專利名稱：用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)性能的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主題涉及用于控制運(yùn)輸工具(諸如機(jī)車或礦用卡車)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
非公路運(yùn)輸工具，諸如機(jī)車、礦用卡車或海上運(yùn)輸工具，可包括具有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪增壓器設(shè)計(jì)成在最常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況下具有較高的效率。但是，這樣的設(shè)計(jì)可導(dǎo)致在不那么常用的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況下有較低的效率。例如，運(yùn)輸工具可具有在峰值輸出功率下比在較低功率輸出下具有更高的效率的渦輪增壓器。特別地，渦輪增壓器壓縮機(jī)和/或渦輪可成形成為優(yōu)化在較高速度和壓力比下的流，從而導(dǎo)致在發(fā)動(dòng)機(jī)最常運(yùn)行的情況下有改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
本文的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，即使這樣的渦輪增壓器設(shè)計(jì)可整體地優(yōu)化性能，但是發(fā)動(dòng)機(jī)性能在一些運(yùn)行區(qū)域(諸如中等速度和中等負(fù)荷區(qū)域)可能退化。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種用于運(yùn)行運(yùn)輸工具的方法和系統(tǒng)，運(yùn)輸工具包括發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器，渦輪增壓器包括壓縮機(jī)和渦輪。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括構(gòu)造成選擇性地將氣體從壓縮機(jī)的下游輸送到渦輪的上游的旁通路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，方法包括通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)旁通路徑從壓縮機(jī)的下游到渦輪的上游的氣體流來(lái)選擇性地增加通往發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體流。照這樣，可針對(duì)多種運(yùn)行狀況調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。因而，通過(guò)選擇性地使氣體從壓縮機(jī)的下游旁通到渦輪的上游，可提高在不那么高效的運(yùn)行區(qū)域中的渦輪增壓器的性能。例如，在一些發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況期間，諸如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生低的功率輸出時(shí)，可將增加的氣體流輸送通過(guò)旁通路徑，以對(duì)渦輪提供額外的能量，而且渦輪增壓器可在較高效的運(yùn)行范圍中運(yùn)行，從而增加通往發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流，并且從而提高空氣-燃料比和發(fā)動(dòng)機(jī)效率。在其它發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況期間，諸如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生峰值功率輸出時(shí)，可關(guān)閉旁通路徑。提供此簡(jiǎn)要描述來(lái)以簡(jiǎn)化形式介紹在本文中進(jìn)一步描述的一組概念。此簡(jiǎn)要描述不意圖確定聲明的主題的關(guān)鍵特征或?qū)嵸|(zhì)特征，也不意圖用來(lái)限制聲明的主題的范圍。此夕卜，聲明的主題不限于解決本公開的任何部分中提到的任何或全部缺點(diǎn)的實(shí)施方式。而且，本文發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到任何提到的問(wèn)題和對(duì)應(yīng)的解決方法。


參照附圖，通過(guò)閱讀非限制性實(shí)施例的以下描述，將更好地理解本發(fā)明，其中在以下
圖I顯示了包括渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的柴油-電動(dòng)機(jī)車的示例實(shí)施例。圖2顯示了渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的示例實(shí)施例，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓縮機(jī)、渦輪，以及用于壓縮氣體輸送到渦輪的上游的一個(gè)或多個(gè)旁通路徑。圖3顯示了渦輪增壓器壓縮機(jī)特性圖的先知數(shù)據(jù)。圖4顯示了調(diào)節(jié)渦輪增壓器壓縮機(jī)出口和渦輪增壓器渦輪入口之間的旁通路徑的方法的實(shí)施例的高水平流程圖。圖5顯示了針對(duì)示例運(yùn)行狀況(諸如當(dāng)運(yùn)輸工具在隧道附近或在隧道中時(shí))調(diào)節(jié)渦輪增壓器壓縮機(jī)出口和渦輪增壓器渦輪入口之間的旁通路徑的方法的實(shí)施例的高水平流程圖。圖6顯示了包括渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的柴油-電動(dòng)海上運(yùn)輸工具的示例實(shí)施例。圖7顯示了調(diào)節(jié)海上運(yùn)輸工具的渦輪增壓器壓縮機(jī)出口和渦輪增壓器渦輪入口之間的旁通路徑的方法的實(shí)施例的高水平流程圖。
具體實(shí)施例方式運(yùn)輸工具，諸如海上運(yùn)輸工具、礦用卡車或圖I中的機(jī)車的示例實(shí)施例，可包括這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在穩(wěn)態(tài)下產(chǎn)生峰值功率輸出時(shí)較高效的渦輪增壓器。但是，可合乎需要的是，在非峰值功率輸出狀況期間和在過(guò)渡狀況期間提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和/或減少發(fā)動(dòng)機(jī)的排放。在圖2中，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的示例實(shí)施例包括壓縮機(jī)、渦輪和用于壓縮氣體輸送到渦輪的上游的一個(gè)或多個(gè)旁通路徑。通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)在非峰值或過(guò)渡狀況下運(yùn)行時(shí)控制旁通路徑，渦輪增壓器的運(yùn)行點(diǎn)可從渦輪增壓器壓縮機(jī)特性圖上的不那么高效的運(yùn)行點(diǎn)(對(duì)于給定的升壓壓力，在流量方面)移動(dòng)到渦輪增壓器壓縮機(jī)特性圖上的較高效的運(yùn)行點(diǎn)，如圖3的渦輪增壓器壓縮機(jī)特性圖的先知數(shù)據(jù)所顯示。圖4顯示調(diào)節(jié)渦輪增壓器壓縮機(jī)出口和渦輪增壓器渦輪入口之間的旁通路徑的方法的實(shí)施例的高水平流程圖。另外，當(dāng)調(diào)節(jié)渦輪增壓器壓縮機(jī)出口和渦輪增壓器渦輪入口之間的旁通路徑時(shí)，可存在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況，它們可針對(duì)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)和/或運(yùn)輸工具運(yùn)行狀況定制。一個(gè)這種運(yùn)行狀況可為運(yùn)輸工具在隧道附近或在隧道中時(shí)，如圖5中的方法的實(shí)施例的高水平流程圖所顯示。照這樣，在發(fā)動(dòng)機(jī)在非峰值或過(guò)度狀況運(yùn)行時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)渦輪增壓器壓縮機(jī)出口和渦輪增壓器渦輪入口之間的旁通路徑，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和/或可減少發(fā)動(dòng)機(jī)的排放。海上運(yùn)輸工具，諸如圖6的海上運(yùn)輸工具，與機(jī)車相比可具有額外的和/或備選運(yùn)行特性，并且因而，發(fā)動(dòng)機(jī)的旁通路徑可以適于海上運(yùn)輸工具的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖7示出在使海上運(yùn)輸工具加速或減速時(shí)可如何調(diào)節(jié)海上運(yùn)輸工具的發(fā)動(dòng)機(jī)的旁通路徑的一個(gè)示例。圖I是示例運(yùn)輸工具或運(yùn)輸工具系統(tǒng)的框圖，該運(yùn)輸工具在本文中描繪成機(jī)車100，其構(gòu)造成在軌道104上運(yùn)行。在一個(gè)示例中，機(jī)車100可為用位于主發(fā)動(dòng)機(jī)殼體102內(nèi)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)106運(yùn)行的柴油-電動(dòng)運(yùn)輸工具。但是，在備選實(shí)施例中，可采用備選發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造，諸如例如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、生物柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。在機(jī)車系統(tǒng)的控制和管理中涉及的機(jī)車操作人員和電子構(gòu)件，例如控制器110，可容納在機(jī)車駕駛室108內(nèi)。在一個(gè)示例中，控制器110可包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。機(jī)車控制系統(tǒng)可進(jìn)一步包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其包括用于使得能夠?qū)C(jī)車運(yùn)行進(jìn)行機(jī)載監(jiān)測(cè)的代碼。監(jiān)督機(jī)車系統(tǒng)的控制和管理的控制器110可構(gòu)造成接收來(lái)自多種傳感器的信號(hào)，如本文進(jìn)一步詳細(xì)描述的那樣，以便估計(jì)機(jī)車運(yùn)行參數(shù)。例如，控制器110可使用來(lái)自全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器140的信號(hào)來(lái)估計(jì)機(jī)車100的地理坐標(biāo)?？刂破?10可進(jìn)一步鏈接到顯示器112上，諸如診斷界面顯示器，從而對(duì)機(jī)車操作人員提供用戶界面?？刂破?10可響應(yīng)于操作員輸入而通過(guò)這樣來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)106，即，將命令發(fā)送到多種發(fā)動(dòng)機(jī)控制硬件構(gòu)件，諸如逆變器118、交流發(fā)電機(jī)116、繼電器、燃料噴射器、燃料泵(未顯示)等。例如，操作員可通過(guò)運(yùn)行油門(throttle)控制器114來(lái)選擇機(jī)車的功率輸出。機(jī)車可具有有限數(shù)量的油門設(shè)置或檔位(notch)。例如，機(jī)車可具有空擋位置和八個(gè)功率位置，檔位8指示最高功率輸出，而檔位I指示高于空擋的最低功率輸出。用離散數(shù)量的油門位置進(jìn)行的運(yùn)行可不同于可具有可位于空轉(zhuǎn)油門和滿油門之間的任何連續(xù)位置的可變油門的其它運(yùn)輸工具，諸如卡車。操作員可將其它輸入提供給控制器110，諸如機(jī)車100在接近隧道或機(jī)車100在隧道中的通知。發(fā)動(dòng)機(jī)106可用發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)來(lái)起動(dòng)。在一個(gè)示例中，可執(zhí)行發(fā)電機(jī) 起動(dòng)，其中發(fā)電機(jī)或交流發(fā)電機(jī)116產(chǎn)生的電能可用來(lái)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)106。備選地，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)可包括馬達(dá)，諸如例如電動(dòng)啟動(dòng)器馬達(dá)，或壓縮空氣馬達(dá)。還將理解，發(fā)動(dòng)機(jī)可使用電池系統(tǒng)或其它合適的能源中的能量來(lái)起動(dòng)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)106產(chǎn)生扭矩,扭矩沿著傳動(dòng)軸(未顯不)傳輸給交流發(fā)電機(jī)116。產(chǎn)生的扭矩由交流發(fā)電機(jī)116用來(lái)發(fā)電，以用于運(yùn)輸工具的后續(xù)行進(jìn)。電功率可沿著電力總線117傳輸給多種下游電力構(gòu)件?；诋a(chǎn)生的電力輸出的性質(zhì)，電力總線可為直流(DC)總線(如描繪的那樣)或交流(AC)總線。交流發(fā)電機(jī)116可串聯(lián)連接到一個(gè)或多個(gè)整流器(未顯示)上，整流器將交流發(fā)電機(jī)的電力輸出轉(zhuǎn)換成DC電功率，之后沿著DC總線117傳輸。基于接收來(lái)自DC總線的功率的下游電力構(gòu)件的構(gòu)造，一個(gè)或多個(gè)逆變器118可構(gòu)造成轉(zhuǎn)化來(lái)自電力總線的電功率，之后將電功率供應(yīng)給下游構(gòu)件。在機(jī)車100的一個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)逆變器118可將AC電功率從DC電力總線供應(yīng)給多個(gè)構(gòu)件。在備選實(shí)施例中，多個(gè)不同的逆變器中的各個(gè)可將電功率供應(yīng)給不同的構(gòu)件。安裝在主發(fā)動(dòng)機(jī)殼體102下方的轉(zhuǎn)向架122上的牽引馬達(dá)120可通過(guò)DC總線117接收來(lái)自交流發(fā)電機(jī)116的電功率，以提供牽引功率來(lái)推進(jìn)機(jī)車。如本文描述的那樣，牽引馬達(dá)120可為AC馬達(dá)。因此,與牽引馬達(dá)成對(duì)的逆變器可將DC輸入轉(zhuǎn)換成合適的AC輸入，諸如三相AC輸入，以便后續(xù)由牽引馬達(dá)使用。在備選實(shí)施例中，牽引馬達(dá)120可為DC馬達(dá)，在整流和沿著DC總線117傳輸之后，DC馬達(dá)直接采用交流發(fā)電機(jī)116的輸出。對(duì)于輪軸124，一個(gè)示例機(jī)車構(gòu)造包括一個(gè)逆變器/牽引馬達(dá)。如本文描繪的那樣，對(duì)于機(jī)車的六對(duì)輪軸中的各個(gè)顯示了六對(duì)逆變器/牽引馬達(dá)。牽引馬達(dá)120可還構(gòu)造成用作對(duì)機(jī)車100提供動(dòng)態(tài)制動(dòng)的發(fā)電機(jī)。具體而言，在動(dòng)態(tài)制動(dòng)期間，牽弓I馬達(dá)可沿與滾動(dòng)方向相反的方向提供扭矩，從而產(chǎn)生電，電被由連接到電力總線上的電阻器網(wǎng)絡(luò)126作為熱消散。在一個(gè)示例中，該網(wǎng)絡(luò)包括串聯(lián)地直接連接到電力總線上的阻抗元件堆疊。該阻抗元件堆疊可定位在主發(fā)動(dòng)機(jī)殼體102的天花板附近，以便有利于網(wǎng)絡(luò)的空氣冷卻和網(wǎng)絡(luò)的熱消散。利用壓縮空氣的空氣制動(dòng)器(未顯不)可由機(jī)車100用作運(yùn)輸工具制動(dòng)系統(tǒng)的一部分。壓縮空氣可由壓縮機(jī)128的進(jìn)氣空氣產(chǎn)生?？蛇\(yùn)行多個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的空氣流裝置，以對(duì)機(jī)車構(gòu)件進(jìn)行溫度控制。空氣流裝置可包括(但不限于)吹送器、散熱器和風(fēng)扇?？商峁┒鄠€(gè)吹送器130，以對(duì)多種電力構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)制空氣冷卻。例如，牽引馬達(dá)吹送器在繁重工作的時(shí)段期間冷卻牽引馬達(dá)120。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度部分地由散熱器132保持。包括基于水的冷卻劑的冷卻系統(tǒng)可以可選地與散熱器132結(jié)合來(lái)使用，以提供發(fā)動(dòng)機(jī)的額外的冷卻。在這個(gè)示例中，電池134表示的機(jī)載電能存儲(chǔ)裝置可還鏈接到DC總線117上。DC-DC變流器(未顯示)可構(gòu)造在DC總線117和電池134之間，以允許DC總線的高電壓(例如在1000V的范圍中)適當(dāng)?shù)刂鸺?jí)降低，以由電池使用(例如在12-75V的范圍中)。在混合動(dòng)力機(jī)車的情況下，機(jī)載電能存儲(chǔ)裝置可成高電壓電池的形式，使得可能不必布置中間DC-DC變流器。電池可通過(guò)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)106來(lái)充電。存儲(chǔ)在電池中的電能可在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的待機(jī)模式期間或在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)用來(lái)運(yùn)行多種電子構(gòu)件，諸如燈、機(jī)載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、微處理器、顯示器、氣候控制器等。電池134可還用來(lái)提供初始電荷，以從停機(jī)狀況起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)106。在備選實(shí)施例中，電能存儲(chǔ)裝置可為例如超級(jí)電容。機(jī)車100可利用聯(lián)接裝置(諸如聯(lián)接器150)聯(lián)接到運(yùn)輸工具上，諸如另一個(gè)機(jī)車 或鐵路車廂。機(jī)車100可包括一個(gè)或多個(gè)聯(lián)接器，以與一系列運(yùn)輸工具中的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)輸工具聯(lián)接。在一個(gè)示例中，第一機(jī)車可利用聯(lián)接器150連接到第二機(jī)車。第一機(jī)車中的控制器(諸如控制器110)可構(gòu)造成接收信息，并且將信息傳輸?shù)降诙C(jī)車中的控制器。信息可包括例如一系列機(jī)車的位置或順序。作為非限制性示例，信息可利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或連接各個(gè)機(jī)車的電纜來(lái)傳輸。照這樣，機(jī)車可將諸如發(fā)動(dòng)機(jī)和/或運(yùn)輸工具運(yùn)行狀況的信息傳遞給一個(gè)或多個(gè)其它機(jī)車。圖2示出發(fā)動(dòng)機(jī)106的示例實(shí)施例，其包括旁通路徑230和渦輪增壓器220，渦輪增壓器220包括壓縮機(jī)222、渦輪226和將壓縮機(jī)222連接到渦輪226上的傳動(dòng)軸224。壓縮機(jī)222通過(guò)入口 210接收處于大氣壓力的氣體(諸如空氣)，并且將處于升壓壓力的壓縮氣體輸出到空氣通道212中。在構(gòu)造成進(jìn)行端口燃料噴射的備選實(shí)施例中，進(jìn)入入口 210的氣體可包括霧化的液體燃料或氣態(tài)燃料，諸如例如壓縮天然氣(CNG)。在又一個(gè)備選實(shí)施例中，諸如當(dāng)包括低壓排氣再循環(huán)時(shí)，進(jìn)入入口 210的氣體可包括排氣。在又一個(gè)備選實(shí)施例中，進(jìn)入入口 210的氣體可為來(lái)自多級(jí)渦輪增壓器中的較前級(jí)壓縮機(jī)的壓縮氣體。在氣體從通道212通過(guò)中間冷卻器214行進(jìn)到通道216時(shí)，壓縮氣體可被中間冷卻器214冷卻。壓縮氣體可從通道216進(jìn)入進(jìn)氣歧管218。進(jìn)氣歧管218中的氣體的壓力和溫度可分別利用壓力傳感器206和溫度傳感器207來(lái)測(cè)量。進(jìn)氣氣體的屬性可利用壓力傳感器203、溫度傳感器204和質(zhì)量空氣流量傳感器205中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)測(cè)量，以分別測(cè)量進(jìn)氣氣體的壓力、溫度和質(zhì)量空氣流量。發(fā)動(dòng)機(jī)106可接收來(lái)自包括控制器110的控制系統(tǒng)的控制參數(shù)?？刂破?10可包括處理器201，用于執(zhí)行存儲(chǔ)在諸如存儲(chǔ)器202的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令。指令可包括例如用于控制旁通路徑230的例程?？刂破?10可接收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器(諸如傳感器203 - 209和245)的信號(hào)，以確定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況?？刂破?10可將信號(hào)傳輸給閥232、234和262，以例如控制發(fā)動(dòng)機(jī)106?？刂破?10可執(zhí)行代碼來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式，并且發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。發(fā)動(dòng)機(jī)106的示例實(shí)施例包括第一汽缸組240和第二汽缸組250，第一汽缸組240包括一個(gè)或多個(gè)汽缸242，而第二汽缸組250包括一個(gè)或多個(gè)汽缸252。發(fā)動(dòng)機(jī)106的各個(gè)汽缸包括燃燒室，其中，氣體可接收自進(jìn)氣歧管218，并且與可由控制器110控制的燃料噴射器(未顯示)噴射的燃料一起燃燒。來(lái)自第二汽缸組250的各個(gè)汽缸的排氣由第二排氣歧管254接收，并且可通過(guò)排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)260再循環(huán)到進(jìn)氣歧管218。EGR系統(tǒng)260被描繪為高壓EGR系統(tǒng)，但是在備選實(shí)施例中，可使用低壓EGR系統(tǒng)。EGR系統(tǒng)260的示例實(shí)施例包括閥262和中間冷卻器264，以在將排氣重新引導(dǎo)到進(jìn)氣歧管218中之前冷卻排氣。作為非限制性示例，閥262可為翼形閥。在備選實(shí)施例中，EGR系統(tǒng)260可包括壓縮機(jī)，以將排氣壓縮到進(jìn)氣歧管218中的壓力。在非限制性示例中，傳感器245可為用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)106的速度的霍耳效應(yīng)傳感器。來(lái)自第一汽缸組240的排氣由第一排氣歧管244接收。排氣可從第一排氣歧管244流過(guò)通道246、渦輪226和通道248。排放控制裝置(未顯示)可構(gòu)造成在通道248下游處理排氣。在備選實(shí)施例中，可包括廢氣門，以將排氣從通道246輸送到通道248，從而繞過(guò)渦輪226。另一個(gè)備選實(shí)施例，從通道248流出的氣體可流過(guò)多級(jí)渦輪增壓器中的較前級(jí)渦輪。在示例實(shí)施例中，渦輪增壓器220由來(lái)自從通道246通過(guò)渦輪226流到通道248的氣體的能量提供功率。特別地，流動(dòng)氣體對(duì)渦輪226的葉片施加旋轉(zhuǎn)能，從而轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)軸224和對(duì)壓縮機(jī)222提供功率。照這樣，流動(dòng)氣體對(duì)壓縮機(jī)222提供能量，以在入口 210和通道212之間產(chǎn)生壓差。速度傳感器208可測(cè)量渦輪增壓器220的旋轉(zhuǎn)速度。在非限制性示例中，速度傳感器208可為霍爾效應(yīng)傳感器。在發(fā)動(dòng)機(jī)106的示例實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)106在穩(wěn)態(tài)中產(chǎn)生峰值功率輸出時(shí)，渦輪增壓器220可較高效，并且通過(guò)渦輪226的氣體流可比在其它運(yùn)行狀況下更大。但是，可合乎需要的是，在非峰值功率輸出狀況期間和在過(guò)渡狀況期間提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和/或減少發(fā)動(dòng)機(jī)的排放。例如，當(dāng)通過(guò)壓縮機(jī)的質(zhì)量空氣流量低時(shí)，渦輪增壓器220可以低效率運(yùn)行，并且提高質(zhì)量空氣流量可提高渦輪增壓器220的效率。旁通路徑230可包括一個(gè)或多個(gè)路徑，以便處于升壓壓力的氣體流到渦輪226上游的通道246。通過(guò)渦輪226的額外氣體流可提高傳動(dòng)軸224的速度，并且使得更多氣體能夠流過(guò)壓縮機(jī)222。通過(guò)壓縮機(jī)222的額外的氣體流可使渦輪增壓器220的運(yùn)行點(diǎn)移動(dòng)到較高效的點(diǎn)，從而使得能夠有較高升壓壓力以及有較多氣體流到發(fā)動(dòng)機(jī)106，因而提高發(fā)動(dòng)機(jī)106的效率。作為非限制性示例，旁通路徑230包括閥232和234，用于選擇性地將氣體從通道212 (例如，在壓縮機(jī)222的下游和在中間冷卻器214的上游)輸送到通道246 (例如，在渦輪226的上游)，以及將氣體從通道216 (例如，在壓縮機(jī)222的下游和在中間冷卻器214的下游)輸送到通道246。氣體可在到達(dá)通道246之前用加熱器236加熱。在非限制性示例中，加熱器236可包括以與通道248熱接觸的方式布設(shè)的一個(gè)或多個(gè)通道，使得來(lái)自排氣的熱可用來(lái)加熱旁通路徑230中的氣體。閥232可包括用于將氣體從通道212和/或通道216輸送到閥234的一個(gè)或多個(gè)可變面積閥。在一個(gè)實(shí)施例中，閥232可為三端口閥?？刂破?10可調(diào)節(jié)閥232，以控制閥232的各個(gè)端口的開度。閥234可包括用于將氣體從閥232輸送到通道246的一個(gè)或多個(gè)可變面積閥。在一個(gè)構(gòu)造中，氣體可輸送通過(guò)閥234而通過(guò)加熱器236到達(dá)通道246。在一個(gè)實(shí)施例中，閥234可為三端口閥?？刂破?10可調(diào)節(jié)閥234，以控制閥234的各個(gè)端口的開度。閥232和閥234的非限制性示例包括固定孔口、氣動(dòng)廢氣門閥和機(jī)電閥。各個(gè)閥可例如通過(guò)數(shù)字、模擬或脈寬調(diào)制信號(hào)控制。從壓縮機(jī)222的下游旁通的氣體可在通往渦輪的上游的通道246的路上被加熱或冷卻。加熱或冷卻可基于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況來(lái)選擇性地執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中，在通往通道246的路上，來(lái)自與旁通路徑230連通的通道212的旁通氣體可被加熱器236加熱。來(lái)自經(jīng)加熱氣體的額外的熱能可將額外的能量提供給渦輪，并且增加通過(guò)渦輪增壓器220的空氣·流。在另一個(gè)示例中，來(lái)自中間冷卻器214的經(jīng)冷卻氣體可輸送通過(guò)旁通路徑230到達(dá)通道246。冷卻氣體可降低流過(guò)渦輪226的氣體的溫度，當(dāng)渦輪設(shè)計(jì)成在溫度閾值以下運(yùn)行且當(dāng)前溫度狀況在閾值處或在閾值附近時(shí)，這可為合乎需要的。在又一個(gè)示例中，來(lái)自通道212的旁通氣體可輸送通過(guò)旁通路徑230，并且一部分氣體被加熱器236加熱，并且其它部分氣體被輸送到通道246而不被加熱。照這樣，可對(duì)進(jìn)入渦輪226的氣體添加熱能，同時(shí)將氣體的溫度保持在溫度閾值以下。在渦輪226的上游的通道246中的氣體的溫度可通過(guò)溫度傳感器209測(cè)量，并且傳輸給控制器110。在備選實(shí)施例中，通道246中的氣體的溫度可根據(jù)其它發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況來(lái)估計(jì)。如圖2中示出，存在多種路徑來(lái)使旁通氣體從壓縮機(jī)222的下游到達(dá)渦輪226的上游。旁通路徑230可以不同的方式構(gòu)造，以例如降低輸送的成本或復(fù)雜性，或提高旁通路徑230的容量。在一個(gè)實(shí)施例中，旁通路徑230構(gòu)造成使得來(lái)自壓縮機(jī)222的出口的氣體可通過(guò)閥從中間冷卻器214的上游輸送到渦輪入口。在這個(gè)構(gòu)造的旁通路徑230中，與旁通路徑230的其它實(shí)施例相比，可降低輸送復(fù)雜性。在另一個(gè)實(shí)施例中，旁通路徑230可構(gòu)造 使得來(lái)自中間冷卻器214的出口的氣體可通過(guò)閥從進(jìn)氣歧管218的上游輸送到渦輪入口。旁通氣體可在這個(gè)構(gòu)造的旁通路徑230中被冷卻。在又一個(gè)實(shí)施例中，旁通路徑230可構(gòu)造成使得來(lái)自壓縮機(jī)222的出口的氣體可通過(guò)閥和加熱器236從中間冷卻器214的上游輸送到渦輪入口。旁通氣體可在這個(gè)構(gòu)造的旁通路徑230中被加熱。在又一個(gè)實(shí)施例中，旁通路徑230可構(gòu)造成使得來(lái)自進(jìn)氣歧管218的氣體可通過(guò)閥輸送到排氣歧管244。旁通氣體可在這個(gè)構(gòu)造的旁通路徑230中被冷卻。在又一個(gè)實(shí)施例中，旁通路徑230可構(gòu)造成使得來(lái)自壓縮機(jī)222的出口的氣體可從中間冷卻器214的上游輸送到三端口閥的第一端口，來(lái)自中間冷卻器214的出口的氣體可從進(jìn)氣歧管218的上游輸送到三端口閥的第二端口，并且三端口閥的第三端口可布設(shè)到渦輪入口。在這個(gè)構(gòu)造的旁通路徑230中，來(lái)自壓縮機(jī)222的氣體和來(lái)自中間冷卻器214的冷卻氣體可在三端口閥中的摻合，以為后處理裝置定制渦輪增壓器排氣流溫度。在又一個(gè)實(shí)施例中，渦輪增壓器220可為多級(jí)渦輪增壓器的最后一級(jí)，并且旁通路徑230可構(gòu)造成將氣體從壓縮機(jī)222的下游輸送到在多級(jí)渦輪增壓器的較前級(jí)中的渦輪的上游。圖3的先知數(shù)據(jù)示出在非峰值功率輸出運(yùn)行狀況期間(當(dāng)渦輪增壓器可能沒(méi)有在峰值功率輸出運(yùn)行狀況期間那么高效時(shí))的渦輪增壓器220和旁通路徑230的運(yùn)行的示例。壓縮機(jī)特性圖300包括縱軸，用于升壓壓力除以壓縮機(jī)入口壓力的壓力比，并且包括橫軸，用于通過(guò)壓縮機(jī)的氣體的質(zhì)量流量。浪涌線310指示當(dāng)壓縮機(jī)222處于浪涌時(shí)的狀況。浪涌發(fā)生在低質(zhì)量流量期間，即當(dāng)流過(guò)壓縮機(jī)的氣體停止并且可反轉(zhuǎn)時(shí)。氣體流的反轉(zhuǎn)可使發(fā)動(dòng)機(jī)損失功率。從浪涌線310延伸的是恒定渦輪增壓器速度線，諸如渦輪增壓器速度線320。當(dāng)運(yùn)行狀況落在高效率島330內(nèi)時(shí)，渦輪增壓器較高效。當(dāng)質(zhì)量流或壓力比落在高效率島330的外部時(shí)，渦輪增壓器將不那么高效地運(yùn)行。例如，機(jī)車100可以低檔位油門位置運(yùn)行，并且通過(guò)壓縮機(jī)222的氣體的質(zhì)量流量和通道212壓力除以入口 210壓力的壓力比對(duì)應(yīng)于運(yùn)行狀況340。渦輪增壓器220在運(yùn)行狀況340下沒(méi)有在高效率島330中高效。但是，如果渦輪增壓器220的速度能提高到較高渦輪增壓器效率的區(qū)域，則可提高通過(guò)壓縮機(jī)222的氣體的質(zhì)量流量，并且可提高升壓壓力。通過(guò)調(diào)節(jié)旁通路徑230使得高壓空氣輸送到渦輪226的上游，可提高渦輪增壓器220的速度。調(diào)節(jié)旁通路徑230以用加熱器236加熱高壓空氣可進(jìn)一步提高渦輪增壓器220的速度。例如，調(diào)節(jié)旁通路徑230可提高渦輪增壓器220的速度，使得渦輪增壓器運(yùn)行狀況從運(yùn)行狀況340移動(dòng)到在高效率島330中的運(yùn)行狀況350。因此，對(duì)于給定的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況，可在相同功率輸出下將提高的空氣增壓提供給汽缸，因而使得能夠提高空氣-燃料比和降低排放。圖4顯示通過(guò)這樣來(lái)選擇性地增加通往發(fā)動(dòng)機(jī)106的氣體流的方法400的示例實(shí)施例，即，調(diào)節(jié)(例如，增加)通過(guò)旁通路徑230的氣體流，以提高渦輪增壓器220的速度，使得渦輪增壓器運(yùn)行狀況可從不那么高效的運(yùn)行狀況移動(dòng)到較高效的運(yùn)行狀況。旁通路徑230可還與其它發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件結(jié)合起來(lái)使用，諸如中間冷卻器214和加熱器236，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)106的其它方面。在一個(gè)示例中，當(dāng)經(jīng)冷卻氣體輸送通過(guò)旁通路徑230，并且來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)106的功率輸出受到進(jìn)入渦輪226的入口的氣體的溫度的限制時(shí)，旁通路徑230可用來(lái)提高 來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)106的功率輸出。在另一個(gè)示例中，通過(guò)將經(jīng)加熱氣體通過(guò)旁通路徑230輸送到渦輪226的上游，旁通路徑230可用來(lái)提高渦輪增壓器220的效率。在又一個(gè)示例中，旁通路徑230可用來(lái)針對(duì)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況(諸如接近或進(jìn)入地理特征(諸如隧道))而調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)106。用于執(zhí)行例程400的代碼可編碼為存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如存儲(chǔ)器202)上且由控制器110的處理器201執(zhí)行的指令。繼續(xù)例程400，在410處，可估計(jì)和/或測(cè)量運(yùn)輸工具和發(fā)動(dòng)機(jī)106的運(yùn)行狀況。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)速度和渦輪入口溫度可分別利用傳感器245和209測(cè)量。可確定油門控制器114的位置。諸如當(dāng)加速或爬山時(shí)，可檢測(cè)過(guò)渡發(fā)動(dòng)機(jī)狀況，諸如油門位置的變化或負(fù)荷的變化。煙排放可用傳感器測(cè)量，或基于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況來(lái)估計(jì)?？晒烙?jì)或計(jì)算運(yùn)輸工具的地理坐標(biāo)。例如，來(lái)自GPS接收器140的GPS信號(hào)可用來(lái)計(jì)算運(yùn)輸工具的地理坐標(biāo)。運(yùn)輸工具(諸如機(jī)車100)的路徑上的地理特征可由操作員給信號(hào)或可計(jì)算出。例如，一組預(yù)先限定的地理特征的地理坐標(biāo)可存儲(chǔ)在表中?？捎?jì)算運(yùn)輸工具和該組預(yù)先限定的地理特征之間的距離，使得可確定最近的地理特征和其距離。可存儲(chǔ)在該組預(yù)先限定的地理特征中的地理特征的非限制性示例包括隧道入口、陡坡和城市邊界?？苫诓僮鲉T輸入或發(fā)動(dòng)機(jī)106的運(yùn)行狀況來(lái)設(shè)定不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式。在一個(gè)示例中，可在檢測(cè)到正接近隧道時(shí)或在運(yùn)輸工具在隧道內(nèi)時(shí)設(shè)定隧道運(yùn)行模式。在另一個(gè)示例中，可在進(jìn)入入口 210的氣體低于閾值溫度和高于閾值壓力時(shí)，諸如在運(yùn)輸工具在冷天在低海拔處運(yùn)行時(shí)，設(shè)定升壓限制模式。在又一個(gè)示例中，可在載客機(jī)車停站時(shí)設(shè)定酒店功率模式。在又一個(gè)示例中，可在要降低發(fā)動(dòng)機(jī)106的排放時(shí)設(shè)定排放控制模式。在又一個(gè)示例中，可在檢測(cè)到正接近陡坡時(shí)設(shè)定爬山模式。例程從410繼續(xù)到420處。在420處，比較410處測(cè)量或估計(jì)的渦輪入口溫度與溫度閾值。溫度閾值設(shè)定在進(jìn)入渦輪226氣體的最高期望溫度處。例如，溫度閾值可設(shè)定成防止渦輪226由于過(guò)度加熱而受損。溫度閾值可為恒定值，或者溫度閾值可在發(fā)動(dòng)機(jī)106的運(yùn)行期間改變。例如，如果渦輪入口溫度已經(jīng)接近溫度閾值達(dá)到延長(zhǎng)的時(shí)間段，則可降低溫度閾值。同樣，如果渦輪入口壓力已經(jīng)低于溫度閾值達(dá)到延長(zhǎng)的時(shí)間段，則可升高溫度閾值。如果渦輪入口溫度高于溫度閾值，則例程前進(jìn)到422。如果渦輪入口溫度低于或等于溫度閾值，則例程前進(jìn)到424。在422處，可調(diào)節(jié)旁通路徑230，以使用來(lái)自通道216的冷卻空氣，以及繞過(guò)加熱器236。例如，可關(guān)閉與通道212連通的閥232的第一端口，可打開與通道216連通的閥232的第二端口，并且可關(guān)閉與加熱器236連通的閥234的第一端口。在備選實(shí)施例中，可調(diào)節(jié)旁通路徑230，以使用來(lái)自通道212的空氣，并且繞過(guò)加熱器236。另一個(gè)備選實(shí)施例，可調(diào)節(jié)旁通路徑230，以使用來(lái)自通道212的第一部分空氣和來(lái)自通道216的第二部分空氣，使得可將流過(guò)旁通路徑230的空氣的溫度控制到介于通道212和216中的溫度之間的溫度。例程從422前進(jìn)到430。在424處，可調(diào)節(jié)旁通路徑230，以使用來(lái)自通道212的經(jīng)加熱空氣，以及使用加熱器236。例如，可打開與通道212連通的閥232的第一端口，可關(guān)閉與通道216連通的閥232的第二端口，并且可打開與加熱器236連通的閥234的第一端口。例程從422前進(jìn)到430。在430處，例程可確定是否檢測(cè)到一個(gè)或多個(gè)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式。不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式的非限制性示例包括隧道運(yùn)行模式、爬山模式、升壓限制模式、酒店功率模式和排放控制模式。在示例實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)到不止一個(gè)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式時(shí)，可使用優(yōu)選權(quán)編碼器或其它選擇算法來(lái)對(duì)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式賦予優(yōu)先權(quán)。如果檢測(cè)到不同的發(fā) 動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式，則例程繼續(xù)到432處，否則，例程繼續(xù)到440處。在432處，可根據(jù)在430處檢測(cè)到的不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)106。在一個(gè)示例中，當(dāng)檢測(cè)到隧道運(yùn)行模式時(shí)，可調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)106，以準(zhǔn)備好進(jìn)入隧道或在隧道中運(yùn)行。在另一個(gè)示例中，當(dāng)檢測(cè)到升壓限制模式時(shí)，可在高油門設(shè)置期間完全或部分地打開旁通路徑230，以降低進(jìn)氣歧管218中的升壓壓力。各個(gè)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式可調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)106，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)106的合乎需要的輸出和/或減小不合乎需要的輸出。例程在432之后退出。在440處，確定是否檢測(cè)到過(guò)渡發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。在過(guò)渡發(fā)動(dòng)機(jī)狀況期間，渦輪增壓器220可在高效率島330之外運(yùn)行。非限制性過(guò)渡發(fā)動(dòng)機(jī)狀況可包括發(fā)動(dòng)機(jī)或運(yùn)輸工具的加速，改變油門設(shè)置，以及改變排放要求。如果檢測(cè)到過(guò)渡發(fā)動(dòng)機(jī)狀況，則例程前進(jìn)到442，否則，例程前進(jìn)到450。在442處，調(diào)節(jié)旁通路徑230以提供路徑用于氣體從進(jìn)氣歧管218的上游通過(guò)旁通路徑230而流到渦輪226的上游。在一個(gè)示例中，如果在424處調(diào)節(jié)旁通路徑230以使用經(jīng)加熱氣體，則氣體可從通道212通過(guò)加熱器236而流到通道246。在另一個(gè)示例中，如果在422處調(diào)節(jié)旁通路徑230以使用經(jīng)冷卻氣體，則氣體可從通道216流到通道246。此夕卜，可根據(jù)過(guò)渡發(fā)動(dòng)機(jī)狀況的幅度調(diào)節(jié)旁通路徑230。在一個(gè)示例中，如果過(guò)渡發(fā)動(dòng)機(jī)狀況超過(guò)閾值，則可完全打開旁通路徑230。在另一個(gè)示例中，如果過(guò)渡發(fā)動(dòng)機(jī)狀況低于閾值，則可部分地打開旁通路徑230 (例如，開度可與過(guò)渡發(fā)動(dòng)機(jī)狀況的幅度成比例)。例程從442前進(jìn)到450。在450處，比較檔位設(shè)置與速度閾值?？蓪⑺俣乳撝荡_定為渦輪增壓器220在高效率島330之外運(yùn)行的那些檔位設(shè)置。對(duì)于機(jī)車100的示例實(shí)施例，油門控制器114的較低檔位設(shè)置可使渦輪增壓器220在高效率島330之外運(yùn)行。作為非限制性示例，較低檔位設(shè)置可包括低于六的檔位，并且速度閾值可設(shè)定在六處。如果檔位設(shè)置小于速度閾值，則渦輪增壓器220可低效地運(yùn)行，并且例程前進(jìn)到452。如果檔位設(shè)置大于或等于速度閾值，則渦輪增壓器220可高效地運(yùn)行，并且例程前進(jìn)到454。
在452處，調(diào)節(jié)旁通路徑230以提供路徑用于氣體從進(jìn)氣歧管218的上游通過(guò)旁通路徑230而流到渦輪226的上游。來(lái)自進(jìn)氣歧管218的上游的氣體可如420、422和424處確定的那樣被加熱或冷卻。此外，可根據(jù)檔位設(shè)置和速度閾值之間差異調(diào)節(jié)旁通路徑230。例如，當(dāng)較多氣體被允許流過(guò)旁通路徑230時(shí)，較低的油門設(shè)置可收到較高的益處。因而，旁通路徑230的開度可與檔位設(shè)置和閾值之間的差異成比例。例程在452之后退出。在454處，關(guān)閉旁通路徑230使得氣體不能從進(jìn)氣歧管218的上游流到渦輪226的上游。例如，可關(guān)閉閥232和234，以停止通過(guò)旁通路徑230的氣體流。例程在454之后退出。照這樣，例程400具有的技術(shù)效果是，調(diào)節(jié)旁通路徑230以選擇性地將氣體從壓縮機(jī)222的下游輸送到渦輪226的上游。通過(guò)在合適的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況期間調(diào)節(jié)旁通路徑230，如圖4詳細(xì)描述的那樣，渦輪增壓器220的運(yùn)行點(diǎn)可從不那么高效的運(yùn)行點(diǎn)移動(dòng)到較高效的運(yùn)行點(diǎn)，如圖3中的先知數(shù)據(jù)中詳細(xì)描述的那樣，并且可增加通往發(fā)動(dòng)機(jī)106的氣體
流。 圖5示出當(dāng)運(yùn)輸工具在地理特征的范圍內(nèi)時(shí)，諸如當(dāng)運(yùn)輸工具在隧道附近或在隧道中時(shí)，運(yùn)行運(yùn)輸工具中的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的實(shí)施例的高水平流程圖。隧道可改變發(fā)動(dòng)機(jī)106的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況，并且所以在隧道中之前和在隧道中時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)106可為合乎需要的。例如，在隧道中，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)106或另一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣可在入口 210處被吸入，這可提高進(jìn)入入口 210的氣體的溫度和降低氣體的氧含量。入口氣體的較低的氧含量可降低來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)106的功率輸出，并且入口氣體的較高溫度可傳播到渦輪226，從而導(dǎo)致進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)106的功率輸出，所以渦輪226不會(huì)過(guò)熱。機(jī)車串聯(lián)聯(lián)接(包括在一個(gè)或多個(gè)下游機(jī)車上游的引導(dǎo)機(jī)車)時(shí)，吸入排氣可更顯著。例如，下游機(jī)車可吸入來(lái)自下游機(jī)車的上游的各個(gè)機(jī)車的排氣。下游機(jī)車可在隧道中和/或隧道之外吸入額外的排氣。圖5中的方法的實(shí)施例可諸如例如在432之后實(shí)施為例程500,這可稱為子例程。用于例程500的代碼可編碼為存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如存儲(chǔ)器202)上的指令，并且指令可由控制器110的處理器201執(zhí)行。例程500在510處開始，在這里確定運(yùn)輸工具是否在地理特征(諸如隧道入口 )的閾值范圍內(nèi)。閾值范圍可為預(yù)定范圍，或者可計(jì)算閾值范圍。在一個(gè)示例中，可預(yù)定閾值范圍，并且閾值范圍可存儲(chǔ)在查找表中。預(yù)定閾值范圍可對(duì)于所有地理特征為恒定的，或預(yù)定閾值范圍可對(duì)于各個(gè)已知地理特征而不同。例如，在接近具有平坡的短隧道時(shí)閾值范圍可為100米，但是在接近具有陡坡的隧道時(shí)閾值范圍可為2000米。在另一個(gè)示例中，可基于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況和/或接近的地理特征的特性來(lái)計(jì)算閾值范圍。例如，可使用運(yùn)輸工具的速度、油門設(shè)置、在一系列運(yùn)輸工具中的運(yùn)輸工具的位置，以及隧道的長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算閾值范圍。在一個(gè)示例中，下游機(jī)車可具有大于上游機(jī)車的閾值范圍的閾值范圍。如果運(yùn)輸工具在隧道入口的閾值范圍內(nèi)，則例程前進(jìn)到520，否則，例程前進(jìn)到530。在520處，當(dāng)運(yùn)輸工具接近隧道入口時(shí)，調(diào)節(jié)旁通路徑230，以將冷卻氣體輸送到渦輪226的上游。例如，可關(guān)閉與通道212處于連通的閥232的第一端口，可打開與通道216處于連通的閥232的第二端口，可關(guān)閉與加熱器236處于連通的閥234的第一端口，并且可打開與通道246處于連通的閥234的第二端口。照這樣，冷卻氣體可從中間冷卻器214的下游流到渦輪226的上游，這可冷卻渦輪226。隨著運(yùn)輸工具接近隧道，旁通氣體也可降低到達(dá)汽缸組240和250的氧，使得在隧道之前和在隧道中，氧水平是類似的?？筛鶕?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和/或運(yùn)輸工具運(yùn)行狀況來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)旁通路徑230的氣體流。例如，在隧道中或在隧道附近運(yùn)行期間，下游機(jī)車可調(diào)節(jié)旁通路徑230，以比上游機(jī)車使更多的氣體流過(guò)。例程在520之后退出。在530處，確定運(yùn)輸工具是否在隧道中。可通過(guò)操作員發(fā)信號(hào)表示狀況、通過(guò)隧道中的電子信號(hào)、通過(guò)根據(jù)GPS信號(hào)計(jì)算運(yùn)輸工具的位置，或者通過(guò)確定是否設(shè)定了隧道超馳(override)標(biāo)記，來(lái)作出確定，例如。在一個(gè)示例中，運(yùn)輸工具(諸如下游機(jī)車)可設(shè)定隧道超馳標(biāo)記，所以運(yùn)輸工具如運(yùn)輸工具在隧道中那樣運(yùn)行。如果運(yùn)輸工具在隧道中，則例程前進(jìn)到540，否則例程前進(jìn)到550。在540處，運(yùn)輸工具在隧道中，并且關(guān)閉旁通路徑230，以及停止EGR系統(tǒng)260。當(dāng)在隧道中運(yùn)行時(shí)，進(jìn)入入口 210的氣體可包括來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)106或在隧道中運(yùn)行的其它發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣。進(jìn)入入口 210的排氣可使發(fā)動(dòng)機(jī)106如其連接到EGR系統(tǒng)260之外的低壓EGR系統(tǒng)上那樣起作用，并且進(jìn)氣歧管218中的排氣的濃度可超過(guò)期望的排氣濃度。因而，通過(guò)·停止或減小來(lái)自EGR系統(tǒng)260的氣體流，可使排氣濃度保持在較合乎需要的水平處。在備選實(shí)施例中，可在進(jìn)氣歧管218中測(cè)量排氣的濃度，并且EGR系統(tǒng)260可部分地或完全停止，這取決于進(jìn)氣歧管218中的排氣的濃度?？赏ㄟ^(guò)停止燃料流到汽缸組250的汽缸來(lái)停止EGR系統(tǒng)260。通過(guò)關(guān)閉旁通路徑230，可從進(jìn)入入口 210的氣體中獲得的所有氧都可輸送到進(jìn)氣歧管218，以供汽缸組240的汽缸燃燒。例程在540之后退出。在550處，運(yùn)輸工具不再在隧道中，并且可停止隧道運(yùn)行模式，以及可啟用EGR系統(tǒng)260。當(dāng)運(yùn)輸工具離開隧道時(shí)，進(jìn)入入口 210的排氣和氧可回到類似于進(jìn)入隧道之前的濃度的濃度，并且可增加來(lái)自EGR系統(tǒng)260的氣體流。因而，可根據(jù)例程400的其它方面來(lái)調(diào)節(jié)旁通路徑230。例程在550之后退出。照這樣，當(dāng)運(yùn)輸工具在地理特征的范圍內(nèi)時(shí)，諸如當(dāng)運(yùn)輸工具接近隧道或在隧道中時(shí)，例程500具有運(yùn)行運(yùn)輸工具中的發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)效果。例如當(dāng)運(yùn)輸工具在隧道中時(shí)，通過(guò)在隧道運(yùn)行模式期間調(diào)節(jié)旁通路徑230和EGR系統(tǒng)260，如圖5中詳細(xì)描述的那樣，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。在隧道之前提高從壓縮機(jī)222的下游到渦輪226的上游冷卻氣體流的流量可在吸入隧道中的熱排氣之前冷卻渦輪226。因而，與渦輪未被冷卻的情況相比，渦輪入口溫度可更長(zhǎng)時(shí)間地停留在渦輪入口溫度閾值以下。在隧道中時(shí)，減小來(lái)自EGR系統(tǒng)260的氣體流可提高流到發(fā)動(dòng)機(jī)106的氧含量，并且可提高運(yùn)輸工具的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。圖2中示出的發(fā)動(dòng)機(jī)也可用于其它非公路運(yùn)輸工具中，諸如圖6中的海上運(yùn)輸工具的示例實(shí)施例。如本文描繪的那樣，海上運(yùn)輸工具600可包括用于驅(qū)動(dòng)螺旋槳的柴油推進(jìn)系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)106可產(chǎn)生用以驅(qū)動(dòng)螺旋槳630的扭矩。特別地，發(fā)動(dòng)機(jī)106可連接到聯(lián)接裝置610上，聯(lián)接裝置610可構(gòu)造成選擇性地與連接到螺旋槳630上的螺旋槳軸620接合或脫開。在一個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接裝置610可包括離合器。在另一個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接裝置610可包括離合器和用以使得能夠進(jìn)行扭矩調(diào)制的齒輪箱。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過(guò)速度傳感器640 (諸如霍耳效應(yīng)傳感器)來(lái)測(cè)量螺旋槳軸620的旋轉(zhuǎn)速度。控制器110可與發(fā)動(dòng)機(jī)106通信，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)106的構(gòu)件和收集傳感器數(shù)據(jù)?？刂破?10可控制聯(lián)接裝置610，以及接收來(lái)自速度傳感器640的螺旋槳速度數(shù)據(jù)。在描繪的示例中，螺旋槳630是固定槳距螺旋槳(FPP)。在備選實(shí)施例中，螺旋槳630可為可控槳距螺旋槳(CPP)。因而，由發(fā)動(dòng)機(jī)106的扭矩驅(qū)動(dòng)的螺旋槳負(fù)荷可取決于聯(lián)接裝置610的特性、螺旋槳630的槳距和螺旋槳630的速度。在運(yùn)行期間，海上運(yùn)輸工具600的發(fā)動(dòng)機(jī)106可經(jīng)歷多種加速度和減速度。例如，操作員可通過(guò)運(yùn)行油門控制器650來(lái)調(diào)節(jié)海上運(yùn)輸工具600的功率輸出。在一個(gè)示例中，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)106的旁通路徑230來(lái)提高海上運(yùn)輸工具600的加速度可為合乎需要的。在另一個(gè)示例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)106的減速期間降低或消除渦輪增壓器浪涌可為合乎需要的。例如，在減速期間，壓縮機(jī)222的出口的壓力可不以與發(fā)動(dòng)機(jī)rpm和質(zhì)量空氣流量相同的速率減小。因而，渦輪增壓器220的運(yùn)行點(diǎn)可移動(dòng)得比期望的更接近浪涌線310。圖7示出當(dāng)在海上運(yùn)輸工具上包括發(fā)動(dòng)機(jī)106時(shí)，用于運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)106的方法700。在710處，可確定進(jìn)氣歧管壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和螺旋槳負(fù)荷?？捎脡毫鞲衅?06測(cè)量進(jìn)氣歧管218中的氣體的壓力?？捎盟俣葌鞲衅?45測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)速度。在一個(gè)示例中，當(dāng)螺旋槳軸620被聯(lián)接裝置610脫開時(shí)，螺旋槳負(fù)荷可為可忽略不計(jì)的。在另一個(gè)示例中，當(dāng)螺旋槳軸620被聯(lián)接裝置610接合時(shí)，螺旋槳負(fù)荷可隨螺旋槳630的槳距和螺旋槳630 的速度而變化。例程從710繼續(xù)到720處。在720處，確定發(fā)動(dòng)機(jī)106是否以比閾值更快的速率減速。在一個(gè)實(shí)施例中，可以定期間隔測(cè)量和記錄發(fā)動(dòng)機(jī)速度?？杀容^當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)速度和較早時(shí)間記錄的發(fā)動(dòng)機(jī)速度。如果當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)速度小于較早的發(fā)動(dòng)機(jī)速度，則發(fā)動(dòng)機(jī)106可減速。在備選實(shí)施例中，可以定期間隔測(cè)量和記錄油門控制器650的輸出?？杀容^當(dāng)前油門輸出與較早時(shí)間記錄的油門輸出。如果當(dāng)前油門輸出小于較早的油門輸出，則發(fā)動(dòng)機(jī)106可減速。在一個(gè)示例中，閾值可為零，并且任何減速度可使例程在730處繼續(xù)。在另一個(gè)示例中，閾值可大于零，并且可如未發(fā)生減速那樣處理小于閾值的小減速度。如果減速度小于閾值，則例程可在740處繼續(xù)，否則例程可在730處繼續(xù)。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值在發(fā)動(dòng)機(jī)106的運(yùn)行范圍內(nèi)可改變。例如，一些發(fā)動(dòng)機(jī)速度可較易于發(fā)生浪涌，并且所以減速度的閾值在這些發(fā)動(dòng)機(jī)速度下可能較低。在730處，確定發(fā)動(dòng)機(jī)106正在減速。因而，可根據(jù)進(jìn)氣歧管218的壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和螺旋槳負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)旁通路徑230。例如，可打開旁通路徑230，以通過(guò)經(jīng)由旁通路徑230將氣體從壓縮機(jī)222的下游發(fā)送到渦輪226的上游來(lái)降低進(jìn)氣歧管218的壓力?？筛鶕?jù)進(jìn)氣歧管218的壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和螺旋槳負(fù)荷來(lái)確定開度。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定查找表可將歧管壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和螺旋槳負(fù)荷變量映射到旁通路徑230的開度。例如可根據(jù)壓縮機(jī)特性圖(諸如渦輪增壓器220的壓縮機(jī)特性圖300)來(lái)產(chǎn)生查找表。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過(guò)確定螺旋槳630是否接合來(lái)簡(jiǎn)化螺旋槳負(fù)荷的計(jì)算。例如，當(dāng)螺旋槳630接合時(shí)，可根據(jù)一個(gè)查找表來(lái)調(diào)節(jié)旁通路徑230，并且當(dāng)螺旋槳630未接合時(shí)，可根據(jù)不同的查找表來(lái)調(diào)節(jié)旁通路徑230。因而，可根據(jù)歧管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)速度對(duì)各個(gè)查找表進(jìn)行索引。在備選實(shí)施例中，當(dāng)螺旋槳630接合時(shí)，可調(diào)節(jié)旁通路徑230，并且當(dāng)螺旋槳630脫開時(shí)，不可調(diào)節(jié)芳通路徑230。例程可在730之后結(jié)束。在740處，確定發(fā)動(dòng)機(jī)106是否以比閾值更快的速率加速。類似于計(jì)算減速度，可使用一系列發(fā)動(dòng)機(jī)速度或油門輸出量度來(lái)計(jì)算加速度。如果發(fā)動(dòng)機(jī)速度正在提高，則發(fā)動(dòng)機(jī)106可在加速。在一個(gè)示例中，閾值可為零，并且任何加速度可使例程在750處繼續(xù)。備選地，可通過(guò)對(duì)加速度選擇非零閾值來(lái)過(guò)濾小加速度。如果加速度小于閾值，則例程可結(jié)束。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值可在發(fā)動(dòng)機(jī)106的運(yùn)行范圍內(nèi)改變。例如，一些發(fā)動(dòng)機(jī)速度可在壓縮機(jī)特性圖300的不那么高效的區(qū)域中運(yùn)行，并且所以加速度的閾值在這些發(fā)動(dòng)機(jī)速度下可能較低。在750處，確定發(fā)動(dòng)機(jī)106正在加速。因而，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度和螺旋槳負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)旁通路徑230。例如，可打開旁通路徑230，以增加通過(guò)壓縮機(jī)222的氣體流，以及使渦輪增壓器運(yùn)行點(diǎn)移動(dòng)到壓縮機(jī)特性圖300上的較高效的運(yùn)行點(diǎn)。打開旁通路徑230可將氣體從壓縮機(jī)222的下游輸送到渦輪226的上游。在一個(gè)實(shí)施例中，流過(guò)旁通路徑230的氣體的全部或一部分在其輸送到潤(rùn)輪226的上游時(shí),可被加熱器236加熱?？筛鶕?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度和螺旋槳負(fù)荷來(lái)確定打開和/或加熱的程度。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定查找表可將發(fā)動(dòng)機(jī)速度和螺旋槳負(fù)荷變量映射到旁通路徑230的開度。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過(guò)確定螺旋槳630是否接合來(lái)簡(jiǎn)化螺旋槳負(fù)荷的計(jì)算。例如，當(dāng)螺旋槳630接合時(shí)，可根據(jù)一個(gè)查找表來(lái)調(diào)節(jié)旁通路徑230，并且當(dāng)螺旋槳630未接合時(shí)，可根據(jù)不同的查找表來(lái)調(diào)節(jié)旁通路徑230。在備選實(shí)施例中，當(dāng)螺旋槳630接合時(shí)，可調(diào)節(jié)旁通路徑230，并且當(dāng)螺旋槳630脫開時(shí)，不可調(diào)節(jié)旁通路徑230。例程可在750之后結(jié)束。本發(fā)明的某些實(shí)施例包括構(gòu)造成選擇性地將氣體(例如，空氣)從壓縮機(jī)222的下游輸送到渦輪226 (壓縮機(jī)和渦輪是渦輪增壓器220的一部分)的上游的旁通路徑230。在實(shí)施例中，輸送通過(guò)旁通路徑230氣體繞開(即，繞過(guò))發(fā)動(dòng)機(jī)106的燃燒部分，在該燃燒部分中，氣體與燃料結(jié)合，并且燃燒，以驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械輸出軸，或者另外，例如，這種燃燒部分典型地包括發(fā)動(dòng)機(jī)組、汽缸組240和/或250、汽缸242、252，以及用于以受控制的方式將燃料引入到汽缸中的裝備(諸如燃料噴射器)。因而，在實(shí)施例中，輸送通過(guò)旁通路徑230的氣體不涉入發(fā)動(dòng)機(jī)106中的燃料/氣體燃燒事件。在另一個(gè)實(shí)施例中，旁通路徑230的至少一部分是壓縮機(jī)222的下游和渦輪226的上游之間的直接路徑，這表示壓縮機(jī)下游和渦輪上游之間有直接流體連接，沒(méi)有任何旁通路徑流控制裝置(例如，閥232、234)，以及沒(méi)有(再次)旁通路徑流控制裝置(例如，閥232、234)和有關(guān)管路之外的修改或影響氣體的任何發(fā)動(dòng)機(jī)或其它構(gòu)件(例如，中間冷卻器214、加熱器236)。除非諸如在權(quán)利要求中另有規(guī)定，這不排除旁通路徑的另一部分不是直接路徑的可能性。在另一個(gè)實(shí)施例中，旁通路徑230只是壓縮機(jī)222的下游和渦輪226的上游之間的直接路徑，這表示(i)旁通路徑包括在壓縮機(jī)下游和渦輪上游之間的直接流體連接，沒(méi)有任何旁通路徑流控制裝置(例如，閥232、234)，以及沒(méi)有(再次)旁通路徑流控制裝置(例如，閥232、234)和有關(guān)管路之外的修改或影響氣體的任何發(fā)動(dòng)機(jī)或其它構(gòu)件(例如，中間冷卻器214、加熱器236);以及(ii)不存在旁通路徑的不是直接路徑的部分。在另一個(gè)實(shí)施例中，旁通路徑230的至少一部分是壓縮機(jī)222的下游和渦輪226的上游之間的間接路徑，這表示存在修改或影響氣體的至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)或其它構(gòu)件(例如，中間冷卻器214、加熱器236)，該至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)或其它構(gòu)件設(shè)置在沿著旁通流路(例如，從壓縮機(jī)輸出延伸，通過(guò)旁通路徑的至少一部分，并且到達(dá)渦輪輸入)的某處，而且該至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)或其它構(gòu)件是旁通路徑的任何流控制裝置(例如，閥232、234)的補(bǔ)充。換句話說(shuō)，在間接路徑中，輸送通過(guò)旁通路徑的氣體中的至少一些在壓縮機(jī)輸出和渦輪輸入之間的某處受修改或影響氣體的發(fā)動(dòng)機(jī)或其它構(gòu)件(發(fā)動(dòng)機(jī)或其它構(gòu)件是旁通路徑的任何流控制裝置的補(bǔ)充)的影響。
16
在另一個(gè)實(shí)施例中，旁通路徑230只是在壓縮機(jī)222的下游和渦輪226的上游之間的間接路徑，這表示(i)存在修改或影響氣體的至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)或其它構(gòu)件(例如，中間冷卻器214、加熱器236)，該至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)或其它構(gòu)件設(shè)置在沿著旁通流路(例如，從壓縮機(jī)輸出延伸，通過(guò)旁通路徑的至少一部分，并且到達(dá)渦輪輸入)的某處，并且該至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)或其它構(gòu)件是旁通路徑的任何流控制裝置(例如，閥232、234)的補(bǔ)充；以及(ii)不存在旁通路徑的是直接路徑的部分。在實(shí)施例中，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)106的正常運(yùn)行氣體流來(lái)自入口 210，通過(guò)壓縮機(jī)222，到壓縮機(jī)和渦輪226之間(例如，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，以進(jìn)行燃燒，或者其它)，通過(guò)渦輪，并且離開出口系統(tǒng)。因而，“上游”指的是朝向入口的方向(與正常的運(yùn)行氣體流的方向相反)，并且“下游”指的是朝向出口的方向(在正常的運(yùn)行氣體流的方向上)。本書面描述使用示例來(lái)公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及實(shí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明 的可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例具有不異于權(quán)利要求的字面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)要素，則它們意于處在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。此外，除非另有陳述，任何對(duì)用語(yǔ)第一、第二等的使用不表示任何順序或重要性，用語(yǔ)第一、第二等而是用來(lái)區(qū)分一個(gè)元件與另一個(gè)元件。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)行運(yùn)輸工具的方法，所述運(yùn)輸工具包括發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括旁通路徑和渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括壓縮機(jī)和渦輪，所述方法包括， 通過(guò)增加通過(guò)所述旁通路徑從所述壓縮機(jī)的下游到所述渦輪的上游的氣體流來(lái)選擇性地增加通往所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，當(dāng)檔位設(shè)置小于閾值時(shí)，增加通過(guò)所述旁通路徑的氣體流。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，當(dāng)檔位設(shè)置大于或等于速度閾值時(shí)，減少通過(guò)所述旁通路徑的氣體流。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，根據(jù)檔位設(shè)置和閾值之間的差異來(lái)增加通過(guò)所述旁通路徑的氣體流。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，當(dāng)檢測(cè)到過(guò)渡發(fā)動(dòng)機(jī)狀況時(shí)，增加通過(guò)所述旁通路徑的氣體流，以及其中，所述運(yùn)輸工具是機(jī)車。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括， 確定所述渦輪的入口溫度；以及 根據(jù)所確定的入口溫度來(lái)調(diào)節(jié)所述旁通路徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述入口溫度低于閾值溫度時(shí)，調(diào)節(jié)所述旁通路徑，以增加通過(guò)所述旁通路徑從所述壓縮機(jī)的下游到所述渦輪的上游的經(jīng)加熱氣體流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，加熱與所述旁通路徑的連通的氣體包括將氣體輸送通過(guò)與排氣熱接觸的通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述入口溫度高于或等于閾值溫度時(shí)，調(diào)節(jié)所述旁通路徑，以增加通過(guò)所述旁通路徑從所述壓縮機(jī)的下游到所述渦輪的上游的經(jīng)冷卻氣體流。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括， 計(jì)算所述運(yùn)輸工具與一組預(yù)先限定的地理特征中的各個(gè)的距離； 確定所述運(yùn)輸工具是否在所述預(yù)先限定的地理特征中的任一個(gè)的閾值范圍內(nèi)；以及 如果所述運(yùn)輸工具在所述預(yù)先限定的地理特征中的任一個(gè)的閾值范圍內(nèi)，則調(diào)節(jié)所述芳通路徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，計(jì)算所述運(yùn)輸工具與一組預(yù)先限定的地理特征中的各個(gè)的距離包括使用全球定位系統(tǒng)信號(hào)來(lái)確定所述運(yùn)輸工具的地理坐標(biāo)。
12.一種運(yùn)行運(yùn)輸工具的方法，所述運(yùn)輸工具包括發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括旁通路徑和渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括壓縮機(jī)和渦輪，所述旁通路徑構(gòu)造成選擇性地將氣體從所述壓縮機(jī)的下游輸送到所述渦輪的上游，所述方法包括， 基于所述運(yùn)輸工具是否在隧道的閾值范圍中或在該閾值范圍內(nèi)運(yùn)行而調(diào)節(jié)通過(guò)所述旁通路徑從所述壓縮機(jī)的下游到所述渦輪的上游的流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)通過(guò)所述旁通路徑從所述壓縮機(jī)的下游到所述渦輪的上游的流包括當(dāng)所述運(yùn)輸工具在所述隧道的入口的閾值范圍內(nèi)時(shí)，增加通過(guò)所述旁通路徑的流。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)通過(guò)所述旁通路徑從所述壓縮機(jī)的下游到所述渦輪的上游的流包括當(dāng)所述運(yùn)輸工具在所述隧道中時(shí)，減少通過(guò)所述旁通路徑的流。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括排氣再循環(huán)系統(tǒng)，所述方法進(jìn)一步包括， 當(dāng)所述運(yùn)輸工具在所述隧道中時(shí)，減少來(lái)自所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)的氣體流。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括， 當(dāng)所述運(yùn)輸工具離開所述隧道時(shí)，增加來(lái)自所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)的氣體流。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，冷卻來(lái)自所述壓縮機(jī)的下游的氣體。
18.—種運(yùn)輸工具系統(tǒng),包括 包括旁通路徑和渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述渦輪增壓器包括渦輪和壓縮機(jī)，所述旁通路徑構(gòu)造成選擇性地將氣體從所述壓縮機(jī)的下游輸送到所述渦輪的上游；以及 控制系統(tǒng)，其具有其中帶有代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述代碼包括用于進(jìn)行下者的指令，計(jì)算所述運(yùn)輸工具系統(tǒng)與一組預(yù)先限定的地理特征中的各個(gè)的距離；確定所述運(yùn)輸工具系統(tǒng)是否在所述預(yù)先限定的地理特征中的任一個(gè)的閾值范圍內(nèi)；以及如果所述運(yùn)輸工具系統(tǒng)在所述預(yù)先限定的地理特征中的任一個(gè)的閾值范圍內(nèi)，則調(diào)節(jié)所述旁通路徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的運(yùn)輸工具系統(tǒng)，其特征在于，所述一組預(yù)先限定的地理特征包括隧道入口。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的運(yùn)輸工具系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)輸工具系統(tǒng)進(jìn)一步包括對(duì)所述控制系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)的全球定位系統(tǒng)接收器，以及其中，所述代碼進(jìn)一步包括用于進(jìn)行下者的指令， 確定所述運(yùn)輸工具系統(tǒng)的地理坐標(biāo)，以計(jì)算所述運(yùn)輸工具系統(tǒng)與所述一組預(yù)先限定的地理特征中的各個(gè)的距離；以及 當(dāng)所述運(yùn)輸工具系統(tǒng)在所述預(yù)先限定的地理特征中的一個(gè)的閾值范圍內(nèi)時(shí)，增加通過(guò)所述旁通路徑的氣體流。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的運(yùn)輸工具系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有至少一個(gè)汽缸的燃燒部分，氣體/燃料混合物在其中燃燒，以驅(qū)動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械輸出軸，以及其中，選擇性地輸送通過(guò)所述旁通路徑的氣體繞過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒部分。
22.一種運(yùn)行海上運(yùn)輸工具的方法，所述海上運(yùn)輸工具包括發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括壓縮機(jī)和渦輪，所述方法包括， 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速度超過(guò)加速度閾值時(shí)，調(diào)節(jié)從所述壓縮機(jī)的下游到所述渦輪的上游的旁通路徑；以及 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)減速度超過(guò)減速度閾值時(shí)，調(diào)節(jié)從所述壓縮機(jī)的下游到所述渦輪的上游的所述旁通路徑。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)加速度超過(guò)所述加速度閾值時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度和螺旋槳負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)所述旁通路徑。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)加速度超過(guò)所述加速度閾值時(shí)，加熱通過(guò)所述旁通路徑的氣體流。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)減速度超過(guò)所述減速度閾值時(shí)，根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和螺旋槳負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)所述旁通路徑。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述減速度閾值和所述加速度閾值根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度而改變。
27.一種海上運(yùn)輸工具系統(tǒng)，包括 包括旁通路徑和渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述渦輪增壓器包括渦輪和壓縮機(jī)，所述旁通路徑構(gòu)造成選擇性地將氣體從所述壓縮機(jī)的下游輸送到所述渦輪的上游； 螺旋槳； 聯(lián)接裝置，其連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)上，并且構(gòu)造成選擇性地與所述述螺旋槳接合以及與所述螺旋槳脫開； 控制系統(tǒng)，其具有其中帶有代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述代碼包括用于進(jìn)行下者的指令， 選擇性地接合所述螺旋槳； 選擇性地脫開所述螺旋槳； 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速度超過(guò)加速度閾值，并且所述螺旋槳接合時(shí)，調(diào)節(jié)從所述壓縮機(jī)的下游到所述渦輪的上游的旁通路徑；以及 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)減速度超過(guò)減速度閾值時(shí)，調(diào)節(jié)從所述壓縮機(jī)的下游到所述渦輪的上游的所述旁通路徑。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的海上運(yùn)輸工具系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)加速度超過(guò)所述加速度閾值，并且所述螺旋槳接合時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度來(lái)調(diào)節(jié)所述旁通路徑。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的海上運(yùn)輸工具系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)加速度超過(guò)所述加速度閾值，并且所述螺旋槳接合時(shí)，加熱通過(guò)所述旁通路徑的氣體流。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的海上運(yùn)輸工具系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)減速度超過(guò)所述減速度閾值時(shí)，根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)速度來(lái)調(diào)節(jié)所述旁通路徑。
全文摘要
提供一種用于運(yùn)行運(yùn)輸工具的方法和系統(tǒng)，運(yùn)輸工具包括發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)包括渦輪增壓器，渦輪增壓器包括壓縮機(jī)和渦輪。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括構(gòu)造成選擇性地將氣體從壓縮機(jī)的下游輸送到渦輪的上游的旁通路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，方法包括通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)旁通路徑從壓縮機(jī)的下游到渦輪的上游的氣體流來(lái)選擇性地增加通往發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體流。照這樣，可針對(duì)多種運(yùn)行狀況調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
文檔編號(hào)F02B37/16GK102933817SQ201080067457
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月15日
發(fā)明者K.R.斯文森, L.約翰遜, F.思維特斯, J.納古爾尼, R.普里穆斯, M.斯塔布萊因, J.多爾, K.P.貝利 申請(qǐng)人:通用電氣公司