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調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動機充氣壓力的方法及內(nèi)燃發(fā)動機與流程

文檔序號:12170700閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種用于調(diào)節(jié)機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機的充氣壓力p升壓的方法,所述機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機具有至少一個汽缸,具有用于向所述至少一個汽缸供應增壓空氣的進氣系統(tǒng),并且具有用于排出來自所述至少一個汽缸的排氣的排氣排出系統(tǒng),以及具有被串聯(lián)地布置在所述進氣系統(tǒng)中的至少兩個壓縮機,其中第一壓縮機充當?shù)蛪杭壎诙嚎s機充當高壓級,

所述第二壓縮機被布置在所述第一壓縮機的下游,

第一旁通管路被提供,所述第一旁通管路從所述第一壓縮機與所述第二壓縮機之間的所述進氣系統(tǒng)分支出來,并且所述第一旁通管路通向所述第二壓縮機的下游的所述進氣系統(tǒng),以及

第一控制元件被布置在所述第一旁通管路中,其中

用于在所述第一壓縮機與所述第二壓縮機之間的所述進氣系統(tǒng)中的壓力p級間,設定的第一設定點值被預先限定,

用于在所述第一壓縮機與所述第二壓縮機之間的所述進氣系統(tǒng)中的壓力p級間被確定,

在第一調(diào)節(jié)回路中,利用壓力差Δp1=p級間,設定-p級間來改變所述第一壓縮機的驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p級間,

用于所述第二壓縮機下游的所述進氣系統(tǒng)中的壓力p升壓,設定的第二設定點值被預先限定,

用于所述第二壓縮機下游的所述進氣系統(tǒng)中的所述壓力p升壓被確定,以及

在第二調(diào)節(jié)回路中,利用壓力差Δp2=p升壓,設定-p升壓來改變所述第二壓縮機的驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p升壓。

2.根據(jù)權利要求1所述的調(diào)節(jié)機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機的充氣壓力p升壓的方法,所述機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機具有至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器,所述至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器均包含被布置在所述排氣排出系統(tǒng)中的渦輪(6a、7a)和被布置在所述進氣系統(tǒng)的壓縮機,并且其中第一排氣渦輪增壓器充當?shù)蛪杭壎诙艢鉁u輪增壓器充當高壓級,

所述第二排氣渦輪增壓器的第二渦輪被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的第一渦輪的上游,并且所述第二排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第二壓縮機,所述第二壓縮機被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機的下游,所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第一壓縮機,

第二旁通管路被提供,所述第二旁通管路從所述第二渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分支出來,并且所述第二旁通管路通向所述第二渦輪與所述第一渦輪之間的所述排氣排出系統(tǒng)形成第一結(jié)合點,第二控制元件被布置在所述第二旁通管路中,以及

第三旁通管路被提供,所述第三旁通管路從所述第一分支點與所述第一渦輪之間的所述第一渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分支出來,并且所述第三旁通管路通向所述第一渦輪的下游的所述排氣排出系統(tǒng),第三控制元件被布置在所述第三旁通管路中,其中

在第一調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp1來調(diào)整所述第三控制元件,由此改變所述第一壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p級間,以及

在第二調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp2來調(diào)整所述第二控制元件,由此改變所述第二壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p升壓。

3.根據(jù)權利要求1所述的調(diào)節(jié)機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機的充氣壓力p升壓的方法,所述機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機具有至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器,所述至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器均包含被布置在所述排氣排出系統(tǒng)中的渦輪和被布置在所述進氣系統(tǒng)的壓縮機,并且其中第一排氣渦輪增壓器充當?shù)蛪杭壎诙艢鉁u輪增壓器充當高壓級,

所述第二排氣渦輪增壓器的所述第二渦輪被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述第一渦輪的上游,并且所述第二排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第二壓縮機,所述第二壓縮機被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機的下游,所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第一壓縮機,

第二旁通管路被提供,所述第二旁通管路從所述第二渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分出來,并且所述第二旁通管路通向所述第二渦輪與所述第一渦輪之間的所述排氣排出系統(tǒng)形成第一結(jié)合點,第二控制元件被布置在所述第二旁通管路中,以及

所述第一渦輪裝備有可變渦輪幾何形狀(VNT1),其中

在第一調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp1來調(diào)整所述第一渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT1),由此改變所述第一壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p級間,以及

在第二調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp2來調(diào)整所述第二控制元件,由此改變所述第二壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p升壓。

4.根據(jù)權利要求1所述的調(diào)節(jié)機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機的充氣壓力p升壓的方法,所述機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機具有至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器,所述至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器均包含被布置在所述排氣排出系統(tǒng)中的渦輪和被布置在所述進氣系統(tǒng)的壓縮機,并且其中第一排氣渦輪增壓器充當?shù)蛪杭壎诙艢鉁u輪增壓器充當高壓級,

所述第二排氣渦輪增壓器的所述第二渦輪被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述第一渦輪的上游,并且所述第二排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第二壓縮機,所述第二壓縮機被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機的下游,所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第一壓縮機,

第二旁通管路被提供,所述第二旁通管路從所述第二渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分支出來,并且所述第二旁通管路通向所述第二渦輪與所述第一渦輪之間的所述排氣排出系統(tǒng)形成第一結(jié)合點,第二控制元件被布置在所述第二旁通管路中,

第三旁通管路被提供,所述第三旁通管路從所述第一結(jié)合點與所述第一渦輪之間的所述第一渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分出來,并且所述第三旁通管路通向所述第一渦輪的下游的所述排氣排出系統(tǒng),第三控制元件被布置在所述第三旁通管路中,以及

所述第一渦輪裝備有可變渦輪幾何形狀(VNT1),其中

在第一調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp1來調(diào)整所述第三控制元件和/或所述第一渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT1),由此改變所述第一壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p級間,以及

在第二調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp2來調(diào)整所述第二控制元件,由此改變所述第二壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p升壓。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法,其中借助于首先沿關閉位置的方向調(diào)整所述第三控制元件、然后關閉所述第三控制元件并且隨后沿關閉位置的方向調(diào)整所述第一渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT1)來增加所述壓力p級間。

6.根據(jù)權利要求5所述的方法,其中借助于首先沿打開位置的方向調(diào)整所述第一渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT1)、并且隨后沿打開位置的方向調(diào)整所述第三控制元件來降低所述壓力p級間。

7.根據(jù)權利要求1所述的調(diào)節(jié)機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機的充氣壓力p升壓的方法,所述機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機具有至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器,所述至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器均包含被布置在所述排氣排出系統(tǒng)中的渦輪和被布置在所述進氣系統(tǒng)的壓縮機,并且其中第一排氣渦輪增壓器充當?shù)蛪杭壎诙艢鉁u輪增壓器充當高壓級,

所述第二排氣渦輪增壓器的所述第二渦輪被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述第一渦輪的上游,并且所述第二排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是第二壓縮機,所述第二壓縮機被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機的下游,所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第一壓縮機,

第二旁通管路被提供,所述第二旁通管路從所述第二渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分支出來,并且所述第二旁通管路通向所述第二渦輪與所述第一渦輪之間的所述排氣排出系統(tǒng)形成第一結(jié)合點,第二控制元件被布置在所述第二旁通管路中,

第三旁通管路被提供,所述第三旁通管路從所述第一分支點與所述第一渦輪之間的所述第一渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分出來,并且所述第三旁通管路通向所述第一渦輪的下游的所述排氣排出系統(tǒng),第三控制元件被布置在所述第三旁通管路中,以及

所述第二渦輪裝備有可變渦輪幾何形狀(VNT2),其中

在第一調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp1來調(diào)整所述第三控制元件,由此改變所述第一壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p級間,以及

在第二調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp2來調(diào)整所述第二控制元件和/或所述第二渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT2),由此改變所述第二壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p升壓。

8.根據(jù)權利要求1所述的調(diào)節(jié)機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機的充氣壓力p升壓的方法,所述機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機具有至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器,所述至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器均包含被布置在所述排氣排出系統(tǒng)中的渦輪(6a、7a)和被布置在所述進氣系統(tǒng)的壓縮機,并且其中第一排氣渦輪增壓器充當?shù)蛪杭壎诙艢鉁u輪增壓器充當高壓級,

所述第二排氣渦輪增壓器的所述第二渦輪被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述第一渦輪的上游,并且所述第二排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第二壓縮機,所述第二壓縮機被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機的下游,所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第一壓縮機,

第二旁通管路被提供,所述第二旁通管路從所述第二渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分出來,并且所述第二旁通管路通向所述第二渦輪與所述第一渦輪之間的所述排氣排出系統(tǒng)形成第一結(jié)合點,第二控制元件被布置在所述第二旁通管路中,

所述第一渦輪裝備有可變渦輪幾何形狀(VNT1),以及

所述第二渦輪裝備有可變渦輪幾何形狀(VNT2),其中

在第一調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp1來調(diào)整所述第一渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT1),由此改變所述第一壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p級間,以及

在第二調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp2來調(diào)整所述第二控制元件和/或所述第二渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT2),由此改變所述第二壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p升壓

9.根據(jù)權利要求1所述的調(diào)節(jié)機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機的充氣壓力p升壓的方法,所述機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機具有至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器,所述至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器均包含被布置在所述排氣排出系統(tǒng)中的渦輪和被布置在所述進氣系統(tǒng)的壓縮機,并且其中第一排氣渦輪增壓器充當?shù)蛪杭壎诙艢鉁u輪增壓器充當高壓級,

所述第二排氣渦輪增壓器的所述第二渦輪被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述第一渦輪的上游,并且所述第二排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第二壓縮機,所述第二壓縮機被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機的下游,所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第一壓縮機,

第二旁通管路被提供,所述第二旁通管路從所述第二渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分出來,并且所述第二旁通管路通向所述第二渦輪與所述第一渦輪之間的所述排氣排出系統(tǒng)形成第一結(jié)合點,第二控制元件被布置在所述第二旁通管路中,

第三旁通管路被提供,所述第三旁通管路從所述第一分支點與所述第一渦輪之間的所述第一渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分出來,并且所述第三旁通管路通向所述第一渦輪的下游的所述排氣排出系統(tǒng),第三控制元件被布置在所述第三旁通管路中,

所述第一渦輪裝備有可變渦輪幾何形狀(VNT1),以及

所述第二渦輪裝備有可變渦輪幾何形狀(VNT2),其中

在第一調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp1來調(diào)整所述第三控制元件和/或所述第一渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT1),由此改變所述第一壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p級間,以及

在第二調(diào)節(jié)回路中,利用所述壓力差Δp2來調(diào)整所述第二控制元件和/或所述第二渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT2),由此改變所述第二壓縮機的所述驅(qū)動功率,以便調(diào)節(jié)所述壓力p升壓。

10.根據(jù)權利要求9所述的方法,其中借助于首先沿關閉位置的方向調(diào)整所述第二控制元件、然后關閉所述第二控制元件并且隨后沿關閉位置的方向調(diào)整所述第二渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT2)來增加所述壓力p升壓。

11.根據(jù)權利要求10所述的方法,其中借助于首先沿打開位置的方向調(diào)整所述第二渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT2)并且隨后沿打開位置的方向調(diào)整所述第二控制元件來降低所述壓力p升壓。

12.根據(jù)權利要求11所述的方法,其中,在排氣流速增加的情況下,所述內(nèi)燃發(fā)動機從具有兩級機械增壓的第一運轉(zhuǎn)模式開始被轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袉渭墮C械增壓的第二運轉(zhuǎn)模式,為達到此目的:

打開所述第一控制元件以停用所述第二壓縮機,以及

打開所述第二控制元件以停用所述第二渦輪。

13.根據(jù)權利要求12所述的用于調(diào)節(jié)機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機的充氣壓力p升壓的方法,其中所述第二渦輪裝備有可變渦輪幾何形狀(VNT2),其中當所述內(nèi)燃發(fā)動機被轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袉渭墮C械增壓的所述第二運轉(zhuǎn)模式時,所述第二渦輪的所述可變渦輪幾何形狀(VNT2)沿打開位置的方向被調(diào)整。

14.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中所述壓力p級間和/或所述壓力p升壓借助于通過憑借傳感器進行測量所檢測到的所述壓力p級間和/或所述壓力p升壓來確定。

15.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中所述壓力p級間和/或所述壓力p升壓借助于通過模擬計算而確定的所述壓力p級間和/或所述壓力p升壓來確定。

16.一種用于執(zhí)行前述權利要求中的一項所述的方法的機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機,所述機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機具有至少一個汽缸,具有用于向所述至少一個汽缸供應增壓空氣的進氣系統(tǒng),并且具有用于排出來自所述至少一個汽缸的排氣的排氣排出系統(tǒng),以及具有被串聯(lián)地布置在所述進氣系統(tǒng)中的至少兩個壓縮機,其中第一壓縮機充當?shù)蛪杭?6)而第二壓縮機充當高壓級,

所述第二壓縮機被布置在所述第一壓縮機的下游,

第一旁通管路被提供,所述第一旁通管路從所述第一壓縮機與所述第二壓縮機之間的所述進氣系統(tǒng)分出來,并且所述第一旁通管路通向所述第二壓縮機的下游的所述進氣系統(tǒng),以及

第一控制元件被布置在所述第一旁通管路中,其中

為了通過測量所述壓力p級間來進行檢測,第一傳感器被提供在所述第一壓縮機與所述第二壓縮機之間的所述進氣系統(tǒng)中,以及

為了通過測量所述壓力p升壓來進行檢測,第二傳感器被提供在所述第二壓縮機的下游的所述進氣系統(tǒng)中。

17.根據(jù)權利要求16所述的機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機,所述機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機具有至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器,所述至少兩個串聯(lián)連接的排氣渦輪增壓器均包含被布置在所述排氣排出系統(tǒng)中的渦輪和被布置在所述進氣系統(tǒng)的壓縮機,并且其中第一排氣渦輪增壓器充當?shù)蛪杭壎诙艢鉁u輪增壓器充當高壓級,其中

所述第二排氣渦輪增壓器的所述第二渦輪被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述第一渦輪的上游,并且所述第二排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第二壓縮機,所述第二壓縮機被布置在所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機的下游,所述第一排氣渦輪增壓器的所述壓縮機是所述第一壓縮機,

第二旁通管路被提供,所述第二旁通管路從所述第二渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分出來,并且所述第二旁通管路通向所述第二渦輪與所述第一渦輪之間的所述排氣排出系統(tǒng)形成第一結(jié)合點,第二控制元件被布置在所述第二旁通管路中,

第三旁通管路被提供,所述第三旁通管路從所述第一分支點與所述第一渦輪之間的所述第一渦輪的上游的所述排氣排出系統(tǒng)分出來,并且所述第三旁通管路通向所述第一渦輪的下游的所述排氣排出系統(tǒng),第三控制元件被布置在所述第三旁通管路中,以及

所述第二渦輪裝備有可變渦輪幾何形狀(VNT2)。

18.根據(jù)權利要求17所述的機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機,其中所述第一渦輪裝備有可變渦輪幾何形狀(VNT1)。

19.根據(jù)權利要求18所述的機械增壓內(nèi)燃發(fā)動機,其中所述第一控制元件是可主動控制的。

20.一種方法,其包含:

根據(jù)用于壓縮機之間的壓力的第一設定點值和第一調(diào)節(jié)回路中的壓力差、用于多個壓縮機下游的壓力的第二設定點值、以及第二調(diào)節(jié)回路中的所述壓力差來調(diào)整兩個廢氣門、可變渦輪幾何形狀和下游壓縮機旁通閥中的每一個,以調(diào)節(jié)發(fā)動機升壓壓力。

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