本公开涉及一种发动机升压系统(10)及用于该发动机升压系统(10)的方法。发动机升压系统(10)包括发动机(11)、升压回路(22)和节流阀(26)；发动机(11)具有进气歧管(12)、排气歧管(13)和排放气体再循环环路(17)，排放气体再循环环路(17)流体地连接在进气歧管(12)和排气歧管(13)之间。包括储存容器(23)的升压回路(22)设置成与进气歧管(12)和排气歧管(13)流体连通。节流阀(26)位于排气歧管(13)、排放气体再循环环路(17)以及升压回路(22)的下游。升压回路(22)与进气歧管(12)之间的连接独立于排放气体再循环环路(17)与进气歧管(12)之间的连接。在发动机超转或制动状况下，节流阀(26)是可操作的，以将压缩气体从发动机(11)引入储存容器(23)。在升压受限操作期间可使用储存容器(23)中的压缩气体来补充进气。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发动机升压系统以及用于该发动机升压系统的方法
本公开涉及一种发动机升压系统以及用于该发动机升压系统的方法，并且具体而言涉及一种用于与涡轮增压内燃发动机一起使用的发动机升压系统。
技术介绍
涡轮增压器通常与内燃发动机(诸如柴油发动机)一起使用，以便最大化从内燃发动机可得的动力。相对于类似动力的自然吸气式发动机，涡轮增压发动机的其他益处包括更高的燃料效率以及更低的排放量。与涡轮增压发动机相关的常见问题为：在瞬变状况下，动力、燃料效率以及控制排放量的性能降低。例如，瞬变状况在快速增加或减少发动机负载的情况下发生。在快速增加发动机负载的情况下，涡轮增压器压缩机可需要增大的扭矩，以便输送增加的空气流，但是如果驱动压缩机的涡轮没有充分地加速旋转，则这样的增大的转矩可能不可得。这可以导致动力延迟，直至进气气流增加到所需水平。已知的涡轮增压发动机使用蓄压器，以允许以压缩空气的形式回收在发动机超转或制动工作状况下通常耗费的能量。在这样的工作状况下，发动机继续翻转，但不将燃料注入气缸；这使得气缸作为气泵工作，从而导致周围空气被压缩在气缸中(而无需加入燃料)。将压缩空气储存在蓄压器中，然后可以利用所述蓄压器帮助涡轮机械在发动机低速度/低负载状况下实现升压。US-B-7367327公开了一种用压缩气体使涡轮增压发动机的进气管增压的方法和设备。在高于大气压的压力下将气体储存在容器中，然后将这些气体注入进气管，以便在低速运行阶段暂时增加进气压力。该设备包括连接，该连接用于在发动机制动阶段将储存容器暂时地且选择性地连接到用于回收这些气体的排气歧管，或在暂时的低速运转阶段将储存容器暂时地且选择性地连接到进气管。US-B-8069665公开了一种用于将空气提供到发动机的燃烧室的方法，所述发动机包括压缩机和可选择地耦合到进气歧管的增压罐。该方法包括基于发动机工作状况而改变发动机排气在增压罐中加压的空气中的相对量，以及将在增压罐中加压的空气排放到进气歧管。
技术实现思路
本公开的第一方面，本公开提供了一种发动机升压系统，所述发动机升压系统，包括：发动机，所述发动机具有进气歧管、排气歧管和排放气体再循环环路，所述排放气体再循环环路流体地连接在所述进气歧管与所述排气歧管之间；升压回路，所述升压回路与所述进气歧管和所述排气歧管流体连通，所述升压回路包括储存容器；以及节流阀，所述节流阀位于所述排气歧管、所述排放气体再循环环路以及所述升压回路的下游；其中所述升压回路与所述进气歧管之间的连接独立于所述排放气体再循环环路和所述进气歧管之间的连接。根据本公开的第二方面，本公开提供了一种用于使内燃发动机的进气升压的方法，所述的发动机包括进气歧管、排气歧管和流体地连接到所述排气歧管的排气管线，所述方法包括以下步骤：(a)对所述排气管线中的气体施加压力并且将加压的气体储存在储存容器中；以及(b)将加压的气体从所述储存容器排入所述进气歧管。发动机升压系统的一个示例性实施例如参考附图所示并如附图所描述的一样。附图说明图1是根据本公开的一种发动机升压系统的示意图；以及图2是用于图1的发动机升压系统的控制系统的示意图。具体实施方式图1示出了一种用于发动机11的发动机升压系统10，发动机11可以是内燃发动机，例如柴油发动机，发动机11具有进气歧管12和排气歧管13。如在本领域中典型的那样，发动机11包括多个气缸，所述多个气缸包括燃烧室(未示出)。该布置使得能够通过压缩机14使发动机11的进气升压。压缩机14通过进气管线18流体地连接到所述进气歧管12，以及还可机械地耦合(未图示)到涡轮15。可由通过排气管线16而离开排气歧管13的排放气体来驱动涡轮15，排气管线16可流体地连接到排气歧管13并从排气歧管13延伸。可选地，通过其他压缩装置，诸如增压器，可使发动机11升压。可将节流阀26设置在排气管线16中，或者在涡轮15的上游或者在涡轮15的下游。可设置排气旁通阀(未示出)，这样使得当需要减小的扭矩时可引导排气以绕过涡轮15。发动机升压系统10具有排放气体再循环(EGR)环路17，该排放气体再循环(EGR)回路17被流体地连接到排气歧管13与涡轮15之间的排气管线16。该EGR环路17也被流体地连接到压缩机14与进气歧管12之间的进气管线18。该EGR环路17可包括冷却器19，该冷却器19用于在将排气掺入进气中之前先使排放气体冷却。例如，冷却器19可以是空气对空气型热交换器或空气对水型热交换器。可通过EGR控制阀20来控制EGR环路17。可将单向阀21设置在EGR环路17中，以防止进气通过而进入EGR环路17。发动机升压系统10还具有升压回路22，该升压回路22被流体地连接到排气歧管13与涡轮15之间的排气管线16。该升压回路22还被流体地连接到压缩机14与进气歧管12之间的进气管线18。升压回路22与进气歧管12之间的连接可独立于EGR环路17与进气歧管12之间的连接。升压回路22可被直接连接到排气管线16。可选择地，可通过在冷却器19下游的EGR回路17将升压回路22连接到排气管线16(如图1所示)。在这种配置中，单冷却器19既可用在EGR环路17中又可用在升压回路22中。可选择地，升压回路22可完全独立于EGR环路17，并且升压回路22可包括第二冷却器19(未示出)。升压回路22包括储存容器23。储存容器23可以是具有合适尺寸的任何类型的储存器，并且储存容器23配置成在压力之下储存压缩空气以备以后排出。储存容器23可以是蓄压器，诸如气动蓄压器。可以将第一控制阀24和第二控制阀25分别设置在储存容器23的入口处以及储存容器23的出口处，以控制流入储存容器23以及流出储存容器23的气流。图2示出了可用于控制发动机升压系统10的示例性控制系统30的示意图。根据所需发动机速度33、实际发动机速度34以及燃料供给量35，可启用或禁用32升压回收模式选择31。如果启用升压回收模式选择31，则升压回收排气节流阀控制器40可确定节流阀的所需位置41(％)以及蓄压器进口阀门位置42(％)。该确定可以基于与节流阀的实际位置43、由排气压力传感器46所确定的目标排气压力44和最大排气压力45、以及最小节流阀位置47和最大节流阀位置48相关的各输入。另外，升压回收蓄压器控制器50基于与涡轮增压器速度52、所需进气歧管空气压力(IMAP)53和实际进气歧管空气压力(IMAP)54、排放气体再循环质量流量55、以及燃料供给量56相关的输入，可确定蓄压器排出阀51的位置。产业上的可利用性发动机升压系统10在发动机领域，具体而言在内燃发动机领域，具有产业上的可利用性，并且发动机升压系统10可被用于各种不同的内燃发动机，例如柴油发动机。发动机升压系统10特别适合于被应用到升压发动机，诸如包括涡轮增压器的发动机。例如，在发动机制动或超转状况下，发动机11可以继续翻转，但可不将燃料注入气缸；这可导致气缸作为气泵工作，导致气体，例如空气被压缩在气缸里面。与此同时，节流阀26、EGR控制阀20和第二(出口)控制阀25可关闭，同时第一(进口)控制阀24可打开。这可导致来自气缸的压缩气体(空气)使排气歧管13和排气管线16增压。第一控制阀24和第二控制阀25的定位以及排气歧管13和排气管线16中的背压本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发动机升压系统(10)，其包括：发动机(11)，所述发动机(11)具有进气歧管(12)、排气歧管(13)和排放气体再循环环路(17)，所述排放气体再循环环路(17)流体地连接在所述进气歧管(12)与所述排气歧管(13)之间；升压回路(22)，所述升压回路(22)与所述进气歧管(12)和所述排气歧管(13)流体连通，所述升压回路(22)包括储存容器(23)；以及节流阀(26)，所述节流阀(26)位于所述排气歧管(13)、所述排放气体再循环环路(17)以及所述升压回路(22)的下游；其中所述升压回路(22)与所述进气歧管(12)之间的连接独立于所述排放气体再循环环路(17)和所述进气歧管(12)之间的连接。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.25 EP 12169633.01.一种发动机升压系统(10)，其包括：发动机(11)，所述发动机(11)具有进气歧管(12)、排气歧管(13)和排放气体再循环环路(17)，所述排放气体再循环环路(17)流体地连接在所述进气歧管(12)与所述排气歧管(13)之间；升压回路(22)，所述升压回路(22)与所述进气歧管(12)和所述排气歧管(13)流体连通，所述升压回路(22)包括储存容器(23)；以及节流阀(26)，所述节流阀(26)位于所述排气歧管(13)、所述排放气体再循环环路(17)以及所述升压回路(22)的下游；其中所述升压回路(22)与所述进气歧管(12)之间的连接独立于所述排放气体再循环环路(17)和所述进气歧管(12)之间的连接。2.根据权利要求1所述的发动机升压系统(10)，进一步包括排气管线(16)，所述排气管线(16)从所述排气歧管(13)延伸，所述节流阀(26)位于所述排气管线(16)中，并且所述排放气体再循环环路(17)和所述升压回路(22)被流体地连接到所述节流阀(26)上游的所述排气管线(16)。3.根据权利要求1所述的发动机升压系统(10)，进一步包括控制系统(30)，所述控制系统(30)用于控制所述升压回路(22)和所述节流阀(26)的操作。4.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机升压系统(10)，进一步包括冷却器(19)，所述冷却器(19)是可操作的，以使所述排放气体再循环环路(17)中的排放气体冷却。5.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机升压系统(10)，进一步包括冷却器(19)，所述冷却器(19)是可操作的，以使所述升压...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·莫尔，
申请(专利权)人：珀金斯发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB
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