平衡機(jī)械增壓器的發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種發(fā)動機(jī)。該發(fā)動機(jī)包括在汽缸中可運行為往復(fù)運動的活塞、可旋轉(zhuǎn)地耦連至活塞的曲軸和可旋轉(zhuǎn)地耦連至曲軸的機(jī)械增壓器。機(jī)械增壓器具有沿機(jī)械增壓器的縱向平面的不均勻分布的質(zhì)量,以提供旋轉(zhuǎn)平衡,從而減低發(fā)動機(jī)不平衡。
【專利說明】平衡機(jī)械增壓器的發(fā)動機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】【背景技術(shù)】
[0001]各種類型的發(fā)動機(jī)由于在其設(shè)計中的任何不平衡而產(chǎn)生振動。例如,這種振動可能由于連桿和活塞的往復(fù)運動而產(chǎn)生。具體地,在給定的曲軸旋轉(zhuǎn)期間,活塞的下降和上升可能在其加速過程中不完全相反,從而引起產(chǎn)生不平衡振動的凈慣性力。這種振動可能降低車輛的駕駛性能,并可能被車輛操作者負(fù)面地感受到。
[0002]在一個示例中,發(fā)動機(jī)可以包括平衡軸系統(tǒng),其包括反向旋轉(zhuǎn)的平衡軸。平衡軸可以具有平衡物,其被設(shè)置尺寸且被調(diào)整相位為使得慣性反應(yīng)其反向旋轉(zhuǎn)的慣性提供與發(fā)動機(jī)的不期望振動相等但相反的合力/凈力,由此消除發(fā)動機(jī)的不期望振動。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]然而,本文中的發(fā)明人已經(jīng)意識到上述方法的問題。例如,平衡軸系統(tǒng)可能增加發(fā)動機(jī)的成本和重量。而且,平衡軸系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)可能引起摩擦損失,其負(fù)面地影響發(fā)動機(jī)功率和燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0004]因此,在一個示例中,上述問題可以由如下發(fā)動機(jī)解決,該發(fā)動機(jī)包含:在汽缸中可運行為往復(fù)運動的活塞,可旋轉(zhuǎn)地耦連至活塞的曲軸和可旋轉(zhuǎn)地耦連至曲軸的機(jī)械增壓器,機(jī)械增壓器具有沿機(jī)械增壓器的縱向平面的不均勻分布的質(zhì)量,以提供旋轉(zhuǎn)平衡,從而降低固有的發(fā)動機(jī)不平衡。
[0005]在一個示例中,機(jī)械增壓器包括沿機(jī)械增壓器的縱向平面布置的兩個反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子,以增加提供給汽缸的進(jìn)氣增加壓力。轉(zhuǎn)子中的一個或兩個可以被配置為使其質(zhì)量不均勻地分布,以提供抵制發(fā)動機(jī)振動的旋轉(zhuǎn)平衡或旋轉(zhuǎn)力偶。以此方式,可以在不使用單獨的平衡軸系統(tǒng)的情況下減少發(fā)動機(jī)振動。通過給機(jī)械增壓器增加平衡功能性,可以相對于采用平衡軸系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)降低發(fā)動機(jī)的重量、成本、摩擦和封裝空間。
[0006]而且,機(jī)械增壓器可以以不同位置安裝到發(fā)動機(jī)上,其中轉(zhuǎn)子與曲軸平行,還提供旋轉(zhuǎn)平衡從而降低發(fā)動機(jī)的固有不平衡。以此方式,機(jī)械增壓器可以提供相對于平衡軸系統(tǒng)的更大的發(fā)動機(jī)封裝靈活性。
[0007]在另一個實施例中,一種發(fā)動機(jī)包括:汽缸;可旋轉(zhuǎn)地耦連至汽缸的曲軸;以及可旋轉(zhuǎn)地耦連至曲軸的機(jī)械增壓器,機(jī)械增壓器包括第一轉(zhuǎn)子和可運行為沿第一轉(zhuǎn)子的相反方向旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)子以及第一平衡物和與第一平衡物相對的第二平衡物,以提供旋轉(zhuǎn)平衡,從而減低發(fā)動機(jī)不平衡。
[0008]在另一個實施例中,第一和第二平衡物被耦連至同一轉(zhuǎn)子的相對/相反(opposite)端,并且沒有平衡物被設(shè)置在另一個轉(zhuǎn)子上。
[0009]在另一個實施例中,第一和第二平衡物被耦連至不同轉(zhuǎn)子的相對端,并且每個轉(zhuǎn)子僅包括一個平衡物。
[0010]在另一個實施例中,機(jī)械增壓器包括將第一和第二轉(zhuǎn)子耦連至曲軸的同步齒輪組,并且該同步齒輪組包括第一和第二平衡物。
[0011]在另一個實施例中,第一和第二轉(zhuǎn)子可以與曲軸以1:1的比率旋轉(zhuǎn),從而引起一階旋轉(zhuǎn)力偶。
[0012]在另一個實施例中,第一和第二轉(zhuǎn)子可以與曲軸以2:1的比率旋轉(zhuǎn),從而引起二階旋轉(zhuǎn)力偶。
[0013]在另一個實施例中,該發(fā)動機(jī)還包含:流體耦連在機(jī)械增壓器下游的位置與機(jī)械增壓器上游的位置之間的旁通通道;設(shè)置在旁通通道內(nèi)的旁通閥,該旁通閥可運行為選擇性地允許空氣從機(jī)械增壓器下游的位置流至機(jī)械增壓器上游的位置;以及包括處理器和計算機(jī)可讀介質(zhì)的控制器,計算機(jī)可讀介質(zhì)具有當(dāng)由處理器執(zhí)行時的指令:響應(yīng)于低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況而打開旁通閥,同時維持機(jī)械增壓器的運轉(zhuǎn)。
[0014]在另一個實施例中,一種用于控制發(fā)動機(jī)的方法包含:使如下機(jī)械增壓器運轉(zhuǎn),該機(jī)械增壓器具有沿機(jī)械增壓器的縱向平面的不均勻分布的質(zhì)量,以提供旋轉(zhuǎn)平衡,從而降低發(fā)動機(jī)不平衡;以及響應(yīng)于低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況而打開旁通閥,以允許空氣從機(jī)械增壓器下游的位置流至機(jī)械增壓器上游的位置,從而降低增壓壓力,同時維持機(jī)械增壓器的運轉(zhuǎn),以提供旋轉(zhuǎn)平衡,從而降低發(fā)動機(jī)不平衡。
[0015]在另一個實施例中,該方法還包括改變旁通閥的打開位置,從而將機(jī)械增壓器下游的增壓壓力調(diào)整至被命令的壓力。
[0016]在另一個實施例中,該方法還包括調(diào)整發(fā)動機(jī)致動器,從而補償通過旁通閥的氣流。
[0017]應(yīng)該理解提供上述
【發(fā)明內(nèi)容】
以簡化形式介紹了選擇性概念,其在【具體實施方式】中將被進(jìn)一步描述。這不意味著確定所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵或必要特征,其范圍由所附權(quán)利要求唯一限定。此外,所要求保護(hù)的主題不限于解決上述任何缺點或本發(fā)明中的任何部分的實施方式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1示意地示出了根據(jù)本公開的實施例的發(fā)動機(jī)的示例。
[0019]圖2示出了根據(jù)本公開的實施例的羅茨型機(jī)械增壓器的示例的橫截面。
[0020]圖3示出了根據(jù)本公開的實施例的利肖姆型機(jī)械增壓器的示例的橫截面。
[0021]圖4示意地示出了可運行為提供一階旋轉(zhuǎn)力偶的機(jī)械增壓器的示例。
[0022]圖5示意地示出了可運行為提供二階旋轉(zhuǎn)力偶的機(jī)械增壓器的示例。
[0023]圖6示意地示出了可運行為提供二階橫向力偶的機(jī)械增壓器的示例。
[0024]圖7示意地示出了可運行為提供一階平面力偶的機(jī)械增壓器的示例。
[0025]圖8-11示出了在機(jī)械增壓器的縱向平面內(nèi)的不均勻分布的質(zhì)量的不同示例。
[0026]圖12-14示出了相對于發(fā)動機(jī)的機(jī)械增壓器安裝位置的不同示例。
[0027]圖15示出了一種用于控制根據(jù)本公開的實施例的發(fā)動機(jī)的方法。
【具體實施方式】
[0028]本說明涉及減少車輛中由于固有不平衡的發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的發(fā)動機(jī)振動。更具體地,本公開涉及一種機(jī)械增壓器,其具有沿機(jī)械增壓器的縱向平面的不均勻分布的質(zhì)量,以提供旋轉(zhuǎn)平衡,從而降低固有的發(fā)動機(jī)不平衡。通過在機(jī)械增壓器中提供降低發(fā)動機(jī)不平衡的功能性,發(fā)動機(jī)可以在不使用平衡軸系統(tǒng)的情況下基本平衡。
[0029]圖1是示出多缸發(fā)動機(jī)10的一個汽缸的示意圖,發(fā)動機(jī)10可以被包括在汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動機(jī)10可以是任何合適的發(fā)動機(jī),其在不背離本公開的范圍的情況下,具有任何合適不平衡振動。例如,發(fā)動機(jī)10可以是90°或60° V6發(fā)動機(jī),其產(chǎn)生一階和二階旋轉(zhuǎn)力偶。作為又一示例,發(fā)動機(jī)10可以是直列式3缸發(fā)動機(jī),其產(chǎn)生一階(1st order)平面力偶。作為又一示例,發(fā)動機(jī)10可以是直列式4缸發(fā)動機(jī),其產(chǎn)生二階豎直震動力。作為又一示例,發(fā)動機(jī)10可以是90° V8發(fā)動機(jī),其產(chǎn)生二階(2nd order)橫向力偶。注意,一階力在每次曲軸旋轉(zhuǎn)發(fā)生一次,而二階力在每次曲軸旋轉(zhuǎn)發(fā)生兩次。
[0030]發(fā)動機(jī)10可以至少部分地由包括控制器12的控制系統(tǒng)以及經(jīng)由輸入裝置130來自車輛操作者132的輸入控制。在這個示例中,輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機(jī)10的燃燒室(即汽缸)30可以包括燃燒室壁32,活塞36被設(shè)置在其中?;钊?6可以被耦連至曲軸40,使得活塞的往復(fù)運動被轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)耦連至車輛的至少一個驅(qū)動輪。此外,啟動馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪耦連至曲軸40,以實現(xiàn)發(fā)動機(jī)10的啟動操作。
[0031]燃燒室30可以經(jīng)由進(jìn)氣道42從進(jìn)氣歧管44接收進(jìn)氣,并且可以經(jīng)由排氣道48排出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣道48可以經(jīng)由各自的進(jìn)氣門52和排氣門54與燃燒室30選擇性地連通。在一些實施例中,燃燒室30可以包括兩個或更多個進(jìn)氣門和/或兩個或更多個排氣門。
[0032]進(jìn)氣門52可以由控制器12通過電氣門驅(qū)動器(EVA) 51控制。類似地,排氣門54由控制器12通過EVA53控制。在一些情況下,控制器12可以改變提供給驅(qū)動器51和53的信號,從而控制各個進(jìn)氣門和排氣門的打開和關(guān)閉。進(jìn)氣門52和排氣門54的位置可以由氣門位置傳感器55和57確定。在可替代的實施例中,進(jìn)氣門和排氣門中的一個或更多個可以由一個或更多個凸輪驅(qū)動,并且可以使用凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(VCT)、可變氣門正時(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)中的一個或更多個,以改變氣門運轉(zhuǎn)。例如,汽缸30可以可替代地包括通過電氣門驅(qū)動控制的進(jìn)氣門和通過包括CPS和/或VCT的凸輪驅(qū)動控制的排氣門。
[0033]燃料噴射器66被顯示為以如下構(gòu)造布置在進(jìn)氣歧管44中,該構(gòu)造提供到燃燒室30上游的進(jìn)氣道的所謂的燃料進(jìn)氣道噴射。燃料噴射器66可以經(jīng)由電子驅(qū)動器68與從控制器12接收的信號FPW的脈沖寬度成比例地噴射燃料。燃料可以通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌道的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送至燃料噴射器。在一些實施例中,燃燒室30可以可替代地或另外地包括直接耦連至燃燒室30的燃料噴射器,其用于以所謂的直接噴射的方式將燃料直接噴射到燃燒室30中。
[0034]進(jìn)氣道42可以包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門。在這個具體的示例中,控制器12可以通過提供給被包括在節(jié)氣門62內(nèi)的電動機(jī)或致動器改變節(jié)流板64的位置,這種構(gòu)造通常被稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)。以此方式,節(jié)氣門62可以被操作為改變提供給在發(fā)動機(jī)汽缸中的燃燒室30的進(jìn)氣。節(jié)流板64的位置可以通過節(jié)氣門位置信號TP提供給控制器
12。進(jìn)氣道42可以包括質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣壓力傳感器122,用于向控制器12提供各自的信號MAF和MAP。[0035]在選擇的運轉(zhuǎn)模式下,響應(yīng)于來自控制器12的火花提前信號SA,點火系統(tǒng)88可以經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點火火花。在一些實施例中,盡管示出了火花點火部件,但不論具有或不具有點火火花都可以以壓縮點火模式使發(fā)動機(jī)10的燃燒室30或一個或更多個其他燃燒室運轉(zhuǎn)。
[0036]排氣氧傳感器126被顯不為稱連至排放控制裝置70上游的排氣道48。傳感器126可以是用于提供排氣空燃比指示的任何合適的傳感器,例如線性氧傳感器或UEGO (通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?、雙態(tài)氧傳感器或EGO、HEGO (加熱型EGO)、NOx、HC或CO傳感器。排放控制裝置70被顯示為沿排氣氧傳感器126下游的排氣道48布置。裝置70可以是三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、各種其他排放控制裝置或其組合。在一些實施例中,在發(fā)動機(jī)10的運轉(zhuǎn)期間,排放控制裝置70可以通過使發(fā)動機(jī)中的至少一個汽缸在特定空燃比內(nèi)運轉(zhuǎn)而周期性地重置。
[0037]機(jī)械增壓器136可以沿進(jìn)氣道44布置,以增加進(jìn)氣歧管44內(nèi)的空氣充氣密度和壓力。增壓傳感器142可以被設(shè)置在機(jī)械增壓器136下游的進(jìn)氣歧管44內(nèi),以提供增壓壓力的指示。除了提供進(jìn)氣充氣壓縮功能性外,機(jī)械增壓器136具有沿機(jī)械增壓器的縱向平面的不均勻分布的質(zhì)量。不均勻分布的質(zhì)量可以在機(jī)械增壓器的運轉(zhuǎn)期間提供旋轉(zhuǎn)平衡,以降低發(fā)動機(jī)不平衡。在一些實施例中,機(jī)械增壓器136具有沿機(jī)械增壓器的縱向平面的不均勻分布的質(zhì)量,以便在機(jī)械增壓器的運轉(zhuǎn)期間提供震動平衡,從而降低固有的發(fā)動機(jī)不平衡。下面參照圖4-11,進(jìn)一步詳細(xì)地討論用于提供平衡以降低固有的發(fā)動機(jī)不平衡的機(jī)械增壓器的各種布置。
[0038]在一些實施例中,機(jī)械增壓器136可以被旋轉(zhuǎn)地耦連至曲軸40,使得機(jī)械增壓器136可以至少部分地由曲軸40的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。在一些實施例中,機(jī)械增壓器136可以至少部分地由電動機(jī)(未示出)驅(qū)動。
[0039]可以以相對于曲軸旋轉(zhuǎn)的不同速度驅(qū)動機(jī)械增壓器136,這取決于發(fā)動機(jī)構(gòu)造的類型以及對應(yīng)的曲軸振動特性(例如,一階力、二階力等)。例如,機(jī)械增壓器136可以相對于曲軸40以1:1傳動比運轉(zhuǎn),以抵消由曲軸振動產(chǎn)生的一階力。換句話說,機(jī)械增壓器可以以與曲軸相同的速度運轉(zhuǎn)。在另一個示例中,機(jī)械增壓器136可以相對于曲軸以2:1傳動比運轉(zhuǎn),以抵消由曲軸振動產(chǎn)生的一階力。換句話說,機(jī)械增壓器可以以曲軸的2倍速度運轉(zhuǎn)。
[0040]在一些實施例中,因為機(jī)械增壓器136是與曲軸40可旋轉(zhuǎn)地耦連并由曲軸40驅(qū)動的容積泵,所以機(jī)械增壓器136可以在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)期間連續(xù)運轉(zhuǎn),從而在所有駕駛狀況下提供增壓壓力。然而,在一些條狀況下,增壓壓力增加可能是不期望的。例如,在低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況下,例如在怠速或在輕踩油門巡航(light throttle cruising)時,增壓壓力增加可能增加泵氣功(pumping work),從而將空氣推進(jìn)進(jìn)氣歧管44和汽缸30內(nèi),并且可能相應(yīng)地增加降低發(fā)動機(jī)效率和燃料經(jīng)濟(jì)性的泵氣損失。
[0041]發(fā)動機(jī)10包括旁通通道138,其流體地耦連在進(jìn)氣歧管44內(nèi)的機(jī)械增壓器136下游的位置與空氣進(jìn)口 42內(nèi)的機(jī)械增壓器136上游且在節(jié)氣門62下游的位置之間。旁通通道138允許空氣從進(jìn)氣歧管44流至空氣進(jìn)口 42內(nèi)的機(jī)械增壓器136的進(jìn)口上游的位置,以便減少或最小化泵氣功。換句話說,旁通通道138允許空氣從機(jī)械增壓器下游再循環(huán)至機(jī)械增壓器上游,從而降低進(jìn)氣歧管內(nèi)的增壓壓力。[0042]旁通閥140被設(shè)置在旁通通道138內(nèi)。旁通閥140可以可運行為選擇性允許空氣從機(jī)械增壓器136下游的進(jìn)氣歧管44流至機(jī)械增壓器136上游的空氣進(jìn)口 42。旁通閥140可以由控制器12控制,以便在特定工況下降低增壓壓力,其中在特定工況下包括在低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況下。具體地,控制器12可以被配置為改變旁通閥140的打開位置,從而改變通過旁通通道138的空氣流量,以便將機(jī)械增壓器下游的增壓壓力調(diào)整至被命令的壓力。因此,經(jīng)由機(jī)械增壓器136提供給發(fā)動機(jī)中的一個或更多個汽缸壓縮量可以由控制器12改變。而且,可以通過打開旁通閥140降低機(jī)械增壓器136的泵送力/泵送量(pumping effort),由此在低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況下增加發(fā)動機(jī)10的燃料效率。機(jī)械增壓器136即使在旁通閥140打開時也可以連續(xù)運轉(zhuǎn),從而提供平衡發(fā)動機(jī)的功能性。在一些實施例中,機(jī)械增壓器136在曲軸40的運轉(zhuǎn)期間不可以例如通過離合器或其他分離機(jī)構(gòu)與曲軸40分離。因此,機(jī)械增壓器136可以在曲軸40旋轉(zhuǎn)時提供平衡的功能性。
[0043]在一些實施例中,當(dāng)旁通閥140被打開以補償從進(jìn)氣歧管44送至機(jī)械增壓器136的進(jìn)口的氣流時,控制器12可以響應(yīng)于低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況而調(diào)整一個或更多個發(fā)動機(jī)致動器。例如,控制器12可以通過調(diào)整點火系統(tǒng)88的火花正時(例如,延遲點火)而調(diào)整發(fā)動機(jī)扭矩。在另一個示例中,控制器12可以通過調(diào)整由噴射器66噴射的燃料噴射量而調(diào)整空燃比。這類致動器可以被調(diào)整以補償相對于其他工況所降低的增壓壓力。
[0044]控制器12在圖1被示為微型計算機(jī),包括微處理單元(CPU) 102、輸入/輸出端口(I/o) 104、在這個具體示例中作為只讀存儲片(ROM) 106示出的用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)數(shù)值的電子存儲介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲器(RAM) 108、保活存取器(KAM) 110和數(shù)據(jù)總線??刂破?2可以接收來自耦連至發(fā)動機(jī)10的傳感器的各種信號,除了之前所討論的那些信號外,還包括來自質(zhì)量空氣流量傳感器120的進(jìn)氣質(zhì)量空氣流量計(MAF)的測量;來自壓力傳感器142的進(jìn)氣歧管內(nèi)的增壓壓力(BOOST);來自耦接至冷卻套114的溫度傳感器112的發(fā)動機(jī)冷卻液溫度(ECT);來自耦連至曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118 (或其他類型)的表面點火感測信號(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP);以及來自傳感器122的歧管絕對壓力信號MAP。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號RPM可以由控制器12根據(jù)信號PIP產(chǎn)生。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號可以被用來提供進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空或壓力的指示。注意,可以使用上述傳感器的各種組合,例如有MAF傳感器而沒有MAP傳感器,反之亦然。在化學(xué)計量比運轉(zhuǎn)期間,MAP傳感器可以給出發(fā)動機(jī)扭矩的指示。此外,該傳感器連同所檢測的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速可以提供進(jìn)入氣缸內(nèi)的充氣(包括空氣)的估算。在一個示例中,也用作發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器118可以在曲軸的每次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間距脈沖。
[0045]計算機(jī)可讀介質(zhì)只讀存儲器106可以用計算機(jī)可讀數(shù)據(jù)編程,該計算機(jī)可讀數(shù)據(jù)表示可由處理器102執(zhí)行的指令,用于實現(xiàn)以下所述方法以及期望但沒有具體列出的其他變體。如上面所描述的,圖1僅示出了多缸發(fā)動機(jī)中的一個汽缸,并且每個汽缸可以類似地包括其自己的一組進(jìn)/排氣門、燃料噴射器、火花塞等。
[0046]圖2示出了根據(jù)本公開的實施例的羅茨型機(jī)械增壓器200的示例的橫截面。在一個示例中,機(jī)械增壓器200可以被實施為在圖1中示出的機(jī)械增壓器136。機(jī)械增壓器200包括兩個反向旋轉(zhuǎn)的同步轉(zhuǎn)子202和204。換句話說,第一轉(zhuǎn)子202沿第二轉(zhuǎn)子204的相反方向旋轉(zhuǎn)。第一轉(zhuǎn)子202和第二轉(zhuǎn)子204在機(jī)械增壓器200的縱向平面內(nèi)平行設(shè)置。第一轉(zhuǎn)子202包括第一組葉片206,而第二轉(zhuǎn)子204包括第二組葉片208。在所示出的實施例中,第一組葉片和第二組葉片均包括三個葉片;但應(yīng)認(rèn)識到,在沒有背離本公開的范圍的情況下任何合適數(shù)量的葉片可以被包括在所述組中。第一組葉片206和第二組葉片208在第一轉(zhuǎn)子202和第二轉(zhuǎn)子204的旋轉(zhuǎn)期間嚙合,從而壓縮進(jìn)氣。具體地,空氣流過進(jìn)口 210,并且被困在圍繞第一和第二葉片206和208的袋(pocket)內(nèi)。隨著第一和第二轉(zhuǎn)子202和204旋轉(zhuǎn),袋縮小并且被捕集的空氣被壓縮。最后,壓縮空氣被釋放到出口 212。在這種機(jī)械增壓器構(gòu)造中,進(jìn)口 210和出口 212位于機(jī)械增壓器的相對側(cè),進(jìn)口 210和出口 212與第一和第二轉(zhuǎn)子的軸線垂直使得空氣垂直于或穿過轉(zhuǎn)子流動。
[0047]圖3示出了根據(jù)本公開的實施例的利肖姆型機(jī)械增壓器300的示例的橫截面。在一個示例中,機(jī)械增壓器300可以被實施為在圖1中示出的機(jī)械增壓器136。機(jī)械增壓器300包括兩個反向旋轉(zhuǎn)的同步轉(zhuǎn)子302和304。換句話說,第一轉(zhuǎn)子302沿第二轉(zhuǎn)子304的相反方向旋轉(zhuǎn)。第一轉(zhuǎn)子302和第二轉(zhuǎn)子304在機(jī)械增壓器300的縱向平面內(nèi)平行設(shè)置。第一轉(zhuǎn)子302包括第一組公葉片306,而第二轉(zhuǎn)子304包括第二組母葉片308。隨著第一和第二轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),第二轉(zhuǎn)子的母葉片接納第一轉(zhuǎn)子的公葉片,從而壓縮進(jìn)氣。具體地,空氣流過進(jìn)口 310,并且被困在圍繞第一和第二葉片306和308的袋(pocket)內(nèi)。隨著第一和第二轉(zhuǎn)子302和304旋轉(zhuǎn),袋縮小并且被捕集的空氣被壓縮。最后,壓縮空氣被釋放到出口312。公/母葉片設(shè)計提供了被捕集的空氣在暴露于在排出口出的高壓空氣之前的逐漸壓縮。在這種機(jī)械增壓器構(gòu)造中,進(jìn)口 310和出口 312位于機(jī)械增壓器的相對側(cè),進(jìn)口 310和出口 312與第一和第二轉(zhuǎn)子的軸線平行使得空氣沿著或平行于轉(zhuǎn)子流動。
[0048]圖4-7示意地示出了機(jī)械增壓器的各種布置,以提供不同類型的平衡,從而減低發(fā)動機(jī)不平衡。圖4示意地示出了可運行為提供一階旋轉(zhuǎn)力偶或旋轉(zhuǎn)平衡的機(jī)械增壓器400的示例。具體地,機(jī)械增壓器400包括兩個反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子402,轉(zhuǎn)子402具有在機(jī)械增壓器400的縱向平面內(nèi)不均勻分布的質(zhì)量,其在機(jī)械增壓器400的運轉(zhuǎn)期間提供旋轉(zhuǎn)力偶。在一個示例中,轉(zhuǎn)子402中的每個轉(zhuǎn)子的中心線與機(jī)械增壓器400的縱向平面共平面。轉(zhuǎn)子402被耦連至同步齒輪組404,同步齒輪組404被進(jìn)一步耦連至曲軸406。轉(zhuǎn)子402被布置為與曲軸406平行。同步齒輪組404被布置為使得轉(zhuǎn)子402與曲軸406以1:1的比率旋轉(zhuǎn),從而提供一階旋轉(zhuǎn)力偶。換句話說,每次曲軸旋轉(zhuǎn)就發(fā)生一次旋轉(zhuǎn)力偶。在一個示例中,機(jī)械增壓器400可以提供減低90°或60° V6發(fā)動機(jī)內(nèi)的不平衡的一階旋轉(zhuǎn)力偶。
[0049]圖5示意地示出了可運行為提供一階平面力偶的機(jī)械增壓器500的示例。具體地,機(jī)械增壓器500包括兩個反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子502,轉(zhuǎn)子502具有在機(jī)械增壓器500的縱向平面內(nèi)不均勻分布的質(zhì)量,其在機(jī)械增壓器500的運轉(zhuǎn)期間提供豎直平面力偶。在一個示例中,轉(zhuǎn)子502中的每個轉(zhuǎn)子的中心線與機(jī)械增壓器500的縱向平面共平面。轉(zhuǎn)子502被耦連至同步齒輪組504,同步齒輪組504被進(jìn)一步耦連至曲軸506。轉(zhuǎn)子502被布置為與曲軸506平行。同步齒輪組504被布置為使得轉(zhuǎn)子502與曲軸506以1:1的比率旋轉(zhuǎn),從而提供一階豎直平面力偶。換句話說,每次曲軸旋轉(zhuǎn)就發(fā)生一次旋轉(zhuǎn)力偶。在一個示例中,機(jī)械增壓器500可以提供減低直列式3缸發(fā)動機(jī)內(nèi)的不平衡的一階豎直平面力偶。圖6示意地示出了可運行為提供二階旋轉(zhuǎn)力偶的機(jī)械增壓器600的示例。具體地,機(jī)械增壓器600包括兩個反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子602,轉(zhuǎn)子602具有在機(jī)械增壓器600的縱向平面內(nèi)不均勻分布的質(zhì)量,其在機(jī)械增壓器600的運轉(zhuǎn)期間提供旋轉(zhuǎn)力偶。在一個示例中,轉(zhuǎn)子602中的每個轉(zhuǎn)子的中心線與機(jī)械增壓器600的縱向平面共平面。轉(zhuǎn)子602被耦連至同步齒輪組604,同步齒輪組604被進(jìn)一步耦連至曲軸606。轉(zhuǎn)子602被布置為與曲軸606平行。同步齒輪組604被布置為使得轉(zhuǎn)子602與曲軸606以2:1的比率旋轉(zhuǎn),從而提供二階旋轉(zhuǎn)力偶。換句話說,每次曲軸旋轉(zhuǎn)就發(fā)生兩次旋轉(zhuǎn)力偶。在一個示例中,機(jī)械增壓器600可以實施在60°或90° V6發(fā)動機(jī)中,其產(chǎn)生二階旋轉(zhuǎn)力偶從而減低固有的發(fā)動機(jī)不平衡。
[0050]圖7示意地示出了可運行為提供二階橫向力偶的機(jī)械增壓器700的示例。具體地,機(jī)械增壓器700包括包括兩個反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子702,轉(zhuǎn)子702具有在機(jī)械增壓器700的縱向平面內(nèi)不均勻分布的質(zhì)量,其在機(jī)械增壓器700的運轉(zhuǎn)期間提供橫向力偶。在一個示例中,轉(zhuǎn)子702中的每個轉(zhuǎn)子的中心線與機(jī)械增壓器700的縱向平面共平面。轉(zhuǎn)子702被耦連至同步齒輪組704,同步齒輪組704被進(jìn)一步耦連至曲軸706。轉(zhuǎn)子702被布置為與曲軸706平行。同步齒輪組704被布置為使得轉(zhuǎn)子702與曲軸706以2:1的比率旋轉(zhuǎn),從而提供二階橫向力偶。換句話說,每次曲軸旋轉(zhuǎn)就發(fā)生兩次旋轉(zhuǎn)力偶。在一個示例中,機(jī)械增壓器700可以在90°平面曲柄V8發(fā)動機(jī)中實施,其產(chǎn)生二階橫向力偶。機(jī)械增壓器700可以提供與由發(fā)動機(jī)提供的二階橫向力偶相反的二階橫向力偶,從而降低固有的發(fā)動機(jī)不平衡。
[0051]應(yīng)認(rèn)識到,以上所描述的旋轉(zhuǎn)或平面力偶中的一個或更多個可以在相同的機(jī)械增壓器布置中組合,以減低固有的發(fā)動機(jī)不平衡。此外,應(yīng)認(rèn)識到,在不背離本公開的范圍的情況下,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)或平面力偶的沿機(jī)械增壓器的縱向平面的不均勻分布的質(zhì)量可以通過各種布置實現(xiàn)。下面參照圖8-11,進(jìn)一步詳細(xì)地描述在機(jī)械增壓器中的一些示例質(zhì)量分布布置。
[0052]圖8示出了在機(jī)械增壓器800的縱向平面內(nèi)的提供旋轉(zhuǎn)力偶的不均勻分布的質(zhì)量的示例的縱向橫截面。此外,為了便于識別,機(jī)械增壓器800的轉(zhuǎn)子和平衡物被分開示出。機(jī)械增壓器800包括第一轉(zhuǎn)子802和可運行為沿第一轉(zhuǎn)子802的相反方向旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)子804。第一平衡物806位于第一轉(zhuǎn)子802的第一端,而與第一平衡物806相對的第二平衡物808位于與第一端相對的第一轉(zhuǎn)子802的第二端。換句話說,第一和第二平衡物被耦連至同一轉(zhuǎn)子的相對端。平衡物分別產(chǎn)生相反的旋轉(zhuǎn)力。平衡物沿第一轉(zhuǎn)子的分開導(dǎo)致可以被用來降低固有的發(fā)動機(jī)不平衡的旋轉(zhuǎn)力偶。在所示出的實施例中,在機(jī)械增壓器800的縱向平面內(nèi)的不均勻分布的質(zhì)量可以不對稱地分布在第一和第二轉(zhuǎn)子之間。具體地,由于平衡物被設(shè)置在第一轉(zhuǎn)子804上而未被設(shè)置在第二轉(zhuǎn)子806上,因此機(jī)械增壓器800的質(zhì)量可以有利于第一轉(zhuǎn)子不對稱地分布。應(yīng)認(rèn)識到,在不背離本公開的范圍的情況下,兩個平衡物可以被設(shè)置在第一或第二轉(zhuǎn)子上。在一些實施例中,兩個平衡物可以被設(shè)置在同一轉(zhuǎn)子上,并且沒有平衡物被設(shè)置另一轉(zhuǎn)子上。
[0053]圖9示出了在機(jī)械增壓器900的縱向平面內(nèi)的提供旋轉(zhuǎn)力偶的不均勻分布的質(zhì)量的另一示例的縱向橫截面。此外,為了便于識別,機(jī)械增壓器900的轉(zhuǎn)子和平衡物被分開示出。機(jī)械增壓器900包括第一轉(zhuǎn)子902和可運行為沿第一轉(zhuǎn)子902的相反方向旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)子904。第一平衡物906位于第一轉(zhuǎn)子902的第一端,而與第一平衡物906相對的第二平衡物908位于與第一端相對的第二轉(zhuǎn)子904的第二端。換句話說,第一和第二平衡物被耦連至不同轉(zhuǎn)子的相對端。平衡物分別產(chǎn)生相反的旋轉(zhuǎn)力。平衡物沿第一和第二轉(zhuǎn)子的分開導(dǎo)致可以被用來降低固有的發(fā)動機(jī)不平衡的旋轉(zhuǎn)力偶。在一些實施例中,每個轉(zhuǎn)子可以僅包括一個平衡物。換句話說,如果轉(zhuǎn)子包括設(shè)置在一端上的平衡物,那么轉(zhuǎn)子的相對端可以不包括另一個平衡物。[0054]圖10示出了在機(jī)械增壓器1000的縱向平面內(nèi)的提供震動力的不均勻分布的質(zhì)量的示例的縱向橫截面。此外,為了便于識別,機(jī)械增壓器1000的轉(zhuǎn)子和平衡物被分開示出。機(jī)械增壓器1000包括第一轉(zhuǎn)子1002和可運行為沿第一轉(zhuǎn)子1002的相反方向旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)子1004。第一平衡物1006位于第一轉(zhuǎn)子1002的第一端,而與第一平衡物1006相對的第二平衡物1008位于第二轉(zhuǎn)子1004的同一端處。換句話說,第一和第二平衡物被耦連至不同轉(zhuǎn)子的同一端。平衡物相對于彼此被設(shè)置為使得在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)期間,轉(zhuǎn)子的豎直力相互抵消,并且轉(zhuǎn)子的橫向力結(jié)合以提供垂直于兩個轉(zhuǎn)子的平面的振蕩力。由平衡物提供的力的平面可以與由發(fā)動機(jī)往復(fù)部件產(chǎn)生的不平衡一致,以便減低發(fā)動機(jī)不平衡。在一些實施例中,每個轉(zhuǎn)子可以僅包括一個平衡物。換句話說,如果轉(zhuǎn)子包括設(shè)置在一端的平衡物,那么該轉(zhuǎn)子的相對端可以不包括另一個平衡物。應(yīng)認(rèn)識到,在不背離本公開的范圍的情況下,兩個平衡物可以被設(shè)置在轉(zhuǎn)子的任一端或兩端之間的任何位置。此外,在一些實施例中,盡管示出的平衡物可以提供橫向震動力,但平衡物可以被布置為提供垂直于橫向震動力偶的平面力偶。
[0055]應(yīng)認(rèn)識到,以上所描述的平衡物可以是合適的尺寸或形狀,以提供特定類型的力偶(例如,平面力偶、旋轉(zhuǎn)力偶等)。在一些情況下,可以增加轉(zhuǎn)子的長度并可以減少平衡物的質(zhì)量,以提供與具有較短轉(zhuǎn)子和較重平衡物的機(jī)械增壓器相同的旋轉(zhuǎn)力偶。
[0056]圖11示出了在機(jī)械增壓器1100的縱向平面內(nèi)的不均勻分布的質(zhì)量的另一示例的縱向橫截面。機(jī)械增壓器1100包括第一轉(zhuǎn)子1102和可運行為沿第一轉(zhuǎn)子1102的相反方向旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)子1104??梢愿淖兊谝晦D(zhuǎn)子1102或第二轉(zhuǎn)子1104的材料密度,以提供在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)期間引起平衡力或平衡力偶的不均勻分布的質(zhì)量。在所示出的實施例中,第一轉(zhuǎn)子的第一部分1106和第二部分1108可以比第一轉(zhuǎn)子1102的其他部分密度更大。較高密度部分沿第一轉(zhuǎn)子的分開導(dǎo)致可以被用來降低固有的發(fā)動機(jī)不平衡的旋轉(zhuǎn)力偶。通過改變一個或兩個轉(zhuǎn)子的材料密度,可以在轉(zhuǎn)子上不使用平衡物的情況下產(chǎn)生平衡力。應(yīng)認(rèn)識至Ij,在不背離本公開的范圍的情況下,可以改變第一或第二轉(zhuǎn)子的材料密度。在一些實施例中,可以改變一個轉(zhuǎn)子的材料密度,而不改變另一個轉(zhuǎn)子的材料密度。因此,在機(jī)械增壓器1100的縱向平面內(nèi)的不均勻分布的質(zhì)量可以不對稱地分布在第一和第二轉(zhuǎn)子之間。
[0057]此外,機(jī)械增壓器1100包括同步齒輪組1110,其將第一和第二轉(zhuǎn)子1102和1104耦連至曲軸(未示出)。在一些實施例中,同步齒輪組1110可以包括平衡物或可以具有變化的材料密度,以提供平衡力,從而減低固有的發(fā)動機(jī)不平衡。例如,同步齒輪可以包括與機(jī)械增壓器1000的構(gòu)造類似的對置平衡物,以提供平面力偶。在另一個示例中,同步齒輪可以包括平衡物或較高材料密度部分,其可以與轉(zhuǎn)子的相對端上的對應(yīng)的平衡物或較高材料密度部分結(jié)合以提供旋轉(zhuǎn)力偶。
[0058]應(yīng)認(rèn)識到,兩個或更多個上述質(zhì)量分布布置可以在機(jī)械增壓器中組合,以提供平衡力,從而減低發(fā)動機(jī)不平衡。例如,平衡物可以與對應(yīng)的高材料密度部分結(jié)合。在另一個示例中,機(jī)械增壓器可以包括一階力偶和二階力偶。在另一個示例中,機(jī)械增壓器可以包括平面力偶和旋轉(zhuǎn)力偶。注意,改變轉(zhuǎn)子的密度可以包括通過嵌入將重金屬增加到轉(zhuǎn)子的一偵牝或可以包括通過鉆孔、挖空等取出轉(zhuǎn)子一側(cè)的重量。
[0059]圖12-14示出了相對于發(fā)動機(jī)的機(jī)械增壓器安裝位置的不同示例,以便機(jī)械增壓器為降低發(fā)動機(jī)不平衡提供平衡。在這些示例中示出的機(jī)械增壓器包括兩個反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和沿機(jī)械增壓器的縱向平面的不均勻分布的質(zhì)量,以提供旋轉(zhuǎn)平衡,從而降低固有的發(fā)動機(jī)不平衡。
[0060]圖12示出了安裝在發(fā)動機(jī)1200的頂部或之上的機(jī)械增壓器1202。更具體地,機(jī)械增壓器1202可以被安裝到發(fā)動機(jī)1200的汽缸蓋上。機(jī)械增壓器1202可以以水平布置的形式安裝,其中轉(zhuǎn)子1204在可以被稱為“并排”構(gòu)造中被設(shè)置為相對于彼此水平共平面。轉(zhuǎn)子1204與曲軸1206平行設(shè)置。
[0061]圖13示出了水平安裝在發(fā)動機(jī)1300的一側(cè)上的機(jī)械增壓器1302。更具體地,機(jī)械增壓器1302可以被設(shè)置在發(fā)動機(jī)1300的右或左側(cè)上,使得轉(zhuǎn)子1304與曲軸1306平行。機(jī)械增壓器1302可以以水平布置的方式安裝,其中轉(zhuǎn)子1304在“并排”構(gòu)造中被設(shè)置為相對于彼此水平共平面。
[0062]圖14示出了豎直安裝在發(fā)動機(jī)1400的一側(cè)上的機(jī)械增壓器1402。更具體地,機(jī)械增壓器1402可以被設(shè)置在發(fā)動機(jī)1400的右或左側(cè)上,使得轉(zhuǎn)子1404與曲軸1406平行。機(jī)械增壓器1402可以以豎直布置的形式安裝,其中轉(zhuǎn)子1404在可以被稱為“上下(over-under ) ”配置中被設(shè)置為相對于彼此豎直共平面。
[0063]應(yīng)認(rèn)識到,只要轉(zhuǎn)子保持與曲軸平行,以上所描述的機(jī)械增壓器和由機(jī)械增壓器提供的相關(guān)聯(lián)的力偶或平衡力就可以應(yīng)用在發(fā)動機(jī)的任何地方。以此方式,機(jī)械增壓器可以提供相對于平衡軸系統(tǒng)的更大的發(fā)動機(jī)封裝靈活性。
[0064]圖15示出了一種用于控制根據(jù)本公開的實施例的方法1500。在一個示例中,方法1500可以由圖1的控制器12執(zhí)行。在1502處,方法1500包括確定工況。確定工況可以包括接收來自代表各種工況的傳感器的信號,例如發(fā)動機(jī)負(fù)荷、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、增壓壓力、空燃比、火花正時、旁通閥位置、MAF、MAP等。
[0065]在1504處,方法1500包括確定是否存在低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況。在一個示例中,可以基于確定預(yù)定發(fā)動機(jī)負(fù)荷小于閾值確定低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況。低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況可以包括發(fā)動機(jī)怠速狀況、輕踩油門巡航狀況等。如果確定存在低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況,那么方法1500移動至1506。否則,方法1500返回至1504。
[0066]在1506處,方法1500包括響應(yīng)于低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況而打開旁通閥,允許空氣從機(jī)械增壓器下游的位置流至機(jī)械增壓器上游的位置,從而降低增壓壓力。在一些實施例中,打開旁通閥可以包括,在1508處,調(diào)整旁通閥的打開位置,從而將機(jī)械增壓器下游的增壓壓力調(diào)整至被命令的壓力。具體地,旁通閥可以被調(diào)整至完全打開和關(guān)閉之間的打開位置,從而改變通過旁通通道的氣流,并且正如所命令的那樣相應(yīng)地改變增壓壓力。
[0067]在1510處,方法1500包括維持機(jī)械增壓器的運轉(zhuǎn),以提供旋轉(zhuǎn)平衡,從而減低固有的發(fā)動機(jī)不平衡。具體地,機(jī)械增壓器的運轉(zhuǎn)包括轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),從而為平衡曲軸振動提供旋轉(zhuǎn)力偶。在一個示例中,機(jī)械增壓器被耦連至曲軸,使得只要曲軸旋轉(zhuǎn)機(jī)械增壓器就運轉(zhuǎn)。換句話說,在低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況下為了降低增壓壓力,機(jī)械增壓器不必經(jīng)由離合器或其他機(jī)構(gòu)而與曲軸分離。
[0068]在1512處,方法1500包括調(diào)整發(fā)動機(jī)致動器,以補充通過旁通閥的氣流。在一些實施例中,在1514處,調(diào)整發(fā)動機(jī)致動器包括延遲點火系統(tǒng)的火花正時,以調(diào)整發(fā)動機(jī)扭矩,從而補償相對于旁通閥關(guān)閉時的火花正時的增壓壓力變化。例如,可以基于由于增壓壓力降低造成的較低空氣充氣,延遲火花正時以降低扭矩。[0069]在一些實施例中,在1516處,調(diào)整發(fā)動機(jī)致動器包括相對于旁通閥關(guān)閉時的空燃比調(diào)整空燃比。例如,當(dāng)旁通閥打開時,空燃比可以調(diào)整至更稀貧,這是因為由于增壓壓力降低燃燒溫度可以更低,并且發(fā)動機(jī)爆震的可能性更小。當(dāng)旁通閥打開時,通過調(diào)整一個或更多個發(fā)動機(jī)致動器,從而補償較低的增壓壓力,可以維持進(jìn)入發(fā)動機(jī)汽缸的空氣充氣的準(zhǔn)確控制。
[0070]該方法可以被執(zhí)行,以便在低負(fù)荷狀況下降低機(jī)械增壓器的泵氣損失,同時仍使機(jī)械增壓器運轉(zhuǎn),以提供平衡功能性,從而減低固有的發(fā)動機(jī)不平衡。
[0071]注意,本文包括的示例控制程序能夠與各種發(fā)動機(jī)和/或車輛系統(tǒng)構(gòu)造一起使用。本文所描述的具體程序可以代表任何數(shù)量的處理策略中的一個或多個,諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等等。就這一點而論,所描述的各種動作、操作或功能可以所示順序、并行地被執(zhí)行,或者在一些情況下被省略。同樣地,實現(xiàn)本文所描述的本發(fā)明的示例實施例的特征和優(yōu)點不一定需要所述處理順序,但是為了便于圖釋和說明而提供了所述處理順序。取決于所使用的特定策略,所示出的動作或功能中的一個或多個可以被重復(fù)執(zhí)行。此夕卜,所描述的動作可以圖形地表示被編入車輛控制系統(tǒng)中的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的代碼。
[0072]應(yīng)理解,本文所公開的構(gòu)造和程序本質(zhì)上是示范性的,并且這些具體的實施例不被認(rèn)為是限制性的,因為許多變體是可能的。例如,上述技術(shù)能夠應(yīng)用于V-6、1-4、1-3、V-8和其它發(fā)動機(jī)類型。進(jìn)一步地,各種系統(tǒng)構(gòu)造中的一個或更多個可以與描述的例行程序中的一個或更多個組合使用。本發(fā)明的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造和其它的特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的且非顯而易見的組合和子組合。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機(jī),其包含: 在汽缸中可運行為往復(fù)運動的活塞; 可旋轉(zhuǎn)地耦連至所述活塞的曲軸;以及 可旋轉(zhuǎn)地耦連至所述曲軸的機(jī)械增壓器,所述機(jī)械增壓器具有沿所述機(jī)械增壓器的縱向平面的不均勻分布的質(zhì)量,以提供旋轉(zhuǎn)平衡,從而減低發(fā)動機(jī)不平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī),其中所述機(jī)械增壓器包括在所述縱向平面內(nèi)的第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子,所述第二轉(zhuǎn)子沿所述第一轉(zhuǎn)子的相反方向旋轉(zhuǎn)運行,所述第一和第二轉(zhuǎn)子與所述曲軸平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī),其中所述機(jī)械增壓器包括第一平衡物和第二平衡物,所述第二平衡物與所述第一平衡相對,以提供所述不均勻分布的質(zhì)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī),其中所述第一平衡物和第二平衡物被耦連至同一轉(zhuǎn)子的相對端,并且沒有平衡物被設(shè)置在另一個轉(zhuǎn)子上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī),其中所述第一平衡物和第二平衡物被耦連至不同轉(zhuǎn)子的相對端,并且每個轉(zhuǎn)子僅包括一個平衡物。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī),其中所述機(jī)械增壓器包括將所述第一和第二轉(zhuǎn)子耦連至所述曲軸的同步齒輪組,并且所述同步齒輪組包括所述第一和第二平衡物中的一個或兩個。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī),其中所述第一轉(zhuǎn)子或所述第二轉(zhuǎn)子的材料密度不同,以提供所述不均勻分布的質(zhì)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī),其中所述第一和第二轉(zhuǎn)子與所述曲軸以1:1的比率旋轉(zhuǎn),從而弓I起一階旋轉(zhuǎn)力偶。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī),其中所述第一和第二轉(zhuǎn)子與所述曲軸以2:1的比率旋轉(zhuǎn),從而弓I起二階旋轉(zhuǎn)力偶。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī),其還包含: 流體耦連在所述機(jī)械增壓器下游的位置與所述機(jī)械增壓器上游的位置之間的旁通通道; 設(shè)置在所述旁通通道內(nèi)的旁通閥,所述旁通閥可運行為選擇性地允許空氣從所述機(jī)械增壓器下游的所述位置流至所述機(jī)械增壓器上游的所述位置;以及 控制器,所述控制器具有指令: 響應(yīng)于低發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況打開所述旁通閥,同時維持所述機(jī)械增壓器的運轉(zhuǎn)。
【文檔編號】F02B39/04GK103511068SQ201310258285
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月26日
【發(fā)明者】R·A·卡其, M·B·馬戈南, R·A·韋德, V·P·索爾費里諾, D·E·馬塞爾, J·E·喬提納 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司