發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】發(fā)動機(jī)系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引證
[0002]本申請要求保護(hù)于2014年8月28日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2014-0113205號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引證結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及一種包括渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。更具體地，本公開涉及這樣一種包括渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)用渦輪增壓器來形成進(jìn)氣的推進(jìn)壓力、用機(jī)械增壓器來補(bǔ)足不足的推進(jìn)壓力、并且將廢氣從排氣管線供應(yīng)至進(jìn)氣管線。
【背景技術(shù)】
[0004]在引入外部空氣之后，車輛將空氣與燃料混合，從而將混合物供應(yīng)至發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)使燃料與空氣的混合物燃燒，從而獲得驅(qū)動車輛所必需的動力。
[0005]在發(fā)動機(jī)操作過程中，必需充分供應(yīng)外部空氣用于燃燒，以用于發(fā)動機(jī)的期望輸出。因此，為了提高發(fā)動機(jī)的輸出，可將通過渦輪增壓器對燃用空氣進(jìn)行增壓而供應(yīng)的燃用空氣施加給車輛。
[0006]為了減少燃料消耗，已經(jīng)提高渦輪增壓器的利用率并且已經(jīng)將渦輪增壓器應(yīng)用于汽油發(fā)動機(jī)以及柴油發(fā)動機(jī)。
[0007]將渦輪增壓器應(yīng)用于汽油發(fā)動機(jī)，以在少量排氣的情況下產(chǎn)生較高的扭矩，并且顯著提高高速和爬坡能力。然而，由于低速加速過程中存在渦輪增壓器滯后，所以對車輛駕駛性能產(chǎn)生負(fù)面影響。
[0008]為了防止上述渦輪增壓器滯后并且改善加速響應(yīng)性，可以將用于使用發(fā)動機(jī)的動力來壓縮并供應(yīng)進(jìn)氣空氣而對壓縮器進(jìn)行驅(qū)動的機(jī)械增壓器應(yīng)用于車輛。
[0009]在應(yīng)用渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的車輛中，可以將低壓廢氣再循環(huán)(LP-EGR)系統(tǒng)應(yīng)用于車輛，因此，可以保持推進(jìn)壓力。
[0010]然而，通過渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的操作可以使推進(jìn)壓力增加，并且不能使廢氣充分地再循環(huán)。
[0011]【背景技術(shù)】部分中公開的上述信息僅用于增強(qiáng)對本公開的背景的理解，并且因此，上述信息可包含并不構(gòu)成已為該國本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本公開致力于提供一種包括渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)用渦輪增壓器形成進(jìn)氣的推進(jìn)壓力、用機(jī)械增壓器補(bǔ)足不足的推進(jìn)壓力、并且從排氣管線將廢氣供應(yīng)至進(jìn)氣管線。
[0013]本公開的示例性實施方式提供了一種包括渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)包括:第一進(jìn)氣管線，第一進(jìn)氣管線用于吸取外部空氣；第二進(jìn)氣管線，第二進(jìn)氣管線用于吸取外部空氣且與第一進(jìn)氣管線分開地形成；主進(jìn)氣管線，第一進(jìn)氣管線和第二進(jìn)氣管線聯(lián)接至主進(jìn)氣管線，并且主進(jìn)氣管線連接至發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管；排氣管線，排氣管線連接至發(fā)動機(jī)的排氣歧管，并且排氣管線將發(fā)動機(jī)的廢氣釋放至外部；渦輪增壓器，渦輪增壓器包括渦輪和壓縮器，渦輪通過穿過排氣管線的廢氣而轉(zhuǎn)動，并且壓縮器設(shè)置在第一進(jìn)氣管線處、通過渦輪轉(zhuǎn)動、壓縮通過渦輪的進(jìn)氣空氣、并且將進(jìn)氣空氣傳輸至主進(jìn)氣管線；以及機(jī)械增壓器，機(jī)械增壓器設(shè)置在第二進(jìn)氣管線處，根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)選擇性地運轉(zhuǎn)以壓縮進(jìn)氣空氣，并且將進(jìn)氣空氣傳輸至主進(jìn)氣管線。
[0014]發(fā)動機(jī)系統(tǒng)還包括:中間冷卻器，中間冷卻器設(shè)置在主進(jìn)氣管線處，以用于使經(jīng)由中間冷卻器的外部空氣冷卻；高壓廢氣再循環(huán)管線，高壓廢氣再循環(huán)管線從渦輪增壓器的渦輪的上游側(cè)分支并且聯(lián)接至中間冷卻器的下游側(cè)，以使廢氣再循環(huán)；高壓廢氣再循環(huán)冷卻器，高壓廢氣再循環(huán)冷卻器設(shè)置在高壓廢氣再循環(huán)管線處，以使再循環(huán)的廢氣冷卻；以及高壓廢氣再循環(huán)閥，高壓廢氣再循環(huán)閥對穿過高壓廢氣再循環(huán)管線的再循環(huán)廢氣進(jìn)行控制。
[0015]發(fā)動機(jī)系統(tǒng)還可包括:催化劑單元，催化劑單元設(shè)置在渦輪增壓器的下游側(cè)并且使穿過催化劑單元的廢氣凈化；低壓廢氣再循環(huán)管線，低壓廢氣再循環(huán)管線從催化劑單元的下游側(cè)分支并且聯(lián)接至第一進(jìn)氣管線，第一進(jìn)氣管線連接至渦輪增壓器的壓縮器的上游偵牝以使廢氣再循環(huán)；低壓廢氣再循環(huán)冷卻器，低壓廢氣再循環(huán)冷卻器設(shè)置在低壓廢氣再循環(huán)管線處，以使再循環(huán)的廢氣冷卻；以及低壓廢氣再循環(huán)閥，低壓廢氣再循環(huán)閥對穿過低壓廢氣再循環(huán)管線的再循環(huán)廢氣進(jìn)行控制。
[0016]發(fā)動機(jī)系統(tǒng)還可包括離合器和控制器，離合器將發(fā)動機(jī)的曲柄軸的扭矩選擇性地傳輸至機(jī)械增壓器；并且控制器根據(jù)車輛的驅(qū)動狀態(tài)來控制離合器。
[0017]發(fā)動機(jī)系統(tǒng)還可包括控制器，控制器根據(jù)車輛的驅(qū)動狀態(tài)來控制馬達(dá)，其中，通過馬達(dá)選擇性地使機(jī)械增壓器運轉(zhuǎn)。
[0018]當(dāng)驅(qū)動狀態(tài)是恒速狀態(tài)時，控制器可關(guān)閉機(jī)械增壓器并且使廢氣通過低壓廢氣再循環(huán)管線而再循環(huán)。
[0019]當(dāng)驅(qū)動狀態(tài)是緩慢加速狀態(tài)時，控制器可開啟機(jī)械增壓器并且使廢氣通過低壓廢氣再循環(huán)管線而再循環(huán)。
[0020]當(dāng)驅(qū)動狀態(tài)是快速加速狀態(tài)時，控制器可開啟機(jī)械增壓器并且不使廢氣通過低壓廢氣再循環(huán)管線而再循環(huán)。
[0021]當(dāng)目標(biāo)推進(jìn)壓力大于預(yù)定壓力時，一旦檢測到從主進(jìn)氣管線被供應(yīng)至進(jìn)氣歧管的壓力，控制器就可關(guān)閉機(jī)械增壓器。
[0022]如上所述，根據(jù)本公開的實施例的應(yīng)用渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)可通過使機(jī)械增壓器運轉(zhuǎn)而補(bǔ)足推進(jìn)壓力。
[0023]此外，可使廢氣通過高壓廢氣再循環(huán)管線和低壓廢氣再循環(huán)管線而再循環(huán)，因此，可以改進(jìn)燃料消耗和廢氣質(zhì)量。
【附圖說明】
[0024]圖1是根據(jù)本公開的示例性實施方式的包括渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的不意圖。
[0025]圖2是示出了根據(jù)本公開的示例性實施方式的包括渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
[0026]圖3是示出了根據(jù)本公開的另一示例性實施方式的包括渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]在下列細(xì)節(jié)描述中，僅通過例證方式示出并描述了本公開的特定示例性實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在不背離本公開的實質(zhì)或者范圍的情況下，可通過多種不同方式對所描述的實施方式進(jìn)行修改。
[0028]在本說明書和所附的權(quán)利要求中，除非明確相反地描述，否則，措辭“包括(comprise) ”以及諸如“包括(comprises) ”或“包括(comprising) ”等變型應(yīng)被理解為默認(rèn)包括所述元件，但不排除任何其他元件。
[0029]在本說明書中，相同的參考標(biāo)號指相同的元件。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解的是，各種方法中的一些可由至少一個控制器執(zhí)行。術(shù)語“控制器”指的是包括存儲器和處理器的硬件設(shè)備，處理器被配置為執(zhí)行被視為其算法結(jié)構(gòu)的一個或者多個步驟。存儲器被配置為存儲算法步驟，并且處理器被具體配置為執(zhí)行所述算法步驟，以執(zhí)行下文進(jìn)一步描述的一個或者多個過程。
[0031]而且，本公開的控制邏輯可體現(xiàn)為計算機(jī)可讀介質(zhì)上的非易失性計算機(jī)可讀媒介，該計算機(jī)可讀介質(zhì)包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計算機(jī)可讀媒介的實施例包括但不限于ROM、RAM、壓縮盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動、智能卡、以及光學(xué)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)還可分布在網(wǎng)絡(luò)耦合的計算機(jī)系統(tǒng)中，使得例如通過遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或者控制器局域網(wǎng)(CAN)的分布式方式來存儲并執(zhí)行計算機(jī)可讀媒介。
[0032]在下文中，將參考所附附圖詳細(xì)描述本公開的示例性實施方式。
[0033]圖1是根據(jù)本公開的示例性實施方式的包括渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的不意圖。
[0034]如圖1所示，根據(jù)本公開的示例性實施方式的包括渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)可包括第一進(jìn)氣管線115、第二進(jìn)氣管線100、主進(jìn)氣管線130、發(fā)動機(jī)140、排氣管線145、高壓廢氣再循環(huán)管線175、低壓廢氣再循環(huán)管線160、機(jī)械增壓器105、離合器109、中間冷卻器110、壓力傳感器132、渦輪增壓器120、催化劑單元150、高壓廢氣再循環(huán)閥185、高壓廢氣再循環(huán)冷卻器180、低壓廢氣再循環(huán)閥155、應(yīng)急過濾器165、低壓廢氣再循環(huán)冷卻器170、以及控制器190。
[0035]第一進(jìn)氣管線115和第二進(jìn)氣管線100形成為彼此間隔一距離并且聯(lián)接至主進(jìn)氣管線130。第一進(jìn)氣管線115和第二進(jìn)氣管線100吸取外部空氣并且將外部空氣傳輸至主進(jìn)氣管線130。
[0036]從主進(jìn)氣管線130供應(yīng)至發(fā)動機(jī)140的進(jìn)氣空氣被燃料消耗，并且通過排氣管線145釋放廢氣。
[0037]渦輪增壓器120包括渦輪和壓縮器并且對穿過第一進(jìn)氣管線115的進(jìn)氣空氣進(jìn)行壓縮。渦輪增壓器120的渦輪可設(shè)置在排氣管線145處，并且渦輪增壓器120的壓縮器可設(shè)置在第一進(jìn)氣管線115上。
[0038]機(jī)械增壓器105可設(shè)置在第二進(jìn)氣管線100處并且由從曲柄軸傳輸至發(fā)動機(jī)140的扭矩來選擇性地運轉(zhuǎn)。離合器109將扭矩選擇性地傳輸至機(jī)械增壓器105。
[0039]在本公開的示例性實施方式中，通過馬達(dá)(未示出)選擇性地使機(jī)械增壓器運轉(zhuǎn)。
[0040]中間冷卻器110可設(shè)置在主進(jìn)氣管線130處，以使通過渦輪增壓器120或者機(jī)械增壓器105壓縮的外部空氣冷卻。壓力傳感器132可設(shè)置在發(fā)動機(jī)140的進(jìn)氣歧管處，以檢測進(jìn)氣空氣的壓力。
[0041]高壓廢氣再循環(huán)管線175從設(shè)置在渦輪增壓器120的渦輪的上游側(cè)與發(fā)動機(jī)140之間的排氣管線145分支并且聯(lián)接至主進(jìn)氣管線130。而且，高壓廢氣再循環(huán)閥185和高壓廢氣再循環(huán)冷卻器180設(shè)置在高壓廢氣再循環(huán)管線175處。
[0042]在本公開的示例性實施方式中，高壓廢氣再循環(huán)管線175可從發(fā)動機(jī)的排氣歧管處分支。
[0043]催化劑單元150設(shè)置在渦輪增壓器120的渦輪的下游側(cè)。低壓廢氣再循環(huán)管線160從設(shè)置在排氣管線145處的催化劑單元的下游側(cè)分支并且聯(lián)接至第一進(jìn)氣管線115，該第一進(jìn)氣管線連接至渦輪增壓器120的壓縮器的上游側(cè)。
[0044]低壓廢氣再循環(huán)閥155、應(yīng)急過濾器165和低壓廢氣再循環(huán)冷卻器170可設(shè)置在低壓廢氣再循環(huán)管線160處。
[0045]高壓廢氣再循環(huán)冷卻器180和低壓廢氣再