Способ управления двигателем (варианты) и система двигателя

Способ управления двигателем (варианты) и система двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Это изобретение относится к области техники моторных транспортных средств, а более конкретно, к впуску воздуха в системах двигателя моторного транспортного средства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Двигатель с наддувом может предлагать большую эффективность использования топлива и более низкие выбросы, чем безнаддувные двигатели аналогичной мощности. Во время переходных условий, однако, мощность, эффективность использования топлива и производительность управления выбросами двигателя с наддувом могут страдать. Такие переходные условия могут содержать быстрое возрастание или убывание нагрузки двигателя, скорости вращения двигателя или массового расхода воздуха. Например, когда нагрузка двигателя быстро возрастает, компрессор турбонагнетателя может требовать повышенного крутящего момента, чтобы выдавать увеличенный расход воздуха. Такой крутящий момент, однако, может не иметься в распоряжении, если турбина, которая приводит в движение компрессор, не полностью раскручена. Как результат, нежелательное запаздывание мощности может возникать до того, как поток всасываемого воздуха нарастает до требуемого уровня.

Ранее было выявлено, что системы двигателя с турбонагнетателем могут быть выполнены с возможностью накопления этом находящийся под давлением заряд имеет давление заряда и процентное содержание EGR заряда.

В одном из вариантов предложен способ, в котором выпускание во впускной коллектор включает в себя этап, на котором осуществляют выпускание ниже по потоку от компрессора и ниже по потоку от впускного дросселя, и при этом, выпускание в выпускной коллектор включает в себя этап, на котором осуществляют выпускание выше по потоку от турбины.

В одном из вариантов предложен способ, в котором, при первом нажатии педали акселератора, выпускаемый заряд имеет более низкое процентное содержание EGR, а при втором нажатии педали акселератора, выпускаемый заряд имеет более высокое процентное содержание EGR.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:

при первом нажатии педали акселератора, наряду с выпусканием во впускной коллектор, поддерживают впускной дроссель закрытым; и

при втором нажатии педали акселератора, наряду с выпусканием в выпускной коллектор, регулируют впрыск топлива в цилиндр двигателя на основании выпускаемого находящегося под давлением заряда для поддержания топливно-воздушного соотношения выхлопных газов по существу стехиометрическим.

В одном из вариантов предложен способ, в котором уровень наддува двигателя при первом нажатии педали акселератора ниже, чем уровень наддува двигателя при втором нажатии педали акселератора.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором при отпускании педали акселератора вслед за первым или вторым нажатием педали акселератора, избирательно заряжают резервуар наддува всасываемым воздухом из впускного коллектора или подвергнутыми сгоранию выхлопными газами из выпускного коллектора, причем выбор основан на составе в резервуаре при нажатии педали акселератора.

В одном из вариантов предложен способ, который включает этапы, на которых при первом нажатии педали акселератора продолжают выпускание, пока температура выхлопных газов не превысит пороговой температуры, а при втором нажатии педали акселератора, продолжают выпускание, пока давление выхлопных газов не превысит пороговое давление.

В одном из вариантов предложен способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

заряжают резервуар наддува, соединенный с двигателем, одним или более из свежего всасываемого воздуха из впускного коллектора и подвергнутыми сгоранию выхлопными газами из выпускного коллектора; и

при первом нажатии педали акселератора, избирательно выпускают находящийся под давлением заряд из резервуара наддува во впускной коллектор или выпускной коллектор, при этом выбор основан на процентном содержании EGR находящегося под давлением заряда.

В одном из вариантов предложен способ, в котором выбор дополнительно основан на давлении заряда находящегося под давлением заряда.

В одном из вариантов предложен способ, в котором выбор, основанный на давлении заряда находящегося под давлением заряда, включает в себя этапы, на которых избирательно осуществляют выпускание во впускной коллектор при давлении заряда выше порогового значения, и избирательно осуществляют выпускание в выпускной коллектор при давлении заряда ниже порогового значения.

В одном из вариантов предложен способ, в котором выбор дополнительно основан на уровне наддува при нажатии педали акселератора и включает в себя этапы, на которых избирательно осуществляют выпускание во впускной коллектор при уровне наддува ниже порогового уровня, и избирательно осуществляют выпускание в выпускной коллектор при уровне наддува выше порогового уровня.

В одном из вариантов предложен способ, в котором зарядку выполняют во время цикла двигателя, предшествующего нажатию педали акселератора.

В одном из вариантов предложен способ, в котором зарядка резервуара наддува включает в себя этапы, на которых избирательно заряжают резервуар наддува только всасываемым воздухом из впускного коллектора, ниже по потоку от компрессора, при первом состоянии, и избирательно заряжают резервуар наддува только подвергнутыми сгоранию выхлопными газами из выпускного коллектора, выше по потоку от турбины, при втором состоянии.

В одном из вариантов предложен способ, в котором зарядка резервуара наддува включает в себя этапы, на которых заряжают резервуар наддува первым количеством подвергнутых сгоранию выхлопных газов под первым, более низким давлением из выпускного коллектора, выше по потоку от турбины, и дополнительно заряжают резервуар наддува вторым количеством свежего всасываемого воздуха под вторым, более высоким давлением из впускного коллектора, ниже по потоку от компрессора, причем первое и второе количества регулируют для обеспечения процентного содержания EGR находящегося под давлением заряда.

В одном из вариантов предложен способ, в котором процентное содержание EGR находящегося под давлением заряда логически выводится на основании одного или более из выходного сигнала датчика топливно-воздушного соотношения выхлопных газов, MAF и длительности импульса форсунки.

В одном из вариантов предложена система двигателя, содержащая:

двигатель, содержащий впускной коллектор и выпускной коллектор;

турбонагнетатель, содержащий компрессор и турбину;

резервуар наддува, соединенный с впускным коллектором через каждый из впускного клапана зарядки и впускного клапана выпускания, причем резервуар наддува, дополнительно соединен с выпускным коллектором через каждый из выпускного клапана зарядки и выпускного клапана выпускания; и

контроллер с машиночитаемыми командами для:

зарядки резервуара наддува подвергнутыми сгоранию выхлопными газами и сжатым всасываемым воздухом для накопления находящегося под давлением заряда, имеющего давление заряда и процентное содержание EGR заряда; и

при нажатии педали акселератора, выпускания находящегося под давлением заряда из резервуара наддува во впускной или выпускной коллектор на основании уровня наддува при нажатии педали акселератора.

В одном из вариантов предложена система двигателя, в которой, выпускание на основании уровня наддува, включает в себя этапы, на которых:

при нажатии педали акселератора при уровне наддува выше давления заряда осуществляют выпускание в выпускной коллектор; и

при нажатии педали акселератора при уровне наддува ниже давления заряда осуществляют выпускание во впускной коллектор, если запрошена EGR, и осуществляют выпускание в выпускной коллектор, если EGR не запрошена.

В одном из вариантов предложена система двигателя, в которой зарядка резервуара наддува подвергнутыми сгоранию выхлопными газами включает в себя этап, на котором открывают выпускной клапан зарядки для отбора подвергнутых сгоранию выхлопных газов выше по потоку от турбины, причем осуществление выпускания резервуара наддува в выпускной коллектор включает в себя этап, на котором открывают выпускной клапан выпускания для выпускания находящегося под давлением заряда выше по потоку от турбины, зарядка резервуара наддува сжатым всасываемым воздухом включает в себя этап, на котором открывают впускной клапан зарядки для отбора всасываемого воздуха выше по потоку от дросселя, и осуществление выпускания резервуара наддува во впускной коллектор включает в себя этап, на котором открывают впускной клапан выпускания для выпускания находящегося под давлением заряда ниже по потоку от дросселя.

В одном из вариантов предложена система двигателя, в которой контроллер дополнительно содержит команды для:

регулирования положения дросселя в более закрытое положение дросселя наряду с выпусканием во впускной коллектор; и

регулирования величины и/или установки момента впрыска топлива наряду с выпусканием в выпускной коллектор.

Таким образом, находящийся под давлением заряд выпускают во впускной или выпускной коллектор для быстрого повышения температуры или давления выхлопных газов и ускорения раскручивания турбины.

Например, на основании состава заряда, накопленного в резервуаре наддува, контроллер может решать, следует ли выдавать заряд во впускной коллектор или выпускной коллектор, в ответ на нажатие педали акселератора. В качестве примера, когда резервуар наддува заряжают более высоким по процентному содержанию свежим воздухом, наддувочный воздух может подводиться во впускной коллектор, чтобы обеспечивать повышенный крутящий момент для принятия мер в ответ на запаздывание турбонагнетателя во время заполнения газом турбины. В сравнении, когда резервуар наддува заряжается более высоким по процентному содержанию подвергнутыми сгоранию выхлопными газами, наддувочный воздух может подводиться в выпускной коллектор для предоставления возможности энергии от давления наддувочного заряда быть извлеченной и преимущественно приложенной для ускорения заполнения газом турбины. Одновременное регулирование дросселя может выполняться для компенсации повышенного давления выхлопных газов с уменьшением количества воздуха, который может всасываться во впуск двигателя, а потому, величины выдаваемого крутящего момента. Например, открывание дросселя может одновременно увеличиваться для увеличения всасываемого воздуха и крутящего момента, выводимого из двигателя.

Выбор того, выпускать ли наддувочный воздух во впускной коллектор или выпускной коллектор, также может быть основан на давлении заряда, накопленного в резервуаре. Например, если давление выше, чем пороговое значение, заряд более высокого давления может выпускаться во впускной коллектор, чтобы быстро поднимать температуру выхлопных газов и уменьшать запаздывание турбонагнетателя. В сравнение, если давление ниже, чем пороговое значение, заряд более низкого давления может выпускаться в выпускной коллектор, чтобы быстро поднимать давление выхлопных газов и уменьшать запаздывание турбонагнетателя. В качестве альтернативы, выбор может быть основан на уровне наддува при нажатии педали акселератора. Например, если уровень наддува выше, чем пороговое значение, заряд резервуара наддува может выпускаться во впускной коллектор, наряду с тем, что, если уровень наддува ниже, чем пороговое значение, заряд может выпускаться в выпускной коллектор. Кроме того еще, выбор может быть основан на других условиях эксплуатации двигателя, таких как скорость вращения двигателя, температура выхлопных газов, и т.д.

Кроме того, в дополнительных вариантах осуществления, находящийся под давлением заряд может выпускаться в каждый из впускного коллектора и выпускного коллектора при одиночном нажатии педали акселератора. Более точно, часть заряда, накопленного в резервуаре наддува, может выпускаться во впускной коллектор, а оставшаяся часть накопленного заряда может выпускаться в выпускной коллектор. В этом случае, контроллер может решать, следует ли осуществлять выпуск сначала во впускной коллектор или сначала в выпускной коллектор, на основании факторов, обсужденных выше.

Таким образом, посредством предварительного накопления некоторого количества всасываемого воздуха и/или подвергнутых сгоранию выхлопных газов в резервуаре и выпускания во впускной или выпускной коллектор двигателя на основании условий эксплуатации, запаздывание турбонагнетателя может уменьшаться, даже если наддув уже присутствует. В общем и целом, может улучшаться производительность двигателя.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, предоставлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании изобретения. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые решают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 схематично показывает аспекты примерной системы двигателя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 иллюстрирует примерный способ зарядки резервуара наддува одним или более из подвергнутых сгоранию выхлопных газов и свежего всасываемого воздуха.

Фиг. 3 иллюстрирует примерный способ выпускания находящегося под давлением заряда из резервуара наддува во впускной или выпускной коллектор.

Фиг. 4 иллюстрирует примерный способ выпускания находящегося под давлением заряда из резервуара наддува для обеспечения EGR высокого давления.

Фиг. 5 иллюстрирует примерный способ выпускания находящегося под давлением заряда из резервуара наддува во впускной коллектор при предварительной зарядке давления наддува компрессора.

Фиг. 6-8 показывают примерные последовательности операций способов зарядки и выпускания резервуара наддува согласно настоящему изобретению.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее описание относится к системам и способам снижения запаздывания турбонагнетателя в двигателе с наддувом, содержащим резервуар наддувочного воздуха, такой как в системе двигателя по фиг.1. Посредством выпускания находящегося под давлением заряда из резервуара наддува во впускной коллектор или выпускной коллектор в ответ на нажатие педали акселератора, температуры и давления выхлопных газов могут быстро подниматься, и турбина устройства наддува может быстро раскручиваться. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью выполнения процедуры управления, такой как примерный способ по фиг.2, для зарядки резервуара наддувочного воздуха одним или более из подвергнутых сгоранию выхлопных газов из выпускного коллектора или свежего всасываемого воздуха из впускного коллектора, когда имеются в распоряжении благоприятные возможности зарядки. Контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью выполнения процедуру управления, такой как примерный способ по фиг.3, для выпускания находящегося под давлением заряда из резервуара во впускной коллектор и/или выпускной коллектор на основании условий эксплуатации двигателя, а также состава заряда, имеющегося в распоряжении в резервуаре. При выпускании во впускной коллектор, контроллер может быть выполнен с возможностью выполнения процедуры управления, такой как примерный способ по фиг.4, для выпускания находящегося под давлением заряд во впускной коллектор из резервуара наряду с удерживанием впускного дросселя открытым, а затем, открыванием дросселя, как только давление на входе дросселя было повышено в достаточной мере. Эта координация предоставляет давлению на входе дросселя возможность преимущественно подниматься наряду с тем, что запрос на крутящий момент удовлетворяется зарядом, выпускаемым из резервуара наддува. Как показано на фиг.5, во время выбранных условий наддува, когда запрошена EGR высокого давления, контроллер также может быть выполнен с возможностью подъема давления подвергнутых сгоранию выхлопных газов, накопленных в резервуаре, посредством смешивания их со сжатым всасываемым воздухом, а затем, доставки смеси заряда высокого давления во впускной коллектор. Примерные последовательности операций способов зарядки и выпускания показаны со ссылкой на фиг.6-8. Посредством повышения температуры и давления выхлопных газов, раскручивание турбины можно ускорять для уменьшения запаздывания турбонагнетателя. Посредством использования резервуара наддува, чтобы давать EGR высокого давления возможность выдаваться во время условий эксплуатации с наддувом, производительность двигателя с наддувом может быть улучшена.

Фиг. 1 схематично показывает аспекты примерной системы 100 двигателя, содержащей двигатель 10. В изображенном варианте осуществления, двигатель является двигателем с наддувом, соединенным с турбонагнетателем 13, содержащим компрессор, приводимый в движение турбиной 16. Более точно, свежий воздух вводится по впускному каналу 42 в двигатель 10 через воздушный фильтр 12 и протекает в компрессор 14. Компрессор может быть любым пригодным компрессором всасываемого воздуха, таким как компрессор нагнетателя с приводом от электродвигателя или с приводом от ведущего вала. В системе 10 двигателя, однако, компрессор является компрессором турбонагнетателя, механически соединенным с турбиной 16 через вал 19, турбина 16 приводится в движение расширяющимися выхлопными газами двигателя. В одном из вариантов осуществления, компрессор и турбина могут быть соединены в пределах двухспирального турбонагнетателя. В еще одном варианте осуществления, турбонагнетатель может быть турбонагнетателем с изменяемой геометрией (VGT), где геометрия турбины активно меняется в зависимости от скорости вращения двигателя.

Как показано на фиг.1, компрессор 14 соединен через охладитель 18 наддувочного воздуха к дроссельному клапану 20. Дроссельный клапан 20 соединен с впускным коллектором 22 двигателя. Из компрессора, сжатый заряд воздуха протекает через охладитель наддувочного воздуха и дроссельный клапан во впускной коллектор. Охладитель наддувочного воздуха, например, может быть теплообменником из воздуха в воздух или из воздуха в воду. В варианте осуществления, показанном на фиг.1, давление воздушного заряда внутри впускного коллектора считывается датчиком 24 давления воздуха в коллекторе (MAP). Перепускной клапан компрессора (не показан) может быть соединен последовательно между входом и выходом компрессора 14. Перепускной клапан компрессора может быть нормально закрытым клапаном, выполненным с возможностью открывания в выбранных условиях эксплуатации, чтобы сбрасывать избыточное давление наддува. Например, перепускной клапан компрессора может открываться во время условий замедления скорости вращения двигателя для предотвращения помпажа компрессора.

Впускной коллектор 22 соединен с рядом камер 30 сгорания через ряд впускных клапанов (не показаны). Камеры сгорания, кроме того, соединены с выпускным коллектором 36 через ряд выпускных клапанов (не показаны). В изображенном варианте осуществления, показан одиночный выпускной коллектор 36. Однако, в других вариантах осуществления, выпускной коллектор может содержать множество секций выпускного коллектора. Конфигурации, имеющие множество секций выпускного коллектора могут давать выходящему потоку из разных камер сгорания возможность быть направленному в разные местоположения в системе двигателя.

В одном из вариантов осуществления, каждые из выпускных и впускных клапанов могут быть с электронным приводом или управлением. В другом варианте осуществления, каждые из выпускных и впускных клапанов могут быть с кулачковым приводом или управлением. С любым из электронного привода или кулачкового привода, установка моментов открывания и закрывания выпускных и впускных клапанов может регулироваться по необходимости под требуемую производительность сгорания и контроля выхлопных газов.

Фиг. 1 показывает электронную систему 38 управления, которая может быть любой электронной системой управления транспортного средства, в котором установлена система 10 двигателя. В вариантах осуществления, в которых по меньшей мере один впускной или выпускной клапан выполнен с возможностью открывания и закрывания согласно регулируемой установке фаз распределения, при этом регулируемая установка фаз распределения может управляться посредством электронной системы управления, чтобы регулировать количество выхлопных газов, присутствующих в камере сгорания во время воспламенения. Электронная система управления также может быть выполнена с возможностью управления открыванием, закрыванием и/или регулированием различных других клапанов с электронным приводом в системе двигателя - например, дроссельных клапанов, перепускных клапанов компрессора, регуляторов давления наддува, клапанов EGR и отсечных клапанов, различных впускных и выпускных клапанов резервуара - как необходимо для ввода в действие любой из функций управления, описанных в материалах настоящего документа. Кроме того, для оценки условий эксплуатации в связи с функциями управления системы двигателя, электронная система управления может быть функционально соединена с множеством датчиков, скомпонованных на всем протяжении системы двигателя - датчикам расхода, датчикам температуры, датчикам положения педали, датчикам давления, и т.д.

Камеры 30 сгорания могут питаться одним или более видами топлива, такими как бензин, спиртовые топливные смеси, дизельное топливо, биодизельное топливо, сжатый природный газ, и т.д. Топливо может подаваться в камеры сгорания посредством непосредственного впрыска, впрыска во впускной канал, впрыска через корпус дроссельного клапана или любой их комбинации. В камерах сгорания, сгорание может инициироваться посредством искрового зажигания и/или воспламенения от сжатия.

Как показано на фиг.1, выхлопные газы из одной или более секций выпускного коллектора направляются в турбину 16, чтобы приводить в движение турбину. Когда требуется уменьшенный крутящий момент турбины, некоторое количество выхлопных газов взамен может направляться через сбросовый затвор (не показан), обходя турбину. Объединенный поток из турбины и сбросового затвора затем протекает через устройство 70 контроля выбросов. Вообще, одно или более устройств 70 контроля выбросов могут содержать один или более каталитических нейтрализаторов последующей очистки выхлопных газов, выполненных с возможностью каталитической очистки потока выхлопных газов, тем самым, снижая количество одного или более веществ в потоке выхлопных газов. Например, один из каталитических нейтрализаторов последующей очистки выхлопных газов может быть выполнен с возможностью улавливания NO_x из потока выхлопных газов, когда поток выхлопных газов обеднен, и восстанавливать захваченные NO_x, когда поток выхлопных газов обогащен. В других примерах, каталитический нейтрализатор последующей обработки выхлопных газов может быть выполнен с возможностью осуществлять диспропорцию NO_x или избирательно восстанавливать NO_x посредством восстанавливающего агента. Кроме того, в других примерах, каталитический нейтрализатор последующей очистки выхлопных газов может быть выполнен с возможностью окисления остаточных углеводородов и/или оксида углерода в потоке выхлопных газов. Разные каталитические нейтрализаторы последующей очистки выхлопных газов, имеющие любые такие функциональные возможности, могут быть скомпонованы в тонких покрытиях или где-нибудь еще в каскадах последующей очистки выхлопных газов отдельно или вместе. В некоторых вариантах осуществления, каскады последующей очистки выхлопных газов могут содержать регенерируемый сажевый фильтр, выполненный с возможностью улавливания и окисления частиц сажи в потоке выхлопных газов.

Все или часть очищенных выхлопных газов из устройства 70 контроля выбросов могут выбрасываться в атмосферу через выхлопную трубу 35. В зависимости от условий эксплуатации, однако, некоторая часть выхлопных газов может взамен отводиться в канал 51 EGR через охладитель 50 EGR и клапан 52 EGR на вход компрессора 14. Таким образом, компрессор выполнен с возможностью допуска выхлопных газов, отведенных ниже по потоку от турбины 16. Клапан EGR может открываться, чтобы допускать регулируемое количество охлажденных выхлопных газов на вход компрессора для требуемой производительности сгорания и контроля выбросов. Таким образом, система 10 двигателя выполнена с возможностью обеспечения внешнего EGR низкого давления (LP). Вращение компрессора, в дополнение к относительно длинному пути протекания EGR LP в системе 10 двигателя, обеспечивает превосходную гомогенизацию выхлопных газов в заряде всасываемого воздуха. Кроме того, расположение точек отбора и смешивания EGR обеспечивает очень эффективное охлаждение выхлопных газов для повышенной имеющейся в распоряжении массы EGR и улучшенной производительности.

В системе 10 двигателя, компрессор 14 является главным источником сжатого всасываемого воздуха, но в некоторых условиях, количество всасываемого воздуха, имеющегося в распоряжении из компрессора, может быть не отвечающим требованиям. Такие условия включают в себя периоды быстро возрастающей нагрузки двигателя, такие как немедленно после запуска, при резком нажатии педали акселератора или по выходу из перекрытия топлива при замедлении (DFSO). По существу, во время операции DFSO, впрыск топлива в один или более цилиндров двигателя избирательно выводится из работы в ответ на выбранные условия замедления или торможения транспортного средства. Во время по меньшей мере некоторых из этих условий быстрого возрастания нагрузки двигателя, количество сжатого всасываемого воздуха, имеющегося в распоряжении из компрессора, может быть ограничено вследствие турбины, не являющейся раскрученной до достаточно высокой скорости вращения (например, вследствие низких температуры или давления выхлопных газов). По существу, время, требуемое, чтобы турбина раскрутилась и привела в движение компрессор для обеспечения требуемого количества сжатого всасываемого воздуха, указывается ссылкой как запаздывание турбонагнетателя. Во время запаздывания турбонагнетателя, величина выдаваемого крутящего момента может не соответствовать запросу на крутящий момент, приводя к падению производительности двигателя.

Ввиду проблем, отмеченных выше, система 100 двигателя включает в себя резервуар 54 наддува. Резервуар наддува может быть любым резервуаром подходящего размера, выполненным с возможностью накопления находящегося под давлением заряда для выпускания позже. В качестве используемого в материалах настоящего описания, находящийся под давлением заряд указывает ссылкой на газ, накопленный в резервуаре 54. По существу, находящийся под давлением заряд, накопленный в резервуаре наддува, может содержать только чистый всасываемый воздух (например, сжатый всасываемый воздух, втягиваемый из впускного коллектора), только подвергнутые сгоранию выхлопные газы (например, подвергнутые сгоранию выхлопные газы из выпускного коллектора) или их комбинацию (например, смесь всасываемого воздуха и выхлопных газов, имеющую определенное процентное содержание EGR). В одном из вариантов осуществления, резервуар наддува может быть выполнен с возможностью накопления заряда с максимальным давлением, вырабатываемым компрессором 14. Различные впуски, выпуски и датчики могут быть соединены с резервуаром наддува, как конкретизировано ниже. В варианте осуществления, показанном на фиг.1, датчик 56 давления соединен с резервуаром наддува и выполнен с возможностью ответа на давление заряда внутри него.

Система 100 двигателя, резервуар 54 наддува избирательно соединены с впускным коллектором 22 выше по потоку и ниже по потоку от впускного дроссельного клапана 20. Более конкретно, резервуар 54 наддува выполнен с возможностью выпускания находящегося под давлением заряда во впускной коллектор, ниже по потоку от впускного дроссельного клапана 20, через впускной клапан 84 выпускания резервуара наддува. Впускной клапан выпускания резервуара наддува может быть нормально закрытым клапаном, управляемым для открывания, когда требуется поток заряда из резервуара наддува во впускной коллектор. В некоторых сценариях, находящийся под давлением заряд может выдаваться, когда дроссельный клапан по меньшей мере частично открыт. Поэтому, запорный клапан 94 может быть соединен выше по потоку от дроссельного клапана и ориентирован для предотвращения выброса находящегося под давлением заряда из резервуара наддува в обратном направлении через дроссельный клапан. В других вариантах осуществления, запорный клапан может быть не включен в состав, и другие меры предприняты для предотвращения потока в обратном направлении через дроссельный клапан. В некоторых вариантах осуществления, конус восстановления давления (не показан) может быть соединен по текучей среде между резервуаром наддува и впускным коллектором, так чтобы находящийся под давлением заряд проводился через конус восстановления давления на выпуске из резервуара давления. Когда включен в состав, конус восстановления давления преобразует энергию потока обратно в энергию давления во время условий потока посредством подавления срыва потока со стенок трубопровода. В альтернативных вариантах осуществления, однако, конус восстановления давления может не быть включен в состав.

Кроме того, в дополнительных вариантах осуществления, таких как когда находящийся под давлением заряд подается во впускной коллектор во время условий эксплуатации двигателя с наддувом, находящийся под давлением заряд может подаваться посредством впускного дроссельного клапана, удерживаемого закрытым в течение некоторой длительности. Как конкретизировано на фиг.5, дроссель может удерживаться закрытым до тех пор, пока резервуар наддува не выпущен полностью, или до тех пор, пока не достигнуто пороговое давление на входе дросселя. Затем, впускной клапан выпускания может закрываться, в то время как впускной дроссельный клапан открыт, чтобы предоставлять сжатому всасываемому воздуху из компрессора возможность выпускаться во впускной коллектор. Посредством временного удерживания дросселя закрытым, в то время как находящийся под давлением заряд выпускается в двигатель с наддувом, обратный поток в резервуар может уменьшаться, к тому же, наряду с предоставлением давлению сжатого всасываемого воздуха возможности подниматься выше, чем было бы возможным в ином случае. Комбинация выпускания высокого давления из резервуара, сопровождаемого воздухом высокого давления из компрессора, делает возможным лучшее удовлетворение запроса на крутящий момент, к тому же, наряду с ускорением раскручивания турбины и уменьшением запаздывания турбонагнетателя.

В некоторых вариантах осуществления, удерживание дроссельного клапана закрытым в течение длительности может приводить к проблемам помпажа компрессора, когда дроссель по существу открыт. Если операция наддува при открывании дросселя ограничивается всплеском колебаний, контроллер может открывать предохранительный клапан наряду с открыванием дросселя, чтобы принимать меры в ответ на помпаж компрессора.

Резервуар 54 наддува также может заряжаться воздухом, втягиваемым из впускного коллектора ниже по потоку от компрессора 14 и охладителя 18 наддувочного воздуха. Более конкретно, резервуар 54 наддува выполнен с возможностью зарядки сжатым всасываемым воздухом из впускного коллектора, втягиваемым ниже по потоку от компрессора 14 и выше по потоку от впускного дроссельного клапана 20 через впускной клапан 82 зарядки резервуара наддува. Впускной клапан 82 зарядки резервуара наддува может быть нормально закрытым клапаном, управляемым для открывания, когда требуется поток находящегося под давлением заряда всасываемого воздуха из впускного коллектора в резервуар наддува. В одном из примеров, во время условий низкого наддува, впускной клапан зарядки может открываться, чтобы проводить по меньшей мере некоторое количество всасываемого воздуха, подвергнутого повышению давления компрессором, в резервуар 54 наддува. В качестве еще одного примера, во время условий высокого наддува, впускной клапан зарядки может открываться, чтобы проводить сжатый всасываемый воздух в резервуар 54 наддува, в котором он смешивается с предварительно накопленными подвергнутыми сгоранию выхлопными газами, чтобы вырабатывать EGR высокого давления. Затем, во время условий наддува, когда принимается кратковременный запрос EGR, EGR высокого давления выпускается во впускной коллектор через впускной клапан 84 выпускания для обеспечения запрошенного EGR высокого давления. Запорный клапан 92, соединенный выше по потоку от впускного клапана 82 зарядки, предоставляет сжатому воздуху из компрессора возможность протекать в резервуар наддува при условиях высокого давления на входе дросселя (TIP) и накапливаться в нем, но он предохраняет накопленный сжатый воздух от вытекания обратно в компрессор в условиях низкого TIP.

Резервуар 54 наддува также показан избирательно соединенным с выпускным коллектором 36 выше по потоку от турбины. Более конкретно, резервуар 54 наддува выполнен с возможностью выпускания находящегося под давлением заряда в выпускной коллектор, выше по потоку от турбины 16, через выпускной клапан 88 выпускания резервуара наддува. Выпускной клапан 88 выпускания резервуара наддува может быть нормально закрытым клапаном, управляемым для открывания, когда требуется поток заряда из резервуара наддува в выпускной коллектор. Запорный клапан 98 может быть соединен ниже по потоку от выпускного клапана выпускания и ориентирован для предотвращения потока в обратном направлении находящегося под давлением заряда в резервуар наддува. В других вариантах осуществления, запорный клапан может быть не включен в состав, и другие меры предприняты для предотвращения потока в обратном направлении в резервуар.

Резервуар 54 наддува также может заряжаться подвергнутыми сгоранию выхлопными газами, втягиваемыми из выпускного коллектора, выше по потоку от турбины 16. Точнее, резервуар 54 наддува выполнен с возможностью зарядки подвергнутыми сгоранию выхлопными газами, втягиваемыми из выпускного коллектора, выше по потоку от турбины 16, через выпускной клапан 86 зарядки резервуара наддува. Выпускной клапан 86 зарядки резервуара наддува может быть нормально закрытым клапаном, управляемым для открывания, когда требуется поток подвергнутых сгоранию выхлопных газов из выпускного коллектора в резервуар наддува. В одном из примеров, во время условий низкого наддува, или условий низких скоростей вращения - нагрузки двигателя, выпускной клапан зарядки может открываться, чтобы проводить по меньшей мере некоторое количество подвергнутых сгоранию выхлопных газов в резервуар 54 наддува. Таким образом, процентное содержание EGR заряда резервуара наддува может увеличиваться. Запорный клапан 96, соединенный выше по потоку от выпускного клапана 86 зарядки, предоставляет подвергнутым сгоранию выхлопным газам из выпускного коллектора возможность втекать в резервуар наддува и накапливаться в нем, но он предохраняет выхлопные газы от течения обратно.

Таким образом, во время первого условия, резервуар наддува может избирательно заряжаться только всасываемым воздухом из впускного коллектора, ниже по потоку от компрессора, наряду с тем, что во время второго условия, резервуар наддува может избирательно заряжаться только подвергнутыми сгоранию выхлопными газами из выпускного коллектора, выше по потоку от турбины.

Фактически, конфигурация резервуара 54 наддува в отношении впускного и выпускного коллекторов двигателя д