Способ и система для управления давлением наддува - RU2017114564A
Код документа: RU2017114564A
Формула
1. Способ для двигателя с наддувом, содержащий следующие шаги:
в то время, пока компрессор, расположенный ниже по потоку, набирает обороты, ускоряют компрессор, расположенный выше по потоку, при закрытом обходном клапане, установленном в обходном канале параллельно первому компрессору, с целью подачи сжатого воздуха в поршневой двигатель; и
в ответ на избыточное повышение давления наддува открывают указанный обходной клапан.
2. Способ по п. 1, в котором компрессор, расположенный ниже по потоку, больше, чем компрессор, расположенный выше по потоку.
3. Способ по п. 1, в котором открывание обходного клапана включает в себя кратковременное открывание обходного клапана из полностью закрытого положения, при этом как степень открывания обходного клапана, так и длительность открывания обходного клапана определяют на основании избыточного повышения давления наддува, имеющего место ниже по потоку от указанного компрессора, расположенного ниже по потоку, а указанное избыточное повышение давления наддува включает в себя превышение фактическим давлением наддува требуемого давления наддува, причем способ дополнительно содержит шаг, на котором поддерживают открытой дроссельную заслонку на впуске.
4. Способ по п. 3, в котором, когда фактическое давление наддува превосходит требуемое давление наддува, увеличивают один или более параметров из следующих: степень открывания обходного клапана и длительность открывания обходного клапана, причем обходной клапан закрывают, когда фактическое давление наддува находится на уровне требуемого давления наддува.
5. Способ по п. 3, в котором компрессор, расположенный выше по потоку, ускоряют посредством электрического мотора, а компрессор, расположенный ниже по потоку, приводят в действие турбиной, вращаемой отработавшими газами, и при этом ускорение компрессора, расположенного выше по потоку, включает в себя работу указанного электрического мотора со скоростью вращения мотора, определяемой на основании требуемого давления наддува.
6. Способ по п. 5, в котором дополнительно замедляют компрессор, расположенный выше по потоку, путем снижения скорости вращения электрического мотора, в ответ на избыточное повышение давления наддува при подаче сжатого воздуха посредством компрессора, расположенного выше по потоку.
7. Способ по п. 5, в котором дополнительно, в ответ на превышение скоростью вращения турбины, вращаемой отработавшими газами, порогового значения скорости, замедляют компрессор, расположенный выше по потоку, открывают обходной клапан и подают сжатый воздух в поршневой двигатель посредством компрессора, расположенного ниже по потоку, с обходом компрессора, расположенного выше по потоку.
8. Способ по п. 7, в котором дополнительно, в ответ на избыточное повышение давления наддува при подаче сжатого воздуха посредством компрессора, расположенного ниже по потоку, ускоряют компрессор, расположенный выше по потоку, при закрытом обходном клапане с целью ограничения потока воздуха в компрессор, расположенный ниже по потоку.
9. Способ по п. 8, в котором дополнительно, в ответ на избыточное повышение давления наддува при подаче сжатого воздуха посредством компрессора, расположенного ниже по потоку, увеличивают открытие перепускного клапана и/или клапана рециркуляции компрессора, установленного в обходном канале компрессора, расположенного ниже по потоку, и в ответ на избыточное повышение давления наддува при подаче сжатого воздуха посредством компрессора, расположенного выше по потоку, сохраняют закрытыми как перепускной клапан, так и клапан рециркуляции компрессора.
10. Способ по п. 9, в котором перепускной клапан приводят в действие с уставкой коэффициента передачи, превышающей установленную по умолчанию уставку коэффициента передачи, при подаче сжатого воздуха посредством компрессора, расположенного выше по потоку, и с установленной по умолчанию уставкой коэффициента передачи при подаче сжатого воздуха посредством компрессора, расположенного ниже по потоку.
11. Способ двигателя, содержащий следующие шаги:
в первом состоянии избыточного повышения давления наддува, увеличивают открытие обходного клапана, установленного в обходном канале параллельно первому компрессору, расположенному выше по потоку; и
во втором состоянии избыточного повышения давления наддува, увеличивают открытие перепускного клапана, установленного в обходном канале параллельно турбине, вращаемой отработавшими газами и приводящей в действие второй компрессор, расположенный ниже по потоку, при этом как в первом состоянии, так и во втором состоянии избыточное повышение давление наддува имеет место ниже по потоку от второго компрессора.
12. Способ по п. 11, в котором в первом состоянии избыточного повышения давления наддува поток сжатого воздуха подают в двигатель посредством первого компрессора при отключенном втором компрессоре, при этом первый компрессор приводят в действие электрическим мотором, и причем во втором состоянии избыточного повышения давления наддува поток сжатого воздуха подают в двигатель посредством второго компрессора с обходом первого компрессора, при этом второй компрессор приводят в действие турбиной, вращаемой отработавшими газами.
13. Способ по п. 12, в котором в первом состоянии избыточного повышения давления наддува скорость вращения турбины ниже порогового значения скорости, и поток воздуха через второй компрессор ниже порогового значения расхода потока, а во втором состоянии избыточного повышения давления наддува скорость вращения турбины выше указанного порогового значения скорости, и поток воздуха через второй компрессор выше указанного порогового значения расхода потока.
14. Способ по п. 12, в котором дополнительно сохраняют положение перепускного клапана отработавших газов в первом состоянии избыточного повышения давления наддува, сохраняют положение обходного клапана во втором состоянии избыточного повышения давления наддува и сохраняют открытие дроссельной заслонки на впуске как в первом, так и во втором состояниях избыточного повышения давления наддува.
15. Способ по п. 14, в котором каждое из первого и второго состояний избыточного повышения давления наддува включает в себя ошибку наддува между фактическим давлением наддува и требуемым давлением наддува, причем в первом состоянии избыточного повышения давления наддува положение обходного клапана основано на требуемом давлении наддува, а степень и длительность увеличения открытия обходного клапана основаны на ошибке наддува, и причем во втором состоянии положение перепускного клапана основано на требуемом давлении наддува, а степень увеличения открытия перепускного клапана основана на ошибке наддува.
16. Способ по п. 15, в котором дополнительно снижают скорость вращения электрического мотора в первом состоянии избыточного повышения давления наддува от первой скорости вращения мотора, определенной на основании требуемого давления наддува, до второй скорости вращения мотора, определенной на основании ошибки наддува.
17. Способ по п. 14, в котором увеличение открытия обходного клапана в первом состоянии избыточного повышения давления наддува содержит увеличение открытия обходного клапана до тех пор, пока ошибка наддува не будет снижена, и последующее закрывание обходного клапана с продолжением ускорения первого компрессора.
18. Система двигателя, содержащая:
двигатель, содержащий впуск;
первый впускной компрессор, выполненный с возможностью приведения в действие посредством электрического мотора, получающего энергию от аккумуляторной батареи;
второй впускной компрессор, выполненный с возможностью приведения в действие посредством турбины, вращаемой отработавшими газами, и расположенный в указанном впуске ниже по потоку от первого компрессора;
обходной канал, присоединенный параллельно первому компрессору и содержащий обходной клапан;
перепускной канал, присоединенный параллельно турбине, вращаемой отработавшими газами, и содержащий перепускной клапан; и
контроллер с машиночитаемыми инструкциями, сохраненными в долговременной памяти, для:
в ответ на выполненное оператором нажатие на педаль акселератора,
подачи сжатого воздуха в двигатель путем работы первого компрессора при закрытом обходном клапане и закрытом перепускном клапане до тех пор, пока скорость вращения турбины не превысит пороговое значение скорости вращения турбины; и
периодического открывания обходного клапана с сохранением перепускного клапана закрытым в ответ на избыточное повышение давления наддува во время работы первого компрессора.
19. Система по п. 18, в которой контроллер содержит дополнительные инструкции для:
подачи сжатого воздуха в двигатель путем работы второго компрессора с обходом второго компрессора при закрытом обходном клапане и частично открытом перепускном клапане после превышения скоростью вращения турбины указанного порогового значения скорости вращения турбины; и
периодического увеличения открытия перепускного клапана с сохранением обходного клапана закрытым в ответ на избыточное повышение давления наддува при работе второго компрессора.
20. Система по п. 19, в которой контроллер содержит дополнительные инструкции для приведения перепускного клапана в действие с уставкой, превышающей установленную по умолчанию уставку, когда характеристики обходного клапана не снижены, и для приведения перепускного клапана в действие с установленной по умолчанию уставкой в ответ на признак снижения характеристик обходного клапана.
