СИСТЕМА ДВОЙНОГО ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ДЛЯ СИСТЕМЫ ДВОЙНОГО ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ Российский патент 2019 года по МПК F02B37/07 F02D23/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к управлению сдвоенными перепускными заслонками в двигателе внутреннего сгорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Некоторые двигатели внутреннего сгорания используют компрессионное устройство, такое как турбонагнетатель, для повышения удельной выходной мощности/крутящего момента двигателя. В одном из примеров, турбонагнетатель может включать в себя компрессор и турбину, соединенные приводным валом, причем, турбина является присоединенной к стороне выпускного коллектора двигателя, а компрессор является присоединенным к стороне впускного коллектора двигателя. Таким образом, турбина с приводом от выхлопной системы подает энергию на компрессор, чтобы повышать давление (например, наддув или давление наддува) во впускном коллекторе и усиливать поток воздуха в двигатель. Некоторые двигатели, такие как V-образные двигатели, используют двойные турбонагнетатели, каждый из которых расположен на соответствующих сторонах впуска/выпуска и выполнен с возможностью повышать давление наддува, подаваемое в соответствующие ряды цилиндров двигателя. В некоторых конфигурациях, каждый турбонагнетатель может включать в себя перепускную заслонку для регулирования количества газа, достигающего связанной турбины и, таким образом, давления наддува, подаваемого в связанный ряд цилиндров. Каждая перепускная заслонка, в свою очередь, может быть оперативно присоединена к приводу, выполненному с возможностью позиционировать клапан перепускной заслонки между полностью открытым и полностью закрытым положением, чтобы добиваться требуемого наддува. Приводы, например, могут быть пневматическими, гидравлическими или электрическими. Таким образом, в таких конфигурациях двойного турбонагнетателя, две перепускных заслонки каждая управляется связанным приводом.

Авторы в материалах настоящего описания выявили несколько проблем у таких подходов. В частности, асимметрии V-образного двигателя между рядами цилиндров, происходящие в результате маршрутизации системы выпуска, конструкции выпускного коллектора, литой конструкции корпуса турбины и/или конструкции канала перепускной заслонки, могут создавать нарушения равновесия при позиционировании между перепускными заслонками и, таким образом, давления наддува, подаваемого в каждый ряд цилиндров. Изменчивость производства и гистерезисы в приводах могут дополнительно усугублять асимметрию между рядами цилиндров. По существу, дополнительная сложность может привноситься в процедуры управления перепускной заслонкой, чтобы компенсировать такую асимметрию. Более того, приводы сдвоенной перепускной заслонки повышают себестоимость и количество деталей относительно конфигураций, в которых используется одиночная перепускная заслонка, имеющая связанный привод.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, предусмотрены системы и способы управления сдвоенными перепускными заслонками посредством единого привода перепускной заслонки.

В одном из аспектов изобретения предложена система двойного турбонагнетателя, содержащая:

первую перепускную заслонку, содержащую клапан первой перепускной заслонки;

вторую перепускную заслонку, содержащую клапан второй перепускной заслонки; и

привод перепускной заслонки, присоединенный к каждому из клапанов первой и второй перепускной заслонки, чтобы изменять степень открывания клапана первой перепускной заслонки и клапана второй перепускной заслонки согласно требуемому наддуву,

причем клапан первой перепускной заслонки присоединен к приводу перепускной заслонки через первую шайбу посредством первого рычажного механизма, и клапан второй перепускной заслонки присоединен к приводу перепускной заслонки через вторую шайбу посредством второго рычажного механизма, при этом первая и вторая шайбы расположены внутри резервуара, выполненного так, что повышенное давление текучей среды, подаваемое в резервуар, толкает первую и вторую шайбы наружу, уменьшая соответствующие подъемы клапана первой перепускной заслонки и клапана второй перепускной заслонки, при этом резервуар выполнен так, что пониженное давление текучей среды, подаваемое в резервуар, приводит первую и вторую шайбы ближе друг к другу, повышая соответствующие подъемы клапана первой перепускной заслонки и клапана второй перепускной заслонки.

В одном из вариантов предложена система, в которой клапан первой перепускной заслонки и клапан второй перепускной заслонки присоединены к приводу перепускной заслонки через рычаг посредством соответствующих рычажных механизмов, причем привод перепускной заслонки выполнен с возможностью перемещения рычага.

В одном из вариантов предложена система, в которой каждый соответствующий рычажный механизм содержит рычаг постоянной длины.

В одном из вариантов предложена система, в которой резервуар выполнен с возможностью приема гидравлической жидкости от гидравлического регулятора через трубопровод, причем гидравлический регулятор присоединен по текучей среде к источнику гидравлической жидкости.

В одном из вариантов предложена система, в которой резервуар выполнен с возможностью приема находящихся под давлением газов от вакуумного регулятора через трубопровод, причем вакуумный регулятор присоединен по текучей среде к источнику разрежения.

В одном из вариантов предложена система, в которой вакуумный регулятор присоединен по текучей среде к вентиляционному отверстию.

В одном из вариантов предложена система, в которой резервуар присоединен с возможностью скольжения к системе направляющих.

В одном из вариантов предложена система, в которой первая перепускная заслонка и вторая перепускная заслонка содержат систему перепускной заслонки, выполненную с возможностью уравновешивания клапанов первой и второй перепускной заслонки посредством передачи давления выхлопных газов, действующего на клапан первой перепускной заслонки, на клапан второй перепускной заслонки, и давления выхлопных газов, действующего на клапан второй перепускной заслонки, на клапан первой перепускной заслонки, через один из общих рычажных механизмов и напорный резервуар.

В одном из вариантов предложена система, в которой клапаны первой и второй перепускной заслонки расположены на по существу одинаковых подъемах посредством передачи давления между первым и вторым клапанами перепускной заслонки посредством общего рычажного механизма и напорного резервуара.

В одном из дополнительных аспектов предложена система двойного турбонагнетателя, содержащая:

первый турбонагнетатель, содержащий первую перепускную заслонку, содержащую первый клапан;

второй турбонагнетатель, содержащий вторую перепускную заслонку, содержащую второй клапан;

привод перепускной заслонки, присоединенный к первому и второму клапанам через первую и вторую шайбы посредством соответствующих рычажных механизмов, при этом первая шайба и вторая шайба присоединены на соответствующих концах рычажного механизма и расположены внутри резервуара, а привод связывает концы рычажных механизмов и регулирует длину между первой шайбой и второй шайбой, изменяя давление одного из текучей среды или газов в резервуаре, причем среднее положение длины изменяется относительно кузовной рамы транспортного средства в зависимости от относительных положений шайб.

В одном из вариантов предложена система, в которой привод перепускной заслонки является электрическим приводом, содержащим электродвигатель.

В одном из вариантов предложена система, в которой привод перепускной заслонки является пневматическим приводом.

В одном из вариантов предложена система, в которой привод перепускной заслонки присоединен к первому клапану через первую шайбу и ко второму клапану через вторую шайбу, при этом пневматический привод содержит вакуумный регулятор, выполненный с возможностью втягивания находящихся под давлением газов из источника разрежения, причем вакуумный регулятор присоединен по текучей среде к резервуару и выполнен с возможностью изменения положения первой и второй шайб в ответ на требуемый наддув.

В одном из вариантов предложена система, в которой привод перепускной заслонки является гидравлическим приводом.

В одном из вариантов предложена система, в которой привод перепускной заслонки присоединен к первому клапану через первую шайбу и ко второму клапану через вторую шайбу, при этом гидравлический привод содержит гидравлический регулятор, выполненный с возможностью втягивания находящейся под давлением текучей среды от источника текучей среды, причем гидравлический регулятор присоединен по текучей среде к резервуару и выполнен с возможностью изменения положения первой и второй шайб в ответ на требуемый наддув.

В одном из дополнительных аспектов предложен способ для системы двойного турбонагнетателя, включающий в себя этапы, на которых:

одновременно регулируют подъемы клапана первой перепускной заслонки первого турбонагнетателя и клапана второй перепускной заслонки второго турбонагнетателя, отдельного от первого турбонагнетателя, посредством того, что регулируют длину между концами рычажного механизма клапанов первой и второй перепускной заслонки через общий привод, причем длина включает в себя переменное среднее положение, которое изменяется относительно кузовной рамы транспортного средства в ответ на относительные положения концов рычажного механизма, а привод подвижен относительно кузовной рамы транспортного средства, при этом клапан первой перепускной заслонки присоединен к приводу через первую шайбу посредством первого рычажного механизма, и клапан второй перепускной заслонки присоединен к приводу через вторую шайбу посредством второго рычажного механизма.

В одном из вариантов предложен способ, в котором привод присоединен с возможностью скольжения к системе направляющих, причем привод подвергают поступательному движению вдоль системы направляющих, прикрепленной к кузовной раме транспортного средства.

В одном из вариантов предложен способ, в котором привод изменяет относительные положения концов рычажного механизма, перемещая концы рычажного механизма в противоположных направлениях.

В примерах, описанных выше, управлению сдвоенными перепускными заслонками можно содействовать посредством единого привода перепускной заслонки с уменьшенными количеством деталей, себестоимостью и сложностью процедуры управления. Таким образом, технический результат достигается этими действиями.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего Подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. 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 исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает схематичное изображение примерной системы двигателя.

Фиг. 2 показывает схематичное изображение примерной системы двойной перепускной заслонки.

Фиг. 3A и 3B показывают блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ управления турбонагнетателем, связанным с системой двойной перепускной заслонки по фиг. 2.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как описано выше, некоторые двигатели внутреннего сгорания могут использовать компрессионное устройство, такое как турбонагнетатель, для повышения давления, подаваемого в цилиндры двигателя, чтобы, тем самым, повышать отдаваемую мощность двигателя. Частично чтобы регулировать уровень давления наддува, подаваемого в цилиндры, турбонагнетатель может включать в себя перепускную заслонку, которая может эксплуатироваться для избирательного отведения выхлопных газов от достижения турбины турбонагнетателя. В V-образных двигателях, турбонагнетатели, каждый имеющий связанную перепускную заслонку, могут быть расположены на каждом ряду цилиндров. Соответственно, в таких конфигурациях, сдвоенные турбонагнетатели и сдвоенные перепускные заслонки используются для управления наддувом. Однако, сложные процедуры управления могут использоваться, чтобы уравновешивать перепускные заслонки, в то время как несимметричные уровни наддува между рядами цилиндров могут происходить вследствие различных факторов, в том числе, расхождений в маршрутизации системы выпуска, конструкции выпускного коллектора, литой конструкции корпуса турбины, конструкции канала перепускной заслонки, изменчивости производства и гистерезисов привода перепускной заслонки. Более того, нарушение баланса между рядами цилиндров может восприниматься в качестве шума, вибрации и неплавности хода (NVH).

Таким образом, предусмотрены различные системы и способы управления сдвоенными перепускными заслонками посредством единого привода перепускной заслонки. В одном из примеров, система содержит первую перепускную заслонку, содержащую клапан первой перепускной заслонки, вторую перепускную заслонку, содержащую клапан второй перепускной заслонки, и привод перепускной заслонки, присоединенный к каждому из клапанов первой и второй перепускной заслонки, чтобы менять открывания клапана первой перепускной заслонки и клапана второй перепускной заслонки согласно требуемому наддуву. Фиг. 1 показывает схематичное изображение примерной системы двигателя, фиг. 2 показывает схематичное изображение примерной системы двойной перепускной заслонки, а фиг. 3A и 3B показывают блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ управления турбонагнетателем, связанным с системой двойной перепускной заслонки по фиг. 2.

Фиг. 1 показывает схематичное изображение примерной системы 100 двигателя, включающей в себя многоцилиндровый двигатель 110 внутреннего сгорания и пару одинаковых турбонагнетателей 120 и 130. В качестве одного из неограничивающих примеров, система 100 двигателя может быть включена в качестве части силовой установки для пассажирского транспортного средства. Система 100 двигателя может принимать всасываемый воздух через впускной канал 140. Впускной канал 140 может включать в себя воздушный фильтр 156. По меньшей мере часть всасываемого воздуха (MAF_1) может направляться в компрессор 122 турбонагнетателя 120 через первую ветвь впускного канала 140, как указано позицией 142, и по меньшей мере часть всасываемого воздуха (MAF_2) может направляться в компрессор 132 турбонагнетателя 130 через вторую ветвь впускного канала 140, как указано позицией 144.

Первая часть совокупного всасываемого воздуха (MAF_1) может сжиматься посредством компрессора 122, где она может подаваться во впускной коллектор 160 через впускной воздушный канал 146. Таким образом, впускные каналы 142 и 146 формируют первую ветвь системы впуска воздуха двигателя. Подобным образом, вторая часть совокупного всасываемого воздуха (MAF_2) может сжиматься посредством компрессора 132, где она может подаваться во впускной коллектор 160 через впускной воздушный канал 148. Таким образом, впускные каналы 144 и 148 формируют вторую ветвь системы впуска воздуха двигателя. Как показано на фиг. 1, всасываемый воздух из впускных каналов 146 и 148 может повторно объединяться посредством общего впускного канала 149 перед подачей во впускной коллектор 160, где всасываемый воздух может выдаваться в двигатель. В некоторых примерах, впускной коллектор 160 может включать в себя датчик 182 давления во впускном коллекторе и/или датчик 183 температуры впускного коллектора, каждый на связи с системой 190 управления. Впускной канал 149 может включать в себя охладитель 154 воздуха и/или дроссель 158. Положение дросселя может регулироваться системой управления посредством привода 157 дросселя, с возможностью связи присоединенного к системе 190 управления. Как показано на фиг. 1, первый клапан 152 рециркуляции компрессора (CRV1) и второй клапан 153 рециркуляции компрессора (CRV2) могут быть предусмотрены, чтобы избирательно рециркулировать всасываемый воздух вокруг каскадов компрессора турбонагнетателей 120 и 130 через каналы 150, 151 рециркуляции.

Двигатель 110 может включать в себя множество цилиндров, два из которых показаны на фиг. 1 в качестве 20A и 20B. Отметим, что, в некоторых примерах, двигатель 110 может включать в себя более чем два цилиндра, к примеру, 3, 4, 5, 6, 8, 10 или более цилиндров. Эти различные цилиндры могут быть поделены поровну и расположены в V-образной конфигурации в ряд с одним из цилиндров 20A и 20B. Цилиндры 20A и 20B из числа других цилиндров двигателя могут быть идентичными в некоторых примерах и включать в себя идентичные компоненты. По существу, будет подробно описан один цилиндр 20A. Цилиндр 20A включает в себя камеру 22A сгорания, определенную стенками 24A камеры сгорания. Поршень 30A расположен в пределах камеры 22A сгорания и присоединен к коленчатому валу 34 посредством шатуна 32A. Коленчатый вал 34 может включать в себя датчик 181 скорости вращения двигателя, который может идентифицировать скорость вращения коленчатого вала 34. Датчик 181 скорости вращения двигателя может поддерживать связь с системой 190 управления, чтобы давать возможность определения скорости вращения двигателя. Цилиндр 20A может включать в себя свечу 70A зажигания для подачи искры зажигания в камеру 22A сгорания. Однако, в некоторых примерах, свеча 70A зажигания может быть не включена в состав, например, в тех случаях когда двигатель 110 выполнен с возможностью обеспечивать сгорание посредством воспламенения от сжатия. Камера 22A сгорания может включать в себя топливную форсунку 60A, которая, в этом примере, выполнена в виде оконной топливной форсунки. Однако, в других примерах, топливная форсунка 60A может быть выполнена в виде форсунки непосредственного впрыска в цилиндр.

Цилиндр 20A дополнительно может включать в себя по меньшей мере один впускной клапан 40A, приводимый в действие посредством привода 42A впускного клапана, и по меньшей мере один выпускной клапан 50A, приводимый в действие посредством привода 52A выпускного клапана. Цилиндр 20A может включать в себя два или более впускных клапанов и/или два или более выпускных клапанов наряду с связанными приводами клапанов. В этом конкретном примере, приводы 42A и 52A выполнены в виде кулачковых приводов, однако, в других примерах, могут использоваться электромагнитные приводы клапанов (EVA). Привод 42A впускного клапана может приводиться в действие для открывания и закрывания впускного клапана 40A, чтобы впускать всасываемый воздух в камеру 22A сгорания через впускной канал 162, сообщающийся с впускным коллектором 160. Подобным образом, привод 52A выпускного клапана может приводиться в действие для открывания и закрывания выпускного клапана 50A, чтобы выпускать продукты сгорания из камеры 22A сгорания в выпускной канал166. Таким образом, всасываемый воздух может подаваться в камеру 22A сгорания через впускной канал 162, и продукты сгорания могут выпускаться из камеры 22A сгорания через выпускной канал 166.

Следует принимать во внимание, что цилиндр 20B или другие цилиндры двигателя 110 могут включать в себя одинаковые или подобные компоненты цилиндра 20A, как описано выше. Таким образом, всасываемый воздух может подаваться в камеру 22B сгорания через впускной канал 164, и продукты сгорания могут выпускаться из камеры 22B сгорания через выпускной канал 168. Отметим, что, в некоторых примерах, первый ряд цилиндров двигателя 110, в том числе, цилиндр 20A, а также другие цилиндры могут выпускать продукты сгорания через общий выпускной канал 166, а второй ряд цилиндров, в том числе, цилиндр 20B, а также другие цилиндры могут выпускать продукты сгорания через общий выпускной канал 168.

Продукты сгорания, которые выпускаются двигателем 110 через выпускной канал 166, могут направляться через выпускную турбину 124 турбонагнетателя 120, которая, в свою очередь, может выдавать механическую работу на компрессор 122 через вал 126, чтобы обеспечивать сжатие всасываемого воздуха, как описано выше. В качестве альтернативы, некоторая часть или все выхлопные газы, протекающие через выпускной канал 166, могут обходить турбину 124 через обводной канал 123 турбин, в то время как управляются перепускной заслонкой 128. Положение перепускной заслонки 128 может управляться приводом 129, как указано системой 190 управления. В некоторых вариантах осуществления, привод 129 может быть пневматическим (или гидравлическим, как описано ниже) приводом, выполненным с возможностью менять давление, с которым оказывается действие на клапан (не показан) перепускной заслонки у перепускной заслонки 128. Посредством изменения давления, и таким образом, силы, приложенной к клапану перепускной заслонки, положение клапана перепускной заслонки может избирательно позиционироваться (например, непрерывно между полностью открытым и полностью закрытым положением) для регулирования уровня отведения газов от турбины 124 и, таким образом, наддува, подаваемого в цилиндр 20A и другие цилиндры в связанном ряду цилиндров. В этой конфигурации, привод 129 может включать в себя пригодный источник разрежения (не показан) и, по выбору, вентиляционное отверстие (не показано), посредством которого газы могут выпускаться, когда клапан перепускной заслонки не поставлен в полностью закрытое положение. Примерная конфигурация пневматической заслонки показана на фиг. 2 и описана ниже.

В других вариантах осуществления, привод 129 может быть электродвигателем, имеющим выходной вал, присоединенный к рычажному механизму (например, четырем штангам, линейной тяге, и т.д.), к которому также присоединен клапан перепускной заслонки у перепускной заслонки 128. Кроме того в других вариантах осуществления, соленоид может использоваться для управления положением клапана перепускной заслонки.

Датчик 194 может быть расположен на или возле турбонагнетателя 120. В одном из примеров, датчик 194 может выявлять скорость вращения турбины. В еще одном примере, датчик 194 может выявлять положение перепускной заслонки 128. Например, положение одного или более из штока, рычажного механизма или клапана перепускной заслонки может выявляться датчиком 194. В еще одном другом примере, датчик 194 может выявлять один или более атрибутов привода 129. Датчик 194 может измерять положение перепускной заслонки посредством измерения выходного сигнала из электродвигателя привода 129, например, если приводом 129 является электронным приводом, либо может измерять ток у электродвигателя электронного привода. Что касается вариантов осуществления, в которых привод 129 является пневматическим приводом, например, датчик 194 может измерять ток, подаваемый на вакуумный регулятор, или массовый расход воздуха через регулятор и/или из источника разрежения. Выходной сигнал с датчика 194 может использоваться для расчета скорости вращения турбины или мощности турбины, как пояснено ниже.

Подобным образом, продукты сгорания, которые выпускаются двигателем 110 через выпускной канал 168, могут направляться через выпускную турбину 134 турбонагнетателя 130, которая, в свою очередь, может выдавать механическую работу на компрессор 132 через вал 136, чтобы обеспечивать сжатие всасываемого воздуха, протекающего через вторую ветвь системы впуска двигателя. В качестве альтернативы, некоторая часть или все выхлопные газы, протекающие через выпускной канал 168, могут обходить турбину 134 через обводной канал 133 турбин, в то время как управляются перепускной заслонкой 138. Положение перепускной заслонки 138 может управляться приводом 139, как указано системой 190 управления. В некоторых вариантах осуществления, привод 139 может быть пневматическим приводом, выполненным с возможностью менять давление, с которым оказывается действие на клапан (не показан) перепускной заслонки у перепускной заслонки 138. Посредством изменения давления, и таким образом, силы, приложенной к клапану перепускной заслонки, положение клапана перепускной заслонки может избирательно позиционироваться (например, непрерывно между полностью открытым и полностью закрытым положением) для регулирования уровня отведения газов от турбины 134 и, таким образом, наддува, подаваемого в цилиндр 20B и другие цилиндры в связанном ряду цилиндров. В этой конфигурации, привод 139 может включать в себя пригодный источник разрежения (не показан) и, по выбору, вентиляционное отверстие (не показано), посредством которого газы могут выпускаться, когда клапан перепускной заслонки не поставлен в полностью закрытое положение. Примерная конфигурация пневматической заслонки показана на фиг. 2 и описана ниже.

В других вариантах осуществления, привод 139 может быть электродвигателем, имеющим выходной вал, присоединенный к рычажному механизму (например, четырем штангам, линейной тяге, и т.д.), к которому также присоединен клапан перепускной заслонки у перепускной заслонки 138. Кроме того в других вариантах осуществления, соленоид может использоваться для управления положением клапана перепускной заслонки.

Датчик 192 может быть расположен на или возле турбонагнетателя 130. В одном из примеров, датчик 192 может выявлять скорость вращения турбины. В еще одном примере, датчик 192 может выявлять положение перепускной заслонки 138. Например, положение одного или более из штока, рычажного механизма или клапана перепускной заслонки может выявляться датчиком 192. В еще одном другом примере, датчик 192 может выявлять один или более атрибутов привода 139. Датчик 192 может измерять положение перепускной заслонки посредством измерения выходного сигнала из электродвигателя привода 139, например, если приводом 139 является электронным приводом, либо может измерять ток у электродвигателя электронного привода. Что касается вариантов осуществления, в которых привод 139 является пневматическим приводом, например, датчик 192 может измерять ток, подаваемый на вакуумный регулятор, или массовый расход воздуха через регулятор и/или из источника разрежения. Выходной сигнал с датчика 192 может использоваться для расчета скорости вращения турбины или мощности турбины, как пояснено ниже.

В некоторых примерах, выпускные турбины 124 и 134 могут быть выполнены в виде турбин с переменной геометрией, в силу чего, связанные приводы 125 и 135 могут использоваться для регулировки положения лопастей рабочего колеса турбины, чтобы менять уровень энергии, который получается из потока выхлопных газов и сообщается своему соответственному компрессору. Например, система управления может быть выполнена с возможностью независимо менять геометрию выпускных газовых турбин 124 и 134 посредством их соответствующих приводов 125 и 135. Как пояснено ранее, турбонагнетатели 120 и 130 могут становиться неуравновешенными, например, работают при разных скоростях вращения турбин или с разными мощностями турбин. Чтобы уравновешивать турбонагнетатели, могут регулироваться приводы 125 и 135. Например, скорость вращения каждого турбонагнетателя может определяться с использованием датчиков скорости вращения турбонагнетателя, и если скорости вращения не совпадают, один или более из привода 125 и привода 135 могут регулироваться до тех пор, пока скорости вращения турбонагнетателей не совпадают. В еще одном примере, может определяться параметр каждого из приводов 125, 135, такой как положение, усилие, и т.д., и если параметры являются неравными, приводы могут регулироваться.

Продукты сгорания, выпускаемые одним или более цилиндров через выпускной канал 166, могут направляться в окружающую среду через выпускной канал 170. Выпускной канал 170, например, может включать в себя устройство последующей обработки выхлопных газов, такое как каталитический нейтрализатор 174, и один или более датчиков выхлопных газов, указанных под 184 и 185. Подобным образом, продукты сгорания, выпускаемые одним или более цилиндров через выпускной канал 168, могут направляться в окружающую среду через выпускной канал 172. Выпускной канал 172, например, может включать в себя устройство последующей обработки выхлопных газов, такое как каталитический нейтрализатор 176, и один или более датчиков выхлопных газов, указанных под 186 и 187. Датчики 184, 185, 186, и/или 187 выхлопных газов могут поддерживать связь с системой 190 управления.

Система 100 двигателя может включать в себя различные другие датчики. Например, по меньшей мере один из впускных каналов 142 и 144 может включать в себя датчик 180 массового расхода воздуха. В некоторых примерах, только один из впускных каналов 142 и 144 может включать в себя датчик массового расхода воздуха. Кроме того в еще других примерах, оба впускных канала 142 и 144 могут включать в себя датчик массового расхода воздуха. Датчик массового расхода воздуха, в качестве одного из примеров, может включать в себя анемометр с нитью накала или другое пригодное устройство для измерения массового расхода всасываемого воздуха. Датчик 180 массового расхода воздуха может поддерживать связь с системой 190 управления, как показано на фиг. 1.

Система 190 управления может включать в себя один или более контроллеров, выполненных с возможностью поддерживать связь с различными датчиками и исполнительными механизмами, описанными в материалах настоящего описания. В качестве одного из примеров, система 190 управления может включать в себя по меньшей мере один электронный контроллер, содержащий одно или более из следующего: интерфейса ввода/вывода для отправки и приема электронных сигналов с различных датчиков и исполнительных механизмов, центральное процессорное устройство, память, такую как оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM), дежурная память (KAM), каждые из которых могут поддерживать связь через шину данных. Система 190 управления может включать в себя пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД, PID) регулятор в некоторых примерах. Однако, следует принимать во внимание, что другие пригодные регуляторы могут использоваться, как может приниматься во внимание специалистом в данной области техники в свете настоящего раскрытия. Контроллер может хранить команды, которые могут выполняться, чтобы выполнять одну или более программ управления, таких как программа управления, описанная в материалах настоящего описания со ссылкой на фиг. 3A и 3B.

Система 190 управления может быть выполнена с возможностью изменять один или более рабочих параметров двигателя на основе отдельного цилиндра. Например, система управления может регулировать установку фаз клапанного распределения посредством использования исполнительного механизма регулируемых фаз кулачкового газораспределения (VCT), установку момента зажигания посредством изменения момента времени, в который сигнал зажигания выдается на свечу зажигания, и/или установку момента и количество впрыска топлива посредством изменения продолжительности времени импульса сигнала впрыска топлива, который выдается на топливную форсунку системой управления. Таким образом, по меньшей мере установка момента зажигания, установка фаз клапанного распределения и установка момента впрыска топлива могут приводиться в действие системой управления.

Далее, с обращением к фиг. 2, показано схематичное изображение примерной системы 200 сдвоенной перепускной заслонки. Система 200 перепускной заслонки включает в себя две перепускных заслонки: перепускную заслонку 202A и перепускную заслонку 202B, каждая выполнена с возможностью регулировать количество выхлопных газов, отведенных из соответствующих выпускных каналов 204A и 204B (участки которых являются показанными на фиг. 2), и таким образом, количество выхлопных газов, достигающих соответствующих турбин турбонагнетателя. Что касается фиг. 1, перепускные заслонки 202A и 202B могут быть перепускными заслонками 138 и 128 соответственно, и таким образом, могут быть действующими, чтобы частично управлять потоком выхлопных газов через выпускные каналы 168 и 166 соответственно. По существу, перепускные заслонки 202A и 202B могут управлять наддувом, подаваемым в цилиндры 20B и 20A, соответственно, и/или другие цилиндры в соответствующих связанных рядах цилиндра, и могут быть реализованы в системе с множеством турбонагнетателей, такой как изображенная на фиг. 1.

Перепускные заслонки 202A и 202B, соответственно, включают в себя клапаны 206A и 206B перепускной заслонки, которые могут избирательно позиционироваться в полностью открытом положении (например, чтобы подавать максимальный наддув), в полностью закрытом положении и непрерывно где угодно между ними, относительно седел 208A и 208B клапанов. В некоторых вариантах осуществления, перепускная заслонка 202A и/или перепускная заслонка 202B могут включать в себя смещающий элемент (например, пружину, присоединенную к нижней поверхности клапана перепускной заслонки и части ближайшего выпускного канала). Требуемый наддув, основанный на условиях работы двигателя и запрошенном водителем крутящем моменте, например, может достигаться посредством позиционирования клапанов 206A и 206B перепускной заслонки таким образом. Чтобы добиваться требуемого позиционирования перепускной заслонки, перепускные заслонки 202A и 202B включают в себя соответствующие датчики 210A и 210B перепускной заслонки, каждый из которых выполнен с возможностью указывать одно или более свойств перепускных заслонок. В некоторых вариантах осуществления, датчики 210A и 210B перепускной заслонки могут указывать положение клапанов 206A и 206B перепускной заслонки соответственно, хотя возможны другие конфигурации датчиков, как подробнее описано ниже. Как показано, датчики 210A и 210B перепускной заслонки подают соответствующие сигналы WG в контроллер 212, указывающие положение своих связанных клапанов перепускной заслонки.

Контроллер 212 является пригодным регулятором, выполненным с возможностью регулировать положение клапанов 206A и 206B перепускной заслонки на основании принятых сигналов WG, описанных выше. Контроллер 212, например, может быть или может быть встроен внутри, системы 190 управления по фиг. 1. В изображенном варианте осуществления, контроллер 212 приводит в действие вакуумный регулятор 214, в свою очередь, меняющий давление текучей среды (например, находящихся под давлением газов, таких как воздух, выхлопные газы, и т.д.), подаваемой в напорный резервуар 216 через трубопровод 218. Внутри резервуара 216 расположены шайбы 220A и 220B, которые располагаются, чтобы давление (например, давление текучей среды, такой как гидравлическая или пневматическая), подаваемое в резервуар, действовало на шайбы в противоположных направлениях (например, направлениях наружу, влево и вправо на фиг. 2, соответственно). Шайбы 220A и 220B соответственно присоединены к рычажным механизмам 222A и 222B, которые, в свою очередь, соответственно присоединены к клапанам 206A и 206B перепускной заслонки, чтобы действующее наружу давление, подаваемое на шайбы, передавалось на клапаны перепускной заслонки - в особенности, повышение давления в резервуаре побуждает оба клапана перепускной заслонки перемещаться ближе к своим связанным седлам и в направлении полностью закрытого положения. Наоборот, понижения давления, подаваемого в резервуар 216 приводит шайбы 220A и 220B ближе друг к другу, в свою очередь, увеличивая расстояние, на котором клапаны 206A и 206B перепускной заслонки выхлопных газов отделены от своих связанных седел клапана (например, увеличивая их соответствующие подъемы). В некоторых вариантах осуществления, один или более смещающих элементов (например, по одному на каждую шайбу 220A и 220B) могут быть расположены внутри резервуара 216, чтобы сообщать минимальное разделение между шайбами (и таким образом, максимальный подъем клапана перепускной заслонки).

Вакуумный регулятор 214 и, по выбору, дополнительные компоненты, такие как резервуар 216 и шайбы 220A и 220B, могут указываться ссылкой как привод перепускной заслонки. Привод перепускной заслонки, таким образом, присоединен к клапанам первой и второй 206A и 206B перепускной заслонки через промежуточные компоненты, такие как первый и второй рычажные механизмы 222A и 222B, и связывает концы рычажных механизмов (например, посредством первой и второй шайб 220A и 220B). Привод перепускной заслонки, таким образом, выполнен с возможностью регулировки длины 225 между связанными концами и, в свою очередь, одновременной регулировки соответствующих подъемов клапанов первой и второй 206A и 206B перепускной заслонки.

Давление выхлопных газов, действующее на один клапан перепускной заслонки (например, клапан 206A), может передаваться посредством связанного рычажного механизма (например, рычажного механизма 222A) через резервуар 216 на противоположный клапан перепускной заслонки (например, клапан 206B), и наоборот, содействуя автоматическому уравновешиванию обоих клапанов перепускной заслонки позиционированием клапанов на по существу одинаковых подъемах (например, в пределах 10%), и таким образом, обеспечению по существу равного наддува (например, в пределах 10%) каждого ряда цилиндров. Такая конфигурация может понижать сложность стратегий управления, применяемых для уравновешивания сдвоенных перепускных заслонок, каждая из которых управляется отдельными приводами.

В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере часть рычажного механизма 222A и/или рычажного механизма 222B может включать в себя рычаг переменной длины, чья длина является регулируемой в ответ на давление, подаваемое в резервуар 216. Остальная часть рычажного механизма 222A и/или рычажного механизма 222B может быть рычагом постоянной длины. В качестве неограничивающего примера, рычаг 223A рычажного механизма 222A может быть рычагом переменной длины, наряду с тем, что рычаг 223B рычажного механизма, присоединенный к рычагу 223A, может быть рычагом постоянной длины. В других вариантах осуществления, однако, рычажный механизм 222A и/или рычажный механизм 222B могут содержать рычаги постоянной длины и не содержать рычаги переменной длины. Что касается вариантов осуществления, в которых рычажные механизмы 222A и 222B соединены друг с другом через общий рычажный механизм (например, для конфигураций, в которых клапаны 206A и 206B перепускной заслонки имеют электрический привод), рычажные механизмы 222A и 222B могут содержать рычаги постоянной длины наряду с тем, что общий рычажный механизм может содержать рычаг переменной длины, приводимый в действие пригодным приводом (например, электрическим приводом, таким как электродвигатель). В этом примере, привод может быть приспособлен менять длину рычага переменной длины, а кроме того, датчик (не показан), выполненный с возможностью измерять длину рычага переменной длины, может быть предусмотрен в качестве альтернативы или дополнительно к датчикам 210A и 210B перепускной заслонки. Например, в некоторых вариантах осуществления, позиционирование перепускной заслонки может быть основано на выходном сигнале с датчика рычага переменной длины, а не сигналах WG с датчиков 210A и 210B.

Для содействия изменению давления, подаваемого в резервуар 216 вакуумным регулятором 214, пригодный источник 224 разрежения присоединен по текучей среде к вакуумному регулятору, из которого регулятор может получать текучую среду под давлением (например, находящиеся под давлением газы). Кроме того, вентиляционное отверстие 226 также может быть присоединено по текучей среде к вакуумному регулятору 214. С такой конфигурацией, находящаяся под давлением текучая среда может избирательно подаваться в резервуар 216, чтобы позиционировать клапаны 206A и 206B перепускной заслонки согласно условиям работы двигателя (например, требуемому наддуву).

Как описано выше, другие конфигурации датчика перепускной заслонки возможны, в том числе, пригодные для конфигурации с пневматическим приводом, проиллюстрированной на фиг. 2. Например, может быть предусмотрен датчик, выполненный с возможностью указывать ток, отбираемый вакуумным регулятором 214, массовый расход воздуха через вакуумный регулятор или источник 224 разрежения и/или давление внутри вакуумного регулятора, источника разрежения или резервуара 216. Такие датчики могут использоваться в качестве альтернативы или дополнительно к датчикам 210A и 210B перепускной заслонки, описанным выше.

Система 200 перепускной заслонки может давать различные преимущества относительно других систем перепускной заслонки. В частности, так как одиночный привод достаточного размера для давлений выхлопных газов в выпускных каналах 204A и 204B может использоваться для управления двумя клапанами перепускной заслонки, система 200 может использовать уменьшенные материалы с пониженной себестоимостью и применять более простую стратегию относительно конфигураций, в которых используются два привода, каждый из которых присоединен к соответствующим клапанам перепускной заслонки. Кроме того, как описано выше, автоматическому уравновешиванию клапанов перепускной заслонки может оказываться содействие посредством связывания клапанов 206A и 206B перепускной заслонки друг с другом (например, пневматически, гидравлически, через общий рычажный механизм, и т.д.). Таким образом, более уравновешенная работа двигателя может обеспечиваться, так как более равномерные уровни наддува могут выдаваться в каждый ряд цилиндров двигателя. Такое автоматическое уравновешивание клапанов перепускной заслонки, например, может подавлять ухудшенную работу перепускной заслонки/двигателя, происходящую в результате несимметрии между рядами цилиндров двигателя и гистерезисов.

Система 200 перепускной заслонки также дает гибкость физической конфигурации ее компонентов. А именно, один или более компонентов (например, рычажных механизмов 222A и/или 222B, резервуара 216, трубопровода 218, вакуумного регулятора 214, источника 224 разрежения, вентиляционного отверстия 226, и т.д.) системы 200 могут быть расположены в неподвижном постоянном местоположении в неподвижной конфигурации или могут быть незакрепленными, гибкими и подвижными. В последнем примере, один или более незакрепленных компонентов могут гибко (например, с возможностью скольжения) присоединены к соответствующим направляющим, чтобы содействовать их гибкому перемещению. По существу, система 228 направляющих показана в качестве являющейся расположенной ближе к резервуару 216. Для обеспечения такой потенциальной гибкости системы 200 перепускной заслонки, трубопровод 218 может быть гибким. По существу, длина 225, переменная длина, связывающая концы первого и второго рычажных механизмов 222A и 222B, может иметь переменное центральное положение 229, которое может считаться относительным положением концов рычажных механизмов.

В некоторых вариантах осуществления, система 228 направляющих может быть расположена неподвижным образом относительно каркаса окружающего кузова транспортного средства (представленных совместно в качестве 231) или другого неподвижного компонента транспортного средства. Таким образом, система 228 направляющих может оставаться в постоянном положении, поддерживать плавающее позиционирование компонентов (например, резервуара 216), ограниченное системой направляющих, чтобы компоненты могли перемещаться вдоль направляющей (например, подвергаться поступательному движению, такому как движение вдоль левого и правого направлений по длине 225 на фиг. 2).

Следует принимать во внимание, что многочисленные варианты системы 200 перепускной заслонки возможны и находятся в пределах объема этого раскрытия. Например, предполагаются системы перепускной заслонки, в которых клапаны 206A и 206B перепускной заслонки имеют гидравлический привод. В этом примере, изменение давления гидравлической жидкости, подаваемой в резервуар 216, управляет рычажными механизмами 222A и 222B, а таким образом, положением клапанов 206A и 206B перепускной заслонки аналогично пневматической конфигурации, описанной выше (например, увеличения гидравлической жидкости, подаваемой в резервуар, толкает шайбы 220A и 220B наружу, уменьшая разделение между клапанами 206A и 206B перепускной заслонки и их соответствующими седлами клапана, наряду с тем, что уменьшения гидравлической жидкости, подаваемой в резервуар, приводят шайбы ближе друг к другу, увеличивая подъем клапанов перепускной заслонки). Однако, вакуумный регулятор 214, источник 224 разрежения и вентиляционное отверстие могут быть замещены компонентам, пригодными для гидравлического действия - например, гидравлическим регулятором, источником гидравлической жидкости и возможным гидравлическим вентиляционным отверстием, соответственно.

Кроме того в других вариантах осуществления, клапаны 206A и 206B перепускной заслонки могут приводиться в действие обычным образом, посредством электрического привода (например, электродвигателя). Здесь, электрический привод может содержать два выходных вала, соответственно присоединенные к шайбам 220A и 220B, чтобы приведение в действие выходных валов изменяло позиционирование клапанов 206A и 206B перепускной заслонки относительно друг друга, причем, электродвигатель привода приспособлен плавать относительно направляющей, подобно пневматической системе, описанной выше. Конкретнее, электрический привод может быть линейным двигателем, в котором статор электродвигателя присоединен к первому рычажному механизму (например, рычажному механизму 222A) или шайбе (220A), а ротор присоединен ко второму рычажному механизму (например, 222B) или шайбе (220B). В качестве альтернативы, электродвигатель может быть поворотным двигателем, имеющим червячную передачу для преобразования вращательного движения в линейное движение. В любом случае, вакуумный регулятор 214, источник 224 разрежения и вентиляционное отверстие 226 могут быть не включены в состав, а датчики в качестве альтернативы или дополнительно к датчикам 210A и 210B перепускной заслонки могут быть приспособлены к конфигурации с электрическим приводом. Более точно, могут быть предусмотрены один или более датчиков, выполненных с возможностью считывать ток, подаваемый в электрический привод, и/или положение одного или обоих выходных валов.

Возможны другие модификации системы 200 перепускной заслонки. Например, рычажный механизм 222A и/или рычажный механизм 222B могут допускать иные формы, нежели изображенные на фиг. 2, в том числе, но не в качестве ограничения, четырех штанг или линейных тяг.

Фиг. 3A и 3B показывают блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ 300 для управления турбонагнетателем, связанным с системой 200 двойной перепускной заслонки по фиг. 2. Способ 300 может выполняться системой управления (например, системой 190 управления по фиг. 1) и использоваться для управления сдвоенными турбонагнетателями посредством системы перепускной заслонки (например, системы 200 перепускной заслонки по фиг. 2). Вакуумный регулятор 214 (в комбинации с источником 224 разрежения, резервуаром 216 и, по выбору, вентиляционным отверстием 226), в особенности может использоваться для приведения в действие перепускных заслонок 202A и 202B для вариантов осуществления, в которых перепускные заслонки имеют пневматический привод. В качестве альтернативы, гидравлический регулятор или электрический привод могут использоваться для приведения в действие перепускных заслонок для вариантов осуществления, в которых перепускные заслонки имеют гидравлический и электрический привод соответственно. Вакуумный регулятор (или гидравлический регулятор, либо электрический привод) в материалах настоящего описания для простоты указывается ссылкой как «привод перепускной заслонки». В одном из примеров, способ управления турбонагнетателем посредством системы перепускной заслонки может содержать определение требуемого давления наддува и действующего давления наддува. Привод перепускной заслонки может регулироваться согласно разности между требуемым давлением наддува и действующим давлением наддува.

На этапе 302, способ включает в себя определение требуемого наддува согласно требованию водителя и условиям работы двигателя. Оцениваемые условия могут включать в себя температуру хладагента двигателя, температуру моторного масла, массовый расход воздуха (MAF), давление в коллекторе (MAP), наддув, скорость вращения двигателя, скорость вращения холостого хода, барометрическое давление, требуемый водителю крутящий момент (например, по датчику положения педали, температуре воздуха, скорости транспортного средства, и т.д.).

Затем, на этапе 304, определяется действующее давление наддува. Действующий наддув может измеряться непосредственно по одному или более датчиков. В некоторых вариантах осуществления, действующий наддув может измеряться непосредственно по двум датчикам, выполненым с возможностью указывать наддув в соответствующих рядах цилиндров двигателя. В качестве альтернативы, одиночное измерение действующего давления наддува может определяться на основании давления в коллекторе, так как, в некоторых конфигурациях, таких как показанная на фиг. 1, турбонагнетатели могут быть сконфигурированы, чтобы сжатый всасываемый воздух, направляемый через каждый компрессор, направлялся в общий впускной воздушный канал и коллектор перед разделением на два отдельных ряда цилиндров двигателя. В каждом случае, измерение может отправляться в систему управления и сохраняться в ней. В альтернативном варианте осуществления, действующее давление наддува может оцениваться на основании других рабочих параметров, таких как, например, на основании MAP и RPM.

Затем, на этапе 306, определяется атмосферное давление. Например, атмосферное давление может измеряться по датчику MAP при запуске двигателя и/или оцениваться на основании условий работы двигателя, в том числе, MAF, MAP, положения дросселя, и т.д. Измерение может отправляться в систему управления и сохраняться в ней. В альтернативном варианте осуществления, атмосферное давление может оцениваться на основании других рабочих параметров.

Затем, на этапе 308, определяется разность между действующим и требуемым наддувом. Например, система управления может определять разность. В некоторых примерах, разность может определяться вычитанием требуемого наддува из действующего наддува.

Затем, на этапе 310, подъем клапана перепускной заслонки определяется, чтобы уменьшать разность между действующим и требуемым наддувом, определяемую на этапе 308. В некоторых примерах, определение подъема клапана перепускной заслонки может включать в себя определение подъема клапана перепускной заслонки для каждого клапана перепускной заслонки и подходящее усреднение этих двух для формирования единого усредненного подъема клапана перепускной заслонки. В некоторых примерах, разность между действующим и требуемым наддувом, в дополнение к текущему подъему клапана перепускной заслонки (например, текущим подъемам обоих клапанов перепускной заслонки или их среднему значению), подается на пригодный механизм управления, выполненный с возможностью определять подъем клапана перепускной заслонки, чтобы уменьшать эту разность. Например, подъем клапана перепускной заслонки может использоваться в качестве входных данных в динамическую модель перепускной заслонки. В некоторых приводах перепускной заслонки, подъем клапана перепускной заслонки может отображаться в рабочий цикл перепускной заслонки, где сигнал рабочего цикла формируется контроллером (например, контроллером 212) и отправляется на привод перепускной заслонки. Отображение в рабочий цикл перепускной заслонки может включать в себя использование справочных таблиц или расчет рабочего цикла перепускной заслонки. В некоторых других приводах, регулятор перепускной заслонки определяет рабочий цикл на основании разности между требуемым и действующим положениями перепускной заслонки. Сигнал управления перепускной заслонкой (WGC) может включать в себя широтно-импульсную модуляцию посредством рабочего цикла для регулировки перепускной заслонки. Подъем клапана перепускной заслонки, например, может достигаться посредством алгоритмов управления с прямой связью, обратной связью и/или других алгоритмов управления.

Член компенсации может учитывать задержки привода перепускной заслонки. Дополнительно, член компенсации дополнительно может включать в себя регулировки, основанные на перемещении сдвоенных независимых кулачков, которые могут оказывать влияние на давление наддува. Например, по мере того, как впускной кулачок перемещается некоторым образом, который увеличивал бы давление наддува относительно атмосферного давления, величина члена компенсации может уменьшаться. Подобным образом, по мере того, как впускной кулачок перемещается некоторым образом, который уменьшал бы давление наддува относительно атмосферного давления, величина члена компенсации может увеличиваться.

Затем, на этапе 312, определяется требуемое состояние привода для достижения подъема клапана перепускной заслонки, определенного на этапе 310. Состояние привода может соответствовать многообразию параметров, которые могут зависеть от конфигурации привода перепускной заслонки и системы перепускной заслонки. Например, что касается вариантов осуществления, в которых клапаны перепускной заслонки имеют пневматический или гидравлический привод, требуемое состояние привода может быть требуемым давлением в резервуаре. В качестве альтернативы, что касается вариантов осуществления, в которых клапаны перепускной заслонки имеют электрический привод, требуемое состояние привода может быть требуемым положением привода (например, положением выходного вала) или ориентацией (например, угловой ориентацией поворотного компонента в приводе). Требуемое состояние привода (например, давление, положение, и т.д.) может подаваться в качестве входного сигнала на различные пригодные механизмы управления, в том числе, описанные выше.

Затем, на этапе 314 способа, ток подается на привод, чтобы добиваться требуемого состояния привода. Как описано выше, требуемое состояние привода может быть требуемым давлением в резервуаре, положением, ориентацией, и т.д. Пригодный механизм преобразования напряжения в ток может преобразовывать напряжение, сформированное системой управления, для формирования тока. Состояние привода, таким образом, управляется на основании требуемого состояния привода. Несмотря на то, что ток показан в качестве используемого в качестве сигнала управления для приведения в действие привода перепускной заслонки, следует принимать во внимание, что другие сигналы управления могут использоваться, не выходя из объема этого раскрытия, в том числе, но не в качестве ограничения, пневматическое или гидравлическое давление, для вариантов осуществления, в которых привод является, соответственно, пневматическим и гидравлическим.

Затем, на этапе 316 способа, определяется, равно ли состояние привода требуемому состоянию привода. В некоторых вариантах осуществления, разности между текущим состоянием привода и требуемым состоянием привода ниже порогового значения могут игнорироваться. Если состояние привода не равно требуемому состоянию привода (Нет), способ возвращается на этап 314. Если состояние привода равно требуемому состоянию привода (Да), способ переходит на этап 318.

На этапе 318 способа 300, ток, подаваемый на привод, регулируется для поддержания требуемого подъема клапана и состояния привода. Требуемый подъем клапана может поддерживаться посредством алгоритмов управления с обратной связью и/или прямой связью. Например, подъем клапана может регулироваться посредством вспомогательного контура регулирования. Таким образом, приложенный ток регулируется, когда состояние привода достигает состояния, соответствующего требуемому положению клапана перепускной заслонки.

На этапе 320 способа 300, давление привода может по выбору измеряться для вариантов осуществления, в которых привод перепускной заслонки является пневматическим или гидравлическим приводом. Измерение давления привода может включать в себя измерение давления пневматической текучей среды или гидравлической жидкости в вакуумном регуляторе (например, регуляторе 214 по фиг. 2) или гидравлическом регуляторе и/или в напорном резервуаре (например, резервуаре 216) в зависимости от имеющихся в распоряжении датчиков. Такое измерение может давать информацию касательно действующего давления выхлопных газов, которая может использоваться для управления наддувом.

Таким образом, как показано и описано, способ 300 может использоваться для позиционирования двух клапанов перепускной заслонки посредством единого общего привода согласно требуемому наддуву, в числе прочих факторов. Способ 300 может содействовать управлению сдвоенной перепускной заслонкой без значительно повышения сложности относительно процедур управления, используемых для управления одиночной перепускной заслонкой, и может понижать сложность относительно других процедур управления, используемых для управления двумя приводами перепускной заслонки, каждый из которых выполнен с возможностью позиционировать соответствующие клапаны перепускной заслонки. Более того, сложность в процедурах управления сдвоенной перепускной заслонкой, привнесенная вследствие потребности исправлять нарушения равновесия между перепускными заслонками, могут быть устранены в способе 300, когда комбинируется с системой перепускной заслонкой, такой как система 200 по фиг. 2, так как общая связь (например, гидравлическая, пневматическая, физическая рычажная, и т.д.) перепускных заслонок, может автоматически исправлять нарушение равновесия.

Следует отметить, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Способы и процедуры управления, раскрытые в материалах настоящего описания, могут храниться в качестве исполняемых команд в постоянной памяти. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящего описания, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции и/или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий, операций и/или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия, операции и/или функции могут графически представлять управляющую программу, которая должна быть запрограммирована в постоянную память машиночитаемого запоминающего носителя в системе управления двигателем.

Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и не очевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.

Последующая формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменения настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет изобретения настоящего раскрытия.

Изобретением может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система двойного турбонагнетателя содержит первую перепускную заслонку (202A), содержащую клапан (206A) первой перепускной заслонки, вторую перепускную заслонку (202B), содержащую клапан (206B) второй перепускной заслонки и привод перепускной заслонки. Привод перепускной заслонки присоединен к каждому из клапанов (206A), (206B) первой и второй перепускных заслонок для изменения степени открывания клапана (206A) первой перепускной заслонки и клапана (206B) второй перепускной заслонки согласно требуемому наддуву. Клапан (206A) первой перепускной заслонки присоединен к приводу перепускной заслонки через первую шайбу (220A) посредством первого рычажного механизма (222A). Клапан (206B) второй перепускной заслонки присоединен к приводу перепускной заслонки через вторую шайбу (220B) посредством второго рычажного механизма(222B). Первая и вторая шайбы (220A) и (220B) расположены внутри резервуара (216). Резервуар (216) выполнен так, что повышенное давление текучей среды, подаваемое в резервуар, толкает первую и вторую шайбы (220A) и (220B) наружу, уменьшая соответствующие подъемы клапана (206A) первой перепускной заслонки и клапана (206B) второй перепускной заслонки. Пониженное давление текучей среды, подаваемое в резервуар (216), приводит первую и вторую шайбы (220A) и (220B) ближе друг к другу, повышая соответствующие подъемы клапана (206A) первой перепускной заслонки и клапана (206B) второй перепускной заслонки. Раскрыты вариант системы двойного турбонагнетателя и способ для системы двойного турбонагнетателя. Технический результат заключается в повышении точности давления наддува, подаваемого в каждый ряд цилиндров. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система двойного турбонагнетателя, содержащая:

первую перепускную заслонку, содержащую клапан первой перепускной заслонки;

вторую перепускную заслонку, содержащую клапан второй перепускной заслонки; и

привод перепускной заслонки, присоединенный к каждому из клапанов первой и второй перепускных заслонок, чтобы изменять степень открывания клапана первой перепускной заслонки и клапана второй перепускной заслонки согласно требуемому наддуву,

причем клапан первой перепускной заслонки присоединен к приводу перепускной заслонки через первую шайбу посредством первого рычажного механизма и клапан второй перепускной заслонки присоединен к приводу перепускной заслонки через вторую шайбу посредством второго рычажного механизма, при этом первая и вторая шайбы расположены внутри резервуара, выполненного так, что повышенное давление текучей среды, подаваемое в резервуар, толкает первую и вторую шайбы наружу, уменьшая соответствующие подъемы клапана первой перепускной заслонки и клапана второй перепускной заслонки, при этом резервуар выполнен так, что пониженное давление текучей среды, подаваемое в резервуар, приводит первую и вторую шайбы ближе друг к другу, повышая соответствующие подъемы клапана первой перепускной заслонки и клапана второй перепускной заслонки.

2. Система по п. 1, в которой клапан первой перепускной заслонки и клапан второй перепускной заслонки присоединены к приводу перепускной заслонки через рычаг посредством соответствующих рычажных механизмов, причем привод перепускной заслонки выполнен с возможностью перемещения рычага.

3. Система по п. 2, в которой каждый соответствующий рычажный механизм содержит рычаг постоянной длины.

4. Система по п. 1, в которой резервуар выполнен с возможностью приема гидравлической жидкости от гидравлического регулятора через трубопровод, причем гидравлический регулятор присоединен по текучей среде к источнику гидравлической жидкости.

5. Система по п. 1, в которой резервуар выполнен с возможностью приема находящихся под давлением газов от вакуумного регулятора через трубопровод, причем вакуумный регулятор присоединен по текучей среде к источнику разрежения.

6. Система по п. 5, в которой вакуумный регулятор присоединен по текучей среде к вентиляционному отверстию.

7. Система по п. 1, в которой резервуар присоединен с возможностью скольжения к системе направляющих.

8. Система по п. 1, в которой первая перепускная заслонка и вторая перепускная заслонка содержат систему перепускной заслонки, выполненную с возможностью уравновешивания клапанов первой и второй перепускных заслонок посредством передачи давления выхлопных газов, действующего на клапан первой перепускной заслонки, на клапан второй перепускной заслонки и давления выхлопных газов, действующего на клапан второй перепускной заслонки, на клапан первой перепускной заслонки через один из общих рычажных механизмов и напорный резервуар.

9. Система по п. 8, в которой клапаны первой и второй перепускных заслонок расположены на по существу одинаковых подъемах посредством передачи давления между первым и вторым клапанами перепускной заслонки посредством общего рычажного механизма и напорного резервуара.

10. Система двойного турбонагнетателя, содержащая:

первый турбонагнетатель, содержащий первую перепускную заслонку, содержащую первый клапан;

второй турбонагнетатель, содержащий вторую перепускную заслонку, содержащую второй клапан;

привод перепускной заслонки, присоединенный к первому и второму клапанам через первую и вторую шайбы посредством соответствующих рычажных механизмов, при этом первая шайба и вторая шайба присоединены на соответствующих концах рычажного механизма и расположены внутри резервуара, а привод связывает концы рычажных механизмов и регулирует длину между первой шайбой и второй шайбой, изменяя давление одного из текучей среды или газов в резервуаре, причем среднее положение длины изменяется относительно кузовной рамы транспортного средства в зависимости от относительных положений шайб.

11. Система двойного турбонагнетателя по п. 10, в которой привод перепускной заслонки является электрическим приводом, содержащим электродвигатель.

12. Система двойного турбонагнетателя по п. 10, в которой привод перепускной заслонки является пневматическим приводом.

13. Система двойного турбонагнетателя по п. 12, в которой привод перепускной заслонки присоединен к первому клапану через первую шайбу и ко второму клапану через вторую шайбу, при этом пневматический привод содержит вакуумный регулятор, выполненный с возможностью втягивания находящихся под давлением газов из источника разрежения, причем вакуумный регулятор присоединен по текучей среде к резервуару и выполнен с возможностью изменения положения первой и второй шайб в ответ на требуемый наддув.

14. Система двойного турбонагнетателя по п. 10, в которой привод перепускной заслонки является гидравлическим приводом.

15. Система двойного турбонагнетателя по п. 14, в которой привод перепускной заслонки присоединен к первому клапану через первую шайбу и ко второму клапану через вторую шайбу, при этом гидравлический привод содержит гидравлический регулятор, выполненный с возможностью втягивания находящейся под давлением текучей среды от источника текучей среды, причем гидравлический регулятор присоединен по текучей среде к резервуару и выполнен с возможностью изменения положения первой и второй шайб в ответ на требуемый наддув.

16. Способ для системы двойного турбонагнетателя, включающий в себя этапы, на которых:

одновременно регулируют подъемы клапана первой перепускной заслонки первого турбонагнетателя и клапана второй перепускной заслонки второго турбонагнетателя, отдельного от первого турбонагнетателя, посредством того, что регулируют длину между концами рычажного механизма клапанов первой и второй перепускных заслонок через общий привод, причем длина включает в себя переменное среднее положение, которое изменяется относительно кузовной рамы транспортного средства в ответ на относительные положения концов рычажного механизма, а привод подвижен относительно кузовной рамы транспортного средства, при этом клапан первой перепускной заслонки присоединен к приводу через первую шайбу посредством первого рычажного механизма и клапан второй перепускной заслонки присоединен к приводу через вторую шайбу посредством второго рычажного механизма.

17. Способ по п. 16, в котором привод присоединен с возможностью скольжения к системе направляющих, причем привод подвергают поступательному движению вдоль системы направляющих, прикрепленной к кузовной раме транспортного средства.

18. Способ по п. 17, в котором привод изменяет относительные положения концов рычажного механизма, перемещая концы рычажного механизма в противоположных направлениях.