專利名稱：排除增壓滯后的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種排除增壓滯后(turbo lag)的系統(tǒng)。更特別而言，本發(fā)明的排除增壓滯后的系統(tǒng)通過增大在增壓滯后區(qū)域之內供應到發(fā)動機的空氣量而提高了加速性能。
背景技術：
通常而言，發(fā)動機必須吸入與廢氣量同樣多的空氣混合物，但其實際上只能夠吸入廢氣量的80%。發(fā)動機產生的動力量與氣流量成比例，并且可以增多閥的數量或者可以擴大閥的直徑，以便加大進氣量。此外，可以通過渦輪增壓器強制吹入空氣，以便加大進氣量。通常而言，渦輪增壓系統(tǒng)通過利用連接到進氣歧管和排氣歧管的渦輪增壓器而加大了輸入到進氣歧管的進氣量。更具體而言，在渦輪增壓器的渦輪機通過已穿過排氣歧管的廢氣而被強制旋轉的情況下，連接到渦輪機的壓縮機旋轉并且將空氣強制地吹入到進氣歧管內。根據渦輪增壓系統(tǒng)，高溫高壓的廢氣穿過渦輪機，并且其溫度和壓力降低。因此， 廢氣的能力被傳遞到渦輪機，并且渦輪機旋轉。在將這樣的渦輪增壓系統(tǒng)應用到車輛的情況下，必然會發(fā)生增壓滯后。增壓滯后意指在加速時在渦輪增壓器的渦輪機速度達到目標速度的期間，不能實現(xiàn)目標加速性能。 增壓滯后主要發(fā)生在車輛低速行駛時。特別而言，在渦輪增壓器應用到具有小排量的小發(fā)動機的情況下，會提高燃料經濟性，但是在低速區(qū)域增壓滯后會很嚴重。因此，很難將渦輪增壓器應用到具有小排量的小發(fā)動機。在美國專利No. 7，028，677中公開了通過使推進器(其通過皮帶連接到驅動源) 旋轉而加大供氣，并且張緊器安裝在皮帶處用于平穩(wěn)地傳輸動力。然而，由于發(fā)動機的曲軸用作根據公開US 7，028，677的驅動源，所以如果發(fā)動機速度低就不可能防止增壓滯后的發(fā)生。為了解決這樣的問題，在曲軸和推進器之間設置速度增大裝置。在此情況下，如果發(fā)動機速度高，則皮帶的動力傳輸性能和耐用性會變差。此外，發(fā)動機的動力會多于可能用到的所需動力，并且燃料經濟性會變差。在日本專利特開公開No. H2-119623中公開了串聯(lián)設置的渦輪增壓器和機械增壓器，并且機械增壓器用作擴大器(expander)，在發(fā)動機速度高的狀態(tài)下，在渦輪增壓器的排放壓力高于機械增壓器的排放壓力的情況下，該擴大器用于恢復動力。然而，由于根據日本專利特開公開No. H2-119623的渦輪增壓器和機械增壓器串聯(lián)設置，所以在機械增壓器不運行的情況下，空氣流動會受阻。此外，如果發(fā)動機速度高，則皮帶的動力傳輸性能和耐用性會變差。此外，發(fā)動機的動力會多于可能用到的所需動力，并且空氣會過度供應。因此燃料經濟性會變差。
公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明致力于提供一種排除增壓滯后的系統(tǒng)，其有利于減少動力損失并提高加速性能，這是因為與渦輪增壓器平行地設置了附加壓縮機，并且該附加壓縮機僅在增壓滯后區(qū)域之內運行。根據本發(fā)明的各個方面的排除增壓滯后的系統(tǒng)可以包括發(fā)動機，所述發(fā)動機具有進氣歧管、排氣歧管和多個氣缸，所述進氣歧管用于將空氣供應到所述多個氣缸，所述排氣歧管用于排放在所述多個氣缸中產生的廢氣；進氣通道，所述進氣通道連接到所述進氣歧管，從而將新鮮空氣供應到所述進氣歧管；排氣通道，所述排氣通道連接到所述排氣歧管， 從而排放在所述排氣歧管中聚集的廢氣；渦輪增壓器，所述渦輪增壓器具有渦輪機和第一壓縮機，所述渦輪機安裝在所述排氣歧管或所述排氣通道處，并且通過廢氣而旋轉，所述第一壓縮機安裝在所述進氣通道處，并且連接到所述渦輪機從而與所述渦輪機一起旋轉，并且壓縮所述進氣通道中的空氣；旁路通道，所述旁路通道在所述進氣通道的第一點處分叉出來，并且在所述第一點的下游的所述進氣通道的第二點處接合所述進氣通道；第二壓縮機，所述第二壓縮機安裝在所述旁路通道處，并且壓縮穿過所述旁路通道的空氣；以及驅動裝置，所述驅動裝置產生用于運行所述第二壓縮機的動力，并且經過動力傳輸設備選擇性地供應動力到所述第二壓縮機。所述動力傳輸設備可以包括多個皮帶輪以及多個皮帶和多個軸中的至少一個，所述多個皮帶和多個軸中的至少一個將每一個皮帶輪連接到所述第二壓縮機、所述驅動裝置或其它皮帶輪。所述第二壓縮機可以在預定的增壓滯后區(qū)域運行?？刂崎y可以通過所述進氣通道的氣壓和所述旁路通道在其安裝部分附近的氣壓之間的差而自動地打開或關閉。所述皮帶可以是平帶。用于冷卻空氣的冷卻裝置可以安裝在所述渦輪增壓器的下游的所述進氣通道處。根據本發(fā)明的其它方面，所述第一點和所述第二點可以設置在所述渦輪增壓器的上游的所述進氣通道處。根據本發(fā)明的各個方面，所述驅動裝置可以包括曲軸皮帶輪，所述曲軸皮帶輪安裝在所述發(fā)動機的曲軸處，并且與所述曲軸一起旋轉；主動皮帶輪，所述主動皮帶輪通過主動皮帶連接到所述曲軸皮帶輪；以及離合器，所述離合器選擇性地將所述動力傳輸設備連接到所述主動皮帶輪，從而選擇性地傳遞所述驅動裝置的動力。根據本發(fā)明的其它方面，所述驅動裝置可以是電動機，所述電動機連接到所述動力傳輸設備并且選擇性地產生供應到所述第二壓縮機的動力。根據本發(fā)明的其它方面，所述第一點可以設置在所述渦輪增壓器的上游的所述進氣通道處，并且所述第二帶可以設置在所述進氣通道的渦輪增壓器以及所述冷卻裝置之間。根據本發(fā)明的其它方面，所述驅動裝置可以包括曲軸皮帶輪，所述曲軸皮帶輪安裝在所述發(fā)動機的曲軸處，并且與所述曲軸一起旋轉；主動皮帶輪，所述主動皮帶輪通過主動皮帶連接到所述曲軸皮帶輪；以及離合器，所述離合器選擇性地將所述動力傳輸設備連接到所述主動皮帶輪，從而選擇性地傳遞所述驅動裝置的動力。根據本發(fā)明的其它方面，所述驅動裝置可以是電動機，所述電動機連接到所述動力傳輸設備并且選擇性地產生供應到所述第二壓縮機的動力。根據本發(fā)明的其它方面，所述第一點和所述第二點可以設置在所述進氣通道處的所述渦輪增壓器以及所述冷卻裝置之間。根據本發(fā)明的其它方面，所述驅動裝置可以包括曲軸皮帶輪，所述曲軸皮帶輪安裝在所述發(fā)動機的曲軸處，并且與所述曲軸一起旋轉；主動皮帶輪，所述主動皮帶輪通過主動皮帶連接到所述曲軸皮帶輪；以及離合器，所述離合器選擇性地將所述動力傳輸設備連接到所述主動皮帶輪，從而選擇性地傳遞所述驅動裝置的動力。根據本發(fā)明的各個方面，所述驅動裝置可以是電動機，所述電動機連接到所述動力傳輸設備并且選擇性地產生供應到所述第二壓縮機的動力。根據本發(fā)明的各個方面，所述第一點和所述第二點可以設置在所述冷卻裝置的下游的所述進氣通道處。根據本發(fā)明的各個方面，所述驅動裝置可以包括曲軸皮帶輪，所述曲軸皮帶輪安裝在所述發(fā)動機的曲軸處，并且與所述曲軸一起旋轉；主動皮帶輪，所述主動皮帶輪通過主動皮帶連接到所述曲軸皮帶輪；以及離合器，所述離合器選擇性地將所述動力傳輸設備連接到所述主動皮帶輪，從而選擇性地傳遞所述驅動裝置的動力。根據本發(fā)明的各個方面，所述驅動裝置可以是電動機，所述電動機連接到所述動力傳輸設備并且選擇性地產生供應到所述第二壓縮機的動力。通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的具體實施方式
，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點將更為具體地變得清楚或得以闡明。


圖1為根據本發(fā)明的示例性的排除增壓滯后的系統(tǒng)的示意圖。圖2為顯示根據本發(fā)明的示例性的排除增壓滯后的系統(tǒng)中使用的動力傳輸設備的實例的示意圖。圖3為顯示根據本發(fā)明的示例性的排除增壓滯后的系統(tǒng)中使用的動力傳輸設備的另一個實例的示意圖。圖4為顯示控制根據本發(fā)明的示例性的排除增壓滯后的系統(tǒng)的控制部分的方框圖。圖5為顯示增壓滯后區(qū)域的圖表，根據本發(fā)明的排除增壓滯后的系統(tǒng)可以在該區(qū)域運行。圖6為顯示圖1所示的示例性的排除增壓滯后的系統(tǒng)運行的示意圖。圖7為根據本發(fā)明的另一個示例性實施方案的示例性的排除增壓滯后的系統(tǒng)的示意圖。圖8為顯示圖7所示的示例性的排除增壓滯后的系統(tǒng)運行的示意圖。
圖9為根據本發(fā)明的排除增壓滯后的另一個示例性系統(tǒng)的示意圖。圖10為顯示圖9所示的示例性的排除增壓滯后的系統(tǒng)運行的示意圖。圖11為根據本發(fā)明的排除增壓滯后的另一個示例性系統(tǒng)的示意圖。圖12為顯示圖11所示的示例性的排除增壓滯后的系統(tǒng)運行的示意圖。圖13為根據本發(fā)明的排除增壓滯后的另一個示例性系統(tǒng)的示意圖。圖14為顯示圖13所示的示例性的排除增壓滯后的系統(tǒng)運行的示意圖。圖15為根據本發(fā)明的排除增壓滯后的另一個示例性系統(tǒng)的示意圖。圖16為顯示圖15所示的示例性的排除增壓滯后的系統(tǒng)運行的示意圖。圖17為根據本發(fā)明的排除增壓滯后的另一個示例性系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式下面將對本發(fā)明的各個實施方案詳細地作出引用，這些實施方案的實例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實施方案相結合進行描述，但是應當意識到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。圖1為根據本發(fā)明的排除增壓滯后的系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)加大了在增壓滯后區(qū)域之內供應到發(fā)動機1的空氣量。在此，增壓滯后區(qū)域意指發(fā)生增壓滯后的區(qū)域，并且如圖5所示，該增壓滯后區(qū)域根據發(fā)動機速度和發(fā)動機載荷預先確定。通常而言，增壓滯后主要發(fā)生在車輛在低速區(qū)域加速時。發(fā)動機1使空氣和燃料燃燒從而產生動力，并且燃燒后的空氣和燃料(即，廢氣) 被排放到車輛外部。出于這一目的，發(fā)動機1包括進氣歧管14、排氣歧管16以及多個氣缸 10a、10b、IOc和10d。排除增壓滯后的系統(tǒng)包括進氣通道30、排氣通道80以及旁路通道40， 進氣通道30用于將空氣供應到發(fā)動機1，排氣通道80用于將在發(fā)動機1中聚集的廢氣排放到車輛外部，旁路通道40在進氣通道30的第一點處分叉出來，并且在該第一點的下游的進氣通道30的第二點處接合進氣通道30?；钊謩e設置在多個氣缸10a、10b、IOc和IOd中，燃燒室在活塞的上端部和氣缸之間形成。此外，在每一個氣缸10a、10b、10c和IOd之上形成進氣口 lla、llb、llc和Ild 以及排氣口 12a、12b、12c和12d，進氣口 11a、lib、lie和Ild通過進閥而打開或關閉，并且將空氣和/或燃料供應到燃燒室，排氣口 lh、12b、12c和12d通過排閥打開或關閉，并且將在燃燒室中聚集的廢氣排放到燃燒室外部。此外，火花塞、噴射器等安裝在每一個氣缸10a、 IObUOc和IOd之上?；钊ㄟ^連桿連接到曲軸18，并且通過空氣-燃料混合物的燃燒力而使曲軸18旋轉。進氣歧管14連接到進氣口 11a、lib、Ilc和lld，從而供應空氣和/或燃料到燃燒室，并且排氣歧管16連接到排氣口 lh、12b、12c和12d，從而聚集在燃燒室中產生的廢氣。進氣通道30意指外部空氣流動到發(fā)動機1的進氣歧管14所經過的所有通道?？諝鉃V清器32安裝在進氣通道30的上游，并且移除包含在外部空氣中的雜質。此外，冷卻裝置36安裝在進氣通道30處并且使空氣冷卻。由于空氣的密度降低，所以更多空氣能夠被
8供應到進氣歧管14。此外，通過加速器踏板而運行的節(jié)流閥34安裝在進氣通道30處，并且控制進氣量。排氣通道80意指在排氣歧管16中聚集的廢氣流動到車輛外部所經過的所有通道。消聲器82安裝在排氣通道80處，并且減小廢氣的噪聲。必要時，催化裝置可以安裝在排氣通道80處，并且移除包含在廢氣中的有害物質。如上所述，旁路通道40從進氣通道30分叉出來，并且再次接合到進氣通道30?？刂崎y42安裝在進氣通道30和旁路通道40的分叉出來點(第一點)或者進氣通道30和旁路通道40的結合點(第二點)處。空氣閥42控制穿過空氣濾清器32的空氣，使其僅經過進氣通道30或者在穿過旁路通道40之后經過進氣通道30而流動到進氣歧管14。也即，控制閥42選擇性地將旁路通道40連通到進氣通道30。這樣的控制閥42可以通過在第一點或第二點處的進氣通道30的氣壓和旁路通道40的氣壓之間的差而自動地運行，或者可以通過控制部分120的電信號而運行。根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)包括渦輪增壓器20。渦輪增壓器20通過利用廢棄的排放熱量而加大供應到發(fā)動機1的空氣量。這樣的渦輪增壓器20包括渦輪機22和第一壓縮機M，渦輪機22安裝在排氣歧管16或排氣通道80處，并且通過廢氣而旋轉，第一壓縮機M安裝在進氣通道30，并通過第一軸沈固定到渦輪機22，從而與渦輪機22 —起旋轉。如果渦輪機22通過廢氣而旋轉，則第一壓縮機M也旋轉并壓縮空氣。 從而加大了供應到發(fā)動機1的空氣量。根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)進一步包括驅動裝置50、動力傳輸設備60以及第二壓縮機75。驅動裝置50產生用于使第二壓縮機75運行的動力。根據本發(fā)明的各個實施方案， 驅動裝置50包括曲軸皮帶輪52、主動皮帶輪56、主動皮帶M以及離合器58。曲軸皮帶輪52固定地安裝到曲軸18，并且與曲軸18—起旋轉。主動皮帶輪56通過主動皮帶M連接到曲軸皮帶輪52，并且與曲軸皮帶輪52 —起旋轉。離合器58選擇性地將主動皮帶輪56的動力傳遞到動力傳輸設備60。也即，如果離合器58運行，則主動皮帶輪56的動力被傳遞到動力傳輸設備60，并且如果離合器58不運行，則主動皮帶輪56的動力并不傳遞到動力傳輸設備。諸如電離合器和液壓離合器的各種離合器可以用作離合器58。離合器58對于本領域的技術人員是公知的，因此將不再贅述。動力傳輸設備60將由驅動裝置50產生的動力傳遞到第二壓縮機75，并且包括多個軸62、66與71、多個皮帶輪61、63、67與69以及多個皮帶64與68。在本說明書中描述了動力傳輸設備60的某些實例，但是本發(fā)明的范圍并不限制于此。如圖2和圖3所示，第一皮帶輪61通過離合器58選擇性地連接到主動皮帶輪56。 此外，第一皮帶輪61固定到第二軸62。第二皮帶輪63固定到第二軸62，并且與第一皮帶輪61以相同速度一起旋轉。第三皮帶輪65通過第一皮帶64連接到第二皮帶輪63。第三皮帶輪65固定到第三軸66。第四皮帶輪67固定到第三軸66，并且與第三皮帶輪65以相同速度一起旋轉。
第五皮帶輪69通過第二皮帶68連接到第四皮帶輪67。第五皮帶輪69固定到第四軸。同時，由于曲軸18的旋轉速度在增壓滯后區(qū)域降低，所以動力傳輸設備60應當增大速度以加大供氣。出于這一目的，通過皮帶而彼此連接到皮帶輪具有不同直徑。例如，曲軸皮帶輪52的直徑大于主動皮帶輪56的直徑，第二皮帶輪63的直徑大于第三皮帶輪65 的直徑，并且第四皮帶輪67的直徑大于第五皮帶輪69的直徑。此外，由于動力傳輸設備60加快了皮帶輪的旋轉速度，所以連接皮帶輪的皮帶能夠傳遞高速動力。如果使用帶齒皮帶，則噪聲大，且不能傳遞高速動力。如果使用V形皮帶，則其厚度應當更大，且不能傳遞高速動力。因此，在本發(fā)明的各個實施方案中采用薄的平帶，從而增大了高速動力的傳輸效率。第二壓縮機75安裝在旁路通道40處，并且固定到第四軸71。第二壓縮機75通過從動力傳輸設備60傳遞的動力而旋轉，并且壓縮空氣，從而加大供應到進氣歧管14的供氣。圖4為顯示控制部分的方框圖，該控制部分控制根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)。如圖4所示，根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)進一步包括節(jié)流閥打開傳感器100、發(fā)動機速度傳感器110以及控制部分120。節(jié)流閥打開傳感器100檢測通過加速器踏板運行的節(jié)流閥34的打開，并且將與其對應的信號傳遞到控制部分120。在此，節(jié)流閥34的打開對應于發(fā)動機載荷。發(fā)動機速度傳感器110通過曲軸18的相變來檢測曲軸18的旋轉速度，并且將與其對應的信號傳遞到控制部分120?？刂撇糠?20連接到節(jié)流閥打開傳感器100和發(fā)動機速度傳感器110，接收對應于節(jié)流閥34的打開以及發(fā)動機速度的信號，并且在此基礎上確定發(fā)動機的驅動條件是否為增壓滯后區(qū)域。如果發(fā)動機的驅動條件為增壓滯后區(qū)域，則控制部分120控制離合器58、電動機50'或控制閥42。在本說明書中示例的是，控制閥42通過壓力差而自動地打開或關閉，但是本發(fā)明的范圍并不限制于此。也即，當控制部分120控制離合器58或電動機50' 時，控制部分120還可以使控制閥42運行。下面，將具體描述根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)的運行。在根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)中，第一點和第二點位于渦輪增壓器 20 (第一壓縮機的上游的進氣通道30處。此外，控制閥42設置在第二點處。如圖1所示，當發(fā)動機1在正常狀態(tài)下運行(即，在并非增壓滯后區(qū)域的區(qū)域運行)時，控制部分120控制離合器58，從而使動力傳輸設備60從驅動裝置50斷開。此外， 控制部分120對控制閥42進行控制，從而阻斷旁路通道40。在此情況下，由于旁路通道40 被阻斷，所以穿過空氣濾清器32的空氣通過第一壓縮機M而受壓，并且經過進氣通道30 而被供應到進氣歧管14。如圖6所示，當發(fā)動機在增壓滯后區(qū)域運行時，控制部分120控制離合器58以將動力傳輸設備60連接到驅動裝置50，并且控制部分120對控制閥42進行控制以連通旁路通道40與進氣通道30。在此情況下，穿過空氣濾清器32的空氣穿過旁路通道40，并且通過第二壓縮機75而初次受壓。此外，該空氣在第二點的下游穿過進氣通道30，并且通過第一壓縮機M而再次受壓。之后，受壓空氣經過進氣通道30而被供應到進氣通道14。從而加大了在增壓滯后區(qū)域供應到進氣歧管14的空氣量。下面，將具體描述根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)。在本說明書中，同樣的組成元素由同樣的附圖標記表示。圖7和8為根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)的示意圖。根據所示實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)相似于上述系統(tǒng)，不同之處在于驅動裝置50'和控制閥 42的位置。在根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)中，電動機用作驅動裝置 50'，并且控制閥42設置在第一點處。如圖7所示，當發(fā)動機1在正常狀態(tài)下運行(即，在并非增壓滯后區(qū)域的區(qū)域運行)時，控制部分120防止將電供應到電動機50'，并且對控制閥42進行控制以阻斷旁路通道40。在此情況下，由于旁路通道40被阻斷，所以穿過空氣濾清器32的空氣通過第一壓縮機M而受壓，并且經過進氣通道30而被供應到進氣歧管14。如圖8所示，當發(fā)動機在增壓滯后區(qū)域運行時，控制部分120將電供應到電動機 50'，并且對控制閥42進行控制以連通旁路通道40與進氣通道30。在此情況下，穿過空氣濾清器32的空氣穿過旁路通道40，并且通過第二壓縮機75而初次受壓。此外，該空氣在第二點的下游穿過進氣通道30，并且通過第一壓縮機M而再次受壓。之后，受壓空氣經過進氣通道30而被供應到進氣通道14。從而加大了在增壓滯后區(qū)域供應到進氣歧管14的空氣量。圖9和10為根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)的示意圖。根據本發(fā)明的所示的該實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)相似于圖7和圖8所示的系統(tǒng)，不同之處在于第二點和控制閥42的位置。在根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)中，電動機用作驅動裝置50'，并且第二點設置在渦輪增壓器20(第一壓縮機24)的下游的進氣通道30處，并且控制閥42設置在第二點處。如圖9所示，當發(fā)動機1在正常狀態(tài)下運行(即，在并非增壓滯后區(qū)域的區(qū)域運行)時，控制部分120防止將電供應到電動機50'，并且對控制閥42進行控制以阻斷旁路通道40。在此情況下，由于旁路通道40被阻斷，所以穿過空氣濾清器32的空氣通過第一壓縮機M而受壓，并且經過進氣通道30而被供應到進氣歧管14。如圖10所示，當發(fā)動機1在增壓滯后區(qū)域運行時，控制部分120將電供應到電動機50'。此時，由于第二壓縮機75的旋轉速度比第一壓縮機M的旋轉速度更快，所以在第二點處旁路通道40的氣壓高于進氣通道30的氣壓。因此，控制閥42在第二點處阻斷進氣通道30。在此情況下，穿過空氣濾清器32的空氣穿過旁路通道40，并且通過第二壓縮機75 而初次受壓。此外，該空氣在第二點的下游穿過進氣通道30，并且被供應到進氣歧管14。圖11和12為根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)的示意圖。根據所示該實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)相似于圖7和圖8所示的系統(tǒng)，不同之處在于第二點的位置。在據本發(fā)明的所述實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)中，電動機用作驅動裝置 50 ‘，控制閥42設置在第一點處，并且第一和第二點設置在進氣通道30處的渦輪增壓器20 和冷卻裝置36之間。特別而言，第一和第二點以及冷卻裝置36設置為接近于進氣歧管14， 從而可以縮短升壓時間，并且可以使第二壓縮機45的容量最小化。如圖11所示，當發(fā)動機1在正常狀態(tài)下運行時，控制部分120防止將電供應到電
11動機50'，并且對控制閥42進行控制以阻斷旁路通道40。在此情況下，由于旁路通道40被阻斷，所以穿過空氣濾清器32的空氣通過第一壓縮機M而受壓，并且經過進氣通道30而被供應到進氣歧管14。如圖12所示，當發(fā)動機在增壓滯后區(qū)域運行時，控制部分120將電供應到電動機 50'，并且對控制閥42進行控制以連通旁路通道40與進氣通道30。在此情況下，穿過空氣濾清器32的空氣通過第一壓縮機M而初次受壓，并且穿過旁路通道40。此時，穿過旁路通道40的空氣通過第二壓縮機75而再次受壓。之后，受壓空氣經過進氣通道30而被供應到進氣通道14。圖13和14為根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)的示意圖。根據所示該實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)相似于圖11和圖12所示的系統(tǒng)，不同之處在于驅動裝置50。在所述系統(tǒng)中，如圖1所示，驅動裝置50通過利用發(fā)動機1的動力而使第二壓縮機75運行。所述實施方案的運行相似于圖11和圖12所示的實施方案的運行，因此在此將不再贅述。圖15和16為根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)的示意圖。所述系統(tǒng)相似于圖13和圖14所示的系統(tǒng)，不同之處在于第一和第二點的位置。在所述系統(tǒng)中， 第一和第二點設置在冷卻裝置36和進氣歧管14之間。如果第二壓縮機75設置為盡可能地接近進氣歧管14，則能夠極大地縮短升壓時間。所述實施方案的運行相似于圖13和圖 14所示的實施方案的運行，因此在此將不再贅述。圖17為根據本發(fā)明的各個實施方案的排除增壓滯后的系統(tǒng)的示意圖。用于排除增壓滯后的所述系統(tǒng)與圖15和圖16所示的系統(tǒng)相似，不同之處在于驅動裝置50'。在所述系統(tǒng)中，電動機用作驅動裝置50'。所示實施方案的運行相似于圖15和圖16所示的實施方案的運行，因此在此將不再贅述。如上所述，根據本發(fā)明，附加壓縮機在增壓滯后區(qū)域之內運行，并且可以提高加速性能。由于如果發(fā)動機不在增壓滯后區(qū)域運行時空氣并不穿過附加壓縮機，所以可以減少動力損失。為了方便解釋和精確限定所附權利要求，術語“上”等被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實施方案的特征。前面對本發(fā)明具體示例性實施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權利要求書及其等價形式所限定。
權利要求
1.一種排除增壓滯后的系統(tǒng)，包括發(fā)動機，所述發(fā)動機包括進氣歧管、排氣歧管和多個氣缸，所述進氣歧管用于將空氣供應到所述多個氣缸，所述排氣歧管用于排放在所述多個氣缸中產生的廢氣；進氣通道，所述進氣通道連接到所述進氣歧管，以將新鮮空氣供應到所述進氣歧管； 排氣通道，所述排氣通道連接到所述排氣歧管，以排放在所述排氣歧管中聚集的廢氣；渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括渦輪機和第一壓縮機，所述渦輪機安裝在所述排氣歧管或所述排氣通道處，并且通過廢氣而旋轉，所述第一壓縮機安裝在所述進氣通道處，并且連接到所述渦輪機以與所述渦輪機一起旋轉，并且壓縮所述進氣通道中的空氣；旁路通道，所述旁路通道在所述進氣通道的第一點處分叉出來，并且在所述第一點的下游的所述進氣通道的第二點處接合所述進氣通道；第二壓縮機，所述第二壓縮機安裝在所述旁路通道處，并且壓縮穿過所述旁路通道的空氣；以及驅動裝置，所述驅動裝置產生用于運行所述第二壓縮機的動力，并且經過動力傳輸設備選擇性地供應動力到所述第二壓縮機。
2.根據權利要求1所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述動力傳輸設備包括多個皮帶輪以及多個皮帶和多個軸中的至少一個，所述多個皮帶和多個軸中的至少一個將每一個皮帶輪連接到所述第二壓縮機、所述驅動裝置或其它皮帶輪。
3.根據權利要求1所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述第二壓縮機在預定的增壓滯后區(qū)域運行。
4.根據權利要求1所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，還包括控制閥，所述控制閥選擇性地將所述旁路通道連通到所述進氣通道。
5.根據權利要求4所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述控制閥通過所述進氣通道的氣壓和所述旁路通道在其安裝部分附近的氣壓之間的差而自動地打開或關閉。
6.根據權利要求1所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述皮帶是平帶。
7.根據權利要求1所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中用于冷卻空氣的冷卻裝置安裝在所述渦輪增壓器的下游的所述進氣通道處。
8.根據權利要求7所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述第一點和所述第二點設置在所述渦輪增壓器的上游的所述進氣通道處。
9.根據權利要求8所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述驅動裝置包括曲軸皮帶輪，所述曲軸皮帶輪安裝在所述發(fā)動機的曲軸處，并且與所述曲軸一起旋轉；主動皮帶輪，所述主動皮帶輪通過主動皮帶連接到所述曲軸皮帶輪；以及離合器，所述離合器選擇性地將所述動力傳輸設備連接到所述主動皮帶輪，以選擇性地傳遞所述驅動裝置的動力。
10.根據權利要求8所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述驅動裝置是電動機，所述電動機連接到所述動力傳輸設備并且選擇性地產生供應到所述第二壓縮機的動力。
11.根據權利要求7所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述第一點設置在所述渦輪增壓器的上游的所述進氣通道處，并且所述第二點設置在所述進氣通道的渦輪增壓器以及所述冷卻裝置之間。
12.根據權利要求11所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述驅動裝置包括曲軸皮帶輪，所述曲軸皮帶輪安裝在所述發(fā)動機的曲軸處，并且與所述曲軸一起旋轉；主動皮帶輪，所述主動皮帶輪通過主動皮帶連接到所述曲軸皮帶輪；以及離合器，所述離合器選擇性地將所述動力傳輸設備連接到所述主動皮帶輪，以選擇性地傳遞所述驅動裝置的動力。
13.根據權利要求11所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述驅動裝置是電動機，所述電動機連接到所述動力傳輸設備并且選擇性地產生供應到所述第二壓縮機的動力。
14.根據權利要求7所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，所述第一點和所述第二點設置在所述進氣通道處的所述渦輪增壓器以及所述冷卻裝置之間。
15.根據權利要求14所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述驅動裝置包括曲軸皮帶輪，所述曲軸皮帶輪安裝在所述發(fā)動機的曲軸處，并且與所述曲軸一起旋轉；主動皮帶輪，所述主動皮帶輪通過主動皮帶連接到所述曲軸皮帶輪；以及離合器，所述離合器選擇性地將所述動力傳輸設備連接到所述主動皮帶輪，以選擇性地傳遞所述驅動裝置的動力。
16.根據權利要求14所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述驅動裝置是電動機，所述電動機連接到所述動力傳輸設備并且選擇性地產生供應到所述第二壓縮機的動力。
17.根據權利要求7所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述第一點和所述第二點設置在所述冷卻裝置的下游的所述進氣通道處。
18.根據權利要求17所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述驅動裝置包括曲軸皮帶輪，所述曲軸皮帶輪安裝在所述發(fā)動機的曲軸處，并且與所述曲軸一起旋轉；主動皮帶輪，所述主動皮帶輪通過主動皮帶連接到所述曲軸皮帶輪；以及離合器，所述離合器選擇性地將所述動力傳輸設備連接到所述主動皮帶輪，以選擇性地傳遞所述驅動裝置的動力。
19.根據權利要求17所述的排除增壓滯后的系統(tǒng)，其中所述驅動裝置是電動機，所述電動機連接到所述動力傳輸設備并且選擇性地產生供應到所述第二壓縮機的動力。
20.一種排除增壓滯后的系統(tǒng)，其在預定的增壓滯后區(qū)域加大供應到發(fā)動機的空氣量， 所述系統(tǒng)包括進氣通道，所述進氣通道用于將空氣供應到發(fā)動機； 排氣通道，所述排氣通道用于將聚集在發(fā)動機中的廢氣排放到外部； 渦輪增壓器，所述渦輪增壓器設置在所述進氣通道和所述排氣通道之間，并且通過利用廢氣的能量對空氣加壓；旁路通道，所述旁路通道平行于所述進氣通道而設置在所述進氣通道的區(qū)域； 控制閥，所述控制閥在所述預定的增壓滯后區(qū)域選擇性地連通所述旁路通道與所述進氣通道；以及壓縮機，所述壓縮機在增壓滯后區(qū)域運行，以對穿過所述旁路通道的空氣進行加壓，并且將受壓空氣供應到所述進氣通道。
全文摘要
一種排除增壓滯后的系統(tǒng)，可以包括發(fā)動機，其具有進氣歧管、排氣歧管和多個氣缸；進氣通道，其連接到進氣歧管；排氣通道，其連接到排氣歧管；渦輪增壓器，其具有安裝在排氣歧管或排氣通道處并通過廢氣而旋轉的渦輪機以及安裝在進氣通道處并連接到渦輪機從而與渦輪機一起旋轉并且壓縮進氣通道中空氣的第一壓縮機；旁路通道，其在進氣通道的第一點處分叉出來，并且在第一點的下游的進氣通道的第二點處接合進氣通道；第二壓縮機，其安裝在旁路通道處，并且壓縮穿過旁路通道的空氣；以及驅動裝置，其產生用于運行第二壓縮機的動力，并且經過動力傳輸設備選擇性地供應動力到第二壓縮機。
文檔編號F02B37/12GK102444466SQ20111019210
公開日2012年5月9日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權日2010年9月30日
發(fā)明者孔鎮(zhèn)國, 孫晉郁, 張元碩, 梁在椿, 禹秀亨, 車貞和, 金榮男, 金鎮(zhèn)淳 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社