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用于喘振控制的方法和系统

阅读：431发布：2020-05-15

专利汇可以提供用于喘振控制的方法和系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及用于喘振控制的方法和系统。提供了用于改善喘振裕度的方法和系统。在稳态的升压发动机运转和软喘振区域内的运转期间，将压缩机再循环阀保持在半打开位置。阀完全打开以减少硬喘振，或完全关闭以满足升压需求的瞬间增加。，下面是用于喘振控制的方法和系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于升压发动机的方法，其包含：
使发动机在无喘振、将压缩机出口耦接至压缩机入口的阀处于半打开位置的情况下运转；
响应于不太严重的喘振或无喘振的指示，将所述阀维持在所述半打开位置；以及响应于较严重的喘振的指示，使所述阀从所述半打开位置转变到完全打开位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述较严重的喘振的指示包括硬喘振的指示，并且其中所述不太严重的喘振的指示包括软喘振的指示。
3.根据权利要求2所述的方法，其还包含，响应于车辆操作者的扭矩需求的瞬间增加，使所述阀从所述半打开位置转变到完全关闭位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述半打开位置是所述阀的缺省位置，并且其中使所述发动机在所述阀处于所述半打开位置的情况下运转包括使所述发动机在所述阀处于所述半打开位置的情况下升压运转。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述阀包括第一弹簧和第二弹簧，所述阀被耦接至外部致动器，以第一负荷预压缩所述第一弹簧，而以第二负荷预压缩所述第二弹簧，经由所述预压缩的第一和第二弹簧的压缩力而非外部致动器致动将所述阀维持在所述半打开位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中使所述阀从所述半打开位置转变到所述完全打开位置包括，利用外部致动器致动在打开方向激励所述阀以增加所述第一弹簧的压缩，同时维持所述第二弹簧的压缩，并且其中使所述阀从所述半打开位置转变到所述完全关闭位置包括，利用所述外部致动器致动在关闭方向激励所述阀以增加所述第二弹簧的压缩，同时维持所述第一弹簧的压缩。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述外部致动器是螺线管，并且其中所述外部致动器致动包括电动地激励所述螺线管。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述外部致动器是包括隔膜或活塞的气动控制的装置，并且其中所述外部致动器致动包括气动地激励所述隔膜或活塞。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一弹簧是内弹簧，而所述第二弹簧是外弹簧，或所述第一弹簧是外弹簧，而所述第二弹簧是内弹簧。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一弹簧是下弹簧，并且其中所述第二弹簧是上弹簧。
11.根据权利要求4所述的方法，其中所述阀的所述缺省的半打开位置是提供穿过所述压缩机的标称流率的位置，所述标称流率基于喘振减轻的压缩机流率。
12.一种用于升压发动机的方法，其包含：
在稳态的升压发动机工况期间，将耦接在压缩机两端的再循环路径中的阀保持在半打开位置；
响应于踩踏加速器踏板，使所述阀移动到完全关闭位置；以及
响应于松开加速器踏板，使所述阀移动到完全打开位置。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述发动机被耦接至车轮与路面接触的道路车辆，并且其中所述踩踏加速器踏板是操作者踩踏加速器踏板，并且其中所述松开加速器踏板是操作者松开加速器踏板。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述稳态的升压发动机工况包括无喘振的指示或软喘振的指示，并且其中所述松开加速器踏板包括硬喘振的指示。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述阀被耦接至包括第一内弹簧和第二外弹簧的一对对置弹簧和外部致动器，并且其中将所述阀保持在所述半打开位置包括，经由所述第一弹簧的第一预压缩和所述第二弹簧的第二预压缩而非所述外部致动器的致动将所述阀被动地保持在所述半打开位置。
16.根据权利要求15所述的方法，其中使所述阀移动到完全关闭位置包括，在第一方向致动所述外部致动器以增加所述第一内弹簧的压缩，同时维持所述第二外弹簧的所述预压缩，使所述阀移动到所述完全关闭位置，并且其中使所述阀移动到完全打开位置包括，在与所述第一方向相反的第二方向致动所述外部致动器以增加所述第二外弹簧的压缩，同时维持所述第一内弹簧的所述预压缩，使所述阀移动到所述完全打开位置。
17.根据权利要求16所述的方法，其中当所述外部致动器是电螺线管时，致动所述外部致动器包括电动地激励所述螺线管，并且其中当所述外部致动器是活塞或隔膜时，致动所述外部致动器包括气动地激励所述致动器。
18.一种车辆系统，其包含：
发动机；
驱动轮，其将所述车辆耦接至道路；
踏板，用于接收操作者扭矩需求；
压缩机，用于提供升压的空气充气至所述发动机；
包括阀的再循环通道，所述阀将所述压缩机的出口耦接至所述压缩机的入口，所述阀包括以第一负荷预压缩的第一内弹簧和以第二负荷预压缩的第二外弹簧，所述阀被耦接至外部致动器；和
控制器，其具有用于以下的计算机可读指令：
当喘振极限的裕度高于阈值时，使所述压缩机在所述阀被维持在半打开位置、没有所述外部致动器致动的情况下运转；以及
响应于所述裕度小于所述阈值，通过激励所述外部致动器以使所述阀转变到完全打开位置来降低升压压力。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述控制器还包括用于以下的指令：
响应于踩踏加速器踏板，通过激励所述外部致动器以使所述阀转变到完全关闭位置来增加升压压力。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述外部致动器是推/拉式电螺线管，并且其中激励所述外部致动器包括，在第一方向电动地激励所述螺线管以增加所述第一弹簧上的所述第一负荷，同时维持所述第二弹簧上的所述第二负荷，以使所述阀转变到所述完全关闭位置，以及在与所述第一方向相反的第二方向电动地激励所述螺线管以增加所述第二弹簧上的所述第二负荷，同时维持所述第一弹簧上的所述第一负荷，以使所述阀转变到所述完全打开位置。

说明书全文

用于喘振控制的方法和系统

技术领域

[0001] 本申请涉及利用压缩机再循环气流改善喘振控制的方法和系统。

背景技术

[0002] 发动机系统可以被配置有升压装置(诸如涡轮增压器或机械增压器)，用于提供升压的空气充气并改善峰值功率输出。压缩机的使用允许较小排量的发动机提供与较大排量的发动机一样多的功率，但具有额外的燃料经济性益处。然而，压缩机易于发生喘振。例如，当操作者松开加速器踏板时，发动机进气节气门关闭，从而导致通过压缩机的向前气流减少，可能引起压缩机喘振。喘振会导致NVH问题，诸如来自发动机进气系统的不期望的噪声。因此，基于气流和吸气压力的状态，压缩机可能处在软喘振或硬喘振运转区域内。在硬喘振期间，压缩机允许空气立即回流通过压缩机，从而导致迅速的压力振荡。在软喘振期间，存在相对较小的压缩机运转的不稳定性。

[0003] 为解决任一形式的压缩机喘振，发动机系统可以包括耦接在压缩机两端的压缩机旁通阀，以便能实现升压压力的迅速衰减。Blaiklock等人在US2012/0014812中示出了这种压缩机旁通阀(也被称为压缩机再循环阀)的一个示例。其中，压缩机旁通阀是打开/关闭类型的阀，其在稳态的发动机运转期间被维持关闭，并且响应于任何喘振的指示而被致动为打开。通过打开阀，自压缩机排出的空气的一部分被再循环至压缩机入口。为解决喘振，其他方法可能涉及完全可变阀的使用。

[0004] 然而，发明人在此已经认识到这类系统的潜在问题。作为一个示例，当不存在喘振的指示时，Blaiklock的阀被保持关闭，以降低能量损耗和燃料消耗。具体地，如果阀被保持打开(例如，喘振实际发生之前减轻喘振倾向)，压缩机可能不能提供满足要求的发动机扭矩所需的升压压力。由于额外压缩机功需要通过增加的涡轮功来进行补偿，因此还会使燃料经济性退化。而且，可以需要能量来将阀保持在打开位置。发明人已经认识到，这样的方法实际上可以导致更多能量被浪费。这是因为在阀保持关闭时的稳态状况期间喘振极限的裕度(margin)会更小，从而引起频繁的喘振，并且需要频繁地打开阀。因此，这会消耗能量。此外，如果喘振是由于操作者踩踏加速器踏板事件紧随其后的操作者松开加速器踏板事件引起的，再次需要能量来将阀致动为关闭并增加升压压力。这能使扭矩响应性退化。具体地，如果通过响应于踩踏加速器踏板事件紧随其后的松开加速器踏板事件而打开阀来避免喘振，将会需要比在阀没有完全打开的情况下更多的时间恢复升压压力并提供发动机扭矩。

[0005] 此外，Blaiklock的阀可能不能同等地解决硬喘振和软喘振。例如，压缩机旁通阀的打开以及导致的压缩机气流的迅速增加可以更好地解决在诸如松开加速器踏板的瞬间状况期间发生的硬喘振，但不能很好地解决在稳态状况期间发生的软喘振。具体地，如果阀被命令打开，与阀的打开相关的大吸气压力降低可以降低软喘振状况期间的发动机性能。

发明内容

[0006] 鉴于这些问题，发明人在此已经认识到，在接收到喘振的指示之前，稳态状况期间维持阀部分打开并使至少一些压缩机气流再循环，即使这样做时消耗了少量的能量，这也可以是有利的。在一个示例中，通过一种用于升压发动机的方法来解决上述问题，其中升压发动机具有压缩机再循环阀，压缩机再循环阀能够在包括至少完全打开位置、完全关闭位置和半打开位置的多个位置之间转变。在一个实施例中，该方法包含，使发动机在无喘振、将压缩机出口耦接至压缩机入口的阀处于半打开位置的情况下运转；响应于不太严重的喘振或无喘振的指示，将阀维持在半打开位置；以及响应于更严重的喘振的指示，使阀从半打开位置转变到完全打开位置。以此方式，能够解决硬和软喘振，减少了能量使用并同时改善了扭矩响应性。

[0007] 例如，升压发动机系统可以包括压缩机再循环阀，其被设置在将压缩机出口耦接至压缩机入口的通道中。阀可以在稳态的升压工况期间具有缺省/默认的半打开位置。在没有致动被耦接至阀的外部致动器的情况下，通过被预加载并被预压缩的一对对置弹簧，可以将阀被动地保持在半打开位置。预加载的弹簧将阀保持在缺省的半打开位置，并使穿过压缩机的正常流率能被提供。因此，这增加了硬和软喘振极限的裕度，从而降低喘振的倾向，并且由此减少对阀致动的需要。通过减少对阀致动的需要同时改善稳态状况期间的喘振裕度，减少了能量使用。可以将阀维持在缺省的半打开位置，以减少软喘振的发生。响应于硬喘振的指示(诸如在松开加速器踏板期间)，可以在打开方向激励外部致动器，以使阀从半打开位置移动到完全打开位置。通过在更大程度上打开阀，提供压缩机流率的迅速增加，以便大体上立即解决硬喘振。与之相比，响应于扭矩需求的突然增加(诸如在踩踏加速器踏板期间)，可以在关闭方向激励外部致动器，以使阀从半打开位置移动到完全关闭位置。在本文中，当发动机动力正迅速增加时，关闭阀以实现升压压力的迅速增加。

[0008] 以此方式，通过使用在稳态状况期间部分打开的压缩机再循环阀，改善了喘振裕度，并减少了喘振发生。另外，当喘振(例如，硬喘振)确实发生时，可以使阀迅速转变到完全打开位置，由此改善硬喘振响应时间。同样，可以使阀迅速转变到完全关闭位置，以增加升压压力，从而改善瞬间扭矩响应和驾驶性能。相比于具有位置限制的常规的打开/关闭的压缩机喘振阀，半打开模式的并入实质上改善了硬和软喘振极限的裕度，而不会消耗额外的能量。这允许三态阀更好地解决硬喘振和软喘振。此外，与完全可变阀相比，三态阀提供更低的成本和复杂性益处。另外，在大多数发动机工况下，该阀消耗显著更低量的能量。例如，被配置为电子节气门体的压力平衡阀可以完全可变，但是在任何稳态状况中可以使用非常少的能量。总的来说，能够利用更简单的阀来解决喘振。

[0009] 应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明

[0010] 图1示出了包括压缩机再循环阀的升压发动机系统的示例发动机空气路径。

[0011] 图2-3示出了图1的压缩机再循环阀的详细实施例。

[0012] 图4示出了显示硬和软喘振极限的压缩机映射图。

[0013] 图5示出了图示说明可以执行的用于响应喘振的指示而调整图1-2的压缩机再循环阀的位置的程序的高级别流程图。

[0014] 图6示出了根据本公开的在变换的发动机工况期间的示例压缩机再循环阀调整。

[0015] 图7-8示出了图1的压缩机再循环阀的替代实施例。

具体实施方式

[0016] 以下描述涉及用于利用三态压缩机再循环阀(诸如图2-3的阀)解决升压发动机系统(诸如图1的系统)中的压缩机喘振的系统和方法。控制器可以被配置为执行控制程序(诸如图5的程序)，以便基于发动机工况调整阀的位置。在稳态的发动机工况期间以及响应于软喘振，控制器可以将阀保持在缺省的半打开位置。响应于硬喘振，可以使阀转变到完全打开位置。与之相比，在扭矩需求的瞬间增加期间，可以使阀转变到完全关闭位置。控制器可以参考压缩机映射图(诸如图4的映射图)来确认硬和软喘振状况。参照图6描述了示例阀调整。以此方式，更好地解决了喘振，并改善了升压发动机性能。

[0017] 图1描述了用于车辆的发动机系统100。车辆可以是具有与路面接触的驱动轮的道路车辆。发动机系统100包括发动机10，发动机10包含多个汽缸。图1详细地描述了一个这样的汽缸或燃烧室。发动机10的各种部件可以由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和活塞36被设置在其中并被连接至曲轴40的汽缸壁32。燃烧室30被显示为经由各自的进气门152和排气门154与进气歧管144和排气歧管148连通。每一个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转。可替代地，进气门和排气门中的一个或更多个可以通过机电控制的气门线圈和衔铁组件运转。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。

[0018] 燃料喷射器66被示为设置为将燃料直接喷射到汽缸30内，本领域技术人员称之为直接喷射。可替代地，燃料可以被喷射至进气道，本领域技术人员称之为进气道喷射。燃料喷射器66输送与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道的燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66。自响应于控制器12的驱动器68向燃料喷射器66供应运转电流。此外，进气歧管44被示为与可选电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置，以控制到发动机汽缸30的气流。这可以包括控制来自进气升压室146的升压空气的气流。在一些实施例中，节气门62可以被省略，并且可以经由单个空气进气系统节气门(AIS节气门)82控制到发动机的气流，其中AIS节气门82被耦接至空气进气通道42并且被布置在升压室146上游。

[0019] 在一些实施例中，发动机10被配置为提供排气再循环或EGR。当包括EGR时，经由EGR通道135和EGR阀138在空气进气系统(AIS)节气门82下游的位置处从涡轮164下游的排气系统中的位置向发动机空气进气系统提供EGR。当存在驱动气流的压力差时，可以将EGR从排气系统吸到进气空气系统。可以通过部分关闭AIS节气门82来产生压力差。节流板84控制压缩机162入口处的压力。可以电动控制AIS，并且可以基于可选的位置传感器88调整其位置。

[0020] 压缩机162从空气进气通道42吸入空气，供应给升压室146。在一些示例中，空气进气通道42可以包括具有过滤器的空气箱(未示出)。排气使经由轴161耦接至压缩机162的涡轮164旋转。真空运转的废气门致动器72允许排气绕过涡轮164，以便能够在变化的工况下控制升压压力。在替代实施例中，废气门致动器可以是压力或电动致动的。响应于增加的升压需求(诸如在操作者踩踏加速器踏板期间)，可以关闭废气门72(或可以减小废气门的打开)。通过关闭废气门，能够增加涡轮上游的排气压力，从而升高涡轮转速和峰值功率输出。这允许提高升压压力。此外，当压缩机再循环阀部分打开时，可以使废气门朝向关闭位置移动，以维持期望的升压压力。在另一示例中，响应于减小的升压需求(诸如在操作者松开加速器踏板期间)，可以打开废气门72(或可以增加废气门的打开)。通过打开废气门，能够降低排气压力，从而降低涡轮转速和峰值功率输出。这允许降低升压压力。

[0021] 压缩机再循环阀158(CRV)可以被提供在围绕压缩机162的压缩机再循环路径159中，因此可以使空气从压缩机出口移动到压缩机入口，以便降低可以在压缩机162两端形成的压力。增压空气冷却器157可以被设置在压缩机162下游的通道146中，用于冷却输送至发动机进气装置的升压的空气充气。在所描述的示例中，压缩机再循环路径159被配置为使已冷却的压缩空气从增压空气冷却器157的下游再循环至压缩机入口。在替代示例中，压缩机再循环路径159可以被配置为使压缩空气从压缩机的下游和增压空气冷却器157的上游再循环至压缩机入口。可以经由来自控制器12的电信号打开以及关闭CRV 158。
如参照图2-3所详述的，CRV 158可以被配置为具有缺省的半打开位置的三态阀，它能够从半打开位置移动到完全打开位置或完全关闭位置。可以在稳态的升压发动机工况期间以及当在软喘振区域内运转时维持半打开位置。通过在此类状况期间保持阀部分打开，可以使至少一些压缩空气从增压空气冷却器上游或下游的压缩机出口再循环至压缩机入口，并且可以减轻一些升压压力，从而改善喘振裕度。

[0022] 阀可以包括一对对置弹簧，这对对置弹簧经由弹簧压缩力被动地将阀保持在半打开位置。每一个弹簧均可以被预加载，并被不同地预压缩，以提供所选的有效弹簧刚度。例如，这对对置弹簧可以包括内弹簧和外弹簧，其中内弹簧具有更高的预加载和更低的有效弹簧刚度，外弹簧具有更低的预加载和更高的有效弹簧刚度。弹簧可以被布置为使得经由预加载部分地压缩每一个弹簧，来自弹簧的压缩力将阀保持在半打开位置。外部致动器(诸如电动致动的螺线管或气动致动的隔膜或活塞)可以被控制器致动，以调整每一个弹簧的加载和压缩，由此使阀移动到完全打开或完全关闭位置。换句话说，在没有外部致动器的致动的情况下通过弹簧将阀被动地保持在半打开位置，然后通过致动外部致动器将阀主动地移动到完全打开或完全关闭位置。

[0023] 应认识到，尽管所讨论的CRV实施例包括带有内弹簧和外弹簧的一对对置弹簧，其中内弹簧具有更高的预加载和更低的有效弹簧刚度，外弹簧具有更低的预加载和更高的有效弹簧刚度，但在替代实施例中，内弹簧和外弹簧的弹簧刚度与预负荷可以被设计为，在气体压力存在的情况下维持部分打开的阀位置，同时最小化将阀保持在完全打开或完全关闭位置所需的致动器力。

[0024] 可以响应于硬喘振状况而使阀完全打开，以便迅速降低升压压力并改善压缩机气流。例如，当操作者松开加速器踏板时，节气门62关闭以减少气流。这导致通过压缩机的向前气流减少，这可以引起压缩机喘振，从而使涡轮增压器性能退化。通过响应于硬喘振而完全打开CRV 158，使压缩机工况移动远离喘振极限或喘振区域。具体地，可以降低压缩机两端的压力差，并增加通过压缩机的流率。可以响应于扭矩需求的瞬间增加而使阀完全关闭，以便迅速增加升压压力并改善瞬时扭矩响应。具体地，通过响应于扭矩需求的瞬间增加而关闭CRV，使更大比例的升压的空气充气输送至发动机进气歧管，从而增加发动机扭矩并向涡轮输送更多动力。这允许更快地升高升压水平。

[0025] 发动机控制器可以利用映射图(诸如图4的映射图)来确认压缩机是否正在喘振区域内或附近运转。具体地，图4的映射图400示出了在不同压缩机流率处(沿x轴线)的压缩机压力比的变化(沿y轴线)。该映射图包括表示恒定压缩机转速的等高线405。线402示出了给定工况的硬喘振线(或硬喘振极限)。在硬喘振线402左侧的压缩机运转导致硬喘振区域404(阴影区域)内的运转。因此，硬喘振区域404内的压缩机运转导致令人不快的NVH和潜在的发动机性能退化。在发动机气流需求突然减小的瞬变状况期间(诸如在操作者松开加速器踏板期间)会发生硬喘振。这种状况通常需要压缩机出口压力的迅速降低或通过压缩机的再循环气流的迅速增加，以补偿到发动机的减少的气流。当在此区域内时，可以使CRV从半打开位置转变到完全打开位置，以使压缩机运转移动远离硬喘振极限402，具体地，移动到喘振极限402的右侧。

[0026] 在操作者松开加速器踏板或在发动机需要维持升压的吸气压力的稳态状况期间，会在压缩机映射图的软区域406内发生软喘振。在本文中，希望增加通过压缩机的气流而不降低升压压力。因此，通过维持阀部分打开，在不降低升压压力的情况下能至少增加一些通过压缩机的气流。与之相比，如果开启/关闭压缩机再循环阀被使用，能与阀一起采取的唯一动作是完全打开，这将导致降低的升压压力和较低的发动机扭矩。由于这是不太可能接受的，因此发动机要么必须在软喘振区域内运转，要么采取一些其他动作(诸如改变变速器齿轮)以远离软喘振。

[0027] 返回到图1，无分电器点火系统90响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为耦接至催化转化器70上游的排气歧管148。可替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。在一个示例中，转化器70可以包括多块催化剂砖。在另一示例中，可以使用每一个均具有多块砖的多个排放控制装置。
在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。尽管所描述的示例示出在涡轮164上游的UEGO传感器126，但应认识到，在替代实施例中，UEGO传感器可以被设置在涡轮164下游且转化器70上游的排气歧管中。

[0028] 控制器12在图1中被示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106、随机存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规数据总线。控制器12被示为接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号，除之前讨论的那些信号之外，包括：来自耦接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；耦接至加速器踏板130的用于感测由车辆操作者的足部132调整的加速器踏板位置(PP)的位置传感器134；用于确定尾气点火的爆震传感器(未示出)；来自耦接至进气歧管144的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自耦接至升压室146的压力传感器122的升压压力的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120(例如，热线空气流量计)的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。大气压力也可以被感测(传感器未示出)，由控制器12进行处理。在本说明的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴的每个旋转均产生预定数量的等间距的脉冲，根据其能够确定发动机转速(RPM)。

[0029] 在一些实施例中，发动机可以被耦接至混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可以具有并联配置、串联配置或者其变体或其组合。另外，在一些实施例中，可以采用其他发动机配置，例如柴油发动机。

[0030] 在运转期间，发动机10内的每一个汽缸通常经历四冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般来说，在进气冲程期间，排气门154关闭，而进气门152打开。空气经由进气歧管144引入燃烧室30，并且活塞36移动至汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸的底部并在其冲程结束的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门152和排气门154关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束并最靠近汽缸盖的点(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中，被喷射的燃料通过已知的点火手段(诸如火花塞92)点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回至BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门154打开，以便将已燃烧的空气-燃料混合物释放至排气歧管148，并且活塞返回至TDC。注意，上述内容仅作为示例进行描述，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以改变，诸如以提供正或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。

[0031] 现在转向图2，其示出了图1的压缩机再循环阀(158)的示例实施例200。图3示出了处于各种位移状态中的阀的的示例实施例300。

[0032] 实施例200示出了处于缺省的半打开状态的CRV 158。阀158可以被耦接至升压进气室146，因此在半打开状态时，自增压空气冷却器下游接收的已冷却的压缩空气中的一部分能够被再循环到通道159内，用于输送到压缩机入口。

[0033] 阀158可以包括阀杆206、阀头204和阀体202。可以经由阀杆206将阀头204移位(例如升高或降低)到阀开口205内，以改变通过阀的气流208的量。包括上脊214和下脊216的一对阶梯脊可以被耦接至阀杆206。可移动的保持垫圈218也可以被耦接至阀杆206。在缺省位置时，可以将可移动的保持垫圈218直接地保持在上脊214的下方。不可移动的保持垫圈220可以被布置为在缺省位置时与上脊214在一条直线上。通过在阀开口205内升高或降低阀头204，可以相对于不可移动的保持垫圈220移位可移动的保持垫圈218(具体地，当在缺省的中间位置与关闭位置件转变时。因此，如果阀打开多于缺省位置，可移动的保持垫圈不移动)。

[0034] 阀还还可以包括具有一对对置弹簧的弹簧系统203。这对弹簧被配置为经由弹簧压缩力的作用将阀保持在半打开位置。这对对置弹簧可以包括内弹簧212和外弹簧210。第一内弹簧可以具有不同于第二外弹簧的第二有效弹簧刚度的第一有效弹簧刚度。在一个示例中，第一内弹簧可以具有大体非线性的有效弹簧刚度，而第二外弹簧可以具有大体线性的有效弹簧刚度。在另一示例中，第二外弹簧可以具有大体非线性的有效弹簧刚度，而第一内弹簧可以具有大体线性的有效弹簧刚度。可替代地，第一和第二弹簧中的每一个均可以具有线性或非线性的有效弹簧刚度。在一个示例中，第一内弹簧的弹簧刚度可以低于第二弹簧的弹簧刚度。在另一示例中，第一内弹簧的弹簧刚度可以高于第二弹簧的弹簧刚度。
此外，当被压缩在一起时，弹簧可以具有在随着阀头204在开口205中移位而变化的有效弹簧刚度。注意，当阀杆从缺省位置向上移动时，内弹簧被进一步压缩，而外弹簧不受影响。类似地，当阀杆从缺省位置向下移动时，外弹簧被进一步压缩，而内弹簧不受影响。

[0035] 应当注意，实现类似效果的替代弹簧布置是可能的，诸如上和下弹簧而非内和外弹簧。互换内和外弹簧的功能以便它们在与所描述的实施例的相反方向起作用是可能的。在每一个实施例中，基础是弹簧在相反的方向对阀作用力，以及每一个弹簧被预压缩使得需要显著外力在一个方向或另一方向上移动阀。

[0036] 阀158还可以包括外部致动器222，其中基于自控制器12接收的信号致动致动器222。当被致动时，外部致动器222可以拉动阀杆206，以便将阀头204从开口205中拉出来。
这增加了间隙207的尺寸，并且由此增加通过阀的气流。可替代地，外部致动器222可以将阀头204进一步推到开口205内，以减小间隙207的尺寸，并且由此减少通过阀的气流。在一个示例中，外部致动器222可以是由控制器12电动致动的推-拉式螺线管。如参照图3所详述的，螺线管可以被激励为拉动，以便将阀移动到完全打开位置，以及被激励为推动以将阀移动到完全关闭位置。在另一示例中，外部致动器222可以是由控制器12气动致动的的隔膜或活塞。在气动实施例中，在一侧，隔膜可以暴露于可调整的空气压力(或真空)，而在另一侧，暴露于大气压力。通过改变施加于隔膜的空气压力，可以推动或拉动致动器，由此改变阀头204在开口205中的位置。

[0037] 在半打开状态时，如图2所示，内弹簧212和外弹簧210都被部分压缩。具体地，弹簧可以被预加载。通过将弹簧保持在此预压缩状况，相对于阀开口205将阀头204保持在缺省位置(例如，共线，如所描述的)，因此形成更小的间隙207，通过该更小的间隙207可以输送某一量的压缩机再循环气流208。具体地，阀杆206、脊214和216、可移动的垫圈218和固定的垫圈220以及阀头204和阀开口205的几何形状确定间隙207。在一个示例中，可以调整弹簧的预加载，以维持提供标称流率的间隙。标称流率可以随阀两端的压力比而变化，并且可以基于在大多数发动机工况期间移动到压缩机映射图上的更多有利点所需的期望的额外气流进行调整。例如，更大的间隙可以意味着可以有利于避免软喘振的通过压缩机的更多气流。然而，在大多数状况下，增加的间隙以及导致的增加的气流意味着需要更多涡轮动力来做功。可以基于发动机工况限制可用的涡轮动力，因此一旦废气门完全关闭，不充足的涡轮动力一般将会导致降低的升压压力。在此类状况期间，标称间隙可以被设定为平衡这些要求。

[0038] 因此，通过影响下脊216与可移动的保持垫圈218之间的距离的阀杆调整，内弹簧212的压缩状态受影响，而通过影响可移动的保持垫圈218与不可移动的保持垫圈220之间的距离的阀杆调整，外弹簧210的压缩状态受影响。

[0039] 在替代实施例中，阀可以被设计为被动地打开，以减轻升压室146中的过多压力。通过设定弹簧的预加载和有效弹簧刚度，阀的弹簧系统被设计为，在阀的底部上存在更高压力的情况下被动地打开更多。

[0040] 应认识到，通过设定或调整内弹簧212的预负荷和弹簧刚度，可以改变半打开状态时的阀的打开程度(即，头204在开口205中的位置并且因此的间隙207的尺寸)。例如，阀可以被设计为，在阀的底部上存在更高压力的情况下被动地打开更多，并使在半打开状态时的间隙207的尺寸能够增加。

[0041] 如图所示，当在缺省的半打开位置时，可移动的保持垫圈218可以与不可移动的保持垫圈220直接接触，使得垫圈之间没有间隙。由于这种构造，内弹簧212在下脊216与可移动的保持垫圈218之间保持预压缩，而外弹簧210在可移动的保持垫圈218与阀体202之间保持预压缩。在图3的实施例300处也示出了这种构造。

[0042] 图3的实施例310示出了处于完全关闭位置的阀。在此状态时，致动器222被激励为阀杆206和头204施加向下力或推动阀杆206和头204。由于向下力，上脊214被向下推动，上脊214撞击可移动的保持垫圈218并向下推动它。由于可移动的保持垫圈218的移位，增加了外弹簧210的加载与压缩。具体地，增加了阀体202与可移动的保持垫圈218之间的外弹簧210的压缩。同时，由于可移动的保持垫圈218相对于下脊216的位移没有变化，因此内弹簧212的压缩被维持。当施加将阀头204进一步推到开口205内的向下力时，垫圈218的向下位移增加了可移动的保持垫圈218与不可移动的保持垫圈220之间的间隙209。这减小了间隙207，并克服空气压力保持阀关闭。在此状态，没有通过阀的气流。

[0043] 图3的实施例320示出了处于完全打开位置的阀。在此状态，致动器222被激励为阀杆206和头204施加向上的力或拉动阀杆206和头204。由于向上的力，因此朝向可移动的保持垫圈218向上拉动下脊216。当可移动的保持垫圈218相对于不可移动的保持垫圈220保持在与在缺省位置(在300处)相同的位置时，下脊216朝向可移动的保持垫圈218的移位引起内弹簧212的加载与压缩被增加。具体地，增加了内弹簧212在下脊216与可移动的保持垫圈218之间的压缩。同时，由于可移动的保持垫圈218相对于阀体202的位移没有变化，因此外弹簧210的压缩被维持。下脊216的向上位移重新调整弹簧压缩力，并引起拉动阀头204远离开口205的净向上力被施加。这增加了间隙207，并保持阀打开。
在此状态，通过阀的气流208增加。

[0044] 在一个示例中，阀可以被设计使得缺省的半打开位置提供能实现高达100kPa但2
不超过太多的升压压力的标称流率。如果阀头具有500mm 的面积，在100kPa升压压力下阀上的力将会是50N的力。在一个示例中，为了能实现这种情况，内弹簧可以被预加载50N的负荷，并且内弹簧上设定的弹簧刚度可以相对低，诸如3N/mm。如果外部致动器需要完全打开阀，例如，以提供超过缺省位置的10mm的升程，致动器将需要对阀施加80N的力(其相当于50N预负荷+3N/mm x 10mm)。将会(暂时)需要额外的力来加速阀的打开(例如，为大体上立即完全打开阀)。

[0045] 外弹簧不需要非常强或硬，因为外弹簧的主要任务是当存在试图关闭阀的最小力时的缺省的半打开状态中保持阀部分打开。因此，参照上述示例，为了能实现高达100kPa的升压压力，外弹簧可以被设定为具有20N的预负荷和5N/mm的弹簧刚度。如果阀头从缺省位置到关闭位置移动2mm，致动器将需要对弹簧施加30N的力，以保持阀关闭。额外的致动器力将被用来克服压力保持阀关闭。为了保持100kPa的升压压力，致动器将需要施加80N的力(其相当于用于压力的50N和用于弹簧的30N)。如在克服其他弹簧打开阀的情况下，将会(暂时)需要额外力来加速阀的关闭(例如，为大体上立即完全关闭阀)。

[0046] 以此方式，弹簧系统的预压缩状态能在标称工况期间将阀被动地保持部分打开。通过使穿过压缩机的标称流率能被提供，改善喘振裕度。然后，通过将阀位置主动改变为完全打开或完全关闭位置，外部致动根据需要被用来打开阀(以减少喘振)或关闭阀(以减少瞬变并最大化升压压力和到发动机的气流)。通过提供减少对频繁的阀致动的需要的改善的裕度，降低能量消耗。

[0047] 参照图7-8示出了压缩机再循环阀(图1的阀158)的其他实施例。图7的实施例700和图8的实施例800均示出了处于缺省的半打开状态的阀。

[0048] 实施例700 包括相同的具有内预压缩弹簧和外预压缩弹簧的图2的预压缩弹簧系统。然而，相对于图2的实施例中的对齐，使图7的实施例中的垫圈相对于阶梯脊的对齐反转。在图7的实施例中，可移动的保持垫圈718被直接地保持在下脊216的上方，而不可移动的保持垫圈720在缺省位置时被保持与下脊216在一条直线上。在本文中，当致动器222被激励以对阀杆206施加向下的力或推动阀杆206时，向下的力引起朝向可移动的保持垫圈718向下推动上脊214。由于上脊214朝向可移动的保持垫圈718的移位，增加了预压缩内弹簧712的加载与压缩。具体地，增加了在上脊214与可移动的保持垫圈718之间内弹簧712的压缩。同时，由于可移动的保持垫圈718相对于固定到阀体202的外弹簧的另一端的位移没有变化，因此预压缩外弹簧710的压缩被维持。与之相比，当致动器222被激励以对阀杆206施加向上的力或拉动阀杆206时，向上的力向上拉动下脊216，从而朝向阀体202拉动可移动的保持垫圈718。当下脊216向上移动时，可移动的保持垫圈718朝向阀体的位移引起外弹簧210的加载与压缩被增加。具体地，增加了外弹簧710在可移动的保持垫圈718与阀体202之间的压缩。同时，内弹簧712的压缩被维持。

[0049] 图8的实施例800包括上和下弹簧812和810，其中在缺省的半打开位置时上和下弹簧812和810分别被保持在预压缩状态。当致动器222被激励以对阀杆206施加向下的力或推动阀杆206时，向下的力引起朝向可移动的保持垫圈818向下推动上脊214。由于上脊214朝向可移动的保持垫圈818的移位，增加了预压缩上弹簧812的加载与压缩。同时，由于可移动的保持垫圈828相对于阀头204的位移没有变化，因此预压缩的下弹簧210的压缩被维持。与之相比，当致动器222被激励以对阀杆206施加向上的力或拉动阀杆206时，向上的力朝向可移动的保持垫圈828向上拉动阀头204，从而引起下弹簧810的加载与压缩被增加。同时，因为上脊214与可移动的垫圈818之间的距离被维持，所以上弹簧812的压缩被维持。

[0050] 现在转向图5，其示出了用于使图1-3的压缩机再循环阀运转的示例程序500。控制器可以基于发动机工况激励被耦接至阀的外部致动器，以便将阀从缺省的半打开位置移动到完全打开位置或完全关闭位置，从而相应地调整升压压力。

[0051] 在502处，程序包括估计和/或测量发动机工况。这些包括，例如，发动机转速(Ne)、操作者踏板位置、扭矩需求(Tq)、发动机温度、进气歧管压力、大气压力(BP)等。

[0052] 在508处，在稳态的升压工况期间，耦接在压缩机两端的压缩机再循环阀(在从增压空气冷却器上游或下游的压缩机的下游耦接至压缩机入口的通道中)可以被保持在缺省的半打开位置。因此，当使升压的且不具有任何喘振的发动机运转时，将压缩机出口耦接至压缩机入口的阀被保持在半打开位置。如参照图2-3和7-8所讨论的，半打开位置可以是能提供标称流率的阀的缺省位置。例如，可以基于估计的发动机工况预先确定标称流率。经由阀中的部件的几何形状并且经由来自阀的一对预加载的对置弹簧的压缩力而非阀的外部致动器的致动，可以将阀被动地维持在半打开位置。

[0053] 程序从508进入到510、512和514中的每一个，以确认可以触发对阀的位置进行调整的发动机工况。

[0054] 具体地，在514处，程序确定是否存在车辆操作者的扭矩需求的瞬间增加。在一个示例中，在操作者踩踏加速器踏板期间，扭矩的瞬间增加可以由车辆操作者所要求。响应于车辆操作者所要求的扭矩的瞬间增加，在518处，程序包括使阀从半打开位置转变到完全关闭位置。使阀从半打开位置转变到完全关闭位置包括，利用外部致动器致动在阀关闭方向激励阀。如上所述，外部致动器致动可以包括电动地激励螺线管或气动地激励隔膜或活塞。如果在514处踩踏加速器踏板没有被确认，程序进入到512。然后该程序可以以预先选择的间隔被重新执行。在一个示例中，在连续评估发动机工况并相应地连续调整CRV位置的情况下，连续执行程序。

[0055] 为了使阀从半打开位置转变到完全关闭位置，在关闭方向致动外部致动器，以增加第二外弹簧的压缩，同时维持第一内弹簧的压缩。通过外部致动器增加的外弹簧的压缩改变了施加于阀的压缩力，并使阀头在关闭方向移位。具体地，致动器作用于阀杆。致动器的力然后超过弹簧的力，从而使阀移动到关闭位置。

[0056] 如果在514处踩踏加速器踏板没有被确认，程序进入到512，以确定是否存在硬喘振的指示。可替代地，程序可以从508直接进入到512。在一个示例中，响应于更严重的喘振的指示(例如，超过第一阈值和第二阈值中的每一个的喘振的指示)，可以确认硬喘振。作为另一示例，响应于喘振极限(例如，喘振线，诸如图4的喘振线402)的裕度小于阈值的升压发动机运转，可以确认硬喘振。这可以包括，例如，发动机在压缩机映射图400的硬喘振区域404内的升压运转。因此，硬喘振可以在发动机气流需求突然下降时的操作者松开加速器踏板期间发生。在其他示例中，指示可以是硬喘振是可能的(潜在的硬喘振状况)或预期的。

[0057] 响应于更严重的喘振的指示，程序进入到516，以使阀从半打开位置转变到完全打开位置。使阀从半打开位置转变到完全打开位置包括，利用外部致动器致动在阀打开方向激励阀。例如，在外部致动器是螺线管的情况下，外部致动器致动包括电动地激励螺线管。作为另一示例，在外部致动器是气动控制的装置(诸如一侧暴露于可控制的空气压力而另一侧暴露于大气压力的隔膜或活塞)的情况下，外部致动器致动包括气动地激励隔膜或活塞。

[0058] 在一些实施例中，在松开加速器踏板期间，在接收到实际的喘振的指示之前，预期流速会降低情况下，控制系统可以自动完全打开阀，以避免喘振。

[0059] 如之前所讨论的，阀可以包括第一内弹簧和第二外弹簧，经由预压缩的压缩力而非外部致动器致动将以第一负荷预压缩的第一弹簧和以第二不同负荷预压缩的第二弹簧维持在半打开位置。为了使阀从半打开位置转变到完全打开位置，在打开方向上致动外部致动器，以增加第一内弹簧的压缩，同时维持第二外弹簧的压缩。通过外部致动器增加的内弹簧的压缩改变了施加于阀的压缩力，并使阀头在打开方向移位。具体地，致动器作用于阀杆。致动器的力然后超过弹簧的力，从而使阀移动到打开位置。

[0060] 程序从516和518中的每一个进入到520，在520中阀随后返回到缺省位置。在一个示例中，可以保持阀完全打开或完全关闭达预定的持续时间，且然后返回到缺省的半打开位置。在替代示例中，控制器迭代514到512，直至喘振的指示已经减少和/或瞬间的扭矩需求满足，此时阀返回到缺省位置。

[0061] 在另一示例中，如果踩踏加速器踏板和硬喘振中的每一个都没有被确认，程序进入到510，在510中可以确定是否存在软喘振的指示。在一个示例中，响应于不太严重的喘振的指示(例如，超过第一阈值且低于第二阈值的喘振的指示，第二阈值高于第一阈值)，可以确认软喘振。作为另一示例，响应于喘振极限(例如，喘振线，诸如图4的喘振线402)的裕度高于阈值的升压发动机运转，可以确认软喘振。例如，这可以包括发动机在压缩机映射图400的软喘振区域406内的升压运转。因此，软喘振可以在操作者松开加速器踏板或在发动机需要维持升压的吸气压力的稳态的升压工况期间发生。在其他示例中，软喘振的指示可以包括软喘振是可能的(潜在的软喘振状况)或预期的指示。

[0062] 响应于不太严重的喘振的指示，程序返回到508，以转变阀或将阀维持在半打开位置。在本文中，通过响应于不太严重的喘振或软喘振而维持阀部分打开，能使至少一些再循环的气流通过压缩机，由此在不降低升压压力的情况下增加通过压缩机的气流。

[0063] 以此方式，响应于软喘振维持并不改变阀的状态。然而，应认识到，在诸如阀完全关闭时(例如，在踩踏加速器踏板期间)的替代状况期间，响应于软喘振的指示，可以使阀从完全关闭位置转变到半打开位置。同样，在阀完全打开时(例如，解决硬喘振时)的状况期间，响应于软喘振的指示，可以使阀从完全打开位置转变到半打开位置。

[0064] 在一个示例中，在稳态的升压发动机工况期间，控制器可以将耦接在压缩机两端的旁路中的阀保持在半打开位置。响应于踩踏加速器踏板(例如，操作者踩踏加速器踏板)，控制器可以使阀移动到完全关闭位置。与之相比，响应于松开加速器踏板(例如，操作者松开加速器踏板)，控制器可以使阀移动到完全打开位置。稳态的发动机工况可以包括既不存在喘振的指示也不存在软喘振的可能性的状况，而松开加速器踏板可以包括硬喘振的指示。

[0065] 现在转向图6，其示出了在映射图600处的示例阀调整。映射图600在曲线602处示出了升压压力，在曲线604处示出了操作者踏板位置(PP)，在曲线606处示出了进气节气门的打开，在曲线608处示出了相对于硬和软喘振极限的压缩机喘振裕度，并且在曲线610处示出了对压缩机再循环阀(CRV)的位置的调整。

[0066] 在t1之前，发动机可以在稳态的升压工况期间运转。在本文中，可以提供更高的升压压力(曲线602)，以满足根据踏板位置(曲线604)推测的扭矩需求。此外，节气门(曲线606)可以打开更多，以提供满足更高的扭矩需求所需的气流。在这些状况期间，可以使发动机在CRV处于缺省的半打开位置(曲线610)的情况下运转。通过经由CRV而增加通过压缩机的气流，喘振裕度(曲线608)可以被维持在喘振线607和609之上、在硬喘振区域和软喘振区域中的每一个的外面(在无喘振区域内)。

[0067] 在t1处，操作者可以释放踏板，从而导致松开加速器踏板事件。响应于松开加速器踏板以及气流和扭矩需求的相应下降，可以迅速减小节气门的打开。因此，当压力比相对高时可以存在压缩机气流的突然减少，从而引起喘振裕度减小。响应于松开加速器踏板以及潜在的硬喘振的预期，在t1处，可以使CRV转变到完全打开位置。通过完全打开阀，可以自压缩机的下游迅速卸去升压压力，从而降低阀两端的压力差，并改善压缩机气流。然后可以将阀维持在完全打开位置，至少直至压缩机比移出软喘振区域时的t2，在此以后，可以使阀返回到缺省的半打开位置。在替代示例中，控制器可以使阀打开预定的持续时间，且然后一旦预定的持续时间已经逝去，则使阀返回到半打开位置。

[0068] 因此，如果在t1之前CRV没有被保持半打开(例如，如果CRV被保持关闭)，在t1处的松开加速器踏板时，喘振裕度会显著更多地减小，从而使压缩机运转暂时移动到极限609之下的硬喘振区域内。然后，响应于硬喘振的指示，当CRV打开时，可以减小喘振裕度，并且可以使压缩机移动到软喘振区域内。曲线612(点线)示出了压缩机喘振裕度存在再循环气流的这种变化。此外，如果CRV没有被致动，那么在松开加速器踏板期间，可以经历更大振幅的显著的升压压力振荡，如通过曲线602的区段613(短划线)所示出的。

[0069] 在t2与t3之间，基于来自操作者的中等扭矩需求，可以以中等升压使发动机运转。还可以增加节气门的打开，以满足扭矩需求。在稳态状况期间，喘振裕度可以高，并且压缩机可以大体在无喘振区域内运转。在这些状况期间，阀被维持在部分打开的缺省状态，从而允许通过压缩机的一些再循环气流，从而降低软喘振的倾向。如果在此期间阀是关闭的，喘振裕度将会减小，并且压缩机将会在如线612所示出的软喘振区域中运转，从而导致更小振幅的升压压力波动(如在曲线602的区段(短划线)处所示出的)。因此，在t2与t3之间，阀被维持在半打开状态。

[0070] 在t3处，操作者可以压低踏板，从而导致踩踏加速器踏板事件。响应于踩踏加速器踏板以及气流需求、升压压力需求和扭矩需求的相应增加，可以迅速增加节气门的打开。同样，为了减小扭矩瞬变并允许迅速增加升压压力，在t3处，可以使CRV转变到完全关闭位置。通过关闭阀同时增加节气门的打开，能够迅速增加压缩机下游的升压压力，从而允许输送至发动机的升压压力被增加，以满足扭矩需求。然后可以将阀维持在完全关闭位置，至少直至要求的升压压力被实现，在此以后，可以使阀返回到缺省的半打开位置。在替代示例中，控制器可以使阀关闭预定的持续时间，且然后一旦预定的持续时间已经逝去，则使阀返回到半打开位置。因此，通过关闭CRV，改善升压响应时间。具体地，如果再循环阀被保持在缺省位置，则会缓慢地实现期望的升压压力(参见曲线602的区段603(短划线))，并且会经历涡轮迟滞。此外，通过在期望的升压压力已经被实现之后，使阀返回到半打开位置，压缩机运转可以被维持在无喘振区域内。与之相比，在不存在压缩机再循环的情况下，压缩机运转可以在踩踏加速器踏板之后移动到软喘振区域内，如在t4之后的曲线612(点线)处所示的。

[0071] 应认识到，在替代示例中，踩踏加速器踏板可以紧随t1处的松开加速器踏板。在这样的事件中，控制器可以使阀从完全打开位置直接转变到完全关闭位置。

[0072] 在一个示例中，一种车辆系统包含：发动机、将车辆耦接至道路的驱动轮、用于接收操作者扭矩需求的踏板和用于提供升压的空气充气至发动机的压缩机。该系统还可以包括带有阀的再循环通道，所述阀将压缩机的出口耦接至压缩机的入口，阀包括耦接至外部致动器的一对对置弹簧。阀可以包括以第一负荷预压缩的第一内弹簧和以第二负荷预压缩的第二外弹簧，阀被耦接至外部致动器。具有计算机可读指令的控制器可以被配置为，在升压发动机运转期间，当喘振极限的裕度高于阈值时，使压缩机在阀被维持在半打开位置、没有外部致动器的致动的情况下运转。响应于裕度小于阈值，控制器可以通过激励外部致动器来降低升压压力，以使阀转变到完全打开位置。另外，响应于踩踏加速器踏板，控制器可以通过激励外部致动器来增加升压压力，以使阀转变到完全关闭位置。外部致动器可以是推/拉式电螺线管，其中激励外部致动器包括，在第一方向电动地激励螺线管以使阀转变到完全关闭位置，以及在第二方向电动地激励螺线管以使阀转变到完全打开位置。可以在第一方向电动地激励外部致动器以作用于阀杆，使得致动器的力克服第一弹簧的力，并使阀移动到关闭位置(有效增加第一弹簧上的第一负荷，同时维持第二弹簧上第二负荷，以使阀转变到完全关闭位置)。同样，可以在第二方向电动地激励外部致动器以作用于阀杆，使得致动器的力克服第二弹簧的力，并使阀移动到打开位置(有效增加第二弹簧上的第二负荷，同时维持第一弹簧上第一负荷，以使阀转变到完全打开位置)。可替代地，外部致动器可以是隔膜，其中激励外部致动器包括，在第一方向气动地激励隔膜以使阀转变到完全关闭位置，以及在第二方向气动地激励螺线管以使阀转变到完全打开位置。

[0073] 以此方式，提供简单的、成本低的且节能的阀用于解决喘振。通过使用具有缺省的部分打开构造的压缩机再循环阀，通过在稳态状况期间使一部分气流从压缩机的下游再循环到压缩机的上游来增加通过压缩机的流率，从而改善硬喘振极限的裕度。此外，通过将阀被动地保持在缺省位置而不使用外部致动器，在相同的升压压力下提供通过压缩机的增加的气流，而不会消耗将阀保持在期望位置的能量。通过在缺省的阀位置处再循环至少一些气流，降低喘振发生的频率。通过允许标称量的再循环，压缩机能够在无喘振区域内而非在软喘振区域内运转。通过减少对阀致动的需要，可以实现节能益处。此外，通过依赖于三种阀状态中的一种，能够利用相比于完全可变的再循环阀具有降低的成本和复杂性的阀来解决喘振。

[0074] 应认识到，本文中所公开的构造和方法在本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种系统和构造和其它的特征、功能和/或属性的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

[0075] 如下权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或更多个这种要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个这种要素。所公开的特征、功能、要素和/或属性的其他组合和子组合可通过本权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中新的权利要求的提交而要求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。

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用于喘振控制的方法和系统

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