用于在变速器自动换档事件期间控制电子控制的涡轮增压器的系统和方法技术方案

一种内燃发动机，具有联接至所述发动机的废气管道的涡轮增压器以及废气驱动涡轮超级增压器中的电子控制的一个，并且在联接至所述发动机的输出轴的变速器的换档事件期间，通过如下方式控制所述发动机：通过确定在所述换档事件结束时的目标发动机速度，以及通过控制供应至电机的电能，所述电机可旋转地联接至可旋转轴，所述可旋转轴可旋转地联接至所述电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器，以控制联接至所述涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器的所述可旋转轴的旋转，以获得所述目标发动机速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利申请要求于2014年6月15日提交的美国临时专利申请序列号62/012,339的权益和优先权，其公开内容以引用的方式并入本文。
本公开涉及与内燃发动机集成的电子控制的涡轮增压器（ECT）以及用于控制该集成ECT的系统和方法。
技术介绍
可能期望的是，开发用于控制与内燃发动机集成的ECT的控制策略。本文公开了一些这种控制策略。附图说明本公开在附图中以示例的方式但不是以限制的方式进行了图示。在认为恰当时，附图标记在附图中重复以指示对应的或者类似的元件。图1A是用于控制与内燃发动机集成的可电子控制的涡轮增压器的系统的实施例的简化框图。图1B是示出了图1A中图示的示例性传感器的组的简化框图。图1C是示出了储存在图1A中图示的ECU的存储器中的一些示例性应用模块的简化框图。图2是用于在图1A中图示的变速器的自动换档期间控制发动机输出的“自动换档控制过程”的实施例的简化流程图。图3是由图2中图示的过程执行的“马达/发电机控制过程”的实施例的简化流程图。图4是可以由图2中图示的过程执行的替代“马达/发电机控制过程”的实施例的简化流程图。图5是用于控制图1A中图示的变速器的自动换档以实现图1A中图示的发动机的节省燃料操作的“档位选择控制过程”的实施例的简化流程图。图6是发动机马力相对发动机速度的曲线图，其上叠加了多个制动燃料消耗率曲线，以图形地展示图5中图示的过程的操作。图7是用于控制图1A中图示的发动机的操作以实现由发动机产生的废气的期望温度的“后处理装置温度控制过程”的实施例的简化流程图。图8是由图7、图9、图10和图12中图示的过程执行的“马达/发电机控制过程”的实施例的简化流程图。图9是用于在冷起动状况期间控制图1A中图示的发动机的操作的“冷起动控制过程”的实施例的简化流程图。图10是用于在空档和/或驱动怠速操作期间控制图1A中图示的发动机的操作的“怠速控制过程”的实施例的简化流程图。图11是用于在车辆减速状况期间控制发动机的操作的“车辆减速需求控制过程”的实施例的简化流程图。图12是用于在汽缸停用和/或再启用事件期间控制发动机的操作的“按需排量控制过程”的实施例的简化流程图。图13是由图12中图示的过程执行的“DOD（按需排量）命令状态确定过程”的实施例的简化流程图。图14是由图11和图12中图示的过程执行的“马达/发电机控制过程”的实施例的简化流程图。图15是用于通过将低排量发动机与电子控制的涡轮增压器集成以设计节省燃料的机动车辆的“车辆设计和操作过程”的实施例的简化流程图。具体实施方式尽管本公开的概念允许多种修改和替代形式，但已经通过示例的方式在附图中示出了其特定示例性实施例并且将在本文中进行详细地描述。然而，应理解，没有意图将本公开的概念限制于所公开的特定形式，而是相反，意图在于覆盖与本公开和所附权利要求书一致的所有修改、等同、以及替代。在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的参照指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构、或者特点，但每个实施例可以不必包括该特定特征、结构、或者特点。此外，这些短语可以或者可以不必指相同的实施例。进一步地，当特定特征、结构、过程、过程步骤、或者特点联系实施例描述时，这表示使该特征、结构、过程、过程步骤、或者特点联系其它实施例（无论是否明示描述）而有效属于本领域技术人员的知识范围内。更进一步地，设想了本文所公开的任何单个特征、结构、过程、过程步骤或者特点可以与任何一个或多个其它公开的特征、结构、过程、过程步骤或者特点（无论是否明示描述）进行组合，并且因此不应推断对该组合的类型和/或数量存在限制。本专利技术的实施例可以在硬件、固件、软件、或者其任何组合中进行实施。本专利技术的实施例还可以作为储存在一个或多个机器可读介质上的指令实施，该一个或多个机器可读介质可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以体现为任何装置或者物理结构，该装置或者物理结构用于储存或者传递呈可由机器（例如，计算装置）读取的形式的信息。例如，机器可读介质可以体现为如下任何一个或者其组合：只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、磁盘储存介质、光储存介质、闪存装置及其他。本公开的主题的一些方面以流程图的形式在附图中进行了图示，该流程图每个描绘了由也在附图中图示的一个或多个处理器执行的过程。在一些这种流程图中，一个或多个所图示的步骤可以由虚线形状表示，以表明该步骤在所描绘的过程中是可选的并且因此可以在该过程的一些实施例中被省略。应理解，由实线形状表示的那些步骤表示形成所图示的过程的部分的过程步骤，但在一些实施例中，一个或多个这种步骤同样可以被省略或者可以被修改以包括比所图示的过程中详细说明的要求更多或者更少的要求。现在参照图1A，示出了用于控制与内燃发动机集成的可电子控制的涡轮增压器的系统的实施例的简化框图。本文描述了用于控制一个或多个这种可电子控制的涡轮增压器的操作的多个实施例，其目的在于辅助和/或实现发动机、与其联接的变速器、和/或承载至少该发动机的机动车辆的多个操作目标。在所图示的实施例中，内燃发动机10经由发动机10的可旋转输出传动轴12联接至变速器14。在一些实施例中，变速器14可以是具有离散档位的任何类型的变速器，在变速器中，响应于操作需求的改变而发生从一个档位至另一个档位的换档。在其它实施例中，变速器14可以是具有连续可变传动比的无极变速器（CVT）。在又其它实施例中，变速器14可以是混合变速器，例如，具有电驱动器和成组的可选档位。变速器14可以说明性地为自动变速器，例如，具有多个可选档位或者连续可变传动比，其中，在此类档位之间换档或者使该连续可变传动比改变是由变速器控制单元（TCU）自动地控制。在其它实施例中，变速器14可以具有任何数量的手动可选档位。发动机10包括多个汽缸111-11K，其中，K可以是任何正整数。每个汽缸11或者汽缸11的子组说明性地设有燃料喷射器116，根据发动机10的类型，该燃料喷射器116可以直接联接至汽缸11的燃烧室（如图1A中图示的），或者替代地可以联接至与汽缸11相关联的燃料进气端口。如果发动机10是火花点火式发动机，则火花塞118进一步说明性地设在每个汽缸11中或者与每个汽缸11联通。发动机10的进气歧管18经由导管22流体地联接至电子控制的涡轮增压器（ECT）28的压缩器26。在一些实施例中，导管22可以联接至常规的后冷器20的出口，并且该后冷器20的进口可以经由另一个导管24联接至压缩器26的出口。在其它实施例中，后冷器20可以被省略，并且导管22可以直接联接在进气歧管18与压缩器26的出气口之间。在一些实施例中，常规进气节流阀82可以置于导管20之中，从而使进气节流阀82的进气口在导管22与废气再循环导管52的结合点的下游流体地联接至导管22（在包括废气再循环导管52的实施例中），并且进气节流阀82的出气口流体地联接至进气歧管18。进气节流阀82说明性地可电子控制，以选择性地控制进入进气歧管18中的空气的流量。ECT28的压缩器26经由可旋转轴30机械地联接至涡轮32。在一些实施例中，涡轮32是具有多个不同的可选的涡轮几何形状的可变几何涡轮（VGT）32，每个涡轮几何形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在变速器的换档事件期间控制内燃发动机的方法，所述变速器联接至所述发动机的输出轴，所述发动机具有流体地联接至所述发动机的废气管道的涡轮增压器以及废气驱动涡轮超级增压器中的电子控制的一个，所述方法包括：确定在所述换档事件结束时的目标发动机速度，以及控制供应至电机的电能，所述电机可旋转地联接至可旋转轴，所述可旋转轴可旋转地联接至电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器，以控制所述可旋转轴的旋转以获得所述目标发动机速度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.15 US 62/0123991.一种用于在变速器的换档事件期间控制内燃发动机的方法，所述变速器联接至所述发动机的输出轴，所述发动机具有流体地联接至所述发动机的废气管道的涡轮增压器以及废气驱动涡轮超级增压器中的电子控制的一个，所述方法包括：确定在所述换档事件结束时的目标发动机速度，以及控制供应至电机的电能，所述电机可旋转地联接至可旋转轴，所述可旋转轴可旋转地联接至电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器，以控制所述可旋转轴的旋转以获得所述目标发动机速度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制电能包括：在所述换档事件的第一部分期间，当所述发动机从所述变速器断开接合时，命令所述电机作为发电机操作。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器是具有涡轮和压缩器的电子控制的涡轮增压器的部分，所述涡轮和所述压缩器每个联接至所述可旋转轴，所述压缩器流体地联接至所述发动机的进气装置，并且所述控制所述电能进一步包括：在所述换档事件的更晚部分期间，当所述发动机和所述变速器接合时，命令所述电机作为马达操作。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述换档事件是升档。5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述换档事件是降档。6.一种用于在变速器的换档事件期间控制内燃发动机的方法，所述变速器联接至所述发动机的输出轴，所述发动机具有流体地联接至所述发动机的废气管道的涡轮增压器以及废气驱动涡轮超级增压器中的电子控制的一个，所述方法包括：确定在整个所述换档事件期间的目标发动机输出转矩，以及控制供应至电机的电能，所述电机可旋转地联接至所述电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器的可旋转轴，以控制所述可旋转轴的旋转，以获得在整个所述换档事件期间的所述目标发动机输出转矩。7.根据权利要求6所述的方法，其中，通过控制所述发动机输出转矩，避免了发动机速度突变。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述控制电能包括：在所述换档事件的第一部分期间，当所述发动机从所述变速器断开接合时，命令所述电机作为发电机操作。9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述控制电能包括：在所述换档事件的更晚部分期间，当所述发动机与所述变速器接合时，命令所述电机作为马达操作。10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述换档事件是升档。11.根据权利要求6所述的方法，其中，所述换档事件是降档。12.一种用于在变速器的换档事件期间控制内燃发动机的方法，所述变速器联接至所述发动机的输出轴，所述发动机具有电子控制的涡轮增压器（ECT），所述涡轮增压器具有：可旋转地联接至可旋转轴的电机；可旋转地联接至所述可旋转轴的涡轮，并且所述涡轮流体地联接至所述发动机的废气管道；以及可旋转地联接至所述可旋转轴的压缩器，并且所述压缩器流体地联接至所述发动机的进气管道，所述方法包括：确定在所述换档事件结束时的目标发动机速度，以及控制供应至所述电机的电能以控制所述可旋转轴的旋转，以获得所述目标发动机速度，其中，在整个所述换档事件平滑地获得所述目标发动机速度。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述控制电能包括：在所述换档事件的第一部分期间，当所述发动机从所述变速器断开接合时，命令所述电机作为发电机操作。14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：命令所述电机从在所述换档事件期间当所述发动机从所述变速器断开接合时所呈现的发动机速度平滑地过渡至所述目标发动机速度。15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电机联接至功率控制器，所述功率控制器继而联接至电力源。16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述换档事件是升档。17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述换档事件是降档。18.一种用于在变速器的换档事件期间控制内燃发动机的方法，所述变速器联接至所述发动机的输出轴，所述发动...

【专利技术属性】
技术研发人员：T加拉德，R梅里安，J克雷斯，
申请(专利权)人：艾克莫特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US