用于改进增压响应的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于改进增压响应的方法和系统。提供了用于改进涡轮增压发动机的增压响应的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括响应于在踩加速器踏板之后的松加速器踏板，当排气催化剂温度处于阈值范围内时，停用至该发动机的燃料喷射器，并且基于期望涡轮机转速的增大使至排气涡轮机的气流增大以维持该涡轮机转速处于或高于阈值转速。

Method and system for improved supercharging response

The present invention relates to methods and systems for improved supercharging response. A method and system for improving a supercharged response of a turbocharged engine are provided. In one example, a method includes response to pine after stepping on the accelerator pedal accelerator pedal, when the exhaust temperature of the catalyst is in the threshold range, to stop the engine fuel injector, and based on increasing the desired rotational speed of the turbine to flow to the exhaust turbine increases to maintain the rotational speed of the turbine is at or above the threshold speed.

【技术实现步骤摘要】

本说明书总体上涉及用于控制车辆发动机以减少具有至少一个涡轮增压器的内燃发动机的涡轮迟滞的方法和系统。
技术介绍
对发动机进行涡轮增压允许发动机提供与更大排量发动机的功率相似的功率，而发动机泵功(pumpingwork)维持接近类似排量的自然进气式发动机的泵功。因此，涡轮增压能够扩展发动机的运行区域。涡轮增压发动机利用涡轮增压器来压缩进气，并且提高发动机的功率输出。涡轮增压器可以使用排气驱动的涡轮机来驱动压缩进气的压缩机。随着压缩机速度增大，给发动机提供更大的增压。然而，在某些车辆发动状况期间，例如在从怠速开始加速时，由于最小排气流与压缩机增大的负荷相结合，可能需要花费一定时间使涡轮机和压缩机加速并提供所需的增压。这种涡轮增压器响应的延迟(称为涡轮迟滞)可能导致提供所需要的发动机功率的延迟。Pallett等人在US8,355,858中示出了一种减少涡轮迟滞的一个示例方法。其中，在减速和/或怠速状况期间，当驾驶员踩加速器踏板即将发生时，利用第一和第二燃料喷射量，其中第一量产生稀燃烧和足够扭矩以维持发动机转速，而稀燃烧之后喷射的第二喷射提供附加的排气还原剂，以匹配燃烧的过量空气并产生足够的排气能量来将涡轮增压器转速维持在目标转速。然而，专利技术人在此已经意识到用这样的方法的潜在问题。作为一个示例，由于只有当驾驶员踩加速器踏板即将发生时才执行这样的减少涡轮迟滞的操作，允许在减速过程中涡轮机转速显著降低，并且因此用于提高涡轮机转速的能量更大。因此，需要燃料喷射以提供额外的排气能量来使涡轮机自旋加快，这增加了燃料的使用并降低了燃料经济性。此外，虽然用第二喷射可以将总的空燃比维持在化学计量比，但排气中的未燃燃料可能与排气催化剂反应并提高排气催化剂温度，由此增大了排气催化剂热劣化的风险。更进一步地，为了控制发动机转速同时增加涡轮机转速，可能需要通过气流调节和/或火花延迟来限制燃烧过程中产生的功率，例如，除了降低燃料经济性之外，这可能还降低发动机效率。
技术实现思路
因此，在一个示例中，可以由一种用于增压发动机的方法至少部分地解决一些上述问题，该方法包括：响应于减速事件，停用至该发动机的所有汽缸的燃料喷射器，同时在涡轮增压器的涡轮机下游的排气催化剂的温度介于上限阈值和下限阈值之间时增大通过该涡轮机的气流。以此方式，通过在所选定的减速状况期间增大至涡轮机的气流，可以改善后续踩加速器踏板期间的增压响应。作为一个示例，响应于在长且大的踩加速器踏板后发生的松加速器踏板，当这些松加速器踏板状况促进减速燃料切断事件时，并且如果排气催化剂温度处于阈值范围内，则可以使至该发动机的所有汽缸的燃料喷射器停用。同时，可以增大通过涡轮机的气流(例如，通过打开进气节气门、关闭废气门等)，从而导致增加的涡轮机转速。进一步地，可以调节通过所述涡轮机的气流，以维持所述涡轮机转速高于阈值转速。因此，在松加速器踏板期间，由于至涡轮机的气流的增大，不允许涡轮机转速下降到低于所述阈值。通过维持所述涡轮机转速高于阈值，减少了在后续踩加速器踏板期间使涡轮机加快旋转至期望转速所用的时间。因此，减少了涡轮迟滞，并且改进了增压响应。进一步地，可以仅当松加速器踏板发生在长的和/或大的踩加速器踏板之后时增大通过涡轮机的气流。因此，在减速燃料切断开始时的涡轮机转速足以用减少的致动器调节使涡轮机转速更快增大高于所述阈值。进一步地，通过仅在这些燃料喷射器被停用时增大气流，可以不使用对燃烧过程中产生的功率加以限制的措施(例如，火花延迟)，从而提高了燃料经济性和发动机制动效率。更进一步地，通过仅在排气催化剂温度处于阈值范围内时增大减速燃料切断状况期间的气流，可以提高排气催化剂效率，并且可以减轻由于过量的排气热造成的热损伤。应理解的是，提供上述
技术实现思路
是用于以简化形式引入将在以下具体实施方式部分中进一步描述的概念的选择。这并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或本质特征，所要求保护的主题的范围由随附权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决以上指出的或在本披露的任何部分指出的任何缺点的实施方式。附图说明图1是车辆传动系的框图。图2是示出了图1的发动机的多个方面的示意图。图3示出了展示用于在选定的减速状况期间调节通过涡轮增压器的涡轮机的气流的示例性方法的流程图。图4示出了展示用于调节一个或多个致动器以便增大通过涡轮机的气流的示例性方法的流程图。图5示出了根据本披露基于车辆工况对通过涡轮机的气流的示例性调节。具体实施方式以下说明涉及用于改进涡轮增压发动机系统(例如图2的对车辆传动系(如图1的传动系)提供动力的发动机系统)的增压响应的系统和方法。控制器可以被配置成执行控制程序(如图3的示例性程序)，以增大通过涡轮增压发动机的排气涡轮机的气流，以便在所选定的减速状况期间增大并将涡轮机转速维持处于或高于阈值转速。所选定的减速状况可以包括减速燃料切断状况，其中在高加速器踏板输入状况(踩加速器踏板大于阈值)之后并且在排气催化剂温度处于阈值范围内时发生减速。可以根据图4的示例性程序通过调节该动机系统的一个或多个致动器来调节通过涡轮机的气流。图5示出了在车辆运行过程中根据本披露的对通过涡轮机的气流的示例性调节。图1是车辆传动系20的框图。传动系20可以由发动机10提供动力。例如，可以用包括电动机驱动的起动机的发动机起动系统19来起动发动机10。例如，可以使用来自电池46的电流来操作起动机电动机。进一步地，发动机10可以经由诸如燃料喷射器、节气门等的扭矩致动器26生成或调节扭矩。发动机输出扭矩可以被传输至液力变矩器28以驱动自动变速器30。进一步地，可以使包括前进离合器32的一个或多个离合器31接合以推进车辆。在一个示例中，液力变矩器28可称作变速器30的部件。变速器30可以包括多个档位离合器33，其可根据需要接合，以启用多个固定的变速器齿轮比/传动比。具体地，通过调节多个档位离合器33的接合，变速器可以在较高档(即，具有较低齿轮比的档位)和较低档(即，具有较高齿轮比的档位)之间进行换挡。如此，当处于较高档时，齿轮比差能够在变速器上实现较低的扭矩倍增，而当处于较低档时，能够在变速器上实现较高的扭矩倍增。控制器可以改变变速器档位(例如，使变速器升档或降档)以调节通过变速器和液力变矩器传递给车轮36的扭矩量(即，发动机轴输出扭矩)。可以通过液力变矩器锁止离合器34来控制液力变矩器的输出。例如，当液力变矩器锁止离合器34完全脱离接合时，液力变矩器28经由液力变矩器涡轮和液力变矩器叶轮之间的流体输送来将发动机扭矩传递至自动变速器30，从而能够实现扭矩倍增。相反，当液力变矩器锁止离合器34完全接合时，发动机输出扭矩直接经由液力变矩器离合器传递至变速器30的输入轴(未示出)。可替代地，液力变矩器锁止离合器34可以部分接合，从而能够调节传递至变速器的扭矩量。控制器12可以被配置成通过响应于各种发动机工况或基于驾驶员为基础的发动机操作请求而调节液力变矩器锁止离合器来调节由液力变矩器28传递的扭矩量。在一个示例中，可以经由加速器踏板和/或制动器踏板(如图2所示)接收来自车辆操作者的发动机操作请求。来自自动变速器30的扭矩输出进而可以传递至车轮36以推进车辆。具体地，自动变速器30可以在将输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增压发动机的方法，包括：响应于减速事件，停用至所述发动机的所有汽缸的燃料喷射器，同时响应于涡轮增压器的涡轮机下游的排气催化剂的温度被确定为介于上限阈值和下限阈值之间而增大通过所述涡轮机的气流。

【技术特征摘要】
2015.10.30 US 14/928,9651.一种用于增压发动机的方法，包括：响应于减速事件，停用至所述发动机的所有汽缸的燃料喷射器，同时响应于涡轮增压器的涡轮机下游的排气催化剂的温度被确定为介于上限阈值和下限阈值之间而增大通过所述涡轮机的气流。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述减速事件是继踩加速器踏板事件之后启动的。3.如权利要求2所述的方法，其中，在所述踩加速器踏板事件期间，加速器踏板下压量大于阈值量。4.如权利要求1所述的方法，其中，增大通过所述涡轮机的气流包括增大被定位在所述发动机的位于所述涡轮增压器的压缩机上游的进气通道中的进气节气门的开度。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述进气节气门的开度量基于涡轮机转速。6.如权利要求5所述的方法，其中，增大通过所述涡轮机的气流进一步包括关闭涡轮机废气门并且关闭高压排气再循环阀。7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述减速事件期间，响应于所述温度升高超过上限阈值而停止通过所述涡轮机的所述气流，同时维持所述燃料喷射器停用。8.如权利要求7所述的方法，其中，停止通过所述涡轮机的所述气流包括关闭所述进气节气门。9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：响应于检测加速器踏板施用，调节通过所述涡轮机的气流并且启用所述停用的燃料喷射器中的一个或多个，所述调节和所述启用基于当前发动机负荷需求。10.如权利要求2所述的方法，其中，所述减速事件是松加速器踏板至进气节气门关闭状况。11.一种用于发动机的方法，包括：响应于减速燃料切断事件，当排气催化剂的温度介于上限阈值和下限阈值之间时，维持涡轮增压器的涡轮机转速高于阈值转速。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述减速燃料切断事件响应于在踩加速器踏板至节气门全开状况之后的松加速器踏板而发生。13.如权利要求12所述的方法，其中，维持所述涡轮机转速包括在所述减速燃料切断事件期间增大通过所述涡轮机的气流。14.如权利要求13所述的方法，其中，增大通过所述涡轮机的气流包括关闭联接到所述涡轮机两端的废气门、关闭高压排气再循环阀、并且增大被定位在所述发动机的位于所述涡轮增压器的压缩机上游的进气通道内的进气节气门的开度。15.如权利要求14所述的方法，进一步包括：在所述减速燃料切断事件期间，响应于所述排气催化剂温度升高...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·D·库席勒，D·萨伯瓦尔，K·贝茨，T·沃劳什，J·莱斯尼克亚，M·M·S·西门，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US