用于包括压缩机的发动机的瞬时动力控制方法技术

本申请涉及用于包括压缩机的发动机的瞬时动力控制方法。公开了用于操作包括电驱动压缩机的发动机的系统和方法。在一种示例中，确定车辆操作模式并且响应于所述车辆操作模式调整电驱动压缩机的转速，使得发动机可以响应于增加的扭矩命令更快地供应扭矩。

【技术实现步骤摘要】
用于包括压缩机的发动机的瞬时动力控制方法
本专利技术涉及用于提供对瞬时发动机动力请求或命令的补偿的系统和方法。所述系统和方法可以适用于包括压缩机的发动机，所述压缩机用于对进入所述发动机的空气进行加压。
技术介绍
发动机可以包括压缩机以增加发动机动力。压缩机可以是涡轮增压器或机械增压器的一部分。在低发动机负荷下，压缩机可以以低发动机转速旋转并且提供很小的增压。随着发动机负荷增加，压缩机转速可以增加以便向发动机提供增加的增压。然而，由于压缩机具有惯性，因此使压缩机达到其提供期望增压水平的速度可能需要比期望更长的时间。命令增加的发动机动力与增压压力达到满足增加的发动机动力的值之间的延迟时段可以被称为压缩机迟滞。用于减少来自涡轮增压器或机械增压器的压缩机迟滞的一种方式是安装与机械增压器或涡轮增压器串联的电驱动压缩机(electricallydrivencompressor)。因为电驱动压缩机可以具有较短的响应时间，所以电驱动压缩机可以减小压缩机迟滞时间。尽管如此，电驱动压缩机也必须克服其压缩机和旋转部件的惯性以满足期望的增压压力。至少一组驱动条件暴露了电驱动压缩机的限制。具体而言，在请求的动力较高与请求的动力较低之间的持续时间短的状况期间，电动压缩机可能无法使压缩机从低速度加速到较高速度以满足增压要求。因此，车辆的驾驶员可能在发动机动力的产生中经历某种延迟。例如，在岩石爬行模式或越野行驶期间，车辆驾驶员可以发起对大量发动机动力的短暂请求以便在车辆路径中的岩石上方移动。一旦克服了岩石或障碍物，车辆驾驶员可以减小发动机扭矩需求，使得可以控制车身运动和车辆加速度。车辆驾驶员可能必须克服若干紧密间隔的障碍物，从而导致一系列大发动机扭矩需求，每个大发动机扭矩需求之后是大发动机扭矩减小。在此类状况期间，电驱动压缩机可能无法像期望地那样快速地递送增压，使得驾驶员可能注意到发动机提供请求的扭矩时的某种犹豫。因此，当大扭矩需求与小扭矩需求之间的时间短时，提供满足驾驶员需求扭矩的及时方式将是期望的。
技术实现思路
本专利技术人在此已经认识到上述问题并且已经开发一种发动机操作方法，该发动机操作方法包括：在第一模式中，在发动机以怠速旋转并且驾驶员需求扭矩为零时，使电驱动压缩机以基本速度(basespeed)旋转；以及在第二模式中，在所述发动机以怠速旋转并且驾驶员需求扭矩为零时，使所述电驱动压缩机以所述基本速度加上偏移速度(offsetspeed)旋转。通过以基本速度加上偏移速度旋转电驱动压缩机，即使在车辆驾驶员在短时间段内增加和减少驾驶员需求扭矩的状况期间也可以使加压空气可用于发动机。速度偏移增加了增压压力，使得如果车辆驾驶员在释放加速器踏板之后快速地请求扭矩，则可以使大量空气可用于发动机，从而使得发动机扭矩可以被快速地增加。在另一些示例中，减少的电动压缩机转速命令或请求可以被低通滤波，使得电动压缩机转速达到用于发动机怠速状况的基本压缩机转速的时间量增加。因此，压缩机转速从较高速度减小到基本速度可能需要较长的时间，使得如果驾驶员在短时间段内请求附加扭矩，则电动压缩机转速处于比基本电动压缩机转速高的水平。以此方式，与电动压缩机转速在驾驶员释放加速器踏板之后快速减小到基本速度相比，可以向发动机提供附加的空气。本专利技术可以提供若干优点。具体地，与电动压缩机以用于基本发动机怠速状况的速度旋转相比，所述方法可以在发动机怠速状况下提供较高水平的增压。另外，所述方法可以减小发动机提供期望的扭矩量的时间量。更进一步地，所述方法可以被并入瞬时动力性能模式，可以自动进入或通过人类驾驶员输入来进入所述瞬时动力性能模式。当单独采用以下的具体实施方式或结合附图时，从其中可以容易理解本专利技术的上述优点和其他优点以及特征。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随附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。附图说明通过阅读本文中称为具体实施方式的实施例的示例，当单独采用或参考附图时，将更全面地理解本文所述的优点，其中：图1是发动机的示意图；图2是包括交流发电机的车辆传动系的示意图；图3和图4示出了根据图5的方法的示例性车辆操作序列；以及图5和图6示出了用于操作发动机和电驱动压缩机的示例性方法。具体实施方式本专利技术涉及控制发动机和向发动机供应空气的电驱动压缩机。内燃发动机可以如图1所示的那样进行配置。如图2所示，内燃发动机可以被包括在车辆的传动系或动力传动系统中。发动机和电驱动压缩机可以根据图3和图4所示的序列进行操作。可以通过控制器来操作内燃发动机和电驱动压缩机，所述控制器包括用于执行图5和图6的方法的可执行指令。参考图1，包括多个汽缸(图1中示出其中的一个汽缸)的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10由汽缸盖35和汽缸体33构成，汽缸盖35和汽缸体33包括燃烧室30和汽缸壁32。活塞36定位在其中并且通过与曲轴40的连接来往复运动。飞轮97和环形齿轮99被联接到曲轴40。可选的启动器96(例如，低压(在小于30伏的电压操作的)电动机器)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。启动器96可以被直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，启动器96可以通过皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，启动器96在未被接合到发动机曲轴时处于基本状态。燃烧室30被示为通过相应的进气提升阀52和排气提升阀54与进气歧管44和排气歧管48连通。可以通过进气凸轮轴51和排气凸轮轴53来操作每个进气门和排气门。进气凸轮轴51的位置可以由进气凸轮轴传感器55确定。排气凸轮轴53的位置可以由排气凸轮轴传感器57确定。通过停用进气门致动器59，进气门可以在随着发动机旋转的整个发动机循环内保持打开或关闭，所述进气门致动器59可以电气地、液压地或机械地操作进气门。可替代地，进气门可以在发动机的循环期间打开和关闭。通过停用排气门致动器58，排气门可以在随着发动机旋转的整个发动机循环(例如，两个发动机回转)内保持打开或关闭，所述排气门致动器58可以电气地、液压地或机械地操作排气门。可替代地，排气门可以在发动机的循环期间打开和关闭。燃料喷射器66被示为定位成将燃料直接喷射到汽缸30中，这是本领域技术人员已知的直接喷射。燃料喷射器66递送与来自控制器12的脉冲宽度成比例的液体燃料。通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)将燃料递送到燃料喷射器66。在一个示例中，可以使用高压两级燃料系统来产生较高的燃料压力。此外，进气歧管44被示为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在另一些示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地联接到涡轮增压器压缩机162。可替代地，压缩机162可以是电动的。可选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的空气流。由于节气门62的入口位于增压室45内，因此增压室45中的压力可以称为节气门入口压力。节气门出口位于进气歧管44本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机操作方法，其包括：在第一模式中，在发动机以怠速旋转并且驾驶员需求扭矩为零时，使电驱动压缩机以基本速度旋转；以及在第二模式中，在所述发动机以怠速旋转并且驾驶员需求扭矩为零时，使所述电驱动压缩机以所述基本速度加上偏移速度旋转。

【技术特征摘要】
2017.06.02 US 15/612,4281.一种发动机操作方法，其包括：在第一模式中，在发动机以怠速旋转并且驾驶员需求扭矩为零时，使电驱动压缩机以基本速度旋转；以及在第二模式中，在所述发动机以怠速旋转并且驾驶员需求扭矩为零时，使所述电驱动压缩机以所述基本速度加上偏移速度旋转。2.根据权利要求1所述的方法，其中在自所述驾驶员需求扭矩的最近减小以来的预定量时间内，所述电驱动压缩机以所述基本速度加上所述偏移速度旋转。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述电驱动压缩机与非电驱动压缩机串联放置。4.根据权利要求1所述的方法，其还包括通过操作者界面选择所述第一模式或所述第二模式。5.根据权利要求1所述的方法，其还包括响应于加速器踏板位置或驾驶员需求扭矩，选择所述第一模式或所述第二模式。6.根据权利要求1所述的方法，其还包括响应于驾驶员需求扭矩非零...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·罗林格，T·凯利，P·马修斯，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US