用于控制发动机操作以支持外部电负载的系统和方法技术方案

本公开提供了“用于控制发动机操作以支持外部电负载的系统和方法”。提供了用于控制车辆的发动机的操作以向电源箱供电的方法和系统，所述电源箱进而向所述车辆外部的负载供应电力。在一个示例中，一种方法包括：经由控制器，检测到所述车辆处于空气交换减少的条件；以及响应于操作所述发动机以向所述电源箱供应电力的请求，警示车辆操作员所述条件，并且如果在阈值持续时间内未接收到对所述警示的响应，则中断发动机操作。以这种方式，当所述车辆操作员已经确认所述发动机正在所述空气交换减少的条件下操作时，发动机控制策略可将此类条件考虑在内。

【技术实现步骤摘要】
用于控制发动机操作以支持外部电负载的系统和方法
本说明书总体上涉及用于在发动机用于支持外部电负载时、特别是在发动机吸入未计量排气的情况下控制发动机操作的方法和系统。
技术介绍
在一些示例中，乘用车、轻型货车和重载货车可包括支持110V-120V交流(AC)电负载和220V-240VAC电负载的能力。作为一个示例，此类车辆可支持至高约450瓦的电负载，并且在未来可支持2KW-8KW以及潜在更高(例如，16KW及更大)的电负载。用于此类车辆的系统可包括用于在车辆静止时直接支持此类器具(例如，用于在工作场所使用或者用于向家庭电负载供应电力)或在车辆移动时直接支持此类器具(例如，向制冷单元供电)的设计。此类系统可包括直流(DC)到AC系统，并且可称为“向箱供电(PttB)”系统。此类PttB系统可由交流发电机、由发动机驱动的带传动起动发电机(BISG)或进而由曲柄ISG(CISG)充电的高电压电池(例如，300V-350V)来驱动。在PttB系统处于操作中以向一个或多个外部电负载供电并且车辆正在移动的情况下，可预期发动机进气歧管中的空气为新鲜空气，或者如果车辆正在排气再循环(EGR)的情况下操作，则测量EGR质量并在新鲜空气质量计算中加以考虑。然而，可能存在其中PttB系统正在车辆外部的车辆排气可能累积到将未计量EGR吸入发动机中的水平的条件下使用的情况。作为一个示例，如果车辆正在其中排气未被导引远离车辆附近而是随时间推移在浓度上累积的情形下以PttB模式操作，则这种情形可有效地提高车辆附近空气的排气水平(例如，浓度)。这种增加的速率可随至少以下项变化：车辆附近空气中的排气水平正在增加的空间体积中的初始空气质量、车辆排气质量流率以及空气中的排气水平正在增加的特定空间体积的任何空气交换源。就汽油发动机而言，在向一个或多个发动机气缸提供的特定火花正时下，随着EGR百分比的增加，燃烧空气和燃料的焚烧持续时间也可能增加。焚烧持续时间的这种增加最初可导致净气缸扭矩的减小，而在更高水平(例如，大于10％EGR)下，发动机的燃烧稳定性可能劣化，这可导致不完全燃烧和/或失火。在甚至更高的水平(例如，大于20％EGR)下，可导致所输送曲轴扭矩的减小。为了缓解由于引入发动机气缸的增加的EGR而可导致的此类不期望方面，发动机控制策略可依赖于发动机气缸的火花正时提前来针对增加的焚烧持续时间进行补偿，从而可将曲轴转矩维持在期望水平。然而，当引入发动机气缸的EGR水平增加到超过特定水平(例如，20％)时，即使在火花提前增加的情况下，也可导致与燃烧稳定性相关的问题。在进一步更高的水平下，可导致发动机迟缓和/或失速，这可能危及发动机支持PttB电负载的能力。
技术实现思路
本文的专利技术人已经认识到上述问题，并且已经在本文开发出系统和方法来至少部分地解决这些问题。在一个示例中，一种方法包括：经由控制器，检测到车辆处于空气交换减少的条件；以及响应于在所述车辆静止时操作所述车辆的发动机以向所述车辆外部的一个或多个负载供电的请求，生成关于所述空气交换减少的条件的警示，并且如果在阈值持续时间内未从车辆操作员接收到对所述警示的响应，则中断发动机操作。所述空气交换减少的条件可包括所述车辆位于其中所述发动机的操作导致所述车辆周围的空气中的排气浓度随时间推移增加的位置中。作为一个示例，检测到所述车辆处于所述空气交换减少的条件包括：丢失与阈值数量的GPS卫星的通信的指示。在另一个示例中，检测到所述车辆处于所述空气交换减少的条件可基于与随时间推移所学习并存储在所述控制器处的行驶路线有关的信息。在其他示例中，可依赖于车辆对车辆(V2V)和/或车辆对基础设施(V2I)通信中的一者或多者进行这种检测。响应于在所述阈值持续时间内从所述车辆操作员接收到对所述警示的所述响应，可操作所述发动机以向所述车辆外部的所述一个或多个负载供电。然后，可监测在所述发动机处于操作中时通过通向所述发动机的进气通道引入所述发动机中的排气的增加。响应于引入所述发动机中的排气的所述增加达到第一阈值，所述方法可包括：通知所述车辆操作员如果不采取动作以缓解所述空气交换减少的条件则将中断操作。响应于引入所述发动机中的排气的所述增加达到大于所述第一阈值的第二阈值，所述方法可包括：中断所述发动机的操作。当单独或结合附图考虑以下具体实施方式时，本说明书的上述优点和其他优点以及特征将是显而易见的。应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式引入将在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由在随附的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。附图说明图1示意性地示出示例性车辆推进系统。图2示意性地示出具有燃料系统、蒸发排放系统和包括EGR系统的发动机系统的示例性车辆系统。图3描绘用于学习何时推断出在未计量EGR可被引入发动机中的情形下使用PttB系统的示例性方法的高级流程图。图4描绘用于响应于车辆在推断出未计量EGR被引入发动机中的情况下以PttB模式操作的指示而控制发动机操作的示例性方法的高级流程图。图5描绘用于在车辆以PttB模式操作时确定引入发动机中的未计量EGR水平的第一示例性方法的高级流程图。图6描绘用于在车辆以PttB模式操作时确定引入发动机中的未计量EGR水平的第二示例性方法的高级流程图。图7描绘用于在车辆以PttB模式操作时确定引入发动机中的未计量EGR水平的第三示例性方法的高级流程图。图8描绘用于根据图4的方法响应于车辆在推断出未计量EGR被引入发动机中的情况下以PttB模式操作的指示而控制发动机操作的示例性时间线。图9描绘用于在车辆以PttB模式操作时监测发动机温度并响应于达到或超过某些温度阈值而采取缓解动作的示例性方法的高级流程图。图10描绘用于经由图4和图9的方法控制发动机操作的示例性方法的高级流程图。图11描绘用于根据图10控制发动机操作的示例性时间线。图12描绘用于将经由本文所描绘的方法确定的各种参数传达给车辆操作员的示例性实时显示器。具体实施方式以下描述涉及以下系统和方法，其用于控制发动机的操作以用于向外部负载供电(在本文中称为向箱供电模式或PttB模式)，特别是在确定发动机在空气流通受限的空间(在本文中称为空气交换减少的条件)中操作时。例如，空气流通受限的空间可包括车库(在门闭合或甚至打开的情况下)或其他封闭或部分封闭的空间。如本文所讨论的空气交换减少的条件涉及发动机的操作可导致车辆附近的空气中的排气浓度增加的条件。例如，车辆附近可包括车辆周围的空气。另外地或替代地，车辆附近可包括在任何方向上在与车辆相距的预定距离内的空间。例如，预定距离可包括10英尺或更小、20英尺或更小、30英尺或更小、40英尺或更小等。空气交换减少的条件可包括通过进气通道引入发动机中的排气在发动机操作的情况下随时间推移而增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：/n经由控制器，检测到车辆处于空气交换减少的条件；以及/n响应于在所述车辆静止时操作所述车辆的发动机以向所述车辆外部的一个或多个负载供电的请求，生成空气交换减少的警示，并且如果在阈值持续时间内未从车辆操作员接收到对所述警示的响应，则中断发动机操作。/n

【技术特征摘要】
20190403 US 16/373,9491.一种方法，其包括：
经由控制器，检测到车辆处于空气交换减少的条件；以及
响应于在所述车辆静止时操作所述车辆的发动机以向所述车辆外部的一个或多个负载供电的请求，生成空气交换减少的警示，并且如果在阈值持续时间内未从车辆操作员接收到对所述警示的响应，则中断发动机操作。


2.如权利要求1所述的方法，其中检测到所述车辆处于所述空气交换减少的条件包括：丢失与阈值数量的全球定位系统卫星的通信的指示。


3.如权利要求1所述的方法，其中检测到所述车辆处于所述空气交换减少的条件是基于随时间推移所学习并存储在所述控制器处的行驶路线。


4.如权利要求1所述的方法，其还包括：响应于所述车辆外部的所述一个或多个负载在接收到对所述警示的所述响应之前已经与从所述发动机的操作接收电力的电源箱断开连接的指示而中断发动机操作。


5.如权利要求1所述的方法，其中所述空气交换减少的条件包括所述车辆位于其中所述发动机的操作导致所述车辆周围的空气中的排气浓度随时间推移增加的位置中。


6.如权利要求1所述的方法，其还包括：当在所述阈值持续时间内从所述车辆操作员接收到对所述警示的所述响应时，操作所述发动机以向所述车辆外部的所述一个或多个负载供电；以及
监测在所述发动机处于操作中时通过通向所述发动机的进气通道引入所述发动机中的排气的增加。


7.如权利要求6所述的方法，其还包括：
降低定位在排气再循环系统中的排气再循环阀的占空比率以针对通过通向所述发动机的所述进气通道引入所述发动机中的排气的所述增加进行补偿。


8.如权利要求6所述的方法，其还包括：
提前向所述发动机的一个或多个气缸提供的火花正时以针对通过通向所述发动机的所述进气通道引入所述发动机中的排气的所述增加进行补偿。


9.如权利要求6所述的方法，其还包括：
响应于引入所述发动机中的排气的所述增加达到第一阈值，通知所述车辆操作员如果不采取动作以缓解所述空气交换减少的条件则将中断所述发动机的操作。


10.如权利要求9所述的方法，其还包括：响应于引入所述发动机中的排气的所述增加达到大于所述第一阈值的第二阈值，中断所述发动机的操作。


11.如权利要求1所述的方法，其还包括：在所述发动机操作以向所述车辆外部的所述一个或多个负载供电时监测所述发动机的温度；以及
响应于所述发动机的所述温度达...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·罗林杰，亚历山大·奥康纳·吉布森，斯科特·汤普森，
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