涡轮增压器起动控制制造技术

本发明专利技术提供了一种用于起动车辆的方法。所述方法包含在踩加速踏板之前的怠速时增加交流发电机的负荷和增压压力同时维持怠速转速，并响应于踩加速踏板而减小交流发电机负荷。这样，可以使用增加的涡轮增压器的输出快速加速该车辆。

【技术实现步骤摘要】
涡轮增压器起动控制
本专利技术涉及使用包括涡轮增压器的发动机改善车辆起动的系统和方法。
技术介绍
涡轮增压发动机允许发动机提供类似于较大排量发动机的动力同时发动机泵气功维持在接近类似排量的自然吸气发动机的泵气功。因此，涡轮增压能够扩展发动机的运转区间。涡轮增压器通过经由排气流运转的涡轮压缩进气而运转。在车辆起动状况期间，例如当从怠速加速时，最小排气流与在压缩器上增加的负荷结合导致节气门响应的延迟，其被称为涡轮迟滞，导致发动机功率输出减小。在美国专利公开文本US2003/01106541中描述了减小涡轮迟滞的一个示例方法。其中，基于发动机运转参数估算发动机扭矩需要增加的可能性，且根据扭矩增加可能性控制压缩器的怠速。然而，专利技术人在此已经认识到上述方法的潜在问题。控制压缩器的怠速需要单独的马达来给压缩器提供动力。马达的运转减小了发动机效率，因此会浪费燃料并要求额外的发动机封装空间。
技术实现思路
因此，在一个示例中，可通过车辆起动方法至少部分地解决上述问题中的一些。该方法包含，在踩加速踏板之前的怠速时，增加交流发电机负荷并增加压力同时维持怠速转速，且响应于踩加速踏板，减小交流发电机负荷。这样，在通过踩加速踏板开始车辆起动之前，在起动期间车辆能够被“预增压”，或者被操作以增加增压以增加发动机功率输出。在一个示例中，预增压包括在交流发电机上施加最大负荷并延迟火花正时。在一些实施例中，预增压还可以包括调节进气门正时至最佳容积效率。这样，可以增加发动机空气流率且可以经由延迟的火花正时将额外能量引导至排气和/或经由交流发电机将额外的能量传输至电力存储装置。排气输出将因此增加，导致增加的涡轮旋转和增加的增压。此外，在车辆起动期间可以减小交流发电机上的负荷或者完全卸载负荷且可以通过提前火花正时以增加加速扭矩。本专利技术提供了多个优势。通过在车辆起动时预增压发动机并减小交流发电机负荷，能够减少涡轮迟滞。通过减小涡轮迟滞而不引入额外的马达给涡轮或压缩器提供动力，能够改善发动机效率。额外地，在混合动力车辆中，在车辆起动期间或者车辆起动后能够释放由于在交流发电机上增加的负荷而存储的额外的能量并用于给马达提供动力，进一步增加了发动机效率。应该理解提供上面的简要说明用于以简化的形式引入将在具体说明部分进一步描述的一系列概念。并不意味着识别专利技术主题的关键或者本质的特征，本专利技术的范围由权利要求书唯一地确定。此外，权利要求的主题不限于解决任何上述的或者在本说明书任意部分的缺点的实施方式。【附图说明】图1显示了车辆的示意图。图2显示了发动机的示意图。图3显示了根据本专利技术的实施例说明用于预增压发动机的示例方法的流程图。图4显示了根据本专利技术实施例说明用于起动发动机的示例方法的流程图。图5A和5B显示了根据本专利技术的实施例的示例发动机运转参数迹线。【具体实施方式】本专利技术的说明书涉及助推车辆。在一个非限制性示例中，可以如图1所示配置车辆。进一步地，如图2所示的发动机可以为车辆中的一部分。可以根据图3和4的方法控制车辆的发动机和交流发电机以便产生如图5A和5B描述的发动机运转参数。现在参考图1，车辆100包括车轮102。扭矩经由发动机10和变速器104提供至车轮102。在一些实施例中，电动马达或液压马达还可以提供扭矩至车轮102。前端附件驱动系统（FEAD）120包括交流发电机110和空调（A/C）压缩机112。交流发电机110和A/C压缩机112可以各自经由轴或者皮带轮45、47机械地连接至发动机10或者可以经由共用轴或皮带轮机械地连接至发动机10。电池108和交流发电机110可为图1中未显示的多个发动机附件部件提供电力。交流发电机110可以经由电子接口116连接至电容器组114以便存储在发动机的多个操作模式期间积累的多余电荷。电容器组114可包括并联设置的一个或多个电容器用于从交流发电机110接收电荷并释放电荷。在其它实施例中，电容器组114可包括串联设置的一个或多个电容器。电容器组114可以并联地从交流发电机110接收电荷并且串联地释放电荷。在一个实施例中，电容器组114可以固定电压例如6、12、或24伏充放电，但是在其它实施例中，其可以配置用于在除了6、12、或24伏之外的固定的或者可变电压充放电。在描述的实施例中，电容器组114仅包含电容器。然而，在一些实施例中，电容器组114可包含电池/电容网络，而在其它实施例中，可以使用电池组替代电容器组114。控制器12包括用于控制和接收来自交流发电机110、A/C压缩机112、发动机10和变速器104的输入的指令。参考图2，内燃发动机10包含多个汽缸（图2中显示了一个汽缸，其由电子发动机控制器12控制）。发动机10包括燃烧室230和汽缸壁232，活塞236位于其中且与曲轴240相连。燃烧室230显示为通过各自的进气门252和排气门254与进气歧管244和排气歧管248连通。各个进气门和排气门可由进气凸轮251和排气凸轮253运转。可替代地，进气门和排气门中的一个或多个可由机电控制的阀线圈和电枢总成运转。可通过进气凸轮传感器255确定进气凸轮251的位置。可通过排气凸轮传感器257确定排气凸轮253的位置。燃料喷射器266显示为位于直接喷射燃料进入汽缸230（本领域内技术人员已知为直接喷射）的位置。可替代地，燃料可直接喷射至进气道（本领域内技术人员已知为进气道喷射）。燃料喷射器266与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过包含燃料箱、燃料泵和燃料轨道（未显示）的燃料系统（未显示）输送至燃料喷射器266。另外，进气歧管244显示为与可选的电子节气门262相连通，电子节气门调节节流板264的位置以控制从进气歧管242至排气歧管244的空气流量。在一个示例中，可以使用低压直接喷射系统，其中燃料压力可被提高至大约20-30巴。可替代地，可以利用高压双级燃料系统以产生更高的燃料压力。无分电器点火系统288响应于控制器12通过火花塞292向燃烧室230提供点火火花。通用或宽域排气氧（UEGO）传感器226显示为连接至催化转化器270上游的排气歧管248。可替代地，可以双态排气氧传感器代替UEGO传感器226。发动机10可进一步包括压缩装置，例如涡轮增压器或机械增压器，该涡轮增压器至少包括设置在进气歧管244上游的压缩器247。对于涡轮增压器，压缩器247可至少部分地通过沿着排气通道248设置的涡轮245（例如，经由轴249）驱动。对于机械增压器，压缩器247可以至少部分通过发动机或电机驱动，且可以不包括涡轮。因此，可以通过控制器12并进一步通过调节一个或多个废气门272和/或增压器旁通阀274改变经由涡轮增压器或机械增压器提供至发动机的一个或多个汽缸的增压的量。可以在压缩器247下游和进气门252上游包括增压空气冷却器（未显示）。增压空气冷却器可以配置用于冷却例如通过经由压缩器247压缩而已经加热的气体。在一个示例中，催化转化器270可包括多个催化剂块。在另一示例中，可使用多个排放控制装置，每个排放控制装置均带有多个催化剂块。在一个示例中，催化转化器270可为三元催化剂。图2中控制器12显示为常见的微型计算机，包括：微处理器单元202、输入/输出端口204、只读存储器206、随机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆起动方法，包含：在踩加速踏板之前的怠速时，增加交流发电机负荷和增压压力同时维持怠速转速；以及响应于踩加速踏板，减小交流发电机负荷。

【技术特征摘要】
2011.09.16 US 13/234,3481.一种车辆起动方法，包含：在踩加速踏板之前的怠速时，增加交流发电机负荷和增压压力同时维持怠速转速；以及响应于踩加速踏板，减小交流发电机负荷。2.如权利要求1所述的方法，其中响应于液压制动压力的下降超出阈值而执行所述增加交流发电机负荷和增压压力同时维持怠速转速。3.如权利要求1所述的方法，其中所述踩加速踏板包含加速踏板被压下超出阈值水平。4.如权利要求1所述的方法进一步包含：在踩加速踏板之前的怠速时，关闭废气门以及压缩器旁通阀。5.如权利要求1所述的方法进一步包含：在踩加速踏板之前的怠速时，增加至空调压缩机的负荷。6.如权利要求5所述的方法进一步包含：响应于踩加速踏板，减小所述空调压缩机上的负荷。7.如权利要求1所述的方法，进一步包含，在踩加速踏板之前的怠速时，延迟火花正时。8.如权利要求7所述的方法，进一步包含，响应于所述踩加速踏板，提前火花正时。9.一种用于控制车辆的方法，包含：在车辆起动之前当处于怠速发动机转速时并且响应于催化剂温度低于引起劣化的温度，响应于液压制动压力的下降，增加增压压力至高于大气压力同时增加发动机空气流，增加发动机附件负荷，并维持发动机转速；以及响应于加速踏板被压下超出阈值水平通过减小发动机上的附件负荷而从所述怠速发动机转速起动所述车辆。10.如权利要求9所述的方法，进一步包含在所述车辆起动之前提前进气凸轮正时。11.如权利要求9所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·N·阿勒瑞，R·D·皮尔西弗，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：