专利名称：具有涡轮增压器的内燃发动机及其运转方法
具有涡轮增压器的内燃发动机及其运转方法相关申请案本发明主张在2010年11月15日申请的德国专利申请DE 102010043920. 7的优
先权，其整个内容作为参考合并入本文。
技术领域：
本发明涉及一种具有涡轮增压器的内燃发动机及其运转方法。背景技术：
涡轮增压器和排气涡轮增压器广泛使用在批量生产的机动车辆中以便增加各个车辆发动机的功率。根据当今的习惯设计，排气涡轮增压器具有压缩器叶轮和涡轮叶轮以及设置在压缩器叶轮和涡轮叶轮之间并且在涡轮侧和压缩器侧可旋转地安装在相应的转子轴承内的转子。转子轴承能够大体上为带有机油润滑的滑动轴承或滚动轴承。通常通过经由例如压力管路引导至单个轴承点的润滑剂(例如发动机机油)为轴承提供润滑。润滑剂具有润滑轴承和冷却它们的功能。冷却是非常重要的，尤其是在涡轮侧轴承，因为大量的热量通过热涡轮叶轮被弓I导至轴内。运转状态特别难以处理的原因在于从具有高负荷的运转状态快速关闭内燃发动机。当停机发生时润滑剂的供应被中断并且不能确保引导热量离开轴。这会导致润滑机油过热以及由热涡轮引起的轴的后续热导致的轴承的暴露部分中剩余润滑机油的相关碳化。 最终润滑机油的碳化导致转子轴承覆盖有碳烟，其经常会导致涡轮增压器损坏。我们发现上述的关键运转状态(即从具有高负荷的运转状态快速关闭内燃发动机)特别是在带有被称为启动/停止自动系统的机动车辆中发生，如果当机动车辆停止在交通灯处不需要驱动能量来推进时(停止状况)，所述系统自动地关闭内燃发动机。当启动发生时(启动状况)，内燃发动机随后被启动并且车辆加速至下个制动过程。机动车辆的启动/停止装置是已知的，其确定并且评估车辆运转状态和驾驶员控制踏板(例如加速器踏板和/或制动踏板)的运转状态以便再次关闭和启动内燃发动机。 这种启动/停止装置在短的行程或市区交通下特别适合车辆以便减少燃料消耗和排气排放。它们广泛使用在常规机动车辆以及低能量车辆、混合动力车辆等应用中。因此，组合通过涡轮增压器增压的内燃发动机和启动/停止自动系统加剧了被称为“热浸”(“hot-soak")的风险，即破坏或损坏涡轮增压器，即涡轮增压器的碳化，特别是在转子轴承内存在的润滑机油。
发明内容本发明人在此已经认识到上述方法带来的问题并且提供一种方法以至少部分解决它们。根据本发明一方面，一种运转内燃发动机的方法。该方法包括运转至少一个涡轮增压器，运转启动/停止自动系统，其在满足停止条件时自动地关闭内燃发动机并且在满足启动条件时自动地启动内燃发动机的启动/停止自动系统，其中，当满足停止条件时，内燃发动机的自动关闭被延迟可预定的延迟时间(At)。根据本发明另一方面，提供一种用于发动机中的涡轮增压器的方法。该方法包括 通过机油泵泵送机油至涡轮增压器的涡轮。该方法包括在第一条件下，响应于发动机的自动停止条件关闭机油泵；及在第二条件下，响应于发动机的自动停止在一定时间延迟后关闭机油泵。例如，如果涡轮的温度高于阈值，即使在指示发动机的自动关闭之后机油泵可继续运转。在一个实施例中，机油泵可由外部马达驱动，在这个情况下，发动机可在自动停止条件之后立即关闭。在另一实施例中，发动机关闭以及机油泵关闭可被一起延迟。通过持续运转机油泵，可持续泵送机油至涡轮以提供持续的涡轮冷却。这样，很大程度上避免涡轮增压器的碳化，特别是转子轴承的碳化。结果，可提供更长的涡轮使用寿命。根据本发明再一方面，提供一种系统。该系统包括发动机；包括由发动机的排气驱动的涡轮的涡轮增压器；由外部马达驱动的机油泵；配置用于通过机油泵输送机油至涡轮的机油管路；及控制器，其配置用于如果满足发动机的自动停止条件，自动地关闭发动机；关闭机油泵同时在第一条件下自动关闭发动机；及在第二条件下自动关闭发动机之后的预定时间延迟之后关闭机油泵。当仅根据下面的详细描述时或与附图结合时本发明的上述优点或其它优点和特征将变得显而易见。应理解上面的概述提供用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选择的概念。不意味着确认所保护的本发明主题的关键的或实质的特征，本发明的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外，所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。
图1显示了示例车辆系统布置，包括车辆动力传动系。图2显示了部分发动机视图。图3显示了包括外部机油泵的另外部分发动机视图。图4显示了说明根据本发明的实施例的方法的流程图。图5显示了根据本发明的实施例用于多种运转参数的示例发动机曲线图。
具体实施方式涡轮增压器涡轮允许排气进入以便旋转连接至压缩器的轴。结果，涡轮会暴露于高温度下。为了防止损坏涡轮，可泵送机油穿过涡轮。在带有自动启动/停止系统的车辆中，可响应于一个或多个运转参数自动地关闭发动机。在这些情况下，在发动机停止条件已经满足之后继续运转泵送机油至涡轮的机油泵以确保涡轮充分冷却。图1-3显示了包括自动启动/停止系统、涡轮增压器和机油泵的示例发动机图表。图4为用于运转该机油泵的控制程序。图5为在执行图4中的控制程序的过程期间的示例运转参数。图1显示了包括经由曲轴40连接至变矩器11的内燃发动机10的车辆系统100。 发动机10可为汽油发动机。在可替代实施例中，可采用其它发动机配置，例如柴油发动机。发动机10可通过发动机起动系统M(包括起动机和一个或多个起动机齿轮)启动。在一个示例中，起动机可为马达驱动(例如电池驱动或电容驱动)。在另一示例中，起动机可为动力传动系驱动马达，例如通过连接装置连接至发动机的混合动力站。连接装置可包括变速器、一个或多个齿轮和/或任何其它合适的连接装置。起动机可配置用于在非零发动机转速下支持发动机再启动，例如在50rpm或之下。可替代地，发动机可在低转速范围内再启动，例如在50至IOOrpm之间。可替代地，发动机可在较高转速范围内再启动，例如高于 200rpm。变矩器11也经由涡轮轴17连接至变速器15。变矩器11具有旁通离合器(未显示)，其能够啮合、分离或部分啮合。当离合器分离或正在分离时，变矩器处于解锁状态。涡轮轴17也称为变速器输入轴。在一个实施例中，变速器15包含带有多个可选择的不连续齿轮比的电子控制变速器。变速器15也可包含多种其它档位，例如主减速比(未显示)。 可替代地，变速器15可为连续可变变速器(CVT)。变速器15可进一步经由车桥21连接至轮胎19。轮胎19将车辆(未显示)接触于道路23。注意的是在一个示例实施例中，该动力传动系统连接在行驶在道路上的乘用车内。尽管可使用多种车辆配置，在一个示例中，发动机为唯一的动力源，并且因此车辆不是混合动力、插电式混合动力等车辆。在其它实施例中，该方法可并入混合动力车辆中。图2描绘了(图1中的)内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。发动机 10可接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数和经由输入装置132接收来自车辆操作者130的输入。在这个例子中，输入装置132包括加速踏板和用于成比例地产生踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸(在这里也称为燃烧室)14可包括带有定位于其内的活塞138的燃烧室壁136。活塞138可连接至曲轴140以便使活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可经由中间传动系统连接至车辆的至少一个驱动轮。 而且，起动马达可经由飞轮连接至曲轴140以开始发动机10的起动运转。汽缸14能够经由多个进气道142、144和146接收进气。进气道146能够与除了汽缸14之外的发动机10的其它汽缸连通。在一些实施例中，进气道中一个或多个可包括增压装置例如涡轮增压器或机械增压器。例如，图2显示了发动机10配置有包括设置在进气道142和144之间的压缩器174和沿排气道148设置的排气涡轮176。压缩器174可为至少部分地经由轴180由排气涡轮176驱动，在这里增压装置配置为涡轮增压器。然而， 在其它示例中，例如在发动机10设有涡轮增压器的情况下，可选地省略排气涡轮176，其中压缩器174可由来自马达或发动机的机械输入驱动。可沿发动机的进气道设有包括节流板 164的节气门162用于改变提供至发动机汽缸的进气的流速和/或压力。例如，如图2所示，节气门162可设置在压缩器174的下游，或者可替代地提供在压缩器174上游。排气通道148能够从除汽缸14之外的发动机10的其它汽缸接收排气。排气传感器1 显示为连接至排放控制装置178上游的排气道148。传感器1 可为用于提供排气空燃比指示的多种适合的传感器，例如线性氧传感器或UEGO (通用或宽域排气氧传感器)、 双态氧传感器或EGO (排气氧传感器)、HEG0(加热型EGO)、氮氧化物、碳氢化合物或一氧化碳传感器。排放控制装置178可为三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、多种其他排放控制装置或其组合。可通过位于排气通道148内的一个或多个温度传感器(未显示)测量排气温度。可替代地，可基于发动机工况(例如转速、负荷、空燃比(AFR)、火花延迟等)推断排气温度。 此外，可通过一个或多个排气传感器1 计算排气温度。应了解排气温度可替代地可以通过这里列出的任何温度估算的组合来估算。发动机10的每个汽缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，汽缸 14显示为包括位于汽缸14的上部区域的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀 156。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸(包括汽缸14)可包括位于该汽缸的上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。进气门150通过经由驱动系统151的凸轮驱动通过控制器12控制。类似地，排气门156可经由凸轮驱动系统153通过控制器12控制。凸轮驱动系统151和153可均包括一个或多个凸轮并且可利用由控制器12运转以改变气门运转的轮廓线变换(CPQ、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中一个或多个。进气门150和排气门156的位置可分别通过气门位置传感器155和157确定。在可替代实施例中，可通过电动气门驱动控制进气门和/或排气门。例如，汽缸14可替代地可以包括经由电动气门驱动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮驱动控制的排气门。在其它实施例中，进气门和排气门可由共用气门驱动或驱动系统，或可变气门正时驱动器或驱动系统控制。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可包括用于发动燃烧的火花塞192。点火系统190能够响应在选定运转模式下来自的控制器12的火花提前信号SA经由火花塞192 向燃烧室14提供点火火花。然而，在一些实施例中，可省略火花塞192，例如在这样的情况下发动机10可由自动点火或在一些柴油发动机的情况下通过燃料喷射发动燃烧。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可配置有提供燃料至其上的一个或多个燃料喷射器。如一个非限制性示例，汽缸14显示为包括一个燃料喷射器166。燃料喷射器 166显示为直接地连接至汽缸14用于将燃料与经由电子驱动器168从控制器12接收的FPW 信号的脉冲宽度成比例地喷射进其内。这样，燃料喷射器166将燃料以称为燃料直接喷射的方式提供至燃烧汽缸14内。尽管图2显示了喷射器166为侧面喷射器，其也可位于活塞的顶部，例如靠近火花塞192的位置处。当以醇基的燃料运转发动机时，由于一些醇类燃料的低挥发性，这种位置可改善混合和燃烧。可替代地，喷射器可位于顶部或靠近进气门处以改善混合。可将燃料从包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的高压燃料系统8输送至燃料喷射器166。可替代地，可通过单级燃料泵在低压下输送燃料，在这种情况下，在压缩冲程期间可比如果在使用高压燃料系统时更多地限制直接燃料喷射正时。此外，尽管未显示，燃料箱可具有提供信号至控制器12的压力传感器。应了解，在可替代实施例中，喷射器166可为将燃料提供至汽缸14上游的进气道内的进气道喷射器。如上所述，图2仅显示了多缸发动机的一个汽缸。同样，每个汽缸可类似地包括其自有组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。燃烧系统8内的燃料箱可保存不同性质(例如不同成分)的燃料。这些差别可包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合和/或它们的组合等。图2中所示的控制器12显示为微型计算机，包括微处理器单元106、输入/输出端口 108、用于可执行的程序和检定值的电子存储介质(在本具体例子中显示为只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。存储介质只读存储器110能够编程有代表由处理器106可执行指令的计算机可读数据用于执行下面所述的方法以及预见但未具体列出的变形。控制器12可从连接至发动机10的传感器接收多种信号，除了之前论述的那些信号，还包括来自质量空气流量传感器122的引入质量空气流量(MAF) 测量值、来自连接至冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)、来自连接至曲轴140霍尔效应传感器120(或其他类型)的脉冲点火感测信号(PIP)、来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)、来自传感器IM的绝对歧管压力信号(MAP)、来自EGO传感器 1 的汽缸空燃比(AFR)和来自爆震传感器和曲轴加速度传感器的异常燃烧。发动机转速信号RPM可由控制器12从脉冲点火感测PIP信号生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管内的真空或压力指示。图3显示了发动机10的另外部分。发动机10包括参考图2描述的进气道144和排气道148。另外，排气道148通向集成进安装在发动机10的汽缸体204上的汽缸盖102 内的排气歧管206。排气歧管可连接至包括多于一个汽缸的发动机内的多个汽缸的排气道。 排气歧管通向涡轮176。在所述实施例中，涡轮176位于汽缸盖202之外。然而，在一些实施例中，涡轮176可完全或部分集成进汽缸盖202。涡轮176配置用于接收机油以便冷却涡轮和/或润滑涡轮轴承。可通过外部机油泵212提供机油至涡轮，该机油泵212从位于曲轴箱208内的油底壳210泵送机油。机油被泵送穿过机油管路214至涡轮176。在穿过涡轮之后，机油可被传送至其它发动机组件， 例如热交换器(未显示)、和/或被传送至发动机主回油孔(未显示)、和/或如图3中所示传送穿过汽缸盖202和汽缸体204，这样可在油底壳210内重新汇聚机油。机油泵212可由一个或多个皮带或连接至发动机的滑轮(未显示)驱动或其可由外部马达216驱动。外部马达216可从发动机电池(图3中未显示)接收能量并且可由车辆的控制系统(同样未在图3中显示)控制。外部驱动机油泵允许了一种运转机动车辆的内燃发动机的方法，机动车辆能够通过至少一个涡轮增压器来增压，机动车辆具有在满足停止条件时自动地关闭内燃发动机并且在满足启动条件时自动地启动内燃发动机的启动/停止自动系统，其中，当满足停止条件时，该方法在自动关闭内燃发动机之后的延迟时间后(可预定的延迟时间(At))关闭外部驱动机油泵。例如根据下面的事实能够确定出现启动条件当机动车辆停止时，踩下的制动踏板被释放并且加速踏板被激活或驻车制动之前应用过并且加速踏板被激活，这可为例如当车辆在交通灯处停止时的情况。当车辆在有人已经进入之后静止时，激活启动按钮或点火锁以及同时激活加速踏板能够构成启动请求。进一步的组合是可能的。在行进的车辆中通过激活踩下制动踏板或经由所谓的制动辅助的相应信号以及确定的车辆速度小于大约5km/h并且特别优选地大约为Okm/h (停止状况车辆速度)形成停止条件。可替代地或另外的，还能够根据内燃发动机的节气门的快速关闭或加速踏板的位置以及前述停止状况车辆速度确定停止条件。当满足停止条件时通过延迟可预定的延迟时间来延迟内燃发动机的关闭确保了不会在满足停止条件时(特别是在以大负荷运转之后)由启动/停止自动系统直接地自动地关闭内燃发动机。内燃发动机在延迟时间期间优选继续运转在怠速模式下，其保障了至增压器的机油流动以及其冷却。然而，在本发明的理解范围内也可想到通过(可变或不可变)油泵(即外部驱动油泵)在后运行模式下维持机油压力或机油流动，该油泵不会由内燃发动机直接地驱动，例如可能在需求调节的油泵的情况下。这是有利的以至于能够随后关闭内燃发动机而不会中断机油流动。这意味着在内燃发动机关闭之后的特定时间段通过外部驱动机油泵能够维持涡轮增压器内的机油流动直至产生特定外围状况。这里的特定时间段优选对应于延迟时间，将在下面给出外围状况的细节。因此至少在延迟时间维持了涡轮增压器的转子轴承的润滑剂供应并且确保了引导热量离开涡轮增压器的转子轴承。防止涡轮增压器内(特别是在轴承点处)的润滑过热，其避免了由热涡轮导致的轴的后续热引起转子轴承内出现润滑油的碳化，并且因此防止轴承覆盖有碳烟。在可预定的延迟时间已经过去之后，通过在怠速模式下运转有利地冷却内燃发动机至关闭内燃发动机不会导致涡轮增压器内的润滑油被碳化风险的程度。类似地应用至延迟关闭外部驱动油泵，其使得热量通过机油的流动被引导离开，结果是关闭外部驱动油泵不会导致涡轮增压器内的润滑油被碳化的风险。如果在可预定的延迟时间已经过去仍然满足停止条件，通过启动/停止自动系统以常规方式关闭内燃发动机或者关闭外部驱动油泵。然而，如果在延迟时间期间停止条件被启动条件取代，例如因为用户释放工作中的制动踏板并且激活加速踏板，当启动条件满足时启动/停止自动系统进入常规模式，即内燃发动机或外部驱动油泵不会关闭。根据本发明的一个实施例，根据包括发动机扭矩、发动机转速、机油温度、冷却剂温度和排气温度来确定可预定的延迟时间。结果，能够在任何时间精确确定内燃发动机的运转状态，特别是负荷状态。如果例如不能立即监视或评估内燃发动机的输出扭矩或发动机扭矩，能够从例如排气温度推断内燃发动机的负荷状态。内燃发动机的排气温度越高，内燃发动机的运转负荷状态越大。可替代或另外的，能够例如直接地测量机油温度和/或冷却剂温度和/或排气温度并且使用其以确定内燃发动机的负荷状态。因此，还能够以任何所需的组合来使用多个上述运转参数以确定内燃发动机的运转状态并且因此以确定内燃发动机的即时负荷状态。当然，这些指定的运转参数还被包括于外部驱动机油泵的延迟关闭的确定中。根据内燃发动机的运转状态和负荷状态以及内燃发动机在这个负荷状态下运转的紧接在发生停止条件之前的时间周期来确定延迟时间，其优选地用于内燃发动机在怠速模式下的后运转以便于后者能够充分地冷却，结果是在关闭内燃发动机之后在涡轮增压器或涡轮增压器轴承内不会发生润滑机油的碳化。总体上，内燃发动机的负荷状态越大，延迟时间选择的值越大，并且因此其运转温度紧接着在发生停止条件之前选择。这类似地也应用于外部驱动机油泵，即根据内燃发动机的运转状态或负荷状态以及内燃发动机在这个负荷状态下运转的紧接在发生停止条件之前的时间周期来确定外部驱动机油泵的后运转 (其中内燃发动机关闭)所需的延迟时间，结果是尽管关闭内燃发动机，涡轮增压器或涡轮增压器轴承内的润滑机油不会发生碳化。总体上，内燃发动机的负荷状态越大，延迟时间选择的值越大，并且因此其运转温度紧接着在发生停止条件之前选择。另一方面，根据本发明的可预定的延迟时间还能够预定为零秒，结果是当满足停止条件时或外部驱动机油泵立即关闭时启动/停止自动系统能够直接地关闭内燃发动机。 例如，情况可为如果在发生停止条件之前内燃发动机未运转在大负荷范围并且因而不存在如果立即关闭内燃发动机涡轮增压器的转子轴承内的润滑机油被碳化的风险。在此情况下，当满足停止条件时启动/停止自动系统无延迟地执行其常规功能，其结果是能够实现燃料的最大节约以及最大可能减少排气排放。此外，在根据本发明的方法的一个实施例中，有个规定为例如可预定延迟时间由维修技术人员永久预定，即例如通过编程并且不会在内燃发动机的后续运转期间改变。在此情况下，会为延迟时间选择值，其在所有或大多数内燃发动机的工况下确保在已经过了延迟时间之后关闭内燃发动机或外部驱动机油泵时不存在润滑机油碳化的风险。永久预定的延迟时间在这样的情况下是有利的，其能够完全免除探测、监视和评估在根据本发明的方法的内燃发动机的运转期间的运转参数。本发明也特别适合改装的带有启动/停止自动系统的机动车辆，因为如上所述所需要做的是确定内燃发动机的负荷状态和根据车辆中已经可用的至少一个运转参数得出的延迟时间，并且当满足停止条件时后续推迟延迟时间输出启动/停止自动系统的停止信号或中断所述停止信号。类似地应用于外部驱动机油泵，尽管由于停止信号立即关闭内燃发动机，而推迟延迟时间来关闭外部驱动机油泵的运转。通常经由用于车辆的总线系统 (例如CAN或LIN)来访问上述运转参数。图4显示了根据本发明的方法300的示例性实施例的流程图。该方法能够通过控制单元(例如机动车辆的控制器1 来执行。在302处，方法300包含确定发动机运转参数。运转参数可包括发动机扭矩、发动机转速、机油温度、排气温度和冷却剂温度、节气门位置、制动踏板位置和/或加速踏板位置以及车辆速度。在304处，确定是否满足停止条件。 例如，如果行驶车辆中的制动踏板激活时并且确定车辆速度优选地低于大约5km/h并且更优选地为大约Okm/h (停止状况车辆速度)，则满足这种条件。可替代的或除此之外的，也能够通过快速地关闭节气门或加速踏板的位置以及前面提及的停止状况车辆速度来确定停止条件。如这里使用的自动停止的停止条件可参考由控制器确定的停止条件，而不需要车辆驾驶员指示发动机关闭(例如不需要驾驶员关闭点火钥匙)。如果在304处确定停止条件未出现(“N”)，根据本发明的方法300继续使用306 处的当前运转参数运转发动机，在这之后方法300结束。应当注意根据本发明的方法300 能够在任何时间执行以及在需要时执行。如果在304处确定满足停止条件(“Y”)，根据本发明的方法300继续至308处， 在308处其确定所选择的温度是否高于阈值。所选择的温度可包括排气温度、机油温度和 /或冷却剂温度。取决于测量的哪个温度，该阈值可为任何合适的温度，其指示如果在自动停止期间结束冷却可导致涡轮损坏的高发动机温度、冷却剂温度和/或排气温度。如果在308处探测到排气温度和/或机油温度和/或冷却剂温度不高于阈值 (“N”)，根据本发明的方法300继续至310处，在310处如果已经在304处探测满足停止条件则无延迟地关闭内燃发动机。当满足自动停止条件时，控制器12可通过切断至发动机的燃料和火花来开始发动机关闭。随后外部驱动机油泵也能够无延迟地关闭。随后，根据本发明的方法结束。如已经提及的，根据本发明的方法能够在任何时间执行以及在需要时执行。如果在308处探测到排气温度和/或机油温度和/或冷却剂温度高于阈值(“Y”)， 根据本发明的方法300继续至312处以延迟机油泵关闭。延迟关闭机油泵可允许持续泵送机油至涡轮以使得能够进行涡轮冷却和润滑直至充分冷却涡轮。延迟关闭包括在314处确定延迟时间At。可根据发动机温度、排气温度和/或冷却剂温度、发动机转速、发动机负荷等确定延迟时间。在一个示例中，对于第一涡轮温度高于阈值第一量，控制器可响应自动停止条件关闭发动机，但是继续泵运转第一持续时间。对于第二涡轮温度高于阈值第二、更大量(例如比第一温度更高的温度)，控制器可响应自动停止条件关闭发动机，但是继续泵运转比第一持续时间更长的第二持续时间。此外，在发动机关闭状况期间可调节电动机油泵的转速，例如对于较高涡轮温度则选择较高泵转速而非或另外的在关闭之后的更长泵运转。在其它实施例中，例如可响应发动机关闭降低涡轮转速以保存电池能量。在一些实施例中，内燃发动机可继续以怠速模式运转前面确定的延迟时间Δ t，即不会在316处预定的延迟时间期间关闭。当在泵由发动机机械驱动时这是必须的。在其它实施例中，发动机可立即关闭并且外部驱动机油泵可继续运转(例如通过外部马达)延迟时间At。在两个实施例中，机油泵不会关闭直至在318处已经过了延迟时间。一旦已经过了延迟时间，可关闭泵和/或发动机，在这之后方法可结束。如已经提及的，根据本发明的方法300能够在任何时间执行以及在需要时执行。因此，方法300提供用于如果发动机的一个或多个温度高于阈值则延迟机油泵关闭。当涡轮的温度高于阈值可继续运转机油泵。涡轮温度可根据发动机运转温度(例如排气温度、机油温度和/或冷却剂温度)来估算。如果涡轮温度高于阈值，可在指示自动停止之后的发动机关闭后延迟预定时间量来关闭机油泵。在其它实施例中，可延迟发动机和机油泵关闭。如果涡轮温度不高于阈值，则可在指示自动停止之后(在紧接着确定自动关闭发动机之后并且无时间延迟)与发动机同时地关闭机油泵。如上所述，在两种状况下(例如涡轮温度低于阈值的第一状况和涡轮温度高于阈值的等状况)，机油泵和发动机的关闭响应于满足发动机的自动停止条件。在所描述的示例性实施例中根据排气温度和/或机油温度和/或冷却剂温度确定延迟时间At。如果这些温度中一个已经超过特定限制值或阈值，这表明具有大负荷需求的内燃发动机的运转状态。因此，前面探测的温度越高以及已经超过特定限制值越多，则将选择或定义越长的延迟时间At。在本发明的理解内延迟时间At能够具有不同于用于延迟关闭外部驱动油泵的延迟时间At(如果内燃发动机没有延迟地关闭)的用于延迟关闭内燃发动机的绝对值。还应该注意的是延迟时间At可以适合于内燃发动机的各自的当前工况。这确保了一旦运转状态允许能够关闭内燃发动机或外部驱动油泵以降低涡轮增压器内的润滑油的碳化风险。根据本发明的方法不限制于这里描述的以及图4中所示的示例性实施例。例如， 只要满足停止条件，延迟时间At能够定义为具有特定绝对值而不需要再次确定所述值。 因此，也能够例如使用不同于在示例性实施例中使用的运转参数(例如机油温度、排气温度和/或冷却剂温度)的运转参数用于确定延迟时间At，例如发动机扭矩、发动机转速或甚至能够根据内燃发动机的负荷状态确定或计算的其它运转参数。此外，根据本发明的方法当然也能够应用于带有混合动力的机动车辆(除了内燃发动机，其还具有至少一个电动马达)中。由于当外部温度低时机油温度和水温会低，然而，由于驱动操纵涡轮增压器仍然会达到关键温度，并且可替代的或另外的，时间积分器还能够根据踏板位置、发动机特性图表和在时间积分器内的运转周期防止在关键时间增量之上时关闭发动机。
图5显示了根据本发明一个实施例包括发动机转速500、涡轮温度510和泵转速 520的示例发动机迹线。每个迹线描绘了沿y轴为从最小量(例如零)至最大量的各个运转参数，以及沿χ轴为时间。在502处，发动机转速下降到阈值量之下，例如600RPM。如果已经满足其它自动停止条件，例如制动踏板被压下等，通过停止燃料喷射和火花至发动机 (例如由垂直虚线指示)自动地关闭发动机。由于自动停止，发动机转速下降至零。涡轮温度具有由水平虚线指示的阈值，高于其则可持续接收发动机机油以便被冷却。当在发动机的自动停止时间处涡轮温度高于阈值时，泵关闭被延迟，如由延迟时间At指示。在发动机关闭之后的泵运转期间，泵在运转，然而，在所描绘的实施例中，其运转在比当发动机运转时低的转速下。在预定的时间量之后，其可基于涡轮温度(例如，延迟时间可在涡轮温度下降低于504处的阈值时结束)，如在506处可见，泵可被关闭。在一个优选实施例中，根据本发明的方法用于机动车辆中，该机动车辆带有内燃发动机、至少一个涡轮增压器用于增压内燃发动机和用于在满足停止条件时自动地关闭内燃发动机并且在满足启动条件时自动地启动内燃发动机的启动/停止自动系统。机动车辆还具有控制装置，通过该控制装置能够如这里所述执行根据本发明的方法。由于在延迟时间内内燃发动机或外部驱动油泵能够持续运转，因此，能够维持机油流动。在另一实施例中，一种用于发动机内的涡轮增压器的方法可包括如果满足发动机的自动停止条件，自动地关闭发动机、关闭配置用于泵送机油至涡轮增压器的涡轮的机油泵同时在第一条件下自动关闭自动发动机以及在第二条件下在自动关闭发动机之后的预定时间延迟之后关闭机油泵。第一条件可包括当涡轮温度低于阈值，并且第二条件可包括当涡轮温度高于阈值。预定时间延迟可基于涡轮温度，并且涡轮温度越高其会越长。另外， 第一和第二条件均包括满足车辆的自动停止条件。应当了解，此处公开的配置与例程实际上为示例性，且这些具体实施例不应理解为是限制性，因为可能存在多种变形。例如，上述技术可应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置4 缸、和其他发动机类型。本发明的主题包括多种系统与配置以及其它特征、功能和/或此处公开的性质的所有新颖和非显而易见的组合与子组合。本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和次组合。这些权利要求可引用“一个”元素或“第一”元素或其等同物。这些权利要求应该理解为包括一个或多个这种元素的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元素。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和次组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求得到主张。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，也被认为包括在本发明主题内。
权利要求
1.一种运转运转机动车辆的内燃发动机的方法，包含 运转至少一个涡轮增压器；运转启动/停止自动系统，所述启动/停止自动系统在满足停止条件时自动地关闭所述内燃发动机并且在满足启动条件时自动地启动所述内燃发动机；及当满足所述停止条件时，所述内燃发动机的所述自动关闭被延迟可预定的延迟时间 (At)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当满足所述停止条件时，外部驱动油泵的关闭被延迟在所述内燃发动机的所述自动关闭之后的可预定延迟时间(At)。
3.如权利要求1或者所述的方法，其特征在于，根据从由发动机扭矩、发动机转速、机油温度、冷却剂温度和排气温度组成的组中选择的至少一个运转参数确定所述延迟时间 (At)。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述延迟时间(At)为永久性预定的并且不会在所述内燃发动机运转期间改变。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含通过控制装置控制所述自动启动/停止。
6.一种用于发动机中的涡轮增压器的方法，包含 通过机油泵泵送机油至涡轮增压器的涡轮；在第一条件下，响应于所述发动机的自动停止条件关闭所述机油泵；及在第二条件下，响应于所述发动机的所述自动停止迟于在所述第一条件下关闭所述机油泵。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一条件包含所述涡轮的温度低于阈值。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二条件包含所述涡轮的所述温度等于或高于所述阈值。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，基于排气温度、机油温度和冷却剂温度估算所述温度的所述温度。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包含在所述第一条件和所述第二条件下，响应所述发动机的所述自动停止条件自动地关闭所述发动机。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，自动地关闭所述发动机包含在所述第一和第二条件下的所述自动停止条件立即关闭所述发动机。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，自动地关闭所述发动机包含响应于在所述第一条件下的所述自动停止条件立即关闭所述发动机并且响应在所述第二条件下的所述自动停止条件在所述时间延迟之后自动地关闭所述发动机。
13.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包含在所述第二条件下，在所述时间延迟期间持续运转所述机油泵同时响应所述发动机的所述自动停止条件立即自动地关闭所述发动机，所述机油泵由外部马达驱动。
14.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述发动机的所述自动停止条件基于制动踏板位置、发动机转速和发动机负荷中一个或多个。
15.一种系统，包含发动机；包括由所述发动机的排气驱动的涡轮的涡轮增压器； 由外部马达驱动的机油泵；配置用于通过所述机油泵输送机油至所述涡轮的机油管路；及控制器，其配置用于 如果满足所述发动机的自动停止条件， 自动地关闭所述发动机；关闭所述机油泵同时在第一条件下自动关闭所述发动机；及在第二条件下所述自动关闭发动机之后的预定时间延迟之后关闭所述机油泵。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述预定时间延迟根据包括发动机扭矩、 发动机转速、发动机机油、冷却剂温度和排气温度的一个或多个当前发动机运转参数。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第一条件包含排气温度、机油温度和冷却剂温度低于阈值中的一个或多个。
18.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第二条件包含排气温度、机油温度和冷却剂温度高于阈值中的一个或多个。
19.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述发动机的所述自动停止条件基于制动踏板位置、发动机转速和发动机负荷中一个或多个。
20.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述时间延迟为设定时间延迟，所述设定时间延迟与当前运转参数无关而不会改变。
全文摘要
本发明公开了一种运转机动车辆的内燃发动机的方法。该方法包括运转至少一个涡轮增压器，运转启动/停止自动系统，其在满足停止条件时自动地关闭内燃发动机并且在满足启动条件时自动地启动内燃发动机的启动/停止自动系统，其中，当满足停止条件时，内燃发动机的自动关闭被延迟可预定的延迟时间(Δt)。在一个示例中，可延迟发动机的自动关闭以便确保涡轮增压器充分冷却。
文档编号F02D45/00GK102465775SQ201110370100
公开日2012年5月23日 申请日期2011年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者H·施托费尔斯, L·施通普 申请人:福特环球技术公司