控制涡轮增压发动机的方法
【专利说明】控制涡轮増压发动机的方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求2014年10月16日提交的编号为1418323.0的英国专利申请的优先权，在此引入其全部内容作为参考以用于所有目的。
技术领域
[0003]本公开涉及机动车辆的涡轮增压发动机的控制，并且具体地涉及这种发动机的至少一个汽缸的停用和重新激活的控制。
【背景技术】
[0004]机动车辆可以包括带集成式起动发电机(belt integrated starter-generator)(BISG)，带集成式起动发电机可以被用作马达，以起动机动车辆的发动机，带集成式起动发电机可以作为发电机操作，以生成由机动车辆使用的电能，并且在一些情况下，通过例如提供协助发动机的扭矩来帮助驱动机动车辆。
[0005]BISG在机动车辆的滑行(coast down)期间也可以被用于从机动车辆恢复能量(recuperate energy)。
[0006]滑行是机动车辆的操作者不请求来自发动机的扭矩的传送的情况。
[0007]为了使能量被BISG恢复，发动机经常不得不转至BISG来恢复动能，并且其中发动机和行路轮(road wheel)之间的传动系保持完整且连接/接合。
[0008]为了增加可以被BISG回收的动能，并且因此增加燃料的经济性，发动机摩擦会被降低到最低可能的值。一种降低发动机摩擦的方法是汽缸停用。测试工作已经指明在滑行期间，如果发动机的所有汽缸都被停用(例如，通过停用发动机汽缸的进气门和排气门)，则发动机摩擦会几乎减半。由于通过降低发动机摩擦损耗，将可以被BISG回收的增加的能量进入电存储设备(电池)，所以发动机的所有汽缸的停用可以产生显著的燃料经济性的
[0009]然而，该发明人在此已经意识到在涡轮增压发动机的情况下，发动机的所有汽缸在滑行事件期间停用将导致许多问题。
[0010]首先，由于通过发动机的气流的减少或不足，在一些汽缸或所有汽缸的停用期间，涡轮增压器的转速将迅速下降。如果停用延续较长一段时间，则涡轮增压器最终会停止旋转，并且这会导致延迟直到滑行结束并且驾驶员向发动机请求扭矩时扭矩才被传送到驾驶员。
[0011]其次，如果涡轮增压器完全停止，由于涡轮增压器的轴承内的流体动压(hydrodynamic pressure)的损失，祸轮增压器的耐久性受损。
[0012]第三，如果涡轮增压器被停止，当扭矩最终被需要时，涡轮增压器将存在非常高的加速，并且这可以产生高应力，特别是在涡轮增压器的涡轮的叶片内，并且增加涡轮叶轮的叶片的疲劳率。这可以导致涡轮增压器的一个或多个叶片过早断裂，这是对于涡轮增压器和潜在地对于发动机不期望的后果。
【发明内容】
[0013]在一些示例中，在本文中描述了方案，该方案可以部分地提供控制具有带集成式起动发电机的机动车辆的涡轮增压发动机的操作的方法，其中带集成式起动发电机用于从机动车辆恢复能量，该方案提供改善的从机动车辆的能量恢复，其中具有降低的对于涡轮增压器发生损害的风险。
[0014]在一个示例中，一种控制机动车辆的涡轮增压发动机的方法，该机动车辆具有带集成式起动发电机，带集成式起动发电机可驱动地被连接到发动机，以在机动车辆的滑行期间有选择地从机动车辆恢复能量，其中该方法包括在滑行事件开始时并且请求能量回收时停用预定数量的发动机的汽缸，随着发电机从机动车辆恢复能量将带集成式起动发电机操作为发电机，将涡轮增压器的当前转速的指示与预定的最小涡轮增压器转速极限相比较，以及如果指示的涡轮增压器的转速小于预定的转速极限重新激活发动机的至少一个汽缸。
[0015]预定数量的汽缸可以是装配有汽缸停用机构的所有汽缸。有利地，如果能量恢复被最大化，那么发动机的所有汽缸可被停用。
[0016]该方法可以进一步包括如果指示的涡轮增压器的转速高于预定的涡轮增压器转速极限、滑行事件继续并且仍请求能量回收，则保持发动机的汽缸停用。
[0017]该方法可以进一步包括当滑行事件结束时，以激活状态操作发动机的至少一个汽缸。
[0018]以激活状态操作的汽缸的数量可以基于发动机需要的扭矩大小。
[0019]可以存在两个预定的涡轮增压器转速极限，当发动机的汽缸首次被停用时，使用涡轮增压器转速上限，而在发动机的至少一个汽缸已经被重新激活之后，使用涡轮增压器转速下限。
[0020]该方法可以进一步包括以迭代的方式增加重新激活的汽缸的数量，以保持涡轮增压器的转速高于涡轮增压器下限。
[0021]根据第二方面，提供一种机动车辆，其具有涡轮增压发动机、可驱动地被连接到发动机以在机动车辆的滑行期间有选择地从机动车辆恢复能量的带集成式起动发电机、储存由带集成式起动发电机回收的能量的能量存储器系统、有选择地停用发动机的汽缸的汽缸停用系统、控制带集成式起动发电机的操作的电子控制器，该能量存储器系统和汽缸停用系统响应于指示涡轮增压器的旋转速度的输入和指示机动车辆的操作状态的输入，其中当指示机动车辆的操作状态的输入指示存在滑行状态时，控制器可操作地将带集成式起动发电机作为发电机，以从机动车辆恢复能量，当滑行事件开始且能量回收被请求时，使用汽缸停用系统停用的发动机的预定数量的汽缸，并且进一步如果指示涡轮增压器的旋转速度的输入指示涡轮增压器的转速小于预定的转速极限，控制器则可操作地使用汽缸停用系统重新激活发动机的至少一个汽缸。
[0022]预定的汽缸的数量可以是装配汽缸停用机构的所有汽缸。
[0023]电子控制器被提供的指示涡轮增压器的旋转速度的输入指示涡轮增压器的转速还未下降到预定的涡轮增压器转速极限以下，并且指示机动车辆的操作状态的输入指示仍然存在滑行状态，并且仍请求能量回收，电子控制器可以可操作地保持发动机已经被停用的汽缸在停用状态中。
[0024]当指示机动车辆的操作状态的输入指示滑行事件已经结束时，电子控制器可以进一步可操作地以激活状态操作发动机的至少一个汽缸。
[0025]以激活状态被电子控制器操作的汽缸的数量基于发动机请求的扭矩的大小。
[0026]可以有两个预定的涡轮增压器转速极限被储存在电子控制器中，当发动机的汽缸首次被停用时使用高的转速极限，而在发动机的至少一个汽缸已经被重新激活之后使用第二转速下限。
[0027]电子控制器可以可操作地以迭代的方式增加被重新激活的汽缸的数量，以保持涡轮增压器的转速高于涡轮增压器下限。
[0028]应当了解，提供以上
【发明内容】
是为了以简化的形式介绍一系列概念，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。另外，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】
[0029]图1是具有涡轮增压发动机的机动车辆的示意图。
[0030]图2A和图2B是用于控制机动车辆的涡轮增压发动机的方法的流程图，其中该机动车辆具有用于从机动车辆恢复能量的带集成式起动发电机。
[0031]图3是示出当发动机的所有汽缸都被停用时，在涡轮增压器转速和涡轮增压器的时间之间的相互关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0032]参考图1，其中示出机动车辆5，该机动车辆5具有四个车轮6、7，其中的前车轮6是驱动车轮，也就是说，在该情况中，机动车辆5是前轮驱动的机动车辆5。后轮7根据车辆5的推进而旋转。
[0033]机动车辆5具有通过传动系8的方式驱动前轮6的发动机9，传动系8包括离合器、齿轮箱和差速器，其中这些都未详细示出。
[0034]发动机9是增压发动机，其具有涡轮增压器11，如本领域熟知，涡轮增压器11包括从发动机9的排气流恢复能量的涡轮和由涡轮驱动的压缩机。
[0035]发动机9由带传动驱动地连接到马达-发电机，从而形成带集成式起动发电机(BISG) 10。BISG 10可被操作为马达，以起动发动机9，或向发动机9提供动力帮助，或者BISG可被操作为发电机，以产生储存在能量存储系统15内的电能。能量存储系统包括至少一个电能存储