[發明專利]用于改進渦輪增壓發動機的停止和起動的方法和系統

有效

• 申請號: 201310343844.1
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN103670683B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: J·F·斯塔尼克;J·A·洛克伍德;S·哈舍米;D·C·弗蘭克斯
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02B37/24
• 分類號: F02B37/24
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民,董巍

技術領域

本發明涉及用于改進渦輪增壓發動機的停止和起動的方法和系統。

背景技術

發動機可以自動停止和起動以節省燃料。但是，每次發動機自動停止和起動，增加發動機排放和駕駛員不滿意度的可能性會增加。例如，如果在發動機停止過程中發動機旋轉時間比希望的時間長，則發動機可能泵入空氣到排氣系統中，使得排氣后處理部件的運行可能變差。另一方面，在發動機重新起動過程中發動機轉速會增加，使得在發動機起動過程中多于希望的發動機轉矩量被傳輸給車輪。因此，發動機自動停止和起動會以發動機排放和駕駛員滿意為代價改善燃料經濟性。

發明內容

本文的發明人已經認識到上面提到的缺陷并且已經研發出一種發動機系統，包括：發動機；連接于該發動機的渦輪增壓器，該渦輪增壓器包括可調節渦輪葉片；和控制器，其包括響應停止發動機的請求來調節渦輪葉片位置的非瞬態指令，該位置被調節成增加發動機排氣背壓。

在發動機停止過程中通過調節渦輪葉片位置，能夠減少用于停止發動機的時間量。因此，能夠減少在發動機停止過程中泵送通過發動機的空氣量。而且，在發動機起動過程中可以調節渦輪葉片以減少發動機轉速過調。結果，在發動機自動起動過程中希望的轉矩量可以從發動機傳輸給車輛車輪。

在另一個實施例中，一種發動機系統包括：發動機；連接于該發動機的渦輪增壓器，該渦輪增壓器包括可調節渦輪葉片；和控制器，其包括響應停止發動機的請求來調節渦輪葉片位置的非瞬態指令，在發動機停止過程中渦輪葉片位置被調節成增加發動機排氣背壓，該控制器還包括在發動機起動過程中通過調節渦輪葉片位置來增加發動機排氣背壓的附加非瞬態指令。

在另一個實施例中，該發動機系統還包括與渦輪增壓器渦輪軸電連通的電氣裝置。

在另一個實施例中，該電氣裝置是馬達，并且還包括響應停止發動機的請求來增加負馬達轉矩的附加指令。

在另一個實施例中，該發動機系統還包括在發動機起動過程中增加負馬達轉矩的附加指令。

在另一個實施例中，該發動機系統還包括響應發動機轉速來調節該負馬達轉矩的附加指令。

在另一個實施例中，一種發動機控制方法包括響應發動機停止和起動請求來調節渦輪增壓器的葉片位置以增加發動機排氣背壓；和在發動機停止過程中在調節渦輪增壓器的葉片位置以增加發動機排氣背壓之后，調節該渦輪增壓器的葉片位置以減小發動機排氣背壓。

在另一個實施例中，發動機停止包括在發動機停止請求之后的發動機旋轉。

在另一個實施例中，該發動機控制方法還包括在發動機加速（run-up）期間響應發動機轉速來調節該葉片位置。

在另一個實施例中，該發動機控制方法還包括在發動機停止和發動機起動過程中增加與渦輪增壓器連通的電動機器的負轉矩。

在另一個實施例中，該發動機控制方法還包括在發動機停止過程中在駕駛員改變想法條件期間調節葉片位置以至少部分地打開渦輪增壓器渦輪葉片。

在另一個實施例中，該發動機控制方法還包括在發動機加速期間響應發動機轉矩要求在發動機起動過程中調節葉片位置。

本發明具有若干優點。例如，該方法可以減少在發動機停止過程中的發動機排放。此外，該方法可以改進發動機起動。還有，該方法可以提供用于自動停止和起動的車輛的改進的駕駛體驗。

本發明的上述優點和其他優點，以及特征從下面單獨的或結合附圖的詳細描述將容易明白。

應當明白，提供上面的概述是為了以簡單的形式引進選擇的構思，這種構思在詳細描述中進一步描述。這并不意味著視為所主張主題的關鍵的或基本的特征，所主張主題的范圍由詳細描述之后的權利要求唯一地限定。而且，所主張的主題不限于解決上面指出的或本發明的任何部分指出的任何缺點的裝置。

附圖說明

圖1示出發動機的示意圖；

圖2和圖3示出用于調節發動機排氣背壓的示范性裝置；

圖4和圖5示出模擬的發動機起動和停止序列；

圖6和圖7示出示范性系統框圖；

圖8和圖9示出用于運行發動機的示范性方法。

具體實施方式