[發明專利]用于包括壓縮機的發動機的瞬時動力控制方法

在審

• 申請號: 201810553730.2
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108979877A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: J·E·羅林格;T·凱利;P·馬修斯
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;張凱

本申請涉及用于包括壓縮機的發動機的瞬時動力控制方法。公開了用于操作包括電驅動壓縮機的發動機的系統和方法。在一種示例中，確定車輛操作模式并且響應于所述車輛操作模式調整電驅動壓縮機的轉速，使得發動機可以響應于增加的扭矩命令更快地供應扭矩。

技術領域

本發明涉及用于提供對瞬時發動機動力請求或命令的補償的系統和方法。所述系統和方法可以適用于包括壓縮機的發動機，所述壓縮機用于對進入所述發動機的空氣進行加壓。

背景技術

發動機可以包括壓縮機以增加發動機動力。壓縮機可以是渦輪增壓器或機械增壓器的一部分。在低發動機負荷下，壓縮機可以以低發動機轉速旋轉并且提供很小的增壓。隨著發動機負荷增加，壓縮機轉速可以增加以便向發動機提供增加的增壓。然而，由于壓縮機具有慣性，因此使壓縮機達到其提供期望增壓水平的速度可能需要比期望更長的時間。命令增加的發動機動力與增壓壓力達到滿足增加的發動機動力的值之間的延遲時段可以被稱為壓縮機遲滯。

用于減少來自渦輪增壓器或機械增壓器的壓縮機遲滯的一種方式是安裝與機械增壓器或渦輪增壓器串聯的電驅動壓縮機(electrically driven compressor)。因為電驅動壓縮機可以具有較短的響應時間，所以電驅動壓縮機可以減小壓縮機遲滯時間。盡管如此，電驅動壓縮機也必須克服其壓縮機和旋轉部件的慣性以滿足期望的增壓壓力。至少一組驅動條件暴露了電驅動壓縮機的限制。具體而言，在請求的動力較高與請求的動力較低之間的持續時間短的狀況期間，電動壓縮機可能無法使壓縮機從低速度加速到較高速度以滿足增壓要求。因此，車輛的駕駛員可能在發動機動力的產生中經歷某種延遲。例如，在巖石爬行模式或越野行駛期間，車輛駕駛員可以發起對大量發動機動力的短暫請求以便在車輛路徑中的巖石上方移動。一旦克服了巖石或障礙物，車輛駕駛員可以減小發動機扭矩需求，使得可以控制車身運動和車輛加速度。車輛駕駛員可能必須克服若干緊密間隔的障礙物，從而導致一系列大發動機扭矩需求，每個大發動機扭矩需求之后是大發動機扭矩減小。在此類狀況期間，電驅動壓縮機可能無法像期望地那樣快速地遞送增壓，使得駕駛員可能注意到發動機提供請求的扭矩時的某種猶豫。因此，當大扭矩需求與小扭矩需求之間的時間短時，提供滿足駕駛員需求扭矩的及時方式將是期望的。

發明內容

本發明人在此已經認識到上述問題并且已經開發一種發動機操作方法，該發動機操作方法包括：在第一模式中，在發動機以怠速旋轉并且駕駛員需求扭矩為零時，使電驅動壓縮機以基本速度(base speed)旋轉；以及在第二模式中，在所述發動機以怠速旋轉并且駕駛員需求扭矩為零時，使所述電驅動壓縮機以所述基本速度加上偏移速度(offsetspeed)旋轉。

通過以基本速度加上偏移速度旋轉電驅動壓縮機，即使在車輛駕駛員在短時間段內增加和減少駕駛員需求扭矩的狀況期間也可以使加壓空氣可用于發動機。速度偏移增加了增壓壓力，使得如果車輛駕駛員在釋放加速器踏板之后快速地請求扭矩，則可以使大量空氣可用于發動機，從而使得發動機扭矩可以被快速地增加。

在另一些示例中，減少的電動壓縮機轉速命令或請求可以被低通濾波，使得電動壓縮機轉速達到用于發動機怠速狀況的基本壓縮機轉速的時間量增加。因此，壓縮機轉速從較高速度減小到基本速度可能需要較長的時間，使得如果駕駛員在短時間段內請求附加扭矩，則電動壓縮機轉速處于比基本電動壓縮機轉速高的水平。以此方式，與電動壓縮機轉速在駕駛員釋放加速器踏板之后快速減小到基本速度相比，可以向發動機提供附加的空氣。

本發明可以提供若干優點。具體地，與電動壓縮機以用于基本發動機怠速狀況的速度旋轉相比，所述方法可以在發動機怠速狀況下提供較高水平的增壓。另外，所述方法可以減小發動機提供期望的扭矩量的時間量。更進一步地，所述方法可以被并入瞬時動力性能模式，可以自動進入或通過人類駕駛員輸入來進入所述瞬時動力性能模式。

當單獨采用以下的具體實施方式或結合附圖時，從其中可以容易理解本發明的上述優點和其他優點以及特征。