[發明專利]用于操作電動渦輪增壓器的方法和系統

在審

• 申請號: 201910032101.X
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN110056438A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 帕特里克·馬修斯;泰勒·凱利
• 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;F02D41/06;F02B37/14;F02B37/18;F02B39/10;F02D23/00;F01D17/00;F01D15/08;H02J7/34
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

本公開提供“用于操作電動渦輪增壓器的方法和系統”。描述了用于操作包括電動渦輪增壓器的內燃發動機的系統和方法。所述系統和方法可以以馬達模式或發電機模式操作所述電動渦輪增壓器。所述電動渦輪增壓器可以以發電機模式操作，以減少在馬達模式下激活電動渦輪增壓器的時間量。

技術領域

本說明書涉及用于操作聯接到內燃發動機的電動渦輪增壓器的方法和系統。所述方法和系統可用于減少電動渦輪增壓器的激活時間。

背景技術

車輛可以包括用于推進車輛的內燃發動機，并且發動機可以包括用于增加發動機的輸出的渦輪增壓器。可以經由排氣來驅動渦輪增壓器以對進入發動機的空氣加壓，從而增加發動機的容量以產生電力。渦輪增壓器還可以包括電機，用于在發動機排氣流量較低時增加到達發動機的空氣流量。電機可以由逆變器提供電力。逆變器將直流(DC)電力轉換為交流(AC)電力，使得電機可以生成扭矩以旋轉渦輪增壓器的壓縮機。逆變器可以包括電力濾波電容器，必須在電機可以作為馬達操作之前將電力濾波電容器充電到閾值電平。電力濾波電容器可以經由電力接觸器由車輛系統電源提供電力。由于診斷、系統檢查功能以及在發動機起動請求時的其他原因，車輛系統電源可能無法在一段時間內向電力濾波電容器提供電力。因此，可以將電力接觸器在打開狀態保持一段時間，然后才可以對電力濾波電容器充電。因此，在發動機起動和運行之后，電機可能無法提供扭矩來使渦輪增壓器壓縮機旋轉預定時間量。因此，如果車輛起動并且駕駛員剛好在發動機起動之后請求電力，則發動機性能可能低于預期。

發明內容

發明人在本文已經認識到上述問題并且已經開發了一種發動機操作方法，該發動機操作方法包括：將輸入接收到控制器，該輸入指示起動發動機的請求；以及響應于所接收的輸入而經由控制器以發電機模式操作電動渦輪增壓器并且對聯接到DC總線的電力濾波電容器充電。

通過響應于到控制器的指示發動機起動請求的輸入而以發電機模式操作電動渦輪增壓器并且對聯接到DC總線的電力濾波電容器充電，可以提供以下技術結果，即在電力接觸器閉合之前對電力濾波電容器充電，使得與僅經由車輛系統電源對電力濾波電容器充電的情況相比，電動渦輪增壓器可以更早地以馬達模式操作。

本說明書可以提供若干優點。具體地，該方法可以減少電力接觸器閉合時與電動渦輪增壓器可以以馬達模式操作時之間的時間量。此外，該方法可以減少車輛系統電源上的電氣載荷。此外，該方法可以提供對電力濾波電容器的精確的充電控制。

當單獨或結合附圖考慮以下詳細描述時，本說明書的上述優點和其他優點和特征將變得顯而易見。

應當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹在詳細描述中進一步描述的一些概念。這并不意味著識別要求保護的主題的關鍵或必要特征，所述要求保護的主題的范圍由具體實施方式后面的權利要求唯一地限定。此外，所要求保護的主題不限于解決上文或本公開的任何部分中提及的任何缺點的實現方式。

附圖說明

通過單獨地或參考附圖閱讀本文中稱為具體實施方式的實施例的示例，將更全面地理解本文所述的優點，附圖中：

圖1是內燃發動機的示意圖；

圖2是逆變器和電驅動渦輪增壓器的示意圖；

圖3是根據圖4的方法的示例發動機操作序列；以及

圖4示出了用于操作發動機和電驅動渦輪增壓器的方法的流程圖。

具體實施方式

本說明書涉及操作包括電動渦輪增壓器的發動機。發動機可以是圖1所示的類型，且它可以包括電動渦輪增壓器。電動渦輪增壓器可以以馬達模式和發電機模式操作。電動渦輪增壓器可以在其以馬達模式操作時壓縮進入發動機的空氣。電動渦輪增壓器可以在其以發電機模式操作時將來自車輛排氣系統的能量轉換成電力。電動渦輪增壓器可以電聯接到逆變器，如圖2所示。如圖所示，電動渦輪增壓器和發動機可以根據圖4的方法以圖3的序列操作。