CN106414947B - 用于在变速器自动换档事件期间控制电子控制的涡轮增压器的系统和方法 - Google Patents

用于在变速器自动换档事件期间控制电子控制的涡轮增压器的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种内燃发动机，具有联接至所述发动机的废气管道的涡轮增压器以及废气驱动涡轮超级增压器中的电子控制的一个，并且在联接至所述发动机的输出轴的变速器的换档事件期间，通过如下方式控制所述发动机：通过确定在所述换档事件结束时的目标发动机速度，以及通过控制供应至电机的电能，所述电机可旋转地联接至可旋转轴，所述可旋转轴可旋转地联接至所述电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器，以控制联接至所述涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器的所述可旋转轴的旋转，以获得所述目标发动机速度。

Description

用于在变速器自动换档事件期间控制电子控制的涡轮增压器 的系统和方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2014年6月15日提交的美国临时专利申请序列号62/012,339的权益和优先权，其公开内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本公开涉及与内燃发动机集成的电子控制的涡轮增压器（ECT）以及用于控制该集成ECT的系统和方法。
背景技术
可能期望的是，开发用于控制与内燃发动机集成的ECT的控制策略。本文公开了一些这种控制策略。
附图说明
本公开在附图中以示例的方式但不是以限制的方式进行了图示。在认为恰当时，附图标记在附图中重复以指示对应的或者类似的元件。
图1A是用于控制与内燃发动机集成的可电子控制的涡轮增压器的系统的实施例的简化框图。
图1B是示出了图1A中图示的示例性传感器的组的简化框图。
图1C是示出了储存在图1A中图示的ECU的存储器中的一些示例性应用模块的简化框图。
图2是用于在图1A中图示的变速器的自动换档期间控制发动机输出的“自动换档控制过程”的实施例的简化流程图。
图3是由图2中图示的过程执行的“马达/发电机控制过程”的实施例的简化流程图。
图4是可以由图2中图示的过程执行的替代“马达/发电机控制过程”的实施例的简化流程图。
图5是用于控制图1A中图示的变速器的自动换档以实现图1A中图示的发动机的节省燃料操作的“档位选择控制过程”的实施例的简化流程图。
图6是发动机马力相对发动机速度的曲线图，其上叠加了多个制动燃料消耗率曲线，以图形地展示图5中图示的过程的操作。
图7是用于控制图1A中图示的发动机的操作以实现由发动机产生的废气的期望温度的“后处理装置温度控制过程”的实施例的简化流程图。
图8是由图7、图9、图10和图12中图示的过程执行的“马达/发电机控制过程”的实施例的简化流程图。
图9是用于在冷起动状况期间控制图1A中图示的发动机的操作的“冷起动控制过程”的实施例的简化流程图。
图10是用于在空档和/或驱动怠速操作期间控制图1A中图示的发动机的操作的“怠速控制过程”的实施例的简化流程图。
图11是用于在车辆减速状况期间控制发动机的操作的“车辆减速需求控制过程”的实施例的简化流程图。
图12是用于在汽缸停用和/或再启用事件期间控制发动机的操作的“按需排量控制过程”的实施例的简化流程图。
图13是由图12中图示的过程执行的“DOD（按需排量）命令状态确定过程”的实施例的简化流程图。
图14是由图11和图12中图示的过程执行的“马达/发电机控制过程”的实施例的简化流程图。
图15是用于通过将低排量发动机与电子控制的涡轮增压器集成以设计节省燃料的机动车辆的“车辆设计和操作过程”的实施例的简化流程图。
具体实施方式
尽管本公开的概念允许多种修改和替代形式，但已经通过示例的方式在附图中示出了其特定示例性实施例并且将在本文中进行详细地描述。然而，应理解，没有意图将本公开的概念限制于所公开的特定形式，而是相反，意图在于覆盖与本公开和所附权利要求书一致的所有修改、等同、以及替代。
在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的参照指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构、或者特点，但每个实施例可以不必包括该特定特征、结构、或者特点。此外，这些短语可以或者可以不必指相同的实施例。进一步地，当特定特征、结构、过程、过程步骤、或者特点联系实施例描述时，这表示使该特征、结构、过程、过程步骤、或者特点联系其它实施例（无论是否明示描述）而有效属于本领域技术人员的知识范围内。更进一步地，设想了本文所公开的任何单个特征、结构、过程、过程步骤或者特点可以与任何一个或多个其它公开的特征、结构、过程、过程步骤或者特点（无论是否明示描述）进行组合，并且因此不应推断对该组合的类型和/或数量存在限制。
本发明的实施例可以在硬件、固件、软件、或者其任何组合中进行实施。本发明的实施例还可以作为储存在一个或多个机器可读介质上的指令实施，该一个或多个机器可读介质可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以体现为任何装置或者物理结构，该装置或者物理结构用于储存或者传递呈可由机器（例如，计算装置）读取的形式的信息。例如，机器可读介质可以体现为如下任何一个或者其组合：只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、磁盘储存介质、光储存介质、闪存装置及其他。
本公开的主题的一些方面以流程图的形式在附图中进行了图示，该流程图每个描绘了由也在附图中图示的一个或多个处理器执行的过程。在一些这种流程图中，一个或多个所图示的步骤可以由虚线形状表示，以表明该步骤在所描绘的过程中是可选的并且因此可以在该过程的一些实施例中被省略。应理解，由实线形状表示的那些步骤表示形成所图示的过程的部分的过程步骤，但在一些实施例中，一个或多个这种步骤同样可以被省略或者可以被修改以包括比所图示的过程中详细说明的要求更多或者更少的要求。
现在参照图1A，示出了用于控制与内燃发动机集成的可电子控制的涡轮增压器的系统的实施例的简化框图。本文描述了用于控制一个或多个这种可电子控制的涡轮增压器的操作的多个实施例，其目的在于辅助和/或实现发动机、与其联接的变速器、和/或承载至少该发动机的机动车辆的多个操作目标。
在所图示的实施例中，内燃发动机10经由发动机10的可旋转输出传动轴12联接至变速器14。在一些实施例中，变速器14可以是具有离散档位的任何类型的变速器，在变速器中，响应于操作需求的改变而发生从一个档位至另一个档位的换档。在其它实施例中，变速器14可以是具有连续可变传动比的无极变速器（CVT）。在又其它实施例中，变速器14可以是混合变速器，例如，具有电驱动器和成组的可选档位。变速器14可以说明性地为自动变速器，例如，具有多个可选档位或者连续可变传动比，其中，在此类档位之间换档或者使该连续可变传动比改变是由变速器控制单元（TCU）自动地控制。在其它实施例中，变速器14可以具有任何数量的手动可选档位。
发动机10包括多个汽缸111-11K，其中，K可以是任何正整数。每个汽缸11或者汽缸11的子组说明性地设有燃料喷射器116，根据发动机10的类型，该燃料喷射器116可以直接联接至汽缸11的燃烧室（如图1A中图示的），或者替代地可以联接至与汽缸11相关联的燃料进气端口。如果发动机10是火花点火式发动机，则火花塞118进一步说明性地设在每个汽缸11中或者与每个汽缸11联通。
发动机10的进气歧管18经由导管22流体地联接至电子控制的涡轮增压器（ECT）28的压缩器26。在一些实施例中，导管22可以联接至常规的后冷器20的出口，并且该后冷器20的进口可以经由另一个导管24联接至压缩器26的出口。在其它实施例中，后冷器20可以被省略，并且导管22可以直接联接在进气歧管18与压缩器26的出气口之间。在一些实施例中，常规进气节流阀82可以置于导管20之中，从而使进气节流阀82的进气口在导管22与废气再循环导管52的结合点的下游流体地联接至导管22（在包括废气再循环导管52的实施例中），并且进气节流阀82的出气口流体地联接至进气歧管18。进气节流阀82说明性地可电子控制，以选择性地控制进入进气歧管18中的空气的流量。
ECT 28的压缩器26经由可旋转轴30机械地联接至涡轮32。在一些实施例中，涡轮32是具有多个不同的可选的涡轮几何形状的可变几何涡轮（VGT）32，每个涡轮几何形状均带来涡轮32中具有不同的废气通流能力。在图1A中图示的实施例中，涡轮32示出为具有多个不同的VGT位置34，其中，通过将致动器122电子地控制到离散VGT位置34中的不同位置以实现不同的可选择的通流能力。同样联接至涡轮增压器轴30的是电机36。当将电能提供至电机36的线圈38时，电机36用作驱动可旋转轴30的马达，并且当从电机36的线圈38提取电能时，电机36用作负载（施加减速力）到可旋转轴30的发电机。当作为马达操作时，电机36说明性地是高速机，其能够以比当由涡轮32独自驱动时高得多的转速以使轴30旋转；并且电机36也是高响应机，其能够比当由涡轮32独自驱动时更加快速地生成高涡轮增压器轴转速。
涡轮32的废气进口流体地联接至导管40，该导管40也说明性地联接至废气后处理装置42的废气出口。在一个实施例中，该废气后处理装置42的废气进口经由导管44流体地直接联接至发动机10的废气歧管50。在一些实施例中，废气再循环（EGR）布置可以置于进气歧管18与废气歧管50之间，如图1A中图示的。在该实施例中，废气再循环导管52可以联接至废气导管并联接至EGR阀54的一端。该EGR阀54的相对端可以说明性地联接至EGR冷却器56的废气进口，并且EGR冷却器56的废气出口可以联接至进气导管22。EGR阀说明性地是可电子控制的以选择性地允许发动机10产生的废气的可控制的量以常规方式穿过到进气歧管18中。进一步地，在该实施例中，另一个废气后处理装置46的废气出口可以在废气导管44与EGR导管52的结合点的上游联接至废气导管44，并且废气后处理装置46的废气进口可以经由废气导管48直接联接至废气歧管50。在一些实施例中，可以在EGR管道52中提供氧化催化剂以代替EGR冷却器56或者作为EGR冷却器56的添加。
在一些实施例中，发动机10可以具有与其联接的单个ECT 28，如刚刚所描述的。在其它实施例中，ECT 28的压缩器26的进气口可以经由导管58流体地联接至另一个电子控制的涡轮增压器（ECT）66的压缩器64。在一些这种实施例中，导管58可以联接至另一个常规中冷器60的出口，并且该中冷器60的进口可以经由另一个导管62联接至压缩器64的出气口。在其它实施例中，中冷器60可以被省略，并且导管58可以直接联接在ECT 28的压缩器26的进气口与ECT 66的压缩器64的出气口之间。
ECT 66的压缩器64经由可旋转轴68机械地联接至涡轮70。在一些实施例中，涡轮32是具有多个不同的可选择的涡轮几何形状的可变几何涡轮（VGT）70，每个涡轮几何形状均带来涡轮70中具有不同的废气通流能力，如上文参照ECT 28的涡轮32所描述的。在图1A中图示的实施例中，涡轮70示出为具有多个不同的VGT位置72，其中，通过将致动器1124电子地控制到离散VGT位置72中的不同位置以实现不同的可选择的通流能力。同样联接至涡轮增压器轴68的是另一个电机88。当将电能被提供至电机88的线圈90时，电机88用作驱动可旋转轴68的马达，并且当从电机88的线圈90提取电能时，电机88用作负载（施加减速力）至可旋转轴68的发电机。当作为马达操作时，电机88说明性地是高速机，其能够以比当由涡轮70独自驱动时高得多的转速以使轴68旋转；并且电机88也是高响应机，其能够比当由涡轮70独自驱动时更加快速地生成高涡轮增压器轴转速。
涡轮70的废气进口流体地联接至导管74，该导管74也说明性地联接至另一个废气后处理装置76的废气出口。废气后处理装置76的废气进口经由导管78流体地联接至ECT 28的涡轮32的废气出口。
在所图示的实施例中，ECT 66的压缩器64的进气口流体地联接至周围环境，该进气口经由该周围环境接收新鲜空气。废气导管84联接至涡轮70的废气出口以及又另一个废气后处理装置86的废气进口，废气经由该又另一个废气后处理装置86被排出至周围环境。在所图示的实施例中，压缩器64作为低压压缩器操作，并且压缩器26作为高压压缩器操作。
应理解，本公开设想了图1A中图示的实施例的变体。例如，一些实施例可以仅仅包括涡轮增压器26和66中的一个。作为另一个示例，在包括两个涡轮增压器28和66的实施例中，涡轮增压器29和66中的仅仅一个可以是ECT并且另一个是常规涡轮增压器，即，一个涡轮增压器没有电机36和88。在这两种实施例中的任何一个中，涡轮32和70中的一个或者两个可以是固定几何形状涡轮。在任何这种实施例中，EGR导管52、阀门54、以及在一些实施例中EGR冷却器56可以可替代地或者额外地定位在涡轮增压器28和/或66的下游，即，在压缩器26和64的进气口与涡轮32、70的废气出口之间。在一些实施例中，中冷器60和后冷器20中的一个或者两个可以被省略。在一些实施例中，进气节流阀82可以被可替代地在导管22与EGR导管52的结合点的上游沿着进气导管22置于其间，或者可以完全被省略。一些实施例可以仅仅包括废气后处理装置42、46、76、86中的单个一个或者任何其组合，并且其它实施例可以省略所有此类废气后处理装置。在包括废气后处理装置42、46、76、86中的一个或多个的实施例中，任何该装置均可以是或者包括如下任何一个或者其组合：过滤器；用于减少或者去除发动机10产生的废气中的或者来自该废气的颗粒物质、NOX、SOX、CO、烃类和/或其它成分的催化剂（例如，包括在化学计量下操作的用于与发动机一起使用的一种或多种三效催化剂和/或选择性还原催化剂）；和/或一种或多种常规紧耦合或者其它氧化催化剂；或者出于使一个或多个下游后处理装置再生的目的用于产生放热的其它装置或者系统。
在任何上述实施例中，涡轮32和70中的一个或两个可以替代地作为常规废气涡轮来操作以提取废气能量，并且在该实施例中，压缩器26和64中的一个或者两个可以被省略。在又另一个替代例中，压缩器26和64中的一个或两个可以作为所谓的“电升压器（e-booster）”操作以向汽缸11的燃烧室供应额外的空气，并且在该实施例中，涡轮32和70中的一个或两个可以被省略。
在图1A中图示的实施例中，发动机10、刚刚描述的空气处理系统、和/或电机36和88的操作是由发动机控制单元（ECU）100控制。说明性地，ECU 100包括至少一个常规处理器102、至少一个存储器单元104、以及至少一个数据储存单元106。至少一个数据储存单元106说明性地在其中储存有操作数据，该操作数据由ECU 100与一个或多个常规前馈控制策略一起使用，并且该至少一个数据储存单元106还可以可操作为在处理器102的控制下储存此类操作产生的数据，以与一个或多个常规反馈控制策略一起使用。说明性地，存储器104已经在其中储存了多组指令，该多组指令可由处理器102执行以实行所有这些控制策略以控制发动机10、空气处理系统和/或电机的操作。下文将参照图1C至图14对一些这种控制策略的示例进行详细地描述。
ECU 100可操作为，至少部分地基于由多个传感器96中的一个或多个产生的传感数据，控制发动机10、空气处理系统（例如，涡轮增压器28和/或66、EGR阀54、和/或进气节流阀82）和/或电机36和88的操作，该多个传感器96不同地定位在发动机10和空气处理系统中和周围。除了该传感器96之外，发动机10进一步说明性地包括具有按键开关或者类似装置的常规点火系统98，该按键开关或者类似装置具有常规的“接通”、“断开”、以及“开动（crank）”位置或者状态。在点火系统98的“接通”状态下，发动机10要么正在运行，或者如果没有运行，机动车辆140（图1A中图示的所有部件都承载在该车辆中）的电气系统被启用并且向与其连接的所有元件部分供应电能。在“开动”状态下，发动机10处于被起动的过程中，并且在“断开”状态下，发动机10没有运行并且机动车辆140的电气系统停用使得该电气系统仅仅向一些电气部件供应最小量的电能以使其保持电气活动。
现在参照图1B，示出了图1A中图示的多个传感器96中的一些的示例。应理解，图1B中图示的传感器96仅仅是通过示例的方式提供，并且图1A中图示的系统的不同实施例可以使用比图1B中图示的传感器更多、更少、和/或不同的传感器。在任何情况下，传感器96可以包括但不限于：一个或多个发动机速度传感器145、一个或多个车辆速度传感器147、一个或多个升压（boost）压力传感器149、一个或多个进气歧管温度传感器151、一个或多个进气量气流传感器153、一个或多个环境温度传感器155、一个或多个后处理装置温度传感器、一个或多个涡轮增压器转速传感器、一个或多个加速器踏板位置传感器、一个或多个制动踏板位置传感器、一个或多个发动机冷却剂温度传感器165、一个或多个废气氧传感器、一个或多个废气再循环压力传感器169、一个或多个环境气压传感器171、一个或多个湿度传感器173、一个或多个爆燃传感器175、以及一个或多个变速器输出轴速度传感器177。所有这些传感器在其构造和操作上都可以是常规的。
一个或多个发动机速度传感器145说明性地定位为且可操作为产生一个或多个发动机速度信号，处理器102能够通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个发动机速度信号确定发动机10的输出轴12的转速和角位置。一个或多个车辆速度传感器147说明性地定位为且可操作为产生一个或多个车辆速度信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个车辆速度信号确定承载着发动机10（以及图1A中图示的其余元件部分）的机动车辆140的道路速度（速率）。一个或多个升压压力传感器149说明性地定位在进气歧管18和/或进气导管22、24、58、62、80中的一个或多个内或者流体地联接至该进气歧管18和/或进气导管22、24、58、62、80中的一个或多个，并且可操作为产生一个或多个升压压力信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个升压压力信号确定进气歧管18内的和/或进气导管22、24、58、62、80中的任何一个或多个内的相应压力。
一个或多个进气歧管温度传感器151说明性地定位在进气歧管18内（和/或在进气导管22、24、58、62、80中的一个或多个中）或者流体地联接至该进气歧管18（和/或在进气导管22、24、58、62、80中的一个或多个中），并且可操作为产生一个或多个温度信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个温度信号确定进气歧管18（和/或在进气导管22、24、58、62、80中的任何一个或多个中）内的温度。一个或多个进气量气流传感器153说明性地定位在进气歧管18内（和/或在进气导管22、24、58、62、80中的一个或多个中）或者流体地联接至该进气歧管18（和/或在进气导管22、24、58、62、80中的一个或多个中），并且可操作为产生一个或多个气流信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个气流信号确定进气歧管18（和/或在进气导管22、24、58、62、80中的任何一个或多个内）内的空气流量。一个或多个环境温度传感器155说明性地定位在发动机10和空气处理系统外部，并且可操作为产生一个或多个温度信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个温度信号确定发动机10和空气处理系统外部的环境空气的温度。
一个或多个后处理装置温度传感器157说明性地定位在一个或多个废气后处理装置42、44、76、86中的任何一个（和/或废气导管40、44、48、74、78、84中的一个或多个）内或者流体地联接至该一个或多个废气后处理装置42、44、76、86中的任何一个（和/或废气导管40、44、48、74、78、84中的一个或多个），并且可操作为产生一个或多个温度信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个温度信号确定进入、离开、和/或在一个或多个废气后处理装置42、44、76、86中的任何一个内的废气的温度。一个或多个涡轮增压器转速传感器159说明性地定位在涡轮增压器28、66的可旋转轴30、68上和/或靠近该涡轮增压器28、66的可旋转轴30、68，并且可操作为产生一个或多个涡轮增压器速度信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组指令以从该一个或多个涡轮增压器速度信号确定涡轮增压器28、66的可旋转轴30、68的转速。
一个或多个加速器踏板位置传感器108说明性地定位在由机动车辆140（见图1A）承载的加速器踏板92上和/或靠近该加速器踏板92，并且可操作为产生一个或多个位置信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个位置信号确定该加速器踏板92相对于加速器踏板92的参考位置的位置、和/或确定加速器踏板92的位置的变动率、并且在一些实施例中由此确定请求的或者需求的发动机输出转矩（“请求的转矩”）或请求的或者需求的燃料添加率和/或数量（“请求的燃料添加”）。一个或多个制动踏板位置传感器110说明性地定位在由机动车辆140（见图1A）承载的制动踏板94上和/或靠近该制动踏板94，并且可操作为产生一个或多个位置信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个位置信号确定该制动踏板94相对于加速器踏板94的参考位置的位置、和/或确定制动踏板94的位置的变动率、并且在一些实施例中由此确定需求的车辆减速率（“车辆减速需求”）。
一个或多个发动机冷却剂温度传感器165说明性地定位在发动机10中的冷却剂流体和/或其它流体中或者流体地联接至该冷却剂流体和/或其它流体、和/或联接至发动机10的一个或多个结构，并且在任何情况下可操作为产生一个或多个温度信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令从该一个或多个温度信号确定发动机10的操作温度。一个或多个废气氧传感器167说明性地定位在废气歧管50、一个或多个废气后处理装置42、44、76、86、和/或一个或多个废气导管40、44、48、74、78、84中的任何一个内或者流体地联接至这些装置中的任何一个，并且可操作为产生一个或多个氧信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个氧信号确定离开废气歧管50的，和/或进入、离开和/或在一个或多个废气后处理装置42、44、76、86和/或废气导管40、44、48、74、78、84中的任何一个内的废气的氧含量，并且在一些实施例中使用该信息以确定进入汽缸111至11K的燃烧室的空气/燃料充量中的空气燃料比（A/F或者“λ”）。
一个或多个废气再循环（EGR）压力传感器169说明性地定位在跨过节流孔的EGR导管52中或者流体地联接至该EGR导管52，并且可操作为产生一个或多个压力信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个压力信号确定在EGR导管52中的再循环废气的压力。在一些实施例中，两个或者更多个这种EGR压力传感器169可以定位在EGR导管52中的节流孔的任一侧上，例如，在EGR阀54的任一侧上，并且在其它实施例中，常规的所谓的“ΔP”传感器169可以联接至横过节流孔（例如，跨过EGR阀54）的EGR导管52，其中，任何这种传感器布置均可操作为产生一个或多个信号，处理器102可以从该一个或多个信号确定跨过节流孔的压力差。一个或多个环境压力传感器171说明性地定位在发动机10和空气处理系统外部，并且可操作为产生一个或多个压力信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个压力信号确定发动机10和空气处理系统外部的环境空气的压力，即，环境空气的测定或者大气的压力。
一个或多个湿度传感器173说明性地定位在进气歧管18（和/或在一个或多个进气导管22、24、58、62、80中）内或者流体地联接至该进气歧管18（和/或一个或多个进气导管22、24、58、62、80），并且可操作为产生一个或多个湿度信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个湿度信号确定该进气歧管18（和/或在任何一个或多个进气导管22、24、58、62、80中）内的相对湿度和/或比湿，并且在一些实施例中使用该信息以确定进入汽缸111至11K的燃烧室的空气/燃料充量中的空气燃料比（A/F或者“λ”）。一个或多个爆燃传感器175说明性地定位在发动机10内或者联接至发动机10，并且可操作为产生一个或多个爆燃信号，处理器102可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以从该一个或多个爆燃信号确定和监测火花爆燃或者爆震。在包括联接至ECU 100的一个或多个变速器输出轴速度传感器177的实施例中，一个或多个这种传感器177可以说明性地定位为且可操作为产生一个或多个变速器输出速度信号，处理器102（和/或变速器控制单元（TCU））可以通过执行储存在存储器102中的一组或多组常规指令以确定变速器14的输出轴16的转速。
再次参照图1A，ECU 100可操作为通过控制与发动机10和/或空气处理系统相关联的一个或多个致动器，至少部分地基于由刚刚描述的多个传感器96中的一个或多个产生的传感数据以控制发动机10、空气处理系统（例如，涡轮增压器28和/或66、EGR阀54、和/或进气节流阀82）和/或电机36、88的操作。上文已经描述了一些这种致动器，包括一个或多个燃料喷射器116，一个或多个火花塞118，EGR阀54，电机36、88，VGT 32、70，以及进气节流阀82在包括这些部件的实施例中，并且所有这些致动器均电联接至如在图1A中图示的ECU 100。电机36、88的控制说明性地通过控制提供至电机36、88的线圈38、90的电流完成。该电流说明性地由常规功率控制器112供应至或提取自线圈38、90，该功率控制器112电联接至ECU100和电力源114（例如，一个或多个蓄电池和/或其它电力源），并且存储器104说明性地在其中储存有可由处理器102执行以控制功率控制器112的操作的一组或多组指令。
除了上文描述的致动器之外，发动机10可以进一步说明性地包括一个或多个常规按需排量（DOD）装置120，用于在发动机10的操作期间选择性地停用以及再启用一个或多个汽缸111至11K，例如，通过选择性地禁止和允许燃料喷射器、火花塞、和/或进气阀和废气阀的操作。在所图示的实施例中，一个这种DOD装置120示出为联接至或集成到汽缸111中的一个，尽管应理解，在其它实施例中，一个或多个DOD装置120可以联接至或集成到多个汽缸111至11K。
在图1A中图示的实施例中，变速器14说明性地是自动变速器，例如，具有多个可选择的档位或者连续可变传动比，其中，在该档位之间换档或者使该连续可变传动比的改变是由变速器控制单元（TCU）130自动地控制（下文通称为“自动换档”）。说明性地，TCU 130包括至少一个常规处理器132和至少一个存储器单元134，该至少一个存储器单元134具有储存于其中的多组常规指令，例如，由图1A中图示的换档控制模块136表示，所述指令可由处理器132执行以管理和控制自动换档。TCU 130经由通信总线138（例如，SAE-J1939和/或其它车辆总线）电联接至ECU 100，并且ECU 100和TCU 130每个可操为经由使用任何常规车辆总线通信协议的车辆总线138而彼此通信。变速器14的自动换档通常是由TCU 130基于装载在变速器上的传感器（例如，变速器输出轴传感器177和/或其它传感器）提供至TCU 130的信息，以及基于ECU 100经由车辆总线138提供的发动机操作信息，根据储存在换档控制模块136中的指令来控制。TCU 130还可操作为经由车辆总线138与ECU 100分享操作状况（例如，当前接合的传动比、根据自动换档待接合的下一传动比等）。
在其它实施例中，变速器14可以是手动变速器，其中，在换档事件期间使用离合器以允许从一个档位改变至另一个档位。在其它实施例中，变速器14可以是自动换档手动变速器（ASM），该自动换档手动变速器（ASM）可以是双离合器类型的或者任何其它合适类型的手动变速器，其中，TCU 130与ECU 100协作管理换档事件。在变速器14是ASM的实施例中，踏板换档器（未示出）可以联接至该变速器。在变速器14是完全手动变速器的实施例中，常规换档选择器（未示出）可以联接至该变速器，并且在这种情况下，TCU 130可以被省略，并且指示该换档选择器的位置和/或操作的一个或多个信号可以被直接提供至ECU 100以在手动换档事件期间至少部分地控制发动机10的操作。
在所图示的实施例中，发动机10、变速器14、空气处理系统、ECU 100、TCU 130、以及图1A中图示的所有其它部件全都由机动车辆140承载，该机动车辆140可以是或者包括道路用车辆，诸如，汽车、卡车、公共汽车等、非道路用车辆例如工业车辆（例如用于进行施工和/或土方工程操作等的重型设备）、赛车或者房车、船舶等。在一些替代实施例中，发动机10、空气处理系统（包括ECT 28、66中的一个或两个）、ECU 100、传感器96、以及所有相关联的辅助部件均形成发电机的部分，并且在该实施例中，该发电机由项140表示。然而，在该实施例中，应理解，一些这种部件可以安装为外接至发电机140、并且在一些情况下远离发电机140。
现在参照图1C，示出了简化框图，图示了储存在图1A中图示的ECU 100的存储器104中的一些示例性应用模块。每个应用模块说明性地已在其中储存有一组或多组指令，该一组或多组指令可由ECU 100的处理器102执行以执行一个或多个特定功能。例如，存储器104说明性地包括具有储存于其中的一组或多组指令的常规燃料控制模块150，该一组或多组指令可由处理器102处理以控制燃料喷射器116（和/或燃料喷射器116是其一部分的更大的燃料系统的）的操作。存储器104进一步说明性地包括具有储存于其中的一组或多组指令的常规火花正时控制模块152，该一组或多组指令可由处理器102执行以在包括火花塞118的实施例中控制该火花塞118的操作（例如，火花正时和/或持续时间）。
存储器104进一步说明性地包括具有储存于其中的一组或多组指令的常规操作参数估算模块154，该一组或多组指令可由处理器102执行以至少部分地基于一个或多个物理传感器96提供的信息，估算发动机10和/或空气处理系统的一个或多个操作参数。处理器102根据储存在操作参数估算模块154中的该一个或多个“虚拟传感器”过程估算出的操作参数的示例包括但不限于：发动机输出转矩、发动机负载、压缩器26、64中的一个或两个的操作温度、涡轮32、70中的一个或两个的操作温度、EGR流量、空气/燃料充量中的EGR百分比、EGR温度、汽缸内温度、燃烧温度、发动机10产生的废气的温度、燃料消耗、容积效率、燃烧效率等。替代地或额外地，储存在操作参数估算模块154中且由处理器102执行的一个或多个虚拟传感器过程可以用于代替上文描述的一个或多个传感器96提供的信息、或者作为该信息之外的添加。
存储器104进一步说明性地，在涡轮32和/或涡轮70是可变几何涡轮的实施例中，包括具有储存于其中的一组或多组指令的常规VGT控制模块156，该一组或多组指令可由处理器102执行以选择性地控制VGT致动器122、124的位置。存储器104进一步说明性地在包括一个或多个按需排量致动器120的实施例中，包括具有储存于其中的一组或多组指令的常规DOD控制模块158，该一组或多组指令可由处理器102处理以选择性地控制操作状态（例如，停用、再启用、或者待用）。
存储器104进一步说明性地已在其中储存有包括任何数量的不同控制模块的ECT控制模块160，每个控制模块在其中储存有一组或多组指令，该一组或多组指令可由ECU100的处理器102执行以执行一个或多个特定控制策略，其中，所有这些策略均包括至少控制ECT 28和/或ECT 66。在所图示的实施例中，例如，ECT控制模块160可以包括但不限于：任何一个或多个自动换档辅助模块162、基于燃料效率的档位选择模块164、后处理装置（ATD）温度控制模块166、冷起动模块168、车辆减速辅助模块170、按需排量（DOD）辅助模块172、怠速辅助模块174、以及电机控制模块176。应理解，ECT控制模块160可以包括所图示的控制模块中的一个或者任何组合。替代地，ECT控制模块160可以包括所有或者一些所图示的控制模块，并且处理器102可以被编程为执行所包括的控制模块中的仅仅一个或者其子组。用于执行体现在所图示的控制模块162至176中的每一个中的控制策略的示例性过程将在下文参照图2至图14进行详细描述。在如下描述中，对于控制马达/发电机的所有涉及均应理解为：意味着在包括两个涡轮增压器28、66的实施例中控制电机36、88中的任何一个或者两个；以及意味着在包括涡轮增压器28、66中的仅仅一个的实施例中，控制电机36、88中的一个。
现在参照图2，示出了在图1A中图示的变速器14的自动换档期间，用于控制发动机输出的“自动换档控制过程”200的实施例的简化流程图。该过程200说明性地以可由ECU100的处理器102执行的指令的形式，储存在存储器104的自动换档辅助模块162中。所图示的过程200开始于步骤202，在该步骤202，处理器102可操作为确定是否已经命令自动换档变速器14的下一档位。在一些实施例中，TCU 130可操作为以如上文所描述的常规方式控制和命令变速器14的该自动换档，并且在该实施例中，ECU 100的处理器102可操作为通过如下方式执行步骤202：接收且处理由TCU 130经由车辆总线138播送或者以其他方式传递至ECU的一个或多个换档通知消息或者其它指示器；并且从该一个或多个换档通知消息确定TCU 130已经命令自动换档至下一变速器档位。在一些实施例中，该一个或多个换档通知消息可以进一步包括：作为自动换档事件的一部分的对待接合的下一档位的识别，和/或可以包括与待接合的下一档位的传动比相关的信息、和/或与变速器14的输出轴16（和/或输入轴）的转速相关的信息。在其它实施例中，处理器102可以可操作为确定下一档位，例如，在不包括TCU 130的实施例中。在任何情况下，过程200均从步骤202前进至步骤204，在步骤204中，处理器102可操作为确定目标发动机速度EST、或者目标发动机输出转矩EOTT，用于发动机输出轴12与变速器14的待接合的下一档位的接合。处理器102说明性地可操为，基于TCU 130提供的信息、并且和/或基于传动比和/或储存在数据储存装置106或者存储器104中的关于变速器14的操作信息，以常规方式确定EST或者EOTT。
在步骤204之后，处理器102可在步骤206处操为确定发动机10是否从变速器14断开接合。在变速器14由TCU 130控制的实施例中，TCU 130可操作为经由车辆总线138将该信息播送或者以其他方式传递至ECU 100，并且在该实施例中，ECU 100的处理器102因此可操作为通过如下方式执行步骤206：接收且处理由TCU 130提供的该档位断开接合信息以确定档位断开接合是否已经发生以及何时发生。在不包括TCU 130的实施例中，处理器102说明性地可操作为，基于储存的传动比信息、以及基于发动机速度与变速器14的输出轴16的速度之间的比较，执行步骤206。在任何情况下，直到该档位断开接合发生，过程200都说明性地回环至步骤206的开始。
当处理器102已经检测到档位断开接合时，处理器说明性地前进至步骤210，在该步骤210，处理器102可操作为执行马达/发电机控制过程以获得目标发动机速度EST或者目标发动机输出转矩EOTT。在一些实施例中，过程200可以进一步包括步骤208，该步骤208由处理器102在步骤210之前执行（或者在步骤210之后执行），在该步骤208，处理器102可操作为控制或者命令火花正时为（例如经由储存在火花正时控制模块152中的一个或多个策略）最佳转矩的最小提前（minimum advance for best torque，MBT）。MBT有时可替代地称为为最大制动转矩的火花正时，MBT通常理解为就特定发动机10在给定空气燃料比下，产生最大发动机输出功率（或者转矩）以及效率的火花正时或点火正时。在任何情况下，在执行步骤210之后，过程200前进至步骤212，在该步骤212，处理器102确定是否发生了发动机的输出轴16与下一变速器档位的接合。如果没有，则过程200回环至步骤210，并且否则过程200回环至步骤202的开始处。
现在参照图3，示出了在图2中图示的过程200的在步骤210执行的“马达/发电机控制过程”300的实施例的简化流程图。过程300说明性地以可由ECU 100的处理器102执行的指令的形式储存在存储器104的电机控制模块176中。所图示的过程300在步骤302处开始，在步骤302中，处理器102可操作为在换档事件的第一部分（例如，持续时间）期间控制马达/发电机36和/或88作为发电机操作。
在换档期间，发动机10最初与变速器14断开接合，如在过程200的步骤206处所描述的。在该断开接合期间，发动机上的负载可以极大地减小，并且如果不采取缓解措施，则在一些换档情景下，发动机速度可能突变（flare）。处理器102说明性地可操作为执行步骤302以通过如下方式控制马达/发电机36和/或88作为发电机操作：即通过控制或者命令功率控制器112从马达/发电机36的线圈38、和/或从马达/发电机88的线圈90提取能量（例如，电流）。从线圈38和/或90的电能提取使得马达/发电机36和/或88作为发电机操作，在这期间，马达/发电机36和/或88向涡轮增压器轴30和/或68施加减速力从而减小其转速。随着转速减小，涡轮增压器28和/或66的升压类似地减小，正如作用在涡轮32和/或70上的废气的背压一样。因此，发动机速度和/或发动机输出转矩减小，从而在变速器14从发动机10上断开接合之后，在换档事件的第一部分期间控制发动机速度突变。在步骤302，ECT 28和/或66因此被控制为，在换档事件的至少第一部分期间，管理任何此类速度突变（或者替代地实现目标发动机输出转矩EOTT）。
在步骤302之后，处理器102说明性地在步骤306中操作为确定换档事件的第一部分是否完成。在一些实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤306：确定自档位断开接合在过程200的步骤206中被检测到以来，是否已经经过了预定时期。在一些实施例中，该预定时期可以对于变速器14的两个或者更多个档位不同，和/或可以对于一个或多个升档与一个或多个降档不同。如果处理器102在步骤306确定换档事件的第一部分完成，则过程300前进至步骤308，并且否则过程300回环至步骤302的开始处。
在过程200的步骤208被省略的一些实施例中，相同的此类步骤304可以可选地包括过程300中，该步骤304如图3中示出的那样在步骤302之后或者在步骤302之前。通常已知的是，通过延迟火花或者点火正时以管理在自动换档事件期间的发动机速度突变。然而，通过在变速器14从发动机10断开接合之后的在换档事件的至少第一部分中，控制马达/发电机36和/或88作为发电机操作，由于发动机速度突变的控制由马达/发电机36和/或88进行管理，所以火花或者点火正时不需要延迟。相应地，因此可以包括步骤302，以在在档位断开接合之后的换档事件的第一部分期间，使火花或者点火正时提前至MBT。
在步骤308，处理器102说明性地可操作为，在换档事件的第一部分完成之后的换档事件的第二部分期间，控制马达/发电机36和/或88作为马达操作。为了使与下一变速器档位的接合发生，发动机10的输出轴16的转速与变速器14的输入轴的转速必须同步，以允许联接至每个所述轴的齿轮齿啮合和接合。此外，当发动机10和变速器14重新接合（作为换档事件的一部分），发动机速度和/或转矩可以下降，这是因为发动机再次负载。为了确保齿轮齿的此类同步接合、和/或缓解在档位接合之后在增加的发动机负载下发动机速度和/或转矩的可能下降，处理器102说明性地可操作为通过如下方式执行步骤308以控制马达/发电机36和/88作为马达操作：控制或者命令功率控制器112以将来自电源114的能量（例如，电流）应用至马达/发电机36的线圈38、和/或至马达/发电机88的线圈90。将电力供应至线圈38和/或90使得马达/发电机36和/或88向涡轮增压器轴30和/或68施加旋转驱动力，从而增加其转速。随着转速增压，涡轮增压器28和/或66产生的升压同样增加，正如作用在涡轮32和/或70上的废气的背压一样。因此，发动机速度和/或发动机输出转矩增加，从而确保齿轮齿的同步接合、和/或缓解在档位接合之后在增加的发动机负载下发动机速度和/或转矩的任何可能下降。在步骤308，ECT 28和/或66因此被控制为：在换档事件的第二部分期间，当发动机10和变速器14接合时，管理发动机速度（或者实现和/或维持目标发动机输出转矩EOTT，即，使得在整个换档事件期间得到目标发动机输出转矩EOTT）。
在步骤308之后，过程300前进至步骤310，在该步骤310，处理器102可操作为确定换档事件的第二部分是否完成。在一些实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤310：确定自换档事件的第一部分到期以来是否已经经过了预定时期。在其它实施例中，处理器102可以可操作为通过如下方式执行步骤310：接收且处理一个或多个由TCU 130经由车辆总线138播送或者传递的、识别换档事件的完成的消息或者其它指示器。在任何情况下，如果且当处理器102在步骤310确定换档事件的第二部分完成，则过程300返回至图2中图示的过程200的步骤210，并且否则过程300回环至步骤308的开始处。
现在参照图4，替代的“马达/发电机控制过程”400的替代实施例的简化流程图，该过程400可以在图2中图示的过程200的步骤210执行。过程400说明性地以可由ECU 100的处理器102执行的指令的形式储存在存储器104的电机控制模块176中。
过程400说明性地经由如下方式在换档事件期间及整个换档事件中，提供发动机速度和/或发动机输出转矩的平滑过渡：控制马达/发电机36和/或88在一些状况下作为马达操作、并且在其它状况下作为发电机操作。所图示的过程400在步骤402开始，在该步骤402，处理器102可操作为确定发动机速度当前值ESC、或者发动机输出转矩当前值EOTC。在一些实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤402：监测和处理由发动机速度传感器145产生的一个或多个信号以确定ESC。在其它实施例中，处理器102可以可操作为通过如下方式执行步骤402：估算发动机输出转矩当前值EOTC，例如，基于一个或多个测量的发动机操作参数（例如，基于当前命令的燃料提供率ESC和/或其它操作参数），使用储存在操作参数估算模块154中的过程估算EOTC。
在步骤402之后，过程400前进至步骤404，在该步骤404，处理器102可操作为确定是否ESC＞EST，其中，EST是在图2中图示的过程200的步骤204确定的目标发动机速度。替代地，处理器102可以在步骤404可操作为确定是否EOTC＞EOTT，其中，EOTT是在过程200的步骤204确定的目标发动机输出转矩。如果处理器102在步骤404确定ESC＞EST（或者EOTC＞EOTT），则过程400前进至步骤406，在该步骤406，处理器102可操作为确定马达/发电机36和/或88当前是否正作为马达操作。如果是，则过程400前进至步骤408，在该步骤408，处理器102可操作为通过减小马达/发电机36和/或88施加至涡轮增压器轴30和68的驱动力，控制马达/发电机36和/或88以减小ESC（或者减小EOTC）。说明性地，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤408：控制或者命令功率控制器112，以减小其施加至马达/发电机36和/或88的线圈38和/或90的电流。其后，过程400回环至步骤402。
如果处理器102在步骤406确定马达/发电机36和/或88未作为马达操作，则过程400前进至步骤410，在该步骤410，处理器102可操作为确定马达/发电机36和/或88是否在作为发电机操作。如果是，则马达/发电机36和/或88继续作为发电机操作，并且过程400回环至步骤402。然而，如果处理器102在步骤410确定马达/发电机36和/或88未作为发电机操作，则马达/发电机36和/或88当前是待用的（并且不向涡轮增压器轴30和/或68施加减速力或者驱动力），并且过程400前进至步骤412，在该步骤412，处理器102可操作为通过控制马达/发电机36和/或88作为发电机操作以减小ESC（或者减小EOTC）。说明性地，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤412：控制或者命令功率控制器112以从马达/发电机36和/或88的线圈38和/或90提取电流，如上文所描述的。其后，过程400回环至步骤402。
如果处理器102在步骤404确定ESC不大于EST（或者EOTC不大于EOTT），则过程400前进至步骤414，在该步骤414，处理器102说明性地可操作为确定是否ESC＜EST。替代地，处理器102可以在步骤414可操作为确定是否EOTC＜EOTT。如果不是，则ESC=EST（或者EOTC=EOTT），并且过程400返回至图2中图示的过程200的步骤210。然而，如果处理器102在步骤414确定ESC＜EST（或者EOTC＜EOTT），则过程400前进至步骤416，在该步骤416，处理器102可操作为确定马达/发电机36和/或88当前是否在作为马达操作。如果是，则过程400前进至步骤418，在该步骤418，处理器102可操作为，通过增压马达/发电机36和/或88施加至涡轮增压器轴30和68的驱动力，控制马达/发电机36和/或88以增加ESC（或者增加EOTC）。说明性地，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤418：控制或者命令功率控制器112以增加其施加至马达/发电机36和/或88的线圈38和/或90的电流。其后，过程400回环至步骤402。
如果处理器102在步骤416确定马达/发电机36和/或88当前未作为马达操作，则过程400前进至步骤420，在该步骤420，处理器102可操作为确定马达/发电机36和/或88是否在作为发电机操作。如果不是，则过程400前进至步骤422，在该步骤422，处理器102可操作为通过控制马达/发电机36和/或88作为马达操作增加ESC（或者增加EOTC）。说明性地，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤422：控制或者命令功率控制器112以向马达/发电机36和/或88的线圈38和/或90供应电流，如上文所描述的。其后，过程400回环至步骤402。
如果处理器102在步骤420确定马达/发电机36和/或88当前在作为马达操作，则过程400前进至步骤424，在该步骤424，处理器102可操作为使马达/发电机36和/或88不再继续作为发电机操作，以由此停止向涡轮增压器轴30和/或68施加减速力。其后，过程400回环至步骤402。
现在参照图5，示出了用于控制变速器14的自动换档以实现发动机10的节省燃料操作的“档位选择控制过程”500的实施例的简化流程图。该过程500说明性地以可由ECU100的处理器102执行的指令的形式，储存在存储器104的基于燃料效率的档位选择模块164中。由于发动机速度和/或发动机输出转矩中广泛的可供选择的变化（这是经由在图1A至图1C的系统中对ECT 28和/或66的控制可得的），所以能够请求或者命令换档至如下变速器档位：在该变速器档位中，与相比，发动机10在，比具有由TCU 130执行的常规自动换档计划否则发生的更加节省燃料的制动燃料消耗率（brake specific fuel consumption，BSFC）区域操作。在没有ECT的常规系统中，由TCU 130执行的自动换档计划通常命令和控制发动机10，基于当前操作状况，接合至具有比必要的传动比更高的变速器档位，以使得如果请求/当请求时，发动机10能够快速地向车辆140的轮子提供更高的输出转矩。然而，该自动换档计划倾向于选择和控制接合至发动机10在小于最佳有效的BSFC区或者区域中操作的变速器档位。利用可与如在图1A中图示的发动机10一起使用的ECT 28和/或66，可经由对马达/发电机36和/或88进行控制而实现发动机转矩的非常迅速的增加。这然后允许选择、并且接合至变速器14的如下档位：在该档位处，发动机10的操作更加节省燃料，即，在该档位处，发动机在更低的BSFC区或者区域中操作，并且最终在或接近最低的BSFC区、区域或点处操作。图5中图示的过程500代表这种过程的示例。
图5中图示的过程500在步骤502开始，在一个实施例中，在该步骤502，处理器102可操作为确定限定最小BSFC的发动机速度ESM或者发动机速度范围ESR。在替代实施例中，ESM或者ESR可以选择为使得相应BSFC区或者区域不是最小BSFC区、区域或者点，而是这样的BSFC区或者区域，即该BSFC区或者区域是比发动机10当前操作的BSFC区或者区域更加节省燃料的BSFC区或者区域。参照图6，例如，示出了发动机马力相对于发动机速度的曲线图600（发动机马力=发动机输出转矩×发动机速度/K，其中K是常数），其上叠加了多个等值线，每个等值线代表不变制动燃料效率率（BSFC）的线。点或者区域602说明性地代表最小BSFC点或者区域，即，在该点处是发动机10的操作最节省燃料的，并且该点因此代表发动机10的燃料最经济的操作。围绕最小BSFC点或者区域602的BSFC等值线限定出增加的BSFC值的岛、区或者区域，由此限定在最小BSFC区或者点602与BSFC等值线604之间的BSFC岛代表的BSFC值的区域大于（即，更不节省燃料）点或者区602的BSFC值，并且限定在BSFC等值线604与606之间的BSFC岛代表的BSFC值的区域大于（即，更不节省燃料）限定在等值线602与604之间的BSFC岛的BSFC值。
在图5中图示的过程500的实施例中，在该过程500中，处理器102在步骤502可操作为确定ESM，发动机速度值ESM在图6中图示为平分最小BSFC点或者区602的发动机速度。在处理器102在步骤502中可操作为确定ESR的实施例中，发动机速度值ESR在图6中图示为划定最小BSFC点或者区602边界的发动机速度范围ESR。说明性地，限定最小BSFC的发动机马力范围是图6中图示的马力范围HPR，其中，相应发动机输出转矩范围被限定为EOTR=(K×HPR)/ESR。在其它实施例中，其中，处理器102可以在步骤502可操作为确定ESR作为BSFC区或者区域，该BSFC区或者区域是比发动机10当前操作的BSFC区或者区域更加节省燃料的BSFC区或者区域；例如，如果发动机10当前在由BSFC等值线604和602限定的BSFC岛外的区域中（即，在由BSFC等值线604界定的边界外的曲线图或者概图600的区域中）操作，则ESR可以是划定该由BSFC等值线604和602限定的BSFC岛的边界或界定该BSFC岛的发动机速度范围。
过程500从步骤502前进至步骤504，在该步骤504，处理器102可操作为请求或者命令自动换档至变速器档位G，该变速器档位G具有包括在步骤502确定的ESM、ESR或一些其它发动机速度范围（如上文所描述的）的发动机速度操作范围。其后，在步骤506，下一变速器档位被识别为变速器档位G，并且其后在步骤508，处理器102可操作为执行自动换档控制过程（例如，在图2中图示的自动换档控制过程200）。在一些实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤504至506：经由车辆总线138，将自动换档命令或者请求与所选择的档位G一起播送或者传递至TCU 130。在其它实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤504至506：将自动换档命令或者请求与发动机速度值ESM或者发动机速度范围ESR一起播送或者传递至TCU 130，并且TCU 130的处理器132其后可操作为选择下一变速器档位G作为具有包括ESM或者ESR的发动机速度操作范围的档位。在任何情况下，处理器102可操作为当TCU 100的处理器132命令自动换档至下一变速器档位G时，执行自动换档控制过程200，并且其后处理器102使用参照图3和图4所图示和描述的马达/发电机控制过程中的任何一个，执行参照图2所图示和描述的过程200。
在步骤508执行自动换档过程200之后，变速器14的下一档位G被接合，并且过程500前进至步骤510，在该步骤510，处理器102可操作为确定所请求的发动机输出转矩EOT是否在下述发动机输出转矩范围之外，即在该发动机输出转矩范围限定最小BSFC、或者在步骤502选择的其它减小的BSFC岛、区或者区域。再次参照图6，例如，如果在步骤502选择了发动机速度范围ESR，则处理器102在步骤510可操作为将当前请求的发动机输出转矩EOT与EOTR=（K×HPR）ESR比较。说明性地，处理器102在步骤510可操作为，通过估算发动机输出转矩EOT当前值以确定当前请求的发动机输出转矩EOT，例如，基于一个或多个测量的发动机操作参数（例如，基于当前命令的燃料提供率、发动机速度ES的当前值、和/或其它操作参数），使用储存在操作参数估算模块154中的过程估算EOT。
如果处理器102在步骤510确定所请求的发动机输出转矩EOT在限定最小或者其它选择的BSFC的发动机输出转矩范围之外，则过程500前进至步骤512，在该步骤512，处理器102可操作为将目标发动机操作转矩值EOTT设定为等于所请求的发动机输出转矩EOT的当前值，并且其后，在步骤514，处理器102说明性地可操作为执行图4中图示的马达/发电机控制过程B，其中，处理器102可操作为控制马达/发电机36和/或88以将发动机操作转矩的当前值控制为EOTT。在步骤514之后，并且同样在步骤510的“否”分支自之后，过程500回环至步骤510的开始处，以比较所请求的发动机输出转矩值与限定最小或者其它特定BSFC的EOT范围。
现在参照图7，示出了后处理装置温度控制过程700的实施例的简化流程图，该过程700用于控制发动机10产生的废气的温度以实现后处理装置42、46、76、86中的一个或多个的目标温度。过程700说明性地以可由ECU 100的处理器102执行的指令的形式储存在存储器104的后处理装置温度控制模块166中。过程700在步骤702处开始，在该步骤702，出口处理器102可操作为确定当前后处理装置温度ATDTC，即，后处理装置42、46、76、86中的一个或多个的当前操作温度。在一些实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤702：监测和处理一个或多个后处理装置温度传感器157产生的一个或多个信号以确定ATDTC，该一个或多个后处理装置温度传感器157定位在后处理装置42、46、76、86中的一个或多个内、在后处理装置42、46、76、86中的一个或多个的上游和/或下游流体与其连通。在其它实施例中，处理器102可以可操作为通过如下方式执行步骤702：使用储存在操作参数估算模块154中的、用于基于一个或多个测量的发动机操作参数估算ATDTC的过程估算ATDTC当前值。
在步骤702之后，处理器102可操作为确定在步骤702确定的ATDTC是否具有目标后处理装置温度ATDTT。在一些实施例中，ATDTT是再生温度，即，废气后处理装置42、46、76、86中的一个或多个可以被清除掉污染物（例如，碳烟、颗粒物质、NOX、SOX等）的温度。在其它实施例中，ATDTT可以是任何期望的目标温度。在任何情况下，如果处理器102在步骤704确定ATDTC＜ATDTT，则过程700前进至步骤706，在该步骤706，处理器102可操作为将目标发动机操作参数值EOPT设定为等于目标后处理装置温度ATDTT，并且其后，在步骤708，处理器102可操作为执行马达/发电机控制过程C。
现在参照图8，示出了在图7中图示的过程700的步骤708执行的马达/发电机控制过程C 800的实施例的简化流程图。该过程800说明性地以可由ECU 100的处理器102执行的指令的形式储存在存储器104的电机控制模块176中。过程800在步骤802开始，在该步骤802，处理器102可操作为控制马达/发电机36和/或88作为马达操作。处理器102说明性地可操作为通过如下方式执行步骤802以控制马达/发电机36和/或88作为马达操作：控制或者命令功率控制器112将来自电源114的能量（例如，电流）应用至马达/发电机36的线圈38和/或马达/发电机88的线圈90。向线圈38和/或90供应电力使得马达/发电机36和/或88向涡轮增压器轴30和/或68施加旋转驱动力从而增加其转速。随着转速增加，涡轮增压器28和/或66产生的升压类似地增加，正如作用在涡轮32和/或70上的废气的背压一样。发动机速度和/或发动机输出转矩因此增加，并且作为马达/发电机36和/或88施加至涡轮增压器轴30和/或68的旋转驱动力的结果，发动机10产生的废气的温度升高。
过程800可以可选地包括步骤804，并且在包括步骤804的过程800的实施例中，处理器102在步骤806可操作为估算马达/发电机36和/或88的转速RSE（即，涡轮增压器轴30和/或68当被马达/发电机36和/或88驱动时的转速），这将使得发动机10获得EOPT，该EOPT在步骤706被定义为目标后处理装置温度ATDTT。在一些实施例中，ATD温度控制模块166具有储存于其中的一个或多个映射（map）、表格、图形、图表、列表、和/或其它数据，前述这些在多个操作状况下将涡轮增压器轴速度映射至发动机输出转矩和/或发动机速度、在多个操作状况下将发动机输出转矩和/或发动机速度映射至废气温度、以及将发动机10产生的废气温度映射至废气后处理装置42、46、76、86中的一个或多个处的废气温度，并且在该实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤806：从该映射确定实现将产生ATDTT的废气温度所需要的涡轮增压器轴速度。在一些替代实施例中，ATD温度控制模块166和/或操作参数估算模块154具有储存于其中的用于基于当前发动机和空气处理系统操作参数估算RSE的一个或多个模型，并且在此类实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤806：使用当前发动机和空气处理系统参数值执行该一个或多个模型。在任何情况下，可选步骤804从步骤806前进至808，在该步骤808，处理器102可操作为控制马达/发电机36和/88以RSE操作，即，可旋转地驱动涡轮增压器轴30和/或68以转速RSE旋转。在步骤808之后，或者在不包括步骤804的实施例中在步骤802之后，过程800返回至过程700的步骤708。
再次参照图7，过程700可以说明性地包括可选步骤710，过程700在步骤708之后前进至该步骤710。在包括步骤710的实施例中，处理器102可操作为：相对于所有可能的VGT位置确定VGT位置PM，该VGT位置PM将带来最小废气温度；并且然后将当前VGT位置PVGT控制至PVGT≠PM的位置。VGT位置PM说明性地是如下位置：该位置使得涡轮32和/或70从废气提取最大能量（例如，热量）。因此，处理器102说明性地在步骤710可操作为控制VGT 32和/或70至如下位置：在该位置处，涡轮32和/或70从废气提取少于最大能量的能量。进一步说明性地，VGT 32和/或70的位置被控制为越远离PM，废气将保持越多的热量。
在发动机10是汽油发动机的实施例中，过程700可以可替代地或者额外地包括在步骤710或者步骤708之后的另一个步骤712。在过程700包括步骤712的实施例中（该实施例也要求空气处理系统包括进气节流阀82），处理器102可操作为：确定请求转矩RT的当前值，以及将进气节流阀82的位置控制至，在ECT 28和/或66的当前操作状况下，发动机产生请求的发动机输出转矩RT的位置处。在一些实施例中，处理器102可操作为通过如下方式确定RT：监测和处理加速器踏板传感器108产生的一个或多个信号以确定RT。在其它实施例中，处理器102可以可操作为基于燃料控制模块150产生的当前燃料提供率信息以确定RT。在任何情况下，过程700仍可以进一步包括可选步骤714，在该步骤714，处理器102可操作为延迟时期T1，例如，为了提供一段时期用于使ATDTC由于在步骤708、步骤710、和/或步骤712采取的操作而改变。在不包括步骤710至714中任何一个的实施例中在步骤708之后，或者在包括步骤714的实施例中在步骤714之后，过程700回环至步骤702。
如果处理器102在步骤704确定当前后处理装置温度ATDTC不小于目标温度ATDTT，则过程700前进至步骤718，在该步骤718，处理器102可操作为控制马达/发电机36和/或88不再继续作为马达操作。在一些实施例中，过程700可以进一步包括在步骤718之前的可选步骤716，在该步骤716中，处理器102可操作为延迟时期T2，例如，为了允许后处理装置42、46、76和/或86在目标温度ATDTT保持期望的持续时间。在一些实施例中，T2可以大于或者等于后处理装置42、46、76和/或86中的一个或多个的再生时间。在其它实施例中，T2可以是任何期望时期。
过程700可以进一步包括另一个可选步骤720，该步骤720说明性地包括在包括可选步骤710和712中的任何一个的实施例中。在步骤720，处理器102可操作为：不再继续VGT32和/或70在步骤710执行的控制、和/或不再继续进气节流阀82在步骤712执行的控制。在步骤720之后，或者在不包括步骤720的实施例中在步骤718之后，过程700终止。
现在参照图9，示出了用于在冷起动状况期间控制发动机10的操作的“冷起动控制过程”900的实施例的简化流程图。过程900说明性地以可由ECU 100的处理器102执行的指令的形式储存在存储器102的冷起动模块168中。过程900在步骤902开始，在该步骤902，处理器102可操作为，例如，通过监测和处理点火系统98产生的一个或多个信号，确定发动机10是否被起动。处理器102说明性地可操作为：当检测到点火系统98产生的“开动(crank)”信号时，以及当在一些实施例中当检测“开动”信号并随后检测到到点火系统98产生的“接通(on)”信号时，得出发动机10被起动的结论。否则，过程900回环至902的开始处，直到处理器102检测到发动机10被起动。
在步骤902之后，过程900前进至步骤904，在该步骤904，处理器102可操作为确定一个或多个冷起动操作参数的当前值CSOPC。在一些实施例中，CSOPC可以是或者包括如下中的一个或者任何组合：例如由环境温度传感器155产生的环境温度、例如由进气歧管温度传感器151产生的进气歧管温度、例如由操作参数估算模块154基于一个或多个测量的操作参数所产生的汽缸内温度、例如由发动机冷却剂温度传感器165产生的发动机冷却剂温度、例如由操作参数估算模块154基于一个或多个测量的操作参数所产生的废气温度、例如由一个或多个后处理装置温度传感器157产生的后处理装置42、46、76、86中的一个或多个的操作温度、以及例如由湿度传感器173产生的环境湿度。本领域的技术人员将意识到冷起动状况的其它指示器，并且本公开设想了在过程900的步骤904包括任何这种其它指示器。
在步骤904之后，过程900前进至步骤906，在该步骤906，处理器102可操作为确定一个或多个冷起动操作参数的当前值是否指示冷起动状况。说明性地，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤906：将前述温度和/或湿度信号和/或值中的一个或者组合与阈值温度和/或湿度信号和/或值作比较，并且如果该温度和/或湿度信号和/或值中的一个或者组合超过阈值温度和/或湿度信号和/或值，得出冷起动状况的结论。本领域的技术人员将意识到，一个或多个阈值温度和/或湿度信号和/或值可以是指示冷周围环境和/或发动机10的冷操作的任何温度和/或相对湿度或者比湿，对于该发动机10令人期望的可能是根据过程900采取措施以增加发动机10的操作温度。
如果处理器102在步骤906确定CSOPC指示冷起动状况，则过程900前进至步骤908，在该步骤908，处理器102可操作为：确定一个或多个目标冷起动操作参数CSOPT，并且将一个或多个目标发动机操作参数EOPT设定为等于CSOPT。说明性地，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤908：例如，从储存在存储器104和/或数据储存装置106中的一个或多个参数值中选择一个或多个预定CSOPT值。该一个或多个CSOPT值可以是或者包括在步骤904确定的冷起动操作参数中的任何一个或者组合、或者可以是或者包括不同的操作参数或者其子组。作为一个说明性示例（不应认为其具有任何限制性），处理器102可以可操作为在步骤904确定CSOPC作为环境温度的当前值，并且可以在步骤908可操作为将EOPT设定为目标进气歧管温度值、目标发动机冷却剂温度值、或者目标汽缸内温度值。本领域的技术人员将意识到一个或多个CSOPC参数的其它示例性组合以及一个或多个相同或者不同的CSOPT参数，并且本公开设想了任何这种组合。
在步骤908之后，处理器102在步骤910可操作为执行马达/发电机控制过程C，该过程C的示例图示在图8中并且在上文进行了详细描述。参照图8，在其包括步骤804的实施例中，处理器102可操作为：使用上文就步骤806所描述的一个或多个技术中的任何个，以估算CSOPT，并且以控制马达/发电机36和/或88作为马达操作以获得该CSOPT。在一些实施例中，RSE说明性地可以是涡轮增压器轴30和/或68的转速，该转速迫使压缩器26和/或64达到激增（surge）状况，即，在该状况中进入压缩器26和/或64的空气量超过离开压缩器26和/或64的空气量。该状况使得压缩器26和/或64内的一些空气在被从压缩器26和/或64排出之前，被压缩器26和/或64且在压缩器26和/或64内搅动达一段时期，从而有效地加热该空气，这将有助于发动机10的操作温度迅速地升高。
过程900说明性地可以包括可选步骤912，在发动机10是汽油发动机的实施例中，过程900在步骤910之后前进至该步骤912。在过程900包括步骤912的实施例中（该实施例也要求空气处理系统包括进气节流阀82），处理器102可操作为：确定请求转矩RT的当前值，以及将进气节流阀82的位置控制至，在ECT 28和/或66的当前操作状况下，发动机产生请求的发动机输出转矩RT的位置处。在一些实施例中，处理器102可操作为通过如下方式确定RT：监测和处理加速器踏板108产生的一个或多个信号以确定RT。在其它实施例中，处理器102可以可操作为基于燃料控制模块150产生的当前燃料提供率信息以确定RT。
过程900可以替代地或者额外地包括在步骤912或者步骤910之后的另一个可选步骤914。在包括步骤914的实施例中，处理器102可操作为：相对于所有可能的VGT位置确定VGT位置PM，该VGT位置PM将带来最小废气温度；并且然后将当前VGT位置PVGT控制至PVGT≠PM的位置。如上文参照图7中图示的过程700所描述的，VGT位置PM说明性地是如下位置：该位置使得涡轮32和/或70从废气提取最大能量（例如，热量）。因此，处理器102说明性地在步骤914可操作为控制VGT 32和/或70至如下位置：在该位置处，涡轮32和/或70从废气提取少于最大能量的能量。进一步说明性地，VGT 32和/或70的位置被控制为越远离PM，废气将保持越多的热量，并且在一些实施例中，处理器102可操作为将当前VGT位置PVGT控制至如下位置：该位置使得涡轮32和/或70从废气提取最小量的能量（例如，热量），这将有助于发动机10的操作温度迅速升高。在任何情况下，过程900仍可以进一步包括可选步骤916，在该步骤916，处理器102可操作为延迟时期T1，例如，为了提供一段时期以用于使CSOPC由于在步骤910、步骤912、和/或步骤914采取的操作而改变。在不包括步骤912至914中任何一个的实施例中在步骤916之后，或者在包括步骤914的实施例中在步骤914之后，过程900返回环步骤904。
如果处理器102在步骤906确定冷起动操作参数的当前值CSOPC不指示冷起动状况，则过程900前进至步骤920，在该步骤920，处理器102可操作为控制马达/发电机36和/或88不再继续作为马达操作。在一些实施例中，过程900可以进一步包括在步骤920之前的可选步骤918，在该步骤918，处理器102可操作为延迟时期T2，例如，提供一段时期用于发动机10以在CSOPT下操作，以确保发动机10在CSOPT或者高于CSOPT的继续操作。T2可以是任何期望时期。
过程900可以进一步包括另一个可选步骤922，该步骤922说明性地包括在包括可选步骤912和914中的任何一个的实施例中。在步骤922，处理器102可操作为：不再继续进气阀82在步骤912执行的的控制、和/或不再继续VGT 32和/或70在步骤914执行的控制。在步骤922之后，或者在不包括步骤922的实施例中在步骤920之后，过程900终止。
现在参照图10，示出了用于在空档和/或驱动怠速操作期间控制发动机10的操作的“怠速控制过程”1000的实施例的简化流程图。该过程1000说明性地以可由ECU 100的处理器102执行的指令的形式储存在存储器104的怠速辅助模块174中。过程1000在步骤1002开始，在该步骤1002，处理器102可操作为：例如通过监测和处理发动机速度传感器145产生的一个或多个信号，确定发动机速度的当前值ESC。其后在步骤1004，处理器102可操作为确定ESC是否指示空档怠速（NI）或者驱动怠速（DI）操作。说明性地，空档怠速是如下状况：在该状况下，发动机速度在指定的发动机怠速速度范围内并且变速器14处于空档，即，不与任何档位接合；并且驱动怠速是如下状况：在该状况下，发动机速度在指定的发动机怠速速度范围内并且变速器14当前与档位接合以使得发动机10处于一些量的负载下。处理器102说明性地可操作为：通过将ESC与发动机怠速速度的储存值或者值的范围比较，并且通过对TCU 130传递或者播送的、指示变速器14当前是否与变速器档位接合的信息进行处理，确定ESC是否指示空档或者驱动怠速状况。在一些替代实施例中，处理器102可操作为通过监测发动机负载确定变速器14当前是否与变速器档位接合，该发动机负载例如是由操作参数估算模块基于燃料控制模块150产生的当前燃料提供值产生的。用于计算发动机负载EL的示例性公式是EL=（当前（%）燃料提供-空载（%）燃料提供）/满载（%）燃料提供。本领域的技术人员将意识到用于计算发动机负载EL的其它公式，并且在处理器102在步骤1004需要EL的实施例中，处理器102可以在步骤1004替代地或者额外地使用任何一个或多个此类其它公式以确定发动机负载EL。在任何情况下，如果处理器102在步骤1004确定发动机10当前处于空档怠速或者驱动怠速操作，则过程1000前进至步骤1006，在该步骤1006，处理器102可操作为将目标发动机操作参数EOPT设定为等于ESC。在步骤1006之后，处理器102在步骤1008处可操作为执行马达/发电机控制过程C，该过程C的示例图示在图8中并且在上文进行了详细描述。参照图8，在其包括步骤804的实施例中，处理器102可操作为：使用上文就步骤806所描述的一个或多个技术中的任何个，以估算ESC，并且以控制马达/发电机36和/或88作为马达操作以获得和/或维持该ESC。例如，RSE说明性地是涡轮增压器轴30和/或68的转速，该转速带来发动机速度ESC。在一些实施例中，过程800可以进一步包括一个或多个步骤用于，如果发动机速度ESC的当前值由于某种原因太高或者变得太高，根据需要控制马达/发电机36和/或88以不再继续作为马达操作和/或使其作为发电机操作。
在发动机10是汽油发动机的实施例中，过程1000说明性地可以包括可选步骤1010，过程1000在步骤1008之后前进至该步骤1010。在过程1000包括步骤1010的实施例中（该实施例也要求空气处理系统包括进气节流阀82），处理器102可操作为：将进气节流阀82的位置控制至，在ECT 28和/或66的当前操作状况下，发动机维持发动机速度ESC的位置处。在步骤1010之后，或者在不包括步骤1010的实施例中在步骤1008之后，过程1000回环至步骤1002。
如果处理器102在步骤1004确定发动机10未处于空档怠速或者驱动怠速状况，则过程1000前进至步骤1012，在该步骤1012，处理器102可操作为确定ECT 28和/或66当前是否处于NI或者DI控制，即，马达/发电机36和/或70是否根据步骤1008被控制作为马达操作、和/或进气节流阀82是否根据步骤1010控制。如果是，则步骤1000前进至步骤1014，在该步骤1014，处理器102可操作为不再继续控制马达/发电机36和/或70作为马达操作。在包括步骤1010的实施例中，处理器102进一步在步骤1014可操作为不再继续在步骤1010执行的对进气节流阀的控制。在步骤1014之后，并且在步骤1012的“否”分支之后，过程1000回环至步骤1002。
现在参照图11，示出了用于在需求的或者命令的车辆减速状况期间控制发动机10的操作的“车辆减速需求控制过程”1100的实施例的简化流程图。该过程1100说明性地以可由ECU 100的处理器102执行的指令的形式储存在存储器104的车辆减速辅助模块170中。过程1100在步骤1102开始，在该步骤1102，处理器102可操作为确定一个或多个车辆减速需求参数的当前值VDDC。在一些实施例中，VDDC可以是或者包括指示需求的或者命令的车辆减速事件的测量的和/或估算的操作参数中的一个或者任何组合。VDDC的示例包括但不限于如下中的一个或者任何组合：例如由制动踏板位置传感器110产生的制动踏板位置和/或偏转率、由TCU 130经由车辆总线138播送或者传递的变速器14至更低档位（更高传动比）的降档、例如由加速器踏板位置传感器108产生的加速器踏板位置和/或偏转率（例如，指示无请求的发动机输出转矩或者从一些量的加速器踏板偏转迅速改变至零或者近零偏转量），等等。本领域的技术人员将意识到需求的或者命令的车辆减速的其它指示器，并且本公开设想了在过程1100的步骤1102包括任何这种其它指示器。
在步骤1102之后，过程1100前进至步骤1104，在该步骤1104，处理器102可操作为确定一个或多个需求的或者命令的车辆减速参数VDDC的当前值是否指示需求的或者命令的车辆减速状况。说明性地，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤1104：将前述信号和/或值VDDC中的任何一个或者组合与为此的一个或多个对应阈值比较，并且如果VDDC信号和/或值中的一个或者组合超过一个或多个阈值，得出需求的或者命令的车辆减速状况的结论。本领域的技术人员将意识到，一个或多个阈值可以是任何位置、比率、传动比、或者指示车辆减速的其它值，对于该一个或多个阈值，期望的可以是采取措施以根据过程1100控制ECT 28和/或66。
如果处理器102在步骤1104确定VDDC指示需求的或者命令的车辆减速状况，则过程1100前进至步骤1106，在该步骤1106，处理器102可操作为：确定所请求的发动机输出转矩值RT，并且将发动机操作参数的目标值EOPT设定为等于RT。说明性地，处理器102可操作为，通过监测和处理加速器踏板传感器108产生的一个或多个信号，以在步骤1106确定RT。替代地或者额外地，处理器102可以可操作为，通过监测和处理燃料控制模块150产生的燃料提供信号，在步骤1106确定RT。在任何情况下，过程1100从步骤1106前进至步骤1108，在该步骤1108，处理器102可操作为执行马达/发电机控制过程D，该过程D的示例在图14中进行图示。
现在参照图14，示出了在图11中图示的过程1100的步骤1108执行的马达/发电机控制过程D 1400的实施例的简化流程图。过程1400说明性地以可由ECU 100的处理器102执行的指令的形式储存在存储器104的电机控制模块176中。过程1400在步骤1402开始，在步骤1402中，处理器102可操作为控制马达/发电机36和/或88作为发电机操作。处理器102说明性地可操作为执行步骤1402以通过如下方式控制马达/发电机36和/或88作为发电机操作：控制或者命令功率控制器112从马达/发电机36的线圈38和/或从马达/发电机88的线圈90提取能量（例如，电流）至电源114。这种从线圈38和/或90的电能提取使得马达/发电机36和/或88向涡轮增压器轴30和/或68施加旋转减速力，或者换言之，使得涡轮增压器轴30和/或68向马达/发电机36和/或88施加抵抗其阻力的驱动力，该阻力在任何情况下作用为使涡轮增压器轴30和/或68的转速减小。随着转速减小，涡轮增压器28和/或66产生的升压类似地减小，正如作用在涡轮32和/或70上的废气的背压那样。发动机速度和/或发动机输出转矩因此减小，并且由于马达/发电机36和/或88在作为发电机操作时施加至涡轮增压器轴30和/或68的旋转减速力，所以承载着发动机10和空气处理系统的车辆140减速。
过程1400可以可选地包括步骤1404，并且在包括步骤1404的过程1400的实施例中，处理器102在步骤1406可操作为估算马达/发电机36和/或88的转速RSE（即，在马达/发电机36和/或88作为发电机操作时，涡轮增压器轴30和/或68在被马达/发电机36和/或88驱动时的转速），这将使得发动机10获得EOPT，该EOPT在步骤1106被定义为请求的发动机输出转矩RT。在一些实施例中，车辆减速辅助模块170具有储存于其中的一个或多个映射、表格、图形、图表、列表、和/或其它数据，前述这些在多个操作状况下将涡轮增压器轴速度映射至发动机输出转矩和/或发动机速度，并且在该实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤1406：从该映射确定实现将产生RT的废气温度所需要的涡轮增压器轴速度。在一些替代实施例中，车辆减速辅助模块170和/或操作参数估算模块154储存于其中的用于基于当前发动机和空气处理系统操作参数估算RSE的一个或多个模型，并且在此类实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤1406：使用当前发动机和空气处理系统参数值执行该一个或多个模型。在任何情况下，可选步骤1404从步骤1406前进至1408，在该步骤1408，处理器102可操作为控制马达/发电机36和/或88以RSE操作，即，作为发电机操作且涡轮增压器轴30和/或68的转速为RSE。在步骤1408之后，或者在不包括步骤1404的实施例中在步骤1402之后，过程1400返回至过程1100的步骤1108。
再次参照图11，过程1100可以说明性地包括可选步骤1110，过程1100在步骤1108之后前进至该步骤1110。在包括步骤1110的实施例中，处理器102可操作为：相对于所有可能的VGT位置确定VGT位置PM，该VGT位置PM将带来最小废气温度；并且然后将当前VGT位置PVGT控制至PVGT=PM的位置。VGT位置PM说明性地是如下位置：该位置使得涡轮32和/或70从废气提取最大能量（例如，热量）。这将导致发动机10增加因而完成的功的量，由此以升高废气能量（即，发动机10产生的废气的温度），从而在发动机10上或者向发动机10强加额外的减速力。因此，处理器102说明性地在步骤1110可操作为控制VGT 32和/或70至如下位置：在该位置处，涡轮32和/或70从废气提取一些量的能量，并且，如果并且需要实现发动机输出转矩RT的话，在步骤1110将VGT 32和/或70控制至PM，以使得涡轮32和/或70从废气提取最大能量。
过程1100，在发动机10是汽油发动机的实施例中，可以替代地或者额外地包括在步骤1110或者步骤1108之后的另一个步骤1112。在过程1100包括步骤1112的实施例中（该实施例也要求空气处理系统包括进气节流阀82），处理器102可操作为：将进气节流阀82的位置控制至，在ECT 28和/或66的当前操作状况下，发动机10产生请求的发动机输出转矩RT的位置处。
在步骤1108之后，或者在包括步骤1110和1112中的任何一个或者两个的实施例中在步骤1110或者步骤1112之后，过程1100前进至步骤1114，在该步骤1114，处理器102可操作为确定发动机输出转矩的当前值EOTC，即，发动机10产生的当前输出转矩。在一些实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤1114：估算发动机输出转矩的当前值EOTC，例如，基于一个或多个测量的发动机操作参数（例如，基于当前命令的燃料提供率、当前发动机速度值ESC和/或一个或多个其它操作参数），使用储存在操作参数估算模块154中的过程以估算EOTC。其后在步骤1116，处理器102可操作为将EOTC与RT作比较，并且如果EOTC与RT之间的差小于可接受的误差值ERR，则过程1100前进至步骤1118，否则过程1100回环至1108。
在步骤1118，处理器102已经确定发动机10产生的输出转矩EOTC在请求的转矩RT的可接受误差限度内，并且处理器102因此可操作为控制马达/发电机36和/或88不再继续作为发电机操作。在包括步骤1112和1114中的任何一个的过程1100的实施例中，过程1100说明性地包括额外的步骤1120，在该步骤1120，处理器102可操作为：控制VGT 32和/或70不再继续根据步骤1110操作、和/或控制进气节流阀82不再继续根据步骤1112操作。在步骤1118之后，或者在包括步骤1120的实施例中在步骤1120之后，过程1100回环至步骤1102。
现在参照图12，示出了按需排量（DOD）控制过程1200的实施例的简化流程图，该过程1200用于在发动机10的一个或多个汽缸111至11K的停用和/或再启用之后控制发动机10的操作，用于消除所述汽缸停用和/或再启用导致的发动机输出速度和/或发动机输出转矩的陡变。过程1200说明性地以可由ECU 100的处理器102执行的指令的形式储存在存储器104的DOD辅助模块172中。过程1200在步骤1202开始，在该步骤1202，处理器102可操作为执行DOD命令状态确定过程以确定DOD命令当前是否激活，即，是否已经命令了一个或多个汽缸停用或者再启用事件，如果是，则确定当前激活的DOD命令是用于停用一个或多个汽缸111至11K的命令、还是用于再启用发动机10的一个或多个汽缸111至11K的命令。
现在参照图13，示出了在图12中图示的过程1200的步骤1202处执行的DOD命令状态确定过程的实施例1300的简化流程图。该过程1300说明性地以可由ECU 100的处理器102执行的指令的形式储存在存储器104的DOD辅助模块172中。过程1300在步骤1302开始，在该步骤1302，处理器102可操作为确定当前请求的转矩值EOTR，即，发动机10待产生的输出转矩的当前请求值；并且其后在步骤1304中，处理器102可操作为确定当前发动机速度值ESC，即，发动机10当前操作的发动机转速的值。在一些实施例中，处理器102可操作为：在步骤1302，通过监测和处理加速器踏板传感器108产生的一个或多个信号以确定EOTR；并且在一些实施例中，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤1304：监测和处理发动机速度传感器145产生的一个或多个信号以确定ESC。在一些替代实施例中，处理器102可以可操作为通过如下方式执行步骤1302：估算请求的发动机输出转矩EOTR的当前值，例如，使用储存在操作参数估算模块154中的过程，基于一个或多个测量的发动机操作参数（例如，基于当前命令的燃料提供率和/或其它操作参数），以估算EOTR。
在步骤1304之后，过程1300前进至步骤1306，在该步骤1306，处理器102在一些实施例中可操作为确定发动机操作转矩阈值EOTTH1作为EOTR和ESC的函数。说明性地，EOTTH1代表发动机输出转矩值，在低于该发动机输出转矩值时，命令发动机10的至少一个汽缸111至11K停用是恰当的。在步骤1306之后，处理器102在一些实施例中可操作为确定发动机操作转矩阈值EOTTH2也作为EOTR和ESC的函数。说明性地，EOTTH2代表发动机输出转矩值，在高于该发动机输出转矩值时，命令发动机10的至少一个当前停用的汽缸111至11K再启用是恰当的。在一些实施例中，EOTTH1可以等于EOTTH2，并且在其它实施例中，EOTTH2可以大于EOTTH1以在其间提供一定迟滞量。
在任何情况下，过程1300从步骤1308前进至步骤1310，在该步骤1310，处理器102可操作为确定是否EOTR＜EOTTH1。如果是，则处理器102确定EOTR在当前操作状况下满足使发动机10的至少一个汽缸111至11K停用的标准；并且其后，在步骤1310，处理器102可操作为命令发动机10的至少一个汽缸111至11K停用。说明性地，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤1310：将图1A中图示的一个或多个按需排量（DOD）装置120控制至停用状态，即，一个或多个DOD装置120作用以使发动机10的一个或多个汽缸111至11K的燃烧操作停用的操作状态。该停用过程可以进一步包括步骤1314和1316中的任何一个或者两个，在汽缸111至11K包括火花塞118的实施例中，处理器102在该步骤1314和1316可操作为使一个或多个停用的汽缸111至11K中的火花塞118的操作停用，和/或处理器102在该步骤1314和1316可操作为停止在一个或多个停用的汽缸111至11K中的燃料提供。在前一种情况下，处理器102可以可操作为通过如下方式控制火花塞停用：利用储存在火花正时控制模块152中的且由处理器102执行的火花正时过程使其火花正时控制停用；并且在后一种情况下，处理器102可以可操作为通过如下方式控制燃料提供停用：利用储存在燃料控制模块150中的且由处理器102执行的燃料控制过程使其燃料提供停用。在任何情况下，在步骤1316之后，过程1300返回至图12中图示的过程1200的步骤1202。
如果处理器102在步骤1310确定请求的发动机输出转矩值EOTR不小于阈值发动机输出转矩值EOTTH1，则过程1300前进至步骤1318，在该步骤1318，处理器102可操作为确定是否EOTR＞EOTTH2。如果是，则处理器102确定EOTR在当前操作状况下满足使发动机10的至少一个先前停用的汽缸111至11K再启用的标准，并且其后，在步骤1320，处理器102可操作为确定是否发动机10的所有汽缸111至11K都是激活的，即，当前没有停用。如果是，则过程1300返回至过程1200的步骤1202。否则，处理器102在步骤1322可操作为命令发动机10的至少一个当前停用的汽缸111至11K再启用。说明性地，处理器102可操作为通过如下方式执行步骤1322：将至少一个当前停用的汽缸的按需排量（DOD）装置120控制至启用状态，即，一个或多个DOD装置120作用以启用发动机10的一个或多个汽缸111至11K的燃烧操作的操作状态。这种再启用过程可以进一步包括步骤1324和1326中的任何一个或者两个，在汽缸111至11K包括火花塞118的实施例中，处理器102在该步骤1324和1326可操作为使一个或多个停用的汽缸111至11K中的火花塞118的操作再启用；和/或处理器102在该步骤1324和1326可操作为再启用在一个或多个停用的汽缸111至11K中的燃料提供。在前一种情况下，处理器102可以可操作为通过如下方式控制火花塞再启用：利用储存在火花正时控制模块152中的且由处理器102执行的火花正时过程，使其火花正时控制再启用；并且在后一种情况下，处理器102可以可操作为通过如下方式控制燃料提供再启用：利用储存在燃料控制模块150中的且由处理器102执行的燃料控制过程，使其燃料提供再启用。
再次参照图12，过程1200从步骤1202前进至步骤1204，在该步骤1204，处理器102可操作为：例如基于在步骤1202确定的信息，确定DOD命令当前是否激活。如果是，则过程1200前进至步骤1206，在该步骤1206，处理器102可操作为：确定请求的发动机输出转矩值RT，以及将发动机操作参数的目标值EOPT设定为等于RT。说明性地，处理器102可操作为在步骤1206，通过监测和处理加速器踏板传感器108产生的一个或多个信号，以确定RT。替代地或者额外地，处理器102可以可操作为在步骤1206，通过监测和处理燃料控制模块150产生的燃料提供信号，以确定RT。在任何情况下，过程1200从步骤1206前进至步骤1208，在该步骤1208，处理器102可操作为：例如基于在步骤1202确定的信息，确定激活DOD命令是使发动机的至少一个汽缸111至11K停用的命令，还是使至少一个当前停用的汽缸111至11K再启用的命令。如果是前者，则处理器102在步骤1210可操作为执行马达/发电机控制过程C，用于在发动机速度和/或发动机输出转矩伴随着一个或多个汽缸111至11K的停用而下降之后，可控制地提升发动机速度和/或发动机输出转矩。在一些实施例中，过程1200可以进一步包括在步骤1210之后的可选步骤1212，在该步骤1212，处理器102可操作为延迟时期T1，例如，提供一段时期用于在步骤1210执行的马达/发电机控制过程C在一个或多个汽缸111至11K停用之后将发动机速度和/或发动机输出转矩平滑地过渡至新的值。T1可以是任何期望时期。过程1200可以从1210、或者在包括步骤1212的实施例中从步骤1212，返回至步骤1202。
如果处理器102在步骤1208确定在步骤1202所确定的激活DOD命令是使一个或多个当前停用的汽缸111至11K再启用的命令，则过程1200前进至步骤1214，在该步骤1214，处理器102可操作为执行马达/发电机控制过程D，用于在发动机速度和/或发动机输出转矩伴随着一个或多个先前停用的汽缸111至11K的再启用而增加之后，可控制地降低发动机速度和/或发动机输出转矩。在一些实施例中，过程1200可以进一步包括在步骤1214之后的步骤1216，在该步骤1216，处理器102可操作为延迟时期T2，例如，提供一段时期用于使在步骤1210执行的马达/发电机控制过程D，在一个或多个先前停用的汽缸111至11K再启用之后，将发动机速度和/或发动机输出转矩平滑地过渡至新的值。T2可以是任何期望时期，并且可以等于或者可以不等于T1。在步骤1214之后，或者在包括步骤1216的实施例中在步骤1216之后，过程1200前进至步骤1218，在该步骤1218，处理器102可操作为将DOD命令状态设定为待用，以指示至少一个先前停用的汽缸111至11K已经被再启用，并且已经完成了对马达/发电机36和/或88的控制以辅助将发动机速度和/或发动机输出转矩过渡至其新的值，并且过程1200从步骤1218回环至步骤1202。如果在步骤1218之后任何汽缸111至11K保持停用，则在步骤1202执行的过程（例如，图13中图示的过程1300）将检测任何汽缸111至11K的再启用，如果发生再启用/在再启用发生时。
现在参照图15，示出了用于通过将低排量发动机与电子控制的涡轮增压器集成以设计节省燃料的机动车辆的“车辆设计和操作过程”1500的实施例的简化流程图。过程1500可以说明性地，至少部分地，储存在常规计算装置的存储器中，并且过程1500的至少一些步骤可以由该计算装置的一个或多个处理器执行。该常规计算装置的示例可以包括但不限于：个人计算机（PC）、膝上型计算机、笔记本计算机、平板计算机或者其它计算机，无论是否与一个或多个其它计算装置和/或服务器联网。
过程1500指向缩减发动机排量并仍提供期望的转矩响应。这可以提高车辆的燃料经济性，并且帮助车辆的制造商提高其公司平均燃料经济性（corporate average fueleconomy）。过程1500在步骤1502开始，在该步骤1502，选择车辆或者车辆平台。其后，在步骤1504，选择用于安装在所选择的车辆或者车辆平台中的发动机，其中，所选择的发动机具有比在当前或者先前车型年份安装在所选择的车辆或者所选择的车辆平台中的任何发动机更小的排量。其后，在步骤1506，将所选择的排量减小的发动机安装在所选择的车辆或者所选择的车辆平台中，并且其后，在步骤1508，将ECT（例如，在图1A中图示的和在本文详细描述的ECT 28和/或66中的一个或者组合，即，涡轮增压器中的一个或者组合，每个该涡轮增压器均具有联接至其可旋转涡轮增压器轴的电马达/发电机）安装在所选择的排量减小的发动机上。在前述发动机和车辆（或者车辆平台）组合的随后操作期间，一个或多个电马达/发动机被如本文所描述的那样控制为响应于车辆加速的需求而作为马达操作。由于ECT 28和/或66响应于对马达/发电机36和/或88的控制而使得发动机迅速地按需供应高发动机输出转矩量，所以可以将与常规上可指定用于一些车辆和/或车辆平台的发动机相比，更小排量的发动机安装在该车辆和/或车辆平台中，并且使其操作为满足发动机输出转矩需求。
示例
下面提供了本文公开的系统和方法的说明性示例。系统和方法的实施例可以包括下面描述的示例中的任何一个或多个、和/或其任何组合。
示例1包括用于在变速器的换档事件期间控制内燃发动机的系统和方法，该变速器联接至发动机的输出轴，并且该发动机具有流体地联接至发动机的废气管道的涡轮增压器以及废气驱动涡轮超级增压器中的电子控制的一个，该系统和方法包括：确定在换档事件结束时的目标发动机速度；以及控制供应至电机的电能，该电机可旋转地联接至可旋转轴，该可旋转轴可旋转地联接至电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器，以控制可旋转轴的旋转以获得目标发动机速度。
示例2包括示例1的主题，并且其中，控制电能包括：在换档事件的第一部分期间，当发动机从变速器断开接合时，命令电机作为发电机操作。
示例3包括示例2的主题，并且其中，电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器是具有联接至可旋转轴的涡轮和联接至可旋转轴的压缩器的电子控制的涡轮增压器的一部分，该压缩器流体地联接至发动机的进气装置；并且控制电能进一步包括：在换档事件的更晚部分期间，当发动机和变速器接合时，命令电机作为马达操作。
示例4包括示例2的主题，并且其中，换档事件是升档。
示例5包括示例2的主题，并且其中，换档事件是降档。
示例6包括用于在变速器的换档事件期间控制内燃发动机的系统和方法，该变速器联接至发动机的输出轴，并且该发动机具有流体地联接至发动机的废气管道的涡轮增压器以及废气驱动涡轮超级增压器中的电子控制的一个，该系统和方法包括：确定在整个换档事件期间的目标发动机输出转矩；以及控制供应至电机的电能，该电机可旋转地联接至电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器的可旋转轴，以控制可旋转轴的旋转，以获得在整个换档事件期间的目标发动机输出转矩。
示例7包括示例6的主题，并且其中，通过控制发动机输出转矩，避免了发动机速度突变。
示例8包括示例6的主题，并且其中，控制电能包括：在换档事件的第一部分期间，当发动机从变速器断开接合时，命令电机作为发电机操作。
示例9包括示例6的主题，并且其中，控制电能包括：在换档事件的更晚部分期间，当发动机与变速器接合时，命令电机作为马达操作。
示例10包括示例6的主题，并且其中，换档事件是升档。
示例11包括示例6的主题，并且其中，换档事件是降档。
示例12包括用于在变速器的换档事件期间控制内燃发动机的系统和方法，该变速器联接至发动机的输出轴，该发动机具有电子控制的涡轮增压器（ECT），该涡轮增压器具有：可旋转地联接至可旋转轴的电机；可旋转地联接至可旋转轴的涡轮，并且该涡轮流体地联接至发动机的废气管道；以及可旋转地联接至可旋转轴的压缩器，并且该压缩器流体地联接至发动机的进气管道；该系统和方法包括：确定在换档事件结束时的目标发动机速度；以及控制供应至电机的电能以控制可旋转轴的旋转，以获得目标发动机速度，其中，在整个所述换档事件平滑地获得所述目标发动机速度。
示例13包括示例12的主题，并且其中，控制电能包括：在换档事件的第一部分期间，当发动机从变速器断开接合时，命令电机作为发电机操作。
示例14包括示例13的主题并且进一步包括：命令电机从在换档事件期间当发动机从变速器断开接合时所呈现的发动机速度平滑地过渡至目标发动机速度。
示例15包括示例12的主题，并且其中，电机联接至功率控制器，该功率控制器继而联接至电力源。
示例16包括示例12的主题，并且其中，换档事件是升档。
示例17包括示例12的主题，并且其中，换档事件是降档。
示例18包括用于在变速器的换档事件期间控制内燃发动机的系统和方法，该变速器联接至发动机的输出轴，并且该发动机具有流体地联接至发动机的废气管道的涡轮增压器以及废气驱动涡轮超级增压器中的电子控制的一个，该系统和方法包括：确定在换档事件结束时的目标发动机速度；控制供应至电机的电能，该电机可旋转地联接至电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器的可旋转轴，以控制可旋转轴的旋转以获得目标发动机速度；以及在换档事件的至少第一部分期间，当发动机从变速器断开接合时，命令设置在发动机的燃烧室中的火花塞火花正时为最佳转矩的最小火花提前。
示例19包括示例18的主题，并且其中，控制电能包括：在换档事件的第一部分期间，当发动机从变速器断开接合时，命令电机作为发电机操作。
示例20包括示例19的主题并且进一步包括：命令电机从在换档事件期间当发动机从变速器断开接合时呈现的发动机速度平滑地过渡至期望的发动机速度。
示例21包括示例18的主题，并且其中，控制电能包括：在换档事件的更晚部分期间，当发动机与变速器接合时，命令电机作为马达操作。
示例22包括用于控制内燃发动机以及联接至发动机的输出轴的变速器的系统和方法，并且该发动机具有电子控制的涡轮增压器（ECT），该涡轮增压器具有：联接至轴的电机；联接至轴的涡轮，并且该涡轮设置在发动机的废气装置中；以及联接至轴的压缩器，并且该压缩器设置在发动机的进气装置中；该系统和方法包括：基于最低制动燃料消耗率（BSFC）命令变速器的操作档位；以及响应于对增加的发动机转矩的需求，命令ECT的电机作为马达操作。
示例23包括示例22的主题并且进一步包括：当发动机已经获得所需求的增加的发动机转矩时，不再继续命令ECT的电机作为马达操作。
示例24包括示例22的主题并且进一步包括：当发动机已经获得所需求的增加的发动机转矩时，命令ECT的电机作为马达操作。
示例25包括用于控制内燃发动机以及联接至发动机的输出轴的变速器的系统和方法，并且该发动机具有电子控制的涡轮增压器（ECT），并且该涡轮增压器具有：联接至轴的电机；联接至轴的涡轮，并且该涡轮设置在发动机的废气管道中；以及联接至轴的压缩器，并且该压缩器设置在发动机的进气管道中；该系统和方法包括：基于最低BSFC命令变速器的操作档位；以及响应于对增加的发动机转矩的需求，命令电马达向ECT的轴施加额外的转矩。
示例26包括示例25的主题，并且其中，供应至ECT的轴的额外的转矩导致如下中的一个：正转矩、零转矩、以及比在命令电马达之前的转矩更小的负转矩。
示例27包括示例25的主题并且进一步包括：当发动机获得所需求的增加的发动机转矩时，减小电机施加至ECT的轴的转矩。
示例28包括示例25的主题，并且其中，电机施加至ECT的轴的转矩的减小比较地是如下中的一个：比减小之前更小的正转矩、零转矩、以及负转矩。
示例29包括用于增加公司平均燃料经济性的系统和方法，该系统和方法包括：在车辆平台上安装减小排量内燃发动机，该减小排量小于在先前车型年份设置在该车辆平台上的任何发动机；以及提供具有电子控制的涡轮增压器（ECT）的减小排量内燃发动机。
示例30包括示例29的主题，并且其中，ECT包括：设置在发动机进气装置中的压缩器、设置在发动机废气装置中的涡轮、与压缩器和涡轮联接的轴、以及同样联接至该轴的电马达，并且电机被作为马达操作和作为发电机操作的能力，并且当需求车辆中的一个加速时，命令电机作为马达操作。
示例31包括用于操作内燃发动机的系统和方法，该发动机具有设置在发动机的进气装置中的压缩器，并且具有设置在发动机的废气装置中的废气后处理装置和涡轮，其中，压缩器和涡轮是电子控制的涡轮增压器的一部分，该电子控制的涡轮增压器进一步包括具有涡轮的电机、压缩器、以及联接至轴的电机；该系统和方法包括：估算后处理装置中的温度；以及当估算到后处理装置中的温度比期望的更低时，命令电机作为马达操作。
示例32包括示例31的主题，并且其中，涡轮是可变几何涡轮，并且该系统和方法进一步包括：估算以命令到可变几何涡轮的位置，该位置产生的废气温度是就可变几何涡轮的可用位置中的最低温度；以及命令可变几何涡轮采取与产生最低温度的位置实质不同的位置。
示例33包括示例31的主题并且进一步包括：确定需求的发动机转矩；以及调节设置在发动机进气装置中的节流阀以提供所需求的发动机转矩。
示例34包括示例31的主题并且进一步包括：确定需求的发动机转矩；以及进一步以对电机的命令为基础以提供所需求的发动机转矩。
示例35包括用于操作内燃发动机的系统和方法，该发动机具有设置在发动机的进气装置中的节流阀和压缩器，并且具有设置在发动机的废气装置中的废气后处理装置和涡轮，其中，压缩器和涡轮是电子控制的涡轮增压器的一部分，该电子控制的涡轮增压器进一步包括具有涡轮的电机、压缩器、以及联接至轴的电机；该系统和方法包括：确定发动机正经历冷起动；以及响应于该冷起动确定，命令电机作为马达操作。
示例36包括示例35的主题并且进一步包括：确定对发动机转矩的需求；以及大体上在将电机作为马达操作的同时将节流阀朝着更加闭合的位置移动，其中，节流阀的移动以及电机的命令是以为了提供需求的发动机转矩的方式完成的。
示例37包括示例35的主题并且进一步包括：确定对发动机转矩的需求；确定第一节流阀位置以提供发动机转矩，在该位置中没有向电机的线圈施加电流；以及将第二节流阀位置命令至节流阀，其中，所述第二节流阀位置比第一节流阀位置更加闭合，并且所述电机被命令以为了使发动机提供需求的发动机转矩的方式作为马达操作。
示例38包括示例35的主题并且进一步包括：确定发动机暖至足以退出冷起动；以及响应于对发动机暖至足以退出冷起动的确定而不再继续使电机作为马达操作。
示例39包括示例36的主题，并且其中，涡轮是可变几何涡轮，并且进一步包括：确定以命令到可变几何涡轮的位置，该位置产生的废气温度是就可变几何涡轮的可用位置中的最低温度；以及命令可变几何涡轮采取与产生最低温度的位置实质不同的位置。
示例40包括用于控制内燃发动机的系统和方法，该发动机具有设置在发动机的进气装置中的节流阀和压缩器，并且具有设置在发动机的废气装置中的废气后处理装置和涡轮，其中，压缩器和涡轮是电子控制的涡轮增压器的一部分，该电子控制的涡轮增压器进一步包括具有涡轮的电机、压缩器、以及联接至轴的电机；该系统和方法包括：估算发动机的汽缸内的温度；以及当该温度低于阈值温度时，命令电机作为马达操作。
示例41包括用于操作具有设置在其中的内燃发动机的车辆系统的系统和方法，该发动机具有设置在发动机的进气装置中的压缩器以及设置在发动机的废气装置中的涡轮，其中，该压缩器和该涡轮是电子控制的涡轮增压器的一部分，该电子控制的涡轮增压器进一步包括具有涡轮的电机、压缩器、以及机械地联接至轴的电机，该系统和方法包括：当发动机处于空档怠速和驱动怠速中的一个时，命令电机作为马达操作。
示例42包括示例41的主题，并且其中，发动机具有设置在发动机的进气装置中的节流阀，该系统和方法进一步包括：闭合节流阀以使发动机输出与空档怠速和驱动怠速中的一个相匹配。
示例43包括示例41的主题，并且其中，命令电机包括：控制提供至电机的线圈的电流；这进一步包括：调节提供至电机的线圈的电流以维持大体上恒定的发动机速度。
示例44包括示例43的主题并且进一步包括：基于来自发动机速度传感器的信号调节电流。
示例45包括示例43的主题并且进一步包括：基于来自与发动机相关联的至少一个传感器的信号调节电流。
示例46包括用于操作内燃发动机的系统和方法，该发动机具有设置在发动机的进气装置中的压缩器，并且具有设置在发动机的废气装置中的废气后处理装置和涡轮，其中，压缩器和涡轮是电子控制的涡轮增压器的一部分，该电子控制的涡轮增压器进一步包括具有涡轮的电机、压缩器、以及联接至轴的电机；该系统和方法包括：响应于发动机设置于其中的车辆的减速需求，命令电机作为发电机操作。
示例47包括用于操作设置在车辆中的内燃发动机的系统和方法，该发动机具有设置在发动机的进气装置中的压缩器，并且具有设置在发动机的废气装置中的涡轮，其中，压缩器和涡轮是电子控制的涡轮增压器的一部分，该电子控制的涡轮增压器进一步包括具有涡轮的电机、压缩器、以及联接至轴的电机，并且该车辆具有制动踏板，该系统和方法包括：响应于指示制动踏板已经被压的信号，命令电机作为发电机操作。
示例48包括示例47的主题并且进一步包括：确定对发动机转矩的需求；以及在当前转矩大体上等于需求转矩时，不再继续命令电机作为发电机操作。
示例49包括用于操作内燃发动机的系统和方法，该发动机具有设置在发动机的进气装置中的压缩器，并且具有设置在发动机的废气装置中的废气后处理装置和涡轮，其中，压缩器和涡轮是电子控制的涡轮增压器的一部分，该电子控制的涡轮增压器进一步包括具有涡轮的电机、压缩器、以及联接至轴的电机，该系统和方法包括：确定对发动机转矩的需求；以及响应于明显小于当前发动机转矩的对发动机转矩的需求，命令电机作为发电机操作。
示例50包括示例49的主题并且进一步包括：在当前转矩大体上等于需求转矩时，不再继续命令电机作为发电机操作。
示例51包括用于控制按需排量内燃发动机的系统和方法，其中，该发动机具有多个汽缸并且至少一个汽缸是可停用的，发动机具有电子控制的涡轮增压器（ECT），该涡轮增压器具有连接至轴的电机、机械地联接至轴的涡轮（该涡轮设置在发动机的废气管道中）、以及机械地联接至轴的压缩器（该压缩器设置在发动机的进气管道中），该系统和方法包括：当汽缸中的至少一个被命令停用时，命令ECT的电机作为马达操作。
示例52包括示例51的主题并且进一步包括：当汽缸中的至少一个被命令停用时，命令ECT的电机作为发电机操作。
示例53包括示例51的主题并且进一步包括：确定对发动机转矩的需求；确定当前发动机速度；以及基于在当前发动机速度下对发动机转矩的需求小于阈值发动机转矩，使至少一个发动机汽缸停用，其中，完成对ECT的电机的控制，由此使得发动机转矩在汽缸停用期间大体上维持恒定。
示例54包括示例53的主题，并且其中，停用包括如下至少一个：不再继续至设置在至少一个发动机汽缸中的火花塞的致动信号；以及不再继续至与至少一个发动机汽缸相关联的燃料喷射器的致动信号。
示例55包括用于控制按需排量内燃发动机的系统和方法，其中，该发动机具有多个汽缸并且至少一个汽缸是可停用的，发动机具有电子控制的涡轮增压器（ECT），该涡轮增压器具有连接至轴的电机、机械地联接至轴的涡轮（该涡轮设置在发动机的废气管道中）、以及机械地联接至轴的压缩器（该压缩器设置在发动机的进气管道中），该系统和方法包括：当汽缸中的至少一个被命令再启用时，命令ECT的电机作为发电机操作。
示例56包括示例55的主题并且进一步包括：确定对发动机转矩的需求；确定当前发动机速度；以及基于在当前发动机速度下对发动机转矩的需求大于阈值发动机转矩，使至少一个发动机汽缸再启用，其中，完成对ECT的电机的控制，由此使得发动机转矩在汽缸再启用期间大体上维持恒定。
示例57包括示例56的主题，并且其中，再启用包括如下至少一个：向设置在至少一个发动机汽缸中的火花塞提供致动信号；以及向与至少一个发动机汽缸相关联的燃料喷射器提供致动信号。
尽管本公开已经在附图和前述说明书中进行了详细图示和描述，但该图示和描述应被认为是示例性的并且在性质上不具有限制性，应理解，已经示出和描述的仅仅是说明性实施例，并且与本公开和所叙述的权利要求书一致的所有改变和修改也期望受到保护。

Claims (25)

1.一种在自动换档事件期间控制内燃发动机的方法，其中联接至所述发动机的输出轴的变速器的档位之间换档或者连续可变传动比改变被自动地控制，所述发动机具有流体地联接至所述发动机的废气管道的电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器，所述方法包括：
确定在所述自动换档事件结束时的目标发动机速度，以及
控制供应至电机的电能，所述电机可旋转地联接至可旋转轴，所述可旋转轴可旋转地联接至电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器，以控制所述可旋转轴的旋转以获得在所述自动换档事件结束时目标发动机速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制电能包括：在所述自动换档事件的第一部分期间，当所述发动机从所述变速器断开接合时，命令所述电机作为发电机操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器是具有涡轮和压缩器的电子控制的涡轮增压器的部分，所述涡轮和所述压缩器每个联接至所述可旋转轴，所述压缩器流体地联接至所述发动机的进气装置，并且所述控制所述电能进一步包括：在所述自动换档事件的更晚部分期间，当所述发动机和所述变速器接合时，命令所述电机作为马达操作。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述自动换档事件是所述变速器的升档。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述自动换档事件是所述变速器的降档。
6.一种在自动换档事件期间控制内燃发动机的方法，其中联接至所述发动机的输出轴的变速器的档位之间换档或者连续可变传动比改变被自动地控制，所述发动机具有流体地联接至所述发动机的废气管道的电子控制的涡轮增压器以及废气驱动涡轮超级增压器，所述方法包括：
确定在整个所述自动换档事件期间的目标发动机输出转矩，以及
控制供应至电机的电能，所述电机可旋转地联接至所述电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器的可旋转轴，以控制所述可旋转轴的旋转，以获得在整个所述自动换档事件期间的所述目标发动机输出转矩。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，由所述电机提供的电能受到控制从而控制发动机输出转矩，并且其中通过控制所述发动机输出转矩，避免了发动机速度突变。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述控制电能包括：在所述自动换档事件的第一部分期间，当所述发动机从所述变速器断开接合时，命令所述电机作为发电机操作。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述控制电能包括：在所述自动换档事件的更晚部分期间，当所述发动机与所述变速器接合时，命令所述电机作为马达操作。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述自动换档事件是所述变速器的升档。
11.根据权利要求6所述的方法，其中，所述自动换档事件是所述变速器的降档。
12.一种在自动换档事件期间控制内燃发动机的方法，其中联接至所述发动机的输出轴的变速器的档位之间换档或者连续可变传动比改变被自动地控制，所述发动机具有电子控制的涡轮增压器（ECT），所述涡轮增压器具有：可旋转地联接至可旋转轴的电机；可旋转地联接至所述可旋转轴的涡轮，并且所述涡轮流体地联接至所述发动机的废气管道；以及可旋转地联接至所述可旋转轴的压缩器，并且所述压缩器流体地联接至所述发动机的进气管道，所述方法包括：
确定在所述自动换档事件结束时的目标发动机速度，以及
控制供应至所述电机的电能以控制所述可旋转轴的旋转，以获得所述目标发动机速度，其中，在整个所述自动换档事件平滑地获得所述目标发动机速度。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述控制电能包括：在所述自动换档事件的第一部分期间，当所述发动机从所述变速器断开接合时，命令所述电机作为发电机操作。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：命令所述电机从在所述自动换档事件期间当所述发动机从所述变速器断开接合时所呈现的发动机速度平滑地过渡至所述目标发动机速度。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电机联接至功率控制器，所述功率控制器继而联接至电力源。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述自动换档事件是所述变速器的升档。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述自动换档事件是所述变速器的降档。
18.一种用于在自动换档事件期间控制内燃发动机的方法，其中联接至所述发动机的输出轴的变速器的档位之间换档或者连续可变传动比改变被自动地控制，所述发动机具有流体地联接至所述发动机的废气管道的电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器，所述方法包括：
确定在所述自动换档事件结束时的目标发动机速度，
控制供应至电机的电能，所述电机可旋转地联接至电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器的可旋转轴，以控制所述可旋转轴的旋转以获得在所述自动换档事件结束时的目标发动机速度，以及
在所述自动换档事件的至少第一部分期间，当所述发动机从所述变速器断开接合时，命令设置在所述发动机的燃烧室中的火花塞火花正时为最佳转矩的最小火花提前。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述控制电能包括：在所述自动换档事件的第一部分期间，当所述发动机从所述变速器断开接合时，命令所述电机作为发电机操作。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：命令所述电机从在所述自动换档事件期间当所述发动机从所述变速器断开接合时呈现的发动机速度平滑地过渡至期望的发动机速度。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，所述控制电能包括：在所述自动换档事件的更晚部分期间，当所述发动机与所述变速器接合时，命令所述电机作为马达操作。
22.一种用于在自动换档事件期间控制内燃发动机的系统，其中联接至所述发动机的输出轴的变速器的档位之间换档或者连续可变传动比改变被自动地控制，所述系统包括：
电子控制的涡轮增压器或废气驱动涡轮超级增压器，其流体地联接至所述发动机的废气管道且可旋转地联接至可旋转轴，
可旋转地联接至所述可旋转轴的电机，
处理器，以及
存储器，所述存储器具有储存于其中的指令，所述指令在当被所述处理器执行时，使得所述处理器确定在所述自动换档事件结束时的目标发动机速度，并且控制供应至所述电机的电能以控制所述可旋转轴的旋转，以获得在所述自动换档事件结束的目标发动机速度。
23.一种用于在自动换档事件期间控制内燃发动机的系统，其中联接至所述发动机的输出轴的变速器的档位之间换档或者连续可变传动比改变被自动地控制，所述系统包括：
电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器，其流体地联接至所述发动机的废气管道且可旋转地联接至可旋转轴，
可旋转地联接至所述可旋转轴的电机，
处理器，以及
存储器，所述存储器具有储存于其中的指令，所述指令在当被所述处理器执行时，使得所述处理器确定在整个所述自动换档事件期间的目标发动机输出转矩，并且控制供应至所述电机的电能以控制所述可旋转轴的旋转，以获得在整个所述自动换档事件期间的所述目标发动机输出转矩。
24.一种用于在自动换档事件期间控制内燃发动机的系统，其中联接至所述发动机的输出轴的变速器的档位之间换档或者连续可变传动比改变被自动地控制，所述系统包括：
电子控制的涡轮增压器，所述电子控制的涡轮增压器具有：流体地联接至所述发动机的废气管道的涡轮，流体地联接至所述发动机的进气管道的压缩器，以及可旋转地联接至所述涡轮和所述压缩器且联接在所述涡轮与所述压缩器之间的可旋转轴，
可旋转地联接至所述可旋转轴的电机，
处理器，以及
存储器，所述存储器具有储存于其中的指令，所述指令在当被所述处理器执行时，使得所述处理器确定在所述自动换档事件结束时的目标发动机速度，并且控制供应至所述电机的电能以控制所述可旋转轴的旋转，以在整个所述自动换档事件期间平滑地获得所述目标发动机速度。
25.一种用于在自动换档事件期间控制内燃发动机的系统，其中联接至所述发动机的输出轴的变速器的档位之间换档或者连续可变传动比改变被自动地控制，所述系统包括：
电子控制的涡轮增压器或者废气驱动涡轮超级增压器，其流体地联接至所述发动机的废气管道且可旋转地联接至可旋转轴，
可旋转地联接至所述可旋转轴的电机，
设置在所述发动机的燃烧室中的火花塞，
处理器，以及
存储器，所述存储器具有储存于其中的指令，所述指令在当被所述处理器执行时，使得所述处理器确定在所述自动换档事件结束时的目标发动机速度；控制供应至所述电机的电能以控制所述可旋转轴的旋转，以获得在所述自动换档事件结束时的目标发动机速度；并且在所述自动换档事件的至少第一部分期间，当所述发动机从所述变速器断开接合时，命令所述火花塞火花正时为最佳转矩的最小火花提前。
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