CN106640381B - 减缓节气门劣化的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减缓节气门劣化的方法和系统，公开了用于操作包括电操作的节气门的发动机的方法和系统。在一个示例中，响应于电操作的节气门的劣化而采取减缓动作，使得发动机可以允许驾驶员到达服务区的方式进行操作。

Description

减缓节气门劣化的方法和系统

背景技术

发动机可包括电子操作的节气门以调整进入发动机内的气流。节气门可针对较大驾驶员需求扭矩打开并针对较小驾驶员需求扭矩关闭。节气门的位置可经由一个或多个节气门位置传感器监测和校正。一个或多个节气门位置传感器可表现出劣化。劣化可使实现期望水平的节气门控制性能更加困难。一种在存在感知到的节气门传感器劣化的情况下控制节气门的方式是将节气门命令至基本关闭位置(例如，打开小于全范围的百分之五)或限制节气门的打开量。然而，将节气门限制为较小的打开量可使车辆驾驶员更加难以到达服务位置。

发明内容

本文发明人已经认识到上述缺点并且已经开发了用于经由与节气门组合的控制器操作发动机的方法/途径，该方法包括：响应于节气门劣化的指示而经由控制器将节气门命令至某位置；以及响应于节气门劣化的指示而经由控制器启用电压缩机。

通过启用电压缩机并且命令发动机节气门打开，可以在存在节气门劣化的情况下响应于驾驶员需求扭矩而提供控制发动机气流的技术效果。具体地，电压缩机的速度可经调节以遵循用于电压缩机的压缩机特性图的扼流线(choked flow line)，使得可控制发动机气流，同时可使节气门操作劣化。

本说明书可提供若干优点。具体地，所述途径可在节气门劣化的工况期间提供改善的车辆驾驶性能。进一步地，该途径可在节气门劣化的工况期间提供较大发动机操作范围。更进一步地，该途径可包括响应于电压缩机和节气门劣化的附加的减缓动作。

本说明书的以上优点和其他优点以及特征从下面单独的或结合附图的具体实施方式中将显而易见。

应该理解，提供上述发明内容以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的所选概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，所述主题的范围由随附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上述或本公开任何部分提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了发动机的示意图；

图2示出了根据本说明书的说明发动机气流的示意图；

图3示出了示例性发动机操作顺序；

图4示出了包括扼流线的示例压缩机特性图；以及

图5示出了在存在节气门劣化的情况下用于操作发动机的示例方法。

具体实施方式

本说明书涉及操作包括电操作的节气门的发动机。节气门可定位到预定打开量，并且发动机气流可以经由响应于驾驶员需求扭矩调节电压缩机的速度以控制发动机扭矩而被控制。图1示出了包括两个压缩机的示例发动机。如图2所示，空气可以在发动机进气道中流动。在存在节气门劣化的情况下用于控制发动机气流和扭矩的示例发动机操作顺序在图3中示出。压缩机的扼流线在图4中示出。最后，图5示出了在存在节气门劣化的情况下用于操作发动机的方法。

参照图1，包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，在图1中示出所述多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36定位在汽缸壁32中并连接至曲轴40。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。

燃料喷射器66被示出为被定位成将燃料直接喷射至汽缸30中，这是本领域的技术人员已知的直接喷射。另选地，燃料可喷射至进气道，这是本领域的技术人员已知的进气道喷射。燃料喷射器66与由控制器12提供的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。燃料由包括燃料箱(未示出)、燃料泵(未示出)和燃料轨(未示出)的燃料系统递送至燃料喷射器66。另外，进气歧管44被显示为与任选的电子节气门62连通，该电子节气门62调节节流板64的位置以控制来自进气升压室46的气流。

压缩机162从发动机空气入口42汲取空气以供应升压室46。排气使经由轴161耦接至压缩机162的涡轮164转动。排气驱动的压缩机旁通阀175可经由来自控制器12的信号进行电操作。压缩机旁通阀175允许加压空气循环回到压缩机入口以限制升压压力。类似地，废气门致动器72允许排气绕过涡轮164，使得在变化的工况下可以控制升压压力。

电驱动的压缩机150可经由控制器12选择性地启用。来自电能储存装置和/或交流发电机(未示出)的电能供应能量以旋转电驱动的压缩机150。电驱动的压缩机旁通通道37包括电驱动的压缩机旁通阀153，该旁通阀153可以选择性地打开以允许空气从压缩机162流动穿过增压空气冷却器151并且流动到升压室46而不穿过电驱动的压缩机150。增压空气冷却器151冷却进入发动机进气道171的空气。增压空气冷却器151可以是空气-空气冷却器或液体-空气冷却器。

无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126被显示为耦接到催化变换器70上游的排气歧管48。另选地，双态排气氧传感器可替代UEGO传感器126。

在一个示例中，变换器70可包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置，每个排放控制装置均具有多个砖。在一个示例中，变换器70可为三元型催化器。

控制器12在图1中被示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器(非瞬时)106、随机存取存储器108、不失效存储器110和常规数据总线。控制器12被显示为从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，除了先前讨论的那些信号以外，还包括：来自耦接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；耦接到加速器踏板130用于感测由脚132调节的加速器位置的位置传感器134；来自湿度传感器19的周围空气湿度；来自耦接到进气歧管44的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自耦接到升压室46或另选地在电驱动的压缩机150上游的压力传感器122的升压压力或节气门入口压力的测量；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120(热丝式空气流量计)的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。发动机位置传感器118在曲轴每转产生预定数目的等间隔脉冲，由此可确定发动机速度(RPM)。

在一些示例中，发动机可耦接到混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可具有并行配置、串行配置或它们的变型或组合。进一步地，在一些示例中，可采用其他发动机配置，例如柴油发动机。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常排气门54关闭且进气门52打开。空气经由进气歧管44引入燃烧室30中，并且活塞36移动至汽缸底部，以便增大燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸底部并且在其冲程的末尾(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程末尾并且最靠近汽缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称之为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在下文被称为点火的过程中，喷射的燃料由已知的点火工具诸如火花塞92点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧过的空气燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。需注意，上文仅仅作为示例进行描述，并且进气门和排气门打开正时和/或关闭正时可以变化，诸如以提供正气门重叠或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。

空气在进入发动机进气歧管44之前从发动机空气入口42经过压缩机162、增压空气冷却器151、电驱动的压缩机150和节气门62流动穿过发动机。空气在作为燃烧副产物或空气前进至排气歧管48之前从发动机进气歧管44进入燃烧室30。然后，空气和/或燃烧副产物在通过涡轮164和穿过变换器70之后被释放至大气中。因此，根据气流穿过发动机10的方向，发动机空气入口42在压缩机162、增压空气冷却器151、电驱动的压缩机150和燃烧室30的上游。

现在参照图2，示出根据本说明书的一方面的发动机气流的示意图。图2示出图1所示的发动机部件中的气流。图2所示的以与图1所示的相同数值标记的元件是图1所示的相同元件。进一步地，所述元件以相同方式起作用。因此，为了简洁的目的，省略对这些元件的描述。

在可存在涡轮增压器滞后或节气门劣化的发动机工况期间，阀153可被关闭，使得空气在穿过电子节气门62之前从压缩机162流动到电驱动的压缩机150。当阀153被关闭时，空气在箭头201所示的方向上流动穿过发动机进气道171。当压缩机162可提供等于或大于期望发动机气流的气流时，阀153可被打开，并且电驱动的压缩机150可被停用。当阀153打开并且电驱动的压缩机被停用时，空气在箭头205所示的方向上流动穿过发动机进气道171。当电驱动的压缩机150被启用并且阀153打开时，气流可以在与箭头205所示的方向相反的方向上。如箭头210所示，空气流入发动机10中。当阀153打开或关闭时，空气可流入发动机10中。

电驱动的压缩机150的速度可经由改变供应到压缩机150的电流而改变。改变压缩机速度可增加或减小升压室46中的压力，并且增加或减小电驱动的压缩机和增压空气冷却器151之间的压力。具体地，当电驱动的压缩机150的速度增加时，升压室46中的压力可被增加。当电驱动的压缩机150的速度增加时，电驱动的压缩机150和增压空气冷却器之间的压力可减小。相反，当电驱动的压缩机150的速度由于发动机消耗空气而减小时，升压室46中的压力可从较高压力减小。当电驱动的压缩机150的速度减小或当来自压缩机162的流量大于穿过电压缩机150的流量时，电驱动的压缩机150和增压空气冷却器之间的压力可增加。

当压缩机旁通阀175打开时，气流可以在箭头207所示的方向上。当压缩机162接近喘振工况(例如，以低流率和压缩机162两端的中至高压力比操作)时，旁通阀175可被打开。

因此，图1和图2的系统提供一种发动机系统，其包括：发动机，其包括进气道和节气门；排气驱动的涡轮增压器，其包括涡轮增压器旁通阀；电压缩机，其沿排气驱动的涡轮增压器下游的进气道安置并且包括电压缩机旁通阀；以及控制器，其包括存储在非瞬时存储器中的可执行指令，用以打开涡轮增压器旁通阀、关闭电压缩机旁通阀并且响应于节气门劣化的指示调节电压缩机的速度。

在一些示例中，发动机系统进一步包括响应于进气歧管压力大于阈值而命令节气门关闭的附加指令。发动机系统包括电压缩机的速度经调节以遵循压缩机特性图的扼流线。发动机系统进一步包括在没有节气门劣化的指示的情况下响应于涡轮增压器滞后而关闭电压缩机旁通阀并启用电压缩机的附加指令。发动机系统进一步包括响应于节气门劣化的指示而打开废气门的附加指令。发动机系统包括电压缩机的速度经由调节供应到电压缩机的电流而被调节。

现在参照图3，示出了预示性发动机操作顺序。发动机操作顺序可由图1的系统根据图5的方法提供。T0-T4处所示的竖直线表示所述顺序中特别感兴趣的时间。曲线按时间对准并且同时发生。

自图3顶部的第一曲线是驾驶员需求扭矩对时间的曲线。竖直轴线表示驾驶员需求扭矩，并且驾驶员需求扭矩在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从曲线的左侧向曲线的右侧增加。

自图3顶部的第二曲线是电驱动的压缩机速度对时间的曲线。竖直轴线表示电驱动的压缩机的速度，并且速度在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从曲线的左侧向曲线的右侧增加。

自图3顶部的第三曲线是节气门位置对时间的曲线。当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，节气门位置完全打开。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，节气门关闭。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。

自图3顶部的第四曲线是电驱动压缩机(EC)旁通阀操作状态对时间的曲线。竖直轴线表示EC旁通阀操作状态。当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，EC旁通阀打开。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，EC旁通阀关闭。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。

自图3顶部的第五曲线是节气门劣化状态对时间的曲线。竖直轴线表示节气门劣化状态，并且当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，指示节气门劣化。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。

在时间T0处，驾驶员需求扭矩相对高，并且电压缩机被停用。在较高驾驶员需求扭矩的工况期间，涡轮增压器(未示出)可将加压空气供应到发动机。节气门位置打开相对大的量，并且电压缩机旁通阀打开以允许空气从涡轮增压器压缩机流动到节气门而不穿过电压缩机。节气门劣化状态未被确认(not asserted)以指示不存在节气门劣化。

在时间T1处，驾驶员通过至少部分释放加速器踏板而减少驾驶员需求扭矩。响应于驾驶员需求扭矩的减少，节气门打开量减小。电驱动的压缩机保持停用，但电压缩机旁通阀在驾驶员需求扭矩减小之后不久就关闭，使得电压缩机可为驾驶员需求扭矩的预期的后续增加而提供升压辅助。节气门劣化状态保持未被确认。

在时间T2处，驾驶员需求扭矩增加，并且响应于驾驶员需求扭矩的增加而启用电驱动的压缩机。响应于驾驶员需求扭矩和升压压力，调节电驱动的压缩机速度。通过启用电驱动的压缩机，可减小由涡轮增压器滞后引起的发动机扭矩的延迟。节气门劣化状态保持未被确认。

在时间T3处，穿过涡轮增压器的发动机气流和流达到期望的发动机气流量。因此，电驱动的压缩机被停用，并且电驱动的压缩机旁通阀打开。通过打开电驱动的压缩机旁通阀并且停用电驱动的压缩机，可在没有电驱动的压缩机的辅助的情况下仅经由涡轮增压器压缩机提供发动机气流。以这种方式，操作发动机所消耗的能量可被减少。

在时间T3和时间T4之间，驾驶员需求扭矩略微增加，并且然后响应于驾驶员改变加速器踏板的位置而降低。响应于驾驶员需求扭矩而调节节气门位置，并且电压缩机保持停用。电压缩机旁通阀保持打开，并且节气门劣化状态未被确认。电压缩机被停用，如低电压缩机速度所指示的。

在时间T4处，节气门劣化由过渡到较高水平的节气门劣化状态指示。响应于一个或多个节气门位置传感器输出大于第一阈值或小于第二阈值的值可指示节气门劣化。进一步地，响应于针对当前驾驶员需求扭矩的发动机进气歧管压力大于第一阈值，可指示节气门劣化。可替换地，响应于针对当前驾驶员需求扭矩和发动机速度的发动机进气歧管压力小于第二阈值，可指示节气门劣化。

响应于节气门劣化的指示而关闭电压缩机旁通阀，并且启用电压缩机，如电压缩机速度的增加所指示的。命令节气门打开，并且驾驶员需求保持相对恒定。电压缩机速度经调解以向发动机提供对应于驾驶员需求扭矩的气流，并且压缩机速度基于压缩机特性图的扼气流线，如下面进一步详细描述的。响应于时间T4之后的时间处的驾驶员需求扭矩，调节电压缩机速度。电压缩机旁通阀保持关闭，使得进入发动机中的所有气流穿过电压缩机。

以这种方式，电压缩机速度可经调节以提供穿过发动机的期望气流，从而响应于驾驶员需求扭矩而提供期望的发动机扭矩。进一步地，电压缩机扼制进入发动机中的气流，使得可以减少过量气流进入发动机中的可能性。

现在参照图4，示出用于电压缩机的示例压缩机操作特性图。竖直轴线表示压缩机两端的压力比。水平轴线表示穿过压缩机的流率。压缩机效率线405指示压缩机效率的区域。线402是压缩机喘振线，其中线402左边的压力比和压缩机效率表示不稳定的压缩机操作。线404表示扼流线，其中穿过压缩机的流量不可增加高于该扼流线。线410和420表示恒定的压缩机速度，并且线410表示低于线420的压缩机速度。通过响应于驾驶员需求扭矩而经由调节供应到压缩机的电流来控制压缩机速度，当发动机节气门完全打开时，穿过压缩机的气流速率可被控制并限制为遵循扼流线404。以这种方式，穿过发动机的气流可被限制为小于与扼流线404的气流对应的气流。

现在参照图5，示出了在存在节气门劣化的情况下用于操作发动机的示例方法。图5的方法中的至少部分可以作为存储在非瞬时存储器中的可执行指令被并入图1的系统中的控制器12。进一步地，图5的方法的部分可以为控制器12在实体世界中所采取的动作，以经由一个或多个致动器或传感器转变车辆操作状态。另外，在一些示例中，图5所示的一个或多个步骤可以被省略，并且图5的方法的剩余步骤可被执行。图5的方法可提供图3所示的操作顺序。

在502处，方法500确定车辆工况经由查询图1所示的各种传感器而被确定，所述车辆工况包括但不限于驾驶员需求扭矩、节气门入口压力、期望发动机气流、发动机速度、环境湿度、环境空气温度和进气温度。在一个示例中，方法500基于根据加速器踏板位置和车辆速度查找经验确定的扭矩值来确定驾驶员需求扭矩。在操作工况确定之后，方法500前进至504。

在504处，方法500判断是否存在节气门劣化。在一个示例中，方法500可基于一个或多个节气门位置传感器的输出判断是否存在节气门劣化。例如，如果节气门位置传感器的输出大于阈值，则可判断存在节气门劣化。进一步地，如果发动机进气歧管压力比预期值大阈值压力以上，则方法500可判断存在节气门劣化。如果方法500判断存在节气门劣化，则答案为是，并且方法500前进至506。否则，答案为否，并且方法500前进至520。

在506处，方法500关闭电压缩机旁通阀。电压缩机旁通阀完全关闭，使得通过发动机进气道进入发动机的所有空气必须穿过电压缩机。以这种方式，电压缩机400可控制进入发动机中的气流。进一步地，方法500可以在506处命令发动机节气门完全打开，以允许电压缩机控制发动机气流。在一些示例中，可命令涡轮增压器废气门和压缩机旁通阀打开，以向电压缩机提供对流入发动机中的空气的附加控制。在电压缩机旁通阀关闭之后，方法500前进至508。

在508处，方法500启用电驱动的压缩机或机械增压器(EC)。进一步地，方法500响应于驾驶员需求扭矩、电压缩机压力比和期望的发动机气流而调节电驱动压缩机的速度。在一个示例中，从存储在表中的经验确定的扭矩值确定驾驶员需求扭矩，该表基于加速器踏板位置和车辆速度进行索引。驾驶员需求扭矩然后转换成发动机气流量。发动机气流量基于存储在存储器中的表中的经验确定的发动机气流。该表经由发动机速度和驾驶员需求扭矩进行索引，并且该表输出发动机气流值，在该发动机气流值处，发动机输出驾驶员需求扭矩，从而以最佳扭矩的最小火花和化学计量空燃比操作。发动机气流值用于确定对于电压缩机的速度命令。具体地，电压缩机速度命令从压缩机特性图确定，该压缩机特性图基于从驾驶员需求扭矩和电压缩机两端的压力比确定的发动机气流而被索引。压缩机特性图可以为图4所示的类型。压缩机特性图输出电压缩机速度值，在该电压缩机速度值下，穿过压缩机的流被扼制。具体地，当电压缩机在压缩机特性图的扼流线上操作时，表中提供发动机气流的压缩机速度值从该表输出。电压缩机速度命令被调节到从表输出的速度。在压缩机速度命令被调节到某速度后，方法500前进至510，所述速度扼制以提供驾驶员需求扭矩的流率穿过电压缩机的气流。

在510处，方法500调节电压缩机速度命令以提供对应于在508处确定的发动机气流速率的进气歧管压力。四缸发动机的进气歧管压力可基于发动机转速、发动机排量和空气温度经由以下等式确定：

其中Mc是汽缸的质量充气，并且其基于发动机气流和发动机速度，D是发动机排量，R是气体常数，T是空气温度，Pm是进气歧管压力，N是发动机转速，L是发动机负荷，并且η是经验确定的发动机体积效率。如果经由压力传感器确定的进气歧管压力(所测得的进气歧管压力)不同于根据基于驾驶员需求扭矩的发动机气流的进气歧管压力，则可响应于所测得的进气歧管压力和基于驾驶员需求扭矩的进气歧管压力的差值而调节电压缩机速度。具体地，进气歧管压力的差值可乘以增益值(例如，标量)，并且由所得结果修改电压缩机速度。在一些示例中，步骤510可被省略。在响应于进气歧管压力而调节电压缩机速度命令之后，方法500前进至512。

在512处，方法500判断进气歧管绝对压力(MAP)是否大于(G.T.)阈值压力。阈值压力可基于发动机转速，并且随发动机转速而变化。如果方法500判断进气歧管压力大于阈值压力，则答案为是，并且方法500前进至516。否则，答案为否，并且方法500前进至514。

在516处，方法500命令节气门关闭，并且停用电压缩机。当节气门关闭时，其可允许少量的空气进入发动机，使得车辆可以低速爬行。进一步地，电压缩机旁通阀可被打开。在节气门关闭并且电压缩机停用之后，方法500前进至退出。

在514处，方法500基于驾驶员需求扭矩和车辆速度将电压缩机速度限制为小于阈值速度。在一个示例中，经验确定的电压缩机速度被输入存储器中的表中，并且该表基于驾驶员需求扭矩和车辆速度而被索引。电压缩机速度命令被限制为比从表提取的值更小的值。电压缩机速度命令在受限之后输出到电压缩机。节气门关闭，并且停用电压缩机。当节气门关闭时，其可允许少量的空气进入发动机，使得车辆可以低速爬行。进一步地，电压缩机旁通阀可以打开。在节气门关闭并且电压缩机停用之后，方法500前进至退出。

在520处，方法500判断是否存在涡轮增压器滞后或延迟工况。当涡轮增压器压缩机速度低于阈值速度时，并且当驾驶员需求扭矩高于阈值和/或增加时，可存在涡轮增压器滞后的工况。当涡轮增压器压缩机速度由于涡轮增压器惯性而较低并且气流延迟穿过发动机时，涡轮增压器不能够响应于驾驶员需求扭矩的增加而瞬时增加发动机气流。如果方法500判断存在涡轮增压器滞后工况，则答案为是，并且方法500前进至522。否则，答案为否，并且方法500前进至526。

在522处，方法500关闭电压缩机旁通阀。电压缩机旁通阀关闭，使得电压缩机可在电压缩机下游和节气门上游的升压室内积聚压力。进一步地，关闭电压缩机旁通阀将所有发动机气流引导穿过电压缩机。在电压缩机旁通阀关闭之后，方法500前进至524。

在524处，方法500启用电压缩机并且调节其速度。在一个示例中，根据驾驶员需求扭矩和升压压力(例如，节气门上游的压力)调节电压缩机速度。例如，驾驶员需求扭矩可用于索引输出经验确定的电压缩机速度的表或函数。电压缩机速度可进一步响应于升压压力进行调节。例如，如果升压压力小于从驾驶员需求扭矩确定的期望升压压力，则电压缩机速度可增加。如果升压压力大于期望升压压力，则电压缩机速度可被降低。在电压缩机速度已被调节之后，方法500前进至退出。

在526处，方法500打开电压缩机旁通阀。电压缩机旁通阀打开，使得空气可以直接从涡轮增压器压缩机流动到节气门而不穿过电压缩机。绕过电压缩机可在一些工况期间改善发动机效率。

在528处，方法500通过停止使电流流动到电压缩机来停用电压缩机。以这种方式，当涡轮增压器压缩机处于期望速度时，可保存电能。在停用电压缩机之后，方法500前进至退出。

以这种方式，响应于驾驶员需求扭矩可控制电压缩机的速度，以限制发动机扭矩产生，同时在驾驶工况和驾驶员需求扭矩的范围期间提供发动机扭矩以推进车辆。因此，驾驶员能够在节气门劣化的工况期间在由发动机提供的动力下行进至服务区。

因此，图5的方法提供了一种用于经由与节气门组合的控制器操作发动机的方法，其包括：响应于节气门劣化的指示，经由控制器将节气门命令至某位置；以及响应于节气门劣化的指示而经由控制器启用电压缩机。该方法包括其中节气门劣化的指示是节气门传感器输出大于阈值。该方法包括其中节气门劣化的指示是进气歧管压力大于阈值。该方法包括其中电压缩机被定位在涡轮增压器压缩机下游的进气歧管中。在一些示例中，该方法进一步包括响应于节气门劣化的指示而关闭电压缩机旁通阀。该方法包括其中节气门被命令至打开位置。该方法包括其中打开位置为完全打开位置。

图5的方法还提供了一种用于经由与节气门组合的控制器操作发动机的方法，其包括：响应于节气门劣化的指示和驾驶员需求扭矩，经由控制器针对穿过电压缩机的气流调节电压缩机的速度以遵循压缩机特性图的扼流线。该方法进一步包括响应于节气门劣化的指示而关闭电压缩机旁通阀。该方法进一步包括响应于节气门劣化的指示而命令节气门打开。该方法还包括其中节气门劣化的指示基于节气门传感器或进气歧管压力传感器的输出。该方法包括其中电压缩机的速度响应于驾驶员需求扭矩的增加而增加。该方法包括其中电压缩机沿涡轮增压器下游的发动机进气道定位。该方法进一步包括调节电压缩机的速度以提供期望的进气歧管压力。

如由本领域的普通技术人员所理解的，图5中所述的方法可表示任何数目的处理策略中的一种或多种，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此，所说明的各种步骤或功能可按说明的顺序执行、并行执行或在一些情况下省略。同样，处理的顺序不是实现本文所述的目的、特征和优点所必需的，而是为易于说明和描述而提供的。虽然未明确说明，但本领域的普通技术人员将认识到，根据所使用的具体策略，可重复执行所说明的步骤或功能中的一种或多种。进一步地，本文所述的方法可以是控制器在物理世界中所采取的动作和控制器内的指令的组合。本文所公开的控制方法和程序中的至少一部分可存储为非瞬时存储器中的可执行指令，并且可通过包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件组合的控制器的控制系统执行。

本说明书就此结束。在不背离本说明书的精神和范围的情况下，本领域的技术人员在阅读本说明书后会想到许多变化和修改。例如，用天然气、汽油、柴油或另选燃料配置操作的单缸发动机、I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10、V12和V16发动机可有利地使用本说明书。

Claims (19)

1.一种用于经由与节气门组合的控制器操作发动机的方法，所述方法包括：

响应于节气门劣化的指示，经由所述控制器将所述节气门命令至一位置；以及

响应于所述节气门劣化的指示，打开涡轮增压器旁通阀、关闭电压缩机旁通阀并且调节电压缩机的速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述节气门劣化的指示是节气门传感器输出大于阈值。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述节气门劣化的指示是进气歧管压力大于阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述电压缩机位于涡轮增压器压缩机下游的进气歧管中。

5.根据权利要求1所述的方法，其中将所述节气门被命令至打开位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述打开位置为完全打开位置。

7.一种用于经由与节气门组合的控制器操作发动机的方法，所述方法包括：

响应于节气门劣化的指示和驾驶员需求扭矩，经由所述控制器针对穿过电压缩机的气流调节所述电压缩机的速度以遵循压缩机特性图的扼流线，其中当所述电压缩机在所述压缩机特性图的所述扼流线上运行时，基于发动机气流生成压缩机速度命令；以及

通过维持电压缩机旁通阀处于关闭位置而用所述电压缩机对所述气流进行扼制。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括响应于所述节气门劣化的指示而关闭所述电压缩机旁通阀。

9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括响应于所述节气门劣化的指示而命令所述节气门打开。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述节气门劣化的指示基于节气门传感器或进气歧管压力传感器的输出。

11.根据权利要求7所述的方法，其中所述电压缩机的所述速度响应于所述驾驶员需求扭矩的增加而增加。

12.根据权利要求7所述的方法，其中所述电压缩机沿涡轮增压器下游的发动机进气道定位。

13.根据权利要求7所述的方法，进一步包括调节所述电压缩机的所述速度以提供期望的进气歧管压力。

14.一种发动机系统，其包括：

发动机，其包括进气道和节气门；

排气驱动的涡轮增压器，其包括涡轮增压器旁通阀；

电压缩机，其沿所述排气驱动的涡轮增压器下游的所述进气道安置并且包括电压缩机旁通阀；以及

控制器，其包括存储在非瞬时存储器中的可执行指令，以响应于节气门劣化的指示而打开所述涡轮增压器旁通阀、关闭所述电压缩机旁通阀并且调节所述电压缩机的速度。

15.根据权利要求14所述的发动机系统，进一步包括响应于进气歧管压力大于阈值而命令所述节气门关闭的附加指令。

16.根据权利要求14所述的发动机系统，其中所述电压缩机的所述速度经调节以遵循压缩机特性图的扼流线。

17.根据权利要求14所述的发动机系统，进一步包括在没有所述节气门劣化的指示的情况下响应于涡轮增压器滞后而关闭所述电压缩机旁通阀并启用所述电压缩机的附加指令。

18.根据权利要求14所述的发动机系统，进一步包括响应于所述节气门劣化的指示而打开废气门的附加指令。

19.根据权利要求14所述的发动机系统，其中所述电压缩机的所述速度经由调节供应到所述电压缩机的电流而被调节。

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