CN110425033A - 用于发动机控制的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于发动机控制的方法和系统”。提供了用于实现车辆速度控制而不会过充系统电池的方法和系统。在一个示例中，通过施加来自BISG的负扭矩直到系统电池已充分充电来施加(或回收)制动能量。此后，使用由所述BISG产生的电力来操作电动增压辅助马达，并且以储存的压缩空气的形式回收所述能量。

Description

用于发动机控制的方法和系统
技术领域
本说明书总体涉及用于控制电动辅助增压装置的输出以控制车辆速度而不会过充系统电池的方法和系统。
背景技术
发动机系统可包括用于增强由内燃发动机输出的扭矩和峰值功率的增压装置。通过压缩进气，增压装置增加进入发动机的质量空气流量，这继而允许在每次点火事件中燃烧更大量的燃料。增压装置的一个示例是涡轮增压器，其中位于发动机的进气通道中的压缩机经由轴机械联接到排气涡轮。涡轮机使用排气能量旋转，这继而驱动了压缩机。
涡轮增压器还可以配置有其中马达/发电机联接到轴的电动辅助(在本文中也称为eTurbo)。eTurbo通常在具有48V带传动起动发电机(BISG)、48V电池和48V/12V DC-DC转换器的发动机的现有48VmHEV架构上运行。电动辅助可以通过在涡轮机速度低(由于低排气流量)的条件下驱动涡轮增压器轴来提供改进的瞬态发动机响应，从而减少涡轮迟滞。在车辆减速事件期间，用作发电机的马达也可用于车辆速度控制。
Kees等人在US 9,677,486中展示了用于车辆速度控制的一种示例方法。其中，组合使用汽缸停用和再生制动(经由传动系BISG)以从车辆减速事件中回收能量。在其他示例中，使用经由联接到eTurbo的轴的马达进行的再生制动来降低车辆速度。通过将eTurbo马达作为发电机运行来回收制动能量，并且将回收的能量储存在联接到马达的能量储存装置中，诸如储存在电池中。
然而，本发明人已经认识到这种系统的潜在问题。作为一个示例，可以用于降低车辆速度的再生制动量本身可能是有限的。具体地，如果联接到eTurbo马达的储存装置(例如，Li离子电池)已经处于高于阈值的荷电状态(例如，完全充电)下，则所述储存装置可能无法接受另外的电能。因此，过充可能会损坏电池。如果打开废气门以快速降低涡轮机速度，从而降低发动机输出和车辆速度，则增压能量被倾卸或浪费并且不能被收获。如果当车辆进入减速事件时电池已经充满，则车辆控制器可能必须回收使用昂贵且易于磨损的摩擦制动器。
发明内容
在一个示例中，上述问题可以通过一种用于增压发动机的方法来解决，所述方法包括：响应于在系统电池处于高于阈值的荷电状态时请求的车辆减速，在车辆传动系上施加来自带传动起动发电机(BISG)的负扭矩，同时将来自电动马达的正扭矩施加到涡轮增压器轴上。例如，响应于驾驶员制动请求，该方法可以包括施加来自耦合到涡轮增压器轴的电动马达的负扭矩以对电池充电直到达到阈值SOC；然后命令BISG在传动系上施加负扭矩以使车辆减速。同时，由BISG产生的再生制动能量可用于驱动电动涡轮增压器的电动马达以产生压缩空气，同时打开联接在涡轮增压器压缩机下游的空气储存阀以将一部分压缩空气引导到空气储存装置中。以这种方式，制动能量被储存作为压缩空气。这允许控制进气歧管中的增压压力，同时使压缩空气能够被储存以供以后使用(诸如用于操作车辆的车载气动装置或用于在随后的传动扭矩需求增加期间减少涡轮迟滞)。以这种方式，可以提供车辆速度控制而不会过充系统电池，并且同时利用制动能量的更大部分。
作为一个示例，发动机系统可配置有电动涡轮增压器，所述电动涡轮增压器具有联接到涡轮增压器轴的电动马达。在车辆减速事件期间(诸如当驾驶员已经请求车辆制动时)，可以通过电动马达施加负扭矩以使车辆或涡轮机减速。负扭矩可用于给系统电池充电，具体地，给耦合到车辆传动系的48V系统电池充电。可以继续充电，直到电池处于阈值荷电状态(SOC)，诸如处于95％SOC。高于该水平，则电池的进一步充电可能会导致电池过充，这可能会降低电池的性能。一旦电池达到阈值SOC，就可以断开将电池耦合到车辆电气系统的48V线路的接触器，从而禁止通过电动涡轮马达进一步对电池充电。此后，可以接合变速器离合器，并且可以经由联接到传动系的BISG施加负扭矩。由BISG施加的扭矩可以基于车辆速度控制所需的额外制动(在吸收扭矩以对电池充电之后)。然后可以使用在BISG处吸收的扭矩来操作电动涡轮马达。例如，由BISG施加的制动(负)扭矩可用于产生与车辆的48V电气架构的48V配电箱共享的电能。然后从48V配电箱汲取电能，以基于由BISG产生的功率在输出端操作涡轮增压器的电动马达。电动马达的操作导致在压缩机的出口处产生高于请求的增压压力。可以调节联接在涡轮增压器压缩机下游的空气储存阀的开度，以便将至少一部分压缩空气转移到空气储存罐中，从而保持目标歧管压力。储存在空气储存罐中的压缩空气可以(同时或稍后)用于各种功能，诸如用于操作车辆的一个或多个气动装置。另外，压缩空气可以被引导通过管道以产生真空，所述真空可以用于操作各种真空致动装置。或者，压缩空气可以在稍后的踩加速器踏板事件中使用以减少涡轮迟滞。
以这种方式，通过在电动涡轮增压器的电动马达与BISG之间配比车辆速度控制所需的负扭矩的量，可以减少对电荷敏感系统电池(诸如混合动力车辆的传动系的48V电池)的过充。在BISG处吸收扭矩的技术效果是制动能量可以通过车辆的传动系而不是通过电池来回收。这允许使用在系统电池充电到阈值SOC之后产生的任何过量扭矩来驱动涡轮增压器的电动马达，而不是浪费所述过量扭矩。通过使用BISG产生电能，然后通过使用所述电能填充压缩空气储存罐，能量被更好地收获，并且经由打开排气废气门来降低增压压力的倾卸。通过经由压缩机填充压缩空气储存罐，同时吸收BISG处的扭矩，可以控制车辆速度，同时有利地产生压缩空气或真空以供在车辆上车载使用。通过利用制动能量作为压缩空气，然后在扭矩需求增加期间使用所述压缩空气来提高增压压力，可以减少涡轮迟滞而无需操作涡轮增压器的电动马达，从而提供燃料经济性的进一步提高。此外，可以在回收制动能量的同时保持歧管压力和发动机输出。
应当理解，提供以上发明内容以便以简化形式引入一系列概念，这些概念在具体实施方式中进一步描述。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或必要特征，所述要求保护的主题的范围由具体实施方式后面的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了配置有电动增压辅助的增压发动机系统的示意图。
图2示出了图1的增压发动机系统的部件的示例性电耦合。
图3示出了用于使用来自BISG的负扭矩以减少车辆超速和摩擦制动器使用而不过充系统电池的方法的高级流程图。
图4示出了经由电动涡轮增压器的电动马达、BISG和压缩机再循环阀的协调操作进行的车辆速度控制的预示性示例。
具体实施方式
以下描述涉及用于在配置有电动辅助的增压发动机系统(诸如图1的发动机系统)中进行速度控制的系统和方法。该系统可以利用涡轮增压器的电动辅助马达、BISG和48V电气系统(诸如图2的系统)之间的电连接。发动机控制器可以被配置为执行控制例程(诸如图3的示例例程)，以通过在电动增压辅助马达与BISG之间配比再生制动扭矩来解决车辆超速，所述配比基于系统电池的荷电状态。控制器可以使用经由BISG回收的制动扭矩来操作电动增压辅助马达并将回收的能量作为压缩空气储存在储存罐中以供以后使用。参考图4示出了示例性调节。
图1示意性地示出了示例车辆系统100的各方面，该车辆系统包括发动机系统101，该发动机系统具有联接在车辆102中的发动机10。在所描绘的示例中，车辆102是混合动力电动车辆，具有可用于一个或多个车轮47的多个扭矩源。然而，在另选示例中，车辆系统100可以包括常规的非混合动力传动系。在所示的该示例中，车辆102的传动系包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器53接合时，发动机10和电机52经由变速器48连接到车轮47。在所描绘的该示例中，(第一)离合器53设置在发动机10与电机52之间，(第二)离合器53设置在电机52与变速器48之间。控制器12可以向每个离合器53的致动器发送信号，以接合或脱离离合器，从而将发动机10与电机52和与其连接的部件连接或断开，并且/或者将电机52与变速器48和与其连接的部件连接或断开。例如，当离合器53接合时，来自发动机10的扭矩可以经由曲轴40、变速器48和传动系轴84而传递到车轮47。变速器48可以是齿轮箱、行星齿轮系统、或另一种类型的变速器。变速器48可以是定比变速器，包括多个齿轮比以允许发动机10以与车轮47不同的速度旋转。通过改变第一离合器53的扭矩传递能力(例如，离合器滑移量)，可以调节经由动力传动系统轴84(在本文中也称为传动系)中继到车轮的发动机扭矩量。
在所描绘的示例中，电机52是联接在发动机与变速器之间的传动系中的电动马达。然而，附加的电机可以联接到曲轴40。例如，带传动起动发电机(BISG)114还可以联接到发动机的输出轴，使得在混合动力车辆系统启动期间，BISG可以提供扭矩以转动发动机以促进该发动机启动。在一些条件下，BISG还可以供应扭矩输出，以补充或替代发动机扭矩。另外，BISG可以供应负扭矩输出(即，吸收传动系扭矩)，该负扭矩输出可以转换成电能，诸如用于对系统电池充电。此外，如本文详细描述的，在一些条件下，BISG可以从传动系吸收扭矩以在驱动电动马达的同时实现车辆速度控制，以及以压缩空气的形式储存制动能量。通过经由BISG负扭矩应用实现车辆速度控制，减少了摩擦制动器的应用。由于BISG经由变速器联接到传动系车轮，因此经由BISG回收车轮制动能量可包括致动变速器离合器。
传动系可以通过各种方式配置，这些方式包括并联、串联或混联式混合动力车辆。在电动车辆实施例中，系统电能装置诸如系统电池45a可以联接到传动系。系统电池45a可以是牵引电池，例如48V电池，用于向电机52输送电力，从而向车轮47提供扭矩。在一些实施例中，电机52还可以作为发电机操作以例如在制动操作期间使用再生扭矩提供电力以对系统电池45a进行充电。应当理解，在包括非电动车辆实施例在内的其他实施例中，系统电池45a可以是联接到交流发电机46的典型的起动-照明-点火(SLI)电池。
应当理解，虽然系统电能储存装置45a在本文中被描绘为电池，但是在其他示例中，电能储存装置45a可以是电容器。
如参考图2详细描述的，系统电池45a可以耦合到车辆电气系统的48V分支，诸如经由48V配电箱112。此外，系统电池45a可以经由48V/12V DCDC转换器114耦合到12V辅助负载116(包括部件，诸如连接到车辆电气系统的12V分支的交流发电机)。
在所描绘的实施例中，发动机10是配置有增压装置(在本文中被示出为涡轮增压器15)的增压发动机。涡轮增压器15包括压缩机114，该压缩机经由轴19机械地联接到涡轮116并由该涡轮驱动，涡轮116则由膨胀的发动机排气驱动。在一个实施例中，涡轮增压器可以是双涡旋装置。在另一个实施例中，涡轮增压器可以是可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮几何形状根据发动机工况而主动变化。涡轮增压器15可以被进一步配置为电动辅助涡轮增压器，该电动辅助涡轮增压器具有电动马达108(在本文中也称为电动辅助马达)，所述电动马达108被配置为向压缩机、涡轮或涡轮增压器轴提供电动辅助。在所描绘的示例中，电动马达108联接到轴19，但在其他示例中，该电动马达可以选择性地联接到压缩机114或涡轮116。电动马达108可以由车载能量储存装置(诸如高电压(例如，48V)系统电池45b)(如所示，或者在另选的示例中为系统电池45a)供电。电动马达108除此之外或作为替代可以由交流发电机46供电。输送到电动马达108的电力的量可以改变，以便调整涡轮增压器的占空比。在一个示例中，可以增加输送到电动马达108的电力的量，以增大压缩机114的速度。电动辅助的结果是，涡轮增压器15的压缩机114可以快速旋转，从而减小涡轮迟滞。
应当理解，尽管所描绘的示例将涡轮增压器示为增压装置，且该涡轮增压器配置有电动辅助，但这并不意味着仅限于此。在更进一步的示例中，电动辅助增压装置可包括耦合到机械增压器压缩机的电动马达。此外，发动机可以是复式增压发动机系统，该系统具有联接在发动机进气端中的涡轮增压器的上游或下游的电动机械增压器(未示出)。其中，该机械增压器可以是被配置为从电动马达108接收电动辅助的增压装置，而涡轮增压器15可以被配置为、也可以不被配置为从电动马达108接收电动辅助。通过经由电动马达使电动增压器加速，可以快速地向发动机提供增压压力的脉冲串。
电动马达108可以被配置为马达-发电机。因此，在需要电动辅助以累积增压的状况期间，电动马达可以提供正扭矩(本文也称为马达扭矩)，以驱动机械增压器的离心压缩机、或涡轮增压器轴，以改善瞬态增压压力输送。然而，电动马达还能够通过“制动”马达轴来进行能量回收。其中，负扭矩(本文也称为再生扭矩)可以施加到压缩机(或轴或涡轮)，从而降低压缩机速度，并同时对联接到电动马达108的系统电池(诸如电池45b)充电。例如，在预期涡轮增压器超速时的条件期间(诸如在高增压条件期间)，可以经由电动马达108向轴施加负扭矩，并且可以使用吸收的能量来对电池充电直到达到阈值荷电状态(例如，95％SOC)。在其他示例中，诸如在车辆减速期间或者当驾驶员扭矩需求减小时，可以通过经由电动马达制动涡轮增压器轴并且回收制动能量作为储存在耦合到电动马达的系统电池中的电荷，来快速减小增压的发动机输出。
电动马达108可以经由逆变器110耦合到48V配电箱112。如参考图2详细描述的，48V配电箱将电动马达联接到车辆电气系统的48V分支。逆变器110被配置为将从48V配电箱接收的48V DC输入转换为48V AC输入以供电动马达108使用，以及供其他使用48V电力的装置使用。电动马达108由经由48V配电箱112接收(诸如来自系统电池45b)的电能供电。系统电池45b，如电池45a，可以是48V架构电池。在一个替代示例中，电动马达108也可以耦合到系统电池45a(即，发动机系统中可以存在单个48V电池，所述同一电池耦合到e-Turbo的电动马达和混合动力传动系的电动马达两者)。系统电池45a、45b各自经由转换器114耦合到车辆电气系统的12V分支。具体地，转换器114是48V/12V转换器，所述48V/12V转换器被配置为将48V电池的48V电荷转换为12V电荷以储存在12V系统电池145中。然后，使用来自12V电池146的电荷为各种12V附件负载(诸如交流发电机46)供电。其他12V负载包括各种系统电加热器，诸如挡风玻璃刮水器加热器、催化剂加热器、车厢加热器和正温度系数(positivetemperature coefficient,PTC)加热器。更电荷敏感的48V电池的一个示例包括锂离子电池。较不电荷敏感的12V电池的一个示例包括铅酸电池。
如参考图2详细描述的，48V配电箱可以从各种源接收电力，并且同样，各种电气部件可以从配电箱汲取电力。例如，当电动马达108充当发电机(例如在轴制动期间)时，所产生的电力被输送到48V配电箱，可以从所述48V配电箱汲取所述电力以用于为48V系统电池充电，或者用于操作BISG以补充发动机扭矩。作为另一个示例，当BISG 114充当发电机(诸如在车轮制动期间)时，所产生的电力被输送到48V配电箱，可以从所述48V配电箱汲取所述电力以用于操作电动马达108(诸如用于压缩空气)。
新鲜空气沿着进气通道42经由气箱112引入发动机10中，然后流到压缩机114。然后将空气在压缩机114处压缩并引入发动机10中。由涡轮增压器15压缩的空气也可以通过调整连续可变压缩机再循环阀(CCRV)62的开度，而从压缩机114的下游和增压空气冷却器18的下游通过压缩机再循环通道60再循环到压缩机114的入口。CCRV 62可以是连续可变阀，并且增大CCRV 62的开度可以包括致动(或激励)马达或螺线管以打开阀。在另选示例中，压缩机再循环通道60可以将CAC 18上游的压缩机出口联接到压缩机114的入口。
CCRV 62可以是连续可变阀，其中阀的位置从完全闭合位置连续可变到完全打开位置。在一些实施例中，CCRV 62在增压发动机操作期间可以部分打开，以提供喘振裕度。在本文中，部分打开位置可以是默认阀位置。然后，响应于喘振的指示，可以增大CCRV 62的开度。例如，CCRV 62可以从默认的部分打开位置朝向完全打开位置调整，打开的程度以喘振的指示(例如，压缩机压力比、压缩机流率、压缩机两端的压差，等等)为基础。在另选示例中，CCRV 62可以在增压发动机操作(例如，峰值性能条件)期间保持闭合，以缩短增压响应时间并增加峰值性能。如图3详细描述的，在减速条件期间，当存在过量的再生制动能量可用(特别地，超过系统电池可接受的量)时，可以通过在压缩机周围再循环压缩空气来实现车辆速度控制。控制器可以在闭合节气门20(例如，到完全闭合位置)时增加CCRV 62的开度(例如，到完全打开位置)，以便使用再生制动能量来操作电动增压辅助马达，同时经由CCRV使产生的压缩空气在压缩机周围再循环。通过经由操作电动增压马达来再循环压缩空气，可以在不依赖于摩擦制动器的情况下降低车辆速度。另外，所产生的压缩空气的至少一部分可以储存在储存罐中以供以后使用，诸如用于在随后的踩加速器踏板期间减少涡轮迟滞。通过减少在踩加速器踏板期间操作电动马达的需要，获得了燃料经济性的进一步改善。
压缩机114通过增压空气冷却器(CAC)18(在本文中也称为中间冷却器)联接到节气门阀20。空气从压缩机114通过CAC 18和节气门阀20流到进气歧管22。例如，CAC 18可以是空气与空气热交换器或水与空气热交换器。可以使用歧管绝对压力(MAP)传感器124来测定进气歧管压力(例如，进气歧管内的空气充气的压力)。
在选定的条件期间，可以通过调节空气储存阀74的开度来使在穿过压缩机114时被压缩的进气中的一部分进气重定向，以储存到储存罐72中。储存罐72可以经由旁路70联接到CAC 18下游和节气门20上游的进气通道42。一个或多个阀可以调节从位于压缩机下游和节气门上游的进气歧管进入压缩空气储存罐的压缩空气的流量。一个或多个阀可包括止回阀74c，所述止回阀74c确保沿着旁路70的第一分支从进气歧管进入储存罐的单向流动。(在流动方向上)位于止回阀74c上游的阀74a可在节气门上游的歧管压力高于储存罐中的压力(例如，当增压压力高于所需压力时)由控制器12命令打开，以便将由压缩机114压缩的空气中的一部分空气储存在储存罐中。在稍后的时间，诸如当压缩机下游和节气门上游的歧管压力低于储存罐中的压力时(例如，在没有增压的条件下踩加速器踏板期间)，可以打开位于旁路的第二分支中的控制阀74b以便释放储存的压缩空气中的一些或全部压缩空气。以这种方式，可以调节空气储存阀74a-b的开度以相对于节气门入口压力(或增压压力)调节储存罐72内的压力。如图3详细描述的，在由于系统电池的升高荷电状态而可获得有限量的再生制动能量的车辆减速条件期间，通过以下方式来提供额外的车辆制动：经由BISG在传动系上施加负扭矩，使用经由所述BISG产生的电能来操作电动增压马达108，以及将产生的压缩空气储存在储存罐中供以后使用。这使得车辆能够在对车辆摩擦制动器使用的需求降低的情况下减速，并且同时利用制动能量作为储存的压缩空气，所述储存的压缩空气可以在以后使用，诸如用于解决涡轮迟滞或用于操作车辆上车载的气动装置。然后储存在储存罐70中的压缩空气可以在稍后的时间或者同时地用于各种车辆功能。例如，压缩空气可用于通过提供容易获得的增压来改善发动机的性能和解决涡轮迟滞。
进气歧管22通过一系列进气阀(未示出)联接到一系列燃烧室30。这些燃烧室进一步经由一系列排气阀(未示出)联接到排气歧管36。在所描绘的实施例中，示出了单个排气歧管36。然而，在其他实施例中，排气歧管可以包括多个排气歧管部段。具有多个排气歧管部段的配置可以使得来自不同燃烧室的流出物被引导至发动机系统中的不同位置。
在一个实施例中，排气阀和进气阀中的每一者都可以是电子致动或控制的。在另一个实施例中，排气阀和进气阀中的每一者都可以是凸轮致动或控制的。无论是电子致动还是凸轮致动，都可以调整排气阀和进气阀打开和闭合的正时，以便实现期望的燃烧和排放控制性能。例如，可以经由可变凸轮正时系统来调整凸轮正时，以将进气凸轮和排气凸轮移动到针对给定工况提供最佳容积效率的位置。
燃烧室30可以供应一种或多种燃料，诸如汽油、醇燃料共混物、柴油、生物柴油、压缩天然气，等等。可以经由直接喷射、进气道喷射、节气门阀体喷射或它们的任何组合来将燃料供应到燃烧室。在所描绘的示例中，燃料经由燃料喷射器66的直接喷射被提供给每个燃烧室30(但图1中仅示出了一个燃料喷射器，每个燃烧室都包括与其联接的燃料喷射器)。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。在燃烧室中，可经由火花点火和/或压缩点火来引发燃烧。
如图1所示，来自排气歧管36的排气被引导至涡轮116，以驱动该涡轮。当期望减小的涡轮扭矩时，一部分排气可以被替代地引导通过废气门90，从而绕过涡轮。废气门致动器92(例如，废气门阀)可以被致动打开，以经由废气门90将至少一些排气压力从涡轮116的上游释放到涡轮116下游的位置。通过降低涡轮116上游的排气压力，可以降低涡轮速度。
来自涡轮116和废气门90的组合流量流过排放控制装置170。一般来讲，排放控制装置170可以包括一个或多个排气后处理部件，所述排气后处理部件被配置为减少排气流中的一种或多种物质的量。例如，一个排气后处理部件可以被配置为当排气流偏少时从排气流中捕获NOx，并且当排气流充足时减少捕获的NOx。在其他示例中，排气后处理部件可以被配置为使NOx不成比例或者借助于还原剂选择性地减少NOx。在其他另外的示例中，排放控制装置170包括三元催化剂，该三元催化剂被配置为当在排气流中减少NOx时氧化残留的烃类和一氧化碳。具有任何这种功能的不同的排气后处理催化剂可以单独或一起布置在涂层中或排放控制装置170中的其他地方。在一些实施例中，排放控制装置170还可以包括可再生碳烟过滤器，该可再生碳烟过滤器被配置为捕获和氧化排气流中的碳烟微粒。
来自排放控制装置170的全部或部分经处理的排气可以经由排气管道35释放到大气中。然而，取决于工况，一些排气可以替代地经由包括EGR冷却器和EGR阀的排气再循环(EGR)通道(未示出)而转向到进气通道42。EGR可以再循环到压缩机114的入口。
一个或多个传感器可以联接到压缩机114的入口。例如，温度传感器55可以联接到压缩机114的入口，用于估计压缩机入口温度。作为另一个示例，压力传感器56可以联接到压缩机114的入口，用于估计进入压缩机的空气压力。其他另外的传感器可以包括例如空燃比传感器、湿度传感器等。在其他示例中，可以基于发动机工况来推断压缩机入口状况(诸如湿度、温度、压力等)中的一者或多者。传感器可以估计在压缩机入口处从进气通道接收的进气的状况，以及通过通道60再循环的空气充气。一个或多个传感器还可以联接到压缩机114上游的进气通道42，用于确定进入压缩机的空气充气的组成和状况。这些传感器可以包括例如压力传感器58。除此之外，节气门入口压力(TIP)传感器59可以联接在CAC 18的下游和节气门阀20的上游，用于估计输送到发动机的增压压力。
在驾驶员踩加速器踏板事件期间，当响应于驾驶员的扭矩需求增加而从没有增压的发动机操作变化为有增压的发动机操作(即，从未增压到增压的踩加速器踏板事件)时，可能发生涡轮迟滞。这是由于涡轮116的自旋加快因为涡轮增压器惯性和依靠排气能量为该涡轮提供动力而延迟。当发动机以增压操作时也可能出现同样的情况，并且由于车辆驾驶员对加速器踏板的应用增加(即，从增压到增压的踩加速器踏板事件)，对增压的需求瞬时增加。为了减少这种涡轮迟滞，在那些选定的条件期间，涡轮增压器15可以通过从电动马达108(在本文中也称为电动增压马达)接收正扭矩来得到电辅助。具体地讲，响应于踩加速器踏板，废气门致动器92可以闭合(例如，完全闭合)，以增加通过涡轮116的排气流。在足够大的涡轮功率可用于以提供所需增压所要求的速度转动压缩机之前，电动马达可以增加到达涡轮增压器轴的功率。当涡轮具有足够大的压力，并且来自排气和涡轮增压器的流量能够提供所要求的增压量时，可以禁用来自电动马达108的对涡轮增压器的电动辅助。另外地或可选地，当涡轮机加速时，可以通过打开空气储存阀74从储存罐72排出一定量的压缩空气来提高歧管压力。
如参考图3详细描述的，在车辆减速事件期间，发动机控制器可以经由致动的变速器离合器而在传动系上施加来自BISG 114的负扭矩，以从所述传动系吸收扭矩来对系统电池45b再充电。另外，控制器可以通过经由电动马达108在涡轮增压器轴19上施加负扭矩来减小增压发动机输出，以限制涡轮增压器输出，同时吸收所述扭矩来对系统电池45b再充电。这可以持续直到电池达到阈值SOC(诸如当电池被填充95％时)。此后，进一步的车辆速度控制可以通过以下方式来实现：经由BISG 114在车辆传动系上施加负扭矩，以及使用所产生的电力来操作电动马达108以产生压缩空气。这允许经由除系统电池之外的发动机部件来回收再生制动能量。通过在对电池充电与操作电动马达之间配比制动能量的回收，在降低对摩擦制动器的依赖的情况下实现了车辆速度控制。由BISG施加的用于使车辆减速的负扭矩被所述BISG的发电机部件用来产生电能，得到电能被传递到所述车辆的高压电能配电箱(诸如图2中详细描述的48V配电箱)。然后，该电能可用于操作电动增压马达108以产生压缩空气，所述压缩空气储存在储存罐72中以供以后使用。这允许收获制动能量，而不是浪费制动能量。如果储存罐72已经被填充并且不能接受进一步的空气充气，则操作电动增压马达以产生压缩空气，同时关闭节气门20并打开CCRV 62以使压缩空气在压缩机周围再循环。该操作在图3中详述。
在驾驶员松加速器踏板期间，当从有增压的发动机操作变化为没有增压的发动机操作(即，从增压到未增压的松加速器踏板事件)时，可能发生压缩机喘振。这是由于当节气门阀20在松加速器踏板的情况下闭合时通过压缩机114的流量减少而造成的。通过压缩机的前向流量减少可能导致喘振，并且降低涡轮增压器的性能。除此之外，喘振可能导致噪声、振动和不平顺性(NVH)问题，诸如来自发动机进气系统的不期望的噪声。为了能够在车辆操作的默认模式期间响应于松加速器踏板快速降低扭矩需求而不引起压缩机喘振，由压缩机114压缩的空气充气的至少一部分可以再循环到压缩机入口。这允许在减少的流量被输送到进气歧管的同时，有足够大的流量继续通过压缩机。具体地，CCRV 62可以被打开以将(冷却的)压缩空气从CAC 18下游的压缩机114出口再循环到压缩机114入口。除此之外，废气门致动器92可以移动到更加打开(例如，完全打开)的位置，使得更多的排气流在绕过涡轮的同时行进到排气尾管，从而加快涡轮的自旋减速。
控制器12可以被包括在控制系统14中。控制器12被示出为从多个传感器16(它们的各种示例在本文中描述)接收信息，并且将控制信号发送到多个致动器81(它们的各种示例在本文中描述)。作为一个示例，传感器16可以包括位于涡轮116上游的排气传感器126、MAP传感器124、排气温度传感器128、排气压力传感器129、压缩机入口温度传感器55、压缩机入口压力传感器56(例如，用于测量P1)、质量空气流量(MAF)传感器57、压力传感器58和TIP传感器59。诸如附加的压力传感器、温度传感器、空燃比传感器和组成传感器的其他传感器可以联接到车辆系统100中的各个位置。除了所描绘的传感器之外或者替代所描绘的传感器，控制器可以基于工况推断或模拟压力、温度和/或流率的值。致动器81可以包括例如节气门阀20、CCRV 62、电动马达108、废气门致动器92、BISG 114和燃料喷射器66。控制器12可以从各种传感器接收输入数据，处理输入数据，并且采用各种致动器来基于所接收的信号和储存在控制器的储存器上的指令来调整发动机操作。控制器可以响应于经处理的输入数据而基于在其中编程的指令或代码来采用致动器，该指令或代码对应于一个或多个程序，诸如本文关于图3描述的示例性控制程序。作为示例，响应于驾驶员的车辆减速请求，如从踏板位置所推断的车辆减速请求，控制器可以向变速器离合器致动器发送命令信号以接合变速器离合器，并且同时将控制信号发送到经由变速器离合器联接到传动系的BISG的致动器，以在传动系上施加一定量的负扭矩，并将制动能量回收作为电能来用于为相关的48V系统电池充电。然后，一旦电池处于阈值荷电，则控制器可以命令耦合到电池的接触器断开。此后，控制器可以使用经由BISG产生的电能来操作电动增压辅助马达以产生和储存压缩空气。
现在转向图2，示出了电气系统200的示例性实施例，所述电气系统200的示例性实施例可以耦合到混合动力车辆系统，诸如图1的车辆系统。先前介绍的部件编号相似，因此不再重新介绍。
电气系统包括低电压架构，所述低电压架构在本示例中是12V架构并且在本文中经由长虚线205描绘；以及高电压架构，所述高电压架构在本示例中是48V架构并且在本文中经由实线202描绘。耦合到12V架构的电气部件被配置为接收12V的电力。这些电气部件包括交流发电机46、12V系统电池145和辅助12V负载116。其他12V部件包括但未示出地包括各种电加热器，诸如挡风玻璃加热器、PTC加热器、车厢加热器等。耦合到12V架构的电气部件还经由将48V DC电压转换为12V DC电压的DCDC转换器114耦合到48V架构。
DCDC转换器114耦合到48V电池45。因此，转换器114转换从系统电池45接收的电力以供由包括系统电池145在内的12V部件使用。在一个示例中，12V系统电池145是铅酸电池，而48V系统电池45是锂离子电池。由于组成不同，所以48V电池对过充更敏感。为了避免过充48V电池，将接触器206(或开关或继电器)耦合到电池45，所述接触器206将电池45连接到48V电源。当电池45的荷电状态(SOC)低于非零阈值，诸如低于95％SOC时，使接触器致动到闭合位置，从而导致电路被闭合。该位置允许电池45从48V配电箱112接收电荷。否则，当电池45的荷电状态(SOC)高于非零阈值，诸如高于95％SOC时，命令接触器到达断开位置并且使电路被断开，从而使电池45无法接收任何进一步的充电。
配电箱112从多个源接收电力。这些源包括马达/发电机，所述马达/发电机可以作为发电机操作以产生电力，所述电力被传递到配电箱112以储存在电池45中。同一马达/发电机也可以作为马达操作，以使用经由配电箱112从电池45汲取的电力。例如，当带传动起动发电机BISG 114将曲轴旋转转换成电力(其中BISG在发电模式下操作)时，电力由所述带传动起动发电机BISG 114产生。当在减速事件期间由BISG 114在车辆传动系上施加负扭矩(同样其中BISG在发电模式下操作)时，电力也由BISG 114产生。其中，所施加的负扭矩引起再生制动，所述再生制动在BISG处产生电力，所述电力被传递到配电箱112。如图3所详细描述，在车辆减速事件期间由BISG 114产生的电力可以被从配电箱中汲取并施加至电动马达108。由电动马达108施加到发动机涡轮增压器的控制轴上的所产生的正扭矩产生压缩空气，所述压缩空气可以被使用或储存在储存罐中以供以后使用。当在电动模式下操作时，BISG 114还可以汲取电力以向传动系提供扭矩。作为另一个示例，当耦合到电动增压装置(在本文中是电动涡轮增压器(或eTurbo))的电动马达108将轴旋转转换为电力时，电力由所述电动马达108产生。电动马达108还可以从电池汲取电力以增大eTurbo输出。
以这种方式，图1至图2的部件实现了一种车辆系统，所述车辆系统包括：发动机，所述发动机具有进气口和排气口；带传动起动发电机(BISG)，所述带传动起动发电机(BISG)与发动机曲轴联接；涡轮增压器，所述涡轮增压器具有经由轴机械联接到排气涡轮的进气压缩机，以及联接到所述轴的电动增压辅助马达；具有再循环阀的第一旁路，所述具有再循环阀的第一旁路用于将压缩空气从压缩机出口再循环到压缩机入口；节气门阀，所述节气门阀联接到所述压缩机下游的所述发动机进气口；具有储存阀和压缩空气储存罐的第二旁路，所述第二旁路位于所述压缩机出口的下游和所述节气门的上游；电气系统，所述电气系统包括高压电池、低压电池、电加热器和配电箱，所述高压电池经由接触器电耦合到所述配电箱，所述配电箱电耦合到所述BISG和所述电动增压辅助马达中的每一者；以及具有计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：响应于高于阈值的车辆速度，在所述接触器闭合的情况下经由所述BISG在所述传动系上施加负扭矩，并将所述高压电池充电至阈值荷电状态；以及然后经由所述BISG在所述传动系上施加负扭矩，同时在所述接触器断开的情况下经由所述电动增压辅助马达在所述轴上施加正扭矩，以及同时打开所述储存阀以将压缩空气储存在所述储存罐中。例如，经由电动增压辅助马达在轴上施加正扭矩可以包括将由BISG产生的电力传递到配电箱，以及从所述配电箱汲取电力以在进气节气门打开的情况下经由电动马达旋转所述轴，直至储存罐充满。另外，控制器可以包括进一步的指令，所述进一步的指令使控制器：在填充储存罐之后，从配电箱汲取额外的电力以操作电加热器；以及继续经由电动增压辅助马达在轴上施加正扭矩；以及打开再循环阀以在进气节气门关闭的情况下使压缩空气再循环通过压缩机。控制器可以包括进一步的指令，所述进一步的指令使控制器：在填充储存罐之后，从配电箱汲取额外的电力以对低压电池充电。在一个示例中，高压电池对电荷更敏感并且包括锂离子电池，并且低压电池对电荷较不敏感并且包括铅酸电池。
现在转向图3，示出了用于在不对电荷敏感系统电池过度充电的情况下实现车辆速度控制的示例性方法300。用于执行方法300的指令和本文包括的其余方法可由控制器基于储存在控制器的储存器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如以上参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。根据下文描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
在302处，所述方法包括估计和/或测量车辆工况。这些车辆工况包括例如车辆速度、传动扭矩需求、驱动制动需求，环境条件(诸如环境温度、压力和湿度)、系统电池荷电状态(SOC)、经由发动机扭矩提供的车轮扭矩相对于来自电动马达的马达扭矩的比率等。车辆工况还可包括发动机工况。这些发动机工况包括例如发动机速度、MAF、MAP、EGR流量、增压压力等。
在304处，可以确定是否存在减速事件。在一个示例中，可以响应于车辆操作制动请求来确认减速事件，诸如可以根据车辆驾驶员致动制动踏板(和/或释放加速器踏板)来推断。在一个示例中，当制动踏板位置(或加速器踏板位置)变化超过50％时，可以确认制动请求。响应于减速事件，可以确定需要降低车辆速度。需要施加到车轮以降低车辆速度的制动扭矩量被确定为请求减速时的初始车辆速度和所请求的减速程度(该减速程度可以根据目标降低车辆速度、由驾驶员施加后制动踏板的最终位置、或由驾驶员释放后加速器踏板的最终位置来推断)的函数。在一个示例中，当车辆减速所起始的初始车辆速度增大时，并且当在减速事件中制动踏板/加速器踏板位置改变更大量时，需要更大的制动扭矩。
如果未确认减速事件，则可以在306处维持电动增压辅助马达设置。例如，如果电动增压辅助马达正在向涡轮增压器轴施加正扭矩以满足增压需求，则可以继续正扭矩施加。作为另一示例，如果电动增压辅助马达没有正在向涡轮增压器轴施加扭矩，则可以保持禁用马达。
如果确认了减速事件，则该方法移动到308以使用再生制动使车辆减速。使用再生制动使车辆减速包括经由马达/发电机在车辆传动系上施加负扭矩，以及吸收所述扭矩以用于产生电能。在一个示例中，在车辆是混合动力车辆的情况下，可以经由耦合到混合动力车辆的传动系的电动马达(诸如马达/发电机52)来施加再生制动扭矩。作为另一示例，可以经由耦合到混合动力车辆的传动系的BISG来施加再生制动扭矩。由混合动力马达或BISG在传动系上施加的负扭矩的量可以与所需的车辆速度降低成比例。将产生的电能传递到48V配电箱，并且使用来自所述48V配电箱的电能来给系统高压电池(诸如48V系统锂离子电池)充电。
作为一个示例，在车辆减速事件期间所需的负扭矩的总量可以经由模型、查找表或算法，根据驾驶员的制动请求(诸如基于制动踏板的压下程度)来确定。控制器可以将制动踏板压下量作为输入而输入到查找表中，并接收对所需制动扭矩的估计作为输出。
在310处，所述方法包括确定系统高压(例如，48V)电池的荷电状态是否高于非零阈值。例如，可以确定SOC是否高于95％。高于阈值SOC，则电池可能无法在不损坏电池性能的情况下接受额外的充电。此外，电池寿命可能会受到影响。因此，在312处继续同时进行再生制动和电池充电，直到电池充分充电。如果电池SOC高于阈值，则在314处，所述方法包括断开48V电池的接触器以禁用对电池的进一步充电。例如，控制器可以向接触器臂发送命令信号以将接触器臂移动到某一位置，在所述位置处经由48V配电箱将48V电池耦合到电能源的电路被断开。因此，电池不再接收进一步的电荷。否则，如果电池SOC低于阈值，则控制器可以保持48V电池的接触器闭合以使电池的充电继续。例如，控制器可以向接触器臂发送命令信号以将接触器臂保持在某一位置，在所述位置处经由48V配电箱将48V电池耦合到电能源的电路被闭合。
在316处，在禁用对电池的进一步充电之后，可以确定是否需要进一步制动。例如，可以确定是否已经实现了期望的车辆减速水平(例如，车辆速度是否已经基于制动请求而减小到目标速度)。如果不需要进一步制动，诸如当车辆速度充分降低时可能发生的，则在318处，所述方法包括闭合48V系统电池的接触器，因为不能预期进一步的电荷转移。然后所述方法退出。
如果需要进一步制动，诸如在将电池充电到阈值SOC之后车辆速度未充分降低时可能发生的，则在320处，所述方法包括确定BISG是否劣化。如果BISG劣化，则在324处，所述方法包括应用摩擦制动器进行车辆速度控制。例如，可以应用摩擦制动器以提供车轮负扭矩，以提供所需的车辆速度降低。如果BISG功能正常，则可以启用经由BISG和电动增压辅助马达进行的能量回收。
应当理解，在其他示例中，仅在确认以下条件中的每一个后才能够经由BISG和电动马达进行能量回收：BISG未劣化，将进气歧管联接到储存罐的空气储存阀未劣化，压缩空气储存罐具有高于阈值的容量，并且电动增压辅助马达的温度低于阈值温度(诸如低于100℃)。如果不满足上述条件中的任何条件，诸如如果BISG劣化、如果空气储存阀劣化、如果储存罐被超过阈值地填充(例如，超过99％填充)，或者如果电动增压辅助马达的温度高于阈值温度，则可以禁用BISG负扭矩施加和电动增压辅助马达正扭矩施加。相反，可以经由施加摩擦制动器来执行车辆速度控制(在324处)。
经由BISG和电动增压辅助马达进行的制动能量回收包括在326处接合变速器离合器，以及在328处经由接合的变速器离合器在传动系上施加来自BISG的负扭矩。例如，控制器可以向传动系变速器发送命令信号以将变速器离合器致动到接合位置。通过接合变速器离合器，可以实现BISG处的更平稳的扭矩吸收操作。可以接合变速器离合器以选择变速器挡位，所述挡位根据车辆速度进行选择。此外，控制器可以估计需要回收以提供所需减速的功率量。这对应于在经由BISG施加负扭矩直到电池被充电之后降低车轮速度所需的额外制动能量。
在车辆传动系上施加来自BISG的负扭矩以使车辆减速包括控制器命令BISG将负扭矩添加到传动系以降低车辆速度，所述施加的制动扭矩由BISG用来产生电能。BISG负扭矩引起车辆制动，同时经由BISG在发电模式下的操作来产生电力。在330处，所述方法包括将在BISG处(经由施加负扭矩)产生的电能传递到车辆电气架构的48V配电箱。
以这种方式，通过与所需的车辆制动成比例地命令BISG施加负扭矩来通过传动系回收制动能量，而减少了应用摩擦制动器的需要。这改善了燃油经济性并改善了制动器寿命。
在334处，所述方法包括从48V配电箱汲取电能，以及使用所述电能来操作涡轮增压器的电动马达。具体地，由BISG产生的电力用于通过经由电动增压马达(在电动模式下)的操作在涡轮增压器轴上施加正扭矩，来产生增压压力。命令电动增压马达消耗功率并提供与命令BISG施加的负扭矩成比例的正扭矩。具体地，命令电动增压马达消耗与BISG回收的功率相同的功率，因为再生制动能量不能用于给系统电池充电。通过使用由BISG产生的电力，同时制动车辆以运行电动增压马达，制动能量被以压缩空气的形式利用，而不是被浪费。另外，减少了车辆速度控制期间的摩擦制动器应用。
在336处，可以确定联接在压缩机下游的压缩空气储存罐是否已满(或者所述压缩空气储存罐是否具有高于阈值量的压缩空气储存在其内部)。如果否，则可以推断压缩空气可以储存在罐中。因此，在338处，所述方法包括命令打开将位于涡轮增压器压缩机下游和进气节气门上游的进气歧管联接到空气储存罐的空气储存阀。可以调节空气储存阀的开度以控制增压压力。例如，可以调节开度，以将储存罐外部的压力保持为高于所述储存罐内部的压力。储存在罐中的压缩空气的量是所述罐的储存容量和所述罐内的空气压力相对于节气门入口压力(所述罐外的压力)之间的差的函数。操作电动马达并打开通往储存罐的阀允许回收的能量用于产生和储存压缩空气，所述压缩空气可以同时使用或储存以供以后使用。阀可以保持打开直到储存罐充满，然后关闭阀并且方法移动到340。在一个示例中，可以使用压缩空气来操作车辆的一个或多个气动装置。这些气动装置可包括例如气动工具或用于给轮胎充气。或者，空气可用于提供“车间空气(shop air)”，诸如用于操作叶式鼓风机、用于对气球充气等。作为另一个示例，所储存的压缩空气可用于为气笛提供动力、用于对气动千斤顶充气，或用于向苏打水瓶中充入二氧化碳。此外，可以储存压缩空气以供以后使用，以诸如在涡轮迟滞条件期间，利用容易获得的增压压力来改善未来的发动机响应。其中，压缩空气可用于在涡轮自旋加速时增大增压压力。或者，所述空气可用于使涡轮机加速，从而节省操作电动增压马达所需的电力。此外，可以在膨胀冲程期间将压缩空气输送到一个或多个发动机汽缸，以在燃料供应减少(例如，没有燃料供应)的情况下运行发动机。在更进一步的示例中，压缩空气可以在穿过管道后膨胀，从而产生真空，所述真空可以用于一个或多个真空致动的装置，诸如真空制动器、真空吸尘器，或者用于替代(或辅助)发动机真空泵。在此之后，所述方法移动到342。
如果压缩空气储存罐是满的(或者在储存罐已经填充到阈值水平之后)，则所述方法移动到340以再循环所产生的压缩空气。具体地，在通过操作电动增压马达继续从BISG回收电能时，通过增大CRV的开度(诸如通过将CCRV移动到完全打开位置)，同时减小节气门的开度(诸如通过将节气门移动到完全关闭位置)来使压缩空气再循环通过压缩机。再循环允许使回收的能量(经由BISG的负扭矩和电动增压马达的正扭矩来利用)安全地沉没(sunk)，而不会对系统电池过度充电。
从340和338中的每一者，所述方法移动到342，其中所述方法(可选地)还包括增加施加在发动机上的电气负载。这允许使回收的制动能量(和相应的电能)经由电气负载被消耗，而不是被浪费。例如，控制器可以增大施加在发动机上的辅助12V负载。此外，控制器可以将来自12V电气负载的对DC-DC转换器(48V-12V转换器)的功率请求改变为原始请求的制动功率与最坏情况下保持速度控制所需的功率之间的差的函数。增大辅助负载可以包括使用经由BISG产生的电能来操作一个或多个电加热器，诸如PTC加热器、挡风玻璃加热器和车厢加热器。还有其他负载可以包括控制器，所述控制器操作车辆的空调单元以将车厢温度升高或降低到基于驾驶员需求或历史的设定。
在一个示例中，在操作BISG以施加负扭矩并产生过剩电能时，所述能量可以沉没入压缩空气储存罐(以储存的压缩空气的形式)或沉没入辅助负载(以汲取电流的形式)，沉没入压缩空气储存罐的能量与沉没入辅助负载的能量的比率基于储存罐容量。例如，当压缩空气储存罐压力较低时(例如，当其为空的时)，可以使用所述电能的较大部分来操作电动马达以产生储存在罐中的压缩空气，并且可以使用所述电能的较小部分来操作辅助加热器。然后，当压缩空气储存罐压力较高时(例如，当其充满时)，可以使用所述电能的较小部分来操作电动马达以产生经由CCRV再循环的压缩空气，并且可以使用所述电能的较大部分来操作辅助加热器。
以这种方式，通过基于系统电池可以接受的电荷量在车辆制动请求期间施加来自BISG的负扭矩，可以在以压缩空气的形式回收再生制动能量的同时控制车辆速度。通过在使用由BISG回收的电能操作电动马达时调节压缩机再循环阀的开度，可以使由电动马达产生的压缩空气再循环通过压缩机，而不是浪费和用于过充电池。通过调节将压缩空气从压缩机重定向至储存罐的空气储存阀的开度，可以基于扭矩需求来控制歧管压力，并且可以使用以压缩空气形式回收的能量来进行增压压力控制(诸如在涡轮迟滞期间)。通过以压缩空气的形式回收制动能量而不是浪费它，改善了燃料经济性。通过在涡轮迟滞期间使用先前储存的压缩空气，不仅减少了在压缩空气储存期间回收的制动能量，而且还减少了在涡轮迟滞期间汲取电能以提供电动增压辅助的需要，从而进一步改善了燃料经济性。现在转向图4，在映射图500处示出了在制动事件期间经由在电动增压辅助马达与BISG之间进行负扭矩配比来进行车辆速度控制的示例。可以根据图3的方法，通过指向车辆致动器的命令信号来实现图4的调节。所述方法能够实现车辆速度控制，特别是在电荷敏感的系统电池可能潜在过度充电的情况下。
映射图400在曲线402处描绘了车辆速度。曲线404描绘了相对于阈值406，系统电池(特别是耦合到车辆传动系的48V架构电池)的荷电状态(SOC)。高于阈值SOC，则可以指示电池过充。曲线408描绘了由耦合到涡轮增压器轴的电动马达输出的扭矩，所述马达被配置为提供电动增压辅助(并且在本文中也称为电动增压马达)。曲线407描绘了由耦合到混合动力车辆传动系的电动马达输出的扭矩，所述马达被配置为在车辆操作的电动模式或辅助模式期间推进混合动力车辆。高于0标记的扭矩输出指示正扭矩输出，这表示马达正在作为马达操作以提供正扭矩输出来旋转涡轮增压器轴(在电动增压马达的情况下)或传动系轴(在混合动力马达的情况下)。当扭矩输出低于0标记时，这表示电机正在作为发电机操作以提供负扭矩输出，其中使用来自旋转轴的扭矩来驱动发电机(在电动增压马达的情况下)或使用来自传动系轴的扭矩来驱动发电机(在混合动力马达的情况下)。曲线410指示在涡轮增压器的进气压缩机的出口处估计的增压压力(或节气门入口压力)。曲线414描绘了BISG扭矩对总所需扭矩的贡献。曲线416描绘了将位于压缩机出口下游和进气节气门上游的进气歧管联接到空气储存罐的空气储存阀的开度。曲线418描绘了储存罐压力，所述储存罐压力指示所述罐的填充水平。随着更多压缩空气储存在罐中，罐压力增大。随着阀门的开度增大，压缩空气可以在进气歧管与储存罐之间传递，传递的量和方向被进一步确定为进气歧管压力与储存罐压力之间的压力差的函数。例如，当储存罐中的压力高于歧管压力时，将压缩空气从储存罐释放到进气歧管中，诸如可用于在涡轮机加速时改善增压响应。作为另一示例，当储存罐中的压力低于歧管压力时，压缩空气从进气歧管储存到储存罐中，以便稍后用于改善增压响应。曲线420描绘了耦合到系统电池的接触器开关的状态。当所述开关断开时，将电池耦合到48V配电箱的电路断开，从而禁止电荷转移进/出电池。当所述开关闭合时，将电池耦合到48V配电箱的电路闭合，从而使电荷能够转移进/出电池。曲线422描绘了联接在进气压缩机上的旁路中的连续可变压缩机再循环阀(CCRV)的开度。随着阀的开度增大，更大比例的由进气压缩机压缩的空气从压缩机出口再循环到压缩机入口。曲线424描绘了进气节气门的开度。
在t1之前，车辆可以以基本上稳定的速度运行(曲线402)，其中发动机增压运行(曲线410)。可以经由涡轮增压器来提供增压压力。此时，增压控制不需要电动辅助，如通过没有来自电动增压马达的马达扭矩(曲线408)并且耦合到电动增压马达的系统电池的SOC没有变化(曲线404)所指示的。由于电池低于阈值SOC 406，所以将电池耦合到车辆系统的48V架构的接触器开关保持闭合(曲线420)。这允许电池经由48V配电箱来接收电荷或向车辆系统的其他电气部件输送电荷。此时，经由发动机燃烧扭矩提供所有所需扭矩，因此不需要BISG扭矩(曲线414)。将涡轮增压器压缩机下游的发动机进气歧管联接到空气储存罐的空气储存阀保持关闭(曲线416)。因此，空气储存罐中的压缩空气的量保持恒定，并且所述罐的压力没有变化(曲线418)。不需要再循环压缩空气，因此CCRV(曲线422)保持关闭(或基于改善压缩机喘振裕度的增压压力而处于最小设置)。基于驾驶员需求来调节节气门开度(曲线424)。
在t1处，接收到驾驶员制动请求。例如，由于驾驶员踩下制动踏板，所以可能存在制动需求增加。为了提供所需求的制动，经由车辆的混合动力传动系的电动马达(诸如用于推进车辆的电动马达，诸如图1的马达/发电机52)来施加负马达扭矩，并且使用再生制动来在为系统电池充电的同时降低车辆速度(曲线407)。施加的负扭矩的量是驾驶员制动需求的函数。在t1与t2之间使用所施加的负扭矩来对耦合到电动增压马达的系统电池充电。在本文中电池是48V架构电池，诸如锂离子电池。
同样在t1处，通过增大空气储存阀的开度来进一步降低增压压力，使得在涡轮增压器处压缩的空气的一部分被引导到并储存在空气储存罐中以供以后使用。或者，压缩空气可以同时用于操作车辆的气动装置。在本示例中，经由电动马达的再生制动(以及由此产生的系统电池充电)提供所需求的车辆减速和相关增压压力下降的较大部分，同时经由在储存罐中储存压缩空气来提供所需求的增压压力下降的剩余较小部分。
在t2处，电池达到阈值SOC 406。如果如虚线区段405所示，电池继续接收电荷，则电池可能会被过充，从而导致性能问题。为了避免过充电池，在t2处，断开将电池耦合到车辆系统的剩余48V电气架构的接触器开关(曲线420)。这可以防止在电池处接收到进一步的电荷。此外，经由电动增压马达施加负扭矩被禁用，同时启用经由联接到车辆传动系的BISG施加负扭矩。在命令BISG向传动系施加扭矩之前，可以接合变速器离合器以使BISG能够吸收所述扭矩。
可以命令BISG向传动系施加负扭矩，所述负扭矩与使车辆减速所需的制动扭矩成比例。BISG和电动增压马达都可以经由48V配电箱耦合到系统电池，并相互耦合。通过经由BISG施加负扭矩，可以使再生制动能量沉没而不会过充系统电池。经由BISG施加的负扭矩导致BISG作为发电机运行并产生指向配电箱的电能。由于此时不能使用回收的电能对系统电池充电，所以替代地使用回收的电能来产生压缩空气。具体地，在命令BISG施加负扭矩时，命令电动增压马达施加正扭矩，所述正扭矩与所施加的BISG负扭矩成比例。电动马达从配电箱汲取电能并使用所述电能来旋转涡轮增压器轴，从而导致压缩空气的产生增加。同时，进一步增大空气储存阀的开度，以便储存产生的压缩空气。根据由电动增压马达施加的马达扭矩或由BISG施加的负扭矩，而增大空气储存阀的开度。因此，通过回收再生制动能量并以储存在储存罐中的压缩空气的形式利用所述再生制动能量，来使车辆减速。当压缩空气填充在储存罐中时，罐中的空气压力增大，而增压压力保持恒定。
在t3处，储存罐压力达到阈值419，表明其被填满。此时，如果可以使用压缩空气，则不再进行储存。因此，空气储存阀被命令关闭。然而，车辆仍然未充分减速并且仍然存在一些再生制动能量要进行回收。如果否，则需要应用摩擦制动器。因此，在t3处，缩小节气门开度并增大CCRV开度，以使经由电动马达产生的压缩空气可以再循环通过压缩机。这允许经由压缩空气再循环而使回收的能量沉没，而不会对系统电池过度充电，并且不需要应用车辆摩擦制动器。通过回收大部分能量而不是使用制动器，燃油经济性得以提高。
另外，增加了车辆的一个或多个辅助12V负载。例如，可以使用经由BISG产生的电能的至少一部分来同时地为车辆系统的电加热器供电。在一个示例中，如图所示，可以减小电动马达的输出，同时相应地增大电加热器的输出，从而允许使回收的能量在电动马达与电加热器之间沉没。
在t4处，车辆工况存在变化，诸如踩加速器踏板事件，并且因此命令增大车辆速度。响应于该命令，停止BISG负扭矩应用。又，命令空气储存阀打开一定量，以从存储存罐释放压缩空气。释放的压缩空气量基于踩加速器踏板时的增压需求。通过打开储存阀，可以使用储存的压缩空气来快速增大增压压力，而无需从电动增压马达供应正扭矩。这允许进一步改善燃料经济性。
以这种方式，通过将施加用于制动车辆的扭矩的量在来自电动马达的马达扭矩和命令BISG施加的扭矩之间配比，可以实现车辆速度控制而不会过充系统电池。通过在系统电池充分充电后经由BISG施加负车轮制动扭矩，经由BISG进行的再生车轮制动可用于产生电力，所述电力然后经由操作除系统电池之外的电气部件来回收。例如，能量可以作为经由电动增压辅助马达的操作产生的压缩空气和来自系统加热器的热量而回收。通过回收制动能量，减少了浪费，从而改善了燃料经济性。
以这种方式，一旦系统电池被充分填充，就可以利用BISG扭矩来使制动能量沉没。当电池达到阈值荷电状态时命令来自BISG的制动扭矩的技术效果是可以避免对电荷敏感的系统电池(诸如混合动力车辆的传动系的48V电池)的过充。具体地，BISG可用于产生电力，所述电力经由配电箱而分配给车辆的其他电气部件(除充电的系统电池之外)。通过响应于高于阈值荷电水平而命令电池触点断开，避免了在许多再生制动能量可用的条件期间过充电池。命令BISG在传动系上施加扭矩的技术效果是制动能量可以通过车辆的传动系而不是通过电池来回收。这允许使用在系统电池充电到阈值SOC之后产生的任何过量扭矩，而不是浪费所述过量扭矩。通过在系统电池充分充电之后根据命令BISG施加的扭矩来命令电动增压马达施加正扭矩，可以利用所述马达扭矩以用于经由涡轮增压器压缩机的操作来填充压缩空气储存罐。此外，可以在回收制动能量的同时保持歧管压力和发动机输出。
一种示例性方法包括：响应于在系统电池处于高于阈值的荷电状态时请求的车辆减速，在车辆传动系上施加来自带传动起动发电机(BISG)的负扭矩，同时将来自电动马达的正扭矩施加到涡轮增压器轴上。在前面的示例中，另外地或可选地，所述电动马达经由配电箱耦合到所述BISG，其中所述电池经由接触器耦合到所述配电箱，所述方法还包括：响应于所述系统电池处于所述高于阈值的荷电状态而断开所述接触器。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述施加的负扭矩与所述所请求的车辆减速成比例，并且其中施加所述负扭矩包括致动变速器离合器，吸收所述BISG处的传动系扭矩以产生电力，以及在所述接触器断开的情况下将所述电力传输到所述配电箱。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，从所述电动马达施加的正扭矩与从BISG施加的所述负扭矩成比例，并且其中施加所述正扭矩包括在所述接触器断开的情况下从所述配电箱汲取在所述电动马达处产生的电力，使用所述产生的电力来旋转所述电动马达，以及经由所述旋转中的电动马达在所述涡轮增压器轴上施加所述正扭矩。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述方法还包括汲取所述所产生的电力以操作一个或多个电加热器，所述一个或多个电加热器包括挡风玻璃加热器、车厢加热器和PTC加热器。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述系统电池是48V锂离子电池，所述配电箱是48V配电箱，并且所述一个或多个电加热器通过经由DC-DC转换器耦合到所述48V配电箱的12V铅酸电池来供电。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述方法还包括，在施加来自所述电动马达的正扭矩的同时，增大将位于涡轮增压器压缩机下游和进气节气门上游的发动机进气歧管耦合至空气储存罐的储存阀的开度，以及将由所述涡轮增压器的进气压缩机压缩的空气储存在所述空气储存罐中。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述方法还包括将所述压缩空气储存在所述空气储存罐中直到所述空气储存罐的容量高于阈值，然后关闭所述储存阀，同时使所述压缩空气再循环通过所述进气压缩机。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，使所述压缩空气再循环包括打开联接在所述进气压缩机上的压缩机再循环阀，同时关闭所述进气节气门。
另一示例性方法包括：在减速事件期间，经由带传动起动发电机(BISG)在车辆传动系上施加制动扭矩；首先用所述施加的制动扭矩的一部分将电池充电到阈值荷电状态；然后经由电动马达以所述施加的制动扭矩的剩余部分来旋转涡轮增压器轴，由所述旋转中的涡轮增压器轴压缩的空气的至少一部分储存在储存罐中。在前述示例中，另外地或可选地，所述电动马达经由电力配电箱耦合到所述BISG，并且其中施加制动扭矩包括经由所述BISG产生电力，同时使所述车辆减速，所述产生的电力储存在所述电力配电箱中，并且其中对所述电池充电和经由所述电动马达旋转所述涡轮增压器轴中的每一者包括从所述电力配电箱汲取电力。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述电池经由开关电耦合到电动马达、BISG和配电箱中的每一者，所述方法还包括响应于电池被充电到阈值荷电状态而关断所述开关。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述方法还包括将由所述旋转中的涡轮增压器轴压缩的空气的至少一部分储存在所述储存罐中直到达到阈值罐压力，然后在进气节气门关闭的情况下使所述压缩空气再循环通过所述涡轮增压器的进气压缩机。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述方法还包括使用所述产生的电力来操作一个或多个辅助电加热器，所述一个或多个辅助电加热器包括挡风玻璃加热器、车厢加热器和PTC加热器。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述BISG经由变速器联接到传动系，并且其中经由所述BISG在所述车辆传动系上施加制动扭矩包括接合变速器离合器。
另一示例性车辆系统包括：发动机，所述发动机具有进气口和排气口；带传动起动发电机(BISG)，所述带传动起动发电机(BISG)与发动机曲轴联接；涡轮增压器，所述涡轮增压器具有经由轴机械联接到排气涡轮的进气压缩机，以及联接到所述轴的电动增压辅助马达；具有再循环阀的第一旁路，所述具有再循环阀的第一旁路用于将压缩空气从压缩机出口再循环到压缩机入口；节气门阀，所述节气门阀联接到所述压缩机下游的所述发动机进气口；具有储存阀和压缩空气储存罐的第二旁路，所述第二旁路位于所述压缩机出口的下游和所述节气门的上游；电气系统，所述电气系统包括高压电池、低压电池、电加热器和配电箱，所述高压电池经由接触器电耦合到所述配电箱，所述配电箱电耦合到所述BISG和所述电动增压辅助马达中的每一者；以及具有计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：响应于高于阈值的车辆速度，在所述接触器闭合的情况下经由所述BISG在所述传动系上施加负扭矩，并将所述高压电池充电至阈值荷电状态；以及然后经由所述BISG在所述传动系上施加负扭矩，同时在所述接触器断开的情况下经由所述电动增压辅助马达在所述轴上施加正扭矩，以及同时打开所述储存阀以将压缩空气储存在所述储存罐中。在前述示例中，另外地或可选地，经由所述电动增压辅助马达在所述轴上施加正扭矩包括将由所述BISG产生的电力传递到所述配电箱，以及从所述配电箱汲取电力以在进气节气门打开的情况下经由所述电动马达旋转所述轴，直至所述储存罐充满。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述控制器包括进一步的指令，所述进一步的指令使控制器：在填充储存罐之后，从配电箱汲取额外的电力以操作电加热器；以及继续经由电动增压辅助马达在轴上施加正扭矩；以及打开再循环阀以在进气节气门关闭的情况下使压缩空气再循环通过压缩机。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述控制器还包括进一步的指令，所述进一步的指令使所述控制器：在填充所述储存罐之后，从所述配电箱汲取额外的电力以对所述低压电池充电。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述高压电池对电荷更敏感并且包括锂离子电池，并且其中所述低压电池对电荷较不敏感并且包括铅酸电池。在另外的表示中，车辆系统是混合动力电动车辆系统。在又一进一步的表示中，车辆系统是配置有自主驾驶能力的自主车辆系统。
在另一个进一步的表示中，一种用于具有增压发动机的车辆的方法包括：通过在将系统电池充电到阈值荷电状态时在传动系上施加来自带传动起动发电机的负扭矩，来使所述车辆减速；以及然后通过在施加来自所述电动辅助马达的正扭矩时施加来自所述带传动起动发电机(BISG)负扭矩，来进一步使所述车辆减速。在前述示例中，另外地或可选地，施加来自所述电动辅助马达的正扭矩包括使用由于施加来自所述BISG的所述负扭矩而产生的电力，所述电动辅助马达被配置为经由电耦合到所述电动辅助马达和所述BISG中的每一者的配电箱来接收电力。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述减速包括不应用所述车辆的摩擦制动器。
在又一表示中，一种用于混合动力车辆的方法包括：响应于驾驶员制动请求，通过经由耦合到所述传动系的电力推进马达/发电机施加的负马达扭矩使所述车辆减速，直到电池荷电状态高于阈值，所述电力推进马达/发电机在混合动力车辆运行的电动模式期间推进车轮；以及然后通过经由耦合到所述传动系的所述带传动起动发电机施加的负马达扭矩来使所述车辆减速。在前述示例中，另外地或可选地，通过经由耦合到所述传动系的所述电力推进马达/发电机施加的负马达扭矩来使所述车辆减速包括使用再生制动来使所述车辆减速，其中经由所述电力推进马达/发电机在车轮上施加再生制动扭矩。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，通过经由耦合到所述传动系的所述带传动起动发电机施加的负马达扭矩来使所述车辆减速包括不在所述传动系上施加来自所述电力推进马达/发电机的负马达扭矩。
应注意，本文所包括的示例性控制例程和估计例程可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令储存在非暂时性储存器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、执行器和其他发动机硬件来实施。本文所描述的特定程序可表示任何数目的处理策略(诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一种或多种。因此，所示出的各种动作、操作和/或功能可以以所示出的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所需要的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以取决于所使用的特定策略而重复地执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读储存介质的非瞬态储存器中的代码，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令而执行。
应当理解，本文公开的配置和程序在性质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制含义，因为众多变化形式是可能的。例如，以上技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求特别地指出被认为新颖且并非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”要素或“第一”要素或其等效形式。这些权利要求应当被理解成包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可以通过本权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而被要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明，一种方法包括响应于在系统电池处于高于阈值的荷电状态时请求的车辆减速，在车辆传动系上施加来自带传动起动发电机(BISG)的负扭矩，同时将来自电动马达的正扭矩施加到涡轮增压器轴上。
根据一个实施例，所述电动马达经由配电箱耦合到所述BISG，其中所述电池经由接触器耦合到所述配电箱，所述方法还包括：响应于所述系统电池处于所述高于阈值的荷电状态而断开所述接触器。
根据一个实施例，所述施加的负扭矩与所述所请求的车辆减速成比例，并且其中施加所述负扭矩包括致动变速器离合器，吸收所述BISG处的传动系扭矩以产生电力，以及在所述接触器断开的情况下将所述电力传输到所述配电箱。
根据一个实施例，从所述电动马达施加到所述涡轮增压器轴上的所述正扭矩与从BISG施加的所述负扭矩成比例，并且其中施加所述正扭矩包括在所述接触器断开的情况下从所述配电箱汲取在所述电动马达处产生的电力，使用所述产生的电力来旋转所述电动马达，以及经由所述旋转中的电动马达在所述涡轮增压器轴上施加所述正扭矩。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，汲取所述所产生的电力以操作一个或多个电加热器，所述一个或多个电加热器包括挡风玻璃加热器、车厢加热器和PTC加热器。
根据一个实施例，所述系统电池是48V锂离子电池，所述配电箱是48V配电箱，并且所述一个或多个电加热器通过经由DC-DC转换器耦合到所述48V配电箱的12V铅酸电池来供电。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在将来自所述电动马达的正扭矩施加到所述涡轮增压器轴上时，增加将位于涡轮增压器的压缩机下游和进气节气门上游的发动机进气歧管耦合至空气储存罐的储存阀的开度，以及将由所述涡轮增压器的进气压缩机压缩的空气储存在所述空气储存罐中。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，将所述压缩空气储存在所述空气储存罐中直到所述空气储存罐的容量高于阈值，然后关闭所述储存阀，同时使所述压缩空气再循环通过所述进气压缩机。
根据一个实施例，使所述压缩空气再循环包括打开联接在所述进气压缩机上的压缩机再循环阀，同时关闭所述进气节气门。
根据本发明，一种方法包括在减速事件期间，经由带传动起动发电机(BISG)在车辆传动系上施加制动扭矩；首先用所述施加的制动扭矩的一部分将电池充电到阈值荷电状态；然后经由电动马达以所述施加的制动扭矩的剩余部分来旋转涡轮增压器轴，由所述旋转中的涡轮增压器轴压缩的空气的至少一部分储存在储存罐中。
根据一个实施例，所述电动马达经由电力配电箱耦合到所述BISG，并且其中施加制动扭矩包括经由所述BISG产生电力，同时使所述车辆减速，所述产生的电力储存在所述电力配电箱中，并且其中对所述电池充电和经由所述电动马达旋转所述涡轮增压器轴中的每一者包括从所述电力配电箱汲取电力。
根据一个实施例，所述电池经由开关电耦合到电动马达、BISG和配电箱中的每一者，所述方法还包括响应于电池被充电到阈值荷电状态而关断所述开关。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，将由所述旋转中的涡轮增压器轴压缩的空气的至少一部分储存在所述储存罐中直到达到阈值罐压力，然后在进气节气门关闭的情况下使所述压缩空气再循环通过所述涡轮增压器的进气压缩机。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，使用所述产生的电力来操作一个或多个辅助电加热器，所述一个或多个辅助电加热器包括挡风玻璃加热器、车厢加热器和PTC加热器。
根据一个实施例，所述BISG经由变速器联接到传动系，并且其中经由所述BISG在所述车辆传动系上施加制动扭矩包括接合变速器离合器。
根据本发明，提供了一种车辆系统，所述车辆系统包括：发动机，所述发动机具有进气口和排气口；带传动起动发电机(BISG)，所述带传动起动发电机(BISG)与发动机曲轴联接；涡轮增压器，所述涡轮增压器具有经由轴机械联接到排气涡轮的进气压缩机，以及联接到所述轴的电动增压辅助马达；具有再循环阀的第一旁路，所述具有再循环阀的第一旁路用于将压缩空气从压缩机出口再循环到压缩机入口；节气门阀，所述节气门阀联接到所述压缩机下游的所述发动机进气口；具有储存阀和压缩空气储存罐的第二旁路，所述第二旁路位于所述压缩机出口的下游和所述节气门的上游；电气系统，所述电气系统包括高压电池、低压电池、电加热器和配电箱，所述高压电池经由接触器电耦合到所述配电箱，所述配电箱电耦合到所述BISG和所述电动增压辅助马达中的每一者；以及具有计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：响应于高于阈值的车辆速度，在所述接触器闭合的情况下经由所述BISG在所述传动系上施加负扭矩，并将所述高压电池充电至阈值荷电状态；以及然后经由所述BISG在所述传动系上施加负扭矩，同时在所述接触器断开的情况下经由所述电动增压辅助马达在所述轴上施加正扭矩，以及同时打开所述储存阀以将压缩空气储存在所述储存罐中。
根据一个实施例，经由所述电动增压辅助马达在所述轴上施加正扭矩包括将由所述BISG产生的电力传递到所述配电箱，以及从所述配电箱汲取电力以在进气节气门打开的情况下经由所述电动马达旋转所述轴，直至所述储存罐充满。
根据一个实施例，所述控制器包括进一步的指令，所述进一步的指令使所述控制器：在填充所述储存罐之后，从所述配电箱汲取额外的电力以操作所述电加热器；以及继续经由所述电动增压辅助马达在所述轴上施加正扭矩；以及打开所述再循环阀以在所述进气节气门关闭的情况下使压缩空气再循环通过所述压缩机。
根据一个实施例，所述控制器还包括进一步的指令，所述进一步的指令使所述控制器：在填充所述储存罐之后，从所述配电箱汲取额外的电力以对所述低压电池充电。
根据一个实施例，所述高压电池对电荷更敏感并且包括锂离子电池，并且其中所述低压电池对电荷较不敏感并且包括铅酸电池。

Claims (14)

1.一种方法，所述方法包括：
响应于在系统电池处于高于阈值的荷电状态时请求的车辆减速，
在车辆传动系上施加来自带传动起动发电机(BISG)的负扭矩，同时将来自电动马达的正扭矩施加到涡轮增压器轴上。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述电动马达经由配电箱耦合到所述BISG，其中所述电池经由接触器耦合到所述配电箱，所述方法还包括：响应于所述系统电池处于所述高于阈值的荷电状态而断开所述接触器。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述施加的负扭矩与所述所请求的车辆减速成比例，并且其中施加所述负扭矩包括致动变速器离合器，吸收所述BISG处的传动系扭矩以产生电力，以及在所述接触器断开的情况下将所述电力传输到所述配电箱。
4.如权利要求3所述的方法，其中从所述电动马达施加到所述涡轮增压器轴上的所述正扭矩与从BISG施加的所述负扭矩成比例，并且其中施加所述正扭矩包括在所述接触器断开的情况下从所述配电箱汲取在所述电动马达处产生的电力，使用所述产生的电力来旋转所述电动马达，以及经由所述旋转中的电动马达在所述涡轮增压器轴上施加所述正扭矩。
5.如权利要求4所述的方法，所述方法还包括：汲取所述所产生的电力以操作一个或多个电加热器，所述一个或多个电加热器包括挡风玻璃加热器、车厢加热器和PTC加热器。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述系统电池是48V锂离子电池，所述配电箱是48V配电箱，并且所述一个或多个电加热器通过经由DC-DC转换器耦合到所述48V配电箱的12V铅酸电池来供电。
7.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在将来自所述电动马达的正扭矩施加到所述涡轮增压器轴上时，增大将位于涡轮增压器压缩机下游和进气节气门上游的发动机进气歧管耦合至空气储存罐的储存阀的开度，以及将由所述涡轮增压器的进气压缩机压缩的空气储存在所述空气储存罐中。
8.如权利要求7所述的方法，所述方法还包括：将所述压缩空气储存在所述空气储存罐中直到所述空气储存罐的容量高于阈值，然后关闭所述储存阀，同时使所述压缩空气再循环通过所述进气压缩机。
9.如权利要求8所述的方法，其中使所述压缩空气再循环包括打开联接在所述进气压缩机上的压缩机再循环阀，同时关闭所述进气节气门。
10.一种车辆系统，所述车辆系统包括：
发动机，所述发动机具有进气口和排气口；
带传动起动发电机(BISG)，所述带传动起动发电机(BISG)与发动机曲轴耦合；
涡轮增压器，所述涡轮增压器具有经由轴机械联接到排气涡轮的进气压缩机，以及联接到所述轴的电动增压辅助马达；
具有再循环阀的第一旁路，所述具有再循环阀的第一旁路用于将压缩空气从压缩机出口再循环到压缩机入口；
节气门阀，所述节气门阀联接到所述压缩机下游的所述发动机进气口；
具有储存阀和压缩空气储存罐的第二旁路，所述第二旁路位于所述压缩机出口的下游和所述节气门的上游；
电气系统，所述电气系统包括高压电池、低压电池、电加热器和配电箱，所述高压电池经由接触器电耦合到所述配电箱，所述配电箱电耦合到所述BISG和所述电动增压辅助马达中的每一者；以及
具有计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：
响应于高于阈值的车辆速度，
在所述接触器闭合的情况下经由所述BISG在所述传动系上施加负扭矩，并将所述高压电池充电至阈值荷电状态；以及
然后经由所述BISG在所述传动系上施加负扭矩，同时在所述接触器断开的情况下经由所述电动增压辅助马达在所述轴上施加正扭矩，以及同时打开所述储存阀以将压缩空气储存在所述储存罐中。
11.如权利要求10所述的系统，其中经由所述电动增压辅助马达在所述轴上施加正扭矩包括将由所述BISG产生的电力传递到所述配电箱，以及从所述配电箱汲取电力以在进气节气门打开的情况下经由所述电动马达旋转所述轴，直至所述储存罐充满。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述控制器还包括使所述控制器执行以下操作的指令：
在填充所述储存罐后，从所述配电箱汲取额外的电力来操作所述电加热器；以及
继续经由所述电动增压辅助马达在所述轴上施加正扭矩；以及
打开所述再循环阀，以在所述进气节气门关闭的情况下使所述压缩空气再循环通过所述压缩机。
13.如权利要求11所述的系统，其中所述控制器还包括使所述控制器执行以下操作的指令：
在填充所述储存罐后，从所述配电箱汲取额外的电力来为所述低压电池充电。
14.如权利要求10所述的系统，其中所述高压电池对电荷更敏感并且包括锂离子电池，并且其中所述低压电池对电荷较不敏感并且包括铅酸电池。
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