CN116537933A - 用于涡轮增压器的方法和系统 - Google Patents

Abstract

提供了用于涡轮增压器的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括通过控制器利用涡轮增压器的操作来调节废气门位置和叶片位置中的一者或多者，以实现所期望的涡轮增压器速度。该方法还包括调节发动机运行参数以实现所期望的涡轮增压器速度。

Description

用于涡轮增压器的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年2月1日提交的题为“METHODS AND SYSTEMS FORTURBOCHARGER”的美国临时申请No.63/267,402的优先权。上述申请的全部内容出于所有目的通过引用被包含于此。

技术领域

在此公开的主题的实施例涉及涡轮增压型内燃发动机，并且更具体地，涉及在增大发动机功率输出而不增大涡轮速度的条件下调节废气门的位置。

背景技术

具有内燃发动机(也简称为发动机)的一些车辆可使用涡轮增压器。涡轮增压器中的一种是电动涡轮增压。电动涡轮与常规的涡轮增压器的不同之处在于，电动涡轮可选择性地从废气中汲取多余的能量用于电力，或者通过电动马达向压缩机提供额外的能量。废气流可通过使涡轮旋转来为压缩机提供动力，以向发动机的一者或多者气缸提供压缩空气。以这种方式压缩空气可大增加发动机的功率和扭矩。可期望具有与当前可用的系统和方法不同的系统和方法。

发明内容

在一个实施例中，本公开为包括发动机、电动马达以及包括废气门的涡轮增压器的系统提供支持。控制器的非暂时性存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时能够使所述控制器调节所述涡轮增压器和所述废气门的组合，以实现所确定的操作参数。

在另一实施例中，本公开还提供了对如下方法的支持，该方法包括通过所述控制器利用涡轮增压器的操作来调节废气门位置和叶片位置中的一者或多者，以实现所确定的涡轮增压器旋转速度。

在又一实施例中，本公开还提供了对车辆系统的支持，该车辆系统包括结合到涡轮增压器的发动机、结合到所述涡轮增压器的轴的电动马达以及控制器，所述控制器的非暂时性存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器响应于以下条件中的一者或多者，结合所述涡轮增压器的操作来调节废气门位置和叶片位置中的一者或多者，以实现所确定的涡轮增压器速度：小于下阈值的所述车辆的轨迹速度；大于上阈值的所述轨迹速度；所述车辆的车轮的牵引力的损失；以及超过所确定的极限速度的所述涡轮增压器的旋转速度。

附图说明

当单独或参照附图时，通过阅读实施例的示例(在此被称为“具体实施方式”)，将更全面地理解在此描述的优点，在附图中：

图1示出了根据本公开的实施例的具有发动机的车辆系统的示意图。

图2示出了可变几何涡轮的实施例。

图3A示出了用于基于确定的参数调节涡轮增压器操作的高级方法。

图3B示出了图3A的方法的控制图。

图4示出了用于基于条件操作发动机的涡轮增压器的方法。

具体实施方式

在此公开的主题的描述和实施例涉及用于改变内燃发动机(ICE)的性能的方法和系统。ICE可结合有涡轮增压器。涡轮增压器可以是选择性地通过电机和废气的组合被驱动的电动涡轮增压器。在此，电动涡轮增压器被称为电动涡轮。可修改和控制发动机、电动涡轮和废气门/叶片的操作以实现所确定的操作参数(诸如，所确定的涡轮增压器速度)。

图1示出了包括发动机、电动涡轮、后处理系统、燃料系统和控制系统的车辆系统的示例。图2示出了可变几何涡轮的实施例。如图3A和图4的方法以及图3B的控制图中所示，车辆系统的控制器可使用多个不同的控制策略，以基于所确定的替代率调节电动涡轮的速度。

本公开的实施例在以下描述中公开，并且可涉及用于包括电动涡轮的内燃发动机(ICE)的多燃料系统的方法和系统。ICE可通过不同燃料的组合来操作。这些燃料可具有相对不同量的碳。在一个示例中，ICE可以是被配置成燃烧多种燃料的多燃料发动机。多种燃料中的每种可存储在单独的燃料箱中。在一个实施例中，一种或多种燃料及其相应的燃料箱可被容纳在包括不同燃料的不同燃料箱中。在一个示例中，包括气体燃料的气体燃料箱可布置在包括液体燃料的液体燃料箱的内部容积内。

ICE可燃烧汽油、柴油、氢化衍生的可再生柴油(HDRD)、醇、醚、氨、生物柴油、氢气、天然气、煤油、合成气等中的一种或多种。多种燃料可单独或组合地包括气体燃料、液体燃料和固体燃料。可基于当前发动机负载来确定用辅助燃料替代ICE的主要燃料的替代率。在一个实施例中，替代率可对应于含碳量相对较低或者含碳量为零的燃料(例如，氢气或氨)的喷射量。随着替代率增加，含碳量较低或者含碳量为零的燃料的相对比例增大，并且组合燃料中的含碳量的总量降低。另外地或可替代地，替代率可对应于气体燃料相对于液体燃料的喷射量或输送量。

在一个示例中，ICE可燃烧包括柴油和氢气的燃料。在一些操作模式期间，ICE可仅燃烧柴油、仅燃烧氢气或者柴油和氢气的组合(例如，在第一条件期间仅燃烧柴油，在第二条件期间仅燃烧氢气，并且在第三条件期间燃烧柴油和氢气的组合)。当提供氢气时，可调节操作条件以促进氢气的增强燃烧。发动机系统还可配置成燃烧包括柴油、氢气和氨的三种或更多种燃料的混合物。另外地或可替代地，乙醇可被包括在燃烧混合物中。

在一个示例中，用于多燃料发动机的系统和方法可包括燃烧主要燃料与一种或多种辅助燃料的组合。多燃料发动机可被配置成单独燃烧主要燃料。在一些条件期间，多燃料发动机可被配置成通过将一种或多种辅助燃料替代到燃烧混合物中来减少所使用的主要燃料的量。辅助燃料可包括相对于主要燃料降低的碳含量。另外地或可替代地，辅助燃料可更便宜、更可用和/或更有效。辅助燃料可在可燃性和燃烧速率方面变化。考虑到包括辅助燃料，可响应于燃烧混合物来调节多燃料发动机的点火正时。例如，可随着氢量的增大而延迟点火正时。作为另一示例，可随着氨量的增大而提前点火正时。可以以这种方式响应于向燃烧混合物添加和减少主要燃料以及一种或多种辅助燃料而进一步调节点火正时。通过这样做，可减轻爆震和预燃烧。

在此描述的系统的实施例可包括各种发动机类型和各种发动机驱动系统。这些系统中的一些可以是静止的，而其他系统可位于半移动平台或移动平台上。半移动平台可在操作时段之间重新定位(诸如，安装在平板拖车上)。移动平台可包括自推进车辆。这样的车辆可包括公路运输车辆(例如，汽车)、采矿设备、船舶、飞行器、轨道车辆和其他非公路车辆(OHV)。为了清楚说明，可提供诸如机车的轨道车辆作为移动平台的示例。在一个示例中，车辆系统可包括发动机、涡轮增压器、后处理系统、燃料系统和控制系统。

在一些示例中，可响应于电动涡轮的参数来调节ICE的替换率。例如，如果涡轮增压器速度由于可由电动涡轮汲取的功率小于阈值而受到限制，则可调节替代率。另外地或可替代地，如果打开或关闭涡轮的废气门，则可调节替代率。

参照图1，示出了具有发动机系统的交通工具系统100的实施例的框图。车辆系统包括车辆106。在所示实施例中，车辆是可通过安装在轴113上的多个车轮112而在轨道102上运行的轨道车辆(例如，火车头)。在另一实施例中，发动机系统可设置在另一种类型的车辆(诸如，汽车、船舶或卡车)中。在其他实施例中，车辆系统可包括采矿设备、农业设备、工业设备或者依赖于由一个或多个发动机以及一个或多个马达的组合产生的牵引力的任何其他设备。

车辆系统包括发动机104。发动机可包括包含气缸101的多个气缸。多个气缸均可包括至少一个进气阀103、至少一个排气阀105和喷射器108。每个燃料喷射器可包括可通过来自发动机的控制器110的信号而致动的致动器。发动机的气缸可通过燃料管道107而从燃料系统109接收燃料。在一些示例中，燃料管道可与共轨燃料系统和多个燃料喷射器结合。发动机可以是火花点火的或者无火花的。在一些示例中，另外地或可替代地，发动机可燃烧多种燃料(至少包括第一燃料和第二燃料)。第一燃料和第二燃料可包括汽油、柴油、氢化衍生的可再生柴油(HDRD)、醇、醚、氨、生物柴油、氢气、天然气、煤油、合成气、低温液体等。

在操作期间，发动机内的每个气缸可使用四冲程循环。四冲程循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常，排气阀关闭并且进气阀打开。空气通过进气歧管被引入到燃烧室中，并且活塞运动到气缸的底部，以增大燃烧室内的容积。在进气冲程期结束时(例如，当燃烧室处于其最大容积时)活塞靠近气缸底部所处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，进气阀和排气阀关闭。活塞朝向气缸盖运动，以压缩燃烧室内的空气。在压缩冲程结束时(例如，当燃烧室处于其最小容积时)活塞最靠近气缸盖所处的位置通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中称为直接喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在一些示例中，燃料可在单个气缸循环期间多次喷射到气缸。在下文中称为点火的过程中，喷射的燃料通过压缩点火而被点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞推回到BDC。曲轴将活塞的运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气阀打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管，并且活塞返回到TDC。注意，以上仅作为示例描述，并且进气阀和排气阀的打开正时和/或关闭正时可变化，以提供正阀重叠(positive valve overlap)或负阀重叠(negative valveoverlap)、进气阀延迟关闭或各种其他示例。例如，可使进气阀和/或排气阀的打开和/或关闭的正时提前，以降低进入车辆系统的后处理系统的废气的温度，以提高后处理系统的效率。此外，在一些示例中，可使用二冲程循环，而不使用四冲程循环。

发动机可从进气通道114接收用于燃烧的吸入的空气。吸入的空气包括通过空气过滤器160而从车辆外部流入进气通道的环境空气。进气通道可包括和/或结合到发动机的进气歧管。发动机中的燃烧所产生的废气通过排气口供应到排气通道116。废气流过排气通道，流到消声器118，并且从车辆的排气管119流出。

在一个示例中，车辆是发动机可结合到发电系统(包括交流发电机/发电机122和电牵引马达124)的柴油-电动车辆。交流发电机/发电机可另外包括直流(DC)发电机。在其他示例中，发动机可以是柴油发动机、汽油发动机、生物柴油发动机、醇或氢发动机、天然气发动机(火花点火或压缩点火)或者在操作期间产生扭矩输出的前述两种或更多种发动机的组合。扭矩输出可通过与发动机的机械连接而传递到发电机或交流发电机。扭矩输出可通过与发动机的机械结合而传递到发电机或交流发电机。如在此描绘的，六对牵引马达对应于车辆的六对动力车轮中的每对。在另一示例中，交流发电机/发电机可结合到一个或多个电阻格栅126或能量存储装置(例如，电池)。在动态制动模式下，电阻格栅可将牵引马达所产生的电力以热耗散。能量存储装置可用于捕获动态制动的能量或直接来自发电机的能量或来自多个可选择性连接的电源中的任意一个的能量(并且相反地，可在有用时，释放能量)。

车辆系统可包括涡轮增压器120，涡轮增压器120可布置在进气通道和排气通道之间。涡轮增压器增加吸入进气通道中的环境空气的空气充气量，以在燃烧期间提供更大的充气密度，从而增加功率输出效率和/或发动机操作效率。涡轮增压器可包括压缩机121(设置在进气通道中)，压缩机121可至少部分地由涡轮123(设置在排气通道中)驱动。涡轮可以是固定几何涡轮，或者涡轮可以是可变几何涡轮，在可变几何涡轮中，可变叶片控制调节可变几何涡轮叶片的位置。另一种合适的涡轮可以是可变流体涡轮增压器，在可变流体涡轮增压器中，迫使气体通过叶片中的孔，以可控地改变性能。当叶片处于打开位置时，废气可流过几乎不供应能量的涡轮来旋转涡轮，而当叶片处于关闭位置时，废气可流过涡轮并对涡轮施加增大的力。当涡轮旋转时，废气中的热能和动能可转换成机械能，该机械能可用于驱动涡轮增压器的压缩机以将压缩空气输送到发动机进气口(例如，基于发动机操作条件向发动机的气缸提供增压)。虽然图1中包括单个涡轮增压器，但是该系统可包括多个涡轮和/或多个压缩机等级。涡轮可包括涡轮速度传感器180，并且涡轮入口温度传感器125可在涡轮入口上游定位在排气通道中。

在另一实施例中，涡轮增压器可以是电动涡轮，在电动涡轮中，机械地结合到涡轮的电机190可将机械能转换成电能。电动涡轮可一体化到涡轮增压器的轴中，其中，压缩机和涡轮械地连接。电动涡轮可作为马达/发电机进行操作，马达/发电机可用于驱动轴(例如，使轴加速)以增加压缩机的功输出或者使轴减速以汲取多余的能量。当在发电模式下操作时，汲取过量排气能量可提高整体的发动机效率。当在电动模式下操作时，压缩机可向发动机提供额外的气流，这可改善车辆的燃烧和/或排放。另外，电能可用于为车辆的一个或更多个附件(诸如，电动马达)供电，和/或存储在能量存储装置(例如，电池、电容器组或电化学转换器)中。在一个示例中，通过将电负载(例如，电力)发送给结合到车辆的一个或多个轮轴的一个或多个牵引马达，电动马达为车辆的一个或多个车轮提供动力。

车辆系统可包括压缩机旁通通道140，压缩机旁通通道140在压缩机的上游和发动机的上游直接结合到进气通道。在一个示例中，压缩机旁通通道可在发动机的进气歧管的上游结合到进气通道。压缩机旁通通道可使气流(例如，从压缩机入口之前)远离发动机(或发动机的进气歧管)转移到大气。压缩机旁通阀(CBV)142可定位在压缩机旁通通道中，并且可包括致动器，该致动器可由控制器控制以调节从发动机转移到大气的进气空气流量。

另外，废气门127可设置在涡轮周围的旁通通道中，旁通通道可通过来自控制器的致动来调节，以增加或减少通过涡轮的废气流量。例如，打开废气门(或增加打开量)可减少通过涡轮的废气流量并相应地降低压缩机的旋转速度。结果，较少的空气可能进入发动机，从而降低燃烧空燃比。

可响应于车辆状况来调节电动涡轮的操作以实现所确定的参数。电动涡轮可向车辆系统的至少一个轮轴供应动力。在一个示例中，电动涡轮仅向车辆系统的一个车轴供应动力，并且发动机可向其余车轴供应动力。在一个示例中，电动涡轮产生电力以控制涡轮增压器速度，并且供应电力以直接为结合到至少一个轮轴的至少一个牵引马达提供动力。交流发电机/发电机可从发动机接收动力并为多个牵引马达提供动力，每个牵引马达结合到对应的车轴。在一些情况下，可能不希望通过电动涡轮为一个轴提供动力。在电动涡轮速度超过极限速度(例如，阈值涡轮增压器速度)的一些条件期间，发动机可向所有六个轮轴提供动力。然而，在此描述的操作可优先使用电动涡轮，使得发动机为五个轴提供动力，并且电动涡轮为一个轴提供动力。在一个示例中，极限速度基于涡轮的所确定速度(等于或高于涡轮的可能发生劣化的制造公差)。在此描述的实施例可应用于包括多于六个或少于六个车轴的车辆。例如，车辆可包括四个车轴。操作可包括预防性地避免电动涡轮不为至少一个轮轴提供动力的情况，这可优先使用电动涡轮。然而，在达到阈值时，可打开废气门并且减少电动涡轮的使用。

车辆系统还可包括冷却系统150(例如，发动机冷却系统)。冷却系统可使冷却剂循环通过发动机以吸收发动机废热，从而将废热分配到诸如散热器152(例如，辐射换热器)的换热器。在一个示例中，冷却剂可以是水、防冻剂或者两者的混合物。在另一示例中，冷却剂可以是油。风扇154可进一步结合到散热器，以在车辆缓慢移动时或者在发动机运行的同时车辆驻车时，保持通过散热器的气流。在一些示例中，风扇速度可由控制器110控制。由散热器冷却的冷却剂可进入冷却剂箱(图1中未示出)。然后可通过泵156将冷却剂泵送回发动机或车辆系统的另一部件。

车辆系统可包括后处理系统117，后处理系统117结合在涡轮增压器下游的排气通道中。在一个实施例中，后处理系统可包括柴油氧化催化器(DOC)和柴油颗粒过滤器(DPF)。在其他实施方案中，后处理系统可另外地或可替代地包括一个或更多个排放控制装置。这样的排放控制装置可包括选择性催化还原(SCR)催化剂、三效催化剂、NO_x捕集器或者各种其他装置或系统。在一个示例中，后处理温度传感器115布置在后处理系统的入口处或该入口的上游，后处理温度传感器115可测量废气在进入后处理系统之前的温度。另外，一个或多个AFR传感器或氧气(O₂)传感器可布置在后处理系统上游和/或下游的排气管上。例如，AFR传感器或O₂传感器181可布置在后处理系统的入口处，以能够从进入后处理系统之前的排气估算发动机的AFR，或者AFR传感器或O₂传感器182可布置在后处理系统的下游(例如，在排气管处)，以能够从离开后处理系统的废气估算AFR。

催化剂在特定的废气温度下表现出最大(例如，峰值)NO_x转化率。因此，为了使车辆排放最小化，可能期望将温度保持在接近废气后处理系统中所使用的催化剂的峰值转化率的温度范围内。例如，在低废气温度(例如，低于约120℃)下发生的氧化或转化可能小于所确定的量。随着后处理系统中的催化剂的温度升高，氧化率或转化率可增大。当催化剂温度升高到阈值温度(例如150℃)以上时，转化率可随着温度升高而急剧增大到最大转化率(例如，对于一氧化碳(CO)，最大转化率为90％；对于烃(HC)，最大转化率为70％)。在高温(例如250℃-350℃)下，催化剂性能稳定，以在起燃曲线上形成特性稳定期(characteristic plateau)。因此，为了使车辆排放最小化，可能期望将废气温度保持在稳定期温度以上且在使典型的废气后处理系统表现出接近最大转换效率的范围内。

车辆系统可包括结合到发动机的低压废气再循环(EGR)系统185。低压EGR系统可将废气从发动机的排气通道引导到压缩机上游的进气通道。在一些实施例中，废气再循环可专门结合到发动机的一个或更多个供体气缸(也称为供体气缸系统)中的一组。车辆系统还可包括结合到发动机的高压EGR系统186。高压EGR系统可在涡轮上游将废气从发动机的排气通道引导到压缩机下游的进气通道。

控制器可控制与车辆相关的各种部件和操作。作为示例，车辆系统的各种部件可通过通信信道或数据总线连接到控制器。在一个示例中，控制器包括计算机控制系统。控制器可另外地或可替代地包括保持非暂时性计算机可读存储介质(未示出)的存储器，该非暂时性计算机可读存储介质包括用于对车辆操作实现车载监测和控制的代码。在一些示例中，控制器可包括均彼此通信的多于一个的控制器(诸如，用于控制发动机的第一控制器和用于控制车辆的其他操作参数(诸如，发动机负载、发动机速度、制动扭矩等)的第二控制器)。第一控制器可基于从第二控制器接收的输出来控制各种致动器，和/或第二控制器可基于从第一控制器接收的输出来控制各种致动器。

控制器可从多个传感器接收信息，并且可向多个致动器发送控制信号。控制器在监测车辆的控制和管理的同时可从各种发动机传感器接收信号。这些信号可用于确定操作参数和操作条件，并相应地调节各种发动机致动器以控制车辆的操作。例如，发动机控制器可从各种发动机传感器接收信号(包括但不限于发动机速度、发动机负载(例如，从由发动机控制器命令的燃料加注量、涡轮增压器速度、由测量的燃料系统参数指示的燃料加注量、平均均值扭矩数据、歧管压力的信号和/或来自交流发电机或发电机的电功率输出导出的信号)、空气质量流量/空气质量流速(例如，通过空气流量计确定)、进气歧管空气压力、增压压力、废气压力、环境压力、环境温度、废气温度(诸如，如通过涡轮入口温度传感器125确定的进入涡轮的废气温度，或者如通过入口温度传感器(后处理温度传感器115)确定的进入后处理系统的废气温度)、颗粒过滤器温度、颗粒过滤器背压、发动机冷却剂压力、废气氮氧化物量(例如，由自NO_x传感器确定的废气氮氧化物量)、废气烟灰量(例如，由烟灰/颗粒物质传感器确定的废气烟灰量)、废气氧气水平等)。相应地，控制器可通过向各种部件(诸如，牵引马达、交流发电机/发电机、气缸阀、燃料喷射器、凹口节流阀、压缩机旁通阀(或替代实施例中的发动机旁通阀)、废气门等)发送命令来控制车辆。其他主动操作和控制致动器可结合到车辆中的各个位置。

此外，控制器可监测发动机节流阀设定。这种监测可对发动机调节器执行。例如，发动机调节器可对发动机节流阀设定作出反应以调节发动机操作。在一个实施例中，节流阀设定可以是连续可调节的。在另一实施例中，车辆的操作者可在多个所确定的发动机节流阀设定之间调节输入装置。基于所选择的发动机节流阀设定，控制器可调节发动机操作以提供所确定的发动机性能(例如，诸如所确定的车辆速度)。档位数值的增加可(直接地或间接地)对应于车辆速度的增加和/或发动机功率输出的增加。调节档位数值可调节燃料喷射正时和燃料轨压。例如，档位0可对应于发动机怠速，档位4可提供中等水平的发动机速度，并且档位8可以是最大节气阀设定。例如，控制器可调节发动机每分钟转数(RPM)、齿轮、阀正时和其他参数，以按照与所选择的发动机档位对应的速度使车辆移动。例如，可调节发动机以产生更多的动力来增加车辆速度，或者在较低的车辆速度下适应重负载(例如，由于货物和/或坡度的重负载)。

现在转向图2，图2示出了涡轮202的第一实施例200。涡轮可与图1的涡轮增压器装置120中的涡轮123类似地使用。轴系统290被示出为包括三个轴(即，平行于水平方向的x轴、平行于竖直方向的y轴以及垂直于x轴和y轴中的每个的z轴)。可将轴用作描述涡轮的部件的形状和取向的参照物。

涡轮包括涡轮壳体204，涡轮壳体204可形成废气入口206。废气入口206可包括适于从发动机(诸如，图1的发动机104)接收废气的蜗壳形状。废气入口的蜗壳形状可以以360度的方式将废气分配到涡轮工作轮(圆圈209表示涡轮工作轮可定位在涡轮内的位置)。废气可使涡轮工作轮旋转，这可转化为压缩机叶轮的旋转。

涡轮可具有多个叶片210，多个叶片210沿着喷嘴环208邻近并围绕涡轮工作轮布置。喷嘴环和多个叶片可一起形成涡轮的喷嘴(例如，涡轮喷嘴)，涡轮的喷嘴适于将废气流引导到涡轮工作轮。在一些示例中，多个叶片可通过叠层制造而印刷到喷嘴环上。另外地或可替代地，多个叶片可由模具组装、机械加工等。多个叶片可以是固定的和静止的。例如，每个叶片可以是静止的并且不相对于喷嘴环和涡轮工作轮的中心轴线299移动(例如，枢转、旋转或平移)。另外，涡轮内的多个叶片可机械地、液压地、气动地等致动。

多个叶片的致动可包括将叶片中的一者或多者致动到完全关闭位置、完全打开位置或者完全关闭位置与完全打开位置之间的位置。另外地或可替代地，多个叶片可先后致动。完全关闭位置可阻挡气体流动同时增大气体朝向涡轮工作轮的速度，这可在较低的发动机速度或功率下增大涡轮工作轮速度。完全打开位置可使由叶片对气体流动引起的阻碍最小化，这在废气质量流量较大时在较高的发动机速度或功率下可能是期望的。在一些示例中，完全打开位置可能导致在较低发动机速度下的涡轮滞后，并且完全关闭位置可能在较高发动机速度下过度增大涡轮速度。因此，将多个叶片调节到完全打开位置和完全关闭位置之间的位置可对气体流动进行微调，使得在更大范围的操作条件下实现所确定的涡轮工作轮速度。

多个叶片可围绕喷嘴环的整个圆周布置在涡轮工作轮和废气入口之间。多个叶片可成形为基于一个或多个发动机条件(诸如，发动机功率水平、涡轮速度、歧管压力和废气温度)来调节涡轮的几何形状。多个叶片可调节涡轮的喷嘴面积，这可改变流过喷嘴的废气的流速。在一些示例中，废气到涡轮的流速可通过多个叶片降低，并且这可降低涡轮速度。在一个示例中，多个叶片可与废气门组合使用。可替代地，可省略废气门，并且多个叶片可以是可调节废气到涡轮的流量的唯一元件。

现在转到图3A，图3A示出了说明用于调节发动机、电动涡轮和废气门和/或叶片的操作条件的方法300的高级流程图。用于执行该方法的命令可由具有多个处理器的控制器执行。该执行可至少部分地基于存储在控制器的存储器上的命令并且结合从发动机系统的传感器(诸如，上面参照图1描述的传感器)接收的信号。根据下面描述的方法，控制器可采用发动机系统的发动机致动器来调节发动机操作。调节发动机操作可包括从一种发动机操作模式切换到另一种发动机操作模式。

在步骤302，该方法可包括基于操作条件确定涡轮增压器目标速度。操作条件可包括扭矩、发动机功率、歧管压力和废气温度中的一者或多者。在一个示例中，涡轮增压器目标速度可等于极限速度。另外地或可替代地，涡轮增压器目标速度等于基于当前操作参数的涡轮增压器速度，以提供和/或辅助满足所确定的扭矩、发动机功率、车轮滑移和其他值。

在步骤304处，该方法可包括确定涡轮速度是否等于涡轮增压器目标速度。如果涡轮速度等于涡轮增压器目标速度，则该方法在步骤306处包括保持当前操作参数，即，可保持废气门位置和/或叶片位置。

如果涡轮速度不等于涡轮增压器目标速度，则该方法在步骤308处包括调节涡轮增压器马达目标功率以满足目标速度。例如，如果涡轮增压器速度高于目标速度，则可降低目标功率。作为另一示例，如果涡轮增压器速度低于目标速度，则可增大目标功率。调节提供给涡轮增压器的功率以匹配目标功率可包括调节废气门、叶片和/或通过电机为涡轮增压器轴发电而向至少一个车轮提供动力。

在步骤310，该方法包括确定反馈功率是否等于目标功率。如果反馈功率等于目标功率，则该方法进行到如上所述的步骤306。

如果反馈功率仍然不等于目标功率，则该方法可在步骤312处包括调节废气门的位置和/或多个叶片的位置以调节涡轮速度。在一个示例中，可基于涡轮速度的变化顺序地调节废气门的位置和多个叶片的位置。例如，如果调节废气门将涡轮速度调节到涡轮增压器目标速度，则可不调节叶片。例如，打开废气门可降低涡轮增压器速度。将叶片调节到更接近位置可降低涡轮增压器速度。

在步骤314，该方法可包括继续协调发动机、电动涡轮和废气门/叶片的操作调节，直到涡轮增压器速度与涡轮增压器目标速度匹配。例如，一旦涡轮速度等于涡轮增压器目标速度，就可继续监测操作参数并执行调节以保持涡轮增压器速度与目标速度匹配。

以这种方式，可操作发动机、涡轮增压器和废气门/叶片的组合以实现所确定的参数。所确定的参数可包括涡轮速度和气流流量。发动机、涡轮增压器和废气门/叶片的协调可将超过极限速度的涡轮速度降低。电动涡轮的利用可被优先化，直到实现所确定的条件(诸如，超过速度阈值的可能性)。在一个实施例中，控制器监测变化率并且在预期接近操作极限时开始切换操作模式。

在一些示例中，可响应于涡轮增压器速度来调节替代率。在一个示例中，可响应于接近或超过极限速度的涡轮增压器速度而降低替代率。因此，辅助燃料的量可相对于主要燃料的量减少。另外地或可替代地，在一些实施例中，如果涡轮增压器速度接近或超过极限速度，则可增加替代率。

现在转到图3B，图3B示出了控制图350，控制图350示出了提供给涡轮增压器控制器355的输入。输入可包括涡轮目标速度352和涡轮反馈速度354。涡轮反馈速度可由涡轮增压器的速度传感器提供。涡轮目标速度可基于如上所述的当前操作参数。涡轮增压器控制器可以是图1的控制器110的子控制器。涡轮增压器控制器可基于输入来确定电机(例如，图1的电机190；可互换地称为涡轮交流发电机)的目标功率。涡轮增压器控制器可输出到牵引力控制器360，其中，牵引力控制器接收目标功率并驱动车辆的至少一个轴。

涡轮增压器控制器可将交流发电机目标功率提供给比较器365。比较器可基于交流发电机目标功率和提供给比较器的交流发电机反馈功率362之间的差来确定功率误差。差值(例如，功率误差)被发送到表(table)370。该表可将功率误差转换为废气门位置命令和/或涡轮叶片位置命令。废气门位置命令被发送到废气门阀375，并且基于该命令调节废气门阀的位置。

现在转到图4，图4示出了用于响应于不同的发动机操作参数和/或模式来操作电动涡轮的废气门的方法400。在步骤402，该方法可确定涡轮速度。涡轮速度可基于来自速度传感器的反馈来确定。速度传感器可感测涡轮叶片、压缩机叶片和涡轮轴中的一者或多者的速度。另外地或可替代地，可基于废气温度、歧管压力、废气流速和进气歧管温度中的一个或更多个来估算涡轮速度。在一个实施例中，涡轮速度可基于电动涡轮马达的电信号来确定。

在步骤404，该方法可包括确定轨迹速度。在一个示例中，轨迹速度可等于通过加速度传感器、车轮速度传感器和/或速度计确定的车辆速度。另外地或可替代地，可基于发动机速度、节气门位置和废气流速来估算轨迹速度。

在步骤406，该方法可包括确定是否正在执行自负载诊断。可在车辆停放时执行自负载诊断。可运行发动机以使用于负载测试车辆的可重复的、准确的和简洁的过程标准化。可在一段时间内跟踪发动机性能，这可节省燃料并且可通过减少用于诊断的总循环时间来提高操作者效率。负载测试可进一步减少维护周期时间并优化劳动力以最小化燃料消耗。负载测试可进一步减少冷启动持续时间。在负载测试期间，制动器可拒绝由发动机提供的功率。然而，来自电动涡轮的功率可能不会被拒绝。因此，当执行自负载时，废气门可打开。

如果未执行自负载诊断，在步骤408，则该方法可包括确定轨迹速度是否小于下阈值轨迹速度。在一个示例中，下阈值轨迹速度等于零。另外，该方法可包括确定车辆是否正在加速。在车辆速度小于下阈值轨迹速度的状况期间，可能不期望从电动涡轮汲取功率，这是由于电动涡轮限制了到发动机的气流并且由此限制了由发动机产生的功率。如果车辆速度不小于下阈值车辆速度并且没有发生加速，在步骤410处，则该方法可包括确定轨迹速度是否大于上阈值轨迹速度。

上阈值轨迹速度可基于牵引马达(例如，电动马达)的功率或电压需求相对高的轨迹速度。当功率需求相对较高时，电动涡轮可能无法在计算出的电压和电流需求下汲取足够量的功率，并且涡轮增压器可能开始超速。由于电压、电流和车轮速度中的一者或多者，电动涡轮可能无法汲取足够的能量来满足高轨迹速度下的功率需求。

如果轨迹速度不大于上阈值轨迹速度，在步骤412，则该方法可包括确定是否正在发生车轮滑移或牵引力损失。在一个示例中，可基于车轮周长和行驶距离来估算车轮滑移和/或牵引力损失。作为另一示例，另外地或可替代地，车轮滑移可被确定为基于车轮行驶固定距离的转数的百分比。另外地或可替代地，可通过将一个车轮的转数与一者或多者其他车轮的转数进行比较来确定车轮滑移，其中，如果检测到车轮滑移，则从电动涡轮汲取的功率可能不满足牵引马达维持功率所需的功率。

如果没有发生车轮滑移和/或牵引力损失，在步骤414，则该方法可包括基于所确定的电动涡轮速度来调节废气门位置和/或涡轮叶片位置。所确定的电动涡轮速度可基于驾驶员需求、发动机负载、废气质量流速、电池充电状态(SOC)和牵引马达功率需求中的一个或更多个。另外地或可替代地，可省略废气门，并且可调节电动涡轮的涡轮叶片的位置以提供所确定的电动涡轮速度。在一些实施例中，电动涡轮可包括废气门和叶片，废气门和叶片可先后调节以提供所确定的电动涡轮速度。

返回到步骤406、步骤408和步骤410，如果正在执行自负载诊断、轨迹速度小于下阈值轨迹速度和/或轨迹速度大于上阈值轨迹速度之一，则该方法可在步骤416处包括打开废气门。这样，电动涡轮速度可减小。在一个示例中，废气门可运动到完全打开位置。

在步骤418，该方法可包括保持废气门打开，直到轨迹速度在上阈值轨迹速度和下阈值轨迹速度之间或者诊断完成。一旦轨迹速度在上阈值轨迹速度和下阈值轨迹速度之间并且诊断完成，就可基于所确定的电动涡轮速度来致动废气门。

返回到步骤412，如果发生车轮滑移或牵引力损失，则该方法可在步骤420(类似于上述步骤416)处包括打开废气门。在一个示例中，废气门被打开到完全打开位置。另外地或可替代地，可调节多个叶片的位置。

在步骤422，该方法可包括保持废气门打开，直到车轮滑移/牵引力损失的百分比小于阈值百分比。一旦车轮滑移/牵引损失的百分比小于阈值百分比，就可基于所确定的电动涡轮速度来操作废气门。另外地或可替代地，叶片可被致动到打开位置，直到车轮滑移/牵引力损失的百分比小于阈值位置。然后可基于所确定的电动涡轮速度来操作叶片。在一些示例中，另外地或可替代地，叶片可与废气门一起操作以控制车轮滑移/牵引损耗的百分比。

在一个示例中，如果存在车轮滑移状况(例如，基于车轮滑移的百分比超过阈值百分比)，则电动涡轮可不再为至少一个车轴提供动力，并且发动机动力可均匀地分配给所有车轴的马达。另外地或可替代地，发动机可响应于车轮滑移而卸载。发动机可在所确定的持续时间内驱动机车的所有车轴。如果车轮滑移在整个所确定的持续时间内不会再次发生，则可激活并控制电动涡轮以为至少一个车轴提供动力。

另外地或可替代地，可基于计算出的电动涡轮牵引扭矩下降到阈值牵引扭矩以下来确定车轮滑移。在一个示例中，阈值牵引扭矩基于所有车轴的平均牵引扭矩。另外地或可替代地，阈值牵引扭矩可包括基于先前检测到的扭矩(例如，通过传感器检测到的扭矩)的牵引扭矩量的裕度或其他值。计算出的电动涡轮牵引扭矩可基于电动马达在至少一个车轴处可实现的最大扭矩。在一个示例中，可基于提供给牵引逆变器的电功率来估算车轮扭矩。

调节废气门的位置的技术效果可以是减轻涡轮失控(例如，涡轮速度超过极限速度)。废气门可响应于包括发动机功率、涡轮速度、歧管压力和废气温度的各种参数而被致动。

本公开提供了对包括涡轮增压器和控制器的系统的支持，所述涡轮增压器包括废气门和电动马达并且能够结合到发动机，所述控制器的非暂时性存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：调节所述涡轮增压器和所述废气门的操作组合，以实现所确定的操作参数。该系统的第一示例还包括：所确定的操作参数是涡轮增压器速度。该系统的第二示例(可选地包括第一示例)还包括：所述指令还使所述控制器调节所述涡轮增压器和所述废气门以实现所确定的气流流量。该系统的第三示例(可选地包括前述示例中的一者或多者)还包括：其中，所述指令还使所述控制器响应于超过极限速度的涡轮增压器速度而将所述废气门调节到打开位置。该系统的第四示例(可选地包括前述示例中的一者或多者)还包括：其中，所述指令还使所述控制器能够调节发动机运行参数，以限制将所述涡轮增压器速度增加到所述极限速度以上的条件，并且优先使用所述电动马达。该系统的第五示例(可选地包括前述示例中的一者或多者)还包括：其中，所述涡轮增压器被配置成驱动包括所述发动机的车辆的至少一个轮轴，其中，所述指令进一步致使所述控制器利用所述发动机或所述涡轮增压器或者所述发动机和所述涡轮增压器两者来驱动所述至少一个轮轴。该系统的第六示例(可选地包括前述示例中的一者或多者)还包括：其中，所述涡轮增压器被配置成产生电力并将所述电力供应到容纳所述发动机的车辆的辅加负载。

本公开提供了对如下方法的进一步支持，该方法包括通过所述控制器利用涡轮增压器的操作来调节废气门位置和叶片位置中的一者或两者，以实现所确定的涡轮增压器旋转速度。该方法的第一示例包括：其中，所述涡轮增压器包括电动马达，并且所述方法还包括向所述电动马达供应电力或向所述电动马达供应负载以控制所述涡轮增压器的速度。该方法的第二示例(可选地包括第一示例)还包括：其中，所述方法还包括将所述废气门切换到完全关闭位置。该方法的第三示例(可选地包括前述示例中的一者或多者)还包括：其中，响应于小于下阈值轨迹速度的轨迹速度或者响应于大于上阈值轨迹速度的轨迹速度，将所述废气门位置调节到打开位置并将所述叶片位置调节到打开位置。该方法的第四示例(可选地包括前述示例中的一者或多者)还包括：其中，响应于正在执行的自负载诊断，实现将所述废气门位置调节到完全打开位置和将所述叶片位置调节到完全打开位置中的一者或多者。该方法的第五示例(可选地包括前述示例中的一者或多者)还包括：其中，响应于车轮滑移的百分比超过阈值百分比，实现将所述废气门位置调节到完全打开位置和将所述叶片位置调节到完全打开位置中的一者或多者。该方法的第六示例(可选地包括前述示例中的一者或多者)还包括：其中，感测具有多个轮轴的车辆的车轮滑移，所述车辆包括具有交流发电机的发动机和具有电动马达的涡轮增压器；响应于感测到的车轮滑移超过阈值车轮滑移值，使用结合到所述发动机的所述交流发电机在所确定的持续时间内为所述车辆的至少一个车轴提供动力；以及在所确定的持续时间之后，使用来自所述电动马达的功率为所述至少一个轴提供动力。该方法的第七示例(可选地包括前述示例中的一者或多者)还包括：其中，所述调节废气门位置和叶片位置中的一者或多者，是响应于确定涡轮增压器速度和发动机功率输出中的一者或两者而做出的。

本公开为用于车辆的系统提供了额外的支持，该系统包括能够结合到发动机的涡轮增压器、结合到所述涡轮增压器的轴的电动马达以及控制器，所述控制器的非暂时性存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器响应于以下条件中的一者或多者，结合所述涡轮增压器的操作来调节废气门位置和叶片位置中的一者或两者，以实现所确定的涡轮增压器速度：所述车辆的小于下阈值的轨迹速度，大于上阈值的所述轨迹速度，所述车辆的车轮的牵引力的损失，以及所述涡轮增压器超过所确定的极限速度的旋转速度。该系统的第一示例还包括：其中，所述控制器被配置成至少基于所述涡轮增压器超过所确定的极限速度的速度来调节所述发动机的功率输出。该系统的第二示例(可选地包括第一示例)还包括：其中，所述控制器被配置成至少部分地响应于所述发动机在自负载模式下操作来调节所述废气门位置和所述叶片位置的一者或两者。该系统的第三示例(可选地包括前述示例中的一者或多者)还包括：其中，小于所述下阈值的所述轨迹速度还包括在小于所述下阈值的所述轨迹速度处，正在发生加速。该系统的第四示例(可选地包括前述示例中的一者或多者)还包括：其中，所期望的涡轮增压器速度至少部分地基于驾驶员功率需求、发动机负载、废气质量流量、电池充电状态(SOC)和牵引马达功率需求中的一者或多者。

在一个实施例中，控制系统或控制器可具有部署的本地数据收集系统，并且可使用机器学习来实现基于推导的学习结果。控制器可通过进行数据驱动的预测并根据数据集进行适配来从数据集(包括由各种传感器提供的数据)学习并对该数据集做出决定。在实施例中，机器学习可涉及由机器学习系统执行多个机器学习任务，诸如监督学习、无监督学习和强化学习。监督学习可包括向机器学习系统呈现一组示例输入和期望输出。无监督学习可包括通过诸如模式检测和/或特征学习的方法来构建其输入的学习算法。强化学习可包括机器学习系统在动态环境中执行，然后提供关于正确和不正确决策的反馈。在示例中，机器学习可包括基于机器学习系统的输出的多个其他任务。任务可以是机器学习问题，诸如分类、回归、聚类、密度估计、降维、异常检测等。在示例中，机器学习可包括多种数学和统计技术。机器学习算法可包括基于决策树的学习、关联规则学习、深度学习、人工神经网络、遗传学习算法、归纳逻辑编程、支持向量机(SVM)贝叶斯网络、强化学习、表示学习、基于规则的机器学习、稀疏字典学习、相似性和度量学习、学习分类器系统(LCS)、逻辑回归、随机森林、k均值、梯度提升、k最近邻(KNN)、先验算法等。在实施例中，可使用某些机器学习算法(例如，用于求解可基于自然选择的约束和无约束优化问题)。在示例中，算法可用于解决混合整数编程的问题，其中一些分量被限制为整数值。算法和机器学习技术和系统可用于计算智能系统、计算机视觉、自然语言处理(NLP)、推荐器系统、强化学习、构建图形模型等。在示例中，机器学习可用于车辆性能和控制、行为分析等。

在一个实施例中，控制器可包括可应用一个或更多个策略的策略引擎。这些策略可至少部分地基于给定装置或环境项的特性。关于控制策略，神经网络可接收多个环境和任务相关参数的输入。可训练神经网络以基于这些输入生成输出，其中输出表示发动机系统应该采取的动作或动作序列。这对于平衡发动机上的竞争约束可能是有用的。在一个实施例的操作期间，可通过通过神经网络的参数处理输入以在输出节点处生成将该动作指定为期望动作的值来进行确定。该动作可转换成使发动机操作的信号。这可通过反向传播、前馈过程、闭环反馈或开环反馈来实现。替代地，控制器的机器学习系统可使用进化策略技术来调节人工神经网络的各种参数，而不是使用反向传播。控制器可使用神经网络架构，其具有使用反向传播可能不总是可解的函数，例如非凸函数。在一个实施例中，神经网络具有表示其节点连接的权重的一组参数。生成该网络的多个副本，然后对参数进行不同的调节，并进行模拟。一旦获得来自各种模型的输出，就可使用确定的成功度量来评估它们的性能。选择最佳模型，并且车辆控制器执行该计划以实现期望的输入数据以反映预测的最佳结果场景。另外，成功度量可以是优化结果的组合。这些可相对于彼此进行加权。

如在此使用的，以单数形式叙述并且前面有单数冠词的元件或步骤应理解为不排除多个所述元件或多个所述步骤，除非明确说明这种排除。此外，对本发明的“一个实施例”的引用不排除也包含所述特征的附加实施例的存在。此外，除非明确相反地陈述，否则“包括”、“包含”或“具有”具有特定性质的元件或多个元件的实施例可包括不具有该性质的附加的这样的元件。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对其对象施加数字要求或特定位置顺序。

在此公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统连接各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。在此描述的特定例程可表示任何数量的处理策略中的一个或更多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示出的各种动作、操作和/或功能可以所示出的顺序、并行地执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理顺序不一定是实现在此描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。基于所使用的特定策略，可重复执行所示动作、操作和/或功能中的一个或更多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可图形化地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过在包括与电子控制器组合的各种发动机硬件部件的系统中执行指令来执行。

本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，并且还使相关领域的普通技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何组合的方法)。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域普通技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件，则这些其他示例旨在落入权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种系统，其中，该系统包括：

涡轮增压器，包括废气门和电动马达，所述涡轮增压器能够结合到发动机；以及

控制器，所述控制器的非暂时性存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：

调节所述涡轮增压器和所述废气门的操作组合，以实现所确定的操作参数。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所确定的操作参数是涡轮增压器速度。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述指令还使所述控制器调节所述涡轮增压器和所述废气门以实现所确定的气流流量。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述指令还使所述控制器响应于超过极限速度的涡轮增压器速度而将所述废气门调节到打开位置。

5.如权利要求4所述的系统，其中，所述指令还使所述控制器能够调节发动机运行参数，以限制将所述涡轮增压器速度增加到所述极限速度以上的条件，并且优先使用所述电动马达。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述涡轮增压器被配置成驱动包括所述发动机的车辆的至少一个轮轴，其中，所述指令还使所述控制器利用所述发动机或所述涡轮增压器或者所述发动机和所述涡轮增压器两者来驱动所述至少一个轮轴。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述涡轮增压器被配置成产生电力并将所述电力供应到容纳所述发动机的车辆的辅加负载。

8.一种方法，其中，该方法包括：

调节废气门位置和叶片位置中的一者或两者以实现所确定的涡轮增压器旋转速度。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述涡轮增压器包括电动马达，并且所述方法还包括向所述电动马达供应电力或向所述电动马达供应负载以控制所述涡轮增压器的速度。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括将所述废气门切换到完全关闭位置。

11.如权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括响应于小于下阈值轨迹速度的轨迹速度或者响应于大于上阈值轨迹速度的轨迹速度，将所述废气门位置调节到打开位置，并将所述叶片位置调节到打开位置。

12.如权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括响应于执行的自负载诊断，完成将所述废气门位置调节到完全打开位置和将所述叶片位置调节到完全打开位置中的一者或多者。

13.如权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括响应于超过阈值百分比的车轮滑移的百分比，完成将所述废气门位置调节到完全打开位置和将所述叶片位置调节到完全打开位置中的一者或多者。

14.如权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括：

感测具有多个轮轴的车辆的车轮滑移，所述车辆包括具有交流发电机的发动机和具有电动马达的涡轮增压器；

响应于超过阈值车轮滑移值的感测到的车轮滑移，使用结合到所述发动机的所述交流发电机在所确定的持续时间内为所述车辆的至少一个车轴提供动力；以及

在所确定的持续时间之后，使用来自所述电动马达的动力为所述至少一个轴提供动力。

15.如权利要求8所述的方法，其中，所述废气门位置和叶片位置中的一者或两者的调节是响应于确定涡轮增压器速度和发动机功率输出中的一者或两者而做出的。

16.一种用于车辆的系统，其中，该系统包括：

涡轮增压器，能够结合到发动机；

电动马达，结合到所述涡轮增压器的轴；以及

控制器，所述控制器的非暂时性存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：

响应于以下条件中的一者或多者，结合所述涡轮增压器的操作来调节废气门位置和叶片位置中的一者或多者，以实现所确定的涡轮增压器速度：

小于下阈值的所述车辆的轨迹速度，

大于上阈值的所述轨迹速度，

所述车辆的车轮的牵引力的损失，以及

超过所确定的极限速度的所述涡轮增压器的旋转速度。

17.如权利要求16所述的系统，其中，所述控制器被配置成至少基于超过所确定的极限速度的所述涡轮增压器的速度来调节所述发动机的功率输出。

18.如权利要求16所述的系统，其中，所述控制器被配置成至少部分地响应于所述发动机在自负载模式下操作来调节所述废气门位置和所述叶片位置中的一者或两者。

19.如权利要求16所述的系统，其中，小于所述下阈值的所述轨迹速度还包括在小于所述下阈值的所述轨迹速度处，正在产生加速。

20.如权利要求16所述的系统，其中，所期望的涡轮增压器速度至少部分地基于驾驶员功率需求、发动机负载、废气质量流量、电池充电状态(SOC)和牵引马达功率需求中的一者或多者。