[发明专利]用于混合电动车辆的涡轮增压器润滑的控制

说明书

技术领域

本公开涉及涡轮增压器润滑，且更特别地涉及对混合电动车辆内 的涡轮增压器润滑的控制。

背景技术

发动机，例如内燃机和柴油机，产生传递给动力传动系统的驱动 扭矩。强制进气系统(forced induction system)，例如涡轮增压器， 能够增大发动机的驱动扭矩而不显著增加重量。通过增大汽缸内的增 压空气密度，在每个汽缸内可以增加额外的燃料并产生更高的燃烧压 力，从而改善发动机的动力重量比。为了实现驱动扭矩的提高，涡轮 增压器通过涡轮将废气流动能转换为机械能。涡轮经由转轴连接于进 气压缩机。涡轮定位在排气流中，而压缩机定位在进气流中。

涡轮增压器因废气从中流过而可在高温下运行。另外，涡轮、转 轴、压缩机以及相关轴承能以高速率转动，例如达到100000转/分钟 或更高。涡轮增压器利用润滑剂，例如发动机油，以润滑旋转构件， 而且也冷却涡轮增压器。通过发动机的机械油泵提供所述油。

当涡轮增压器轴承的温度高于涡轮增压器的工作极限时，涡轮增 压器可能失效。在润滑剂流不足以润滑旋转部件时，涡轮增压器也可 能失效。在润滑剂因高温而呈低速或停滞的润滑剂流而在增压器轴承 内焦化时，涡轮增压器也可能失效。

通过变速器传递发动机产生的驱动扭矩，所述变速器以一定传动 比倍增驱动扭矩。变速器通常包括多种传动比，通过所述传动比传递 驱动扭矩。自动变速器根据驱动器输入量和车辆运行条件在传动比之 间自动地变换。混合动力传动系统一般包括电机和储能装置(ESD)。 在一个模式中，电机使用存储在储能装置中的能量驱动变速器。在另 一个模式中，电机被发动机驱动以对储能装置充电。

传统的变速器控制系统根据车速和节气门确定换档决策。根据车 辆性能、驾驶性能以及以预期行车条件为基础的燃料经济性逐步形成 换档策略。换档策略也必须考虑发动机子系统(例如可变气门正时 (VVT，variable valve timing))和其它特征，包括(但不限于) 动力传动系统制动、节气门位置、基于传感器的换档以及混合的车辆 功能。在混合动力传动系统中，换档控制策略也必须考虑电力需求(即， 驱动电机或对电机供电)。

混合动力传动系统可操作以改善动力传动系统的效率。这样，可 以在有利的运行条件期间启动电机以提供补充的和/或全部的通过变 速器传递的驱动扭矩。由于这个结构，发动机在车辆的正常运行期间 频繁地开启和关闭。另外，可能会突然地完成发动机的开启和关闭。 也就是，在出现通过使用电机改善效率的可能或在充电操作完成时， 发动机可被立刻关断。突然的关断不允许操作发动机缓慢地停止，例 如，在使车辆滑行(加速器踏板松开)和/或停车时，如一般在非混合 动力车辆中出现的，车辆内的发动机逐渐减速至空转。另外，发动机 的突然关断可导致由发动的运行所驱动的辅助设备也被突然关断，例 如发动机的机械油泵。

频繁的开启和关闭事件在符合涡轮增压器的润滑和冷却需求方面 提出了重大挑战。特别关心的是，在发动机关闭期间供给足够的润滑 剂流以润滑涡轮增压器并为涡轮增压器提供冷却。当发动机被关断时， 发动机油泵也被停止，并且不再向涡轮增压器供给油。然而，根据在 发动机关断之前的即时运行条件，涡轮增压器的部件可能在涡轮增压 器减速(spool down)时继续转动并产生热量。混合动力传动系统提 出了额外的困难，因为发动机的关断可能是突然的并且可发生在高转 速的情况下，其中，涡轮增压器启动并以高转速旋转。因此，在混合 动力传动系统中利用涡轮增压发动机时，控制策略必须考虑在发动机 被频繁地开启/关闭且在这种关闭突然发生时涡轮增压器的润滑和冷 却需求。

发明内容

因此，本发明提供一种润滑控制系统以在包括电机和涡轮增压发 动机的混合电动车辆内选择性地供给补充油流。润滑控制系统利用储 蓄器存储油。储蓄器在发动机的运行期间可注入油。可选择性地操作 控制阀以允许存储在储蓄器内的油流向涡轮增压器。至少一个控制模 块可控制混合电动车辆的运行。所述至少一个控制模块可确定发动机 的运行条件并且根据所述运行条件命令控制阀打开和关闭。

在另一个特征方面，所述至少一个控制模块确定发动机是否正在 运行。所述至少一个控制模块根据发动机是否运行命令控制阀打开和 关闭。