[发明专利]用于改进增压响应的方法和系统

说明书

本发明涉及用于改进增压响应的方法和系统。提供了用于改进涡轮增压发动机的增压响应的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括响应于在踩加速器踏板之后的松加速器踏板，当排气催化剂温度处于阈值范围内时，停用至该发动机的燃料喷射器，并且基于期望涡轮机转速的增大使至排气涡轮机的气流增大以维持该涡轮机转速处于或高于阈值转速。

技术领域

本说明书总体上涉及用于控制车辆发动机以减少具有至少一个涡轮增压器的内燃发动机的涡轮迟滞的方法和系统。

背景技术

对发动机进行涡轮增压允许发动机提供与更大排量发动机的功率相似的功率，而发动机泵功(pumping work)维持接近类似排量的自然进气式发动机的泵功。因此，涡轮增压能够扩展发动机的运行区域。涡轮增压发动机利用涡轮增压器来压缩进气，并且提高发动机的功率输出。涡轮增压器可以使用排气驱动的涡轮机来驱动压缩进气的压缩机。随着压缩机速度增大，给发动机提供更大的增压。然而，在某些车辆发动状况期间，例如在从怠速开始加速时，由于最小排气流与压缩机增大的负荷相结合，可能需要花费一定时间使涡轮机和压缩机加速并提供所需的增压。这种涡轮增压器响应的延迟(称为涡轮迟滞)可能导致提供所需要的发动机功率的延迟。

Pallett等人在US8,355,858中示出了一种减少涡轮迟滞的一个示例方法。其中，在减速和/或怠速状况期间，当驾驶员踩加速器踏板即将发生时，利用第一和第二燃料喷射量，其中第一量产生稀燃烧和足够扭矩以维持发动机转速，而稀燃烧之后喷射的第二喷射提供附加的排气还原剂，以匹配燃烧的过量空气并产生足够的排气能量来将涡轮增压器转速维持在目标转速。

然而，发明人在此已经意识到用这样的方法的潜在问题。作为一个示例，由于只有当驾驶员踩加速器踏板即将发生时才执行这样的减少涡轮迟滞的操作，允许在减速过程中涡轮机转速显著降低，并且因此用于提高涡轮机转速的能量更大。因此，需要燃料喷射以提供额外的排气能量来使涡轮机自旋加快，这增加了燃料的使用并降低了燃料经济性。此外，虽然用第二喷射可以将总的空燃比维持在化学计量比，但排气中的未燃燃料可能与排气催化剂反应并提高排气催化剂温度，由此增大了排气催化剂热劣化的风险。更进一步地，为了控制发动机转速同时增加涡轮机转速，可能需要通过气流调节和/或火花延迟来限制燃烧过程中产生的功率，例如，除了降低燃料经济性之外，这可能还降低发动机效率。

发明内容

因此，在一个示例中，可以由一种用于增压发动机的方法至少部分地解决一些上述问题，该方法包括：响应于减速事件，停用至该发动机的所有汽缸的燃料喷射器，同时在涡轮增压器的涡轮机下游的排气催化剂的温度介于上限阈值和下限阈值之间时增大通过该涡轮机的气流。以此方式，通过在所选定的减速状况期间增大至涡轮机的气流，可以改善后续踩加速器踏板期间的增压响应。

作为一个示例，响应于在长且大的踩加速器踏板后发生的松加速器踏板，当这些松加速器踏板状况促进减速燃料切断事件时，并且如果排气催化剂温度处于阈值范围内，则可以使至该发动机的所有汽缸的燃料喷射器停用。同时，可以增大通过涡轮机的气流(例如，通过打开进气节气门、关闭废气门等)，从而导致增加的涡轮机转速。进一步地，可以调节通过所述涡轮机的气流，以维持所述涡轮机转速高于阈值转速。因此，在松加速器踏板期间，由于至涡轮机的气流的增大，不允许涡轮机转速下降到低于所述阈值。通过维持所述涡轮机转速高于阈值，减少了在后续踩加速器踏板期间使涡轮机加快旋转至期望转速所用的时间。因此，减少了涡轮迟滞，并且改进了增压响应。

进一步地，可以仅当松加速器踏板发生在长的和/或大的踩加速器踏板之后时增大通过涡轮机的气流。因此，在减速燃料切断开始时的涡轮机转速足以用减少的致动器调节使涡轮机转速更快增大高于所述阈值。进一步地，通过仅在这些燃料喷射器被停用时增大气流，可以不使用对燃烧过程中产生的功率加以限制的措施(例如，火花延迟)，从而提高了燃料经济性和发动机制动效率。更进一步地，通过仅在排气催化剂温度处于阈值范围内时增大减速燃料切断状况期间的气流，可以提高排气催化剂效率，并且可以减轻由于过量的排气热造成的热损伤。