CN109989818B 用于在起动-停止事件期间发动机冷却的系统和方法 （福特全球技术公司）

用于在起动-停止事件期间发动机冷却的系本公开提供了“用于在起动-停止事件期间发动机停止燃烧空气和燃料的起动/停止事件下并且响应于过热发动机状态降低所述发动机或所述发动机的单个或多个气缸的温度的方法和气压缩机以引导冷却气流通过所述发动机的第2在发动机不燃烧空气和燃料的起动/停止事件期间启动车辆发动机进气口中的电动压响应于第二单个气缸过热的指示，选择在所述起动/停止事件期间是顺序地对所述第序地对所述第一单个气缸和所述第二单个气缸进行冷却还是进行所述一般发动机冷却操2.如权利要求1所述的方法，其还包括将所述第一单个气缸定位成使所述第一单个气3.如权利要求2所述的方法，其中将所述第一单个气缸定位成使所述进气门和所述排气门两者都处于所述至少部分地打开配置包括经由控制机械地联接到所述进气门的第一凸轮轴的旋转和经由控制机械地联接到所述排气门的第二凸轮轴的旋转来调整打开所述4.如权利要求1所述的方法，其还包括恰好在所述发动机已经停止燃烧空气和燃料之5.如权利要求1所述的方法，其中所述发动机包括定位在所述发动机的排气系统中的其中恰好在所述发动机已经停止燃烧空气和燃料之后并且恰好在启动所述电动压缩6.如权利要求1所述的方法，其中启动所述电动压缩机以引导所述气流通过所述第一单个气缸还包括预期或预测的所述起动/停止事件的持续时间足以在所述请求重新起动所述发动机之前将所述第一单个气缸的所述温度降低至所述期7.如权利要求1所述的方法，其中启动所述电动压缩机还包括将所述电动压缩机启动至根据所述第一单个气缸的所述温度和/或环境温度中的一者或多者而定的转速或功率水第一执行器，所述第一执行器被配置为控制机械地联接3第二执行器，所述第二执行器被配置为控制机械地联接起动/停止系统，所述起动/停止系统被配置为响应于满足一组预定工况控制器，所述控制器将指令存储在非暂态存储器中，所述指令在所述发动机停止燃烧空气和燃料的起动/停止事件下启动所述电动空气压缩机，以其中启动所述电动空气压缩机以使冷空气流过所述单个气缸还包括命令将所述节气经由所述无线通信装置和/或所述车载导航系统检索与所述起动/停止事件的预测持在所述起动/停止事件下，响应于所述起动/停止事件的持续时定位在所述排气口中的涡轮，所述涡轮机械地联接到定位在所包括可致动的废气门的废气门通道，所述废其中所述控制器存储另外的指令以在起动/停止事件下并恰好在启动所述电动空气压其中所述控制器存储另外的指令以命令完全地打开所述节气门所述发动机未供给燃料而旋转，以在所述起动/停止事件下对所述多个发动机气缸进行冷一个或多个冷却风扇，所述一个或多个冷却风扇被配置为将冷空其中所述控制器存储另外的指令以在所述起动/停止事件之前采取缓解动作，所述缓4解动作包括在所述发动机的所述第二温度大于所述第一阈值发动机温度之后启动所述一其中所述缓解动作包括在所述起动/停止之前并且响应于所述单个气缸的所述第一温5[0001]本说明书总体涉及用于控制车辆的电驱动进气压缩机以冷却过热的车辆发动机[0004]已经开发了各种方法来解决在冷却剂系统降级的情况下发动机过热。由Willard等人在美国专利号9,217,379中示出的一个示例方法通过交替地关闭到达一个或多个气缸[0006]本文的发明人已经开发了至少部分地解决上述问题的系统和方法。在一个示例解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的6[0012]图3示出用于响应于指示发动机过热状态，选择进行单个发动机气缸冷却操作还[0017]下列描述涉及用于在其中发动机或单个或多个发动机气缸被指示处于过热状态论述的系统和方法涉及经由如在图1中所示在发动机系统中定位在发动机上游的电动增压器(在本文也称为电动压缩机或电动空气压缩机)冷却发动机和/或气缸。为了进行单个发过发动机来冷却所述发动机。可替代地，图5是用于进行单个发动机冷却操作的示例性方联接到发动机进气歧管22。压缩的空气充气从压缩机流过增压空气冷却器118和节气门207[0020]发动机10可包括用于发动机温度控制的发动机冷却剂系统185，所述发动机冷却189和冷却剂贮存器(或油底壳)190。在一个示例中，CAC118可联接到发动机冷却剂系统为另一个示例，环境湿度传感器57可联接到入口以便估算进入进气歧管的空气充气的湿[0025]为了辅助涡轮增压器15，另外的进气空气压缩机(在本文也称为电动增压器155)8储装置151之间的连接。控制系统14可识别和/或控制存储在能量存储装置处的电能的量，器可向电动增压器执行器155b发送信号，所述电动增压器执行器155b可使电动增压器致[0029]电动增压器155可定位在第一电动增压器导管159a与第二电动增压器导管159b之间。第一电动增压器导管159a可在电动增压器旁通阀161上游将进气道42流体联接到电动增压器155。第二电动增压器导管159b可在电动增压器旁通阀161下游将电动增压器155流[0030]在电动增压器155被激活以比如果仅仅依赖于涡轮增压器15更快地提供增压的情可使得来自不同燃烧室的流出物能够被引导至发动机例中，曲轴位置传感器197和/或凸轮轴位置传感器199中的一者或两者可用于推断联接到9[0034]如图1所示，可将来自一个或多个排气歧管区段的排气引导至涡轮116以驱动涡排气后处理催化剂可在排气后处理阶段中单独地或一起布置在载体涂料(washcoat)或其发动机10期间，GPF164可通过在特定空燃比内操作发动机的至少一个气缸来定期地再生位在GPF164的上游(更靠近排气歧管)和下游(更远离排气歧管)的差压传感器。压力传感器165可用来确定GPF164入口处的压力，以便估计用于出口以用于实现令人期望的燃烧和排放控制性能。EGR阀152可被配置为连续可变阀或开/116的下游吸入并且在压缩机114上游重复循环至发动机进气[0038]一个或多个传感器可联接到EGR通道180以用于提供关于EGR的成分和条件的细种示例在本文中被描述)接收信息并且向多个执行器18(其各种示例在本文中被描述)发送[0042]控制器12可联接到无线通信装置156以用于使车辆102与网络云160直接通信。经由装置156使用无线通信150，车辆102可从网络云160检索关于当前和/或即将到来的环境起动接收器(或收发器)通信，远程起动按钮由来自远离车辆位置的位置的车辆驾驶员致[0043]控制器12可使用如本领域已知的适当的通信技术可通信地联接到其他车辆或基[0044]车辆系统102还可以包括车辆驾驶员可以与之交互的车载导航系统184(例如，全辆关闭事件之后被置于睡眠模式，以便在车辆关闭事件之后的一定持续时间执行诊断例设置在电机52和变速器54之间。控制器12可将信号发送至每个离合器172的执行器以接合离合器或使离合器脱离接合，以便连接曲轴或使曲轴从电机52和连接到其的部件断开连[0047]电机52从牵引电池58接收电力以向车轮171提供扭矩。电机52也可作为发电机操[0049]发动机10可被配置有可通信地联接到控制系统14的S/S特征件183(在本文也称为来关闭发动机的情况下自动地关闭内燃发动机10(使内燃发动机10怠速-停止)。这些选择[0050]此外，在一些示例中，进气歧管22可选择性地以流体方式联接到蒸发排放系统缸30被示出为包括位于气缸30的上部区域处的至少一个进气提升阀256和至少一个排气提变气门正时(variablevalvetiming，VVT)和/或可变气门升程(variablevalvelift，的气门执行器(或致动系统)或可变气门正时执行器(或致动系统)来[0056]在示例中，第一油压控制的执行器283可在控制器的控制下执行器和第二油压控制的执行器可基于工况控制凸轮轴来使发动机正时提前或滞后。例[0057]虽然在本文中图2处描绘的示例将凸轮轴的执行器(例如，283和284)示出为油压操作模式下，点火系统(未示出)可响应于来自控制器的火花提前信号而经由火花塞292向程期间的多次喷射或在压缩冲程期间的一些直接喷射和在进气冲程期间的一些直接喷射信号将阀的位置从打开位置(或高流量位置)改变至关闭位置(或低流量位置)，或反之亦起动/停止系统被配置为响应于满足一组预定条件而使所述发动机自动地停止燃烧空气和在被执行时，致使控制器在起动/停止事件下在发动机停止燃烧空气和燃料的情况下启动令来经由无线通信装置和/或车载导航系统检索与起动/停止事件的预测持续时间有关的可存储另外的指令以启动电动空气压缩机并且在发动机的第二温度大于第一阈值发动机[0070]现转向图3，示出用于确定指示的发动机过热状态是否包括一般发动机过热状态法可适用于其他系统。用于执行方法300和包括在本文中的方法的其余部分的指令可基于存储在非暂态存储器中的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如图1至图2中描述的温度传感器、压力传感器和其他传感器)接收的信号由控制系统(诸如图1的控制系统14)执[0071]方法300在302处开始并且可包括评估当前车辆和发动机工况。工况可以被估计、器和/或一个或多个CHT传感器测量或推断，并且单个气缸过热状态可经由一个或多个CHT[0073]在另一个示例中，可基于车载气缸功率平衡测试来推断关于单个发动机气缸(或监测发动机转速和曲轴转角(例如，分别经由发动机转速传感器132和曲轴位置传感器获取的数据来推断关于单个发动机气缸(或在一些示例中多于一个单个发动机气缸)是否被识别。包括在S/S事件下使车辆发动机未供燃料而旋转，并且在发动机进气口中启动定位在发动在本文中的方法的其余部分的指令可基于存储在非暂态存储器中的指令并且结合从发动发生。在402处满足条件还可包括发动机的温度仍构成过热的发动机状态的指示。换句话[0086]响应于满足用于进行一般发动机冷却操作的条件，方法400可前进至410。在410于第一阈值温度达更长持续时间并且可能地达其[0090]如果在418处未指示发动机温度降低至第二阈值发动机温度或其以下，那么方法[0091]响应于发动机温度降低至第二阈值发动机温度或其以下，方法400可前进至42大于阈值车轮扭矩或加速踏板位置大于阈值加速踏板位置可指示自动地重新起动发动机法400可包括执行自动重新起动。使发动机重新起动可包括控制器命令起动机马达或电机的条件可包括特定S/S事件可能或预测其持续时间大于一般发动机冷却操作的预期持续时[0098]现转向图5，示出用于响应于根据方法300的步骤326调度单个发动机气缸冷却操单个发动机气缸冷却操作可包括使在气缸的进气口和排气口至少部分地打开的情况下被在本文中的方法的其余部分的指令可基于存储在非暂态存储器中的指令并且结合从发动[0100]方法500在502处开始并且可包括指示是否满足用于进行单个发动机气缸冷却操地，如果单个发动机气缸冷却操作预测进行长于预测的或习知的停止持续时间的持续时[0103]在502处满足条件还可包括车载能量存储装置SOC高于足以进行单个气缸冷却操作的预定水平，而不会不利地影响利用来自车载能量存储装置或电池的能量的下游应用[0106]在配置有TiVCT的车辆中，这种步骤可包括用于进气凸轮轴的第一油压控制的执率水平下启动电动增压器，所述预定转速和/或预定功率水平特定于单个发动机气缸冷却相比，在一些示例中预定转速和/或预定功率水平可不同于单个发动机气缸冷却操作。然[0112]在一些示例中，在涡轮(例如，116)下游定位在排气系统缸的进气门和排气门定位成至少部分地打开的条件下用于所述特定单个气缸的预期空气发动机温度可包括第二阈值气缸温度。第二阈值气缸温度可比第一阈值气缸温度更低(更[0115]响应于单个气缸冷却操作将选择的气缸的温度降低至第二阈值气缸温度或其以一个或多个气缸的方法可与在步骤502-526处描述的方法基本相同。使另外的气缸在其进定的选择的气缸的进气门和排气门被控制成或马达，命令电机或马达使发动机未供燃料而旋转至期望的发动机位置以用于发动机起[0119]前进至534，方法500可包括继续监测单个或多个发动机气缸的温度和/或一般发动机温度S/S事件的持续时间。在一个或多个单个发动机气缸的温度升高至第一阈值气缸矩大于阈值车轮扭矩或加速踏板位置大于阈值加速踏板位置可指示自动地重新起动发动法500可包括执行自动重新起动。使发动机重新起动可包括控制器命令起动机马达或电机烧空气和燃料的起动/停止事件期间启动车辆发动机进气口中的电动压缩机，以引导气流配置可包括经由控制机械地联接到所述进气门的第一凸轮轴的旋转和经由控制机械地联接到所述排气门的第二凸轮轴的旋转来调整打开所述进气门和所述排气[0123]所述方法还可包括恰好在所述发动机已经停止燃烧空气和燃料之后(例如，5秒[0124]在其中所述发动机包括定位在所述发动机的排气系统中的涡轮和其中所述涡轮燃料之后并且恰好在启动电动压缩机之前命令废气门完全地缸还可包括预期或预测的所述起动/停止事件的持续时间足以在请求重新起动所述发动机之前将所述第一单个气缸的温度降低至所述期动至根据所述第一单个气缸的所述温度和/或环境温度中的一者或多者而定的转速或功率择在起动/停止事件期间是否顺序地冷却所述第一单个气缸和所述第二单个气缸，或作为顺序地冷却所述第一单个气缸和所述第二单个气缸或者是否进行所述一般发动机冷却操一温度高于第一阈值气缸温度的第一工况中，在第一模式下经由如下方式来操作发动机：启动在增压空气冷却器上游定位在发动机进气口中的电动空气压缩机以将第一气流导引将第二气流导引通过全部气缸是将第二温度降低至第二阈值发动[0129]所述方法还可包括在发动机停止燃烧空气和燃料的起动/停止事件期间在第一模值发动机温度。可在起动/停止事件之前和当操作发动机来燃烧空气和燃料时识别第一工和/或停止向单个气缸喷射燃料。这种缓解动作还可包括在第二工况下启动一个或多个冷却风扇和/或以循环的方式顺序地停止并且然后恢复向发动机的全部气缸中的每一个喷射[0130]所述方法还可包括将在电动空气压缩机下游定位在进气口中的节气门命令至完二气缸过热(在下文论述)并且由此第二阈值气缸温度由线61[0134]在时间t0处，当将燃料喷射至发动机气缸时，车辆的发动机处于操作中(曲线曲线645和640)。针对第二气缸气门状态示出的是根据发动机循环的特定冲程而定的进气[0138]在t2处指示满足条件的情况下，可控制发动机来定位对应于过热气缸(在这个示如，282)相关联的第一油压控制的执行器(例如，283)和第二油压控制的执行器(例如，进气门(曲线645)和排气门(曲线640动机可包括起动机马达或电机将发动机旋转至预定转速，并且然后开始进行燃料喷射(和[0144]在时间t0处，发动机处于操作中并且向发动机气缸提供燃料(曲线705)。换句话与当发动机燃烧空气和燃料时的方向相同的方向上旋转。这种旋转在进气口中产生真空，[0153]技术效果是认识到在混合动力车辆的发动机在起动/停止事件下停止燃烧空气和果，可响应于用于配置有起动/停止能力的车辆的发动机过热状态来减少或避免发动机降气和燃料的起动/停止事件期间启动车辆发动机进气口中的电动压缩机，以引导气流通过其中将所述第一单个气缸定位成使所述进气门和所述排气门两者都处于至少部分地打开配置包括经由控制机械地联接到所述进气门的第一凸轮轴的旋转和经由控制机械地联接括恰好在所述发动机已经停止燃烧空气和燃料之后并且恰好在启动所述电动压缩机之前，废气门通道被配置为当定位在所述废气门通道中的废气门打开时导引流体在所述涡轮周通过所述第一单个气缸还包括预期或预测的所述起动/停止事件的持续时间足以在请求重中启动所述电动压缩机还包括将所述电动压缩机启动至根据所述第一单个气缸的所述温度和/或环境温度中的一者或多者而定的转速或功率水平。所述方法的第七示例可选地包正过热的指示，选择在起动/停止事件期间是否顺序地对所述第一单个气缸和所述第二单所述第一单个气缸和所述第二单个气缸冷却或者是否进行所述一般发动机冷却操作根据[0155]方法的另一个示例包括在指示发动机的单个气缸的第一温度高于第一阈值气缸器上游定位在所述发动机进气口中的电动空气压缩机以将第一气流导引通过所述单个气动作包括在所述第一工况下启动一个或多个冷却风扇以朝向所述发动机引导冷空气和/或却风扇和/或以循环的方式顺序地停止并且然后恢复向所述发动机的所述全部气缸中的每且还包括其中在所述第一模式下操作所述发动机还包括将所述单个气缸定位成使联接至所述发动机旋转涉及打开和关闭联接到所述发动机的每个气缸机停止燃烧空气和燃料的起动/停止事件下启动所述电动空气压缩机；在其中单个气缸的述第一执行器和所述第二执行器以将所述单个气缸的进气门和排气门定位至至少部分地所述控制器存储另外的指令以：经由所述无线通信装置和/或所述车载导航系统检索与所所述起动/停止事件的持续时间大于预测将所述单个气缸的所述第一温度降低至期望温度轮周围流动；并且其中所述控制器存储另外的指令来在所述起动/停止事件下和恰好在启未供给燃料而旋转以对所述多个发动机气缸进行冷却，而不是使冷空气流过所述单个气[0157]注意，本文中包含的示例性控制和估计例程可与各种发动机和/或车辆系统配置能可以图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂态存储器中的功能、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订或通过在本申请或所述排气门两者都处于至少部分地打开配置包括经由控制机械地联接到所述进气门的第一凸轮轴的旋转和经由控制机械地联接到所述排气门的第二凸轮轴的旋转来调整打开所统中的涡轮并且所述涡轮机械地联接到在所述进气口中定位在所述电动压缩机上游的压止燃烧空气和燃料之后并且恰好在启动所述电动压缩机之前将所述废气门命令至完全地述第一单个气缸还包括预期或预测的所述起动/停止事件的持续时间足以在请求重新起动所述发动机之前将所述第一单个气缸的温度降低至所述期机启动至根据所述第一单个气缸的所述温度和/或环境温度