[发明专利]提供扭矩辅助的方法和系统

说明书

一种提供扭矩辅助至内燃发动机(3)的旋转轴的方法(100)，该方法(100)包含：响应于废气再循环阀(29、35)的操作而使用电机(39)辅助选转轴的旋转。

技术领域

本发明涉及一种提供扭矩辅助至内燃发动机的旋转轴的方法，并且尤其是，但非唯一地，涉及提供扭矩辅助至涡轮增压内燃发动机。

背景技术

很大一部分的车辆发动机装备有改进性能以及燃料效率和排放水平的涡轮增压器。装备有涡轮增压器的发动机通常包含废气再循环(EGR)系统，该系统通过使一部分废气再循环返回至发动机的进气口来进一步减少排放值。在低压EGR(LP-EGR)系统中，废气被再引入涡轮增压器压缩机进气口的上游。在该位置的压力是低的，即使在高发动机增压情况下，其也允许废气的低压再循环。相反，在高压EGR(HP-EGR)系统中，废气被再引入涡轮增压器压缩机出气口的下游并因此废气必须在更高压力下再循环。一些车辆装备有双涡轮增压器，其串联工作以增加进气的压力并且使废气再循环。高压EGR气体可被再引入第二压缩机的上游或下游。为了控制EGR气体的流动，EGR系统可具有配置为控制将EGR再引入返回至发动机的进气口的一个或多个EGR阀。

当装备有EGR系统的发动机在满载(例如最大扭矩输出)或接近满载运行时，EGR阀将典型地被关闭，将EGR流减少至零。当EGR阀被关闭时，冷凝物可以随着EGR气体和系统冷却而在阀的上游形成。当对于发动机的扭矩需求减小时，EGR阀打开以将EGR气体再引入回到发动机的进气口。结果，已经累积在EGR阀上游的冷凝物通过阀排出并且进入发动机的进气口。这样的冷凝物排出是并不期望的，尤其是对于LP EGR系统，因为大量的冷凝物会损坏涡轮增压器的压缩机。

一个解决方案是定期打开EGR阀，例如每30秒打开3秒，以蒸发和排出积累的冷凝物以及重新加热EGR系统，其帮助减少冷凝的速度。然而，在发动机满载或接近发动机满载时，EGR阀的打开减少了可用于燃烧的空气并因此导致对于驾驶员来说明显的扭矩扰动。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种提供扭矩辅助至内燃发动机的旋转轴的方法，该方法包含：由于废气再循环阀的操作，例如响应于废气再循环阀的操作，使用电机辅助旋转轴的旋转。旋转轴可以是发动机的任何旋转轴，其可由电机驱动。例如，旋转轴可以是发动机的曲轴、凸轮轴、平衡轴、或任何其它适当的旋转轴。扭矩辅助可被提供以减少和/缓和由废气再循环阀的操作引起的发动机的输出扭矩中的扭矩下降。旋转轴的旋转可通过从电机施加扭矩至旋转轴而进行辅助。由电机提供的辅助可根据废气再循环阀的打开状态进行调节。

方法可包含由于废气再循环阀的操作减少喷射进发动机的汽缸中的燃料量。例如，废气再循环阀的操作可导致进入发动机的进气口的气体中的氧气比例减少。结果是，喷射进汽缸中的燃料量可能减少，例如试图实现汽缸的燃烧室中的反应物的期望的空气燃料比。方法可包含由于喷射进汽缸中的燃料量减少而使用电机辅助旋转轴的旋转。

废气再循环阀的运行样式(operational profile)可由以下中的至少一个限定：打开废气再循环阀的程度、通过废气再循环阀的气体的流速、废气再循环打开持续的时段，即，首先允许气体流过阀的阀和阻止气体流动的阀之间的时段、以及打开和/或关闭废气再循环阀的速度。

电机的运行样式可以随着限定废气再循环阀的运行样式的至少一个因素变化。由电机提供的扭矩辅助的量可随着废气再循环阀打开持续的时段变化。由电机提供的扭矩辅助的量可随着废气再循环阀打开的程度变化。由电机提供的扭矩辅助的量可随着通过废气再循环阀的气体流速变化。由电机提供的扭矩辅助的量可随着打开和/或关闭废气再循环阀的速度变化。在废气再循环阀的打开和使用电机辅助旋转轴的旋转之间可以有延迟。例如，电机的激活可延迟再循环的废气达到汽缸的燃烧室所需的时段。

方法可包含响应于减少发动机的扭矩输出的请求而减少由电机提供的扭矩辅助的量。例如，方法可包含在电机已被激活以辅助旋转轴的旋转并且驾驶员请求发动机的输出扭矩的减少的情况下，减少由电机提供的扭矩辅助的量、或停用电机使得不再提供扭矩辅助。