[发明专利]一种发动机系统以及控制该发动机系统的方法

说明书

本公开涉及一种发动机系统以及控制该发动机系统的方法，该发动机系统具有用于压缩内燃机燃烧气流的电动压缩机和排气驱动涡轮增压器，所述方法包括：定义燃烧气流的总压力比目标，以及定义分配因数以计算总压力比目标的第一部分和总压力比目标的第二部分。总压力比目标的第一部分和总压力比目标的第二部分的总和等于总压力比目标。控制电动压缩机以提供总压力比目标的第一部分，并且控制排气驱动涡轮增压器以提供总压力比目标的第二部分。

技术领域

本公开总体上涉及一种具有用于压缩内燃机的燃烧气流的电动压缩机和排气驱动涡轮增压器两者的发动机系统，以及控制该发动机系统的方法。

背景技术

内燃机将燃烧气流与燃料混合，然后燃烧燃烧室中的燃料/气体混合物以发电。燃料/气体混合物的燃烧产生排出气流。燃烧气流可以在与燃料混合之前受压缩以增加内燃机的输出功率。排气驱动涡轮增压器利用来自内燃机的排出气流驱动涡轮机，涡轮机又驱动压缩机压缩燃烧气流。电动压缩机使用诸如电动机的电动设备来驱动压缩机压缩燃烧气流。

发明内容

提供了一种控制发动机系统的方法。发动机系统包括电动压缩机和排气驱动涡轮增压器两者，用于压缩内燃机的燃烧气流。该方法包括定义燃烧气流的总压力比目标，并定义分配因数以计算总压力比目标的第一部分和总压力比目标的第二部分。总压力比目标的第一部分和总压力比目标的第二部分的总和等于总压力比目标。控制电动压缩机以提供总压力比目标的第一部分，并且控制排气驱动涡轮增压器以提供总压力比目标的第二部分。

控制发动机系统的方法还可以包括在瞬态车辆运行工况期间连续地重新定义分配因数。瞬态车辆运行状况包括重新定义总压力比目标。针对分配因数的每个重新定义的值重新计算总压力比目标的第一部分和总压力比目标的第二部分。

在控制发动机系统的方法的一个方面中，将定义分配因数进一步定义为将分配因数的值定义为大于等于0且小于等于1。分配因数具有第一限制值1，以及第二限制值0。当分配因数具有等于1的值时，在瞬态车辆运行工况结束时提供的总压力比目标由排气驱动涡轮增压器传送。当分配因数具有等于0的值时，在瞬态车辆运行工况结束时提供的总压力比目标由电动压缩机传送。

在控制发动机系统的方法的另一方面中，总压力比目标的第二部分由下面的等式1)计算。

β₂＝μ·β_tot+1-μ 1)

参考等式1，β₂是由排气驱动涡轮增压器提供的总压力比目标的第二部分，β_tot是总压力比目标，且μ是分配因数。

在控制发动机系统的方法的另一方面中，总压力比目标的第一部分由下面的等式2)计算。

参考等式2，β₁是由电动压缩机提供的总压力比目标的第一部分，β_tot是总压力比目标，且β_act是由排气驱动涡轮增压器提供的当前压力比。

在控制发动机系统的方法的另一方面中，该方法可以进一步包括确定分配因数的目标最小值。定义分配因数可以进一步包括将分配因数定义为包括大于等于分配因数的目标最小值的值。确定分配因数的目标最大值可以包括：通过参考将经过电动压缩机的气流与来自电动压缩机的最大可能的压力比相联系的表来确定对于经过电动压缩机的当前气流的来自电动压缩机的最大可能的压力比。

在控制发动机系统的方法的另一方面中，分配因数的最小目标值由下面的等式3)计算。

参考等式3，μ_min是分配因数的最小目标值，β_tot是总压力比目标，β_max是对于经过电动压缩机的当前气流的来自电动压缩机的最大可能的压力比。