СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОДЕЙСТВИЯ КРУТЯЩЕМУ МОМЕНТУ, А ТАКЖЕ ДВИГАТЕЛЬ, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКУЮ СИСТЕМУ Российский патент 2020 года по МПК B60K6/485 B60W10/06 B60W10/08 B60W20/15 F02D41/00 F02M26/06 F02M26/35 

Настоящее изобретение относится к способу обеспечения содействия крутящему моменту для вращающегося вала двигателя внутреннего сгорания и, в частности, но не исключительно, относится к обеспечению содействия крутящему моменту для двигателя внутреннего сгорания с турбонагнетателем.

Высокая доля двигателей транспортных средств оснащена турбонагнетателями для улучшения производительности, а также топливной эффективности и уровней выбросов. Двигатели, которые оснащены турбонагнетателями, часто включают в себя систему рециркуляции выхлопных газов (EGR), которая дополнительно уменьшает значения выбросов посредством рециркуляции части выхлопных газов обратно на впуск двигателя. В системе EGR низкого давления (LP-EGR) выхлопные газы повторно вводятся перед впуском компрессора турбонагнетателя. Давление в этом местоположении является низким, даже в условиях высокого наддува двигателя, что обеспечивает рециркуляцию низкого давления выхлопных газов. В отличие от этого, в системе EGR высокого давления (HP-EGR) выхлопные газы повторно вводятся после выпуска компрессора турбонагнетателя и, следовательно, выхлопные газы должны быть рециркулированы с более высоким давлением. Некоторые транспортные средства оснащены двумя турбонагнетателями, которые работают последовательно для увеличения давления впускных газов и рециркулированных выхлопных газов. Газы EGR высокого давления могут быть повторно введены перед или после второго компрессора. Для того, чтобы управлять потоком газов EGR, система EGR может иметь один или более клапанов EGR, выполненных с возможностью управления повторным введением газов EGR обратно на впуск двигателя.

Когда двигатель, оборудованный системой EGR, работает с полной или почти полной нагрузкой, например, максимальным выходным крутящим моментом, клапан EGR будет обычно закрываться, уменьшая поток EGR до нуля. Когда клапан EGR закрыт, может образовываться конденсация перед клапаном по мере охлаждения газов и системы EGR. Когда потребность в крутящем моменте на двигателе уменьшается, клапан EGR открывается для повторного введения газов EGR обратно на впуск двигателя. В результате конденсат, который накопился перед клапаном EGR, выпускается через клапан и во впуск двигателя. Такой выпуск конденсата является нежелательным, в особенности для системы LP EGR, так как большое количество конденсата может повреждать компрессор турбонагнетателя.

Одно решение заключается в периодическом открывании клапана EGR, например, на 3 секунды каждые 30 секунд, для испарения и выпуска накопленной конденсации и для повторного нагрева системы EGR, что помогает уменьшать скорость конденсации. Однако при полной или почти полной нагрузке двигателя открытие клапана EGR уменьшает воздух, доступный для сгорания, и, таким образом, приводит к возмущению крутящего момента, которое заметно водителю.

Согласно аспекту настоящего изобретения, обеспечен способ обеспечения содействия крутящему моменту для вращающегося вала двигателя внутреннего сгорания, причем способ содержит: содействие вращению вращающегося вала с использованием электрической машины в результате работы, например, в ответ на работу, клапана рециркуляции выхлопных газов. Вращающийся вал может представлять собой любой вращающийся вал двигателя, который может быть приведен в движение электрической машиной. Например, вращающийся вал может представлять собой коленчатый вал, кулачковый вал, уравновешивающий вал или любой другой подходящий вращающийся вал двигателя. Содействие крутящему моменту могут обеспечивать для уменьшения и/или сглаживания падения крутящего момента выходного крутящего момента двигателя, вызываемого работой клапана рециркуляции выхлопных газов. Вращению вращающегося вала могут содействовать посредством приложения крутящего момента к вращающемуся валу от электрической машины. Содействие, обеспечиваемое электрической машиной, могут регулировать в зависимости от состояния открытия клапана рециркуляции выхлопных газов.

Способ может содержать уменьшение количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя, в результате работы клапана рециркуляции выхлопных газов. Например, работа клапана рециркуляции выхлопных газов может вызывать уменьшение доли кислорода в газах, которые поступают на впуск двигателя. В результате количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, могут уменьшать, например, в попытке достижения желаемого отношения воздуха к топливу реагентов в камере сгорания цилиндра. Способ может содержать содействие вращению вращающегося вала с использованием электрической машины в результате уменьшения количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр.

Рабочий профиль клапана рециркуляции выхлопных газов могут определять с помощью по меньшей мере одного из: степени, на которую открывают клапан рециркуляции выхлопных газов, скорости потока газа через клапан рециркуляции выхлопных газов, периода, на который рециркуляция выхлопных газов открыта, т.е. периода между клапаном, сначала позволяющим газам протекать через клапан, и клапаном, предотвращающим поток газа, и скорости, с которой клапан рециркуляции выхлопных газов открывают и/или закрывают.

Рабочий профиль электрической машины может представлять собой функцию от по меньшей мере одного из факторов, которые определяют рабочий профиль клапана рециркуляции выхлопных газов. Величина содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, может представлять собой функцию от периода, на который клапан рециркуляции выхлопных газов открыт. Величина содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, может представлять собой функцию от степени, на которую открывается клапан рециркуляции выхлопных газов. Величина содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, может представлять собой функцию от скорости потока газа через клапан рециркуляции выхлопных газов. Величина содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, может представлять собой функцию от скорости, с которой клапан рециркуляции выхлопных газов открывают и/или закрывают. Между открытием клапана рециркуляции выхлопных газов и содействием вращению вращающегося вала с использованием электрической машины может присутствовать задержка. Например, активацию электрической машины могут задерживать на период, необходимый для достижения рециркулированными выхлопными газами камеры сгорания цилиндра.

Способ может содержать уменьшение величины содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, в ответ на запрос на уменьшение выходного крутящего момента двигателя. Например, когда электрическая машина была активирована для содействия вращению вращающегося вала, и водитель запрашивает уменьшение выходного крутящего момента двигателя, способ может содержать уменьшение величины содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, или деактивацию электрической машины так, что содействие крутящему моменту больше не обеспечивают.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, обеспечен способ обеспечения содействия крутящему моменту для вращающегося вала двигателя внутреннего сгорания, причем способ содержит: содействие вращению вращающегося вала посредством приложения крутящего момента к вращающемуся валу от электрической машины, причем содействие, обеспечиваемое электрической машиной, регулируют в зависимости от состояния открытия клапана рециркуляции выхлопных газов.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, обеспечена система содействия крутящему моменту для двигателя внутреннего сгорания, причем система содействия крутящему моменту содержит: клапан рециркуляции выхлопных газов; электрическую машину, связанную с вращающимся валом двигателя; и контроллер, выполненный с возможностью активации электрической машины в результате работы, например, в ответ на работу клапана рециркуляции выхлопных газов.

Электрическая машина может быть связана с коленчатым валом двигателя. Электрическая машина может быть жестко связана с коленчатым валом двигателя. Электрическая машина может быть связана с коленчатым валом двигателя посредством одного или более промежуточных элементов, таких как элемент привода вспомогательных агрегатов. Электрическая машина может быть связана с коленчатым валом на переднем конце двигателя, например, конце двигателя, с которым связаны синхронный привод и/или один или более приводов вспомогательных агрегатов.

Система содействия крутящему моменту может содержать контроллер, выполненный с возможностью функционального соединения системы рециркуляции выхлопных газов с топливной системой двигателя и/или электрической машины.

Клапан рециркуляции выхлопных газов может управлять потоком выхлопного газа в компрессор устройства с наддувом двигателя. Например, клапан рециркуляции выхлопных газов может управлять потоком выхлопного газа в турбонагнетатель и/или нагнетатель. Клапан рециркуляции выхлопных газов может управлять потоком выхлопного газа во впуск для воздуха двигателя. Клапан рециркуляции выхлопных газов может управлять потоком выхлопного газа непосредственно во впускной коллектор двигателя. Электрическая машина может быть связана с коленчатым валом двигателя посредством одного или более промежуточных элементов.

Может быть обеспечен двигатель, содержащий по меньшей мере одну из вышеупомянутых систем содействия крутящему моменту.

Изобретение также обеспечивает программное обеспечение, такое как компьютерная программа или компьютерный программный продукт, для выполнения любых из способов, описанных здесь, и считываемую компьютером среду, имеющую хранящуюся в ней программу для выполнения любых из способов, описанных здесь. Компьютерная программа, реализующая изобретение, может храниться в считываемой компьютером среде, или она может, например, иметь форму сигнала, такого как загружаемый сигнал данных, обеспечиваемый с веб-сайта в Интернете, или она может иметь любую другую форму.

Таким образом, согласно первому объекту настоящего изобретения создан способ обеспечения содействия крутящему моменту для вращающегося вала двигателя внутреннего сгорания, при котором осуществляют содействие вращению вращающегося вала с использованием электрической машины в ответ на работу клапана рециркуляции выхлопных газов.

Предпочтительно, величина содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, представляет собой функцию от периода, в течение которого открыт клапан рециркуляции выхлопных газов.

Предпочтительно, величина содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, представляет собой функцию от степени, на которую открывается клапан рециркуляции выхлопных газов.

Предпочтительно, дополнительно осуществляют уменьшение количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя, в ответ на работу клапана рециркуляции выхлопных газов.

Предпочтительно, содействие крутящему моменту обеспечивают при уменьшении количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя.

Предпочтительно, имеется задержка между открытием клапана рециркуляции выхлопных газов и содействием вращению вращающегося вала с использованием электрической машины.

Предпочтительно, дополнительно осуществляют уменьшение величины содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, в ответ на потребность водителя в уменьшенном выходном крутящем моменте от двигателя.

Согласно второму объекту настоящего изобретения создана система содействия крутящему моменту для двигателя внутреннего сгорания, содержащая клапан рециркуляции выхлопных газов; электрическую машину, связанную с вращающимся валом двигателя; и контроллер, выполненный с возможностью активации электрической машины в ответ на работу клапана рециркуляции выхлопных газов.

Предпочтительно, клапан рециркуляции выхлопных газов выполнен с возможностью управления потоком выхлопного газа в компрессор устройства с наддувом двигателя.

Предпочтительно, клапан рециркуляции выхлопных газов выполнен с возможностью управления потоком выхлопного газа непосредственно во впускной коллектор двигателя.

Предпочтительно, вращающийся вал содержит коленчатый вал двигателя, причем электрическая машина связана с коленчатым валом посредством одного или более промежуточных элементов.

Предпочтительно, вращающийся вал содержит коленчатый вал двигателя, причем электрическая машина связана с коленчатым валом на переднем конце двигателя.

Согласно третьему объекту изобретения создан двигатель, содержащий по меньшей мере одну вышеописанную систему содействия крутящему моменту.

Для устранения ненужного дублирования усилий и повторения текста в описании определенные признаки описаны в отношении только одного или нескольких аспектов или вариантов выполнения изобретения. Однако следует понимать, что там, где это технически возможно, признаки, описанные в отношении любого аспекта или варианта выполнения изобретения, также могут быть использованы с любым другим аспектом или вариантом выполнения изобретения.

Для лучшего понимания настоящего изобретения и для более ясной демонстрации того, как оно может быть осуществлено, теперь будет сделана ссылка, путем примера, на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематическое изображение двигателя для транспортного средства;

Фиг. 2 - графическое представление выходного крутящего момента относительно скорости двигателя; и

Фиг. 3 - система содействия крутящему моменту.

Со ссылкой на Фиг. 1 описан узел 1 двигателя для двигателя 3 внутреннего сгорания моторного транспортного средства согласно вариантам выполнения настоящего изобретения. Воздух может поступать в канал 5 для впуска воздуха через впуск 7 и затем проходить через воздушный фильтр 9. Воздух может затем проходить через компрессор 11а устройства с наддувом, например, турбонагнетателя 11. Турбонагнетатель 11 может улучшать выходную мощность двигателя и уменьшать выбросы. Обычно турбонагнетатель 11 выполнен с турбиной 11b с приводом от выхлопных газов, приводящей в движение компрессор 11а, установленный на этом же валу. Охладитель наддувочного воздуха может быть обеспечен после компрессора 11а турбонагнетателя. Охладитель наддувочного воздуха может дополнительно увеличивать плотность воздуха, поступающего в двигатель 3 внутреннего сгорания, тем самым улучшая его производительность. Воздух может затем поступать в двигатель 3 внутреннего сгорания через дроссельную заслонку 13, выполненную с возможностью изменения массового потока воздуха в двигатель внутреннего сгорания.

В особом варианте выполнения настоящего изобретения двигатель 3 внутреннего сгорания содержит дизельный двигатель, однако также предусмотрено, что двигатель 3 может представлять собой двигатель с искровым зажиганием. Как изображено на Фиг. 1, двигатель 3 внутреннего сгорания может содержать несколько цилиндров 15a-d, и воздух может протекать в каждый из этих цилиндров в подходящее время в цикле двигателя, который определен одним или более клапанами (не показаны).

Выхлопные газы, выходящие из двигателя 3 внутреннего сгорания, могут поступать в выхлопной канал 19, выполненный с возможностью приема выхлопных газов из двигателя и выпуска их через выхлопной выпуск 21. Выхлопные газы в выхлопном канале 19 могут проходить через турбину 11b турбонагнетателя. Один или более модулей 23 обработки выхлопных газов могут быть обеспечены после турбины 11b, например, для уменьшения выбросов из выхлопа двигателя.

Также может быть обеспечен первый контур 25 рециркуляции выхлопных газов, например, контур рециркуляции выхлопных газов низкого давления (LP-EGR), выполненный с возможностью выборочной рециркуляции выхлопных газов из двигателя 3 внутреннего сгорания обратно в двигатель внутреннего сгорания. Первый контур 25 рециркуляции выхлопных газов может быть обеспечен около турбонагнетателя 11 так, что выхлопные газы, выходящие из турбины 11b, могут быть рециркулированы во впуск компрессора 11а. Первый контур 25 рециркуляции выхлопных газов может содержать первый канал 27 рециркуляции выхлопных газов, который может ответвляться от основного тракта выхлопного потока, например, выхлопные газы могут быть отклонены от основного тракта выхлопного потока для протекания через первый канал 27 рециркуляции выхлопных газов. Первый канал 27 рециркуляции выхлопных газов может ответвляться от основного тракта выхлопного потока после модуля 23 обработки выхлопных газов (и перед дополнительным модулем обработки выхлопных газов, если он обеспечен). Первый контур 25 рециркуляции выхлопных газов может дополнительно содержать первый клапан 29 рециркуляции, который может управлять величиной рециркуляции через первый канал 27 рециркуляции выхлопных газов. В варианте выполнения, показанном на Фиг. 1, первый клапан 29 рециркуляции управляет потоком рециркуляции выхлопных газов в компрессор 11а турбонагнетателя. В дополнение, охладитель выхлопных газов (не показан) может быть обеспечен в контуре 25 рециркуляции выхлопных газов для охлаждения газов в первом контуре 25 рециркуляции выхлопных газов.

Также может быть обеспечен второй контур 31 EGR, например, контур рециркуляции выхлопных газов высокого давления (HP-EGR), выполненный с возможностью выборочной рециркуляции выхлопных газов из двигателя 3 внутреннего сгорания обратно в двигатель внутреннего сгорания. Второй контур 31 EGR может быть обеспечен около двигателя 3, при этом выхлопные газы, выходящие из двигателя 3, рециркулируются на впуск воздуха двигателя 3, например, непосредственно во впускной коллектор двигателя. Второй контур 31 рециркуляции выхлопных газов может содержать второй канал 33 рециркуляции выхлопных газов, которая может ответвляться от основного тракта выхлопного потока, например, газы могут быть отклонены от основного тракта выхлопного потока для протекания через второй канал 33 рециркуляции выхлопных газов. Второй канал 33 рециркуляции выхлопных газов может ответвляться от основного тракта выхлопного потока в точке между двигателем 3 и турбиной 11b турбонагнетателя. Соответственно, выхлопные газы во втором контуре 31 EGR могут находиться при более высоком давлении, чем выхлопные газы в первом контуре 25 EGR. Второй контур 31 рециркуляции выхлопных газов может содержать второй клапан 35 рециркуляции, который может управлять величиной рециркуляции во втором контуре 31 EGR.

Когда двигатель 3 работает с полной или почти полной нагрузкой, например, во время периода высокого или максимального выходного крутящего момента, клапан 29, 35 EGR будет обычно закрываться, уменьшая поток EGR до нуля. Когда клапан 29, 35 EGR закрыт, может образовываться конденсация перед клапаном 29, 35 по мере охлаждения газов EGR и контура 25, 31 EGR. Когда потребность в крутящем моменте на двигателе уменьшается, клапан 29, 35 EGR открывается для повторного введения газов EGR обратно на впуск двигателя. В результате конденсат, который накопился перед клапаном 29, 35 EGR, выпускается через клапан 29, 35 EGR и во впуск двигателя, что может влиять на работу двигателя посредством изменения отношений реагентов в камерах сгорания цилиндров 15a-d двигателя. Одна проблема, в частности, может возникать в контуре LP-EGR, так как конденсат выпускается в турбонагнетатель 11, что может повреждать компрессор 11а турбонагнетателя 11.

Для того, чтобы уменьшать скопление конденсата вблизи клапана 29 EGR, например, во время периода высокой выходной мощности двигателя, клапан 29, 35 EGR может периодически открываться для нагрева клапана 29, 35 EGR и связанной системы трубопроводов контура 25, 31 EGR, что помогает уменьшать скорость конденсации и, следовательно, количество выпускаемого конденсата. Например, клапан 29, 35 EGR может открываться на период приблизительно 3 секунды каждые 30 секунд или любой другой подходящий период/интервал.

Однако поток EGR может уменьшать отношение воздуха к топливу в цилиндре, например, посредством увеличения отношения азота и/или диоксида углерода к кислороду во впуске для воздуха двигателя 3. В связи с этим выходной крутящий момент двигателя 3 может колебаться в результате потока EGR, что может быть заметно водителю, в особенности при полной или почти полной нагрузке двигателя. Более того, для того, чтобы решать проблему уменьшения отношения воздуха к топливу в цилиндре и избегать траты топлива, количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, может быть уменьшено в попытке возвращения отношения воздуха к топливу до желаемого отношения. Однако такое действие приводит к уменьшению выходного крутящего момента двигателя.

Фиг. 2 показывает графическое представление выходного крутящего момента 110 двигателя 3 относительно времени для двигателя, имеющего по меньшей мере один из контуров 25, 31 EGR. Фиг. 2 также показывает отношение между событием 120 работы клапана одного из клапанов 29, 35 EGR, например, клапана EGR системы LP-EGR, и событием 130 падения крутящего момента в выходном крутящем моменте 110. Для того, чтобы преодолевать событие 130 падения крутящего момента, настоящее изобретение обеспечивает способ 100 и систему 37 для содействия вращению вращающегося вала с использованием электрической машины в ответ на работу по меньшей мере одного клапана 29, 35 EGR.

На Фиг. 2 двигатель 3 работает с максимальной или почти с максимальной выходной мощностью в течение периода P0. Во время периода P0 желательно поддерживать клапан 29, 35 EGR в закрытом положении для того, чтобы максимизировать отношение воздуха к топливу в камере сгорания цилиндров 15a-d двигателя так, что двигатель 3 работает с его максимальной или почти с его максимальной выходной мощностью. Однако, как описано выше, клапан 29, 35 EGR может периодически открываться и закрываться для того, чтобы уменьшать количество конденсата, который образуется перед клапаном 29, 35 EGR. В результате выходная мощность двигателя 3 может падать в результате рециркуляции выхлопных газов во впуск двигателя 3.

Как показано на Фиг. 3, система 37 содействия крутящему моменту содержит электрическую машину 39, которая связана с вращающимся валом 41, например, коленчатым валом, двигателя 3. Электрическая машина 39 может представлять собой любой подходящий тип электрической машины 39, которая выполнена с возможностью содействия вращению коленчатого вала. Например, электрическая машина 39 может представлять собой электрический мотор или электрический мотор-генератор. Электрическая машина 39 может быть непосредственно связана, например, жестко связана, с коленчатым валом. В другом варианте выполнения электрическая машина 39 может быть связана с коленчатым валом посредством одного или более промежуточных элементов, например, элемента привода вспомогательных агрегатов, такого как шестерня, шкив, приводной ремень или приводная цепь. Муфта (не показана) может быть обеспечена между электрической машиной 39 и коленчатым валом двигателя 3 так, что электрическая машина 39 может быть выборочно сцеплена и отцеплена от коленчатого вала в зависимости от потребности в мгновенном крутящем моменте от электрической машины 39. Когда содействие крутящему моменту от электрической машины 39 не требуется, предпочтительно отцеплять муфту для уменьшения сопротивления на двигателе 3.

В варианте выполнения, показанном на Фиг. 3, электрическая машина 39 связана с передним концом 43 коленчатого вала двигателя 3. В контексте настоящего изобретения термин «передний конец» понимается как конец двигателя 3, противоположный «заднему концу» 45, с которым связана трансмиссия. В связи с этим электрическая машина 39 может быть связана с концом коленчатого вала, который продолжается через переднюю часть кожуха двигателя и который может быть выполнен с возможностью приведения в движение синхронного привода двигателя 3. Однако в одном или более альтернативных вариантах выполнения электрическая машина 39 может быть связана с любым подходящим участком коленчатого вала. Например, электрическая машина 39 может быть связана с участком коленчатого вала, который продолжается от заднего конца кожуха двигателя и который может быть выполнен с возможностью приведения в движение трансмиссии.

Система 37 содействия крутящему моменту содержит контроллер 47, который выполнен с возможностью активации и/или деактивации электрической машины 39. Контроллер 47 может быть функционально соединен с контуром 25, 31 EGR так, что он способен определять один или более рабочих параметров клапана 29, 35 EGR. Например, контроллер 47 может быть выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного из: степени, на которую открывается клапан рециркуляции выхлопных газов, скорости потока газа через клапан рециркуляции выхлопных газов, периода, на который рециркуляция выхлопных газов открыта, т.е. периода между клапаном, сначала позволяющим газам протекать через клапан, и клапаном, предотвращающим поток газа, и скорости, с которой клапан рециркуляции выхлопных газов открывается и/или закрывается.

Контроллер 47 может быть функционально соединен с двигателем 3 так, что контроллер 47 способен определять один или более рабочих параметров двигателя 3. Например, контроллер 47 может быть выполнен с возможностью определения выходного крутящего момента от коленчатого вала двигателя 3. Таким образом, контроллер 47 может быть выполнен с возможностью управления работой системы 37 содействия крутящему моменту в зависимости от одного или более рабочих параметров контура 25, 31 EGR и/или двигателя 3. Дополнительно, контроллер 47 может быть функционально соединен с системой 49 впрыска топлива двигателя так, что контроллер способен управлять количеством топлива, впрыскиваемого в каждый из цилиндров 15a-d двигателя, и/или временем события впрыска топлива. Например, контроллер 47 может быть выполнен с возможностью уменьшения количества топлива, впрыскиваемого в один или более цилиндров, и/или задержки одного или более событий впрыска топлива в ответ на работу клапана 29, 35 EGR.

Контроллер 47 выполнен с возможностью определения рабочего состояния клапана 29, 35 EGR и активации электрической машины 39 для того, чтобы увеличивать крутящий момент, прикладываемый к трансмиссии транспортного средства. Например, контроллер может быть выполнен с возможностью вынесения определения, открыт или закрыт клапан 29, 35 EGR, и управления работой электрической машины 39 соответственно для компенсации события 130 падения крутящего момента, которое будет в противном случае возникать.

Например, когда имеется первое событие 120а работы клапана, имеющее рабочий период P1, и второе событие 120b работы клапана, имеющее рабочий период P2, контроллер 47 может быть выполнен с возможностью управления электрической машиной 39 так, что рабочий период P3 первого события 140а содействия крутящему моменту соответствует рабочему периоду P1, а рабочий период P4 второго события 140b содействия крутящему моменту соответствует рабочему периоду P2. В примере, показанном на Фиг. 2, рабочий период P3 первого события 140а содействия крутящему моменту равен рабочему периоду P1, а рабочий период P4 второго события 140b содействия крутящему моменту равен рабочему периоду P2. Однако рабочий период события 140 содействия крутящему моменту может иметь любое подходящее отношение с рабочим периодом события 120 работы клапана. Уровень содействия крутящему моменту и/или скорость, с которой обеспечивается содействие крутящему моменту, могут быть связаны подобным образом с величиной, на которую клапан 29, 35 EGR открывается, и/или скоростью, с которой клапан 29, 35 EGR открывается.

В примере, показанном на Фиг. 2, начало первого события 140а содействия крутящему моменту задерживается на период P5 от начала первого события 120а работы клапана. Подобным образом, начало второго события 140b содействия крутящему моменту задерживается на период P6 от начала второго события 120b работы клапана. Период P5 отличается от P6, как показано на Фиг. 2. Однако период P5 может быть таким же, как и P6. В некоторых ситуациях задержка активации электрической машины 39 может быть благоприятной, так как имеется задержка между открытием клапана 29, 35 EGR и получающимся в результате уменьшением массового потока кислорода, поступающего в цилиндры 15a-d. Более того, количество впрыскиваемого топлива может быть уменьшено наряду с фактическим кислородом, доступным для сгорания в цилиндрах 15a-d. Таким образом, работа электрической машины 39 может быть отрегулирована по времени для соответствия изменению отношения воздуха к топливу в камере сгорания цилиндров 15a-d.

Изобретение обеспечивает способ 100 и систему 37 для противодействия падению 130 крутящего момента, когда клапан 29, 35 EGR открыт, например, для испарения накопленной конденсации. При открытии клапана 29, 35 EGR выходной крутящий момент 110 двигателя может быть ограничен из-за уменьшенной доли кислорода во впуске для воздуха двигателя, например, на пределе дымления на дизельном двигателе. В результате топливо, доставляемое цилиндру, может быть уменьшено, например, для решения проблемы стехиометрического отношения реагентов в цилиндре. В ответ на работу клапана 29, 35 EGR и/или системы впрыска топлива электрическая машина 39 активируется для содействия вращению коленчатого вала. Таким образом, по мере того, как производительность двигателя 3 начинает падать, электрическая машина 39 обеспечивает содействие крутящему моменту для коленчатого вала для того, чтобы компенсировать падение 130 крутящего момента, испытываемое, когда клапан 29, 35 EGR открывается.

Благоприятно использование электрической машины 39 для содействия вращению коленчатого вала, так как электрическая машина 39 имеет очень быстрый ответ на крутящий момент и, таким образом, хорошо подходит для уравновешивания изменений выходного крутящего момента двигателя. Посредством использования электрической машины 39 для содействия вращению коленчатого вала водитель не будет испытывать падение 130 крутящего момента, которое может возникать во время устранения конденсации. Настоящее изобретение в связи с этим является предпочтительным, так как оно обеспечивает регулярное устранение конденсата из контура 25, 31 EGR без какой-либо заметной потери производительности. Это может помогать предотвращать повреждение компрессора 11а турбонагнетателя посредством больших количеств конденсата, поступающего во впуск компрессора 11а.

Специалистами в области техники будет принято во внимание, что, несмотря на то, что изобретение было описано путем примера со ссылкой на один или более примеров, оно не ограничено раскрытыми примерами, и что альтернативные примеры могут быть созданы без отклонения от объема изобретения, который определен приложенной формулой изобретения.

Изобретение относится к способу обеспечения содействия крутящему моменту для вращающегося вала двигателя внутреннего сгорания. Разработан способ (100) обеспечения содействия крутящему моменту для вращающегося вала двигателя (3) внутреннего сгорания. Способ (100) включает: содействие вращению вращающегося вала с использованием электрической машины (39) в ответ на работу клапана (29, 35) рециркуляции выхлопных газов таким образом, что имеется задержка между открытием клапана рециркуляции выхлопных газов и содействием вращению вращающегося вала с использованием электрической машины. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ применения системы содействия крутящему моменту для обеспечения содействия крутящему моменту для вращающегося вала двигателя внутреннего сгорания, при котором:

осуществляют содействие вращению вращающегося вала с использованием электрической машины, активируемой контроллером системы содействия крутящему моменту в ответ на работу клапана рециркуляции выхлопных газов, таким образом, что имеется задержка между открытием клапана рециркуляции выхлопных газов и содействием вращению вращающегося вала с использованием электрической машины.

2. Способ по п. 1, при котором величина содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, представляет собой функцию от периода, в течение которого открыт клапан рециркуляции выхлопных газов.

3. Способ по п. 1 или 2, при котором величина содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, представляет собой функцию от степени, на которую открывается клапан рециркуляции выхлопных газов.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором дополнительно осуществляют уменьшение количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя, в ответ на работу клапана рециркуляции выхлопных газов.

5. Способ по п. 4, при котором содействие крутящему моменту обеспечивают при уменьшении количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором дополнительно осуществляют уменьшение величины содействия крутящему моменту, обеспечиваемого электрической машиной, в ответ на потребность водителя в уменьшенном выходном крутящем моменте от двигателя.

7. Система содействия крутящему моменту для двигателя внутреннего сгорания, содержащая:

клапан рециркуляции выхлопных газов;

электрическую машину, связанную с вращающимся валом двигателя; и

контроллер, выполненный с возможностью активации электрической машины в ответ на работу клапана рециркуляции выхлопных газов и выполненный с возможностью обеспечения задержки активации электрической машины в течение периода времени после работы клапана рециркуляции выхлопных газов.

8. Система содействия крутящему моменту по п. 7, в которой клапан рециркуляции выхлопных газов выполнен с возможностью управления потоком выхлопного газа в компрессор устройства с наддувом двигателя.

9. Система содействия крутящему моменту по п. 7 или 8, в которой клапан рециркуляции выхлопных газов выполнен с возможностью управления потоком выхлопного газа непосредственно во впускной коллектор двигателя.

10. Система содействия крутящему моменту по любому из пп. 7-9, в которой вращающийся вал содержит коленчатый вал двигателя, причем электрическая машина связана с коленчатым валом посредством одного или более промежуточных элементов.

11. Система содействия крутящему моменту по любому из пп. 7-10, в которой вращающийся вал содержит коленчатый вал двигателя, причем электрическая машина связана с коленчатым валом на переднем конце двигателя.

12. Двигатель, содержащий по меньшей мере одну систему содействия крутящему моменту по любому из пп. 7-11.