發(fā)動機可包括電子操作的節(jié)氣門以調(diào)整進入發(fā)動機內(nèi)的氣流。節(jié)氣門可針對較大駕駛員需求扭矩打開并針對較小駕駛員需求扭矩關閉。節(jié)氣門的位置可經(jīng)由一個或多個節(jié)氣門位置傳感器監(jiān)測和校正。一個或多個節(jié)氣門位置傳感器可表現(xiàn)出劣化。劣化可使實現(xiàn)期望水平的節(jié)氣門控制性能更加困難。一種在存在感知到的節(jié)氣門傳感器劣化的情況下控制節(jié)氣門的方式是將節(jié)氣門命令至基本關閉位置(例如，打開小于全范圍的百分之五)或限制節(jié)氣門的打開量。然而，將節(jié)氣門限制為較小的打開量可使車輛駕駛員更加難以到達服務位置。

技術實現(xiàn)要素：

本文發(fā)明人已經(jīng)認識到上述缺點并且已經(jīng)開發(fā)了用于經(jīng)由與節(jié)氣門組合的控制器操作發(fā)動機的方法/途徑，該方法包括：響應于節(jié)氣門劣化的指示而經(jīng)由控制器將節(jié)氣門命令至某位置；以及響應于節(jié)氣門劣化的指示而經(jīng)由控制器啟用電壓縮機。

通過啟用電壓縮機并且命令發(fā)動機節(jié)氣門打開，可以在存在節(jié)氣門劣化的情況下響應于駕駛員需求扭矩而提供控制發(fā)動機氣流的技術效果。具體地，電壓縮機的速度可經(jīng)調(diào)節(jié)以遵循用于電壓縮機的壓縮機特性圖的扼流線(choked flow line)，使得可控制發(fā)動機氣流，同時可使節(jié)氣門操作劣化。

本說明書可提供若干優(yōu)點。具體地，所述途徑可在節(jié)氣門劣化的工況期間提供改善的車輛駕駛性能。進一步地，該途徑可在節(jié)氣門劣化的工況期間提供較大發(fā)動機操作范圍。更進一步地，該途徑可包括響應于電壓縮機和節(jié)氣門劣化的附加的減緩動作。

本說明書的以上優(yōu)點和其他優(yōu)點以及特征從下面單獨的或結合附圖的具體實施方式中將顯而易見。

應該理解，提供上述發(fā)明內(nèi)容以便以簡化的形式介紹在具體實施方式中進一步描述的所選概念。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，所述主題的范圍由隨附權利要求唯一地限定。此外，所要求保護的主題并不限于解決上述或本公開任何部分提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出了發(fā)動機的示意圖；

圖2示出了根據(jù)本說明書的說明發(fā)動機氣流的示意圖；

圖3示出了示例性發(fā)動機操作順序；

圖4示出了包括扼流線的示例壓縮機特性圖；以及

圖5示出了在存在節(jié)氣門劣化的情況下用于操作發(fā)動機的示例方法。

具體實施方式

本說明書涉及操作包括電操作的節(jié)氣門的發(fā)動機。節(jié)氣門可定位到預定打開量，并且發(fā)動機氣流可以經(jīng)由響應于駕駛員需求扭矩調(diào)節(jié)電壓縮機的速度以控制發(fā)動機扭矩而被控制。圖1示出了包括兩個壓縮機的示例發(fā)動機。如圖2所示，空氣可以在發(fā)動機進氣道中流動。在存在節(jié)氣門劣化的情況下用于控制發(fā)動機氣流和扭矩的示例發(fā)動機操作順序在圖3中示出。壓縮機的扼流線在圖4中示出。最后，圖5示出了在存在節(jié)氣門劣化的情況下用于操作發(fā)動機的方法。

參照圖1，包括多個汽缸的內(nèi)燃發(fā)動機10由電子發(fā)動機控制器12控制，在圖1中示出所述多個汽缸中的一個汽缸。發(fā)動機10包括燃燒室30和汽缸壁32，其中活塞36定位在汽缸壁32中并連接至曲軸40。燃燒室30被示出為經(jīng)由相應的進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48連通。每個進氣門和排氣門可由進氣凸輪51和排氣凸輪53操作。進氣凸輪51的位置可由進氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可由排氣凸輪傳感器57確定。

燃料噴射器66被示出為被定位成將燃料直接噴射至汽缸30中，這是本領域的技術人員已知的直接噴射。另選地，燃料可噴射至進氣道，這是本領域的技術人員已知的進氣道噴射。燃料噴射器66與由控制器12提供的脈沖寬度成比例地遞送液體燃料。燃料由包括燃料箱(未示出)、燃料泵(未示出)和燃料軌(未示出)的燃料系統(tǒng)遞送至燃料噴射器66。另外，進氣歧管44被顯示為與任選的電子節(jié)氣門62連通，該電子節(jié)氣門62調(diào)節(jié)節(jié)流板64的位置以控制來自進氣升壓室46的氣流。

壓縮機162從發(fā)動機空氣入口42汲取空氣以供應升壓室46。排氣使經(jīng)由軸161耦接至壓縮機162的渦輪164轉(zhuǎn)動。排氣驅(qū)動的壓縮機旁通閥175可經(jīng)由來自控制器12的信號進行電操作。壓縮機旁通閥175允許加壓空氣循環(huán)回到壓縮機入口以限制升壓壓力。類似地，廢氣門致動器72允許排氣繞過渦輪164，使得在變化的工況下可以控制升壓壓力。

電驅(qū)動的壓縮機150可經(jīng)由控制器12選擇性地啟用。來自電能儲存裝置和/或交流發(fā)電機(未示出)的電能供應能量以旋轉(zhuǎn)電驅(qū)動的壓縮機150。電驅(qū)動的壓縮機旁通通道37包括電驅(qū)動的壓縮機旁通閥153，該旁通閥153可以選擇性地打開以允許空氣從壓縮機162流動穿過增壓空氣冷卻器151并且流動到升壓室46而不穿過電驅(qū)動的壓縮機150。增壓空氣冷卻器151冷卻進入發(fā)動機進氣道171的空氣。增壓空氣冷卻器151可以是空氣-空氣冷卻器或液體-空氣冷卻器。

無分電器點火系統(tǒng)88響應于控制器12經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點火火花。通用或?qū)捰蚺艢庋?UEGO)傳感器126被顯示為耦接到催化變換器70上游的排氣歧管48。另選地，雙態(tài)排氣氧傳感器可替代UEGO傳感器126。

在一個示例中，變換器70可包括多個催化劑磚。在另一個示例中，可以使用多個排放控制裝置，每個排放控制裝置均具有多個磚。在一個示例中，變換器70可為三元型催化器。

控制器12在圖1中被示為常規(guī)微型計算機，其包括：微處理器單元102、輸入/輸出端口104、只讀存儲器(非瞬時)106、隨機存取存儲器108、不失效存儲器110和常規(guī)數(shù)據(jù)總線?？刂破?2被顯示為從耦接到發(fā)動機10的傳感器接收各種信號，除了先前討論的那些信號以外，還包括：來自耦接到冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT)；耦接到加速器踏板130用于感測由腳132調(diào)節(jié)的加速器位置的位置傳感器134；來自濕度傳感器19的周圍空氣濕度；來自耦接到進氣歧管44的壓力傳感器121的發(fā)動機歧管壓力(MAP)的測量；來自耦接到升壓室46或另選地在電驅(qū)動的壓縮機150上游的壓力傳感器122的升壓壓力或節(jié)氣門入口壓力的測量；來自感測曲軸40的位置的霍爾效應傳感器118的發(fā)動機位置傳感器；來自傳感器120(熱絲式空氣流量計)的進入發(fā)動機的空氣質(zhì)量的測量；以及來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測量。發(fā)動機位置傳感器118在曲軸每轉(zhuǎn)產(chǎn)生預定數(shù)目的等間隔脈沖，由此可確定發(fā)動機速度(RPM)。

在一些示例中，發(fā)動機可耦接到混合動力車輛中的電動馬達/電池系統(tǒng)?；旌蟿恿囕v可具有并行配置、串行配置或它們的變型或組合。進一步地，在一些示例中，可采用其他發(fā)動機配置，例如柴油發(fā)動機。

在操作期間，發(fā)動機10內(nèi)的每個汽缸通常經(jīng)歷四沖程循環(huán)：該循環(huán)包括進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。在進氣沖程期間，通常排氣門54關閉且進氣門52打開。空氣經(jīng)由進氣歧管44引入燃燒室30中，并且活塞36移動至汽缸底部，以便增大燃燒室30內(nèi)的容積?；钊?6靠近汽缸底部并且在其沖程的末尾(例如，當燃燒室30處于其最大容積時)的位置通常被本領域技術人員稱為下止點(BDC)。在壓縮沖程期間，進氣門52和排氣門54關閉?；钊?6朝向汽缸蓋移動，以便壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣?；钊?6在其沖程末尾并且最靠近汽缸蓋(例如，當燃燒室30處于其最小容積時)的點通常被本領域技術人員稱之為上止點(TDC)。在下文被稱為噴射的過程中，燃料被引入燃燒室中。在下文被稱為點火的過程中，噴射的燃料由已知的點火工具諸如火花塞92點燃，從而導致燃燒。在膨脹沖程期間，膨脹氣體將活塞36推回到BDC。曲軸40將活塞移動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)扭矩。最后，在排氣沖程期間，排氣門54打開以將燃燒過的空氣燃料混合物釋放到排氣歧管48，并且活塞返回到TDC。需注意，上文僅僅作為示例進行描述，并且進氣門和排氣門打開正時和/或關閉正時可以變化，諸如以提供正氣門重疊或負氣門重疊、進氣門延遲關閉或各種其他示例。

空氣在進入發(fā)動機進氣歧管44之前從發(fā)動機空氣入口42經(jīng)過壓縮機162、增壓空氣冷卻器151、電驅(qū)動的壓縮機150和節(jié)氣門62流動穿過發(fā)動機?？諝庠谧鳛槿紵碑a(chǎn)物或空氣前進至排氣歧管48之前從發(fā)動機進氣歧管44進入燃燒室30。然后，空氣和/或燃燒副產(chǎn)物在通過渦輪164和穿過變換器70之后被釋放至大氣中。因此，根據(jù)氣流穿過發(fā)動機10的方向，發(fā)動機空氣入口42在壓縮機162、增壓空氣冷卻器151、電驅(qū)動的壓縮機150和燃燒室30的上游。

現(xiàn)在參照圖2，示出根據(jù)本說明書的一方面的發(fā)動機氣流的示意圖。圖2示出圖1所示的發(fā)動機部件中的氣流。圖2所示的以與圖1所示的相同數(shù)值標記的元件是圖1所示的相同元件。進一步地，所述元件以相同方式起作用。因此，為了簡潔的目的，省略對這些元件的描述。

在可存在渦輪增壓器滯后或節(jié)氣門劣化的發(fā)動機工況期間，閥153可被關閉，使得空氣在穿過電子節(jié)氣門62之前從壓縮機162流動到電驅(qū)動的壓縮機150。當閥153被關閉時，空氣在箭頭201所示的方向上流動穿過發(fā)動機進氣道171。當壓縮機162可提供等于或大于期望發(fā)動機氣流的氣流時，閥153可被打開，并且電驅(qū)動的壓縮機150可被停用。當閥153打開并且電驅(qū)動的壓縮機被停用時，空氣在箭頭205所示的方向上流動穿過發(fā)動機進氣道171。當電驅(qū)動的壓縮機150被啟用并且閥153打開時，氣流可以在與箭頭205所示的方向相反的方向上。如箭頭210所示，空氣流入發(fā)動機10中。當閥153打開或關閉時，空氣可流入發(fā)動機10中。

電驅(qū)動的壓縮機150的速度可經(jīng)由改變供應到壓縮機150的電流而改變。改變壓縮機速度可增加或減小升壓室46中的壓力，并且增加或減小電驅(qū)動的壓縮機和增壓空氣冷卻器151之間的壓力。具體地，當電驅(qū)動的壓縮機150的速度增加時，升壓室46中的壓力可被增加。當電驅(qū)動的壓縮機150的速度增加時，電驅(qū)動的壓縮機150和增壓空氣冷卻器之間的壓力可減小。相反，當電驅(qū)動的壓縮機150的速度由于發(fā)動機消耗空氣而減小時，升壓室46中的壓力可從較高壓力減小。當電驅(qū)動的壓縮機150的速度減小或當來自壓縮機162的流量大于穿過電壓縮機150的流量時，電驅(qū)動的壓縮機150和增壓空氣冷卻器之間的壓力可增加。

當壓縮機旁通閥175打開時，氣流可以在箭頭207所示的方向上。當壓縮機162接近喘振工況(例如，以低流率和壓縮機162兩端的中至高壓力比操作)時，旁通閥175可被打開。

因此，圖1和圖2的系統(tǒng)提供一種發(fā)動機系統(tǒng)，其包括：發(fā)動機，其包括進氣道和節(jié)氣門；排氣驅(qū)動的渦輪增壓器，其包括渦輪增壓器旁通閥；電壓縮機，其沿排氣驅(qū)動的渦輪增壓器下游的進氣道安置并且包括電壓縮機旁通閥；以及控制器，其包括存儲在非瞬時存儲器中的可執(zhí)行指令，用以打開渦輪增壓器旁通閥、關閉電壓縮機旁通閥并且響應于節(jié)氣門劣化的指示調(diào)節(jié)電壓縮機的速度。

在一些示例中，發(fā)動機系統(tǒng)進一步包括響應于進氣歧管壓力大于閾值而命令節(jié)氣門關閉的附加指令。發(fā)動機系統(tǒng)包括電壓縮機的速度經(jīng)調(diào)節(jié)以遵循壓縮機特性圖的扼流線。發(fā)動機系統(tǒng)進一步包括在沒有節(jié)氣門劣化的指示的情況下響應于渦輪增壓器滯后而關閉電壓縮機旁通閥并啟用電壓縮機的附加指令。發(fā)動機系統(tǒng)進一步包括響應于節(jié)氣門劣化的指示而打開廢氣門的附加指令。發(fā)動機系統(tǒng)包括電壓縮機的速度經(jīng)由調(diào)節(jié)供應到電壓縮機的電流而被調(diào)節(jié)。

現(xiàn)在參照圖3，示出了預示性發(fā)動機操作順序。發(fā)動機操作順序可由圖1的系統(tǒng)根據(jù)圖5的方法提供。T0-T4處所示的豎直線表示所述順序中特別感興趣的時間。曲線按時間對準并且同時發(fā)生。

自圖3頂部的第一曲線是駕駛員需求扭矩對時間的曲線。豎直軸線表示駕駛員需求扭矩，并且駕駛員需求扭矩在豎直軸線箭頭的方向上增加。水平軸線表示時間，并且時間從曲線的左側向曲線的右側增加。

自圖3頂部的第二曲線是電驅(qū)動的壓縮機速度對時間的曲線。豎直軸線表示電驅(qū)動的壓縮機的速度，并且速度在豎直軸線箭頭的方向上增加。水平軸線表示時間，并且時間從曲線的左側向曲線的右側增加。

自圖3頂部的第三曲線是節(jié)氣門位置對時間的曲線。當跡線處于靠近豎直軸線箭頭的較高水平時，節(jié)氣門位置完全打開。當跡線處于靠近水平軸線的較低水平時，節(jié)氣門關閉。水平軸線表示時間，并且時間從圖的左側向圖的右側增加。

自圖3頂部的第四曲線是電驅(qū)動壓縮機(EC)旁通閥操作狀態(tài)對時間的曲線。豎直軸線表示EC旁通閥操作狀態(tài)。當跡線處于靠近豎直軸線箭頭的較高水平時，EC旁通閥打開。當跡線處于靠近水平軸線的較低水平時，EC旁通閥關閉。水平軸線表示時間，并且時間從圖的左側向圖的右側增加。

自圖3頂部的第五曲線是節(jié)氣門劣化狀態(tài)對時間的曲線。豎直軸線表示節(jié)氣門劣化狀態(tài)，并且當跡線處于靠近豎直軸線箭頭的較高水平時，指示節(jié)氣門劣化。水平軸線表示時間，并且時間從圖的左側向圖的右側增加。

在時間T0處，駕駛員需求扭矩相對高，并且電壓縮機被停用。在較高駕駛員需求扭矩的工況期間，渦輪增壓器(未示出)可將加壓空氣供應到發(fā)動機。節(jié)氣門位置打開相對大的量，并且電壓縮機旁通閥打開以允許空氣從渦輪增壓器壓縮機流動到節(jié)氣門而不穿過電壓縮機。節(jié)氣門劣化狀態(tài)未被確認(not asserted)以指示不存在節(jié)氣門劣化。

在時間T1處，駕駛員通過至少部分釋放加速器踏板而減少駕駛員需求扭矩。響應于駕駛員需求扭矩的減少，節(jié)氣門打開量減小。電驅(qū)動的壓縮機保持停用，但電壓縮機旁通閥在駕駛員需求扭矩減小之后不久就關閉，使得電壓縮機可為駕駛員需求扭矩的預期的后續(xù)增加而提供升壓輔助。節(jié)氣門劣化狀態(tài)保持未被確認。

在時間T2處，駕駛員需求扭矩增加，并且響應于駕駛員需求扭矩的增加而啟用電驅(qū)動的壓縮機。響應于駕駛員需求扭矩和升壓壓力，調(diào)節(jié)電驅(qū)動的壓縮機速度。通過啟用電驅(qū)動的壓縮機，可減小由渦輪增壓器滯后引起的發(fā)動機扭矩的延遲。節(jié)氣門劣化狀態(tài)保持未被確認。

在時間T3處，穿過渦輪增壓器的發(fā)動機氣流和流達到期望的發(fā)動機氣流量。因此，電驅(qū)動的壓縮機被停用，并且電驅(qū)動的壓縮機旁通閥打開。通過打開電驅(qū)動的壓縮機旁通閥并且停用電驅(qū)動的壓縮機，可在沒有電驅(qū)動的壓縮機的輔助的情況下僅經(jīng)由渦輪增壓器壓縮機提供發(fā)動機氣流。以這種方式，操作發(fā)動機所消耗的能量可被減少。

在時間T3和時間T4之間，駕駛員需求扭矩略微增加，并且然后響應于駕駛員改變加速器踏板的位置而降低。響應于駕駛員需求扭矩而調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置，并且電壓縮機保持停用。電壓縮機旁通閥保持打開，并且節(jié)氣門劣化狀態(tài)未被確認。電壓縮機被停用，如低電壓縮機速度所指示的。

在時間T4處，節(jié)氣門劣化由過渡到較高水平的節(jié)氣門劣化狀態(tài)指示。響應于一個或多個節(jié)氣門位置傳感器輸出大于第一閾值或小于第二閾值的值可指示節(jié)氣門劣化。進一步地，響應于針對當前駕駛員需求扭矩的發(fā)動機進氣歧管壓力大于第一閾值，可指示節(jié)氣門劣化。可替換地，響應于針對當前駕駛員需求扭矩和發(fā)動機速度的發(fā)動機進氣歧管壓力小于第二閾值，可指示節(jié)氣門劣化。

響應于節(jié)氣門劣化的指示而關閉電壓縮機旁通閥，并且啟用電壓縮機，如電壓縮機速度的增加所指示的。命令節(jié)氣門打開，并且駕駛員需求保持相對恒定。電壓縮機速度經(jīng)調(diào)解以向發(fā)動機提供對應于駕駛員需求扭矩的氣流，并且壓縮機速度基于壓縮機特性圖的扼氣流線，如下面進一步詳細描述的。響應于時間T4之后的時間處的駕駛員需求扭矩，調(diào)節(jié)電壓縮機速度。電壓縮機旁通閥保持關閉，使得進入發(fā)動機中的所有氣流穿過電壓縮機。

以這種方式，電壓縮機速度可經(jīng)調(diào)節(jié)以提供穿過發(fā)動機的期望氣流，從而響應于駕駛員需求扭矩而提供期望的發(fā)動機扭矩。進一步地，電壓縮機扼制進入發(fā)動機中的氣流，使得可以減少過量氣流進入發(fā)動機中的可能性。

現(xiàn)在參照圖4，示出用于電壓縮機的示例壓縮機操作特性圖。豎直軸線表示壓縮機兩端的壓力比。水平軸線表示穿過壓縮機的流率。壓縮機效率線405指示壓縮機效率的區(qū)域。線402是壓縮機喘振線，其中線402左邊的壓力比和壓縮機效率表示不穩(wěn)定的壓縮機操作。線404表示扼流線，其中穿過壓縮機的流量不可增加高于該扼流線。線410和420表示恒定的壓縮機速度，并且線410表示低于線420的壓縮機速度。通過響應于駕駛員需求扭矩而經(jīng)由調(diào)節(jié)供應到壓縮機的電流來控制壓縮機速度，當發(fā)動機節(jié)氣門完全打開時，穿過壓縮機的氣流速率可被控制并限制為遵循扼流線404。以這種方式，穿過發(fā)動機的氣流可被限制為小于與扼流線404的氣流對應的氣流。

現(xiàn)在參照圖5，示出了在存在節(jié)氣門劣化的情況下用于操作發(fā)動機的示例方法。圖5的方法中的至少部分可以作為存儲在非瞬時存儲器中的可執(zhí)行指令被并入圖1的系統(tǒng)中的控制器12。進一步地，圖5的方法的部分可以為控制器12在實體世界中所采取的動作，以經(jīng)由一個或多個致動器或傳感器轉(zhuǎn)變車輛操作狀態(tài)。另外，在一些示例中，圖5所示的一個或多個步驟可以被省略，并且圖5的方法的剩余步驟可被執(zhí)行。圖5的方法可提供圖3所示的操作順序。

在502處，方法500確定車輛工況經(jīng)由查詢圖1所示的各種傳感器而被確定，所述車輛工況包括但不限于駕駛員需求扭矩、節(jié)氣門入口壓力、期望發(fā)動機氣流、發(fā)動機速度、環(huán)境濕度、環(huán)境空氣溫度和進氣溫度。在一個示例中，方法500基于根據(jù)加速器踏板位置和車輛速度查找經(jīng)驗確定的扭矩值來確定駕駛員需求扭矩。在操作工況確定之后，方法500前進至504。

在504處，方法500判斷是否存在節(jié)氣門劣化。在一個示例中，方法500可基于一個或多個節(jié)氣門位置傳感器的輸出判斷是否存在節(jié)氣門劣化。例如，如果節(jié)氣門位置傳感器的輸出大于閾值，則可判斷存在節(jié)氣門劣化。進一步地，如果發(fā)動機進氣歧管壓力比預期值大閾值壓力以上，則方法500可判斷存在節(jié)氣門劣化。如果方法500判斷存在節(jié)氣門劣化，則答案為是，并且方法500前進至506。否則，答案為否，并且方法500前進至520。

在506處，方法500關閉電壓縮機旁通閥。電壓縮機旁通閥完全關閉，使得通過發(fā)動機進氣道進入發(fā)動機的所有空氣必須穿過電壓縮機。以這種方式，電壓縮機400可控制進入發(fā)動機中的氣流。進一步地，方法500可以在506處命令發(fā)動機節(jié)氣門完全打開，以允許電壓縮機控制發(fā)動機氣流。在一些示例中，可命令渦輪增壓器廢氣門和壓縮機旁通閥打開，以向電壓縮機提供對流入發(fā)動機中的空氣的附加控制。在電壓縮機旁通閥關閉之后，方法500前進至508。

在508處，方法500啟用電驅(qū)動的壓縮機或機械增壓器(EC)。進一步地，方法500響應于駕駛員需求扭矩、電壓縮機壓力比和期望的發(fā)動機氣流而調(diào)節(jié)電驅(qū)動壓縮機的速度。在一個示例中，從存儲在表中的經(jīng)驗確定的扭矩值確定駕駛員需求扭矩，該表基于加速器踏板位置和車輛速度進行索引。駕駛員需求扭矩然后轉(zhuǎn)換成發(fā)動機氣流量。發(fā)動機氣流量基于存儲在存儲器中的表中的經(jīng)驗確定的發(fā)動機氣流。該表經(jīng)由發(fā)動機速度和駕駛員需求扭矩進行索引，并且該表輸出發(fā)動機氣流值，在該發(fā)動機氣流值處，發(fā)動機輸出駕駛員需求扭矩，從而以最佳扭矩的最小火花和化學計量空燃比操作。發(fā)動機氣流值用于確定對于電壓縮機的速度命令。具體地，電壓縮機速度命令從壓縮機特性圖確定，該壓縮機特性圖基于從駕駛員需求扭矩和電壓縮機兩端的壓力比確定的發(fā)動機氣流而被索引。壓縮機特性圖可以為圖4所示的類型。壓縮機特性圖輸出電壓縮機速度值，在該電壓縮機速度值下，穿過壓縮機的流被扼制。具體地，當電壓縮機在壓縮機特性圖的扼流線上操作時，表中提供發(fā)動機氣流的壓縮機速度值從該表輸出。電壓縮機速度命令被調(diào)節(jié)到從表輸出的速度。在壓縮機速度命令被調(diào)節(jié)到某速度后，方法500前進至510，所述速度扼制以提供駕駛員需求扭矩的流率穿過電壓縮機的氣流。

在510處，方法500調(diào)節(jié)電壓縮機速度命令以提供對應于在508處確定的發(fā)動機氣流速率的進氣歧管壓力。四缸發(fā)動機的進氣歧管壓力可基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機排量和空氣溫度經(jīng)由以下等式確定：其中Mc是汽缸的質(zhì)量充氣，并且其基于發(fā)動機氣流和發(fā)動機速度，D是發(fā)動機排量，R是氣體常數(shù)，T是空氣溫度，Pm是進氣歧管壓力，N是發(fā)動機轉(zhuǎn)速，L是發(fā)動機負荷，并且η是經(jīng)驗確定的發(fā)動機體積效率。如果經(jīng)由壓力傳感器確定的進氣歧管壓力(所測得的進氣歧管壓力)不同于根據(jù)基于駕駛員需求扭矩的發(fā)動機氣流的進氣歧管壓力，則可響應于所測得的進氣歧管壓力和基于駕駛員需求扭矩的進氣歧管壓力的差值而調(diào)節(jié)電壓縮機速度。具體地，進氣歧管壓力的差值可乘以增益值(例如，標量)，并且由所得結果修改電壓縮機速度。在一些示例中，步驟510可被省略。在響應于進氣歧管壓力而調(diào)節(jié)電壓縮機速度命令之后，方法500前進至512。

在512處，方法500判斷進氣歧管絕對壓力(MAP)是否大于(G.T.)閾值壓力。閾值壓力可基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，并且隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速而變化。如果方法500判斷進氣歧管壓力大于閾值壓力，則答案為是，并且方法500前進至516。否則，答案為否，并且方法500前進至514。

在516處，方法500命令節(jié)氣門關閉，并且停用電壓縮機。當節(jié)氣門關閉時，其可允許少量的空氣進入發(fā)動機，使得車輛可以低速爬行。進一步地，電壓縮機旁通閥可被打開。在節(jié)氣門關閉并且電壓縮機停用之后，方法500前進至退出。

在514處，方法500基于駕駛員需求扭矩和車輛速度將電壓縮機速度限制為小于閾值速度。在一個示例中，經(jīng)驗確定的電壓縮機速度被輸入存儲器中的表中，并且該表基于駕駛員需求扭矩和車輛速度而被索引。電壓縮機速度命令被限制為比從表提取的值更小的值。電壓縮機速度命令在受限之后輸出到電壓縮機。節(jié)氣門關閉，并且停用電壓縮機。當節(jié)氣門關閉時，其可允許少量的空氣進入發(fā)動機，使得車輛可以低速爬行。進一步地，電壓縮機旁通閥可以打開。在節(jié)氣門關閉并且電壓縮機停用之后，方法500前進至退出。

在520處，方法500判斷是否存在渦輪增壓器滯后或延遲工況。當渦輪增壓器壓縮機速度低于閾值速度時，并且當駕駛員需求扭矩高于閾值和/或增加時，可存在渦輪增壓器滯后的工況。當渦輪增壓器壓縮機速度由于渦輪增壓器慣性而較低并且氣流延遲穿過發(fā)動機時，渦輪增壓器不能夠響應于駕駛員需求扭矩的增加而瞬時增加發(fā)動機氣流。如果方法500判斷存在渦輪增壓器滯后工況，則答案為是，并且方法500前進至522。否則，答案為否，并且方法500前進至526。

在522處，方法500關閉電壓縮機旁通閥。電壓縮機旁通閥關閉，使得電壓縮機可在電壓縮機下游和節(jié)氣門上游的升壓室內(nèi)積聚壓力。進一步地，關閉電壓縮機旁通閥將所有發(fā)動機氣流引導穿過電壓縮機。在電壓縮機旁通閥關閉之后，方法500前進至524。

在524處，方法500啟用電壓縮機并且調(diào)節(jié)其速度。在一個示例中，根據(jù)駕駛員需求扭矩和升壓壓力(例如，節(jié)氣門上游的壓力)調(diào)節(jié)電壓縮機速度。例如，駕駛員需求扭矩可用于索引輸出經(jīng)驗確定的電壓縮機速度的表或函數(shù)。電壓縮機速度可進一步響應于升壓壓力進行調(diào)節(jié)。例如，如果升壓壓力小于從駕駛員需求扭矩確定的期望升壓壓力，則電壓縮機速度可增加。如果升壓壓力大于期望升壓壓力，則電壓縮機速度可被降低。在電壓縮機速度已被調(diào)節(jié)之后，方法500前進至退出。

在526處，方法500打開電壓縮機旁通閥。電壓縮機旁通閥打開，使得空氣可以直接從渦輪增壓器壓縮機流動到節(jié)氣門而不穿過電壓縮機。繞過電壓縮機可在一些工況期間改善發(fā)動機效率。

在528處，方法500通過停止使電流流動到電壓縮機來停用電壓縮機。以這種方式，當渦輪增壓器壓縮機處于期望速度時，可保存電能。在停用電壓縮機之后，方法500前進至退出。

以這種方式，響應于駕駛員需求扭矩可控制電壓縮機的速度，以限制發(fā)動機扭矩產(chǎn)生，同時在駕駛工況和駕駛員需求扭矩的范圍期間提供發(fā)動機扭矩以推進車輛。因此，駕駛員能夠在節(jié)氣門劣化的工況期間在由發(fā)動機提供的動力下行進至服務區(qū)。

因此，圖5的方法提供了一種用于經(jīng)由與節(jié)氣門組合的控制器操作發(fā)動機的方法，其包括：響應于節(jié)氣門劣化的指示，經(jīng)由控制器將節(jié)氣門命令至某位置；以及響應于節(jié)氣門劣化的指示而經(jīng)由控制器啟用電壓縮機。該方法包括其中節(jié)氣門劣化的指示是節(jié)氣門傳感器輸出大于閾值。該方法包括其中節(jié)氣門劣化的指示是進氣歧管壓力大于閾值。該方法包括其中電壓縮機被定位在渦輪增壓器壓縮機下游的進氣歧管中。在一些示例中，該方法進一步包括響應于節(jié)氣門劣化的指示而關閉電壓縮機旁通閥。該方法包括其中節(jié)氣門被命令至打開位置。該方法包括其中打開位置為完全打開位置。

圖5的方法還提供了一種用于經(jīng)由與節(jié)氣門組合的控制器操作發(fā)動機的方法，其包括：響應于節(jié)氣門劣化的指示和駕駛員需求扭矩，經(jīng)由控制器針對穿過電壓縮機的氣流調(diào)節(jié)電壓縮機的速度以遵循壓縮機特性圖的扼流線。該方法進一步包括響應于節(jié)氣門劣化的指示而關閉電壓縮機旁通閥。該方法進一步包括響應于節(jié)氣門劣化的指示而命令節(jié)氣門打開。該方法還包括其中節(jié)氣門劣化的指示基于節(jié)氣門傳感器或進氣歧管壓力傳感器的輸出。該方法包括其中電壓縮機的速度響應于駕駛員需求扭矩的增加而增加。該方法包括其中電壓縮機沿渦輪增壓器下游的發(fā)動機進氣道定位。該方法進一步包括調(diào)節(jié)電壓縮機的速度以提供期望的進氣歧管壓力。

如由本領域的普通技術人員所理解的，圖5中所述的方法可表示任何數(shù)目的處理策略中的一種或多種，諸如事件驅(qū)動的、中斷驅(qū)動的、多任務的、多線程的等。因此，所說明的各種步驟或功能可按說明的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行或在一些情況下省略。同樣，處理的順序不是實現(xiàn)本文所述的目的、特征和優(yōu)點所必需的，而是為易于說明和描述而提供的。雖然未明確說明，但本領域的普通技術人員將認識到，根據(jù)所使用的具體策略，可重復執(zhí)行所說明的步驟或功能中的一種或多種。進一步地，本文所述的方法可以是控制器在物理世界中所采取的動作和控制器內(nèi)的指令的組合。本文所公開的控制方法和程序中的至少一部分可存儲為非瞬時存儲器中的可執(zhí)行指令，并且可通過包括與各種傳感器、致動器和其他發(fā)動機硬件組合的控制器的控制系統(tǒng)執(zhí)行。

本說明書就此結束。在不背離本說明書的精神和范圍的情況下，本領域的技術人員在閱讀本說明書后會想到許多變化和修改。例如，用天然氣、汽油、柴油或另選燃料配置操作的單缸發(fā)動機、I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10、V12和V16發(fā)動機可有利地使用本說明書。