CN108798875A - 具有自动起停功能的液压涡轮增压发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有自动起停功能的液压涡轮增压发动机。提供用于车辆发动机的***和方法，该车辆发动机包括耦接至液压泵和液压蓄积器的涡轮增压器。在一个示例中，一种方法可以包括：响应于车辆停下来，从耦接至液压泵的蓄积器向车辆的液压制动***供应压力，该液压泵被耦接至安装于车辆内的发动机的涡轮增压器的轴，并在车辆停止时自动关闭发动机。

Description

具有自动起停功能的液压涡轮增压发动机
技术领域
本发明大体涉及用于液压制动***的方法和***，该液压制动***允许在液压混合动力车辆上使用自动发动机起停技术。
背景技术
随着排放法规的不断出台，对更节能车辆的需求也在增加。为了提高燃料经济性，诸如自动起停***的技术的普及率正在上升。这些起停***在车辆停止且怠速(燃料浪费的主要来源)时通过停止输送燃料至燃烧室来自动关闭(shut down)发动机。对于运输车辆、出租车和严重交通拥堵情况下的通勤车来说，长时间怠速状况很典型。在发动机临时关闭期间，一旦车辆控制器接收到来自操作者的扭矩需求或需要发动机动力的其他发动机参数(例如，低电池荷电)的指示，则发动机重新起动并恢复正常运转。许多混合动力车辆中都有自动发动机起停***，当发动机关闭时，利用辅助电动马达运行辅助***。许多混合动力车辆采用集成起动机马达代替传统的起动机马达和交流发电机，用于获取再生制动能量并抵挡这些***固有的频繁起停周期。
液压混合动力车辆(HHV)可在发动机运转期间将加压流体存储在储存器(例如，蓄积器)中。Teslak等人在美国专利No.7,146,266中示出了液压混合动力车辆的一种示例。其中，可逆泵使用制动能量将液压流体引导入充氮高压蓄积器。当车辆控制器接收到来自操作者的扭矩需求时，泵被翻转并且使用加压流体使车辆加速。然而，发明人已经认识到此类***的潜在问题。在一个示例中，通常向与压缩点火发动机相关联的液压制动***供应来自主发动机源(例如动力转向***)的液压压力，其在发动机关闭时不起作用。为了在发动机停机状况下保持制动***的功能，这些***往往包括补充电动泵马达。
解决将自动起停***集成到压缩点火发动机***中的尝试包括众所周知的全混合动力车辆，在全混合动力车辆中液压泵马达耦接至发动机用于起动和停止车辆和发动机二者。Beaty等人在美国专利No.7,104,920中示出了一种示例方法。其中，液压混合动力传动***包括耦接至液压泵马达的发动机，液压泵马达耦接至车辆的变速器和液压蓄积器。可通过液压泵马达或通过发动机和液压泵马达两者来运转变速器。然而，发明人已经认识到此类全混合动力***的潜在问题。在一个示例中，上述***需要添加巨大尺寸的液压泵马达，这增加了车辆***的大量成本、重量和复杂性，使得在大多数乘用车上实施是不切实际的。
发明内容
在一个示例中，上面描述的问题可以通过一种用于车辆的方法来解决，该方法包括：响应于车辆停下来(coming to a stop)，从耦接至液压泵的蓄积器向车辆的液压制动***供应压力，液压泵被耦接至安装于车辆内的发动机的涡轮增压器(例如，液压涡轮增压器)的轴，并且在车辆停下时自动关闭发动机。以此方式，耦接至液压混合动力发动机的液压压力蓄积器可被用作制动能量来源，以实现自动起停技术的使用，从而提高燃料经济性并减少排放。
作为一个示例，在发动机运转期间，当蓄积器中的压力小于阈值时，耦接至涡轮增压器的旋转轴的液压泵用液压压力充注(charge)蓄积器(例如，液压蓄积器)。当车辆停下来达超过阈值持续时间并且蓄积器中的压力高于阈值时，供应到耦接至车辆的车轮的制动组件的制动流体将从由主发动机源作为来源转换为由液压蓄积器作为来源。不同于与压缩点火发动机相关联的通常的液压制动***(当发动机关闭时，主发动机源失去动力，从而失去液压压力)，即使在发动机关闭时，液压蓄积器也能够保持液压压力。由于能够利用蓄积器向制动***供应加压液压制动流体，因此可以实现压缩点火发动机的自动发动机起停。以此方式，可以避免使用昂贵的泵马达来保持液压压力，从而保持低制造成本并且提高燃料效率。
应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出包括耦接至发动机的液压涡轮增压器的发动机***的示例实施例。
图2示出耦接至发动机的包括液压涡轮增压器和液压蓄积器的液压制动***的示例实施例，该发动机被配置为自动起动和停止。
图3A-图3B示出说明一种程序的流程图，该程序可以被实施以运转涡轮增压器来充注液压蓄积器并运转耦接至液压蓄积器的液压制动***。
图4示出说明一种程序的流程图，该程序可实现具有液压制动***的柴油发动机的自动起停。
图5示出耦接至包括液压蓄积器的液压制动***的涡轮增压发动机的示例操作。
具体实施方式
以下描述涉及用于允许在液压混合动力车辆上使用自动起停技术的液压制动***的***和方法。这种***的一个示例包括涡轮增压发动机，其中涡轮增压器耦接至液压泵和蓄积器，如图1所示。其中，蓄积器也可耦接至车辆的液压制动***，并且液压制动***可被配置为使用来自主发动机源或来自液压蓄积器的液压制动压力来运转，如图2所示。在一个示例中，发动机可以是柴油(例如，压缩点火)发动机，其中主发动机源可以在发动机起动和运转时仅向液压制动***供应液压压力。在发动机运转期间，可以根据控制器程序(例如，图3A-图3B所示的示例程序)控制液压涡轮增压器。车辆控制器可以被配置为响应于车辆制动状况和蓄积器的液压压力水平执行程序(诸如图4所示的示例程序)，来实现自动起停。在图5中示出了耦接至液压泵和蓄积器的涡轮增压发动机的示例操作。通过将压缩点火发动机***的液压制动***耦接至由耦接于涡轮增压器的液压泵加压的液压蓄积器，在发动机关闭状况下可随时供应液压压力，从而实现自动起停技术在压缩点火发动机***中的使用。
图1示意性地示出了示例发动机***100的各方面。发动机***100可被包括在诸如道路车辆***98的推进***中。在一个示例中，道路车辆***98是液压混合动力车辆。发动机***100包括发动机10，发动机10可以是压缩点火(例如，柴油)发动机。在其他实施例中，发动机10可以是内燃发动机或其他合适类型的发动机。发动机10耦接至升压装置。在所描绘的示例中，升压装置是液压涡轮增压器20，液压涡轮增压器20包括位于排气通道56中的排气驱动的涡轮22，排气通道56通过轴28耦接至压缩机26。压缩机26位于增压空气冷却器(例如，CAC 32)上游的进气通道38中。液压泵34同样耦接至涡轮增压器20，使得液压泵34可以由涡轮增压器驱动。在所描绘的示例中，液压泵34被示出直接耦接至轴28，轴28直接耦接至涡轮22和压缩机26，但是应该理解，液压泵可以耦接至由轴28选择性驱动的单独的轴。液压泵34可液压地耦接至液压蓄积器36，因此液压泵34的驱动可将液压能量引导至液压蓄积器36(例如，储存器)以用于存储。液压泵34也可以流体地耦接至图1中未示出的液压制动流体的源(例如，油底壳)。该制动流体源可以与在下面关于图2进一步描述的主发动机源共享，或者可以与主发动机源的制动流体源分开并独立。在一个示例中，液压蓄积器36可以是囊式蓄积器，其包括装配在硬壁压力容器中的充有氮气的弹性气囊。在另一个示例中，液压蓄积器36可以是活塞式蓄积器，其包括被驱动的活塞以压缩和加压引入的液压流体。在另一个示例中，液压蓄积器36可以是隔膜型蓄积器，其包括作为氮气舱和液压舱之间的分隔元件的橡胶板(例如，隔膜)。
以此方式，可以通过涡轮增压器的运转(例如，通过轴28的旋转)来充注液压蓄积器36。尽管当前实施例使用液压涡轮增压器，但是应认识到，升压装置的其他组合和构造可以是可能的。在一个实施例中，涡轮增压器可以是双涡管装置。在另一个实施例中，涡轮增压器可以是可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮几何形状根据发动机工况而主动地改变。在又一个实施例中，发动机***100可以包含机械增压器和涡轮增压器。在包括机械增压器的实施例中，压缩机26可以至少部分地由电动机械和/或发动机10驱动。
发动机10沿着进气通道38通过包括空气净化器42的空气箱40接收空气。空气被压缩机26压缩并通过CAC 32运送以在进入进气歧管30之前冷却，空气在进气歧管30处进入发动机10。在一些示例中，CAC 32可以是空气-空气热交换器或水-空气热交换器。在图1所示的实施例中，进气歧管30内的空气充气的压力由歧管空气压力(MAP)传感器72检测。
如图1所示，一个或多个传感器可以被耦接至压缩机26的进口。例如，温度传感器74可以被耦接至进口用于估计压缩机进口温度。作为另一示例，压力传感器76可以被耦接至压缩机的进口用于估计进入压缩机的空气充气的压力。其他传感器可以包括例如空燃比传感器、湿度传感器等。在其他示例中，压缩机进口状况(诸如湿度、温度等)中的一个或多个可以基于发动机工况来推测。传感器可以估计在压缩机进口处从进气通道接收的进气以及从CAC 32的上游再循环的空气充气的状况。一个或多个传感器也可以在压缩机26上游被耦接至进气通道38，用于确定进入压缩机的空气充气的成分和状况。这些传感器可以包括例如质量空气流量(MAF)传感器78。
进气歧管30通过一系列进气门(未示出)被耦接至一系列燃烧室44。燃烧室通过一系列排气门(未示出)被进一步耦接至排气歧管46。在所描绘的实施例中，示出了单个排气歧管46。然而，在其他实施例中，排气歧管可以包括多个排气歧管区段。具有多个排气歧管区段的构造可以使得来自不同燃烧室的废气能够被引导至发动机***100中的不同位置。
在一个实施例中，排气门和进气门中的每一个可以被电子地致动或控制。在另一实施例中，排气门和进气门中的每一个可以被凸轮致动或控制。不论是被电子地致动还是凸轮致动，排气门和进气门打开和关闭的正时都可以根据期望的燃烧和排放控制性能所指明的进行调整。另外，可以驱动可变凸轮正时装置(未示出)将进气门和排气门(未示出)的正时调整至向排气门重叠提供减少的正向进气的正时。也就是说，进气门和排气门将打开达较短的持续时间，并且将在一部分进气行程中从同时打开移离。
在一些示例中，压缩机26可以包括跨越压缩机26的压缩机再循环阀(CRV)48。所描绘的示例示出了具有CRV 48的再循环通道50，用于将来自压缩机出口的(热)压缩空气再循环回压缩机进口。在一些实施例中，压缩机再循环***可替代地或附加地包括再循环通道，用于将来自增压空气冷却器下游的压缩机出口的(冷却的)压缩空气再循环到压缩机进口或压缩机旁路，以将压缩空气驱散到大气中。CRV 48可以是连续可变阀，其中阀的位置从完全闭合位置到完全打开位置是连续可变的。在一些实施例中，压缩机再循环阀48通常可以在升压发动机运转期间部分打开以提供一些喘振裕度。在本文中，部分打开位置可以是缺省阀位置。增加压缩机再循环阀的开度可以包括致动(或激励)阀的螺线管。在本文中将进一步讨论示例CRV运转。
来自所述一个或多个排气歧管区段的排气被引导至涡轮22以驱动涡轮。当减小的涡轮扭矩被期望时，一些排气转而可以被引导通过废气门通道54，绕过涡轮22。废气门阀52可以被致动为打开，以通过废气门通道54卸掉从涡轮22的上游到所述涡轮下游的位置的至少一些排气压力。通过降低涡轮22上游的排气压力，涡轮转速能够下降。在一个实施例中，废气门阀52可以被真空致动，也就是说，它可以通过由发动机或其他源施加真空来致动。然后，在全部或部分经处理的排气可以通过排气通道56释放到大气中之前，来自涡轮22和废气门通道54的混合流流过排放控制装置(未示出)。然而，取决于工况，一些排气反而可以通过EGR通道(未示出)被输送至进气通道，所述EGR通道包括EGR冷却器和EGR阀。在一个示例中，EGR可以被再循环到压缩机26的进口。包括排气温度传感器80和排气压力传感器82在内的各种传感器可以被包括在排气通道56中。在一些示例中，氧传感器79可以被耦接至排气歧管46用于估计排气中的氧气比例。
所描绘的实施例包括可使用柴油或生物柴油运转的压缩点火发动机。柴油发动机通常使用直接喷射来运转，直接喷射包括将燃料直接喷射到燃烧室中。然而，应认识到，可以使用其他燃料，诸如汽油、醇混合燃料、压缩天然气等。使用这些燃料的发动机可以通过直接喷射、进气道喷射、节流阀体喷射或其任意组合向燃烧室供应燃料。进气道喷射将燃料喷雾输送入进气道，并在进入燃烧室之前在进气道处与进气混合。本示例可以包括多个直接燃料喷射器58。如前所述，所描述的实施例是压缩点火发动机，因此可以通过压缩点火来发起燃烧，但是应认识到，在替代实施例中，也可以使用火花点火。另外，包含火花点火发动机的示例实施例还可以包括具有可变致动节流板(未示出)的节气门。
在当驾驶员扭矩需求瞬时增加时的状况下，例如在踩加速器踏板期间，当从没有升压的发动机运转进入有升压的发动机运转时，可以减小废气门阀52的开度，以便限制废气门通道54，从而减少绕过涡轮的排气量。通过增加流过涡轮22的排气流量，涡轮增压器的转速提高，从而增加了输送到发动机燃烧室的压缩进气的量。在一个示例中，废气门阀52可以被关闭。涡轮的提高的转速可以驱动压缩机26，由此增加进入发动机10的进气的压力。另外，涡轮22的提高的转速并且因而涡轮增压器轴28的提高的转速可以驱动液压泵34的速度，从而增加存储在(例如，充入)蓄积器36内的液压流体(例如，液压能量)的体积和/或压力。在本文中将参照图2-图5披露关于液压泵和蓄积器控制的进一步的细节。
在当驾驶员扭矩需求下降时的状况期间，例如在松开加速器踏板期间，当从有升压的发动机运转进入没有升压的发动机运转时，可以打开CRV 48，使得涡轮22的较高转速不会压垮压缩机26并且不会引起压缩机喘振。在一个示例中，如果蓄积器压力水平高于阈值压力水平，则可以增大废气门阀52的开度以增加绕过涡轮22的排气的流量并降低涡轮转速。这允许过量的升压压力大体上立即缓解。然而，在另一个示例中，如果在松开加速器踏板期间，蓄积器压力水平低于阈值压力水平，则废气门阀52可以保持关闭，使得涡轮22可以继续旋转，从而旋转液压泵34以引导液压流体进入蓄积器36，因此充注蓄积器。可以增大CRV 48的开度以提供一些喘振裕度。在下文中参照图3A-图3B进一步讨论示例涡轮增压器的运转。
来自发动机10的发动机扭矩可以通过一个或多个动力传动***轴62传递到车辆车轮60。机动车辆可以具有任何数量的车轮60。具体地，发动机扭矩可以从曲轴61传送到变速器64，并且在其上通过一个或多个动力传动***轴62传递到车轮60。变速器64可以是包括多个齿轮比/传动比以允许发动机10以与车轮60不同的转速旋转的固定比变速器。变速器64可以是自动的，其中工况决定变速器档位，或者变速器64可以是手动的，其中操作者选择变速器档位。可以在发动机曲轴61和变速器64之间设置离合器(未示出)。通过改变离合器的扭矩传递能力(例如，离合器滑动量)，可以调节通过动力传动***轴被传递给车轮的发动机扭矩量。
发动机***100还可以包括控制***14。控制***14被示为接收来自多个传感器70(在本文中描述该传感器的各种示例)的信息，并将控制信号发送至多个致动器90(在本文中描述该致动器的各种示例)。作为一个示例，传感器70可以包括MAP传感器72、压缩机进口温度传感器74、MAF传感器78、压缩机进口压力传感器76、排气温度传感器80和排气压力传感器82。控制器12可以根据来自霍尔效应传感器或耦接至曲轴61的其它类型的传感器(未示出)的表面点火感测信号(PIP)来产生发动机转速信号RPM。来自歧管压力传感器72的歧管空气压力信号MAP可用于提供进气歧管中真空或压力的指示。诸如额外的压力、温度、空燃比和成分传感器的其他传感器可以被耦接至发动机***100中的各种位置。致动器90可以包括例如压缩机再循环阀48、废气门阀52和燃料喷射器58。
控制***14还可以包括控制器12。所述控制器可以从各种传感器70接收输入数据，处理该输入数据，并且基于接收到的信号和存储在控制器的存储器上的指令来采用各种致动器90。控制器12可以响应于经处理的输入数据而基于被编程在其中的对应于一个或多个程序(诸如在本文中关于图3A、图3B和图4描述的示例控制程序)的指令或代码来采用致动器90。作为一个示例，控制器可以发送信号到废气门阀52的致动器以增加或降低废气门阀的开度，从而降低或提高排气涡轮22和涡轮增压器轴28的转速，涡轮增压器轴28驱动涡轮增压器20的压缩机26。
控制***14还可以包括用于使操作者能够输入(例如，键盘或触摸屏)并向操作者传送指令和消息的显示装置(未示出)。在一个示例中，显示装置可以耦接至控制器。控制器可以通过显示装置接收操作者输入，和/或可以通过显示装置从控制器12向操作者发送指令集。在一个示例中，操作者可以通过经由显示装置指示请求来禁用发动机的自动起停功能。
除了使用涡轮增压器20来提供瞬时升压压力外，耦接至涡轮增压器的液压泵可以有利地用于产生临时存储在液压蓄积器36中的液压能量源。因此，液压涡轮增压器20可以提供可靠的车载液压能量源。在一个示例中，液压能量可以被存储在液压蓄积器36中，液压蓄积器36提供现成的液压能量源，现成的液压能量源可用于在发动机关闭状况期间保持液压制动***的制动压力。由于在发动机关闭状况下具有可靠的液压能量源，因此可以实现发动机的自动起停。
现在转向图2，图2示出在图1中介绍的发动机***100的液压制动***和自动起停***的更详细的示意图。被耦接至发动机***100的控制器12被示为微型计算机，其包括微处理器单元(CPU)106、输入/输出端口(I/O)108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中被示为只读存储器芯片(ROM)110)、随机存取存储器(RAM)112、保活存储器(KAM)114和数据总线。控制器12可以从耦接至发动机10的传感器接收各种信号，除了先前参照图1讨论过的那些信号之外，还包括但不限于来自质量空气流量传感器78的进气质量空气流量(MAF)的测量值、来自传感器72的歧管绝对压力信号(MAP)和来自压力传感器216的蓄积器压力。控制器12从图1和图2所示的各种传感器接收信号，并且采用图1和图2所示的各种致动器以基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机运转。在一个示例中，控制器12可以从压力传感器216接收指示液压蓄积器36的内压低于第一压力阈值的信号，并且作为响应，调整泵控制阀210的运转以引导来自液压泵34的液压流体进入蓄积器。
发动机10可以被耦接至包括起动机马达的发动机起动***246。在一个示例中，起动机马达可以被耦接至能量存储***(例如，电池)，其中起动机马达由来自电池的能量驱动。在另一个示例中，起动机马达可以是曲轴集成起动机发电机(CISG)。在又一个示例中，起动机马达可以是皮带驱动的集成起动机发电机(BISG)。在又一示例中，起动机可以是动力传动***驱动马达，诸如通过结合连接装置(coupling device)连接到发动机的混合发电装置。结合连接装置可以包括变速器、一个或多个齿轮和/或任何其他合适的结合连接装置。起动机可以被配置为支持发动机以等于或低于预定的近零阈值速度(例如，低于50或100rpm)重启，所述预定的近零阈值速度由来自控制器12的信号(ST)表示。换句话说，通过运转起动***246的起动机马达，发动机10可以被旋转并起动转动。
所示的发动机10具有四个汽缸44，但应认识到，发动机10可以包括更多或更少的汽缸。一个燃料喷射器58被示出耦接至每个汽缸44，但应认识到，可以将多于一个的燃料喷射器耦接至每个汽缸。来自燃料***202的燃料可以通过燃料管路203输送至发动机10并且通过燃料导轨204被分配至燃料喷射器58。主动控制压缩点火发动机燃料导轨喷射(例如，共轨直接喷射)***以确保最佳燃料燃烧和分配。在一个示例中，燃料导轨204可在升高的压力下运转以加大燃料雾化。在其它示例中，控制器12可发送信号以在主喷射事件之前将少量燃料喷射到燃烧室(例如，汽缸44)以降低发动机噪音。应认识到，具体的燃料导轨204配置、燃料喷射正时和燃料喷射量可以变化以满足设计发动机约束和期望的性能参数。
燃料***202可以包括储罐(例如，燃料箱)、燃料泵和控制阀(未示出)中的一个或多个以储存和管理燃料供应。如前所述，所描述的示例是压缩点火发动机，因此燃料***可以使用柴油或生物柴油来运转，但在其他发动机配置中，可以使用其他燃料。燃料***202的一个或多个燃料泵和一个或多个燃料控制阀可以被可控地致动以调整输送到发动机10的燃料喷射器58的燃料的量。在一些示例中，燃料控制阀可以是机电致动的电磁阀。在所描绘的示例中，响应于来自控制器12的燃料信号(FS)，主动控制燃料***202。在一个示例中，响应于接收到第一FS信号，可以控制燃料***202以通过减小燃料控制阀的开度或通过减少燃料泵的运转来减少到发动机10的燃料输送。在另一个示例中，响应于第二FS信号，可以控制燃料***202以通过增大燃料控制阀的开度或通过增加燃料泵的运转来增加到发动机10的燃烧室440的燃料输送。应认识到，也可以主动控制燃料喷射器58以调节输送到汽缸的燃料，包括在发动机自动起停事件期间。
如图1所示，涡轮22通过涡轮增压器轴28耦接至压缩机26。在一个示例中，液压泵34可被耦接至涡轮增压器轴28。在其他示例中，液压泵34可位于与轴28分离的不同轴上，但仍然可以被轴28的旋转驱动。另外，液压泵34可以被配置为与涡轮增压器轴28分离。液压泵34流体地耦接至液压蓄积器36。在所描绘的实施例中，液压泵可以被旋转的涡轮增压器驱动，液压泵引导加压液压流体进入蓄积器36。在一些情况下，当蓄积器36中不需要额外液压压力时，蓄积器可以达到第一压力阈值(例如，最大压力)。在一个示例中，可以基于蓄积器制造商的建议或液压制动***部件的设计限制来确定第一压力阈值。在其他示例中，可以基于所存储的液压压力的可能用途来确定第一压力阈值，从而可以避免与存储过量加压液压流体相关的成本增加。
液压***的一些实施例可以包括耦接在液压泵34和液压蓄积器36之间的泵控制阀210。在存储在蓄积器36中的液压压力已经达到如蓄积器压力传感器216所指示的第一压力阈值的情况下，泵控制阀210可以被驱动以控制离开液压泵34的液压流体的目的地。控制器12可以发送控制信号(PCV)以驱动泵控制阀210。在一个示例中，响应于蓄积器压力低于由蓄积器压力传感器216所指示的第一压力阈值，可以驱动泵控制阀210到第一位置。其中，来自液压泵34出口的液压流体可被引导至蓄积器36，从而充注蓄积器36。在另一个示例中，响应于蓄积器压力高于由蓄积器压力传感器216指示的第一压力阈值，可以驱动泵控制阀210到第二位置。其中，来自液压泵34出口的液压流体可被引导穿过再循环通道212到达液压泵34的进口或如前所述的液压油底壳(未示出)。在一些示例中，可选地或除响应于蓄积器压力进行调整以外，可以响应于发动机运转参数(例如，涡轮增压器转速或操作者扭矩需求)来调整泵控制阀210。
在一些示例中，液压泵34可以被配置为与涡轮增压器20分离。其中，解耦机构214或其他合适的装置可以耦接在液压泵与涡轮增压器轴之间。在一个示例中，解耦机构214可以是离合器。在一些实施例中，控制器12可以发送控制信号(DM)以驱动解耦机构214。响应于蓄积器压力低于如由蓄积器压力传感器216所指示的第一压力阈值，可以驱动解耦机构214至第一位置。其中，解耦机构214将液压泵34耦接至涡轮增压器20，使得液压泵34被涡轮增压器20的旋转驱动，从而将液压流体引导至蓄积器36(例如，充注所述蓄积器)。响应于蓄积器压力等于或高于如由蓄积器压力传感器216所指示的第一压力阈值，还可以驱动解耦机构214至第二位置。其中，液压泵34与涡轮增压器20分离，使得液压泵34不由涡轮增压器20驱动，从而减少(例如停止)液压流体从液压泵34处被引导到蓄积器36。应认识到，附加信号或发动机运转参数可以有助于确定是否将液压泵与涡轮增压器分离。
在其它示例中，液压泵34可以被配置为与蓄积器36分离。在一个示例中，通过驱动泵控制阀210来引导液压流体穿过再循环通道212而不是进入蓄积器36中，可以将液压泵34与蓄积器分离。在一些示例中，再循环的液压流体可以重新进入油底壳(液压泵从所述油底壳抽吸)或者进入液压泵进口。另一种将液压泵与蓄积器分离的可能的方法包括使液压泵失速运行。
应认识到，一些实施例可以包括用于将液压泵34与涡轮增压器20分离的机构和用于将液压泵34与蓄积器36分离的机构中的一个或多个。其他实施例可以包括另一种合适的方法，即当不希望这样做时，该方法保持涡轮增压器的运转而不将液压流体从液压泵引导入蓄积器中。应认识到，附加地或可选地，液压泵34也可以与压缩机26分离。
在一些实施例中，当存储在蓄积器36中的液压压力等于或高于第一压力阈值并且存在来自操作者的高于第一升压需求阈值的升压需求时，可以从蓄积器36引导液压流体(例如，能量)到液压泵34以辅助涡轮增压器的加速自旋。以此方式，可以降低涡轮迟滞发生的可能性。在一些实施例中，可以通过发送PCV信号来驱动泵控制阀210以完成从蓄积器36输送液压流体至涡轮增压器用于帮助升压，使得液压流体可以从蓄积器36穿过再循环通道212然后返回液压泵的上游或进入液压泵上游的油底壳以便驱动液压泵，从而也驱动涡轮增压器。在替代实施例中，可以使用单独的再循环通道将来自蓄积器36的液压流体引导至涡轮增压器以帮助升压。在进一步的实施例中，可以使泵翻转以便向涡轮增压器20提供升压扭矩。应认识到，存储在蓄积器36中的液压压力也可以有利地用于为其他车辆***提供动力，其他车辆***包括例如交流发电机或驱动轴。在一些示例中，液压蓄积器36还可以耦接至动力输出装置(PTO)239，该动力输出装置可以或可以不被耦接至诸如动力传动***轴62的车辆驱动轴。以此方式，来自蓄积器36的液压能量可以用于驱动PTO 239来为各种辅助部件提供动力。由PTO提供动力的辅助单元的一些非限制性示例包括空气压缩机、发电机、液体输送泵、气动鼓风机和真空泵(未示出)。
车辆车轮60名义上装配有可包括制动钳的制动组件238。在所描绘的示例中，制动***是液压制动***，其包括提供液压制动能量(例如，加压液压制动流体、制动流体或液压流体)的主发动机源220，但应认识到，可以使用其他类型的制动***。在一些示例中，主发动机源220可以是动力转向***。以此方式，动力转向***的液压流体还可以用作将液压流体供应到制动***的主发动机源220。在液压制动***的一个示例中，当操作者230踩下制动踏板232时，推杆(未示出)驱动储存器(例如，主缸)中的活塞，致使制动流体流过端口(port)进入腔室。这增加了液压***中的压力，迫使所述流体流过液压制动管路236，其中液压流体驱动制动***向车轮60施加制动力(例如，通过驱动制动钳)。
液压制动***的其他示例包括现代混合动力车辆上常见的线控制动。在线控制动中，制动踏板位置传感器234测量当操作者230踩下制动踏板232时产生的液压力，并且信号BPP被发送到控制器12。附加传感器输入可以用于确定发送到主发动机源220的合适的制动控制信号(BCS)。在一些示例中，附加传感器输入可以包括车轮速度传感器、偏航传感器、方向盘转角和加速器位置。基于传感器输入，如可以由制动踏板的驱动所指示的那样，控制器12接收操作者停止车辆的请求。因此，控制器生成BCS信号，该BCS信号可以驱动耦接至主发动机源220的泵(未示出)使液压***加压，并驱动耦接至车轮60的制动组件238以向车轮60施加合适的制动力。在一个示例中，制动组件238的驱动可包括制动钳的驱动。应认识到，制动组件通常安装在所有车辆车轮上，但为了简单起见，图2中仅标出了一个车轮以及耦接到其的制动组件部件。
线控制动***可以辅助主制动***，或者可以是独立制动***。在一个示例中，车辆操作者230可能希望在遇到红灯时使车辆突然停止并快速且完全地踩下制动踏板232。制动踏板位置传感器234感测到制动踏板232被完全踩下，从而向控制器12指示操作者已经请求高制动力的BPP信号。响应于所述BPP信号以及可能来自车辆速度传感器的信号，控制器可以发送制动控制信号(BCS)至主发动机源220以驱动制动***向车轮施加即时的高制动力，从而按操作者的要求停止车辆。
在所描绘的示例中，液压***可以被配置为使用来自主发动机源220和/或液压蓄积器36的液压流体(例如，能量)来运转。在一个示例中，制动源控制(BSC)阀240可以被耦接至液压制动***，使得制动组件238可以经由液压制动管路236被流体地耦接至主发动机源220或蓄积器36。以此方式，制动源控制阀240的驱动可以支配制动组件238是接收来自主发动机源220还是来自蓄积器36的制动流体。应认识到，在一些实施例中，在发动机自动停止期间，液压流体也可以从液压蓄积器36供应至主发动机源220。这样，如果主发动机源220是动力转向***，则来自液压蓄积器的液压流体也可以在发动机自动停止期间提供动力转向。基于控制器产生的制动源控制阀信号(BSC)，可以驱动制动源控制阀240。在一个示例中，可以通过第一BSC信号将BSC阀240驱动至第一位置，其中BSC阀的第一位置引导来自主发动机源220的液压流体以供应至制动组件238。在另一个示例中，可以通过第二BCS信号将BSC阀240驱动至第二位置，其中驱动BSC阀240到第二位置使来自主发动机源220的液压流体的流动停止并开始将液压流体从液压蓄积器36引导至制动组件238。在一个示例中，可以基于来自各种发动机传感器的反馈来确定BSC信号，所述发动机传感器包括车速传感器、蓄积器压力传感器216和制动控制信号，该制动控制信号至少部分地基于制动踏板位置传感器。另外，可以通过耦接至BSC阀240的信号BSCP向控制器12指示制动源控制阀240的位置。
制动组件238可以包括液压回流管路242，该液压回流管路242提供用于在不再需要制动力时使液压制动流体回流至液压制动***的导管。在一些示例中，液压蓄积器和主发动机源可具有公共油源(例如，油底壳)，其中来自液压回流管路的所有液压流体进入共享油底壳。或者，液压蓄积器和主发动机源可以是独立的液压***，其具有分开且不同的回流管路和油底壳。对于常用的油底壳构造，可以驱动回流控制阀244来支配回流液压流体的目的地。在一些示例中，可以基于来自控制器的液压回流(HR)信号来控制回流控制阀244，HR信号响应于主发动机源220和蓄积器36中的压力水平。例如，如果主发动机源220中的液压压力下降到预定的阈值压力以下，可以驱动回流控制阀224到第一位置以将回流液压流体引导至主发动机源220，由此增加主发动机源220中的压力。替代地，在同样的示例中，如果蓄积器36中的液压压力下降到预定的阈值压力以下，则驱动回流控制阀224到第二位置以将回流液压流体引导至蓄积器36。
在常规工况下(例如，当车辆正在被推进时和/或当发动机正在运转时)，主发动机源220可以被用于将液压流体供应到制动组件238。在一些示例中，主发动机源220可以被耦接至发动机曲轴61，可以通过曲轴61的运动向主发动机源220提供动力。在一些实施例中，主发动机源220可以经由结合连接机构243(例如，正时皮带或正时链条)被耦接至曲轴61。然而，当发动机关闭时，曲轴61不继续旋转，并且主发动机源将无法由曲轴61的运动继续提供动力。因此，当发动机关闭时，主发动机源220可能不可用于向制动组件238供应加压的液压流体。通过将制动***配置为使用蓄积器36作为加压液压制动流体的附加源来运转，在发动机关闭状况期间可随时获得加压的液压制动流体的源。因此，配备有前述***的车辆也可以被配置为使用自动起停技术来运转，由此提高燃料经济性而不需采用昂贵的辅助电动马达。
现在转向图3A，其示出了用于运转耦接至液压泵的涡轮增压器的示例程序300。其中，液压泵也被耦接至液压蓄积器，并且被配置为在合适的工况下向蓄积器充注液压流体。基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机***的传感器(诸如在上面参照图1描述的传感器)接收到的信号，执行程序300以及本文中包括的其他程序和方法的指令可由控制器来执行。根据下文描述的方法，控制器可以采用发动机***的发动机致动器来调整发动机运转。
在302处，程序包括估计和/或测量发动机(例如，图1和图2所示的涡轮增压发动机)的发动机工况。发动机工况可以包括但不限于发动机转速(Ne)、期望的发动机扭矩(Tq)、制动踏板位置(BPP)、歧管绝对压力(MAP)、歧管空气温度(MAT)、发动机冷却剂温度(ECT)、环境湿度和蓄积器(例如，图1和图2所示的蓄积器36)中的压力。在304处，确定是否已经接收到升压需求(例如，升压水平超过当前提供的升压水平或者需要的升压压力超过大气压力)。在一个示例中，操作者可以已经驱动了加速器踏板，以指示对升压的增加的需求。如果没有接收到升压需求，则在306处，程序包括在继续监测以用于322处的松开加速器踏板状况前，基于操作者需求继续当前发动机运转并调整废气门阀(例如，图1和图2的废气门阀52)。在一个示例中，无升压需求可以包括滑行状况，其中车辆可以在不需要升压的情况下被推下小山。其中，如根据给定工况的映射数据所指示的，废气门阀可保持关闭。应认识到，在一个实施例中，除非由控制器(例如，图1和图2的控制器12)指示，否则发动机的液压泵(例如，图1和图2的液压泵34)和涡轮增压器(例如，图1和图2的涡轮增压器20)可以彼此耦接。
如果接收到升压需求，则在308处，控制器向耦接至废气门阀的致动器发送信号以减小废气门阀的开度(例如，关闭废气门阀)。为了满足增压需求，废气门阀可以完全关闭，以便防止排气绕过涡轮。通过涡轮的增加的排气流量提高了涡轮的速度，由此也提高了耦接至涡轮的液压泵和压缩机的速度。通过提高压缩机的速度，进气被压缩并输送到发动机，从而提高其升压能力。
在310处，程序包括确定液压蓄积器(例如，图1和图2的液压蓄积器36)中的压力是否小于第一压力阈值。在一个示例中，第一阈值可以是蓄积器中可存储的最大期望液压压力。可以基于蓄积器制造商的建议或者基于耦接至液压制动***的液压管路的可允许压力来确定第一压力阈值。如果蓄积器压力小于第一压力阈值，则在312处，程序包括在监测以用于322处的松开加速器踏板状况前，继续涡轮增压器运转，同时保持废气门阀关闭。应认识到，液压泵和涡轮增压器继续保持耦接，涡轮的旋转将使液压泵用加压的液压流体充注蓄积器。应认识到，充注液压蓄积器表示液压流体正进入液压蓄积器，从而增大蓄积器内由压缩机构施加在液压流体上的压力。如前所述，压缩机构可以是预充注蓄积器内的惰性可压缩气体(例如，氮气)，或者可以是被驱动的活塞。因此，蓄积器中存储的液压能量(例如，以加压的液压流体的形式)的量也增加。
如果蓄积器压力大于第一阈值，则程序继续至314，在314处，程序包括保持废气门关闭。然后程序继续至316以确定升压需求是否大于阈值升压需求。
如果蓄积器压力大于第一压力阈值，但升压需求不大于阈值升压需求，则在318处，程序可包括将液压泵与蓄积器或涡轮增压器分离。当升压需求不足以使用蓄积器的升压辅助满足时，可发生小于阈值升压需求的升压需求。例如，如果升压需求不大于该阈值，这可以表示涡轮增压器对于当前的升压需求旋转得足够快，并且不需要来自蓄积器的额外旋转能量来实现期望的升压水平(例如，基于操作者需求的扭矩水平确定的升压需求)。在一个示例中，分离液压泵可以包括将液压泵与涡轮增压器分离。将液压泵与涡轮增压器分离可包括驱动解耦机构(例如，图2的解耦机构214)。在另一个示例中，液压泵可以与蓄积器分离。将液压泵与蓄积器分离可包括驱动泵控制阀(例如，图1和图2的泵控制阀210)。泵控制阀的驱动可以允许来自所述泵的液压流体从液压泵的下游再循环到液压泵的上游，而不是继续到液压蓄积器。在其他示例中，液压泵可以在失速模式下运行，以防止过量的压力进入蓄积器。
如果在316处升压需求大于阈值升压，这可以表示较高的升压需求，例如踩加速器踏板带来的升压需求。在316处超过阈值升压水平的升压需求可以大于在304处接收到的初始升压需求。在一个示例中，在316处的阈值升压水平可以基于涡轮增压器的当前速度。例如，如果升压需求大于该阈值，则涡轮增压器可能无法升高的足够快以提供所需的升压。因此，如果升压需求大于该阈值，则程序续到320。在320处，程序包括有利地将来自蓄积器的存储能量提供给涡轮增压器以满足提高的升压需求。在一个示例中，来自蓄积器的液压流体可被引导至液压泵以提高所述泵的速度。因为液压泵和涡轮可以经由一个或多个轴(例如，图1和图2的轴28)耦接，所以提高液压泵的速度还可以提高涡轮增压器的转速并且增加输送至发动机的升压。在另一个示例中，液压泵可以被翻转以便将存储能量从蓄积器供应给涡轮增压器。以此方式，储存的液压能量可用于提供发动机升压并减少涡轮迟滞的可能性。
在322处，确定是否存在松开加速器踏板状况。当操作者取消加速器踏板的致动(例如，将他们的脚从加速器踏板上移开)时发生松开加速器踏板状况，导致扭矩需求相对急剧下降。在一个示例中，当操作者命令车辆响应于接近道路中的障碍物而突然停止时，松开加速器踏板可以发生。如果没有发生松开加速器踏板状况(例如，控制器从加速器踏板的踏板位置传感器接收到大于阈值的踏板位置信号)，则程序继续至324，在324处该程序包括在继续到图3B中所示的步骤332之前继续当前发动机运转。继续当前发动机运转可以包括继续将储存的能量从蓄积器输送到涡轮增压器以满足升压需求。
如果已经发生松开加速器踏板状况，则程序继续至326，在326处，该程序确定蓄积器压力是否小于第一压力阈值。如前所述，蓄积器的第一压力阈值是蓄积器中不需要额外液压压力时的压力(例如，蓄积器的最大压力或储能水平)。在一个示例中，可以基于蓄积器制造商的建议或液压制动***部件的设计限制来确定第一压力阈值。在其他示例中，可以基于所存储的液压压力的可能用途来确定第一压力阈值，从而可以避免与存储过量加压液压流体相关联的成本增加。如果蓄积器压力大于第一压力阈值，则程序继续至328，在328处，该程序可以包括如前所述的如下一个或多个步骤：打开废气门、将液压泵与涡轮增压器分离，以及将液压泵与液压蓄积器分离。在一个示例中，打开废气门阀可以包括控制器向废气门阀的致动器发送信号以增大该阀的开度，以便增加绕过涡轮的排气量。在另一个示例中，液压泵和涡轮增压器的分离可以包括控制器向解耦机构(例如，离合器)的致动器发送信号以使液压泵和涡轮增压器分离。在另一示例中，将液压泵与液压蓄积器分离可以包括打开泵控制阀以再循环离开液压泵的液压流体，而不是将其引导至蓄积器。在其他示例中，所述泵可以在失速模式下运转。在一些示例中，诸如涡轮增压器转速或蓄积器压力水平的发动机运转参数可以使用上述一种或多种方法来确定液压泵如何与蓄积器分离。以此方式，涡轮增压器的持续运转将不会导致蓄积器过度充注。
如果蓄积器压力小于第一压力阈值，则程序继续至330，在330处，该程序包括关闭耦接至废气门通道(例如，图1和图2的废气门通道54)的废气门阀，废气门通道耦接在排气涡轮的两侧。由于废气门阀关闭，排气可能无法绕过涡轮。相反，排气行进通过涡轮，使涡轮旋转，并且从而使耦接至涡轮的液压泵旋转。通过在松开加速器踏板期间保持废气门关闭，液压泵可以在松开加速器踏板期间继续旋转，从而适时地充注蓄积器。
在330之后，程序转到图3B所示的332，在332处，评估是否正在应用车辆制动器。应用该制动器可以包括车辆操作者驱动制动踏板(例如，图2的制动踏板232)以指示期望车辆减速。如果未应用车辆制动器，则程序继续至334，在334处该程序包括在结束程序之前继续当前发动机运转。
如果应用了车辆制动器，则程序继续至336，在336处，该程序包括在结束程序之前开始如图4中进一步描述的制动。现在转向图4，其示出的程序400可以实现具有液压制动***的柴油发动机的自动起停。程序400可以由图3B所示的程序300中的336继续。在402处，程序包括响应于应用车辆制动器(在发动机运转的同时)，使用主发动机源向制动***供应制动压力。举例来说，由于驱动了制动踏板，可以基于诸如车辆速度和制动踏板位置(BPP)信号的参数将BPP信号传送到控制器，并指示制动控制信号(BCS)。主发动机源(例如，图2所示的主发动机源220)可以从车辆控制器接收BCS信号以确定引导到耦接至车辆车轮的制动组件(例如，耦接至图2所示的车轮60的制动组件238)的制动力(例如，液压流体)的量，以便使车辆减速。
在404处，程序包括确定车辆是否停下(例如，不再被推进)。在一个示例中，当快变红灯时，车辆操作者可以驱动制动踏板以便应用车辆制动器从而使车辆在红灯时停下。如果车辆未停止，则程序继续至406，在406处，该程序包括在结束之前继续运转发动机并通过主发动机源供应制动压力。如果在404处确定车辆已停止，则程序继续至408以确定液压蓄积器中的压力是否大于第二压力阈值。在一个示例中，第二压力阈值可以是足以使车辆发动机(例如，图1和图2的发动机10)自动停止的液压压力水平。在一些示例中，可基于在通常的发动机自动停止事件期间保持制动压力所需的经估算的液压压力来确定第二压力阈值。在其他示例中，第二压力阈值可以基于映射数据来确定。
如果存储在蓄积器中的液压压力不大于第二压力阈值，则程序继续至406，在406处，该程序包括在结束之前根据操作者的扭矩需求继续运转发动机，并通过主发动机源供应制动压力。如果存储在蓄积器中的液压压力大于第二压力阈值，则程序继续至410，在410处，该程序包括确定车辆是否已经停止了阈值持续时间。如果车辆已经停止未达阈值持续时间，则程序继续至406，在406处，该程序包括在结束之前根据操作者的扭矩需求继续运转发动机，并通过主发动机源供应制动压力。通过确保在改变液压制动流体的源并启用发动机的自动起停功能之前已经过了阈值持续时间，这可以有助于避免在某些工况下，当操作者倾向于“一踏一放”制动器或使车辆缓慢“蠕滑”时发动机的频繁停止和起动，频繁停止和起动将导致发动机不必要的磨损并为操作者带来不便。在一个示例中，阈值持续时间可以是设定的持续时间，例如两到三秒。
在其他示例中，控制器能够识别驾驶模式以“获悉”车辆周边的交通状况。在一个示例中，如果控制器识别出车辆正缓慢行驶伴随频繁超短时停止，则控制器可将该数据与映射数据进行比较，并断言车辆正处于走走停停的交通状况下并且车辆停止的短持续时间可能不适合制动源之间的转换及启用自动起停。可替代地，如果控制器识别出车辆正以相对恒定的35mph的速度行驶，穿插有20秒或更长时间的停止，则控制器可将该数据与映射数据进行比较并断言车辆可能正穿行设置有常规交通灯的城镇，并且车辆停下的持续时间适合制动源之间的转换及启用自动起停。在其他示例中，GPS或网联汽车(V2X)功能可以远程评估行驶状况以确定交通和其他行驶状况是否适合制动源之间的转换及启用自动起停。以此方式，响应于减速和/或制动的指示以及关于交通状况和/或驾驶模式的推论，控制器可以预测可能适于发动机自动起停的未来状况。在一个示例中，响应于预测即将到来的自动起停状况，控制器可以驱动废气门阀和/或解耦机构来增加蓄积器中的可用压力，以便增加即将发生的起停的潜在持续时间，从而进一步提高燃料经济性。
在一个示例中，控制器可以发送制动控制信号(BCS)来驱动制动源控制阀(例如，图2的制动源控制阀240)以选择性地在供应给制动组件的液压流体的源之间转换。在一个示例中，制动源控制阀可以被驱动至第一位置，其中主发动机源被流体地耦接至制动组件，而液压蓄积器未耦接至制动组件。其中，液压流体可以从主发动机源被输送至制动组件。在另一个示例中，制动源控制阀可以被驱动至第二位置，由此将液压制动流体的源从主发动机源转换到液压蓄积器。具体地，液压蓄积器(例如，图1和图2的蓄积器36)可以被流体地耦接至制动组件，而主发动机源不被耦接至制动组件。其中，液压流体可以从液压蓄积器被输送至制动组件。如果车辆已经停止了阈值持续时间，则在412处，程序包括经由液压蓄积器供应制动压力并且自动切断发动机。在一个示例中，经由液压蓄积器供应制动压力可以通过驱动制动源控制阀至第二位置来实现，其中液压蓄积器被流体地耦接至制动组件，而主发动机源未耦接至制动组件。
在一些示例中，控制器还可以发送信号来驱动动力转向控制阀(未示出)以选择性地在供应到动力转向***的液压流体的源之间转换，动力转向***也可以用作主发动机源(例如，图2的主发动机源220)。在一个示例中，制动源控制阀可以作为动力转向控制阀运转。动力转向控制阀可以被驱动至第一位置，其中动力转向***不被流体地耦接至液压蓄积器。其中，可以仅由动力转向***输送液压流体以提供动力转向。在另一个示例中，动力转向控制阀可以被驱动至第二位置，从而将液压流体的源从动力转向***转换到液压蓄积器。具体而言，液压蓄积器(例如，图1和图2的蓄积器36)可被流体地耦接至动力转向***，并且液压流体可以从液压蓄积器输送以提供动力转向。应认识到，如果在自动起停期间液压蓄积器被用于向液压制动***和动力转向***二者提供液压动力，那么向制动***提供动力的优先级高于向动力转向***提供动力的优先级。具体而言，如果液压蓄积器的液压充注量下降，那么在向动力转向***提供液压流体之前，制动***可以被提供液压流体。同样，如果两种***都通过液压蓄积器提供动力并且蓄积器的充注水平降至第三压力阈值以下，则发动机可以被起动以便保持制动压力。由于制动压力从液压蓄积器被供应至制动组件，可以实现发动机的自动起停。因为液压蓄积器中的压力不依赖于运转中的发动机，在发动机关闭状况期间，蓄积器中的加压液压制动流体保持可用于维持合适的制动压力。自动关闭发动机可以包括停止给发动机加燃料。在一个示例中，控制器可以向耦接至燃烧室(例如，图1和图2的燃烧室44)的燃料喷射器(例如，图2的燃料喷射器58)发送信号以停止向燃烧室输送燃料。在另一个示例中，控制器可以向发动机的燃料***(例如，图2的燃料***202)发送信号以停止向发动机的燃料喷射器的燃料输送。具体而言，控制器可命令减小燃料控制阀的开度(例如，关闭燃料控制阀)，或命令燃料泵停止向发动机泵送燃料。通过阻止燃料进入发动机的燃烧室，发动机将自动关闭。在其他示例中，控制器可以使用其他合适的手段来停止向燃烧室输送燃料。
在414处，程序包括确定液压蓄积器压力是否小于第三压力阈值。第三压力阈值小于第二压力阈值。第三压力阈值可以是蓄积器内的能够向制动组件供应足够制动压力的最小液压压力。在一个示例中，第三压力阈值可以基于用于保持车辆制动的最小液压制动压力，其可以包括阈值余量。在其他示例中，第三压力阈值可以基于映射数据，或被确定为避免在制动***中抽真空。如果液压蓄积器压力小于第三压力阈值，则在416处，程序包括重新起动发动机，并且还包括停止从液压蓄积器向制动组件供应液压制动压力。此时，至制动组件的液压制动压力返回到由主发动机源供应液压制动压力的状况。在一个示例中，将液压制动源从蓄积器切换到主发动机源可包括控制器发送BSC信号以驱动制动源控制阀至第一位置，在第一位置主发动机源被流体地耦接至制动组件，而液压蓄积器未耦接至制动组件。其中，液压流体可以从主发动机源被输送到制动组件。另外在416处，程序包括重新起动发动机，这可以包括控制器向耦接至发动机的起动机马达发送信号以便起动转动(例如，旋转)发动机。重新起动发动机还可以包括向发动机燃料***发送控制信号，以便经由燃料喷射器将燃料重新引入发动机的燃烧室。因为起动转动发动机并将燃料重新引入燃烧室，所以燃烧重新开始并且发动机重新起动。应认识到，该重新起动不是响应于操作者对扭矩或其他辅助***的请求，而是响应于相对于阈值的蓄积器压力。
应该理解的是，在一些实施例中，在发动机自动关闭状况期间也可以监测电池荷电，并且如果电池荷电下降到阈值荷电水平以下，还可以开始重新启动发动机。可基于保持合适的荷电来确定阈值荷电水平，该合适的荷电用以维持包括起动机马达在内的车辆操作***以及车辆辅助***。
如果液压蓄积器压力大于第三压力阈值，则在418处，程序包括维持发动机关闭状况。维持发动机关闭状况可以包括继续阻止来自于发动机燃烧室的燃料输送。另外，维持发动机关闭状况可以包括继续利用来自蓄积器的液压制动压力来驱动制动组件并阻止车辆被推进。
在420处，程序包括确定是否接收到结束车辆停止状况的请求。在一个示例中，导致操作者停止车辆的红色交通灯已变绿，并且操作者已经表明其希望推进车辆。其中，操作者可已经驱动加速器踏板或接合离合器以将车辆变速器(例如，图1和图2的变速器64)换挡，表明其打算推进车辆。如果已经接收到结束车辆停止状况的请求，则程序转到416，发动机重新起动，并且控制器停止通过液压蓄积器向制动***供应液压制动压力。具体地，主发动机源向制动组件供应制动压力。
现在转向图5，示例映射图500示出了耦接至液压制动***的涡轮增压发动机的示例性操作，该液压制动***包括液压蓄积器(例如，图1-2所示的发动机***)。横轴(x轴线)表示时间，竖直标记t1-t8标志涡轮增压器运转的重要时刻。参照图5，曲线502示出加速器踏板位置随时间的变化。曲线504示出车辆速度随时间的变化。曲线506示出液压泵的耦接状况(例如，耦接至涡轮增压器和/或蓄积器)。曲线508示出耦接在涡轮增压器的排气涡轮两侧的废气门阀的位置变化。曲线510示出发动机开/关状况。曲线512示出具有耦接至发动机的液压泵的涡轮增压器的转速。曲线514示出相对于第一压力阈值(曲线513)、第二压力阈值(曲线515)和第三压力阈值(曲线517)，蓄积器内部压力随时间的变化。
在t1时刻之前，加速器踏板位置(曲线502)指示踩加速器踏板，例如，当在入口匝道上加速以进入高速路时可发生的踩加速器踏板。因此，如曲线504所示，车辆速度提高。因为蓄积器压力低于第一压力阈值513，所以液压泵被耦接至涡轮增压器和液压蓄积器，如此，涡轮增压器的转动也可以使液压泵旋转，从而充注该蓄积器(例如，增加液压蓄积器内部的压力)，如曲线514所示。如曲线508所示，废气门阀保持关闭，并且由于车辆正在被推进(曲线510)，发动机打开。如曲线512所示，由于踩加速器踏板，发现涡轮增压器的转速提高了。
在t1时刻，加速器踏板找到指示稳定提速请求的稳定位置，如曲线502所示。车辆速度遵循类似的轨迹(曲线504)。如曲线514所示，在t2时刻之前，由于蓄积器压力保持在第一压力阈值513以下，液压泵保持与涡轮增压器和液压蓄积器耦接(曲线506)。跨越排气涡轮的废气门保持关闭(曲线508)以引导排气通过涡轮。当车辆在被推进时，发动机保持打开，如曲线510所示。在t1时刻之后，涡轮增压器转速稳定，如曲线512所示。
除非蓄积器中的压力达到第一压力阈值513，否则在t2时刻发动机工况基本保持不变，如曲线514所示。如曲线506所示，如前所述，液压泵可与涡轮增压器和/或液压蓄积器分离，以避免过度充注蓄积器。在t2时刻之后，液压蓄积器中的压力保持恒定，因为其不再被液压泵充注压力。
如曲线502所示，在t3时刻，松开加速器踏板。如曲线504所示，车辆速度相应地下降。由于蓄积器压力仍处于第一压力阈值513，如曲线514所示，液压泵与涡轮增压器可继续保持分离，如曲线506所示。另外，如曲线508所示，废气门可以打开以避免压缩机喘振。由于通过涡轮的排气流的速率也降低了，所以涡轮增压器的转速下降。应认识到，可以在t3和t4之间应用车辆制动器(未示出)以便使车辆停止。
在t4时刻，车辆不再被推进(例如，车辆停止)，但是随后，响应于如曲线502所示的操作者的扭矩请求(例如，踩加速器踏板)，再次立即推进车辆，如曲线504所示。t4处的停车持续时间可不超过阈值持续时间，因此制动流体源不会从主发动机源转换到液压蓄积器，并且不会启用或开始发动机的自动停止。结果，发动机保持运转，如曲线510所示。在t4处，蓄积器压力处于第一压力阈值(曲线513)，并且为了满足增加的扭矩需求，蓄积器可用于向发动机提供额外升压。结果，液压泵再次被耦接至涡轮增压器和蓄积器(曲线506)，以便将液压流体引导至蓄积器并进一步至涡轮增压器。结果，蓄积器压力可以下降，如曲线514所示。在t4处踩加速器踏板期间，废气门保持关闭(曲线508)。
继续踩加速器踏板直到t5时刻，此时松开加速器踏板，如曲线502所示。在松开加速器踏板期间，由于蓄积器压力低于第一压力阈值513，液压泵和涡轮增压器保持耦接(曲线506)并且废气门保持关闭(曲线508)，使得涡轮增压器的运转可以继续使液压泵旋转，从而重新充注蓄积器，如曲线514所示。应当理解，为了使车辆在t5和t6之间停下，操作者也可以应用制动器(未示出)。
在t6时刻，如由车辆速度曲线504所示，车辆再次停下来，并且保持停下直到t8。如曲线514所示，蓄积器压力高于第二压力阈值515，并且，由于车辆还保持停止达超过阈值持续时间的持续时间，液压制动源可以从主发动机源转换到液压蓄积器，并且可以启用和开始发动机的自动停止。如曲线510所示，在t6之后已经过去阈值持续时间后，发动机可以自动关闭。如曲线508所示，废气门保持关闭；当车辆停止时，加速器踏板(曲线502)在t6和t8之间保持为零。液压泵可以与涡轮增压器和蓄积器耦接(曲线506)。
在t6和t7之间，在t6之后随着发动机很快自动关闭，车辆保持停止，并且随着蓄积器向车辆的制动组件供应液压压力时，蓄积器可以失去压力(曲线514)。如曲线514所示，在t7处，蓄积器压力下降至第三压力阈值517。响应于蓄积器压力达到第三压力阈值，发动机在t7处重新起动并保持运转直到t8，如曲线510所示。在t7时刻，制动组件的液压制动压力的源可以从液压蓄积器转换到主发动机源。
以此方式，液压涡轮增压器可有利地被用来产生用于临时存储在蓄积器中的液压能量源。因此，液压涡轮增压器可以提供可靠的车载液压能量源。在一个示例中，液压能量可以存储在液压蓄积器中，液压蓄积器提供现成的液压能量源，该现成的液压能量源可用于在发动机关闭状况期间保持液压制动***的制动压力。如上所述，柴油发动机可采用主发动机源来向车辆制动器提供液压制动压力；然而，在发动机关闭状况下，此主要源不可用。由于在发动机关闭状况期间具有液压能量源，因此可以启用自动起停。
将液压泵耦接至涡轮增压器的技术效果是来自液压泵的加压液压流体可以被储存以供液压制动***随后使用，包括当发动机关闭时。在发动机关闭状况期间提供制动流体加压源的技术效果是实现在装配有液压制动器的车辆上使用自动起停技术。具体而言，在车辆停止期间，从耦接至液压泵(其中所述液压泵耦接至安装于车辆内的发动机的涡轮增压器的轴)的蓄积器向车辆的液压制动***供应压力并在车辆停止时自动关闭发动机的技术效果是实现发动机(例如，柴油发动机)的停止同时保持液压制动压力为液压压力，从而提高燃料经济性并减少发动机排放。
一种用于车辆的方法包括：响应于所述车辆停下来，从耦接至液压泵的蓄积器向所述车辆的液压制动***供应压力，所述液压泵被耦接至安装于所述车辆内的发动机的涡轮增压器的轴，并且在所述车辆停止时自动关闭所述发动机。在该方法的第一示例中，该方法还包括：在发动机运转期间，当所述车辆未停止时，响应于降低所述车辆速度的请求，从主发动机源向所述液压制动***供应压力。该方法的第二示例可选地包括第一示例并且还包括：其中所述自动关闭所述发动机响应于所述蓄积器的压力高于阈值压力水平。该方法的第三示例可选地包括第一和第二示例中的一个或多个，并且还包括：其中所述自动关闭所述发动机进一步响应于所述车辆停下达阈值持续时间。该方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的一个或多个，并且还包括：响应于所述蓄积器的压力低于阈值压力水平而在所述车辆停止时不关闭所述发动机。该方法的第五示例可选地包括第一至第四示例中的一个或多个，并且还包括：其中从所述蓄积器向所述液压制动***供应压力包括经由控制器驱动阀以允许来自所述蓄积器的液压压力传送至所述液压制动***。该方法的第六示例可选地包括第一至第五示例中的一个或多个，并且还包括：在发动机运转期间，当所述车辆在行驶中时，基于存储在所述蓄积器处的压力水平来调整设置在围绕所述涡轮增压器的涡轮的旁通通道中的废气门阀的位置。该方法的第七示例可选地包括第一至第六示例中的一个或多个，并且还包括：其中调整所述废气门阀包括响应于所述蓄积器处存储的压力水平高于上阈值水平而打开所述废气门阀。该方法的第八示例可选地包括第一至第七示例中的一个或多个，并且还包括：其中调整所述废气门阀包括响应于所述蓄积器处存储的压力水平低于上阈值水平并响应于所述车辆的减速而关闭所述废气门阀。该方法的第九示例可选地包括第一至第八示例中的一个或多个，并且还包括：响应于所述蓄积器处存储的压力水平达到上阈值水平，将所述液压泵与所述涡轮增压器的所述轴分离。该方法的第十示例可选地包括第一至第九示例中的一个或多个，并且还包括：在发动机运转期间，当所述车辆在行驶中时，响应于踩加速器踏板和需求的升压水平高于阈值水平，利用所述蓄积器处存储的液压压力经由所述液压泵驱动所述涡轮增压器。该方法的第十一示例可选地包括第一至第十示例中的一个或多个，并且还包括：其中所述发动机是柴油发动机。
另一种用于包括柴油发动机的车辆的方法包括：在第一制动状况期间，经由所述柴油发动机的主液压压力源向所述车辆的液压制动***供应液压压力；并且在第二制动状况期间，通过耦接至液压泵的蓄积器向所述车辆的所述液压制动***供应液压压力，所述液压泵耦接至所述柴油发动机的涡轮增压器的轴。在该方法的第一示例中，该方法还包括：其中第一制动状况包括当所述柴油发动机保持运转同时所述车辆制动并停下来，并且其中第二制动状况包括响应于所述车辆制动并停下来，所述柴油发动机自动关闭。该方法的第二示例可选地包括第一示例并且还包括：其中第二制动状况还包括当存储在蓄积器处的压力水平高于阈值压力水平时。该方法的第三示例可选地包括第一和第二示例中的一个或多个，并且还包括：基于存储在所述蓄积器处的压力水平来调整设置在围绕所述涡轮增压器的涡轮的旁通通道中的废气门阀的位置。该方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的一个或多个，并且还包括：响应于所述车辆停下来并且存储在所述蓄积器处的压力水平低于阈值压力水平而开始所述第一制动状况并且不自动停止发动机。
一种车辆***包括：柴油发动机，其包括涡轮增压器和液压泵，所述液压泵耦接至所述涡轮增压器的轴和蓄积器中的每一个，所述蓄积器适于存储通过所述液压泵的旋转而产生的液压压力；液压制动***，所述液压制动***耦接至所述蓄积器和所述柴油发动机的主液压流体源中的每一个；和控制器，其具有计算机可读指令，用于：响应于所述车辆***中的车辆停止达一段持续时间，从所述蓄积器向所述液压制动***提供液压制动压力；并且自动停止所述柴油发动机。在该车辆***的第一示例中，该车辆***还包括：其中在提供来自所述蓄积器的所述液压制动压力之后并且响应于所述蓄积器中的压力高于阈值压力水平，执行所述发动机的自动停止。该车辆***的第二示例可选地包括第一示例并且还包括：其中所述计算机可读指令还包括用于响应于所述蓄积器中的压力低于阈值压力水平并且所述柴油发动机在制动状况期间继续运转中的一个或多个从所述柴油发动机的所述主液压流体源向所述液压制动***供应液压制动压力的指令。
在另一种描述中，方法包括：基于升压需求和存储在耦接至液压泵的蓄积器处的压力水平，调整设置在旁通通道中的废气门阀，所述旁通通道位于柴油发动机的涡轮增压器的涡轮附近，所述液压泵耦接至所述涡轮增压器的轴；并且，在安装有所述柴油发动机的车辆停止的同时，在发动机自动起动/停止运转期间，从所述蓄积器向所述车辆的液压制动***供应压力。
注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆***配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制***与各种传感器、致动器和其他发动机硬件结合执行。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作和/或功能可以按所示顺序、并行地被执行，或在一些情况下被省略。同样，所述处理顺序不是实现在本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点所必须要求的，而是为了便于图示说明和描述而提供了所述处理顺序。根据所使用的特定策略，所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制***中的计算机可读存储介质的非临时性存储器中的代码，其中通过结合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的***中的指令而使所描述的动作得以实现。
应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种***和构造以及其他的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
随附权利要求具体地指出被认为是新颖的且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求而要求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求相比范围更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。

Claims (15)

1.一种用于车辆的方法，其包括：
响应于所述车辆停下来；
从耦接至液压泵的蓄积器向所述车辆的液压制动***供应压力，所述液压泵被耦接至安装于所述车辆内的发动机的涡轮增压器的轴；并且
在所述车辆停止时自动关闭所述发动机。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在发动机运转期间，当所述车辆未停止时，响应于降低所述车辆的速度的请求，从主发动机源向所述液压制动***供应压力。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述自动关闭所述发动机响应于所述蓄积器的压力高于阈值压力水平。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述自动关闭所述发动机进一步响应于所述车辆停止达阈值持续时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其还包括：响应于所述蓄积器的压力低于阈值压力水平，在所述车辆停止时不关闭所述发动机。
6.根据权利要求1所述的方法，其中从所述蓄积器向所述液压制动***供应压力包括经由控制器驱动阀以允许来自所述蓄积器的液压压力传送至所述液压制动***。
7.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在发动机运转期间，当所述车辆在行驶中时，基于存储在所述蓄积器处的压力水平调整设置在围绕所述涡轮增压器的涡轮的旁通通道中的废气门阀的位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其中调整所述废气门阀的所述位置包括：响应于存储在所述蓄积器处的所述压力水平高于上阈值水平，打开所述废气门阀。
9.根据权利要求7所述的方法，其中调整所述废气门阀的所述位置包括：响应于存储在所述蓄积器处的所述压力水平低于上阈值水平并响应于所述车辆的减速，关闭所述废气门阀。
10.根据权利要求1所述的方法，其还包括：响应于存储在所述蓄积器处的压力水平达到上阈值水平，将所述液压泵与所述涡轮增压器的所述轴分离。
11.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在发动机运转期间，当所述车辆在行驶中时，响应于踩加速器踏板和需求的升压水平高于阈值水平，利用存储在所述蓄积器处的液压压力经由所述液压泵驱动所述涡轮增压器。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机是柴油发动机。
13.一种车辆***，其包括：
柴油发动机，其包括涡轮增压器和液压泵，所述液压泵耦接至所述涡轮增压器的轴和蓄积器中的每一个，所述蓄积器适于存储通过所述液压泵的旋转产生的液压压力；
液压制动***，其耦接至所述蓄积器和所述柴油发动机的主液压流体源中的每一个；和
控制器，其具有计算机可读指令，用于：
响应于所述车辆***中的车辆停止达一段持续时间，从所述蓄积器向所述液压制动***提供液压制动压力；并且
自动停止所述柴油发动机。
14.根据权利要求13所述的车辆***，其中在提供来自所述蓄积器的所述液压制动压力之后并响应于所述蓄积器中的压力高于阈值压力水平，执行所述柴油发动机的自动停止。
15.根据权利要求13所述的车辆***，其中所述计算机可读指令还包括用于响应于所述蓄积器中的压力低于阈值压力水平并且所述柴油发动机在制动状况期间继续运转中的一个或多个从所述柴油发动机的所述主液压流体源向所述液压制动***提供液压制动压力的指令。
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