專(zhuān)利名稱(chēng)：協(xié)調(diào)扭矩控制系統(tǒng)中被供以燃料的汽缸的可靠計(jì)數(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)內(nèi)容涉及車(chē)輛控制系統(tǒng)，且更具體地涉及發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制。
背景技術(shù)：
本部分的陳述只是提供與本公開(kāi)內(nèi)容有關(guān)的背景信息，且可不構(gòu) 成現(xiàn)有技術(shù)。
混合動(dòng)力系通常包括內(nèi)燃機(jī)(ICE)、電機(jī)(EM)和一個(gè)或多個(gè)扭矩發(fā) 生器，這些扭矩發(fā)生器向動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)提供扭矩用以推進(jìn)車(chē)輛。有兩 種混合動(dòng)力系，包括重度混合動(dòng)力系和輕度混合動(dòng)力系。在重度混合 動(dòng)力系中，EM可直接驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系而不需要通過(guò)ICE的構(gòu)件傳遞扭矩。 在輕度混合構(gòu)造中，EM通過(guò)輔助傳動(dòng)裝置而聯(lián)接到ICE上。由EM 所產(chǎn)生的扭矩通過(guò)ICE而傳遞到傳動(dòng)系。示范性的輕度混合動(dòng)力系包 括所謂的皮帶傳動(dòng)起動(dòng)/發(fā)電機(jī)(BAS)系統(tǒng)。在BAS系統(tǒng)中，EM經(jīng)由 皮帶和滑輪構(gòu)造而聯(lián)接到ICE上，該皮帶和滑輪構(gòu)造驅(qū)動(dòng)其它的輔助 構(gòu)件如泵和壓縮并幾。
動(dòng)力系扭矩控制通常包括兩個(gè)扭矩控制域輪軸扭矩和推進(jìn)扭 矩。在輕度混合動(dòng)力系中，推進(jìn)扭矩為位于ICE曲軸處的輸出扭矩， 其包括EM扭矩成分。
動(dòng)力系系統(tǒng)還包括多個(gè)扭矩特征。這些特征中的各個(gè)特征均影響 沿著動(dòng)力系系統(tǒng)的各個(gè)點(diǎn)處所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)扭矩的量。高水平或全局扭矩特征是指車(chē)輛駕駛員，他基于駕駛員輸入裝置控制操縱來(lái)自扭矩源
的所需輸出扭矩或所希望的輪軸扭矩。示范性的駕駛員輸入裝置包括
但不限于加速踏板和巡航控制系統(tǒng)?，F(xiàn)代的動(dòng)力系系統(tǒng)包括另外的扭
矩特征或扭矩請(qǐng)求，例如車(chē)輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)、牽引控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)
機(jī)超速保護(hù)系統(tǒng)、變速器換檔質(zhì)量系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)和/或變速器構(gòu)件保護(hù)
系統(tǒng)以及動(dòng)力傳動(dòng)系構(gòu)件保護(hù)系統(tǒng)。
特定動(dòng)力系系統(tǒng)的扭矩特征或許是獨(dú)立的，且可能常常試圖在同
一時(shí)間期間控制驅(qū)動(dòng)扭矩。由于動(dòng)力系系統(tǒng)在一定時(shí)間情形下產(chǎn)生單
個(gè)的驅(qū)動(dòng)扭矩輸出，因此使用裁定系統(tǒng)來(lái)判斷正確的驅(qū)動(dòng)扭矩輸出。 :S! ^>"1旦/f+L4六血U貧+t血々玄入4n J:St'畚A 乂4々在i1 Tr117 1 lmv/r玄々云'"A
適當(dāng)?shù)妮敵雠ぞ亍?
發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于車(chē)輛的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng) 包括第一計(jì)數(shù)器，其指示被供以燃料的車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)目的第一計(jì) 數(shù)。第二計(jì)數(shù)器指示被供以燃料的汽缸數(shù)目的第二計(jì)數(shù)?？刂颇K基 于第一計(jì)數(shù)和第二計(jì)數(shù)來(lái)確定可靠計(jì)數(shù)?？刂颇K基于可靠計(jì)數(shù)來(lái)調(diào) 節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。
在其它特征中，提供了一種操作車(chē)輛控制系統(tǒng)的方法，該方法包 括產(chǎn)生分別指示被供以燃料的車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù)目的計(jì)數(shù)器值?；?于計(jì)數(shù)值來(lái)產(chǎn)生可靠計(jì)數(shù)。基于該可靠計(jì)數(shù)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。
在還有的特征中，傳動(dòng)系包括轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輛的軸的發(fā)動(dòng)機(jī)。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 該軸。計(jì)數(shù)模塊產(chǎn)生分別指示在預(yù)定時(shí)間期間被供以燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)汽 缸的數(shù)目。控制模塊基于這些計(jì)數(shù)來(lái)產(chǎn)生可靠計(jì)數(shù)?？刂颇K基于該 可靠計(jì)數(shù)來(lái)控制電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)。
通過(guò)下文具體實(shí)施方式
的描述，本^Hf內(nèi)容的其它適用領(lǐng)域?qū)⒆?得顯而易見(jiàn)。應(yīng)理解的是，下文具體實(shí)施方式
的描述和特定示例雖然 示出了本公開(kāi)內(nèi)容的優(yōu)選實(shí)施例，但僅為出于舉例說(shuō)明的目的而決非意圖限制本^^開(kāi)內(nèi)容的范圍。
根據(jù)具體實(shí)施方式
和附圖，可更全面地理解本公開(kāi)內(nèi)容，附圖中
圖1為示范性的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其結(jié)合了基于被供以燃料的汽缸
可靠計(jì)數(shù)的控制；
圖2為示范性內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的功能框圖，該內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)結(jié)合了基于
被供以燃料的汽缸可靠計(jì)數(shù)的控制；
圖3為控制圖，示出了基于被供以燃料的汽缸可靠計(jì)數(shù)的控制。 圖4為可靠的汽缸燃料計(jì)數(shù)系統(tǒng)的功能框圖，該計(jì)數(shù)系統(tǒng)結(jié)合了
基于被供以燃料的汽缸可靠計(jì)數(shù)的控制。
圖5為包括執(zhí)行協(xié)調(diào)扭矩控制的示范性模塊的功能框圖6為示出了基于被供以燃料的汽缸可靠計(jì)數(shù)來(lái)執(zhí)行扭矩控制的
方法的邏輯流程圖；以及
圖7為示出了可在協(xié)調(diào)扭矩控制期間執(zhí)行的示范性步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下描述在本質(zhì)上只是示范性的，且決非意圖限制本公開(kāi)內(nèi)容、 其應(yīng)用或用途。出于清楚的目的，將在附圖中使用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示 類(lèi)似元件。如文中所用，短語(yǔ)A、 B和C中的至少一個(gè)應(yīng)理解為^f吏用 非排它性的邏輯"或"來(lái)表示的邏輯式(A或B或C)。應(yīng)了解在不改變 本公開(kāi)內(nèi)容原理的情況下，方法中的各步驟可以不同的次序來(lái)執(zhí)行。
如文中所用，用語(yǔ)"模塊"是指專(zhuān)用集成電路(ASIC)、電子電路、 執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的處理器(共用的、獨(dú)占的或集群的) 和存儲(chǔ)器、組合邏輯電路和/或提供所述功能的其它適當(dāng)構(gòu)件。
另外，如文中所用，用語(yǔ)"燃燒循環(huán)"是指發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程重新發(fā) 生的各階段。例如，在四沖程內(nèi)燃機(jī)中，單一燃燒循環(huán)可指且包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、動(dòng)力沖程和排氣沖程。在發(fā)動(dòng)枳逸行期間，四沖 程持續(xù)地重復(fù)進(jìn)行。
此外，盡管以下實(shí)施例主要地關(guān)于示例內(nèi)燃機(jī)來(lái)展開(kāi)描述，但本 公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例也可適用于其它內(nèi)燃機(jī)。舉例而言，本發(fā)明可適用 于壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)、火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)、均質(zhì)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)、均質(zhì)充 量壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)、分層火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)和火花輔助壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng) 機(jī)。
在下文所述的實(shí)施例中，停缸可指使火花停止和/或停止將燃料噴 射至汽缸內(nèi)。當(dāng)汽缸^皮停用時(shí)，針對(duì)該汽缸可停用火花和/或燃料。這 防止了在該汽缸內(nèi)的燃燒。汽缸停用也可以或備選地包括延遲汽缸點(diǎn) 火。延遲點(diǎn)火可指將火花正時(shí)從所希望的點(diǎn)或預(yù)定點(diǎn)推后。當(dāng)延遲點(diǎn)
火時(shí)，可能在上死點(diǎn)(TDC)之后產(chǎn)生用于汽缸的火花。
在下文描述的實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)中被供以燃料的汽缸的計(jì)數(shù)是 可靠的。計(jì)數(shù)可通過(guò)提供冗余的和/或額外的計(jì)數(shù)估計(jì)來(lái)確?？煽?。舉 例而言，可監(jiān)控被供以燃料的汽缸數(shù)目的多個(gè)指示器。指示器可包括 在汽缸的進(jìn)氣沖程結(jié)束時(shí)向各個(gè)汽缸輸送了多少燃料的指示、要求被 供以燃料的汽缸的數(shù)目的指示以及噴射器啟動(dòng)正時(shí)和/或噴射器開(kāi)啟 (ON)持續(xù)時(shí)間的指示。計(jì)數(shù)的可靠性間接地使火花正時(shí)可靠，因?yàn)榛?花正時(shí)可基于該計(jì)數(shù)。 一種使啟用汽缸計(jì)數(shù)可靠的方法是將足夠地延 遲火花正時(shí)以有效地確保一個(gè)或多個(gè)汽缸是停用的，該方法可與停用 的汽缸相結(jié)合地使用。被供以燃料的汽缸計(jì)數(shù)的可靠有助于使火花正 時(shí)可靠。
啟用汽缸的計(jì)數(shù)也要是可靠的。由于例如堵塞的噴射器或淤塞的 火花塞，汽缸也許不能提供預(yù)計(jì)的動(dòng)力。文中所述實(shí)施例使得啟用汽 缸(帶有啟用的燃料和火花的汽缸)的計(jì)數(shù)可靠，以防止低估所產(chǎn)生的 扭矩。扭矩的過(guò)量產(chǎn)生可能會(huì)引發(fā)安全隱患。通過(guò)防止低估輸出扭矩， 防止了電動(dòng)機(jī)扭矩的過(guò)量產(chǎn)生。舉例而言，當(dāng)估計(jì)有兩個(gè)汽缸被供以 燃料但實(shí)際上卻是四個(gè)汽缸被供以燃料時(shí)，點(diǎn)火提前可能會(huì)太過(guò)于提前并因此產(chǎn)生過(guò)多的扭矩。
被供以燃料的汽缸的可靠計(jì)數(shù)要在任何情況下及時(shí)提供被供以 燃料的汽缸數(shù)目的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。這改進(jìn)了扭矩控制。當(dāng)使用汽缸火花控 制來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩時(shí)，被供以燃料的汽缸和/或停用的汽缸的 準(zhǔn)確計(jì)數(shù)允許控制模塊準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)對(duì)于啟用的/被供以燃料的汽缸的 火花水平。
扭矩估計(jì)可由混合控制模塊用來(lái)補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。當(dāng)扭矩輸 出的估計(jì)小于實(shí)際輸出扭矩并小于期望的輸出扭矩時(shí)，控制模塊或相 關(guān)的混合系統(tǒng)可增加扭矩來(lái)補(bǔ)充這種不足。這將導(dǎo)致在原本不需要扭 矩增加時(shí)增加凈輸出扭矩。舉例而言，當(dāng)實(shí)際輸出扭矩大于或等于期 望的輸出扭矩時(shí)，結(jié)果應(yīng)當(dāng)維持或減小輸出扭矩。被供以燃料的汽缸 的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)有助于防止所述輸出扭矩的增加或加速度的非預(yù)期增加。
另外，有時(shí)希望儲(chǔ)備扭矩輸出，例如在控制模塊覺(jué)察到將要啟動(dòng) 空調(diào)時(shí)。在特定情況下，希望能快速地開(kāi)始和產(chǎn)生扭矩輸出動(dòng)力的儲(chǔ) 備。舉例而言，為了提供這種扭矩輸出動(dòng)力儲(chǔ)備，節(jié)流閥可進(jìn)一步地 打開(kāi)以增加通向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流，同時(shí)在相同的時(shí)間期間可延遲啟用汽 缸的點(diǎn)火。因此，當(dāng)要求輸出扭矩快速增加時(shí)，例如當(dāng)發(fā)生空調(diào)啟動(dòng) 事件時(shí)，火花正時(shí)可返回到正常操作。輸出扭矩的快速增加補(bǔ)償了由 于空調(diào)啟動(dòng)所造成的對(duì)負(fù)荷增加的需求。當(dāng)使火花返回正常操作時(shí)， 火花正時(shí)不再延遲，且火花正時(shí)可調(diào)整成對(duì)于給定空氣質(zhì)量而言提供 峰值扭矩輸出。
使用扭矩儲(chǔ)備的另 一事件稱(chēng)作催化劑起燃。催化劑起燃事件是指 在啟動(dòng)期間加熱排氣催化劑以快速升高催化劑溫度到工作溫度以有 效地工作。催化劑起燃系統(tǒng)為扭矩產(chǎn)生目的而使用扭矩儲(chǔ)備。扭矩儲(chǔ) 備用于增加氣流并提供延遲的火花，這最大限度地減少了碳?xì)浠衔?的產(chǎn)生并產(chǎn)生升高的排氣溫度。而這快速地加熱催化轉(zhuǎn)換器。
在提供輸出扭矩儲(chǔ)備和氣流量增加的組合而提供超過(guò)扭矩安全 閾值的可能輸出扭矩時(shí)，控制(在下文中描述)使得用于調(diào)整制動(dòng)扭矩的火花參數(shù)如火花正時(shí)和/或火花輸出水平是可靠的。發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)扭 矩可基于火花參數(shù)而增加或減小。由于火花參數(shù)可以是基于被供以燃 料的汽缸數(shù)目的，因此被供以燃料的汽缸的數(shù)目的計(jì)數(shù)也要是可靠 的。
需增加硬件裝置。經(jīng)由現(xiàn)有硬件輸入/輸出(HWIO)接口來(lái)確定直接和 間接的估計(jì)。盡管可增添傳感器和/或硬件來(lái)直接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的各燃料 噴射器上的電壓，但本發(fā)明的實(shí)施例在不增添這樣的傳感器和/或硬件 的情況下提供了增強(qiáng)的可靠性。這最大限度地降低了用以提供可靠計(jì) 數(shù)的成本。
此外，該可靠計(jì)數(shù)是準(zhǔn)確的并以最小的延遲提供。如果使用氧傳 感器來(lái)估計(jì)汽缸燃料計(jì)數(shù)，則將會(huì)有與之相關(guān)的延遲時(shí)間。氧傳感器 通常位于排氣系統(tǒng)中。因此，存在從當(dāng)燃料在汽缸中燃燒時(shí)直至當(dāng)氣 體混合物經(jīng)過(guò)氧傳感器時(shí)的延遲。而且，氧傳感器提供了基于與來(lái)自 多個(gè)汽缸的排氣相關(guān)聯(lián)的粗略測(cè)量的指示。該指示不是特定汽缸的。 因此，基于氧傳感器的估計(jì)可能是不準(zhǔn)確的。
在開(kāi)始時(shí)，應(yīng)注意的是來(lái)自駕駛員和/或巡航控制系統(tǒng)的輸入(將 在下文中展開(kāi)討論)視作為是在反映出所需扭矩量意義上的真實(shí)扭矩 請(qǐng)求。其它的扭矩改變裝置如牽引控制、穩(wěn)定性控制、發(fā)動(dòng)機(jī)超速保 護(hù)、變速器扭矩限制等裝置通常視作為扭矩干涉裝置。這些扭矩干涉 裝置處于活動(dòng)狀態(tài)或非活動(dòng)狀態(tài)。如果扭矩干涉裝置處于非活動(dòng)狀態(tài) 或施加不會(huì)終止限制扭矩請(qǐng)求的限制時(shí)，則扭矩請(qǐng)求將會(huì)無(wú)變化地傳 送。出于清楚的目的，文中針對(duì)真實(shí)扭矩請(qǐng)求以及扭矩干涉二者而使 用用語(yǔ)"扭矩請(qǐng)求"。
現(xiàn)參看圖1，示出了示范性的混合動(dòng)力系系統(tǒng)10，其結(jié)合了基于 被供以燃料的汽缸的可靠計(jì)數(shù)的控制。盡管動(dòng)力系系統(tǒng)10示出為后 輪驅(qū)動(dòng)(RWD)動(dòng)力系，但應(yīng)了解本公開(kāi)內(nèi)容的協(xié)調(diào)扭矩控制能夠與任 何其它的動(dòng)力系構(gòu)造一起實(shí)施。動(dòng)力系系統(tǒng)10包括推進(jìn)系統(tǒng)12和傳
10動(dòng)系系統(tǒng)14。推進(jìn)系統(tǒng)12包括內(nèi)燃機(jī)(ICE)16和電機(jī)(EM)18。推進(jìn)系 統(tǒng)還可包括輔助構(gòu)件，包括但不限于A/C壓縮機(jī)20和轉(zhuǎn)向泵(SP)22。 EM 18和輔助構(gòu)件使用皮帶和滑輪系統(tǒng)24而聯(lián)接到ICE 16上。皮帶 和滑輪系統(tǒng)24可聯(lián)接到ICE 16的曲軸26上，且使得扭矩能夠在曲軸 26與EM 18和/或輔助構(gòu)件之間傳遞。這種構(gòu)造稱(chēng)作為皮帶傳動(dòng)起動(dòng)/ 發(fā)電機(jī)(BAS)系統(tǒng)。
曲軸26驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系系統(tǒng)14。傳動(dòng)系系統(tǒng)14包括波形板或飛4侖(未 示出)、扭矩變換器(TC)或其它聯(lián)接裝置30、變速器32、推進(jìn)軸34、 差動(dòng)裝置36、車(chē)軸38、制動(dòng)器40和從動(dòng)輪42。推進(jìn)扭矩(Tp肪p)為ICE 16的曲軸26處的輸出，其通過(guò)傳動(dòng)系系統(tǒng)構(gòu)件傳遞，以在車(chē)軸38處 提供用以驅(qū)動(dòng)車(chē)輪42的輪軸扭矩(TAXLE)。更具體而言，Tprop乘以由 聯(lián)接裝置30、變速器32和差動(dòng)裝置36所提供的若干齒輪比，以在車(chē) 軸38處提供TAXLE。實(shí)質(zhì)上就是，TpROp乘以有效齒輪比，該有效齒輪 比為由聯(lián)接裝置30所引入的比值、由變速器輸入/輸出軸速度所確定 的變速器齒輪比、差動(dòng)比，以及可在傳動(dòng)系系統(tǒng)14中引入比值的任 何其它構(gòu)件(例如，在四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)或全輪驅(qū)動(dòng)(AWD)傳動(dòng)系中的分 動(dòng)箱)的比值的函數(shù)。出于扭矩控制的目的，Taxw域包括ICE 16和 EM 18。
動(dòng)力系10還包括控制系統(tǒng)50，其基于本公開(kāi)內(nèi)容的協(xié)調(diào)扭矩控 制來(lái)調(diào)節(jié)動(dòng)力系IO的操作?？刂葡到y(tǒng)50包括主控制模塊51,該主控 制模塊51可包括變速器控制模塊(TCM)52、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)54 和混合控制模塊(HCM)56。主控制模塊51經(jīng)由TCM 52、 ECM 54和 HCM 56控制所產(chǎn)生的輸出扭矩。HCM 56可包括一個(gè)或多個(gè)子^^塊， 包括但不限于BAS控制處理器(BCP)58。 TCM 52、 ECM 54和HCM 56 經(jīng)由控制器區(qū)域網(wǎng)(CAN)總線60來(lái)彼此通信。駕駛員輸入裝置62與 ECM通信。駕駛員輸入裝置62可包括但不限于加速踏板和/或巡航控 制系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)器接口 64與TCM 52通信。驅(qū)動(dòng)器接口 64包括但不限 于變速器排檔選擇器(例如，PRNDL桿)。本公開(kāi)內(nèi)容的協(xié)調(diào)扭矩控制包括輪軸扭矩域和推進(jìn)扭矩域。TPR0P
是曲軸輸出扭矩，其可包括EM扭矩成分。根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的協(xié)調(diào)扭
矩控制在ECM中實(shí)施輪軸扭矩(taxle)裁定以提供^^H^軸扭矩
(Taxlearb),且向ECM和HCM劃分推進(jìn)扭矩控制職責(zé)。連同扭矩請(qǐng) 求一起，這種分開(kāi)的推進(jìn)協(xié)調(diào)扭矩控制便于ECM上的構(gòu)件保護(hù)、發(fā) 動(dòng)機(jī)超速保護(hù)和系統(tǒng)補(bǔ)救動(dòng)作。連同扭矩請(qǐng)求一起，混合推進(jìn)扭矩控 制可在HCM中重新開(kāi)始，此時(shí)ECM停止并實(shí)施再生制動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)超 速保護(hù)。
這種扭矩控制架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)包括向ECM分配構(gòu)件保護(hù)、發(fā)動(dòng)機(jī)保 護(hù)和故障補(bǔ)救動(dòng)作的職責(zé)。TCM發(fā)出扭矩干涉，其可限制來(lái)自ECM 的部分裁定的TPROT。
本公開(kāi)內(nèi)容的協(xié)調(diào)扭矩控制監(jiān)控加速踏板位置(oc ped)和車(chē)輛速度 (VvEH)。駕駛員預(yù)期的或希望的輪軸扭矩(TAXLEDEs)是基于(x ped和VVEH
來(lái)確定的。舉例而 和VvEH可用作預(yù)先校準(zhǔn)、預(yù)先儲(chǔ)存的查
閱表的輸入，該查閱表提供相應(yīng)的Taxledes。 ECM裁定Taxledes和其 它扭矩請(qǐng)求以提供Taxlearb。其它扭矩請(qǐng)求包括在輪軸扭矩請(qǐng)求集合
中所提供的一個(gè)或多個(gè)扭矩請(qǐng)求。這些扭矩請(qǐng)求由扭矩特征產(chǎn)生且包 括但不限于絕對(duì)扭矩值、最小扭矩極限值、最大扭矩極限值或德耳塔
(delta)扭矩值請(qǐng)求。與輪軸扭矩請(qǐng)求集合相關(guān)聯(lián)的扭矩特征包括但不 限于牽引控制系統(tǒng)(TCS)、汽車(chē)穩(wěn)定性增強(qiáng)系統(tǒng)(VSES)以及車(chē)輛超速
保護(hù)系統(tǒng)(VOS)。
一旦確定T axlearb ， 使用有效齒輪比將Taxlearb在
ECM內(nèi)轉(zhuǎn)換成推進(jìn)扭矩(TpROTECM)。在確定TpROPECM之后，ECM裁定
TPROTECM和多個(gè)其它的推進(jìn)扭矩請(qǐng)求。
HCM可通過(guò)停止發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸(例如，通過(guò)切斷通向汽缸的燃料)
來(lái)發(fā)出指示負(fù)扭矩或最大負(fù)扭矩或零扭矩的扭矩請(qǐng)求。這可出現(xiàn)在車(chē) 輛滑行的情況下加速踏板位置為零時(shí)。舉例而言，燃料被切斷，且車(chē)
輛的再生制動(dòng)開(kāi)始經(jīng)由EM將車(chē)輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)為電力。為了有助于此， 將車(chē)輪扭矩連接到曲軸上的扭矩變換器離合裝置接合。由此，驅(qū)動(dòng)
12EM。。
TCM提供裁定的推進(jìn)扭矩值(TpROPTCM)。更具體而言，TCM裁定 來(lái)自扭矩特征的多個(gè)扭矩請(qǐng)求。示范性的TCM扭矩特征是變速器保 護(hù)算法，其產(chǎn)生最大扭矩極限來(lái)限制在變速器輸入軸處的扭矩。最大 扭矩極限指示通過(guò)變速器輸入軸的最大許可扭矩以保護(hù)變速器構(gòu)件。
ECM完成裁定。其它的扭矩請(qǐng)求包括在推進(jìn)扭矩請(qǐng)求集合中所提 供的一個(gè)或多個(gè)扭矩請(qǐng)求。這些扭矩請(qǐng)求各自由扭矩特征產(chǎn)生且包括 但不限于絕對(duì)扭矩值、最小扭矩極限值、最大扭矩極限值或德耳塔扭 矩值請(qǐng)求。與推進(jìn)扭矩請(qǐng)求集合相關(guān)聯(lián)的扭矩特征包括但不限于再生 制動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)超速保護(hù)和EM升壓。
HCM基于TpROPF脆L來(lái)確定T!ce和TEM。更具體而言，HCM包括 優(yōu)化算法，其基于ICE和EM中的每一個(gè)可得到的扭矩輸出來(lái)劃分 TpROPFiNAL。將T!cE發(fā)送至ECM，該ECM產(chǎn)生控制信號(hào)以使用ICE來(lái) 獲得TICE。 HCM基于TEM產(chǎn)生控制信號(hào)以使用EM來(lái)獲得TEM。
現(xiàn)參看圖2，示出了 ICE系統(tǒng)150的功能框圖，該ICE系統(tǒng)150 結(jié)合了基于被供以燃料的汽缸的可靠計(jì)數(shù)的控制。ICE系統(tǒng)150在車(chē) 輛152上且包括ICE16和排氣系統(tǒng)158。
ICE 16具有汽缸160。各汽缸160可具有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣閥和/ 或排氣閥。各汽缸160還包括安放在曲軸162上的活塞。ICE16可構(gòu) 造成帶有含點(diǎn)火回路165的點(diǎn)火系統(tǒng)164。 ICE 16還構(gòu)造成帶有燃料 噴射系統(tǒng)167和排氣系統(tǒng)158，該燃料噴射系統(tǒng)167帶有燃料噴射回 路168。 ICE 16包括進(jìn)氣歧管166。 ICE 16燃燒空氣和燃料混合物以 產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。如圖所示，ICE 16包括以直列(in-line)構(gòu)造的四個(gè)汽缸。 盡管圖2描繪了四個(gè)汽缸(N = 4),但應(yīng)了解發(fā)動(dòng)機(jī)54可包括更多或更 少的汽缸。舉例而言，可構(gòu)思出具有2、 4、 5、 6、 8、 10、 12和16 個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。還期望的是，可在V型或其它類(lèi)型的汽缸構(gòu)造中實(shí) 施本發(fā)明的燃料噴射控制。
ICE 16的輸出通過(guò)扭矩變換器170、變速器32'、驅(qū)動(dòng)軸34'和差動(dòng)裝置36'而聯(lián)接到從動(dòng)輪178上。變速器32'例如可以是連續(xù)可變變 速器(CVT)或步進(jìn)齒輪自動(dòng)變速器。變速器32'受到主控制模塊51的 控制。
經(jīng)由電子節(jié)流控制器(ETC) 190或線纜驅(qū)動(dòng)節(jié)流閥將空氣吸入到 進(jìn)氣歧管166內(nèi)，該電子節(jié)流控制器(ETC)190或線纜驅(qū)動(dòng)節(jié)流閥調(diào)整 鄰近進(jìn)氣歧管166入口處的節(jié)流板192。該調(diào)整可基于加速踏板194 的位置以及由控制模塊51所執(zhí)行的節(jié)流控制算法。節(jié)流閥192調(diào)整 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪178的輸出扭矩。加速踏板傳感器196基于加速踏板194的 位置產(chǎn)生輸出到控制模塊51的踏板位置信號(hào)。制動(dòng)踏板198的位置 由制動(dòng)踏板傳感器或開(kāi)關(guān)200來(lái)感測(cè)，該制動(dòng)踏板傳感器或開(kāi)關(guān)200 產(chǎn)生輸出到控制模塊51的制動(dòng)踏板位置信號(hào)。
空氣從進(jìn)氣歧管166吸入到汽缸160內(nèi)并在該汽缸160內(nèi)壓縮。 燃料通過(guò)燃料噴射回路168而噴射到汽缸160內(nèi)，并且可通過(guò)點(diǎn)火系 統(tǒng)164(當(dāng)包括時(shí))產(chǎn)生火花以點(diǎn)燃汽缸160中的空氣/燃料混合物。在 柴油機(jī)應(yīng)用中，點(diǎn)火回路可包括和/或可不包括電熱塞。排氣從汽缸 160排放到排氣系統(tǒng)158。在有些情形下，ICE系統(tǒng)150可包括使用排 氣驅(qū)動(dòng)式渦輪來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的渦輪增壓器，該壓縮機(jī)壓縮進(jìn)入進(jìn)氣歧 管166的空氣。壓縮空氣在進(jìn)入進(jìn)氣歧管166之前可經(jīng)過(guò)空氣冷卻器。
燃料軌在從例如燃料泵或儲(chǔ)存器接收燃料后向各個(gè)噴射器提供燃料。 控制模塊51控制燃料噴射器的操作，包括燃料噴射到在各個(gè)汽缸51 中的次數(shù)和正時(shí)及各個(gè)汽缸51每一燃燒循環(huán)的次數(shù)和正時(shí)。燃料噴 射正時(shí)可與曲軸定位相關(guān)。
點(diǎn)火系統(tǒng)164可包括火花塞或其它點(diǎn)火裝置，用于點(diǎn)燃各汽缸160 中的空氣/燃料混合物。點(diǎn)火系統(tǒng)164還可包括控制模塊51?？刂颇?塊51例如可關(guān)于曲軸定位來(lái)控制火花正時(shí)。
排氣系統(tǒng)158可包括排氣歧管和/或排氣管道以及過(guò)濾系統(tǒng)212。 排氣歧管和管道將離開(kāi)汽缸160的排氣引導(dǎo)至過(guò)濾系統(tǒng)212中。可選的是，EGR閥使得排氣的一部分再循環(huán)回到進(jìn)氣歧管166中。 一部分 排氣可引導(dǎo)至渦輪增壓器內(nèi)以驅(qū)動(dòng)渦輪。渦輪有助于壓縮從進(jìn)氣歧管 166接收的新鮮空氣。混合的排氣流從渦輪增壓器經(jīng)過(guò)過(guò)濾系統(tǒng)212 流出。
過(guò)濾系統(tǒng)212可包括催化轉(zhuǎn)換器或氧化催化劑(OC)214和加熱元 件216以及微粒過(guò)濾器、液體還原劑系統(tǒng)和/或其它的排氣過(guò)濾系統(tǒng)裝
加熱氧化催化劑214，并且受到控制模塊51的控制。液體還原劑可包 括尿素、氨水或某些其它的液體還原劑。液體還原劑噴射到排氣流中 以與NOx反應(yīng)從而產(chǎn)生水蒸汽(H20)和N2(氮?dú)?。
ICE系統(tǒng)150還包括發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器218、排氣溫度傳感器220 和一個(gè)或多個(gè)氧傳感器221。發(fā)動(dòng)^W顯度傳感器218可4企測(cè)ICE 16的 油或冷卻劑溫度或某些其它的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。排氣溫度傳感器220可檢 測(cè)氧化催化劑214的溫度或排氣系統(tǒng)158的某些其它構(gòu)件的溫度。ICE 16和排氣系統(tǒng)158的溫度可基于發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣操作參數(shù)和/或其它溫 度信號(hào)來(lái)間接地確定或估計(jì)。作為備選，ICE16和排氣系統(tǒng)158的溫 度可經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣溫度傳感器218,220而直接確定。
由標(biāo)識(shí)符222共同地表示且由控制模塊51使用的其它傳感器輸 入包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)224、車(chē)輛速度信號(hào)226、電源信號(hào)228、油壓 信號(hào)230、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信號(hào)232和汽缸識(shí)別信號(hào)234。傳感器輸入信 號(hào)224-234分別由發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器236、車(chē)輛速度傳感器238、電源 傳感器240、油壓傳感器242、發(fā)動(dòng)才幾溫度傳感器244和汽缸識(shí)別傳 感器246產(chǎn)生。 一些其它的傳感器輸入可包括進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)、節(jié) 流閥位置信號(hào)、變速器信號(hào)和歧管空氣溫度信號(hào)。
控制模塊51可基于例如來(lái)自踏板位置傳感器196的踏板位置信 號(hào)和/或來(lái)自其它傳感器的信號(hào)來(lái)調(diào)整扭矩。踏板位置傳感器196基于 加速踏板194由駕駛員促動(dòng)而產(chǎn)生踏板位置信號(hào)。其它的傳感器可包 括例如質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器、歧管絕對(duì)壓力(MAP)傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器、變速器傳感器和巡航控制系統(tǒng)傳感器和/或牽？ 1控制 系統(tǒng)傳感器。
現(xiàn)參看圖3,示出了說(shuō)明控制系統(tǒng)的控制的控制圖，其中，該控 制基于被供以燃料的汽缸的可靠計(jì)數(shù)。以下所述的環(huán)和控制可由位于 單個(gè)獨(dú)立控制模塊和/或單一控制模塊中的軟件來(lái)提供?？刂茍D包括發(fā)
動(dòng)機(jī)扭矩估計(jì)和控制(ETEC)環(huán)250、燃料控制環(huán)252、點(diǎn)火控制環(huán)254 和硬件輸入/輸出(HWIO)控制環(huán)256。 ETEC環(huán)250基于由HWIO控制 環(huán)256所接收到的輸入來(lái)控制燃料控制環(huán)252和點(diǎn)火控制環(huán)254。 ETEC環(huán)250在沒(méi)有或4艮少來(lái)自點(diǎn)火控制環(huán)254的輸入的情況下控制 燃料。但是，來(lái)自ETEC環(huán)250的點(diǎn)火提前請(qǐng)求依賴(lài)于被供以燃料的 汽缸的數(shù)目。輸入可包括來(lái)自傳感器的輸入，其中的有些輸入已在上 文中提到。ETEC環(huán)250可產(chǎn)生分別由燃料控制環(huán)252和點(diǎn)火控制環(huán) 254所接收的燃料控制信號(hào)258和點(diǎn)火控制信號(hào)260。
ETEC環(huán)250包括關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器261、汽缸燃料啟用控制262和 可靠性測(cè)試264。燃料控制環(huán)252基于燃料控制信號(hào)258針對(duì)諸如ICE 16的ICE的選定汽缸啟用燃料，并產(chǎn)生燃料啟用信號(hào)266。燃料啟用 信號(hào)266由控制燃料噴射系統(tǒng)如燃料噴射系統(tǒng)167的HWIO控制環(huán)所 接收。
可靠性測(cè)試包括確定和校驗(yàn)當(dāng)前啟用并被供以燃料的汽缸的數(shù) 目。確定被供以燃料的汽缸數(shù)目的多個(gè)直接估計(jì)和間接估計(jì)。這提供 了被供以燃料的汽缸270數(shù)目的準(zhǔn)確估計(jì)計(jì)數(shù)，其儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器261 中。通過(guò)汽缸燃料啟用控制環(huán)262而存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器261中的估計(jì)計(jì)數(shù) 可基于用以接收燃料的啟用汽缸數(shù)目。直接測(cè)量的示例可包括產(chǎn)生自 HWIO的信號(hào)，表示通過(guò)HWIO而被供以燃料的汽缸數(shù)目。該信號(hào)可 以是反饋信號(hào)，來(lái)自燃料噴射系統(tǒng)、燃料噴射器、燃料噴射器或燃料 軌傳感器、燃料管線傳感器、氧傳感器或其它車(chē)輛傳感器等的信號(hào)。
間接測(cè)量的示例可包括由HWIO所產(chǎn)生的燃料質(zhì)量信號(hào)271，指 示在汽缸進(jìn)氣沖程結(jié)束時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)汽缸輸送了多少燃料。輸送的燃料量指示是否啟動(dòng)燃料噴射。另一間接測(cè)量可包括由HWIO所產(chǎn)
生的指示對(duì)于各汽缸的噴射器開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間的信號(hào)。噴射器開(kāi)啟持續(xù) 時(shí)間連同獲知例如噴射器的燃料供應(yīng)速率一起，允許估計(jì)所輸送的燃 料質(zhì)量。通過(guò)獲知輸送到汽缸的燃料質(zhì)量，控制模塊能夠確定針對(duì)該 汽缸是否啟用燃料。
此測(cè)試還可包括錯(cuò)誤和/或故障識(shí)別。舉例而言，當(dāng)直接/間接汽 缸燃料計(jì)數(shù)估計(jì)中的 一個(gè)或多個(gè)與其它直接/間接汽缸燃料計(jì)數(shù)估計(jì)
中的一個(gè)或多個(gè)有沖突時(shí)，可采取一定措施。這些措施可包括控制ICE 以空轉(zhuǎn)速度操作、關(guān)閉ICE、降低ICE的運(yùn)行速度和/或使相關(guān)車(chē)輛減 速，以及產(chǎn)生這種沖突的指示信號(hào)。指示信號(hào)可提供給車(chē)輛操作者、 儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中和/或提供給技術(shù)人員、本地車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)或遠(yuǎn)程車(chē)輛 監(jiān)控系統(tǒng)。
可靠性測(cè)試?yán)脙?chǔ)存于存儲(chǔ)器261中的可靠計(jì)數(shù)值270而產(chǎn)生可 靠計(jì)數(shù)信號(hào)272。 ETEC環(huán)250和點(diǎn)火控制環(huán)254可接收可靠的計(jì)數(shù) 并以其上的扭矩和火花控制為基礎(chǔ)。ETEC環(huán)250可基于可靠計(jì)數(shù)而 產(chǎn)生點(diǎn)火延遲信號(hào)或點(diǎn)火提前信號(hào)。點(diǎn)火控制環(huán)254然后可基于點(diǎn)火 延遲信號(hào)或點(diǎn)火提前信號(hào)來(lái)控制火花。點(diǎn)火控制環(huán)254還可對(duì)于一個(gè) 或多個(gè)汽缸延遲點(diǎn)火至安全水平，以確保停用這些汽缸并防止由于燃 燒事件而引起的功輸出。點(diǎn)火控制環(huán)254可基于可靠計(jì)數(shù)來(lái)確定停用 汽缸，并且通過(guò)延遲和/或停止/停用用于已停用汽缸的點(diǎn)火來(lái)進(jìn)一步 地確保停用。在另一實(shí)施例中，ETEC環(huán)250或其它控制可選擇性地 確定汽缸數(shù)目和哪個(gè)汽缸要停用，且點(diǎn)火控制系統(tǒng)可通過(guò)延遲和/或停 用選定汽缸中的點(diǎn)火來(lái)確保停用。同樣，燃料控制環(huán)252可基于來(lái)自 ETEC環(huán)250的命令信號(hào)和/或可靠計(jì)數(shù)來(lái)停止通向選定汽缸的燃料。
點(diǎn)火控制環(huán)254產(chǎn)生由HWIO 256所接收的火花啟用信號(hào)274。 HWIO基于火花啟用信號(hào)在選定汽缸中啟動(dòng)火花。
現(xiàn)也參看圖4,示出了包括主控制模塊51的可靠汽缸燃料計(jì)數(shù)系 統(tǒng)300的功能框圖。主控制模塊51與點(diǎn)火系統(tǒng)164、燃料噴射系統(tǒng)
17167和其它的傳感器和促動(dòng)器302通信。主控制模塊51包括扭矩控制 模塊304、燃料控制模塊306、點(diǎn)火控制模塊308和HWIO裝置310。 扭矩控制模塊304、燃料控制模塊306、點(diǎn)火控制模塊308和HWIO 裝置310可包括所述用于環(huán)250,252,254和256的相應(yīng)控制，并且可 包括算術(shù)邏輯單元。
燃料控制模塊306包括存儲(chǔ)器261'、燃料可靠性測(cè)試模塊312、 汽缸燃料啟用模塊314,并且可包括計(jì)數(shù)估計(jì)模塊321。存儲(chǔ)器261' 包括與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的燃料停用相關(guān)聯(lián)的各種燃料相關(guān)信息。該燃料相 關(guān)信息包括被供以燃料的汽缸的可靠計(jì)數(shù)315，被供以燃料的汽缸的 估計(jì)計(jì)數(shù)(直接和間接冗余估計(jì))316、每一啟用/停用汽缸的燃料量 317、燃料噴射器開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間318、啟用和/或供應(yīng)燃料的汽缸的數(shù)
了燃料之間的辨別。僅舉例而言，可能產(chǎn)生了燃料命令信號(hào)并將其提 供給燃料噴射器或燃料噴射系統(tǒng)，但該燃料噴射器的相應(yīng)汽缸可能實(shí) 際上沒(méi)有接收到燃^K
所述計(jì)數(shù)、估計(jì)、量、持續(xù)時(shí)間、值可以如在本文所公開(kāi)的實(shí)施 例中所述那樣且在預(yù)定期間和/或燃燒循環(huán)期間來(lái)確定。僅舉例而言， 估計(jì)計(jì)數(shù)可在同一燃燒循環(huán)、連續(xù)的燃燒循環(huán)、燃燒循環(huán)的預(yù)定集合 等期間提供。
燃料可靠性測(cè)試模塊312和汽缸燃料啟用模塊314可包括描述為 用于汽缸燃料控制環(huán)262和可靠性測(cè)試環(huán)264的相應(yīng)控制。計(jì)數(shù)估計(jì) 模塊233可以是模塊312、 314其中之一的一部分或者是如圖所示的 單獨(dú)模塊。燃料可靠性測(cè)試模塊和/或估計(jì)模塊323可包括一個(gè)或多個(gè) 估計(jì)計(jì)數(shù)器323,該估計(jì)計(jì)數(shù)器323確定、計(jì)數(shù)和/或儲(chǔ)存文中所述的 估計(jì)計(jì)數(shù)值。該計(jì)數(shù)值可儲(chǔ)存于模塊312、 314、 325的其中之一內(nèi)和 /或儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器261'內(nèi)。
HWIO裝置310包括接口控制模塊320和硬件接口/驅(qū)動(dòng)器322。接口控制模塊320可包括描述為用于HWIO控制環(huán)256的控制。接口 控制模塊320提供燃料控制和點(diǎn)火控制軟件與硬件接口/驅(qū)動(dòng)器322之 間的接口。硬件接口/驅(qū)動(dòng)器322控制例如燃料噴射器、燃料泵、點(diǎn)火 線圏、火花塞、節(jié)流閥、螺線管和其它扭矩控制裝置和促動(dòng)器的操作。 硬件接口/驅(qū)動(dòng)器還接收傳感器信號(hào)，其傳輸?shù)较鄳?yīng)模塊304、 306和 308。
現(xiàn)參看圖5,示出了包括執(zhí)行協(xié)調(diào)扭矩控制的示范性模塊的功能 框圖。具有短虛線邊界的模塊為與TCM相關(guān)聯(lián)的模塊。具有長(zhǎng)虛線 邊界的模塊為與ECM相關(guān)聯(lián)的模塊。具有實(shí)線邊界的模塊為與HCM 相關(guān)聯(lián)的模塊。這些模塊包括比例選擇模塊400、 TPROTTCM確定模塊
402、 taxledes確定模塊404、 Taxle裁定模決406、 taxle扭矩請(qǐng)求模
塊408、 TAXLEARB轉(zhuǎn)換模塊410、 TpROp裁定模塊412、 IWop扭矩請(qǐng)求 模塊414、 TpROpnNAL劃分模塊416、 EM控制模塊418以及ICE控制 模塊420。
比值選擇才莫塊400接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)器接口的信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器接口包括 但不限于排檔選擇器(例如，PRNDL桿)。比值選擇模塊400基于驅(qū)動(dòng) 器接口輸入和其它車(chē)輛操作參數(shù)來(lái)確定所需的變速器齒輪比。 TpROPTCM確定模塊402基于由比值選擇模塊400所提供的期望齒輪比
來(lái)確定TPR0PTCM。
TAXLEDES確定模塊404基于OCpED和VVEH來(lái)確定
Taxledes。 Taxle裁定模決406裁定Ta虹edes和由TA^e扭矩請(qǐng)求模塊 408所提供的多個(gè)其它的輪軸扭矩請(qǐng)求。這些其它的輪軸扭矩請(qǐng)求包 括在上述第一扭矩請(qǐng)求集合中所提供的扭矩請(qǐng)求一個(gè)或多個(gè)。Taxle
裁定模塊406將TAXLEARB輸出至taxlearb轉(zhuǎn)換模塊410。
Taxlearb轉(zhuǎn)
換模塊410基于傳動(dòng)系的有效齒輪比將Taxlearb轉(zhuǎn)換成TPROTTCM。再
次注意的是，在確定了 Tproptcm之后，ECM裁定Tproptcm和多個(gè)其它
的推進(jìn)扭矩請(qǐng)求，對(duì)此ECM負(fù)責(zé)。
最終TPROTTCM、 IWOTTCM和其它推進(jìn)扭矩請(qǐng)求為對(duì)Tp肪p裁定模塊
的輸入。其它的推進(jìn)扭矩請(qǐng)求由Tp肌p扭矩請(qǐng)求模塊414提供，并且包括在上文所述的第二扭矩請(qǐng)求集合中所提供的扭矩請(qǐng)求中的一個(gè)
或多個(gè)。TpROP裁定模塊412裁定各個(gè)推進(jìn)扭矩請(qǐng)求并輸出TPR0PFINAL。
將TPR0PFINAL提供給TPR0PFINAL劃分模塊，該Tpropf脆l(xiāng)劃分模塊將 Tp肌PF隱lJ姿比例分成Tem(即，將由EM提供的推進(jìn)扭矩)和T!ce(即，
將由ICE提供的推進(jìn)扭矩)。tem提供給EM控制模塊418, T!ce提供 給ICE控制模塊420。 EM控制模塊418產(chǎn)生EM控制信號(hào)以利用EM 產(chǎn)生TEM。類(lèi)似地，ICE控制模塊420產(chǎn)生ICE控制信號(hào)以利用ICE 來(lái)產(chǎn)生TICE。
現(xiàn)參看圖6，示出了說(shuō)明執(zhí)行扭矩控制方法的邏輯流程圖。盡管 下列步驟主要關(guān)于圖3和圖4的實(shí)施例來(lái)描述，但可容易地修改這些 步驟以適用于本發(fā)明的其它實(shí)施例。
在步驟450A,作為第一間接估計(jì)，HWIO裝置310和/或接口控 制模塊320還可產(chǎn)生啟用被供以燃料的汽缸數(shù)目的估計(jì)計(jì)數(shù)。該估計(jì) 計(jì)數(shù)可基于儲(chǔ)存的啟用/停用參數(shù)或標(biāo)志來(lái)確定。在步驟450B,接口 控制模塊320可基于步驟450A的估計(jì)計(jì)數(shù)來(lái)估計(jì)啟用的和被供以燃 料的汽缸數(shù)目。燃料控制模塊306在存儲(chǔ)器261'中儲(chǔ)存第一汽缸燃料 啟用計(jì)數(shù)和第 一被供以燃料的汽缸計(jì)數(shù)。
在步驟452A，作為第一直接估計(jì)，HWIO裝置310和/或接口控 制模塊320還可產(chǎn)生當(dāng)前被供以燃料的汽缸數(shù)目的估計(jì)計(jì)數(shù)。此計(jì)數(shù) 可基于由HWIO裝置320所產(chǎn)生的用來(lái)啟動(dòng)相應(yīng)燃料噴射器的燃料噴 射器控制信號(hào)。在步驟452B，燃料控制模塊306基于燃料噴射器控制 信號(hào)在存儲(chǔ)器261'中存儲(chǔ)第二汽缸燃料啟用計(jì)數(shù)和第二被供以燃料的 汽缸計(jì)數(shù)。
在步驟454A，作為第二間接估計(jì)，HWIO裝置310和/或接口控 制模塊320確定輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸的燃料量。接口控制模塊320可 基于汽缸各燃料噴射器的持續(xù)開(kāi)啟時(shí)間來(lái)確定該量。HWIO裝置310 和/或接口控制模塊320可產(chǎn)生燃料質(zhì)量信號(hào)來(lái)指示這些量。除此之外 或作為備選方案，HWIO裝置310和/或接口控制模塊320還可產(chǎn)生燃
20料噴射器持續(xù)開(kāi)啟時(shí)間信號(hào)。
在步驟454B,燃料控制模塊306可基于燃料質(zhì)量信號(hào)來(lái)估計(jì)啟用 和/或當(dāng)前被供以燃料的汽缸的數(shù)目。燃料控制模塊306可基于相應(yīng)的 燃料質(zhì)量信號(hào)來(lái)判斷汽缸在其最后的進(jìn)氣沖程期間是否被啟用和被 供以燃料。此信息可在各進(jìn)氣沖程結(jié)束時(shí)加載到陣列中。然后，可總 計(jì)在針對(duì)各汽缸的陣列中所累積的信息，以確定被供以燃料的汽缸的 總數(shù)。這些估計(jì)值作為第三汽缸燃料啟用計(jì)數(shù)和第三被供以燃料的汽 缸計(jì)數(shù)而儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器261'中。
此外或作為備選，燃料控制模塊306可基于持續(xù)開(kāi)啟時(shí)間信號(hào)來(lái) 估計(jì)啟用和/或當(dāng)前被供以燃料的汽缸的數(shù)目。這些估計(jì)值作為第三汽 缸燃料啟用計(jì)數(shù)和第三被供以燃料的汽缸計(jì)數(shù)而儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器261' 中。
在步驟456,燃料控制模塊306可確定并校驗(yàn)啟用和/或當(dāng)前被供 以燃料的汽缸的數(shù)目。此校驗(yàn)可作為可靠計(jì)數(shù)或多個(gè)可靠計(jì)數(shù)來(lái)報(bào) 告，并儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器261'中。在步驟456A，燃料控制模塊306比較步 驟450-454中的估計(jì)。舉例而言，燃料控制模塊306可將步驟450和 步驟454中的間接估計(jì)與步驟452中的直接估計(jì)相比較。當(dāng)比較結(jié)果 揭示間接估計(jì)與直接估計(jì)相同時(shí)，控制進(jìn)行至步驟456B，否則跳至步 驟456C。在步驟456B，產(chǎn)生可靠的計(jì)數(shù)并將其儲(chǔ)存為用于扭矩控制 和估計(jì)。
在步驟456C，檢測(cè)到錯(cuò)誤。該錯(cuò)誤可報(bào)告至扭矩控制模塊304 和/或主控制模塊51，該扭矩控制模塊304和/或主控制模塊51可提供 這樣的指示給車(chē)輛操作者。當(dāng)間接估計(jì)值小于直接估計(jì)值或反過(guò)來(lái) 時(shí)，于是可能有更多的汽缸被供以燃料和估計(jì)。為了保證有與所希望 的相同數(shù)目的停用汽缸，控制可對(duì)于停用汽缸延遲點(diǎn)火和/或停止點(diǎn) 火，如大體上由步驟456C'所示。扭矩控制模塊304和/或車(chē)輛主控制 模塊可執(zhí)行任務(wù)如指令I(lǐng)CE以空轉(zhuǎn)速度操作、關(guān)閉ICE、降低ICE的 運(yùn)行速度和/或使相關(guān)聯(lián)的車(chē)輛減速。在步驟458,扭矩控制模塊304可基于步驟456B的可靠計(jì)數(shù)來(lái)產(chǎn) 生燃料和點(diǎn)火控制信號(hào)。扭矩控制模塊304可使用可靠計(jì)數(shù)來(lái)按比例 地標(biāo)定(scale)由被供以燃料的汽缸所指示的輸出扭矩。在火花的扭矩 控制中，基于可靠計(jì)數(shù)來(lái)確定停用的汽缸數(shù)目，用以確定用于其余汽 缸的火花水平。在一個(gè)實(shí)施例中，主控制模塊51可產(chǎn)生儲(chǔ)備動(dòng)力信 號(hào)。儲(chǔ)備動(dòng)力信號(hào)可以與預(yù)測(cè)的增加負(fù)荷的事件如空調(diào)或催化劑起燃 的啟動(dòng)相關(guān)聯(lián)。扭矩控制模塊304可使用可靠的計(jì)數(shù)來(lái)對(duì)于增加負(fù)荷 的事件按比例地標(biāo)定由被供以燃料的汽缸所指示的輸出扭矩。
在步驟460,燃料控制模塊306和點(diǎn)火控制模塊308可基于燃料 控制信號(hào)和點(diǎn)火控制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生燃料啟用信號(hào)和火花啟用信號(hào)。發(fā)動(dòng) 機(jī)的輸出扭矩可基于該可靠計(jì)數(shù)來(lái)增加、減小或補(bǔ)充。輸出扭矩可由 電機(jī)(例如文中所述)來(lái)補(bǔ)充。電機(jī)還可用來(lái)基于可靠計(jì)數(shù)來(lái)制動(dòng)發(fā)動(dòng) 機(jī)。
在步驟464，主控制模塊51和/或扭矩控制模塊304可通過(guò)基于 儲(chǔ)備動(dòng)力信號(hào)、可靠計(jì)數(shù)和/或扭矩閾值來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)流閥位置從而增加通 向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流。扭矩控制模塊304和/或點(diǎn)火控制模塊308可基于儲(chǔ) 備動(dòng)力信號(hào)和/或可靠計(jì)數(shù)來(lái)在汽缸中的一個(gè)或多個(gè)中延遲點(diǎn)火。
在步驟466，當(dāng)起動(dòng)增加負(fù)荷事件時(shí)，扭矩控制模塊304和/或點(diǎn) 火控制模塊308可抑制在汽缸中延遲點(diǎn)火以快速地增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出 扭矩。點(diǎn)火正時(shí)可返回到正常操作同時(shí)維持增加的氣流。點(diǎn)火正時(shí)可 設(shè)置成用來(lái)提供最大輸出扭矩。點(diǎn)火可調(diào)節(jié)至TDC或在TDC之后的 時(shí)間。除了確定可靠計(jì)數(shù)或者備選地用以確定可靠計(jì)數(shù)，可執(zhí)行點(diǎn)火 正時(shí)的延遲。舉例而言，在柴油機(jī)應(yīng)用中，可使用被供以燃料的汽缸 的可靠計(jì)數(shù)。另一方面，在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中，可使用被供以燃料的 汽缸的可靠計(jì)數(shù)和點(diǎn)火延遲二者來(lái)確保選定汽缸的停用。
上述步驟意指說(shuō)明性的示例；這些步驟可以在重疊的時(shí)間期間依 序、同步、同時(shí)、連續(xù)地執(zhí)行或才艮據(jù)應(yīng)用以不同的次序執(zhí)行。例如， 可在與步驟452A、 452B和/或步驟454A、 454B相同的時(shí)間或燃燒循環(huán)期間執(zhí)行步驟450A、 450B。
現(xiàn)參看圖7，示出了說(shuō)明可在協(xié)調(diào)扭矩控制期間執(zhí)行的示范性步 驟的流程圖。下述步驟中的一個(gè)或多個(gè)步驟可基于被供以燃料的汽缸
的可靠計(jì)數(shù)來(lái)執(zhí)行。在步驟500，控制監(jiān)控CtpED和Vveh。在步驟502， 控制基于CCpED和Vv朋來(lái)確定TAXLEDES。在步驟504,控制在ECM內(nèi)
裁定Taxmdes和其它扭矩請(qǐng)求以提供Taxi^earb 。其它的扭矩請(qǐng)求包括 在上述第 一扭矩請(qǐng)求集合中所提供的扭矩請(qǐng)求中的一個(gè)或多個(gè)。在步 驟506,控制在ECM內(nèi)使用有效齒輪比將Ta^earb轉(zhuǎn)換成TPROTECM。 再次注意的是，在確定了 TpROPECM之后，在步驟507， ECM裁定 Tpropecm和多個(gè)其它的由ECM負(fù)責(zé)的推進(jìn)扭矩請(qǐng)求，以向HCM提供 最終的T腦p腦。
在步驟508,控制將來(lái)自ECM的最終Tprotecm和來(lái)自TCM的 TpROPECM二者發(fā)送至HCM。在步驟510，控制在HCM內(nèi)裁定TPR0PECM 和TPR0PTCM以及其它的扭矩請(qǐng)求以提供TPROTFINAL。其它的扭矩請(qǐng)求包 括在上述第二扭矩請(qǐng)求集合中所提供的扭矩請(qǐng)求中的一個(gè)或多個(gè)。在 步驟512，控制在HCM內(nèi)基于TpROPF脆L來(lái)確定TK;E和TEM。在步驟 514，控制將ECM發(fā)送至TICE。在步驟516,控制基于T胞從HCM 產(chǎn)生EM控制信號(hào)。在步驟518，控制基于Tk:e從ECM產(chǎn)生ICE控 制信號(hào)，以及控制結(jié)束。 本文所公開(kāi)的實(shí)施例提供了對(duì)于被供以燃料的汽缸計(jì)數(shù)的可靠 性而無(wú)需向HWIO添加額外的硬件。這些實(shí)施例經(jīng)由可用的HWIO信 息來(lái)提供計(jì)數(shù)可靠性。這些實(shí)施例還包括兩個(gè)不同的獨(dú)立促動(dòng)器、燃 料和火花，以確保汽缸的停用以及確保汽缸不產(chǎn)生動(dòng)力。
根據(jù)前文的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在可了解到本7>開(kāi)內(nèi)容的廣 泛教導(dǎo)可以多種不同的形式實(shí)施。因此，雖然本公開(kāi)內(nèi)容包括特定示 例，但;^^開(kāi)內(nèi)容的真實(shí)范圍不應(yīng)如此限制，因?yàn)橥ㄟ^(guò)學(xué)習(xí)附圖、說(shuō) 明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的其它修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將會(huì) 變得顯而易見(jiàn)。
權(quán)利要求
1. 一種用于車(chē)輛的控制系統(tǒng)，包括第一計(jì)數(shù)器，其指示被供以燃料的所述車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)目的第一計(jì)數(shù)；第二計(jì)數(shù)器，其指示被供以燃料的所述汽缸數(shù)目的第二計(jì)數(shù)；以及控制模塊，其基于所述第一計(jì)數(shù)和所述第二計(jì)數(shù)來(lái)確定可靠計(jì)數(shù)，其中，所述控制模塊基于所述可靠計(jì)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一計(jì)數(shù) 器和所述第二計(jì)數(shù)器基于未被供以燃料的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的數(shù)目 來(lái)估計(jì)所述第一計(jì)數(shù)和所述第二計(jì)數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一計(jì)數(shù) 器和所述第二計(jì)數(shù)器基于停用的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的數(shù)目來(lái)估計(jì)所 述第 一計(jì)數(shù)和所述第二計(jì)數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一計(jì)數(shù) 以不同于所述第二計(jì)數(shù)的方式來(lái)估計(jì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一計(jì)數(shù) 為所述汽缸的數(shù)目的直接估計(jì)，并且所述第二計(jì)數(shù)為所述汽缸的數(shù)目 的間4妻估計(jì)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一計(jì)數(shù) 器和所述第二計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)基于從燃料噴射系統(tǒng)所接收的信 號(hào)來(lái)估計(jì)所述第一計(jì)數(shù)和所述第二計(jì)數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一計(jì)數(shù) 器和所述第二計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)基于啟用汽缸的數(shù)目來(lái)估計(jì)所述 第一計(jì)數(shù)和所述第二計(jì)數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一計(jì)數(shù) 器和所述第二計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)基于輸送至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的 燃料質(zhì)量來(lái)估計(jì)所述第一計(jì)數(shù)和所述第二計(jì)數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述質(zhì)量基于定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述第一 計(jì)數(shù)不同于所述第二計(jì)數(shù)時(shí)，所述控制模塊執(zhí)行下列操作中的至少一 個(gè)以空轉(zhuǎn)速度運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)；關(guān)閉所述發(fā)動(dòng)機(jī)；以及降低所述發(fā) 動(dòng)機(jī)的速度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊基 于所述可靠計(jì)數(shù)來(lái)執(zhí)行下列操作中的至少一個(gè)停止未被供以燃料的 所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的點(diǎn)火和延遲未被供以燃料的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸 的點(diǎn)火。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊基 于對(duì)被供以燃料的所述汽缸的識(shí)別來(lái)執(zhí)行下列操作中的至少 一個(gè)停 止未被供以燃料的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的點(diǎn)火和延遲未被供以燃料的 所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的點(diǎn)火。
13. —種操作車(chē)輛的控制系統(tǒng)的方法，包括產(chǎn)生多個(gè)計(jì)數(shù)器值，所述多個(gè)計(jì)數(shù)器值均指示被供以燃料的車(chē)輛 發(fā)動(dòng)機(jī)汽釭的數(shù)目；基于所述多個(gè)計(jì)數(shù)器值來(lái)產(chǎn)生可靠計(jì)數(shù)；以及 基于所述可靠計(jì)數(shù)來(lái)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)計(jì)數(shù)器 值包括第一計(jì)數(shù)和第二計(jì)數(shù)，以及其中，所述第一計(jì)數(shù)以不同于所述第二計(jì)數(shù)的方式來(lái)確定。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一計(jì)數(shù)基 于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器的持續(xù)開(kāi)啟時(shí)間來(lái)確定，以及其中，所述第二計(jì)數(shù)基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的燃料供應(yīng)速率來(lái)確定。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 基于所述可靠計(jì)數(shù)來(lái)執(zhí)行下列操作中的至少一個(gè)停止所述發(fā)動(dòng)機(jī)的 汽缸的點(diǎn)火和延遲所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的點(diǎn)火。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 基于所述可靠計(jì)數(shù)利用電機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。
18. —種傳動(dòng)系，包括 轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輛的軸的發(fā)動(dòng)機(jī)； 轉(zhuǎn)動(dòng)所述軸的電才幾；產(chǎn)生多個(gè)計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)模塊，所述多個(gè)計(jì)數(shù)均指示在預(yù)定的時(shí)間期間被供以燃料的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的數(shù)目；以及控制模塊，其基于所述多個(gè)計(jì)數(shù)來(lái)產(chǎn)生可靠計(jì)數(shù)，其中，所述控制模塊基于所述可靠計(jì)數(shù)來(lái)控制所述電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述計(jì)數(shù)模塊基 于供應(yīng)至所述汽缸中的各汽缸的燃料質(zhì)量來(lái)估計(jì)所述多個(gè)計(jì)數(shù)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述控制模塊基 于所述可靠計(jì)數(shù)來(lái)提高所述發(fā)動(dòng)機(jī)的速度。
全文摘要
本發(fā)明涉及協(xié)調(diào)扭矩控制系統(tǒng)中被供以燃料的汽缸的可靠計(jì)數(shù)。具體而言，一種用于車(chē)輛的控制系統(tǒng)包括指示被供以燃料的車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)目的第一計(jì)數(shù)的第一計(jì)數(shù)器。第二計(jì)數(shù)器指示被供以燃料的汽缸數(shù)目的第二計(jì)數(shù)?？刂颇K基于第一計(jì)數(shù)和第二計(jì)數(shù)來(lái)確定可靠計(jì)數(shù)。該控制模塊基于可靠計(jì)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。
文檔編號(hào)F02D43/00GK101429897SQ20081017660
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者B·楊西, C·E·懷特尼, L·A·阿瓦洛恩, M·D·卡, T·J·哈特里, V·梅塔 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作公司