專利名稱:在協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩控制中的稀空氣/燃料瞬態(tài)的管理的制作方法
在協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩控制中的稀空氣/燃料瞬態(tài)的管理 相關(guān)申請的交叉引用[0001]本申請要求2008年5月8日提交的美國臨時申請No. 61/051,580的權(quán)益。該申 請的內(nèi)容通過引用被引入在本申請中。技術(shù)領(lǐng)域：
[0002]本發(fā)明涉及發(fā)動機控制系統(tǒng)和方法，更具體地說，涉及利用協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩控制來確定 和管理稀空氣/燃料瞬態(tài)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
[0003]在此所描述的背景技術(shù)只是為了從總體上表述本發(fā)明的內(nèi)容。本申請的發(fā)明人在 背景技術(shù)部分描述的范圍內(nèi)所作的工作，以及在提交本申請時不構(gòu)成背景技術(shù)的那部分的 描述，既不能被明示地也不能被暗示地作為破壞本申請的現(xiàn)有技術(shù)。[0004]內(nèi)燃機燃燒汽缸內(nèi)的空氣和燃料混合物以驅(qū)動活塞，從而產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。進入汽 油機的空氣流通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)。更具體地說，節(jié)流閥調(diào)節(jié)節(jié)流面積，以增大或減小進入發(fā)動 機的空氣流。當節(jié)流面積增大時，進入發(fā)動機的空氣流增大。燃料控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)燃料的噴 射速率以向汽缸提供期望的空氣/燃料混合物。增大提供給汽缸的空氣和燃料的量能增大 發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩輸出。[0005]已經(jīng)開發(fā)出的發(fā)動機控制系統(tǒng)用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出以獲得期望的轉(zhuǎn)矩。但 是，傳統(tǒng)的發(fā)動機控制系統(tǒng)不能令人滿意地對發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出進行精確控制。另外，傳統(tǒng)的 發(fā)動機控制系統(tǒng)不能對控制信號做出快速反應，也不能在影響發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出的各裝置之 間對發(fā)動機轉(zhuǎn)矩控制進行協(xié)調(diào)。
發(fā)明內(nèi)容
[0006]一種發(fā)動機控制系統(tǒng)，包括空氣控制模塊，點火(spark)控制模塊，轉(zhuǎn)矩控制模 塊，瞬態(tài)檢測模塊和釋放轉(zhuǎn)矩模塊。空氣控制模塊基于指令預測轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機的節(jié)流閥。 點火控制模塊基于指令即時轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機的點火提前。當激活催化劑起燃(CLO)模式 時，轉(zhuǎn)矩控制模塊增大指令預測轉(zhuǎn)矩，當駕駛員致動加速器輸入時，轉(zhuǎn)矩控制模塊增大指令 即時轉(zhuǎn)矩。當激活CLO模式且檢測到每缸空氣增大時，瞬態(tài)檢測模塊產(chǎn)生稀瞬態(tài)信號。釋 放轉(zhuǎn)矩模塊基于稀瞬態(tài)信號產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩補償信號。轉(zhuǎn)矩控制模塊基于轉(zhuǎn)矩補償信號增大指令 即時轉(zhuǎn)矩。[0007]—種方法，包括，基于指令預測轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機的節(jié)流閥；基于指令即時轉(zhuǎn)矩控制 發(fā)動機的點火提前；當激活催化劑起燃(CLO)模式時，增大指令預測轉(zhuǎn)矩；當駕駛員致動加 速器輸入時，增大指令即時轉(zhuǎn)矩；當激活CLO模式且檢測到每缸空氣增大時，產(chǎn)生稀瞬態(tài)信 號；基于稀瞬態(tài)信號產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩補償信號，以及基于轉(zhuǎn)矩補償信號增大指令即時轉(zhuǎn)矩。[0008]通過下文的詳細描述，本發(fā)明的其他應用將變得明顯。應當理解的是，詳細的描述 和具體的例子只是為了說明的目的，不能用來限制本發(fā)明的范圍。


[0009]通過如下的詳細描述和附圖可以更好地理解本發(fā)明，其中[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的示例性發(fā)動機系統(tǒng)的功能框圖；[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的示例性發(fā)動機控制系統(tǒng)的功能框圖；[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明原理的圖2中轉(zhuǎn)矩儲備模塊的示例性實施方式的功能框圖；[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明原理的圖2中釋放控制模塊的示例性實施方式的功能框圖；[0014]圖5是根據(jù)本發(fā)明原理的點火控制模塊的示例性實施方式的功能框圖；[0015]圖5A是根據(jù)本發(fā)明原理的點火控制模塊的另一個示例性實施方式的功能框圖；[0016]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明原理的轉(zhuǎn)矩和點火提前的步驟的流程圖，該步驟用于催化 劑起燃期間駕駛員要求加速的情況；和[0017]圖7是根據(jù)本發(fā)明原理的流程圖，其示出了發(fā)動機控制模塊的工作過程。
具體實施方式
[0018]下文的描述在本質(zhì)上只是示例性的，并不是用來限制本發(fā)明及其應用或使用。為 了清楚的目的，附圖中相同的附圖標記用來表示相同的元件。此在所使用的詞組A，B，和C 中的至少一個應當被解釋為，利用一個非排他邏輯“或”表示為邏輯(A或B或C)。應當理 解的是，在不違背本發(fā)明原理的前提下，方法中的步驟可以以不同的順序來執(zhí)行。[0019]本文所用的術(shù)語模塊是指專用集成電路(ASIC)，電子電路，執(zhí)行一個或多個軟件 或硬件程序的處理器(集成的，專用的或群組的)和存儲器，組合邏輯電路，和/或能提供 所述功能的其他合適的元件。[0020]冷卻的發(fā)動機起動時，發(fā)動機排氣系統(tǒng)中的一個或多個催化劑系統(tǒng)將被加熱。在 被完全加熱之前，催化劑系統(tǒng)對因為發(fā)動機燃燒而產(chǎn)生的廢氣的降低的效果不特別有效。 因此，可以采用催化劑起燃模式，以更快地把催化劑系統(tǒng)的溫度提高到其能有效工作的溫 度。催化劑起燃模式可以包括產(chǎn)生大的點火延遲。[0021]每個汽缸點火循環(huán)的點火正時是測量產(chǎn)生點火時相對汽缸上死點的位置得到的。 點火提前是相對上死點產(chǎn)生的點火的提前量，通常用曲軸旋轉(zhuǎn)角度來表示。負的點火提前 表示在汽缸到達上死點之后產(chǎn)生點火。對各種發(fā)動機的工況，校定產(chǎn)生最大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸 出的點火提前量。產(chǎn)生點火延遲意味著從標定的點火提前量減小點火提前。換句話說，對 每個汽缸點火循環(huán)來說，延遲(推遲)點火導致點火在每個汽缸點火循環(huán)中較晚的時間發(fā) 生，并且減小了發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出。[0022]為了保持期望的空轉(zhuǎn)速度，發(fā)動機產(chǎn)生第一級轉(zhuǎn)矩值。延遲點火正時會把發(fā)動機 的輸出減小到第一級轉(zhuǎn)矩值以下，這可能導致空轉(zhuǎn)不穩(wěn)甚至發(fā)動機停機。因此，由于點火延 遲導致的轉(zhuǎn)矩降低可以通過提高轉(zhuǎn)矩的措施來補償，例如通過打開節(jié)流閥增加進入發(fā)動機 的空氣流。引進增大的空氣流的同時延遲點火，從而使發(fā)動機保持第一級轉(zhuǎn)矩值。[0023]可以快速改變點火提前量。例如，可以在下一個汽缸點火循環(huán)期間實現(xiàn)點火提前 的改變。但是，改變發(fā)動機的進氣流需要通過機械地移動節(jié)流閥，等到增大的空氣流到達汽 缸并在汽缸內(nèi)燃燒，這需要許多個汽缸點火循環(huán)的時間。[0024]當前空氣流和當前點火提前產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩值是發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)矩輸出。在當前空氣流下，通過標定的點火提前和對所有汽缸供燃料，從而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩值被叫做空氣轉(zhuǎn)矩。發(fā)動 機期望的空氣轉(zhuǎn)矩可以通過預測的轉(zhuǎn)矩需求來確定，而發(fā)動機期望的實際轉(zhuǎn)矩可以通過即 時轉(zhuǎn)矩需求來確定?？諝廪D(zhuǎn)矩和實際轉(zhuǎn)矩之間的差被叫做轉(zhuǎn)矩儲備。當存在轉(zhuǎn)矩儲備時， 通過使點火提前返回標定值可以快速地將發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出從實際轉(zhuǎn)矩增大到空氣轉(zhuǎn)矩。[0025]在催化劑起燃模式，通過把即時轉(zhuǎn)矩需求保持在第一級轉(zhuǎn)矩值的同時生成高的預 測轉(zhuǎn)矩需求，可以產(chǎn)生大的點火提前，這樣會保持發(fā)動機的空轉(zhuǎn)速度。雖然高預測轉(zhuǎn)矩需求 導致空氣流的增大，但是把即時轉(zhuǎn)矩需求保持在第一級轉(zhuǎn)矩值導致點火的延遲。[0026]當駕駛員要加速(tips in)時(致動加速器輸入，例如踏板)，根據(jù)駕駛員的輸入， 發(fā)動機增大轉(zhuǎn)矩輸出對車輛進行加速。如果發(fā)動機處于催化劑起燃模式時駕駛員要加速， 可以取消點火延遲以增大發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩。為了防止駕駛員感覺到突然的響應，點火延遲 可以隨時間逐漸減小，而不是突然地減小?？梢酝ㄟ^慢慢地增大即時轉(zhuǎn)矩需求來減小點火 延遲。[0027]當駕駛員要加速時點火延遲逐步減小，這樣可能就沒有提供足夠的點火延遲來有 效地取消催化劑起燃模式。為了降低排放，應盡快恢復催化劑起燃模式?；謴痛呋瘎┢鹑?模式時，通過重新建立先前的轉(zhuǎn)矩儲備來產(chǎn)生點火延遲。因此，當即時轉(zhuǎn)矩需求增大從而為 駕駛員提供用于加速的所需轉(zhuǎn)矩時，預測轉(zhuǎn)矩需求也會被增大以保持轉(zhuǎn)矩儲備。[0028]通過增大預測轉(zhuǎn)矩需求，節(jié)流閥打開以增大空氣流以及增大發(fā)動機的空氣轉(zhuǎn)矩。 當發(fā)動機的各部件處于冷態(tài)而空氣流突然增大時，用于為燃料噴射確定化學計量燃料量的 模塊可能不準確。例如，與燃料蒸發(fā)、汽缸壁潤濕和空氣流估算有關(guān)的模塊可能得到不準確 的結(jié)果。這可能會導致噴射比要實現(xiàn)化學計量的空氣/燃料比(空/燃比)所需更少的燃 料，從而導致稀空氣/燃料瞬態(tài)。[0029]稀空/燃瞬態(tài)期間的稀空/燃比導致燃燒期間汽缸內(nèi)較慢的火焰鋒(front)。由 于火焰鋒較慢，點火提前應當比標定的點火提前更大以提供更多的時間使火焰鋒傳播。因 此，即時轉(zhuǎn)矩需求可以被增大到空氣轉(zhuǎn)矩以取消點火延遲，可以施加點火補償以把點火提 前增大到大于標定的點火提前。[0030]即使不是在催化劑起燃模式下，施加大于標定的點火提前的點火補償可以根據(jù)所 檢測到的每缸空氣瞬態(tài)來確定。但是，由于是在發(fā)動機起動時實施催化劑起燃模式，因此冷 的、稀空/燃瞬態(tài)在催化劑起燃模式下出現(xiàn)得更為頻繁。在催化劑起燃模式期間，出現(xiàn)較大 的點火提前。為了將點火提前增大到大于標定值，先取消點火提前，把點火提前返回到標定 值，然后施加補償。這會引起點火提前發(fā)生很大改變。[0031]由于催化劑起燃模式的點火延遲較大，在稀空/燃瞬態(tài)期間即時轉(zhuǎn)矩需求的增大 量也很大。因此，當在催化劑起燃模式期間需要稀的空/燃瞬態(tài)時，發(fā)動機控制模塊可以停 止催化劑起燃模式，并開始加大即時轉(zhuǎn)矩需求。這減少了當檢測到稀空/燃瞬態(tài)以及通過 增大即時轉(zhuǎn)矩需求取消點火延遲時，所發(fā)生的即時轉(zhuǎn)矩需求的跳變。[0032]稀空/燃瞬態(tài)結(jié)束后，即時轉(zhuǎn)矩需求回到提供駕駛員加速要求所需要的轉(zhuǎn)矩水 平。而且，點火提前不再需要點火補償量。預測轉(zhuǎn)矩需求可以被保持在顯著高于即時轉(zhuǎn)矩 需求的水平。這導致較大的點火延遲，從而允許恢復催化劑起燃模式。[0033]現(xiàn)在參照圖1，其示出的是示例性的發(fā)動機系統(tǒng)100的功能框圖。該發(fā)動機系統(tǒng) 100包括發(fā)動機102，其燃燒空氣/燃料混合物以產(chǎn)生基于駕駛員輸入模塊104的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩?？諝馔ㄟ^節(jié)流閥112被吸入進氣歧管110。僅作為示例，節(jié)流閥112包括具有可轉(zhuǎn) 動葉片的蝶形閥。發(fā)動機控制模塊(ECM) 114控制節(jié)氣門的致動器模塊116，其調(diào)節(jié)節(jié)流閥 112的打開以控制吸入進氣歧管110的空氣量。[0034]進氣歧管110的空氣進入發(fā)動機102的汽缸。發(fā)動機102可以包括多個汽缸，但 是為了圖示的目的只示出了一個代表性的汽缸118。作為例子，發(fā)動機102可以包括2，3， 4，5，6，8，10和/或12個汽缸。ECMl 14可以控制汽缸致動器模塊120以有選擇地停用某些 汽缸，這在特定發(fā)動機工況下可以提高燃油經(jīng)濟效益。[0035]來自進氣歧管110的空氣通過進氣閥122進入汽缸118。ECMl 14控制燃料致動器 模塊124，其調(diào)節(jié)燃料噴射以獲得期望的空氣/燃料比。可以在中心位置或多個位置將燃料 噴入進氣歧管110，例如在各個汽缸的進氣閥附近。在圖1沒有示出的各個實施方式中，燃 料可以直接噴入汽缸內(nèi)，或噴入與汽缸連接的混合室內(nèi)。燃料致動器模塊124可以停止向 停用的汽缸噴射燃料。[0036]所噴入的燃料與空氣混合，并在汽缸118內(nèi)產(chǎn)生空氣/燃料混合物。汽缸118內(nèi) 的活塞(未示出)壓縮空氣/燃料混合物。基于來自ECM114的信號，點火致動器模塊126 激發(fā)汽缸118內(nèi)的火花塞128，該火花塞點燃空氣/燃料混合物。點火正時可以通過相對活 塞最高點即上死點(TDC)的時間來確定。[0037]空氣/燃料混合物的燃燒驅(qū)動活塞向下，從而驅(qū)動旋轉(zhuǎn)曲軸(未示出)。然后活塞 再次向上運動，通過排氣門130排出燃燒產(chǎn)物。燃燒產(chǎn)物通過排氣系統(tǒng)134從車輛中排出。[0038]點火致動器模塊126可以通過定時信號控制，該定時信號指示應該在TDC之前或 之后多遠提供點火。因此點火致動器模塊126的操作可以與曲軸的旋轉(zhuǎn)同步。在各種實施 方式中，點火致動器模塊126可以停止提供點火給停用的汽缸。[0039]進氣閥122可以被進氣凸輪軸140控制，而排氣閥130可以被排氣凸輪軸142控 制。在各種實施方式中，多個進氣凸輪軸可以控制每個汽缸的多個進氣閥和/或可以控制 多個汽缸列的進氣閥。類似地，多個排氣凸輪軸可以控制每個汽缸的多個排氣閥和/或可 以控制多個汽缸列的排氣閥。汽缸致動器模塊120可以通過關(guān)閉進氣閥122和/或排氣閥 130的來停用汽缸118。[0040]通過進氣凸輪相位器148，相對于活塞TDC可改變進氣閥122的打開時間。通過排 氣凸輪相位器150,相對于活塞TDC可改變排氣門130的打開時間。相位器致動器模塊158 基于來自ECM114的信號控制進氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150。當實施控制時， 可以通過相位器致動器模塊158控制可變閥門升程。[0041]發(fā)動機系統(tǒng)100可以包括增壓裝置，其向進氣歧管110提供增壓空氣。例如，圖1 示出的渦輪增壓器160包括熱渦輪機160-1，其被流過排氣系統(tǒng)134的熱的廢氣驅(qū)動。渦輪 增壓器160還包括冷空氣壓縮機160-2，其被渦輪機160-1驅(qū)動，用于壓縮導向節(jié)流閥112 的空氣。在各種實施方式中，被曲軸所驅(qū)動的增壓器可以壓縮來自節(jié)流閥112的空氣，并將 壓縮空氣輸送到進氣歧管110。[0042]廢氣門162允許排氣旁路通過渦輪增壓器160，從而減小渦輪增壓器160的增壓 (進氣空氣的壓縮量)。ECM114通過增壓致動器模塊164控制渦輪增壓器160。增壓致動 器模塊164可以通過控制廢氣門162來調(diào)節(jié)渦輪增壓器160的增壓。在各種實施方式中， 可以通過增壓致動器模塊164來控制多個渦輪增壓器。渦輪增壓器160可以具有可變幾何結(jié)構(gòu)，這可以由增壓致動器模塊164來控制。[0043]中冷器(intercooler)(未不出)可以散發(fā)壓縮充氣的一些熱量，該熱量在壓縮空 氣時產(chǎn)生。由于空氣靠近排氣系統(tǒng)134，壓縮充氣也會吸收熱量。盡管為了圖示的原因分別 顯示在圖中，但是渦輪機160-1和壓縮機160-2通常互相連接，使得進氣空氣與熱的廢氣臨 近。[0044]發(fā)動機系統(tǒng)100可以包括廢氣再循環(huán)(EGR)閥170，其有選擇地引導廢氣返回進氣 歧管110。EGR閥170可以位于渦輪增壓器160的上游。EGR閥170可以被EGR致動器模塊 172所控制。[0045]發(fā)動機系統(tǒng)100可以利用RPM傳感器180測量曲軸轉(zhuǎn)速(即每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM))。 利用發(fā)動機冷卻液溫度(ECT)傳感器182測量發(fā)動機冷卻液的溫度。ECT傳感器182可以 位于發(fā)動機102內(nèi)，或者冷卻液循環(huán)的其他的位置，例如散熱器(未示出)。[0046]可以利用歧管絕對壓力(MAP)傳感器184測量進氣歧管110內(nèi)的壓力。在各種實 施方式中，可以測量發(fā)動機真空度，即大氣壓和進氣歧管110內(nèi)壓力的差。可以利用空氣質(zhì) 量流量(MAF)傳感器186測量流進進氣歧管110的空氣的質(zhì)量流量。在各種實施方式中， MAF傳感器186可以位于殼體內(nèi)，該殼體同樣包含節(jié)流閥112。[0047]節(jié)流閥致動器模塊116可以利用一個或多個節(jié)流閥位置傳感器(TPS) 190來監(jiān)測 節(jié)流閥112的位置?？梢岳眠M氣空氣溫度(IAT)傳感器192測量進入發(fā)動機102的空氣 的環(huán)境溫度。ECM114可以利用來自傳感器的信號發(fā)出對發(fā)動機系統(tǒng)100的控制指令。[0048]ECM114可以與變速器控制模塊194通信，以協(xié)調(diào)變速器中的變速齒輪(未示出)。 例如，ECM114可以在換擋期間減小發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。ECM114可以與混合動力控制模塊196通 信，以協(xié)調(diào)發(fā)動機102和電機198的操作。[0049]電機198也可以作為發(fā)電機，可以用于產(chǎn)生車輛電氣系統(tǒng)用的電能和/或儲存在 電池中的電能。在各種實施方式中，ECM114、變速器控制模塊194和混合動力控制模塊196 的各種功能可以被集成在一個或多個模塊中。[0050]可以改變發(fā)動機參數(shù)的每個系統(tǒng)都可以被認為是致動器，都可以接收致動器值。 例如，節(jié)流閥致動器模塊116可以認為是致動器，而節(jié)流閥打開的面積可以被認為是致動 器值。在圖1的例子中，節(jié)流閥致動器模塊116通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥112的葉片角度來獲得節(jié) 流閥打開的面積。[0051]類似地，點火致動器模塊126可以認為是致動器，而相應的致動器值是點火相對 于汽缸TDC的點火提前的量。其他致動器包括增壓致動器模塊164、EGR致動器模塊172、相 位器致動器模塊158、燃料致動器模塊124和汽缸致動器模塊120。對于這些致動器來說， 相應的致動器值分別是增壓壓力、EGR閥打開的面積、進氣和排氣凸輪相位器的角度、燃料 速率和工作汽缸的數(shù)量。ECM114可以控制致動器值以使發(fā)動機102產(chǎn)生期望的轉(zhuǎn)矩。[0052]現(xiàn)在參照圖2，示出的是示例性的發(fā)動機控制系統(tǒng)的功能框圖。ECM 114的一個示 例性實施例包括軸轉(zhuǎn)矩裁定模塊204。該軸轉(zhuǎn)矩裁定模塊204在來自駕駛員輸入模塊104 的駕駛員輸入和其他軸轉(zhuǎn)矩需求之間作出裁定。例如，駕駛員輸入可以基于加速踏板位置。 駕駛員輸入也可以基于巡航控制，其可能是一種適應性巡航控制系統(tǒng)，該適應性巡航控制 系統(tǒng)能改變車輛速度以保持預定的車間距。[0053]轉(zhuǎn)矩需求可以包括目標轉(zhuǎn)矩值和斜坡(ramp)需求，例如將轉(zhuǎn)矩斜坡降低到最小的發(fā)動機關(guān)閉的轉(zhuǎn)矩的需求或從最小的發(fā)動機關(guān)閉的轉(zhuǎn)矩開始斜坡增大轉(zhuǎn)矩的需求。軸轉(zhuǎn) 矩需求可以包括在車輪滑動期間由牽引控制系統(tǒng)需求的轉(zhuǎn)矩減小。軸轉(zhuǎn)矩需求還可以包括 增大轉(zhuǎn)矩需求以應付相反的車輪滑動，該情況是指由于軸轉(zhuǎn)矩是負值導致的車輛輪胎相對 于路面滑動。[0054]軸轉(zhuǎn)矩需求還可以包括制動管理需求和車輛超速轉(zhuǎn)矩需求。制動管理需求可以減 小發(fā)動機轉(zhuǎn)矩以確保發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出不超過當車輛停止時制動器使車輛停止的能力。車輛 超速轉(zhuǎn)矩需求可以減小發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出以防止車輛超過預定速度。軸轉(zhuǎn)矩需求也可以由車 身穩(wěn)定控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。[0055]軸轉(zhuǎn)矩裁定模塊204基于對接收到的轉(zhuǎn)矩需求之間的裁定結(jié)果輸出預測轉(zhuǎn)矩和 即時轉(zhuǎn)矩。預測轉(zhuǎn)矩是ECMl 14準備讓發(fā)動機102產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩量，通常是基于駕駛員轉(zhuǎn)矩需 求。即時轉(zhuǎn)矩是當前期望的轉(zhuǎn)矩量，可能小于預測轉(zhuǎn)矩。[0056]即時轉(zhuǎn)矩小于預測轉(zhuǎn)矩以提供轉(zhuǎn)矩儲備和滿足臨時的轉(zhuǎn)矩減小，下文對提供轉(zhuǎn)矩 儲備將有更詳細的描述。作為一個例子，當車輛速度接近一個超速臨界值和/或牽引控制 系統(tǒng)感應到車輪滑動時，就需要臨時轉(zhuǎn)矩的減小。[0057]可以通過改變能快速響應的致動器來獲得即時轉(zhuǎn)矩，而較慢的發(fā)動機致動器用于 為預測轉(zhuǎn)矩做準備。例如，在氣體發(fā)動機中，點火提前可以被快速調(diào)節(jié)，但是由于機械滯后 時間的原因，空氣流和凸輪相位器位置就響應較慢。另外，空氣流的改變受制于進氣歧管內(nèi) 空氣輸送的滯后。另外，空氣流的改變無法體現(xiàn)為轉(zhuǎn)矩的變化，直到空氣被吸入汽缸、被壓 縮和燃燒。[0058]通過設(shè)定較慢的發(fā)動機致動器以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩儲備，用來產(chǎn)生預測轉(zhuǎn)矩，通過設(shè)定較 快的發(fā)動機致動器以產(chǎn)生小于預測轉(zhuǎn)矩的即時轉(zhuǎn)矩。例如，節(jié)流閥112可以被打開，從而增 大空氣流并為產(chǎn)生預測轉(zhuǎn)矩作準備。同時，點火提前被減小(換句話說，點火正時被延遲)， 以將實際的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出減小到即時轉(zhuǎn)矩。[0059]預測轉(zhuǎn)矩和即時轉(zhuǎn)矩之間的差被叫做轉(zhuǎn)矩儲備。當存在轉(zhuǎn)矩儲備時，可以通過改 變較快的致動器使發(fā)動機轉(zhuǎn)矩快速地從即時轉(zhuǎn)矩增大到預測轉(zhuǎn)矩。因此不需要等待調(diào)節(jié)較 慢致動器中的一個所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩改變，就能獲得預測轉(zhuǎn)矩。[0060]軸轉(zhuǎn)矩裁定模塊204可以把預測轉(zhuǎn)矩和即時轉(zhuǎn)矩輸出到推進轉(zhuǎn)矩裁定模塊206。 在各種實施方式中，軸轉(zhuǎn)矩裁定模塊204可以把預測轉(zhuǎn)矩和即時轉(zhuǎn)矩輸出到混合動力優(yōu)化 模塊208?；旌蟿恿?yōu)化模塊208確定發(fā)動機102應當產(chǎn)生多少轉(zhuǎn)矩，以及電機198應當產(chǎn) 生多少轉(zhuǎn)矩。然后，混合動力優(yōu)化模塊208把修改后的預測轉(zhuǎn)矩值和即時轉(zhuǎn)矩值輸出給推 進轉(zhuǎn)矩裁定模塊206。在各種實施方式中，混合動力優(yōu)化模塊208可以在混合動力控制模塊 196中實施。[0061]推進轉(zhuǎn)矩裁定模塊206接收到的預測轉(zhuǎn)矩和即時轉(zhuǎn)矩被從軸轉(zhuǎn)矩域(車輪轉(zhuǎn)矩) 轉(zhuǎn)換為推進轉(zhuǎn)矩域(曲軸轉(zhuǎn)矩)。這種轉(zhuǎn)換可能作為混合動力優(yōu)化模塊208的一部分或在 混合動力優(yōu)化模塊208中或在其之前或在其之后發(fā)生。[0062]推進轉(zhuǎn)矩裁定模塊206在推進轉(zhuǎn)矩需求之間作出裁定，包括轉(zhuǎn)換的預測轉(zhuǎn)矩和即 時轉(zhuǎn)矩。推進轉(zhuǎn)矩裁定模塊206可以產(chǎn)生裁定預測轉(zhuǎn)矩和裁定即時轉(zhuǎn)矩?？梢酝ㄟ^從接收 到的各需求之中選擇勝出的需求來產(chǎn)生裁定轉(zhuǎn)矩?？蛇x地或附加地，可以通過對接收的需 求中的一個進行修改來產(chǎn)生裁定轉(zhuǎn)矩，所述修改基于接收的需求中的另一個或多個需求進行。[0063]其他的推進轉(zhuǎn)矩需求可以包括用于發(fā)動機超速保護的轉(zhuǎn)矩減小，用于防止停機的 轉(zhuǎn)矩增大以及變速器控制模塊194提供變速所需的轉(zhuǎn)矩減小。推進轉(zhuǎn)矩需求也可以來自離 合器燃料切斷，這樣在手動變速車輛上當駕駛員踏下離合器踏板時可以減小發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸 出。[0064]推進轉(zhuǎn)矩需求還可以包括發(fā)動機停機的需求，當檢測到緊急故障時可以實施停 機。例如，緊急故障可以包括車輛被盜、起動機馬達故障、電子節(jié)氣門控制問題和意外的轉(zhuǎn) 矩增大。例如，發(fā)動機停機的需求可以總是優(yōu)先于裁定，因此可以作為裁定轉(zhuǎn)矩的輸出，或 直接關(guān)停發(fā)動機，完全繞開裁定。推進轉(zhuǎn)矩裁定模塊206仍然可以接收這些停機需求，從 而，例如，使得合適的數(shù)據(jù)返回其他轉(zhuǎn)矩需求器。例如，可以通知所有其他轉(zhuǎn)矩需求器它們 已經(jīng)失去了裁定。[0065]RPM控制模塊210也可以向推進轉(zhuǎn)矩裁定模塊206輸出預測轉(zhuǎn)矩需求和即時轉(zhuǎn)矩 需求。當ECMl 14處于RPM模式時，來自RPM控制模塊210的轉(zhuǎn)矩需求在裁定中占優(yōu)。當駕 駛員將腳從加速器踏板移開時，例如當車輛發(fā)動機空轉(zhuǎn)或從較高速度減速時，選擇RPM模 式。可選地或附加地，當軸轉(zhuǎn)矩裁定模塊204需求的預測轉(zhuǎn)矩小于可標定轉(zhuǎn)矩值時，選擇 RPM模式。[0066]RPM控制模塊210接收來自RPM軌跡模塊212的期望RPM，并控制預測轉(zhuǎn)矩需求和 即時轉(zhuǎn)矩需求，以減小期望RPM和實際RPM之間的差。例如，RPM軌跡模塊212可以為車輛 減速輸出線性減小的期望RPM，直到達到空轉(zhuǎn)的RPM為止。然后RPM軌跡模塊212可以繼續(xù) 輸出空轉(zhuǎn)的RPM作為期望RPM。[0067]儲備/負荷模塊220接收來自推進轉(zhuǎn)矩裁定模塊206的裁定的預測轉(zhuǎn)矩需求和即 時轉(zhuǎn)矩需求。各種發(fā)動機工況都可能影響發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出。響應于這些工況，儲備/負荷 模塊220可以通過增大預測轉(zhuǎn)矩需求來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩儲備。[0068]例如,催化劑起燃過程或冷起動排放物還原過程(reduction process)需要延遲 的點火提前。因此，為了冷起動排放物還原過程，儲備/負荷模塊220可以將預測轉(zhuǎn)矩需求 增大到即時轉(zhuǎn)矩需求之上，以產(chǎn)生延遲點火。在另一個例子中，發(fā)動機空氣/燃料比和/或 質(zhì)量空氣流可以被直接改變，例如通過診斷性侵入等同比測試和/或新發(fā)動機吹掃。在開 始這些處理過程之前，可以要求相應的轉(zhuǎn)矩儲備以產(chǎn)生點火延遲?？梢匀∠c火延遲以允 許快速響應于發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出的降低，該轉(zhuǎn)矩輸出的降低來自在這些處理過程中空氣/燃 料混合物的變稀。[0069]儲備/負荷模塊220可以通過預測將來負荷產(chǎn)生儲備，將來負荷例如是動力轉(zhuǎn)向 泵的操作或空調(diào)(A/C)壓縮機離合器的接合。當駕駛員首次需要空調(diào)時，產(chǎn)生A/C離合器 的接合。然后，當A/C離合器接合時，儲備/負荷模塊220把A/C離合器的期望負荷加到即 時轉(zhuǎn)矩需求上。[0070]致動模塊224從儲備/負荷模塊220接收預測轉(zhuǎn)矩需求和即時轉(zhuǎn)矩需求。致動模 塊224確定如何獲得預測轉(zhuǎn)矩需求和即時轉(zhuǎn)矩需求。致動模塊224可以隨發(fā)動機類型而不 同，對于氣體發(fā)動機和柴油發(fā)動機來說具有不同的控制方式。在各種實施方式中，致動模塊 224可限定在其之前的、獨立于發(fā)動機的模塊與依賴發(fā)動機的模塊之間的邊界。[0071]例如，在氣體發(fā)動機中，致動模塊224可以改變節(jié)流閥112的打開，這可以獲得較寬范圍的轉(zhuǎn)矩控制。但是，開閉節(jié)流閥112產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化相對較慢。停用發(fā)動機也提供 了較寬范圍的轉(zhuǎn)矩控制，這同樣較慢，而且還涉及到駕駛性能和排放問題。改變點火提前是 相對較快的，但是無法提供同樣寬范圍的轉(zhuǎn)矩控制。另外，點火(稱為點火能力)變化引起 的轉(zhuǎn)矩可控制量隨著每缸空氣的變化而變化。[0072]在各種實施方式中，致動模塊224基于預測轉(zhuǎn)矩需求產(chǎn)生空氣轉(zhuǎn)矩需求?？諝廪D(zhuǎn) 矩需求可以等于預測轉(zhuǎn)矩需求，引起對空氣流的設(shè)定使得可以通過其他致動器的變化獲得 預測轉(zhuǎn)矩需求。[0073]空氣控制模塊228可以基于空氣轉(zhuǎn)矩需求對較慢的致動器確定期望的致動器值。 例如，空氣控制模塊228可以控制期望的歧管絕對壓力(MAP)、期望的節(jié)氣門的打開面積和 /或期望的每缸空氣(APC)。期望的MAP可以用于確定期望的增壓，期望的APC可以用于確 定期望的凸輪相位器的位置。在各種實施方式中，空氣控制模塊228也可以確定EGR閥170 的打開的量。[0074]在氣體發(fā)動機系統(tǒng)中，致動模塊224也可以產(chǎn)生點火轉(zhuǎn)矩需求、汽缸熄火轉(zhuǎn)矩需 求和燃料量轉(zhuǎn)矩需求。點火控制模塊232可以利用點火轉(zhuǎn)矩需求來確定從標定的點火提前 對點火延遲多少(這會減小發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出)。[0075]汽缸控制模塊236可以利用汽缸熄火轉(zhuǎn)矩需求來確定使多少汽缸熄火。汽缸控制 模塊236可以指示汽缸致動模塊120使發(fā)動機102的一個或多個汽缸熄火。在各種實施方 式中，一個預先確定的汽缸組可以被共同熄火。汽缸控制模塊236也可以指示燃料控制模 塊240對熄火的汽缸停止燃料供應，并指示點火控制模塊232對熄火的汽缸停止供給點火。[0076]在各種實施方式中，汽缸致動模塊120可以包括液壓系統(tǒng)，其有選擇地使一個或 多個汽缸的相應凸輪軸與進氣和/或排氣閥斷開連接，從而使這些汽缸熄火。例如，汽缸致 動器模塊120使半數(shù)汽缸的氣門作為一組被液壓連接或者被液壓斷開連接。在各種實施方 式中，可以簡單地通過向汽缸停止燃料供應來使這些汽缸熄火，而不需要停止進氣閥和排 氣閥的開閉。在這種實施方式中，汽缸致動器模塊120可以被省略掉。[0077]燃料控制模塊240可以利用燃料量轉(zhuǎn)矩需求來改變提供給各個汽缸的燃料量。例 如，燃料控制模塊240可以確定燃料量，當該燃料量與每缸當前空氣量結(jié)合時，產(chǎn)生化學計 量的燃燒。燃料控制模塊240可以指示燃料致動器模塊124向每個激活汽缸噴射這個燃料 量。在發(fā)動機正常工作期間，燃料控制模塊240可以試圖保持化學計量的空氣/燃料比。[0078]燃料控制模塊240可以把燃料量增大到大于所述化學計量值，以增大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩 輸出，并且可以減小燃料量以減小發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出。在各種實施方式中，燃料控制模塊240 可以接收不同于化學計量的期望空氣/燃料比。然后，燃料控制模塊240為獲得期望空氣/ 燃料比的每個汽缸確定燃料量。在柴油機系統(tǒng)中，燃料量可以是用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出 的首要致動器。[0079]致動模塊224獲得即時轉(zhuǎn)矩需求的方式可以通過模式設(shè)定來確定。可以向致動模 塊224提供模式設(shè)定，例如通過推進轉(zhuǎn)矩裁定模塊206，并且可以選擇模式，包括非激活模 式、舒適模式、最大范圍模式和自動致動模式。[0080]在非激活模式中，致動模塊224忽略即時轉(zhuǎn)矩需求而試圖獲得預測轉(zhuǎn)矩需求。因 此致動模塊224可以將點火轉(zhuǎn)矩需求、汽缸熄火轉(zhuǎn)矩需求和燃料量轉(zhuǎn)矩需求設(shè)定為預測轉(zhuǎn) 矩需求，這對于當前發(fā)動機空氣流工況提供了最大轉(zhuǎn)矩輸出。可選擇地，致動模塊224可以把這些需求設(shè)定為預定(例如范圍之外的較高值)值，以從延遲點火、汽缸熄火或減小燃料 /空氣比中使不激活轉(zhuǎn)矩減少。[0081]在舒適模式中，致動模塊224試圖通過只調(diào)節(jié)點火提前來獲取即時轉(zhuǎn)矩需求。因 此，致動模塊224輸出預測轉(zhuǎn)矩需求作為空氣轉(zhuǎn)矩需求，輸出即時轉(zhuǎn)矩需求作為點火轉(zhuǎn)矩 需求。點火控制模塊232將盡可能多地延遲點火以試圖達到點火轉(zhuǎn)矩需求。如果期望的轉(zhuǎn) 矩降低大于點火儲備能力(點火延遲能獲得的轉(zhuǎn)矩減小量)，可能無法獲得轉(zhuǎn)矩降低。[0082]在最大范圍模式中，致動模塊224輸出預測轉(zhuǎn)矩需求作為空氣轉(zhuǎn)矩需求，輸出即 時轉(zhuǎn)矩需求作為點火轉(zhuǎn)矩需求。另外，致動模塊224可以產(chǎn)生足夠低的汽缸熄火轉(zhuǎn)矩需求 以使點火控制模塊232獲得即時轉(zhuǎn)矩需求。換句話說，當僅通過減小點火提前不足以獲得 即時轉(zhuǎn)矩需求時，致動模塊224可以減小汽缸熄火轉(zhuǎn)矩需求(從而使汽缸熄火)。[0083]在自動致動模式中，致動模式224可以基于即時轉(zhuǎn)矩需求來減小空氣轉(zhuǎn)矩需求。 例如，可以把空氣轉(zhuǎn)矩需求減小，只要是需要允許點火控制模塊232通過調(diào)節(jié)點火提前獲 得即時轉(zhuǎn)矩需求。因此，在自動致動模式中，獲得即時轉(zhuǎn)矩需求的同時，允許發(fā)動機102盡 快返回預測轉(zhuǎn)矩需求。換句話說，通過盡可能多地減小快速響應的點火延遲，相對較慢反應 的節(jié)流閥校正的使用被最小化。[0084]儲備/負荷模塊220可以從釋放控制模塊242接收指令轉(zhuǎn)矩補償。儲備/負荷模 塊220可以基于該指令轉(zhuǎn)矩補償來增大指令即時轉(zhuǎn)矩。釋放控制模塊242也可以產(chǎn)生指令 點火補償。點火控制模塊232可以基于指令點火補償增大點火提前。[0085]轉(zhuǎn)矩估算模塊244可以估算發(fā)動機102的轉(zhuǎn)矩輸出。該估算轉(zhuǎn)矩可以被空氣控制 模塊228用來執(zhí)行發(fā)動機空氣流參數(shù)的閉合回路控制，發(fā)動機空氣流參數(shù)例如為節(jié)氣門面 積，MAP和相位器位置。例如，可以限定如下的轉(zhuǎn)矩關(guān)系(1)T = f(APC, S，I，E，AF, 0T, #) 其中轉(zhuǎn)矩(T)是每缸空氣(APC)，點火提前(S)，進氣凸輪相位位置(I)，排氣凸輪相位位置 (E)，空氣/燃料比(AF)，油溫(OT)和激活汽缸數(shù)(#)的函數(shù)。也可以考慮其他的參數(shù)，例 如廢氣再循環(huán)(EGR)閥的打開程度。[0086]該關(guān)系式可以通過方程構(gòu)成模型，和/或被存儲為檢索表。該轉(zhuǎn)矩估算模塊244 可以基于測量到的MAF和當前RPM確定APC，從而允許根據(jù)實際空氣流進行閉合回路空氣控 制。由于相位器可以向著期望的位置運動，所以所利用的進氣和排氣凸輪相位器位置可以 基于實際位置。[0087]由于實際點火提前可以用于估算轉(zhuǎn)矩，因此當標定的點火提前值用于估算轉(zhuǎn)矩 時，所估算的轉(zhuǎn)矩可以被叫做估算空氣轉(zhuǎn)矩。該估算空氣轉(zhuǎn)矩是，如果取消點火延遲(即， 點火提前被設(shè)定為標定的點火提前值)并且所有汽缸都被供應燃料，對于當前空氣流發(fā)動 機能產(chǎn)生多大轉(zhuǎn)矩的估算值。[0088]空氣控制模塊228可以產(chǎn)生期望的歧管絕對壓力(MAP)信號，其被輸出給增壓調(diào) 度模塊248。增壓調(diào)度模塊248利用期望的MAP信號來控制增壓致動器模塊164。然后，增 壓致動器模塊164控制一個或多個渦輪增壓器和/或增壓器。[0089]空氣控制模塊228可以產(chǎn)生期望的面積信號，該信號被輸送給節(jié)流閥致動器模塊 116。然后，節(jié)流閥致動器模塊116調(diào)節(jié)節(jié)流閥112以產(chǎn)生期望的節(jié)氣門面積?？諝饪刂颇?塊228可以基于反向轉(zhuǎn)矩模塊和空氣轉(zhuǎn)矩需求產(chǎn)生期望的面積信號。為了執(zhí)行閉合回路控 制，空氣控制模塊228可以利用估算空氣轉(zhuǎn)矩和/或MAF信號。例如，可以控制期望面積信號來最小化估算空氣轉(zhuǎn)矩和空氣轉(zhuǎn)矩需求之間的差。[0090]空氣控制模塊228也可以產(chǎn)生期望的每缸空氣(APC)信號，該信號被輸出給相位 器調(diào)度模塊252?；谄谕腁PC信號和RPM信號，相位器調(diào)度模塊252可以利用相位器致 動器模塊158控制進氣和/或排氣凸輪相位器148的位置。[0091]再參照點火控制模塊232，可以在各種發(fā)動機工況下標定點火提前值。例如，可以 通過轉(zhuǎn)矩關(guān)系的反函數(shù)來得到期望的點火提前。對于給定的轉(zhuǎn)矩需求(TdJ來說，可以根 據(jù)下式確定期望的點火提前(Sdes) (2) Sdes = r1 (Tdes, APC, I，E，AF, 0T, #) ·該關(guān)系式可構(gòu) 成一個方程和/或作為一個檢索圖表。如燃料控制模塊240所示，空氣/燃料比(AF)可以 是實際比率。[0092]當點火提前被設(shè)定為標定點火提前時，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩盡可能接近平均最佳轉(zhuǎn)矩 (MBT)。MBT是指對于給定空氣流來說隨著點火提前的增大所能產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩，此時所用 的燃料的辛烷值大于預定臨界值并采用化學計量的燃料供應。最大轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生時的點火提前 被稱為MBT點火。由于例如燃料質(zhì)量(例如當采用了較低辛烷值的燃料時)和環(huán)境因素， 標定的點火提前可能不同于MBT點火。[0093]現(xiàn)在參照圖3，示出的是圖2中儲備/負荷模塊220的示例性實施方式的功能框 圖。儲備確定模塊310接收儲備轉(zhuǎn)矩需求。僅為示例，儲備轉(zhuǎn)矩需求包括與空轉(zhuǎn)、牽引控制 和變速器控制有關(guān)的需求。儲備轉(zhuǎn)矩需求可以通過裁定的預測轉(zhuǎn)矩需求和即時轉(zhuǎn)矩需求聯(lián) 系起來。其他的儲備轉(zhuǎn)矩需求可以用于產(chǎn)生圖1中排氣系統(tǒng)134的催化劑和/或為空調(diào)壓 縮機離合器或發(fā)電機(例如交流發(fā)電機或皮帶式交流發(fā)電機起動機)的接合作準備。[0094]儲備確定模塊310基于儲備轉(zhuǎn)矩需求和裁定的預測轉(zhuǎn)矩與即時轉(zhuǎn)矩之間的差來 確定期望的儲備轉(zhuǎn)矩。僅為示例，期望的儲備轉(zhuǎn)矩可以基于具有最大量值的儲備轉(zhuǎn)矩需求 來確定?？蛇x擇地，期望的儲備轉(zhuǎn)矩可以確定為儲備轉(zhuǎn)矩需求中一個或多個的和。第一求 和模塊314把期望儲備轉(zhuǎn)矩加到圖2中推進轉(zhuǎn)矩裁定模塊206的裁定預測轉(zhuǎn)矩上，從而產(chǎn) 生指令預測轉(zhuǎn)矩。該指令預測轉(zhuǎn)矩被傳送給圖2的致動模塊224。[0095]整形模塊318向期望儲備轉(zhuǎn)矩施加濾波器來確定一個實際的儲備轉(zhuǎn)矩。僅為示 例，該濾波器包括歧管模型，該模型代表由于期望儲備轉(zhuǎn)矩導致的節(jié)氣門的打開和由于空 氣流增大導致的實際轉(zhuǎn)矩增大之間的延遲。實際的儲備轉(zhuǎn)矩代表著期望的儲備轉(zhuǎn)矩已經(jīng)實 現(xiàn)了多少。[0096]僅為示例，歧管模型可能包括機械延遲、空氣輸送延遲和燃燒延遲。機械延遲可以 包括節(jié)流閥被物理運動打開到期望位置所花的時間?？諝廨斔脱舆t可以包括節(jié)氣門的打開 和增大的空氣流到達汽缸之間的延遲。燃燒延遲可以包括增大的空氣流達到汽缸和增大量 的空氣燃燒、實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩增大之間的延遲。[0097]差分模塊322從估算空氣轉(zhuǎn)矩中減去實際的儲備轉(zhuǎn)矩，以產(chǎn)生不包括儲備的估算 空氣轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)換模塊326向第二求和模塊330提供選擇的輸入。當選擇了即時模式時，轉(zhuǎn) 換模塊326把圖2中推進轉(zhuǎn)矩裁定模塊206的裁定即時轉(zhuǎn)矩輸出給第二求和模塊330。當 選擇了預測模式時，轉(zhuǎn)換模塊326把不包括儲備的估算空氣轉(zhuǎn)矩輸出給第二求和模塊330。[0098]第二求和模塊330向圖2的致動模塊224輸出指令即時轉(zhuǎn)矩。第二求和模塊330 通過把轉(zhuǎn)換模塊326的輸出、負荷儲備需求和來自圖2釋放控制模塊242的指令轉(zhuǎn)矩補償 相加，以產(chǎn)生指令即時轉(zhuǎn)矩。第二求和模塊330可以對指令即時轉(zhuǎn)矩施加一個上限，該上限基于指令預測轉(zhuǎn)矩。第二求和模塊330還對指令即時轉(zhuǎn)矩進行速率限制以防止突變。通過 利用線性斜坡，所述速率限制可以使得指令即時轉(zhuǎn)矩從一個值過度到另一個值。[0099]現(xiàn)在參照圖4，示出的是釋放控制模塊242的示例性實施方式的功能框圖。瞬態(tài)預 期模塊404判斷可能產(chǎn)生稀空氣/燃料比瞬態(tài)的工況何時出現(xiàn)。例如，瞬態(tài)預期模塊404 可以接收催化劑起燃模式是否激活的指示。[0100]在催化劑起燃期間，當駕駛員要加速時(踏下加速器踏板)，裁定預測轉(zhuǎn)矩需求增 大從而為駕駛員需要的發(fā)動機加速作準備。指令轉(zhuǎn)矩需求可以增大以跟隨裁定預測轉(zhuǎn)矩需 求，這會導致節(jié)流閥的打開。由于節(jié)流閥的運動、空氣的輸送和燃燒的延遲，發(fā)動機的每缸 空氣(APC)不會立即開始增大。裁定轉(zhuǎn)矩需求可以被整形和/或延遲，從而使裁定轉(zhuǎn)矩需 求在發(fā)動機APC變化之前不增大。[0101]當發(fā)動機溫度低于臨界值時，裁定預測轉(zhuǎn)矩的變化，可以預測稀空氣/燃料瞬態(tài) 的出現(xiàn)。例如，釋放控制模塊242在預定的時間間隔更新計算。在各種實施方式中，預定的 間隔(或循環(huán))可以是12. 5毫秒。因此，當裁定預測轉(zhuǎn)矩從一個循環(huán)到下一個循環(huán)的增加 大于一個預定量并且催化劑起燃模式被激活時，瞬態(tài)預期模塊404輸出瞬態(tài)期望信號。[0102]瞬態(tài)檢測模塊406監(jiān)測空氣參數(shù)，例如空氣流或每缸空氣(APC)。瞬態(tài)檢測模塊 406也接收發(fā)動機溫度的指示，例如發(fā)動機冷卻液的溫度。當發(fā)動機溫度低于臨界值時，可 以預期稀的空氣/燃料瞬態(tài)?？蛇x擇地，瞬態(tài)檢測模塊406接收催化劑起燃模式是否被激 活的指示，發(fā)動機剛起動因而處于冷態(tài)時催化劑起燃模式被激活。[0103]當空氣參數(shù)增大而發(fā)動機溫度低于臨界值時，瞬態(tài)檢測模塊406產(chǎn)生稀的瞬態(tài)信 號。僅為示例，當APC從一個循環(huán)到下一個循環(huán)增大大于預定量時，瞬態(tài)檢測模塊406產(chǎn)生 稀的瞬態(tài)信號?？梢曰跍y得的參數(shù)計算APC，例如從圖1的MAF傳感器186測得的質(zhì)量空 氣流(MAF)。[0104]當產(chǎn)生瞬態(tài)期望信號時，釋放轉(zhuǎn)矩模塊412從零開始加大釋放轉(zhuǎn)矩值。該釋放轉(zhuǎn) 矩值可以通過每個循環(huán)的計算值來增大。例如，計算值可以是預定值和釋放能力百分比之 間的較大值。在各種實施方式中，預定值可以是3Nm，百分比可以是百分之12. 5。釋放能力 是指估算空氣轉(zhuǎn)矩和指令即時轉(zhuǎn)矩之間的差。當轉(zhuǎn)矩安全臨界值小于估算空氣轉(zhuǎn)矩時，釋 放能力可以被限制為轉(zhuǎn)矩安全臨界值和指令即時轉(zhuǎn)矩之間的差。[0105]釋放轉(zhuǎn)矩值可以作為指令轉(zhuǎn)矩補償被第一衰變模塊416輸出給圖2的儲備/負荷 模塊220。每次產(chǎn)生瞬態(tài)期望信號時，計時器模塊418被重置。如果在瞬態(tài)期望信號之后的 預定期間內(nèi)沒有產(chǎn)生稀的瞬態(tài)信號，那么計時器模塊418產(chǎn)生計時器過期信號。當接收到 計時器過期信號時，第一衰變模塊416可以開始將指令轉(zhuǎn)矩補償衰減到零。[0106]當產(chǎn)生稀瞬態(tài)信號時，釋放轉(zhuǎn)矩模塊412輸出計算出的釋放轉(zhuǎn)矩值，以使點火提 前回到標定的點火提前。例如，釋放轉(zhuǎn)矩值可以被設(shè)定為與釋放能力相等。[0107]如圖2所示，儲備/負荷模塊220把指令轉(zhuǎn)矩補償加到裁定即時轉(zhuǎn)矩。當指令即 時轉(zhuǎn)矩增大到估算空氣轉(zhuǎn)矩時，點火提前被設(shè)定為標定的最優(yōu)值，從而取消掉先前的點火 延遲。[0108]當產(chǎn)生稀的瞬態(tài)信號時，釋放點火模塊420輸出釋放點火值。釋放點火值作為指 令點火補償被第二衰變模塊424輸出給圖2的點火控制模塊232。指令點火補償提供超過 標定的最優(yōu)值的額外的點火提前。由于標定的點火提前是對假定的化學計量燃料進行的標定，而在稀空氣/燃料瞬態(tài)時是不準確的，上述補償可以對標定的點火提前的不準確性做 出補償。[0109]當最終產(chǎn)生稀空氣/燃料瞬態(tài)時，瞬態(tài)結(jié)論模塊428產(chǎn)生結(jié)論信號。在各種實施 方式中，例如圖4所示，第一結(jié)論信號傳送給第一衰變模塊416，而第二結(jié)論信號傳送給第 二衰變模塊424?？梢栽诓煌臅r間產(chǎn)生第一和第二結(jié)論信號。[0110]當接收到第一結(jié)論信號時，第一衰變模塊416開始把指令轉(zhuǎn)矩補償減小到零。類 似地，當接收到第二結(jié)論信號時，第二衰變模塊424開始把指令點火補償減小到零。僅為示 例，第一和第二衰變模塊416和424可以施加線性或?qū)?shù)衰減。在各種實施方式中，第一和 第二衰變模塊416和424以不同的衰減率施加對數(shù)衰減。[0111]當估算空氣轉(zhuǎn)矩或測得的每缸空氣停止增大時，瞬態(tài)結(jié)論模塊428產(chǎn)生一個或兩 個結(jié)論信號。或者，當估算空氣轉(zhuǎn)矩或測得的APC中的變化率降低到預定臨界值以下時，產(chǎn) 生結(jié)論信號。[0112]在各種其他實施方式中，當估算空氣轉(zhuǎn)矩處于指令預測轉(zhuǎn)矩的預定范圍(或百分 比)內(nèi)時，可以產(chǎn)生結(jié)論信號。每個結(jié)論信號都可以基于上述一個因素或多個因素的結(jié)合 產(chǎn)生。如果其他因素存在，在產(chǎn)生稀瞬態(tài)信號后預定的時間內(nèi)，瞬態(tài)結(jié)論模塊428可以產(chǎn)生結(jié)論信號。[0113]現(xiàn)在參照圖5，示出的是點火控制模塊232的示例性實施方式的功能框圖。平均最 佳轉(zhuǎn)矩(MBT)點火確定模塊528基于估算空氣轉(zhuǎn)矩確定理論上的MBT點火提前。MBT點火 確定模塊528可以存儲對應于例如不同空氣流值的一組標定值。[0114]對于給定的空氣流，標定的MBT點火提前將總體上產(chǎn)生發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的最大量。MBT 點火提前可以基于各種假設(shè)，包括燃料具有可以避免爆震的足夠高的辛烷值。但是，由于允 許使用各種辛烷值的燃料，因此本發(fā)明還包括點火爆震模塊532。[0115]點火爆震模塊532基于爆震的出現(xiàn)產(chǎn)生點火值。被檢測到的爆震越多，點火爆震 模塊532提供的點火值越大。通過差分模塊536從MBT點火中減去點火爆震模塊532產(chǎn)生 的點火值。在各種其他實施方式中，點火爆震模塊532可以提供最大的點火提前，差模塊 536從最大的點火提前和MBT點火提前之間選擇較小的一個。[0116]汽缸點火模塊540基于汽缸熄火輸出一個值。該點火值被差分模塊544和548接 收。差分模塊544從差分模塊536的值中減去汽缸點火模塊540的點火值。差分模塊548 從轉(zhuǎn)矩點火模塊552接收的點火提前中減去汽缸點火模塊540的點火值。[0117]轉(zhuǎn)矩點火模塊552接收來自致動模塊224的點火轉(zhuǎn)矩需求。轉(zhuǎn)矩點火模塊552可 以計算出點火提前，該點火提前會導致發(fā)動機產(chǎn)生等于點火轉(zhuǎn)矩需求的轉(zhuǎn)矩。例如，轉(zhuǎn)矩點 火模塊552利用反向轉(zhuǎn)矩模型,例如參照上文對圖2的描述。最小值選擇模塊556從差分模 塊544和548的輸出中選擇較小的一個。求和模塊560把釋放控制模塊242的指令點火補 償加到最小值選擇模塊556的輸出上。求和模塊560的輸出被傳輸給點火致動器模塊126 作為期望點火提前。[0118]現(xiàn)在參照圖5A，顯示為點火控制模塊232的一個備選示例性實施方式。在圖5A 中，點火爆震模塊532和差分模塊536在邏輯上處于最小值選擇模塊556之后，而不是如圖 5所不的處于差模塊544之前，。[0119]現(xiàn)在參照圖6，該圖示出的是在催化劑起燃期間駕駛員要求加速時示例性的轉(zhuǎn)矩和點火提前曲線。在時間610之前，裁定即時轉(zhuǎn)矩614的曲線和指令即時轉(zhuǎn)矩618的曲線 都假定大約O牛米(Nm)的值。當變速器負荷可被忽略時，ONm的轉(zhuǎn)矩可以允許發(fā)動機空運。 正的轉(zhuǎn)矩將導致發(fā)動機加速，而負的轉(zhuǎn)矩將導致發(fā)動機減速。[0120]與此同時，裁定預測轉(zhuǎn)矩622和指令預測轉(zhuǎn)矩626的曲線假定為大約20Nm的值。 指令預測轉(zhuǎn)矩626和指令即時轉(zhuǎn)矩618之間20Nm的差被叫做轉(zhuǎn)矩儲備。在延遲點火時，通 過增大空氣流產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩儲備。因此，在時間610之前，有足夠的空氣流產(chǎn)生20Nm的轉(zhuǎn)矩。但 是，由于點火延遲，發(fā)動機實際上只產(chǎn)生ONm的轉(zhuǎn)矩。[0121]通過把點火提前到標定點火提前,發(fā)動機能快速轉(zhuǎn)變到產(chǎn)生20Nm的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩儲 備可以防止突然的轉(zhuǎn)矩需求來影響發(fā)動機的空轉(zhuǎn)，例如液壓動力轉(zhuǎn)向負荷。如果突然出現(xiàn) 轉(zhuǎn)矩需求，可以通過提前點火來快速增大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出，而不必等待打開節(jié)流閥產(chǎn)生增 大的空氣流。[0122]在時間610，啟動催化劑起燃模式。在催化劑起燃模式，產(chǎn)生大的點火延遲提高催 化劑溫度，使得催化劑盡快降低排放。為了產(chǎn)生大的點火延遲，指令預測轉(zhuǎn)矩626增大到大 約50Nm。圖6中的值，例如50Nm，只是為了圖示的目的。盡管示出的是斜坡，但是指令預測 轉(zhuǎn)矩626可以增大到最終的最高值，例如50Nm，作為一個階躍函數(shù)。[0123]示出了估算空氣轉(zhuǎn)矩630的曲線，其滯后于指令預測轉(zhuǎn)矩626。這是由于節(jié)流閥打 開的機械延遲、較大空氣流到達汽缸的空氣輸送延遲、增多的空氣與相應增多的燃料一起 燃燒的燃燒延遲造成的。[0124]隨著估算空氣轉(zhuǎn)矩630的增大，圖示的點火提前634的曲線降低。減小的點火提 前抵消了增大的空氣流，導致實際的發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩保持在大約ONm。在時間638，獲得用 于催化劑起燃的點火延遲，在圖中，催化劑起燃還沒有完成。[0125]在時間638，駕駛員要求加速，例如駕駛員踏下加速器踏板。由于駕駛員的輸入，裁 定預測轉(zhuǎn)矩622增大以保持先前的轉(zhuǎn)矩儲備。類似地，為了保持催化劑起燃所需的點火延 遲，指令預測轉(zhuǎn)矩626增大相同的量。指令預測轉(zhuǎn)矩626的增大使得節(jié)流閥打開以允許空 氣流增大。[0126]指令即時轉(zhuǎn)矩618向估算空氣轉(zhuǎn)矩630斜坡。該斜坡(或其他低通函數(shù))減小了 在時間642會發(fā)生的轉(zhuǎn)矩突然增大。指令即時轉(zhuǎn)矩618的斜坡導致點火提前的增大(換句 話說，點火延遲被減小)。在時間642，響應于在時間638處節(jié)流閥的開始打開，估算空氣轉(zhuǎn) 矩630開始增大。由于在時間642出現(xiàn)稀空氣/燃料瞬態(tài)，例如空氣流的增大，控制過程會 假定發(fā)生了稀空氣/燃料瞬態(tài)。[0127]由于稀空氣/燃料瞬態(tài)，指令即時轉(zhuǎn)矩618跟隨估算空氣轉(zhuǎn)矩630而增大。通過 把指令即時轉(zhuǎn)矩618增大到估算空氣轉(zhuǎn)矩630，點火延遲被完全取消，并把點火提前設(shè)定在 使轉(zhuǎn)矩量最大化的標定值。在各種實施方式中，轉(zhuǎn)矩安全臨界值可以為指令即時轉(zhuǎn)矩618 設(shè)定上限，其小于估算空氣轉(zhuǎn)矩630。[0128]例如，646示出標定的最優(yōu)點火提前。盡管示出的是水平線，但是標定的點火提前 646可以隨著空氣流和其他參數(shù)而變化。因此，646處的水平線可以確定只對于在時間642 的發(fā)動機工況有效的標定的點火提iu。[0129]通常，對于給定的發(fā)動機工況，標定的點火提前646將使發(fā)動機產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩。但 是，由于稀空氣/燃料瞬態(tài)，標定的點火提前646可能由于人為原因而較低，因為在標定的點火提前646時假定了化學計量的燃料供給。因此在稀空氣/燃料瞬態(tài)，也可以施加點火 提前補償。因此如圖6所示，在時間642點火提前634超過了標定的點火提前646.[0130]裁定即時轉(zhuǎn)矩614可以在時間642增大。裁定即時轉(zhuǎn)矩614可以被歧管模型整形， 該模型被標定為與發(fā)動機空氣流特性相匹配。因此，裁定即時轉(zhuǎn)矩614跟隨與估算空氣轉(zhuǎn) 矩630類似的軌跡。在各種其他實施方式中，裁定即時轉(zhuǎn)矩614可以在時間638和642之 間開始增大，以響應于駕駛員的加速要求提供更快的轉(zhuǎn)矩響應。[0131]在時間650，估算空氣轉(zhuǎn)矩630接近指令預測轉(zhuǎn)矩626。例如，估算空氣轉(zhuǎn)矩630 可以在指令預測轉(zhuǎn)矩626的預定范圍或百分比內(nèi)。因此，在時間650，控制過程假定已經(jīng)發(fā) 生稀空氣/燃料瞬態(tài)?；蛘?，控制過程假定在時間642后的預定時間內(nèi)發(fā)生了稀空/燃瞬 態(tài)。[0132]在時間650，由于確定稀空氣/燃料瞬態(tài)已經(jīng)發(fā)生，標定的點火提前646之上的點 火提前補償從點火提前634中取消。另外，指令即時轉(zhuǎn)矩618向著裁定即時轉(zhuǎn)矩614減小。 盡管圖6示出的點火提前補償在時間650被突然取消，但是該點火提前補償也可以逐漸取 消，例如斜坡或?qū)?shù)衰減。指令預測轉(zhuǎn)矩626和指令即時轉(zhuǎn)矩618之間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩儲備再 次產(chǎn)生用于催化劑起燃的點火延遲。[0133]現(xiàn)在參照圖7，該流程圖示出的是發(fā)動機控制模塊114的示例性操作?？刂七^程開 始于步驟700，其中發(fā)動機被起動，并且需要催化劑起燃(CLO)。在步驟700，控制過程增大 指令預測轉(zhuǎn)矩，從而為CLO產(chǎn)生大的點火延遲。在步驟702，如果CLO完成，控制過程轉(zhuǎn)到步 驟704 ;否則，控制過程在步驟706繼續(xù)。在步驟704，控制過程使指令預測轉(zhuǎn)矩回到附加任 何負荷的裁定預測轉(zhuǎn)矩，例如空調(diào)，然后控制過程結(jié)束。[0134]在步驟706，控制過程判斷是否發(fā)生了裁定預測轉(zhuǎn)矩的增大，例如由駕駛員輸入產(chǎn) 生的。如果是，則期望稀的空氣/燃料瞬態(tài)，控制過程轉(zhuǎn)到步驟708 ;否則，控制過程轉(zhuǎn)到步 驟710。在步驟708，控制過程從零開始斜坡指令轉(zhuǎn)矩補償，用來朝著估算空氣轉(zhuǎn)矩增大指 令即時轉(zhuǎn)矩。[0135]控制過程在步驟712繼續(xù)，其中重置了計時器?？刂七^程在步驟710繼續(xù)，其中控 制過程確定計時器是否過期。計時器在被重置后經(jīng)過預定時間后過期。當計時器過期時， 控制過程假定期望的稀空氣/燃料瞬態(tài)不會發(fā)生，控制過程轉(zhuǎn)到步驟716。否則，控制過程 轉(zhuǎn)到步驟720。[0136]在步驟720，控制過程確定每缸空氣的增大是否大于預定的臨界值。如果是，控制 過程轉(zhuǎn)到步驟724 ;否則，控制過程返回步驟702。在步驟724，控制過程對裁定即時轉(zhuǎn)矩施 加指令轉(zhuǎn)矩補償，這導致指令即時轉(zhuǎn)矩增大到大約估算空氣轉(zhuǎn)矩的水平。通過把指令即時 轉(zhuǎn)矩增大到估算空氣轉(zhuǎn)矩，點火延遲被取消，并把點火提前設(shè)定為標定的點火提前值。[0137]控制過程在步驟732繼續(xù)，其中控制過程施加指令點火補償，以將點火提前增大 到標定的最優(yōu)點火提前之上。控制過程在步驟736繼續(xù)，其中控制過程在檢測到稀空氣/ 燃料瞬態(tài)結(jié)束之前一直等待。例如，一旦每缸空氣變化率降低到預定臨界值之下，控制過程 在步驟740繼續(xù)。在步驟740，控制過程開始衰減釋放轉(zhuǎn)矩補償，并把釋放點火補償衰減為 零。然后，控制過程返回步驟702。[0138]本領(lǐng)域技術(shù)人員從上述描述得知，可以以各種形式實施本公開的各種廣泛的教 導。因此，雖然本公開包括特定實施例，但是本公開的真正范圍不限于此，因為本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)附圖、說明書和如下權(quán)利要求
的教導，其 他的改進將變得很明顯。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機控制系統(tǒng)，包括空氣控制模塊，其基于指令預測轉(zhuǎn)矩來控制發(fā)動機節(jié)流閥；點火控制模塊，其基于指令即時轉(zhuǎn)矩來控制該發(fā)動機的點火提前；轉(zhuǎn)矩控制模塊，當激活催化劑起燃(CLO)模式時，轉(zhuǎn)矩控制模塊增大所述指令預測轉(zhuǎn)矩，當駕駛員致動加速器輸入時，轉(zhuǎn)矩控制模塊增大所述指令即時轉(zhuǎn)矩；瞬態(tài)檢測模塊，當激活CLO模式且檢測到每缸空氣增大時，瞬態(tài)檢測模塊產(chǎn)生稀瞬態(tài)信號；和釋放轉(zhuǎn)矩模塊，其基于該稀瞬態(tài)信號產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩補償信號，其中該轉(zhuǎn)矩控制模塊基于該轉(zhuǎn)矩補償信號增大所述指令即時轉(zhuǎn)矩。
2.如權(quán)利要求
1的發(fā)動機控制系統(tǒng)，還包括釋放點火模塊，其基于所述稀瞬態(tài)信號產(chǎn)生點火補償信號，其中所述點火控制模塊基于該點火補償信號增大點火提前。
3.如權(quán)利要求
2的發(fā)動機控制系統(tǒng)，還包括瞬態(tài)結(jié)論模塊，其有選擇地產(chǎn)生結(jié)論信號， 其中所述釋放轉(zhuǎn)矩模塊基于該結(jié)論信號把所述轉(zhuǎn)矩補償信號減小到零，其中所述釋放點火模塊基于該結(jié)論信號把所述點火補償信號減小到零。
4.如權(quán)利要求
3的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中當每缸空氣的增大率降低到預定臨界值以下時，所述瞬態(tài)結(jié)論模塊產(chǎn)生所述瞬態(tài)結(jié)論信號。
5.如權(quán)利要求
1的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中當發(fā)動機起動并且催化劑系統(tǒng)低于臨界溫度時，所述CLO模式被激活。
6.如權(quán)利要求
1的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中當產(chǎn)生所述稀瞬態(tài)信號時，所述釋放轉(zhuǎn)矩模塊產(chǎn)生所述轉(zhuǎn)矩補償信號，以便使所述點火控制模塊把所述點火提前設(shè)定為校準的最優(yōu)值。
7.如權(quán)利要求
6的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機的估算空氣轉(zhuǎn)矩逐漸接近所述指令預測轉(zhuǎn)矩，并且，當產(chǎn)生所述稀瞬態(tài)信號時，所述釋放轉(zhuǎn)矩模塊基于所述指令即時轉(zhuǎn)矩和該估算空氣轉(zhuǎn)矩之間的差產(chǎn)生所述轉(zhuǎn)矩補償信號。
8.如權(quán)利要求
1的發(fā)動機控制系統(tǒng)，還包括瞬態(tài)期望模塊，其基于裁定預測轉(zhuǎn)矩的增大產(chǎn)生瞬態(tài)期望信號，其中所述轉(zhuǎn)矩控制模塊基于該裁定預測轉(zhuǎn)矩控制所述指令預測轉(zhuǎn)矩，其中所述釋放轉(zhuǎn)矩模塊以基于該瞬態(tài)期望信號的增函數(shù)的方式產(chǎn)生所述轉(zhuǎn)矩補償信號。
9.如權(quán)利要求
8的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中，當所述瞬態(tài)期望信號產(chǎn)生時，所述釋放轉(zhuǎn)矩模塊對所述轉(zhuǎn)矩補償信號從大約零開始進行斜坡增大，當所述稀瞬態(tài)信號產(chǎn)生時，所述釋放轉(zhuǎn)矩模塊基于所述指令即時轉(zhuǎn)矩和估算空氣轉(zhuǎn)矩之間的差產(chǎn)生所述轉(zhuǎn)矩補償信號。
10.如權(quán)利要求
9的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中，在產(chǎn)生所述稀瞬態(tài)信號后的預定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生所述瞬態(tài)期望信號時，所述釋放轉(zhuǎn)矩模塊把所述轉(zhuǎn)矩補償信號減小到大約為零。
11.一種發(fā)動機控制方法,包括基于指令預測轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機節(jié)流閥；基于指令即時轉(zhuǎn)矩控制該發(fā)動機的點火提前；當催化劑起燃(CLO)模式被激活時，增大所述指令預測轉(zhuǎn)矩；當駕駛員致動加速器輸入時，增大所述指令即時轉(zhuǎn)矩；當激活該CLO模式且檢測到每缸空氣增大時，產(chǎn)生稀瞬態(tài)信號；基于該稀瞬態(tài)信號產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩補償信號，以及基于該轉(zhuǎn)矩補償信號增大所述指令即時轉(zhuǎn)矩。
12.如權(quán)利要求
11的方法，還包括基于所述稀瞬態(tài)信號產(chǎn)生點火補償信號，以及基于該點火補償信號增大所述點火提前。
13.如權(quán)利要求
12的方法，還包括有選擇地產(chǎn)生結(jié)論信號；基于該結(jié)論信號將所述轉(zhuǎn)矩補償信號減小到零，以及基于該結(jié)論信號將所述點火補償信號減小到零。
14.如權(quán)利要求
13的方法，還包括，當每缸空氣的增大率降低到預定臨界值以下時，產(chǎn)生所述瞬態(tài)結(jié)論信號。
15.如權(quán)利要求
11的方法，其中當該發(fā)動機起動、催化劑系統(tǒng)低于臨界溫度時，所述 CLO模式被激活。
16.如權(quán)利要求
11的方法，還包括，當所述稀瞬態(tài)信號產(chǎn)生時，產(chǎn)生所述轉(zhuǎn)矩補償信號，以便把所述點火提前設(shè)定為校準的最優(yōu)值。
17.如權(quán)利要求
16的方法，其中所述發(fā)動機的估算空氣轉(zhuǎn)矩逐漸接近所述指令預測轉(zhuǎn)矩，并且還包括，當產(chǎn)生所述稀瞬態(tài)信號時，基于所述指令即時轉(zhuǎn)矩和該估算空氣轉(zhuǎn)矩之間的差產(chǎn)生所述轉(zhuǎn)矩補償信號。
18.如權(quán)利要求
11的方法，還包括基于裁定預測轉(zhuǎn)矩的增大產(chǎn)生瞬態(tài)期望信號；基于該裁定預測轉(zhuǎn)矩控制所述指令預測轉(zhuǎn)矩；以該瞬態(tài)期望信號的增函數(shù)的方式產(chǎn)生所述轉(zhuǎn)矩補償信號。
19.如權(quán)利要求
18的方法，還包括當所述瞬態(tài)期望信號產(chǎn)生時，從大約零開始斜坡增大所述轉(zhuǎn)矩補償信號；以及當所述稀瞬態(tài)信號產(chǎn)生時，基于所述指令即時轉(zhuǎn)矩和估算空氣轉(zhuǎn)矩之間的差產(chǎn)生該轉(zhuǎn)矩補償信號。
20.如權(quán)利要求
19的方法，還包括，在產(chǎn)生所述稀瞬態(tài)信號后的預定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生所述瞬態(tài)期望信號時，將所述轉(zhuǎn)矩補償信號減小到大約為零。
專利摘要
本發(fā)明涉及在協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩控制中的稀空氣/燃料瞬態(tài)的管理，其中公開了一種發(fā)動機控制系統(tǒng)，包括空氣控制模塊，點火控制模塊，轉(zhuǎn)矩控制模塊，瞬態(tài)檢測模塊和釋放轉(zhuǎn)矩模塊。該空氣控制模塊基于指令預測轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機的節(jié)流閥。該點火控制模塊基于指令即時轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機的點火提前。當激活催化劑起燃(CLO)模式時，該轉(zhuǎn)矩控制模塊增大指令預測轉(zhuǎn)矩，當駕駛員致動加速器輸入時，其增大指令即時轉(zhuǎn)矩。當激活CLO模式且檢測到每缸空氣增大時，該瞬態(tài)檢測模塊產(chǎn)生稀瞬態(tài)信號。該釋放轉(zhuǎn)矩模塊基于稀瞬態(tài)信號產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩補償信號。該轉(zhuǎn)矩控制模塊基于轉(zhuǎn)矩補償信號增大指令即時轉(zhuǎn)矩。
文檔編號B60K6/24GKCN101705879 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200910159538
公開日2013年3月27日 申請日期2009年5月8日
發(fā)明者C·E·懷特尼, M·S·埃莫里, J·M·凱澤, R·C·小西蒙, C·A·威廉斯, J·C·沃斯伯格, E·費爾什, C·M·索頓 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3),