[發(fā)明專利]基于扭矩的每氣缸空氣量和容積效率確定

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710196149.1
• 申請日: 2007-11-28
• 公開（公告）號: CN101220780A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·利夫什茨;J·M·凱澤;L·K·維金斯;J·A·雅各布斯;R·B·杰斯;J·L·沃爾興
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作公司
• 主分類號: F02D41/18
• 分類號: F02D41/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 彭武;趙辛

本申請要求于2006年11月28日提交的美國臨時申請No.60/861,494的優(yōu)先權(quán)。上述申請的內(nèi)容通過參考包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機，尤其涉及發(fā)動機基于扭矩的控制。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機在氣缸內(nèi)燃燒空氣與燃料混合物以驅(qū)動活塞，該活塞產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。進入發(fā)動機的空氣流通過節(jié)氣門調(diào)節(jié)。更具體地，節(jié)氣門調(diào)節(jié)節(jié)流面積，其增加或減少進入發(fā)動機的空氣流。當(dāng)節(jié)流面積增加時，進入發(fā)動機的空氣流增加。燃料控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)燃料噴射率，以向氣缸提供所需的空氣/燃料混合物。應(yīng)當(dāng)理解，增加氣缸的空氣和燃料會提高發(fā)動機的扭矩輸出。

已經(jīng)研制了發(fā)動機控制系統(tǒng)來精確地控制發(fā)動機速度輸出，以獲得所需的發(fā)動機速度。但是，傳統(tǒng)的發(fā)動機控制系統(tǒng)無法按需要精確地控制發(fā)動機速度。另外，傳統(tǒng)發(fā)動機控制系統(tǒng)無法按需要提供對控制信號的快速響應(yīng)，或者無法在影響發(fā)動機扭矩輸出的各種裝置中協(xié)調(diào)發(fā)動機扭矩控制。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明提供了一種調(diào)節(jié)內(nèi)燃機操作的方法。該方法包括：監(jiān)測所述發(fā)動機的歧管絕對壓力(MAP)；基于所述MAP確定發(fā)動機扭矩；基于所述扭矩估計每氣缸的空氣量(APC)；基于所述APC確定所述發(fā)動機的容積效率；以及基于所述容積效率調(diào)節(jié)所述發(fā)動機的操作。

在另一方面，所述發(fā)動機的操作還基于所述APC進行調(diào)節(jié)。

在另一方面，所述的方法還包括：基于實際APC確定修正因子；以及基于所述修正因子修正所述APC。另外，所述方法還包括確定所述發(fā)動機是否操作于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)所述發(fā)動機操作于穩(wěn)定狀態(tài)時執(zhí)行修正所述APC的步驟。

在另一方面，所述方法還包括監(jiān)測進氣溫度。所述容積效率還基于所述MAP和所述進氣溫度。

在另一方面，確定發(fā)動機扭矩的步驟包括通過基于MAP的扭矩模型處理所述MAP。

在再一方面，估計APC的步驟包括通過逆基于APC的扭矩模型處理所述發(fā)動機扭矩。

根據(jù)下文中所提供的詳細(xì)描述，本發(fā)明適用性的其它優(yōu)點和方面也是顯而易見的。應(yīng)當(dāng)理解，盡管示出了本發(fā)明的實施例，但是其詳細(xì)描述和具體實例僅僅是示意性目的，而不是限制本公開的范圍。

附圖說明

從下面的詳細(xì)描述和附圖可全面理解本發(fā)明，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的典型發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖；

圖2為示出由本發(fā)明的基于扭矩的容積效率(VE)和每氣缸的空氣量(APC)確定控制所執(zhí)行的步驟的流程圖；以及

圖3為示出執(zhí)行本發(fā)明的基于扭矩的VE和APC確定控制的模塊的框圖。

具體實施方式

實質(zhì)上，下列優(yōu)選實施例的描述僅僅是示意性的，而絕不是限制本發(fā)明及其應(yīng)用或使用。為簡便起見，附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示相似的元件。如本文所使用的，術(shù)語模塊指的是特定用途集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一種或多種軟件或硬件程序的處理器(共享、專用或群組的)和存儲器、組合邏輯電路或提供所述功能的其它合適部件。

現(xiàn)在參考圖1，發(fā)動機系統(tǒng)10包括燃燒空氣與燃料混合物以產(chǎn)生驅(qū)動扭矩的發(fā)動機12。空氣通過節(jié)氣門16吸入進氣歧管14。節(jié)氣門16調(diào)節(jié)進入進氣歧管14的空氣流量。進氣歧管14內(nèi)的空氣分配到氣缸18中。盡管只示出了單個氣缸18，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的聯(lián)合扭矩控制系統(tǒng)可在具有多個氣缸(包括，但不限于2、3、4、5、6、8、10和12個氣缸)的發(fā)動機內(nèi)執(zhí)行。

當(dāng)空氣通過進氣口吸入氣缸18時，燃料噴射器(未示出)噴射與空氣混合的燃料。燃料噴射器可為與電子式或機械式燃料噴射系統(tǒng)20相關(guān)的噴射器、汽化器或?qū)⑷剂吓c進氣混合的其它系統(tǒng)的噴嘴或噴口。燃料噴射器控制為在各氣缸18內(nèi)提供所需的空氣燃料(A/F)比。

進氣門22有選擇地打開和關(guān)閉，以使空氣燃料混合物能夠進入氣缸18。進氣門位置通過進氣凸輪軸24來調(diào)節(jié)。活塞(未示出)在氣缸18內(nèi)壓縮空氣燃料混合物。火花塞26引發(fā)空氣燃料混合物的燃燒，驅(qū)動氣缸18內(nèi)的活塞。從而活塞驅(qū)動曲軸(未示出)以提供驅(qū)動扭矩。當(dāng)排氣門28處于打開位置時，氣缸18內(nèi)的燃燒廢氣排出排氣口。排氣門位置通過排氣凸輪軸30來調(diào)節(jié)。廢氣在排氣系統(tǒng)中進行處理，再釋放到大氣中。盡管只示出了單個進氣門22和排氣門28，但是應(yīng)當(dāng)理解，發(fā)動機12每個氣缸18可包括多個進氣門22和排氣門28。