[發明專利]用于估計發動機氣缸的平均指示有效壓力的系統和方法

有效

• 申請號: 201210175323.5
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102808694A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: J.A.摩根;D.S.馬修斯;R.J.赫林;J.V.鮑曼;J.R.貝爾德霍
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02B77/08
• 分類號: F02B77/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 薛峰;楊炯

技術領域

本發明涉及內燃機，并且尤其涉及用于估計發動機氣缸的平均指示有效壓力（IMEP）的系統和方法。

背景技術

此處的背景資料描述是為了大概介紹本發明的背景。目前署名的發明人的工作，在背景資料章節做了一定程度的描述，還有那些在申請時不可稱作現有技術的方面，這些都既不明顯又不隱含地認作相對于本發明的現有技術。

內燃機燃燒氣缸內的空氣/燃料（A/F）混合物以驅動活塞，這可旋轉地轉動曲軸并產生驅動轉矩。氣缸的平均指示有效壓力（IMEP）代表燃燒循環期間氣缸內的產生與實際（非恒定）氣缸壓力相同的功率值的理論恒定壓力?？梢曰趤碜詺飧變鹊膲毫鞲衅鞯臏y量值確定氣缸的IMEP。IMEP可以用來確定氣缸內是否發生不點火。另外，IMEP可以用來控制氣缸的將來燃燒循環期間的燃料和/或點火正時。

發明內容

一種用于發動機的系統包括第一、第二、第三和第四模塊。該第一模塊確定由發動機氣缸內的燃燒引起的曲軸轉速的預期響應。該第二模塊基于該預期響應和由發動機氣缸內的燃燒引起的曲軸轉速的測得響應確定數值。該第三模塊基于該數值估計發動機氣缸的平均指示有效壓力（IMEP）。該第四模塊基于該估計IMEP選擇性地調整發動機的運轉參數。

一種用于發動機的方法包括，確定由發動機氣缸內的燃燒引起的曲軸轉速的預期響應、基于該預期響應和由發動機氣缸內的燃燒引起的曲軸轉速的測得響應確定數值、基于該數值估計發動機氣缸的平均指示有效壓力（IMEP）以及基于該估計IMEP選擇性地調整發動機的運轉參數。

通過下文提供的詳細描述，本發明的更多適用領域將變得顯而易見。應當理解，詳細描述和特定例子僅僅意圖用于說明并且不意圖限制發明范圍。

本發明還提供了以下方案：

1.?一種用于發動機的系統，所述系統包括：

第一模塊，其確定由發動機氣缸內的燃燒引起的曲軸轉速的預期響應；

第二模塊，其基于所述預期響應和由發動機氣缸內的燃燒引起的曲軸轉速的測得響應確定數值；

第三模塊，其基于所述數值估計發動機氣缸的平均指示有效壓力（IMEP）；和

第四模塊，其基于所述估計IMEP選擇性地調整發動機的運轉參數。

2.?如方案1所述的系統，其中，所述第一模塊確定由發動機的N個氣缸的每一個中的燃燒引起的曲軸轉速的M個預期響應，其中，N是大于1的整數，并且其中，M是大于N的整數。

3.?如方案2所述的系統，其中，曲軸轉速的所述M個預期響應是矢量，其包括由發動機的N個氣缸的每一個內相應的壓差點火和發動機的全部N個氣缸的不點火引起的N個預期響應。

4.?如方案3所述的系統，其中，所述第一模塊產生P×M矩陣，其包括所述M個預期響應矢量，其中，P是單個發動機循環的曲軸轉速的取樣點的數量，并且其中,P是大于或等于M的整數。

5.?如方案4所述的系統，進一步地包括第五模塊，其產生曲軸轉速的測得響應，其中，所述測得響應是矢量，其包括由所述N個氣缸的每一個內的燃燒引起的曲軸轉速的測得響應。

6.?如方案5所述的系統，進一步地包括第六模塊，其基于P×M的逆與轉置之積計算P×M矩陣的逆，其中，所述逆包括P×M矩陣的轉置與P×M矩陣之積的逆。

7.?如方案6所述的系統，其中，所述第二模塊基于逆P×M矩陣與所述測得響應矢量之積確定所述N個氣缸的每一個的數值。

8.?如方案7所述的系統，其中，所述第三模塊使用查詢表分別基于所述N個確定數值估計所述N個氣缸的每一個的IMEP。

9.?如方案8所述的系統，其中，當氣缸的估計IMEP小于預定閾值時，所述第四模塊檢測所述氣缸的不點火，并且其中，當檢測到不點火時，所述第四模塊進行下列之一：（i）產生警報信號和（ii）設置不點火標志。

10.?如方案8所述的系統，其中，所述第四模塊通過基于所述估計IMEP控制每個氣缸的火花提前來平衡所述發動機產生的轉矩。

11.?一種用于發動機的方法，所述方法包括：

確定由發動機氣缸內的燃燒引起的曲軸轉速的預期響應；

基于所述預期響應和由發動機氣缸內的燃燒引起的曲軸轉速的測得響應確定數值；

基于所述數值估計發動機氣缸的平均指示有效壓力（IMEP）；以及

基于所述估計IMEP選擇性地調整發動機的運轉參數。