[發明專利]發動機控制中的扭矩估計

有效

• 申請號: 201780033226.3
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN109312677B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 馬克·A·舒斯特;伊哈卜·S·索利曼;詹姆斯·J·戴利
• 申請（專利權）人: 圖拉技術公司;FCA美國有限責任公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D13/06;F02D17/00;F02P5/15;F02P9/00;G01M15/04
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 康艷青;姚開麗

在一方面，描述了一種方法。計算運行發動機扭矩。采用跳轉點火或點火水平調制方式運行所述發動機從而遞送所述運行發動機扭矩。使用扭矩模型來計算參考發動機扭矩。所述扭矩模型涉及在工作室級別上估計扭矩。將所述參考發動機扭矩與所計算的運行發動機扭矩進行比較從而評估所述運行發動機扭矩的計算的準確性。本發明的各個實施例涉及與上述操作中的一項或多項相關的軟件、設備、系統和發動機控制器。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年6月2日提交的美國專利申請號15/171,931的優先權，所述美國專利申請通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及一種用于內燃機的發動機控制系統。更具體地，本發明涉及用于估計采用跳轉點火或點火水平調制方式運行的發動機的扭矩輸出的系統和方法。

背景技術

在各種常規發動機系統中，當(例如，使用油門踏板傳感器)檢測到發動機扭矩請求時，車輛的電子控制單元(ECU)計算將滿足扭矩請求的運行發動機扭矩。然后，發動機運行以遞送期望扭矩。

各種發動機系統還包括扭矩安全監視器。扭矩安全監視器被安排成確保所計算的運行發動機扭矩的準確性。通常，扭矩安全監視器基于用于運行發動機的設置單獨地計算運行發動機扭矩。如果由扭矩安全監視器計算的發動機扭矩與原始計算相差很大，則扭矩安全監視器可以指示計算過程、發動機設置和/或發動機控制器存在問題。

可以通過改變發動機的排量來大幅提高內燃機的燃料效率。這允許在需要時可獲得最大扭矩，還可以在不需要最大扭矩時通過使用較小排量來顯著減少泵氣損失并提高熱效率。現今實施可變排量發動機的最常見方法是基本上同時停用一組氣缸。在此方式中，與所停用氣缸相關聯的進氣閥和排氣閥保持關閉，并且不向所停用氣缸提供燃料。

改變發動機的有效排量的另一發動機控制方式被稱為“跳轉點火(skip fire)”發動機控制。一般而言，跳轉點火發動機控制設想在所選點火時機期間選擇性地跳轉對某些氣缸的點火。因此，特定氣缸可以在一個發動機循環期間被點火并且然后可以在下一個發動機循環期間被跳轉并且然后在下一個發動機循環期間被選擇性地跳轉或點火。跳轉點火發動機運行不同于常規的可變排量發動機控制，在所述常規的可變排量發動機控制中，指定的一組氣缸基本上同時停用，并且只要發動機保持處于同一可變排量模式，所述一組氣缸就保持停用。也就是說，在常規的可變排量運行中，只要發動機保持處于同一排量模式，對于每個發動機循環來說，特定氣缸點火的順序將總是完全相同的，而在跳轉點火運行期間，情況通常不是這樣。例如，8缸可變排量發動機可以停用氣缸中的一半(即，4個氣缸)，使得發動機僅使用剩余的4個氣缸運行。現今可商購獲得的可變排量發動機通常僅支持兩種或至多三種固定排量模式。

一般而言，與使用常規的可變排量方式時的可能情況相比，跳轉點火發動機運行促進對有效發動機排量的更精細控制。例如，對4缸發動機中的每第三個氣缸進行點火將提供最大發動機排量的1/3的有效排量，所述有效排量是通過簡單地停用一組氣缸所不能獲得的分數排量。在概念上，使用跳轉點火控制可以獲得幾乎任何有效排量，但是在實踐中大多數實施方式將操作限制于一組可用點火分數(firing fraction)、序列或模式。申請人之一——Tula技術(Tula Technology)——已經提交了多項描述各種跳轉點火控制方式的專利。舉例來說，美國專利號8,099,224；8,464,690；8,651,091；8,839,766；8,869,773；9,020,735；9,086,020；9,120,478；9,175,613；9,200,575；9,200,587；9,291,106；9,399,964等描述了使得在動態跳轉點火運行模式下運行各種各樣的內燃機可行的各種發動機控制器。這些專利中的每一項都通過引用并入本文。這些專利中的許多專利涉及動態跳轉點火控制，在所述動態跳轉點火控制中，實時作出關于在特定工作循環期間是跳轉特定氣缸還是對其進行點火的點火決策——通常剛好在工作循環開始前不久并且通常在逐單缸點火時機的基礎上。