[发明专利]基于转矩的曲柄控制

说明书

相关申请交叉参考

本申请要求于2007年11月2日申请的美国临时申请第60/984904号专利 申请的权益。上述申请的公开内容通过参考而被引入。

技术领域

本发明涉及发动机，并且尤其涉及发动机的基于转矩的控制。

背景技术

内燃机燃烧汽缸内的空气燃料混合物从而驱动活塞，产生驱动转矩。通过 节流阀调节进入发动机的空气流。更具体的，节流阀调节节流面积，节流面积 增加或减少进入发动机的空气流。当节流面积增加时，进入发动机的空气流增 加。燃料控制系统调节喷射的燃料速率，从而向汽缸提供所需的空气/燃料混合 物。容易理解，增加到汽缸中的空气和燃料会增加发动机的输出转矩。

发动机控制系统被开发出用于精确控制发动机的速度输出，从而得到所需 的发动机速度。然而，传统的发动机控制系统不能做到所希望的精确地控制发 动机速度。而且，传统发动机控制系统不能如所希望地对控制信号进行快速响 应，或者在影响发动机转矩输出的不同装置之间协调控制发动机转矩。

发明内容

因此，本发明提供一种调节发动机操作的控制系统和方法。该控制系统包 括最小转矩模块，该模块根据所测的发动机每分钟转速(RPM)、大气压和发动 机冷却液温度中的至少两个而确定需要的转矩。第一发动机空气模块根据预定 的致动器值而确定第一所需发动机空气值和基于所需的转矩而确定转矩值。该 预定致动器值包括预定发动机的预定RPM。节流面积模块根据第一所需发动机 空气值和预定RPM而确定所需节流面积。

根据附加特征，第一所需发动机空气值包括发动机的歧管压力。第一所需 发动机空气值可包括发动机每个汽缸的空气值和发动机的空气流的量的其中之 一。

第二发动机空气模块可基于预定致动器值和转矩值确定第二所需发动机空 气值。节流面积模块基于第一和第二所需发动机空气值和预定RPM确定所需节 流面积。第一和第二所需发动机空气值可分别包括歧管压力和空气流。

一个混合优化模块可基于所需的转矩产生转矩值，并且基于所需的转矩产 生电机转矩值。所述转矩值和电机转矩值之和近似等于所需的转矩。混合优化 模块可基于所需的转矩和估算转矩产生转矩值。

转矩估算模块可基于估算发动机空气值产生估算转矩。估算发动机空气值 可为每个汽缸的估算空气值。相位器控制模块可基于测量的RPM和所需节流面 积确定进气凸轮相位器和排气凸轮相位器中至少其一的位置。

调节发动机操作的方法包括：基于测量的发动机每分钟转数(RPM)、大 气压和发动机冷却液温度中的至少其中两个而确定所需转矩。根据预定致动器 值可确定第一所需发动机空气值，基于所需的转矩可确定转矩值。预定致动器 值可包括预定的RPM。基于第一所需发动机空气值和预定RPM可确定所需节 流面积。

根据附加特征，第一所需发动机空气值可包括发动机的歧管压力。仍然根 据其它特征，第一所需发动机空气值可包括发动机每个汽缸的空气值和发动机 的空气流的量中的其中之一。

可基于预定致动器值和转矩值而确定第二所需发动机空气值。节流面积模 块基于第一和第二所需发动机空气值和预定RPM而确定所需节流面积。第一和 第二所需发动机空气值可分别包括歧管压力和空气流。

可基于所需的转矩而产生转矩值。电机转矩值可基于所需的转矩而产生。 所述转矩值和电机转矩值之和可近似等于所需的转矩。估算转矩基于估算发动 机空气值而产生。估算发动机空气值可为每个汽缸的估算空气值。基于测量的 RPM和所需节流面积可确定进气凸轮相位器和排气凸轮相位器中至少其一的位 置。

本发明公开的其他有益效果和应用领域将通过以下提供的详细说明而变得 明显。尽管以实施例进行说明，但应该理解详细说明和具体实施例仅为了说明 的目的，而不能用于限制本发明的范围。

附图说明

通过详细说明和相关附图，将更能充分理解本发明，其中：

图1是根据本发明的示例性发动机系统的简图；

图2是方框图，图示了用于具有混合动力传动系的本发明的汽车的执行基 于转矩控制的模块；

图3是方框图，图示用于具有内燃机传动系的本发明的汽车的执行基于转 矩控制的模块；

图4是方框图，图示图2中的转矩估算模块的示例性模块；