[发明专利]用于确定发动机摩擦的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机，尤其地涉及用于确定发动机摩擦的系统和方法。

背景技术

在此提供的背景描述是为了大体地介绍本发明的背景。目前指定的发明人的工作-就在背景技术部分描述的程度而言-以及不可另外地作为提交时的现有技术的说明书的多个方面，既不明示也不暗示为与本发明抵触的现有技术。

内燃机的工作循环可包括多个发动机冲程。例如，工作循环可包括四个不同的发动机冲程。在“进气冲程”中，发动机可通过进气歧管和一个或多个进气阀将空气吸入气缸。空气可在进气歧管中与燃料混合(即进气口燃料喷射)或在气缸中与燃料混合(即直接燃料喷射)，以形成空气/燃料(A/F)混合物。在“压缩冲程”中，A/F混合物可在气缸内由活塞压缩。

在“做功冲程”中，压缩的A/F混合物可通过火花塞在气缸内燃烧，以驱动活塞，以便可旋转地转动曲轴以产生发动机功率。在“排气冲程”中，由A/F混合物的燃烧(即在做功冲程期间)所产生的排气可通过排气阀和排气歧管从气缸排出。

工作循环还可被分成“膨胀循环”和“不膨胀的发动机循环”。更具体地，不膨胀的循环可包括进气冲程和排气冲程(即泵送冲程)和压缩冲程的第一部分。交替地，膨胀循环可包括压缩冲程的其余部分和燃烧冲程。换句话说，不膨胀的循环可包括出现负功(即不通过燃烧释放热)的发动机冲程(或发动机冲程的一部分)。

气缸中A/F混合物的燃烧驱动活塞，该活塞对发动机曲轴施加力。发动机曲轴上的力可称为“燃烧转矩”。然而，由发动机实际产生的“驱动转矩”或“输出转矩”量可能小于燃烧转矩。更具体地，由于在不膨胀的发动机循环期间的能量损失(即泵送损失)、发动机摩擦、和/或来自附件装置(例如泵、空调、收音机等)对发动机的附加负载，所以驱动转矩可小于燃烧转矩。

发明内容

一种发动机控制系统包括燃烧转矩确定模块、摩擦转矩确定模块、和控制模块。燃烧转矩确定模块基于在发动机循环期间发动机气缸内的压力确定发动机的燃烧转矩。摩擦转矩确定模块基于在发动机循环期间燃烧转矩、发动机曲轴的加速度、发动机曲轴的有效惯量、以及气缸中的泵送损失确定发动机的摩擦转矩。控制模块基于摩擦转矩调整发动机的操作参数。

一种方法包括基于在发动机循环期间发动机气缸内的压力来确定发动机的燃烧转矩；基于在发动机循环期间燃烧转矩、发动机曲轴的加速度、发动机曲轴的有效惯量、和气缸中的泵送损失来确定发动机的摩擦转矩；以及基于摩擦转矩调整发动机的操作参数。

本发明提供以下技术方案：

方案1.一种发动机控制系统，包括：

燃烧转矩确定模块，其基于在发动机循环期间所述发动机的气缸内的压力确定所述发动机的燃烧转矩；

摩擦转矩确定模块，其基于在发动机循环期间所述燃烧转矩、发动机曲轴的加速度、所述发动机曲轴的有效惯量、和所述气缸中的泵送损失确定发动机的摩擦转矩；以及

控制模块，其基于所述摩擦转矩调整所述发动机的操作参数。

方案2.根据方案1所述的发动机控制系统，其中，所述操作参数是节气门位置、燃料喷射量、和变速器的传动比中的一个。

方案3.根据方案1所述的发动机控制系统，其中，所述摩擦转矩确定模块通过从所述燃烧转矩减去惯性转矩和所述泵送损失来确定所述摩擦转矩，其中所述惯性转矩基于所述发动机曲轴的所述加速度和所述预定的发动机惯性数据。

方案4.根据方案1所述的发动机控制系统，还包括：

能量损失确定模块，其基于所述气缸内的压力和所述气缸内的预期压力来确定所述发动机循环期间所述气缸中的所述泵送损失，其中所述预期压力基于所述发动机曲轴的位置。

方案5.根据方案1所述的发动机控制系统，其中，所述摩擦转矩基于所述气缸中的活塞与所述气缸的壁之间的摩擦和来自附件装置对所述发动机的负载的至少一个。

方案6.根据方案1所述的发动机控制系统，其中，所述控制模块调整所述操作参数，以控制车辆的减速。

方案7.根据方案1所述的发动机控制系统，其中，所述控制模块调整所述操作参数，以控制混合动力车辆的有效制动。

方案8.根据方案1所述的发动机控制系统，还包括：

曲轴传感器，其测量所述发动机曲轴的位置。

方案9.根据方案8所述的发动机控制系统，其中，所述发动机曲轴的加速度基于预定时段期间所述发动机曲轴的位置的变化。

方案10.根据方案1所述的发动机控制系统，其中，所述发动机曲轴的所述有效惯量基于利用测力计所产生的预定标定数据。

方案11.一种方法，包括：