[发明专利]涡轮增压器增压控制系统及换档方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年1月14日提交的美国临时申请No. 61/432,813的权益。上述申请的公开内容通过参考全部包含于本文。

技术领域

本公开涉及内燃机，更特别地，涉及涡轮增压器。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总地示出本公开背景的目的。目前署名的发明人的工作，在该背景技术部分中所作描述的程度，以及在提交时不会以其它方式被构成现有技术的描述方面，既不明确地也不暗示地认为是与本公开对照的现有技术。

内燃机在气缸内燃烧空气与燃料混合物以驱动活塞，这产生驱动扭矩。进入发动机的空气流通过节气门来调节。更特别地，节气门调节节流面积，其增大或减小进入发动机的空气流。当节流面积增大时，进入发动机的空气流增大。燃料控制系统调节喷射燃料的速率，以向气缸提供期望的空气/燃料混合物和/或获得期望的扭矩输出。增大提供给气缸的空气和燃料量增大了发动机的扭矩输出。

在火花点燃式发动机中，火花起动提供给气缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压燃式发动机中，气缸中的压缩点燃提供给气缸的空气/燃料混合物。火花正时和空气流可为用于调节火花点燃式发动机的扭矩输出的主要机理，而燃料流可为用于调节压燃式发动机的扭矩输出的主要机理。

发动机控制系统已经发展成控制发动机输出扭矩以获得期望扭矩。然而，传统的发动机控制系统并不如期望所精确地控制发动机输出扭矩。另外，传统的发动机控制系统并不提供对控制信号的快速响应或协调那些影响发动机输出扭矩的各种装置之间的发动机扭矩控制。

发明内容

当请求发动机扭矩输出降低用于换档时，火花控制模块相对于预定火花正时延迟火花正时。扭矩估计模块基于发动机的被供给燃料的N个气缸、发动机速度、每气缸的空气量（APC）和所述预定火花正时估计发动机的第一扭矩输出，并基于被供给燃料的M个气缸、所述发动机速度、所述APC和所述火花正时估计所述发动机的第二扭矩输出，其中N等于所述发动机的气缸总数，M为小于N和等于N中的一个。初始比率确定模块确定涡轮增压器压缩机两侧的初始压力比。调整确定模块基于M及所述第一和第二扭矩输出确定调整。期望比率确定模块基于所述调整和所述初始压力比产生所述涡轮增压器两侧的期望压力比。增压致动器模块基于所述期望压力比控制与所述涡轮增压器相关联的废气门的开度。

一种方法包括：当为换档而请求发动机扭矩输出降低时，相对于预定火花正时延迟火花正时；基于发动机被供给燃料的N个气缸、发动机速度、每气缸的空气量（APC）和所述预定火花正时估计发动机的第一扭矩输出；基于被供给燃料的M个气缸、所述发动机速度、所述APC和所述火花正时估计所述发动机的第二扭矩输出，其中N等于所述发动机的气缸总数，M为小于N和等于N中的一个；确定涡轮增压器压缩机两侧的初始压力比；基于M及所述第一和第二扭矩输出确定调整；基于所述调整和所述初始压力比产生所述涡轮增压器压缩机两侧的期望压力比；以及基于所述期望压力比控制与所述涡轮增压器相关联的废气门的开度。

本发明提供以下技术方案：

方案1. 一种用于车辆的系统，包括：

火花控制模块，当请求发动机扭矩输出降低用于换档时，该模块相对于预定火花正时延迟火花正时；

扭矩估计模块，其基于发动机的被供给燃料的N个气缸、发动机速度、每气缸的空气量（APC）和所述预定火花正时估计所述发动机的第一扭矩输出，并基于被供给燃料的M个气缸、所述发动机速度、所述APC和所述火花正时估计所述发动机的第二扭矩输出，其中N等于所述发动机的气缸的总数，M为小于N和等于N中的一个；

初始比率确定模块，其确定涡轮增压器压缩机两侧的初始压力比；

调整确定模块，其基于M及所述第一和第二扭矩输出确定调整；

期望比率确定模块，其基于所述调整和所述初始压力比产生所述涡轮增压器压缩机两侧的期望压力比；以及

增压致动器模块，其基于所述期望压力比控制与所述涡轮增压器相关联的废气门的开度。

方案2. 如方案1的系统，其中当为换档请求所述发动机扭矩输出降低时，所述增压致动器模块基于所述调整增大所述废气门的开度。

方案3. 如方案1的系统，其中当M小于N时，所述调整确定模块将所述调整设定为预定值。

方案4. 如方案1的系统，还包括扭矩比确定模块，该扭矩比确定模块将扭矩比设定为等于所述第二扭矩输出除以所述第一扭矩输出；