[发明专利]用于稳固发动机扭矩请求的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2009年11月19日提交的共同转让的美国专利申请No. 12/621,823（美国公布No. 2011-0118955 A1）和于2011年6月22日提交的共同转让的美国专利申请No. 13/166,232。通过引用将上述申请的全部公开内容并入本文。

技术领域

本发明涉及内燃发动机，且更具体地涉及一种用于稳固发动机扭矩请求的系统和方法。

背景技术

这里提供的背景技术描述用于总体上介绍本发明的背景。当前所署名发明人的在本背景技术部分中所描述的程度上的工作，以及本描述的在申请时可能不构成现有技术的各方面，既非明示也非默示地被承认为与本发明相抵触的现有技术。

内燃发动机燃烧气缸内的空气和燃料混合物，以驱动活塞，从而产生驱动扭矩。空气流经节气门流到发动机中。更具体地说，节气门调节节气门面积，从而增加或减少流到发动机中的空气流量。随着节气门面积增大，流到发动机中的空气流量增加。燃料控制系统调节燃料被喷射的速率，从而向气缸提供期望的空气/燃料混合物，和/或实现期望的扭矩输出。增加提供到气缸的空气和燃料的量来增大发动机的扭矩输出。

在火花点火式发动机中，火花引发提供到气缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压缩点火式发动机中，气缸中的压缩燃烧提供到气缸的空气/燃料混合物。火花正时和空气流量可以是用于调节火花点火式发动机的扭矩输出的主要机制，而燃料流量可以是用于调节压缩点火式发动机的扭矩输出的主要机制。

已经开发出发动机控制系统来控制发动机输出扭矩，以实现期望的扭矩。然而，传统的发动机控制系统不能如所期望的那样精确地控制发动机输出扭矩。此外，传统的发动机控制系统不能提供对控制信号的快速响应或者不能在影响发动机输出扭矩的各个装置之间协调发动机扭矩控制。

发明内容

一种用于发动机的控制系统包括发动机扭矩请求模块、发动机扭矩响应模块、扭矩指令限制模块和致动模块。所述发动机扭矩请求模块基于（i）发动机功率请求和（ii）期望的发动机速度（DRPM）确定发动机扭矩请求。所述发动机扭矩响应模块基于（i）发动机扭矩响应模型和（ii）第一扭矩界限和第二扭矩界限确定第一扭矩值和第二扭矩值，其中，所述第一扭矩界限和所述第二扭矩界限基于所述DRPM和测量的发动机速度（RPM）。所述扭矩指令限制模块基于（i）所述发动机扭矩请求和（ii）所述第一扭矩值和所述第二扭矩值生成稳固的发动机扭矩请求。所述致动模块基于所述稳固的发动机扭矩请求来控制所述发动机的至少一个致动器。

一种用于控制发动机的方法包括：基于（i）发动机功率请求和（ii）期望的发动机速度（DRPM）确定发动机扭矩请求；基于（i）发动机扭矩响应模型和（ii）第一扭矩界限和第二扭矩界限确定第一扭矩值和第二扭矩值，其中，所述第一扭矩界限和所述第二扭矩界限基于所述DRPM和测量的发动机速度（RPM）；基于（i）所述发动机扭矩请求和（ii）所述第一扭矩值和所述第二扭矩值生成稳固的发动机扭矩请求；以及基于所述稳固的发动机扭矩请求来控制所述发动机的至少一个致动器。

本发明还提供如下方案：

1、一种用于发动机的控制系统，所述控制系统包括：

发动机扭矩请求模块，所述发动机扭矩请求模块基于（i）发动机功率请求和（ii）期望的发动机速度（DRPM）确定发动机扭矩请求；

发动机扭矩响应模块，所述发动机扭矩响应模块基于（i）发动机扭矩响应模型和（ii）第一扭矩界限和第二扭矩界限确定第一扭矩值和第二扭矩值，其中，所述第一扭矩界限和所述第二扭矩界限基于所述DRPM和测量的发动机速度（RPM）；

扭矩指令限制模块，所述扭矩指令限制模块基于（i）所述发动机扭矩请求和（ii）所述第一扭矩值和所述第二扭矩值生成稳固的发动机扭矩请求；以及

致动模块，所述致动模块基于所述稳固的发动机扭矩请求来控制所述发动机的至少一个致动器。

2、根据方案1所述的控制系统，其特征在于，其还包括驾驶员解释模块，所述驾驶员解释模块基于（i）驾驶员输入和（ii）车辆速度来确定所述发动机功率请求。

3、根据方案2所述的控制系统，其特征在于，其还包括DRPM确定模块，所述DRPM确定模块基于（i）所述发动机功率请求、（ii）涡轮速度和（iii）变矩器离合器滑移来确定所述DRPM。