[发明专利]用于控制车辆发动机转速的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于控制车辆内燃发动机转速的方法，所述发动机包括至少一个燃烧室和空气箱，空气和燃料的混合物被喷射到所述燃烧室中，所述空气箱构造成将空气喷射到所述燃烧室中，并且具有由调节蝶形阀控制的空气流量，所述调节蝶形阀具有由致动器的预定位置控制的可变角度位置。该方法包括以下步骤：评估（E1）由施加到所述发动机的多个外部负载产生的所谓“负载”抵抗扭矩，基于经计算的所述负载抵抗扭矩确定（E2）所述致动器的位置，以便确定调节蝶形阀的角度位置，以及控制（E3）致动器的所述位置，以便控制所述发动机转速。

技术领域

本发明涉及内燃发动机领域，且更具体地涉及一种控制以恒定转速运行的车辆内燃发动机的转速的方法。本发明尤其旨在限制发动机转速的不期望的变化，以便限制损坏发动机或损坏可能由所述车辆供电的任何设备的风险。

背景技术

以已知的方式，车辆内燃发动机包括一个或多个中空的气缸，每个气缸界定一个燃烧室，空气和燃料的混合物喷射到该燃烧室中。该混合物在气缸中被活塞压缩并且被点燃，从而引起活塞在气缸内平移。

发动机每个气缸中活塞的运动驱动称为“曲轴”的驱动轴旋转，该轴经由传动系统允许驱动车轮旋转。曲轴的旋转速度决定了车辆的发动机转速。实际上，曲轴转动地旋转速度越高，发动机转速就越高。

混合物的空气通过一个或多个进气门喷射到燃烧室中，每个进气门连接到进气管道。这种进气门有规律地打开和关闭，以便允许来自空气箱的预定量的空气通过，该空气箱在上游连接到外部空气入口，并且在下游连接到一个或多个壳体，该壳体包括至少一个通常被表示为“蝶形阀”的打开阀，该打开阀被安装成绕轴线旋转。这种称为“蝶形阀壳体”的壳体被构造成允许空气进入发动机气缸燃烧室的进气管道。

蝶形阀被配置为打开或关闭，以便根据蝶形阀的打开角度允许一定量的空气通过，这种打开角度由被称为TPS的角度位置传感器测量，TPS表示的是英文中的“ThrottlePosition Sensor”，“节气门位置传感器”。为此，蝶形阀由致动器驱动旋转，该致动器包括由车辆计算机控制的电动机，且其连接到多个齿轮，从而允许驱动蝶形阀绕其轴线旋转。

以已知的方式，当车辆驾驶员踩下加速踏板时，信息被发送到车辆计算机，车辆计算机控制蝶形阀壳体的电动机，从而控制蝶形阀的打开。蝶形阀的这种打开允许更大量的空气进入燃烧室。然后，计算机基于吸入燃烧室的空气流量读数并行控制车辆的燃料喷射系统，该空气流量是通过安装在蝶形阀壳体中的流量测量传感器测量的。在加速的情况下，更大量的燃料被喷射入燃烧室，从而导致发动机功率的增加。在机动车辆的情况下，发动机转速根据例如车辆速度或发动机保持其速度所需的扭矩而波动，例如当车辆上坡行驶时。

然而，还已知的是，发动机的转速应该保持恒定以便运行。实际上，以已知的方式，以恒定转速运行的车辆（例如发电机或割草机）必须保持规则的转速以限制故障。作为示例，限制由发电机提供的能量的波动是合适的，这种波动的增加可能导致与所述发电机电连接的设备的损坏。类似地，在割草机的情况下，例如，当割草机遇到高草时，为了避免发动机的高减速，有必要控制发动机转速。

为了实现这一点，已知的做法是使用机械或电子调节系统来调节发动机转速。

有些发动机例如装备有化油器，化油器的主要功能是调节进入燃烧室的空气和燃料的混合物的量。为此，化油器通过张紧的弹簧连接到曲轴。当发动机转速降低时，例如在割草机遇到高草的情况下，曲轴以更低的速度转动，并释放连接到化油器的弹簧，导致调节蝶形阀打开，从而增加并再次建立发动机的转速。

然而，这种系统需要发动机转速显著波动以便运行，这具有主要缺点。实际上，当调节系统开始运行时，转速已经崩溃。因此，转速的调节不能是时刻的的，并且发动机转速是逐渐重新建立的，这尤其存在发动机劣化的风险。