[发明专利]发动机驱动的发电机的扭矩估计

说明书

技术领域

本发明涉及车辆，尤其涉及发动机驱动的发电机的扭矩估计。

背景技术

内燃(IC)发动机通过燃烧燃料与空气的混合物产生扭矩。该扭矩不只提供车轮的驱动力，还辅助地驱动发动机负载。例如，该扭矩用于驱动的驱动负载包括，但不限于，A/C压缩机、发动机或交流发动机、冷却液泵、油泵等。在意料之外的负载增压的情形中，发动机速度降低，并且发动机可能停转。

为防止发动机停转，火花点燃式IC发动机的发动机控制系统通过将点火正时调节为小于最佳量而保持扭矩储备。因为该点火提前对于给定的燃料/空气比是次优的，所以发动机产生的扭矩比最优正时的少(即，最大扭矩的最小火花(MBT))。如果需要快速地增加扭矩以驱动增大的负载(即，快于A/F比可变化的)，那么点火正时提前为更加靠近最佳点，以对于相同的空气/燃料比产生更多的扭矩。同样，如果需要较小的扭矩，那么点火正时从BMT进一步迟滞。但是，该方法导致发动机通常运行于次优点火正时，以保持所需的扭矩储备。

防止发动机停转的另一方法是调节发动机负载。例如，对于怠速控制，可调节发电机的负载(扭矩)。在这种方式下，发动机控制系统可保持点火正时更加靠近MBT，以降低怠速时的燃料消耗。降低发电机负载获得了与通过提前点火来提高发动机扭矩相同的结果。为了同时获得平顺(即，驾驶员无法感觉到的(driver transparent))控制与改善的燃料消耗，需要严密控制发电机增加或减少的扭矩负载的量。但是，传统的估计发电机扭矩的方法无法精确提供所需的严密控制。例如，当反应到发动机时，传统的估计发电机扭矩的方法会具有大致+/-20Nm的误差。

发明内容

因此，本发明涉及精确估计发电机扭矩的方法，以及用作驱动发电机的发动机的发动机控制系统部分。所述发动机控制系统包括产生温度信号的温度传感器和基于发动机速度和发电机特性确定发电机扭矩的控制模块。所述控制模块基于所述温度信号确定扭矩修正因数，并且基于所述发电机扭矩和所述扭矩修正因数确定修正的发电机扭矩。

在一个特征中，所述发电机特性包括所述发电机的激励绕阻的工作循环。

在其它特征中，所述发电机特性包括所述发电机的激励绕阻电压。所述激励绕阻电压基于系统电压和所述发电机的激励绕阻工作循环来确定。

在其它特征中，所述控制模块基于系统电压、发电机电流和速度计算所述修正的发电机扭矩。

根据下文中所提供的详细描述，本发明适用性的其它方面也是显而易见的。应当理解，尽管示出了本发明的优选实施例，但是其详细描述和具体实例仅仅是示意性目的，而不是限制本发明的范围。

附图说明

从下面详细的描述和附图能够更加全面地理解本发明，其中：  

图1为基于根据本发明的发电机扭矩估计系统操作的典型车辆的示意图；

图2为典型发电机的电路图；

图3为示出对于多个运行温度，曲轴扭矩相对于激励线圈工作循环的典型数据点的图表；

图4为示出由根据本发明的发电机扭矩控制执行的典型步骤的流程图；

图5为示出使用发电机扭矩控制获得的，对于多个运行温度，曲轴扭矩相对于扭矩误差的典型数据点的图表；

图6为示出对于多个运行温度，激励绕阻电压相对于曲轴扭矩的典型数据点的图表；

图7为示出由根据本发明的可选发电机扭矩控制执行的典型步骤的流程图；

图8为示出使用可选发电机扭矩控制获得的，对于多个运行温度，曲轴扭矩相对于扭矩误差的典型数据点的图表；

图9为示出使用可选发电机扭矩控制获得的，对于多个样本，曲轴扭矩相对于扭矩误差的典型数据点的图表；以及

图10为示出由根据本发明的另一可选发电机扭矩控制执行的典型步骤的流程图。

具体实施方式

实质上，下列优选实施例的描述仅仅是示意性的，而绝不是限制本发明及其应用或使用。为简便起见，附图中使用相同的附图标记来表示相似的元件。如本文所使用的，术语模块指的是特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或硬件程序的处理器(共享、专用或群组的)和存储器、组合逻辑电路或提供所述功能的其它适当部件。