[发明专利]反转矩模型求解和界限

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2007年11月5日提出的美国临时申请No.60/985,470的权 益。上述申请的公开内容作为参考并入本文。

技术领域

本申请涉及对内燃机的控制，特别是涉及估算内燃机的发动机期望空气值 的控制系统和方法。

背景技术

本文提供背景描述是为了大概介绍本发明的背景。目前指定的发明人的工 作，在背景资料章节做了一定程度的描述，还有那些在申请时不能称作现有技 术的方面，这些都不能明显地或隐含地认作相对于本发明的现有技术。

内燃机燃烧气缸内的空气燃料混合物从而驱动活塞，这样产生驱动转矩。 通过节气门调节进入发动机的气流。更具体地说，节气门调整节流面积，这增 大或减小进入发动机的空气流量。当节流面积增大时，进入发动机的空气流量 就增大。燃料调节系统调整燃料的喷射速率从而向气缸提供期望的空气/燃料混 合物。增大给气缸的空气和燃料就增大发动机的转矩输出。

已经提出发动机控制系统来控制发动机转矩输出从而获得期望转矩。然而， 传统的发动机控制系统没有如所期望的那样精确地控制发动机转矩输出。而且， 传统的发动机控制系统没有像所期望的一样迅速对控制信号作出反应，或者在 影响发动机转矩输出的各种装置中协调发动机转矩控制。

发明内容

本节提供了对本发明的概述，而没有全面介绍本发明的整个范围或全部特 征。

在一种形式中，本发明提供了一种发动机控制系统，所述发动机控制系统 包括点火模块(spark module)，该点火模块根据期望点火值确定边界点火值； 转矩模块，该转矩模块根据边界点火值和期望转矩值确定边界转矩值；以及反 转矩计算模块(inverse torque calculation module)，该反转矩计算模块根据边界转 矩值和边界点火值的平方确定发动机期望空气值。发动机空气值可以是期望的 每气缸中的空气量(APC)值和期望的歧管空气压力(MAP)值中的一个。可 以根据多个发动机致动器位置中的一个或多个确定边界点火值和边界转矩值。

在一个示例性实施例中，本发明规定，反转矩计算模块使用一个二阶转矩 模型确定发动机期望空气值，该模型被定义为： T＝K_A2*A²+K_A*A+K_AS*A*S+K_AS2*A*S²+K_S*S+K_S2*S²+K_R，其中，A等 于发动机空气值；S等于边界点火值，T等于边界转矩值，K_A2、K_A、K_AS、K_AS2、 K_S、K_S2和K_R是取决于多个发动机致动器位置的预定转矩灵敏度常数。在相关 特征中，本发明规定，根据点火极的数量确定边界点火值，点火极的数量是根 据转矩灵敏度常数确定的。

根据边界点火值和转矩灵敏度常数K_A2确定边界转矩值。发动机空气值可 以是MAP，转矩灵敏度常数K_A2可以等于零。转矩灵敏度常数K_A可以大于零。 多个期望发动机致动器位置可以包括进气和排气凸轮相位角、空燃比、润滑油 温度、当前供油的气缸数、双脉冲模式和乙醇等效模式中的一个或多个。

在更多特征中，发动机控制系统还包括反MAP模块，该模块根据边界转 矩值和边界点火值的平方确定期望MAP值，其中，反转矩计算模块确定期望 APC值。

还在其它特征中，发动机控制系统还包括转矩估算模块，该模块使用二阶 转矩模型根据实际空气值和期望点火确定发动机估算转矩值。

在另一种形式中，本发明提供了一种用于确定发动机空气值的方法，该方 法包括根据期望点火值确定边界点火值、根据边界点火值确定边界转矩值以及 根据边界转矩值和边界点火值的平方确定发动机空气值。

附图说明

下面的附图只是为了对选定实施例进行说明，而不是对全部可能的实施例 进行说明，并且该附图不旨在限制本发明的范围。通过对选定实施例的详细说 明并结合附图可以更完整地理解本发明，其中：

图1是依照本发明原理的一种示例性发动机系统的功能框图；