[发明专利]利用充气选择多模发动机上的最佳模式的方法

说明书

一种用于为具有可变升程的多缸机动车辆发动机系统选择最佳多级操作模式的控制方法包括：基于全部汽缸以高升程操作的全转矩容量(FTC)模式、全部汽缸以低升程操作的第一降低容量经济模式(RCE1)和并非全部汽缸以低升程操作且至少一个汽缸停用的第二降低容量经济模式(RCE2)中的每一个模式的预测燃料经济性对这些模式中的每一个模式进行排序。对每个优先模式施加约束，包括通过对每个模式计算作为当前升压压力的函数的最大转矩容量来结合升压作为一个约束。进行模式确定仲裁来识别是否需要改变模式。

引言

本公开涉及内燃机，并且更具体地涉及用于选择用于发动机操作的最佳操作模式的系统和方法。

内燃机在汽缸内燃烧空气和燃料混合物以驱动活塞，从而产生驱动转矩。进入发动机的空气流经由节气门调节。更具体地，该节气门调整节气门面积，从而增加或降低进入发动机的空气流。随着节气门面积增加，进入发动机中的空气流增加。燃料控制系统调整燃料被喷射的速率以向汽缸提供期望空气/燃料混合物和/或实现期望转矩输出。增加被提供至汽缸的空气和燃料的量会增加发动机的转矩输出。

在火花点火发动机中，火花起始被提供给汽缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压缩点火发动机中，汽缸中的压缩燃烧被提供给汽缸的空气/燃料混合物。火花正时和空气流可为用于调整火花点火发动机的转矩输出的主要机制，而燃料流量可为用于调整压缩点火发动机的转矩输出的主要机制。

已经开发了发动机控制系统来控制发动机输出转矩以实现期望的转矩。然而，传统的发动机控制系统不能如期望的那样准确地控制发动机输出转矩。另外，特别是对于升压发动机和具有多种操作模式的发动机，传统的发动机控制系统不能提供对控制信号的快速响应，或不能在影响发动机输出转矩的各种装置之间协调发动机转矩控制。

因此，虽然当前的发动机控制系统实现它们的预期目的，但是仍需要一种用于将加速器踏板行程转换为期望的车轴或发动机转矩的新型和改进的系统和方法。

发明内容

根据若干方面，一种用于为机动车辆发动机系统选择最佳多级骤操作模式的控制方法包括：提供至少两个可变容量操作模式；基于燃料效率对该至少两个可变容量模式进行排序；将转矩约束数据以及噪声和振动(NV)约束数据施加于优先模式；以及对施加了转矩约束和振动约束数据的优先模式进行模式确定仲裁以识别是否需要改变模式。

在本公开的另外方面中，至少两个可变容量模式包括：第一模式，其限定了全部汽缸以高升程操作的转矩容量(FTC)模式；第二模式，其限定了全部汽缸以低升程操作的第一降低容量经济模式(RCE1)；以及第三模式，其限定了并非全部汽缸操作的第二降低容量经济模式(RCE2)。

根据另一个方面，该方法包括：在第一FTC查找表中结合全转矩容量数据评估第一发动机转速(rpm)信号和第一期望转矩信号；在第二RCE1查找表中结合第一降低容量经济数据分析第二发动机转速(rpm)信号和第二期望转矩信号；以及在第三RCE2查找表中结合第二降低容量经济数据评估第三发动机转速(rpm)信号和第三期望转矩信号。

根据另一个方面，该方法包括产生预测的FTC燃料流量信号、预测的RCE1燃料流量信号和预测的RCE2燃料流量信号中的每一个。

根据另一个方面，排序步骤包括在分选模块中在最低预测燃料流量、次低或第二低预测燃料流量以及最高预测燃料流量之间分选预测的FTC燃料流量信号、预测的RCE1燃料流量信号和预测的RCE2燃料流量信号。

根据另一个方面，该方法包括将最低预测燃料流量、第二低预测燃料流量和最高预测燃料流量转发给可允许模式评估器和仲裁模块中的每一个。

根据另一个方面，该方法包括确定是否允许FTC模式、是否允许RCE1模式以及是否允许RCE2模式。

根据另一个方面，该方法包括在该进行步骤之前将被排序允许具有最低燃料消耗的模式从可允许模式评估器传输至仲裁模块和模式确定模块中的每一个。