[发明专利]用于协调节气门和增压的控制系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年6月16日提交的美国临时申请No. 61/497,691的权益，该申请的公开内容以引用的方式全文结合到本文。

技术领域

本发明涉及发动机控制系统和方法，且更具体地涉及用于协调节气门和增压的控制系统和方法。

背景技术

在这里提供的背景说明是为了总体上介绍本发明背景的目的。当前署名发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗示地被承认是破坏本发明的现有技术。

内燃发动机在气缸内燃烧空气和燃料的混合物以驱动活塞，从而产生驱动扭矩。进入发动机中的空气流借助节气门来调整。更具体地，节气门调节节流面积，这增加或减少了进入到发动机中的空气流。当节流面积增加时，进入到发动机中的空气流增加。增压装置（例如，涡轮增压器或机械式增压器）也能够增加进入到发动机中的空气流。燃料控制系统调节燃料被喷射的速率，以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。增加提供给气缸的空气和燃料的量增加了发动机的扭矩输出。

在火花点火发动机中，火花引起被提供给气缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压缩点火发动机中，气缸内的压缩使提供给气缸的空气/燃料混合物燃烧。火花正时和空气流可以是用于调节火花点火发动机的扭矩输出的主要机制，而燃料流可以是用于调节压缩点火发动机的扭矩输出的主要机制。

已经开发了发动机控制系统，以控制发动机输出扭矩从而实现期望扭矩。然而，常规发动机控制系统并不如所需要的那样来精确地控制发动机输出扭矩。此外，常规发动机控制系统并不提供对控制信号的快速响应或者在影响发动机输出扭矩的各种装置之间的协调发动机扭矩控制。

发明内容

根据本发明原理的发动机控制系统包括歧管空气压力（MAP）确定模块、增压控制模块和节气门控制模块。所述MAP确定模块基于驾驶员扭矩请求来确定期望MAP。所述增压控制模块基于所述期望MAP和基本增压压力来控制增压装置。所述增压装置利用增压压力来致动，并且当所述增压压力小于所述基本增压压力时，所述增压压力不足以致动所述增压装置。所述节气门控制模块基于所述期望MAP和基本增压压力来控制节气门阀。

本发明还包括以下方案：

1. 一种系统，包括：

歧管空气压力MAP确定模块，所述MAP确定模块基于驾驶员扭矩请求来确定期望MAP；

增压控制模块，所述增压控制模块基于所述期望MAP和基本增压压力来控制增压装置，其中，所述增压装置利用增压压力来致动，并且当所述增压压力小于所述基本增压压力时，所述增压压力不足以致动所述增压装置；以及

节气门控制模块，所述节气门控制模块基于所述期望MAP和所述基本增压压力来控制节气门阀。

2. 根据方案1所述的系统，还包括基本增压模块，所述基本增压模块基于大气压力来确定所述基本增压压力。

3. 根据方案1所述的系统，还包括增压偏移模块，所述增压偏移模块基于所述期望MAP和所述基本增压压力来确定增压偏移压力，其中，所述增压控制模块基于所述增压偏移压力来控制所述增压装置。

4. 根据方案3所述的系统，其中，所述增压控制模块基于所述期望MAP和所述增压偏移压力的和来确定期望增压压力，并且所述增压控制模块基于所述期望增压压力来控制所述增压装置。

5. 根据方案4所述的系统，其中，当所述期望MAP小于第一压力时，所述增压偏移压力大于零。

6. 根据方案5所述的系统，还包括节气门偏移模块，所述节气门偏移模块基于所述期望MAP和所述基本增压压力来确定节气门偏移压力，其中，所述节气门控制模块基于所述节气门偏移压力来控制所述节气门阀。

7. 根据方案6所述的系统，其中，所述节气门控制模块基于所述期望MAP和所述节气门偏移压力的和来确定期望节流面积，并且所述节气门控制模块基于所述期望节流面积来控制所述节气门阀。

8. 根据方案7所述的系统，还包括每缸空气量APC确定模块，所述APC确定模块基于所述驾驶员扭矩请求来确定期望APC，其中，所述节气门控制模块基于所述期望APC来确定所述期望节流面积。

9. 根据方案7所述的系统，其中，当所述期望MAP大于所述第一压力时，所述节气门偏移压力大于零。

10. 根据方案9所述的系统，其中，所述第一压力被预先确定，以便与所述增压装置的致动百分比对应。

11. 一种方法，包括：