專利名稱：發(fā)動機最優(yōu)化方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機管理系統(tǒng)，特別涉及用于管理點火正時和燃料噴射的系統(tǒng)。
背景技術：
點火系統(tǒng)的主要任務是提供帶有足夠電流來點燃發(fā)動機燃燒室中的空氣燃料混合物的精確正時的點火。點火的正時必須根據(jù)許多不同的運行條件而變化。在過去，為了使性能和燃料經(jīng)濟性最優(yōu)化，點火提前應隨較高的發(fā)動機速度而增大，并且為避免爆震，點火提前應在大負載條件下減小，這已經(jīng)是一般原理。
已經(jīng)采取了許多途徑來調(diào)整在內(nèi)燃機中的點火正時。從20世紀20年代到70年代，發(fā)動機安裝了觸點式點火系統(tǒng)。這些點火系統(tǒng)一般使用真空和離心點火提前系統(tǒng)來在曲軸每分鐘轉數(shù)的范圍內(nèi)提前點火正時。提前的程度是真空和離心組件的物理參數(shù)的預定函數(shù)。
在20世紀70年代后期和80年代初期的期間，電子點火系統(tǒng)引入了計算機控制點火正時。這種系統(tǒng)結合了包括與ROM通信的處理器的電子點火模塊。該ROM存儲預定點火正時值的查閱表或“映射表”。在工廠里，針對每一個由諸如節(jié)氣門位置、發(fā)動機溫度、空氣溫度、凸輪速度和曲柄速度之類的變量定義的許多不同的發(fā)動機運行條件，確定了點火正時值。
在使用中，安裝了電子點火模塊的車輛還安裝了許多用來監(jiān)測上述變量的每一個的傳感器。電子點火模塊以來自傳感器的信號為基礎從查閱表中取出點火正時值。
關于上述類型的電子點火系統(tǒng)有許多問題。這些問題之一是發(fā)動機正被驅(qū)動時很少在穩(wěn)定狀態(tài)的條件下工作。然而，在工廠里點火正時查閱表卻是在穩(wěn)定狀態(tài)的條件下確定的。例如，在動態(tài)條件下，進入發(fā)動機的氣流通常十分紊亂且不可預測。因此，從工廠校準的查閱表取出的針對具體的發(fā)動機運行條件的點火提前值對于安裝在正被驅(qū)動的車輛上的發(fā)動機不是最理想的。
還有的困難是存儲在點火正時映射表中的正時值通常稍為保守。這是因為車輛制造商謹慎地避免震動和發(fā)動機損壞的有關風險。相應地，使存儲在預校準映射表中的正時值后移來避免震動。后移正時值避免了震動但在減小峰值發(fā)動機轉矩輸出的正時值時仍有震動。
本發(fā)明的目的是提供一種處理上述問題的發(fā)動機管理系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
在本說明書中，使用了比較術語“較高”、“較低”和“相同”。應理解為這些術語用來比較在預定范圍內(nèi)的值。因此，若稱第一個值與第二個值“相同”，假如第一個值在第二個值的精確度的預定級別內(nèi)，則第一個值將被理解為與第二個值相同。此精確度預定級別或容差取決于本發(fā)明的應用，并且能由所屬領域的技術人員容易地應用。因此，“較低”表示比所述容差的下限小的值，而“較高”表示比所述容差的上限高的值。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于車輛內(nèi)燃機的發(fā)動機管理設備，所述車輛具有用來檢測由所述發(fā)動機產(chǎn)生的轉矩的轉矩傳感器和用來調(diào)整關于該轉矩的參數(shù)值的調(diào)整機構，所述發(fā)動機管理設備包括可對調(diào)整機構進行操作的微處理器；以及可由所述微處理器進行訪問的存儲電路，該存儲電路存儲代表至少一組參數(shù)值和對應于這些組或每一組中各參數(shù)值的轉矩值范圍的數(shù)據(jù)，以及存儲一組用來由微處理器執(zhí)行的指令，因此，微處理器從轉矩傳感器循環(huán)地取出實時轉矩值，并且若被取出的轉矩值比對應于當前參數(shù)值的已存儲轉矩值高，則更新存儲，或者若被取出的轉矩值比已存儲轉矩值低，則調(diào)整當前參數(shù)值。
存儲電路可存儲代表轉矩緩沖器的數(shù)據(jù)。該指令組可由微處理器執(zhí)行以便該微處理器以預定間隔把從轉矩傳感器收到的轉矩值寫到轉矩緩沖器。存儲電路可存儲代表了其中存儲轉矩值的所述范圍的轉矩映射表的數(shù)據(jù)。
可操作微處理器來調(diào)整車輛的點火設置。存儲電路還可存儲代表點火映射表的數(shù)據(jù)，所述轉矩映射表和所述點火映射表分別包含相應的轉矩值和點火正時值。
可操作微處理器來調(diào)整車輛的燃料噴射設置。存儲電路還可存儲代表燃料噴射映射表的數(shù)據(jù)，該燃料噴射映射表包含對應于轉矩映射表中各值的燃料噴射設置。
所述指令可以是可由微處理器操作的，以便配置該微處理器來執(zhí)行以下動作從所述轉矩緩沖器取出最新轉矩值；以及若最新轉矩值比轉矩映射表中用于增大前的點火正時的的轉矩值低，則提前點火正時；或者若最新轉矩值比轉矩映射表中用于增大前的點火正時的的轉矩值高，則更新轉矩映射表。
所述指令可以是可由微處理器操作的，以便配置該微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值比提前之前的轉矩值高，則再次提前點火正時；或者若最新轉矩值比提前之前的轉矩值低，則延遲點火正時；以及若后續(xù)最新轉矩值比延遲之前的轉矩值高，則再次延遲點火正時；或者若最新轉矩值比延遲之前的轉矩值低，則再次提前點火正時。
所述指令可以是可由微處理器操作的，以便配置該微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值在提前之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表；或者若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
所述指令可以是可由微處理器操作的，以便配置該微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值在提前之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則增大燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比增大前的轉矩值高，則再次增大燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比增大前的轉矩值低，則減小燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比減小前的轉矩值高，則再次減小燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比減小前的轉矩值低，則再次增大燃料噴射設置。
所述指令可以是可由微處理器操作的，以便配置該微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則增大燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比增大前的轉矩值高，則再次增大燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比增大前的轉矩值低，則減小燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比減小前的轉矩值高，則再次減小燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比減小前的轉矩值低，則再次增大燃料噴射設置。
所述指令可以是可由微處理器操作的，以便配置該微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值在增大前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表；或者若最新轉矩值在減小前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
所述指令可以是可由微處理器操作的，以便配置該微處理器來執(zhí)行以下動作從所述轉矩緩沖器取出最新轉矩值；
若最新轉矩值大于在用于目前點火設置的轉矩映射表中的轉矩值，則再次從所述轉矩緩沖器取出最新轉矩值；或者若最新轉矩值小于用于該點火設置的轉矩值，則延遲點火正時；以及通過把導數(shù)算法應用到最新轉矩值和點火設置來計算比力矩；以及若該比力矩為正，則提前點火正時；或者若該比力矩為負，則延遲點火正時；或者若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
所述指令可以是可由微處理器操作的，以便配置該微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則增大燃料噴射設置；以及通過把導數(shù)算法應用到最新轉矩值和燃料噴射設置來計算比力矩；以及若該比力矩為正，則增大燃料噴射設置；或者若該比力矩為負，則減少燃料噴射設置；或者若最新轉矩值在增大前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種管理車輛內(nèi)燃機的方法，所述車輛具有用來檢測由所述發(fā)動機產(chǎn)生的轉矩的轉矩傳感器；用來調(diào)整關于該轉矩的參數(shù)值的調(diào)整機構；可對所述調(diào)整機構進行操作的微處理器；和可由所述微處理器進行訪問的存儲電路，該存儲電路存儲代表至少一組對應于轉矩值范圍的參數(shù)值的數(shù)據(jù)來定義轉矩映射表，所述方法包括步驟(a)從所述轉矩傳感器取出轉矩值；(b)若被取出的轉矩值比對應于當前參數(shù)值的已存儲轉矩值高，則更新所述轉矩映射表，或者，若被取出的轉矩值比已存儲轉矩值低，則調(diào)整當前參數(shù)值；以及
(c)重復步驟(a)和(b)。
所述方法可包括以預定間隔把從所述轉矩傳感器取出的轉矩值寫到轉矩值緩沖器的步驟。
所述方法可包括步驟從轉矩值緩沖器取出最新轉矩值；以及若最新轉矩值比對應于在所述轉矩映射表中的點火正時的已存儲轉矩值低，則提前點火正時；或者若最新轉矩值比對應于在所述轉矩映射表中的點火正時的已存儲轉矩值高，則更新所述轉矩映射表，并且隨后從轉矩值緩沖器取出最新轉矩值。
所述方法可包括步驟若最新轉矩值比提前之前的轉矩值高，則再次提前點火正時；或者若最新轉矩值比提前之前的轉矩值低，則延遲點火正時；以及若最新轉矩值比延遲之前的轉矩值高，則再次延遲點火正時；或者若最新轉矩值比延遲之前的轉矩值低，則再次提前點火正時。
所述方法可包括步驟若最新轉矩值在提前之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表；或者若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
所述方法可包括步驟若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則增大燃料噴射設置；若最新轉矩值比增大前的轉矩值高，則再次增大燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比增大前的轉矩值低，則減少燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比減少前的轉矩值高，則再次減少燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比減小前的轉矩值低，則再次增大燃料噴射設置。
所述方法可包括步驟若最新轉矩值在提前之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表；或者若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
所述方法可包括步驟從所述轉矩緩沖器取出最新轉矩值；若最新轉矩值大于在轉矩映射表中用于目前點火設置的轉矩值，則再次取出最新轉矩值；或者若最新轉矩值小于用于該點火設置的轉矩值，則延遲點火正時；以及通過把導數(shù)算法應用到最新轉矩值和點火設置來計算比力矩；以及若該比力矩為正，則提前點火正時；或者若該比力矩為負，則延遲點火正時；或者若最近轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
所述方法可包括步驟若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則增大燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比增大前的轉矩值高，則再次增大燃料噴射設置；以及通過把導數(shù)算法應用到最新轉矩值和燃料噴射設置來計算比力矩；以及若該比力矩為正，則增大燃料噴射設置；或者若該比力矩為負，則減小燃料噴射設置；或者若最新轉矩值在增大前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種包括上述發(fā)動機管理設備的內(nèi)燃機。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種包括所述內(nèi)燃機的車輛。
下面通過參照附圖的實例來描述本發(fā)明。以下描述意在促進本發(fā)明的實施，并因此指導所屬領域的技術人員。注意以下描述并不以任何方式來限制如權利要求或前述發(fā)明內(nèi)容所述的本發(fā)明的范圍。
在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的發(fā)動機管理設備的功能框圖。
圖2是用來操作圖1的發(fā)動機管理設備的方法的第一實施例流程圖。
圖3是對基于燃料噴射的發(fā)動機的圖2方法的擴展的流程圖。
圖4是用來操作圖1的發(fā)動機管理設備的方法的第二實施例流程圖。
具體實施例方式
在圖1中，標號2總的指示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的發(fā)動機管理設備的框圖。下面參照適于管理四缸發(fā)動機的發(fā)明的版方案來描述本發(fā)明。不過，要了解的是本發(fā)明可被容易地用于具有更多或更少汽缸的合適的發(fā)動機。
設備2包括對限定了存儲器10的存儲電路進行訪問的微處理器8，所述存儲器10用來存儲包含了用來由微處理器8執(zhí)行的各種指令的軟件產(chǎn)品，如下面參照圖2和3的流程圖所說明的。存儲器10被分成提供轉矩映射表14、點火映射表15、燃料噴射映射表17和轉矩緩沖器19的許多區(qū)段。
微處理器8處理來自輸入端口6的數(shù)據(jù)，所述輸入端口6包括適于把模擬傳感器輸出轉換成適于由微處理器8處理的數(shù)字信號的ADC(模數(shù)轉換器)。在使用中，輸入端口6連接到用來監(jiān)測有效地安裝了設備2的車輛的各種運行參數(shù)的許多傳感器。各種傳感器包括(a)節(jié)氣門位置傳感器，其通常用來指示在非渦輪發(fā)動機上的發(fā)動機負載。
(b)歧管空氣壓力傳感器，其通常用來指示在渦輪發(fā)動機上的發(fā)動機負載。
(c)發(fā)動機溫度傳感器，用來測量發(fā)動機冷卻液溫度。
(d)空氣溫度傳感器，用來測量可影響空氣-燃料比的發(fā)動機進氣溫度。
(e)Lambda傳感器，用來監(jiān)測發(fā)動機廢氣以便測量噴射入發(fā)動機中的可燃混合物的空氣-燃料比。
(f)凸輪傳感器，用來確定第一汽缸的上止點的發(fā)生。
(g)曲柄傳感器，用來按照與活塞上止點有關的等級來確定曲軸位置。
(h)轉矩傳感器，用來確定由發(fā)動機產(chǎn)生的轉矩。
傳感器(a)到(g)通過在自動發(fā)動機管理控制技術領域中所熟知的方式來實現(xiàn)，因此將不進一步詳細討論。相反，關于傳感器(h)，在車輛的標準上路使用期間來對發(fā)動機轉矩進行監(jiān)測迄今還不普遍。在使用中，轉矩傳感器(h)耦合到安裝在發(fā)動機曲軸上的磁致伸縮轉矩傳感器?？捎扇鸬銿sters(韋斯特羅斯)市S-721 59號的ABB公司自動化產(chǎn)品AB獲得適合的轉矩傳感器。把來自轉矩傳感器(h)的輸出的動態(tài)平均值寫到轉矩緩沖器19中以使緩沖器19在使用中包含發(fā)動機曲軸每旋轉幾轉便更新一次的值。
微處理器8根據(jù)存儲器10中的程序指令來處理通過輸入端口6接收的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生傳遞到輸出端口4的許多控制信號。在使用中，具有調(diào)節(jié)器形式的許多調(diào)整機構耦合到輸出端口4。這些調(diào)節(jié)器包括(a)到(d)用于四個汽缸每一個的噴射器的脈寬已調(diào)的控制信號。
(e)到(h)用于與四個汽缸每一個的火化塞相對應的點火線圈的點火線圈控制信號。
(i)用來控制發(fā)動機燃料泵的脈寬已調(diào)的控制信號。
現(xiàn)在參考圖2，描述了存儲在存儲器10中的指令的流程圖。當為設備2加電時，微處理器8訪問存儲器10并裝載由進程框18、20、22、24代表的一系列初始化指令。開始，在進程框18，微處理器8取得關于車輛發(fā)動機的運行特性以及上述調(diào)節(jié)器和傳感器的運行特性的數(shù)據(jù)。在進程框20，根據(jù)在進程框18取得的參數(shù)來設置程序變量。在進程框22，微處理器檢驗傳感器和調(diào)節(jié)器是在運行中。在進程框24，發(fā)動機隨著根據(jù)在進程框18取得的參數(shù)所控制的調(diào)節(jié)器來運行。
在進程框25，把由轉矩傳感器產(chǎn)生的轉矩值從輸入端口6寫到轉矩緩沖器19。轉矩緩沖器19可以是FIFO(先入先出)緩沖器以便以預定間隔用最新轉矩值持續(xù)更新緩沖器19。
在進程框26，微處理器8把轉矩緩沖器19中的最新轉矩值與存儲在轉矩映射表14中的對應于發(fā)動機最新負載和速度特性的值相比較。根據(jù)在現(xiàn)有技術中已知的過程由其它傳感器輸入來計算出發(fā)動機最新負載和速度。
若從轉矩緩沖器19取出的轉矩值比從轉矩映射表14中取出的值高，則控制轉向進程框28，并且微處理器8用對應于特定速度和負載參數(shù)的新轉矩值更新轉矩映射表14。
若從轉矩緩沖器19取出的轉矩值與從轉矩映射表14中取出的值相同，則表示當前設置仍是最佳的。因此，不對點火正時參數(shù)做改變，并且控制轉回進程框25。
若從轉矩緩沖器19取出的轉矩值比從轉矩映射表14中取出的值低，則控制轉向44所指示的調(diào)節(jié)過程。具體地，控制轉向進程框30，并且微處理器8作用以通過改變點火映射表15中的相關值來提前發(fā)動機的點火正時，從而通過輸出端口4發(fā)送適當?shù)目刂菩盘杹韺崿F(xiàn)新點火正時。
在進程框36，微處理器8從轉矩緩沖器19取出由新的點火正時得到的最新轉矩值，并將其與調(diào)整點火正時之前存儲于緩沖器19中的在前的轉矩值相比較。若最新轉矩值比在前轉矩值高，則控制轉回進程框30，在該處點火再次提前。
若最新轉矩值比在前轉矩值低，則控制轉向進程框38，并且經(jīng)調(diào)整點火映射表15來延遲點火正時。微處理器8取出最新轉矩值并通過輸出端口4發(fā)送適當?shù)目刂菩盘?。隨后，在進程框40，把轉矩緩沖器19中的最新轉矩值與調(diào)整點火正時前存儲于緩沖器19中的在前轉矩值相比較。若最新轉矩值比存儲在緩沖器19中的在前值高，則控制轉回進程框38，在該處點火延遲。若最新轉矩值比存儲在緩沖器19中的在前值低，則控制轉向進程框30，在該處點火正時提前。若最新轉矩值與存儲在緩沖器19中的在前值相同，則控制轉出過程44進入進程框42。在進程框42，微處理器更新轉矩映射表14。
要了解的是調(diào)節(jié)過程44用于反復確定在發(fā)動機當前運行負載和速度下的最佳點火正時。換言之，調(diào)節(jié)過程44用于在發(fā)動機運行時調(diào)整發(fā)動機。
返回到進程框36，如果微處理器8確定了最新轉矩值與調(diào)整前存儲在緩沖器19中的在前轉矩值相同，則控制轉出過程44進入進程框42。在進程框42，微處理器8更新轉矩映射表14。
最后，控制轉到進程框25的上游點，在該處微處理器8繼續(xù)從轉矩傳感器接收轉矩值并把所述轉矩值寫到轉矩緩沖器19。
在圖3中，描述了存儲在存儲器10中的指令的另一實施例的流程圖。參照圖2，除非另有規(guī)定，同樣的標號指示同樣的部分。
在圖3中，在虛線中指示的另一調(diào)節(jié)過程46示出關于合并了燃料噴射系統(tǒng)的發(fā)動機的調(diào)節(jié)步驟。具體地，過程46是可增加到上述點火調(diào)節(jié)過程44上或與之獨立的噴射調(diào)節(jié)過程。
在本實施例中，如果微處理器8確定了最新轉矩值與調(diào)整前存儲在緩沖器19中的在前轉矩值相同，則控制轉到過程46的進程框50。在進程框50，微處理器8通過改變在燃料噴射映射表17中的相關值來動作以增大燃料噴射。
在判斷進程框52，微處理器8從轉矩緩沖器19取出由新燃料噴射設置得到的最新轉矩值并把該值與調(diào)整燃料噴射之前存儲在緩沖器19中的在前轉矩值相比較。
若最新轉矩值比在前轉矩值低，則控制轉到進程框54，并通過調(diào)整燃料噴射映射表17來減小燃料噴射設置。微處理器8從燃料噴射映射表17取出值并通過輸出端口4發(fā)送適當?shù)目刂菩盘枴ｋS后，在判斷進程框56，把轉矩緩沖器19中的最新轉矩值與調(diào)整之前存儲在緩沖器19中的在前轉矩值相比較。若最新轉矩值比存儲在緩沖器19中的在前值高，則控制轉回進程框54，在這一點微處理器8減小燃料噴射。若最新轉矩值比存儲在緩沖器19中的在前值低，則控制轉向進程框50，在該處微處理器8增大燃料噴射。若最新轉矩值與存儲在緩沖器19中的在前值相同，則控制轉出過程46進入進程框42，在該處微處理器8更新轉矩映射表14。
返回進程框52，如果微處理器8確定了最新轉矩值比調(diào)整之前存儲在緩沖器19中的在前轉矩值高，則控制轉回進程框50以增大燃料噴射。
再次返回進程框52，如果微處理器8確定了最新轉矩值與調(diào)整之前存儲在緩沖器19中的在前轉矩值相同，則控制轉到進程框42，在該處微處理器8更新轉矩映射表14。
最后，控制轉到進程框25的上游點，在該處微處理器8繼續(xù)從轉矩傳感器接收轉矩值并把所述轉矩值寫到轉矩緩沖器19。
要了解的是過程46用于在發(fā)動機當前運行負載和速度下反復確定最佳燃料噴射。換言之，過程46用于在發(fā)動機運行時調(diào)節(jié)燃料噴射設置。
在圖4中，描述了存儲在存儲器10中的指令的另一實施例的流程圖。參照圖1到3，除非另有規(guī)定，同樣的標號指示同樣的部分。
與前文相同，在進程框25檢測轉矩值并把該值寫到轉矩緩沖器19。同樣，在后續(xù)進程框26，檢測到的轉矩值與存儲在轉矩映射表14中的轉矩值相比較。若檢測到的轉矩值比存儲在轉矩映射表14中的相應轉矩值高，則控制通過在該處將標志寫到查閱表中的進程框60轉回進程框25。
若檢測到的轉矩值比存儲在轉矩映射表14中的相應轉矩值低，則控制轉到進程框62，在這里控制轉到正常點火過程64、點火調(diào)整過程66、燃料噴射調(diào)整過程68或正常燃料噴射過程70中的任一。存儲在存儲器10中的指令是如果在進程框62中沒有檢測到標志則控制默認轉到過程64。
在正常點火過程64期間，微處理器8在進程框72延遲點火正時。隨后過程64在進程框74產(chǎn)生一個標志來調(diào)整點火正時?？刂齐S后轉到進程框60，在該處將所述標志寫到查閱表中。然后控制轉回進程框25，在這里再次測量轉矩并接著轉到進程框26。
在進程框62，檢測到經(jīng)過程64產(chǎn)生的標志，并且控制轉到過程66。在過程66期間，以關于點火設置變化的轉矩值變化為基礎使用導數(shù)算法在進程框76計算比力矩?？芍@樣避免了如上面實施例中所述的對重復判斷過程的需要。若調(diào)整后的轉矩值在調(diào)整前的轉矩值的特定容差內(nèi)，則在進程框78更新轉矩映射表14。在進程框78還產(chǎn)生一個控制將轉到過程70的標志。在控制轉到進程框25之前，該標志在進程框60被寫到查閱表。
若比力矩為正，則控制轉到進程框80，在該處微處理器8提前點火正時。控制隨后轉到進程框25。
若比力矩為負，則控制轉到進程框82，在該處微處理器8延遲點火正時?？刂齐S后轉到進程框25。
在進程框62，檢測到經(jīng)過程66產(chǎn)生的標志，并且控制轉到過程70。在過程70期間，微處理器8在進程框84增大燃料噴射設置?？刂齐S后轉到進程框86，在這里過程產(chǎn)生一個將控制轉到過程68的標志。在控制轉到進程框25之前，該標志在進程框60被寫到查閱表。
在進程框62，檢測到經(jīng)過程70產(chǎn)生的標志，并且控制轉到過程68。在過程68期間，以關于燃料噴射設置變化的轉矩值變化為基礎使用導數(shù)算法在進程框88計算比力矩。同樣，可知這樣避免了如上面實施例中所述的對重復判斷過程的需要。若調(diào)整后的檢測到的轉矩值在調(diào)整前的轉矩值的特定容差內(nèi)，則在進程框90更新轉矩映射表14。在進程框90還產(chǎn)生一個控制將轉到過程64的標志。在控制轉到進程框25之前，該標志在進程框60被寫到查閱表。
若比力矩為正，則控制轉到進程框92，在該處微處理器8增大燃料噴射設置?？刂齐S后轉到進程框25，與前文相同。
若比力矩為負，則控制轉到進程框94，在該處微處理器8減小燃料噴射設置?？刂齐S后轉到進程框25，與前文相同。
出于其固有的安全的原因而選擇了本實施例。通過初始默認轉到在該處點火被延遲的過程64作為起始點來實現(xiàn)安全。另外，要了解的是，假若出現(xiàn)某一條件，則過程連續(xù)地循環(huán)回到過程64。此外，使用導數(shù)算法提供了一種減少處理器加強判斷計算的方法。
要了解的是，設備2提供了一種方法，采用該方法可在針對最大轉矩的運行期間針對許多參數(shù)連續(xù)調(diào)整內(nèi)燃機。從而可使用設備2來確保內(nèi)燃機在最大效率下運行。
容易了解，除點火正時和燃料噴射設置外，還可容易地把其它參數(shù)應用到設備2及其相關方法上。
提供本文所描述的本發(fā)明的實施例的目的是說明其原理，并且由于所屬領域的技術人員在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可做出許多修改，因此對實施例的描述不認為是對本發(fā)明的限制和約束。
權利要求
1.一種用于車輛內(nèi)燃機的發(fā)動機管理設備，所述車輛具有用來檢測由所述發(fā)動機產(chǎn)生的轉矩的轉矩傳感器和用來調(diào)整有關所述轉矩的參數(shù)值的調(diào)整機構，所述發(fā)動機管理設備包括微處理器，其可對所述調(diào)整機構進行操作；以及存儲電路，其可由所述微處理器進行訪問，所述存儲電路存儲代表至少一組參數(shù)值和對應于這些組或每一組中各參數(shù)值的轉矩值范圍的數(shù)據(jù)，以及存儲一組用來由所述微處理器執(zhí)行的指令，因此，所述微處理器從所述轉矩傳感器循環(huán)地取出實時轉矩值，并且若被取出的轉矩值比對應于當前參數(shù)值的已存儲轉矩值高，則更新存儲，或者若被取出的轉矩值比已存儲轉矩值低，則調(diào)整當前參數(shù)值。
2.如權利要求1所述的發(fā)動機管理設備，其中所述存儲電路存儲了代表轉矩緩沖器的數(shù)據(jù)、可由所述微處理器執(zhí)行以便所述微處理器以預定間隔把從所述轉矩傳感器收到的轉矩值寫到所述轉矩緩沖器的指令組、以及其中存儲了轉矩值的所述范圍的轉矩映射表。
3.如權利要求2所述的發(fā)動機管理設備，其中可操作所述微處理器來調(diào)整所述車輛的點火設置。
4.如權利要求3所述的發(fā)動機管理設備，其中所述存儲電路還存儲代表點火映射表的數(shù)據(jù)，所述轉矩映射表和所述點火映射表分別包含相應的轉矩值和點火正時值。
5.如權利要求4所述的發(fā)動機管理設備，其中可操作所述微處理器來調(diào)整所述車輛的燃料噴射設置。
6.如權利要求5所述的發(fā)動機管理設備，其中所述存儲電路還存儲代表燃料噴射映射表的數(shù)據(jù)，所述燃料噴射表包含對應于所述轉矩映射表中各值的燃料噴射設置。
7.如權利要求6所述的發(fā)動機管理設備，其中所述指令可由所述微處理器執(zhí)行以便配置所述微處理器來執(zhí)行以下動作從所述轉矩緩沖器取出最新轉矩值；以及若最新轉矩值比轉矩映射表中用于增大前的點火正時的轉矩值低，則提前點火正時；或者若最新轉矩值比轉矩映射表中用于增大前的點火正時的轉矩值高，則更新轉矩映射表。
8.如權利要求7所述的發(fā)動機管理設備，其中所述指令可由所述微處理器執(zhí)行以便配置所述微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值比提前之前的轉矩值高，則再次提前點火正時；或者若最新轉矩值比提前之前的轉矩值低，則延遲點火正時；以及若后續(xù)最新轉矩值比延遲之前的轉矩值高，則再次延遲點火正時；或者若最新轉矩值比延遲之前的轉矩值低，則再次提前點火正時。
9.如權利要求8所述的發(fā)動機管理設備，其中所述指令可由所述微處理器執(zhí)行以便配置所述微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值在提前之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表；或者若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
10.如權利要求8所述的發(fā)動機管理設備，其中所述指令可由所述微處理器執(zhí)行以便配置所述微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值在提前之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則增大燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比增大前的轉矩值高，則再次增大燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比增大前的轉矩值低，則減小燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比減小前的轉矩值高，則再次減小燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比減小前的轉矩值低，則再次增大燃料噴射設置。
11.如權利要求8所述的發(fā)動機管理設備，其中所述指令可由所述微處理器執(zhí)行以便配置所述微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則增大燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比增大前的轉矩值高，則再次增大燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比增大前的轉矩值低，則減小燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比減小前的轉矩值高，則再次減小燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比減小前的轉矩值低，則再次增大燃料噴射設置。
12.如權利要求10或11所述的發(fā)動機管理設備，其中所述指令可由所述微處理器執(zhí)行以便配置所述微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值在增大前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表；或者若最新轉矩值在減小前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
13.如權利要求6所述的發(fā)動機管理設備，其中所述指令可由所述微處理器執(zhí)行以便配置所述微處理器來執(zhí)行以下動作從所述轉矩緩沖器取出最新轉矩值；若最新轉矩值大于在用于目前點火設置的轉矩映射表中的轉矩值，則再次從所述轉矩緩沖器取出最新轉矩值；或者若最新轉矩值小于用于該點火設置的轉矩值，則延遲點火正時；以及通過把導數(shù)算法應用到與點火設置變化有關的轉矩值變化來計算比力矩；以及若該比力矩為正，則提前點火正時；或者若該比力矩為負，則延遲點火正時；或者若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
14.如權利要求13所述的發(fā)動機管理設備，其中所述指令可由所述微處理器執(zhí)行以便配置所述微處理器來執(zhí)行以下動作若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則增大燃料噴射設置；以及通過把導數(shù)算法應用到與燃料噴射設置變化有關的轉矩值變化來計算比力矩；以及若該比力矩為正，則增大燃料噴射設置；或者若該比力矩為負，則減小燃料噴射設置；或者若最新轉矩值在增大前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
15.一種管理車輛內(nèi)燃機的方法，所述車輛具有用來檢測由所述發(fā)動機產(chǎn)生的轉矩的轉矩傳感器；用來調(diào)整關于所述轉矩的參數(shù)值的調(diào)整機構；可對所述調(diào)整機構進行操作的微處理器；和可由所述微處理器進行訪問的存儲電路，該存儲電路存儲代表至少一組對應于轉矩值范圍的參數(shù)值的數(shù)據(jù)來定義轉矩映射表，所述方法包括步驟(a)從所述轉矩傳感器取出轉矩值；(b)若被取出的轉矩值比對應于當前參數(shù)值的已存儲轉矩值高，則更新所述轉矩映射表，或者，若被取出的轉矩值比已存儲轉矩值低，則調(diào)整當前參數(shù)值；以及(c)重復步驟(a)和(b)。
16.如權利要求15所述的方法，其包括以預定間隔把從所述轉矩傳感器取出的轉矩值寫到轉矩值緩沖器。
17.如權利要求16所述的方法，其包括步驟從所述轉矩值緩沖器取出最新轉矩值；以及若最新轉矩值比對應于在所述轉矩映射表中的點火正時的已存儲轉矩值低，則提前點火正時；或者若最新轉矩值比對應于在所述轉矩映射表中的點火正時的已存儲轉矩值高，則更新所述轉矩映射表，并且隨后從轉矩值緩沖器取出最新轉矩值。
18.如權利要求17所述的方法，其包括步驟若最新轉矩值比提前之前的轉矩值高，則再次提前點火正時；或者若最新轉矩值比提前之前的轉矩值低，則延遲點火正時；以及若最新轉矩值比延遲之前的轉矩值高，則再次延遲點火正時；或者若最新轉矩值比延遲之前的轉矩值低，則再次提前點火正時。
19.如權利要求18所述的方法，其包括步驟若最新轉矩值在提前之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表；或者若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
20.如權利要求18所述的方法，其包括步驟若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則增大燃料噴射設置；若最新轉矩值比增大前的轉矩值高，則再次增大燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比增大前的轉矩值低，則減小燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比減小前的轉矩值高，則再次減小燃料噴射設置；或者若最新轉矩值比減小前的轉矩值低，則再次增大燃料噴射設置。
21.如權利要求20所述的方法，其包括步驟若最新轉矩值在提前之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表；或者若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
22.如權利要求16所述的方法，其包括步驟從所述轉矩緩沖器取出最新轉矩值；若最新轉矩值大于在轉矩映射表中用于目前點火設置的轉矩值，則再次取出最新轉矩值；或者若最新轉矩值小于用于該點火設置的轉矩值，則延遲點火正時；以及通過把導數(shù)算法應用到與點火設置變化有關的轉矩值變化來計算比力矩；以及若該比力矩為正，則提前點火正時；或者若該比力矩為負，則延遲點火正時；或者若最近轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
23.如權利要求22所述的方法，其包括步驟若最新轉矩值在延遲之前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則增大燃料噴射設置；以及若最新轉矩值比增大前的轉矩值高，則再次增大燃料噴射設置；以及通過把導數(shù)算法應用到與燃料噴射設置變化有關的轉矩值變化來計算比力矩；以及若該比力矩為正，則增大燃料噴射設置；或者若該比力矩為負，則減小燃料噴射設置；或者若最新轉矩值在增大前的轉矩值的預定容差內(nèi)，則更新所述轉矩映射表。
24.一種內(nèi)燃機，其包括了如權利要求1到14的任一個所述的發(fā)動機管理設備。
25.一種車輛，其包括如權利要求24所述的內(nèi)燃機。
26.一種用于內(nèi)燃機的新的發(fā)動機管理設備，其特征主要如這里參照附圖所描述的。
27.一種管理內(nèi)燃機的新方法，其特征主要如這里參照附圖所描述的。
全文摘要
一種用于車輛內(nèi)燃機的發(fā)動機管理設備，其包括可對車輛調(diào)整機構進行操作的微處理器。所述車輛具有用來檢測由發(fā)動機產(chǎn)生的轉矩的轉矩傳感器，并且所述調(diào)整機構調(diào)整有關轉矩的參數(shù)值。存儲電路可由微處理器訪問。所述存儲電路存儲代表至少一組參數(shù)值和對應于該組中各參數(shù)值的轉矩值范圍的數(shù)據(jù)。微處理器可執(zhí)行一組指令，因此微處理器從轉矩傳感器循環(huán)地取出實時轉矩值，并且若被取出的轉矩值比對應于當前參數(shù)值的已存儲轉矩值高，則更新存儲。若被取出的轉矩值比已存儲轉矩值低，則微處理器調(diào)整當前參數(shù)值。
文檔編號F02D41/14GK1961141SQ200580013418
公開日2007年5月9日 申請日期2005年4月27日 優(yōu)先權日2004年4月27日
發(fā)明者翁林鋒 申請人:昆士蘭大學