專利名稱：用于轉(zhuǎn)矩降低的雙噴射的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)和方法，并且尤其涉及使用延遲點(diǎn)火正時(shí)降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)在氣缸內(nèi)燃燒空氣/燃料混合物以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊控制噴入氣缸的燃料量以控制空氣/燃料混合物，并且依此控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊可以控制點(diǎn)火正時(shí)以控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊可以延遲點(diǎn)火正時(shí)以便降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。然而，過分延遲的點(diǎn)火正時(shí)會(huì)引起失火。失火期間釋放的碳?xì)浠衔锟梢栽谂艢庀到y(tǒng)的催化劑內(nèi)燃燒，這會(huì)對(duì)催化劑造成損害。而且，釋放的碳?xì)浠衔飼?huì)增大排氣系統(tǒng)出來的碳?xì)浠衔锱欧胖怠?br>
發(fā)明內(nèi)容
一種系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)矩控制模塊、燃燒預(yù)測(cè)模塊和燃料控制模塊。該轉(zhuǎn)矩控制模塊設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩并且確定加到點(diǎn)火正時(shí)上的延遲量來把驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩。該燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)當(dāng)延遲量加到點(diǎn)火正時(shí)上時(shí)單燃料噴射是否將在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒。當(dāng)該燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)單燃料噴射不會(huì)燃燒時(shí)，該燃料控制模塊致動(dòng)多個(gè)分開的燃料噴射到氣缸中。一種方法包括設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩、確定加到點(diǎn)火正時(shí)上的延遲量來把驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩、預(yù)測(cè)當(dāng)延遲量加到點(diǎn)火正時(shí)上時(shí)單燃料噴射是否將在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒以及當(dāng)單燃料噴射不會(huì)燃燒時(shí)塊致動(dòng)多個(gè)分開的燃料噴射到氣缸中。在又一些其它特征中，上述系統(tǒng)和方法可以通過由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)。計(jì)算機(jī)程序能保存在實(shí)體的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如但不限于存儲(chǔ)器、非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和/或其它適用的實(shí)體存儲(chǔ)介質(zhì)中。從下面提供的詳細(xì)描述中將更明顯地看出本發(fā)明的更多適用領(lǐng)域。應(yīng)當(dāng)理解，本詳細(xì)描述和特定例子只是起到舉例的作用，而不意圖限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明還提供了以下方案 1. 一種系統(tǒng)，包括
轉(zhuǎn)矩控制模塊，其設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩并且確定加到所述點(diǎn)火正時(shí)上的延遲量來使所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩；
燃燒預(yù)測(cè)模塊，其預(yù)測(cè)當(dāng)所述延遲量加到所述點(diǎn)火正時(shí)上時(shí)單噴射燃料是否將在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒；和
燃料控制模塊，其在所述燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)所述單燃料噴射不會(huì)燃燒時(shí)致動(dòng)多個(gè)分開的燃料噴射到所述氣缸中。2.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)矩控制模塊根據(jù)使驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩關(guān)聯(lián)點(diǎn)火正時(shí)的函數(shù)和表格中的一種來確定所述延遲量。
3.如方案2所述的系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)矩控制模塊根據(jù)每氣缸空氣值和空氣/燃料比中的一個(gè)來確定所述延遲量。4.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于根據(jù)換檔、牽引控制系統(tǒng)、制動(dòng)管理請(qǐng)求和駕駛員輸入中的一個(gè)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩降低請(qǐng)求。5.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述點(diǎn)火正時(shí)與所述延遲量的總和小于預(yù)定點(diǎn)火正時(shí)閾值時(shí)，所述燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)所述單燃料噴射將燃燒。6.如方案5所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述點(diǎn)火正時(shí)與所述延遲量的總和大于所述預(yù)定點(diǎn)火正時(shí)閾值時(shí)，所述燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)所述單燃料噴射將不會(huì)燃燒。7.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，在進(jìn)氣沖程期間所述燃料控制模塊致動(dòng)所述多個(gè)分開的噴射中的第一噴射，并且其中，在壓縮沖程期間所述燃料控制模塊致動(dòng)所述多個(gè)分開的噴射中的第二噴射。8.如方案7所述的系統(tǒng)，其中，所述第一噴射包括比所述第二噴射更大的燃料量。9.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述單噴射中噴射的燃料量等于所述多個(gè)分開的噴射中噴射的燃料量。10.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述延遲量加到所述點(diǎn)火正時(shí)上時(shí)所述燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)所述多個(gè)分開的燃料噴射是否將在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒，并且當(dāng)所述燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)所述多個(gè)分開的噴射將不會(huì)燃燒時(shí)所述轉(zhuǎn)矩控制模塊把所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述點(diǎn)火正時(shí)設(shè)置為預(yù)定值。11. 一種方法，包括
設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩；
確定加到所述點(diǎn)火正時(shí)上的延遲量來使所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩；
當(dāng)所述延遲量加到所述點(diǎn)火正時(shí)上時(shí)預(yù)測(cè)單噴射燃料是否將在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒；以
及
當(dāng)所述單燃料噴射將不會(huì)燃燒時(shí)致動(dòng)多個(gè)分開的燃料噴射到所述氣缸中。12.如方案11所述的方法，還包括根據(jù)使驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩關(guān)聯(lián)點(diǎn)火正時(shí)的函數(shù)和表格中的一種來確定所述延遲量。13.如方案12所述的方法，還包括根據(jù)每氣缸空氣值和空氣/燃料比中的一個(gè)來確定所述延遲量。14.如方案11所述的方法，其中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于根據(jù)換檔、牽引控制系統(tǒng)、 制動(dòng)管理請(qǐng)求和駕駛員輸入中的一個(gè)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩降低請(qǐng)求。15.如方案11所述的方法，還包括，當(dāng)所述點(diǎn)火正時(shí)與所述延遲量的總和小于預(yù)定點(diǎn)火正時(shí)閾值時(shí)預(yù)測(cè)所述單燃料噴射將燃燒。16.如方案15所述的方法，還包括，當(dāng)所述點(diǎn)火正時(shí)與所述延遲量的總和大于所述預(yù)定點(diǎn)火正時(shí)閾值時(shí)預(yù)測(cè)所述單燃料噴射將不會(huì)燃燒。17.如方案11所述的方法，還包括
在進(jìn)氣沖程期間致動(dòng)所述多個(gè)分開的噴射中的第一噴射；以及在壓縮沖程期間致動(dòng)所述多個(gè)分開的噴射中的第二噴射。18.如方案17所述的方法，其中，所述第一噴射包括比所述第二噴射更大的燃料量。
19.如方案11所述的方法，其中，所述單噴射中噴射的燃料量等于所述多個(gè)分開的噴射中噴射的燃料量。20.如方案11所述的方法，還包括
當(dāng)所述延遲量加到所述點(diǎn)火正時(shí)上時(shí)預(yù)測(cè)所述多個(gè)分開的燃料噴射是否將在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒；以及
當(dāng)所述多個(gè)分開的噴射將不會(huì)燃燒時(shí)把所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述點(diǎn)火正時(shí)設(shè)置為預(yù)定值。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性汽車系統(tǒng)的原理框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊的原理框圖3A示出了以單噴射模式工作的發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射和點(diǎn)火正時(shí)； 圖3B示出了以雙噴射模式工作的發(fā)動(dòng)機(jī)的第一噴射、第二噴射和點(diǎn)火正時(shí)； 圖4是示例性燃燒預(yù)測(cè)模塊的原理框圖；和
圖5示出了使用延遲點(diǎn)火正時(shí)和雙燃料噴射來降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方法。
具體實(shí)施例方式下列描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且決不意圖限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。為了清楚起見，附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記表示相似的元件。本文所用的措詞"A、B和C中的至少一個(gè)“應(yīng)當(dāng)解釋成意味著使用非專用邏輯“或“的邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解，方法內(nèi)的步驟可以以不同順序執(zhí)行，只要不改變本發(fā)明的原理。本文所用的術(shù)語"模塊"是指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一種或多種軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的或成組的)和存儲(chǔ)器、組合邏輯電路、和/或其它的提供所述功能的適當(dāng)部件。通常，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊在進(jìn)氣沖程期間致動(dòng)單燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊可以推遲(即延遲)用于燃燒該單噴射的點(diǎn)火正時(shí)以便降低發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)在使用單噴射時(shí)點(diǎn)火正時(shí)被延遲超過閾正時(shí)的時(shí)候，可能出現(xiàn)失火。因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊在進(jìn)氣沖程期間致動(dòng)單燃料噴射時(shí)，使用點(diǎn)火延遲可獲得的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的降低會(huì)受到閾正時(shí)的限制。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法修正了燃料噴射以便得到進(jìn)一步的延遲點(diǎn)火正時(shí)和可獲得的更多的轉(zhuǎn)矩降低。具體地說，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法在燃燒循環(huán)期間實(shí)施兩個(gè)或更多分散的燃料噴射。例如，第一部分燃料可以在進(jìn)氣沖程期間噴射并且第二部分燃料可以在壓縮沖程期間噴射。第二部分燃料可以在火花塞附近形成濃的云狀物，這可以在使用延遲超過了閾正時(shí)的點(diǎn)火正時(shí)時(shí)燃燒。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法在燃燒循環(huán)期間使用點(diǎn)火正時(shí)能夠得到比使用單燃料噴射時(shí)可獲得的更多的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低。本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊接收驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低請(qǐng)求并且確定要增加的點(diǎn)火延遲量以獲得該驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)點(diǎn)火延遲量是否將引起失火而以兩種模式中的一種工作。在單噴射模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊預(yù)測(cè)點(diǎn)火延遲量是否將引起單燃料噴射的燃燒。例如，在單噴射模式中，當(dāng)點(diǎn)火延遲量把點(diǎn)火正時(shí)推遲超過閾正時(shí)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊就預(yù)測(cè)點(diǎn)火延遲量將引起失火。當(dāng)在單噴射模式中點(diǎn)火延遲量將引起失火時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊就從單噴射模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p噴射模式。在雙噴射模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊致動(dòng)兩個(gè)或更多分開的燃料噴射。例如，在雙噴射模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊可以在進(jìn)氣沖程期間致動(dòng)一部分燃料的噴射并且在壓縮沖程期間致動(dòng)一部分燃料的噴射。在壓縮沖程期間噴射的這部分燃料可以在火花塞附近形成濃的云狀物，這可以在使用延遲超過了閾正時(shí)的點(diǎn)火正時(shí)時(shí)燃燒這兩部分燃料。因此，在雙噴射模式中，與單噴射模式相比，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊可以進(jìn)一步延遲點(diǎn)火正時(shí)并且獲得進(jìn)一步的轉(zhuǎn)矩降低?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1，示例性汽車系統(tǒng)100包括燃燒空氣/燃料混合物以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的發(fā)動(dòng)機(jī)102。發(fā)動(dòng)機(jī)102經(jīng)由曲軸(未示出)驅(qū)動(dòng)變速器105。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)104與汽車系統(tǒng)100的部件相通訊。這些部件可以包括本文所述的發(fā)動(dòng)機(jī)102、傳感器和致動(dòng)器。 ECM 104可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法。發(fā)動(dòng)機(jī)102可以根據(jù)來自駕駛員輸入模塊106的駕駛員輸入產(chǎn)生用于汽車系統(tǒng) 100的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。駕駛員輸入可以包括但不局限于加速/制動(dòng)踏板的位置或巡航操縱系統(tǒng)的觸發(fā)。例如，當(dāng)駕駛員踩下/松開加速踏板時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)102可以增大/減小產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩量。ECM 104致動(dòng)節(jié)氣門108以控制進(jìn)入進(jìn)氣歧管110的氣流量。ECM 104可以控制節(jié)氣門108以控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。節(jié)氣門位置傳感器112產(chǎn)生表征節(jié)氣門108的位置的節(jié)氣門位置信號(hào)。ECM 104根據(jù)節(jié)氣門位置信號(hào)確定節(jié)氣門108的位置。進(jìn)氣歧管110內(nèi)的空氣被分入氣缸114。雖然示出了發(fā)動(dòng)機(jī)102的四個(gè)氣缸114，但是發(fā)動(dòng)機(jī)102可以包括比四個(gè)氣缸114更多或更少的氣缸。空氣由入口 116進(jìn)入流過質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器118。MAF傳感器118產(chǎn)生表征流入進(jìn)氣歧管Iio內(nèi)的空氣質(zhì)量的MAF信號(hào)。歧管壓力(MAP)傳感器120安置在位于節(jié)氣門108與發(fā)動(dòng)機(jī)102之間的進(jìn)氣歧管110中。MAP傳感器120產(chǎn)生表征歧管絕對(duì)氣壓的MAP信號(hào)。位于進(jìn)氣歧管110中的進(jìn)氣溫度(IAT)傳感器122產(chǎn)生表征進(jìn)氣溫度的IAT 信號(hào)。曲軸以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)或以與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成比例的速度旋轉(zhuǎn)。曲軸傳感器124產(chǎn)生表征曲軸轉(zhuǎn)速和位置的曲軸位置(CSP)信號(hào)。ECM 104接收MAF、MAP、IAT和CSP信號(hào)。ECM 104加工這些信號(hào)并且產(chǎn)生輸出到汽車系統(tǒng)100的同步的汽車控制指令。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制指令可以致動(dòng)節(jié)氣門108、燃料噴射器126和火花塞128。ECM 104致動(dòng)燃料噴射器126把燃料噴入氣缸114以獲得期望空氣/燃料比。燃料是直接噴入氣缸114中。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)102是直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)。ECM 104可以控制噴入氣缸 114的燃料量以控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。ECM 104致動(dòng)火花塞128以點(diǎn)燃?xì)飧?14中的空氣/燃料混合物。可以相對(duì)于活塞(未示出)處于稱作上止點(diǎn)(TDC)的其最高位置的時(shí)間規(guī)定點(diǎn)火正時(shí)。可以根據(jù)在TDC前或后多遠(yuǎn)產(chǎn)生火花規(guī)定點(diǎn)火正時(shí)。在燃燒沖程期間空氣/燃料混合物的燃燒向下驅(qū)動(dòng)活塞，由此驅(qū)動(dòng)曲軸。燃燒沖程可以定義為活塞到達(dá)TDC與活塞返回下止點(diǎn)(BDC)的時(shí)刻之間的時(shí)間。ECM 104可以控制點(diǎn)火正時(shí)以控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此，ECM 104可以調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)以便產(chǎn)生期望驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。例如，ECM 104可以延遲點(diǎn)火正時(shí)以降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
產(chǎn)生火花可以被稱作點(diǎn)火事件。ECM 104可以具有改變每個(gè)點(diǎn)火事件的點(diǎn)火正時(shí)的能力。因此，ECM 104可以控制(例如增大、降低、維持)每個(gè)點(diǎn)火事件的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。進(jìn)氣凸輪軸(未示出)調(diào)節(jié)130的位置使空氣能進(jìn)入氣缸114。當(dāng)排氣門134處于打開位置時(shí)，氣缸114內(nèi)的燃燒排氣被擠出通過排氣歧管132。排氣凸輪軸(未示出)調(diào)節(jié)排氣門134的位置。雖然示出了單個(gè)進(jìn)、排氣門130、134，但是發(fā)動(dòng)機(jī)102的每個(gè)氣缸114 可以包括多個(gè)進(jìn)、排氣門130、134。在一些實(shí)施中，ECM 104可以控制進(jìn)氣和排氣凸輪相位器角度以控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩經(jīng)由輸出軸138驅(qū)動(dòng)車輪136。汽車系統(tǒng)100可以包括一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)的車輪轉(zhuǎn)速感傳器140。ECM 104根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)確定車輪136的轉(zhuǎn)速。ECM 104根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)可以確定一個(gè)或多個(gè)車輪136是否在滑動(dòng)。 當(dāng)檢測(cè)到車輪滑動(dòng)時(shí)ECM 104可以控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以便抵償車輪滑動(dòng)。ECM 104與變速器控制模塊142相通訊以協(xié)調(diào)變速器105中的換擋。變速器控制模塊142可以請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩降低以適應(yīng)換檔。因此，ECM 104可以響應(yīng)于來自變速器控制模塊 142的轉(zhuǎn)矩降低請(qǐng)求而降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在一些實(shí)施中，來自變速器控制模塊142的轉(zhuǎn)矩降低請(qǐng)求緣于離合器燃料切斷，這在駕駛員踩下手動(dòng)變速汽車中的離合器踏板時(shí)降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以抑制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的爆發(fā)(急速上升)。ECM 104可以延遲點(diǎn)火正時(shí)同時(shí)維持提供給氣缸114的燃料和空氣量來降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。然而，過分延遲的點(diǎn)火正時(shí)會(huì)引起失火。換句話說，過分延遲的點(diǎn)火正時(shí)會(huì)導(dǎo)致空氣 /燃料混合物排出氣缸114。排出的燃料會(huì)在排氣歧管132的催化劑144中燃燒并且損害催化劑114。現(xiàn)在參照?qǐng)D2，示出了 ECM 104的原理框圖。ECM 104包括駕駛員轉(zhuǎn)矩模塊150。駕駛員轉(zhuǎn)矩模塊150根據(jù)來自駕駛員輸入模塊106的駕駛員輸入確定駕駛員轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求。駕駛員輸入可以是基于加速/制動(dòng)踏板的位置。駕駛員輸入還可以基于巡航操縱系統(tǒng)的觸發(fā)， 其可以是改變車速以保持預(yù)定車距的自適應(yīng)巡航操縱系統(tǒng)。駕駛員轉(zhuǎn)矩模塊150可以儲(chǔ)存加速踏板位置與期望轉(zhuǎn)矩的一個(gè)或多個(gè)映射，并且可以根據(jù)選定的一個(gè)映射確定駕駛員轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求。軸轉(zhuǎn)矩模塊152確定軸轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求。軸轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求可以包括在檢測(cè)到正車輪滑動(dòng)時(shí)離合器控制系統(tǒng)(未示出)請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩降低。當(dāng)軸轉(zhuǎn)矩克服車輪136與路面之間的摩擦力時(shí)， 出現(xiàn)正車輪滑動(dòng)，并且車輪136開始在路面上滑動(dòng)。軸轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求還可以包括抵消負(fù)車輪滑動(dòng)的轉(zhuǎn)矩升高請(qǐng)求，在這種情況下，車輪136在相對(duì)于路面的另一個(gè)方向上滑動(dòng)因?yàn)檩S轉(zhuǎn)矩是負(fù)的。軸轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求還可以包括制動(dòng)管理請(qǐng)求和汽車超速轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求。制動(dòng)管理請(qǐng)求可以降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以確保在汽車停下時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩不超過保持汽車的制動(dòng)能力。汽車超速轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求可以降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以阻止汽車超出預(yù)定車速。軸轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求還可以由汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)產(chǎn)生。轉(zhuǎn)矩確定模塊154接收駕駛員轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求、軸轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求和來自變速器控制模塊142 的轉(zhuǎn)矩降低請(qǐng)求。轉(zhuǎn)矩確定模塊154根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求、軸轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求和來自變速器控制模塊142的轉(zhuǎn)矩降低請(qǐng)求確定總轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求?？傓D(zhuǎn)矩請(qǐng)求可以根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求是否增大 /減小、軸轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求是否增大/減小以及變速器控制模塊142是否請(qǐng)求用于換檔的轉(zhuǎn)矩降低而改變。例如，當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求和軸轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求不變并且變速器控制模塊142請(qǐng)求用于換擋的轉(zhuǎn)矩降低時(shí)，總轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求減小的量等于用于換擋的轉(zhuǎn)矩降低。轉(zhuǎn)矩控制模塊156確定將獲得怎樣的總轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求。例如，轉(zhuǎn)矩控制模塊156可以使用節(jié)氣門108、火花塞128和燃料噴射器126中的至少一個(gè)獲得總轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求。轉(zhuǎn)矩控制模塊156可以產(chǎn)生節(jié)氣門面積值以使用節(jié)氣門108控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩控制模塊156可以產(chǎn)生燃料量值以使用燃料噴射器126控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩控制模塊156可以產(chǎn)生基本火花值以使用火花塞128控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。節(jié)氣門控制模塊158根據(jù)節(jié)氣門面積值控制節(jié)氣門108的位置。燃料控制模塊 160致動(dòng)燃料噴射器126以將這個(gè)燃料量噴入每個(gè)氣缸114中?；鸹刂颇K164致動(dòng)火花塞128以根據(jù)基本火花值點(diǎn)燃空氣/燃料混合物。具體地說，火花控制模塊164使用基本火花值和下文所述的火花調(diào)整值控制火花塞128。在發(fā)動(dòng)機(jī)102的正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，燃料控制模塊160可以控制燃料噴射器126并且節(jié)氣門控制模塊158可以控制節(jié)氣門108以維持理論空氣/燃料比。轉(zhuǎn)矩控制模塊156因此可以確定燃料量值和節(jié)氣門面積值，這些將在發(fā)動(dòng)機(jī)102的正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間得到化學(xué)計(jì)量燃燒。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求、軸轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求和變速器轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求中的至少一個(gè)降低時(shí)，轉(zhuǎn)矩控制模塊156就確定總轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求降低了。總轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求的降低在下文會(huì)稱作“總轉(zhuǎn)矩降低“。 例如，當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求和軸轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求被保持并且變速器控制模塊142請(qǐng)求用于換擋的轉(zhuǎn)矩降低時(shí)，總轉(zhuǎn)矩降低等于變速器控制模塊142請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩降低?；鸹ㄕ{(diào)整模塊162確定將獲得總轉(zhuǎn)矩降低的火花調(diào)整值。火花調(diào)整值可以是用于獲得總轉(zhuǎn)矩降低的推遲量(即點(diǎn)火延遲)。換句話說，火花調(diào)整模塊162確定加到基本火花值上的點(diǎn)火延遲量以便獲得總轉(zhuǎn)矩降低。燃燒預(yù)測(cè)模塊166根據(jù)火花調(diào)整值和火花控制模塊164所使用的基本火花值確定點(diǎn)火正時(shí)以獲得總轉(zhuǎn)矩降低。因此，可以通過把點(diǎn)火正時(shí)從基本火花值延遲等于火花調(diào)整值的量來獲得總轉(zhuǎn)矩降低。當(dāng)沒有請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩降低時(shí)，火花調(diào)整值可以是零，火花控制模塊164可以把點(diǎn)火正時(shí)維持在基本火花值?；鸹ㄕ{(diào)整模塊162可以根據(jù)使驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩關(guān)聯(lián)點(diǎn)火正時(shí)的表格和/或函數(shù)來確定加到基本火花值上的點(diǎn)火延遲量。例如，這個(gè)表格和/或函數(shù)可以根據(jù)包括但不限于每氣缸空氣、凸輪相位器位置和空氣/燃料比這些在內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)確定用于獲得總轉(zhuǎn)矩降低的點(diǎn)火延遲量。在接收新的點(diǎn)火正時(shí)值(即不同的基本火花值和/或不同的火花調(diào)整值)之后，火花控制模塊164也許能改變用于隨后發(fā)火事件的點(diǎn)火正時(shí)。因此，火花控制模塊164也許能在每個(gè)發(fā)火事件期間改變驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。過分延遲的點(diǎn)火正時(shí)會(huì)引起失火。失火會(huì)導(dǎo)致在發(fā)火事件期間沒有轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。換句話說，失火會(huì)導(dǎo)致比總轉(zhuǎn)矩降低更大的轉(zhuǎn)矩降低。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法修正燃料噴射以便得到延遲更多的點(diǎn)火正時(shí)和在發(fā)火事件期間更多的轉(zhuǎn)矩降低而不引起失火。更具體地說，當(dāng)在單噴射模式中點(diǎn)火延遲量引起失火時(shí)，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法就從單噴射模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p噴射模式。在雙噴射模式中，可以進(jìn)一步延遲點(diǎn)火正時(shí)而不引起失火，通過延遲點(diǎn)火正時(shí)的使用得到更多的轉(zhuǎn)矩降低。通常，ECM 104以單噴射模式工作。在單噴射模式中，燃料控制模塊160致動(dòng)燃料噴射器126以在每個(gè)燃燒循環(huán)噴射單脈沖的燃料到氣缸114中。例如，單脈沖的燃料可以在進(jìn)氣沖程期間噴射。在單噴射模式中，火花控制模塊164會(huì)延遲點(diǎn)火正時(shí)以便降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。然而，在單噴射模式中，過分延遲的點(diǎn)火正時(shí)(例如大于TDC后5° )會(huì)引起失火。 ECM 104從單噴射模式轉(zhuǎn)變到雙噴射模式以抑制由延遲點(diǎn)火正時(shí)所引起的失火。 具體地說，當(dāng)點(diǎn)火延遲量導(dǎo)致點(diǎn)火正時(shí)大于引起失火的預(yù)定閾值(例如TDC后5° )時(shí)，ECM 104從單噴射模式轉(zhuǎn)變到雙噴射模式。當(dāng)ECM 104以雙噴射模式工作時(shí)，燃料控制模塊160 以兩個(gè)分開的脈沖噴射這個(gè)燃料量。例如，燃料控制模塊160可以在進(jìn)氣沖程期間致動(dòng)第一部分燃料的噴射并且在壓縮沖程期間致動(dòng)第二部分燃料的噴射。在雙噴射模式中，可以比單噴射模式更進(jìn)一步地延遲點(diǎn)火正時(shí)，而不引起失火。圖3A和3B中分別示出單和雙噴射模式的示例性噴射和點(diǎn)火正時(shí)。在單噴射模式中，燃料通常在進(jìn)氣沖程期間(例如進(jìn)氣沖程的上半段)噴射。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，空氣/燃料混合物可以在壓縮沖程的下半段期間(例如TDC前多達(dá)50° )點(diǎn)火。可以延遲點(diǎn)火正時(shí)以便降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。例如，在圖3A中，把點(diǎn)火正時(shí)延遲直到TDC后5°以降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在一些實(shí)施中，TDC后5°的點(diǎn)火正時(shí)會(huì)引起單噴射模式中的失火。當(dāng)要求進(jìn)一步的轉(zhuǎn)矩降低時(shí)，可以使用圖3B所示的雙噴射進(jìn)一步地延遲點(diǎn)火正時(shí)。例如，在雙噴射模式中可以進(jìn)一步把點(diǎn)火正時(shí)延遲得比在單噴射模式中多10-30°。在圖3B中，在進(jìn)氣沖程中噴射第一部分燃料，在TDC附近噴射第二部分燃料，把點(diǎn)火正時(shí)延遲到TDC后25°。雖然圖 3B示出了在進(jìn)氣沖程中噴射第一部分燃料并且在TDC附近噴射第二部分燃料，但是可以設(shè)想其它的噴射時(shí)刻。燃料控制模塊160可以控制在雙噴射模式中每個(gè)燃燒循環(huán)噴射與單噴射模式中相同的燃料量。因此，在雙噴射模式中，燃料控制模塊160可以把燃料量值分成第一和第二噴射。例如，燃料控制模塊160可以把燃料量分成第一噴射中70%和第二噴射中30%。在單噴射模式中使用延遲噴射正時(shí)的同時(shí)會(huì)引起失火，因?yàn)樵赥DC后足夠度數(shù)之后空氣/燃料混合物在火花塞128附近可能不可充分地燃燒。在雙噴射模式期間第二噴射可以在火花塞128附近形成濃的燃料云狀物，即使使用在單噴射模式中會(huì)引起失火的延遲點(diǎn)火正時(shí)它也可以被點(diǎn)燃。雙噴射模式中點(diǎn)燃的濃的云狀物進(jìn)一步點(diǎn)燃第一噴射的燃料。 因此，在雙噴射模式中可以比在單噴射模式中更進(jìn)一步地延遲點(diǎn)火正時(shí)，在雙噴射模式中使用延遲點(diǎn)火正時(shí)得到更多的轉(zhuǎn)矩降低。回看圖2，燃燒預(yù)測(cè)模塊166根據(jù)火花調(diào)整值和當(dāng)前噴射模式確定ECM 104的噴射模式。燃料控制模塊160按照燃燒預(yù)測(cè)模塊166所確定的噴射模式噴射燃料。燃燒預(yù)測(cè)模塊166包括單噴射閾值(例如TDC后5° )和雙噴射閾值(例如TDC后 15° -35° )。單噴射閾值是表征單噴射模式中的最大點(diǎn)火延遲的點(diǎn)火正時(shí)閾值。例如，在單噴射模式中，當(dāng)點(diǎn)火正時(shí)(即基本火花值加上火花調(diào)整值)大于單噴射閾值時(shí)，可能出現(xiàn)失火。雙噴射閾值是表征雙噴射模式中的最大點(diǎn)火延遲的點(diǎn)火正時(shí)閾值。例如，在雙噴射模式中，當(dāng)點(diǎn)火正時(shí)大于雙噴射閾值時(shí)，可能出現(xiàn)失火。當(dāng)ECM 104以單噴射模式工作時(shí)，燃燒預(yù)測(cè)模塊166比較點(diǎn)火正時(shí)與單噴射閾值。 當(dāng)點(diǎn)火正時(shí)小于單噴射閾值時(shí)，燃燒預(yù)測(cè)模塊166命令燃料控制模塊160以單噴射模式致動(dòng)燃料噴射。當(dāng)點(diǎn)火正時(shí)大于單噴射閾值時(shí)，燃燒預(yù)測(cè)模塊166命令燃料控制模塊160以雙噴射模式致動(dòng)燃料噴射。當(dāng)ECM 104以雙噴射模式工作時(shí)，燃燒預(yù)測(cè)模塊166比較點(diǎn)火正時(shí)與雙噴射閾值。當(dāng)點(diǎn)火正時(shí)大于雙噴射閾值時(shí)，燃燒預(yù)測(cè)模塊166命令火花控制模塊164把點(diǎn)火延遲限制為雙噴射閾值。因此，在雙噴射模式期間，火花控制模塊164把點(diǎn)火延遲限制為雙噴射閾值以防止失火。 現(xiàn)在參照?qǐng)D4，示出了示例性燃燒預(yù)測(cè)模塊166。燃燒預(yù)測(cè)模塊166包括求和模塊 170、火花閾值確定模塊172和模式控制模塊174。求和模塊170把基本火花值加到火花調(diào)整值上。火花閾值確定模塊172確定單和雙噴射閾值。當(dāng)ECM 104以單噴射模式工作時(shí)， 模式控制模塊174把基本火花值和火花調(diào)整值的總和與單噴射閾值相比。當(dāng)基本火花值和火花調(diào)整值的總和小于單噴射閾值時(shí)，模式控制模塊174命令燃料控制模塊160以單噴射模式致動(dòng)燃料噴射。另外，模式控制模塊174命令火花控制模塊164把點(diǎn)火正時(shí)設(shè)為基本火花值和火花調(diào)整值的總和。當(dāng)總和大于單噴射閾值時(shí)，模式控制模塊174命令燃料控制模塊160以雙噴射模式致動(dòng)燃料噴射。當(dāng)ECM 104以雙噴射模式工作時(shí)，模式控制模塊174把基本火花值和火花調(diào)整值的總和與雙噴射閾值相比。當(dāng)總和小于雙噴射閾值時(shí)，模式控制模塊174命令火花控制模塊164把點(diǎn)火正時(shí)設(shè)為基本火花值和火花調(diào)整值的總和。當(dāng)總和大于雙噴射閾值時(shí)，模式控制模塊174命令火花控制模塊164把點(diǎn)火延遲限制為雙噴射閾值。因此，在雙噴射模式期間，火花控制模塊164把點(diǎn)火延遲限制為雙噴射閾值以防止失火?，F(xiàn)在參照?qǐng)D5，使用延遲點(diǎn)火正時(shí)和雙燃料噴射來降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方法從200開始。在200，ECM 104使用基本火花值以單噴射模式工作。在202，轉(zhuǎn)矩控制模塊156確定是否請(qǐng)求了驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的降低。如果為假，該方法就重復(fù)200。如果為真，該方法就繼續(xù)到204。 在204，火花調(diào)整模塊162確定火花調(diào)整值以獲得總轉(zhuǎn)矩降低。在206，燃燒預(yù)測(cè)模塊166 確定基本火花值和火花調(diào)整值的總和是否大于單噴射閾值。換句話說，在206，燃燒預(yù)測(cè)模塊166預(yù)測(cè)在單噴射模式中是否將出現(xiàn)失火。如果為假，該方法就繼續(xù)到208。如果為真， 該方法就繼續(xù)到210。在208，ECM 104保持在單噴射模式中并且火花控制模塊164使用火花調(diào)整值控制點(diǎn)火正時(shí)。在210，燃燒預(yù)測(cè)模塊166把ECM 104從單噴射模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p噴射模式。在212，燃燒預(yù)測(cè)模塊166確定基本火花值和火花調(diào)整值的總和是否大于雙噴射閾值。換句話說，在212，燃燒預(yù)測(cè)模塊166預(yù)測(cè)在雙噴射模式中是否將出現(xiàn)失火。如果為真，該方法就繼續(xù)到214。如果為假，該方法就繼續(xù)到216。在214，燃燒預(yù)測(cè)模塊166命令火花控制模塊164把點(diǎn)火延遲限制為雙噴射閾值從而不會(huì)在雙噴射模式中出現(xiàn)失火。在 216，燃料控制模塊160致動(dòng)第一部分燃料量的噴射(例如在進(jìn)氣沖程期間)。在218，燃料控制模塊160致動(dòng)第二部分燃料量的噴射(例如在壓縮沖程期間)。在220，火花控制模塊164 使用延遲了火花調(diào)整值的基本火花值來控制第一和第二燃料量的點(diǎn)火。能夠以多種形式實(shí)施本發(fā)明的寬泛教導(dǎo)。因此，雖然本發(fā)明包括特定例子，但是本發(fā)明的真實(shí)范圍不會(huì)由此受到限制，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員在研究附圖、說明書和下列權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上，將很明顯得到其它改型。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)矩控制模塊，其設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩并且確定加到所述點(diǎn)火正時(shí)上的延遲量來使所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩；燃燒預(yù)測(cè)模塊，其預(yù)測(cè)當(dāng)所述延遲量加到所述點(diǎn)火正時(shí)上時(shí)單噴射燃料是否將在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒；和燃料控制模塊，其在所述燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)所述單燃料噴射不會(huì)燃燒時(shí)致動(dòng)多個(gè)分開的燃料噴射到所述氣缸中。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)矩控制模塊根據(jù)使驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩關(guān)聯(lián)點(diǎn)火正時(shí)的函數(shù)和表格中的一種來確定所述延遲量。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)矩控制模塊根據(jù)每氣缸空氣值和空氣/燃料比中的一個(gè)來確定所述延遲量。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于根據(jù)換檔、牽引控制系統(tǒng)、制動(dòng)管理請(qǐng)求和駕駛員輸入中的一個(gè)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩降低請(qǐng)求。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述點(diǎn)火正時(shí)與所述延遲量的總和小于預(yù)定點(diǎn)火正時(shí)閾值時(shí)，所述燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)所述單燃料噴射將燃燒。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述點(diǎn)火正時(shí)與所述延遲量的總和大于所述預(yù)定點(diǎn)火正時(shí)閾值時(shí)，所述燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)所述單燃料噴射將不會(huì)燃燒。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在進(jìn)氣沖程期間所述燃料控制模塊致動(dòng)所述多個(gè)分開的噴射中的第一噴射，并且其中，在壓縮沖程期間所述燃料控制模塊致動(dòng)所述多個(gè)分開的噴射中的第二噴射。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述第一噴射包括比所述第二噴射更大的燃料量。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述單噴射中噴射的燃料量等于所述多個(gè)分開的噴射中噴射的燃料量。
10.一種方法，包括設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩；確定加到所述點(diǎn)火正時(shí)上的延遲量來使所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩；當(dāng)所述延遲量加到所述點(diǎn)火正時(shí)上時(shí)預(yù)測(cè)單噴射燃料是否將在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒；以及當(dāng)所述單燃料噴射將不會(huì)燃燒時(shí)致動(dòng)多個(gè)分開的燃料噴射到所述氣缸中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)矩降低的雙噴射。具體地，一種系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)矩控制模塊、燃燒預(yù)測(cè)模塊和燃料控制模塊。該轉(zhuǎn)矩控制模塊設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩并且確定加到點(diǎn)火正時(shí)上的延遲量來把驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩。該燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)當(dāng)延遲量加到點(diǎn)火正時(shí)上時(shí)單燃料噴射是否將在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒。當(dāng)該燃燒預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)單燃料噴射不會(huì)燃燒時(shí)，該燃料控制模塊致動(dòng)多個(gè)分開的燃料噴射到氣缸中。
文檔編號(hào)F02D43/00GK102220917SQ20111009229
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者M. 圭迪 J., 普魯斯基 M. 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司