控制發(fā)動(dòng)機(jī)在水泵開啟或關(guān)閉時(shí)的扭矩輸出的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及控制發(fā)動(dòng)機(jī)在水泵開啟或關(guān)閉時(shí)的扭矩輸出的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本公開的原理的系統(tǒng)包括泵控制模塊、致動(dòng)器控制模塊和扭矩儲(chǔ)備模塊。泵控制模塊在開啟和關(guān)閉之間切換水泵。當(dāng)水泵開啟時(shí)，水泵將冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)。致動(dòng)器控制模塊基于第一扭矩請求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的第一致動(dòng)器并且基于第二扭矩請求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的第二致動(dòng)器。扭矩儲(chǔ)備模塊基于當(dāng)水泵開啟或關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化而在水泵開啟或關(guān)閉之前調(diào)整扭矩儲(chǔ)備。扭矩儲(chǔ)備是在第一扭矩請求和第二扭矩請求之間的差值。
【專利說明】控制發(fā)動(dòng)機(jī)在水泵開啟或關(guān)閉時(shí)的扭矩輸出的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及用于在聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵開啟或關(guān)閉時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在此提供的【背景技術(shù)】描述用于總體上介紹本公開的背景。目前署名的發(fā)明人的工作就其在該背景部分中描述的程度以及在其描述在提交時(shí)不會(huì)以其它方式被認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)的方面，既不明確地也不隱含地認(rèn)為是破壞本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)水泵通常是將冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)以冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的皮帶驅(qū)動(dòng)的離心泵。冷卻劑通過位于泵的中心附近的入口接收，并且在泵中的葉輪將冷卻劑壓出到泵的外部。冷卻劑從散熱器接收，并且離開泵的冷卻劑在返回到散熱器之前流過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和氣缸
至JHL ο
[0004]在常規(guī)的水泵中，葉輪始終與皮帶驅(qū)動(dòng)的皮帶輪接合。因此，任何時(shí)候當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，泵將冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)。相比之下，可切換的水泵包括離合器，該離合器接合和脫離葉輪以分別開啟和關(guān)閉泵。泵可關(guān)閉以減少在啟動(dòng)時(shí)預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)所需的時(shí)間和/或提高燃料效率，并且泵可開啟以冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]根據(jù)本公開的原理的系統(tǒng)包括泵控制模塊、致動(dòng)器控制模塊和扭矩儲(chǔ)備模塊。泵控制模塊在開啟和關(guān)閉之間切換水泵。當(dāng)水泵開啟時(shí)，水泵將冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)。致動(dòng)器控制模塊基于第一扭矩請求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的第一致動(dòng)器并且基于第二扭矩請求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的第二致動(dòng)器。扭矩儲(chǔ)備模塊基于當(dāng)水泵開啟或關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化而在水泵開啟或關(guān)閉之前調(diào)整扭矩儲(chǔ)備。扭矩儲(chǔ)備是在第一扭矩請求和第二扭矩請求之間的差值。
[0006]本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。
[0007]1.一種系統(tǒng)，包括:
泵控制模塊，其在開啟和關(guān)閉之間切換水泵，其中所述水泵在所述水泵開啟時(shí)將冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)；
致動(dòng)器控制模塊，其基于第一扭矩請求控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第一致動(dòng)器并且基于第二扭矩請求控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第二致動(dòng)器；以及
扭矩儲(chǔ)備模塊，其基于當(dāng)所述水泵開啟或關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的變化而在所述水泵開啟或關(guān)閉之前調(diào)整扭矩儲(chǔ)備，其中所述扭矩儲(chǔ)備是在所述第一扭矩請求和所述第二扭矩請求之間的差值。
[0008]2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中所述扭矩儲(chǔ)備模塊在所述水泵開啟之前增加所述扭矩儲(chǔ)備，并且所述致動(dòng)器控制模塊調(diào)整所述第二致動(dòng)器以防止在所述水泵開啟時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)速度減小。
[0009]3.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中所述扭矩儲(chǔ)備模塊在所述水泵關(guān)閉之前減小所述扭矩儲(chǔ)備，并且所述致動(dòng)器控制模塊調(diào)整所述第二致動(dòng)器以防止在所述水泵關(guān)閉時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)速度增加。
[0010]4.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中所述扭矩儲(chǔ)備模塊在第一時(shí)間調(diào)整所述扭矩儲(chǔ)備，并且所述泵控制模塊在所述第一時(shí)間之后的第二時(shí)間開啟或關(guān)閉所述水泵。
[0011]5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的系統(tǒng)，還包括基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度確定在所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的時(shí)期的儲(chǔ)備確定模塊。
[0012]6.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng),還包括負(fù)載確定模塊,所述負(fù)載確定模塊基于與接合所述水泵的離合器相關(guān)聯(lián)的泵負(fù)載和與啟用所述離合器相關(guān)聯(lián)的交流發(fā)電機(jī)負(fù)載來確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化。
[0013]7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的系統(tǒng)，其中所述致動(dòng)器控制模塊調(diào)整所述第二致動(dòng)器以補(bǔ)償當(dāng)所述水泵開啟時(shí)所述泵負(fù)載中的變化。
[0014]8.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，還包括儲(chǔ)備確定模塊，所述儲(chǔ)備確定模塊基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化和發(fā)動(dòng)機(jī)速度來確定所述扭矩儲(chǔ)備被調(diào)整的量。
[0015]9.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中所述第一致動(dòng)器包括節(jié)流閥，并且所述第二致動(dòng)器包括火花塞。
[0016]10.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中所述第一致動(dòng)器包括增壓裝置和排氣再循環(huán)(EGR)閥中的至少一個(gè)，并且所述第二致動(dòng)器包括燃料噴射器。
[0017]11.一種方法，包括:
在開啟和關(guān)閉之間切換水泵，其中所述水泵在所述水泵開啟時(shí)將冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動(dòng)
機(jī)；
基于第一扭矩請求控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第一致動(dòng)器并且基于第二扭矩請求控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第二致動(dòng)器；以及
基于當(dāng)所述水泵開啟或關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的變化而在所述水泵開啟或關(guān)閉之前調(diào)整扭矩儲(chǔ)備，其中所述扭矩儲(chǔ)備是在所述第一扭矩請求和所述第二扭矩請求之間的差值。
[0018]12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，還包括在所述水泵開啟之前增加所述扭矩儲(chǔ)備和調(diào)整所述第二致動(dòng)器以防止在所述水泵開啟時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)速度中的減小。
[0019]13.根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，還包括在所述水泵關(guān)閉之前減小所述扭矩儲(chǔ)備和調(diào)整所述第二致動(dòng)器以防止在所述水泵關(guān)閉時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)速度中的增加。
[0020]14.根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，還包括在第一時(shí)間調(diào)整所述扭矩儲(chǔ)備和在所述第一時(shí)間之后的第二時(shí)間開啟或關(guān)閉所述水泵。
[0021]15.根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法，還包括基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度確定在所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的時(shí)期。
[0022]16.根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，還包括基于與接合所述水泵的離合器相關(guān)聯(lián)的泵負(fù)載和與啟用所述離合器相關(guān)聯(lián)的交流發(fā)電機(jī)負(fù)載來確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化。
[0023]17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，還包括調(diào)整所述第二致動(dòng)器以補(bǔ)償當(dāng)所述水泵開啟時(shí)所述泵負(fù)載中的變化。
[0024]18.根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，還包括基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化和發(fā)動(dòng)機(jī)速度來確定所述扭矩儲(chǔ)備被調(diào)整的量。[0025]19.根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，其中所述第一致動(dòng)器包括節(jié)流閥，并且所述第二致動(dòng)器包括火花塞。
[0026]20.根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，其中所述第一致動(dòng)器包括增壓裝置和排氣再循環(huán)(EGR)閥中的至少一個(gè)，并且所述第二致動(dòng)器包括燃料噴射器。
[0027]本公開進(jìn)一步的適用范圍將通過下文提供的詳細(xì)描述而變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解，詳細(xì)描述和具體示例僅意圖用于舉例說明，而并非意圖限制本公開的范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]通過詳細(xì)描述和附圖將會(huì)更全面地理解本公開，附圖中:
圖1是根據(jù)本公開的原理的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的功能框圖；
圖2和圖3是根據(jù)本公開的原理的示例性控制系統(tǒng)的功能框圖；
圖4是示出根據(jù)本公開的原理的示例控制方法的流程圖；以及 圖5是示出根據(jù)本公開的原理的示例性控制信號和示例性傳感器信號的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]控制系統(tǒng)和方法可基于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻需求開啟或關(guān)閉水泵。水泵可開啟以冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)。水泵可關(guān)閉以減少在啟動(dòng)時(shí)預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)所需的時(shí)間和/或提高燃料效率。當(dāng)水泵開啟時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的速度可能會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加而減小。當(dāng)水泵關(guān)閉時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)速度可能會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載減小而增加。
[0030]根據(jù)本公開的原理的控制系統(tǒng)和方法在水泵開啟或關(guān)閉時(shí)使用快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出以補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的所得變化。這防止當(dāng)水泵開啟或關(guān)閉時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)速度的急劇變化。使用快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器而不是慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出避免了與調(diào)整慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的延遲。
[0031]慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可基于預(yù)測扭矩請求來控制，而快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可基于即時(shí)扭曲請求來控制。在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中，火花塞可以是快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器，而節(jié)流閥可以是慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。在壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料噴射器可以是快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器，而諸如增壓裝置和排氣再循環(huán)(EGR)閥門的影響進(jìn)氣流量的致動(dòng)器可以是慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。
[0032]扭矩儲(chǔ)備在水泵開啟或關(guān)閉之前被調(diào)整，以便可以使用快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。扭矩儲(chǔ)備是在預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求之間的差值。扭矩儲(chǔ)備可以在水泵開啟之前增加。于是，當(dāng)水泵開啟時(shí)，快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可被調(diào)整以防止發(fā)動(dòng)機(jī)速度因開啟水泵而減小。扭矩儲(chǔ)備可在水泵關(guān)閉之前減小。于是，當(dāng)水泵關(guān)閉時(shí)，快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可被調(diào)整以防止發(fā)動(dòng)機(jī)速度因關(guān)閉水泵而增加。
[0033]現(xiàn)在參看圖1，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的示例性實(shí)施包括發(fā)動(dòng)機(jī)102。發(fā)動(dòng)機(jī)102燃燒空氣燃料混合物以基于來自駕駛員輸入模塊104的駕駛員輸入產(chǎn)生用于車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩?？諝馔ㄟ^進(jìn)氣系統(tǒng)108吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102中。進(jìn)氣系統(tǒng)108包括進(jìn)氣歧管110和節(jié)流閥112。在一個(gè)示例中，節(jié)流閥112包括具有可旋轉(zhuǎn)葉片的蝶閥。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM) 114控制節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116，節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116調(diào)節(jié)節(jié)流閥112的開度，以控制吸入進(jìn)氣歧管110的空氣的量。
[0034]來自進(jìn)氣歧管110的空氣被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102的氣缸中。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括多個(gè)氣缸，但為了說明目的，示出單個(gè)代表性氣缸118。僅僅是舉例，發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)和/或12個(gè)氣缸。ECM 114可停用氣缸中的一些，這可以在某些發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件下改善燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0035]發(fā)動(dòng)機(jī)102可使用四沖程循環(huán)來操作。以下描述的四個(gè)沖程被稱為進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程和排氣沖程。在曲軸(未示出)的每周旋轉(zhuǎn)期間，在氣缸118內(nèi)進(jìn)行四個(gè)沖程中的兩個(gè)。因此，氣缸118經(jīng)歷所有四個(gè)沖程需要曲軸旋轉(zhuǎn)兩周。
[0036]在進(jìn)氣沖程期間，來自進(jìn)氣歧管110的空氣通過進(jìn)氣閥122被吸入氣缸118中。ECM 114控制燃料致動(dòng)器模塊124，該模塊調(diào)節(jié)燃料噴射以實(shí)現(xiàn)期望的空燃比。燃料可以在中央位置處或多個(gè)位置處(例如，在每個(gè)氣缸118的進(jìn)氣閥122附近)噴入進(jìn)氣歧管110中。在各種實(shí)施中，燃料可以直接嗔入氣缸中或嗔入與氣缸相關(guān)聯(lián)的混合室中。燃料致動(dòng)器模塊124可以停止向停用的氣缸噴射燃料。
[0037]噴射的燃料在氣缸118中與空氣混合并產(chǎn)生空氣燃料混合物。在壓縮沖程期間，氣缸118內(nèi)的活塞(未示出)壓縮空氣燃料混合物。發(fā)動(dòng)機(jī)102可以是壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，在這種情況下，在氣缸118中的壓縮點(diǎn)燃空氣燃料混合物。備選地，發(fā)動(dòng)機(jī)102可以是火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，在這種情況下，火花致動(dòng)器模塊126基于來自ECM 114的信號激勵(lì)氣缸118中的火花塞128。繼而，火花塞128生成點(diǎn)燃空氣燃料混合物的火花?？上鄬τ诨钊幱谄浞Q為上止點(diǎn)(TDC)的最高位置時(shí)的時(shí)間來指定火花的正時(shí)。
[0038]火花致動(dòng)器模塊126可由指定在TDC之前或之后多遠(yuǎn)處的正時(shí)信號控制以生成火花。由于活塞位置與曲軸旋轉(zhuǎn)直接相關(guān)，火花致動(dòng)器模塊126的操作可以與曲軸角度同步。在各種實(shí)施中，火花致動(dòng)器模塊126可以停止向停用的氣缸提供火花。
[0039]生成火花可被稱為點(diǎn)火事件?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊126可具有為每個(gè)點(diǎn)火事件改變火花正時(shí)的能力。當(dāng)火花正時(shí)信號在上一點(diǎn)火事件和下一點(diǎn)火事件之間改變時(shí)，火花致動(dòng)器模塊126甚至可能能夠改變下一點(diǎn)火事件的火花正時(shí)。在各種實(shí)施中，發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括多個(gè)氣缸，并且對于發(fā)動(dòng)機(jī)102中的所有氣缸來說，火花致動(dòng)器模塊126可將火花正時(shí)相對于TDC改變相同量。
[0040]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，從而驅(qū)動(dòng)曲柄軸。燃燒沖程可被定義為在活塞到達(dá)TDC和活塞返回到下止點(diǎn)(BDC)的時(shí)間之間的時(shí)間。
[0041]在排氣沖程期間，活塞開始從BDC向上移動(dòng)并且通過排氣閥130排出燃燒的副產(chǎn)物。燃燒副產(chǎn)物經(jīng)由排氣系統(tǒng)134從車輛排出。
[0042]發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻系統(tǒng)136包括散熱器138和水泵140。散熱器138冷卻流過散熱器138的冷卻劑。水泵140為可切換的水泵，其在水泵140開啟時(shí)將冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)102和散熱器138。冷卻劑從散熱器138流至水泵140并且通過入口軟管142從水泵140流至發(fā)動(dòng)機(jī)102。冷卻劑通過出口軟管144從發(fā)動(dòng)機(jī)102流回到散熱器120。泵致動(dòng)器模塊146基于接收自ECM 114的指令開啟或關(guān)閉水泵140。
[0043]在一個(gè)示例中，水泵140為電動(dòng)泵。在另一示例中，水泵140為包括葉輪和離合器的離心泵，離合器選擇性地接合葉輪與由連接到曲軸的皮帶驅(qū)動(dòng)的皮帶輪。離合器分別在水泵140開啟和關(guān)閉時(shí)接合葉輪與皮帶輪和使葉輪脫離皮帶輪。冷卻劑可通過位于水泵140的中心附近的入口進(jìn)入水泵140，并且葉輪可將冷卻劑徑向向外擠出到位于水泵140外部的出口。[0044]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可包括向進(jìn)氣歧管110提供加壓空氣的增壓裝置。例如，圖1示出包括由流過排氣系統(tǒng)134的熱排氣提供動(dòng)力的熱渦輪160-1的渦輪增壓器。渦輪增壓器還包括冷空氣壓縮機(jī)160-2，其由渦輪160-1驅(qū)動(dòng)并且壓縮通入節(jié)流閥112的空氣。在各種實(shí)施中，由曲軸驅(qū)動(dòng)的增壓器(未示出)可以壓縮來自節(jié)流閥112的空氣并將壓縮空氣輸送至進(jìn)氣歧管110。
[0045]廢氣門162打開以允許排氣繞過渦輪160-1，從而減少渦輪增壓器的增壓(或進(jìn)氣壓縮量)。ECM 114可經(jīng)由增壓致動(dòng)器模塊164控制渦輪增壓器。增壓致動(dòng)器模塊164可通過控制廢氣門162的位置來調(diào)節(jié)渦輪增壓器的增壓。在各種實(shí)施中，可由增壓致動(dòng)器模塊164控制多個(gè)渦輪增壓器。渦輪增壓器可具有變化的幾何形狀，這可由增壓致動(dòng)器模塊164來控制。
[0046]中間冷卻器(未不出)可消耗包含在壓縮的空氣充氣中的一些熱量，該熱量在空氣被壓縮時(shí)產(chǎn)生。壓縮空氣充氣也可從排氣系統(tǒng)134的部件吸收熱量。雖然為了說明而示出為單獨(dú)的，但渦輪160-1和壓縮機(jī)160-2可附接到彼此，從而使進(jìn)氣緊鄰熱排氣。
[0047]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可包括排氣再循環(huán)(EGR)閥170，該閥門將排氣選擇性地重新導(dǎo)向回進(jìn)氣歧管110。EGR閥170可位于渦輪增壓器的渦輪160-1的上游。EGR閥170可由EGR致動(dòng)器模塊172控制。
[0048]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可使用RPM傳感器180測量以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)計(jì)的曲軸速度?？墒褂冒l(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)傳感器182測量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度。ECT傳感器182可位于發(fā)動(dòng)機(jī)102內(nèi)或冷卻劑循環(huán)通過的其它位置，例如散熱器(未示出)。
[0049]可使用歧管絕對壓力(MAP)傳感器184測量進(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力。在各種實(shí)施中，可測量發(fā)動(dòng)機(jī)真空，其為環(huán)境空氣壓力與進(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力之間的差值。可使用空氣質(zhì)量流量(MAF)傳感器186測量流入進(jìn)氣歧管110中的空氣的質(zhì)量流量。在各種實(shí)施中，MAF傳感器186可位于也包括節(jié)流閥112的外殼中。
[0050]節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116可使用一個(gè)或多個(gè)節(jié)流閥位置傳感器(TPS) 190來監(jiān)測節(jié)流閥112的位置?？墒褂眠M(jìn)氣溫度(IAT)傳感器192測量吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102的環(huán)境空氣的溫度。ECM 114可使用來自傳感器的信號來為發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100做出控制決策。
[0051]ECM 114可與變速器控制模塊194通信以協(xié)調(diào)變速器(未示出)中的換檔。例如，ECM 114可以在換檔期間減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。ECM 114可與混合控制模塊196通信以協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)102和電動(dòng)馬達(dá)198的操作。
[0052]電動(dòng)馬達(dá)198也可充當(dāng)發(fā)電機(jī)，并可用來產(chǎn)生電能以便由車輛的電氣系統(tǒng)使用和/或儲(chǔ)存在電池中。在各種實(shí)施中，ECM 114、變速器控制模塊194和混合控制模塊196的各種功能可以一體化到一個(gè)或多個(gè)模塊中。
[0053]改變發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的每個(gè)系統(tǒng)可被稱為接收致動(dòng)器值的致動(dòng)器。例如，節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116可被稱為致動(dòng)器，并且節(jié)流閥打開面積可被稱為致動(dòng)器值。在圖1的示例中，節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116通過調(diào)整節(jié)流閥112的葉片的角度來實(shí)現(xiàn)節(jié)流閥的打開面積。
[0054]相似地，火花致動(dòng)器模塊126可被稱為致動(dòng)器，同時(shí)對應(yīng)的致動(dòng)器值可以是相對于氣缸TDC的火花提前量。其它致動(dòng)器可包括燃料致動(dòng)器模塊124、增壓致動(dòng)器模塊164和EGR致動(dòng)器模塊172。對于這些致動(dòng)器來說，致動(dòng)器值可分別對應(yīng)于燃料供給速度、增壓壓力和EGR閥打開面積。ECM 114可控制致動(dòng)器值，以便使發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生期望的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。
[0055]現(xiàn)在參看圖2，ECM 114的示例性實(shí)施包括駕駛員扭矩模塊202。駕駛員扭矩模塊202可基于來自駕駛員輸入模塊104的駕駛員輸入來確定駕駛員扭矩請求。駕駛員輸入可基于加速器踏板的位置。駕駛員輸入也可基于來自巡航控制系統(tǒng)的輸入，該系統(tǒng)可以是改變車輛速度以保持預(yù)定行車間距的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)。駕駛員扭矩模塊202可存儲(chǔ)加速器踏板位置與期望扭矩的一個(gè)或多個(gè)映射并可基于映射中選定的一個(gè)來確定駕駛員扭矩請求。
[0056]輪軸扭矩仲裁模塊204在來自駕駛員扭矩模塊202的駕駛員扭矩請求和其它輪軸扭矩請求之間進(jìn)行仲裁。輪軸扭矩(車輪處的扭矩)可由包括發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)馬達(dá)的各種源產(chǎn)生。扭矩請求可包括絕對扭矩請求以及相對扭矩請求和斜坡請求。僅僅是舉例,斜坡請求可包括將扭矩斜坡下降至最小發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉扭矩或使扭矩從最小發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉扭矩斜坡上升的請求。相對扭矩請求可包括臨時(shí)或持續(xù)的扭矩減小或增加。
[0057]輪軸扭矩請求可包括檢測到正向車輪打滑時(shí)由牽引控制系統(tǒng)請求的扭矩減小。正向車輪打滑發(fā)生在輪軸扭矩克服車輪與路面之間的摩擦并且車輪開始抵靠路面打滑的時(shí)候。輪軸扭矩請求還可包括扭矩增加請求以抵消負(fù)向車輪打滑，這種情況下，因?yàn)檩嗇S扭矩為負(fù)，車輛的輪胎相對于路面打滑。
[0058]輪軸扭矩請求還可包括制動(dòng)管理請求和車輛超速扭矩請求。制動(dòng)管理請求可在車輛停止時(shí)減小輪軸扭矩以確保輪軸扭矩不超過制動(dòng)能力而固定住車輛。車輛超速扭矩請求可減小輪軸扭矩以防止車輛超過預(yù)定速度。輪軸扭矩請求還可通過車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)產(chǎn)生。
[0059]輪軸扭矩仲裁模塊204基于在接收的扭矩請求之間的仲裁結(jié)果來輸出預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求。如下所述，來自輪軸扭矩仲裁模塊204的預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求在用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的致動(dòng)器之前可選擇性地由ECM 114的其它模塊調(diào)整。
[0060]一般而言，即時(shí)扭矩請求是當(dāng)前所需輪軸扭矩的量，而預(yù)測扭矩請求是在臨時(shí)通知時(shí)可能需要的輪軸扭矩的量。ECM 114因此控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100以產(chǎn)生等于即時(shí)扭矩請求的輪軸扭矩。然而，致動(dòng)器值的不同組合可導(dǎo)致相同的輪軸扭矩。ECM 114可因此調(diào)整致動(dòng)器值以允許較快地轉(zhuǎn)變到預(yù)測扭矩請求，同時(shí)使輪軸扭矩仍保持在即時(shí)扭矩請求。
[0061]在各種實(shí)施中，預(yù)測扭矩請求可基于駕駛員扭矩請求。即時(shí)扭矩請求可小于預(yù)測扭矩請求，例如當(dāng)駕駛員扭矩請求正引起車輪在冰面上滑動(dòng)時(shí)。在這種情況下，牽引力控制系統(tǒng)(未示出)可通過即時(shí)扭矩請求來請求減小，并且ECM 114將由發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100產(chǎn)生的扭矩減小到即時(shí)扭矩請求。然而，ECM 114控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100，使得一旦車輪停止滑動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可迅速地重新開始產(chǎn)生預(yù)測扭矩請求。
[0062]一般而言，在即時(shí)扭矩請求和更高的預(yù)測扭矩請求之間的差值可被稱為扭矩儲(chǔ)備。扭矩儲(chǔ)備可表示發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可以最小延遲開始產(chǎn)生的額外的扭矩的量。快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器用來增加或減小當(dāng)前輪軸扭矩。如下文更詳細(xì)描述的，快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器相對于慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器而定義。
[0063]在各種實(shí)施中，快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器能夠在一個(gè)范圍內(nèi)改變輪軸轉(zhuǎn)矩，其中，該范圍是由慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器建立的。在這樣的實(shí)施中，范圍的上限是預(yù)測扭矩請求，而該范圍的下限由快速致動(dòng)器的扭矩容量限制。僅僅是舉例，快速致動(dòng)器可以僅僅能夠?qū)⑤嗇S扭矩減小第一量，其中，該第一量是對快速致動(dòng)器的扭矩容量的量度。第一量可基于由慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器設(shè)置的發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件而變化。當(dāng)即時(shí)扭矩請求在該范圍內(nèi)時(shí)，快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可被設(shè)置以使輪軸扭矩等于即時(shí)扭矩請求。當(dāng)ECM 114請求輸出預(yù)測扭矩請求時(shí)，快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可被控制以將輪軸扭矩改變至范圍的上限，即預(yù)測扭矩請求。
[0064]一般而言，當(dāng)與慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器相比時(shí)，快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可以更快速地改變輪軸扭矩。慢速致動(dòng)器可以比快速致動(dòng)器所做的更慢地響應(yīng)于其相應(yīng)的致動(dòng)器值變化。例如，慢速致動(dòng)器可包括機(jī)械部件，該部件需要時(shí)間響應(yīng)于致動(dòng)器值的變化從一位置移動(dòng)至另一位置。慢速致動(dòng)器還可由一旦慢速致動(dòng)器開始實(shí)施變化的致動(dòng)器值時(shí)輪軸扭矩開始變化所花費(fèi)的時(shí)間量來表征。通常，慢速致動(dòng)器的這個(gè)時(shí)間量將長于快速致動(dòng)器的。此外，即使在開始變化之后，輪軸扭矩也可能花費(fèi)更長時(shí)間以完全響應(yīng)慢速致動(dòng)器的變化。
[0065]僅僅是舉例，如果將快速致動(dòng)器設(shè)置成適當(dāng)?shù)闹?，ECM 114可以將慢速致動(dòng)器的致動(dòng)器值設(shè)置為將使發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100能夠產(chǎn)生預(yù)測扭矩請求的值。同時(shí)，ECM 114可以將快速致動(dòng)器的致動(dòng)器值設(shè)置為在給定慢速致動(dòng)器值的情況下促使發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100產(chǎn)生即時(shí)扭矩請求而不是預(yù)測扭矩請求的值。
[0066]快速致動(dòng)器值因此促使發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100產(chǎn)生即時(shí)扭矩請求。當(dāng)ECM 114決定將輪軸扭矩從即時(shí)扭矩請求轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)測扭矩請求時(shí)，ECM 114將把一個(gè)或多個(gè)快速致動(dòng)器的致動(dòng)器值改變?yōu)閷?yīng)于預(yù)測扭矩請求的值。因?yàn)橐呀?jīng)基于預(yù)測扭矩請求設(shè)置了慢速致動(dòng)器值，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100能夠在僅僅由快速致動(dòng)器施加的延遲之后產(chǎn)生預(yù)測扭矩請求。換言之，避免了使用慢速致動(dòng)器改變輪軸扭矩而產(chǎn)生的更長的延遲。
[0067]僅僅是舉例，當(dāng)預(yù)測扭矩請求等于駕駛員扭矩請求時(shí)，可在由于臨時(shí)扭矩減小請求導(dǎo)致即時(shí)扭矩請求小于駕駛員扭矩請求時(shí)產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備。備選地，可在保持即時(shí)扭矩請求處于駕駛員扭矩請求的同時(shí),通過將預(yù)測扭矩請求增加到駕駛員扭矩請求之上來產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備。得到的扭矩儲(chǔ)備可吸收所要求的輪軸扭矩中的突然增加。僅僅是舉例，可通過增加即時(shí)扭矩請求來平衡來自空調(diào)器或動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵的突然負(fù)載。如果即時(shí)扭矩請求中的增加小于扭矩儲(chǔ)備，則通過使用快速致動(dòng)器來快速產(chǎn)生增加。然后，還可以增加預(yù)測扭矩請求以重新建立先前的扭矩儲(chǔ)備。
[0068]使用扭矩儲(chǔ)備的另一個(gè)示例是減小緩慢的致動(dòng)器值的波動(dòng)。由于其相對慢的速度，改變緩慢的致動(dòng)器值可能產(chǎn)生控制不穩(wěn)定性。此外，緩慢的致動(dòng)器可包括機(jī)械部件，該機(jī)械部件可能在頻繁移動(dòng)時(shí)吸收更多功率和/或更迅速地磨損。產(chǎn)生足夠的扭矩儲(chǔ)備允許通過經(jīng)由即時(shí)扭矩請求改變快速致動(dòng)器并同時(shí)保持慢速致動(dòng)器的值來實(shí)現(xiàn)所需扭矩的變化。例如，為了保持給定的空轉(zhuǎn)速度，即時(shí)扭矩請求可在一定范圍內(nèi)改變。如果預(yù)測扭矩請求被設(shè)為高于此范圍的水平，則可以使用快速致動(dòng)器來進(jìn)行保持空轉(zhuǎn)速度的即時(shí)扭矩請求中的改變，而不需要調(diào)整慢速致動(dòng)器。
[0069]僅僅是舉例，在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中，火花正時(shí)可以是快速致動(dòng)器值，而節(jié)流閥打開面積可以是慢速致動(dòng)器值?；鸹c(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過施加火花而燃燒包括例如汽油和乙醇的燃料。相比之下，在壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料流量可以是快速致動(dòng)器值，而增壓壓力和EGR閥門打開面積可以是慢速致動(dòng)器值。
[0070]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)102為火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，火花致動(dòng)器模塊126可以是快速致動(dòng)器，并且節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116可以是慢速致動(dòng)器。在接收新的致動(dòng)器值之后，火花致動(dòng)器模塊126也許能改變后面的點(diǎn)火事件的火花正時(shí)。當(dāng)點(diǎn)火事件的火花正時(shí)(也稱為火花提前)被設(shè)為標(biāo)定值時(shí)，可以在緊接在點(diǎn)火事件之后的燃燒沖程中產(chǎn)生最大扭矩。然而，偏離標(biāo)定值的火花提前可以減小在燃燒沖程中產(chǎn)生的扭矩的量。因此，一發(fā)生下一點(diǎn)火事件，火花致動(dòng)器模塊126也許就能通過改變火花提前改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。僅僅是舉例，在車輛設(shè)計(jì)的標(biāo)定階段期間可以確定對應(yīng)于不同的發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件的火花提前的表，并且基于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件從表中選擇標(biāo)定值。
[0071]相比之下，節(jié)流閥打開面積的變化花費(fèi)更長時(shí)間以影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116通過調(diào)整節(jié)流閥112的葉片的角度來改變節(jié)流閥打開面積。因此，一旦接收新的致動(dòng)器值，那么當(dāng)節(jié)流閥112基于新的致動(dòng)器值從其前一位置移動(dòng)到新位置時(shí)就存在機(jī)械延遲。此外，基于節(jié)流閥開度的空氣流變化經(jīng)受進(jìn)氣歧管110中的空氣傳輸延遲。此夕卜，沒有隨著發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的增加而實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣歧管110中增加的空氣流，直到氣缸118在下一進(jìn)氣沖程接收額外空氣、壓縮該額外空氣并且開始燃燒沖程。
[0072]使用這些致動(dòng)器作為例子，能夠通過將節(jié)流閥打開面積設(shè)置為將允許發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生預(yù)測扭矩請求的值來形成扭矩儲(chǔ)備。同時(shí)，可基于小于預(yù)測扭矩請求的即時(shí)扭矩請求設(shè)置火花正時(shí)。雖然節(jié)流閥打開面積為發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生足夠的空氣流以產(chǎn)生預(yù)測扭矩請求，但基于即時(shí)扭矩請求來延遲火花正時(shí)(這減小扭矩)。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩將因此等于即時(shí)扭矩請求。
[0073]當(dāng)需要額外的扭矩時(shí)，例如當(dāng)空調(diào)壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)，或者當(dāng)牽引控制系統(tǒng)確定車輪打滑已結(jié)束時(shí)，可基于預(yù)測扭矩請求設(shè)置火花正時(shí)。通過后面的點(diǎn)火事件，火花致動(dòng)器模塊126可以使火花提前返回至標(biāo)定值，這允許發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生用已經(jīng)提供的空氣流能夠獲得的全部發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩可因此被快速增加至預(yù)測扭矩請求，而不經(jīng)歷由改變節(jié)流閥打開面積帶來的延遲。
[0074]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)102為壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，燃料致動(dòng)器模塊124可以是快速致動(dòng)器，并且節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116和增壓致動(dòng)器模塊164可以是排放致動(dòng)器。這樣，可基于即時(shí)扭矩請求設(shè)置燃料質(zhì)量，并且可以基于預(yù)測扭矩請求設(shè)置節(jié)流閥打開面積和增壓。節(jié)流閥打開面積可產(chǎn)生比滿足預(yù)測扭矩請求所需的更多的空氣流。產(chǎn)生的空氣流又可多于噴射燃料的完全燃燒所需的，使得空燃比通常為稀的并且空氣流的變化不影響發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩將因此等于即時(shí)扭矩請求并且可通過調(diào)整燃料流量而增加或減小。
[0075]可基于預(yù)測扭矩請求控制節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116、增壓致動(dòng)器模塊164和EGR致動(dòng)器模塊172以控制排放和最小化渦輪滯后。節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116可形成真空以通過EGR閥170抽出排氣并且將其引入進(jìn)氣歧管110中。
[0076]輪軸扭矩仲裁模塊204可將預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求輸出到推進(jìn)扭矩仲裁模塊206。在各種實(shí)施中，輪軸扭矩仲裁模塊204可將預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求輸出到混合優(yōu)化模塊208?；旌蟽?yōu)化模塊208確定應(yīng)該由發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生的扭矩的大小和應(yīng)該由電動(dòng)馬達(dá)198產(chǎn)生的扭矩的大小?；旌蟽?yōu)化模塊208接著分別將修改后的預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求輸出至推進(jìn)扭矩仲裁模塊206。在各種實(shí)施中，混合優(yōu)化模塊208可在混合控制豐吳塊196中執(zhí)打。
[0077]由推進(jìn)扭矩仲裁模塊206接收的預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求被從輪軸扭矩域(車輪處的扭矩)轉(zhuǎn)換成推進(jìn)扭矩域(曲軸處的扭矩)。這種轉(zhuǎn)換可在混合優(yōu)化模塊208之前、之后、作為其一部分發(fā)生，或者替代混合優(yōu)化模塊208發(fā)生。
[0078]推進(jìn)扭矩仲裁模塊206在包括轉(zhuǎn)換后的預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求的推進(jìn)扭矩請求之間進(jìn)行仲裁。推進(jìn)扭矩仲裁模塊206產(chǎn)生仲裁的預(yù)測扭矩請求和仲裁的即時(shí)扭矩請求。可通過從接收的請求中選擇勝出的請求來生成仲裁后的扭矩。替代地或另外地，仲裁后的扭矩可通過基于接收的請求中的另一個(gè)或多個(gè)修改接收的請求中的一個(gè)而生成。
[0079]其它推進(jìn)扭矩請求可包括針對發(fā)動(dòng)機(jī)超速保護(hù)的扭矩減小、針對失速預(yù)防的扭矩增加、以及為適應(yīng)換檔而由變速器控制模塊194請求的扭矩減小。推進(jìn)扭矩請求還可由離合器燃料切斷產(chǎn)生，其減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，此時(shí)，駕駛員踩下手動(dòng)變速器車輛中的離合器踏板以防止發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的加劇(急劇升高)。
[0080]推進(jìn)扭矩請求還可包括發(fā)動(dòng)機(jī)停止請求，其可以在檢測到重大故障時(shí)發(fā)起。僅僅是舉例，重大故障可包括檢測到車輛被盜、起動(dòng)馬達(dá)卡住、電子節(jié)流閥控制問題和意外的扭矩增加。在各種實(shí)施中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止請求出現(xiàn)時(shí)，仲裁選擇發(fā)動(dòng)機(jī)停止請求作為勝出的請求。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止請求出現(xiàn)時(shí)，推進(jìn)扭矩仲裁模塊206可以輸出零作為仲裁后的扭矩。
[0081]在各種實(shí)施中，發(fā)動(dòng)機(jī)停止請求可以獨(dú)立于仲裁過程而只是關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)102。推進(jìn)扭矩仲裁模塊206仍然可以接收發(fā)動(dòng)機(jī)停止請求以便例如適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)能夠反饋給其他的轉(zhuǎn)矩請求者。例如，可以通知所有其他轉(zhuǎn)矩請求者，它們已經(jīng)輸?shù)袅酥俨谩?br>
[0082]RPM控制模塊210還可將預(yù)測的扭矩請求和即時(shí)扭矩請求輸出到推進(jìn)扭矩仲裁模塊206。當(dāng)ECM 114處于RPM模式時(shí)，來自RPM控制模塊210的扭矩請求可以在仲裁中獲勝。當(dāng)駕駛員把他們的腳從加速器踏板移開時(shí)，例如當(dāng)車輛空轉(zhuǎn)或者從較高速減速滑行時(shí)，可以選擇RPM模式。替代地或另外地，當(dāng)來自輪軸扭矩仲裁模塊204的預(yù)測扭矩請求小于預(yù)定扭矩值時(shí)，可以選擇RPM模式。
[0083]RPM控制模塊210從RPM軌跡模塊212接收期望RPM，并且控制預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求以減小期望RPM和當(dāng)前RPM之間的差值。僅僅是舉例，RPM軌跡模塊212可為車輛減速輸出線性降低的期望RPM，直到達(dá)到空轉(zhuǎn)RPM。RPM軌跡模塊212然后可以繼續(xù)輸出空轉(zhuǎn)RPM作為期望RPM。
[0084]扭矩儲(chǔ)備模塊220從推進(jìn)扭矩仲裁模塊206接收仲裁后的預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求。扭矩儲(chǔ)備模塊220可調(diào)整仲裁后的預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求以形成扭矩儲(chǔ)備和/或補(bǔ)償一個(gè)或多個(gè)負(fù)載。扭矩儲(chǔ)備模塊220然后將調(diào)整后的預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求輸出到致動(dòng)器控制模塊224。
[0085]僅僅是舉例，催化劑起燃過程或冷啟動(dòng)排放降低過程可以要求延遲的火花提前。扭矩儲(chǔ)備模塊220可因此將調(diào)整后的預(yù)測扭矩請求增加至高于調(diào)整后的即時(shí)扭矩請求以便為冷啟動(dòng)排放降低過程形成延遲的火花。又如，可以直接改變發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比和/或空氣質(zhì)量流量，例如通過診斷的嵌入式當(dāng)量比試驗(yàn)和/或新發(fā)動(dòng)機(jī)凈化。在開始這些過程之前，可以形成或增加扭矩儲(chǔ)備以迅速彌補(bǔ)這些過程期間由稀的空氣燃料混合物引起的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的降低。
[0086]扭矩儲(chǔ)備模塊220還可在諸如動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵操作或空氣調(diào)節(jié)(A/C)壓縮機(jī)離合器的接合的未來負(fù)載的預(yù)期下產(chǎn)生或增加扭矩儲(chǔ)備。用于A/C壓縮機(jī)離合器的接合的儲(chǔ)備可在駕駛員第一次請求空氣調(diào)節(jié)時(shí)產(chǎn)生。扭矩儲(chǔ)備模塊220可增加調(diào)整后的預(yù)測扭矩請求，同時(shí)使調(diào)整后的即時(shí)扭矩請求保持不變以產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備。然后，當(dāng)A/C壓縮機(jī)離合器接合時(shí)，扭矩儲(chǔ)備模塊220可將即時(shí)扭矩請求增加A/C壓縮機(jī)離合器的估計(jì)負(fù)載。
[0087]致動(dòng)器控制模塊224從扭矩儲(chǔ)備模塊220接收調(diào)整后的預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求。致動(dòng)器控制模塊224確定將如何實(shí)現(xiàn)調(diào)整后的預(yù)測扭矩請求和調(diào)整后的即時(shí)扭矩請求。致動(dòng)器控制模塊224可基于調(diào)整后的預(yù)測扭矩請求控制慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器并且基于調(diào)整后的即時(shí)扭矩請求控制快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。致動(dòng)器控制模塊224可以是因發(fā)動(dòng)機(jī)類型而異的。例如，致動(dòng)器控制模塊224可以針對火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)與壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)而不同地實(shí)施或者使用不同的控制方案。
[0088]在各種實(shí)施中，致動(dòng)器控制模塊224可以限定全部發(fā)動(dòng)機(jī)類型公用的模塊與因發(fā)動(dòng)機(jī)類型而異的模塊之間的界線。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)類型可包括火花點(diǎn)火和壓縮點(diǎn)火。在致動(dòng)器控制模塊224之前的模塊例如推進(jìn)扭矩仲裁模塊206可以是全部發(fā)動(dòng)機(jī)類型公用的模塊，而致動(dòng)器控制模塊224和隨后的模塊可以是因發(fā)動(dòng)機(jī)類型而異的。
[0089]例如，在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中，致動(dòng)器控制模塊224可改變作為慢速致動(dòng)器的節(jié)流閥112的開度，允許大范圍的扭矩控制。此外，致動(dòng)器控制模塊224可使用火花正時(shí)作為快速致動(dòng)器。然而，火花正時(shí)可以不提供同樣大范圍的扭矩控制。此外，由于火花正時(shí)的變化(稱為火花儲(chǔ)備容量)而成為可能的扭矩控制量可隨空氣流改變而變化。
[0090]在各種實(shí)施中，致動(dòng)器控制模塊224可基于調(diào)整后的預(yù)測扭矩請求而生成空氣扭矩請求。空氣扭矩請求可等于調(diào)整后的預(yù)測扭矩請求，從而將空氣流設(shè)置成使得調(diào)整后的預(yù)測扭矩請求能通過其它致動(dòng)器的改變而實(shí)現(xiàn)。
[0091]空氣控制模塊228可基于空氣扭矩請求確定期望致動(dòng)器值。例如，空氣控制模塊228可控制期望歧管絕對壓力(MAP)、期望節(jié)流閥面積、和/或期望每缸空氣量(APC)。期望MAP可用來確定期望增壓，并且期望APC可用來確定EGR閥170的開度的期望量。
[0092]致動(dòng)器控制模塊224還可生成火花扭矩請求和燃料扭矩請求?；鸹ㄅぞ卣埱罂捎苫鸹刂颇K232用來確定將火花正時(shí)從標(biāo)定的火花提前延遲多少(這減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩)。
[0093]燃料控制模塊240可基于來自致動(dòng)器控制模塊224的燃料扭矩請求改變提供至每個(gè)氣缸的燃料的量。在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的正常操作期間，燃料控制模塊240可以空氣主導(dǎo)模式操作，在該模式下，燃料控制模塊240試圖通過基于空氣流控制燃料流量來保持化學(xué)計(jì)量空燃比。燃料控制模塊240可確定在與每缸空氣量的當(dāng)前量結(jié)合時(shí)將獲得化學(xué)計(jì)量燃燒的燃料質(zhì)量。燃料控制模塊240可通過燃料供給速率指示燃料致動(dòng)器模塊124將該燃料質(zhì)量噴射到每個(gè)啟用的氣缸中。
[0094]在壓縮點(diǎn)火系統(tǒng)中，燃料控制模塊240可以在燃料引導(dǎo)模式下操作，其中，燃料控制模塊240確定滿足燃料扭矩請求，同時(shí)最小化排放、噪音和燃料消耗的每個(gè)氣缸的燃料質(zhì)量。在燃料引導(dǎo)模式下，空氣流基于燃料流量而被控制并且可被控制以獲得貧空燃比。此外，可將空燃比維持在預(yù)定水平之上，這可以在動(dòng)態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件下防止黑煙產(chǎn)生。
[0095]扭矩估計(jì)模塊244可估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)102的扭矩輸出。該估計(jì)扭矩可由空氣控制模塊228用來對諸如節(jié)流閥面積、MAP和EGR閥打開面積的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流參數(shù)執(zhí)行閉環(huán)控制。例如，可以限定諸如下列的扭矩關(guān)系
T = f (APC, S，EGR, AF, 0T, #)
其中，扭矩(T)是每缸空氣量(APC)、火花提前(S)、EGR閥打開面積(EGR)、空燃比(AF)、油溫(OT)和啟用氣缸數(shù)(#)的函數(shù)。
[0096]該關(guān)系可通過方程建模和/或可以存儲(chǔ)為查找表。扭矩估計(jì)模塊244可基于測量MAF和當(dāng)前RPM確定APC，從而允許基于實(shí)際空氣流的閉環(huán)空氣控制。
[0097]實(shí)際火花提前可用來估計(jì)實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。當(dāng)標(biāo)定的火花提前值用來估計(jì)扭矩時(shí)，估計(jì)的扭矩可稱作估計(jì)的空氣扭矩或僅僅是空氣扭矩。空氣扭矩是對在消除火花延遲(即，火花正時(shí)設(shè)置為標(biāo)定的火花提前值)并向所有氣缸供給燃料時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前空氣流下能產(chǎn)生的多少扭矩的估計(jì)。
[0098]空氣控制模塊228可將期望面積信號輸出到節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116。節(jié)流閥致動(dòng)器模塊116接著調(diào)節(jié)節(jié)流閥112以產(chǎn)生期望節(jié)流閥面積。空氣控制模塊228可基于反扭矩模型和空氣扭矩請求生成期望面積信號。空氣控制模塊228可使用估計(jì)空氣扭矩和/或MAF信號，以便進(jìn)行閉環(huán)控制。例如，期望面積信號可被控制以最小化估計(jì)空氣扭矩和空氣扭矩請求之間的差值。
[0099]空氣控制模塊228可將期望歧管絕對壓力(MAP)信號輸出到增壓調(diào)度模塊248。增壓調(diào)度模塊248使用期望MAP信號來控制增壓致動(dòng)器模塊164。增壓致動(dòng)器模塊164然后控制一個(gè)或多個(gè)渦輪增壓器(例如，包括渦輪160-1和壓縮機(jī)160-2的渦輪增壓器)和
/或增壓器。
[0100]空氣控制模塊228還可將期望每缸空氣量(APC)信號輸出到EGR調(diào)度模塊252。基于期望APC信號和RPM信號，EGR調(diào)度模塊252可使用EGR致動(dòng)器模塊172控制EGR閥170的位置。
[0101]重新參看火花控制模塊232，標(biāo)定的火花提前值可基于各種發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件而變化。僅僅是舉例，扭矩關(guān)系可被顛倒以求出期望火花提前。對于給定的扭矩請求(TdJ來說，可基于下式確定期望火花提前(SdJ
(2) Sdes = f-1 (Tdes, APC, EGR, AF, 0T, #)。
[0102]這種關(guān)系可具體化為公式和/或查找表?？杖急?AF)可以是由燃料控制模塊240報(bào)告的實(shí)際空燃比。
[0103]當(dāng)火花提前被設(shè)置為標(biāo)定的火花提前時(shí)，所得的扭矩可盡可能接近平均最佳扭矩(MBT)。MBT是指在使用具有大于預(yù)定閾值的辛烷值的燃料并使用化學(xué)計(jì)量供給燃料的同時(shí)在火花提前被增加時(shí)為給定空氣流生成的最大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。該最大扭矩發(fā)生時(shí)的火花提前被稱為MBT火花。標(biāo)定的火花提前可因?yàn)槔缛剂腺|(zhì)量(例如當(dāng)使用較低辛烷燃料時(shí))和環(huán)境因素而與MBT火花略微不同。在標(biāo)定的火花提前處的扭矩可因此小于MBT。
[0104]泵控制模塊254將信號發(fā)送至泵致動(dòng)器模塊146以開啟或關(guān)閉水泵140。泵控制模塊254可開啟水泵140以冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)102。泵控制模塊254可關(guān)閉水泵140以便在啟動(dòng)時(shí)減少發(fā)動(dòng)機(jī)102預(yù)熱所需的時(shí)間和/或提高燃料經(jīng)濟(jì)性。扭矩儲(chǔ)備模塊220可確定發(fā)動(dòng)機(jī)102上的負(fù)載量并將發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載輸出到泵控制模塊254。泵控制模塊254可基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的量和/或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的持續(xù)時(shí)間開啟或關(guān)閉水泵140。
[0105]泵控制模塊254將信號發(fā)送至扭矩儲(chǔ)備模塊220，指示水泵140何時(shí)將被開啟或關(guān)閉。作為響應(yīng)，扭矩儲(chǔ)備模塊220基于當(dāng)水泵140開啟或關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化而在水泵140開啟或關(guān)閉之前調(diào)整扭矩儲(chǔ)備。這允許致動(dòng)器控制模塊224在水泵140開啟或關(guān)閉時(shí)調(diào)整快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器，以補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的所得變化，從而防止發(fā)動(dòng)機(jī)速度的急劇變化。
[0106]現(xiàn)在參看圖3，扭矩儲(chǔ)備模塊220的示例性實(shí)施包括負(fù)載確定模塊302和儲(chǔ)備確定模塊304。負(fù)載確定模塊302確定發(fā)動(dòng)機(jī)102上的負(fù)載的量。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載可包括變速器負(fù)載、發(fā)電機(jī)負(fù)載和/或附件皮帶負(fù)載(例如，交流發(fā)電機(jī)負(fù)載、泵負(fù)載)。負(fù)載確定模塊302可基于從變速器控制模塊194接收的輸入確定變速器負(fù)載。負(fù)載確定模塊302可基于從混合控制模塊196接收的輸入確定發(fā)電機(jī)負(fù)載。負(fù)載確定模塊302可基于從泵控制模塊254接收的輸入確定附件皮帶負(fù)載。
[0107]負(fù)載確定模塊302可確定當(dāng)水泵140開啟或關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的變化。負(fù)載確定模塊302可確定當(dāng)水泵140開啟時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的增加。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加可能是由于與接合水泵140的離合器相關(guān)聯(lián)的泵負(fù)載和與啟用離合器相關(guān)聯(lián)的交流發(fā)電機(jī)負(fù)載引起的。負(fù)載確定模塊302可確定當(dāng)水泵140關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的減小。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載減小可能是由于與脫開水泵離合器相關(guān)聯(lián)的泵負(fù)載中的損失而引起的。
[0108]儲(chǔ)備確定模塊304通過調(diào)整預(yù)測扭矩請求和即時(shí)扭矩請求來確定要產(chǎn)生的扭矩儲(chǔ)備的量(如有)。儲(chǔ)備確定模塊304可在水泵140開啟或關(guān)閉之前調(diào)整扭矩儲(chǔ)備。儲(chǔ)備確定模塊304可在水泵140開啟之前增加扭矩儲(chǔ)備。然后，當(dāng)水泵140開啟時(shí)，儲(chǔ)備確定模塊304可將即時(shí)扭矩請求增加至預(yù)測扭矩請求。由于慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器已基于預(yù)測扭矩請求進(jìn)行了調(diào)整，將即時(shí)扭矩請求增加至預(yù)測扭矩請求僅影響快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。因此，可以最少的延遲增加發(fā)動(dòng)機(jī)102的扭矩輸出以匹配由于開啟水泵140導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加。
[0109]儲(chǔ)備確定模塊304可在水泵140關(guān)閉之前減小扭矩儲(chǔ)備。然后，當(dāng)水泵140關(guān)閉時(shí)，儲(chǔ)備確定模塊304可使用快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器減小即時(shí)扭矩請求以補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的所得減小。
[0110]儲(chǔ)備確定模塊304可基于當(dāng)水泵140開啟或關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和/或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化來確定要調(diào)整的扭矩儲(chǔ)備量。在水泵140開啟之前，儲(chǔ)備確定模塊304可將扭矩儲(chǔ)備增加大于或等于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的預(yù)計(jì)增加的量。在水泵140關(guān)閉之前，儲(chǔ)備確定模塊304可減小扭矩儲(chǔ)備，同時(shí)保持足夠量的扭矩儲(chǔ)備以補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的預(yù)計(jì)減小。
[0111]隨著發(fā)動(dòng)機(jī)速度增加，ECM 114可使用慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的變化，而不造成發(fā)動(dòng)機(jī)102中的扭矩響應(yīng)中的延遲。因此，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)速度增加，儲(chǔ)備確定模塊304可在水泵140開啟之前將扭矩儲(chǔ)備增加更小的量。反之，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)速度減小，儲(chǔ)備確定模塊304可在水泵140開啟之前將該量增加更大的量。
[0112]儲(chǔ)備確定模塊304可基于當(dāng)水泵140開啟或關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化的正時(shí)來確定扭矩儲(chǔ)備調(diào)整的正時(shí)。扭矩儲(chǔ)備可在第一時(shí)間調(diào)整，并且發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載可以在第二時(shí)間改變。儲(chǔ)備確定模塊304可調(diào)整第一時(shí)間以便調(diào)整在第一時(shí)間和第二時(shí)間之間的時(shí)期。儲(chǔ)備確定模塊304可隨著發(fā)動(dòng)機(jī)速度增加而減小該時(shí)期。儲(chǔ)備確定模塊304可隨著發(fā)動(dòng)機(jī)速度減小而增加該時(shí)期。僅僅是舉例，該時(shí)期可以在O毫秒(ms)和750ms之間的預(yù)定范圍內(nèi)。
[0113]現(xiàn)在參看圖4，用于在聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵開啟或關(guān)閉時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出以補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的變化的示例性方法始于402。在404處，該方法確定水泵是否將要從關(guān)閉切換至開啟。如果水泵將要從關(guān)閉切換至開啟，則該方法在406處繼續(xù)。
[0114]在406處，該方法確定當(dāng)水泵從關(guān)閉切換至開啟時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載預(yù)計(jì)增加的量。該方法可基于與水泵的離合器接合相關(guān)聯(lián)的泵負(fù)載和與啟用離合器相關(guān)聯(lián)的交流發(fā)電機(jī)負(fù)載來確定該量。泵負(fù)載可包括穩(wěn)態(tài)負(fù)載和瞬態(tài)負(fù)載。瞬態(tài)負(fù)載是當(dāng)離合器初始接合時(shí)出現(xiàn)的臨時(shí)負(fù)載峰值。穩(wěn)態(tài)負(fù)載是在離合器接合且瞬態(tài)負(fù)載減小至零之后保留的負(fù)載。
[0115]在408處，該方法將扭矩儲(chǔ)備增加第一量。該方法可基于預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加和發(fā)動(dòng)機(jī)速度來確定第一量。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)速度增加，代替或除了使用快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器之夕卜，該方法可使用慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器來補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的變化，而不造成發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩響應(yīng)中的延遲。因此，第一量可與發(fā)動(dòng)機(jī)速度負(fù)相關(guān)。
[0116]在410處，該方法開啟水泵并調(diào)整快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器以補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的所得增加。在412處，該方法減小扭矩儲(chǔ)備以除去為了抵消與接合水泵的離合器相關(guān)聯(lián)的瞬態(tài)負(fù)載所增加的那部分扭矩儲(chǔ)備。該方法可將扭矩儲(chǔ)備減小至足以使快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的使用能夠抵消泵負(fù)載中的變化以及諸如空調(diào)(A/C)泵負(fù)載的其它發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)負(fù)載中的變化的空轉(zhuǎn)儲(chǔ)備。
[0117]在414處，該方法調(diào)整快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器以便在發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)的同時(shí)補(bǔ)償泵負(fù)載中的變化。在416處，該方法確定水泵是否將要從開啟切換至關(guān)閉。如果水泵要將要從開啟切換至關(guān)閉，則該方法在418處繼續(xù)。否則，該方法在414處繼續(xù)。
[0118]在418處，該方法確定當(dāng)水泵從開啟切換至關(guān)閉時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載預(yù)計(jì)減小的量。該方法可假設(shè)當(dāng)水泵從開啟切換至關(guān)閉時(shí)泵負(fù)載的瞬態(tài)部分已被除去。因此，該方法可基于泵負(fù)載的穩(wěn)態(tài)部分確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的預(yù)計(jì)減小。
[0119]在420處，該方法開始減小扭矩儲(chǔ)備。該方法可以減小扭矩儲(chǔ)備同時(shí)保持足夠量的扭矩儲(chǔ)備以補(bǔ)償當(dāng)水泵關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的減小。在422處，該方法關(guān)閉水泵并調(diào)整快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器以補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的所得減小。
[0120]在424處，該方法減小扭矩儲(chǔ)備以除去為了抵消泵負(fù)載中的變化所增加的那部分扭矩儲(chǔ)備。該方法可將扭矩儲(chǔ)備減小至足以使快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的使用能夠抵消除泵負(fù)載之外的發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)負(fù)載中的變化的空轉(zhuǎn)儲(chǔ)備。
[0121]現(xiàn)在參看圖5，示出了根據(jù)本公開的原理的示例性控制信號和示例性傳感器信號。控制信號和傳感器信號相對于X軸線502進(jìn)行標(biāo)繪。X軸線502表示時(shí)間。
[0122]控制信號包括泵啟用信號504、啟用指示器信號506、節(jié)流閥控制信號508和火花控制信號510。泵啟用信號504啟用和停用水泵。啟用指示器信號506指示水泵將要開啟或關(guān)閉的時(shí)間。
[0123]節(jié)流閥控制信號508控制發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)流閥的打開面積?；鸹刂菩盘?10控制發(fā)動(dòng)機(jī)的火花正時(shí)。節(jié)流閥面積可以是慢速致動(dòng)器值，并且火花正時(shí)可以是快速致動(dòng)器值。
[0124]傳感器信號包括指不的扭矩信號512、飛輪扭矩信號514和RPM信號516。指不的扭矩信號512指示由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭矩的量。飛輪扭矩信號514指示在減去發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)載的量之后在例如發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪處由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭矩的量。RPM信號516指示以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度。雖然被稱為傳感器信號，但傳感器信號中的一個(gè)或多個(gè)可基于估計(jì)而不是測量來生成。
[0125]在518處，啟用指示器信號506增加，表明水泵將要從關(guān)閉切換至開啟。作為響應(yīng)，在518和520之間，通過增加節(jié)流閥控制信號508以增加節(jié)流閥面積和通過減小火花控制信號510以延遲火花正時(shí)，扭矩儲(chǔ)備增加或斜坡上升。所形成的扭矩儲(chǔ)備的量可等于瞬態(tài)負(fù)載，其包括與接合水泵的離合器相關(guān)聯(lián)的泵負(fù)載和與啟用離合器相關(guān)聯(lián)的交流發(fā)電機(jī)負(fù)載。扭矩儲(chǔ)備增加的正時(shí)可基于致動(dòng)器響應(yīng)時(shí)間。在一個(gè)示例中，在518和520之間的時(shí)期可以在Oms和750ms之間。
[0126]在520處，泵啟用信號504增加以開啟水泵。在520和522之間，火花控制信號510增加以提前火花正時(shí)，從而增加發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出增加以匹配與開啟水泵相關(guān)聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加的量值和正時(shí)。這防止發(fā)動(dòng)機(jī)速度中的急劇減小或下跌，如由RPM信號516所指示的。
[0127]在522和524之間，扭矩儲(chǔ)備減小至空轉(zhuǎn)儲(chǔ)備以提高燃料經(jīng)濟(jì)性。空轉(zhuǎn)儲(chǔ)備可足以抵消泵負(fù)載中的變化以及諸如A/C泵負(fù)載的其它發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)負(fù)載中的變化。隨著扭矩儲(chǔ)備減小至空轉(zhuǎn)儲(chǔ)備，可以除去為了抵消與開啟水泵相關(guān)聯(lián)的瞬態(tài)負(fù)載所增加的那部分扭矩儲(chǔ)備。在520和524之間的時(shí)期可以在Oms和750ms之間。
[0128]在526和528之間，啟用指示器信號506減小，表明水泵將要從開啟切換至關(guān)閉。作為響應(yīng)，通過減小節(jié)流閥控制信號508以減小節(jié)流閥面積而開始扭矩儲(chǔ)備的減小或斜坡下降。可以保持足夠量的扭矩儲(chǔ)備以補(bǔ)償當(dāng)水泵關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的減小。在526和528之間的時(shí)期可以在Oms和750ms之間。
[0129]在528處，泵啟用信號504增加以關(guān)閉水泵。在528和530之間，火花控制信號510減小以延遲火花正時(shí)，從而減小發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出減小以匹配與關(guān)閉水泵相關(guān)聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載減小的量值和正時(shí)。這防止發(fā)動(dòng)機(jī)速度中的急劇增加或驟升，如由RPM信號516所指示的。在528和530之間的時(shí)期可以在Oms和750ms之間。
[0130]上面的描述本質(zhì)上僅是示例性的并且決不是要限制本公開、其應(yīng)用或用途。本公開的廣義教導(dǎo)可以以各種形式實(shí)施。因此，雖然本公開包括具體示例，但本公開的真正范圍不應(yīng)局限于此，因?yàn)樵谘芯扛綀D、說明書和隨附權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上其它修改將變得顯而易見。為了清楚起見，在附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)相似的元件。如本文所用，短語A、B和C中的至少一個(gè)應(yīng)當(dāng)被解釋為是指使用非排他邏輯“或”的邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解，在不改變本公開的原理的情況下，可以以不同的順序(或同時(shí)地)執(zhí)行方法內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)步驟。
[0131]如本文所用，術(shù)語模塊可以指屬于或包括:專用集成電路(ASIC);離散電路；集成電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA);執(zhí)行代碼的處理器(共享、專用或成組)；提供所描述功能的其它合適的硬件部件；或以上的一些或全部的組合，例如在片上系統(tǒng)中。術(shù)語模塊可包括存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行的代碼的存儲(chǔ)器(共享、專用或成組)。
[0132]如在上面所使用的術(shù)語代碼可包括軟件、固件和/或微代碼并可指程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο?。如在上面所使用的術(shù)語“共享”意味著來自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可使用單個(gè)(共享)處理器來執(zhí)行。此外，來自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可由單個(gè)(共享)存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)。如在上面所使用的術(shù)語“成組”意味著來自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可使用一組處理器來執(zhí)行。此外，來自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可使用一組存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)。
[0133]本文所述設(shè)備和方法可通過由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序來部分或完全地實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)程序包括存儲(chǔ)在至少一個(gè)非暫時(shí)的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令。計(jì)算機(jī)程序還可包括和/或依賴于所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。非暫時(shí)的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例包括非易失性存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)器和光存儲(chǔ)器。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括: 泵控制模塊，其在開啟和關(guān)閉之間切換水泵，其中所述水泵在所述水泵開啟時(shí)將冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)； 致動(dòng)器控制模塊，其基于第一扭矩請求控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第一致動(dòng)器并且基于第二扭矩請求控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第二致動(dòng)器；以及 扭矩儲(chǔ)備模塊，其基于當(dāng)所述水泵開啟或關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的變化而在所述水泵開啟或關(guān)閉之前調(diào)整扭矩儲(chǔ)備，其中所述扭矩儲(chǔ)備是在所述第一扭矩請求和所述第二扭矩請求之間的差值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述扭矩儲(chǔ)備模塊在所述水泵開啟之前增加所述扭矩儲(chǔ)備，并且所述致動(dòng)器控制模塊調(diào)整所述第二致動(dòng)器以防止在所述水泵開啟時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)速度減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述扭矩儲(chǔ)備模塊在所述水泵關(guān)閉之前減小所述扭矩儲(chǔ)備，并且所述致動(dòng)器控制模塊調(diào)整所述第二致動(dòng)器以防止在所述水泵關(guān)閉時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)速度增加。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述扭矩儲(chǔ)備模塊在第一時(shí)間調(diào)整所述扭矩儲(chǔ)備，并且所述泵控制模塊在所述第一時(shí)間之后的第二時(shí)間開啟或關(guān)閉所述水泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度確定在所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的時(shí)期的儲(chǔ)備確定模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括負(fù)載確定模塊，所述負(fù)載確定模塊基于與接合所述水泵的離合器相關(guān)聯(lián)的泵負(fù)載和與啟用所述離合器相關(guān)聯(lián)的交流發(fā)電機(jī)負(fù)載來確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述致動(dòng)器控制模塊調(diào)整所述第二致動(dòng)器以補(bǔ)償當(dāng)所述水泵開啟時(shí)所述泵負(fù)載中的變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括儲(chǔ)備確定模塊，所述儲(chǔ)備確定模塊基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化和發(fā)動(dòng)機(jī)速度來確定所述扭矩儲(chǔ)備被調(diào)整的量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一致動(dòng)器包括節(jié)流閥，并且所述第二致動(dòng)器包括火花塞。
10.一種方法，包括: 在開啟和關(guān)閉之間切換水泵，其中所述水泵在所述水泵開啟時(shí)將冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)； 基于第一扭矩請求控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第一致動(dòng)器并且基于第二扭矩請求控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第二致動(dòng)器；以及 基于當(dāng)所述水泵開啟或關(guān)閉時(shí)預(yù)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的變化而在所述水泵開啟或關(guān)閉之前調(diào)整扭矩儲(chǔ)備，其中所述扭矩儲(chǔ)備是在所述第一扭矩請求和所述第二扭矩請求之間的差值。
【文檔編號】F01P5/10GK103867315SQ201310677927
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月13日
【發(fā)明者】S.P.列維喬基, C.H.克尼珀 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司