[发明专利]在协同扭矩控制系统中确保节流面积

说明书

本申请要求于2008年9月24日提交的美国临时申请 No.61/099,638的权益。上述申请的内容通过参考包含于本文。

技术领域

本发明涉及为获得期望发动机扭矩的车辆致动器控制，尤其 涉及确保期望发动机扭矩至期望节流面积的转换。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总地示出本公开背景的目的。本 发明人在该背景技术部分中所作描述的内容，以及其描述在叙写时不会 以其它方式被认为现有技术的方面，既不特别地也不含蓄地认为是破坏 本发明的现有技术。

内燃机在汽缸内燃烧空气与燃料混合物以驱动活塞，活塞产 生驱动扭矩。进入汽油机的空气流通过节气门来调节。更具体地，所述 节气门调节节流面积，来增大或减小进入发动机的空气流。当节流面积 增大时，进入发动机的空气流增大。燃料控制系统调节喷射燃料的速率， 以向汽缸提供期望的空气/燃料混合物。增大提供给汽缸的空气与燃料量 增大了发动机的扭矩输出。

发动机控制系统已经发展成控制发动机扭矩输出以获得期 望扭矩。但是，传统的发动机控制系统并不如期望地那样精确地控制发 动机扭矩输出。另外，传统的发动机控制系统在影响发动机扭矩输出的 各种装置中并不提供对控制信号的快速响应或协调发动机扭矩控制。

发明内容

一种发动机系统包括节气门致动器模块和扭矩控制模块。所 述节气门致动器模块基于期望节流面积控制节气门致动器。扭矩控制模 块确定致动器扭矩，并基于所述致动器扭矩和预定变化速率确定速率限 制扭矩、最大扭矩和最小扭矩。当所述速率限制扭矩大于所述最大扭矩 时，扭矩控制模块基于所述致动器扭矩确定所述期望节流面积。当所述 速率限制扭矩小于所述最小扭矩时，扭矩控制模块基于所述致动器扭矩 确定所述期望节流面积。

一种发动机控制方法包括基于期望节流面积控制节气门致 动器和确定致动器扭矩。另外，所述方法包括基于所述致动器扭矩和预 定变化速率确定速率限制扭矩、最大扭矩和最小扭矩。所述方法还包括 当所述速率限制扭矩大于所述最大扭矩和当所述速率限制扭矩小于所 述最小扭矩时，基于所述致动器扭矩确定所述期望节流面积。

附图说明

从其详细描述和附图可更加全面地理解本公开，其中：

图1为根据本公开原理的示例发动机系统的功能框图；

图2为根据本公开原理的示例发动机控制模块的功能框图；

图3为根据本公开原理的示例空气控制模块的功能框图；

图4为根据本公开原理的用于速率限制扭矩的最大和最小 可接受极限的计算；

图5A为示出根据本公开原理的扭矩监测方法的一部分的流 程图；

图5B为示出根据本公开原理的扭矩监测方法的一部分的流 程图；

图5C为示出根据本公开原理的扭矩监测方法的一部分的流 程图。

具体实施方式

实质上，下面的描述仅仅是示例性的，而绝不是限制本发明 及其应用或使用。为清楚起见，附图中使用相同的附图标记来表示相似 的元件。如本文所使用的，短语“A、B和C中至少之一”应当认为是 意味着使用非排他性逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应当理解，在 不改变本公开原理的情况下，可以不同的顺序执行方法中的步骤。

如本文中所使用的，术语“模块”指的是特定用途集成电路 (ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或硬件程序的处理器(共享、 专用或群组的)和存储器、组合逻辑电路或提供所述功能的其它合适部 件。

发动机控制系统控制扭矩输出。发动机控制系统的精度部分 地依赖于扭矩计算中误差的稳健检测。根据本公开的扭矩监测系统提供 了用于检测扭矩计算中的误差的稳健误差检测系统。该系统包括基于速 率限制功能确定计算边界的诊断。该诊断向落在边界之外的所有扭矩计 算应用修正。

现在参考图1，示出了示例发动机系统100的功能框图。发 动机系统100包括基于驾驶员输入模块104燃烧空气/燃料混合物以产生 车辆驱动扭矩的发动机102。空气通过节气门112吸入进气歧管110。 例如，节气门112可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块 (ECM)114控制节气门致动器模块116，该模块116调节节气门112 的打开，以控制吸入进气歧管110的空气量。ECM 114可执行本公开的 扭矩监测系统。