[发明专利]用于在车辆发动状态期间控制扭矩的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及内燃机，更具体地涉及在发动状态期间对扭矩的控制。

背景技术

这里提供的背景描述是用来大致描述本发明的背景。在此背景技术部分描述的程度上，本申请的发明人的成果以及本描述的在提交申请时不构成现有技术的各个方面，既非明示也非暗示地被认为是本发明的现有技术。

内燃机在气缸内燃烧空气和燃料混合物以驱动活塞，从而产生驱动扭矩。进入汽油机的气流通过节气门进行调节。更具体地，节气门调节节流面积，从而增加或减少进入发动机的气流。当节流面积增加时，进入发动机的气流增加。燃料控制系统调节喷射燃料的速率以向气缸提供期望的空气/燃料混合物。增加提供给气缸的空气和燃料的数量将增加发动机的扭矩输出。

已经开发出了发动机控制系统来控制发动机扭矩输出以获得期望的扭矩。然而，传统的发动机控制系统不能根据需要尽可能精确地控制发动机扭矩输出。此外，传统的发动机控制系统不能提供针对控制信号的快速响应或者在影响发动机扭矩输出的各种装置之间协调发动机扭矩控制。

将车辆从零速度加速到期望的速度被称为发动(launch)。给驾驶员提供平滑的发动“感觉”是重要的。获得平滑的感觉与由发动机提供的动力相关。动力应当以可接受的速率上升并且不能先过调(overshoot)而后降低。当过调发生时，车辆响应是非线性的并且产生晃动，随后有滞后感。

如果动力上升过慢，则会感觉车辆迟钝。如果动力上升过快，则驾驶员会感到不舒服。获得平滑的发动感觉在加速器踏板-节气门的映射系统中是容易获得的。在节气门和其他气流致动器被扭矩需求控制的系统中获得平滑感觉对于汽油机来说是困难的，因为岐管和气缸填充响应于空气致动器改变的时间。岐管在获得所请求的期望动力时伴随有一些延迟。此外，由于发动时快速的发动机速度变化，自动变速器中的液力变矩器(或称扭矩转换器)可能出现瞬时控制问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种控制发动机的方法包括：产生驾驶员请求扭矩，确定对应于发动机的最大扭矩能力的最大扭矩能力，确定发动修整扭矩阈值，当请求扭矩小于发动修整扭矩阈值时，给驾驶员请求扭矩应用快速速率限制，直至达到发动修整扭矩阈值，以及当请求扭矩大于发动修整扭矩阈值时，给驾驶员请求扭矩应用慢速速率限制。

根据本发明的另一方面，一种发动机包括：请求扭矩模块，其产生所请求的扭矩；以及最大扭矩能力模块，其确定对应于发动机最大扭矩能力的最大扭矩能力。发动修整扭矩阈值确定模块确定发动修整阈值扭矩。比较模块用于比较请求扭矩和发动修整扭矩阈值。输出模块在请求扭矩小于发动修整扭矩阈值时，给请求扭矩应用快速速率限制，直至达到发动修整扭矩阈值，并且在请求扭矩大于发动修整扭矩阈值时，应用慢速速率限制扭矩请求。

方案1、一种控制发动机的方法，包括：

产生驾驶员请求扭矩；

确定与发动机的最大扭矩能力对应的最大扭矩能力；

确定发动修整扭矩阈值；

当所述请求扭矩小于所述发动修整扭矩阈值时，给所述驾驶员请求扭矩应用快速速率限制，直至达到所述发动修整扭矩阈值；以及

当所述请求扭矩大于所述发动修整扭矩阈值时，给所述驾驶员请求扭矩应用慢速速率限制。

方案2、如权利要求1所述的方法，还包括通过应用较慢的速率限制来减少扭矩过调。

方案3、如权利要求1所述的方法，其中，产生驾驶员请求扭矩包括通过加速器踏板位置信号产生所述驾驶员请求扭矩。

方案4、如权利要求1所述的方法，其中，确定最大扭矩能力包括基于发动机状态确定所述最大扭矩能力。

方案5、如权利要求4所述的方法，还包括确定主动燃料管理状态或冷启动排放控制状态中的至少一个的发动机状态。

方案6、如权利要求1所述的方法，其中，确定最大扭矩能力包括基于发动机速度和空气密度确定所述最大扭矩能力。

方案7、如权利要求1所述的方法，其中，确定最大扭矩能力包括基于发动机速度、空气密度和空调状态确定所述最大扭矩能力。

方案8、如权利要求1所述的方法，其中，确定最大扭矩能力包括基于发动机速度、空气密度和涡轮增压状态确定所述最大扭矩能力。

方案9、如权利要求1所述的方法，其中，确定最大扭矩能力包括基于发动机速度、空气密度和发动机冷却剂温度确定所述最大扭矩能力。

方案10、如权利要求1所述的方法，其中，确定发动修整扭矩阈值包括基于最大发动机扭矩能力和所述最大扭矩能力的期望百分比来确定所述发动修整扭矩阈值。