[发明专利]用于减小发动机中的涡轮迟滞的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及内燃发动机，更具体地涉及减小来自涡轮增压器的迟滞。

背景技术

这里提供的背景技术描述用于总体上介绍本发明的背景。当前所署名发明人的在本背景技术部分中所描述的程度上的工作，以及本描述的在申请时可能不构成现有技术的各方面，既非明示也非默示地被承认为与本发明相抵的现有技术。

内燃发动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。进入汽油发动机的空气流通过节气门来调节。更具体地说，节气门调节节气门面积，以增加或减少进入发动机的空气流。当节气门面积增大时，进入发动机的空气流增多。燃料控制系统调节喷射的燃料的速率，以将期望的空气/燃料混合物提供到气缸。增加提供到气缸的空气和燃料的量增大了发动机的扭矩输出。

已经开发出发动机控制系统来控制发动机扭矩输出，以实现期望的扭矩。然而，传统的发动机控制系统没有如所期望的那样准确地控制发动机扭矩输出。此外，传统的发动机控制系统没有提供快速的响应来控制信号或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。

涡轮增压器提供了来自发动机的额外扭矩，同时使得整体排量减小，从而提高了燃料经济性。使车辆从零速度运转至期望的速度被称作为发动。重要的是，使发动对于驾驶员来说具有平稳感。获得平稳感与发动机提供的动力有关。动力应当以可接受的速率增加，而不是过冲然后回复下来。当发生过冲时，车辆响应是非线性的，并且摇摆，然后产生迟滞感。

如果动力升高过慢，则车辆将是迟缓的。使用涡轮增压器的车辆通常具有与其相关联的涡轮迟滞。涡轮迟滞是涡轮增压器为发动机提供升压以开始施加期望的扭矩的时间段。减少涡轮迟滞时间减小了车辆的迟缓感。

发明内容

本发明提供了一种通过产生二次燃料脉冲以增加用于驱动涡轮增压器的涡轮的排气的压力或温度或者这两者来减小涡轮迟滞的系统和方法。

在本发明的一方面中，一种控制发动机的方法包括：产生驾驶员请求的扭矩；基于所述驾驶员请求的扭矩来确定期望的增压水平；基于所述驾驶员请求的扭矩和所述期望的增压水平来确定初次燃料喷射脉冲宽度和二次燃料喷射脉冲宽度；使用所述初次燃料喷射脉冲宽度将燃料喷射到气缸中；以及然后，使用所述二次燃料喷射脉冲宽度来喷射燃料。

在本发明的另一方面中，一种用于控制发动机的控制模块包括：请求扭矩模块，所述请求扭矩模块产生请求的扭矩；以及涡轮增压水平模块，所述涡轮增压水平模块基于驾驶员请求的扭矩来确定期望的增压水平。所述控制模块还包括脉冲确定模块，所述脉冲确定模块基于所述驾驶员请求的扭矩和所述期望的增压水平来确定初次燃料喷射脉冲宽度和二次燃料喷射脉冲宽度，并使用所述初次燃料喷射脉冲宽度来控制进入气缸的第一喷射量和使用所述二次燃料喷射脉冲宽度来控制进入所述气缸的第二喷射量。

本发明进一步的适用范围将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应当理解的是，该详细描述和具体示例仅用于说明目的，而并非旨在限制本发明的范围。

附图说明

通过详细描述和附图将会更全面地理解本发明，在附图中：

图1是根据本发明原理的示例性发动机系统的功能框图；

图2是简化为本发明的细节的发动机控制模块114的高水平框示意图；

图3是用于执行本发明的方法的流程图；以及

图4是发动机控制信号的燃料量与时间的图示。

本发明进一步的适用范围将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应当理解的是，该详细描述和具体示例仅用于说明目的，而并非旨在限制本发明的范围。

本发明还提供如下方案：

1、一种控制发动机的方法，其包括：

产生驾驶员请求的扭矩；

基于所述驾驶员请求的扭矩来确定期望的增压水平；

基于所述驾驶员请求的扭矩和所述期望的增压水平来确定初次燃料喷射脉冲宽度和二次燃料喷射脉冲宽度；

使用所述初次燃料喷射脉冲宽度将燃料喷射到气缸中；以及

然后，使用所述二次燃料喷射脉冲宽度来喷射燃料。

2、如方案1所述的方法，其特征在于，确定期望的增压水平包括确定速率受限的扭矩水平。

3、如方案1所述的方法，其特征在于，使用所述初次燃料喷射脉冲宽度喷射燃料被产生以获得峰值扭矩。

4、如方案1所述的方法，其特征在于，其还包括：基于所述期望的增压水平来确定涡轮速度。

5、如方案4所述的方法，其特征在于，其还包括：确定当前的涡轮速度。

6、如方案5所述的方法，其特征在于，其还包括：确定总燃料量。