CN101503978A - 用于内燃机的气缸转矩平衡 - Google Patents

用于内燃机的气缸转矩平衡 Download PDF

Info

Publication number
CN101503978A
CN101503978A CNA2008102159498A CN200810215949A CN101503978A CN 101503978 A CN101503978 A CN 101503978A CN A2008102159498 A CNA2008102159498 A CN A2008102159498A CN 200810215949 A CN200810215949 A CN 200810215949A CN 101503978 A CN101503978 A CN 101503978A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder
torque
derivative
torque output
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008102159498A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101503978B (zh
Inventor
K·J·布斯勒普
D·R·维尔纳
R·J·圭尔德
D·S·马修斯
T·R·舒普
R·D·沙夫托
K·C·王
K·A·布兰迪诺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN101503978A publication Critical patent/CN101503978A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101503978B publication Critical patent/CN101503978B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0085—Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F02D2200/1004—Estimation of the output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012—Engine speed gradient
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1512—Digital data processing using one central computing unit with particular means concerning an individual cylinder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明涉及用于内燃机的气缸转矩平衡。一种发动机转矩控制模块，包括导数模块和气缸转矩模块。导数模块基于曲轴的旋转确定了内燃机的第一气缸的导数项，且基于导数项确定了对于第一气缸的平均导数项。气缸控制模块气缸转矩模块基于平均导数项确定了第一气缸的运行状况，基于运行状况调节了第一气缸的转矩输出，且基于运行状况调节了第二气缸的转矩输出。

Description

用于内燃机的气缸转矩平衡
与相关申请的交叉参考
本申请要求了2007年8月10日提交的美国临时申请No60/964,438的优先权。本申请是2006年5月11日提交的美国专利申请No11/432,446的部分继续。以上申请的披露在此通过参考完整地合并。
技术领域
本发明涉及内燃机，且更特定地涉及平衡内燃机气缸间的转矩。
背景技术
在此提供的背景技术描述仅用于一般地提出本披露的上下文的目的。发明人的在此背景部分中描述的工作部分以及说明书的在提交时不能另外地限定为现有技术的方面不明确地也不隐含地被认为是针对本披露的现有技术。
内燃机造成了驱动转矩，该驱动转矩通过曲轴传递到传动系。更特定地，空气被抽吸到发动机内且在发动机内与燃料混合。空气和燃料混合物在气缸内燃烧以驱动活塞。活塞驱动了曲轴，从而生成了驱动转矩。
在一些情形中，单独的气缸不产生等量的驱动转矩。即，一些气缸可能比其他气缸更弱，从而导致在气缸间转矩的不平衡。这样的转矩不平衡可能在传动系中生成可觉察到的振动，且如果足够严重则甚至导致发动机停机。虽然传统的转矩平衡系统识别且增加了长期弱气缸的转矩输出，但这样的系统不能考虑到转矩增加且不能平衡所有气缸之间的转矩输出。
发明内容
发动机转矩控制模块包括导数模块和气缸转矩模块。导数模块基于曲轴的旋转确定了内燃机的第一气缸的导数项，且基于导数项确定了对于第一气缸的平均导数项。气缸转矩模块基于平均导数项确定了第一气缸的运行状况，基于运行状况调节了第一气缸的转矩输出，且基于运行状况调节了第二气缸的转矩输出。
在进一步的特征中，气缸转矩模块将平均导数项与最小阈值进行比较且当平均导数项小于最小阈值时确定了第一气缸的运行状况强。气缸转矩模块在第一气缸强时通过降低第一气缸的转矩输出而调整了第一气缸的转矩输出。
在再进一步的特征中，气缸转矩模块根据第一气缸的转矩输出的降低增加了第二气缸的转矩输出。气缸转矩模块将第一气缸的转矩输出降低了降低转矩量，将第二气缸的转矩输出增加了第一增加转矩量，且将第三气缸的转矩输出增加了第二增加转矩量，其中第一和第二增加转矩量的总和对应于降低的转矩量。
在其他特征中，气缸转矩模块将平均导数项与最大阈值进行对比，且当平均导数项大于最大阈值时确定第一气缸的运行状况弱。气缸转矩模块通过在第一气缸弱时增加第一气缸的转矩输出调整了第一气缸的转矩输出。
在另外的特征中，气缸转矩模块根据第一气缸的转矩输出增加降低第二气缸的转矩输出。气缸转矩模块将第一气缸的转矩输出增加了增加转矩量，将第二气缸的转矩输出降低了第一降低转矩量，且将第三气缸的转矩输出降低了第二降低转矩量，其中第一和第二降低转矩量的总和对应于增加转矩量。
在再另外的特征中，导数模块包括第一导数模块和第二导数模块。第一导数模块基于曲轴的旋转确定了第一导数项。第二导数模块基于第一导数项确定了第二导数项。导数模块基于第一和第二导数项确定了平均导数项。
在其他特征中，导数模块基于对于第一气缸确定的第一导数项、对于第一气缸确定的第二导数项和对于恢复气缸确定的另一个第二导数项确定平均导数项，该恢复气缸在点火次序上直接在第一气缸后。
在再其他的特征中，气缸转矩模块基于平均导数项确定火花定时，且通过调节火花定时调整第一气缸的转矩输出。气缸转矩模块进一步基于火花对于发动机的热效率的曲线确定了火花定时。气缸转矩模块通过调整到第一气缸的燃料流量调整了第一气缸的转矩输出。
控制转矩的方法包括基于曲轴的旋转确定对于内燃机的第一气缸的导数项，基于导数项确定对于第一气缸的平均导数项，基于平均导数项确定第一气缸的运行状况，基于运行状况调整第一气缸的转矩输出，和基于运行状况调整第二气缸的转矩输出。
在另外的特征中，方法进一步包括将平均导数项与最小阈值对比，且当平均导数项小于最小阈值时确定第一气缸的运行状况强。方法进一步包括当第一气缸强时通过降低第一气缸的转矩输出调整第一气缸的转矩输出。方法进一步包括根据第一气缸的转矩输出降低来增加第二气缸的转矩输出。
在再另一个特征中，方法进一步包括将第一气缸的转矩输出降低了降低转矩量，将第二气缸的转矩输出增加了第一增加转矩量，且将第三气缸的转矩输出增加了第二增加转矩量，其中第一和第二增加转矩量的总和对应于降低转矩量。
在其他特征中，方法进一步包括将平均导数项与最大阈值比较且当平均导数项大于最大阈值时确定第一气缸的运行状况弱。方法进一步包括当第一气缸弱时通过增加第一气缸的转矩输出调整第一气缸的转矩输出。方法进一步包括根据第一气缸的转矩输出增加来降低第二气缸的转矩输出。
在再另一个特征中，方法进一步包括将第一气缸的转矩输出增加了增加转矩量，将第二气缸的转矩输出降低了第一降低转矩量，且将第三气缸的转矩输出降低了第二降低转矩量，其中第一和第二降低转矩量的总和对应于增加转矩量。
在另外的特征中，方法进一步包括基于曲轴的旋转确定第一导数项，基于第一导数项确定第二导数项，且基于第一和第二导数项确定平均导数项。方法进一步包括基于对于第一气缸确定的第一导数项、对于第一气缸确定的第二导数项和对于恢复气缸确定的另一个第二导数项确定平均导数项，该恢复气缸在点火次序上直接在第一气缸后。
在再另外的特征中，方法进一步包括基于平均导数项确定火花定时，且通过调节火花定时调整第一气缸的转矩输出。方法进一步包括进一步基于火花对于发动机的热效率的曲线确定了火花定时。方法进一步包括通过调整到第一气缸的燃料流量调整了第一气缸的转矩输出。
可应用性的进一步的范围将从在此提供的描述中显见。应理解的是描述和特定的例子仅意图于图示的目的，且不意图于限制本披露的范围。
附图说明
本发明将从如下详细描述和附图中变得更完全地理解，各图为：
图1是图示了典型的车辆的功能方框图，基于本发明的气缸转矩平衡控制调节车辆；
图2是图示了对于图1的典型的发动机系统的气缸的典型的导数项幅值的图表，该导数项幅值基于本发明的气缸转矩平衡控制确定；
图3是图示了基于导数项幅值的气缸间转矩输出的主动平衡的图表；
图4A至图4B是图示了典型的步骤的流程图，所述的步骤通过本发明的气缸转矩平衡控制执行；和
图5是图示了典型的模块的功能性方框图，所述的模块执行了本发明的气缸转矩平衡控制。
具体实施方式
如下的描述在本质上仅是典型的，且不意图于限制披露、其应用或使用。为清晰的目的，相同的参考数字将在附图中用于指示类似的元件。如在此使用，措辞“A、B和C的至少一个”应解释为意味着逻辑(A或B或C)，即使用非排除性“或”逻辑。应理解的是方法中的步骤可以以不同的次序执行而不改变本披露的原理。
如在此所使用，术语模块指特定用途集成电路(ASIC)，电子电路，执行了一个或多个软件或固件程序的处理器(共享处理器、专用处理器或处理器组)和存储器，组合逻辑电路，和/或提供了所述的功能性的其他合适的部件。
现在参考图1，图中示出了典型的车辆10，车辆10包括驱动了变速器14的发动机12。变速器14是自动变速器或手动变速器，它通过相应的转矩转换器或离合器16由发动机12驱动。空气通过节气门13流入到发动机12内。发动机12包括N个气缸18。虽然图1描绘了八个气缸(N＝8)，但认识到的是发动机12可以包括更多或更少的气缸18。例如，构思了具有4、5、6、8、10、12和16个气缸的发动机。空气通过进气歧管20流入到发动机12内，且与燃料在气缸18内燃烧。燃烧过程往复地驱动了气缸18内的活塞(未示出)。活塞旋转地驱动了曲轴30以将驱动转矩提供到动力总成。
控制模块38与发动机12和如在此所述的多种输入和传感器通信。车辆操作者操作了加速器踏板40以调节节气门13。更特定地，踏板位置传感器42生成了踏板位置信号，该信号通信到控制模块38。控制模块38基于踏板位置信号生成了节气门控制信号。节气门促动器(未示出)基于节气门控制信号调整了节气门13以调节进入发动机12的空气流动。
车辆操作者操纵制动踏板44以调节车辆制动。更特定地，制动位置传感器46生成了制动踏板位置信号，该信号通信到控制模块38。控制模块38基于制动踏板位置信号生成了制动控制信号。制动系统(未示出)基于制动控制信号调整车辆制动，以调节车辆速度。进气歧管绝对压力(MAP)传感器50基于进气歧管20的压力生成了信号。节气门位置传感器(TPS)52基于节气门位置生成信号。
曲轴旋转传感器48基于曲轴30的旋转生成了信号，该信号可以用于计算发动机速度。更特定地，发动机包括曲轴旋转机构(未示出)，曲轴旋转传感器48响应于该机构。在一个例子中，曲轴旋转机构包括带齿的轮，该轮被固定以用于与曲轴30一起旋转。曲轴旋转传感器48响应于齿的上升沿和下降沿。典型的带齿的轮包括58个齿，这些齿均等地围绕轮的圆周分开，除了在一个位置处缺少两个齿以提供间隙。因此，间隙大致占曲轴旋转的12°且每个齿占曲轴旋转的大约6°。控制模块38基于通过预先确定的齿数的时间确定了发动机RPM。
本发明的气缸转矩平衡控制基于曲轴的旋转识别了弱气缸。此外，气缸转矩控制基于曲轴的旋转识别了强气缸。本发明的气缸转矩平衡控制在气缸之间平衡了气缸转矩输出。更特定地，气缸转矩平衡控制监测了由曲轴旋转传感器48生成的曲轴信号。在特定的气缸的膨胀行程期间曲轴30旋转预先确定的角度(例如90°)所需要的时间作为tCS提供。
计算了对于每个气缸的平均导数项(DTAVG)。DTAVG基于第一和第二曲轴速度导数FD和SD分别计算。更特定地，FD对于被监测的气缸k-1确定且标为FDk-1。如在此所使用，k是恢复气缸，该气缸在被监测的气缸k-1后点火(即恢复气缸在点火次序上在被监测的气缸后)。对于恢复气缸(即当前点火的气缸)和被监测的气缸确定SD，它们分别作为SDk和SDk-1提供。对于特定的气缸的导数项(DT)在数个发动机循环内采样且DTAVG确定为其平均值。
如果特定气缸的DTAVG超过了阈值(DTTHR)，则气缸被视为弱。因此，特定气缸的转矩输出(TQk)被增加。同时，另一个气缸或其他气缸的转矩输出相应地降低。即，如果弱气缸的转矩输出增加X Nm，则另一个气缸的转矩输出降低X Nm。替代地，多个其他气缸的每个的转矩输出可以降低，因此总转矩输出降低等于X Nm。
在本发明的另一个方面中，气缸转矩平衡控制可以主动地相对于总转矩输出在气缸间平衡每个气缸的转矩输出。更特定地，对于每个气缸，气缸转矩平衡控制监测了DTAVG，且增加或降低了单独气缸的转矩输出以在气缸间平衡DTAVG。DTAVG可以被平衡，使得它对于所有气缸大致上相等。替代地，DTAVG可以被平衡，使得每个DTAVG在预先确定的范围内。即，DTAVG在限定在预先确定的最小DT(DTMIN)和预先确定的最大DT(DTMAX)之间的范围内。在DTMIN和DTMAX之间的范围可以称为死带区域。
气缸转矩平衡控制基于对于每个气缸的DTAVG与DTMIN和DTMAX的对比确定了对于单独的气缸的每个的运行状况。仅作为例子，如果特定的气缸的DTAVG在死带区域内(即DTMIN<DTAVG<DTMAX)，则特定的气缸(k-1)可能待生成合适的量的转矩。因此，特定的气缸的转矩输出TQk-1可能维持在当前水平(即，不增加也不减少)。
如果特定的气缸的DTAVG超过了DTMAX，则气缸可以被视为弱，且气缸的转矩输出TQk-1增加。同时，另一个气缸或其他气缸的转矩输出可以相应地降低。仅作为例子，气缸的转矩输出TQk和TQk-2可以基于气缸TQk-1的转矩输出增加而降低。
如果气缸(k-1)的DTAVG小于DTMIN，则气缸可以被视为强，且气缸的转矩输出TQk-1可以降低。同时，另一个气缸或其他气缸的转矩输出相应地增加。仅作为例子，气缸的转矩输出TQk和TQk-2可以基于气缸TQk-1的转矩输出降低而增加。
单独气缸的转矩输出可以通过调整单独的气缸的火花定时来调整。更特定地，火花定时可以延迟或提前，以分别减少和增加特定气缸的转矩输出。对于特定的气缸，可以实施火花对于热效率曲线的关系以确定火花调整来实现希望的转矩调整。如果发动机的火花定时与热效率的关系陡，则纯火花修正将作为基本火花定时的函数改变输送转矩。例如，转矩对于火花定时的斜率与15°定时相比在8°基本火花定时处不同。在柴油发动机的情况中，转矩输出可以通过调整到特定气缸的燃料供给调节，以此燃料与转矩的关系用于确定要求的燃料调整以实现希望的转矩改变。
现在参考图2，图2中的图表图示了对于8缸发动机内的气缸的典型的DTAVG线。应注意的是气缸序数(CN)沿x轴以它们的点火次序列出。例如，如果CN6是当前被监测的气缸k-1，CN2是先前点火的气缸k-2，且CN5是下一个点火的或恢复的气缸k。如所图示，对于CN6的DTAVG超过了DTMAX。因此，CN6的转矩输出增加且相应的气缸或多个气缸(即在点火次序上邻近的气缸或多个气缸)的转矩输出相应地在随后的发动机循环期间降低。例如，CN2或CN5的转矩输出可以降低。替代地，CN2和CN5的总转矩输出可以降低。在此情况中，CN2的转矩输出可以降低大于CN5的转矩输出的量，因为对于CN5的DTAVG更大。
此外，如果CN5是当前监测的气缸k-1，则CN6是前一个点火的气缸k-2，且CN4是下一个点火的或恢复的气缸k。如所图示，对于CN5的DTAVG低于DTMAX。因此，CN5的转矩输出降低且相应的气缸或多个气缸(即在点火次序上邻近的气缸或多个气缸)的转矩输出相应地在随后的发动机循环期间增加。例如，CN6或CN4的转矩输出可以增加。替代地，CN6和CN4的总转矩输出可以增加。在此情况中，CN6的转矩输出可以增加大于CN4的转矩输出的量，因为对于CN4的DTAVG更大。
现在参考图3，图的图表图示了气缸的转矩输出相对于气缸间的总转矩输出的主动平衡。如所图示，对于每个气缸的DTAVG被平衡，使得其在限定在DTMIN和DTMAX之间的死带区域内。DTMAX被建立以足够地低于DTTHR。
现在参考图4A，将详细描述由气缸转矩平衡控制执行的典型的步骤。在步骤400中，控制监测了对于恢复气缸的tCSk。在步骤402和404中，控制分别确定了FDk和SDk。在步骤406中，控制基于SDk，SDk-1和FDk-1确定了DTk-1(即，对于监测的气缸)。SDk-1和SDk-1从缓冲器提供且在前一个迭代中确定。在步骤408中，控制基于DTk-1确定了DTAVGk-1(即对于监测的气缸k-1的DTAVG)。
在步骤410中，控制确定DTAVGk-1(即对于当前点火的气缸)是否超过DTTHR。如果DTAVGk-1没有超过了DTTHR，则控制结束。如果DTAVGk-1超过了DTTHR，则在步骤412中在被监测的气缸k-1的下一次点火情况期间控制基于DTAVGk-1增加了TQk-1。在步骤414中，控制对于先前点火的气缸k-2和恢复的气缸k的任一个或两个基于到TQk-1的增加而增加了TQ，且控制结束。
现在参考图4B，将详细描述由气缸转矩平衡控制执行的典型的步骤。图4B的典型的气缸转矩平衡控制执行图4A的步骤400至408。然后，在步骤450中，控制确定DTAVGk-1(即对于被监测的气缸)是否超过DTMAX。如果DTAVGk-1不超过DTMAX，则控制在步骤452中继续。
如果DTAVGk-1超过DTMAX，则控制在步骤454中在对于被监测的气缸k-1的下一次点火情况期间基于DTAVGk-1增加了TQk-1。在步骤456中，控制可以对于先前点火的气缸k-2和恢复的气缸的任一个或两个基于到TQk-1的增加而降低了TQ，且控制结束。
在步骤452中，控制确定DTAVGk-1(即，对于被监测的气缸)是否小于DTMIN。如果DTAVGk-1小于DTMIN，则控制在步骤458中继续。如果DTAVGk-1不小于DTMIN，则控制结束。因为DTAVGk-1在死带区域内(即DTMIN<DTAVGk-1<DTMAX)所以控制结束。在步骤458中，控制在对于被监测的气缸k-1的下一个点火情况期间基于DTAVGk-1降低了TQk-1。在步骤460中，控制可以对于先前点火的气缸k-2和恢复气缸k的任一个或两个基于到TQk-1的降低而增加TQ。控制然后结束。
现在参考图5，将详细描述执行了气缸转矩平衡控制的典型的模块。典型的模块包括第一导数模块500和第二导数模块502，最大值模块504和最小值模块506，缓冲模块508、510，增益模块512、514、516，加法器518，最大值模块520和气缸转矩模块522。第一导数模块500接收tCSk且基于tCSk确定了FDk。FDk输出到第二导数模块502和最大值模块504。第二导数模块502基于FDk确定了SDk且将SDk输出到最小值模块506和缓冲模块508。
最大值模块504钳位了FDk且最小值模块506钳位了SDk以最小化噪声。缓冲模块508、510将SDk-1和FDk-1分别输出到增益模块512、516，且最小值模块506将SDk输出到增益模块514。增益模块512、514、516将SDk-1、SDk和FDk-1与各增益A、B和C相乘。增益可以用于调整特定的导数(即SDk-1、SDk和FDk-1)的影响或权重，或关闭导数(例如，将增益设定为0)。
加法器518将FDk-1和SDk-1相加且减去SDk以提供DTk-1。DTk-1输出到最大值模块520，最大值模块520钳位了DTk-1以最小化噪声。DTk-1输出到气缸转矩模块522，气缸转矩模块522对于每个气缸计算了DTAVG且生成了控制信号以调节单独气缸的转矩输出。
本领域一般技术人员现在可以从前述描述认识到本发明的广泛的教示可以以多种形式实施。因此，虽然此发明已结合其特定的例子描述，但发明的范围不应限制于此，因为在研读了附图、说明书和如下的权利要求书时，其他修改对于一般技术人员将变得显见。

Claims (28)

1.发动机转矩控制模块，包括：
导数模块，所述的导数模块基于曲轴的旋转确定了内燃机的第一气缸的导数项，且基于所述的导数项确定了对于所述的第一气缸的平均导数项；和
气缸转矩模块，所述的气缸转矩模块基于所述的平均导数项确定了所述的第一气缸的运行状况，基于所述的运行状况调节了所述的第一气缸的转矩输出，且基于所述的运行状况调节了第二气缸的转矩输出。
2.根据权利要求1所述的发动机转矩控制模块，其中所述的气缸转矩模块将所述的平均导数项与最小阈值进行比较，且当所述的平均导数项小于所述的最小阈值时确定了所述的第一气缸的所述的运行条件强。
3.根据权利要求2所述的发动机转矩控制模块，其中所述的气缸转矩模块在所述的第一气缸强时通过降低所述的第一气缸的所述的转矩输出而调整了所述的第一气缸的所述的转矩输出。
4.根据权利要求3所述的发动机转矩控制模块，其中所述的气缸转矩模块根据所述的第一气缸的所述的转矩输出的降低增加了所述的第二气缸的所述的转矩输出。
5.根据权利要求2所述的发动机转矩控制模块，其中所述的气缸转矩模块将所述的第一气缸的所述的转矩输出降低了降低转矩量，将所述的第二气缸的所述的转矩输出增加了第一增加转矩量，且将第三气缸的转矩输出增加了第二增加转矩量，其中所述的第一和第二增加转矩量的总和对应于所述的降低转矩量。
6.根据权利要求1所述的发动机转矩控制模块，其中所述的气缸转矩模块将所述的平均导数项与最大阈值进行对比，且当所述的平均导数项大于所述的最大阈值时确定所述的第一气缸的所述的运行状况弱。
7.根据权利要求6所述的发动机转矩控制模块，其中所述的气缸转矩模块通过在所述的第一气缸弱时增加所述的第一气缸的所述的转矩输出调整了所述的第一气缸的所述的转矩输出。
8.根据权利要求7所述的发动机转矩控制模块，其中所述的气缸转矩模块根据所述的第一气缸的所述的转矩输出增加降低所述的第二气缸的所述的转矩输出。
9.根据权利要求6所述的发动机转矩控制模块，其中所述的气缸转矩模块将所述的第一气缸的所述的转矩输出增加了增加转矩量，将所述的第二气缸的所述的转矩输出降低了第一降低转矩量，且将第三气缸的转矩输出降低了第二转矩降低量，其中所述的第一和第二降低转矩量的总和对应于所述的增加转矩量。
10.根据权利要求1所述的发动机转矩控制模块，其中所述的导数模块包括：
第一导数模块，所述的第一导数模块基于所述的曲轴的所述的旋转确定了第一导数项；和
第二导数模块，所述的第二导数模块基于所述的第一导数项确定了第二导数项；
其中所述的导数模块基于所述的第一和第二导数项确定了所述的平均导数项。
11.根据权利要求1所述的发动机转矩控制模块，其中所述的导数模块基于对于所述的第一气缸确定的第一导数项、对于所述的第一气缸确定的第二导数项和对于恢复气缸确定的另一个第二导数项确定所述的平均导数项，所述的恢复气缸在点火次序上直接在所述的第一气缸后。
12.根据权利要求1所述的发动机转矩控制模块，其中所述的气缸转矩模块基于所述的平均导数项确定火花定时，且通过调节所述的火花定时调整所述的第一气缸的所述的转矩输出。
13.根据权利要求12所述的发动机转矩控制模块，其中所述的气缸转矩模块进一步基于火花对于所述的发动机的热效率的曲线确定了所述的火花定时。
14.根据权利要求1所述的发动机转矩控制模块，其中所述的气缸转矩模块通过调整到所述的第一气缸的燃料流量调整了所述的第一气缸的所述的转矩输出。
15.控制转矩的方法，包括：
基于曲轴的旋转确定对于内燃机的第一气缸的导数项；
基于所述的导数项确定对于所述的第一气缸的平均导数项；
基于所述的平均导数项确定所述的第一气缸的运行状况；
基于所述的运行状况调整所述的第一气缸的转矩输出；和
基于所述的运行状况调整第二气缸的转矩输出。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
将所述的平均导数项与最小阈值对比；和
当所述的平均导数项小于所述的最小阈值时确定所述的第一气缸的所述的运行状况强。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括当所述的第一气缸强时通过降低所述的第一气缸的所述的转矩输出调整所述的第一气缸的所述的转矩输出。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括根据所述的第一气缸的所述的转矩输出降低来增加所述的第二气缸的所述的转矩输出。
19.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
将所述的第一气缸的所述的转矩输出降低了降低转矩量；
将所述的第二气缸的所述的转矩输出增加了第一增加转矩量；和
将第三气缸的转矩输出增加了第二增加转矩量，
其中所述的第一和第二增加转矩量的总和对应于所述的降低转矩量。
20.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
将所述的平均导数项与最大阈值比较；和
当所述的平均导数项大于所述的最大阈值时确定所述的第一气缸的所述的运行状况弱。
21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括当所述的第一气缸弱时通过增加所述的第一气缸的所述的转矩输出调整所述的第一气缸的所述的转矩输出。
22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括根据所述的第一气缸的所述的转矩输出增加来降低所述的第二气缸的所述的转矩输出。
23.根据权利要求20所述的方法，进一步包括：
将所述的第一气缸的所述的转矩输出增加了增加转矩量；
将所述的第二气缸的所述的转矩输出降低了第一降低转矩量；和
将第三气缸的转矩输出降低了第二降低转矩量，
其中所述的第一和第二降低转矩量的总和对应于所述的增加转矩量。
24.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
基于所述的曲轴的所述的旋转确定第一导数项；
基于所述的第一导数项确定第二导数项；和
基于所述的第一和第二导数项确定所述的平均导数项。
25.根据权利要求15所述的方法，进一步包括基于对于所述的第一气缸确定的第一导数项、对于所述的第一气缸确定的第二导数项和对于恢复气缸确定的另一个第二导数项确定所述的平均导数项，所述的恢复气缸在点火次序上直接在所述的第一气缸后。
26.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
基于所述的平均导数项确定火花定时；和
通过调节所述的火花定时调整所述的第一气缸的所述转矩输出。
27.根据权利要求26所述的方法，进一步包括进一步基于火花对于所述的发动机的热效率的曲线确定所述的火花定时。
28.根据权利要求15所述的方法，进一步包括通过调整到所述的第一气缸的燃料流量调整了所述的第一气缸的所述的转矩输出。
CN2008102159498A 2008-02-07 2008-09-12 用于内燃机的气缸转矩平衡 Active CN101503978B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/027,532 2008-02-07
US12/027,532 US7654248B2 (en) 2006-05-11 2008-02-07 Cylinder torque balancing for internal combustion engines
US12/027532 2008-02-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101503978A true CN101503978A (zh) 2009-08-12
CN101503978B CN101503978B (zh) 2013-04-10

Family

ID=40848044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008102159498A Active CN101503978B (zh) 2008-02-07 2008-09-12 用于内燃机的气缸转矩平衡

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7654248B2 (zh)
CN (1) CN101503978B (zh)
DE (1) DE102008038824A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102345522A (zh) * 2010-08-03 2012-02-08 罗伯特·博世有限公司 用于对内燃机进行控制的方法和装置
CN102345522B (zh) * 2010-08-03 2016-12-14 罗伯特·博世有限公司 用于对内燃机进行控制的方法和装置

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10202437A1 (de) * 2002-01-22 2003-08-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung sowie Computerprogramm zur Steuerung eines Verbrennungsmotors
US8315768B2 (en) * 2008-02-19 2012-11-20 GM Global Technology Operations LLC Accelerator pedal predictive shift point control
US8392096B2 (en) 2010-04-19 2013-03-05 GM Global Technology Operations LLC Cylinder combustion performance monitoring and control
US8307808B2 (en) * 2010-04-19 2012-11-13 GM Global Technology Operations LLC Cylinder combustion performance monitoring and control with coordinated torque control
US9845752B2 (en) 2010-09-29 2017-12-19 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for determining crankshaft position based indicated mean effective pressure (IMEP)
US8612124B2 (en) 2011-02-10 2013-12-17 GM Global Technology Operations LLC Variable valve lift mechanism fault detection systems and methods
DE102011011337B3 (de) * 2011-02-16 2012-02-16 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Zylindergleichstellung einer Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine
US9127604B2 (en) 2011-08-23 2015-09-08 Richard Stephen Davis Control system and method for preventing stochastic pre-ignition in an engine
US9097196B2 (en) 2011-08-31 2015-08-04 GM Global Technology Operations LLC Stochastic pre-ignition detection systems and methods
US8776737B2 (en) 2012-01-06 2014-07-15 GM Global Technology Operations LLC Spark ignition to homogenous charge compression ignition transition control systems and methods
US8601862B1 (en) * 2012-05-22 2013-12-10 GM Global Technology Operations LLC System and method for detecting misfire based on a firing pattern of an engine and engine torque
US9121362B2 (en) 2012-08-21 2015-09-01 Brian E. Betz Valvetrain fault indication systems and methods using knock sensing
US9133775B2 (en) 2012-08-21 2015-09-15 Brian E. Betz Valvetrain fault indication systems and methods using engine misfire
JP5939119B2 (ja) * 2012-10-03 2016-06-22 トヨタ自動車株式会社 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置
US8973429B2 (en) 2013-02-25 2015-03-10 GM Global Technology Operations LLC System and method for detecting stochastic pre-ignition
US9494090B2 (en) 2013-03-07 2016-11-15 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling an engine in a bi-fuel vehicle to prevent damage to a catalyst due to engine misfire
JP5780257B2 (ja) * 2013-03-22 2015-09-16 トヨタ自動車株式会社 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置
US9587572B2 (en) 2014-03-05 2017-03-07 Cummins Inc. Systems and methods to reduce torsional conditions in an internal combustion engine
US9457789B2 (en) 2014-05-13 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling a multi-fuel engine to reduce engine pumping losses
DE102015217246B4 (de) 2015-09-09 2018-09-27 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Steuergerät
DE102016219577B4 (de) 2016-10-10 2018-09-27 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102017128183A1 (de) * 2017-11-28 2019-05-29 Bdr Thermea Group B.V. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine in einem Blockheizkraftwerk und Vorrichtung zur Erfassung von Betriebsparametern einer Brennkraftmaschine in einem Blockheizkraftwerk

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3789816A (en) * 1973-03-29 1974-02-05 Bendix Corp Lean limit internal combustion engine roughness control system
DE3705278A1 (de) * 1986-11-08 1988-05-11 Bosch Gmbh Robert Elektronische steuereinrichtung zur kraftstoffmengenmodulation einer brennkraftmaschine
US5701865A (en) * 1996-04-26 1997-12-30 Chrysler Corporation Method of adjusting idle spark for an individual cylinder of an internal combustion engine
US5720260A (en) * 1996-12-13 1998-02-24 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for controlling combustion stability for lean-burn engines
US5950599A (en) * 1997-10-29 1999-09-14 Chrysler Corporation Method of determining the composition of fuel in a flexible fueled vehicle without an O2 sensor
US5906652A (en) * 1998-07-31 1999-05-25 Motorola Inc. Method and system for misfire determination using synchronous correction
US6024070A (en) * 1998-09-01 2000-02-15 Chrysler Corporation Individual cylinder idle spark control
DE19859074A1 (de) * 1998-12-21 2000-06-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Regelung der Laufruhe eines Verbrennungsmotors
DE10064652B4 (de) * 2000-12-22 2016-02-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur schnellen Veränderung eines Drehmoments einer Brennkraftmaschine
US6993427B2 (en) * 2002-09-03 2006-01-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Combustion state estimating apparatus for internal combustion engine
US7027910B1 (en) * 2005-01-13 2006-04-11 General Motors Corporation Individual cylinder controller for four-cylinder engine
DE102006018958A1 (de) * 2006-04-24 2007-10-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Steuergerät hierfür
FR2905142B1 (fr) * 2006-08-28 2008-10-24 Inst Francais Du Petrole Methode d'estimation en temps reel d'indicateurs de l'etat de la combustion d'un moteur a combustion interne

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102345522A (zh) * 2010-08-03 2012-02-08 罗伯特·博世有限公司 用于对内燃机进行控制的方法和装置
CN102345522B (zh) * 2010-08-03 2016-12-14 罗伯特·博世有限公司 用于对内燃机进行控制的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20080133111A1 (en) 2008-06-05
DE102008038824A1 (de) 2009-08-13
US7654248B2 (en) 2010-02-02
CN101503978B (zh) 2013-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101503978B (zh) 用于内燃机的气缸转矩平衡
US7500470B2 (en) Cylinder torque balancing for internal combustion engines
US8000855B2 (en) Accumulated error time monitoring diagnostic control system
CN102052170A (zh) 燃料输送系统控制策略
US10352258B2 (en) Control device for internal combustion engine having supercharger
US8843296B2 (en) Method and system for engine air control
JP4743057B2 (ja) 内燃機関のスロットル開度制御装置
US7678021B2 (en) Method and device for controlling an internal-combustion engine before a starting operation
US6725659B1 (en) Apparatus and method for limiting turbocharger speed
EP2436914B1 (en) Engine controlling apparatus
JP5333313B2 (ja) 車両の制御装置
CN108463624B (zh) 控制机动车辆涡轮压缩热力发动机的方法
JP4483850B2 (ja) 内燃機関制御装置
JP5304703B2 (ja) 車両の制御装置
JP6352228B2 (ja) 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
JP2009036036A (ja) 内燃機関の点火時期制御装置
JP2569749B2 (ja) ディーゼル機関の燃料噴射制御装置
JP6075177B2 (ja) 車両の制御装置
US8240289B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP2010220358A (ja) エンジン回転停止制御装置
US11187173B2 (en) System for limiting a revolution speed of an internal combustion engine
US20230264683A1 (en) Controller and control method for hybrid electric vehicle
US20230264684A1 (en) Controller and control method for hybrid electric vehicle
JP2007064172A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2012082698A (ja) エンジン回転停止制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant