CN102146848B

CN102146848B - 基于功率的发动机转速控制

Info

Publication number: CN102146848B
Application number: CN201110031163.2A
Authority: CN
Inventors: C.E.惠特尼; K.卡; M.梅拉; L.斯卡沃内; M.利夫什茨
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: US8306722B2; DE102011009809A1; US20110195817A1; DE102011009809B4; CN102146848A

Abstract

本发明涉及基于功率的发动机转速控制。一种控制系统，包括发动机转速控制模块、燃油控制模块和空气控制模块。发动机转速控制模块基于发动机内燃烧产生的理想功率控制发动机实际转速，其中理想功率是发动机理想转速和发动机理想转矩输出的乘积。当在燃油主导模式下操作时，燃油控制模块基于理想功率通过调节发动机的每个活动气缸的理想燃油量来控制发动机内的燃油流量。空气控制模块基于由理想燃油量产生的发动机的实际空气/燃油比控制发动机内的空气流量。

Description

基于功率的发动机转速控制

技术领域

本发明涉及发动机转速控制，尤其涉及协调转矩控制系统的发动机转速控制。

背景技术

这里提供的背景描述是出于介绍本发明的内容的目的。在此背景技术部分中所描述的本发明发明人的工作，以及说明书中的在申请日时不能作为的现有技术的内容，无论是以明确或隐含的方式均不被视为相对于本发明的现有技术。

内燃机在气缸内燃烧空气和燃油混合物以驱动活塞，其产生驱动转矩。流入发动机内的空气流量通过节气门调节。更特别地，节气门调节节气门面积，其增加或减少进入发动机的空气流量。当节气门面积增加时，进入发动机的空气流量增加。燃油控制系统调节燃油喷入速率以向气缸提供理想的空气/燃油混合物和/或达到理想的转矩输出。增加提供给气缸的空气和燃油量增加了发动机的转矩输出。

在火花点燃式发动机中，火花燃烧提供给气缸的空气/燃油混合物。在压燃式发动机中，气缸内的压缩燃烧提供给气缸的空气/燃油混合物。火花正时和空气流量可以是用于调节火花点燃式发动机的转矩输出的主要机制，而燃油流量可以是用于调节压燃式发动机的转矩输出的主要机制。

发动机控制系统已经发展为控制发动机输出转矩以达到理想转矩。然而，传统的发动机控制系统不能如理想的一样精确地控制发动机输出转矩。此外，传统的发动机控制系统不能提供对控制信号的快速响应或不能在影响发动机输出转矩的各种装置中协调发动机转矩控制。

传统的发动机转速控制系统在火花点燃式发动机中主要使用空气流量控制发动机怠速和在压燃式发动机中主要使用燃油流量控制发动机怠速。此外，发动机转速控制系统已经向着协调转矩控制的目的发展以在转矩范围内的控制发动机怠速。然而，在转矩范围内控制发动机怠速本身是不稳定的，因为发动机转速必须不断地调节以达到理想转矩。例如，空载发动机（例如，从变速器分离的发动机）的转速将响应于轻微的正向理想转矩如1牛米（Nm）不断地增加。

发明内容

一种控制系统，包括发动机转速控制模块、燃油控制模块和空气控制模块。发动机转速控制模块基于发动机内燃烧所要产生的理想功率控制发动机实际转速，其中理想功率是发动机理想转速和发动机理想转矩输出的乘积。当在燃油主导（fuel lead）模式下运行时，燃油控制模块通过基于理想功率调节发动机的每个活动气缸的理想燃油质量来控制发动机内的燃油流量。空气控制模块基于由理想燃油质量产生的发动机的实际空气/燃油比控制发动机内的空气流量。

一种方法，包括基于由发动机内燃烧产生的理想功率控制发动机的实际转速，其中理想功率是发动机理想转速和发动机理想转矩输出的乘积。该方法还包括在燃油主导模式下通过基于理想功率调节发动机的气缸的理想燃油质量来控制发动机内的燃油流量，和基于由理想燃油质量产生的发动机的实际空气/燃油比控制发动机内的空气流量。

在其他特征中，上述系统和方法通过由一个或多个处理器执行的计算机程序来实施。该计算机程序可驻留在有形计算机可读介质上，例如但不足限于内存、非易失性数据存储器、和/或其他适合的有形存储介质。

从以下提供的详细说明中，本发明应用的进一步范围将变得明显。可以理解，详细说明和具体实施例仅仅是说明的目的而不旨在限制本发明的范围。

本发明提供了如下方案：

方案1.一种控制系统，包括：

发动机转速控制模块，其基于发动机内燃烧所要产生的理想功率控制发动机实际转速，其中理想功率是发动机理想转速和发动机理想转矩输出的乘积；

燃油控制模块，当在燃油主导模式下运行时，其通过基于理想功率调节发动机的每个被启用气缸的理想燃油质量来控制发动机内的燃油流量；和

空气控制模块，其基于由理想燃油质量产生的发动机的实际空气/燃油比来控制发动机内的空气流量。

方案2.如方案1的控制系统，进一步包括：

零踏板转矩模块，其确定在所请求的加速度小于预定加速度时的理想的零踏板转矩；

变速器负荷模块，其基于发动机转速和车辆速度中的至少一个确定发动机上的变速器负荷；和

误差修正模块，其基于发动机的理想转速和当前转速之间的差值产生误差修正因子。

方案3.如方案2的控制系统，进一步包括基于功率的转矩模块，其基于零踏板转矩、变速器负荷、和误差修正因子确定第一制动转矩，其中第一制动转矩使发动机在理想转速下运转。

方案4.如方案3的控制系统，进一步包括储备转矩模块，其确定用于快速补偿由发动机所输出的转矩中的减少的储备转矩。

方案5.如方案3的控制系统，进一步包括转速稳定模块，其通过对理想转速应用低通滤波器产生稳定转速。

方案6.如方案3的控制系统，进一步包括制动-指示转换模块，其基于第一制动转矩以及发动机摩擦、发动机泵损失、和发动机附件负荷中的至少一个确定第一指示转矩。

方案7.如方案6的控制系统，进一步包括：

转矩-功率转换模块，其基于第一指示转矩和理想转速确定理想功率；和

功率-转矩转换模块，其基于理想功率和当前转速确定第二指示转矩。

方案8.如方案7的控制系统，进一步包括指示-制动转换模块，其基于第二指示转矩以及发动机摩擦、发动机泵损失、和发动机附件负荷中的至少一个确定第二制动转矩。

方案9.如方案8的控制系统，进一步包括：

推进转矩仲裁模块，其基于第二制动转矩以及至少一个推进转矩请求产生经仲裁的转矩，所述至少一个推进转矩请求是基于除驾驶员输出之外的参数的；和

制动-指示转换模块，其基于经仲裁的转矩和当前转速确定第三指示转矩。

方案10.如方案7的控制系统，进一步包括燃油质量模块，其基于第二指示转矩以及转矩和燃油之间的预定关系确定理想的燃油质量。

方案11.一种方法，包括：

基于由发动机内燃烧产生的理想功率控制发动机的实际转速，其中理想功率是发动机理想转速和发动机理想转矩输出的乘积；

在燃油主导模式中通过基于理想功率调节用于发动机气缸的理想燃油质量控制发动机内的燃油流量；和

基于由理想燃油质量产生的发动机的实际空气/燃油比控制发动机内的空气流量。

方案12.如方案11的方法，进一步包括：

确定在所请求的加速度小于预定加速度时的理想的零踏板转矩；

基于发动机转速和车辆速度中的至少一个确定发动机上的变速器负荷；和

基于发动机的理想转速和当前转速之间的差值产生误差修正因子。

方案13.如方案12的方法，进一步包括基于零踏板转矩、变速器负荷、和误差修正因子确定第一制动转矩，其中第一制动转矩使发动机在理想转速下运转。

方案14.如方案13的方法，进一步包括确定用于快速补偿由发动机输出的转矩中的减少的储备转矩。

方案15.如方案13的方法，进一步包括通过对理想转速应用低通滤波器产生稳定转速。

方案16.如方案13的方法，进一步包括基于第一制动转矩以及发动机摩擦、发动机泵损失、和发动机附件负荷中的至少一个确定第一指示转矩。

方案17.如方案16的方法，进一步包括：

基于第一指示转矩和理想转速确定理想功率；和

基于理想功率和当前转速确定第二指示转矩。

方案18.如方案17的方法，进一步包括基于第二指示转矩以及发动机摩擦、发动机泵损失、和发动机附件负荷中的至少一个确定第二制动转矩。

方案19.如方案18的方法，进一步包括：

基于第二制动转矩以及至少一个推进转矩请求产生经仲裁的转矩，所述至少一个推进转矩请求是基于除驾驶员输出之外的参数的；和

基于经仲裁的转矩和当前转速确定第三指示转矩。

方案20.如方案17的方法，进一步包括基于第二指示转矩以及转矩和燃油之间的预定关系确定理想的燃油质量。

附图说明

从详细说明和附图中，本发明将变得能被更加充分的理解，其中：

图1为根据本发明的原理的示例性发动机系统的功能框图；

图2为根据本发明的原理的示例性发动机控制系统的功能框图；

图3为根据本发明的原理的RPM控制模块和燃油转矩控制模块的具体实施方式的功能框图；

图4为根据本发明的原理的描述通过发动机控制系统实施的示例性步骤的流程图。

具体实施方式

以下说明实际上仅仅是示例性的，决不旨在限制本发明及其应用或使用。为了清楚起见，相同的参考数字将使用在附图中以识别相同的元件。如这里所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当解释为逻辑（A或B或C），其使用非排他的逻辑或。应当理解，方法中的步骤可按不同的次序执行而不改变本发明的原理。

如这里使用的，术语模块是指专用集成电路（ASIC），电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共用的、专用的或组合的）和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他适当的部件。

本发明的发动机转速控制系统和方法使用基于功率的转矩在转矩范围内控制发动机转速。以这种方式，在功率范围内控制发动机以维持理想的转速如怠速。基于功率的转矩可以是制动转矩。制动转矩（也称为飞轮转矩）可以定义为在向车辆的变速器提供动力的飞轮处可得到的转矩。制动转矩可以基于理想转速和发动机载荷确定，发动机载荷可以预先确定和/或基于已测参数确定。

指示转矩可以基于制动转矩和理想转速确定。指示转矩可以定义为由在发动机气缸内的燃烧事件产生的转矩量。因此指示转矩等于制动转矩加上发动机的摩擦、发动机的泵损失、和/或在发动机上的附件载荷。泵损失可包括当将空气泵送通过节气门叶片、将空气泵送经过进气系统、将空气泵送进气缸和泵送出气缸、和将空气泵送经过排气系统时消耗的转矩。指示转矩可使用理想转速转化为理想指示功率，然后使用发动机的当前转速转化回指示转矩以获得转速调节的指示转矩。

转速调节的指示转矩可通过减去发动机摩擦、发动机的泵损失、和/或在发动机上的附件载荷转化为制动转矩。最终转速调节的制动转矩可在基于转矩的发动机控制系统中被仲裁。

然后将转速调节的制动转矩与其他转矩请求（如来自发动机超速保护或变速器控制）进行仲裁以确定经仲裁的转矩。然后经仲裁的转矩被转化回理想指示转矩，该理想指示转矩可用来确定用于特定发动机类型的理想的致动器的值。例如，理想指示转矩在火花点燃式发动机中可用来确定理想空气流率和/或理想火花提前。此外，理想指示转矩在压燃式发动机中可以用来确定理想燃油流率。然后控制发动机以产生理想的致动器的值。本发明的发动机转速控制技术可用于火花点燃式或压燃式发动机，因为可控制发动机转速以使用在特定发动机类型中可利用的一个或多个致动器产生理想的功率量。

在功率范围内控制发动机转速本质上是稳定的，因此相对于在转矩范围内控制发动机转速来说要求更少的错误修正。在理想转速下操作发动机可要求一定的功率量，其等于发动机理想转速和理想转矩输出的乘积。假定在发动机上的负载不改变，因此将需要相同量的功率，转速的降低会导致转矩的增加以维持相同的功率。同样地，如果发动机转速增高，将产生较小的转矩以维持相同的功率。

本发明的发动机转速控制系统和方法可在功率范围内控制发动机以维持不同于怠速的理想转速。如下所述，对于车轮惯性滑行直至怠速，可使用线性降低的理想转速来控制发动机速度。此后，可控制发动机以维持怠速。此外，发动机转速可使用用于变速器换档的理想转速来控制，其可大于或小于怠速。

现在参考图1，示出了示例性发动机系统100的功能框图。发动机系统100包括发动机102，其燃烧空气/燃油混合物以基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入产生用于车辆的驱动转矩。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，其调整节气门112的开度以控制吸入进气歧管110的空气量。

来自进气歧管110的空气被吸入发动机102的气缸内。而发动机102可包括多个气缸，为了说明的目的只示出了具有代表性的单个气缸118。例如，发动机102可包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个气缸。ECM 114可命令气缸致动器模块120选择地使一些气缸停用，其可在一定的发动机运行条件下改善燃油经济性。

发动机102可使用四冲程循环运行。如下所述，四冲程是指进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。曲轴（未示出）每旋转一周，在气缸118内产生四冲程中的两个。因此，为了气缸118经历所有四个冲程，曲轴旋转两周是必要的。

在进气冲程，来自进气歧管110的空气通过进气门122吸入气缸118内。ECM 114控制燃油致动器模块124，其调节燃油喷射以达到理想的空气/燃油比。燃油可在中心位置或在多个位置喷入进气歧管110内，如在每个气缸的进气门122附近。在各种实施方式中（未示出），燃油可直接喷入气缸内或与气缸相关联的混合室内。燃油致动器模块124可中断燃油喷射到被停用的气缸。

喷入的燃油与空气混合并在气缸118内产生空气/燃油混合物。在压缩冲程，在气缸118内的活塞（未示出）压缩空气/燃油混合物。发动机102可以是压燃式发动机，在这种情况下气缸118内的压缩点燃空气/燃油混合物。此外，发动机102可以是火花点燃式发动机，在这种情况下，基于来自ECM 114的信号，火花致动器模块126给气缸118内的火花塞128供能，其点燃空气/燃油混合物。火花正时可相对于当活塞处于其顶端位置，即上止点（TDC）时的时刻规定。

火花致动器模块126可通过规定在TDC之前或之后多久产生火花的正时信号控制。因为活塞位置直接与曲轴旋转相关，火花致动器模块126的操作可与曲轴转角同步。在各种实施方式中，火花致动器126可中断对被停用的气缸提供火花。

产生火花是指点火事件。火花致动器模块126可具有改变用于每次点火事件的火花正时的能力。此外，火花致动器模块126可具有当在给定点火事件的上一点火事件之后接收到正时信号的改变时改变用于给定点火事件的火花正时的能力。

在燃烧冲程，空气/燃油混合物的燃烧向下驱动活塞，从而驱动曲轴。燃烧冲程可定义为在活塞达到上止点和活塞返回下止点（BDC）的时刻之间的时间。

在排气冲程，活塞开始从下止点向上移动并通过排气门130排出燃烧副产物。燃烧副产物从车辆通过排气系统134排出。

进气门122可通过进气凸轮140控制，而排气门130可通过排气凸轮142控制。在各种实施方式中，多个进气凸轮（包括进气凸轮140）可控制气缸118的多个进气门（包括进气门122）和/或可控制多排气缸（包括气缸118）的进气门（包括进气门122）。同样地，多个排气凸轮（包括排气凸轮142）可控制气缸118的多个排气门和/或可控制多排气缸（包括气缸118）的排气门（包括排气门130）。

气缸致动器模块120可通过使进气门122和/或排气门130不能开启来使气缸118被停用。在各种其他实施方式中，进气门122和/或排气门130可通过除了凸轮轴之外的装置控制，如电磁致动器。

进气门122开启的时刻可相对于活塞上止点通过进气凸轮相位器148改变。排气门130开启的时刻可相对于活塞上止点通过排气凸轮相位器150改变。相位器致动器模块158可基于ECM 114的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。当实施时，可变气门升程（未示出）也可通过相位器致动器模块158控制。

发动机系统100可包括向进气歧管110提供加压空气的增压装置。例如，图1示出了包括热涡轮160-1的涡轮增压器，热涡轮160-1由流经排气系统134的热排气供以动力。涡轮增压器还包括冷空气压缩机160-2，由涡轮160-1驱动，其压缩进入节气门112的空气。在各种实施方式中，由曲轴驱动的进气增压器（未示出）可压缩来自节气门112的空气并将压缩空气输送到进气歧管110。

废气门162可允许排气绕过涡轮160-1，因此减少了涡轮增压器的增压（进气空气的压缩量）。ECM 114可通过增压致动器模块164控制涡轮增压器。增压致动器164可通过控制废气门162的位置来调节涡轮增压器的增压。在各种实施方式中，多个涡轮增压器可通过增压致动器模块164控制。涡轮增压器可具有可变的几何形状，其可通过增压致动器模块164控制。

中间冷却器（未示出）可驱散包含在压缩空气充量内的一些热量，该热量在空气压缩时产生。压缩空气充量可从排气系统134的部件吸收热。尽管为了图示的目的分开指示，涡轮160-1和压缩机160-2可彼此连接，从而将进气空气布置在热排气附近。

发动机系统100可包括排气再循环阀170，其选择地将排气重新引导到进气歧管110。排气再循环阀170可位于涡轮增压器的涡轮160-1的上游。排气再循环阀170可通过排气再循环致动器模块172控制。

发动机系统100可使用RPM传感器180测量以每分钟转数（RPM）为单位的曲轴转速。发动机冷却液的温度可使用发动机冷却液温度（ECT）传感器182测量。ECT传感器182可位于发动机102内或在冷却液流通的其他位置，如散热器（未示出）。

进气歧管110内的压力可使用歧管绝对压力（MAP）传感器184测量。在各种实施方式中，可测量发动机真空，其是大气压力和进气歧管内压力之间的差值。流入进气歧管110内的空气质量流率可使用空气质量流量（MAF）传感器186测量。在各种实施方式中，MAF传感器186可位于包括节气门112的外壳中。

节气门致动器模块116可使用一个或多个节气门位置传感器（TPS）190监测节气门112的位置。吸入发动机102内的空气的环境温度可使用进气温度（IAT）传感器192测量。ECM 114可使用这些传感器的信号作出用于发动机系统100的控制决定。

ECM 114可与变速器控制模块194通信以在变速器（未示出）内协调换档。例如，ECM 114可在换档期间减少发动机转矩。ECM 114可与混合动力控制模块196通信以协调发动机102和电动机198的操作。

电动机198可作用为发电机，且可用来产生车辆电子系统使用的和/或存储于蓄电池中的电能。在各种实施方式中，ECM 114、变速器控制模块194和混合动力控制模块196的各种作用可集成为一个或多个模块。

每个改变发动机参数的系统可以称为接收致动器值的致动器。例如，节气门致动器模块116可以称为致动器且节气门开度面积可以是指致动器值。在图1的例子中，节气门致动器模块116通过调整节气门112的叶片角度达到节气门开度面积。

同样地，火花致动器模块126可以称为致动器，而相应的致动器值可以是相对于气缸上止点的点火提前量。其他致动器可包括气缸致动器模块120、燃油致动器模块124、相位器致动器模块158、增压致动器模块164和排气再循环致动器模块172。对于这些致动器，致动器值可分别相应于激活的气缸数量、喷油率、进气和排气凸轮相位器角度、增压压力和排气再循环阀开度面积。ECM 114可控制致动器值以便促使发动机102产生理想的发动机输出转矩。

现在参考图2，示出了示例性发动机控制系统的功能框图。ECM114的具体实施例包括驾驶员转矩模块202。驾驶员转矩模块202可基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入确定驾驶员转矩请求。驾驶员输入可基于加速器踏板的位置。驾驶员输入还可基于巡航控制，其可以是改变车辆速度以保持预定跟随距离的自适应巡航控制系统。驾驶员转矩模块202可存储一个或多个加速器踏板位置对于理想转矩的映射，并可基于选择的其中一个映射确定驾驶员转矩请求。

车桥转矩仲裁模块204在来自驾驶员转矩模块202的驾驶员转矩请求和其他车桥转矩请求之间进行仲裁。车桥转矩（车轮处的转矩）可由包括发动机和/或电动机的各种来源产生。转矩请求可包括绝对转矩请求和相对转矩请求以及斜坡请求。例如，斜坡请求可包括使转矩斜坡下降到最小发动机关闭转矩或使转矩从最小发动机关闭转矩斜坡上升的请求。相对转矩请求可包括临时或持久的转矩降低或增加。

车桥转矩请求可包括当检测到正车轮滑移时由牵引控制系统要求的转矩降低。当车桥转矩克服在车轮和路面之间的摩擦且车轮相对于路面开始滑动时，发生正车轮滑移。车桥转矩请求还可包括要求抵抗负车轮滑移的转矩增加，其中由于车桥转矩是负的，车辆的轮胎相对于路面的在另一个方向滑动。

车桥转矩请求还可包括制动管理请求和车辆超速转矩请求。制动管理请求可减少车桥转矩以确保当车辆停止时车桥转矩不超过制动能力以保持车轮静止。车辆超速转矩请求可减少车桥转矩以防止车辆超过预定速度。车桥转矩请求还可由车辆稳定性控制系统产生。

车桥转矩仲裁模块204基于在接收到的转矩请求之间的仲裁结果输出预测转矩请求和即时转矩请求。如下所述，来自车桥转矩仲裁模块204的预测和即时转矩请求可在用于控制发动机系统100的致动器之前选择地通过ECM 114的其他模块调节。

大体上，即时转矩请求是当前理想车桥转矩的数量，而预测转矩请求是在短时间内所需要的车桥转矩的数量。因此ECM 114控制发动机系统100以产生等于即时转矩请求的车桥转矩。然而，不同的致动器值的组合可产生相同的车桥转矩。因此ECM 114可调节致动器值以允许更快地转变到预测转矩请求，而仍然保持车桥转矩为即时转矩请求。

在各种实施方式中，预测转矩请求可以是基于驾驶员转矩请求。即时转矩请求可小于预测转矩请求，如当驾驶员转矩请求引起车轮在冰面打滑时。在这种情况下，牵引控制系统（未示出）可经由即时转矩请求要求减小，且ECM 114将由发动机系统100产生的转矩减小到即时转矩请求。然而，ECM 114控制发动机系统100以便一旦车轮打滑停止，发动机系统100可快速恢复产生预测转矩请求。

大体上，在即时转矩请求和更高的预测转矩请求之间的差值可作为转矩储备。转矩储备可表示发动机系统100能以最小的延迟开始产生的额外转矩的量。快速发动机致动器用来增加或减小当前车桥转矩。如下详细描述的，快速发动机致动器定义为与慢速发动机致动器大不相同。

在各种实施方式中，快速发动机致动器能在一个范围内改变车桥转矩，而该范围通过慢速发动机致动器建立。在这种实施方式中，该范围的上限是预测转矩请求，而该范围的下限受快速致动器的转矩能力限制。例如，快速致动器可能仅仅能够将车桥转矩减小第一量，而第一量是快速致动器的转矩能力的测量。该第一量可基于通过慢速发动机致动器设置的发动机操作条件而变化。当即时转矩请求在该范围内时，快速发动机致动器可设置为使得车桥转矩等于即时转矩请求。当ECM 114要求输出预测转矩请求时，可控制快速发动机致动器以改变车桥转矩到该范围的上限，其是预测转矩请求。

概括地，当与慢速发动机致动器比较时，快速发动机致动器可更快地改变车桥转矩。和快速致动器相比，慢速致动器可较慢地响应于在他们各自致动器值中的改变。例如，慢速致动器可包括机械部件，其需要时间从一个位置移动到另一个位置以响应于致动器值的改变。慢速致动器还可由一旦慢速致动器开始执行改变的致动器值时到车桥转矩开始改变的该慢速致动器所需要的时间量来表征。通常，用于慢速致动器的时间量长于用于快速致动器的时间量。此外，即使在开始改变之后，车桥转矩可能花费更长的时间来完全响应慢速致动器中的改变。

例如，ECM 114可设置用于慢速致动器的致动器值，如果快速致动器被设定为合适的值，慢速致动器的致动器值会使发动机系统100能产生预测转矩请求。同时，ECM 114可设置用于快速致动器的致动器值，使得给定慢速致动器值时，快速致动器的致动器值会引起发动机系统100产生即时转矩请求而非预测转矩请求。

因此快速致动器的值引起发动机系统100产生即时转矩请求。当ECM 114决定将车桥转矩从即时转矩请求转变到预测转矩请求时，ECM 114将用于一个或多个快速致动器的致动器值改变为相应于预测转矩请求的值。因为慢速致动器的值被已经基于预测转矩请求设置，发动机系统100能在仅仅由快速致动器强加的延迟之后产生预测转矩请求。换句话说，可避免由使用慢速致动器改变车桥转矩产生的较长的延迟。

例如，当预测转矩请求等于驾驶员转矩请求时，当由于临时转矩减小请求导致即时转矩请求小于驾驶员转矩请求时，可产生转矩储备。此外，转矩储备可通过增加预测转矩请求超出驾驶员转矩请求同时保持即时转矩请求为驾驶员转矩请求来产生。最终转矩储备可吸收在所请求的车桥转矩中突然的增加。例如，来自空调或动力转向泵的突然载荷可通过增加即时转矩请求得到平衡。如果在即时转矩请求内的增加小于转矩储备时，该增加可通过使用快速致动器快速地产生。还可增加预测转矩请求以重新建立前面的转矩储备。

使用转矩储备的另一个例子是减小慢速致动器值的波动。因为它们的相对慢的速度，变化慢速致动器值可产生控制的不稳定性。此外，慢速致动器可包括机械部分，当移动频繁时其可消耗更多的功率和/或较快地磨损。产生足够的转矩储备允许在理想转矩内的改变通过经由即时转矩请求变化快速致动器同时保持慢速致动器的值来完成。例如，为了保持给定的怠速，即时转矩请求可在一个范围内变化。如果预测转矩请求设置为超出该范围的一个级别，为保持怠速而在即时转矩请求内的变化可使用快速致动器来完成，而不需要调节慢速致动器。

例如，在火花点燃式发动机中，火花正时可以是快速致动器值，而节气门开度面积可以是慢速致动器值。火花点燃式发动机可通过应用火花燃烧燃油，例如包括汽油和乙醇。相反，在压燃式发动机中，燃油流量可以是快速致动器值，而节气门开度面积可以作为用于除转矩以外的发动机特性的致动器值。压燃式发动机可通过压缩燃油燃烧燃油，例如包括柴油。

当发动机102是火花点燃式发动机时，火花致动器模块126可以是快速致动器且节气门致动器模块116可以是慢速致动器。在接收到新的致动器值后，火花致动器模块126能改变用于随后点火事件的火花正时。当用于点火事件的火花正时（也称作点火提前）设置为标定值时，在紧随点火事件之后的燃烧冲程内产生最大转矩。然而，偏离标定值的点火提前可减小在燃烧冲程内产生的转矩量。因此，通过改变火花提前，火花致动器模块126能在下一个点火事件发生时改变发动机输出转矩。例如，相应于不同发动机运行条件的点火提前表可在车辆设计的标定阶段确定，且标定值基于当前发动机运行条件从该表中选择的。

相反，节气门开度面积的改变花费更长的时间影响发动机输出转矩。节气门致动器模块116通过调节节气门112的叶片角度来改变节气门开度面积。因此，一旦接收到新的致动器值时，当节气门112从其先前的位置移动到基于新的致动器值的新位置时存在机械延迟。此外，基于节气门开度的空气流量变化易受在进气歧管110内的空气传递延迟的影响。进一步，在进气歧管110内增加的空气流量直到气缸118在下一个进气冲程内接收到额外空气、压缩额外空气并开始燃烧冲程时才实现为发动机输出转矩的增加。

使用这些致动器作为例子，转矩储备可通过将节气门开度面积设置为允许发动机102产生预测转矩请求的值来产生。同时，火花正时可基于小于预测转矩请求的即时转矩请求设置。尽管节气门开度面积产生足够的用于发动机102产生预测转矩请求的空气流量，火花正时基于即时转矩请求延迟（其减小了转矩）。因此，发动机输出转矩将等于即时转矩请求。

当需要额外转矩时，如当空调压缩机启动时，或当牵引控制确定车轮打滑结束时，火花正时可基于预测转矩请求设置。到随后的点火事件时，火花致动器模块126可将点火提前恢复到标定值，其允许发动机102产生用已经存在的空气流量所能达到的全部发动机输出转矩。因此发动机输出转矩可快速增加到预测转矩请求而无需经历来自节气门开度面积变化的延迟。

当发动机102是压燃式发动机时，燃油致动器模块124可以是快速致动器且节气门致动器模块116和增压致动器模块164可以是排放致动器。这样，燃油质量可基于即时转矩请求设置，且节气门开度面积和增压可基于预测转矩请求设置。节气门开度面积可产生比满足预测转矩请求所需要的更多的空气流量。进而，产生的空气流量可多于用于喷油完全燃烧所需要的，这样空气/燃油比通常是稀的，且空气流量的变化不影响发动机转矩输出。因此发动机输出转矩将等于即时转矩请求且可通过调节燃油流量增加或减小。

节气门致动器模块116、增压致动器模块164和EGR 170可基于预测转矩请求而被控制以控制排放和最小化涡轮迟滞。节气门致动器模块116可产生真空以通过EGR 170抽取排气并抽入进气歧管110内。

车桥转矩仲裁模块204可输出预测转矩请求和即时转矩请求到推进转矩仲裁模块206。在各种实施方式中，车桥转矩仲裁模块204可输出预测和即时转矩请求到混合动力优化模块208。混合动力优化模块208确定多少转矩可通过发动机102产生和多少转矩可通过电动机198产生。混合动力优化模块208然后输出修正的预测和即时转矩请求到推进转矩仲裁模块206。在各种实施方式中，混合动力优化模块208可在混合动力控制模块196内实施。

由推进转矩仲裁模块206接收的预测和即时转矩请求从车桥转矩范围（车轮处的转矩）转化成推进转矩范围（曲轴处的转矩）。这种转化在混合动力优化模块208之前、之后、作为混合动力优化模块208的一部分或代替混合动力优化模块208发生。

推进转矩仲裁模块206在多个推进转矩请求之间仲裁，包括转化的预测和即时转矩请求。推进转矩仲裁模块206产生仲裁的预测转矩请求和仲裁的即时转矩请求。仲裁的转矩可通过选择从接收到的请求中获胜的请求来产生。做为选择或额外地，经仲裁的转矩可通过基于其它的另一个或多个接收到的请求修正所接收的请求的其中一个来产生。

其它推进转矩请求可包括用于发动机超速保护的转矩降低、用于防止熄火的转矩增加、和由变速器控制模块194请求以适应换挡的转矩降低。推进转矩请求还可由离合器燃油切断产生，其在手动变速器车辆中当驾驶员压下离合器踏板以防止发动机转速突然升高（快速升高）时减小发动机输出转矩。

推进转矩请求还可包括发动机停止请求，其可在检测到危急故障时启动。例如，危急故障可包括车辆盗窃、起动电动机卡住、电子节气门控制问题和意外的转矩增加的检测。在各种实施方式中，当存在发动机停止请求时，仲裁选择发动机停止请求作为获胜的请求。当存在发动机停止请求时，推进转矩仲裁模块206可输出零作为经仲裁的转矩。

在各种实施方式中，发动机停止请求可与仲裁过程独立地直接关闭发动机102。例如，推进转矩仲裁模块206仍然可接收发动机停止请求以便合适的数据能反馈到其它转矩请求者。例如，可告知所有其它转矩请求者他们在仲裁中失败。

RPM控制模块210还可输出预测和即时转矩请求到推进转矩仲裁模块206。当ECM 114处于RPM模式时，来自RPM控制模块210的转矩请求可在仲裁中占优势。当驾驶员将他们的脚从加速踏板移开时，如当车辆怠速或从较高的速度惯性滑行降速时，可选择RPM模式。做为选择或额外地，当来自车桥转矩仲裁模块204的预测转矩请求小于预定转矩值时，可选择RPM模式。

RPM控制模块210从RPM轨迹模块212接收理想的RPM，并控制预测和即时转矩请求以减小在理想的RPM和当前RPM之间的差值。例如，RPM轨迹模块212可输出用于车辆惯性滑行降速的线性减小的理想的RPM直到达到怠速RPM。RPM轨迹模块212然后可继续输出怠速RPM作为理想的RPM。

储备/负荷模块220接收来自推进转矩仲裁模块206的仲裁的预测和即时转矩请求。储备/负荷模块220可调节仲裁的预测和即时转矩请求以产生转矩储备和/或补偿一个或多个负荷。储备/负荷模块220然后输出调节的预测和即时转矩请求到致动模块224。

例如，催化剂熄灯过程或冷启动排放减小过程可要求延迟的点火提前。因此储备/负荷模块220可增加调节的预测转矩请求超过调节的即时转矩请求以产生用于冷启动排放减小过程的延迟火花。在另一个例子中，发动机的空气/燃油比和/或质量空气流量可直接被改变，如通过诊断侵入当量比测试和/或新的发动机清洗。在开始这些过程之前，可产生或增加转矩储备以快速抵消在这些过程中由稀释空气/燃油混合物产生的发动机输出转矩中的减小。

储备/负荷模块220还可产生或增加转矩储备以备将来负荷之用，如动力转向泵操作或空调（A/C）压缩机离合器的接合。当驾驶员首次请求空调时，可产生用于A/C压缩机离合器接合的储备。储备/负荷模块220可增加调节的预测转矩请求同时保持调节的即时转矩请求不变以产生转矩储备。然后，当A/C压缩机离合器接合时，储备/负荷模块220可通过A/C压缩机离合器的估测负荷增加即时转矩请求。

致动模块224接收来自储备/负荷模块220的调节的预测和即时转矩请求。致动模块224确定将如何达到调节的预测和即时转矩请求。致动模块224可以是发动机类型专用的。例如，对于火花点燃式发动机和压燃式发动机，可不同地实施致动模块224或使用不同的控制策略。

在各种实施方式中，致动模块224可界定所有发动机类型共用的模块和发动机类型专用的模块之间的边界。例如，发动机类型可包括火花点燃式和压燃式。在致动模块224以前的模块，如推进转矩仲裁模块206，可以是发动机类型共用的，而致动模块224和随后的模块可以是发动机类型专用的。

例如，在火花点燃式发动机中，致动模块224可改变作为慢速致动器的节气门112的开度从而允许宽范围的转矩控制。致动模块224可使用气缸致动器模块120使气缸不可用，其也提供了宽范围的转矩控制，但是也是慢速的且可能涉及驾驶性能和排放问题。致动模块224可使用火花正时作为快速致动器。然而，火花正时不能提供同样范围的转矩控制。此外，用火花正时的变化（称为火花储备能力）所能实现的转矩控制量可随着空气流量改变而变化。

在各种实施方式中，致动模块224可基于调节的预测转矩请求产生空气转矩请求。空气转矩请求可等于调节的预测转矩请求，设置空气流量以便调节的预测转矩请求能通过对其他致动器的改变而获得。

空气控制模块228可基于空气转矩请求确定理想的致动器值。例如，空气控制模块228可控制理想的歧管绝对压力（MAP）、理想的节气门面积、和/或理想的每缸空气量（APC）。理想的MAP可被用来确定理想的增压，理想的APC可被用来确定理想的凸轮相位器位置。在各种实施方式中，空气控制模块228还可确定EGR阀170的开度量。

致动模块224还可产生火花转矩请求、气缸关闭转矩请求、和燃油转矩请求。火花转矩请求可被火花控制模块232用来确定从标定点火提前将火花正时（其减小了发动机输出转矩）延迟到什么程度。

气缸关闭转矩请求可被气缸控制模块236用来确定停用多少气缸。气缸控制模块236可命令气缸致动器模块120使发动机102的一个或多个气缸停用。在各种实施方式中，预先确定的气缸组可一起被停用。

气缸控制模块236还可命令燃油控制模块240停止向停用的气缸供给燃油并可命令火花控制模块232停止向被停用的气缸提供火花。在各种实施方式中，一旦在气缸内已经存在任意燃油/空气混合物已经被燃烧，火花控制模块232就停止向气缸提供火花。

在各种实施方式中，气缸致动器模块120可包括液压系统，该液压系统选择性地将一个或多个气缸的进气门和/或排气门从相应的凸轮轴分离以便使这些气缸被停用。例如，一半气缸的气门作为一组要么是通过气缸致动器模块120液压地连接要么通过该模块120分离。在各种实施方式中，气缸可通过停止向这些气缸的燃油供给简单地被停用，而不需要停止进气门和排气门的开启和关闭。在这些实施方式中，气缸致动器模块120可以省略。

燃油控制模块240可基于来自致动模块224的燃油转矩请求改变提供给每个气缸的燃油量。在火花点燃式发动机正常操作期间，燃油控制模块240可在空气主导模式下运行，在空气主导模式中燃油控制模块240尝试通过基于空气流量控制燃油流量保持当量比的空气/燃油比。燃油控制模块240可确定当与每缸空气量结合时产生当量比燃烧的燃油量。燃油控制模块240可通过燃油添加速率来命令燃油致动器模块124给每个被启用的气缸喷射上述燃油质量。

在压燃式系统中，燃油控制模块240可操作在燃油主导模式下，在燃油主导模式中燃油控制模块240确定满足燃油转矩请求同时最小化排放、噪声和燃油消耗的每个气缸的燃油质量。在燃油主导模式下，空气流量可基于燃油流量来被控制并可控制为产生稀的空气/燃油比。此外，空气/燃油比可保持在预定水平之上以防止在动态发动机操作条件下黑烟的产生。

模式设置可确定致动模块224如何处理调节的即时转矩请求。可向致动模块224提供模式设置，如通过推进转矩仲裁模块206，且可选择以下模式：闲置模式、欢快模式、最大范围模式、和自动致动模式。

在闲置模式，致动模块224可忽略调节的即时转矩请求并基于调节的预测转矩请求设置发动机输出转矩。因此致动模块224可设置火花转矩请求、气缸关闭转矩请求和燃油转矩请求为调节的预测转矩请求，其对于当前发动机空气流量条件最大化发动机输出转矩。此外，致动模块224可设置这些请求为预定值（如高出范围之外的值）以禁止来自延迟火花、被停用的气缸或减小的燃油/空气比的转矩减小。

在欢快模式，致动模块224输出调节的预测转矩请求作为空气转矩请求并尝试通过只调节点火提前达到调节的即时转矩请求。因此致动模块224输出调节的即时转矩请求为火花转矩请求。火花控制模块232将尽可能地延迟火花以尝试达到点火转矩请求。如果理想转矩减小大于火花储备能力（通过火花延迟达到的转矩减小量），可能不能实现转矩减小。则发动机输出转矩将大于调节的即时转矩请求。

在最大范围模式，致动模块224可输出调节的预测转矩请求作为空气转矩请求且调节的即时转矩请求作为火花转矩请求。此外，当单独减小火花提前不能达到调节的即时转矩请求时，致动模块224可减少气缸关闭转矩请求（借此使气缸停用）。

在自动致动模式，致动模块224可基于调节的即时转矩请求减少空气转矩请求。在各种实施方式中，只要对允许火花控制模块232通过调节火花提前达到调节的即时转矩请求来说是必要的，可只减少空气转矩请求。因此，在自动致动模式，当尽可能小地调节空气转矩请求的同时可达到调节的即时转矩请求。换句话说，通过尽可能多地减少快速响应的火花提前最小化相对慢速响应的节气门开度的使用。这允许发动机102尽可能快地返回到产生调节的预测转矩请求。

转矩估算模块244可估算发动机102的转矩输出。估算的转矩可被空气控制模块228使用来执行发动机空气流量参数的闭环控制，如节气门面积、MAP、和相位器位置。例如，可定义转矩关系为

（1） T=f（APC,S,I,E,AF,OT,#），

其中转矩（T）为每缸空气量（APC）、火花提前（S）、进气凸轮相位器位置（I）、排气凸轮相位器位置（E）、空气/燃油比（AF）、燃油温度（OT）和启用的气缸数（#）的函数。也可考虑到额外的变量，如排气再循环（EGR）阀的打开程度。

这一关系可通过公式建模和/或可作为查询表存储。转矩估算模块244可基于测量的MAF和当前RPM确定APC，借此允许基于实际空气流量的闭环空气控制。所使用的进气和排气凸轮相位器位置可基于实际位置使用，因为相位器可朝向理想位置移动。

实际火花提前可用来估算实际发动机输出转矩。当标定火花提前值用来估算转矩时，估算的转矩可称为估算的空气转矩或简单地称为空气转矩。空气转矩是对发动机在当前空气流量下如果移除火花延迟（即，火花正时设置为标定火花提前值）和所有气缸都喷入燃油时产生的转矩多少的估算。

空气控制模块228可输出理想的面积信号到节气门致动器模块116。然后节气门致动器模块116调整节气门112以产生理想的节气门面积。空气控制模块228可基于反向转矩模式和空气转矩请求产生理想的面积信号。空气控制模块228可使用估算的空气转矩和/或MAF信号以便执行闭环控制。例如，可控制理想的面积信号以最小化在估算的空气转矩和空气转矩请求之间的差值。

空气控制模块228可输出理想的歧管绝对压力（MAP）信号到增压调度模块248。增压调度模块248使用理想的MAP信号来控制增压致动器模块164。然后增压致动器模块164控制一个或多个涡轮增压器（例如，涡轮增压器包括涡轮160-1和压缩机160-2）和/或进气增压器。

空气控制模块228还可输出理想的每缸空气量（APC）信号到相位器调度模块252。基于理想的APC信号和RPM信号，相位器调度模块252可使用相位器致动器模块158控制进气凸轮相位器148和/或排气凸轮相位器150的位置。

返回参考火花控制模块232，标定火花提前值可基于各种发动机操作条件变化。例如，可反转转矩关系以求出理想的火花提前。对于给定转矩请求（T_des），理想的火花提前（S_des）可基于下式确定

（2）S_des=T^-1（T_des ,APC,I,E,AF,OT,#）；

这一关系作为公式和/或查询表体现。空气/燃油比（AF）可以是实际空气/燃油比，如通过燃油控制模块240所报告的。

当火花提前设置为标定火花提前时，最终转矩可尽可能接近平均最佳转矩（MBT）。MBT是指在给定空气流量下，当火花提前增加的同时，使用具有高于预定阈值的辛烷值的燃油并使用当量比的燃料添加所产生的最大发动机输出转矩。在发生最大转矩处的火花提前被称为MBT火花。因为例如燃油质量（如当使用较低的辛烷燃油时）和环境因素，标定火花提前可略微不同于MBT火花。因此在标定火花提前处的转矩可小于MBT。

现在参考图3，示出了RPM控制模块210和燃油控制模块240的示例性实施方式的功能框图。RPM控制模块210从RPM轨迹模块212接收理想的RPM信号。理想的RPM信号可通过零踏板转矩模块302、变速器负荷模块302、RPM储备转矩模块306、比例积分（PI）模块308和RPM稳定模块310接收。当驾驶员向加速踏板施加的压力小于预定压力时，零踏板转矩模块302确定发动机应当产生的转矩。

变速器负荷模块304确定变速器施加到发动机上的负荷。例如，这可基于发动机转速和车轮速度。RPM储备转矩模块306确定发动机应当具有的可为当发动机怠速时可能发生的发动机负荷事件（如动力转向辅助和空调压缩机启动）所利用的储备转矩的量。

PI模块308基于在理想RPM和当前RPM之间的差值产生发动机转速误差修正因子，如比例项和积分项。在各种实施方式中，比例项可等于比例常数乘以该差值。在各种实施方式中，积分项可以是积分常数乘以该差值相对于时间的积分。PI模块308的输出可以是比例项和积分项的总和。

RPM转矩模块312接收零踏板转矩模块302、变速器负荷模块304、储备转矩模块306和PI模块308的输出。RPM转矩模块312确定理想的基于功率的转矩，其使得发动机在理想的RPM下运行。在各种实施方式中，RPM转矩模块312可对接收到的值进行求和。此外，RPM储备转矩模块306可以省略，且其功能可以由储备/负荷模块220代替。

RPM转矩模块312输出理想的基于功率的转矩到制动-指示转换模块314。例如，制动-指示转换模块314可基于发动机摩擦、发动机泵损失和/或发动机附件负荷将转矩偏移添加到理想的基于功率的转矩。转矩偏移的摩擦部分可以基于发动机温度，其可从发动机冷却温度估算并可随发动机温度增加而减少。

制动-指示转换模块314可通过基于来自RPM稳定模块310的稳定RPM估算发动机摩擦、发动机泵损失、和/或发动机附件负荷将基于功率的转矩转换为指示转矩。RPM稳定模块310可将低通滤波器应用到理想的RPM产生稳定RPM。还可输出稳定RPM到转矩-功率转换模块316。

转矩-功率转换模块316可基于稳定RPM将指示转矩转换为指示功率。指示功率可以是指示转矩和稳定RPM的乘积。转矩-功率转换模块316可输出指示功率到功率-转矩转换模块318。

功率-转矩转换模块318可基于当前RPM将指示功率转换为速度调节的指示转矩。功率-转矩转换模块318可用当前RPM除指示功率得到速度调节的指示转矩。可输出速度调节的指示转矩到指示-制动转换模块320。

指示-制动转换模块320可通过基于发动机摩擦、发动机泵损失、和/或发动机附件负荷从速度调节的指示转矩减去转矩偏移将速度调节的指示转矩转换为速度调节的制动转矩。指示-制动转换模块320可基于当前RPM估算发动机摩擦、发动机泵损失、和/或发动机附件负荷。从指示-制动转换模块320的输出是从RPM控制模块210到推进转矩仲裁模块206的转矩请求。

如上所述，推进转矩仲裁模块206在来自RPM控制模块210的转矩请求和其他推进转矩请求之间仲裁。仲裁的结果为储备/负荷模块220和致动模块224所用。致动模块224输出燃油转矩请求到燃油控制模块240。

燃油控制模块240可包括燃油-指示转换模块322，其将燃油转矩请求转换为指示转矩。这一转换可基于当前RPM实施。燃油转矩请求可以是制动转矩，在这种情况下，燃油-指示转换模块322可通过基于发动机摩擦、发动机泵损失、和/或发动机附件负荷向燃油转矩请求添加转矩偏移将燃油转矩请求转换为理想的指示转矩。燃油-指示转换模块322可基于当前RPM估算发动机摩擦、发动机泵损失、和/或发动机附件负荷。

燃油-指示转换模块322可输出理想的指示转矩到燃油质量模块324。然后燃油质量模块324可确定用于每个气缸的燃油质量，从而达到理想的指示转矩同时最小化排放、噪声和燃油消耗。燃油质量模块324可利用转矩和燃油之间的关系作出上述确定。这一关系可体现为公式和/或查询表。来自燃油质量模块324的输出是从燃油控制模块240输送到燃油致动器模块124的燃油添加速率，以便燃油致动器模块124为每个启用的气缸喷射这一燃油质量。

现在参考图4，描述了当处于RPM模式下时在控制燃油流量中执行的示例性步骤的流程图。在各种实施方式中，当由驾驶员请求的转矩在预定时间量内小于预定值时，可进入RPM模式。换句话说，当驾驶员施加到踏板的压力在预定时间量内小于指定压力时，可选择RPM模式。此外，当发动机启动时可选择RPM模式。

在步骤402控制确定理想的RPM。对于步骤404到410，理想的RPM可用来执行计算。在步骤404中，控制可确定零踏板转矩、变速器负荷、储备转矩、和/或RPM误差修正因子。在步骤406控制可基于在步骤404中计算的值的和来确定理想的基于功率的转矩。

在步骤408，控制将理想的基于功率的转矩从制动转矩转换为指示转矩。控制可通过基于发动机摩擦、发动机泵损失、和/或发动机附件负荷添加转矩偏移来执行这一转换。控制可基于理想的RPM估算发动机摩擦、发动机泵损失、和/或发动机附件负荷。

在步骤410控制将指示转矩转换为指示功率，并在步骤412将指示功率转换回指示转矩。然而，在步骤412到422，计算是基于当前RPM的。因为理想的RPM和当前RPM可不同，步骤410和412不可能简单地互相抵消。

在步骤414，控制将在步骤412计算的转矩从指示转矩转换为制动转矩。控制可通过基于发动机摩擦、发动机泵损失、和/或发动机附件负荷减去转矩偏移执行这一转换。在步骤416，控制在多个转矩请求中仲裁，其中包括在步骤414计算的转矩请求。在RPM模式，在步骤414计算的转矩请求可选择作为经仲裁的转矩，而其他转矩请求可忽略。

在步骤418控制将经仲裁的转矩从制动转矩转换为指示转矩。在步骤420，控制基于在步骤418计算的指示转矩利用在转矩和燃油之间的关系确定用于每个启用的气缸的燃油质量。这一关系可以是公式和/或查询表。在步骤422，发动机内的燃油流量基于在步骤420确定的燃油质量而被控制。

本发明的广泛教导能以各种形式实施。因此，尽管本发明包括具体实施例，但本发明的真正范围不应当受此限制，因为对本领域技术人员来说，在对附图、说明书和以下权利要求研究的基础上其它改进将变得显而易见。

Claims

1.一种控制系统，包括：

2.如权利要求1的控制系统，进一步包括：

3.如权利要求2的控制系统，进一步包括基于功率的转矩模块，其基于零踏板转矩、变速器负荷、和误差修正因子确定第一制动转矩，其中第一制动转矩使发动机在理想转速下运转。

4.如权利要求3的控制系统，进一步包括储备转矩模块，其确定用于快速补偿由发动机所输出的转矩中的减少的储备转矩。

5.如权利要求3的控制系统，进一步包括转速稳定模块，其通过对理想转速应用低通滤波器产生稳定转速。

6.如权利要求3的控制系统，进一步包括制动-指示转换模块，其基于第一制动转矩以及发动机摩擦、发动机泵损失、和发动机附件负荷中的至少一个确定第一指示转矩。

7.如权利要求6的控制系统，进一步包括：

8.如权利要求7的控制系统，进一步包括指示-制动转换模块，其基于第二指示转矩以及发动机摩擦、发动机泵损失、和发动机附件负荷中的至少一个确定第二制动转矩。

9.如权利要求8的控制系统，进一步包括：

10.如权利要求7的控制系统，进一步包括燃油质量模块，其基于第二指示转矩以及转矩和燃油之间的预定关系确定理想的燃油质量。

11.一种控制方法，包括：

12.如权利要求11的方法，进一步包括：

13.如权利要求12的方法，进一步包括基于零踏板转矩、变速器负荷、和误差修正因子确定第一制动转矩，其中第一制动转矩使发动机在理想转速下运转。

14.如权利要求13的方法，进一步包括确定用于快速补偿由发动机输出的转矩中的减少的储备转矩。

15.如权利要求13的方法，进一步包括通过对理想转速应用低通滤波器产生稳定转速。

16.如权利要求13的方法，进一步包括基于第一制动转矩以及发动机摩擦、发动机泵损失、和发动机附件负荷中的至少一个确定第一指示转矩。

17.如权利要求16的方法，进一步包括：

基于第一指示转矩和理想转速确定理想功率；和

基于理想功率和当前转速确定第二指示转矩。

18.如权利要求17的方法，进一步包括基于第二指示转矩以及发动机摩擦、发动机泵损失、和发动机附件负荷中的至少一个确定第二制动转矩。

19.如权利要求18的方法，进一步包括：

基于经仲裁的转矩和当前转速确定第三指示转矩。

20.如权利要求17的方法，进一步包括基于第二指示转矩以及转矩和燃油之间的预定关系确定理想的燃油质量。