CN102900544A - 控制发动机的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有快速真空恢复的制动助力器系统的发动机。在一个示例中，响应制动助力器和发动机进气歧管之间的流动来调节致动器。当发动机被增压时能够特别改善发动机和车辆制动的操作。

Description

控制发动机的方法和系统

技术领域

本发明涉及控制发动机的方法和系统。

背景技术

随着排放物和性能要求的逐渐增加，增强的发动机控制已经提供了增加的功能性。例如，电子控制的节气门已经通过调节发动机节气门的位置以便调节到发动机的空气流动，使得燃料供给能够更紧密地匹配向发动机汽缸的空气输送，从而改善车辆的驾驶性能并且改善发动机的排放。但是，电子控制的节气门会从包括来自车辆操作者的一些输入接收发动机扭矩要求。而且，调节节气门位置的控制也可以接收与有助于确定节气门位置的输入不一致或不同请求的其他输入。例如，一些操作者可以选择利用他们的两只脚操纵车辆。具体地，一些操作者在通过拐角或弯道时可以同时踩下加速器和车辆制动致动器来控制车辆速度。因此，车辆控制器可以同时接收这些输入以加速和减速车辆。通过同时命令车辆加速和减速来驱动车辆会使得更加难以确保操作者具有期望的控制水平来加速和减速车辆。具体说，在车辆制动器被至少部分地释放之后既提供真空以致动车辆制动器来减速车辆又提供发动机扭矩以平稳地加速车辆可能是很困难。

发明内容

本文的发明人已经认识到上面提到的缺点并且已经研发一种用于操作发动机的方法，包括：在请求的发动机扭矩大于阈值水平的状况期间响应车辆制动器的施加而减小期望的发动机扭矩；以及在请求的发动机扭矩基本恒定时，响应工况在车辆制动器释放之后调节期望的发动机扭矩增加的速率。

通过在施加车辆制动期间减小发动机扭矩，可以降低发动机进气歧管压力以便为操作者提供制动辅助，使得能够增加车辆制动力，即使扭矩仍从发动机输出时仍如是。此外，在请求的发动机扭矩基本恒定时通过调节发动机扭矩增加的速率，可以控制车辆加速以便在制动之后提供平稳的且可预期的车辆加速。

在另一个实施例中，提供一种用于操作发动机的方法。该方法包括：在请求的发动机扭矩大于阈值水平的状况期间，通过响应车辆制动的施加调节节气门位置和凸轮轴位置来减小发动机扭矩；以及响应车辆制动释放，通过调节节气门位置和凸轮轴位置，根据车辆速度调节发动机扭矩增加的速率。

在另一个实施例中，减小发动机扭矩包括通过关闭发动机空气进气系统的节气门来减小发动机进气歧管的压力。

在另一个实施例中，响应车辆制动的施加，以一定速率减小发动机扭矩，该速率基于期望的发动机进气歧管真空和实际的发动机进气歧管真空之间的误差总和的值。

在另一个实施例中，提供一种发动机系统。该发动机系统包括：包括具有节气门的进气系统的发动机；加速器；制动致动器；和控制器，该控制器包括在加速器的位置没有指示发动机扭矩减小的状况期间响应制动致动器的施加而减小发动机扭矩的指令，该控制器包括响应发动机操作时的车辆速度在制动致动器被释放之后增加发动机扭矩的附加指令。

在另一个实施例中，该发动机系统还包括电子控制的节气门，并且其中该控制器包括用于通过调节该电子控制的节气门的位置而增加和减小发动机扭矩的附加指令。

在另一个实施例中，该发动机系统还包括可调节凸轮轴，并且其中控制器还包括用于通过调节该可调节凸轮轴的位置而增加和减小发动机扭矩的附加指令。

在另一个实施例中，该控制器包括用于将期望的发动机进气歧管压力和实际的发动机进气歧管压力之间的误差求和以确定发动机扭矩减小量的进一步指令。

在另一个实施例中，该控制器包括用于根据车辆速度确定发动机扭矩增加的进一步指令。

在另一个实施例中，该控制器包括用于响应加速器的位置的变化减小发动机扭矩的进一步指令。

本发明可以提供若干优点。例如，该方法可以为驾驶员提供改进的制动辅助。而且，该方法能够改进车辆制动释放之后的车辆加速。还有，该方法能够使来自操作者的车辆加速和减速请求优先。

从下面单独的或结合附图的详细描述将容易明白本发明的上面的优点和其他优点和特征。

应当明白，提供上面的概述是为了以简单的形式引进选择的构思，这种构思在详细描述中进一步描述。这并不意味着视为所主张主题的关键的或基本的特征，所主张主题的范围由详细描述之后的权利要求唯一地限定。而且，所主张的主题不限于解决上面或本发明的任何部分指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出发动机的示意图；

图2示出包括图1的发动机的车辆的示意图；

图3示出发动机扭矩控制方法的方块图；

图4示出预期的操作顺序；

图5示出用于操作发动机的示范性方法的流程图。

具体实施方式

本发明涉及控制发动机。在一个例子中，在操作者开始车辆制动事件期间调节发动机扭矩以便减小进气歧管压力，以致可以向操作者提供制动辅助。图1示出发动机和制动助力器系统的一个例子。图2示出车辆中的发动机的例子。图3示出一个示范性发动机扭矩控制方法的控制框图。图3的扭矩控制方法用于在车辆制动事件期间以及在车辆制动被释放之后控制发动机扭矩。图4示出控制发动机扭矩的示范性车辆制动顺序。最后，图5示出用于控制发动机扭矩以提供图4的顺序的方法。

参考图1，包括多个汽缸的内燃机10——图1示出其中一个汽缸——由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和其中设置有活塞36的汽缸壁32，并且活塞36连接于曲轴40。燃烧室30被示为通过相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。进气和排气门中的每个可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。可替代地，进气门和排气门中的一个或多于一个可以由机电控制的阀线圈和衔铁组件操作。进气凸轮51的位置可以通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以通过排气凸轮传感器57确定。

燃料喷射器66被示为设置成将燃料直接喷射到汽缸30中，对于本领域的技术人员来说这就是通常所说的直接喷射。可替代地，燃料可以喷射给进气口，对于本领域的技术人员来说这就是通常所说的进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成正比地提供液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨（未示出）的燃料系统（未示出）提供给燃料喷射器66。响应控制器12从驱动器68向燃料喷射器66供应操作电流。此外，进气歧管44被示为与可选的电子节气门62连通，该节气门62调节节流板64的位置以控制来自发动机进气口42的空气流动。进气歧管44还经由通道142向制动助力器140提供真空。止回阀144确保空气从制动助力器140流到进气歧管44而不是从进气歧管44流到制动助力器140。制动助力器140放大脚152通过制动踏板150提供给主汽缸148以施加车辆制动（未示出）的力。

无分配器点火系统88响应控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧（UEGO）传感器126被示为连接于催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。

在一个例子中转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个例子中，可以使用每个均具有多个催化剂砖的多个排放控制装置。在一个例子中转化器70可以是三元型催化剂。

在图1中控制器12被示为是常规的微型计算机，包括：微处理器单元（CPU）102、输入/输出端口（I/O）104、只读存储器（ROM）106、随机存取存储器（RAM）108、保活存储器（KAM）110和常规的数据总线。控制器12被示为接收来自连接于发动机10的传感器的各种信号，除了前面讨论的那些信号之外，还包括：来自连接于冷却套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度（ECT）；连接于加速器踏板130以用于感测由脚132调节的加速器位置的位置传感器134；连接于制动踏板150以用于感测制动踏板位置的位置传感器154；用于感测制动助力器真空的压力传感器146；用于感测主汽缸压力（例如液压制动压力）的压力传感器147；用于确定末端气体（end gases）点火的爆震传感器（未示出）；来自连接于进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力（MAP）的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120（例如，热线式空气流量计）的进入发动机内的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。还可以感测大气压力（未示出传感器）以用于由控制器12处理。在本发明的优选方面，曲轴的每一转，发动机位置传感器118均产生预定数量的等间隔脉冲，由此能够确定发动机转速（RPM）。

在一些实施例中，发动机可以连接于混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可以具有并联的结构、串联的结构或它们的变化或组合。此外，在一些实施例中，还可以使用其他发动机构造，例如柴油发动机。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四个冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，一般而言，排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管44进入燃烧室30，并且活塞36运动到汽缸底部以便增大燃烧室30内的容积。在活塞36接近汽缸底部并且在其冲程的末尾（例如，当燃烧室30在其最大容积时）的位置通常被本领域的技术人员叫做下止点（BDC）。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54都关闭。活塞36朝着汽缸盖运动以便压缩燃烧室30内的空气。在活塞36处在其冲程末尾并且最接近汽缸盖（例如，当燃烧室30处在最小容积时）的位置通常被本领域的技术人员叫做上止点（TDC）。在其后叫做喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在其后叫做点火的过程中，喷射的燃料通过诸如火花塞92的已知的点火装置被点火，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开从而将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48并且活塞返回到TDC。应当指出，上面仅仅作为一个例子描述，并且进气和排气门的打开和/或关闭正时可以变化，例如，提供正的或负的气门重叠、延迟的进气门关闭或各种其他例子。

现在参考图2，图2示出包括图1的发动机的车辆的示意图。车辆200包括经由扭矩转换器202连接于变速器204的发动机10。发动机10通过变速器204为车轮210提供扭矩。控制器12接收来自发动机10和变速器204的信号并向发动机10和变速器204提供控制信号。控制器12还致动可通过离合器210选择的齿轮206。控制器12在操作期间还可以接收来自目标传感器220和扭矩转换器锁止离合器221的信号。在一个例子中，目标传感器220可以是光学发射器和接收传感器。在另一个例子中，目标传感器220可以发射和接收声波。目标传感器220提供从所述车辆到该车辆外部的目标（例如另一个车辆）的距离。车辆速度可以通过车辆速度传感器226感测。

因此，图1和图2的系统提供一种发动机，其包括：具有节气门的空气进气系统；加速器；制动致动器；和控制器，该控制器包括在加速器的位置没有指示发动机扭矩减小的状况期间响应制动致动器的施加而减小发动机扭矩的指令，该控制器包括响应发动机操作时的车辆速度在制动致动器被释放之后增加发动机扭矩的附加指令。因此，控制器能够同时考虑到车辆加速和减速的请求。该发动机系统还包括电子控制的节气门，并且其中该控制器包括用于通过调节该电子控制的节气门的位置来增加和减小发动机扭矩的附加指令。该发动机系统还包括可调节凸轮轴，并且其中该控制器包括用于通过调节该可调节凸轮轴的位置来增加和减小发动机扭矩的附加指令。该发动机系统还包括，其中该控制器包括用于将期望的发动机进气歧管压力和实际的发动机进气歧管压力之间的误差求和以确定发动机扭矩减小量的进一步指令。该发动机系统还包括，其中该控制器包括用于根据车辆速度来确定发动机扭矩增加的进一步指令。该发动机系统还包括，其中该控制器包括用于响应加速器的位置变化来减小发动机扭矩的进一步指令。

现在参考图3，图3示出发动机扭矩控制方法的框图。方法300接收MAP和车辆速度的输入。而且，在一些例子中，方法300可以接收变速器档位、扭矩转换器离合器状态和目标检测数据的输入。方法300可通过图1和图2所示的控制器12中的指令执行。

在302，方法300通过感测的车辆速度来索引表或函数。从该表或函数输出期望的发动机进气歧管绝对压力（MAP）。该期望的发动机进气MAP可以根据经验确定并且储存在该表和函数中。在一个例子中，该期望的发动机进气MAP是能够为操作者提供制动辅助以便以期望速率来减速车辆的压力。在一个例子中，该期望的发动机MAP随着车辆速度增加而减小，以便当车辆速度增加时为操纵者提供附加的车辆制动辅助。以这种方式，附加的制动力可以提供给车辆制动器。来自表或函数的输出被引向求和结点306。

在求和结点306，从期望的发动机进气MAP减去实际的MAP以提供误差信号e_brk。然后该误差信号e_brk被引向308。

在304，方法300通过感测的车辆速度来检索一个表或函数。从该表或函数输出期望的发动机进气MAP集成误差量减少。该发动机进气集成误差量减少是在车辆制动器和加速器被同时致动时在MAP已经被减少之后通过增加发动机进气MAP来增加发动机扭矩以便为操作者提供制动辅助的一个变量。该期望的发动机进气MAP集成误差量减少可以根据经验确定并且储存在表或函数中。在一个例子中，该期望的发动机进气MAP集成误差量减少是能够在车辆制动被释放之后以提供平稳的车辆加速的速率来增加发动机扭矩的误差值。在另一些例子中，可以向该表提供附加维度（dimension），以便能够响应该车辆和在该车辆前方或后方的目标之间的距离来调节该期望的发动机进气MAP集成误差量减少。而且，能够响应扭矩转换器离合器的状态和/或当前选择的连接于发动机的变速器档位来调节该期望的发动机进气MAP集成误差量减少。例如，在发动机连接于变速器并且该变速器处在低速档的档位，且同时扭矩转换器不被锁定的第一状况中，该期望的发动机进气MAP集成误差量减少可以是在制动踏板被释放之后改善车辆加速的第一量。由于图3的方法可以在选定的时间间隔被执行，所以该期望的发动机进气MAP集成误差量减少调节期望的扭矩和MAP增加的速率。但是，在第二状况期间，如果扭矩转换器被锁定并且变速器处在和第一状况相同的档位，则该期望的发动机进气MAP集成误差量减少可以被减少，以便发动机扭矩的增加对于操作者来说不太明显，以便改善车辆的驾驶性能。因此，从发动机传递到车轮的扭矩可以根据扭矩转换器的状态而被控制，以便通过车辆传动系的扭矩波动不太显著。

同样，在发动机连接于变速器并且该变速器处在低速档的档位中且同时扭矩转换器不被锁定的第一状况期间，该期望的发动机进气MAP集成误差量减少可以是在制动踏板被释放之后改善车辆加速的第一量。但是，在第二状况期间，如果变速器处在高速档并且扭矩转换器不被锁定，则与第一状况期间相比该期望的发动机进气MAP集成误差量减少可以被增加，以便可以改善车辆加速。由于变速器处在高速档，所以发动机扭矩的增加速率的增加对于操作者来说可以不太明显。来自304的表或函数的输出被引向308。

在308，进行对车辆制动切换的查询以确定车辆制动是否被施加。如果车辆制动被施加，则值e-brk被传到310。否则，如果车辆制动没有被施加，则值e-unwnd被传到310。当值e-brk被传到310时，发动机扭矩可以根据e-brk是正还是负而减少或增加。如果e-brk是正，则可以增加MAP以增加发动机扭矩。如果e-brk是负，则可以减小MAP以减小发动机扭矩。当e-unwnd被传到310时，可以增加MAP和发动机扭矩。308的输出被示为e并且是在318用于限制的基础。

在310，来自308的值被-1乘，以改变被传到310的值的符号。在一个例子中，310可以通过改变在306的操作和在304的值而被省去。来自310的输出被传到312和314。

在312，方法300用增益项乘以来自310的值。因此，对来自310的值进行等比调节。被增益调节的值从312被供给到求和结点320。

在314，方法300用第二增益项乘以来自310的值。被增益调节的值被供给到316，在316该被增益调节的值被加到来自方法300的先前执行的其他被增益调节的值，以便来自314的输出在316处被数学积分。316的输出被引向318，在318它可以被限制在由0-(e*K_pe)定义的最大值和由-TE_Cal_Min-(e*K_pe)定义的最小值之间，其中K_pe是312的输出，TE_Cal_Min是经验确定的校准常数。以这种方式，发动机扭矩调节是积累的调节。318的输出被引向求和结点320。

在求和结点320，方法300将来自312和318的输出相加。求和结点将结果传到322。来自求和结点320的输出在322被限制。在一个例子中，零的最大值可以从322被传到对期望的发动机扭矩的计算。而且，由校准常数TE_Cal_Min定义的最小值可以根据经验确定并且用于限制322的输出。

因此，图3的方法用于确定对期望的发动机扭矩的调节。对期望的发动机扭矩的调节考虑到车辆制动器是否被踩下、车辆速度、选定的变速器档位、车辆与目标之间的距离以及扭矩转换器操作状态。对期望的发动机扭矩的调节被用来确定期望的发动机扭矩并且被用来设定凸轮轴和节气门的位置以便提供期望的发动机扭矩。

现在参考图4，图4示出预期的操作顺序。该顺序可以由图和图2的控制器12通过执行图3和图5的方法而提供。

从图4的顶部起的第一图表示期望的发动机扭矩与时间的关系。期望的发动机扭矩沿着Y轴线的箭头的方向增加。X轴线表示时间并且时间从左向右增加。

从图4的顶部起的第二图表示车辆加速器命令与时间的关系。车辆加速器命令沿着Y轴线的箭头的方向增加。X轴线表示时间并且时间从左向右增加。

从图4的顶部起的第三图表示发动机进气MAP与时间的关系。发动机进气MAP沿着与Y轴线的箭头的方向增加。因此，进气歧管的真空度沿着与Y箭头相反的方向增加。X轴线表示时间并且时间从左向右增加。

从图4的顶部起的第四图表示制动踏板踩下与时间的关系。制动踏板踩下沿着Y轴线的箭头的方向增加。X轴线表示时间并且时间从左向右增加。

从图4的顶部起的第五图表示车辆速度与时间的关系。车辆速度沿着Y轴线的箭头的方向增加。X轴线表示时间并且时间从左向右增加。

从图4的顶部起的第六图表示发动机扭矩的减小与时间的关系。发动机扭矩的减小沿着Y轴线的箭头的方向增加。例如，当发动机扭矩减少沿Y轴线的箭头的方向增加时期望的发动机扭矩减少得更多。X轴线表示时间并且时间从左向右增加。

在时间T₀，期望的发动机扭矩和车辆加速器命令处于低水平。发动机MAP也处在低水平，因此发动机扭矩输出处在低水平。车辆制动踏板没有被施加（踩下）并且车辆速度处在比较低的水平。由于不施加车辆制动因此发动机扭矩减小量低。

在时间T₁，车辆加速器命令增加并且期望的发动机扭矩随着车辆加速器命令而增加。车辆加速器命令可以是确定期望的扭矩量的输入。不过，期望的扭矩量可以被调节，以考虑到其他发动机扭矩要求以及发动机扭矩减小请求。发动机进气MAP随着期望的发动机扭矩增加而增加，以致发动机能够输送期望的发动机扭矩。可以通过调节发动机进气节气门和/或通过调节凸轮轴相位来调节进气门正时而调节发动机进气MAP。在时间T₁车辆制动踏板不被踩下，并且因此车辆速度随着期望的扭矩增加而增加。在时间T₁，由于车辆制动踏板不被踩下而不存在扭矩减小。

在时间T₂，车辆加速器命令减少并且期望的发动机扭矩相应减小。随着空气通过发动机活塞从发动机进气歧管泵送，发动机MAP也减小。因为从发动机进气歧管泵送空气所需的时间，所以发动机MAP以低于期望的发动机扭矩所减小的速率减小。随着期望的发动机扭矩减小，车辆速度开始降低，这是因为在时间T₂发动机扭矩输出不足以支持车辆速度。由于不踩下车辆制动，所以在时间T₂不存在扭矩减小。

在时间T₂和时间T₃之间，车辆速度继续减小并且踩下制动踏板。但是因为发动机MAP处在低水平，所以不存在发动机扭矩减小。

在时间T₃，车辆加速器命令增加并且期望的发动机扭矩随着车辆加速器命令而增加。在时间T₃车辆制动踏板将继续被致动。当发动机进气MAP根据车辆速度达到阈值水平时扭矩减少量增加，因而即便车辆加速器命令处在高水平仍使得期望的扭矩水平减小。发动机进气MAP达到低于大气压力的水平，因此能够为制动助力器提供真空，以辅助操作者施加车辆制动。以这种方式，发动机进气MAP和发动机扭矩被限制以便提供力来辅助操作者施加车辆制动且同时提供发动机扭矩。在一些例子中，对车辆制动器施加的力是导致车辆以期望的速率减速的水平，即便扭矩从发动机供给到车轮仍如是。因此，在一些例子中，对车辆制动器施加的力超过施加给车轮的发动机扭矩。

在时间T₄，车辆制动踏板被释放。结果，发动机扭矩减小根据车辆速度和其他变量（例如，变速器档位、车辆和目标之间的距离、扭矩转换器离合器状态）以预定速率减小。换句话说，在制动器被释放之后发动机扭矩能够以一定速率增加，该速率与车辆速度、变速器档位、扭矩转换器离合器状态以及车辆和目标之间的距离有关。结果，即便车辆加速器命令基本上恒定，期望的发动机扭矩和发动机MAP仍增加。

在时间T₅，再次施加车辆制动器。由于发动机进气MAP大于根据车辆速度的阈值扭矩，所以期望的发动机扭矩被减小。发动机MAP随着期望的发动机扭矩增加而减少。通过减小发动机扭矩和MAP，可以向操作者提供附加的辅助来减慢车辆。在时间T₅由于车辆速度较大，所以期望的发动机扭矩可以进一步减小以便增加车辆制动力。在时间T₅和时间T₆之间，随着车辆速度减小，期望的发动机扭矩增加；不过期望的发动机扭矩以较低的速率增加，以致即便在车辆速度达到零时车辆制动力仍继续超过发动机扭矩。

在时间T₆，车辆加速器命令减少且同时车辆制动踏板继续被致动。随着发动机加速器命令减少，期望的发动机扭矩减小。并且，由于发动机进气MAP减小到低于根据车辆速度的期望MAP的水平，所以发动机扭矩减小被减少。具体说，由于发动机MAP低并且发动机扭矩减小达到零，所以期望的发动机扭矩被允许增加；但是，车辆加速器命令是低的因此发动机扭矩停留在低水平。

因此，图4示出期望的发动机扭矩不被影响直到车辆制动器被踩下。而且，在车辆制动释放之后允许的发动机扭矩增加的速率可以基于车辆速度、扭矩转换器离合器状态、选定的变速器档位以及车辆和目标之间的距离。

现在参考图5，图5示出用于操作发动机的方法的流程图。方法500可通过图1和图2的控制器12的指令执行。而且方法500可以提供图4所示的顺序。

在502，方法500确定车辆和发动机工况。工况可以包括但不限于发动机转速、车辆速度、期望的发动机扭矩、车辆加速器命令、车辆和目标之间的距离、变速器档位、扭矩转换器离合器状态、MAP以及发动机冷却剂温度。在工况被确定之后方法500进行到504。

在504，方法500判断是否存在车辆制动请求。例如，方法500判断车辆制动是否被踩下。如果是，方法500进行到506。如果否，方法500进行到514。

在506，方法500根据车辆速度确定对发动机进气MAP的调节。在一个例子中，方法500如在图3的306所描述的确定对发动机进气MAP的调节。具体说，车辆速度是用于索引表或函数的基础，该表或函数根据车辆速度输出期望的发动机进气MAP。在一个例子中，随着发动机速度增加，期望的发动机MAP会减小，以便在车辆速度较高时向车辆操作者提供附加的辅助。从期望的发动机进气MAP减去实际的发动机进气MAP以提供对发动机进气MAP的调节。以这种方式，在车辆制动事件期间可以通过关闭节气门并延迟或提前气门正时来减小发动机进气MAP，以便为车辆操作者增加制动施加辅助。在确定对发动机进气MAP的调节之后方法500进行到508。

在518，方法500确定MAP的可用增加，该可得到的增加是根据车辆速度和其他变量（例如，变速器档位、扭矩转换器离合器锁止状态、车辆和目标之间的距离）而可用的/可得到的。在一个例子中，MAP的可用增加按照图3的304所描述的且如图3的304所描述的确定。具体说，发动机进气MAP的所期望的减少被确定以使得MAP能够与所期望的减少量有关地被增加。例如，可以通过车辆速度、扭矩转换器离合器状态、变速器档位、车辆和目标之间的距离来索引多维表，以提供发动机进气MAP的期望减少。表的各格的值可以根据经验确定并且储存在控制器存储器中。在一个例子中，期望的发动机扭矩增加的速率随着车辆速度减小而更大。在MAP的可用增加确定之后，方法500进行到508。

在508，方法500确定发动机扭矩调节。在一个例子中，发动机扭矩调节根据图3的框图确定。具体说，如果车辆制动器被致动，则发动机扭矩调节能够根据车辆速度来减小发动机进气MAP和发动机扭矩。另一方面，如果车辆制动器没有被致动，则发动机扭矩调节能够根据车辆速度和其他变量（例如，变速器档位、扭矩转换器离合器锁止状态、车辆和目标之间的距离）增加发动机进气MAP和发动机扭矩。发动机进气MAP和发动机扭矩可以通过图3的比例/积分控制器调节。控制项表示如下：

$T_{e\_\mathrm{interm}}\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}(-e\&times;K_{\mathrm{pe}});& \left(T_s{K}_{\mathrm{ie}}\underset{i-0}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}e\left(i\right)\right)>(-e\&times;K_{\mathrm{pe}})\\ T_s{K}_{\mathrm{ie}}\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}e\left(i\right);& (-\mathrm{TE}\_\mathrm{Cal}\_\mathrm{Min}-e\&times;K_{\mathrm{pe}})\&le;\left(T_s{K}_{\mathrm{ie}}\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}e\left(i\right)\right)\&le;(-e{K}_{\mathrm{pe}})\\ (-\mathrm{TE}\_\mathrm{Cal}\_\mathrm{Min}-e\&times;K_{\mathrm{pe}});& \left(T_s{K}_{\mathrm{ie}}\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}e\left(i\right)\right)<(-\mathrm{TE}\_\mathrm{Cal}\_\mathrm{Min}-e\&times;K_{\mathrm{pe}})\end{array}\right\}$

其中，Te_iterm(n）是发动机扭矩调节的积分部分，e是基于车辆速度和实际MAP的发动机进气MAP误差，Kpe是比例增益项。Ts是采样和例程执行之间的时间，TE_cal_Min是校准常数，而Kie是积分增益项。比例增益项可以表示为：

T_{e_pterm}(n)＝e×K_pe

发动机扭矩减少量T_{e_reduction}可以表示为：

$T_{e\_\mathrm{reduction}}\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}0;& (T_{e\_\mathrm{pterm}}-T_{e\_\mathrm{iterm}})>0\\ T_{e\_\mathrm{pterm}}-T_{e\_\mathrm{interm}};& \mathrm{TE}\_\mathrm{Cal}\_\mathrm{Min}\&le;(T_{e\_\mathrm{pterm}}-T_{e\_\mathrm{interm}})\&le;0\\ \mathrm{TE}\_\mathrm{Cal}\_\mathrm{Min};& (T_{e\_\mathrm{pterm}}-T_{e\_\mathrm{interm}})<\mathrm{TE}\_\mathrm{Cal}\_\mathrm{Min}\end{array}\right\}$

以这种方式，发动机扭矩和发动机MAP可以被调节，以提供车辆制动力辅助，且同时还为车轮提供发动机扭矩。在确定发动机扭矩调节之后方法500进行到510。

在510，方法500确定请求的发动机扭矩。在一个例子中，请求的发动机扭矩可以是若干发动机扭矩的和，所述若干发动机扭矩包括操作者请求的扭矩（例如，制动扭矩）、来自508的发动机扭矩调节、发动机泵送扭矩、发动机摩擦扭矩以及发动机配件扭矩。操作者请求的制动扭矩可以通过根据来自加速器踏板传感器的电压输出来索引表而确定。在一个例子中，发动机摩擦扭矩和发动机泵送扭矩可以根据下面的等式确定：

${\mathrm{\&Gamma;}}_{\mathrm{friction}}=\frac{\mathrm{FMEP}\&CenterDot;V_D}{4\&CenterDot;\mathrm{\&pi;}}\&CenterDot;\frac{N/m^2}{(1\&CenterDot;{10}^{15}\mathrm{bar})}$

${\mathrm{\&Gamma;}}_{\mathrm{pumping}}=\frac{\mathrm{PMEP}\&CenterDot;V_D}{4\&CenterDot;\mathrm{\&pi;}}\&CenterDot;\frac{N/m^2}{(1\&CenterDot;{10}^{15}\mathrm{bar})}$

PMEP＝C₀+C₁·V_IVO+C₂·V_EVC+C₃·V_IVC-IVO+C₄·N

FMEP＝C₀+C₁·N+C₂·N²

其中VD是汽缸排量，其中FMEP是发动机汽缸摩擦平均有效压力，其中PMEP是发动机汽缸泵送平均有效压力，C0-C4是回归系数，V_IVO是进气门打开时的汽缸容积，V_EVC是排气门关闭时的汽缸容积，V_IVC是在进气门关闭时的汽缸容积，而N是发动机转速。发动机配件扭矩可以根据经验确定并且储存在通过发动机速度而索引的表中。在确定期望的发动机扭矩之后方法500进行到514。

在514，方法500调节发动机节气门和凸轮相位以提供期望的发动机扭矩量。在一个示例中，凸轮相位可以通过向凸轮相位致动器供应油来调节。凸轮相位和节气门位置是基于在理想配比的空气-燃料状况下产生期望的发动机扭矩的发动机空气量的。在一个例子中，期望的发动机扭矩和发动机转速索引输出期望的发动机空气量的表。该期望的发动机空气量和发动机转速索引使得发动机进气歧管压力与发动机空气充气相关的另一个表或函数。该表或函数可以包括考虑到不同凸轮相位角和进气歧管压力的一系列直线。选择表示发动机以期望空气充气运行时发动机容积效率大于阈值水平的凸轮相位角的直线，并且凸轮被驱动到该角。根据来自MAP传感器的MAP反馈将发动机节气门调节到MAP值，在此期望的发动机空气充气被提供给发动机。在凸轮轴和节气门位置被调节之后，方法500进行到退出。

因此，图3和图5的方法用于操作发动机，包括：在请求的发动机扭矩大于阈值水平的状况期间响应车辆制动器的施加而减小期望的发动机扭矩；以及，在发动机扭矩基本恒定的同时响应工况在发动机制动释放之后调节期望的发动机扭矩增加的速率。以这种方式，当车辆被同时地命令加速和减速时能够改善车辆控制。而且，由于在车辆制动期间可以提供大于发动机扭矩的制动力，所以可以给予车辆制动比车辆加速更高的优先级。该方法包括，其中阈值水平是发动机空转扭矩量。该方法包括，其中减少期望的发动机扭矩包括通过关闭发动机进气系统的节气门来减小发动机进气歧管的压力。该方法还包括，其中工况是车辆速度。

图3和图5的方法还包括，其中随着车辆速度减小，期望的发动机扭矩增加的速率更大。该方法还包括，其中响应车辆制动的施加，期望的发动机扭矩以一定速率减小，该速率基于期望的发动机进气歧管真空和实际的发动机进气歧管真空之间的误差和的值。该方法还包括，其中当车辆制动被释放时该和的值以基于车辆速度的速率减小。

图3和图5的方法用于操作发动机，包括：在请求的发动机扭矩大于阈值水平的状况期间，通过响应车辆制动器的施加来调节节气门位置和凸轮轴位置从而减小发动机扭矩；以及，响应释放车辆制动器，通过调节节气门位置和凸轮轴位置，根据车辆速度来调节发动机扭矩增加的速率。该方法包括，其中延迟凸轮轴以减小发动机扭矩。该方法还包括，其中提前凸轮轴减小发动机扭矩。该方法还包括响应车辆速度增加发动机扭矩。该方法还包括通过减少积累的发动机扭矩调节来增加发动机扭矩。

图3和图5的方法还包括，其中减小发动机扭矩包括通过关闭发动机空气进气系统的节气门来减小发动机进气歧管的压力。该方法还包括，其中响应车辆制动器的施加，以一定速率减小发动机扭矩，该速率基于期望的发动机进气歧管真空和实际的发动机进气歧管真空之间的误差和的值。

正如本领域的技术人员所明白的，图3和图5中公开的方法可以表示任何数目处理对策的其中一个或多于一个，例如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此，所示的各种步骤或功能可以以所示的顺序进行，并行进行，或在一些情况下可以省略。同样，为了实现这里所述的目的、特征和优点，处理的次序不是必需要求的，而是为了容易示出和描述而提供。虽然没有明白地示出，但是本领域的技术人员将会认识到，一个或多于一个所示的步骤、方法或功能根据所用的特定策略可以重复地进行。

总而言之。本领域的技术人员阅读上面的描述将会想起不脱离本发明的精神实质和范围的许多变化和修改。例如，以天然气、汽油、柴油、或替代性燃料构造运行的单缸、I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10、V12和V16发动机可以有利地使用本发明。

Claims (10)

1.一种用于操作发动机的方法，包括：

在请求的发动机扭矩大于阈值水平的状况期间，响应车辆制动器的施加，减小期望的发动机扭矩；和

在所述请求的发动机扭矩基本恒定的同时，响应工况在所述车辆制动器被释放之后调节所述期望的发动机扭矩增加的速率。

2.根据权利要求1的方法，其中该阈值水平是发动机怠速扭矩量。

3.根据权利要求1的方法，其中减小所述期望的发动机扭矩包括通过关闭所述发动机的空气进气系统的节气门来减小发动机进气歧管的压力。

4.根据权利要求1的方法，其中该工况是车辆速度，其中所述期望的发动机扭矩增加的速率随着车辆速度减小而更大。

5.根据权利要求1的方法，其中响应所述车辆制动器的施加，该期望的发动机扭矩以一定速率减小，该速率基于期望的发动机进气歧管真空和实际的发动机进气歧管真空之间的误差的和的值，其中当所述车辆制动器被释放时该和的值以基于车辆速度的速率减小。

6.一种用于操作发动机的方法，包括：

在请求的发动机扭矩大于阈值水平的状况期间，响应车辆制动器的施加，通过调节节气门位置和凸轮轴位置来减小发动机扭矩；和

响应车辆制动器释放通过调节所述节气门位置和所述凸轮轴位置根据车辆速度来调节发动机扭矩增加的速率。

7.根据权利要求6的方法，其中该凸轮轴位置被延迟，以减小发动机扭矩。

8.根据权利要求6的方法，其中该凸轮轴位置被提前，以减少发动机扭矩。

9.根据权利要求6的方法，其中响应车辆速度来增加发动机扭矩，其中通过减少积累的发动机扭矩调节来增加发动机扭矩。

10.一种发动机系统，包括：

包括具有节气门的进气系统的发动机；

加速器；

制动致动器；和

控制器，该控制器包括在所述加速器的位置没有指示发动机扭矩减小的状况期间响应所述制动致动器的施加来减小发动机扭矩的指令，该控制器包括响应所述发动机运行时的车辆的速度在所述制动致动器被释放之后增加发动机扭矩的附加指令。

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