CN105190024A - 伴随喷射中断的减速时的内燃机转矩管理方法和相应车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明主要涉及一种用转矩结构管理受控点火内燃机的转矩的方法，其特征在于，当在转矩结构的循环运行模式下遵循设定转矩(Cc)运行时，所述内燃机以最佳点火提前角运行，所述方法包括：在检测出伴随内燃机喷射中断的减速之后将转矩结构转换到非循环运行模式的步骤，使得在喷射中断时间周期期间计算获得的点火提前角在最小点火提前角(Amin)与最大点火提前角(Amax)之间，从而在随后加速中遵循设定转矩(Cc)。

Description

伴随喷射中断的减速时的内燃机转矩管理方法和相应车辆
技术领域
本发明涉及一种当喷射中断减速时的内燃机转矩管理方法以及相应车辆。
本发明应用于使用手动变速箱(BVM)、自动变速箱(BVA)、受控变速箱(BVMP)或双离合器变速箱(DCT)控制装配有受控点火式燃烧动力传动系(GMP)的车辆的控制装置(commande)的领域。
背景技术
装配有例如以汽油运行的受控点火燃烧动力传动系的车辆以本身已知的方式装配有能够适配车辆构件(尤其是内燃机)的运行点的转矩结构，以便在需求的转矩方面遵照驾驶员的意愿。
为了满足驾驶员所希望的转矩，由内燃机实施的转矩取决于喷射的碳氢燃料量、存在于燃烧室内的空气量和启动燃烧的点火时间。点火提前角(AA)定义为在火花启动的时刻与活塞到达其高位止点的时刻之间的差值。该点火提前角可量化为连杆相对于活塞轴形成的角度，以度为单位。
该点火提前角受内燃机的约束限制。因此，当点火提前角过大时，火花过早产生，火焰前部蔓延较慢，这是由于可燃物浓度不足。在经过高位止点的时刻燃烧未终止，使得在沿着内壁压缩的时刻未燃烧的可燃部分达到其自燃阈值，这引起了爆震的现象。内燃机因此未以最佳方式运行并且其加速度较小。与爆震相反，需要限制点火提前角以避免错过燃烧以及机械元件(如排气管和催化器)的断裂。换句话说，同样限制点火提前角以确保混合物的燃烧。
对于给定的空气量和喷射燃料量，可见图1中所示的由内燃机实施的转矩根据点火提前角AA变化的转矩的图线。同样地，以国际标准消耗(空气和燃料)，内燃机在其最佳点火提前角AO上提供最大转矩CAO，并且分别在其最大点火提前角Amax和最小点火提前角Amin上提供小于最大转矩CAO的转矩CAMax和CAmin。
在转矩结构的循环运行模式中，内燃机在最佳点火提前角上运行以最大化内燃机效率。然而，当转矩结构在该模式中在伴随喷射中断的车辆减速过程中运行时，这在驾驶员再一次踩压油门踏板时产生糟糕的感受，当前的点火提前角对应于最佳点火提前角。因此，加速导致不合期望的转矩跳跃是因为实施的转矩大于驾驶员所希望的转矩。因此在传动系统上甚至是在车辆加速上存在驾驶员所不希望的冲击。
发明内容
本发明旨在通过提供一种用转矩结构管理受控点火内燃机的转矩的方法有效地弥补该缺陷，其特征在于，当在转矩结构的循环运行模式下遵循设定转矩运行时，所述内燃机以最佳点火提前角运行，所述方法包括在检测出伴随内燃机喷射中断的减速之后将转矩结构转换到非循环运行模式的步骤，使得在喷射中断时间周期期间计算获得的点火提前角在最小点火提前角与最大点火提前角之间，以便在随后加速时能够遵循设定转矩。
本发明还可在重新加速时提供较小的转矩，并且可在设定转矩方面遵照驾驶员的意愿。不再存在不合适的转矩设定值，因此在传动系统上不存在颠簸。该作用不需要进行校准，这不产生额外的成本。此外，中断喷射以便非循环请求不引起额外的消耗。
根据一个实施例，该方法包括借助于滞后功能在设定转矩与内燃机损耗转矩之间执行比较以检测喷射中断时间周期的步骤。
根据一个实施例，转矩结构检测喷射中断时间周期开始并且当设定转矩和内燃机损耗转矩之间的差值变成小于第一阈值时转换到非循环运行模式。
根据一个实施例，转矩结构检测喷射中断时间周期结束并且当设定转矩和内燃机损耗转矩之间的差值变成大于第二阈值时转换到非循环运行模式。
根据一个实施例，第一阈值和第二阈值分别等于5N.m和8N.m。
根据一个实施例，滞后功能的阈值取决于内燃机转速。
根据一个实施例，所述方法还包括在松开油门踏板之后短期内施加称为许可转矩的转矩的步骤。
根据一个实施例，在转矩结构的非循环运行模式下在若干毫秒中施加所述许可转矩。
根据一种实施例，根据内燃机转速、接合的变速箱变速比和驾驶员致动的油门踏板位置确定所述设定转矩。
本发明还旨在提供一种机动车辆，其特征在于，所述机动车辆装配有内燃机计算机，所述内燃机计算机实施根据本发明的受控点火的内燃机的转矩管理方法。
附图说明
通过阅读说明书并且参考附图能够更好地理解本发明。附图仅作为示例给出而并非对本发明的限制。
已描述的图1示出了由内燃机实施的转矩根据点火提前角变化的图线；
图2示出了属于根据本发明的内燃机转矩结构的模块的示意图；
图3示出了在实施根据本发明的方法时的设定转矩和内燃机损耗转矩的转矩变化以及控制转矩结构运行模式的布尔信号的图表显示。
图4示出了伴随喷射中断的减速时的根据本发明的内燃机转矩管理方法的步骤图解。
图5示出了通过根据本发明的方法实施的用以检测出内燃机喷射中断时间周期的滞后功能。
具体实施方式
在附图中相同、相似或类似的元件保持彼此相同的附图标记。
图2示出了确保例如以汽油运行的受控点火内燃机转矩控制管理的转矩结构1。该转矩结构1包括阐明驾驶员意愿的模块2。该模块2适于根据内燃机转速Wm、接合的变速箱变速比R和驾驶员致动的油门踏板的位置P确定设定转矩Cc，以重新记录驾驶员的加速意愿。
模块3通过考虑内燃机损耗将设定转矩Cc转换成指示转矩Ci。因此，指示转矩Ci等于来自设定转矩Cc的筛选的有效转矩Ce和由模块31确定的内燃机损耗转矩Cf的总和：Ci＝Ce+Cf。内燃机损耗转矩Cf是对于用以推动车辆前进的内燃机必然的转矩，尤其包括内燃机的摩擦以及与配件如交流发电机相关联的损耗。
模块4通过与模块41协作确保控制内燃机操纵的转矩结构1的循环管理。因此，在循环运行模式中，点火提前角AA等于最佳点火提前角AO，以便内燃机达到最佳转矩CAO。为此，来自模块4的转矩Cb发送至内燃机并随后转换成不同构件的命令，尤其包括喷射在内燃机燃烧室内的碳氢燃料量和火花塞的点火时刻。
然而，例如为了许可或者维持刹车转矩，优先权给予遵循驾驶员转矩。在该情况下转矩结构1转换到非循环运行模式，其中点火提前角AA在最小点火提前角Amin和最大点火提前角Amax之间变化，以实施设定转矩Cc。将例如为布尔型的信号Sb发送至内燃机以辨识不同的运行模式。因此，信号Sb的零值可例如对应于转矩结构1的循环运行模式，而信号Sb的1值可例如对应于转矩结构1的非循环运行模式。
下文参考图3和图4描述了一种伴随喷射中断的车辆减速时的内燃机转矩管理方法的实施例。图3示出了设定转矩Cc随时间变化的图表显示和在方法实施的整个期间中维持基本恒定的内燃机损耗转矩Cf的图表显示。
在时刻t0和t1之间，驾驶员在步骤100中踩压油门踏板，以便设定转矩恒定或者大于零转矩。因此，当在转矩结构1的循环运行模式中实施设定转矩Cc时，内燃机在其最佳点火提前角AO上运行。模块4因此发送0值信号Sb。
在时刻t1，驾驶员在步骤101中松开油门踏板。因此，在步骤102中在数毫秒、例如在大约135ms的期间中，施加称为许可转矩Cag的转矩。在施加许可转矩Cag时，转矩结构1处于非循环运行模式中。设定转矩Cc大大减小并且趋于满足内燃机损耗转矩Cf。
为了随后在步骤103中检测出内燃机喷射中断，借助于滞后功能将设定转矩Cc与内燃机损耗转矩Cf相比较。图5中所示的该滞后功能对应于图3中的阴影区域Z。
更具体地，转矩结构1检测出喷射中断时间周期Tci的开始，并且当设定转矩Cc和内燃机损耗转矩Cf之间的差值小于值为5N.m的第一阈值K1时，转换到非循环运行模式(信号Sb变为1)。转矩结构1检测出喷射中断时间周期Tci的结束，并且当设定转矩Ce和内燃机损耗转矩Cf之间的差值大于值为8N.m的第二阈值K2时，转换到循环运行模式。当然，阈值K1和K2可随施加的许可转矩变化。这些阈值K1和K2还可取决于内燃机的转速Wm。
在喷射中断时间周期Tci过程中，转矩结构1以非循环模式运行(信号Sb为1)，以便在步骤104中计算获得的点火提前角AA包括在最小点火提前角Amin和最大点火提前角Amax之间。
因此，当在驾驶员方随后的加速之后形成(参见步骤105)重新喷射时可实施较小的设定转矩Cc。在施加许可转矩Cag之后转矩结构1已经处于非循环运行模式中，不存在由于新的非循环请求的点火提前角AA的变化。
当然，本领域技术人员可修改上述内燃机转矩管理方法的参数而不脱离本发明的范围。更具体地，施加许可转矩Cag的期间和阈值K1和K2可随施加的许可转矩变化。

Claims (9)

1.一种用转矩结构(1)管理受控点火内燃机的转矩的方法，其特征在于，当在转矩结构(1)的循环运行模式下遵循设定转矩(Cc)运行时，所述内燃机以最佳点火提前角(AO)运行(100)，所述方法包括：
-在检测出伴随内燃机喷射中断的减速之后将转矩结构(1)转换到非循环运行模式的步骤(103)，使得在喷射中断时间周期(Tci)期间计算获得的点火提前角(AA)在最小点火提前角(Amin)与最大点火提前角(Amax)之间，
-借助于滞后功能在设定转矩(Cc)与内燃机损耗转矩(Cf)之间执行比较以检测喷射中断时间周期(Tci)的步骤(104)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，转矩结构(1)检测喷射中断时间周期(Tci)开始并且当设定转矩(Cc)和内燃机损耗转矩(Cf)之间的差值变成小于第一阈值(K1)时转换到非循环运行模式。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，转矩结构(1)检测喷射中断时间周期(Tci)结束并且当设定转矩(Cc)和内燃机损耗转矩(Cf)之间的差值变成大于第二阈值(K2)时转换到非循环运行模式。
4.根据权利要求2和3所述的方法，其特征在于，第一阈值(K1)和第二阈值(K2)分别等于5N.m和8N.m。
5.根据权利要求2和3所述的方法，其特征在于，滞留功能的阈值(K1、K2)取决于内燃机转速(Wm)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在松开(101)油门踏板之后短期内施加(102)称为许可转矩的转矩(Cag)的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在转矩结构(1)的非循环运行模式下在若干毫秒中施加所述许可转矩(Cag)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，根据内燃机转速(Wm)、接合的变速箱变速比(R)和驾驶员致动的油门踏板位置(P)确定所述设定转矩(Cc)。
9.一种机动车辆，其特征在于，所述机动车辆装配有内燃机计算机，所述内燃机计算机实施根据本发明权利要求中任一项所述的受控点火的内燃机的转矩管理方法。
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