CN105298667A - 车辆扭矩补偿系统 - Google Patents

车辆扭矩补偿系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105298667A
CN105298667A CN201510314504.5A CN201510314504A CN105298667A CN 105298667 A CN105298667 A CN 105298667A CN 201510314504 A CN201510314504 A CN 201510314504A CN 105298667 A CN105298667 A CN 105298667A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder
torque
moment
torsion
fuel
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
CN201510314504.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105298667B (zh
Inventor
M.S.吉尔伯特
D.S.马修斯
K.M.小林赛
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 CN105298667A publication Critical patent/CN105298667A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105298667B publication Critical patent/CN105298667B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0085Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/045Detection of accelerating or decelerating state
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0614Actual fuel mass or fuel injection amount
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002Output torque
    • F02D2200/1004Estimation of the output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101Engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015Engines misfires
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions

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)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

本发明公开了一种车辆扭矩补偿系统。配置为控制内燃发动机的控制系统包括曲轴和发动机速度传感器。响应于传送至包括在内燃发动机中的至少一个汽缸的空气和燃料的混合物的燃烧,所述曲轴被旋转。所述发动机输出速度传感器配置为输出发动机输出速度信号,所述发动机输出速度信号指示所述曲轴的旋转速度。发动机控制模块控制传送至所述至少一个汽缸的空气和燃料的量,并且基于空气和燃料的量估算扭矩输出。扭矩补偿模块配置为基于所述发动机输出速度信号确定至少一个弱汽缸。所述扭矩补偿模块进一步配置为确定扭矩补偿值,所述扭矩补偿值基于所述弱汽缸调节所述估算的扭矩输出。

Description

车辆扭矩补偿系统
技术领域
本主题发明涉及车辆传动系系统,并且更具体地涉及基于扭矩控制的发动机控制系统。
背景技术
车辆包括产生扭矩的发动机。发动机通过曲轴将扭矩输出传送至变速器。当扭矩输出被传送至车辆的一个或更多个轮时,车辆移动。曲轴传感器或发动机输出速度(EOS)传感器基于曲轴旋转产生信号。
有时由于各种原因,例如由于燃料和/或空气的不适当的传输,发动机会失火。常规的发动机控制系统使用由发动机产生的扭矩输出来检测发动机失火。在一些情况下,发动机失火引起一个或更多个单独汽缸来输出不等量的驱动扭矩。这就是说,一些汽缸的强度会比另一些更弱,引起不同汽缸之间的扭矩不平衡。因此,发动机失火会被误诊。
发明内容
在一个示例性实施例中,配置为控制内燃发动机的控制系统包括曲轴和发动机速度传感器。响应于传输至包括在内燃发动机中的至少一个汽缸的空气和燃料的混合物的燃烧,曲轴被旋转。发动机速度传感器配置为输出发动机输出速度信号,该发动机输出速度信号指示曲轴的旋转速度。发动机控制模块控制传送至汽缸的空气和燃料的量,并且基于空气和燃料的量估算扭矩输出。扭矩补偿模块配置为基于发动机输出速度信号确定至少一个弱汽缸。扭矩补偿模块进一步配置为确定扭矩补偿值,该扭矩补偿值基于弱汽缸调节所估算的扭矩输出。
在另一个示例中,电子控制模块配置为调节估算的扭矩输出值以补偿包括在内燃发动机中的至少一个汽缸的失火,该电子控制模块包括汽缸性能模块,该汽缸性能模块配置为基于第一燃烧力确定强汽缸并且基于第二燃烧力确定弱汽缸,第二燃烧力小于第一燃烧力。燃料计算模块与汽缸性能模块电连通。燃料计算模块配置为确定传送到至少一个弱汽缸的燃料量。燃料至扭矩转化模块与燃料计算模块电连通。燃料至扭矩转化模块配置为将传送到至少一个弱汽缸的燃料转化为扭矩损失值。扭矩校正模块与燃料至扭矩转化模块电连通。扭矩校正模块配置为基于估算的扭矩输出值与扭矩损失值之间的差值产生经调节的扭矩输出值。
在另一个示例实施例中,控制内燃发动机的方法包括:燃烧传送至包括在内燃发动机中的至少一个汽缸的空气和燃料的混合物以可旋转地驱动曲轴。该方法进一步包括:产生指示曲轴的旋转速度的发动机输出速度信号。该方法进一步包括:基于传送到至少一个汽缸的空气和燃料的量估算内燃发动机的扭矩输出。该方法进一步包括:基于发动机输出速度信号确定至少一个弱汽缸,并且基于弱汽缸确定扭矩补偿值,该扭矩补偿值调节估算的扭矩输出。
本发明还公开了以下技术方案:
1、一种配置为控制内燃发动机的控制系统,其包括:
曲轴,其响应于传送至至少一个汽缸的空气和燃料的混合物的燃烧而被旋转,所述至少一个汽缸被包括在所述内燃发动机中;
发动机速度传感器,其配置为输出指示所述曲轴的旋转速度的发动机输出速度信号;
发动机控制模块,其配置为控制传送至所述至少一个汽缸的空气和燃料的量,且基于空气和燃料的所述量估算所述内燃发动机的扭矩输出;以及
扭矩补偿模块,其与所述发动机控制模块和所述发动机速度传感器电连通,所述扭矩补偿模块配置为基于所述发动机输出速度信号确定至少一个弱汽缸,并且配置为确定扭矩补偿值,所述扭矩补偿值基于所述弱汽缸调节估算的扭矩输出。
2、根据方案1所述的控制系统,其中所述补偿值是由所述至少一个弱汽缸所产生的扭矩损失量。
3、根据方案2所述的控制系统,其中所述扭矩补偿模块基于所述估算的扭矩输出和所述扭矩损失量确定调节的扭矩输出。
4、根据方案3所述的控制系统,其中所述发动机控制模块基于所述调节的扭矩输出确定所述至少一个汽缸的失火。
5、根据方案4所述的控制系统,其中所述调节的扭矩输出是所述估算的扭矩输出和所述扭矩损失量之间的差值。
6、根据方案5所述的控制系统,其中所述扭矩补偿模块配置为基于一系列发动机循环中的所述扭矩损失量动态地调节所述估算的扭矩输出。
7、根据方案6所述的控制系统,其中所述失火基于查询表而被确定,所述查询表使至少一个储存的扭矩值与相应的发动机输出速度阈值交叉参照。
8、根据方案7所述的控制系统,其中控制模块将所述调节的扭矩输出与在所述查询表中列出的所述至少一个储存的扭矩值相比较以确定所述相应的发动机输出速度阈值,并且基于所述发动机输出速度信号与所确定的相应的发动机输出速度阈值之间的比较来确定所述失火。
9、一种电子控制模块,其配置为调节估算的扭矩输出值以补偿包括在内燃发动机中的至少一个汽缸的失火,所述电子控制模块包括:
汽缸性能模块,其配置为基于第一燃烧力确定强汽缸且基于第二燃烧力确定弱汽缸,所述第二燃烧力小于所述第一燃烧力;
燃料计算模块,其与所述汽缸性能模块电连通,所述燃料计算模块配置为确定传送到所述至少一个弱汽缸的燃料量;
燃料至扭矩转化模块,其与所述燃料计算模块电连通,所述燃料至扭矩转化模块配置为将传送至所述至少一个弱汽缸的燃料转化成扭矩损失值;以及
扭矩校正模块,其与所述燃料至扭矩转化模块电连通,所述扭矩校正模块配置为基于所述估算的扭矩输出值和所述扭矩损失值之间的差值产生调节的扭矩输出值。
10、根据方案9所述的电子控制模块,其中所述汽缸性能模块接收发动机输出速度信号,所述发动机输出速度信号指示由所述至少一个汽缸的输出驱动的曲轴的旋转速度,并且所述汽缸性能模块基于所述曲轴的扰动确定所述至少一个弱汽缸。
11、根据方案10所述的电子控制模块,其中汽缸性能模块响应于超过阈值的所述扰动检测所述至少一个弱汽缸。
12、根据方案11所述的电子控制模块,其中所述扰动包括加速度、减速度和加加速度中的至少一个。
13、根据方案12所述的电子控制模块,其中所述加速度和减速度基于所述旋转速度的一阶导数,且所述加加速度基于所述旋转速度的二阶导数。
14、一种控制内燃发动机的方法,所述方法包括:
燃烧传送至包括在所述内燃发动机中的至少一个汽缸的空气和燃料的混合物以能够旋转地驱动曲轴;
产生指示所述曲轴的旋转速度的发动机输出速度信号;
基于传送至所述至少一个汽缸的所述空气和燃料的量估算所述内燃发动机的扭矩输出;
基于所述发动机输出速度信号确定至少一个弱汽缸;
确定扭矩补偿值,所述扭矩补偿值基于所述弱汽缸调节估算的扭矩输出。
15、根据方案14所述的方法,其中所述补偿值是由所述至少一个弱汽缸产生的扭矩损失量。
16、根据方案15所述的方法,其中确定扭矩补偿值进一步包括:基于所述估算的扭矩输出和所述扭矩损失量确定调节的扭矩输出。
17、根据方案16所述的方法,其进一步包括基于所述调节的扭矩输出确定所述至少一个汽缸的失火,所述调节的扭矩确定为所述估算的扭矩输出和所述扭矩损失量之间的差值。
18、根据方案17所述的方法,其进一步包括:基于一系列发动机循环中的所述扭矩损失量动态地调节所述估算的扭矩输出。
19、根据方案18所述的方法,其中所述失火基于查询表被确定,所述查询表使至少一个储存的扭矩值与相应的发动机输出速度阈值交叉参照。
20、根据方案19所述的方法,其进一步包括:将所述调节的扭矩输出与在所述查询表中列出的所述至少一个储存的扭矩值相比较以确定所述相应的发动机输出速度阈值,并且基于所述发动机输出速度信号和所确定的相应的发动机输出速度阈值之间的比较来确定所述失火。
当结合附图时,本发明的上述特征通过本发明的下列详细说明是显而易见的。
附图说明
其它特征和细节仅以示例的方式呈现在实施例的下列详细说明中,详细说明参考附图,其中:
图1是显示根据本公开的示例性实施例的车辆系统的功能框图;
图2是显示根据本公开的示例性实施例的电子扭矩补偿模块的功能框图;以及
图3是显示根据本公开的实施例的补偿车辆扭矩输出的方法的流程图(其中“Y”为“是”,“N”为“否”)。
具体实施方式
下列说明在本质上仅仅是示例性的且并不旨在来限制本公开、其应用或使用。应该理解到贯穿附图,相应的附图标记指示相似的或相应的部件和特征。
至少一个实施例包括发动机控制模块,其配置为基于失火检测阈值检测一个或更多个单独汽缸的失火。失火检测阈值可通过控制模块基于扭矩信号而被确定,该扭矩信号根据曲轴的旋转而产生。扭矩补偿模块与发动机控制模块电连通,并且该扭矩补偿模块配置为确定补偿值,该补偿值动态地调节由发动机控制模块确定的初始估算的扭矩输出值。根据实施例,补偿值基于由于一个或更多个汽缸上(例如弱汽缸)失火而引起的燃料损失量。就此而言,调节的扭矩输出值可补偿一个或更多个单独汽缸的失火,并且改善检测发动机失火事件的准确性。
现在参照图1,根据示例性实施例的车辆系统100的功能的框图被示出。车辆系统100包括发动机102,该发动机102配置为产生旋转扭矩。仅出于讨论的目的,发动机102将以柴油类型内燃发动机而被讨论。然而,领会到车辆系统100也可与其它类型的内燃发动机一起使用,包括但不限于,火花点火(例如汽油类型)内燃发动机。如下更详细描述的,发动机102的一个或更多个系统和/或致动器可以通过发动机控制模块(ECM)200而被控制。
空气通过进气歧管104被吸入发动机102。吸入发动机102的空气体积可由节流阀106改变。一个或更多个燃料喷射器108将燃料与空气混合以形成可燃烧的空气/燃料混合物。根据实施例,ECM200配置为控制节流阀106的开口。然而,领会到单独的致动器模块(例如节流致动器模块和燃料致动器模块)可提供来分别控制节流阀106和燃料喷射器108。
发动机102包括一个或更多个汽缸110a、110b等。每个汽缸110a、110b等包括联接至曲轴112的活塞(未示出)。虽然发动机102被描述为仅包括汽缸110a、110b等,但是领会到发动机102可包括多于一个汽缸110a、110b等。空气/燃料混合物的燃烧可包括四冲程:进气冲程、压缩冲程、燃烧(或膨胀)冲程以及排气冲程。在进气冲程期间,例如,活塞被下降至最底部的位置,且空气和燃料被引入汽缸110a、110b等中。最底部位置可指下死点(BDC)位置。
在压缩冲程期间,曲轴12驱动活塞朝向最顶部位置,例如由此在汽缸110a、110b等内压缩空气/燃料混合物。最顶部位置可被称作上死点(TDC)位置。空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞朝向BDC位置,由此可旋转地驱动曲轴112。此旋转力(即扭矩)可以是压缩力,其在以汽缸110a、110b等的预定点火次序的下一个汽缸的压缩冲程期间压缩空气/燃料混合物。从空气/燃料混合物的燃烧产生的排出气体在排气冲程期间从汽缸110a、110b等被排出。
发动机输出速度(EOS)传感器114测量曲轴112的旋转速度并且产生指示EOS的EOS信号。仅举例说明,EOS传感器114可包括可变磁阻(VR)传感器或者其它合适类型的EOS传感器114。齿轮116可包括数量为“N”的齿,且配置为与曲轴112一起旋转。在齿轮116的旋转期间,EOS传感器114响应于检测一个或更多个齿产生脉冲信号。在每个脉冲之间(即在每个检测的齿之间)的时间周期可以确定曲轴112的整体速度。
信号的每个脉冲可与曲轴112的角旋转对应,其量等于360°除以N个齿。仅举例说明,齿轮116可包括60个等距间隔的齿(即n=60),且每个脉冲可对应于曲轴112的6°的旋转。在各个实施方案中,N个等距间隔的齿中的一个或更多个可被省去。仅举例说明,N个齿中的两个可以被省去。一个或更多个齿可以被省去,例如,作为曲轴112的一整圈的指示器。EOS传感器114可基于脉冲之间(即在每个感测到的齿之间)的时间周期产生EOS。仅举例说明,EOS传感器114可基于在汽缸110a、110b等的膨胀冲程期间曲轴112旋转预定角度(例如90°)所需要花费的周期而产生EOS。EOS可被使用来确定曲轴112的额外动态事件(即,扰动),包括但不限于加速度/减速度和/或加加速度,其转而指示一个或更多个汽缸110a、110b等的扰动。例如,汽缸110a、110b等的扰动可以基于下列而确定:在汽缸110a、110b等的燃烧冲程期间测量的EOS(例如速度)的一阶导数、在汽缸110a、110b等的燃烧期间测量的EOS的二阶导数以及在点火次序中紧接着汽缸110a、110b等的下一个汽缸的燃烧冲程期间测量的EOS的二阶导数。速度的一阶导数是加速度/减速度,以及速度的二阶导数是加加速度。
由于许多原因,例如燃料和/或空气的不适当的传送,在汽缸110a、110b等内会发生失火。因为失火通常扰动一个或更多个汽缸110a、110b等的运动,所以失火也可扰动曲轴112的旋转,其引起EOS信号中的波动。以此方式,由失火引起的汽缸110a、110b等的加速度、减速度和/或加加速度可基于EOS信号的波动而确定。
如本领域一个普通技术人员所理解的,发动机102可通过曲轴112传送扭矩输出至变速器118。变速器118可通过变速器输出轴120传送扭矩至一个或多个轮121。在变速器118是自动类型变速器的情形中,车辆系统100可包括扭矩传送装置,例如扭矩转化器,其将输出扭矩传送至变速器118。
ECM200进一步通过发动机102控制扭矩输出(即由曲轴112所提供的扭矩)。ECM200可由发动机102通过控制一个或更多个发动机致动器而控制扭矩输出。例如,ECM200可以输出一个或更多个控制信号,该控制信号控制与节流阀106和/或燃料喷射器108相关的各致动器。例如,控制信号可控制节流阀106的开口面积、燃料喷射器108所提供的燃料量和/或汽缸110a、110b等的加燃料速率,和/或压缩燃料的正时。
ECM200进一步配置为基于发动机102的扭矩输出检测发动机失火(即一个或更多个单独汽缸110a、110b等的失火)。根据实施例,储存在ECM200中的EOS查询表(LUT)交叉参照储存的扭矩值与相应的EOS阈值的列表。ECM200将扭矩输出与在EOSLUT中列出的扭矩值进行比较以确定相应的EOS阈值。以此方式,当测量的EOS(即EOS传感器114测量的EOS信号输出)超过确定的EOS阈值时,ECM200可确定一个或更多个汽缸110a、110b等的失火已经发生。
在发动机失火的事件中,ECM200可确定一个或更多个弱的(即性能欠佳的)汽缸,且可将打算用于强(即令人满意的)性能汽缸的空气和/或燃料的一部分转移至弱汽缸。以此方式,ECM200平衡发动机102的扭矩产生,使得汽缸110a、110b等的每个产生接近相同量的扭矩。然而,常规的扭矩平衡系统假定在前后的发动机循环期间每个汽缸110a、110b等连续产生接近相同量的扭矩。因此,包括在常规发动机系统中的发动机控制模块不具有关于转移的燃料是否防止任何扭矩损失的任何反馈。
虽然在图1的示例性实施例中未示出,但是ECM200也可控制其它发动机致动器。仅举例说明,ECM200可控制升压致动器模块、排气再循环(EGR)致动器模块、相位器致动器模块和/或本领域普通技术人员所理解的其它合适的发动机致动器,其中升压致动器模块控制由升压装置提供的升压,排气再循环(EGR)致动器模块控制EGR阀的开度,相位器致动器模块控制进气和排气凸轮相位器位置。
车辆系统100进一步包括与EOS传感器104和ECM200电连通的扭矩补偿模块202。扭矩补偿模块202配置为确定补偿值,该补偿值动态调节所估算的扭矩输出以补偿发动机失火。例如,补偿值可包括由一个或更多个弱(即性能欠佳的)汽缸110a、110b等引起的扭矩损失量。例如,弱汽缸可由汽缸失火而引起。根据实施例,补偿值根据由一个或更多个汽缸110a、110b等的失火引起的燃料损失量而被确定。然后调节的扭矩输出可被使用来由EOSLUT确定相应的EOS阈值,如上详细所述的,其转而被使用于确定发动机失火。
现在转至图2,根据本公开的示例性实施例的电子扭矩补偿模块202的功能框图被示出。扭矩补偿模块202包括扭矩平衡模块204、汽缸性能模块206、燃料计算模块208、燃料至扭矩转化模块210和扭矩校正模块212。
扭矩平衡模块204可基于发动机致动器状态估算产生的扭矩输出。因此,扭矩平衡模块204可产生估算的扭矩信号250,该估算的扭矩信号250指示发动机100的初始估算的扭矩输出。这个估算的扭矩输出可以被ECM200使用来执行各个发动机的空气流和燃料混合物参数的闭环控制,这些参数包括但不限于节流面积、歧管绝对压力(MAP)、燃料质量和活塞正时。例如,扭矩(T)关系式可被定义为:
T=f(APC,AF,n)(1)
在此关系式中,扭矩(T)是每汽缸空气(APC)、空气/燃料比值(AF)和激活的汽缸数量(n)的函数。如本领域中普通技术人员所理解的,额外的变量也可被考虑到。扭矩关系式可以通过方程被建模和/或可被储存为查询表。虽然扭矩平衡模块204被指示为包含在扭矩补偿模块中,但是领会到扭矩平衡模块204可被实施为与补偿模块202分开的单独独立的模块。
汽缸性能模块206可确定一个或更多个汽缸110a、110b等的强度,例如输出力。根据实施例,汽缸性能模块206从EOS传感器114接收EOS信号252,且基于曲轴112的加速度/减速度和/或加加速度确定汽缸110a、110b等的强度。如上所讨论的,加速度/减速度是EOS信号252的一阶导数,以及加加速度是EOS信号252的二阶导数。根据实施例,汽缸性能模块206可将发动机循环期间的减速度和/或加加速度归结于弱的或性能欠佳的汽缸110a、110b等。例如,如果减速度超过了减速度阈值和/或超过了加加速度阈值,汽缸性能模块206可确定特定汽缸的强度是弱的。就此而言,汽缸性能模块206可输出汽缸性能信号254,该汽缸性能信号254指示一个或更多个弱汽缸110a、110b等的存在。根据实施例,强汽缸可产生第一燃烧力,且弱汽缸可产生第二燃烧力,该第二燃烧力小于第一燃烧力。
燃料计算模块208与汽缸性能模块206电连通。燃料计算模块208也从ECM200接收燃料排定信号256,该燃料排定信号256指示在每个发动机循环期间传送给每个汽缸110a、110b等的燃料量。基于汽缸性能信号254和燃料排定信号256,燃料计算模块208可输出燃料量信号258,该燃料量信号258指示传送给一个或更多个弱汽缸的燃料量。
燃料至扭矩转化模块210与燃料计算模块208电连通。因此,燃料至扭矩转化模块210配置为将燃料量信号258转化成扭矩值,且产生指示由一个或更多个弱汽缸引起的扭矩损失量的扭矩损失信号260。如本领域中普通技术人员所理解的,在特定的发动机循环期间产生的EOS信号252、提供给弱汽缸的燃料和/或扭矩损失之间的关系式可通过方程建模和/或可被存储为查询表。
扭矩校正模块212与扭矩平衡模块204和燃料至扭矩转化模块210电连通。扭矩校正模块212从扭矩平衡模块204接收估算的扭矩信号250以及从燃料至扭矩转化模块210接收扭矩损失信号260。根据实施例,扭矩校正模块212从估算的扭矩减去扭矩损失来确定校正的扭矩值,且输出校正扭矩信号262至扭矩平衡模块204,该校正扭矩信号262指示校正的扭矩值。以此方式,形成闭环反馈回路,使得扭矩平衡模块204确定补偿一个或更多个弱汽缸的校正的扭矩值。然后扭矩平衡模块204可根据校正的扭矩信号262动态地调节在一个或更多个发动机循环中的估算的扭矩输出,且输出调节的扭矩信号264至ECM200。然后调节的扭矩信号264可被ECM200使用来从EOSLUT确定相应的EOS阈值,如上详细所述的,其转而被使用于确定发动机失火。
现在转至图3,流程图说明根据本公开实施例的补偿车辆扭矩输出的方法。该方法开始于操作300,且进行至操作302,在此处一个或更多个汽缸的强度被确定。强汽缸可产生第一燃烧力,且弱汽缸可产生小于第一燃烧力的第二燃烧力。根据实施例,汽缸的强度可以基于例如EOS信号的扰动,该EOS信号为联接至旋转曲轴的带齿齿轮的旋转建模。例如,如果扰动低于阈值,则在操作304中相应的汽缸被确定是强的。进行至操作306,发动机的初始估算扭矩输出被保持,且该方法在操作308结束。因此,基于初始估算扭矩输出执行失火检测。
然而,如果扰动在操作302中超过阈值,则在操作310中相应的汽缸被确定是弱的且该方法进行至操作312,在此处确定传送至弱汽缸的燃料量。在操作314中,传送至弱汽缸的燃料的确定量转化成指示由弱汽缸引起的扭矩损失量的扭矩值。如本领域普通技术人员所理解的,在特定发动机循环期间产生的EOS信号、提供给弱汽缸的燃料量和/或扭矩损失之间的关系式可以通过方程建模和/或可存储为查询表。在操作316中,初始估算的扭矩输出基于扭矩损失被调节。根据实施例,从初始估算扭矩减去扭矩损失,例如以确定调节的扭矩输出。当确定调节的扭矩输出时,该方法在操作308终止。因此,可以基于调节的扭矩输出执行失火检测。以此方式,当执行失火检测时,引起的弱性能汽缸可以被考虑进去,使得整个失火检测的准确性得到改善。
如此文中所使用的,术语“模块”是指这样的硬件模块,其包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或组的)以及执行一个或更多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它合适的部件。
虽然本发明已经参照示例性实施例进行了描述,但是本领域技术人员将理解到可以产生各种变化,并且对于其元件的等效物可以被替换而不脱离本发明的范围。此外,可以产生多种更改来使特定的情形或材料适应本发明的教导而不脱离其基本范围。因此,旨在使本发明不限于公开的特定实施例,而是使本发明将包括落入本申请范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种配置为控制内燃发动机的控制系统,其包括:
曲轴,其响应于传送至至少一个汽缸的空气和燃料的混合物的燃烧而被旋转,所述至少一个汽缸被包括在所述内燃发动机中;
发动机速度传感器,其配置为输出指示所述曲轴的旋转速度的发动机输出速度信号;
发动机控制模块,其配置为控制传送至所述至少一个汽缸的空气和燃料的量,且基于空气和燃料的所述量估算所述内燃发动机的扭矩输出;以及
扭矩补偿模块,其与所述发动机控制模块和所述发动机速度传感器电连通,所述扭矩补偿模块配置为基于所述发动机输出速度信号确定至少一个弱汽缸,并且配置为确定扭矩补偿值,所述扭矩补偿值基于所述弱汽缸调节估算的扭矩输出。
2.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述补偿值是由所述至少一个弱汽缸所产生的扭矩损失量。
3.根据权利要求2所述的控制系统,其中所述扭矩补偿模块基于所述估算的扭矩输出和所述扭矩损失量确定调节的扭矩输出。
4.根据权利要求3所述的控制系统,其中所述发动机控制模块基于所述调节的扭矩输出确定所述至少一个汽缸的失火。
5.根据权利要求4所述的控制系统,其中所述调节的扭矩输出是所述估算的扭矩输出和所述扭矩损失量之间的差值。
6.根据权利要求5所述的控制系统,其中所述扭矩补偿模块配置为基于一系列发动机循环中的所述扭矩损失量动态地调节所述估算的扭矩输出。
7.根据权利要求6所述的控制系统,其中所述失火基于查询表而被确定,所述查询表使至少一个储存的扭矩值与相应的发动机输出速度阈值交叉参照。
8.根据权利要求7所述的控制系统,其中控制模块将所述调节的扭矩输出与在所述查询表中列出的所述至少一个储存的扭矩值相比较以确定所述相应的发动机输出速度阈值,并且基于所述发动机输出速度信号与所确定的相应的发动机输出速度阈值之间的比较来确定所述失火。
9.一种电子控制模块,其配置为调节估算的扭矩输出值以补偿包括在内燃发动机中的至少一个汽缸的失火,所述电子控制模块包括:
汽缸性能模块,其配置为基于第一燃烧力确定强汽缸且基于第二燃烧力确定弱汽缸,所述第二燃烧力小于所述第一燃烧力;
燃料计算模块,其与所述汽缸性能模块电连通,所述燃料计算模块配置为确定传送到所述至少一个弱汽缸的燃料量;
燃料至扭矩转化模块,其与所述燃料计算模块电连通,所述燃料至扭矩转化模块配置为将传送至所述至少一个弱汽缸的燃料转化为扭矩损失值;以及
扭矩校正模块,其与所述燃料至扭矩转化模块电连通,所述扭矩校正模块配置为基于所述估算的扭矩输出值和所述扭矩损失值之间的差值产生调节的扭矩输出值。
10.一种控制内燃发动机的方法,所述方法包括:
燃烧传送至包括在所述内燃发动机中的至少一个汽缸的空气和燃料的混合物以能够旋转地驱动曲轴;
产生指示所述曲轴的旋转速度的发动机输出速度信号;
基于传送至所述至少一个汽缸的所述空气和燃料的量估算所述内燃发动机的扭矩输出;
基于所述发动机输出速度信号确定至少一个弱汽缸;
确定扭矩补偿值,所述扭矩补偿值基于所述弱汽缸调节估算的扭矩输出。
CN201510314504.5A 2014-06-10 2015-06-10 车辆扭矩补偿系统 Active CN105298667B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/300827 2014-06-10
US14/300,827 US9581100B2 (en) 2014-06-10 2014-06-10 Vehicle torque compensation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105298667A true CN105298667A (zh) 2016-02-03
CN105298667B CN105298667B (zh) 2018-02-23

Family

ID=54706888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510314504.5A Active CN105298667B (zh) 2014-06-10 2015-06-10 车辆扭矩补偿系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9581100B2 (zh)
CN (1) CN105298667B (zh)
DE (1) DE102015108036B4 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107178444A (zh) * 2016-03-09 2017-09-19 福特全球技术公司 提供扭矩辅助的方法和系统
CN108119247A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 丰田自动车株式会社 车辆的变速控制装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117418949B (zh) * 2023-12-19 2024-03-19 潍柴动力股份有限公司 一种发动机输出扭矩补偿方法、装置、设备和汽车

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090118990A1 (en) * 2006-05-09 2009-05-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal Combustion Engine System and Misfire Determining Method for Internal Combustion Engine
US20110253101A1 (en) * 2010-04-19 2011-10-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Cylinder combustion performance monitoring and control
US20110253100A1 (en) * 2010-04-19 2011-10-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Cylinder combustion performance monitoring and control with coordinated torque control
CN102808694A (zh) * 2011-05-31 2012-12-05 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于估计发动机气缸的平均指示有效压力的系统和方法
DE102013208853A1 (de) * 2012-05-22 2013-11-28 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) System und Verfahren zum Detektieren einer Fehlzündung basierend auf einem Zündungsmuster eines Motors und einem Motordrehmoment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5402982B2 (ja) * 2011-05-12 2014-01-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の異常判定装置
DE102011086150B4 (de) * 2011-11-11 2024-03-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und entsprechendes Computerprogramm, Steuergerät und Speichermedium
US9605611B2 (en) * 2013-11-25 2017-03-28 International Engine Intellectual Property Company, Llc Method for analyzing injector performance

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090118990A1 (en) * 2006-05-09 2009-05-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal Combustion Engine System and Misfire Determining Method for Internal Combustion Engine
CN101438046A (zh) * 2006-05-09 2009-05-20 丰田自动车株式会社 内燃机装置和内燃机的失火判定方法
US20110253101A1 (en) * 2010-04-19 2011-10-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Cylinder combustion performance monitoring and control
US20110253100A1 (en) * 2010-04-19 2011-10-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Cylinder combustion performance monitoring and control with coordinated torque control
CN102808694A (zh) * 2011-05-31 2012-12-05 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于估计发动机气缸的平均指示有效压力的系统和方法
DE102013208853A1 (de) * 2012-05-22 2013-11-28 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) System und Verfahren zum Detektieren einer Fehlzündung basierend auf einem Zündungsmuster eines Motors und einem Motordrehmoment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107178444A (zh) * 2016-03-09 2017-09-19 福特全球技术公司 提供扭矩辅助的方法和系统
CN107178444B (zh) * 2016-03-09 2021-03-02 福特全球技术公司 提供扭矩辅助的方法和系统
CN108119247A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 丰田自动车株式会社 车辆的变速控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015108036A1 (de) 2015-12-17
CN105298667B (zh) 2018-02-23
US20150354486A1 (en) 2015-12-10
US9581100B2 (en) 2017-02-28
DE102015108036B4 (de) 2021-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109899160B (zh) 内燃机的控制装置及控制方法
CN102220929B (zh) 气缸燃烧性能监测与控制
CN102383959B (zh) 提高的燃料经济性模式控制系统和方法
US9494098B2 (en) Method for detecting combustion noise in internal combustion engine, combustion noise detection device, and device for controlling internal combustion engine
US8307808B2 (en) Cylinder combustion performance monitoring and control with coordinated torque control
JP6012892B1 (ja) 内燃機関の制御装置及びその制御方法
CN102667122B (zh) 内燃机的失火检测装置
US9845752B2 (en) Systems and methods for determining crankshaft position based indicated mean effective pressure (IMEP)
US10001071B2 (en) Control system and control method for internal combustion engine
US10029692B2 (en) Vehicle drive system
US8459105B2 (en) Method for diagnosing fuel injectors
JP5777631B2 (ja) 内燃機関における未制御燃焼を識別する方法および装置
EP2514952A1 (en) Control device for internal-combustion engine
US10408152B1 (en) Methods and system for adjusting cylinder air charge of an engine
US9115655B2 (en) Cylinder pressure parameter correction systems and methods
JP7031028B1 (ja) 内燃機関の制御装置及び制御方法
US10584650B2 (en) Method for determining the composition of the fuel used and operating an internal combustion engine
CN104806415B (zh) 用于控制内燃机的方法以及用于控制内燃机的设备
JP2022164168A (ja) 内燃機関の制御装置及び制御方法
CN109973279A (zh) 内燃机的控制装置
CN105298667A (zh) 车辆扭矩补偿系统
CN110462204A (zh) 内燃机的控制装置
JP2019183786A (ja) 内燃機関の制御装置及び制御方法
US10760514B2 (en) Methods and system for operating an engine
CN104981597A (zh) 内燃机的控制装置以及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant