CN106795825B

CN106795825B - 中断向内燃发动机中喷射燃油的方法

Info

Publication number: CN106795825B
Application number: CN201580055269.2A
Authority: CN
Inventors: 马蒂厄·托马斯; 西蒙·米绍; 朱丽叶·德赛
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2014-10-13
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2035-09-14
Also published as: EP3207238B1; WO2016059311A1; EP3207238A1; CN106795825A; FR3027064A1; FR3027064B1

Abstract

本发明涉及一种在减速阶段中中断向车辆的内燃发动机中喷射燃油的方法，其包括：‑检测车辆减速请求的步骤，‑确定用于在减速期间衰减发动机转速的振荡的矫正性扭矩(Ccor)的步骤，其特征在于，该方法包括：‑检测矫正性扭矩的第一最大值的步骤，并且在检测到该矫正性扭矩的第一最大值之后，‑当矫正性扭矩(Ccor)达到矫正性扭矩的第一最大值的比例值时，请求中断喷射的步骤。

Description

中断向内燃发动机中喷射燃油的方法

技术领域

本发明涉及内燃发动机的控制。本发明尤其涉及在减速时中断向车辆的内燃发动机中喷射燃油的方法。

本发明涉及配备有具有手动类型(BVM)、自动类型(BVA)、可控手动类型(BVMP)或双离合器(DCT)变速箱的汽油或柴油热力动力总成(GMP)的车辆的操纵控制领域。

背景技术

图1示意性地示出了装配到车辆的动力总成。动力总成包括热力发动机1。在图1中，发动机连接到通常包括变速箱和离合装置的传动装置2，其中仅示出传动装置与发动机1连接的元件。热力发动机可以是汽油或柴油发动机。变速箱可以是手动类型(BVM)、自动类型(BVA)、可控手动类型(BVMP)或双离合器(DCT)变速箱。传动装置2确保将发动机产生的扭矩传递到车轮(未示出)。热力发动机1通常设置在发动机舱座3上。将热力发动机1设置在其舱座3上的时刻和在加速过渡期间热力发动机驱动车轮的时刻之间的传动装置2的元件的扭转4现象称之为发动机间隙(jeux)。

换言之，发动机间隙是在加速过渡期间热力发动机1在其舱座3上的摇晃。当施加扭矩时，总是存在发动机的摇晃；然而，例如当从所谓的抬起脚的状态即从没有踩下加速踏板的状态起请求加速时，或者当完全抬起脚进行减速时，不存在发动机的摇晃。因此，发动机间隙对应于在加速过渡阶段期间热力发动机和车轮彼此不互相驱动的所施加的扭矩。

这样的车辆配备有计算机，其允许自动适应每一个车辆部件尤其是热力发动机的运行点，以便在扭矩需求方面的满足驾驶员的意愿并获得确定的驾驶体验。

为了获得最佳的驾驶体验，计算机通常使用对驾驶员所要求扭矩的两种类型的滤波，这两种滤波借助于称为发动机的预防性扭矩的第一滤波模块和的称为发动机的矫正性扭矩的第二滤波模块来实现。

预防性第一滤波模块确保对对应于驾驶员的意愿的扭矩设定值进行滤波，以便通过最大化限制牵引链的颠动使发动机间隙通过。

矫正性第二滤波模块允许衰减在加速和减速时由于发动机间隙通过而引起的可能的发动机转速振荡。因此，其产生与发动机转速振荡反相的校正扭矩。

因此，在减速期间，矫正性第二滤波模块在发动机间隙通过期间衰减发动机的振荡。为了使该衰减不被驾驶员感知到，这个阶段必须持续几秒钟。然而，出于节约燃油的原因，应该在矫正性校正和合理的滤波时间之间做出折衷。因此，在与最佳情形相比减少了持续时间的情况下，这可能会降低客户感觉到的驾驶体验。

图2a至2d示出了在减速阶段时的这种现象。当驾驶员释放加速器踏板时(图2a中的t0处)，预防性扭矩(图2c)确保在发动机间隙通过期间的滤波。在滤波结束时，中断喷射(该时刻在四个附图中由虚线轴线5表示)，这允许实现燃油的节约。然而，发动机的摇晃如此强烈，以至于待滤波回弹6,6'(图2b)。因此施加与发动机转速反相的矫正性扭矩(图2d)，以便衰减由发动机的摇晃所产生的振荡。考虑到燃油的节约，在预防性体验和矫正性体验之间做出折衷，以便最大化衰减系统的振荡。然而，发动机转速约为50至100tr/min的回弹可能使得驾驶员的体验劣化继续。此外，通常很难找到这种折衷并且滤波于是可能持续几秒钟，这大量地消耗用以获得标准体验的燃油。

因此，需要维持标准体验，同时在减速阶段大大降低燃油消耗。

发明内容

因此，基于本发明的问题在于提出一种在车辆减速阶段大大降低燃油消耗的同时允许维持驾驶标准体验的策略。

为了解决该问题，根据本发明，提供了一种在减速阶段中断向车辆的内燃发动机中喷射燃油的方法，其包括：

a)检测车辆的减速请求的步骤，

b)确定用于在减速期间衰减发动机转速的振荡的矫正性扭矩，并产生与发动机转速的振荡反相(en opposition de phase)的并始终以递增阶段开始的校正扭矩的步骤，

其特征在于，该方法包括：

c)检测矫正性扭矩的第一最大值的步骤，并且在检测到该矫正性扭矩的第一最大值之后，

d)当矫正性扭矩达到矫正性扭矩的第一最大值的比例值时请求中断喷射的步骤。

技术效果是，在预防性体验结束之前允许中断喷射，这允许燃油方面的收益，同时在减速期间选择适于满足体验的时刻。

优选地，比例值设为介于1和-1之间的比例因子。

还优选地，矫正性扭矩的比例值设为介于0.75和-0.5之间的比例因子。

还优选地，矫正性扭矩的比例值设为等于0.5的比例因子。

在一个变型例中，发动机设置在舱座上，该方法包括：

-确定用于限制发动机在其舱座上的摇晃的预防性扭矩的步骤，

-检测达到预防性扭矩的预定阈值的步骤，该预定阈值指示所述发动机在其舱座上开始摇晃，

在达到预防性扭矩的预定阈值时，开始检测矫正性扭矩的第一最大值的步骤c)。

在一个变型例中，发动机连接到传动装置，预防性扭矩根据发动机转速和啮合传动比来跟随预定的递减轨迹。优选地，该预定的递减轨迹由连续三个线性斜率来定义。

在一个变型例中，第三斜率的开始对应于预防性扭矩的预定阈值。

在一个变型例中，该方法包括验证所检测到的减速请求对应于车辆总减速请求的步骤。

本发明还涉及一种包括计算机的内燃发动机，该计算机包括实施根据前述变型例中任一个所述的方法所需的采集、处理和控制装置。

本发明还涉及一种包括本发明的内燃发动机的车辆。

附图说明

通过阅读参照附图的本发明非限定性具体实施方式而做出的描述，本发明的其它特征和优点得以显现，在附图中：

图1是连接到传动元件的热力发动机的示意图。

图2a、2b、2c、2d是示出在减速期间根据现有技术的加速器踏板设定值、发动机转速、预防性扭矩和矫正性扭矩分别随着时间同时变化的时间图。

图3是根据本发明的热力发动机的扭矩控制的管理系统的示意图。

图4a至图4d是示出在减速期间根据本发明的加速器踏板设定值、发动机转速、预防性扭矩和矫正性扭矩分别随着时间同时变化的时间图。

具体实施方式

本发明适用于包括使用汽油或柴油(也通常称为狄塞尔)的内燃发动机以及设置在该发动机和车辆的车轮之间的传动装置的车辆动力总成。内燃发动机设置在支承其的舱座上。

传动装置尤其可以是手动类型变速箱(BVM)、自动类型变速箱(BVA)、可控手动类型变速箱(BVMP)或双离合器变速箱(英语称为“双离合器变速箱”或DCT)的变速箱。

该车辆的计算机允许自动适应动力总成的每一个部件的运行点，特别是由内燃发动机提供的扭矩，以便符合驾驶员设定值。具体地，当驾驶员踩下加速器踏板时，根据发动机转速和啮合传动比来计算扭矩。计算机包括实现下文详述的本发明的方法所需的采集、处理和控制装置。

图3示出了集成在计算机中的内燃发动机的扭矩控制的管理系统10。该系统10包括驾驶员意愿的解析模块11，预防性体验模块12以及转换为指定扭矩的模块13和与喷射中断的决策模块15相互作用的矫正性体验模块14。

图3以及图4a至图4d允许示出在减速阶段根据本发明的中断向车辆的内燃发动机中喷射燃油的方法。

因此，在模块11中执行该方法的第一步骤，其在于检测驾驶员对车辆减速的请求。图4a中，减速请求从时刻t0开始。然后根据允许解析驾驶员意愿的多个输入数据来计算扭矩设定值Cc。这些输入数据作为示例包括：

-驾驶员设定值Pacc，例如车辆的加速踏板或杆的位置，

-热力发动机的转速Nmot，

-传动装置的减速比Rbv。

在模块12中执行的下一步骤是，对在模块11中计算的扭矩设定值Cc进行滤波以确定预防性扭矩Cp，该预防性扭矩允许通过限制颠动来通过发动机间隙并且允许遵守车辆的不同程度的动态变化的预定义配型。因此，在请求减速的情况下，例如通过驾驶员的抬起脚，所计算的预防性扭矩Cp允许从减速请求时刻(图4中的t0处)起，根据变速箱的传动比Rbv以及转速Nmot而预定的路径来实现从当前的发动机扭矩到扭矩设定值Cc的逐渐适应的阶段。

预防性扭矩Cp可以基于存储在计算机中的映射(cartographie)来确定，该计算机根据驾驶员设定值Pacc、发动机转速Nmot和啮合传动比Rbv来建立该扭矩。

在模块13中执行的下一步骤是，通过考虑热力发动机的损耗扭矩来将预防性扭矩Cp转换为指定的扭矩设定值Ci。热力发动机的损耗扭矩Cpm是驱动车辆前进所需的最小扭矩。损耗扭矩Cpm通常考虑发动机以及与发动机连接的诸如交流发电机的附件的内部机械摩擦。

指定的扭矩Ci等于热力发动机的预防性扭矩Cp和损耗扭矩Cpm的和：

Ci＝Cp+Cpm

在模块14中执行的下一步骤是，矫正性体验功能监测发动机转速Nmot的变化。在发动机转速振荡时，这种矫正性体验功能确定用于衰减发动机转速的振荡的校正扭矩Ccor，校正扭矩的变化与发动机转速中的这种振荡反相。因此，发动机的最终扭矩设定值Cf等于指定扭矩Ci和校正扭矩Ccor的和：

Cf＝Ci+Ccor

然后将最终扭矩Cf转换为对不同喷射构件的控制(待喷射量、喷射压力等)。

原则上，在总减速请求期间，本发明允许在预防性体验结束之前，在间隙通过阶段期间，即在发动机在其舱座上的摇晃阶段期间，在确定的时刻中断喷射，以节约燃油，同时保持客户满意的驾驶体验。实际上，在随着脚抬起的减速情况下，当预防性扭矩Cp已经与发动机的损耗扭矩综合时，由于已经处于对应于指定扭矩Ci(发动机扭矩)等于0的有效扭矩，因此考虑结束预防性体验。

有利地，为了避免错误检测，首先检查是否满足以下特定实施条件：

第一个条件是，验证检测到的减速请求对应于车辆的总减速请求。因此，验证介于最小设定值和最大设定值之间(例如0至100％)的驾驶员设定值Pacc小于允许确定驾驶员意愿对应于总减速请求的适当的阈值S1(参见图4a)。例如，在驾驶员设定值表明加速器踏板的位置的情况下，选择阈值以便确认驾驶员的脚从该踏板抬起。在图4a中，在时间t1达到阈值S1。阈值S1可以是例如最大设定值的2％，但是根据车辆、传感器类型等，此阈值可以变化为3％或4％。

第二个条件是，验证预防性扭矩已经达到确定的阈值S2(参见图4c)，该阈值表示发动机在其舱座上开始摇晃，换言之，表示发动机间隙通过的开始。在图4c中，在时间t2达到阈值S2。对于机动车辆应用，预防性扭矩的阈值S2可以介于5至10N.m之间，并且更确切地，在汽油车辆上可以为5Nm，而在柴油车辆上为10N.m。

如果预防性扭矩Cp本身遵循预定的递减轨迹，则可以容易地预定义阈值S2。如图4c所示，预防性扭矩Cp的轨迹例如有利地根据发动机转速Nmot和啮合传动比Rbv来定义，自连续三个斜率的递减轨迹开始。在该示例中，第三斜率的部分的开始对应于预定阈值S2。

优选地，从验证这两个条件的时刻开始，开始对矫正性扭矩Ccor的值的测验，以便确定何时中断喷射。实际上，由于矫正性扭矩的振荡，可以确定发动机将在其舱座上摇晃的时刻。在该时刻中断喷射允许发动机保持在其舱座上，并因此避免对驾驶体验有害的回弹。

更确切地，从验证上述两个条件的时刻起，该方法包括以下步骤：

-跟随矫正性扭矩Ccor的变化；以检测矫正性扭矩的第一最大值Ccormax。在图4d中，在t1和t2之后(参见图4d)，在时刻t3检测到矫正性扭矩的第一最大值Ccormax。寻求最大值是因为矫正性扭矩Ccor总是以递增阶段开始。矫正性扭矩Ccor是与发动机转速反相的“图像”，然而由于处于减速，因此转速降低而矫正性扭矩增大。

-存储该矫正性扭矩的第一最大值Ccormax的值。

-在该矫正性扭矩的第一最大值Ccormax之后，一旦矫正性扭矩Ccor达到该矫正性扭矩的第一最大值Ccormax的比例值时，就请求中断喷射。

比例值设为介于1和-1之间的比例因子。接近1的值有助于消耗方面的收益而不利于体验，而接近-1的值有助于驾驶体验而牺牲不利于消耗方面的收益。

因为在通过矫正性扭矩的最大值的相同时刻不中断喷射可能是有利的，在由于中断喷射的驾驶体验和消耗方面的收益之间获得很好的折衷，所以比例值可以设为介于0.75和-0.5之间的比例因子。

在比例因子为0.5时达到由于中断喷射的驾驶体验和消耗方面的收益之间的最佳折衷。

在减速阶段中，本发明允许在间隙通过期间中断喷射，使得发动机保持在其舱座上。这具有防止发动机在其舱座上弹起以及因此产生的回弹的效果。因此，不再需要对预防性体验和矫正性体验进行滤波，并且可能获得约0.5至1秒的在燃油消耗方面的收益。

在减速的过渡阶段时，本发明提高了配备有热力动力总成的车辆的车辆驾驶体验和性能。

本发明不引入额外材料方面的成本。

Claims

1.一种在减速阶段中中断向车辆的内燃发动机中喷射燃油的方法，其包括：

a)检测车辆的减速请求的步骤，

b)确定用于在减速期间衰减发动机转速的振荡的矫正性扭矩(Ccor)，并产生与所述发动机转速的振荡反相的并始终以递增阶段开始的校正扭矩的步骤，

其特征在于，所述方法包括：

c)检测矫正性扭矩的第一最大值(Ccormax)的步骤，并且在检测到该矫正性扭矩的第一最大值(Ccormax)之后，

d)当所述矫正性扭矩(Ccor)达到所述矫正性扭矩的第一最大值(Ccormax)的比例值时请求中断喷射的步骤，

所述比例值设为介于1和-1之间的比例因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述比例值设为介于0.75和-0.5之间的比例因子。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述比例值设为等于0.5的比例因子。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述发动机设置在舱座上，其特征在于，所述方法包括：

-确定用于限制所述发动机在其舱座上的摇晃的预防性扭矩(Cp)的步骤，

-检测达到预防性扭矩(Cp)的预定阈值(S2)的步骤，所述预定阈值指示所述发动机在其舱座上开始摇晃，

在达到所述预防性扭矩的预定阈值(S2)时，检测矫正性扭矩的第一最大值(Ccormax)的步骤c)开始。

5.根据权利要求4所述的方法，所述发动机连接到传动装置，其特征在于，所述预防性扭矩(Cp)根据所述发动机转速(Nmot)和啮合传动比(Rbv)来跟随预定的递减轨迹。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，第三斜率的开始对应于所述预防性扭矩的预定阈值(S2)，所述第三斜率为所述预防性扭矩(Cp)递减轨迹中连续三个斜率的递减轨迹中的第三斜率部分。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其包括：

-验证所检测到的减速请求对应于车辆的总减速请求的步骤。

8.一种内燃发动机，其特征在于，其包括计算机，所述计算机包括实施根据前述权利要求中任一项所述的方法所需的采集、处理和控制装置。

9.一种车辆，其特征在于，其包括根据权利要求8所述的内燃发动机。