CN109866753B - 用于控制内燃机的方法和设备 - Google Patents

Abstract

描述了一种动力系统，该动力系统包括配置为产生扭矩的内燃机和电机，该扭矩经由齿轮系传递到车辆传动系统。一种用于控制动力系统的方法包括确定期望输出扭矩，并且基于期望输出扭矩确定发动机扭矩命令和电机扭矩命令。确定与在期望输出扭矩下操作发动机相关联的发动机排出的NOx设定点。响应于电机扭矩命令来操作电机。响应于发动机扭矩命令，操作发动机以产生扭矩，并控制发动机操作以实现发动机排出的NOx设定点。

Description

用于控制内燃机的方法和设备

技术领域

本发明涉及控制内燃机的方法和设备。

背景技术

混合动力系统包括内燃机和电动机/发电机，它们联接到齿轮系以向传动系统传递扭矩，实现牵引作用。电动机/发电机可以从能量存储系统输送或供应电力。动力系统可以在各种模式下操作，由此产生推进动力并将其传递到车轮。

发明内容

描述了一种动力系统，该动力系统包括配置为产生扭矩的内燃机和电机，该扭矩经由齿轮系传递到车辆传动系统。一种用于控制动力系统的方法包括确定期望输出扭矩，并且基于期望输出扭矩确定发动机扭矩命令和电机扭矩命令。确定与在期望输出扭矩下操作发动机相关联的发动机排出的NOx设定点。响应于电机扭矩命令来操作电机。响应于发动机扭矩命令来操作发动机以产生扭矩，并控制发动机操作，以实现发动机排出的NOx设定点。

本公开的一个方面包括响应于发动机扭矩命令来操作发动机以产生扭矩，包括响应于发动机扭矩命令将一定量的燃料供应到内燃机以产生扭矩。

本公开的另一方面包括控制发动机EGR流，以实现发动机排出的NOx设定点。

本公开的另一方面包括控制发动机喷射开始正时，以实现发动机排出的NOx设定点。

本公开的另一方面包括确定与在期望输出扭矩下操作发动机相关联的燃烧噪声的大小，并且响应于发动机扭矩命令来操作发动机以产生扭矩并控制发动机操作，以实现与在期望输出扭矩下操作发动机相关联的燃烧噪声的大小。

本公开的另一方面包括控制发动机喷射开始正时，以实现与在期望输出扭矩下操作相关联的燃烧噪声的大小。

本公开的另一方面包括动态地确定发动机排出的NOx排放，并且基于发动机排出的NOx排放和发动机排出的NOx设定点，执行第一闭环控制例程以控制EGR流。

本公开的另一方面包括动态地确定发动机排出的NOx排放，并且基于发动机排出的NOx排放和发动机排出的NOx设定点，执行第二闭环控制例程以控制SOI正时。

本公开的另一方面包括确定与在期望输出扭矩下操作发动机相关联的燃烧噪声设定点，响应于发动机扭矩命令来操作发动机以产生扭矩，并且响应于燃烧噪声设定点，控制发动机操作。

本公开的另一方面包括控制SOI正时，以实现燃烧噪声设定点。

本公开的另一方面包括响应于燃烧噪声设定点控制发动机操作，包括动态地确定燃烧噪声，并且基于燃烧噪声和燃烧噪声设定点，执行第三闭环控制例程以控制SOI正时。

本公开的另一方面包括动态地确定燃烧噪声，并且基于燃烧噪声和燃烧噪声设定点，执行第三闭环控制例程以控制EGR流。

本公开的另一方面包括内燃机是压缩点火式发动机。

本公开的另一方面包括控制包括内燃机和电机的动力系统，其中内燃机和电机设置成产生经由齿轮系传递到车辆传动系统的扭矩，包括确定与在期望输出扭矩下操作发动机相关联的燃烧噪声的大小，并且响应于发动机扭矩命令来操作发动机以产生扭矩并控制发动机操作，以实现与在期望输出扭矩下操作发动机相关联的燃烧噪声的大小。

本公开的另一方面包括发动机是压缩点火式发动机，并且控制发动机喷射开始正时，以实现与在期望输出扭矩下操作相关联的燃烧噪声的大小。

本公开的另一方面包括发动机是火花点火式发动机，并且控制发动机火花正时，以实现与在期望输出扭矩下操作相关联的燃烧噪声的大小。

结合附图，通过以下对执行本教导的一些最佳模式和其他实施例的描述，能容易地理解本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点。

附图说明

现在将参照附图通过示例的方式来描述一个或多个实施例，其中：

图1示意性地示出了根据本公开的用于车辆的混合动力传动系统，该混合传动系统包括机械地联接到齿轮系的内燃机和电驱动式扭矩机，而齿轮系机械地联接到传动系统；

图2示意性地示出了根据本公开的用于控制参照图1描述的包括压缩点火式内燃机的混合动力传动系统的实施例的操作的第一控制例程，其中混合动力传动系统在发动机/电动辅助驱动模式下操作，以产生推进动力；

图3示意性地示出了根据本公开的用于控制参照图1描述的包括火花点火式内燃机的混合动力传动系统的实施例的操作的第二控制例程，其中混合动力传动系统在发动机/电动辅助驱动模式下操作，以产生推进动力；以及

图4以图表方式示出了根据本公开的与参照图1描述的内燃机的实施例的操作相关的结果，其中包括发动机转速（RPM）状态的范围、发动机扭矩状态以及由此产生的NOx排放输出。

应当理解的是，附图不一定按比例绘制并且呈现了在此所公开的本公开的各种优选特征的略微简化的表示，所述优选特征包括例如具体的尺寸、朝向、位置和形状。与这些特征相关联的细节将部分地由特定的预期应用和使用环境确定。

具体实施方式

如本文所述和所示，所公开的实施例的部件可以以各种不同的配置进行布置和设计。因此，以下详细说明书并非旨在限制所要求保护的本公开的范围，而是仅代表其可能的实施例。另外，尽管为了提供对本文所公开的实施例的透彻理解，下面的说明中给出了许多具体的细节，但是可以在没有这些细节中的某些细节的情况下实践某些实施例。另外，为了更清楚起见，未详细描述某些本领域中已知的技术资料，以避免不必要地干扰本公开。此外，附图是简化的形式，并不是按精确的比例绘制。此外，如本文所示和所述的公开内容可以在缺少本文未具体公开的要素的情况下实践。

现参考图1，示意性地示出了混合动力传动系统100，并且混合动力传动系统100包括多个扭矩产生装置，其中包括内燃机（发动机）10和至少一个电驱动式扭矩机（电机）30。发动机10和电机30机械地联接到齿轮系60，并且齿轮系60机械地联接到传动系统90。齿轮系60包括飞轮14、变矩器50、离轴机械连接件40和变速器齿轮箱62。传动系统90包括差速齿轮组92，差速齿轮组92联接到至少一个驱动轴构件94，而驱动轴构件94联接到相应的车轮96。电机30经由离轴机械连接件40机械地联接到齿轮系60。本文描述的概念可以应用于包括齿轮系60的实施例的任何合适配置，其中齿轮系60设置成在内燃机10、电机30和传动系统90之间传递推进动力。在整个描述中，相同的数字表示相同的元件。混合动力传动系统100的操作可以由控制器15控制，为了便于说明，控制器15被示处为单一装置。混合动力传动系统100可以有利地用在车辆上以提供推进动力。为了实现本公开的目的，车辆可以包括但不限于商用车辆、工业车辆、农用车辆、乘用车辆、飞行器、水上工具、火车、全地形车辆、个人移动设备、机器人等形式的移动平台。

在本实施例中，发动机10配置成多缸直喷压缩点火式内燃机，这种内燃机通过热力学燃烧过程将燃料转换成机械扭矩。或者，发动机10可以配置成火花点火式内燃机。发动机10包括曲轴12，曲轴12具有机械地联接到飞轮14的输出部分，飞轮14经由分离离合器20联接到变矩器50的泵。在本文描述的多种模式下，分离离合器20可以促进动力系统的操作。

发动机10配备有多个致动器和感测装置，用于监测操作和输送燃料，以形成在活塞上产生膨胀力的缸内燃烧充气，其中这种膨胀力传递到曲轴12，以产生扭矩。致动器包括直喷燃料喷射器17和废气再循环（EGR）阀18。传感器包括可以设置成监测发动机10的废气供应流中的废气成分的状态的废气传感器19。在一个实施例中，废气传感器19配置为监测NOx排放。发动机10的致动器（包括燃料喷射器17和EGR阀18）由发动机控制器11控制。

废气后处理系统80流体地联接到发动机10的排气歧管，并且配置为在操作期间净化从发动机10输出的废气供应流。废气后处理系统包括贫NOx捕集装置（LNT），或者替代地，选择性催化反应装置（SCR）82，其流体地联接到第二后处理装置88，例如氧化催化器。当采用SCR 82时，尿素喷射系统86设置来将尿素喷射到位于SCR 82上游的废气供应流中。

在一个实施例中，发动机10包括起动器22，起动器22包括起动器齿轮24，其中起动器齿轮24啮合地接合设置在飞轮14的外周上的齿轮齿，在一个实施例中，飞轮14联接到曲轴12。离轴机械连接件40包括第一旋转构件，该第一旋转构件经由皮带、链条、啮合齿轮或另一联接装置可旋转地联接到第二旋转构件，其中第一旋转构件联接到电机30，而第二旋转构件联接到变矩器50的泵部分。在一个实施例中，电机30经由分离离合器20前方的离轴机械连接件40机械地联接到齿轮系60。替代地，电机30在分离离合器20之后并且在变矩器50的泵前方经由离轴机械连接件40机械地联接到齿轮系60。

电机30是多相电动机/发电机，其配置为将存储的电能转换成机械动力并将机械动力转换成可以存储在DC电源70中的电能。在一个实施例中，DC电源70可以配置在标称的48伏DC电压电平下。替代地，DC电源70可以配置在标称的300伏DC电压电平下或者另一可以选择的合适电压电平下。电机30包括转子32和定子34以及外壳36，并且经由逆变器模块38电连接到DC电源70。转子32联接到离轴机械连接件40的第一旋转构件。

变速器61可以在一个实施例中以阶梯齿轮配置进行布置，并且可以包括一个或多个差速齿轮组和可激活离合器，它们配置为在发动机10、输入构件51和输出构件62之间的速度比范围内实现在多个固定齿轮状态中的一个状态下的扭矩传递。液压泵68配置为将加压液压流体供应到变速器齿轮箱62。替代地，变速器齿轮箱62可以配置成手动变速器、无级变速器（CVT）、双离合变速器（DCT）或其他合适的布置。

传动系统90设置成经由联接到差速齿轮组92的驱动轴构件94而在变速器齿轮箱62与车轮96之间传递推进动力。传动系统90可以设置成前轮驱动配置、后轮驱动配置（如图所示）或全轮驱动配置。传动系统90配置为经由车轮96在变速器齿轮箱62的输出构件66、电机30和路面之间传递牵引动力。传动系统90是说明性的，并且本文所述的概念适用于类似配置的其他传动系统。

逆变器模块38配置有控制器和包括功率晶体管的适当控制电路，例如用于将直流电力转换成交流电力并将交流电力转换为直流电力的集成栅极双极型晶体管（IGBT）。逆变器模块38的控制器从控制器15接收电动机控制命令，并控制逆变器状态以提供期望的电动机驱动操作或再生制动操作。在一个实施例中，辅助DC/DC电力转换器76经由高压总线电连接到DC电源70，并且经由低压总线提供电力以对低压电池78充电。低压电池78向混合动力传动系统100和车辆上的低压系统提供低压电力，所述低压系统包括例如起动器22、电动车窗、HVAC风扇、座椅和其他装置。在一个实施例中，低压电池78配置为在标称的12伏直流电压电平下操作。

DC电源70设置成在任何合适的电压电平下供应电力，并且不受限制地可以是任何DC电源，例如多电池锂离子装置、超级电容器或其他合适的装置。与DC电源70相关的监测参数包括充电状态（SOC）、温度等。在一个实施例中，DC电源70可以经由车载电池充电器电连接到远程车外电源，以便在车辆静止时进行充电。

控制器15可以通过信号方式连接到操作者界面（未示出），并且操作以提供对多个控制装置的分级控制，以实现对混合动力传动系统100的各个元件的操作控制，进而产生推进动力。这样的控制装置包括例如逆变器模块38、发动机控制器11和变速器控制器。控制器15直接地或者经由通信总线16与逆变器模块38、发动机控制器11和变速器控制器中的每一个模型通信，以监视其操作和控制其操作。术语“控制器”、“控制模块”、“模块”、“控制”、“控制单元”、“处理器”和类似术语是指专用集成电路（ASIC）、电子回路、中央处理单元（例如，微处理器）以及存储器和存储装置形式的相关非暂时存储器组件（只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动等）中的任何一个或各种组合。非暂时存储器组件能够存储形式为一个或多个软件或固件程序或例程、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、信号调节和缓冲器电路、可被一个或多个处理器访问以提供所述功能性的其他组件的机器可读指令。输入/输出电路和装置包括监测从传感器而来的输入的模拟/数字转换器及相关装置，这种输入在预设采样频率下而被监测，或者响应于触发事件而被监测。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语是指任何控制器可执行的指令集，包括校准和查找表。每一个控制器执行控制例程，以提供期望功能，包括监测来自感测装置和其他联网控制器的输入以及执行控制和诊断例程，以便控制致动器的操作。例程可以以规则间隔周期性地执行，或者可以响应于触发事件的发生而执行。控制器之间的通信以及控制器、致动器和/或传感器之间通信可以使用直接有线链路、联网通信总线链路、无线链路、序列周边接口总线或任何其他合适的通信链路来实现。通信包括交换任何合适形式的数据信号，例如包括，经由传导介质的电信号、经由空气的电磁信号、经由光波导的光学信号等。数据信号可以包括表示从传感器而来的输入的信号、表示致动器命令的信号以及控制器之间的通信信号。术语“模型”是指基于处理器或处理器可执行的代码以及相关联的校准，其模拟装置或物理过程的物理存在。如本文所用，术语“动态”和“动态地”描述实时执行的步骤或过程，并且特征为在例程的执行过程中或例程执行的迭代之间监测或以其他方式确定参数的状态并规则地或周期地更新参数的状态。术语“校准”、“进行校准”和相关术语是指将与装置相关联的实际或标准测量与感知到的或观察到的测量或命令位置进行对比的结果或过程。本文所述的校准可以简化为可存储参数表、多个可执行等式或另一种合适的形式。

参数被定义为表示使用一个或多个传感器和/或物理模型可辨别的装置或其他元件的物理属性的可测量的量。参数可以具有离散值，例如“1”或“0”，或者可以是无限可变的值。

响应于操作者请求的车辆操作包括加速、制动、稳态运行、滑行和怠速的操作模式。加速模式包括提高车速的操作者请求。制动模式包括降低车速的操作者请求。稳态运行模式包括这样的车辆操作，其中车辆目前以一定速率移动，没有制动或加速的操作者请求，车速是基于当前车辆速度和车辆动量、车辆风阻和滚动阻力以及传动系统惯性阻力来决定。滑行模式包括这样的车辆操作，其中车速高于最小阈值速度，并且操作者请求处于小于维持当前车辆速度所需的点。怠速模式包括其中车速等于或接近于零的车辆操作。

混合动力传动系统100可以在多种模式中的一种模式下操作，这些模式可以在持续运行的传动系统操作期间被选择和实施，以实现加速、制动、稳态运行、滑行和怠速的车辆操作。驱动系统模式包括仅发动机驱动模式、纯电驱动模式、再生模式和发动机/电动辅助驱动模式，同时伴随有发动机自动启/停操作。在仅发动机驱动模式中，发动机10被控制来产生推进动力，同时电机30空转。可以在车辆加速或稳态操作期间或者在DC电源70的SOC大于最大水平或小于最小水平时命令该模式。在纯电驱动模式下，电机30作为电动机进行控制，以在发动机10处于关闭状态并通过分离离合器20的作用而断开时产生推进动力。可以在怠速、车辆加速或稳态运行期间命令该模式。在再生模式下，电机30作为发电机进行控制，以在发动机10处于怠速状态或处于关闭状态并且通过分离离合器20的作用而断开时对传动系统扭矩产生反作用并产生电力。可以是在滑行和车辆制动期间命令该模式。在发动机/电动辅助驱动模式下，控制发动机10和电机30以产生推进动力。可以在车辆加速或稳态运行期间命令该模式。

图2示意性地示出了控制例程200，该控制例程200可以有利地执行以当在发动机/电动辅助驱动模式下操作时控制混合动力传动系统100的操作，其中在一个实施例中，响应于由车辆操作者输入的期望输出扭矩205，控制发动机10和电机30以产生推进动力。

控制例程200的输入包括期望输出扭矩205、发动机转速（RPM）201和期望发动机扭矩203以及期望电动机扭矩207。考虑到发动机10、电机30和齿轮系60之间的机械联接布置，由电机30产生期望电动机扭矩207。控制例程200可以在发动机控制器11中执行。由期望发动机扭矩203结合期望电动机扭矩207来实现期望输出扭矩205。

发动机转速201和期望发动机扭矩203由第一发动机控制例程210采用，第一发动机控制例程210确定发动机操作命令，包括燃料命令211、初始EGR流量命令213和初始燃料喷射正时开始命令215。

发动机转速201和期望输出扭矩205由第二发动机控制例程220采用，第二发动机控制例程220确定发动机排出的NOx设定点221。发动机排出的NOx设定点221表示在没有由电机30提供补充扭矩的前提下在期望输出扭矩205和发动机转速201下操作发动机10所产生的发动机排出的NOx的量。这种确定可以采用发动机10的模型来实现，此模型可以离线开发，以提供基于发动机转速和负载条件而产生的发动机排出的NOx的估计值。可以通过实验方式导出和/或验证发动机排出的NOx设定点221的估计值。

发动机排出的NOx设定点221作为与发动机10的操作相关联的第一闭环例程240的输入而提供，第一闭环例程240包括基于测量发动机排出的NOx排放261与发动机排出的NOx设定点221之间的差来控制EGR流量的第一PID（比例-积分-微分）控制器242，其中测量发动机排出的NOx排放261由发动机排出的NOx传感器19直接测量或以其他方式指示出。控制EGR流量包括控制EGR阀18，以实现具有达到期望燃烧温度的一部分气缸充气的再循环废气流量大小，其中至少部分地基于燃烧室中的NOx产生来选择期望燃烧温度。第一PID控制器242确定第一EGR流量校正项243，第一EGR流量校正项243与初始EGR流量命令213进行组合以确定出最终EGR流量命令246，而最终EGR流量命令246用于控制发动机10中的EGR阀的操作。

第一闭环例程240还包括第二PID控制器244，用于基于测量发动机排出的NOx排放261与发动机排出的NOx设定点221之间的差来控制SOI。第二PID控制器244确定第一SOI校正项245，第一SOI校正项245与初始SOI命令215进行组合以确定出最终SOI命令248，最终SOI命令248用于控制燃料喷射系统的操作，进而控制相对于发动机10中气缸上止点位置的燃料喷射正时。

PID控制器是如下形式的装置：电子控制器，例如ASIC、电子电路和/或中央处理单元，以及相关联的存储器和信息存储装置，其基于参数的期望状态和参数的测量状态来确定致动器命令，而这些状态可以采用比例、积分和微分（PID）响应由来自传感器的输入确定。

发动机转速201和期望输出扭矩205由第三发动机控制例程230采用，第三发动机控制例程230确定燃烧噪声设定点231。燃烧噪声设定点231表示在没有由电机30提供补充扭矩的前提下在期望输出扭矩205和发动机转速201下操作发动机10所产生的燃烧噪声的量。这种确定可以采用发动机10的模型来实现，此模型可以离线开发，以提供基于发动机转速和负载条件而产生的燃烧噪声的估计值。

燃烧噪声设定点231作为与发动机10的操作相关联的第二闭环例程250的输入而提供，第二闭环例程250包括基于发动机10的燃烧噪声263与燃烧噪声设定点231之间的差来控制燃烧噪声的第三PID控制器252，其中燃烧噪声263通过发动机10的操作进行估计、测量或以其他方式指示出。第三PID控制器252确定第一基于燃烧噪声的EGR校正项253，第一基于燃烧噪声的EGR校正项253与初始EGR流量命令213进行组合以确定出最终EGR流量命令256，而最终EGR流量命令256经历滤波器257并用于控制发动机10中的EGR阀18的操作。

第二闭环例程250还包括基于燃烧噪声263与燃烧噪声设定点231之间的差来控制SOI的第四PID控制器254。第四PID控制器254确定基于噪声的SOI校正项255，基于噪声的SOI校正项255与初始SOI命令215进行组合以确定出最终SOI命令258，而最终SOI命令258经历滤波器259，并用于控制燃料喷射系统的操作，进而控制相对于发动机10中气缸上止点位置的燃料喷射正时。

本文描述的概念实现了发动机排出的NOx和燃烧噪声被控制在基线水平下或者通过对SOI和EGR的控制而控制到中间水平的发动机控制，与当前发动机转速和期望发动机扭矩操作条件下的情况相比，SOI正时更加提前，EGR更少。这样便可以实现额外的CO2减少并提供独立于电机30的操作的透明操作。

图3示意性地示出了控制例程300，该控制例程300可以有利地执行以当在发动机/电动辅助驱动模式下操作时控制混合动力传动系统100的操作，其中在一个实施例中，响应于由车辆操作者输入的期望输出扭矩305，控制发动机10和电机30以产生推进动力。在本实施例中，发动机10配置成火花点火式发动机。

控制例程300的输入包括期望输出扭矩305、发动机转速（RPM）301和期望发动机扭矩303以及期望电动机扭矩307。考虑到发动机10、电机30和齿轮系60之间的机械联接布置，由电机30产生期望电动机扭矩307。控制例程300可以在发动机控制器11中执行。

发动机转速301和期望发动机扭矩303由第四发动机控制例程310采用，第四发动机控制例程310确定发动机操作命令，包括燃料命令311、初始EGR流量命令313和基于此的点火正时（SPK）命令315。

发动机转速301和期望输出扭矩305由第五发动机控制例程330采用，第五发动机控制例程330确定燃烧噪声设定点331。燃烧噪声设定点331表示在没有由电机30提供补充扭矩的前提下在期望输出扭矩305和发动机转速301下操作发动机10所产生的燃烧噪声的量。这种确定可以采用发动机10的模型来实现，此模型可以离线开发，以提供基于发动机转速和负载条件而产生的燃烧噪声的估计值。

燃烧噪声设定点331作为与发动机10的操作相关联的第三闭环例程350的输入而提供，第三闭环例程350包括基于发动机10的燃烧噪声363与燃烧噪声设定点331之间的差来控制燃烧噪声的PID控制器352，其中燃烧噪声363通过发动机10的操作进行估计、测量或以其他方式指示出。PID控制器352确定第一基于燃烧噪声的SPK校正项353，第一基于燃烧噪声的SPK校正项353与初始SPK命令315进行组合以确定出最终SPK命令356，最终SPK命令356经历滤波器357并用于控制发动机10中的火花正时。

图4以图表方式示出了与参照图1描述的内燃机10的实施例的操作相关的结果，其中包括在水平轴410上指示出的发动机转速（RPM）状态的范围，在左侧垂直轴420上指示出的发动机扭矩状态以及在右侧垂直轴430上指示出的由此产生的NOx排放。由附图标记415指示出的线表示总扭矩输出和相应的NOx排放，其中发动机10在没有来自电机30的扭矩贡献的情况下以峰值效率进行操作，以产生期望输出扭矩。由附图标记425指示出的线表示总发动机扭矩输出和相应的NOx排放，其中发动机10在降低的扭矩输出下进行操作，其中电机30产生补充扭矩以实现期望输出扭矩。

当车辆操纵需要的是沿曲线415的期望总扭矩输出时，图2中的控制例程200将期望输出扭矩205设定为等于期望总扭矩输出，并且基于电池能量的可用性或DC电源70的SOC水平，期望总扭矩被分成期望发动机扭矩203和期望电动机扭矩207。由于电动机现在提供了部分推进扭矩，因而，发动机负载下降，或者发动机仅需要沿实际扭矩曲线425提供降低的扭矩输出，从而节省燃料。在降低的发动机扭矩输出下，发动机操作实现了燃烧噪声和发动机NOx排放的减少。然而，在该发动机转速下，发动机后处理系统能够减少在基线操作曲线415处产生的更多的NOx排放，同时没有补充性的电动机扭矩。控制例程220将发动机NOx排放目标水平提高到在操作曲线415处定义或估计的基线NOx水平，而控制例程230将发动机燃烧噪声水平提高到操作曲线415处的基线噪声水平。因此，尽管发动机10在沿着线425的速度和扭矩曲线下操作，但是通过闭环NOx控制240和闭环噪声控制250，燃烧噪声水平得以保持透明性，并且通过减少EGR和使正时提前增大了实际发动机排出的NOx，因此，除了发动机负载下降之外，燃烧还可以更有效地进一步降低燃料消耗。与此同时，后处理系统可以将车辆尾气NOx降低到期望水平。控制例程300可以应用于火花点火式或压缩点火式发动机。

根据本公开的实施例可以体现为设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以采取的形式有完全硬件实施例、完全软件实施例（包括固件、常驻软件、微代码等）或者将软件和硬件方面组合的实施例，其在本文中通常可以被称为“模块”或“系统”。此外，本公开可以采用包含在有形表达介质中的计算机程序产品的形式，该有形表达介质具有包含在介质中的计算机可用程序代码。

附图中的流程图和框图图示了根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。就此而言，流程图或框图中的每个框可以表示模块、代码段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还要注意的是，框图和/或流程图中的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可以由执行特定功能或动作的基于专用功能硬件的系统或者可以由专用功能硬件和计算机指令的组合来实现。这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式运行，从而使得存储在计算机可读介质中的指令产生一种制造品，其中包括有实现在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令装置。

具体实施方式和附图或图表是对本教导的支持和描述，但是本教导的范围仅由权利要求限定。尽管已经详细描述了用于执行本教导的一些最佳模式和其它实施例，但是仍存在有用于实践所附权利要求中限定的本教导的各种替代设计和实施例。

Claims (9)

1.一种用于控制动力系统的方法，所述动力系统包括设置来产生扭矩的内燃机和电机，所述扭矩经由齿轮系传递到车辆传动系统，所述方法包括：

确定期望输出扭矩；

基于所述期望输出扭矩确定发动机扭矩命令和电机扭矩命令；

确定与在所述期望输出扭矩下操作所述发动机相关联的发动机排出的NOx设定点；

响应于所述电机扭矩命令来操作所述电机；以及

响应于所述发动机扭矩命令来操作所述发动机以产生扭矩，并响应于与在所述期望输出扭矩下操作所述发动机相关联的所述发动机排出的NOx设定点，控制发动机操作;

其中响应于所述发动机排出的NOx设定点控制发动机操作包括：控制发动机EGR流，以实现所述发动机排出的NOx设定点。

2.根据权利要求1所述的方法，其中响应于所述发动机扭矩命令来操作所述发动机以产生扭矩包括：响应于所述发动机扭矩命令将一定量的燃料供应到所述内燃机以产生扭矩。

3.根据权利要求1所述的方法，其中响应于所述发动机排出的NOx设定点控制发动机操作包括：

动态地确定发动机排出的NOx排放，并且

基于所述发动机排出的NOx排放和所述发动机排出的NOx设定点，执行第一闭环控制例程以控制所述EGR流。

4.根据权利要求1所述的方法，其中控制发动机操作以实现所述发动机排出的NOx设定点包括：控制发动机喷射开始（SOI）正时，以实现所述发动机排出的NOx设定点。

5.根据权利要求4所述的方法，其中控制发动机操作以实现所述发动机排出的NOx设定点包括：

动态地确定发动机排出的NOx排放，并且

基于所述发动机排出的NOx排放和所述发动机排出的NOx设定点，执行第二闭环控制例程以控制所述SOI正时。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定与在所述期望输出扭矩下操作所述发动机相关联的燃烧噪声设定点；并且

响应于所述发动机扭矩命令来操作所述发动机以产生扭矩，并且响应于所述燃烧噪声设定点，控制发动机操作。

7.根据权利要求6所述的方法，其中响应于所述燃烧噪声设定点控制发动机操作包括：控制SOI正时，以实现所述燃烧噪声设定点。

8.根据权利要求7所述的方法，其中响应于所述燃烧噪声设定点控制发动机操作包括：

动态地确定燃烧噪声，并且

基于所述燃烧噪声和所述燃烧噪声设定点，执行第三闭环控制例程以控制所述SOI正时。

9.一种动力系统，包括设置来产生扭矩的内燃机和电机，所述扭矩经由齿轮系可传递到车辆传动系统，所述动力系统包括：

设置来控制所述动力系统的第一控制器，所述第一控制器包括指令集，所述指令集可执行以：

确定期望输出扭矩；

基于所述期望输出扭矩确定发动机扭矩命令和电机扭矩命令；并且

响应于所述电机扭矩命令来操作所述电机；以及

设置来控制所述内燃机的第二控制器，所述第二控制器包括指令集，所述指令集可执行以：

确定与在所述期望输出扭矩下操作所述发动机相关联的发动机排出的NOx设定点；并且

响应于所述发动机扭矩命令来操作所述发动机以产生扭矩，并控制发动机操作，以实现与在所述期望输出扭矩下操作所述发动机相关联的所述发动机排出的NOx设定点;

其中响应于所述发动机排出的NOx设定点控制发动机操作包括：控制发动机EGR流，以实现所述发动机排出的NOx设定点。

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