專利名稱：用于怠速速度控制的扭矩儲(chǔ)備減小的控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出的控制系統(tǒng)和方法，更具體地，涉及 用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩儲(chǔ)備的控制系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
本文提供的背景技術(shù)描述為了從總體上介紹本發(fā)明的背景。當(dāng)前提及的發(fā)明人的 工作——以在此背景技術(shù)部分中所描述的為限——以及在提交時(shí)否則可能不構(gòu)成現(xiàn)有技 術(shù)的該描述的各方面，既不明示地也不默示地被承認(rèn)為是針對(duì)本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。機(jī)動(dòng)車輛通常包括產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)扭矩通過(guò)變速器傳遞至傳動(dòng) 系以驅(qū)動(dòng)車輛的車輪。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在汽缸內(nèi)燃燒空氣和燃 料的混合物以驅(qū)動(dòng)活塞，活塞產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量通過(guò)節(jié)氣門調(diào)節(jié)。更具 體地，節(jié)氣門調(diào)節(jié)節(jié)氣門面積，增大或減小進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量。當(dāng)節(jié)氣門面積增大時(shí)， 進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量增大。燃料控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)燃料噴射的速率，以給汽缸提供期望的空 氣/燃料混合物。增大提供給汽缸的空氣和燃料量會(huì)增大發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。已經(jīng)研發(fā)了發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出以實(shí)現(xiàn)期望的扭矩。所述期望 扭矩可基于一個(gè)或多個(gè)駕駛員輸入，例如加速器踏板位置。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可包括一個(gè)或 多個(gè)電子控制模塊，所述電子控制模塊通過(guò)控制一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器(例如，用于控制節(jié)氣 門以實(shí)現(xiàn)期望扭矩的節(jié)氣門致動(dòng)器)的工作來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。電子控制模塊可基于 一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工況(如發(fā)動(dòng)機(jī)速度)來(lái)控制工作。在駕駛員將他或她的腳從加速器踏 板移開期間，例如當(dāng)車輛怠速或從較高的速度滑行時(shí)，電子控制模塊可控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸 出以實(shí)現(xiàn)期望的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度。

發(fā)明內(nèi)容
在一種形式中，本發(fā)明提供了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，包括速度誤差確定模 塊，其基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量速度與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的期望速度之間的差周期性確定發(fā)動(dòng)機(jī)速 度誤差率；以及扭矩儲(chǔ)備模塊，其監(jiān)測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率，并基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差 率有選擇地調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ)備。在一種特征中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率低于預(yù)定第一誤差率時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備 模塊將所述扭矩儲(chǔ)備保持在預(yù)定第一扭矩儲(chǔ)備量。在另一特征中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差 率增大至大于所述第一誤差率的預(yù)定第二誤差率以上時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊有選擇地將所 述扭矩儲(chǔ)備增大至所述第一扭矩儲(chǔ)備量以上。在相關(guān)特征中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率 保持大于所述第一誤差率時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊可有選擇地以預(yù)定第一扭矩速率(torque rate)增大所述扭矩儲(chǔ)備。所述扭矩儲(chǔ)備模塊可將所述扭矩儲(chǔ)備限制為大于所述第一扭矩 儲(chǔ)備量的預(yù)定第二扭矩儲(chǔ)備量。在另一相關(guān)特征中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率減小至所述 第一誤差率以下時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊可以預(yù)定第二扭矩速率減小所述扭矩儲(chǔ)備。在其它特征中，當(dāng)滿足使能條件時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊將所述扭矩儲(chǔ)備增大至所述第一扭矩儲(chǔ)備量以上。所述使能條件可包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述測(cè)量速度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑 溫度、車輛速度、以及所述發(fā)動(dòng)機(jī)的失火情況中的一個(gè)。在其它特征中，在第一時(shí)間段期間和所述第一時(shí)間段之后的第二時(shí)間段期間，所 述扭矩儲(chǔ)備模塊有選擇地在預(yù)定第一扭矩儲(chǔ)備量跟所述第一扭矩儲(chǔ)備量與預(yù)定第二扭矩 儲(chǔ)備量的和之間調(diào)整所述扭矩儲(chǔ)備，其中所述第一時(shí)間段在所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率增大至 預(yù)定第一誤差率以上時(shí)開始，并且在所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率降低至比所述第一誤差率小的 預(yù)定第二誤差率以下時(shí)結(jié)束。在另外的特征中，所述第一扭矩儲(chǔ)備量可基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣的密度。所述發(fā) 動(dòng)機(jī)速度誤差率可在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)點(diǎn)火周期(firing period)被確定。所述發(fā)動(dòng)機(jī)的 測(cè)量速度與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的期望速度之間的差可為已濾波的差。所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率可為 已濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。在另一種形式中，本發(fā)明提供了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的 測(cè)量速度與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的期望速度之間的差周期性地確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率；監(jiān)測(cè)所述發(fā) 動(dòng)機(jī)速度誤差率；以及基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率有選擇地調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ)備。在一種特征中，所述有選擇地調(diào)整扭矩儲(chǔ)備包括當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率低于 預(yù)定第一誤差率時(shí)，將所述扭矩儲(chǔ)備保持在預(yù)定第一扭矩儲(chǔ)備量，其中當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度 誤差率增大至大于所述第一誤差率的預(yù)定第二誤差率以上時(shí)，有選擇地將所述扭矩儲(chǔ)備增 大至所述第一扭矩儲(chǔ)備量以上。在相關(guān)特征中，所述有選擇地將所述扭矩儲(chǔ)備增大至所述 第一扭矩儲(chǔ)備量以上可包括當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率保持大于所述第一誤差率時(shí)，有選 擇地以預(yù)定第一扭矩速率增大所述扭矩儲(chǔ)備。所述有選擇地將所述扭矩儲(chǔ)備增大至所述第 一扭矩儲(chǔ)備量以上還可包括將所述扭矩儲(chǔ)備限制為大于所述第一扭矩儲(chǔ)備量的預(yù)定第二 扭矩儲(chǔ)備量。在另一相關(guān)特征中，所述方法可包括當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率減小至所述第 一誤差率以下時(shí)，以預(yù)定第二扭矩速率減小所述扭矩儲(chǔ)備。在其它特征中，所述有選擇地將所述扭矩儲(chǔ)備增大至所述第一扭矩儲(chǔ)備量以上包 括當(dāng)滿足使能條件時(shí)，將所述扭矩儲(chǔ)備增大至所述第一扭矩儲(chǔ)備量以上。所述使能條件可 包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量速度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、車輛速度、以及所述發(fā)動(dòng)機(jī)的失火情況中 的一個(gè)。在其它特征中，所述有選擇地調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ)備包括在第一時(shí)間段期 間和所述第一時(shí)間段之后的第二時(shí)間段期間，有選擇地在預(yù)定第一扭矩儲(chǔ)備量跟所述第一 扭矩儲(chǔ)備量與預(yù)定第二扭矩儲(chǔ)備量的和之間調(diào)整所述扭矩儲(chǔ)備，其中所述第一時(shí)間段在所 述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率增大至預(yù)定第一誤差率以上時(shí)開始，并且在所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率降 低至比所述第一誤差率小的預(yù)定第二誤差率以下時(shí)結(jié)束。在另外的特征中，所述第一扭矩儲(chǔ)備量可基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣密度。所述發(fā)動(dòng) 機(jī)速度誤差率可在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)點(diǎn)火周期被確定。所述發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量速度與所述發(fā)動(dòng) 機(jī)的期望速度之間的所述差可為已濾波的差。所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率可為已濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)
速度誤差率。本發(fā)明還涉及以下技術(shù)方案方案1. 一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，包括速度誤差確定模塊，其基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量速度與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的期望速度之間的差周期性確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率；和扭矩儲(chǔ)備模塊，其監(jiān)測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率，并基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率有 選擇地調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ)備。方案2.如方案1所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率低于預(yù)定第一 誤差率時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊將所述扭矩儲(chǔ)備保持在預(yù)定第一扭矩儲(chǔ)備量，并且其中，當(dāng)所 述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率增大至預(yù)定第二誤差率以上時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊有選擇地將所述扭 矩儲(chǔ)備增大至所述第一扭矩儲(chǔ)備量以上，其中所述第二誤差率大于所述第一誤差率。方案3.如方案2所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率保持大于所述 第一誤差率時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊有選擇地以預(yù)定第一扭矩速率增大所述扭矩儲(chǔ)備。方案4.如方案3所述的控制系統(tǒng)，其中，所述扭矩儲(chǔ)備模塊將所述扭矩儲(chǔ)備限制 為大于所述第一扭矩儲(chǔ)備量的預(yù)定第二扭矩儲(chǔ)備量。方案5.如方案3所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率減小至所述第 一誤差率以下時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊以預(yù)定第二扭矩速率減小所述扭矩儲(chǔ)備。方案6.如方案2所述的控制系統(tǒng)，其中，所述第一扭矩儲(chǔ)備量基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的 進(jìn)氣密度。方案7.如方案2所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)滿足使能條件時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊將 所述扭矩儲(chǔ)備增大至所述第一扭矩儲(chǔ)備量以上，并且其中，所述使能條件包括所述發(fā)動(dòng)機(jī) 的所述測(cè)量速度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、車輛速度、所述發(fā)動(dòng)機(jī)的失火情況中的一個(gè)。方案8.如方案1所述的控制系統(tǒng)，其中，在第一時(shí)間段期間和所述第一時(shí)間段之 后的第二時(shí)間段期間，所述扭矩儲(chǔ)備模塊有選擇地在預(yù)定第一扭矩儲(chǔ)備量跟所述第一扭矩 儲(chǔ)備量與預(yù)定第二扭矩儲(chǔ)備量的和之間調(diào)整所述扭矩儲(chǔ)備，其中所述第一時(shí)間段在所述發(fā) 動(dòng)機(jī)速度誤差率增大至預(yù)定第一誤差率以上時(shí)開始，并且在所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率降低至 比所述第一誤差率小的預(yù)定第二誤差率以下時(shí)結(jié)束。方案9.如方案1所述的控制系統(tǒng)，其中，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)點(diǎn)火周期確定所述 發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。方案10.如方案1所述的控制系統(tǒng)，其中，所述差為已濾波的差，并且其中，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)速度誤差率為已濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。方案11. 一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量速度與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的期望速度之間的差周期性地確定發(fā) 動(dòng)機(jī)速度誤差率；監(jiān)測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率；以及基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率有選擇地調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ)備。方案12.如方案11所述的方法，其中，所述有選擇地調(diào)整扭矩儲(chǔ)備包括當(dāng)所述發(fā) 動(dòng)機(jī)速度誤差率低于預(yù)定第一誤差率時(shí)，將所述扭矩儲(chǔ)備保持在預(yù)定第一扭矩儲(chǔ)備量，并 且當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率增大至預(yù)定第二誤差率以上時(shí)，有選擇地將所述扭矩儲(chǔ)備增大 至所述第一扭矩儲(chǔ)備量以上，其中所述第二誤差率大于所述第一誤差率。方案13.如方案12所述的方法，其中，所述有選擇地將所述扭矩儲(chǔ)備增大至所述 第一扭矩儲(chǔ)備量以上包括當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率保持大于所述第一誤差率時(shí)，有選擇 地以預(yù)定第一扭矩速率增大所述扭矩儲(chǔ)備。
方案14.如方案13所述的方法，其中，所述有選擇地將所述扭矩儲(chǔ)備增大至所述 第一扭矩儲(chǔ)備量以上包括將所述扭矩儲(chǔ)備限制為大于所述第一扭矩儲(chǔ)備量的預(yù)定第二扭 矩儲(chǔ)備量。方案15.如方案13所述的方法，還包括當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率減小至所述第 一誤差率以下時(shí)，以預(yù)定第二扭矩速率減小所述扭矩儲(chǔ)備。方案16.如方案12所述的方法，其中，所述第一扭矩儲(chǔ)備量基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)
氣密度。方案17.如方案12所述的方法，其中，所述有選擇地將所述扭矩儲(chǔ)備增大至所述 第一扭矩儲(chǔ)備量以上包括當(dāng)滿足使能條件時(shí)，將所述扭矩儲(chǔ)備增大至所述第一扭矩儲(chǔ)備 量以上，并且其中，所述使能條件包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述測(cè)量速度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、車 輛速度、以及所述發(fā)動(dòng)機(jī)的失火情況中的一個(gè)。方案18.如方案11所述的方法，其中，所述有選擇地調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ)備 包括在第一時(shí)間段期間和所述第一時(shí)間段之后的第二時(shí)間段期間，有選擇地在預(yù)定第一 扭矩儲(chǔ)備量跟所述第一扭矩儲(chǔ)備量與預(yù)定第二扭矩儲(chǔ)備量的和之間調(diào)整所述扭矩儲(chǔ)備，其 中所述第一時(shí)間段在所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率增大至預(yù)定第一誤差率以上時(shí)開始，并且在所 述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率降低至比所述第一誤差率小的預(yù)定第二誤差率以下時(shí)結(jié)束。方案19.如方案11所述的方法，其中，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)點(diǎn)火周期確定所述發(fā) 動(dòng)機(jī)速度誤差率。方案20.如方案11所述的方法，其中，所述差為已濾波的差，并且其中，所述發(fā)動(dòng) 機(jī)速度誤差率為已濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。通過(guò)本文提供的詳細(xì)描述將明了本發(fā)明的其它應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些詳 細(xì)描述和特定示例僅僅用于說(shuō)明的目的，而并不意圖限制本發(fā)明的范圍。


根據(jù)詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明將得到更加全面的理解，附圖中圖1為示出示例性車輛系統(tǒng)的功能框圖；圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的功能框圖；圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的功能框圖；圖4為示出圖3中所示RPM控制模塊的示例性實(shí)施方式的功能框圖；圖5為示出圖4中所示發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差確定模塊的示例性實(shí)施方式的功能框圖；圖6為示出圖4中所示扭矩儲(chǔ)備模塊的示例性實(shí)施方式的功能框圖；圖7為示出根據(jù)本發(fā)明的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩儲(chǔ)備的方法中的示例性步驟的部 分流程圖；以及圖8為示出根據(jù)本發(fā)明的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩儲(chǔ)備的方法中的另一些示例性步 驟的部分流程圖。
具體實(shí)施例方式下面的描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，絕不試圖限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。為了清 楚起見，在附圖中將使用相同附圖標(biāo)記來(lái)表示相似元件。如本文所使用的，短語(yǔ)“A、B和C中的至少一個(gè)”應(yīng)當(dāng)解釋為指的是使用了非排他性邏輯“或”的邏輯“A或B或C”。應(yīng)當(dāng)理 解的是，在不改變本發(fā)明原理的情況下，方法內(nèi)的步驟可按照不同順序執(zhí)行。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“模塊”指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個(gè)或多個(gè) 軟件或固件程序的處理器(共用處理器、專用處理器或組處理器)和存儲(chǔ)器、組合邏輯電路 和/或提供所述功能的其他適合部件。特別參考圖1，示例性車輛系統(tǒng)10可包括發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng) 扭矩，該驅(qū)動(dòng)扭矩通過(guò)變速器14以一個(gè)或多個(gè)傳動(dòng)比傳遞至傳動(dòng)系16，傳動(dòng)系16驅(qū)動(dòng)車輛 的一個(gè)或多個(gè)車輪18。如下面所進(jìn)一步詳細(xì)描述的，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12可為混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)系 統(tǒng)。車輛系統(tǒng)10還可包括調(diào)節(jié)車輛系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)部件的工作的車輛控制模塊20。 車輛控制模塊20可通過(guò)基于從各種部件接收的信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)工作。所述信號(hào) 可包括表示各種部件的一個(gè)或多個(gè)工況的信號(hào)。車輛控制模塊20可包括下面所進(jìn)一步描 述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12的一個(gè)或多個(gè)模塊。特別參考圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12的示例性實(shí)施方式的功能框 圖。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12包括發(fā)動(dòng)機(jī)102，發(fā)動(dòng)機(jī)102燃燒空氣/燃料混合物以基于駕駛員輸入 模塊104產(chǎn)生車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM) 106調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)102的工作并從而 控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。如下面所進(jìn)一步詳細(xì)描述的，ECM 106可使發(fā)動(dòng)機(jī)102準(zhǔn)備產(chǎn)生在期望扭矩以上 的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)上即將來(lái)臨的可影響發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出的負(fù)載。可影響發(fā) 動(dòng)機(jī)扭矩輸出的負(fù)載包括外圍發(fā)動(dòng)機(jī)部件產(chǎn)生的負(fù)載，所述外圍發(fā)動(dòng)機(jī)部件例如但不限 于，由發(fā)動(dòng)機(jī)102驅(qū)動(dòng)的空調(diào)(A/C)壓縮機(jī)、交流發(fā)電機(jī)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵。所述即將來(lái)臨的負(fù)載可為從控制外圍發(fā)動(dòng)機(jī)部件工作的信號(hào)獲知的負(fù)載。例如， 在ECM 106控制部件的工作的情況下可知道所述即將來(lái)臨的負(fù)載。又例如，通過(guò)監(jiān)測(cè)由觸 發(fā)部件工作的開關(guān)(例如，由駕駛員操作的A/C開關(guān))產(chǎn)生的信號(hào)可知道所述即將來(lái)臨的 負(fù)載。再例如，通過(guò)監(jiān)測(cè)由感測(cè)部件工作的傳感器(例如，感測(cè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵的輸出壓力的壓 力傳感器)產(chǎn)生的信號(hào)可知道所述即將來(lái)臨的負(fù)載。在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)部件不依賴于控制而工作并且沒有傳感器感測(cè)所述 部件的工作的情況下，所述即將來(lái)臨的負(fù)載可能是未知的。根據(jù)本發(fā)明，可通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī) 的期望發(fā)動(dòng)機(jī)速度與實(shí)際(即，測(cè)量的)發(fā)動(dòng)機(jī)速度之差的變化率(rate of change)來(lái)檢 測(cè)未知的即將來(lái)臨的負(fù)載。更具體地，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作于怠速期間和/或在期望扭矩低的期 間，可按照前面的方式檢測(cè)所述未知的即將來(lái)臨的負(fù)載。例如，在車輛滑行期間或車輛低速 動(dòng)作期間(如停車動(dòng)作期間)，期望扭矩會(huì)低。根據(jù)本發(fā)明檢測(cè)即將來(lái)臨的負(fù)載具有如下益處可去除為檢測(cè)即將來(lái)臨的負(fù)載否 則可能需要的傳感器。作為一個(gè)非限制性實(shí)例，可去除為了檢測(cè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵產(chǎn)生的負(fù)載而 感測(cè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵的壓力輸出否則可能需要的壓力傳感器。本發(fā)明具有另外的益處在未檢 測(cè)到即將來(lái)臨的負(fù)載期間，發(fā)動(dòng)機(jī)102可以較低的扭矩儲(chǔ)備工作。當(dāng)檢測(cè)到未知的即將來(lái) 臨的負(fù)載時(shí)，可增大發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ)備以應(yīng)付所述負(fù)載。使發(fā)動(dòng)機(jī)以較低的扭矩儲(chǔ)備工作 具有如下益處通過(guò)減小發(fā)動(dòng)機(jī)102準(zhǔn)備產(chǎn)生的扭矩輸出以及通過(guò)降低發(fā)動(dòng)機(jī)102工作所 在的期望發(fā)動(dòng)機(jī)速度(例如，怠速速度)來(lái)改善燃料經(jīng)濟(jì)性。繼續(xù)參考圖2，現(xiàn)在更加詳細(xì)地描述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12。空氣通過(guò)節(jié)氣門112被吸入進(jìn)氣歧管110。僅例如，節(jié)氣門112可包括具有可旋轉(zhuǎn)葉片的蝶型閥。ECM 106控制節(jié)氣門 致動(dòng)器模塊116，該模塊116調(diào)節(jié)節(jié)氣門112的開度以控制吸入進(jìn)氣歧管110的空氣量。來(lái)自進(jìn)氣歧管110的空氣被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102的汽缸。盡管發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括多個(gè) 汽缸，但為說(shuō)明的目的，示出一個(gè)代表性的汽缸118。僅例如，發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括2、3、4、5、 6、8、10和/或12個(gè)汽缸。ECM 106可指令汽缸致動(dòng)器模塊120有選擇地停用一些汽缸，這 在一定的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下可提高燃料經(jīng)濟(jì)性。來(lái)自進(jìn)氣歧管110的空氣通過(guò)進(jìn)氣門122被吸入汽缸118。ECM 106控制燃料致 動(dòng)器模塊124，該燃料致動(dòng)器模塊調(diào)節(jié)燃料噴射以實(shí)現(xiàn)期望空氣/燃料比。燃料可在中央位 置或在多個(gè)位置噴入進(jìn)氣歧管110，例如在各汽缸的進(jìn)氣門附近。在圖2未示出的各種實(shí)施 方式中，燃料可直接噴入汽缸或噴入與汽缸關(guān)聯(lián)的混合室。燃料致動(dòng)器模塊124可中止向 停用的汽缸噴射燃料。噴射的燃料與空氣混合并在汽缸118中產(chǎn)生空氣/燃料混合物。汽缸118內(nèi)的活 塞(未示出)壓縮空氣/燃料混合物?；趤?lái)自ECM 106的信號(hào)，火花致動(dòng)器模塊126為 汽缸118內(nèi)的火花塞128供能，火花塞128點(diǎn)燃空氣/燃料混合物?？上鄬?duì)于活塞處于其 最靠上位置(稱為上止點(diǎn)(TDC))時(shí)的時(shí)刻規(guī)定火花正時(shí)?？諝?燃料混合物的燃燒將活塞向下驅(qū)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)曲軸(未示出)。然后活 塞開始再次向上移動(dòng)，通過(guò)排氣門130排出燃燒副產(chǎn)物。燃燒副產(chǎn)物通過(guò)排氣系統(tǒng)134從 車輛排出?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊126可由表示應(yīng)當(dāng)在TDC之前或之后多遠(yuǎn)提供火花的正時(shí)信號(hào)控 制。因此，可使火花致動(dòng)器模塊126的工作與曲軸旋轉(zhuǎn)同步。在各種實(shí)施方式中，火花致動(dòng) 器模塊126可中止向停用的汽缸提供火花。進(jìn)氣門122可由進(jìn)氣凸輪軸140控制，而排氣門130可由排氣凸輪軸142控制。在 各種實(shí)施方式中，多個(gè)進(jìn)氣凸輪軸可控制各汽缸的多個(gè)進(jìn)氣門和/或可控制多排汽缸的進(jìn) 氣門。類似地，多個(gè)排氣凸輪軸可控制各汽缸的多個(gè)排氣門和/或可控制多排汽缸的排氣 門。汽缸致動(dòng)器模塊120可通過(guò)禁用進(jìn)氣門122和/或排氣門130的打開來(lái)停用汽缸118。通過(guò)進(jìn)氣凸輪相位器148可改變進(jìn)氣門122相對(duì)于活塞TDC被打開的時(shí)刻。通過(guò) 排氣凸輪相位器150可改變排氣門130相對(duì)于活塞TDC被打開的時(shí)刻。相位器致動(dòng)器模塊 158基于來(lái)自ECM 106的信號(hào)控制進(jìn)氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150。當(dāng)執(zhí)行時(shí)， 還可通過(guò)相位器致動(dòng)器模塊158控制可變氣門升程。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12可包括向進(jìn)氣歧管110提供增壓空氣的增壓裝置。例如，圖2示 出了渦輪增壓器160，該渦輪增壓器160包括由流過(guò)排氣系統(tǒng)134的熱排氣驅(qū)動(dòng)的熱渦輪 160-1。渦輪增壓器160還包括由渦輪160-1驅(qū)動(dòng)的冷空氣壓縮機(jī)160-2，該壓縮機(jī)壓縮通 向節(jié)氣門112的空氣。在各種實(shí)施方式中，由曲軸驅(qū)動(dòng)的機(jī)械增壓器可壓縮來(lái)自節(jié)氣門112 的空氣，并將壓縮空氣輸送至進(jìn)氣歧管110。廢氣門162可允許排氣繞過(guò)渦輪增壓器160，從而降低渦輪增壓器160的增壓(進(jìn) 氣壓縮量)。ECM 106通過(guò)增壓致動(dòng)器模塊164控制渦輪增壓器160。增壓致動(dòng)器模塊164 可通過(guò)控制廢氣門162的位置調(diào)節(jié)渦輪增壓器160的增壓。在各種實(shí)施方式中，可通過(guò)增 壓致動(dòng)器模塊164控制多個(gè)渦輪增壓器。渦輪增壓器160可具有可變的幾何構(gòu)造，這可通 過(guò)增壓致動(dòng)器模塊164來(lái)控制。
中間冷卻器(未示出)可消散空氣被壓縮時(shí)產(chǎn)生的壓縮空氣充氣的一部分熱量。 壓縮空氣充氣還可具有因空氣靠近排氣系統(tǒng)134而導(dǎo)致的吸收的熱量。盡管為說(shuō)明的目的 圖示為分離開的，但是渦輪160-1與壓縮機(jī)160-2常常彼此附接，使進(jìn)氣緊鄰熱排氣。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12可包括排氣再循環(huán)(EGR)閥170，該閥有選擇地將排氣重新引導(dǎo)回 到進(jìn)氣歧管110。EGR閥170可位于渦輪增壓器160的上游。EGR閥170可由EGR致動(dòng)器模 塊172控制。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12可使用感測(cè)曲軸旋轉(zhuǎn)位置的曲軸位置傳感器180測(cè)量以每分鐘轉(zhuǎn) 數(shù)(RPM)為單位的曲軸的速度和位置。曲軸位置傳感器180可產(chǎn)生表示感測(cè)到的旋轉(zhuǎn)位置 的CPS信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度可使用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)傳感器182來(lái)測(cè)量。ECT 傳感器182可位于發(fā)動(dòng)機(jī)102內(nèi)或者位于冷卻劑所循環(huán)通過(guò)的其它位置，例如散熱器(未 示出)處。進(jìn)氣歧管110中的壓力可使用歧管絕對(duì)壓力(MAP)傳感器184來(lái)測(cè)量。在各種實(shí) 施方式中，可測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)真空度，即環(huán)境空氣壓力與進(jìn)氣歧管110中的壓力之間的差。流入 進(jìn)氣歧管110中的空氣的質(zhì)量流率可使用質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器186來(lái)測(cè)量。在各種 實(shí)施方式中，MAF傳感器186可位于還包括節(jié)氣門112的殼體中。節(jié)氣門致動(dòng)器模塊116可使用一個(gè)或多個(gè)節(jié)氣門位置傳感器(TPS) 190來(lái)監(jiān)測(cè)節(jié) 氣門112的位置。正被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102的空氣的環(huán)境溫度可使用進(jìn)氣溫度(IAT)傳感器 192來(lái)測(cè)量。ECM 106可使用來(lái)自這些傳感器的信號(hào)做出對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12的控制決定。ECM 106可與變速器控制模塊194通信以協(xié)調(diào)變速器(未示出)中的換檔。例如， ECM 106可在換檔期間減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。ECM 106可與混合動(dòng)力控制模塊196通信以協(xié)調(diào) 發(fā)動(dòng)機(jī)102和電動(dòng)機(jī)198的工作。電動(dòng)機(jī)198還可用作發(fā)電機(jī)，并且可用于產(chǎn)生供車輛電氣系統(tǒng)使用和/或存儲(chǔ)在 電池中的電能。在各種實(shí)施方式中，ECM 106、變速器控制模塊194和混合動(dòng)力控制模塊196 的各種功能可集成到一個(gè)或多個(gè)模塊中。改變發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的各系統(tǒng)可稱為接收致動(dòng)器值的致動(dòng)器。例如，節(jié)氣門致動(dòng)器模 塊116可稱為致動(dòng)器，節(jié)氣門打開面積可稱為致動(dòng)器值。在圖2的實(shí)例中，節(jié)氣門致動(dòng)器模 塊116通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門112的葉片角實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門打開面積。類似地，火花致動(dòng)器模塊126可稱為致動(dòng)器，而相應(yīng)的致動(dòng)器值可為相對(duì)于汽缸 TDC的火花提前量。其它致動(dòng)器可包括增壓致動(dòng)器模塊164、EGR致動(dòng)器模塊172、相位器致 動(dòng)器模塊158、燃料致動(dòng)器模塊124、和汽缸致動(dòng)器模塊120。對(duì)于這些致動(dòng)器，致動(dòng)器值可 分別對(duì)應(yīng)于增壓壓力、EGR閥打開面積、進(jìn)氣和排氣凸輪相位器角、燃料供給速率、和激活汽 缸的數(shù)目。ECM 106可控制這些致動(dòng)器值以便從發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生期望的扭矩?，F(xiàn)在參考圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的功能框圖。ECM 106 的示例性實(shí)施方式包括車軸扭矩判優(yōu)(arbitration)模塊204。車軸扭矩判優(yōu)模塊204在 來(lái)自駕駛員輸入模塊104的駕駛員輸入與其它車軸扭矩請(qǐng)求之間進(jìn)行判優(yōu)。例如，駕駛員 輸入可基于加速器踏板的位置。駕駛員輸入還可基于巡航控制，該巡航控制可為改變車輛 速度以保持預(yù)定跟隨距離的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)。扭矩請(qǐng)求可包括目標(biāo)扭矩值以及升降請(qǐng)求(ramp request)，例如，將扭矩降至最 小的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)扭矩的請(qǐng)求或從最小的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)扭矩增加扭矩的請(qǐng)求。車軸扭矩請(qǐng)求可包括車輪打滑期間牽引控制系統(tǒng)所請(qǐng)求的扭矩降低。車軸扭矩請(qǐng)求還可包括用于抵銷負(fù)車 輪滑移的扭矩請(qǐng)求增大，在負(fù)車輪滑移期間因?yàn)檐囕S扭矩是負(fù)的，所以車輛的輪胎相對(duì)于 路面滑動(dòng)。車軸扭矩請(qǐng)求還可包括制動(dòng)器管理請(qǐng)求和車輪超速扭矩請(qǐng)求。制動(dòng)器管理請(qǐng)求可 降低發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以確保發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出不超過(guò)車輛停止時(shí)制動(dòng)器保持住車輛的能力。車輛 超速扭矩請(qǐng)求可降低發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出以防止車輛超過(guò)預(yù)定速度。車軸扭矩請(qǐng)求還可由車身 穩(wěn)定性控制系統(tǒng)發(fā)出。車軸扭矩判優(yōu)模塊204基于接收到的扭矩請(qǐng)求之間的判優(yōu)結(jié)果輸出預(yù)測(cè)扭矩和 即時(shí)扭矩。預(yù)測(cè)扭矩為ECM 106讓發(fā)動(dòng)機(jī)102準(zhǔn)備產(chǎn)生的扭矩量，并可常?；隈{駛員扭 矩請(qǐng)求。即時(shí)扭矩為ECM 106期望發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生的扭矩量，其可小于預(yù)測(cè)扭矩。當(dāng)即時(shí) 扭矩小于預(yù)測(cè)扭矩并且不久可被增大以增大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出時(shí)存在扭矩儲(chǔ)備。定量地，扭 矩儲(chǔ)備對(duì)應(yīng)于即時(shí)扭矩能被增大的當(dāng)前最大能力。ECM 106可控制發(fā)動(dòng)機(jī)102的致動(dòng)器以產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備，以及滿足臨時(shí)性扭矩降低 請(qǐng)求。如這里所討論的，可產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備以應(yīng)付發(fā)動(dòng)機(jī)102上即將來(lái)臨的負(fù)載。例如，當(dāng)車 輛速度接近超速閾值和/或當(dāng)牽引控制系統(tǒng)感測(cè)到車輪滑移時(shí)，可請(qǐng)求臨時(shí)性扭矩降低?？赏ㄟ^(guò)改變快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的致動(dòng)器值來(lái)實(shí)現(xiàn)等于即時(shí)扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸 出?？蓽?zhǔn)備發(fā)動(dòng)機(jī)102以通過(guò)改變慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的致動(dòng)器值來(lái)產(chǎn)生等于預(yù)測(cè)扭矩的扭 矩。如這里所討論的，快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器為快速響應(yīng)接收到的致動(dòng)器值變化、并且在 響應(yīng)于該致動(dòng)器值變化而改變發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出時(shí)沒有顯著延遲的致動(dòng)器?？焖僦聞?dòng)器包括 可被控制以在接收到的致動(dòng)器值變化之后的下一燃燒事件期間產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出變化 的致動(dòng)器。如這里所討論的，慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器為對(duì)于所接收到的致動(dòng)器值變化具有延遲響 應(yīng)和/或在響應(yīng)于該致動(dòng)器值變化而改變發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出時(shí)具有延遲的致動(dòng)器。延遲的響 應(yīng)可由于致動(dòng)器為實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)于致動(dòng)器值的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的操作中的延遲而引起。改變發(fā)動(dòng)機(jī) 扭矩輸出時(shí)的延遲可由于特定發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)變化的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出中的固有 延遲而引起。例如，在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，可調(diào)節(jié)火花提前以快速地改變發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。這樣，火 花致動(dòng)器模塊126可為快速致動(dòng)器?？烧{(diào)節(jié)燃料供給以快速地改變發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出，因此 燃料致動(dòng)器模塊124也可為快速致動(dòng)器。因?yàn)闄C(jī)械滯后時(shí)間，空氣流量和凸輪相位器位置可響應(yīng)得較慢，因此在改變發(fā)動(dòng) 機(jī)扭矩輸出中會(huì)具有相應(yīng)的延遲。而且，空氣流量的變化會(huì)經(jīng)歷在進(jìn)氣歧管中的傳輸延遲。 另外，空氣流量的變化并不表現(xiàn)為扭矩改變，直到空氣已被吸入汽缸、被壓縮并且進(jìn)行了燃 燒。因此，節(jié)氣門致動(dòng)器模塊116和相位器致動(dòng)器模塊158可為慢速致動(dòng)器。類似地，增壓 致動(dòng)器模塊164和EGR致動(dòng)器模塊172可為慢速致動(dòng)器。汽缸致動(dòng)器模塊120可為快速致 動(dòng)器或慢速致動(dòng)器，這取決于汽缸致動(dòng)器模塊實(shí)現(xiàn)汽缸停用的方式，下面將進(jìn)行討論。通過(guò)將慢速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器設(shè)定為產(chǎn)生預(yù)測(cè)扭矩，同時(shí)將快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器設(shè)定為 產(chǎn)生小于預(yù)測(cè)扭矩的即時(shí)扭矩，可產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備。例如，節(jié)氣門112可打開以增大空氣流 量，并使發(fā)動(dòng)機(jī)102準(zhǔn)備產(chǎn)生預(yù)測(cè)扭矩。同時(shí)，可延遲火花提前以將實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出降低為即時(shí)扭矩。換句話說(shuō)，火花正時(shí)可設(shè)定為使得實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出小于目前可產(chǎn)生的 最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。預(yù)測(cè)扭矩與即時(shí)扭矩之間的差可產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備。當(dāng)存在扭矩儲(chǔ)備時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)一 個(gè)或多個(gè)快速致動(dòng)器的控制值將即時(shí)扭矩增大至預(yù)測(cè)扭矩，可快速地增大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸 出。由此，無(wú)需等待因一個(gè)或多個(gè)慢速致動(dòng)器的控制值調(diào)整而引起發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出變化就 可獲得預(yù)測(cè)扭矩。車軸扭矩判優(yōu)模塊204可將預(yù)測(cè)扭矩和即時(shí)扭矩輸出至推進(jìn)扭矩判優(yōu)模塊206。 在各種實(shí)施方式中，車軸扭矩判優(yōu)模塊204可將預(yù)測(cè)扭矩和即時(shí)扭矩輸出至混合動(dòng)力優(yōu)化 模塊208?；旌蟿?dòng)力優(yōu)化模塊208確定發(fā)動(dòng)機(jī)102應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生多大的扭矩以及電動(dòng)機(jī)198應(yīng) 當(dāng)產(chǎn)生多大的扭矩。然后混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208將修改后的預(yù)測(cè)扭矩值和即時(shí)扭矩值輸出 至推進(jìn)扭矩判優(yōu)模塊206。在各種實(shí)施方式中，混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208可實(shí)施在混合動(dòng)力控 制模塊196中。將推進(jìn)扭矩判優(yōu)模塊206接收到的預(yù)測(cè)扭矩和即時(shí)扭矩從車軸扭矩域(車輪處的 扭矩)轉(zhuǎn)換為推進(jìn)扭矩域(曲軸處的扭矩)。該轉(zhuǎn)換可發(fā)生在混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208之前、 之后，或作為混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208的一部分發(fā)生，或者代替混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208發(fā)生。推進(jìn)扭矩判優(yōu)模塊206在推進(jìn)扭矩請(qǐng)求之間判優(yōu)，推進(jìn)扭矩請(qǐng)求包括轉(zhuǎn)換后的預(yù) 測(cè)扭矩和即時(shí)扭矩。推進(jìn)扭矩判優(yōu)模塊206可產(chǎn)生判優(yōu)預(yù)測(cè)扭矩和判優(yōu)即時(shí)扭矩。判優(yōu)扭 矩可通過(guò)從接收到的請(qǐng)求中選擇獲勝的請(qǐng)求來(lái)產(chǎn)生。可替代地或另外地，判優(yōu)扭矩可通過(guò) 基于接收到的請(qǐng)求中的另一個(gè)或多個(gè)請(qǐng)求而修改接收到的請(qǐng)求中的一個(gè)請(qǐng)求來(lái)產(chǎn)生。其它推進(jìn)扭矩請(qǐng)求可包括用于發(fā)動(dòng)機(jī)超速保護(hù)的扭矩降低、用于防止熄火的扭矩 提高、以及由變速器控制模塊194為適應(yīng)換檔而請(qǐng)求的扭矩降低。推進(jìn)扭矩請(qǐng)求還可由離 合器燃料切斷產(chǎn)生，當(dāng)駕駛員在手動(dòng)變速器車輛中踩下離合器踏板時(shí)，所述離合器燃料切 斷可減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。推進(jìn)扭矩請(qǐng)求還可包括發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)請(qǐng)求，這可在檢測(cè)到關(guān)鍵故障時(shí)發(fā)出。僅例如， 關(guān)鍵故障可包括檢測(cè)到車輛被盜、起動(dòng)電機(jī)被卡住、電子節(jié)氣門控制問題、和意外的扭矩增 大。僅例如，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)請(qǐng)求可總是贏得判優(yōu)，從而被輸出為判優(yōu)扭矩，或者可完全繞過(guò)判 優(yōu)，簡(jiǎn)單地停止發(fā)動(dòng)機(jī)。推進(jìn)扭矩判優(yōu)模塊206仍可接收這些停機(jī)請(qǐng)求，例如使得恰當(dāng)?shù)臄?shù) 據(jù)可被反饋回其它扭矩請(qǐng)求器。例如，所有其它扭矩請(qǐng)求器可被告知它們?cè)谂袃?yōu)中失敗。RPM控制模塊210也可將預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求(預(yù)測(cè)扭矩M)和即時(shí)扭矩請(qǐng)求(即時(shí)扭 矩M)輸出至推進(jìn)扭矩判優(yōu)模塊206。當(dāng)ECM 106處于RPM模式時(shí)，來(lái)自RPM控制模塊210 的扭矩請(qǐng)求會(huì)在判優(yōu)中獲勝。當(dāng)駕駛員將他們的腳從加速器踏板移開時(shí)，例如當(dāng)車輛怠速 或從較高的速度滑行時(shí)，可選擇RPM模式?？商娲鼗蛄硗獾?，當(dāng)車軸扭矩判優(yōu)模塊204請(qǐng)求的預(yù)測(cè)扭矩低于預(yù)定發(fā)動(dòng)機(jī)扭 矩值時(shí)可選擇RPM模式。發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩值可為預(yù)定扭矩，在該預(yù)定扭矩之下時(shí)則期望根據(jù)本 發(fā)明對(duì)扭矩儲(chǔ)備進(jìn)行調(diào)整。如前所述，來(lái)自RPM控制模塊210的扭矩請(qǐng)求可由推進(jìn)扭矩判優(yōu)模塊206基于接 收到的其它請(qǐng)求中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)調(diào)整。RPM控制模塊210從RPM軌跡模塊212接收期望發(fā)動(dòng)機(jī)速度(期望RPM)，并控制 預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩請(qǐng)求輸出，以減小期望發(fā)動(dòng)機(jī)速度與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)速度之間的差。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，RPM控制模塊210可通過(guò)控制預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩請(qǐng)求使得在未檢 測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)102上未知的即將來(lái)臨的負(fù)載期間扭矩儲(chǔ)備被保持在或接近基本扭矩儲(chǔ)備量， 來(lái)減小所述差(后文中稱為發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差)。RPM控制模塊210可監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差，以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)102上會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩 輸出的未知的即將來(lái)臨的負(fù)載。當(dāng)檢測(cè)到未知的即將來(lái)臨的負(fù)載時(shí)，RPM控制模塊210可 有選擇地調(diào)整預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩請(qǐng)求，使得扭矩儲(chǔ)備被增大至基本扭矩儲(chǔ)備量以上。特別地， 可使扭矩儲(chǔ)備增大一瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。以前述方式，在未檢測(cè)到未知的即將來(lái)臨的負(fù)載期間，RPM控制模塊210可將扭矩 儲(chǔ)備保持為相對(duì)較低。RPM控制模塊210可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間增大扭矩儲(chǔ)備，使得可對(duì)扭矩輸出 進(jìn)行調(diào)節(jié)以滿足未知的即將來(lái)臨的未來(lái)負(fù)載。這樣，可更加有效地控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速和/或 低車輛速度情形下的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差。對(duì)于車輛滑行，RPM軌跡模塊212可輸出線性減小的期望發(fā)動(dòng)機(jī)速度，直到達(dá)到期 望怠速速度。然后RPM軌跡模塊212可繼續(xù)輸出期望怠速速度作為期望發(fā)動(dòng)機(jī)速度。儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220從推進(jìn)扭矩判優(yōu)模塊206接收判優(yōu)預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和判優(yōu)即時(shí) 扭矩請(qǐng)求。多種發(fā)動(dòng)機(jī)工況會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。響應(yīng)于這些工況，儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220 可通過(guò)增大預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求來(lái)產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備。僅例如，催化劑起燃過(guò)程或冷起動(dòng)減排過(guò)程可能需要延遲的火花提前。因此，對(duì)于 冷起動(dòng)減排過(guò)程，儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220可將預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求增大至即時(shí)扭矩請(qǐng)求以上，以產(chǎn)生 延遲的火花提前。在另一實(shí)例中，發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣/燃料比和/或質(zhì)量空氣流量可被直接改 變，例如通過(guò)診斷性侵入當(dāng)量比測(cè)試和/或新的發(fā)動(dòng)機(jī)吹洗。在開始這些過(guò)程之前，可請(qǐng)求 相應(yīng)的扭矩儲(chǔ)備以產(chǎn)生火花延遲?；鸹ㄑ舆t可被取消，以允許快速地響應(yīng)因這些過(guò)程期間 稀薄了空氣/燃料混合物而引起的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出的降低。在預(yù)期到已知的未來(lái)負(fù)載時(shí)，例如預(yù)期到A/C壓縮機(jī)離合器的接合時(shí)，儲(chǔ)備/負(fù)載 模塊220也可產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備。當(dāng)駕駛員首次請(qǐng)求空調(diào)時(shí)，可產(chǎn)生用于A/C壓縮機(jī)離合器的 接合的儲(chǔ)備。然后，當(dāng)A/C壓縮機(jī)離合器接合時(shí)，儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220可將A/C壓縮機(jī)離合 器的預(yù)期負(fù)載加至即時(shí)扭矩請(qǐng)求。致動(dòng)模塊224從儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220接收預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩請(qǐng)求。致動(dòng)模塊224確 定將要如何達(dá)到預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩請(qǐng)求。致動(dòng)模塊224可特定于發(fā)動(dòng)機(jī)類型，對(duì)于氣體發(fā)動(dòng) 機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有不同的控制方案。在各種實(shí)施方式中，致動(dòng)模塊224可限定致動(dòng)模塊 224之前的與發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)關(guān)的模塊與依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)的模塊之間的邊界。例如，在氣體發(fā)動(dòng)機(jī)中，致動(dòng)模塊224可改變節(jié)氣門112的開度，這允許進(jìn)行寬范 圍的扭矩控制。但是，打開和關(guān)閉節(jié)氣門112會(huì)導(dǎo)致扭矩相對(duì)較慢地變化。禁用汽缸也提 供寬范圍的扭矩控制，但是會(huì)類似地慢，并且另外會(huì)具有操縱性和排放的問題。改變火花提 前相對(duì)較快，但是不會(huì)提供同樣大范圍的扭矩控制。另外，利用火花實(shí)現(xiàn)的可能的扭矩控制 量(稱為火花容量)隨每汽缸空氣的變化而變化。在各種實(shí)施方式中，致動(dòng)模塊224可基于預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求產(chǎn)生空氣扭矩請(qǐng)求?？諝?扭矩請(qǐng)求可等于預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求，從而使空氣流量被設(shè)定為使得可通過(guò)改變其它致動(dòng)器來(lái)實(shí) 現(xiàn)預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求?？諝饪刂颇K228可基于空氣扭矩請(qǐng)求確定慢速致動(dòng)器的期望致動(dòng)器值。例如，空氣控制模塊228可控制期望歧管絕對(duì)壓力(MAP)、期望節(jié)氣門面積、和/或期望每汽缸空 氣(APC)。期望MAP可用于確定期望增壓，期望APC可用于確定期望凸輪相位器位置。在各 種實(shí)施方式中，空氣控制模塊228還可確定EGR閥170的打開量。在氣體系統(tǒng)中，致動(dòng)模塊224還可產(chǎn)生火花扭矩請(qǐng)求、汽缸關(guān)閉扭矩請(qǐng)求、和燃料 質(zhì)量扭矩請(qǐng)求?；鸹ㄅぞ卣?qǐng)求可被火花控制模塊232用來(lái)確定從校準(zhǔn)的火花提前對(duì)火花進(jìn) 行多少延遲(這減小了發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出)。汽缸關(guān)閉扭矩請(qǐng)求可被汽缸控制模塊236用來(lái)確定停用多少個(gè)汽缸。汽缸控制模 塊236可指令汽缸致動(dòng)器模塊120停用發(fā)動(dòng)機(jī)102的一個(gè)或多個(gè)汽缸。在各種實(shí)施方式中， 可共同地停用預(yù)定的汽缸組。汽缸控制模塊236還可指令燃料控制模塊240停止向停用的 汽缸提供燃料，并可指令火花控制模塊232停止給停用的汽缸提供火花。在各種實(shí)施方式中，汽缸致動(dòng)器模塊120可包括液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)有選擇地 針對(duì)一個(gè)或多個(gè)汽缸使進(jìn)氣門和/或排氣門與相應(yīng)的凸輪軸斷開，以停用那些汽缸。僅 例如，通過(guò)汽缸致動(dòng)器模塊120將一半汽缸的氣門作為一組或者液壓地聯(lián)接或者液壓地?cái)?開。在各種實(shí)施方式中，汽缸可簡(jiǎn)單地通過(guò)中止向那些汽缸提供燃料而停用，無(wú)需停止進(jìn)氣 門和排氣門的打開和關(guān)閉。在這種實(shí)施方式中，可省略汽缸致動(dòng)器模塊120。燃料質(zhì)量扭矩請(qǐng)求可被燃料控制模塊240用來(lái)改變提供給各汽缸的燃料量。僅例 如，燃料控制模塊240可確定在與每汽缸空氣的當(dāng)前量組合時(shí)可獲得化學(xué)計(jì)量燃燒的燃料 質(zhì)量。燃料控制模塊240可指令燃料致動(dòng)器模塊124對(duì)各激活汽缸噴射該燃料質(zhì)量。在正 常的發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間，燃料控制模塊240可嘗試保持空氣/燃料化學(xué)計(jì)量比。燃料控制模塊240可將燃料質(zhì)量增大至化學(xué)計(jì)量值以上，以增大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸 出，并可減少燃料質(zhì)量以減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。在各種實(shí)施方式中，燃料控制模塊240可接 收不同于化學(xué)計(jì)量比的期望空氣/燃料比。然后燃料控制模塊240可確定各汽缸達(dá)到期望 空氣/燃料比的燃料質(zhì)量。在柴油機(jī)系統(tǒng)中，燃料質(zhì)量可為用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出的主 致動(dòng)器。致動(dòng)模塊224為實(shí)現(xiàn)即時(shí)扭矩請(qǐng)求而采取的方法可通過(guò)模式設(shè)定來(lái)確定。所述模 式設(shè)定可例如由推進(jìn)扭矩判優(yōu)模塊206提供給致動(dòng)模塊224，并可選擇包括非激活模式、舒 適模式(pleasible mode)、最大范圍模式、和自動(dòng)致動(dòng)模式在內(nèi)的模式。在非激活模式中，致動(dòng)模塊224可忽略即時(shí)扭矩請(qǐng)求，并嘗試實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求。 因此，致動(dòng)模塊224可將火花扭矩請(qǐng)求、汽缸關(guān)閉扭矩請(qǐng)求、和燃料質(zhì)量扭矩請(qǐng)求設(shè)定為預(yù) 測(cè)扭矩請(qǐng)求，其最大化當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量條件下的扭矩輸出?？商娲?，致動(dòng)模塊224可 將這些請(qǐng)求設(shè)定為預(yù)定值(例如范圍外的高值)，以使扭矩減小不能延遲火花、停用汽缸、 或降低空氣/燃料比。在舒適模式中，致動(dòng)模塊224可通過(guò)僅調(diào)節(jié)火花提前來(lái)嘗試實(shí)現(xiàn)即時(shí)扭矩請(qǐng)求。 因此，致動(dòng)模塊224可輸出預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求作為空氣扭矩請(qǐng)求，并且輸出即時(shí)扭矩請(qǐng)求作為 火花扭矩請(qǐng)求?；鸹刂颇K232將盡可能多地延遲火花，以嘗試實(shí)現(xiàn)火花扭矩請(qǐng)求。如 果期望的扭矩減小大于火花儲(chǔ)備容量(通過(guò)火花延遲可獲得的扭矩減小量)，那么不會(huì)實(shí) 現(xiàn)扭矩減小。在最大范圍模式中，致動(dòng)模塊224可輸出預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求作為空氣扭矩請(qǐng)求，并且 輸出即時(shí)扭矩請(qǐng)求作為火花扭矩請(qǐng)求。另外，致動(dòng)模塊224可產(chǎn)生汽缸關(guān)閉扭矩請(qǐng)求，該汽缸關(guān)閉扭矩請(qǐng)求足夠低，從而使得火花控制模塊232能夠?qū)崿F(xiàn)即時(shí)扭矩請(qǐng)求。換句話說(shuō)，當(dāng) 單獨(dú)減小火花提前不能實(shí)現(xiàn)即時(shí)扭矩請(qǐng)求時(shí)，致動(dòng)模塊224可減小汽缸關(guān)閉扭矩請(qǐng)求(從 而停用汽缸)。在自動(dòng)致動(dòng)模式中，致動(dòng)模塊224可基于即時(shí)扭矩請(qǐng)求減小空氣扭矩請(qǐng)求。例如， 只要必需允許火花控制模塊232通過(guò)調(diào)節(jié)火花提前來(lái)實(shí)現(xiàn)即時(shí)扭矩請(qǐng)求，就可只減小空氣 扭矩請(qǐng)求。因此，在自動(dòng)致動(dòng)模式中，在允許發(fā)動(dòng)機(jī)102盡可能快地返回預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求的同 時(shí)實(shí)現(xiàn)了即時(shí)扭矩請(qǐng)求。換句話說(shuō)，通過(guò)盡可能多地減小快速響應(yīng)的火花提前，最小化了對(duì) 慢速響應(yīng)的節(jié)氣門的修正的使用。扭矩估計(jì)模塊244可估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)102的扭矩輸出。該估計(jì)扭矩可被空氣控制模塊 228用來(lái)執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)氣流參數(shù)的閉環(huán)控制，發(fā)動(dòng)機(jī)氣流參數(shù)例如為節(jié)氣門面積、MAP、和相位 器位置。僅例如，可定義例如如下的扭矩關(guān)系T = f(APC，S，I，E，AF，0T，#)(1)其中，扭矩⑴為每汽缸空氣(APC)、火花提前⑶、進(jìn)氣凸輪相位器位置⑴、排氣 凸輪相位器位置(E)、空氣/燃料比(AF)、油溫(0T)、和激活汽缸的數(shù)量(#)的函數(shù)。還可 考慮其它變量，例如排氣再循環(huán)(EGR)閥的開度。該關(guān)系可通過(guò)方程建模和/或可作為查尋表存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。扭矩估計(jì)模塊244 可基于測(cè)量的MAF和當(dāng)前測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)RPM確定APC，從而允許進(jìn)行基于實(shí)際空氣流量的閉 環(huán)空氣控制。所使用的進(jìn)氣和排氣凸輪相位器位置可基于實(shí)際位置，因?yàn)橄辔黄骺赡茉诔?著期望位置行進(jìn)。雖然可使用實(shí)際火花提前來(lái)估計(jì)扭矩，不過(guò)當(dāng)使用校準(zhǔn)的火花提前值來(lái)估計(jì)扭矩 時(shí)，估計(jì)的扭矩可稱為估計(jì)空氣扭矩。如果去除了火花延遲(即，火花提前被設(shè)定為校準(zhǔn)的 火花提前值)并且給所有汽缸都供給燃料，那么估計(jì)空氣扭矩是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前空氣流量 下可產(chǎn)生多大扭矩的估計(jì)。空氣控制模塊228可產(chǎn)生輸出至增壓調(diào)度模塊248的期望歧管絕對(duì)壓力(MAP)信 號(hào)。增壓調(diào)度模塊248使用期望的MAP信號(hào)控制增壓致動(dòng)器模塊164。然后增壓致動(dòng)器模 塊164控制一個(gè)或多個(gè)渦輪增壓器和/或機(jī)械增壓器?？諝饪刂颇K228可產(chǎn)生輸出至節(jié)氣門致動(dòng)器模塊116的期望面積信號(hào)。然后節(jié) 氣門致動(dòng)器模塊116調(diào)節(jié)節(jié)氣門112，以產(chǎn)生期望的節(jié)氣門面積?？諝饪刂颇K228可基 于反扭矩模型(inverse torque model)和空氣扭矩請(qǐng)求產(chǎn)生期望面積信號(hào)?？諝饪刂颇?塊228可使用估計(jì)的空氣扭矩和/或MAF信號(hào)以進(jìn)行閉環(huán)控制。例如，期望面積信號(hào)可被 控制以最小化估計(jì)空氣扭矩與空氣扭矩請(qǐng)求之間的差。空氣控制模塊228還可產(chǎn)生輸出至相位器調(diào)度模塊252的期望每汽缸空氣(APC) 信號(hào)?；谄谕腁PC信號(hào)和CPS信號(hào)，相位器調(diào)度模塊252可使用相位器致動(dòng)器模塊158 控制進(jìn)氣和/或排氣凸輪相位器148和150的位置。回頭參考火花控制模塊232，可在多種發(fā)動(dòng)機(jī)工況下校準(zhǔn)火花提前值。僅例如， 扭矩關(guān)系可被反演以求解期望的火花提前。對(duì)于給定的扭矩請(qǐng)求(TdJ，期望的火花提前 (Sdes)可基于下式確定Sdes = r1 (Tdes，APC, I，E，AF，0T，#)(2)該關(guān)系可實(shí)施為方程和/或作為查尋表存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。空氣/燃料比(AF)可為如燃料控制模塊240所指示的實(shí)際比。當(dāng)火花提前被設(shè)定為校準(zhǔn)的火花提前時(shí)，所獲得的扭矩可盡可能地接近平均最佳 扭矩(MBT)。MBT指的是當(dāng)使用具有大于預(yù)定閾值的辛烷值的燃料并且使用化學(xué)計(jì)量燃料 供給時(shí)，對(duì)于給定的空氣流量在火花提前增大時(shí)而產(chǎn)生的最大扭矩。出現(xiàn)該最大扭矩時(shí)的 火花提前可稱為MBT火花。例如因?yàn)槿剂掀焚|(zhì)(例如在使用了低辛烷值的燃料時(shí))和環(huán)境 因素，校準(zhǔn)的火花提前可不同于MBT火花。因此，校準(zhǔn)的火花提前下的扭矩可小于MBT。特別參考圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明的RPM控制模塊210的示例性實(shí)施方式，現(xiàn)在將 對(duì)其進(jìn)行描述。RPM控制模塊210包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差確定模塊300、瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備使能模 塊302、和扭矩儲(chǔ)備模塊304。發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差確定模塊300基于期望的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和實(shí)際 的發(fā)動(dòng)機(jī)速度周期性地確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)速度可基于測(cè)量的曲軸轉(zhuǎn)速來(lái) 確定。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差確定模塊300可接收來(lái)自RPM軌跡模塊212的期望RPM和曲 軸位置傳感器180產(chǎn)生的CPS信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差確定模塊300可產(chǎn)生輸出至瞬時(shí)扭矩 儲(chǔ)備使能模塊302的指示發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率的信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率可通過(guò)周期性地計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差然后計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤 差的相繼周期性計(jì)算之間的差來(lái)確定。例如，可在每個(gè)點(diǎn)火周期計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差。換 句話說(shuō)，在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，例如本文公開的發(fā)動(dòng)機(jī)102中，可在曲軸每旋轉(zhuǎn)兩次時(shí)計(jì)算一 次發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差。發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率可基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差的相繼計(jì)算之間的時(shí)間段來(lái) 進(jìn)一步計(jì)算。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率可對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差變化的時(shí)間率。特別參考圖5，發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差確定模塊300的示例性實(shí)施方式可包括發(fā)動(dòng)機(jī)速 度模塊308、速度差模塊310、第一濾波器模塊312、誤差率模塊314、和第二濾波器模塊316。 發(fā)動(dòng)機(jī)速度模塊308接收CPS信號(hào)，并基于CPS信號(hào)周期性地確定實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)速度(發(fā)動(dòng) 機(jī)RPM)。發(fā)動(dòng)機(jī)速度模塊308輸出表示實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)速度的信號(hào)。速度差模塊310接收期望的RPM和發(fā)動(dòng)機(jī)RPM信號(hào)。速度差模塊310通過(guò)計(jì)算期 望的RPM與由接收到的信號(hào)表示的實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)速度之間的差來(lái)周期性地確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度 誤差。速度差模塊310輸出表示發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差的信號(hào)。該信號(hào)表示的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差可 為如圖5中所示的未濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差。換句話說(shuō)，速度差模塊310可在未向發(fā)動(dòng)機(jī) 速度誤差的相繼計(jì)算應(yīng)用濾波器的情況下輸出發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差。第一濾波器模塊312接收未濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差信號(hào)，并輸出已濾波的發(fā)動(dòng)機(jī) 速度誤差信號(hào)，其減少了所表示的未濾波發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差中的不希望的噪聲。如這里所討 論的，第一濾波器模塊312在產(chǎn)生已濾波發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差信號(hào)時(shí)向未濾波發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差 信號(hào)應(yīng)用一階滯后濾波器。這樣，第一濾波器模塊312輸出的信號(hào)可表示如圖5中所示的 已濾波發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差。誤差率模塊314接收已濾波發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差信號(hào)，并基于接收到的信號(hào)周期性地 確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。誤差率模塊314可通過(guò)確定已濾波發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差的相繼值之間 的差和相繼值之間的時(shí)間段來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。誤差率模塊314輸出表示發(fā)動(dòng)機(jī)速 度誤差率的信號(hào)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率由已濾波發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差信號(hào)表示。由該信號(hào)表 示的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率可為如圖5中所示的未濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。換句話說(shuō)，誤差 率模塊314可在未向發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率的相繼計(jì)算應(yīng)用濾波器的情況下輸出由所接收信 號(hào)表示的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。
第二濾波器模塊316接收未濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率信號(hào)，并輸出已濾波的發(fā)動(dòng) 機(jī)速度誤差率信號(hào)，其減少了所表示的未濾波發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率中的不希望的噪聲。如這 里所討論的，第二濾波器模塊316在產(chǎn)生已濾波發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率信號(hào)時(shí)向未濾波的發(fā)動(dòng) 機(jī)速度誤差率信號(hào)應(yīng)用一階滯后濾波器。這樣，第二濾波器模塊316輸出的信號(hào)可表示如 圖5中所示的已濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。再參考圖4，瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備使能模塊302輸出瞬時(shí)儲(chǔ)備(TR)使能信號(hào)，該瞬時(shí)儲(chǔ) 備(TR)使能信號(hào)表示是否期望另外的扭矩儲(chǔ)備以應(yīng)付發(fā)動(dòng)機(jī)102上可能影響發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩 輸出的未知的即將來(lái)臨的負(fù)載。特別地，TR使能信號(hào)表示是否使能了 TR模式，下面將進(jìn)一 步詳細(xì)描述。瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備使能模塊302基于已濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率和車輛系統(tǒng)10 的一個(gè)或多個(gè)工況產(chǎn)生TR使能信號(hào)。車輛工況可包括車輛速度、實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)速度、發(fā)動(dòng)機(jī) 冷卻劑溫度、以及發(fā)動(dòng)機(jī)是否失火。因此，瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備使能模塊302可接收表示車輛系統(tǒng) 10的各種工況的信號(hào)，包括但不限于車輛速度、實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)速度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、和發(fā) 動(dòng)機(jī)失火。如這里所討論的，當(dāng)下列所有使能條件都為真時(shí)，TR使能信號(hào)表示TR模式被使 能已濾波發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率大于第一閾值誤差率；實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)速度小于閾值速度誤差； 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度大于閾值冷卻劑溫度；車輛速度低于閾值車輛速度；以及未檢測(cè)到失 火。發(fā)動(dòng)機(jī)失火可被包括作為使能條件，以避免在發(fā)動(dòng)機(jī)失火可導(dǎo)致已濾波發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤 差信號(hào)不可靠期間增大扭矩儲(chǔ)備。一旦滿足了使能條件，TR使能信號(hào)就可繼續(xù)表示TR模式被使能，盡管已經(jīng)不再滿 足一個(gè)或多個(gè)所述使能條件。當(dāng)兩個(gè)或更多前列條件不再滿足時(shí)，TR使能信號(hào)可切換為表 示TR模式被禁用。如這里所討論的，當(dāng)下列禁用條件滿足時(shí)，TR使能信號(hào)切換已濾波的 發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率低于第二閾值誤差率；以及，或者檢測(cè)到失火或者其它使能條件中的一 個(gè)或多個(gè)(例如，車輛速度低于閾值車輛速度)不再為真。通常，第一閾值誤差率為預(yù)定誤差率值，在該預(yù)定誤差率值時(shí)或在其以上時(shí)，未知 的即將來(lái)臨的負(fù)載會(huì)引起計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差變化率。第一閾值誤差率可基于在一個(gè)或 多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)外圍設(shè)備工作期間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)102進(jìn)行的經(jīng)驗(yàn)測(cè)試而預(yù)先確定，所述發(fā)動(dòng)機(jī)外圍 設(shè)備可產(chǎn)生未知負(fù)載，例如為動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵。第一閾值誤差率還可基于第一和第二濾波器模 塊312、216所應(yīng)用的濾波器的規(guī)格。第二閾值誤差率可小于第一閾值誤差率，并可為在TR使能信號(hào)中提供可接受水 平的滯后的預(yù)定誤差率值?？梢霚笠宰柚筎R使能信號(hào)否則可能因工況的波動(dòng)所引起 的不必要切換。閾值速度誤差為這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差在該發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差以上時(shí)，根據(jù)本發(fā) 明對(duì)扭矩儲(chǔ)備的調(diào)整是不期望的。例如，閾值速度誤差可為40RPM左右。閾值冷卻劑溫度可為預(yù)定冷卻劑溫度值，在該預(yù)定冷卻劑溫度值以上時(shí)，可能期 望將發(fā)動(dòng)機(jī)速度保持在穩(wěn)定的暖機(jī)怠速速度。作為使能條件，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度保持在暖機(jī)怠 速速度之上時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)之后的短時(shí)間段內(nèi)，閾值冷卻劑溫度可用于避免根據(jù)本發(fā) 明使能扭矩儲(chǔ)備。僅例如，閾值冷卻劑溫度可為44°C左右。閾值車輛速度可為大于零的預(yù)定車輛速度值，在該預(yù)定車輛速度值以下時(shí)，期望 進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的扭矩儲(chǔ)備調(diào)整。閾值車輛速度可設(shè)定成使得在發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出低的低速車輛動(dòng)作期間(例如車輛停車動(dòng)作期間)將根據(jù)本發(fā)明管理扭矩儲(chǔ)備。僅例如，閾值車輛 速度可為10KPH左右。繼續(xù)參考圖4，扭矩儲(chǔ)備模塊304接收TR使能信號(hào)和IAT信號(hào)，并基于接收到的信 號(hào)產(chǎn)生由RPM控制模塊210輸出的預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩請(qǐng)求。特別地，當(dāng)TR使能信號(hào)表示TR 模式被禁用時(shí)，扭矩儲(chǔ)備模塊304產(chǎn)生預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩請(qǐng)求，使得扭矩儲(chǔ)備保持在基本扭 矩儲(chǔ)備量或接近基本扭矩儲(chǔ)備量。相反，當(dāng)TR使能信號(hào)表示TR模式被使能時(shí)，扭矩儲(chǔ)備模塊304產(chǎn)生預(yù)測(cè)和即時(shí)扭 矩請(qǐng)求，使得將扭矩儲(chǔ)備以第一預(yù)定速率(rate)增大至預(yù)定扭矩儲(chǔ)備值。更具體地，扭矩 儲(chǔ)備模塊304增大預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求，使得扭矩儲(chǔ)備被增大一瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。伴隨扭矩儲(chǔ)備 增加的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求增加可導(dǎo)致未受管理的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的增大。扭矩儲(chǔ)備增大的速率可被 設(shè)定成使得未受管理的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩不產(chǎn)生不穩(wěn)定的情況。當(dāng)TR使能信號(hào)從“表示TR模式被使能”切換為“表示TR模式被禁用”時(shí)，扭矩儲(chǔ) 備模塊304產(chǎn)生預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩請(qǐng)求，使得扭矩儲(chǔ)備以第二預(yù)定速率減小至基本扭矩儲(chǔ)備 量或接近基本扭矩儲(chǔ)備量。更具體地，扭矩儲(chǔ)備模塊304以第二預(yù)定速率減小瞬時(shí)扭矩儲(chǔ) 備量。第二預(yù)定速率可不同于第一預(yù)定速率。第二預(yù)定速率也可被設(shè)定成使得在減小瞬時(shí) 扭矩儲(chǔ)備量時(shí)不產(chǎn)生不穩(wěn)定的情況。特別參考圖6，扭矩儲(chǔ)備模塊304的示例性實(shí)施方式可包括基本儲(chǔ)備確定模塊 320、瞬時(shí)儲(chǔ)備確定模塊322、和扭矩儲(chǔ)備調(diào)整模塊324?；緝?chǔ)備確定模塊320確定基本扭 矩儲(chǔ)備量，并產(chǎn)生表示所請(qǐng)求量的基本扭矩儲(chǔ)備請(qǐng)求。如圖所示，基本扭矩儲(chǔ)備請(qǐng)求可被輸 出至瞬時(shí)儲(chǔ)備確定模塊322和扭矩儲(chǔ)備調(diào)整模塊324。基本扭矩儲(chǔ)備量可為由基本儲(chǔ)備確定模塊320從存儲(chǔ)器獲取的預(yù)定扭矩儲(chǔ)備值。 單一基本扭矩儲(chǔ)備量可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。僅例如，10N-m左右的單一基本扭矩儲(chǔ)備量可能是 合適的?？商娲兀九ぞ貎?chǔ)備量可存儲(chǔ)在基于一個(gè)或多個(gè)環(huán)境狀況的存儲(chǔ)器表格中。 這樣，基本扭矩儲(chǔ)備量可調(diào)整為補(bǔ)償環(huán)境狀況的變化。環(huán)境狀況可包括進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)102的 進(jìn)氣密度。在示例性實(shí)施例中，基本儲(chǔ)備確定模塊320基于進(jìn)氣密度從存儲(chǔ)器獲取基本扭 矩儲(chǔ)備量。進(jìn)氣密度可基于進(jìn)氣溫度來(lái)確定。因此，如圖所示，基本儲(chǔ)備確定模塊320可接 收IAT信號(hào)。當(dāng)進(jìn)氣密度降低時(shí)，基本扭矩儲(chǔ)備量可增大。例如，在1. 15以上的進(jìn)氣密度下，基 本扭矩儲(chǔ)備量可低至6N-m至10N-m左右。在1. 15以下的進(jìn)氣密度下，基本扭矩儲(chǔ)備量可 增大。通過(guò)分析或經(jīng)驗(yàn)測(cè)試可預(yù)先確定恰當(dāng)?shù)脑龃罅?。瞬時(shí)儲(chǔ)備確定模塊322確定瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量，并產(chǎn)生表示所請(qǐng)求量的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ) 備請(qǐng)求。如圖所示，瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備請(qǐng)求可被輸出至扭矩儲(chǔ)備調(diào)整模塊324。瞬時(shí)儲(chǔ)備確定模 塊322基于TR使能信號(hào)確定瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。瞬時(shí)儲(chǔ)備確定模塊322產(chǎn)生瞬時(shí)儲(chǔ)備請(qǐng)求， 使得扭矩儲(chǔ)備調(diào)整模塊324所請(qǐng)求的預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩包括期望瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。這樣，如 圖所示，瞬時(shí)儲(chǔ)備確定模塊322可接收TR使能信號(hào)、基本扭矩儲(chǔ)備信號(hào)、及預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩 信號(hào)。在TR使能信號(hào)表示TR模式被禁用的延長(zhǎng)時(shí)間段期間，瞬時(shí)儲(chǔ)備確定模塊322請(qǐng) 求零N-m或接近零N-m的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。當(dāng)TR使能信號(hào)從“表示TR模式被禁用”切換為“表示TR模式被使能”時(shí)，瞬時(shí)儲(chǔ)備確定模塊322將請(qǐng)求的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量以第一預(yù)定 速率增大至預(yù)定最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。特別地，瞬時(shí)儲(chǔ)備確定模塊322以第一瞬時(shí)儲(chǔ)備速 率增大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。這樣，在TR使能信號(hào)切換之后的時(shí)間段期間，請(qǐng)求的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ) 備量可增大。如果在增大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量的時(shí)間段期間TR使能信號(hào)再次切換(即，TR模 式被禁用)，那么請(qǐng)求的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量不會(huì)達(dá)到最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。當(dāng)TR使能信號(hào)從“表示TR模式被使能”切換為“表示TR模式被禁用”時(shí)，瞬時(shí)儲(chǔ) 備確定模塊322將請(qǐng)求的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量以第二預(yù)定速率減小至零N-m或接近零N-m的 量。特別地，瞬時(shí)儲(chǔ)備確定模塊322以第二瞬時(shí)儲(chǔ)備速率減小瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。這樣，在TR 使能信號(hào)切換之后的時(shí)間段期間，請(qǐng)求的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量可減小。如果在減小瞬時(shí)扭矩儲(chǔ) 備量的時(shí)間段期間TR使能信號(hào)再次切換(即，TR模式被使能)，那么請(qǐng)求的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備 量不會(huì)達(dá)到零。第一和第二瞬時(shí)儲(chǔ)備速率及最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量每個(gè)都可為由瞬時(shí)儲(chǔ)備確定模 塊322從存儲(chǔ)器獲取的單一值?？商娲?，第一和第二瞬時(shí)儲(chǔ)備速率及最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備 量中的一個(gè)或多個(gè)可存儲(chǔ)在基于一個(gè)或多個(gè)環(huán)境狀況和/或發(fā)動(dòng)機(jī)工況的相應(yīng)存儲(chǔ)器表 格中。這樣，第一和第二瞬時(shí)儲(chǔ)備速率及最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量可被調(diào)節(jié)以補(bǔ)償這些狀況的 變化。另外，第一和第二瞬時(shí)儲(chǔ)備速率可不相同。在示例性實(shí)施例中，第一和第二瞬時(shí)儲(chǔ)備速率及最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量每個(gè)都為從 存儲(chǔ)器獲取的單一值。例如，等于15N-m左右的最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量可能是恰當(dāng)?shù)摹Ｅぞ貎?chǔ)備調(diào)整模塊324接收基本和瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備請(qǐng)求，并基于接收到的請(qǐng)求產(chǎn)生 預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩請(qǐng)求。特別地，扭矩儲(chǔ)備調(diào)整模塊324可產(chǎn)生預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩儲(chǔ)備請(qǐng)求，使 得請(qǐng)求的扭矩儲(chǔ)備等于基本扭矩儲(chǔ)備量與請(qǐng)求的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量的和。在扭矩儲(chǔ)備由于請(qǐng) 求的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量增大或減小而發(fā)生變化的時(shí)間段期間，扭矩儲(chǔ)備調(diào)整模塊324可通過(guò) 調(diào)整預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求來(lái)調(diào)整扭矩儲(chǔ)備。當(dāng)產(chǎn)生預(yù)測(cè)和即時(shí)扭矩請(qǐng)求時(shí)，扭矩儲(chǔ)備調(diào)整模塊324可執(zhí)行檢查，以查看是否 可實(shí)現(xiàn)所述扭矩儲(chǔ)備。當(dāng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)該扭矩儲(chǔ)備時(shí)，扭矩儲(chǔ)備調(diào)整模塊324可調(diào)整預(yù)測(cè)扭矩 請(qǐng)求，使得可實(shí)現(xiàn)所請(qǐng)求的扭矩儲(chǔ)備。在各種實(shí)施方式中，查看是否可實(shí)現(xiàn)所述扭矩儲(chǔ)備可 由其它模塊執(zhí)行，例如致動(dòng)模塊224。特別參考圖7-8，示出了根據(jù)本發(fā)明的用于在怠速速度控制期間控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩 儲(chǔ)備的示例性方法400。方法400可在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)模塊中執(zhí)行，例如上述發(fā)動(dòng) 機(jī)系統(tǒng)12的RPM控制模塊210。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間可周期性地執(zhí)行方法400。該方法下的控制開始于步驟402，在該步驟中，控制確定是否要為當(dāng)前控制環(huán)路使 能怠速速度控制。當(dāng)控制使能怠速速度控制時(shí)，控制以下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的周期性方式 在步驟404-432中繼續(xù)，否則控制就如圖所示返回。當(dāng)駕駛員將他們的腳從加速器踏板移 開時(shí)，例如當(dāng)車輛怠速或從較高的速度滑行時(shí)，控制可使能怠速速度控制。可替代地或者另 外地，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)測(cè)扭矩輸出低于預(yù)定發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩值時(shí)，控制可使能怠速速度控制。在步驟404中，控制確定當(dāng)前控制環(huán)路的基本扭矩儲(chǔ)備量?；九ぞ貎?chǔ)備量可為 在方法400下足夠的單一預(yù)定扭矩儲(chǔ)備量?？商娲兀九ぞ貎?chǔ)備量可基于一個(gè)或多個(gè) 環(huán)境狀況而變化，例如進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣密度。這樣，基本扭矩儲(chǔ)備量可基于測(cè)量的進(jìn)氣溫 度而變化。例如，在1. 15以下的進(jìn)氣密度下的基本扭矩儲(chǔ)備量可大于在1. 15以上的進(jìn)氣密度下的基本扭矩儲(chǔ)備量?？刂七M(jìn)行至步驟406，在該步驟中，控制確定是否預(yù)期有新的已知發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。如 果預(yù)期有新的已知發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，那么控制進(jìn)行至步驟408，否則控制進(jìn)行至步驟410。例如， 當(dāng)駕駛員自控制上一次進(jìn)入步驟406 (例如，上一次控制環(huán)路)已請(qǐng)求了 A/C，并且A/C離合 器將接合以滿足請(qǐng)求時(shí)，可預(yù)期有新的已知發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。在步驟408中，控制基于新的已知發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的預(yù)期負(fù)載量調(diào)節(jié)當(dāng)前基本扭矩儲(chǔ) 備量。例如，控制可將當(dāng)前基本扭矩儲(chǔ)備量增大一個(gè)量，該量高至并包括該預(yù)期負(fù)載量?？刂七M(jìn)行至步驟410，在該步驟中，控制確定當(dāng)前控制環(huán)路的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差。發(fā) 動(dòng)機(jī)速度誤差可通過(guò)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前期望發(fā)動(dòng)機(jī)速度與當(dāng)前實(shí)際(即，測(cè)量的)速度之 間的差來(lái)確定。發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差可通過(guò)向在相繼周期性計(jì)算中確定的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差應(yīng)用 濾波器以減少所述差中的不希望的噪聲來(lái)進(jìn)一步確定。例如，可向所計(jì)算的差應(yīng)用一階滯 后濾波器。這樣，在步驟410中，控制可確定已濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差?？刂瓶蓪?dāng)前控制 環(huán)路的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，以便在后續(xù)控制步驟和/或控制環(huán)路中獲取。控制進(jìn)行至步驟412，在該步驟中，控制確定當(dāng)前控制環(huán)路的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。 發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率可通過(guò)計(jì)算當(dāng)前期望發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差與上一次周期性計(jì)算中確定的發(fā) 動(dòng)機(jī)速度誤差之間的差并將該差除以計(jì)算之間的時(shí)間段來(lái)確定。發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率可通過(guò) 向在相繼計(jì)算中確定的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率應(yīng)用濾波器以減少所計(jì)算的率中的不希望的噪 聲來(lái)進(jìn)一步確定。例如，可向所計(jì)算的率應(yīng)用一階滯后濾波器。這樣，在步驟412中，控制 可確定已濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率。控制可將當(dāng)前控制環(huán)路的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率存儲(chǔ)在存 儲(chǔ)器中，以便在后續(xù)控制步驟和/或控制環(huán)路中獲取?？刂七M(jìn)行至步驟414，在該步驟中，控制將當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率與閾值誤差率 作比較?？刂票容^發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率與閾值誤差率，以檢測(cè)是否預(yù)見到發(fā)動(dòng)機(jī)上的未知的 未來(lái)負(fù)載，并從而期望有另外的扭矩儲(chǔ)備以應(yīng)付該未知的即將來(lái)臨的負(fù)載。如果當(dāng)前發(fā)動(dòng) 機(jī)速度誤差率大于閾值誤差率，那么控制進(jìn)行至步驟416 (圖8)。否則，控制進(jìn)行至步驟 418(圖8)，在該步驟中，控制使發(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)備以等于當(dāng)前基本扭矩儲(chǔ)備量的扭矩儲(chǔ)備工作， 并且如圖所示控制返回步驟404(圖7)以開始另一控制環(huán)路。如圖所示，控制從步驟418 返回步驟404，而如前所述怠速速度控制在步驟402中被使能。閾值誤差率可為表示未知即將來(lái)臨的負(fù)載的預(yù)定誤差率值。未知即將來(lái)臨的負(fù)載 可通過(guò)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的獨(dú)立于控制而工作和/或無(wú)傳感器感測(cè)其工作的一個(gè)或多個(gè)部件 產(chǎn)生。例如，動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵可由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。在沒有壓力傳感器感測(cè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵的輸出壓力 的系統(tǒng)中，該泵可響應(yīng)于駕駛員輸入在沒有警告的情況下在發(fā)動(dòng)機(jī)上施加負(fù)載。在發(fā)動(dòng)機(jī)以基本扭矩儲(chǔ)備量工作時(shí)，通過(guò)操作這類部件并觀察對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差 率的影響，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析或者經(jīng)驗(yàn)測(cè)試，可預(yù)先確定閾值誤差率。閾值誤差率還可基于 向分別在步驟410和412中進(jìn)行的周期性發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差計(jì)算和發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率計(jì)算所 應(yīng)用的濾波器來(lái)進(jìn)一步確定。在步驟416中，控制確定是否滿足增大扭矩儲(chǔ)備的使能條件。如果滿足使能條件， 那么控制進(jìn)行至步驟424，下面將進(jìn)一步詳細(xì)描述。如果不滿足使能條件，那么控制進(jìn)行至 步驟420。僅例如，當(dāng)下列所有使能條件都為真時(shí)，可滿足使能條件發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率大 于第一閾值誤差率；發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差小于閾值速度誤差；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度大于閾值冷卻劑溫度；車輛速度小于閾值車輛速度；以及未檢測(cè)到失火。在步驟420中，控制確定之前是否滿足使能條件。如果之前滿足了使能條件，那么 控制進(jìn)行至步驟422，否則控制繼續(xù)至步驟418，在該步驟中，控制使發(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)備以等于當(dāng) 前基本扭矩儲(chǔ)備量的扭矩儲(chǔ)備工作，并且如圖所示控制返回步驟404 (圖7)，以開始另一控 制環(huán)路。如圖所示，控制從步驟418返回步驟404，而如前所述怠速速度控制在步驟402中 被使能。在步驟422中，控制確定是否滿足禁用條件。如果滿足禁用條件，那么控制進(jìn)行至 步驟428，下面將進(jìn)一步詳細(xì)描述，否則控制進(jìn)行至步驟424。僅例如，當(dāng)下列禁用條件為真 時(shí)，可滿足禁用條件已濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率小于第二閾值誤差率；以及，或者檢測(cè)到 失火或者其它使能條件中的一個(gè)或多個(gè)(例如，車輛速度低于閾值車輛速度)不再為真。第二閾值誤差率可小于第一閾值誤差率，以阻止在步驟418下的控制與從步驟 416至步驟432下的控制之間不希望的頻繁游移(excursion)。第二閾值誤差率還可被適 當(dāng)?shù)卦O(shè)定以阻止在步驟424-426下的控制與步驟428-430下的控制之間不希望的游移。不 希望的游移可由相繼控制環(huán)路之間發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率在第一閾值誤差率附近的循環(huán)波動(dòng) 所導(dǎo)致?？勺柚惯@種游移，以避免扭矩儲(chǔ)備(發(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)備在該扭矩儲(chǔ)備下工作)的頻繁變 化和可能產(chǎn)生的相應(yīng)未受管理的扭矩。控制可如上所述從步驟416和422中的一個(gè)進(jìn)行至步驟424。在步驟424中，控制 確定瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備上升速率(ramp up rate)和用于在后續(xù)步驟426中確定瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備 量的最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備上升速率可為預(yù)定速率，當(dāng)控制在當(dāng)前和后續(xù)控 制環(huán)路中的步驟424-426中繼續(xù)時(shí)，瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量在步驟426中以該預(yù)定速率增大。最大 瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量可為對(duì)應(yīng)于步驟426中所確定的最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量的預(yù)定扭矩儲(chǔ)備值。在步驟426中，控制基于前一控制環(huán)路的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量、瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備上升速 率、和最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量來(lái)確定當(dāng)前控制環(huán)路的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。特別地，控制確定瞬時(shí) 扭矩儲(chǔ)備量，使得當(dāng)控制在當(dāng)前和后續(xù)控制環(huán)路中的步驟424-426中繼續(xù)時(shí)，瞬時(shí)扭矩儲(chǔ) 備量以瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備上升速率增大至最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。這樣，可理解，在控制沒有在步 驟424-426中繼續(xù)充分的時(shí)間段(即，控制環(huán)路的數(shù)量)的情況下，步驟426中確定的瞬時(shí) 扭矩儲(chǔ)備量不會(huì)達(dá)到最大瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。如上所述，控制可從步驟422進(jìn)行至步驟428。在步驟428中，控制確定用于在后 續(xù)步驟430中確定瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備下降速率(ramp down rate)。瞬時(shí)扭矩 儲(chǔ)備下降速率可為預(yù)定速率，當(dāng)控制在當(dāng)前和后續(xù)控制環(huán)路中的步驟428-430中繼續(xù)時(shí)， 瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量在步驟430中以該預(yù)定速率減小。瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備上升速率可不同于瞬時(shí)扭 矩儲(chǔ)備下降速率。在步驟430中，控制基于前一控制環(huán)路的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量和瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備下降速 率確定當(dāng)前控制環(huán)路的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。特別地，控制確定瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量，使得當(dāng)控制在 當(dāng)前和后續(xù)控制環(huán)路中的步驟428-430中繼續(xù)時(shí)，瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量以瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備下降速 率減小至等于零的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量。這樣，可理解，在控制沒有在步驟428-430中繼續(xù)充分 時(shí)間段的情況下，步驟430中確定的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量不會(huì)達(dá)到零。在步驟432中，控制使發(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)備以等于基本扭矩儲(chǔ)備量與當(dāng)前控制環(huán)路中確定 的瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量的和的扭矩儲(chǔ)備來(lái)工作?？刂瓶墒拱l(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)備以在基本扭矩儲(chǔ)備量以上的扭矩儲(chǔ)備來(lái)工作，以應(yīng)付基于步驟414中發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率與閾值誤差率的比較而預(yù)見 到的負(fù)載。在控制從步驟426繼續(xù)至步驟432的時(shí)間段期間，控制可增大發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ) 備以應(yīng)付負(fù)載的開始。在控制從步驟430繼續(xù)至步驟432的時(shí)間段期間，當(dāng)不再預(yù)見到有 負(fù)載或者負(fù)載將過(guò)去時(shí)，控制可減小發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ)備?？刂瓶蓤?zhí)行檢查，以查看發(fā)動(dòng)機(jī)可按照等于基本扭矩儲(chǔ)備量與瞬時(shí)扭矩儲(chǔ)備量的 和的扭矩儲(chǔ)備工作?；谠摍z查，控制可使發(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)備以小于所述和的扭矩儲(chǔ)備工作，以確 保發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定操作。如圖所示，控制從步驟432返回步驟404(圖7)，以開始另一控制環(huán) 路?？刂品祷夭襟E404，而如前所述怠速速度控制在步驟402中被使能。本發(fā)明廣泛的教導(dǎo)可以多種形式執(zhí)行。因此，盡管本發(fā)明包括特定實(shí)例，但本發(fā)明 的實(shí)際范圍不應(yīng)當(dāng)限于此，因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)附圖、說(shuō)明書和所附權(quán)利要求的研究，其它修改對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
權(quán)利要求
一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，包括速度誤差確定模塊，其基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量速度與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的期望速度之間的差周期性確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率；和扭矩儲(chǔ)備模塊，其監(jiān)測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率，并基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率有選擇地調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ)備。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率低于預(yù)定第一誤差 率時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊將所述扭矩儲(chǔ)備保持在預(yù)定第一扭矩儲(chǔ)備量，并且其中，當(dāng)所述發(fā) 動(dòng)機(jī)速度誤差率增大至預(yù)定第二誤差率以上時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊有選擇地將所述扭矩儲(chǔ) 備增大至所述第一扭矩儲(chǔ)備量以上，其中所述第二誤差率大于所述第一誤差率。
3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率保持大于所述第一 誤差率時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊有選擇地以預(yù)定第一扭矩速率增大所述扭矩儲(chǔ)備。
4.如權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其中，所述扭矩儲(chǔ)備模塊將所述扭矩儲(chǔ)備限制為大 于所述第一扭矩儲(chǔ)備量的預(yù)定第二扭矩儲(chǔ)備量。
5.如權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率減小至所述第一誤 差率以下時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊以預(yù)定第二扭矩速率減小所述扭矩儲(chǔ)備。
6.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，所述第一扭矩儲(chǔ)備量基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣也/又。
7.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)滿足使能條件時(shí)，所述扭矩儲(chǔ)備模塊將所述 扭矩儲(chǔ)備增大至所述第一扭矩儲(chǔ)備量以上，并且其中，所述使能條件包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所 述測(cè)量速度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、車輛速度、所述發(fā)動(dòng)機(jī)的失火情況中的一個(gè)。
8.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，在第一時(shí)間段期間和所述第一時(shí)間段之后的 第二時(shí)間段期間，所述扭矩儲(chǔ)備模塊有選擇地在預(yù)定第一扭矩儲(chǔ)備量跟所述第一扭矩儲(chǔ)備 量與預(yù)定第二扭矩儲(chǔ)備量的和之間調(diào)整所述扭矩儲(chǔ)備，其中所述第一時(shí)間段在所述發(fā)動(dòng)機(jī) 速度誤差率增大至預(yù)定第一誤差率以上時(shí)開始，并且在所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率降低至比所 述第一誤差率小的預(yù)定第二誤差率以下時(shí)結(jié)束。
9.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)點(diǎn)火周期確定所述發(fā)動(dòng) 機(jī)速度誤差率。
10.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量速度與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的期望速度之間的差周期性地確定發(fā)動(dòng)機(jī) 速度誤差率；監(jiān)測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率；以及基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率有選擇地調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于怠速速度控制的扭矩儲(chǔ)備減小的控制系統(tǒng)和方法。具體地，提供了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，包括速度誤差確定模塊，基于發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量速度與發(fā)動(dòng)機(jī)的期望速度之間的差周期性確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率；和扭矩儲(chǔ)備模塊，監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率，并基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率有選擇地調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩儲(chǔ)備。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率低于預(yù)定第一誤差率時(shí)，扭矩儲(chǔ)備模塊將扭矩儲(chǔ)備保持在預(yù)定第一扭矩儲(chǔ)備量，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率增大至大于第一誤差率的預(yù)定第二誤差率以上時(shí)，扭矩儲(chǔ)備模塊有選擇地將扭矩儲(chǔ)備增大至第一扭矩儲(chǔ)備量以上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度誤差率減小至第一誤差率以下時(shí)，扭矩儲(chǔ)備模塊減小扭矩儲(chǔ)備。還提供了相關(guān)的方法。
文檔編號(hào)F02D29/02GK101994585SQ201010260828
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者D·L·拜巴克, K·卡 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司