專(zhuān)利名稱(chēng)：在基于扭矩的系統(tǒng)中裁定扭矩儲(chǔ)備和負(fù)載的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于扭矩的系統(tǒng)，更具體地涉及用于在基于扭矩的系統(tǒng)中裁定扭矩儲(chǔ)備請(qǐng)求和負(fù)載的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
這里提供的背景技術(shù)用于總體上介紹本發(fā)明的背景。在本背景技術(shù)部分中所描述 的程度上，當(dāng)前署名的發(fā)明人的作品和本描述中在申請(qǐng)時(shí)不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的各方面，既非 明示也非默示地被認(rèn)為是本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒氣缸內(nèi)的空氣與燃料的混合物來(lái)驅(qū)動(dòng)活塞，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。 進(jìn)入火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流通過(guò)節(jié)氣門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)。更具體地，節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)節(jié)流面積，從而增加 或減少進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流。在節(jié)流面積增大時(shí)，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流增加。燃料控制系 統(tǒng)調(diào)節(jié)噴射燃料的速度以給氣缸提供期望的空氣/燃料混合物。增加提供給氣缸的空氣和 燃料的量會(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)輸出扭矩從而獲得期望扭矩。然而，傳 統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)不能如期望的那樣精確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。此外，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)不能提供對(duì)信號(hào)的快速響應(yīng)或者不能在影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的各種裝置之間協(xié) 調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制。

發(fā)明內(nèi)容
一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括空氣控制模塊、火花控制模塊和儲(chǔ)備模塊。所述空氣控 制模塊基于經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)。所述火花控制模塊基于經(jīng)調(diào)節(jié)的 即時(shí)扭矩請(qǐng)求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的火花正時(shí)。所述儲(chǔ)備模塊基于最小儲(chǔ)備和增加儲(chǔ)備和中最大的 一個(gè)確定裁定儲(chǔ)備。所述儲(chǔ)備模塊還基于經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求與請(qǐng)求儲(chǔ)備之和產(chǎn)生所述 經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求，其中，所述請(qǐng)求儲(chǔ)備取決于所述裁定儲(chǔ)備?！N方法，所述方法包括基于經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)；基于 經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的火花正時(shí)；基于最小儲(chǔ)備和增加儲(chǔ)備和中最大的一個(gè) 確定裁定儲(chǔ)備；以及基于經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求與請(qǐng)求儲(chǔ)備之和產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭 矩請(qǐng)求，其中，所述請(qǐng)求儲(chǔ)備取決于所述裁定儲(chǔ)備。本發(fā)明進(jìn)一步的適用范圍將通過(guò)下文提供的詳細(xì)描述而變得顯而易見(jiàn)。應(yīng)當(dāng)理解 的是，該詳細(xì)描述和具體示例僅用于說(shuō)明目的，而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。


通過(guò)具體實(shí)施方式
和附圖將會(huì)更全面地理解本發(fā)明，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的功能框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的功能框圖；圖3A-3C是根據(jù)本發(fā)明原理的扭矩儲(chǔ)備的圖表示例；圖4是根據(jù)本發(fā)明原理的圖2中的儲(chǔ)備/負(fù)載模塊的示例性實(shí)施方式；以及圖5是示出根據(jù)本發(fā)明原理的儲(chǔ)備/負(fù)載模塊的示例性操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面的描述本質(zhì)上僅是示例性的并且決不是要限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。為了清楚起見(jiàn)，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)相似的元件。如這里所使用的，短語(yǔ)A、B和C 中的至少一個(gè)應(yīng)當(dāng)被解釋為使用非排他邏輯或的邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不改 變本發(fā)明的原理的情況下，可以不同的順序執(zhí)行方法內(nèi)的步驟。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)模塊指專(zhuān)用集成電路(ASIC)、電子電路、處理器(共用的、 專(zhuān)用的、或成組的)和執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件程序或固件程序的存儲(chǔ)器、組合邏輯電路、和/ 或提供所描述功能的其他適合部件?，F(xiàn)在參考圖1，其中示出示例性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的功能框圖。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括 發(fā)動(dòng)機(jī)102，發(fā)動(dòng)機(jī)102燃燒空氣/燃料混合物從而基于來(lái)自駕駛員輸入模塊104的駕駛 員輸入產(chǎn)生車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)扭矩?？諝饨?jīng)節(jié)氣門(mén)112被吸入進(jìn)氣歧管110。僅舉例，節(jié)氣門(mén)112 可包括具有旋轉(zhuǎn)葉片的蝶形閥。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM) 114控制節(jié)氣門(mén)致動(dòng)器模塊116，節(jié) 氣門(mén)致動(dòng)器模塊116調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)112的開(kāi)度來(lái)控制被吸入進(jìn)氣歧管110的空氣的量。來(lái)自進(jìn)氣歧管110的空氣被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102的氣缸中。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括多 個(gè)氣缸，但是為了說(shuō)明目的僅示出單個(gè)代表性氣缸118。僅舉例，發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括2、3、4、 5、6、8、10和/或12個(gè)氣缸。ECMl 14可指示氣缸致動(dòng)器模塊120來(lái)選擇性地停用某些氣缸， 這在某些發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件下可改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性。發(fā)動(dòng)機(jī)102可使用四沖程循環(huán)運(yùn)行。下面描述的四個(gè)沖程被稱(chēng)為進(jìn)氣沖程、壓縮沖 程、燃燒沖程和排氣沖程。在曲軸(未示出)的每一次旋轉(zhuǎn)期間，在氣缸118內(nèi)發(fā)生所述四個(gè) 沖程中的兩個(gè)。因此，對(duì)于氣缸118來(lái)說(shuō)為了經(jīng)歷全部四個(gè)沖程兩次曲軸旋轉(zhuǎn)是必要的。在進(jìn)氣沖程期間，來(lái)自進(jìn)氣歧管110的空氣經(jīng)進(jìn)氣門(mén)122被吸入到氣缸118中。 ECMl 14控制燃料致動(dòng)器模塊124，燃料致動(dòng)器模塊124調(diào)節(jié)燃料噴射以獲得期望的空氣/ 燃料比。在中心位置處或在多個(gè)位置處，例如靠近每個(gè)氣缸的進(jìn)氣門(mén)122，可將燃料噴入進(jìn) 氣歧管110。在各種實(shí)施方式(未示出)中，可將燃料直接噴入氣缸或噴入與氣缸相關(guān)聯(lián)的 混合室中。燃料致動(dòng)器模塊124可使燃料暫停噴入到被停用的氣缸。所噴射的燃料與空氣混合并在氣缸118中產(chǎn)生空氣/燃料混合物。在壓縮沖程期間，氣缸118內(nèi)的活塞(未示出)壓縮空氣/燃料混合物?；趤?lái)自ECMl 14的信號(hào)，火花 致動(dòng)器模塊激發(fā)氣缸118中的火花塞128，火花塞128點(diǎn)燃空氣/燃料混合物?；鸹ǖ恼?時(shí)可被指定成與活塞處于其最上部位置的時(shí)刻相關(guān)，所述活塞的最上部位置被稱(chēng)為上止點(diǎn) (TDC)。火花致動(dòng)器模塊126可由指定在TDC之前或之后多遠(yuǎn)來(lái)產(chǎn)生火花的正時(shí)信號(hào)來(lái)控制。因?yàn)榛钊恢门c曲軸旋轉(zhuǎn)直接相關(guān)，所以可使火花致動(dòng)器模塊126的操作與曲軸角度 同步。在各種實(shí)施方式中，火花致動(dòng)器模塊126可暫停給被停用的氣缸提供火花。產(chǎn)生火花可被稱(chēng)為點(diǎn)火事件。火花致動(dòng)器模塊126能夠?yàn)槊看吸c(diǎn)火事件改變火花正時(shí)。此外，火花致動(dòng)器模塊126能夠甚至在給定點(diǎn)火事件之前點(diǎn)火事件之后收到正時(shí)信 號(hào)的變化時(shí)為給定點(diǎn)火事件改變火花正時(shí)。在燃燒沖程期間，空氣/燃料混合物的燃燒驅(qū)動(dòng)活塞向下，從而驅(qū)動(dòng)曲軸。燃燒沖 程可限定為在活塞到達(dá)TDC與活塞返回到下止點(diǎn)(BDC)的時(shí)間之間的時(shí)間。在排氣沖程期間，活塞開(kāi)始從BDC向上運(yùn)動(dòng)并且經(jīng)排氣門(mén)130排出燃燒的副產(chǎn)物。 燃燒的副產(chǎn)物經(jīng)排放系統(tǒng)134排出車(chē)輛。進(jìn)氣門(mén)122可由進(jìn)氣凸輪軸140控制，同時(shí)排氣門(mén)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(包括進(jìn)氣凸輪軸140)可控制氣缸118的多個(gè)進(jìn)氣門(mén) (包括進(jìn)氣門(mén)122)和/或可控制多個(gè)氣缸(包括氣缸118)組的進(jìn)氣門(mén)(包括進(jìn)氣門(mén)122)。 相似地，多個(gè)排氣凸輪軸(包括排氣凸輪軸142)可控制氣缸118的多個(gè)排氣門(mén)和/或可控 制多個(gè)氣缸(包括氣缸118)組的排氣門(mén)(包括排氣門(mén)130)。氣缸致動(dòng)器模塊120可通過(guò)禁止打開(kāi)進(jìn)氣門(mén)122和/或排氣門(mén)130而停用氣缸 118。在各種其他實(shí)施方式中，進(jìn)氣門(mén)122和/或排氣門(mén)130可由凸輪軸以外的裝置-例如 電磁致動(dòng)器控制。進(jìn)氣門(mén)122被打開(kāi)的時(shí)刻可相對(duì)于活塞TDC通過(guò)進(jìn)氣凸輪軸相位器148而改變。 排氣門(mén)130被打開(kāi)的時(shí)刻可相對(duì)于活塞TDC通過(guò)排氣凸輪軸相位器150而改變。相位器致 動(dòng)器模塊158可基于來(lái)自ECM114的信號(hào)控制進(jìn)氣凸輪軸相位器148和排氣凸輪軸相位器 150。在被實(shí)施時(shí)，可變氣門(mén)升程(未示出)也可由相位器致動(dòng)器模塊158控制。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可包括將加壓空氣提供給進(jìn)氣歧管110的增壓裝置。例如，圖1 示出包括熱渦輪機(jī)160-1的渦輪增壓器，熱渦輪機(jī)160-1由流經(jīng)排放系統(tǒng)134的熱廢氣驅(qū) 動(dòng)。渦流增壓器還包括由渦輪機(jī)160-1驅(qū)動(dòng)的將導(dǎo)引到節(jié)氣門(mén)112的空氣壓縮的冷氣壓縮 機(jī)160-2。在各種實(shí)施方式中，由曲軸驅(qū)動(dòng)的增壓器(未示出)可壓縮來(lái)自節(jié)氣門(mén)112的空 氣并將壓縮空氣傳送到進(jìn)氣歧管110。廢氣門(mén)162可允許廢氣旁路通過(guò)渦輪機(jī)160-1，從而減小渦輪增壓器的增壓(進(jìn)氣 壓縮的量)。ECM114可通過(guò)增壓致動(dòng)器模塊164控制渦輪增壓器。增壓致動(dòng)器模塊164可 通過(guò)控制廢氣門(mén)162的位置來(lái)調(diào)節(jié)渦輪增壓器的增壓。在各種實(shí)施方式中，多個(gè)渦輪增壓 器可由增壓致動(dòng)器模塊164控制。渦輪增壓器可具有可由增壓致動(dòng)器模塊164控制的可變 幾何結(jié)構(gòu)。中冷器(未示出)可耗散包含在壓縮空氣充氣中的一些熱量，所述壓縮空氣充氣 在空氣被壓縮時(shí)產(chǎn)生。壓縮空氣充氣還可具有從排放系統(tǒng)134的部件中吸收的熱。雖然為 了說(shuō)明目的而分開(kāi)示出，但是渦輪機(jī)160-1和壓縮機(jī)160-2可彼此附接，從而將進(jìn)氣空氣置 于與熱廢氣緊密接近。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可包括廢氣再循環(huán)(EGR)閥170，其選擇性地將廢氣再導(dǎo)引回進(jìn) 氣歧管110。EGR閥170可定位在渦輪增壓器的渦輪機(jī)160-1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)100可使用RPM傳感器180測(cè)量曲軸以每分鐘轉(zhuǎn)(RPM)形式的速度。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測(cè)量。ECT傳感器182可 定位在發(fā)動(dòng)機(jī)102內(nèi)或定位在冷卻劑被循環(huán)的其他位置處，例如定位在散熱器(未示出) 處。進(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力可使用歧管絕對(duì)壓力(MAP)傳感器184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內(nèi)的壓力之間的差。流入進(jìn) 氣歧管110中的空氣的質(zhì)量流量速度可由質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器186測(cè)量。在各種傳 感器中，MAF傳感器186可定位在殼體中，該殼體還包括節(jié)氣門(mén)112。節(jié)氣門(mén)致動(dòng)器模塊116可使用一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣門(mén)位置傳感器(TPS) 190監(jiān)測(cè)節(jié)氣 門(mén)112的位置。被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102的空氣的環(huán)境溫度可使用進(jìn)氣空氣溫度(IAT)傳感器 192測(cè)量。ECM114可使用來(lái)自傳感器的信號(hào)來(lái)做出用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的控制決策。ECMl 14可與變速器控制模塊194通信以協(xié)調(diào)變速器(未示出)中的檔位齒輪。例 如，ECM114可在換檔期間減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。ECM114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和電機(jī)198的操作。電機(jī)198還可用作發(fā)電機(jī)，并且可用于產(chǎn)生由車(chē)輛電氣系統(tǒng)使用的電能和/或存 儲(chǔ)在電池中的電能。在各種實(shí)施方式中，可將ECMl 14、變速器控制模塊194和混合動(dòng)力控制 模塊196的各種功能集成到一個(gè)或多個(gè)模塊中。改變發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的每個(gè)系統(tǒng)可被稱(chēng)為接收致動(dòng)值的致動(dòng)器。例如，進(jìn)氣門(mén)致動(dòng)器 模塊116可被稱(chēng)為致動(dòng)器，而節(jié)氣門(mén)開(kāi)度面積可被稱(chēng)為致動(dòng)值。在圖1的示例中，進(jìn)氣門(mén)致 動(dòng)器模塊116通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)112的葉片的角度來(lái)獲得節(jié)氣門(mén)開(kāi)度面積。相似地，火花致動(dòng)器模塊126可被稱(chēng)為致動(dòng)器，同時(shí)相應(yīng)的致動(dòng)值可以是關(guān)于氣 缸TDC的火花提前的量。其他致動(dòng)器可包括氣缸致動(dòng)器模塊120、燃料致動(dòng)器模塊124、相 位器致動(dòng)器模塊158、增壓致動(dòng)器模塊164和EGR致動(dòng)器模塊172。對(duì)于這些致動(dòng)器，致動(dòng) 值可分別對(duì)應(yīng)于所啟用的氣缸的數(shù)目、燃料供給速度、進(jìn)氣和排氣凸輪軸相位器角度、增壓 壓力和EGR閥開(kāi)度面積。ECM114可控制致動(dòng)值以使發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生期望的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭 矩?，F(xiàn)在參考圖2，其中示出示例性發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的功能框圖。ECM114的示例性實(shí) 施方式包括駕駛員扭矩模塊202。駕駛員扭矩模塊202可基于來(lái)自駕駛員輸入模塊104的 駕駛員輸入確定駕駛員扭矩請(qǐng)求。駕駛員輸入可取決于加速器踏板的位置。駕駛員輸入還 可取決于巡航控制，所述巡航控制可以是改變車(chē)速來(lái)維持預(yù)定跟隨距離的自適應(yīng)巡航控制 系統(tǒng)。駕駛員扭矩模塊202可存儲(chǔ)加速器踏板與期望扭矩的一個(gè)或多個(gè)映射，并且可基于 所選擇的一個(gè)映射確定駕駛員扭矩請(qǐng)求。車(chē)軸扭矩裁定模塊204在來(lái)自駕駛員扭矩模塊202的駕駛員扭矩請(qǐng)求與其他車(chē) 軸扭矩請(qǐng)求之間進(jìn)行裁定。扭矩請(qǐng)求可包括絕對(duì)扭矩請(qǐng)求和相對(duì)扭矩請(qǐng)求以及斜變請(qǐng)求 (ramp requests)。僅舉例，斜變請(qǐng)求可包括使扭矩斜降到最小發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉扭矩的請(qǐng)求或者 使扭矩從最小發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉扭矩斜升的請(qǐng)求。相對(duì)扭矩請(qǐng)求可包括臨時(shí)的或持久的扭矩減小 或增大。車(chē)軸扭矩請(qǐng)求可包括在檢測(cè)到正向車(chē)輪滑動(dòng)時(shí)由牽引控制系統(tǒng)請(qǐng)求的扭矩減小。 在車(chē)軸扭矩克服車(chē)輪與道路表面之間的摩擦并且車(chē)輪相對(duì)道路表面開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)發(fā)生正向 車(chē)輪滑動(dòng)。車(chē)軸扭矩請(qǐng)求還可包括為抵消負(fù)向車(chē)輪滑動(dòng)的扭矩增大請(qǐng)求，在負(fù)向車(chē)輪滑動(dòng)中，車(chē)輛的輪胎相對(duì)于道路表面在另一方向上滑動(dòng)，因?yàn)檐?chē)軸扭矩是負(fù)的。 車(chē)軸扭矩請(qǐng)求還可包括制動(dòng)管理請(qǐng)求和車(chē)輛超速扭矩請(qǐng)求。制動(dòng)管理請(qǐng)求可減小 發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以確保發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩不超過(guò)制動(dòng)器在停止車(chē)輛時(shí)控制車(chē)輛的能力。車(chē)輛超速 扭矩請(qǐng)求可減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩以防止車(chē)輛超過(guò)預(yù)定速度。車(chē)軸扭矩請(qǐng)求還可由車(chē)輛穩(wěn)定 控制系統(tǒng)生成。車(chē)軸扭矩裁定模塊204基于在所收到的扭矩請(qǐng)求之間的裁定結(jié)果輸出預(yù)測(cè)扭矩 請(qǐng)求和即時(shí)扭矩請(qǐng)求。如下所述，來(lái)自車(chē)軸扭矩裁定模塊204的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和即時(shí)扭矩 請(qǐng)求在被用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)102的致動(dòng)器之前可選擇性地由ECMl 14的其他模塊調(diào)節(jié)。一般而言，即時(shí)扭矩請(qǐng)求是當(dāng)前期望的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的量，而預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求是 在臨時(shí)通知時(shí)需要的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的量。因此ECM114控制發(fā)動(dòng)機(jī)102來(lái)產(chǎn)生與即時(shí)扭矩 請(qǐng)求相等的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。然而，不同的致動(dòng)值組合可引起相同的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。因此 ECM114可在使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩仍保持在即時(shí)扭矩請(qǐng)求的同時(shí)，調(diào)節(jié)致動(dòng)值以允許較快速地 轉(zhuǎn)變到預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求。在各種實(shí)施方式中，預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求可取決于駕駛員扭矩請(qǐng)求。即時(shí)扭矩請(qǐng)求可以 小于預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求，例如在駕駛員扭矩請(qǐng)求正引起車(chē)輪在冰面上滑動(dòng)時(shí)。在這樣的情況下， 牽引控制系統(tǒng)(未示出)可通過(guò)即時(shí)扭矩請(qǐng)求來(lái)請(qǐng)求減小，并且ECM114將由發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn) 生的扭矩減小到即時(shí)扭矩請(qǐng)求。然而，ECM114控制發(fā)動(dòng)機(jī)102，使得一旦車(chē)輪滑動(dòng)停止發(fā)動(dòng) 機(jī)102就可迅速地恢復(fù)產(chǎn)生預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求。一般而言，即時(shí)扭矩請(qǐng)求與較高的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求之間的差可被稱(chēng)為扭矩儲(chǔ)備。扭 矩儲(chǔ)備表示發(fā)動(dòng)機(jī)102在最小延遲的情況下可開(kāi)始產(chǎn)生的額外扭矩的量?？焖俚陌l(fā)動(dòng)機(jī)致 動(dòng)器用于增大或減小實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。如下面更詳細(xì)地描述，快速的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器 是與緩慢的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器相比而限定的。在各種實(shí)施方式中，快速的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器能夠在某個(gè)范圍內(nèi)改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭 矩，其中，所述范圍由緩慢的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器設(shè)定。在這些實(shí)施方式中，所述范圍的上限是預(yù) 測(cè)扭矩請(qǐng)求，同時(shí)所述范圍的下限由快速致動(dòng)器的扭矩容量限制。僅舉例，快速致動(dòng)器可僅 能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩減小第一量，其中，所述第一量是快速致動(dòng)器的扭矩容量的測(cè)量值。 第一量可基于由緩慢的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件而改變。在即時(shí)扭矩請(qǐng)求處于 所述范圍內(nèi)時(shí)，快速的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可被設(shè)定成用于促使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩等于即時(shí)扭矩請(qǐng) 求。當(dāng)ECM114請(qǐng)求輸出預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求時(shí)，快速的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可被控制成用于使發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出扭矩改變到所述范圍的頂部，即預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求。一般而言，與緩慢的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器相比，快速的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可更迅速地改變發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出扭矩。與快速致動(dòng)器相比，緩慢致動(dòng)器可更緩慢地響應(yīng)于其相應(yīng)的致動(dòng)值。例如， 緩慢致動(dòng)器可包括機(jī)械部件，所述機(jī)械部件響應(yīng)于致動(dòng)值的變化需要時(shí)間來(lái)從一個(gè)位置移 動(dòng)到另一個(gè)位置。緩慢致動(dòng)器還可由從其開(kāi)始執(zhí)行變化的致動(dòng)值到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩開(kāi)始變 化所花費(fèi)的時(shí)間量來(lái)表征。通常，對(duì)于緩慢致動(dòng)器來(lái)說(shuō)該時(shí)間量將比對(duì)于快速致動(dòng)器來(lái)說(shuō) 的更長(zhǎng)。此外，甚至在開(kāi)始變化之后，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩可能花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)完全響應(yīng)緩慢 致動(dòng)器中的變化。僅舉例，ECM114可將用于緩慢致動(dòng)器的致動(dòng)值設(shè)定為如果快速致動(dòng)器被設(shè)定到合 適的值時(shí)則將使發(fā)動(dòng)機(jī)102能夠產(chǎn)生預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求的值。此時(shí)，ECM114可將用于快速致動(dòng)器的致動(dòng)值設(shè)定為對(duì)于給定的緩慢的致動(dòng)值引起發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生即時(shí)扭矩請(qǐng)求而不是預(yù) 測(cè)扭矩請(qǐng)求的值。因此，快速的致動(dòng)值引起發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生即時(shí)扭矩請(qǐng)求。在ECM114決定將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩從即時(shí)扭矩請(qǐng)求轉(zhuǎn)變到預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求時(shí)，ECM114將用于一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器的致動(dòng) 值變化到相應(yīng)于預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求的值。因?yàn)榫徛闹聞?dòng)值已經(jīng)基于預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求而設(shè)定，所 以發(fā)動(dòng)機(jī)102能夠僅在由快速致動(dòng)器施加的延遲之后產(chǎn)生預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求。換句話說(shuō)，避免 了通過(guò)使用緩慢致動(dòng)器因改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩而引起的更長(zhǎng)的延遲。僅舉例，當(dāng)預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求等于駕駛員扭矩請(qǐng)求時(shí)，可在由臨時(shí)扭矩減小請(qǐng)求引起 的即時(shí)扭矩請(qǐng)求小于駕駛員扭矩請(qǐng)求時(shí)產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備?？商鎿Q地，可通過(guò)在使即時(shí)扭矩請(qǐng) 求保持為駕駛員扭矩請(qǐng)求的同時(shí)使預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求增加到駕駛員扭矩請(qǐng)求以上來(lái)產(chǎn)生扭矩 儲(chǔ)備。由此產(chǎn)生的扭矩儲(chǔ)備可承擔(dān)所需的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的意外增大。如果即時(shí)扭矩請(qǐng)求 的增大小于扭矩儲(chǔ)備，那么可通過(guò)使用快速致動(dòng)器迅速地產(chǎn)生所述增大。然后預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng) 求還可被增大以重新建立在先的扭矩儲(chǔ)備。使用扭矩儲(chǔ)備的另一示例是減小緩慢的致動(dòng)值中的波動(dòng)。由于其相對(duì)較低的速 度，改變緩慢的致動(dòng)值可能產(chǎn)生控制不穩(wěn)定性。此外，緩慢致動(dòng)器可包括在不斷被移動(dòng)時(shí)可 吸收更多動(dòng)力和/或更迅速地磨損的機(jī)械零件。產(chǎn)生足夠的扭矩儲(chǔ)備允許通過(guò)即時(shí)扭矩請(qǐng) 求在保持緩慢致動(dòng)器的值的同時(shí)通過(guò)改變快速致動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)期望扭矩的變化。例如，為了 維持給定的怠速轉(zhuǎn)速，即時(shí)扭矩請(qǐng)求可在某個(gè)范圍內(nèi)改變。如果預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求被設(shè)定為大 于這個(gè)范圍的水平，那么即時(shí)扭矩請(qǐng)求中的維持怠速轉(zhuǎn)速的改變可在無(wú)需調(diào)節(jié)緩慢致動(dòng)器 的情況下通過(guò)快速致動(dòng)器做出。僅舉例，在火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)中，火花正時(shí)可以由快速致動(dòng)器進(jìn)行，而節(jié)氣門(mén)開(kāi)度 面積可以由慢速致動(dòng)器進(jìn)行。火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)可通過(guò)應(yīng)用火花燃燒-例如包括汽油和乙 醇的燃料。作為對(duì)比，壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)可通過(guò)壓縮燃料燃燒-例如包括柴油的燃料。在接收到新的致動(dòng)值后，火花致動(dòng)器模塊126能夠改變接下來(lái)的點(diǎn)火事件的火花 正時(shí)。當(dāng)用于點(diǎn)火事件的火花正時(shí)(也稱(chēng)為火花提前)被設(shè)定為校準(zhǔn)值時(shí)，緊跟該點(diǎn)火事 件的燃燒沖程中會(huì)產(chǎn)生最大扭矩。然而，偏離校準(zhǔn)值的火花提前可減小在燃燒沖程中產(chǎn)生 的扭矩的量。因此，火花致動(dòng)器模塊126能夠在發(fā)生下次點(diǎn)火事件時(shí)通過(guò)改變點(diǎn)火提前而 改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。僅舉例，可在車(chē)輛設(shè)計(jì)的校準(zhǔn)階段期間確定火花提前對(duì)應(yīng)于不同發(fā) 動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的表，并且基于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件從所述表中選出所校準(zhǔn)的值。作為對(duì)比，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度面積的變化要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。節(jié)氣 門(mén)致動(dòng)器模塊116通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)112的葉片的角度來(lái)改變節(jié)氣門(mén)開(kāi)度面積。因此，一旦 接收到新的致動(dòng)值，在節(jié)氣門(mén)112基于所述新的致動(dòng)值從其先前位置移動(dòng)到新位置時(shí)就有 機(jī)械延遲。此外，基于節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的空氣流改變受到進(jìn)氣歧管110中的空氣運(yùn)送延遲。此 夕卜，進(jìn)氣歧管110中的增加的空氣流不被實(shí)現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的增大，直到氣缸118在下 次進(jìn)氣沖程中接收到額外空氣、壓縮所述額外空氣并開(kāi)始燃燒沖程。使用這些致動(dòng)器作為示例，可通過(guò)將節(jié)氣門(mén)開(kāi)度面積設(shè)定到將允許發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn) 生預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求的值來(lái)產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備。此時(shí)，可基于比預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求更小的即時(shí)扭矩請(qǐng)求 來(lái)設(shè)定火花正時(shí)。雖然節(jié)氣門(mén)開(kāi)度面積產(chǎn)生用于使發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求的足夠的 空氣流，但是基于即時(shí)扭矩請(qǐng)求延遲火花正時(shí)(這將減小扭矩)。因此發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩將等于即時(shí)扭矩請(qǐng)求。當(dāng)需要額外的扭矩時(shí)，例如在起動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)時(shí)或在牽引控制確定出車(chē)輪滑動(dòng)結(jié) 束時(shí)，可基于預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求設(shè)定火花正時(shí)。通過(guò)接下來(lái)的點(diǎn)火事件，火花致動(dòng)器模塊126可 使火花提前返回到校準(zhǔn)值，這允許發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生可利用已存在的空氣流實(shí)現(xiàn)的完全發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出扭矩。因此在不受到改變節(jié)氣門(mén)開(kāi)度面積引起的延遲的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩可 被迅速增大到預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求。
車(chē)軸扭矩裁定模塊204可將預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和即時(shí)扭矩請(qǐng)求輸出到推進(jìn)扭矩裁定 模塊206中。在各種實(shí)施方式中，車(chē)軸扭矩裁定模塊204可將預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和即時(shí)扭矩請(qǐng) 求輸出到混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208中?；旌蟿?dòng)力優(yōu)化模塊208確定多少扭矩應(yīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)102 產(chǎn)生以及多少扭矩應(yīng)由電機(jī)198產(chǎn)生。然后混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208將修正的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求 和即時(shí)扭矩請(qǐng)求輸出到推進(jìn)扭矩裁定模塊206。在各種實(shí)施方式中，混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208 可在混合動(dòng)力控制模塊196中實(shí)施。由推進(jìn)扭矩裁定模塊206接收到的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和即時(shí)扭矩請(qǐng)求從車(chē)軸扭矩域 (車(chē)輪處的扭矩)被轉(zhuǎn)換到推進(jìn)扭矩域(曲軸處的扭矩)。這種轉(zhuǎn)換可發(fā)生在混合動(dòng)力優(yōu)化 模塊208之前、之后、作為混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208的一部分或者代替混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208。推進(jìn)扭矩裁定模塊206在包括經(jīng)轉(zhuǎn)換的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和經(jīng)轉(zhuǎn)換的即時(shí)扭矩請(qǐng)求 的推進(jìn)扭矩請(qǐng)求之間裁定。推進(jìn)扭矩裁定模塊206產(chǎn)生經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和經(jīng)裁定的 即時(shí)扭矩請(qǐng)求。經(jīng)裁定的扭矩可通過(guò)從接收到的請(qǐng)求中選擇勝出的請(qǐng)求來(lái)產(chǎn)生?？商鎿Q地 或額外地，經(jīng)裁定的扭矩可通過(guò)基于接收到的請(qǐng)求中的另一個(gè)或多個(gè)修正接收到的請(qǐng)求中 的一個(gè)來(lái)產(chǎn)生。其他推進(jìn)扭矩請(qǐng)求可包括用于發(fā)動(dòng)機(jī)超速保護(hù)的扭矩減小(請(qǐng)求)、用于失速保 護(hù)的扭矩增大(請(qǐng)求)以及由變速器控制模塊194請(qǐng)求的以適應(yīng)齒輪換擋的扭矩減小(請(qǐng) 求)。推進(jìn)扭矩請(qǐng)求還可源自離合器燃料切斷，離合器燃料切斷在駕駛員壓下手動(dòng)變速器車(chē) 輛中的離合器踏板時(shí)減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩以防止發(fā)動(dòng)機(jī)速度的突增(快速升高)。推進(jìn)扭矩請(qǐng)求還可包括發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求，其可在檢測(cè)到關(guān)鍵故障時(shí)啟動(dòng)。僅舉例， 關(guān)鍵故障可包括檢測(cè)到車(chē)輛被盜、卡塞的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電子節(jié)氣門(mén)控制問(wèn)題和意外的扭矩 增大。在各種實(shí)施方式中，當(dāng)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求時(shí)，裁定選擇發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求作為勝出的 請(qǐng)求。當(dāng)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求時(shí)，推進(jìn)扭矩裁定模塊206可輸出零作為經(jīng)裁定的扭矩。在各種實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求可簡(jiǎn)單地獨(dú)立于裁定程序而關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)102。 推進(jìn)扭矩裁定模塊206仍可接收發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求，例如以便適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)可被反饋給其它扭 矩請(qǐng)求器。例如，所有其它扭矩請(qǐng)求器可被通知它們?cè)诓枚ㄖ惺?。RPM控制模塊210還可將預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和即時(shí)扭矩請(qǐng)求輸出給推進(jìn)扭矩裁定模塊 206。來(lái)自RPM控制模塊210的扭矩請(qǐng)求可在ECMl 14處于RPM模式時(shí)在裁定中勝出。當(dāng)駕 駛員將腳從加速器踏板移開(kāi)時(shí)，例如當(dāng)車(chē)輛處于怠速或較高速度滑下時(shí)，可選擇RPM模式。 可替換地或額外地，當(dāng)來(lái)自車(chē)軸扭矩裁定模塊204的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求小于可校準(zhǔn)的扭矩值時(shí) 可選擇RPM模式。RPM控制模塊210接收來(lái)自RPM軌跡模塊212的期望的RPM，并且控制預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng) 求和即時(shí)扭矩請(qǐng)求以減小期望RPM與實(shí)際RPM之間的差。僅舉例，RPM軌跡模塊212可輸 出用于車(chē)輛滑行的線性降低的期望RPM直至達(dá)到怠速RPM。然后RPM軌跡模塊212可繼續(xù)輸出怠速RPM作為期望RPM。儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220接收來(lái)自推進(jìn)扭矩裁定模塊206的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和即時(shí)扭矩請(qǐng)求。儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220可調(diào)節(jié)經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和經(jīng)裁定的即時(shí)扭矩請(qǐng)求以產(chǎn)生 扭矩儲(chǔ)備和/或補(bǔ)償一個(gè)或多個(gè)負(fù)載。然后儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220將經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求 和經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求輸出給致動(dòng)模塊224。僅舉例，催化劑起燃過(guò)程或冷起動(dòng)排放減少過(guò)程可需要延遲的火花提前。因此 儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220可增大經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求大于經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求從而產(chǎn) 生用于冷起動(dòng)排放減少過(guò)程的延遲的火花。在另一示例中，例如通過(guò)診斷侵入等比測(cè)試 (diagnosticintrusive equivalence ratio testing)禾口 / 或新發(fā)動(dòng)機(jī)清掃(newengine purging)，可直接改變發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣/燃料比和/或質(zhì)量空氣流量。在開(kāi)始這些過(guò)程之前， 扭矩儲(chǔ)備可被產(chǎn)生或增大以快速?gòu)浹a(bǔ)因在這些過(guò)程期間空氣/燃料比稀貧引起的發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出扭矩的降低。儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220還可產(chǎn)生或增大未來(lái)負(fù)載的預(yù)期扭矩儲(chǔ)備，例如動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵 操作或空調(diào)(A/C)壓縮機(jī)離合器的接合。用于A/C壓縮機(jī)離合器的接合的儲(chǔ)備可在駕駛員 首次請(qǐng)求空氣調(diào)節(jié)時(shí)產(chǎn)生。儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220可在不改變經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求的同時(shí) 增大經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求以產(chǎn)生扭矩儲(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可通過(guò)A/C壓縮機(jī)離合器的估計(jì)負(fù)載來(lái)增大即時(shí)扭矩請(qǐng)求。致動(dòng)模塊224接收來(lái)自?xún)?chǔ)備/負(fù)載模塊220的經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和經(jīng)調(diào)節(jié)的 即時(shí)扭矩請(qǐng)求。致動(dòng)模塊224確定將如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求和經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩 請(qǐng)求。致動(dòng)模塊224可以是發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型專(zhuān)用的。例如，對(duì)于火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā) 動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)致動(dòng)模塊224可被不同地實(shí)施或使用不同的控制方案。在各種實(shí)施方式中，致動(dòng)模塊224可在所有發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型通用的模塊與某種發(fā)動(dòng)機(jī) 類(lèi)型專(zhuān)用的模塊之間限定界限。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型可包括火花點(diǎn)火式和壓燃式。致動(dòng)模塊 224之前的模塊，例如推進(jìn)扭矩裁定模塊206可以是發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型通用的，而致動(dòng)模塊224和 隨后的模塊可以是某種發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型專(zhuān)用的。例如，在火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)中，致動(dòng)模塊224可作為緩慢致動(dòng)器來(lái)改變節(jié)氣門(mén)112 的開(kāi)度，其允許大范圍的扭矩控制。致動(dòng)模塊224可使用氣缸致動(dòng)器模塊120來(lái)禁用氣缸， 這也提供大范圍的扭矩控制，但是也可能是緩慢的并且可能涉及駕駛性能和排放問(wèn)題。致 動(dòng)模塊224可作為快速致動(dòng)器使用火花正時(shí)。然后，火花正時(shí)可能不能提供大范圍的扭矩 控制。此外，使用火花正時(shí)的改變(被稱(chēng)為火花儲(chǔ)備容量)而可能的扭矩控制量可能隨空 氣流的變化而改變。在各種實(shí)施方式中，致動(dòng)模塊224可基于經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求產(chǎn)生空氣扭矩請(qǐng) 求?？諝馀ぞ卣?qǐng)求可等于經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求，設(shè)定空氣流使得通過(guò)改變其他致動(dòng)器而 實(shí)現(xiàn)經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求。空氣控制模塊228可基于空氣扭矩請(qǐng)求確定期望的致動(dòng)值。例如，空氣控制模塊 228可控制期望的歧管絕對(duì)壓力(MAP)、期望的節(jié)流面積和/或期望的每氣缸空氣(APC)。 期望的MAP可用于確定期望增壓，而期望的APC可用于確定期望的凸輪軸相位器位置。在 各種實(shí)施方式中，空氣控制模塊228還可確定EGR閥170的開(kāi)度量。致動(dòng)模塊224還可產(chǎn)生火花扭矩請(qǐng)求、氣缸關(guān)閉扭矩請(qǐng)求和燃料質(zhì)量扭矩請(qǐng)求?；鸹ㄅぞ卣?qǐng)求可由火花控制模塊232使用以確定從校準(zhǔn)的火花提前延遲多少火花正時(shí)(這 減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩)。氣缸關(guān)閉扭矩請(qǐng)求可由氣缸控制模塊236使用以確定停用多少氣缸。氣缸控制模 塊236可指示氣缸致動(dòng)器模塊120停用發(fā)動(dòng)機(jī)102的一個(gè)或多個(gè)氣缸。在各種實(shí)施方式中， 可聯(lián)合地停用預(yù)先限定的氣缸組。氣缸控制模塊236還可指示燃料控制模塊240停止提供用于停用氣缸的燃料并且 可指示火花 控制模塊232停止提供用于停用氣缸的火花。在各種實(shí)施方式中，一旦氣缸中 已經(jīng)存在的任何燃料/空氣混合物燃燒，則火花控制模塊232僅停止提供用于氣缸的火花。在各種實(shí)施方式中，氣缸致動(dòng)器模塊120可包括液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)選擇性 地從相應(yīng)的凸輪軸斷開(kāi)用于一個(gè)或多個(gè)氣缸的進(jìn)氣門(mén)和/或排氣門(mén)以便停用這些氣缸。僅 舉例，用于一半氣缸的氣門(mén)被氣缸致動(dòng)器模塊120作為組液壓地聯(lián)接或斷開(kāi)。在各種實(shí)施 方式中，在不停止進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉的情況下僅暫停給氣缸供應(yīng)燃料可停用這 些氣缸。在這些實(shí)施方式中，可省略氣缸致動(dòng)器模塊120。燃料控制模塊240可基于來(lái)自致動(dòng)模塊224的燃料質(zhì)量扭矩請(qǐng)求改變提供給每個(gè) 氣缸的燃料量。在正常操作火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)期間，燃料控制模塊240可試圖維持化學(xué)計(jì) 量空氣/燃料比。因此燃料控制模塊240可確定在與當(dāng)前每個(gè)氣缸的空氣量組合時(shí)將產(chǎn)生 化學(xué)計(jì)量燃燒的燃料質(zhì)量。燃料控制模塊240可指示燃料致動(dòng)器模塊124噴射用于每個(gè)啟 用氣缸的該燃料質(zhì)量?；谌剂腺|(zhì)量扭矩請(qǐng)求，燃料控制模塊240可相對(duì)于化學(xué)計(jì)量調(diào)節(jié)空氣/燃料比 以增大或減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。然后，燃料控制模塊240可確定用于每個(gè)氣缸的實(shí)現(xiàn)期望 的空氣/燃料比的燃料質(zhì)量。在柴油機(jī)系統(tǒng)中，燃料質(zhì)量可以是用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩 的基本致動(dòng)要素。模式設(shè)定可確定致動(dòng)模塊224如何處理經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求。模式設(shè)定可提供 給致動(dòng)模塊224，例如通過(guò)推進(jìn)扭矩裁定模塊206，并且可選取包括未激活模式、合意模式 (pleasible mode)、最大范圍模式和自動(dòng)致動(dòng)模式的模式。在未激活模式下，致動(dòng)模塊224可忽略經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求并且基于經(jīng)調(diào)節(jié)的 預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。因此，致動(dòng)模塊224可設(shè)定火花扭矩請(qǐng)求、氣缸關(guān)閉扭 矩請(qǐng)求和燃料質(zhì)量扭矩請(qǐng)求到經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求，其將用于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流條件下 的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩最大化?？商鎿Q地，致動(dòng)模塊224可將這些請(qǐng)求設(shè)定到預(yù)定(例如越界 高出)值以禁止來(lái)自延遲火花、停用氣缸或減小燃料/空氣比的扭矩減小。在合意模式下，致動(dòng)模塊224將經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求輸出為空氣扭矩請(qǐng)求并且 試圖僅通過(guò)調(diào)節(jié)火花提前來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求。因此致動(dòng)模塊224將經(jīng)調(diào)節(jié)的即 時(shí)扭矩請(qǐng)求輸出為火花扭矩請(qǐng)求?；鸹刂颇K232將盡可能大地延遲火花以試圖實(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(由火花延遲可實(shí)現(xiàn)的扭矩減小的 量)，那么可能不能實(shí)現(xiàn)扭矩減小。于是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩將大于經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求。在最大范圍模式下，致動(dòng)模塊224可將經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求輸出為空氣扭矩請(qǐng) 求并且將經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求輸出為火花扭矩請(qǐng)求。此外，致動(dòng)模塊224可在僅減小火 花提前不能實(shí)現(xiàn)經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求時(shí)減小氣缸關(guān)閉扭矩請(qǐng)求(從而停用氣缸)。在自動(dòng)致動(dòng)模式下，致動(dòng)模塊224可基于經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求減小空氣扭矩請(qǐng)求。在各種實(shí)施方式中，可僅在必須允許火花控制模塊232通過(guò)調(diào)節(jié)火花提前來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)調(diào) 節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求的程度上減小空氣扭矩請(qǐng)求。因此，在自動(dòng)致動(dòng)模式下，在盡可能小地調(diào) 節(jié)空氣扭矩請(qǐng)求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求。換句話說(shuō)，通過(guò)盡可能大地減小快速 響應(yīng)火花提前使相對(duì)緩慢地響應(yīng)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的使用最小化。這允許發(fā)動(dòng)機(jī)102返回到盡可 能迅速地產(chǎn)生凈調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求。扭矩估計(jì)模塊244可估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)102的扭矩輸出。所估計(jì)出的扭矩可由空氣控制 模塊228使用以執(zhí)行對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流參數(shù)-例如節(jié)流面積、MAP和相位器位置的閉環(huán)控制。 僅舉例，可限定例如(1) T = f(APC，S，I，E，AF，0T，#)的扭矩關(guān)系，其中扭矩(T)是每氣缸 空氣(APC)、火花提前(S)、進(jìn)氣凸輪軸相位器位置(I)、排氣凸輪軸相位器位置(E)、空氣/ 燃料比(AF)、油溫(OT)和啟用氣缸的數(shù) 目(#)的函數(shù)。額外的變量也可被使用，例如廢氣 再循環(huán)(EGR)閥的開(kāi)度。該關(guān)系可通過(guò)方程建模和/或存儲(chǔ)為查詢(xún)表。扭矩估計(jì)模塊244可基于測(cè)量到的 MAF和當(dāng)前RPM確定APC，從而允許基于實(shí)際空氣流的閉環(huán)空氣控制。所使用的進(jìn)氣和排氣 凸輪軸相位器位置可基于實(shí)際位置，因?yàn)橄辔黄骺沙谕奈恢眯羞M(jìn)?？墒褂脤?shí)際的火花提前來(lái)估計(jì)實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。當(dāng)校準(zhǔn)的火花提前值被用 于估計(jì)扭矩時(shí)，所估計(jì)的扭矩可被稱(chēng)為估計(jì)到的空氣扭矩，或僅被稱(chēng)為空氣扭矩。空氣扭矩 是對(duì)如果消除火花延遲(即，火花正時(shí)被設(shè)定到校準(zhǔn)的火花提前值)并且所有氣缸被供以 燃料則在當(dāng)前空氣流下發(fā)動(dòng)機(jī)可產(chǎn)生多大扭矩的估計(jì)。空氣控制模塊228可將期望的面積信號(hào)輸出到節(jié)氣門(mén)致動(dòng)器模塊116。然后節(jié)氣 門(mén)致動(dòng)器模塊116調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)112來(lái)產(chǎn)生期望的節(jié)流面積。空氣控制模塊228可基于逆扭 矩模型和空氣扭矩請(qǐng)求產(chǎn)生期望的面積信號(hào)。空氣控制模塊228可使用估計(jì)到的空氣扭矩 和/或MAF信號(hào)以便執(zhí)行閉環(huán)控制。例如，期望的面積信號(hào)可被控制成用于使估計(jì)到的空 氣扭矩和空氣扭矩請(qǐng)求之間的差最小化?？諝饪刂颇K228可將期望的歧管絕對(duì)壓力(MAP)信號(hào)輸出到增壓進(jìn)度模塊248。 增壓進(jìn)度模塊248使用期望的MAP信號(hào)來(lái)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(例如，渦輪增壓器包括渦輪機(jī)160-1和壓縮機(jī)160-2)和
/或增壓器?？諝饪刂颇K228還可將期望的每氣缸空氣(APC)輸出到相位器進(jìn)度模塊252。 基于期望的APC信號(hào)和RPM信號(hào)，相位器進(jìn)度模塊252可通過(guò)使用相位器致動(dòng)器模塊158 控制進(jìn)氣凸輪軸相位器148和/或排氣凸輪軸相位器150的位置。返回參考火花控制模塊232，校準(zhǔn)的火花提前值可基于各種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件而改 變。僅舉例，扭矩關(guān)系可被反向以得出期望的火花提前。對(duì)于給定的扭矩請(qǐng)求(TdJ，可基 于(2) Sdes = T-1CTdes，APC, I，E，AF, 0T, #)確定期望的火花提前(Sdes)。這種關(guān)系可具體化 為方程和/或查詢(xún)表?？諝?燃料比可以是實(shí)際的空氣/燃料比，如由燃料控制模塊240 報(bào)出的。當(dāng)火花提前被設(shè)定到校準(zhǔn)的火花提前時(shí)，由此得到的扭矩可盡可能地接近于平均 最優(yōu)扭矩(MBT)。MBT是指對(duì)于給定空氣流，在使用具有比預(yù)定閾值更大的辛烷額定值并且 使用化學(xué)計(jì)量供以燃料的情況下在火花提前被增加時(shí)所產(chǎn)生的最大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。該最 大扭矩產(chǎn)生時(shí)的火花提前被稱(chēng)為MBT火花。例如由于燃料質(zhì)量(例如當(dāng)使用較低的辛烷燃料時(shí))和環(huán)境因素，校準(zhǔn)的火花提前可稍微不同于MBT火花。因此校準(zhǔn)的火花提前下的扭 矩可小于MBT?，F(xiàn)在參考圖3A-3C，其中示出扭矩儲(chǔ)備的圖表示例。基于駕駛員的氣候控制設(shè)定， 可以開(kāi)啟或關(guān)閉空調(diào)(A/C)壓縮機(jī)。例如，通過(guò)接合A/C離合器，A/C壓縮機(jī)可選擇性地連 接到驅(qū)動(dòng)帶輪。驅(qū)動(dòng)帶輪可由發(fā)動(dòng)機(jī)102的曲軸驅(qū)動(dòng)。當(dāng)A/C離合器被接合時(shí)，A/C壓縮 機(jī)將負(fù)載置于發(fā)動(dòng)機(jī)102上。因此，接合A/C離合器減小可轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102并驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的一 部分。如果發(fā)動(dòng)機(jī)102處于怠速，那么由發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生的扭矩可能小，并且在A/C離合 器被接合時(shí)剩余的扭矩可能不足以包括發(fā)動(dòng)機(jī)102運(yùn)轉(zhuǎn)在同樣的速度，導(dǎo)致怠速轉(zhuǎn)速下降 (sag)或甚至失速。在較高的速度時(shí)，當(dāng)A/C離合器被接合時(shí)駕駛員可注意到動(dòng)力下降。這 些問(wèn)題可能被加重，因?yàn)槠饎?dòng)A/C壓縮機(jī)所需的扭矩可能大于A/C壓縮機(jī)在保持運(yùn)行時(shí)所 使用的扭矩。因此，當(dāng)A/C離合器被接合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)102被控制以增大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩來(lái)彌補(bǔ)被 用于運(yùn)轉(zhuǎn)A/C壓縮機(jī)的扭矩。改變緩慢致動(dòng)因素_例如空氣流會(huì)產(chǎn)生相對(duì)慢的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出 扭矩的增大。在充分增大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩之前，可能已經(jīng)發(fā)生失速或動(dòng)力下降。
例如如上所述的扭矩儲(chǔ)備因此可在接合A/C離合器之前實(shí)施。例如，在火花點(diǎn)火 式發(fā)動(dòng)機(jī)中，空氣流可被設(shè)定成使得可產(chǎn)生預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求。預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求可等于當(dāng)前發(fā)動(dòng) 機(jī)扭矩輸出加上來(lái)自A/C壓縮機(jī)的預(yù)計(jì)負(fù)載。雖然空氣流足以使預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求產(chǎn)生，但是 通過(guò)設(shè)定即時(shí)扭矩請(qǐng)求低于空氣扭矩而延遲火花正時(shí)以便發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩保持穩(wěn)定。當(dāng)A/C離合器被接合時(shí)，火花提前可被返回到可在當(dāng)前空氣流實(shí)現(xiàn)完全發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出扭矩的校準(zhǔn)值。換句話說(shuō)，引起發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩減小的火花延遲得以消除。整個(gè)預(yù)測(cè)扭矩 請(qǐng)求可在當(dāng)前空氣流下得到，并且因此足夠的扭矩可得以彌補(bǔ)由A/C壓縮機(jī)引入的負(fù)載。 下次氣缸點(diǎn)火事件一旦發(fā)生就可改變火花提前以實(shí)現(xiàn)扭矩增大。然而，如果不存在儲(chǔ)備，那么可能沒(méi)有火花延遲可用來(lái)消除以增大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭 矩-相反，可能需要額外的空氣流。由于節(jié)氣門(mén)的機(jī)械延遲、空氣達(dá)到氣缸的歧管延遲、以 及防止增加的空氣流達(dá)到氣缸直到下次進(jìn)氣沖程的四個(gè)沖程循環(huán)，所以增加的空氣流可能 相對(duì)較少。等待額外的空氣流可能引起使用者可察覺(jué)到的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和扭矩的下降，并且 在某些環(huán)境下，甚至可引起發(fā)動(dòng)機(jī)失速。圖3A-3C示出扭矩和火花提前相對(duì)于共同時(shí)間軸的軌跡。僅為圖示目的，在圖3A 中示出的整個(gè)時(shí)間上駕駛員扭矩請(qǐng)求304被示出為常數(shù)。僅為圖示目的，在圖3C中示出的 時(shí)間的開(kāi)始處火花提前308被示出為30度。在時(shí)刻312處，氣候控制系統(tǒng)請(qǐng)求空氣調(diào)節(jié)。A/C儲(chǔ)備扭矩316因此被請(qǐng)求。A/C 儲(chǔ)備扭矩316可以是對(duì)A/C壓縮機(jī)將施加到發(fā)動(dòng)機(jī)102上的負(fù)載的估計(jì)，并且可基于例如 溫度等因素而改變。在時(shí)刻312處預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求320可等于駕駛員扭矩請(qǐng)求304。一旦A/C儲(chǔ)備扭矩 316被請(qǐng)求，則預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求320就增大例如等于A/C儲(chǔ)備扭矩316的量。預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求 320可以如圖3A所示的受限速率增大，或者可立即增大A/C儲(chǔ)備扭矩316的量?？諝馀ぞ?24跟隨預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求320。如在3A中所示，預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求320開(kāi)始變 化與空氣扭矩324開(kāi)始變化之間具有延遲。此外，當(dāng)空氣扭矩324開(kāi)始變化時(shí)，預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求320接近達(dá)到其最終值。即時(shí)扭矩請(qǐng)求328保持等于駕駛員扭矩請(qǐng)求304，直到時(shí)刻332。因此，在時(shí)刻332 之前，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩等于駕駛員扭矩請(qǐng)求304。在空氣扭矩324增大時(shí)，火花提前308減 小，從而保持相同的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。在時(shí)刻332處，A/C離合器接合?；趯?duì)A/C壓縮機(jī)將施加到發(fā)動(dòng)機(jī)102上的負(fù) 載的估計(jì)產(chǎn)生A /C負(fù)載336。A/C負(fù)載336可以是例如圖3B中所示速率受限的，或者可立 即增加到A/C壓縮機(jī)負(fù)載的估計(jì)值。即時(shí)扭矩請(qǐng)求328可增加A/C負(fù)載336的量，并且因 此在時(shí)刻332處增加。即時(shí)扭矩請(qǐng)求328中的增加表示火花提前308的增加，這增加發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出扭矩以匹配增加的即時(shí)扭矩請(qǐng)求328。因?yàn)樵黾踊鸹ㄌ崆?08相對(duì)較快，所以在減小或消除任何動(dòng)力或速度下降的情況 下，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩可被快速增加以足夠用于A/C負(fù)載。只要A/C離合器被接合即時(shí)扭矩 請(qǐng)求328就可保持在駕駛員扭矩請(qǐng)求304之上?，F(xiàn)在參考圖4，儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220的示例性實(shí)施方式包括計(jì)算來(lái)臨儲(chǔ)備的來(lái)臨儲(chǔ) 備模塊404。來(lái)臨儲(chǔ)備可取決于來(lái)自于推進(jìn)扭矩裁定模塊206的經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求與 經(jīng)裁定的即時(shí)扭矩請(qǐng)求之間的差。來(lái)臨儲(chǔ)備模塊404將來(lái)臨儲(chǔ)備輸出到增加儲(chǔ)備模塊408 和減法模塊412。增加儲(chǔ)備模塊408可接收額外的增加儲(chǔ)備。增加儲(chǔ)備可包括A/C壓縮機(jī)儲(chǔ)備、發(fā) 電機(jī)扭矩補(bǔ)償儲(chǔ)備和診斷侵入等比儲(chǔ)備。來(lái)臨儲(chǔ)備可反映扭矩儲(chǔ)備，例如怠速轉(zhuǎn)速控制儲(chǔ) 備、牽引控制儲(chǔ)備和變速器控制儲(chǔ)備。增加儲(chǔ)備模塊408對(duì)包括來(lái)臨儲(chǔ)備等任何接收到的 增加儲(chǔ)備求和，并且將求和結(jié)果輸出給儲(chǔ)備裁定模塊416。在各種實(shí)施方式中，怠速轉(zhuǎn)速控制儲(chǔ)備可由圖2的RPM控制模塊210實(shí)施，而取代 作為增加儲(chǔ)備被提供給儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220。RPM控制模塊210可通過(guò)輸出增加了怠速轉(zhuǎn) 速控制儲(chǔ)備的量的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求來(lái)實(shí)施怠速速度控制儲(chǔ)備。當(dāng)來(lái)自RPM控制模塊210的預(yù) 測(cè)扭矩請(qǐng)求勝出推進(jìn)扭矩裁定模塊206中的裁定時(shí)，來(lái)自來(lái)臨儲(chǔ)備模塊404的來(lái)臨儲(chǔ)備將 反映該增加。最小儲(chǔ)備扭矩420可接收一個(gè)或多個(gè)最小儲(chǔ)備。與每個(gè)需要額外儲(chǔ)備并因此被添 加的增加儲(chǔ)備相比，只要存在指定的最小儲(chǔ)備就滿足最小儲(chǔ)備。因此，最大量的接收到的最 小儲(chǔ)備被選取并且從最小儲(chǔ)備模塊420輸出。最小儲(chǔ)備可包括新的發(fā)動(dòng)機(jī)清掃模式儲(chǔ)備和 催化劑起燃儲(chǔ)備。儲(chǔ)備裁定模塊416基于從增加儲(chǔ)備模塊408和最小儲(chǔ)備模塊420接收的儲(chǔ)備產(chǎn)生 裁定儲(chǔ)備。在各種實(shí)施方式中，儲(chǔ)備裁定模塊416可輸出來(lái)自增加儲(chǔ)備模塊408和最小儲(chǔ) 備模塊420的較大的值。容量模塊424確定當(dāng)前容量，所述當(dāng)前容量可包括儲(chǔ)備容量和預(yù)測(cè)容量。儲(chǔ)備容 量是對(duì)通過(guò)僅使用快速致動(dòng)器可減小多少發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的測(cè)量。在各種實(shí)施方式中， 儲(chǔ)備容量可等于火花儲(chǔ)備容量(通過(guò)完全延遲火花正時(shí)可減小多少發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的測(cè)
量)O預(yù)測(cè)容量確保通過(guò)產(chǎn)生裁定儲(chǔ)備經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求不大于由發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生 的。預(yù)測(cè)容量因此可等于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)速度下的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩減去經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng) 求。容量模塊424應(yīng)用儲(chǔ)備容量和預(yù)測(cè)容量作為上限施加到裁定儲(chǔ)備并且將受限儲(chǔ)備輸出到第一減法模塊412。第一減法模塊412基于受限儲(chǔ)備與來(lái)臨儲(chǔ)備之間的差輸出增量?jī)?chǔ)備。因?yàn)閬?lái)臨儲(chǔ) 備已經(jīng)并入到經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求，所以第一減法模塊412在將增量?jī)?chǔ)備提供給速率限 制模塊428之前去除來(lái)臨儲(chǔ)備的影響。 速率限制模塊將速率限制應(yīng)用到增量?jī)?chǔ)備。僅舉例，速率限制模塊428可應(yīng)用低 通濾波器或可將增量?jī)?chǔ)備的變化的速度限制到預(yù)定的斜變速度。速率限制模塊428將速率 受限的儲(chǔ)備輸出到第一加法模塊432。第一加法模塊432將速率受限的儲(chǔ)備加到經(jīng)裁定的 預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求并且將結(jié)果輸出為經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求。速率限制模塊428還將速率受限 的儲(chǔ)備輸出給空氣流延遲模塊440?？諝饬餮舆t模塊440對(duì)獲得速率受限的儲(chǔ)備的延遲進(jìn)行建模。因?yàn)樗俾适芟薜膬?chǔ) 備被反映在經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求，所以緩慢致動(dòng)器可用于獲得速率受限的儲(chǔ)備。僅舉例， 可使用空氣流?？諝饬餮舆t模塊440可對(duì)打開(kāi)節(jié)氣門(mén)112的延遲、增加的空氣流傳播通過(guò) 進(jìn)氣歧管110的延遲、以及燃燒沖程期間燃燒的增加的空氣-燃料混合物的量與存在的增 加的空氣流之間的延遲進(jìn)行建模。空氣流延遲模塊440將被延遲的速率受限的儲(chǔ)備輸出給 第二減法模塊444?？諝饬餮舆t模塊440的輸出是對(duì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多少儲(chǔ)備的估計(jì)。在穩(wěn)態(tài)中，空氣流延 遲模塊440的輸出將最終等于速率受限的儲(chǔ)備。第二減法模塊444使被延遲的速率受限的 儲(chǔ)備從空氣扭矩中減去，并且將結(jié)果輸出給多工器(multiplexer)448。因此第二減法模塊 444的輸出是發(fā)動(dòng)機(jī)102的當(dāng)前空氣扭矩，其被調(diào)節(jié)成用于消除儲(chǔ)備對(duì)扭矩的實(shí)際當(dāng)前影 響。多工器448將經(jīng)裁定的即時(shí)扭矩請(qǐng)求與第二減法模塊444的輸出中的一個(gè)輸出給 第二加法模塊452。當(dāng)多工器448輸出經(jīng)裁定的即時(shí)扭矩請(qǐng)求時(shí)，這可稱(chēng)為快速通路，其中 經(jīng)裁定的即時(shí)扭矩請(qǐng)求的變化被立即反映為經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求的變化。當(dāng)多工器448 輸出第二減法模塊444的輸出時(shí)，這可稱(chēng)為緩慢通路。當(dāng)緩慢通路有效時(shí)，經(jīng)裁定的即時(shí)扭 矩請(qǐng)求的變化不被立即反映為經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求的變化。僅舉例，如果駕駛員突然請(qǐng)求更多的扭矩，并且存在大的儲(chǔ)備，那么快速通路可允 許經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求快速增加，從而導(dǎo)致出乎意料的快速響應(yīng)。駕駛員通常期望通過(guò) 使用預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求進(jìn)行的較緩慢的響應(yīng)，這與在節(jié)氣門(mén)112被致動(dòng)時(shí)的經(jīng)歷相似。因此，緩 慢通路防止快速致動(dòng)器快速地改變扭矩，這可引起駕駛員不期望的扭矩顛簸。負(fù)載模塊456接收負(fù)載指示，例如來(lái)自A/C壓縮機(jī)離合器的負(fù)載指示器。在A/C 壓縮機(jī)離合器接合時(shí)，A/C壓縮機(jī)離合器可指示給負(fù)載模塊456。負(fù)載模塊456基于對(duì)將施 加到發(fā)動(dòng)機(jī)102的負(fù)載的量的估計(jì)而產(chǎn)生負(fù)載扭矩。在A/C壓縮機(jī)的情況下，負(fù)載模塊456 輸出與運(yùn)轉(zhuǎn)A/C壓縮機(jī)所需的扭矩量相等的負(fù)載扭矩。對(duì)各種負(fù)載而言該負(fù)載扭矩可被求 和，例如A/C壓縮機(jī)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵。 在各種實(shí)施方式中，在A/C壓縮機(jī)開(kāi)始反映A/C壓縮機(jī)用于起動(dòng)比用于繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 可能需要更多扭矩的情況下，負(fù)載模塊456可臨時(shí)地增大負(fù)載扭矩。負(fù)載模塊456還可基 于溫度調(diào)節(jié)負(fù)載扭矩，因?yàn)樵谳^低或較高的溫度下某些部件可能需要更多的扭矩來(lái)起動(dòng)或 運(yùn)行。 現(xiàn)在參考圖5，流程圖示出了儲(chǔ)備/負(fù)載模塊220的示例性操作?？刂圃诓襟E502開(kāi)始，在步驟502中，通過(guò)從經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求減去經(jīng)裁定的即時(shí)扭矩請(qǐng)求確定來(lái)臨 儲(chǔ)備?？刂圃诓襟E504中繼續(xù)，在步驟504中，增加儲(chǔ)備彼此相加并且與來(lái)臨儲(chǔ)備相加?？刂圃诓襟E506中繼續(xù)，在步驟506中，名為變量的儲(chǔ)備設(shè)定成等于接收到的最小 儲(chǔ)備的最大值。控制在步驟508中繼續(xù)，在步驟508中，儲(chǔ)備變量設(shè)定成等于先前的儲(chǔ)備變 量值與來(lái)自步驟504的儲(chǔ)備和中的最大值?？刂圃诓襟E510中繼續(xù)，在步驟510中，控制確定火花儲(chǔ)備容量和預(yù)測(cè)容量?；鸹▋?chǔ)備容量等于空氣扭矩與如果火花正時(shí)被設(shè)定為最大延遲值時(shí)將產(chǎn)生的扭矩量之間的扭 矩差。預(yù)測(cè)容量等于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)速度下的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩減去經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求?？刂圃诓襟E512中繼續(xù)，在步驟512中，控制將儲(chǔ)備變量設(shè)定為火花儲(chǔ)備容量、預(yù) 測(cè)容量和先前的儲(chǔ)備變量值中的最小值?？刂圃诓襟E514中繼續(xù)，在步驟514中，控制將儲(chǔ) 備變量設(shè)定為等于先前的儲(chǔ)備變量值減去來(lái)臨變量。控制在步驟516中繼續(xù)，在步驟516 中，控制對(duì)儲(chǔ)備變量進(jìn)行速率限制?？刂圃诓襟E518中繼續(xù)，在步驟518中，控制將儲(chǔ)備變量與經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求 之和作為經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求輸出。控制在步驟520中繼續(xù)，在步驟520中，控制將延遲 模型應(yīng)用到儲(chǔ)備變量。延遲模型取決于對(duì)緩慢致動(dòng)器做出的變化與響應(yīng)于這些變化的發(fā)動(dòng) 機(jī)變化之間的延遲。控制在步驟522中繼續(xù)，在步驟522中，控制將儲(chǔ)備變量從空氣扭矩中 減去以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣扭矩?？刂圃诓襟E524中繼續(xù)，在步驟524中，控制確定負(fù)載扭矩。負(fù)載扭矩可取決于施 加在發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)載，例如A/C壓縮機(jī)和/或動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵?？刂圃诓襟E526中繼續(xù)，在步驟 526中，控制選擇快速通路或緩慢通路。僅舉例，控制可在激活發(fā)動(dòng)機(jī)的RPM控制時(shí)選擇快 速通路。否則，控制可選擇緩慢通路。在步驟526中，當(dāng)選擇快速通路時(shí)，控制轉(zhuǎn)到步驟528 ； 否則，控制轉(zhuǎn)到步驟530。在步驟528中，控制將負(fù)載扭矩與經(jīng)裁定的即時(shí)扭矩請(qǐng)求之和作 為經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求輸出。然后控制返回到步驟502。在步驟530中，控制將負(fù)載扭矩 與經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣扭矩之和作為經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求輸出。然后控制返回到步驟502。本發(fā)明的廣義教導(dǎo)可以各種形式實(shí)施。因此，雖然本發(fā)明包括具體示例，但是，本 發(fā)明的真正范圍不應(yīng)局限于此，因?yàn)樵谘芯扛綀D、說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)的基礎(chǔ)上其他 修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括基于經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)的空氣控制模塊；基于經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的火花正時(shí)的火花控制模塊；以及儲(chǔ)備模塊，所述儲(chǔ)備模塊基于最小儲(chǔ)備和增加儲(chǔ)備和中最大的一個(gè)確定裁定儲(chǔ)備，并且所述儲(chǔ)備模塊基于經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求與請(qǐng)求儲(chǔ)備之和產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求，其中，所述請(qǐng)求儲(chǔ)備取決于所述裁定儲(chǔ)備。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)備模塊基于中間儲(chǔ)備和 來(lái)臨儲(chǔ)備之間的差產(chǎn)生增量?jī)?chǔ)備，其中，所述請(qǐng)求儲(chǔ)備取決于所述增量?jī)?chǔ)備，并且其中，所 述中間儲(chǔ)備取決于所述裁定儲(chǔ)備。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)備模塊基于限制所述增 量?jī)?chǔ)備的速率而產(chǎn)生所述請(qǐng)求儲(chǔ)備。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)備模塊通過(guò)將上限施加 到所述裁定儲(chǔ)備而產(chǎn)生所述中間儲(chǔ)備，其中，所述上限取決于除所述空氣控制模塊之外能 夠由所述火花控制模塊實(shí)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩差。
5.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)備模塊通過(guò)將上限施加 到所述裁定儲(chǔ)備而產(chǎn)生所述中間儲(chǔ)備，其中，所述上限取決于能夠由發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī) 速度下實(shí)現(xiàn)的最大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與所述經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求之間的差。
6.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)備模塊基于所述經(jīng)裁定 的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求與經(jīng)裁定的即時(shí)扭矩請(qǐng)求之間的差而產(chǎn)生所述來(lái)臨儲(chǔ)備。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)備模塊基于所述經(jīng)裁定 的即時(shí)扭矩請(qǐng)求選擇性地產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)備模塊基于空氣扭矩與 延遲儲(chǔ)備之間的差選擇性地產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求，所述延遲儲(chǔ)備取決于通過(guò)使 用空氣流延遲模型延遲所述請(qǐng)求儲(chǔ)備，并且其中，基于當(dāng)前空氣流下的最大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭 矩確定所述空氣扭矩。
9.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)備模塊接收請(qǐng)求增加儲(chǔ) 備并且基于所述來(lái)臨儲(chǔ)備與所述請(qǐng)求增加儲(chǔ)備之和產(chǎn)生所述增加儲(chǔ)備和。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)備模塊接收多個(gè)請(qǐng)求最 小儲(chǔ)備并且基于所述多個(gè)請(qǐng)求最小儲(chǔ)備中最大的一個(gè)產(chǎn)生所述最小儲(chǔ)備。
11.一種方法，包括基于經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)；基于經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的火花正時(shí)；基于最小儲(chǔ)備和增加儲(chǔ)備和中最大的一個(gè)確定裁定儲(chǔ)備；以及基于經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求與請(qǐng)求儲(chǔ)備之和產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求，其中， 所述請(qǐng)求儲(chǔ)備取決于所述裁定儲(chǔ)備。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括基于中間儲(chǔ)備和來(lái)臨儲(chǔ)備之間的 差產(chǎn)生增量?jī)?chǔ)備，其中，所述請(qǐng)求儲(chǔ)備取決于所述增量?jī)?chǔ)備，并且其中，所述中間儲(chǔ)備取決 于所述裁定儲(chǔ)備。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括基于限制所述增量?jī)?chǔ)備的速率而產(chǎn)生所述請(qǐng)求儲(chǔ)備。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括通過(guò)將上限施加到所述裁定儲(chǔ)備 而產(chǎn)生所述中間儲(chǔ)備，其中，所述上限取決于除所述空氣控制模塊之外能夠由所述火花控 制模塊實(shí)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩差。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括通過(guò)將上限施加到所述裁定儲(chǔ)備 而產(chǎn)生所述中間儲(chǔ)備，其中，所述上限取決于能夠由發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)速度下實(shí)現(xiàn)的最 大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與所述經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求之間的差。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括基于所述經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求 與經(jīng)裁定的即時(shí)扭矩請(qǐng)求之間的差產(chǎn)生所述來(lái)臨儲(chǔ)備。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括基于所述經(jīng)裁定的即時(shí)扭矩請(qǐng)求 選擇性地產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括基于空氣扭矩與延遲儲(chǔ)備之間的 差選擇性地產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求，所述延遲儲(chǔ)備取決于通過(guò)使用空氣流延遲模 型延遲所述請(qǐng)求儲(chǔ)備，并且其中，基于當(dāng)前空氣流下的最大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩確定所述空氣 扭矩。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括接收請(qǐng)求增加儲(chǔ)備并且基于所述 來(lái)臨儲(chǔ)備與所述請(qǐng)求增加儲(chǔ)備之和產(chǎn)生所述增加儲(chǔ)備和。
20.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括接收多個(gè)請(qǐng)求最小儲(chǔ)備并且基于 所述多個(gè)請(qǐng)求最小儲(chǔ)備中最大的一個(gè)產(chǎn)生所述最小儲(chǔ)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及在基于扭矩的系統(tǒng)中裁定扭矩儲(chǔ)備和負(fù)載的方法和設(shè)備。一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括空氣控制模塊、火花控制模塊和儲(chǔ)備模塊。所述空氣控制模塊基于經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求控制發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)。所述火花控制模塊基于經(jīng)調(diào)節(jié)的即時(shí)扭矩請(qǐng)求控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的火花正時(shí)。所述儲(chǔ)備模塊基于最小儲(chǔ)備和增加儲(chǔ)備和中最大的一個(gè)確定裁定儲(chǔ)備。所述儲(chǔ)備模塊還基于經(jīng)裁定的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求與請(qǐng)求儲(chǔ)備之和產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求，其中，所述請(qǐng)求儲(chǔ)備取決于所述裁定儲(chǔ)備。
文檔編號(hào)F02D37/02GK101846003SQ200910221048
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者C·E·惠特尼, L·G·沃茲尼亞克, R·C·小西蒙 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作公司