動力傳動系和確定殘余氣體體積的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及動力傳動系和用于確定動力傳動系的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中殘余氣體體積的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 車輛包括用于推進(jìn)的動力傳動系。動力傳動系可以包括用于產(chǎn)生輸出扭矩的內(nèi)燃 發(fā)動機(jī)。具體說，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)燃燒空氣-燃料混合物以便產(chǎn)生輸出扭矩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中的燃燒之后，殘余氣體可以被推到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的進(jìn)入口中。在同 一發(fā)動機(jī)循環(huán)期間一些這些殘余氣體再次被引導(dǎo)到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的汽缸中，而殘余氣體中的 另一部分可以在下一次發(fā)動機(jī)循環(huán)中再次被引導(dǎo)。有用的是，針對每一次發(fā)動機(jī)循環(huán)確定 再次被引導(dǎo)的殘余氣體，以便精確地確定實現(xiàn)期望的輸出扭矩所需要的空氣填充量（air charge)。因而，描述了確定在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的活塞處于下死點（BDC)位置時總殘余氣體體積 的方法。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)與進(jìn)氣歧管和排氣歧管流體連通。進(jìn)一步地，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)包括發(fā)動機(jī) 缸體，且發(fā)動機(jī)缸體限定至少一個汽缸。活塞可在汽缸中運動。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)進(jìn)一步包括至 少一個進(jìn)入口和至少一個排出口。進(jìn)入口與汽缸且與進(jìn)氣歧管流體連通。排出口與汽缸且 與排氣歧管流體連通。在一實施例中，方法包括以下步驟：(a)測量進(jìn)氣歧管壓力和排氣歧 管壓力；(b)經(jīng)由控制模塊確定源自當(dāng)前發(fā)動機(jī)循環(huán)的汽缸中的殘余氣體體積；(c)經(jīng)由控 制模塊確定源自先前的（previous)發(fā)動機(jī)循環(huán)的進(jìn)入口中的殘余氣體體積；和（d)經(jīng)由控 制模塊至少部分地基于源自當(dāng)前發(fā)動機(jī)循環(huán)的至少一個汽缸中的殘余氣體體積和源自先 前的發(fā)動機(jī)循環(huán)的汽缸中的殘余氣體體積確定在活塞處于BDC位置時的總殘余氣體體積。
[0004] 本發(fā)明還涉及動力傳動系，包括具體編程為執(zhí)行如上所述方法步驟的控制模塊。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種動力傳動系，包括：
[0006] 進(jìn)氣歧管；
[0007] 內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，包括發(fā)動機(jī)缸體，所述發(fā)動機(jī)缸體限定至少一個汽缸、在所述至少一 個汽缸中可動的至少一個活塞、與所述至少一個汽缸流體連通的至少一個進(jìn)入口、和與所 述至少一個汽缸流體連通的至少一個排出口；
[0008] 控制模塊，被編程為：
[0009] 至少部分地基于進(jìn)氣歧管壓力和排氣歧管壓力而確定源自當(dāng)前發(fā)動機(jī)循環(huán)的所 述至少一個汽缸中的殘余氣體體積；
[0010] 至少部分地基于進(jìn)氣歧管壓力和排氣歧管壓力循環(huán)而確定源自至少一個先前的 發(fā)動機(jī)循環(huán)的所述至少一個進(jìn)入口中的殘余氣體體積；和
[0011] 至少部分地基于源自當(dāng)前發(fā)動機(jī)循環(huán)的所述至少一個汽缸中的殘余氣體體積和 源自至少一個先前的發(fā)動機(jī)循環(huán)的所述至少一個汽缸中的殘余氣體體積而確定在所述至 少一個活塞處于下死點（BDC)位置時的總殘余氣體體積。
[0012] 優(yōu)選地，其中源自當(dāng)前發(fā)動機(jī)循環(huán)的所述至少一個汽缸中的殘余氣體體積至少部 分地基于正閥重疊時間。
[0013] 優(yōu)選地，如果在所述至少一個活塞到達(dá)上死點（TDC)位置之前關(guān)閉，則正閥重疊 時間是在進(jìn)氣閥打開到排氣閥關(guān)閉之間流逝的時間。
[0014] 優(yōu)選地，其中如果所述至少一個排氣閥在所述至少一個活塞到達(dá)TDC位置之后關(guān) 閉，則正閥重疊時間是在進(jìn)氣閥打開與所述至少一個活塞到達(dá)TDC位置的時刻之間所流逝 的時間。
[0015] 優(yōu)選地，其中控制模塊被編程為至少部分地基于正閥重疊時間而確定源自當(dāng)前發(fā) 動機(jī)循環(huán)的所述至少一個進(jìn)入口中的殘余氣體體積。
[0016] 優(yōu)選地，其中如果在曲柄角等于或小于180度時所述至少一個進(jìn)入口關(guān)閉，則源 自所述至少一個先前的發(fā)動機(jī)循環(huán)的所述至少一個進(jìn)入口中的殘余氣體體積為零。
[0017] 優(yōu)選地，其中如果在曲柄角大于180度時所述至少一個進(jìn)入口關(guān)閉，則源自所述 至少一個先前的發(fā)動機(jī)循環(huán)的所述至少一個進(jìn)入口中的殘余氣體體積至少部分地基于排 氣歧管壓力和進(jìn)氣歧管壓力。
[0018] 在下文結(jié)合附圖進(jìn)行的對實施本發(fā)明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理 解上述的本發(fā)明的特征和優(yōu)點以及其他的特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0019] 圖1是包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的動力傳動系的示意性側(cè)截面圖；
[0020] 圖2是用于確定內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中的總殘余氣體體積和活塞處于BDC時汽缸填充量的 方法的流程圖；
[0021] 圖3是用于確定源自當(dāng)前發(fā)動機(jī)循環(huán)的汽缸中殘余氣體體積的方法的流程圖；和
[0022] 圖4是用于確定將在下一次發(fā)動機(jī)循環(huán)中再次被引導(dǎo)的進(jìn)入口殘余氣體的方法 的流程圖。
【具體實施方式】
[0023] 參見附圖，其中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部件，圖1示意性地示出了用于推進(jìn) 車輛10的動力傳動系12。車輛10因此包括動力傳動系12。動力傳動系12包括內(nèi)燃發(fā)動 機(jī)14,其配置為燃燒空氣-燃料混合物以便產(chǎn)生輸出扭矩。動力傳動系12進(jìn)一步包括與內(nèi) 燃發(fā)動機(jī)14流體連通的進(jìn)氣歧管16。進(jìn)氣歧管16配置為從大氣接收新鮮空氣。因為進(jìn) 氣歧管16流體聯(lián)接到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)14,所以進(jìn)氣歧管16可將空氣引導(dǎo)到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)14中。 除了進(jìn)氣歧管16,動力傳動系12還包括與內(nèi)燃發(fā)動機(jī)14流體連通的排氣歧管18。因為排 氣歧管18流體聯(lián)接到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)14,所以排氣歧管18可從內(nèi)燃發(fā)動機(jī)14接收排出氣體。
[0024] 內(nèi)燃發(fā)動機(jī)14包括具有至少一個汽缸22的發(fā)動機(jī)缸體20。汽缸22具有限定了 汽缸孔26的內(nèi)汽缸表面24。汽缸孔26沿孔軸線28延伸?？纵S線28由此沿汽缸孔26的 中心延伸。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)14另外包括可動地設(shè)置在每一個汽缸22中的活塞30。因此，活塞 30可在汽缸22中沿雙箭頭A示出的方向運動（即往復(fù)運動）。具體說，活塞30可在發(fā)動 機(jī)循環(huán)期間沿孔軸線28往復(fù)運動。
[0025] 內(nèi)燃發(fā)動機(jī)14另外包括樞轉(zhuǎn)地連接到活塞30的桿32。因為桿32和活塞30之間 的樞轉(zhuǎn)連接，桿32相對于孔軸線28的取向隨活塞30沿孔軸線28運動而改變。桿32樞轉(zhuǎn) 地聯(lián)接到曲軸34。因而，桿32的運動（其通過活塞30的運動造成）使得曲軸34繞其中心 C旋轉(zhuǎn)。緊固件36 (例如銷）可動地將桿32聯(lián)接到曲軸34。曲軸34限定在曲軸34的中 心C和緊固件36之間延伸的曲柄軸線38。從孔軸線28到曲柄軸線38限定曲柄角0。隨 活塞30沿孔軸線28往復(fù)運動，曲柄角0由于曲軸34繞其中心C的旋轉(zhuǎn)而改變。因而，活 塞30在汽缸22中的位置可以以曲柄角0來表達(dá)?；钊?0可在汽缸22中在上死點（TDC) 位置和下死點（BDC)位置之間運動。TDC位置是指活塞30距曲軸34最遠(yuǎn)的位置，而BDC位 置是指活塞30距曲軸34最近的位置。在活塞30處于TDC位置時，曲柄角0可以以是零 (0)度。在活塞30處于BDC位置時，曲柄角0可以為一百八十（180)度。
[0026] 內(nèi)燃發(fā)動機(jī)14進(jìn)一步包括與進(jìn)氣歧管16流體連通的至少一個進(jìn)入口 40。進(jìn)入 口 40還與汽缸22流體連通且因此將進(jìn)氣歧管16與汽缸22流體互連。結(jié)果，氣體（例如 空氣）可從進(jìn)氣歧管16流動到汽缸孔26中。
[0027]內(nèi)燃發(fā)動機(jī)14另外包括能控制進(jìn)氣歧管16和汽缸22之間氣體流動的至少一個 進(jìn)氣閥42。每一個進(jìn)氣閥42部分地設(shè)置在進(jìn)入口 40中且可相對于進(jìn)入口 40在打開位置 和關(guān)閉位置之間沿雙箭頭B示出的方向運動。在進(jìn)氣閥42處于打開位置時，氣體（例如空 氣）可通過進(jìn)入口 40從進(jìn)氣歧管16流動到汽缸22。在進(jìn)氣閥42處于關(guān)閉位置時，氣體 (例如空氣）被防止通過進(jìn)入口 40在進(jìn)氣歧管16和汽缸22之間流動。第一凸輪相位器 44