專利名稱：用于減小發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪遲滯的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，更具體地涉及減小來自渦輪增壓器的遲滯。
背景技術(shù)：
這里提供的背景技術(shù)描述用于總體上介紹本發(fā)明的背景。當(dāng)前所署名發(fā)明人的在本背景技術(shù)部分中所描述的程度上的工作，以及本描述的在申請(qǐng)時(shí)可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的各方面，既非明示也非默示地被承認(rèn)為與本發(fā)明相抵的現(xiàn)有技術(shù)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在氣缸內(nèi)燃燒空氣和燃料混合物，以驅(qū)動(dòng)活塞，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。進(jìn)入汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流通過節(jié)氣門來調(diào)節(jié)。更具體地說，節(jié)氣門調(diào)節(jié)節(jié)氣門面積，以增加或減少進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流。當(dāng)節(jié)氣門面積增大時(shí)，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流增多。燃料控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)噴射的燃料的速率，以將期望的空氣/燃料混合物提供到氣缸。增加提供到氣缸的空氣和燃料的量增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。已經(jīng)開發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出，以實(shí)現(xiàn)期望的扭矩。然而，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)沒有如所期望的那樣準(zhǔn)確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。此外，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)沒有提供快速的響應(yīng)來控制信號(hào)或在影響發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出的各種裝置之間協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制。渦輪增壓器提供了來自發(fā)動(dòng)機(jī)的額外扭矩，同時(shí)使得整體排量減小，從而提高了燃料經(jīng)濟(jì)性。使車輛從零速度運(yùn)轉(zhuǎn)至期望的速度被稱作為發(fā)動(dòng)。重要的是，使發(fā)動(dòng)對(duì)于駕駛員來說具有平穩(wěn)感。獲得平穩(wěn)感與發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力有關(guān)。動(dòng)力應(yīng)當(dāng)以可接受的速率增力口，而不是過沖然后回復(fù)下來。當(dāng)發(fā)生過沖時(shí)，車輛響應(yīng)是非線性的，并且搖擺，然后產(chǎn)生遲滯感。如果動(dòng)力升高過慢，則車輛將是遲緩的。使用渦輪增壓器的車輛通常具有與其相關(guān)聯(lián)的渦輪遲滯。渦輪遲滯是渦輪增壓器為發(fā)動(dòng)機(jī)提供升壓以開始施加期望的扭矩的時(shí)間段。減少渦輪遲滯時(shí)間減小了車輛的遲緩感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種通過產(chǎn)生二次燃料脈沖以增加用于驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器的渦輪的排氣的壓力或溫度或者這兩者來減小渦輪遲滯的系統(tǒng)和方法。在本發(fā)明的一方面中，一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法包括產(chǎn)生駕駛員請(qǐng)求的扭矩；基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩來確定期望的增壓水平；基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩和所述期望的增壓水平來確定初次燃料噴射脈沖寬度和二次燃料噴射脈沖寬度；使用所述初次燃料噴射脈沖寬度將燃料噴射到氣缸中；以及然后，使用所述二次燃料噴射脈沖寬度來噴射燃料。在本發(fā)明的另一方面中，一種用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的控制模塊包括請(qǐng)求扭矩模塊，所述請(qǐng)求扭矩模塊產(chǎn)生請(qǐng)求的扭矩；以及渦輪增壓水平模塊，所述渦輪增壓水平模塊基于駕駛員請(qǐng)求的扭矩來確定期望的增壓水平。所述控制模塊還包括脈沖確定模塊，所述脈沖確定模塊基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩和所述期望的增壓水平來確定初次燃料噴射脈沖寬度和二次燃料噴射脈沖寬度，并使用所述初次燃料噴射脈沖寬度來控制進(jìn)入氣缸的第一噴射量和使用所述二次燃料噴射脈沖寬度來控制進(jìn)入所述氣缸的第二噴射量。本發(fā)明進(jìn)一步的適用范圍將通過下文提供的詳細(xì)描述而變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是，該詳細(xì)描述和具體示例僅用于說明目的，而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。


通過詳細(xì)描述和附圖將會(huì)更全面地理解本發(fā)明，在附圖中 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2是簡(jiǎn)化為本發(fā)明的細(xì)節(jié)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊114的高水平框示意圖； 圖3是用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的流程圖；以及圖4是發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)的燃料量與時(shí)間的圖示。本發(fā)明進(jìn)一步的適用范圍將通過下文提供的詳細(xì)描述而變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是，該詳細(xì)描述和具體示例僅用于說明目的，而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明還提供如下方案 1、一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其包括 產(chǎn)生駕駛員請(qǐng)求的扭矩；
基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩來確定期望的增壓水平；
基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩和所述期望的增壓水平來確定初次燃料噴射脈沖寬度和二次燃料噴射脈沖寬度；
使用所述初次燃料噴射脈沖寬度將燃料噴射到氣缸中；以及然后，使用所述二次燃料噴射脈沖寬度來噴射燃料。2、如方案1所述的方法，其特征在于，確定期望的增壓水平包括確定速率受限的扭矩水平。3、如方案1所述的方法，其特征在于，使用所述初次燃料噴射脈沖寬度噴射燃料被產(chǎn)生以獲得峰值扭矩。4、如方案1所述的方法，其特征在于，其還包括基于所述期望的增壓水平來確定渦輪速度。5、如方案4所述的方法，其特征在于，其還包括確定當(dāng)前的渦輪速度。6、如方案5所述的方法，其特征在于，其還包括確定總?cè)剂狭俊?、如方案6所述的方法，其特征在于，其還包括基于所述總?cè)剂狭?、所述?dāng)前的渦輪速度和所述期望的渦輪速度來確定初次燃料噴射脈沖寬度和二次燃料噴射脈沖寬度。8、如方案6所述的方法，其特征在于，其還包括確定燃料煙氣限度。9、如方案8所述的方法，其特征在于，確定總?cè)剂狭堪ɑ谒鰺煔庀薅葋泶_定總?cè)剂狭俊?0、如方案8所述的方法，其特征在于，其還包括基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩來確定燃料煙氣限度。11、如方案8所述的方法，其特征在于，其還包括當(dāng)渦輪速度增加時(shí)，增大所述煙
氣限度。12、如方案1所述的方法，其特征在于，其還包括響應(yīng)于使用所述二次燃料噴射脈沖寬度來噴射燃料，增加排氣的焓。13、如方案12所述的方法，其特征在于，增加焓包括使用增大的排氣壓力來噴射燃料。14、如方案12所述的方法，其特征在于，增加焓包括提高排氣溫度。15、如方案12所述的方法，其特征在于，增加焓包括提高排氣溫度和壓力。16、一種控制模塊，其包括 產(chǎn)生請(qǐng)求的扭矩的請(qǐng)求扭矩模塊；
基于駕駛員請(qǐng)求的扭矩來確定期望的增壓水平的渦輪增壓水平模塊；以及脈沖確定模塊，所述脈沖確定模塊基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩和所述期望的增壓水平來確定初次燃料噴射脈沖寬度和二次燃料噴射脈沖寬度，并使用所述初次燃料噴射脈沖寬度來控制進(jìn)入氣缸的第一噴射量和使用所述二次燃料噴射脈沖寬度來控制進(jìn)入所述氣缸
的第二噴射量。 17、如方案16所述的控制模塊，其特征在于，所述期望的增壓水平包括速率受限扭矩水平。18、如方案16所述的控制模塊，其特征在于，其還包括渦輪速度模塊，所述渦輪速度模塊基于所述期望的增壓水平和當(dāng)前的渦輪速度來確定期望的渦輪速度，并且其中， 所述脈沖確定基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩、所述期望的增壓水平、所述期望的渦輪速度和所述當(dāng)前的渦輪速度來確定初次燃料噴射脈沖寬度和二次燃料噴射脈沖寬度。19、如方案16所述的控制模塊，其特征在于，其還包括煙氣受限燃料量模塊，所述燃?xì)馐芟奕剂狭磕K確定煙氣受限燃料量，并且其中，所述脈沖確定基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩和所述煙氣受限燃料量來確定初次燃料噴射脈沖寬度和二次燃料噴射脈沖寬度。20、如方案16所述的控制模塊，其特征在于，所述脈沖確定增加來自所述二次燃料噴射脈沖寬度的排氣的焓。
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，在附圖中將使用相同的附圖標(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)軟件程序或固件程序的處理器(共用的、專用的、或成組的)和存儲(chǔ)器、組合邏輯電路、和/或提供所描述功能的其它適合組件?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1，給出了示例性發(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基于駕駛員輸入模塊104燃燒空氣/燃料混合物，以產(chǎn)生用于車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩。駕駛員輸入模塊104可以與加速踏板傳感器106通信。加速踏板傳感器產(chǎn)生與駕駛員移動(dòng)加速踏板的量對(duì)應(yīng)的信號(hào)，該駕駛員移動(dòng)加速踏板的量對(duì)應(yīng)于車輛操作員期望的加速量。傳感器106可以具有對(duì)應(yīng)于零的輸出，一直到最大加速踏板信號(hào)。空氣通過節(jié)氣門112被吸入到進(jìn)氣歧管110中。僅舉例而言，節(jié)氣門112可以包括具有可旋轉(zhuǎn)葉片的蝶形閥。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM) 114控制節(jié)氣門致動(dòng)器模塊116，節(jié)氣門致動(dòng)器模塊116調(diào)節(jié)節(jié)氣門112的開度，以控制被吸入到進(jìn)氣歧管110中的空氣的量。來自進(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，但是為了說明目的，示出單個(gè)代表性氣缸118。僅舉例而言，發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括2 個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)和/或12個(gè)氣缸。ECM 114可指示氣缸致動(dòng)器模塊120 來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。來自進(jìn)氣歧管110的空氣經(jīng)進(jìn)氣門122被吸入到氣缸118中。ECM 114控制燃料致動(dòng)器模塊124，燃料致動(dòng)器模塊124調(diào)節(jié)燃料噴射以實(shí)現(xiàn)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，可將燃料噴入進(jìn)氣歧管110中。在圖 1中未示出的各種實(shí)施方式中，可將燃料直接噴入氣缸中或噴入與氣缸相關(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。氣缸118內(nèi)的活塞(未示出)壓縮空氣/燃料混合物。基于來自ECM 114的信號(hào)，火花致動(dòng)器模塊126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。火花的正時(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為上止點(diǎn)(TDC)。空氣/燃料混合物的燃燒驅(qū)動(dòng)活塞向下，從而驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)曲軸(未示出)。然后，活塞開始再次向上運(yùn)動(dòng)并且經(jīng)排氣門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排出車輛?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊126可由指示火花應(yīng)當(dāng)在TDC之前或之后多遠(yuǎn)而被提供的正時(shí)信號(hào)來控制。因此，火花致動(dòng)器模塊126的操作可與曲軸旋轉(zhuǎn)同步。在各種實(shí)施方式中，火花致動(dòng)器模塊126可暫停給被停用的氣缸提供火花。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)氣凸輪軸可控制每個(gè)氣缸的多個(gè)進(jìn)氣門和/或可控制多個(gè)氣缸組的進(jìn)氣門。相似地，多個(gè)排氣凸輪軸可控制每個(gè)氣缸的多個(gè)排氣門和/或可控制多個(gè)氣缸組的排氣門。氣缸致動(dòng)器模塊120可通過禁止打開進(jìn)氣門122和/或排氣門130而停用氣缸 118。進(jìn)氣門122被打開的時(shí)刻可相對(duì)于活塞TDC通過進(jìn)氣凸輪軸相位器148而改變。 排氣門130被打開的時(shí)刻可相對(duì)于活塞TDC通過排氣凸輪軸相位器150而改變。相位器致動(dòng)器模塊158基于來自ECM 114的信號(hào)來控制進(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)，可變氣門升程也可由相位器致動(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160，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160還包括由渦輪機(jī)160-1驅(qū)動(dòng)的將導(dǎo)引到節(jié)氣門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)可壓縮來自節(jié)氣門112 的空氣并將壓縮空氣傳送到進(jìn)氣歧管110。廢氣門162可允許廢氣旁路通過渦輪增壓器160，從而減小渦輪增壓器160的增壓(進(jìn)氣空氣壓縮的量)。ECM 114通過增壓致動(dòng)器模塊164控制渦輪增壓器160。增壓致動(dòng)器模塊164可通過控制廢氣門162的位置來調(diào)節(jié)渦輪增壓器160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160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)可耗散壓縮空氣充氣的一些熱，其在空氣被壓縮時(shí)產(chǎn)生。壓縮空氣充氣還可因?yàn)榭諝馀c排放系統(tǒng)134接近而吸收熱。雖然為了說明目的而分開示出，但是渦輪機(jī)160-1和壓縮機(jī)160-2通常彼此附接，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)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)量流量速度可使用質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器186測(cè)量。質(zhì)量空氣流量信號(hào)可用于獲得空氣密度。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112。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監(jiān)測(cè)節(jié)氣門112的位置。被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102中的空氣的環(huán)境溫度可使用進(jìn)氣空氣溫度(IAT)傳感器 192測(cè)量。ECM 114可使用來自傳感器的信號(hào)來做出用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的控制決策。ECM 114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 114可在換檔期間減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。ECM 114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和電馬達(dá)198的操作。電馬達(dá)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)使用的電能和/或供存儲(chǔ)在電池中的電能。在各種實(shí)施方式中，可將ECM 114、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可被稱為致動(dòng)器，而節(jié)氣門開度面積可被稱為致動(dòng)器值。在圖1的示例中，節(jié)氣門致動(dòng)器模塊116通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門112的葉片的角度來實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門開度面積。相似地，火花致動(dòng)器模塊126可被稱為致動(dòng)器，而相應(yīng)的致動(dòng)器值可以是關(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和氣缸致動(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閥開度面積、進(jìn)氣和排氣凸輪相位器角度、燃料供給速度、 和所啟用的氣缸的數(shù)目。ECM 114可控制致動(dòng)器值，以產(chǎn)生來自發(fā)動(dòng)機(jī)102的期望扭矩?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，示出了發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊114的功能框圖。駕駛員輸入模塊210產(chǎn)生到系統(tǒng)的駕駛員輸入。駕駛員輸入模塊210可以使駕駛員輸入基于加速器踏板的位置。駕駛員輸入還可基于巡航控制，所述巡航控制可以是改變車輛速度以維持預(yù)定跟隨距離的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)?？梢栽隈{駛員輸入模塊產(chǎn)生其它類型的駕駛員輸入。駕駛員輸入模塊210產(chǎn)生傳送到扭矩請(qǐng)求模塊214的駕駛員輸入信號(hào)。扭矩請(qǐng)求模塊214可以確定基于來自駕駛員輸入模塊210的駕駛員輸入信號(hào)的扭矩請(qǐng)求。扭矩請(qǐng)求模塊214可以確定用于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的期望扭矩。扭矩請(qǐng)求模塊214可以產(chǎn)生傳送到燃料脈沖確定模塊218的扭矩請(qǐng)求信號(hào)，以便確定燃料脈沖寬度，從而獲得期望的扭矩。
扭矩請(qǐng)求模塊214還可以與扭矩斜變速率模塊220通信。扭矩斜變速率模塊220 可以產(chǎn)生扭矩請(qǐng)求來使扭矩斜降到最小化扭矩或發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉或使扭矩斜升至期望的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。扭矩請(qǐng)求模塊214還可以將期望的扭矩傳送到煙氣受限燃料量模塊224。煙氣受限燃料量模塊224可以產(chǎn)生煙氣受限燃料量信號(hào)。由煙氣受限燃料量模塊產(chǎn)生的燃料的量可依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件而改變。例如，當(dāng)渦輪增壓器在運(yùn)行時(shí)，煙氣受限燃料量會(huì)增加。 煙氣受限燃料量是在燃燒過程期間產(chǎn)生煙氣時(shí)燃料的量。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，期望的是限制由燃料產(chǎn)生的煙氣的量。渦輪速度模塊228產(chǎn)生渦輪速度信號(hào)，并將渦輪速度信號(hào)傳送到燃料脈沖確定模塊218。渦輪速度模塊228可以基于來自渦輪增壓水平模塊232的增壓水平的量產(chǎn)生期望的渦輪速度。渦輪增壓水平模塊232可以從扭矩請(qǐng)求模塊214接收扭矩請(qǐng)求信號(hào)，以產(chǎn)生用于獲得扭矩請(qǐng)求所期望的渦輪增壓的量。渦輪速度模塊228基于來自渦輪增壓水平模塊 232的渦輪增壓水平產(chǎn)生期望的渦輪速度信號(hào)。渦輪速度模塊228還可以基于速度傳感器或壓力傳感器測(cè)量或估計(jì)渦輪速度的量。燃料脈沖確定模塊218可以從初次脈沖模塊240產(chǎn)生初次燃料脈沖，并從二次脈沖模塊242產(chǎn)生二次脈沖。來自初次脈沖模塊240的初次脈沖可以在預(yù)定的時(shí)間處，以例如在氣缸內(nèi)產(chǎn)生峰值扭矩。來自二次脈沖模塊242的二次脈沖可以在比第一時(shí)間晚的第二時(shí)間處，來自二次脈沖模塊242的二次脈沖增加排氣的焓。排氣溫度可以由第二脈沖增加， 壓力可以由第二脈沖增加，或者壓力和溫度可以由第二脈沖增加，從而增大排放氣體的焓。校正系數(shù)模塊244產(chǎn)生用于校正隨后的初次脈沖的脈沖寬度的校正系數(shù)。校正系數(shù)模塊244可以基于包括駕駛員扭矩請(qǐng)求、煙氣受限燃料量和渦輪速度以及渦輪速度水平的各種系數(shù)來修改初次脈沖?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，闡述了使用延遲的噴射時(shí)間來減小渦輪遲滯的方法。在步驟310 中，提供了期望的駕駛員扭矩的階躍輸入。期望的扭矩可以根據(jù)駕駛員確定模塊210來確定，如上面結(jié)合圖2所述。在步驟312中，確定當(dāng)前的煙氣限度。當(dāng)前的煙氣限度可因所請(qǐng)求的扭矩量增加而增大。增大的煙氣限度還可以對(duì)應(yīng)于將要噴射的燃料的量。如上所述， 在扭矩的量和將要噴射的燃料的量之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。該燃料量對(duì)應(yīng)于煙氣限度。在步驟314中，基于期望的扭矩來確定期望的增壓水平和期望的扭矩斜變速率。 期望的增壓水平和期望的扭矩斜變速率在發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)過程期間可以是可校準(zhǔn)的?？梢曰谄谕呐ぞ睾蜔煔庀薅仍诎l(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)過程期間產(chǎn)生查詢表，以獲得期望的增壓水平和期望的扭矩斜變速率。在步驟316中，基于步驟314中的期望的增壓水平和期望的扭矩斜變速率來計(jì)算為獲取增壓水平所需要的渦輪速度。在步驟318中，估計(jì)或測(cè)量當(dāng)前的渦輪速度?？梢允褂酶鞣N類型的速度傳感器或壓力傳感器來直接測(cè)量渦輪速度。還可以基于各種發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器輸出來估計(jì)渦輪速度。在步驟320中，確定二次或后噴射的大小。二次或后噴射的大小可以部分地基于當(dāng)前的渦輪速度和為產(chǎn)生增壓水平所計(jì)算的所需渦輪速度。在步驟322中，通過壓力傳感器或其它類型的傳感器來監(jiān)測(cè)渦輪速度。在步驟324 中，如果渦輪速度等于期望的渦輪速度，則過程在步驟326中結(jié)束。在步驟324中，如果渦輪速度不等于期望的速度，則可以產(chǎn)生校正系數(shù)來校正隨后的噴射事件。校正系數(shù)可以用于校正二次噴射事件或初次噴射事件。在步驟328之后，再次執(zhí)行步驟320。如可見，過程繼續(xù)更新，使得獲得期望的渦輪速度。可以使用校正系數(shù)增大或減小對(duì)噴射的燃料的車輛響應(yīng)。 上面描述的校準(zhǔn)表的項(xiàng)可允許立即扭矩斜變的項(xiàng)在若干氣缸點(diǎn)火事件作為最終扭矩目標(biāo)增加的百分?jǐn)?shù)。通過調(diào)節(jié)二次脈沖寬度的量和正時(shí)，可以減小渦輪遲滯的量。渦輪扭矩的量可以基于排氣的壓力和溫度而改變?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4，示出了相對(duì)于修改的燃料量的基本燃料量。在本公開內(nèi)容中，基本燃料量沒有考慮二次噴射，如上所述。修改的燃料量考慮了在比第一燃料量晚的時(shí)間噴射的二次噴射量。如可見，燃料量的總量大體與基本燃料量一致；然而，在區(qū)域410中，修改的燃料量小于基本燃料量。由二次燃料量表示的二次脈沖寬度被噴射以增大排氣焓變化，并且增加來自初次燃料量的總?cè)剂狭?。修改的燃料量速率以與扭矩斜變對(duì)應(yīng)的速率增大。基線煙氣限度也增大。增大的煙氣限度隨著來自期望產(chǎn)生的扭矩量的燃料量而增加。額外燃料量在與駕駛員階躍輸入對(duì)應(yīng)的區(qū)域增大。當(dāng)然，可以改變所噴射的二次燃料脈沖的正時(shí)。本發(fā)明的廣義教導(dǎo)可以以各種形式實(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、說明書和以下附權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上其他修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其包括 產(chǎn)生駕駛員請(qǐng)求的扭矩；基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩來確定期望的增壓水平；基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩和所述期望的增壓水平來確定初次燃料噴射脈沖寬度和二次燃料噴射脈沖寬度；使用所述初次燃料噴射脈沖寬度將燃料噴射到氣缸中；以及然后，使用所述二次燃料噴射脈沖寬度來噴射燃料。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定期望的增壓水平包括確定速率受限的扭矩水平。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述初次燃料噴射脈沖寬度噴射燃料被產(chǎn)生以獲得峰值扭矩。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其還包括基于所述期望的增壓水平來確定渦輪速度。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，其還包括確定當(dāng)前的渦輪速度。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，其還包括確定總?cè)剂狭俊?br> 7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其還包括基于所述總?cè)剂狭?、所述?dāng)前的渦輪速度和所述期望的渦輪速度來確定初次燃料噴射脈沖寬度和二次燃料噴射脈沖寬度。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其還包括確定燃料煙氣限度。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，確定總?cè)剂狭堪ɑ谒鰺煔庀薅葋泶_定總?cè)剂狭俊?br> 10.一種控制模塊，其包括 產(chǎn)生請(qǐng)求的扭矩的請(qǐng)求扭矩模塊；基于駕駛員請(qǐng)求的扭矩來確定期望的增壓水平的渦輪增壓水平模塊；以及脈沖確定模塊，所述脈沖確定模塊基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩和所述期望的增壓水平來確定初次燃料噴射脈沖寬度和二次燃料噴射脈沖寬度，并使用所述初次燃料噴射脈沖寬度來控制進(jìn)入氣缸的第一噴射量和使用所述二次燃料噴射脈沖寬度來控制進(jìn)入所述氣缸的第二噴射量。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于減小發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪遲滯的方法和系統(tǒng)。一種用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法和控制模塊，所述控制模塊包括請(qǐng)求扭矩模塊，所述請(qǐng)求扭矩模塊產(chǎn)生請(qǐng)求的扭矩；以及渦輪增壓水平模塊，所述渦輪增壓水平模塊基于駕駛員請(qǐng)求的扭矩來確定期望的增壓水平。所述控制模塊還包括脈沖確定模塊，所述脈沖確定模塊基于所述駕駛員請(qǐng)求的扭矩和所述期望的增壓水平來確定初次燃料噴射脈沖寬度和二次燃料噴射脈沖寬度，并使用所述初次燃料噴射脈沖寬度來控制進(jìn)入氣缸的第一噴射量和使用所述二次燃料噴射脈沖寬度來控制進(jìn)入所述氣缸的第二噴射量。
文檔編號(hào)F02D41/02GK102220911SQ201110095019
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者B·J·宋, L·C·沃克, Z·S·劉 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司