专利名称：扭矩控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及内燃发动机，尤其地涉及用于车辆的扭矩控制系统及方法。
背景技术：
在此提供的背景说明是为了总体上介绍本发明的背景。当前署名的发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗示地被承认是破坏本发明的现有技术。空气通过进气歧管被吸入发动机。节流阀控制进入发动机的气流。空气与来自一个或多个燃料喷射器的燃料混合以形成空气/燃料混合物。空气/燃料混合物在发动机的一个或多个气缸内燃烧。空气/燃料混合物的燃烧例如可由燃料的喷射或由火花塞提供的火花来引发。
空气/燃料混合物的燃烧产生扭矩和废气。在空气/燃料混合物的燃烧期间通过热释放和膨胀产生扭矩。发动机经由曲轴传递扭矩到变速器，变速器经由传动系传递扭矩到一个或多个车轮。废气从气缸被排出至排气系统。ECM可基于驾驶员输入和/或其他输入来控制发动机的扭矩输出。驾驶员输入例如可包括加速器踏板位置、制动踏板位置和/或其他适合的驾驶员输入。
发明内容
—种车辆的系统包括加燃料预测模块、短脉冲确定模块、扭矩控制模块，和发电机控制模块。加燃料预测模块分别产生用于发动机的N个未来燃烧事件的N个预测的加燃料脉冲宽度。N是大于I的整数。短脉冲确定模块确定N个预测的加燃料脉冲宽度的小于预定周期的数量。扭矩控制模块根据所述数量有选择地增加发动机的扭矩输出。发电机控制模块根据所述数量有选择地增加由发电机施加的负荷。—种用于车辆的方法，包括分别产生用于发动机的N个未来燃烧事件的N个预测的加燃料脉冲宽度，其中N是大于I的整数；确定N个预测的加燃料脉冲宽度的小于预定周期的数量；根据所述数量有选择地增加发动机的扭矩输出；以及根据所述数量有选择地增加由发电机施加的负荷。本发明的适用性的其它领域将通过以下提供的详细说明而变得明显。应理解的是，详细说明和具体的示例仅旨在用于例证的目的，而不旨在用于限制本发明的范围。本发明还提供了以下方案
I. 一种车辆系统,包括
加燃料预测模块，其产生分别用于发动机的N个未来燃烧事件的N个预测的加燃料脉冲宽度，其中N是大于I的整数；
短脉冲确定模块，其确定N个预测的加燃料脉冲宽度的小于预定周期的数量；
扭矩控制模块，其根据所述数量有选择地增加发动机的扭矩输出；以及 发电机控制模块，其根据所述数量有选择地增加由发电机施加的负荷。
2.根据方案I所述的系统，其特征在于，其进一步包括
差值扭矩模块，其根据所述数量确定差值扭矩，其中所述扭矩控制模块通过所述差值扭矩调整发动机扭矩请求和发电机负荷扭矩请求；以及
节气门控制模块，其根据所述发动机扭矩请求控制节流阀的开度，
其中所述发电机控制模块根据所述发电机负荷扭矩请求控制负荷。 3.根据方案2所述的系统，其特征在于，当所述数量大于预定数量时，所述预定数量是大于零的整数，所述差值扭矩模块增加积分器值，当所述数量等于零时，所述差值扭矩模块减小积分器值，并且所述差值扭矩模块根据所述积分器值和标量值确定差值扭矩。4.根据方案3所述的系统，其特征在于，所述差值扭矩模块将差值扭矩设为等于所述积分器值和所述标量值的乘积。
5.根据方案3所述的系统，其特征在于，当所述数量大于预定数量时，所述差值扭矩模块以递增速率增加积分器值，并且所述差值扭矩模块根据发动机速度和进气歧管体积的至少一个确定递增速率。6.根据方案3所述的系统，其特征在于，当所述数量等于零时，所述差值扭矩模块以递减速率减小积分器值，并且所述差值扭矩模块根据发动机速度和进气歧管体积的至少一个确定递减速率。7.根据方案3所述的系统，其特征在于，所述差值扭矩模块将积分器值限制在最大值和最小值之间，并且包括最大值和最小值。8.根据方案7所述的系统，其特征在于，所述差值扭矩模块根据电池的电荷状态和负荷的至少一个确定最大值。9.根据方案3所述的系统，其特征在于，当所述数量小于预定数量并且大于零时，所述差值扭矩模块维持积分器值。10.根据方案2所述的系统，其特征在于，当所述数量大于预定数量时，所述差值扭矩模块增加差值扭矩，以及
其中所述扭矩控制模块根据差值扭矩的增加来增加发动机扭矩请求和发电机负荷扭矩请求。11. 一种用于车辆的方法，包括
产生分别用于发动机的N个未来燃烧事件的N个预测的加燃料脉冲宽度，其中N是大于I的整数；
确定N个预测的加燃料脉冲宽度的小于预定周期的数量；
根据所述数量有选择地增加发动机的扭矩输出；以及 根据所述数量有选择地增加由发电机施加的负荷。12.根据方案11所述的方法，其特征在于，其进一步包括
根据所述数量确定差值扭矩；
通过所述差值扭矩调整发动机扭矩请求和发电机负荷扭矩请求；
根据所述发动机扭矩请求控制节流阀的开度；以及 根据所述发电机负荷扭矩请求控制负荷。13.根据方案12所述的方法，其特征在于，其进一步包括
当所述数量大于预定数量时，所述预定数量是大于零的整数，增加积分器值；当所述数量等于零时，减小积分器值；以及 根据所述积分器值和标量值确定差值扭矩。14.根据方案13所述的方法，其特征在于，其进一步包括将差值扭矩设为等于所述积分器值和所述标量值的乘积。15.根据方案13所述的方法，其特征在于，其进一步包括
当所述数量大于预定数量时，以递增速率增加积分器值；以及 根据发动机速度和进气歧管体积的至少一个确定递增速率。
16.根据方案13所述的方法，其特征在于，其进一步包括
当所述数量等于零时，以递减速率减小积分器值；以及
根据发动机速度和进气歧管体积的至少一个确定递减速率。17.根据方案13所述的方法，其特征在于，其进一步包括将积分器值限制在最大值和最小值之间，并且包括最大值和最小值。18.根据方案17所述的方法，其特征在于，其进一步包括根据电池的电荷状态和负荷的至少一个确定最大值。19.根据方案13所述的方法，其特征在于，其进一步包括当所述数量小于预定数量并且大于零时，维持积分器值。20.根据方案12所述的方法，其特征在于，其进一步包括
当所述数量大于预定数量时，增加差值扭矩；以及
根据差值扭矩的增加来增加发动机扭矩请求和发电机负荷扭矩请求。
本发明从详细描述和附图将更全面地理解，其中
图I是根据本发明的示例性发动机系统的功能框 图2是根据本发明的示例性燃料和发电机控制系统的功能框图；以及 图3是描绘了根据本发明的控制发动机致动器和发电机的示例性方法的流程图。
具体实施例方式以下的说明本质上仅是说明性的，并且决不旨在用于限制本发明、其应用或使用。为了清楚，相同的附图标记在附图中用于标识相似的元件。如在此所使用地，短语“A、B、和C中的至少一个”应解释为表示利用了非排它性的逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应理解的是，在不改变本发明的原理的情况下，可以不同的顺序执行方法内的步骤。如在此所使用地，术语“模块”可指的是以下各项的一部分或包括以下各项专用集成电路(ASIC);电子电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的(共用、专用、或分组的)处理器；提供所述功能性的其他合适部件；或者上述各项中的一些或全部的组合，诸如片上系统。术语“模块”可包括存储由处理器执行的代码的(共用、专用、或分组的)存储器。如以上所使用地，术语“代码”可包括软件、固件和/或微码，并且可指的是程序、例程、函数、类和/或对象。如以上所使用地，术语“共用(或共享)”意思是可利用单个(共用)处理器执行来自多个模块的一些或所有代码。另外，来自多个模块的一些或所有代码可由单个(共用)存储器存储。如以上所使用地，术语“分组”的意思是可利用一组处理器或一组执行引擎执行来自单个模块的一些或所有代码。例如，处理器的多个代码和/或多个线程可认为是执行引擎。在各种实施方式中，执行引擎可跨处理器、跨多个处理器、跨多个位置的处理器(例如平行处理布置中的多个服务器)成组。另外，可利用一组存储器存储来自单个模块的一些或所有代码。在此描述的设备和方法可以通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序实现。计算机程序包括存储在非暂时性的有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括存储的数据。非暂时性的有形计算机可读介质的非限制性示例为非易失性存储器、磁存储器和光存储器。当信号在工作状态中的时候，燃料喷射器是打开的并从燃料轨喷射燃料。当信号在不工作状态中的时候，燃料喷射器被关闭。信号在发动机的燃烧事件在工作状态中被维持的周期可以称为脉冲宽度。发动机控制模块可以估计用于燃烧事件的发动机气缸内捕获的空气量并基于气缸内捕获的空气量设置脉冲宽度。仅举例来说，控制模块可以基于化学 计量空气/燃料混合物设置用于燃烧事件的脉冲宽度。然而在一些情况下，脉冲宽度可以小于预定周期。当脉冲宽度小于预定周期的时候，实际上被喷射的燃料量可以在燃料喷射器之间不同，甚至对于相同的燃料喷射器也可以不同。变化可以归因于例如燃料喷射器之间的部分到部分差异和/或变化的一个或多个其他源。根据本公开，发动机控制模块产生用于发动机的N个未来燃烧事件的N个预测的脉冲宽度。N是大于I的整数。发动机控制模块确定小于预测的周期的N个预测的脉冲宽度的数量。发动机控制模块基于小于预定的周期的N个预测的脉冲宽度的数量产生差值扭矩。基于差值扭矩，发动机控制模块增加由发动机产生的扭矩并增加由发电机施加到发动机上的负扭矩。现在参考图1，其示出了示例的发动机系统100的功能框图。发动机系统100包括发动机102，发动机102燃烧空气/燃料混合物，以产生用于车辆的驱动扭矩。尽管将作为火花点火直喷式(SIDI)发动机来讨论发动机102，但发动机102可包括另外合适的发动机类型。空气通过节流阀108被吸入进气歧管106。节流阀108改变进入到进气歧管106中的气流。仅举例来说，节流阀108可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ECM)110控制节气门致动器模块112 (例如电子节气门控制器或ETC)。节气门致动器模块112控制节流阀108的开度。来自进气歧管106的空气被吸入发动机102的气缸。尽管发动机102可包括多于一个的气缸，但仅示出了单个代表性的气缸114。来自进气歧管106的空气通过诸如进气阀118之类的一个或多个进气阀被吸入气缸114。ECM 110控制燃料致动器模块120，燃料致动器模块120控制燃料喷射器121的开度。燃料喷射器121为燃烧事件打开的周期可称为燃料脉冲宽度。燃料喷射器121可将燃料喷射到气缸114中。尽管未示出，低压燃料泵从燃料箱抽吸燃料并提供燃料至高压燃料泵。仅举例来说，低压燃料泵可为电子燃料泵。高压燃料泵进一步对燃料轨内的燃料加压。仅举例来说，高压燃料泵可为发动机(例如曲轴)驱动的。燃料喷射器121联接到燃料轨并喷射来自燃料轨的燃料。所喷射的燃料与空气混合并产生空气/燃料混合物。空气/燃料混合物在气缸114内燃烧。气缸114内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。基于来自ECM 110的信号，火花致动器模块122给气缸114中的火花塞124赋能。由火花塞124产生的火花来点燃空气/燃料混合物。可相对于活塞处于其最高位置(被称为上止点(TDC))时的时间来指定火花的正时。空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，而活塞驱动曲轴(未示出)的旋转。在达到最底部位置之后(被称为下止点(BDC))，活塞再次开始向上移动，并通过诸如排气阀126之类的一个或多个排气阀排出燃烧的副产品。燃烧的副产品经由排气系统127从车辆排出。进气门118的打开和关闭可以被进气凸轮轴 128控制。排气门126的打开和关闭可以被排气凸轮轴130控制。在各种的实施方式中，多个进气凸轮轴可以控制每气缸的多个进气门和/或可以控制多排气缸的进气门。类似地，多个排气凸轮轴可以控制每气缸的多个排气阀和/或可以控制多排气缸的排气门。进气门118为燃烧事件打开的时间可通过进气凸轮相位器132相对于TDC位置变化。排气门126为燃烧事件打开的时间可通过排气凸轮相位器134相对于TDC位置变化。在各种的实施方式中，进气门118的升程可以变化。燃料喷射定时也可以相对于活塞的位置被指定。发动机102的气缸的燃烧事件以预定次序发生。预定次序可以称为点火次序。一次发动机循环可以称为与经历一个完整的燃烧循环的发动机102的每个气缸相关的周期。曲轴位置传感器142监控曲轴的旋转并基于曲轴的旋转产生曲轴位置信号。仅举例来说，曲轴位置传感器142可以包括可变磁阻(VR)传感器或另一合适类型的曲轴位置传感器。曲轴位置信号可包括脉冲序列。当与曲轴一起旋转并且具有N个齿的轮(未示出)中的齿经过曲轴位置传感器142时，在曲轴位置信号中可以产生脉冲。因此，每个脉冲以约等于360度除以N个齿的量对应于曲轴的角旋转(或角位移)。具有N个齿的轮还可包括由一个或多个齿缺失所构成的间隙，并且所述间隙可用作曲轴的一个完整的回转(即360度的曲轴旋转)的指示器。进气歧管106内的压力(例如歧管绝对压力(MAP))可以由进气压力传感器150测量。仅仅为了易于讨论，进气歧管106内的压力将作为MAP讨论。进气温度(IAT)可以由IAT传感器154测量。在燃料轨内的燃料压力(轨道压力)可以由轨道压力传感器158测量。一个或多个其他传感器160也可以被提供。仅举例来说，其它传感器160可以包括质量空气流量(MAF)传感器、加速器踏板位置传感器、制动踏板位置传感器，和/或一个或多个其他合适的传感器。发电机164有选择地在曲轴上应用负扭矩以产生电功率。负扭矩是相对于发动机102的扭矩输出为正扭矩来表达的。当在曲轴上应用负扭矩时，发电机164充当发动机102上的负荷。发电机164的负扭矩将被称为发电机负荷。仅举例来说，发电机164可以是交流发电机(例如，规定的电压控制器或RVC交流发电机)或电动机/发电机单元。电动机/发电机单元(MGU)可以在给定时间操作作为电动机操作以产生正扭矩来补充发动机102的扭矩输出(发电机负荷=0和电动机扭矩>0)，或作为发电机工作并充当发动机102上的负荷(发电机负荷>0)。发电机164包括定子和转子。电压通过电刷和滑环跨转子应用。电压的应用使电流流经转子绕组，转子充当电磁体。当转子旋转时，磁场在定子的固定线圈中诱发交流电(AC)。负荷控制模块168可以控制应用于发电机164的电压，以控制发电机负荷。发电机164可以包括转换器，其将交流功率转换成直流(DC)功率，其能够被一个或多个电池储存，例如电池172。ECM 110控制发动机102的扭矩输出和发电机负荷。仅举例来说，ECM 110可以控制发电机164，以实现发电机负荷的目标值。ECM 110可以控制发动机102，以补偿发电机负荷并实现扭矩输出的目标值。ECM 110产生用于多个未来的燃烧事件的每气缸空气量(APC)。更具体地说，ECM110可产生用于发动机102的N个未来的燃烧事件的N个预测的APC，其中N是大于I的整 数。ECM 110分别基于N个预测的APC产生用于N个未来的燃烧事件的N个预测的(加燃料)脉冲宽度。 在一些情况下，N个预测的脉冲宽度的一个或多个可以小于预定周期。当脉冲宽度小于预定周期的时候，在脉冲宽度应用时由燃料喷射器喷射的燃料量(例如，质量)在燃料喷射器之间可以不同。当脉冲宽度小于预定周期的时候，变化(例如，百分比)可以多于预定容许的数量。变化可以归因于例如部分到部分差异和/或一个或多个其他源。ECM 110可确定小于预定周期的N个预测的脉冲宽度的数量。ECM 110基于小于预定周期的N个预测的脉冲宽度的数量有选择地增加或减少发动机的扭矩输出的目标值。仅举例来说，当数量大于预定数量的时候，ECM 110有选择地增加目标值，反之亦然。基于发动机扭矩输出的目标值的增加，ECM 110可有选择地增加一个或多个气流参数。一个或多个气流参数的增加可以引起ECM 110也增加N个预测的脉冲宽度的一个或多个。借此，ECM 110可增加N个预测的脉冲宽度的一个或多个到大于预定周期。不过，发动机扭矩输出会也增加。ECM 110通过相应地增加发电机负荷补偿发动机扭矩输出的增加。现在参考图2，ECM 110的示例性实施方式的功能框图被提供。发动机速度模块204基于曲轴位置208确定曲轴的转速。仅举例来说，曲轴位置208可以基于由曲轴位置传感器142产生的曲轴位置信号。由发动机速度模块204产生的曲轴的转速将被称为发动机速度212。APC预测模块216基于发动机速度212分别产生用于发动机102的接下来的N个燃烧事件N个预测的APC 220。N个预测的APC 220的每个可对应于在接下来的N个燃烧事件中的一个的期间预期被燃烧的空气量(例如，质量XAPC预测模块216可以进一步基于IAT 224和MAP 228产生N个预测的APC 220。仅举例来说，使用IAT传感器154，IAT224可以被测量，使用进气压力传感器150，MAP 228可以被测量。N是大于I的整数。N可等于M*Q，其中M是发动机102的(全部)气缸数量并且M大于O的整数。Q可为大于O的整数并且Q可对应于发动机循环的预定数量。Q可等于例如1，2，3或另其他合适的值。仅举例来说，对于四缸发动机(即，M=4)，在在本燃烧事件之后产生用于接下来3次发动机循环(B卩，Q=3)的每个燃烧事件的预测的APC值，N等于12。在这样的例子中，APC预测模块216产生12个预测的APC 220，12个预测的APC 220中的一个用于发动机102的接下来12个燃烧事件的每个。
燃料控制模块232可基于N个预测的APC 220的一个或多个控制燃料喷射。仅举例来说，燃料控制模块232可以设置用于接下来P个燃烧事件的P个指令脉冲宽度236，其中P是大于O并且小于N的整数。燃料控制模块232可以分别基于用于接下来P个燃烧事件的N个预测的APC 220的P个设置P个指令脉冲宽度236。燃料控制模块232可以进一步基于轨道压力240设置P个指令脉冲宽度236。仅举例来说，轨道压力240可以是由轨道压力传感器158测量的轨道压力。燃料致动器模块120分别基于用于P个燃烧事件的P个指令脉冲宽度236有选择地打开发动机102的燃料喷射器。仅举例来说，燃料控制模块232可以设置P个指令脉冲宽度236，以实现用于燃烧事件的化学计量空气/燃料混合物。加燃料预测模块244分别基于N个预测的APC 220产生用于N个未来燃烧事件的N个预测的脉冲宽度248。仅举例来说，加燃料预测模块244可以产生N个预测的脉冲宽度248，以得到用于接下来N个燃烧事件的每个的化学计量空气/燃料混合物。N个预测的脉冲宽度248的每个对应于预测的周期，在该周期中发动机102的燃料喷射器将为接下来N 个燃烧事件的一个而打开。短脉冲确定模块252接收N个预测的脉冲宽度248。短脉冲确定模块252确定小于预定周期的N个预测的脉冲宽度248的数量。仅举例来说，预定周期可以是大约O. 7毫秒(ms)或其他合适的值。短脉冲确定模块252可以基于小于预定周期的N个预测的脉冲宽度248的数量产生短脉冲百分比256。仅举例来说，短脉冲确定模块252可以将短脉冲百分比256设为等于小于预定周期的N个预测的脉冲宽度248的数量除以N并乘以100。尽管本公开将依据百分比讨论，小于预定周期的N个预测的脉冲宽度248的数量或数量的另一合适的指示器可以被使用。差值扭矩模块260基于短脉冲百分比256产生差值扭矩264 (例如，单位为牛 米或Nm)。差值扭矩模块260基于短脉冲百分比256有选择地递增和递减积分器值(例如，计数器值)。仅举例来说，当短脉冲百分比256大于预定的百分比的时候，差值扭矩模块260以递增速率增加积分器值。当短脉冲百分比256大于预定的百分比的时候，差值扭矩模块260也可以限制积分器值到最大值。仅举例来说，预定的百分比可以是大约百分之三十(30%)或大于零的其他合适的值。(积分器值的)递增速率和最大值可以是变量值。递增速率对应于每单位时间(例如，每控制环)的积分器值的增加。当短脉冲百分比256大于预定的百分比的时候，最大值对应于积分器值的最大允许值。差值扭矩模块260可以基于进行发动机扭矩请求268增加时和发动机扭矩输出的相关增加发生时之间的响应周期来确定递增速率。差值扭矩模块260可以基于进气歧管106的体积，发动机速度212，和一个或多个其他合适的参数确定递增速率。仅举例来说，当发动机速度212增加时和/或当进气歧管106的体积减少时，差值扭矩模块260可以例如增加递增速率，反之亦然。差值扭矩模块260可以例如使用一个或多个函数和/或映射确定递增速率，函数和/或映射使进气歧管106的体积和发动机速度212相关于递增速率。差值扭矩模块260可以基于电池172的电荷状态(S0C)，发电机164的扭矩负荷容量和一个或多个其他合适的参数确定最大值。电池172的SOC可涉及电池172相对于最大电荷水平的当前电荷水平。发电机164的扭矩负荷容量可涉及发电机负荷相对于最大发电机负荷的当前值。仅举例来说，在电荷的当前水平接近最大电荷水平时和/或在当前发电机负荷接近最大发电机负荷时，差值扭矩模块260可减少最大值，反之亦然。差值扭矩模块260可以例如使用一个或多个函数和/或映射确定最大水平,函数和/或映射使电池172的SOC和发电机164的扭矩负荷容量相关于最大值。当短脉冲百分比256小于预定的百分比例但不等于零时(即，N个预测脉冲宽度的一个或多个大于预定的周期)，差值扭矩模块260可以维持积分器值。当短脉冲百分比256(小于预定的百分比和)等于零时，差值扭矩模块260有选择地以递减速率减小积分器值。当短脉冲百分比256等于零的时候，差值扭矩模块260可以限制积分器值到最小值。仅举例来说，最小值可以是零或其他合适的值。递减速率可以是变量值。当短脉冲百分比256小于预定的百分比的时候，递减速率对应于每单位时间(例如，每控制环)的积分器值的减小。差值扭矩模块260可以基于进行发动机扭矩请求268减小时和发动机扭矩输出的 相关减小发生时之间的响应周期来确定递减速率。差值扭矩模块260可以基于进气歧管106的体积，发动机速度212，和一个或多个其他合适的参数确定递减速率。递减速率可与递增速率不同。仅举例来说，由于节流阀108能够多快打开和节流阀108能够多快关闭之间的差异，递减速率可与递增速率不同。差值扭矩模块260可以例如使用一个或多个函数和/或映射确定递减速率，函数和/或映射使进气歧管106的体积和发动机速度212相关于递增速率。差值扭矩模块260基于积分器值和标量值设置差值扭矩264。标量值可以是预定值，其用于将积分器值转换成扭矩(例如，Nm)。标量值可以被设置，例如，使得当积分器值等于最大值的时候，差值扭矩264将总是小于最大发电机负荷和发电机负荷的当前值之间的差异。仅举例来说，差值扭矩模块260可以将差值扭矩264设为等于积分器值乘以标量值。扭矩控制模块272基于差值扭矩264产生发动机扭矩请求268和发电机负荷扭矩请求276。仅举例来说，驾驶员扭矩请求(未示出)可以基于加速器踏板位置、制动踏板位置、车辆速度，和/或一个或多个其他合适的参数来确定。扭矩控制模块272可以基于驾驶员扭矩请求与差值扭矩264的和确定发动机扭矩请求268。基础发电机负荷扭矩可以例如基于电池172的SOC和/或一个或多个其他合适的参数来确定。扭矩控制模块272可以基于基础发电机负荷扭矩和差值扭矩264的和来确定发电机负荷扭矩请求276。各种致动器控制模块控制发动机致动器以得到发动机扭矩请求268。仅举例来说，节气门控制模块280和火花控制模块284基于发动机扭矩请求268控制节气门致动器模块112和火花致动器模块122。一个或多个其他致动器控制模块可以基于发动机扭矩请求268控制其他发动机致动器，例如凸轮轴相位器控制模块、可变气门升程控制模块、增压控制模块，和/或一个或多个其他致动器控制模块。可归因于差值扭矩264的发动机扭矩请求268的增加使节气门控制器模块280增加节流阀108的开度。节流阀108的开度增加可以促使APC预测模块216增加N个预测的APC 220的一个或多个。N个预测的APC 220的一个或多个的增加可以促使燃料控制模块232和加燃料预测模块244来分别增加P个指令脉冲宽度236的一个或多个以及N个预测的脉冲宽度248的一个或多个。借此，小于预定周期的N个预测的脉冲宽度248的一个或多个可以被调整为大于预定的周期。发电机控制模块288基于发电机负荷扭矩请求276控制发电机负荷。仅举例来说，发电机控制模块288可以产生与发电机负荷扭矩请求276相对应的预期的电流292。负荷控制模块168可以基于预期的电流292控制应用于发电机164的电流，以得到发电机负荷扭矩请求276。相比于与发动机扭矩请求268的增加相关的发动机扭矩输出的增加，由于发电机负荷是负扭矩，发电机负荷扭矩请求276的增加导致到变速器的扭矩输出的减小。反向也是可以的。可归因于差值扭矩264的发电机负荷的增加由此补偿与发动机扭矩请求268的增加相关的发动机扭矩输出的增加，反之亦然。现在参考图3，描述控制发动机致动器和发电机负荷的示例性方法300的流程图被提供。控制过程可以始于304，在那里控制过程将积分器值设为零。在308，控制过程接收N个预测的脉冲宽度248。
在312，控制过程确定小于预定的周期的N个预测的脉冲宽度248的数量，并基于该数量和N确定短脉冲百分比256。仅举例来说，控制过程可以将短脉冲百分比256设为等于该数量除以N并乘以100。在316，控制过程确定短脉冲百分比256是否大于预定的百分t匕。如果是，控制过程在320可以使积分器值递增与一个控制循环的递增速率相对应的递增量，并且控制继续到332 (进一步在下面讨论)。如果否，控制过程可以转移到324。控制过程在320也可以限制积分器值到最大值。控制过程在324确定短脉冲百分比256是否等于零。控制过程在320可以使积分器值递减与328处的递减速率相对应的递减量，并且控制继续到332。如果否，控制过程可以继续到332。控制过程在328也可以限制积分器值到最小值。在332，控制过程基于积分器值确定差值扭矩264。仅举例来说，控制过程可以将差值扭矩264设为等于积分器值乘以标量值。控制过程在336基于差值扭矩264确定发动机扭矩请求268和发电机负荷扭矩请求276。仅举例来说，控制过程可分别通过添加差值扭矩264到驾驶员扭矩请求和添加差值扭矩264到基础发电机负荷扭矩来确定发动机扭矩请求268和发电机负荷扭矩请求276。在340，发动机致动器基于发动机扭矩请求268被控制，发电机164基于发电机负荷扭矩请求276被控制。仅举例来说，发动机致动器可以被控制以得到发动机扭矩请求268，发电机负荷可以被控制以得到发电机负荷扭矩请求276。控制可以返回到308。能以各种形式实现本发明宽广的教导。因此，尽管本发明包括特定的示例，但由于通过对附图、说明书、和所附权利要求的研究，其它的变型将对熟练的从业者而言将变得显而易见，所以本发明的真实范围不应如此受限制。
权利要求
1.一种车辆系统,包括 加燃料预测模块，其产生分别用于发动机的N个未来燃烧事件的N个预测的加燃料脉冲宽度，其中N是大于I的整数； 短脉冲确定模块，其确定N个预测的加燃料脉冲宽度的小于预定周期的数量； 扭矩控制模块，其根据所述数量有选择地增加发动机的扭矩输出；以及 发电机控制模块，其根据所述数量有选择地增加由发电机施加的负荷。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，其进一步包括 差值扭矩模块，其根据所述数量确定差值扭矩，其中所述扭矩控制模块通过所述差值扭矩调整发动机扭矩请求和发电机负荷扭矩请求；以及 节气门控制模块，其根据所述发动机扭矩请求控制节流阀的开度， 其中所述发电机控制模块根据所述发电机负荷扭矩请求控制负荷。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述数量大于预定数量时，所述预定数量是大于零的整数，所述差值扭矩模块增加积分器值，当所述数量等于零时，所述差值扭矩模块减小积分器值，并且所述差值扭矩模块根据所述积分器值和标量值确定差值扭矩。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述差值扭矩模块将差值扭矩设为等于所述积分器值和所述标量值的乘积。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，当所述数量大于预定数量时，所述差值扭矩模块以递增速率增加积分器值，并且所述差值扭矩模块根据发动机速度和进气歧管体积的至少一个确定递增速率。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，当所述数量等于零时，所述差值扭矩模块以递减速率减小积分器值，并且所述差值扭矩模块根据发动机速度和进气歧管体积的至少一个确定递减速率。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述差值扭矩模块将积分器值限制在最大值和最小值之间，并且包括最大值和最小值。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述差值扭矩模块根据电池的电荷状态和负荷的至少一个确定最大值。
9.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，当所述数量小于预定数量并且大于零时，所述差值扭矩模块维持积分器值。
10.一种用于车辆的方法,包括 产生分别用于发动机的N个未来燃烧事件的N个预测的加燃料脉冲宽度，其中N是大于I的整数； 确定N个预测的加燃料脉冲宽度的小于预定周期的数量； 根据所述数量有选择地增加发动机的扭矩输出；以及 根据所述数量有选择地增加由发电机施加的负荷。
全文摘要
本发明涉及扭矩控制系统及方法。具体地，一种车辆的系统包括加燃料预测模块、短脉冲确定模块、扭矩控制模块，和发电机控制模块。加燃料预测模块分别产生用于发动机的N个未来燃烧事件的N个预测的加燃料脉冲宽度。N是大于1的整数。短脉冲确定模块确定N个预测的加燃料脉冲宽度的小于预定周期的数量。扭矩控制模块根据所述数量有选择地增加发动机的扭矩输出。发电机控制模块根据所述数量有选择地增加由发电机施加的负荷。
文档编号B60W10/08GK102806915SQ201210175290
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者M.M.麦唐纳 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司