用于控制车辆加速度的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及内燃发动机，以及更具体地涉及用于控制车辆加速度的系统和方法。
【背景技术】
[0002] 此处提供的【背景技术】说明大体上用于呈现本公开的背景的目的。所指定的发明人 当前的工作，到此【背景技术】部分中所描述的程度，以及另外在申请提交时可以不认定为现 有技术的说明书的方面，既不明确地也不暗示地被认为是披露本公开的现有技术。
[0003] 内燃发动机使空气与燃料混合物在气缸内燃烧以驱动活塞，这产生驱动转矩并且 由此使车辆加速度。额外地或可替代地，可以使用电动马达产生驱动转矩并且由此使车辆 加速。所产生的驱动转矩的量是根据驾驶员输入，例如以加速器踏板或巡航控制设置的位 置。发动机控制系统通常存储驾驶员输入至期望转矩的多个映射并且根据映射中选定的一 个确定驾驶员转矩请求。然后发动机控制系统可以根据驾驶员转矩请求和其它转矩请求产 生转矩命令，并且使用转矩命令来控制所产生的驱动转矩的量。其它转矩请求可以包括产 生来补偿附件载荷，有助于变速器换档和/或以协助牵引控制的转矩请求。
[0004] 在一些情况下，所产生的驱动转矩的量会引起与期望不同的车辆加速度。期望车 辆加速度与实际车辆加速度之间的差值可以称为车辆加速度增量。一些发动机控制系统可 以根据驾驶员转矩请求以及与产生转矩命令平行的其它转矩请求确定期望的转矩。然后发 动机控制系统可以确定期望转矩与转矩命令之间的差值，并且将此差值与阈值转矩进行比 较，该阈值转矩可以是通过校准预先确定的。如果此差值大于阈值转矩并且车辆加速度增 量大于所期望的，则发动机控制系统可以关停发动机以减小车辆加速度增量。使用阈值转 矩估计转矩命令以减小车辆加速度增加成本和复杂性。此外，在一些情形中发动机的关停 会是不期望的，并且会导致不期望的成本以及对驾驶员造成不便。
【发明内容】
[0005] 根据本公开的原理的系统包括加速度增量模块和补救动作模块。加速度增量模块 根据车辆的实际加速度与车辆的期望加速度之间的差值确定车辆的加速度增量。加速度增 量模块还对应于第一预定周期和所述加速度增量的预定样本数量中的至少一个确定所述 加速度增量的平均值。根据所述加速度增量的平均值并且独立于产生使车辆加速的转矩 命令，补救动作模块通过发动机和电动马达中的至少一个的调节操作选择性地采取补救动 作。
[0006] 通过详细说明、权利要求与附图，本公开的其它应用领域将变得显而易见的。详细 说明与特定的示例仅旨在用于说明的目的并且不旨在限定本公开的范围。
【附图说明】
[0007] 通过详细说明和附图将更加充分地理解本公开，在附图中： 图1是根据本公开的原理的示例车辆系统的功能框图； 图2是根据本公开的原理的示例控制系统的功能框图； 图3是示出根据本公开的原理的示例控制方法的流程图；以及 图4和图5是示出根据本公开的原理的示例期望车辆加速度与示例车辆加速度增量的 图。
[0008] 在附图中，可以重新使用附图标记以标识类似和/或相同的元件。
【具体实施方式】
[0009] 根据本公开的系统和方法对应于预定周期和/或加速度增量数据点的预定数量 确定加速度增量的平均值。当加速度增量的平均值大于预定值时，此系统和方法可以采取 补救动作。例如，该系统和方法可以根据转矩请求控制由发动机和/或电动马达产生的转 矩的量，并且当平均值大于预定值时可以减小转矩请求。
[0010] 在采取补救动作以后，此系统和方法确定加速度增量的平均值是否减小到小于预 定值的值。如果加速度增量的平均值小于预定值，则系统和方法使发动机和/或电动马达 返回到正常操作。通过此种方式，此系统和方法可以在不关停发动机和/或电动马达的情 况下防止加速度增量大于一定的量级。此外，该系统和方法可以独立于使用来控制发动机 和/或电动马达的转矩命令采取补救动作，以便于避免使用阈值转矩评估转矩命令的成本 和复杂性。
[0011] 现在参照图1，车辆系统100的示例执行包括燃烧空气/燃料混合物以产生用于车 辆的驱动转矩的发动机102。由发动机102产生的驱动转矩的量是根据来自驾驶员输入模 块104的驾驶员输入。驾驶员输入可以是根据加速器踏板的位置。驾驶员输入还可以是根 据巡航控制系统，其可以是改变车辆速度以保持预定跟随距离的适应性巡航控制系统。
[0012] 空气通过进气系统108抽吸到发动机102中。例如，进气系统108可以仅包括进 气歧管110和节流阀112。例如，节流阀112可以仅包括具有可旋转叶片的蝶阀。发动机控 制模块（ECM) 114控制节流致动器模块116,其调节节流阀112的打开以控制抽吸到进气歧 管110中的空气量。
[0013] 来自进气歧管110的空气被抽吸到发动机102的气缸中。但是发动机102可以包 括多个气缸，为了说明的目的示出了单个代表性的气缸118。仅举例说明，发动机102可以 包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个气缸。ECM114可以禁用一些气缸，这可以提高在一定发 动机操作条件下的燃料经济性。
[0014] 发动机102可以使用四冲程循环来运行。这四个冲程在下文中分别称为进气冲 程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴120的每次回转期间，气缸118内发生四个冲 程中的两个。因此，对于气缸118必须有两次曲轴回转来经历所有四个冲程。
[0015] 在进气冲程期间，来自进气歧管110的空气通过进气阀122被抽吸到气缸118中。 ECM 114控制燃料执行器模块124,其调节燃料注入以实现期望的空气/燃料比。可以在 中心位置或者在例如每个气缸的进气阀122附近的多个位置处将燃料注入到进气歧管110 中。在各个执行中，可以将燃料直接注入至气缸中或者至与气缸相关联的混合室中。燃料 执行器模块124可以停止将燃料注入到被禁用的气缸。
[0016] 在气缸118中注入的燃料与空气混合并形成空气/燃料混合物。在压缩冲程期间， 气缸118内的活塞(未示出）压缩空气/燃料混合物。发动机102可以是压缩点火发动机， 在这种情况下气缸118内的压缩点燃空气/燃料混合物。可替代地，发动机102可以是火 花点火发动机，在这种情况下火花执行器模块126根据来自ECM 114的信号激发气缸118 中的火花塞128来产生火花，其点燃空气/燃料混合物。火花的定时可以指定在相对于当 活塞位于其最顶部位置处的时机，该位置称为顶部死中心（top dead center, TDC)。
[0017] 火花执行器模块126可以通过指定在TDC之前或之后多久产生火花的火花定时信 号来控制。因为活塞位置与曲轴旋转直接相关，火花执行器模块126的运行可以与曲轴角 度同步。在各个执行中，火花执行器模块126可以停止向被禁用的气缸提供火花。
[0018] 产生火花可以称为点火事件。火花执行器模块126可以具有对于每次点火事件来 改变产生火花的定时的能力。当在上一次点火事件与下一次点火事件之间的火花定时信号 改变时，火花执行器模块126甚至能够改变对于下一次点火事件的火花定时。在各个执行 中，发动机102可以包括多个气缸并且火花执行器模块126可以相对于TDC对于发动机102 中的全部气缸改变相同量的火花定时。
[0019] 在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞向下，从而驱动曲轴120。 燃烧冲程可以限定在活塞达到TDC的时机与活塞返回底部死中心（Bottom dead center, BDC)的时机之间。在排气冲程期间，活塞开始从BDC向上移动，并通过排气阀130排出燃烧 副产物。燃烧副产物通过排气系统134从车辆排出。
[0020] 进气阀122可以通过进气凸轮轴140来控制，而排气阀130可以通过排气凸轮轴 142来控制。在各个执行中，多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴140)可以控制用于气缸118 的多个进气阀(包括进气阀122)和/或可以控制气缸(包括气缸118)的多个储料器（bank) 的进气阀(包括进气阀122)。类似地，多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴142)可以控制对于 气缸118的多个排气阀和/或可以控制气缸(包括气缸118)的多个储料器的排气阀(包括 排气阀130)。
[0021] 进气阀122打