用于控制車輛加速度的系統和方法
【技術領域】
[0001] 本公開涉及內燃發動機，以及更具體地涉及用于控制車輛加速度的系統和方法。
【背景技術】
[0002] 此處提供的【背景技術】說明大體上用于呈現本公開的背景的目的。所指定的發明人 當前的工作，到此【背景技術】部分中所描述的程度，以及另外在申請提交時可以不認定為現 有技術的說明書的方面，既不明確地也不暗示地被認為是披露本公開的現有技術。
[0003] 內燃發動機使空氣與燃料混合物在氣缸內燃燒以驅動活塞，這產生驅動轉矩并且 由此使車輛加速度。額外地或可替代地，可以使用電動馬達產生驅動轉矩并且由此使車輛 加速。所產生的驅動轉矩的量是根據駕駛員輸入，例如以加速器踏板或巡航控制設置的位 置。發動機控制系統通常存儲駕駛員輸入至期望轉矩的多個映射并且根據映射中選定的一 個確定駕駛員轉矩請求。然后發動機控制系統可以根據駕駛員轉矩請求和其它轉矩請求產 生轉矩命令，并且使用轉矩命令來控制所產生的驅動轉矩的量。其它轉矩請求可以包括產 生來補償附件載荷，有助于變速器換檔和/或以協助牽引控制的轉矩請求。
[0004] 在一些情況下，所產生的驅動轉矩的量會引起與期望不同的車輛加速度。期望車 輛加速度與實際車輛加速度之間的差值可以稱為車輛加速度增量。一些發動機控制系統可 以根據駕駛員轉矩請求以及與產生轉矩命令平行的其它轉矩請求確定期望的轉矩。然后發 動機控制系統可以確定期望轉矩與轉矩命令之間的差值，并且將此差值與閾值轉矩進行比 較，該閾值轉矩可以是通過校準預先確定的。如果此差值大于閾值轉矩并且車輛加速度增 量大于所期望的，則發動機控制系統可以關停發動機以減小車輛加速度增量。使用閾值轉 矩估計轉矩命令以減小車輛加速度增加成本和復雜性。此外，在一些情形中發動機的關停 會是不期望的，并且會導致不期望的成本以及對駕駛員造成不便。

【發明內容】

[0005] 根據本公開的原理的系統包括加速度增量模塊和補救動作模塊。加速度增量模塊 根據車輛的實際加速度與車輛的期望加速度之間的差值確定車輛的加速度增量。加速度增 量模塊還對應于第一預定周期和所述加速度增量的預定樣本數量中的至少一個確定所述 加速度增量的平均值。根據所述加速度增量的平均值并且獨立于產生使車輛加速的轉矩 命令，補救動作模塊通過發動機和電動馬達中的至少一個的調節操作選擇性地采取補救動 作。
[0006] 通過詳細說明、權利要求與附圖，本公開的其它應用領域將變得顯而易見的。詳細 說明與特定的示例僅旨在用于說明的目的并且不旨在限定本公開的范圍。
【附圖說明】
[0007] 通過詳細說明和附圖將更加充分地理解本公開，在附圖中： 圖1是根據本公開的原理的示例車輛系統的功能框圖； 圖2是根據本公開的原理的示例控制系統的功能框圖； 圖3是示出根據本公開的原理的示例控制方法的流程圖；以及 圖4和圖5是示出根據本公開的原理的示例期望車輛加速度與示例車輛加速度增量的 圖。
[0008] 在附圖中，可以重新使用附圖標記以標識類似和/或相同的元件。
【具體實施方式】
[0009] 根據本公開的系統和方法對應于預定周期和/或加速度增量數據點的預定數量 確定加速度增量的平均值。當加速度增量的平均值大于預定值時，此系統和方法可以采取 補救動作。例如，該系統和方法可以根據轉矩請求控制由發動機和/或電動馬達產生的轉 矩的量，并且當平均值大于預定值時可以減小轉矩請求。
[0010] 在采取補救動作以后，此系統和方法確定加速度增量的平均值是否減小到小于預 定值的值。如果加速度增量的平均值小于預定值，則系統和方法使發動機和/或電動馬達 返回到正常操作。通過此種方式，此系統和方法可以在不關停發動機和/或電動馬達的情 況下防止加速度增量大于一定的量級。此外，該系統和方法可以獨立于使用來控制發動機 和/或電動馬達的轉矩命令采取補救動作，以便于避免使用閾值轉矩評估轉矩命令的成本 和復雜性。
[0011] 現在參照圖1，車輛系統100的示例執行包括燃燒空氣/燃料混合物以產生用于車 輛的驅動轉矩的發動機102。由發動機102產生的驅動轉矩的量是根據來自駕駛員輸入模 塊104的駕駛員輸入。駕駛員輸入可以是根據加速器踏板的位置。駕駛員輸入還可以是根 據巡航控制系統，其可以是改變車輛速度以保持預定跟隨距離的適應性巡航控制系統。
[0012] 空氣通過進氣系統108抽吸到發動機102中。例如，進氣系統108可以僅包括進 氣歧管110和節流閥112。例如，節流閥112可以僅包括具有可旋轉葉片的蝶閥。發動機控 制模塊（ECM) 114控制節流致動器模塊116,其調節節流閥112的打開以控制抽吸到進氣歧 管110中的空氣量。
[0013] 來自進氣歧管110的空氣被抽吸到發動機102的氣缸中。但是發動機102可以包 括多個氣缸，為了說明的目的示出了單個代表性的氣缸118。僅舉例說明，發動機102可以 包括2、3、4、5、6、8、10和/或12個氣缸。ECM114可以禁用一些氣缸，這可以提高在一定發 動機操作條件下的燃料經濟性。
[0014] 發動機102可以使用四沖程循環來運行。這四個沖程在下文中分別稱為進氣沖 程、壓縮沖程、燃燒沖程和排氣沖程。在曲軸120的每次回轉期間，氣缸118內發生四個沖 程中的兩個。因此，對于氣缸118必須有兩次曲軸回轉來經歷所有四個沖程。
[0015] 在進氣沖程期間，來自進氣歧管110的空氣通過進氣閥122被抽吸到氣缸118中。 ECM 114控制燃料執行器模塊124,其調節燃料注入以實現期望的空氣/燃料比。可以在 中心位置或者在例如每個氣缸的進氣閥122附近的多個位置處將燃料注入到進氣歧管110 中。在各個執行中，可以將燃料直接注入至氣缸中或者至與氣缸相關聯的混合室中。燃料 執行器模塊124可以停止將燃料注入到被禁用的氣缸。
[0016] 在氣缸118中注入的燃料與空氣混合并形成空氣/燃料混合物。在壓縮沖程期間， 氣缸118內的活塞(未示出）壓縮空氣/燃料混合物。發動機102可以是壓縮點火發動機， 在這種情況下氣缸118內的壓縮點燃空氣/燃料混合物。可替代地，發動機102可以是火 花點火發動機，在這種情況下火花執行器模塊126根據來自ECM 114的信號激發氣缸118 中的火花塞128來產生火花，其點燃空氣/燃料混合物。火花的定時可以指定在相對于當 活塞位于其最頂部位置處的時機，該位置稱為頂部死中心（top dead center, TDC)。
[0017] 火花執行器模塊126可以通過指定在TDC之前或之后多久產生火花的火花定時信 號來控制。因為活塞位置與曲軸旋轉直接相關，火花執行器模塊126的運行可以與曲軸角 度同步。在各個執行中，火花執行器模塊126可以停止向被禁用的氣缸提供火花。
[0018] 產生火花可以稱為點火事件。火花執行器模塊126可以具有對于每次點火事件來 改變產生火花的定時的能力。當在上一次點火事件與下一次點火事件之間的火花定時信號 改變時，火花執行器模塊126甚至能夠改變對于下一次點火事件的火花定時。在各個執行 中，發動機102可以包括多個氣缸并且火花執行器模塊126可以相對于TDC對于發動機102 中的全部氣缸改變相同量的火花定時。
[0019] 在燃燒沖程期間，空氣/燃料混合物的燃燒驅動活塞向下，從而驅動曲軸120。 燃燒沖程可以限定在活塞達到TDC的時機與活塞返回底部死中心（Bottom dead center, BDC)的時機之間。在排氣沖程期間，活塞開始從BDC向上移動，并通過排氣閥130排出燃燒 副產物。燃燒副產物通過排氣系統134從車輛排出。
[0020] 進氣閥122可以通過進氣凸輪軸140來控制，而排氣閥130可以通過排氣凸輪軸 142來控制。在各個執行中，多個進氣凸輪軸(包括進氣凸輪軸140)可以控制用于氣缸118 的多個進氣閥(包括進氣閥122)和/或可以控制氣缸(包括氣缸118)的多個儲料器（bank) 的進氣閥(包括進氣閥122)。類似地，多個排氣凸輪軸(包括排氣凸輪軸142)可以控制對于 氣缸118的多個排氣閥和/或可以控制氣缸(包括氣缸118)的多個儲料器的排氣閥(包括 排氣閥130)。
[0021] 進氣閥122打