在瞬态发动机速度条件下对车辆发动机的控制的制作方法

本公开涉及在瞬态发动机速度条件下控制发动机。更特定来说，本公开涉及一种用于控制车辆中的内燃机的方法，所述车辆包括所述发动机、发动机输出轴、所述发动机的电子控制单元、形成发动机扭矩控制链的一部分的发动机扭矩控制部件、被称为从动轮的可以由所述发动机驱动的至少一个车轮、以及定位在所述发动机输出轴与所述至少一个从动轮之间的传动装置，所述传动装置具有传动比r，所述传动比r在连续发动机速度条件下对应于所述至少一个从动轮的旋转速度ns与所述发动机输出轴的旋转速度ne之间的比值(即，r＝ns/ne)。本公开属于内燃机管理的领域。车辆通常设置有向至少一个车轮传递扭矩的发动机。在此情况下，瞬态发动机速度条件特别是对应于从负扭矩(可能为零)到正扭矩的转变。当联接到发动机的车轮驱动发动机时，扭矩被认为是负的；而当发动机驱动车轮时，扭矩是正的，这是最常见的情况。负扭矩特别是在减速期间或者实际上在车辆正在斜坡上下坡行驶时发生。瞬态发动机速度条件还可能涉及从正扭矩到负扭矩的转变。形成发动机扭矩控制链的一部分的发动机扭矩控制部件是指使得驾驶员能够对发动机扭矩采取行动的任何设备，例如，在借助车把型部件转向的2轮、3轮或4轮车辆的情况下，旋转发动机扭矩控制手柄。其还可以是指脚踏式加速器。发动机扭矩控制链可以是机械的或电气的，并且包括例如机械或机动化空气进气节气门控制系统。本公开更特定来说涉及一种发动机与至少一个车轮之间的联接包括间隙(jeu，backlash，游隙)的车辆。特别地，该车辆是具有包括链条的传动装置的车辆。因此，更特定来说，其是摩托车或四轮全地形车辆(也称为四轮车)或具有链条传动装置的另一车辆。本公开的根本问题在于当负发动机扭矩变为正时避免震动。当发生此发动机速度变化时，发动机首先占据传动装置间隙，并且然后驱动车辆。当发动机再次开始驱动车辆时可能产生的震动使传动装置、特别是在链条传动装置情况下的链条经受相当大机械应力，这可能损坏该传动装置。

背景技术：

1、在瞬态发动机速度条件下，例如，当负发动机扭矩变为正时，如果不进行校正，则当扭矩变为正时，发动机几乎不遇到阻力扭矩，因为其占据传动装置间隙。发动机速度显著增加，并且因此，驱动轴的旋转速度也增加。然而，车轮处的旋转速度保持恒定(或稍微下降)。由于这些旋转速度之间的差，产生震动，因为整个传动装置被突然置于应力下。

2、为了防止这种震动，已知当在瞬态发动机速度条件下时限制扭矩。在设置有电控空气进气节气门的车辆中，可以逐步控制此节气门的开度，以便限制震动。当没有这种电控节气门时，还已知对火花点火式发动机中的点火延迟采取行动，以便限制由发动机提供的扭矩。

3、这些解决方案帮助限制在瞬态发动机速度条件下经历的颠簸，但是具有增加驾驶员请求加速时发动机的响应时间的效果。

技术实现思路

1、因此，本公开的目的是允许在瞬态发动机速度条件下控制发动机、而不在车辆的传动装置中产生颠簸(或震动)，同时保持良好的发动机响应能力。

2、提出一种用于控制车辆中的内燃机的方法，所述车辆包括所述发动机、所述发动机的电子控制单元、形成发动机扭矩控制链的一部分的发动机扭矩控制部件、发动机输出轴、被称为从动轮的可以由所述发动机驱动的至少一个车轮、以及定位在所述发动机输出轴与所述至少一个从动轮之间的传动装置，所述传动装置具有传动比r，所述传动比r在连续发动机速度条件下对应于所述至少一个从动轮的旋转速度ns与所述发动机输出轴的旋转速度ne之间的比值(即，r＝ns/ne)，所述方法包括以下步骤：

3、-使用形成所述发动机扭矩控制链的一部分的所述发动机扭矩控制部件检测对应于从负扭矩请求到正扭矩请求的转变的转换，

4、然后，在每次燃烧之前，执行以下步骤：

5、-使用用于测量所述至少一个从动轮的所述旋转速度的构件或者使用用于测量所述发动机输出轴的所述旋转速度n和所述传动比r的构件估计所述至少一个从动轮的所述旋转速度ns_est，

6、-借助于所述发动机控制单元的计算机，基于经由已知传动比返回到所述发动机水平的在所述发动机输出轴与所述至少一个从动轮之间的旋转速度差，考虑所述传动比，确定所述发动机输出轴与所述至少一个从动轮之间的角旋转差gap_cur，

7、-借助于所述发动机控制单元的所述计算机，基于所确定的角旋转差gap_cur和所测量的发动机速度，估计为使所述发动机输出轴的所述旋转速度ne基本上对应于(ns_est/r)而要防止的燃烧次数nb_cut，

8、-借助于所述发动机控制单元的所述计算机，考虑传动比，估计所述发动机输出轴与所述至少一个从动轮之间的角旋转差gap_pred，其对应于所述所确定的差gap_cur增加在考虑防止nb_cut次即将发生的燃烧时的传动比的情况下所述发动机输出轴与所述至少一个从动轮之间的所述角旋转差，

9、并且，当gap_pred超过预先确定的极限时，所述发动机控制单元针对所述nb_cut次即将发生的燃烧传递具有零值或基本上零值的扭矩控制。

10、此方法使得可以考虑传动比使发动机输出轴在瞬态阶段期间的旋转速度适应车轮的旋转速度，使得在瞬态阶段结束时，当施加设定点扭矩时，传递扭矩、而不产生颠簸。在具有机械节气门控制的系统的情况下，可以通过读取节气门的位置、例如使用作为发动机速度和温度的函数的阈值映射来检测扭矩转换。当节气门的位置从低于阈值的值转变为高于阈值的值时，检测到所述转换。在具有机动化节气门的应用的情况下，系统将手柄位置读数转化成扭矩请求。此扭矩请求值可以直接用于检测所述转换。如所知的，发动机的电子控制单元包括计算机，该计算机用于根据如上文定义的根据本发明的方法进行计算。可以通过防止燃烧而获得基本上为零的扭矩控制(零扭矩控制)。在受控点火式发动机的情况下，还可以延迟点火，以便降级燃烧并限制扭矩。例如，可以提供与正设定点扭矩控制相比可忽略不计的扭矩，例如小于所请求的正扭矩控制的10％。

11、此方法特别是涉及扭矩控制为负并且变为正的瞬态阶段。在现有技术中，正是在此情况下经历最强烈的颠簸。根据类似原理，所描述的方法还可以考虑从正扭矩控制到负扭矩控制的瞬态阶段。在此情况下，该控制方法例如如上文所描述，并且进一步包括以下步骤：

12、-使用形成所述发动机扭矩控制链的一部分的所述发动机扭矩控制部件检测对应于从正扭矩请求到负扭矩请求的转变的转换，

13、-在检测到从正扭矩请求到负扭矩请求的所述转变时，借助于所述发动机控制单元防止第一次燃烧，

14、每次防止燃烧时，执行以下步骤：

15、-使用用于测量所述至少一个从动轮的所述旋转速度的构件或者使用用于测量所述发动机输出轴的所述旋转速度n和所述传动比r的构件估计所述至少一个从动轮的所述旋转速度ns_est，

16、-借助于所述发动机控制单元的计算机，基于经由已知传动比返回到所述发动机水平的在所述发动机输出轴与所述至少一个从动轮之间的旋转速度差，考虑所述传动比，确定所述发动机输出轴与所述至少一个从动轮之间的角旋转差gap_cur，

17、-借助于所述发动机控制单元的所述计算机，基于所述所确定的角旋转差gap_cur和所述所测量的发动机速度，估计为使所述发动机输出轴的所述旋转速度ne基本上对应于(ns_est/r)而要执行的燃烧次数nb_comb，

18、-借助于所述发动机控制单元的所述计算机，考虑传动比，估计所述发动机输出轴与所述至少一个从动轮之间的角旋转差gap_pred，其对应于所述所确定的差gap_cur增加在考虑执行nb_comb次燃烧时的传动比的情况下所述发动机输出轴与所述至少一个从动轮之间的所述角旋转差，

19、并且，当gap_pred超过预先确定的极限时，所述发动机控制单元控制所述nb_comb次燃烧，并且然后根据所述负扭矩请求停止所述车辆的所述发动机中的燃烧。

20、在如上文描述的方法中，可以例如如下以递归方式确定所述至少一个从动轮的所述所估计的旋转速度ns_est：

21、ns_est_n＝(ns_est_n-1)–delta_ns

22、其中delta_ns是所述车辆的速度和所述传动比的函数。

23、根据本公开的方法还可以规定，可以如下确定要防止的燃烧次数：

24、nb_cut_n＝((ne_n)-(ns_est_n)/r)/delta_gap

25、其中ne_n是使用(ns_est_n)估计所述至少一个车轮的所述旋转速度时所述发动机输出轴的所述旋转速度，并且

26、delta_gap是所述发动机速度(即ne)和所述发动机的温度的函数。

27、为随时间适应传动装置间隙的值，为了检测和校正已经被估计成大于实际值的传动装置间隙，可以有利地规定，在对应于从负扭矩请求到正扭矩请求的转变的转换期间，在所述转换周期期间分析与车轮轴的速度成比例的所述车辆的速度变化，并且如果速度梯度变得高于预先确定的加速度，则减小gap_pred的所述预先确定的极限。

28、类似地，为了检测和校正已经被估计成小于实际值的传动装置间隙，可以有利地规定，在对应于从负扭矩请求到正扭矩请求的转变的转换期间，超出所述转换周期、在预先确定的时间周期内分析与车轮轴的速度成比例的所述车辆的速度变化，并且如果速度梯度在所述时间周期期间变得高于预先确定的加速度，则增加gap_pred的所述预先确定的极限。

29、对于所述方法的允许随时间调适传动装置间隙的值的变型，还可以有利地规定，如果速度梯度在所述转换周期期间变得高于预先确定的加速度，则使第一计数器递增；如果速度梯度超出所述转换周期、在所述预先确定的时间周期期间变得高于预先确定的加速度，则使第二计数器递增。

30、在所述方法的允许随时间调适传动装置间隙的值的变型中，如果gap_pred的所述预先确定的极限超出预先定义的范围和/或如果所述第一计数器超过第一值和/或如果所述第二计数器超过第二值，则可以有利地生成警报消息。

31、根据所述方法的另一替代实施例，提出，就在扭矩设定点变成基本上为零之前调适扭矩。此处，假定，gap_pred的所述预先确定的极限被称为gap_trans，并且gap_pred被迭代地计算并且连续地呈现值gap_pred_n。如果gap_trans然后介于gap_pred的两个连续迭代值gap_pred_n和gap_pred_(n+1)之间，则有利地调适第n次燃烧的扭矩设定点，使得gap_pred_(n+1)＝gap_trans。

32、根据另一方面，提出一种计算机程序，其包括当此程序由处理器、特别是内燃机的电子控制单元执行时用于实现本文档中定义的方法的全部或部分的指令。根据另一方面，提出一种其上存储这种程序的计算机可读的非易失性存储介质。

33、根据又一方面，提出一种内燃机，其特征在于，其包括用于实现如上文描述的方法的每一步骤的电子控制单元。