柴油发动机稳态和瞬变混合动力优化制造技术

一种用于在多模式动力总成系统中选择发动机操作点的方法包括基于操作者扭矩请求和交通工具速度监测所需轮轴扭矩。对于柴油发动机的每个可获得燃烧模式，接收发动机扭矩和速度范围，并且读取多个燃料损失和多个排放损失，每个燃料和排放损失对应于发动机扭矩和速度范围内的多个发动机操作点中的相应一个。在可获得燃烧模式的发动机扭矩和速度范围内的多个潜在发动机操作点中的每个处比较相应的燃料和排放损失。选择所述可获得燃烧模式之一内的所需发动机操作点，其对应于基于所比较的相应燃料和排放损失具有最低动力损失的潜在发动机操作点之一。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于在多模式动力总成系统中选择发动机操作点的方法包括基于操作者扭矩请求和交通工具速度监测所需轮轴扭矩。对于柴油发动机的每个可获得燃烧模式，接收发动机扭矩和速度范围，并且读取多个燃料损失和多个排放损失，每个燃料和排放损失对应于发动机扭矩和速度范围内的多个发动机操作点中的相应一个。在可获得燃烧模式的发动机扭矩和速度范围内的多个潜在发动机操作点中的每个处比较相应的燃料和排放损失。选择所述可获得燃烧模式之一内的所需发动机操作点，其对应于基于所比较的相应燃料和排放损失具有最低动力损失的潜在发动机操作点之一。【专利说明】柴油发动机稳态和瞬变混合动力优化
本公开涉及被采用在混合动力总成系统中的柴油发动机。
技术介绍
在该部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息。因此，这种陈述并不旨在构 成对现有技术的承认。 动力总成包括向旋转构件提供扭矩的扭矩生成装置。混合动力总成利用至少两个 扭矩生成装置，例如内燃发动机和一个或多个电机。混合变速器被采用和构造来通过各个 齿轮构件选择性地接收和传输扭矩，并改变齿轮状态，以在对变速器的旋转输入与变速器 的旋转输出之间建立关系。 已经知道采用柴油燃烧发动机，因为它们能利用稀于理想配比的空气燃料比来产 生所需的扭矩。虽然与汽油发动机相比稀空气燃料比提供增加的燃料经济性，但是排放效 率被降低，因为来自柴油发动机的NOx和碳氢化合物输出水平增加。相应地，如果柴油发动 机被最佳化以获得最大的燃料效率，则可能导致排放水平增加。此外，如果后处理系统需要 频繁的清洗和再生，则燃料经济性可被间接地降低。 已经知道通过维持最佳或所需空气燃料比来使柴油发动机中的排放的影响最佳 化。因为注射燃料质量被建立来满足由交通工具的操作者请求的所需轮轴扭矩，所以必须 调节进气质量来为特定发动机操作点维持所需空气燃料比。维持所需空气燃料比来满足排 放标准的一个缺点是：驾驶性可能被牺牲，因为通过调节排气再循环、涡轮增压和/或节气 门开度的水平时的延迟而导致与调节进气质量相关联的时间延迟。
技术实现思路
-种用于在多模式动力总成系统中选择发动机操作点的方法包括基于操作者扭 矩请求和交通工具速度监测所需轮轴扭矩。对于柴油发动机的每个可获得燃烧模式，接收 发动机扭矩和速度范围，并且读取多个燃料损失和多个排放损失，每个燃料和排放损失对 应于发动机扭矩和速度范围内的多个发动机操作点中的相应一个。在可获得燃烧模式的发 动机扭矩和速度范围内的多个潜在发动机操作点中的每个处比较相应的燃料和排放损失。 选择所述可获得燃烧模式之一内的所需发动机操作点，其对应于基于所比较的相应燃料和 排放损失具有最低动力损失的潜在发动机操作点之一。 本公开还提供以下技术方案。 1.用于在多模式动力总成系统中选择发动机操作点的方法，所述多模式动力总 成系统采用柴油发动机和一个或多个非燃烧扭矩机，其配置成经由变速装置将扭矩传递到 传动系，所述方法包括： 基于操作者扭矩请求和交通工具速度监测所需轮轴扭矩； 监测所述柴油发动机的多个燃烧模式的可获得性； 对于每个可获得燃烧模式： 接收从最小发动机扭矩到最大发动机扭矩的发动机扭矩范围， 接收从最小发动机速度到最大发动机速度的发动机速度范围， 读取多个燃料损失，每个燃料损失对应于发动机扭矩和速度范围内的多个发动机操作 点中的相应一个， 读取多个排放损失，每个排放损失对应于发动机扭矩和速度范围内的多个发动机操作 点中的相应一个，以及 在所述可获得燃烧模式的发动机扭矩和速度范围内的多个潜在发动机操作点中的每 个处，比较相应的燃料和排放损失；以及 在所述可获得燃烧模式之一内选择所需发动机操作点，所述所需发动机操作点对应于 基于所比较的相应的燃料和排放损失具有最低动力损失的潜在发动机操作点之一。 2.如技术方案1所述的方法，其中，所述可获得燃烧模式的发动机扭矩和速度范 围内的所述多个潜在发动机操作点中的每个被利用来实现所需轮轴扭矩。 3.如技术方案2所述的方法，进一步包括： 对于不实现所需轮轴扭矩的每个相应的潜在发动机操作点，分配来自所述一个或多个 电机的相应电动机扭矩，以在与相应的潜在发动机操作点组合时实现所需轮轴扭矩。 4.如技术方案2所述的方法，其中，所述多个潜在发动机操作点中的每个对应于 所述变速装置的多个齿轮比中的相应一个，当乘以所述变速装置的多个齿轮比之一时，每 个潜在发动机操作点被利用来实现所需轮轴扭矩。 5.如技术方案1所述的方法，其中，比较相应的燃料和排放损失包括： 合计相应的燃料和排放损失；以及 基于所述合计来确定相应的动力损失。 6.如技术方案5所述的方法，进一步包括： 在所述多个潜在发动机操作点中的每个处： 基于用以供应提供电动机扭矩的一个或多个扭矩机所需的电力来确定相应的能量损 失，其中所述相应的动力损失进一步基于所述相应的能量损失。 7.如技术方案5所述的方法，进一步包括： 在所述多个潜在发动机操作点中的每个处： 基于所述变速器的所选齿轮比来确定相应的变速器回转损失，其中所述相应的动力损 失进一步基于所述相应的变速器回转损失。 8.如技术方案1所述的方法，进一步包括： 确定用以实现所需发动机操作点的注射燃料质量；以及 基于所确定的注射燃料质量在所需发动机操作点处调节用以实现所需空气燃料比的 进气质量。 9.如技术方案8所述的方法，其中，调节用以实现所需空气燃料比的进气质量包 括： 基于所确定的注射燃料质量调节进入所述柴油发动机的排气再循环、进气压力和节气 门开度中的至少一个，来实现处于所述可获得燃烧模式中的一个内的所需发动机操作点处 的所需空气燃料。 10.如技术方案8所述的方法，其中，处于所需发动机操作点处的所需空气燃料 比基于排放效率、燃料效率、噪声、振动和声振粗糙度的所需平衡。 11.如技术方案1所述的方法，进一步包括： 如果确定了所需发动机操作点中的瞬变，则监测对应于所需发动机操作点的所需瞬时 空气燃料比；估计瞬时进气质量；基于所估计的瞬时进气质量来确定用以实现所需瞬时空 气燃料比的所需瞬时注射燃料质量；以及将所需瞬时注射燃料质量转换为所需扭矩请求。 12.如技术方案11所述的方法，进一步包括：监测电动机扭矩容量；基于所监测 的电动机扭矩容量和所需扭矩请求来确定用以实现所需轮轴扭矩的即时扭矩请求，其中所 述即时扭矩请求对应于所述电动机扭矩容量足以在与所需扭矩请求组合时实现所需轮轴 扭矩时的所需扭矩请求。 13.如技术方案11所述的方法，其中，所需瞬时空气燃料比总是保持低于所述柴 油发动机的烟尘极限。 14.如技术方案1所述的方法，其中，所述多个燃烧模式包括：第一燃烧模式，其 总是可获得的；和第二燃烧模式，其包括从所述第一燃烧模式中的操作起的降低的发动机 扭矩和速度范围、降低的排放损失、增加的燃料损失和降低的驾驶性。 15.如技术方案14所述的方法，其中，当存在故障条件时，所述第二燃烧模式不 可获得，所述故障条件包括以下中的至少一个：气缸内压力中的故障；对发动机的空气控 制中的故障；和环境条件，其表示所述第二燃烧模式中的操作不是所需的。 16.如技本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在多模式动力总成系统中选择发动机操作点的方法，所述多模式动力总成系统采用柴油发动机和一个或多个非燃烧扭矩机，其配置成经由变速装置将扭矩传递到传动系，所述方法包括：基于操作者扭矩请求和交通工具速度监测所需轮轴扭矩；监测所述柴油发动机的多个燃烧模式的可获得性；对于每个可获得燃烧模式：　　接收从最小发动机扭矩到最大发动机扭矩的发动机扭矩范围，　　接收从最小发动机速度到最大发动机速度的发动机速度范围，　　读取多个燃料损失，每个燃料损失对应于发动机扭矩和速度范围内的多个发动机操作点中的相应一个，　　读取多个排放损失，每个排放损失对应于发动机扭矩和速度范围内的多个发动机操作点中的相应一个，以及在所述可获得燃烧模式的发动机扭矩和速度范围内的多个潜在发动机操作点中的每个处，比较相应的燃料和排放损失；以及在所述可获得燃烧模式之一内选择所需发动机操作点，所述所需发动机操作点对应于基于所比较的相应的燃料和排放损失具有最低动力损失的潜在发动机操作点之一。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CE惠特尼，L斯卡丰，AH希普，C黑斯勒，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US