CN101705879B - 在协调转矩控制中的稀空气/燃料瞬态的管理 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在协调转矩控制中的稀空气/燃料瞬态的管理，其中公开了一种发动机控制***，包括空气控制模块，点火控制模块，转矩控制模块，瞬态检测模块和释放转矩模块。该空气控制模块基于指令预测转矩控制发动机的节流阀。该点火控制模块基于指令即时转矩控制发动机的点火提前。当激活催化剂起燃(CLO)模式时，该转矩控制模块增大指令预测转矩，当驾驶员致动加速器输入时，其增大指令即时转矩。当激活CLO模式且检测到每缸空气增大时，该瞬态检测模块产生稀瞬态信号。该释放转矩模块基于稀瞬态信号产生转矩补偿信号。该转矩控制模块基于转矩补偿信号增大指令即时转矩。

Description

在协调转矩控制中的稀空气/燃料瞬态的管理
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年5月8日提交的美国临时申请No.61/051,580的权益。该申请的内容通过引用被引入在本申请中。
技术领域
本发明涉及发动机控制***和方法，更具体地说，涉及利用协调转矩控制来确定和管理稀空气/燃料瞬态的***和方法。
背景技术
在此所描述的背景技术只是为了从总体上表述本发明的内容。本申请的发明人在背景技术部分描述的范围内所作的工作，以及在提交本申请时不构成背景技术的那部分的描述，既不能被明示地也不能被暗示地作为破坏本申请的现有技术。
内燃机燃烧汽缸内的空气和燃料混合物以驱动活塞，从而产生驱动转矩。进入汽油机的空气流通过节流阀调节。更具体地说，节流阀调节节流面积，以增大或减小进入发动机的空气流。当节流面积增大时，进入发动机的空气流增大。燃料控制***调节燃料的喷射速率以向汽缸提供期望的空气/燃料混合物。增大提供给汽缸的空气和燃料的量能增大发动机的转矩输出。
已经开发出的发动机控制***用于控制发动机转矩输出以获得期望的转矩。但是，传统的发动机控制***不能令人满意地对发动机转矩输出进行精确控制。另外，传统的发动机控制***不能对控制信号做出快速反应，也不能在影响发动机转矩输出的各装置之间对发动机转矩控制进行协调。
发明内容
一种发动机控制***，包括空气控制模块，点火(spark)控制模块，转矩控制模块，瞬态检测模块和释放转矩模块。空气控制模块基于指令预测转矩控制发动机的节流阀。点火控制模块基于指令即时转矩控制发动机的点火提前。当激活催化剂起燃(CLO)模式时，转矩控制模块增大指令预测转矩，当驾驶员致动加速器输入时，转矩控制模块增大指令即时转矩。当激活CLO模式且检测到每缸空气增大时，瞬态检测模块产生稀瞬态信号。释放转矩模块基于稀瞬态信号产生转矩补偿信号。转矩控制模块基于转矩补偿信号增大指令即时转矩。
一种方法，包括，基于指令预测转矩控制发动机的节流阀；基于指令即时转矩控制发动机的点火提前；当激活催化剂起燃(CLO)模式时，增大指令预测转矩；当驾驶员致动加速器输入时，增大指令即时转矩；当激活CLO模式且检测到每缸空气增大时，产生稀瞬态信号；基于稀瞬态信号产生转矩补偿信号，以及基于转矩补偿信号增大指令即时转矩。
通过下文的详细描述，本发明的其他应用将变得明显。应当理解的是，详细的描述和具体的例子只是为了说明的目的，不能用来限制本发明的范围。
附图说明
通过如下的详细描述和附图可以更好地理解本发明，其中
图1是根据本发明原理的示例性发动机***的功能框图；
图2是根据本发明原理的示例性发动机控制***的功能框图；
图3是根据本发明原理的图2中转矩储备模块的示例性实施方式的功能框图；
图4是根据本发明原理的图2中释放控制模块的示例性实施方式的功能框图；
图5是根据本发明原理的点火控制模块的示例性实施方式的功能框图；
图5A是根据本发明原理的点火控制模块的另一个示例性实施方式的功能框图；
图6示出了根据本发明原理的转矩和点火提前的步骤的流程图，该步骤用于催化剂起燃期间驾驶员要求加速的情况；和
图7是根据本发明原理的流程图，其示出了发动机控制模块的工作过程。
具体实施方式
下文的描述在本质上只是示例性的，并不是用来限制本发明及其应用或使用。为了清楚的目的，附图中相同的附图标记用来表示相同的元件。此在所使用的词组A，B，和C中的至少一个应当被解释为，利用一个非排他逻辑“或”表示为逻辑(A或B或C)。应当理解的是，在不违背本发明原理的前提下，方法中的步骤可以以不同的顺序来执行。
本文所用的术语模块是指专用集成电路(ASIC)，电子电路，执行一个或多个软件或硬件程序的处理器(集成的，专用的或群组的)和存储器，组合逻辑电路，和/或能提供所述功能的其他合适的元件。
冷却的发动机起动时，发动机排气***中的一个或多个催化剂***将被加热。在被完全加热之前，催化剂***对因为发动机燃烧而产生的废气的降低的效果不特别有效。因此，可以采用催化剂起燃模式，以更快地把催化剂***的温度提高到其能有效工作的温度。催化剂起燃模式可以包括产生大的点火延迟。
每个汽缸点火循环的点火正时是测量产生点火时相对汽缸上死点的位置得到的。点火提前是相对上死点产生的点火的提前量，通常用曲轴旋转角度来表示。负的点火提前表示在汽缸到达上死点之后产生点火。对各种发动机的工况，校定产生最大发动机转矩输出的点火提前量。产生点火延迟意味着从标定的点火提前量减小点火提前。换句话说，对每个汽缸点火循环来说，延迟(推迟)点火导致点火在每个汽缸点火循环中较晚的时间发生，并且减小了发动机转矩输出。
为了保持期望的空转速度，发动机产生第一级转矩值。延迟点火正时会把发动机的输出减小到第一级转矩值以下，这可能导致空转不稳甚至发动机停机。因此，由于点火延迟导致的转矩降低可以通过提高转矩的措施来补偿，例如通过打开节流阀增加进入发动机的空气流。引进增大的空气流的同时延迟点火，从而使发动机保持第一级转矩值。
可以快速改变点火提前量。例如，可以在下一个汽缸点火循环期间实现点火提前的改变。但是，改变发动机的进气流需要通过机械地移动节流阀，等到增大的空气流到达汽缸并在汽缸内燃烧，这需要许多个汽缸点火循环的时间。
当前空气流和当前点火提前产生的转矩值是发动机的实际转矩输出。在当前空气流下，通过标定的点火提前和对所有汽缸供燃料，从而产生的转矩值被叫做空气转矩。发动机期望的空气转矩可以通过预测的转矩需求来确定，而发动机期望的实际转矩可以通过即时转矩需求来确定。空气转矩和实际转矩之间的差被叫做转矩储备。当存在转矩储备时，通过使点火提前返回标定值可以快速地将发动机转矩输出从实际转矩增大到空气转矩。
在催化剂起燃模式，通过把即时转矩需求保持在第一级转矩值的同时生成高的预测转矩需求，可以产生大的点火提前，这样会保持发动机的空转速度。虽然高预测转矩需求导致空气流的增大，但是把即时转矩需求保持在第一级转矩值导致点火的延迟。
当驾驶员要加速(tips in)时(致动加速器输入，例如踏板)，根据驾驶员的输入，发动机增大转矩输出对车辆进行加速。如果发动机处于催化剂起燃模式时驾驶员要加速，可以取消点火延迟以增大发动机输出转矩。为了防止驾驶员感觉到突然的响应，点火延迟可以随时间逐渐减小，而不是突然地减小。可以通过慢慢地增大即时转矩需求来减小点火延迟。
当驾驶员要加速时点火延迟逐步减小，这样可能就没有提供足够的点火延迟来有效地取消催化剂起燃模式。为了降低排放，应尽快恢复催化剂起燃模式。恢复催化剂起燃模式时，通过重新建立先前的转矩储备来产生点火延迟。因此，当即时转矩需求增大从而为驾驶员提供用于加速的所需转矩时，预测转矩需求也会被增大以保持转矩储备。
通过增大预测转矩需求，节流阀打开以增大空气流以及增大发动机的空气转矩。当发动机的各部件处于冷态而空气流突然增大时，用于为燃料喷射确定化学计量燃料量的模块可能不准确。例如，与燃料蒸发、汽缸壁润湿和空气流估算有关的模块可能得到不准确的结果。这可能会导致喷射比要实现化学计量的空气/燃料比(空/燃比)所需更少的燃料，从而导致稀空气/燃料瞬态。
稀空/燃瞬态期间的稀空/燃比导致燃烧期间汽缸内较慢的火焰锋(front)。由于火焰锋较慢，点火提前应当比标定的点火提前更大以提供更多的时间使火焰锋传播。因此，即时转矩需求可以被增大到空气转矩以取消点火延迟，可以施加点火补偿以把点火提前增大到大于标定的点火提前。
即使不是在催化剂起燃模式下，施加大于标定的点火提前的点火补偿可以根据所检测到的每缸空气瞬态来确定。但是，由于是在发动机起动时实施催化剂起燃模式，因此冷的、稀空/燃瞬态在催化剂起燃模式下出现得更为频繁。在催化剂起燃模式期间，出现较大的点火提前。为了将点火提前增大到大于标定值，先取消点火提前，把点火提前返回到标定值，然后施加补偿。这会引起点火提前发生很大改变。
由于催化剂起燃模式的点火延迟较大，在稀空/燃瞬态期间即时转矩需求的增大量也很大。因此，当在催化剂起燃模式期间需要稀的空/燃瞬态时，发动机控制模块可以停止催化剂起燃模式，并开始加大即时转矩需求。这减少了当检测到稀空/燃瞬态以及通过增大即时转矩需求取消点火延迟时，所发生的即时转矩需求的跳变。
稀空/燃瞬态结束后，即时转矩需求回到提供驾驶员加速要求所需要的转矩水平。而且，点火提前不再需要点火补偿量。预测转矩需求可以被保持在显著高于即时转矩需求的水平。这导致较大的点火延迟，从而允许恢复催化剂起燃模式。
现在参照图1，其示出的是示例性的发动机***100的功能框图。该发动机***100包括发动机102，其燃烧空气/燃料混合物以产生基于驾驶员输入模块104的车辆驱动转矩。空气通过节流阀112被吸入进气歧管110。仅作为示例，节流阀112包括具有可转动叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ECM)114控制节气门的致动器模块116，其调节节流阀112的打开以控制吸入进气歧管110的空气量。
进气歧管110的空气进入发动机102的汽缸。发动机102可以包括多个汽缸，但是为了图示的目的只示出了一个代表性的汽缸118。作为例子，发动机102可以包括2，3，4，5，6，8，10和/或12个汽缸。ECM114可以控制汽缸致动器模块120以有选择地停用某些汽缸，这在特定发动机工况下可以提高燃油经济效益。
来自进气歧管110的空气通过进气阀122进入汽缸118。ECM114控制燃料致动器模块124，其调节燃料喷射以获得期望的空气/燃料比。可以在中心位置或多个位置将燃料喷入进气歧管110，例如在各个汽缸的进气阀附近。在图1没有示出的各个实施方式中，燃料可以直接喷入汽缸内，或喷入与汽缸连接的混合室内。燃料致动器模块124可以停止向停用的汽缸喷射燃料。
所喷入的燃料与空气混合，并在汽缸118内产生空气/燃料混合物。汽缸118内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。基于来自ECM114的信号，点火致动器模块126激发汽缸118内的火花塞128，该火花塞点燃空气/燃料混合物。点火正时可以通过相对活塞最高点即上死点(TDC)的时间来确定。
空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞向下，从而驱动旋转曲轴(未示出)。然后活塞再次向上运动，通过排气门130排出燃烧产物。燃烧产物通过排气***134从车辆中排出。
点火致动器模块126可以通过定时信号控制，该定时信号指示应该在TDC之前或之后多远提供点火。因此点火致动器模块126的操作可以与曲轴的旋转同步。在各种实施方式中，点火致动器模块126可以停止提供点火给停用的汽缸。
进气阀122可以被进气凸轮轴140控制，而排气阀130可以被排气凸轮轴142控制。在各种实施方式中，多个进气凸轮轴可以控制每个汽缸的多个进气阀和/或可以控制多个汽缸列的进气阀。类似地，多个排气凸轮轴可以控制每个汽缸的多个排气阀和/或可以控制多个汽缸列的排气阀。汽缸致动器模块120可以通过关闭进气阀122和/或排气阀130的来停用汽缸118。
通过进气凸轮相位器148，相对于活塞TDC可改变进气阀122的打开时间。通过排气凸轮相位器150，相对于活塞TDC可改变排气门130的打开时间。相位器致动器模块158基于来自ECM114的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。当实施控制时，可以通过相位器致动器模块158控制可变阀门升程。
发动机***100可以包括增压装置，其向进气歧管110提供增压空气。例如，图1示出的涡轮增压器160包括热涡轮机160-1，其被流过排气***134的热的废气驱动。涡轮增压器160还包括冷空气压缩机160-2，其被涡轮机160-1驱动，用于压缩导向节流阀112的空气。在各种实施方式中，被曲轴所驱动的增压器可以压缩来自节流阀112的空气，并将压缩空气输送到进气歧管110。
废气门162允许排气旁路通过涡轮增压器160，从而减小涡轮增压器160的增压(进气空气的压缩量)。ECM114通过增压致动器模块164控制涡轮增压器160。增压致动器模块164可以通过控制废气门162来调节涡轮增压器160的增压。在各种实施方式中，可以通过增压致动器模块164来控制多个涡轮增压器。涡轮增压器160可以具有可变几何结构，这可以由增压致动器模块164来控制。
中冷器(intercooler)(未示出)可以散发压缩充气的一些热量，该热量在压缩空气时产生。由于空气靠近排气***134，压缩充气也会吸收热量。尽管为了图示的原因分别显示在图中，但是涡轮机160-1和压缩机160-2通常互相连接，使得进气空气与热的废气临近。
发动机***100可以包括废气再循环(EGR)阀170，其有选择地引导废气返回进气歧管110。EGR阀170可以位于涡轮增压器160的上游。EGR阀170可以被EGR致动器模块172所控制。
发动机***100可以利用RPM传感器180测量曲轴转速(即每分钟转数(RPM))。利用发动机冷却液温度(ECT)传感器182测量发动机冷却液的温度。ECT传感器182可以位于发动机102内，或者冷却液循环的其他的位置，例如散热器(未示出)。
可以利用歧管绝对压力(MAP)传感器184测量进气歧管110内的压力。在各种实施方式中，可以测量发动机真空度，即大气压和进气歧管110内压力的差。可以利用空气质量流量(MAF)传感器186测量流进进气歧管110的空气的质量流量。在各种实施方式中，MAF传感器186可以位于壳体内，该壳体同样包含节流阀112。
节流阀致动器模块116可以利用一个或多个节流阀位置传感器(TPS)190来监测节流阀112的位置。可以利用进气空气温度(IAT)传感器192测量进入发动机102的空气的环境温度。ECM114可以利用来自传感器的信号发出对发动机***100的控制指令。
ECM114可以与变速器控制模块194通信，以协调变速器中的变速齿轮(未示出)。例如，ECM114可以在换挡期间减小发动机转矩。ECM114可以与混合动力控制模块196通信，以协调发动机102和电机198的操作。
电机198也可以作为发电机，可以用于产生车辆电气***用的电能和/或储存在电池中的电能。在各种实施方式中，ECM114、变速器控制模块194和混合动力控制模块196的各种功能可以被集成在一个或多个模块中。
可以改变发动机参数的每个***都可以被认为是致动器，都可以接收致动器值。例如，节流阀致动器模块116可以认为是致动器，而节流阀打开的面积可以被认为是致动器值。在图1的例子中，节流阀致动器模块116通过调节节流阀112的叶片角度来获得节流阀打开的面积。
类似地，点火致动器模块126可以认为是致动器，而相应的致动器值是点火相对于汽缸TDC的点火提前的量。其他致动器包括增压致动器模块164、EGR致动器模块172、相位器致动器模块158、燃料致动器模块124和汽缸致动器模块120。对于这些致动器来说，相应的致动器值分别是增压压力、EGR阀打开的面积、进气和排气凸轮相位器的角度、燃料速率和工作汽缸的数量。ECM114可以控制致动器值以使发动机102产生期望的转矩。
现在参照图2，示出的是示例性的发动机控制***的功能框图。ECM 114的一个示例性实施例包括轴转矩裁定模块204。该轴转矩裁定模块204在来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入和其他轴转矩需求之间作出裁定。例如，驾驶员输入可以基于加速踏板位置。驾驶员输入也可以基于巡航控制，其可能是一种适应性巡航控制***，该适应性巡航控制***能改变车辆速度以保持预定的车间距。
转矩需求可以包括目标转矩值和斜坡(ramp)需求，例如将转矩斜坡降低到最小的发动机关闭的转矩的需求或从最小的发动机关闭的转矩开始斜坡增大转矩的需求。轴转矩需求可以包括在车轮滑动期间由牵引控制***需求的转矩减小。轴转矩需求还可以包括增大转矩需求以应付相反的车轮滑动，该情况是指由于轴转矩是负值导致的车辆轮胎相对于路面滑动。
轴转矩需求还可以包括制动管理需求和车辆超速转矩需求。制动管理需求可以减小发动机转矩以确保发动机转矩输出不超过当车辆停止时制动器使车辆停止的能力。车辆超速转矩需求可以减小发动机转矩输出以防止车辆超过预定速度。轴转矩需求也可以由车身稳定控制***来实现。
轴转矩裁定模块204基于对接收到的转矩需求之间的裁定结果输出预测转矩和即时转矩。预测转矩是ECM114准备让发动机102产生的转矩量，通常是基于驾驶员转矩需求。即时转矩是当前期望的转矩量，可能小于预测转矩。
即时转矩小于预测转矩以提供转矩储备和满足临时的转矩减小，下文对提供转矩储备将有更详细的描述。作为一个例子，当车辆速度接近一个超速临界值和/或牵引控制***感应到车轮滑动时，就需要临时转矩的减小。
可以通过改变能快速响应的致动器来获得即时转矩，而较慢的发动机致动器用于为预测转矩做准备。例如，在气体发动机中，点火提前可以被快速调节，但是由于机械滞后时间的原因，空气流和凸轮相位器位置就响应较慢。另外，空气流的改变受制于进气歧管内空气输送的滞后。另外，空气流的改变无法体现为转矩的变化，直到空气被吸入汽缸、被压缩和燃烧。
通过设定较慢的发动机致动器以产生转矩储备，用来产生预测转矩，通过设定较快的发动机致动器以产生小于预测转矩的即时转矩。例如，节流阀112可以被打开，从而增大空气流并为产生预测转矩作准备。同时，点火提前被减小(换句话说，点火正时被延迟)，以将实际的发动机转矩输出减小到即时转矩。
预测转矩和即时转矩之间的差被叫做转矩储备。当存在转矩储备时，可以通过改变较快的致动器使发动机转矩快速地从即时转矩增大到预测转矩。因此不需要等待调节较慢致动器中的一个所产生的转矩改变，就能获得预测转矩。
轴转矩裁定模块204可以把预测转矩和即时转矩输出到推进转矩裁定模块206。在各种实施方式中，轴转矩裁定模块204可以把预测转矩和即时转矩输出到混合动力优化模块208。混合动力优化模块208确定发动机102应当产生多少转矩，以及电机198应当产生多少转矩。然后，混合动力优化模块208把修改后的预测转矩值和即时转矩值输出给推进转矩裁定模块206。在各种实施方式中，混合动力优化模块208可以在混合动力控制模块196中实施。
推进转矩裁定模块206接收到的预测转矩和即时转矩被从轴转矩域(车轮转矩)转换为推进转矩域(曲轴转矩)。这种转换可能作为混合动力优化模块208的一部分或在混合动力优化模块208中或在其之前或在其之后发生。
推进转矩裁定模块206在推进转矩需求之间作出裁定，包括转换的预测转矩和即时转矩。推进转矩裁定模块206可以产生裁定预测转矩和裁定即时转矩。可以通过从接收到的各需求之中选择胜出的需求来产生裁定转矩。可选地或附加地，可以通过对接收的需求中的一个进行修改来产生裁定转矩，所述修改基于接收的需求中的另一个或多个需求进行。
其他的推进转矩需求可以包括用于发动机超速保护的转矩减小，用于防止停机的转矩增大以及变速器控制模块194提供变速所需的转矩减小。推进转矩需求也可以来自离合器燃料切断，这样在手动变速车辆上当驾驶员踏下离合器踏板时可以减小发动机转矩输出。
推进转矩需求还可以包括发动机停机的需求，当检测到紧急故障时可以实施停机。例如，紧急故障可以包括车辆被盗、起动机马达故障、电子节气门控制问题和意外的转矩增大。例如，发动机停机的需求可以总是优先于裁定，因此可以作为裁定转矩的输出，或直接关停发动机，完全绕开裁定。推进转矩裁定模块206仍然可以接收这些停机需求，从而，例如，使得合适的数据返回其他转矩需求器。例如，可以通知所有其他转矩需求器它们已经失去了裁定。
RPM控制模块210也可以向推进转矩裁定模块206输出预测转矩需求和即时转矩需求。当ECM114处于RPM模式时，来自RPM控制模块210的转矩需求在裁定中占优。当驾驶员将脚从加速器踏板移开时，例如当车辆发动机空转或从较高速度减速时，选择RPM模式。可选地或附加地，当轴转矩裁定模块204需求的预测转矩小于可标定转矩值时，选择RPM模式。
RPM控制模块210接收来自RPM轨迹模块212的期望RPM，并控制预测转矩需求和即时转矩需求，以减小期望RPM和实际RPM之间的差。例如，RPM轨迹模块212可以为车辆减速输出线性减小的期望RPM，直到达到空转的RPM为止。然后RPM轨迹模块212可以继续输出空转的RPM作为期望RPM。
储备/负荷模块220接收来自推进转矩裁定模块206的裁定的预测转矩需求和即时转矩需求。各种发动机工况都可能影响发动机转矩输出。响应于这些工况，储备/负荷模块220可以通过增大预测转矩需求来产生转矩储备。
例如，催化剂起燃过程或冷起动排放物还原过程(reduction process)需要延迟的点火提前。因此，为了冷起动排放物还原过程，储备/负荷模块220可以将预测转矩需求增大到即时转矩需求之上，以产生延迟点火。在另一个例子中，发动机空气/燃料比和/或质量空气流可以被直接改变，例如通过诊断性侵入等同比测试和/或新发动机吹扫。在开始这些处理过程之前，可以要求相应的转矩储备以产生点火延迟。可以取消点火延迟以允许快速响应于发动机转矩输出的降低，该转矩输出的降低来自在这些处理过程中空气/燃料混合物的变稀。
储备/负荷模块220可以通过预测将来负荷产生储备，将来负荷例如是动力转向泵的操作或空调(A/C)压缩机离合器的接合。当驾驶员首次需要空调时，产生A/C离合器的接合。然后，当A/C离合器接合时，储备/负荷模块220把A/C离合器的期望负荷加到即时转矩需求上。
致动模块224从储备/负荷模块220接收预测转矩需求和即时转矩需求。致动模块224确定如何获得预测转矩需求和即时转矩需求。致动模块224可以随发动机类型而不同，对于气体发动机和柴油发动机来说具有不同的控制方式。在各种实施方式中，致动模块224可限定在其之前的、独立于发动机的模块与依赖发动机的模块之间的边界。
例如，在气体发动机中，致动模块224可以改变节流阀112的打开，这可以获得较宽范围的转矩控制。但是，开闭节流阀112产生的转矩变化相对较慢。停用发动机也提供了较宽范围的转矩控制，这同样较慢，而且还涉及到驾驶性能和排放问题。改变点火提前是相对较快的，但是无法提供同样宽范围的转矩控制。另外，点火(称为点火能力)变化引起的转矩可控制量随着每缸空气的变化而变化。
在各种实施方式中，致动模块224基于预测转矩需求产生空气转矩需求。空气转矩需求可以等于预测转矩需求，引起对空气流的设定使得可以通过其他致动器的变化获得预测转矩需求。
空气控制模块228可以基于空气转矩需求对较慢的致动器确定期望的致动器值。例如，空气控制模块228可以控制期望的歧管绝对压力(MAP)、期望的节气门的打开面积和/或期望的每缸空气(APC)。期望的MAP可以用于确定期望的增压，期望的APC可以用于确定期望的凸轮相位器的位置。在各种实施方式中，空气控制模块228也可以确定EGR阀170的打开的量。
在气体发动机***中，致动模块224也可以产生点火转矩需求、汽缸熄火转矩需求和燃料量转矩需求。点火控制模块232可以利用点火转矩需求来确定从标定的点火提前对点火延迟多少(这会减小发动机转矩输出)。
汽缸控制模块236可以利用汽缸熄火转矩需求来确定使多少汽缸熄火。汽缸控制模块236可以指示汽缸致动模块120使发动机102的一个或多个汽缸熄火。在各种实施方式中，一个预先确定的汽缸组可以被共同熄火。汽缸控制模块236也可以指示燃料控制模块240对熄火的汽缸停止燃料供应，并指示点火控制模块232对熄火的汽缸停止供给点火。
在各种实施方式中，汽缸致动模块120可以包括液压***，其有选择地使一个或多个汽缸的相应凸轮轴与进气和/或排气阀断开连接，从而使这些汽缸熄火。例如，汽缸致动器模块120使半数汽缸的气门作为一组被液压连接或者被液压断开连接。在各种实施方式中，可以简单地通过向汽缸停止燃料供应来使这些汽缸熄火，而不需要停止进气阀和排气阀的开闭。在这种实施方式中，汽缸致动器模块120可以被省略掉。
燃料控制模块240可以利用燃料量转矩需求来改变提供给各个汽缸的燃料量。例如，燃料控制模块240可以确定燃料量，当该燃料量与每缸当前空气量结合时，产生化学计量的燃烧。燃料控制模块240可以指示燃料致动器模块124向每个激活汽缸喷射这个燃料量。在发动机正常工作期间，燃料控制模块240可以试图保持化学计量的空气/燃料比。
燃料控制模块240可以把燃料量增大到大于所述化学计量值，以增大发动机转矩输出，并且可以减小燃料量以减小发动机转矩输出。在各种实施方式中，燃料控制模块240可以接收不同于化学计量的期望空气/燃料比。然后，燃料控制模块240为获得期望空气/燃料比的每个汽缸确定燃料量。在柴油机***中，燃料量可以是用于控制发动机转矩输出的首要致动器。
致动模块224获得即时转矩需求的方式可以通过模式设定来确定。可以向致动模块224提供模式设定，例如通过推进转矩裁定模块206，并且可以选择模式，包括非激活模式、舒适模式、最大范围模式和自动致动模式。
在非激活模式中，致动模块224忽略即时转矩需求而试图获得预测转矩需求。因此致动模块224可以将点火转矩需求、汽缸熄火转矩需求和燃料量转矩需求设定为预测转矩需求，这对于当前发动机空气流工况提供了最大转矩输出。可选择地，致动模块224可以把这些需求设定为预定(例如范围之外的较高值)值，以从延迟点火、汽缸熄火或减小燃料/空气比中使不激活转矩减少。
在舒适模式中，致动模块224试图通过只调节点火提前来获取即时转矩需求。因此，致动模块224输出预测转矩需求作为空气转矩需求，输出即时转矩需求作为点火转矩需求。点火控制模块232将尽可能多地延迟点火以试图达到点火转矩需求。如果期望的转矩降低大于点火储备能力(点火延迟能获得的转矩减小量)，可能无法获得转矩降低。
在最大范围模式中，致动模块224输出预测转矩需求作为空气转矩需求，输出即时转矩需求作为点火转矩需求。另外，致动模块224可以产生足够低的汽缸熄火转矩需求以使点火控制模块232获得即时转矩需求。换句话说，当仅通过减小点火提前不足以获得即时转矩需求时，致动模块224可以减小汽缸熄火转矩需求(从而使汽缸熄火)。
在自动致动模式中，致动模式224可以基于即时转矩需求来减小空气转矩需求。例如，可以把空气转矩需求减小，只要是需要允许点火控制模块232通过调节点火提前获得即时转矩需求。因此，在自动致动模式中，获得即时转矩需求的同时，允许发动机102尽快返回预测转矩需求。换句话说，通过尽可能多地减小快速响应的点火延迟，相对较慢反应的节流阀校正的使用被最小化。
储备/负荷模块220可以从释放控制模块242接收指令转矩补偿。储备/负荷模块220可以基于该指令转矩补偿来增大指令即时转矩。释放控制模块242也可以产生指令点火补偿。点火控制模块232可以基于指令点火补偿增大点火提前。
转矩估算模块244可以估算发动机102的转矩输出。该估算转矩可以被空气控制模块228用来执行发动机空气流参数的闭合回路控制，发动机空气流参数例如为节气门面积，MAP和相位器位置。例如，可以限定如下的转矩关系：(1)T＝f(APC，S，I，E，AF，OT，#)其中转矩(T)是每缸空气(APC)，点火提前(S)，进气凸轮相位位置(I)，排气凸轮相位位置(E)，空气/燃料比(AF)，油温(OT)和激活汽缸数(#)的函数。也可以考虑其他的参数，例如废气再循环(EGR)阀的打开程度。
该关系式可以通过方程构成模型，和/或被存储为检索表。该转矩估算模块244可以基于测量到的MAF和当前RPM确定APC，从而允许根据实际空气流进行闭合回路空气控制。由于相位器可以向着期望的位置运动，所以所利用的进气和排气凸轮相位器位置可以基于实际位置。
由于实际点火提前可以用于估算转矩，因此当标定的点火提前值用于估算转矩时，所估算的转矩可以被叫做估算空气转矩。该估算空气转矩是，如果取消点火延迟(即，点火提前被设定为标定的点火提前值)并且所有汽缸都被供应燃料，对于当前空气流发动机能产生多大转矩的估算值。
空气控制模块228可以产生期望的歧管绝对压力(MAP)信号，其被输出给增压调度模块248。增压调度模块248利用期望的MAP信号来控制增压致动器模块164。然后，增压致动器模块164控制一个或多个涡轮增压器和/或增压器。
空气控制模块228可以产生期望的面积信号，该信号被输送给节流阀致动器模块116。然后，节流阀致动器模块116调节节流阀112以产生期望的节气门面积。空气控制模块228可以基于反向转矩模块和空气转矩需求产生期望的面积信号。为了执行闭合回路控制，空气控制模块228可以利用估算空气转矩和/或MAF信号。例如，可以控制期望面积信号来最小化估算空气转矩和空气转矩需求之间的差。
空气控制模块228也可以产生期望的每缸空气(APC)信号，该信号被输出给相位器调度模块252。基于期望的APC信号和RPM信号，相位器调度模块252可以利用相位器致动器模块158控制进气和/或排气凸轮相位器148的位置。
再参照点火控制模块232，可以在各种发动机工况下标定点火提前值。例如，可以通过转矩关系的反函数来得到期望的点火提前。对于给定的转矩需求(Tdes)来说，可以根据下式确定期望的点火提前(Sdes)：(2)Sdes＝T-1(Tdes，APC，I，E，AF，OT，#).该关系式可构成一个方程和/或作为一个检索图表。如燃料控制模块240所示，空气/燃料比(AF)可以是实际比率。
当点火提前被设定为标定点火提前时，产生的转矩尽可能接***均最佳转矩(MBT)。MBT是指对于给定空气流来说随着点火提前的增大所能产生的最大转矩，此时所用的燃料的辛烷值大于预定临界值并采用化学计量的燃料供应。最大转矩产生时的点火提前被称为MBT点火。由于例如燃料质量(例如当采用了较低辛烷值的燃料时)和环境因素，标定的点火提前可能不同于MBT点火。
现在参照图3，示出的是图2中储备/负荷模块220的示例性实施方式的功能框图。储备确定模块310接收储备转矩需求。仅为示例，储备转矩需求包括与空转、牵引控制和变速器控制有关的需求。储备转矩需求可以通过裁定的预测转矩需求和即时转矩需求联系起来。其他的储备转矩需求可以用于产生图1中排气***134的催化剂和/或为空调压缩机离合器或发电机(例如交流发电机或皮带式交流发电机起动机)的接合作准备。
储备确定模块310基于储备转矩需求和裁定的预测转矩与即时转矩之间的差来确定期望的储备转矩。仅为示例，期望的储备转矩可以基于具有最大量值的储备转矩需求来确定。可选择地，期望的储备转矩可以确定为储备转矩需求中一个或多个的和。第一求和模块314把期望储备转矩加到图2中推进转矩裁定模块206的裁定预测转矩上，从而产生指令预测转矩。该指令预测转矩被传送给图2的致动模块224。
整形模块318向期望储备转矩施加滤波器来确定一个实际的储备转矩。仅为示例，该滤波器包括歧管模型，该模型代表由于期望储备转矩导致的节气门的打开和由于空气流增大导致的实际转矩增大之间的延迟。实际的储备转矩代表着期望的储备转矩已经实现了多少。
仅为示例，歧管模型可能包括机械延迟、空气输送延迟和燃烧延迟。机械延迟可以包括节流阀被物理运动打开到期望位置所花的时间。空气输送延迟可以包括节气门的打开和增大的空气流到达汽缸之间的延迟。燃烧延迟可以包括增大的空气流达到汽缸和增大量的空气燃烧、实现转矩增大之间的延迟。
差分模块322从估算空气转矩中减去实际的储备转矩，以产生不包括储备的估算空气转矩。转换模块326向第二求和模块330提供选择的输入。当选择了即时模式时，转换模块326把图2中推进转矩裁定模块206的裁定即时转矩输出给第二求和模块330。当选择了预测模式时，转换模块326把不包括储备的估算空气转矩输出给第二求和模块330。
第二求和模块330向图2的致动模块224输出指令即时转矩。第二求和模块330通过把转换模块326的输出、负荷储备需求和来自图2释放控制模块242的指令转矩补偿相加，以产生指令即时转矩。第二求和模块330可以对指令即时转矩施加一个上限，该上限基于指令预测转矩。第二求和模块330还对指令即时转矩进行速率限制以防止突变。通过利用线性斜坡，所述速率限制可以使得指令即时转矩从一个值过度到另一个值。
现在参照图4，示出的是释放控制模块242的示例性实施方式的功能框图。瞬态预期模块404判断可能产生稀空气/燃料比瞬态的工况何时出现。例如，瞬态预期模块404可以接收催化剂起燃模式是否激活的指示。
在催化剂起燃期间，当驾驶员要加速时(踏下加速器踏板)，裁定预测转矩需求增大从而为驾驶员需要的发动机加速作准备。指令转矩需求可以增大以跟随裁定预测转矩需求，这会导致节流阀的打开。由于节流阀的运动、空气的输送和燃烧的延迟，发动机的每缸空气(APC)不会立即开始增大。裁定转矩需求可以被整形和/或延迟，从而使裁定转矩需求在发动机APC变化之前不增大。
当发动机温度低于临界值时，裁定预测转矩的变化，可以预测稀空气/燃料瞬态的出现。例如，释放控制模块242在预定的时间间隔更新计算。在各种实施方式中，预定的间隔(或循环)可以是12.5毫秒。因此，当裁定预测转矩从一个循环到下一个循环的增加大于一个预定量并且催化剂起燃模式被激活时，瞬态预期模块404输出瞬态期望信号。
瞬态检测模块406监测空气参数，例如空气流或每缸空气(APC)。瞬态检测模块406也接收发动机温度的指示，例如发动机冷却液的温度。当发动机温度低于临界值时，可以预期稀的空气/燃料瞬态。可选择地，瞬态检测模块406接收催化剂起燃模式是否被激活的指示，发动机刚起动因而处于冷态时催化剂起燃模式被激活。
当空气参数增大而发动机温度低于临界值时，瞬态检测模块406产生稀的瞬态信号。仅为示例，当APC从一个循环到下一个循环增大大于预定量时，瞬态检测模块406产生稀的瞬态信号。可以基于测得的参数计算APC，例如从图1的MAF传感器186测得的质量空气流(MAF)。
当产生瞬态期望信号时，释放转矩模块412从零开始加大释放转矩值。该释放转矩值可以通过每个循环的计算值来增大。例如，计算值可以是预定值和释放能力百分比之间的较大值。在各种实施方式中，预定值可以是3Nm，百分比可以是百分之12.5。释放能力是指估算空气转矩和指令即时转矩之间的差。当转矩安全临界值小于估算空气转矩时，释放能力可以被限制为转矩安全临界值和指令即时转矩之间的差。
释放转矩值可以作为指令转矩补偿被第一衰变模块416输出给图2的储备/负荷模块220。每次产生瞬态期望信号时，计时器模块418被重置。如果在瞬态期望信号之后的预定期间内没有产生稀的瞬态信号，那么计时器模块418产生计时器过期信号。当接收到计时器过期信号时，第一衰变模块416可以开始将指令转矩补偿衰减到零。
当产生稀瞬态信号时，释放转矩模块412输出计算出的释放转矩值，以使点火提前回到标定的点火提前。例如，释放转矩值可以被设定为与释放能力相等。
如图2所示，储备/负荷模块220把指令转矩补偿加到裁定即时转矩。当指令即时转矩增大到估算空气转矩时，点火提前被设定为标定的最优值，从而取消掉先前的点火延迟。
当产生稀的瞬态信号时，释放点火模块420输出释放点火值。释放点火值作为指令点火补偿被第二衰变模块424输出给图2的点火控制模块232。指令点火补偿提供超过标定的最优值的额外的点火提前。由于标定的点火提前是对假定的化学计量燃料进行的标定，而在稀空气/燃料瞬态时是不准确的，上述补偿可以对标定的点火提前的不准确性做出补偿。
当最终产生稀空气/燃料瞬态时，瞬态结论模块428产生结论信号。在各种实施方式中，例如图4所示，第一结论信号传送给第一衰变模块416，而第二结论信号传送给第二衰变模块424。可以在不同的时间产生第一和第二结论信号。
当接收到第一结论信号时，第一衰变模块416开始把指令转矩补偿减小到零。类似地，当接收到第二结论信号时，第二衰变模块424开始把指令点火补偿减小到零。仅为示例，第一和第二衰变模块416和424可以施加线性或对数衰减。在各种实施方式中，第一和第二衰变模块416和424以不同的衰减率施加对数衰减。
当估算空气转矩或测得的每缸空气停止增大时，瞬态结论模块428产生一个或两个结论信号。或者，当估算空气转矩或测得的APC中的变化率降低到预定临界值以下时，产生结论信号。
在各种其他实施方式中，当估算空气转矩处于指令预测转矩的预定范围(或百分比)内时，可以产生结论信号。每个结论信号都可以基于上述一个因素或多个因素的结合产生。如果其他因素存在，在产生稀瞬态信号后预定的时间内，瞬态结论模块428可以产生结论信号。
现在参照图5，示出的是点火控制模块232的示例性实施方式的功能框图。平均最佳转矩(MBT)点火确定模块528基于估算空气转矩确定理论上的MBT点火提前。MBT点火确定模块528可以存储对应于例如不同空气流值的一组标定值。
对于给定的空气流，标定的MBT点火提前将总体上产生发动机转矩的最大量。MBT点火提前可以基于各种假设，包括燃料具有可以避免爆震的足够高的辛烷值。但是，由于允许使用各种辛烷值的燃料，因此本发明还包括点火爆震模块532。
点火爆震模块532基于爆震的出现产生点火值。被检测到的爆震越多，点火爆震模块532提供的点火值越大。通过差分模块536从MBT点火中减去点火爆震模块532产生的点火值。在各种其他实施方式中，点火爆震模块532可以提供最大的点火提前，差模块536从最大的点火提前和MBT点火提前之间选择较小的一个。
汽缸点火模块540基于汽缸熄火输出一个值。该点火值被差分模块544和548接收。差分模块544从差分模块536的值中减去汽缸点火模块540的点火值。差分模块548从转矩点火模块552接收的点火提前中减去汽缸点火模块540的点火值。
转矩点火模块552接收来自致动模块224的点火转矩需求。转矩点火模块552可以计算出点火提前，该点火提前会导致发动机产生等于点火转矩需求的转矩。例如，转矩点火模块552利用反向转矩模型，例如参照上文对图2的描述。最小值选择模块556从差分模块544和548的输出中选择较小的一个。求和模块560把释放控制模块242的指令点火补偿加到最小值选择模块556的输出上。求和模块560的输出被传输给点火致动器模块126作为期望点火提前。
现在参照图5A，显示为点火控制模块232的一个备选示例性实施方式。在图5A中，点火爆震模块532和差分模块536在逻辑上处于最小值选择模块556之后，而不是如图5所示的处于差模块544之前，。
现在参照图6，该图示出的是在催化剂起燃期间驾驶员要求加速时示例性的转矩和点火提前曲线。在时间610之前，裁定即时转矩614的曲线和指令即时转矩618的曲线都假定大约0牛米(Nm)的值。当变速器负荷可被忽略时，0Nm的转矩可以允许发动机空运。正的转矩将导致发动机加速，而负的转矩将导致发动机减速。
与此同时，裁定预测转矩622和指令预测转矩626的曲线假定为大约20Nm的值。指令预测转矩626和指令即时转矩618之间20Nm的差被叫做转矩储备。在延迟点火时，通过增大空气流产生转矩储备。因此，在时间610之前，有足够的空气流产生20Nm的转矩。但是，由于点火延迟，发动机实际上只产生0Nm的转矩。
通过把点火提前到标定点火提前，发动机能快速转变到产生20Nm的转矩。转矩储备可以防止突然的转矩需求来影响发动机的空转，例如液压动力转向负荷。如果突然出现转矩需求，可以通过提前点火来快速增大发动机转矩输出，而不必等待打开节流阀产生增大的空气流。
在时间610，启动催化剂起燃模式。在催化剂起燃模式，产生大的点火延迟提高催化剂温度，使得催化剂尽快降低排放。为了产生大的点火延迟，指令预测转矩626增大到大约50Nm。图6中的值，例如50Nm，只是为了图示的目的。尽管示出的是斜坡，但是指令预测转矩626可以增大到最终的最高值，例如50Nm，作为一个阶跃函数。
示出了估算空气转矩630的曲线，其滞后于指令预测转矩626。这是由于节流阀打开的机械延迟、较大空气流到达汽缸的空气输送延迟、增多的空气与相应增多的燃料一起燃烧的燃烧延迟造成的。
随着估算空气转矩630的增大，图示的点火提前634的曲线降低。减小的点火提前抵消了增大的空气流，导致实际的发动机输出转矩保持在大约0Nm。在时间638，获得用于催化剂起燃的点火延迟，在图中，催化剂起燃还没有完成。
在时间638，驾驶员要求加速，例如驾驶员踏下加速器踏板。由于驾驶员的输入，裁定预测转矩622增大以保持先前的转矩储备。类似地，为了保持催化剂起燃所需的点火延迟，指令预测转矩626增大相同的量。指令预测转矩626的增大使得节流阀打开以允许空气流增大。
指令即时转矩618向估算空气转矩630斜坡。该斜坡(或其他低通函数)减小了在时间642会发生的转矩突然增大。指令即时转矩618的斜坡导致点火提前的增大(换句话说，点火延迟被减小)。在时间642，响应于在时间638处节流阀的开始打开，估算空气转矩630开始增大。由于在时间642出现稀空气/燃料瞬态，例如空气流的增大，控制过程会假定发生了稀空气/燃料瞬态。
由于稀空气/燃料瞬态，指令即时转矩618跟随估算空气转矩630而增大。通过把指令即时转矩618增大到估算空气转矩630，点火延迟被完全取消，并把点火提前设定在使转矩量最大化的标定值。在各种实施方式中，转矩安全临界值可以为指令即时转矩618设定上限，其小于估算空气转矩630。
例如，646示出标定的最优点火提前。尽管示出的是水平线，但是标定的点火提前646可以随着空气流和其他参数而变化。因此，646处的水平线可以确定只对于在时间642的发动机工况有效的标定的点火提前。
通常，对于给定的发动机工况，标定的点火提前646将使发动机产生最大转矩。但是，由于稀空气/燃料瞬态，标定的点火提前646可能由于人为原因而较低，因为在标定的点火提前646时假定了化学计量的燃料供给。因此在稀空气/燃料瞬态，也可以施加点火提前补偿。因此如图6所示，在时间642点火提前634超过了标定的点火提前646.
裁定即时转矩614可以在时间642增大。裁定即时转矩614可以被歧管模型整形，该模型被标定为与发动机空气流特性相匹配。因此，裁定即时转矩614跟随与估算空气转矩630类似的轨迹。在各种其他实施方式中，裁定即时转矩614可以在时间638和642之间开始增大，以响应于驾驶员的加速要求提供更快的转矩响应。
在时间650，估算空气转矩630接近指令预测转矩626。例如，估算空气转矩630可以在指令预测转矩626的预定范围或百分比内。因此，在时间650，控制过程假定已经发生稀空气/燃料瞬态。或者，控制过程假定在时间642后的预定时间内发生了稀空/燃瞬态。
在时间650，由于确定稀空气/燃料瞬态已经发生，标定的点火提前646之上的点火提前补偿从点火提前634中取消。另外，指令即时转矩618向着裁定即时转矩614减小。尽管图6示出的点火提前补偿在时间650被突然取消，但是该点火提前补偿也可以逐渐取消，例如斜坡或对数衰减。指令预测转矩626和指令即时转矩618之间产生的转矩储备再次产生用于催化剂起燃的点火延迟。
现在参照图7，该流程图示出的是发动机控制模块114的示例性操作。控制过程开始于步骤700，其中发动机被起动，并且需要催化剂起燃(CLO)。在步骤700，控制过程增大指令预测转矩，从而为CLO产生大的点火延迟。在步骤702，如果CLO完成，控制过程转到步骤704；否则，控制过程在步骤706继续。在步骤704，控制过程使指令预测转矩回到附加任何负荷的裁定预测转矩，例如空调，然后控制过程结束。
在步骤706，控制过程判断是否发生了裁定预测转矩的增大，例如由驾驶员输入产生的。如果是，则期望稀的空气/燃料瞬态，控制过程转到步骤708；否则，控制过程转到步骤710。在步骤708，控制过程从零开始斜坡指令转矩补偿，用来朝着估算空气转矩增大指令即时转矩。
控制过程在步骤712继续，其中重置了计时器。控制过程在步骤710继续，其中控制过程确定计时器是否过期。计时器在被重置后经过预定时间后过期。当计时器过期时，控制过程假定期望的稀空气/燃料瞬态不会发生，控制过程转到步骤716。否则，控制过程转到步骤720。
在步骤720，控制过程确定每缸空气的增大是否大于预定的临界值。如果是，控制过程转到步骤724；否则，控制过程返回步骤702。在步骤724，控制过程对裁定即时转矩施加指令转矩补偿，这导致指令即时转矩增大到大约估算空气转矩的水平。通过把指令即时转矩增大到估算空气转矩，点火延迟被取消，并把点火提前设定为标定的点火提前值。
控制过程在步骤732继续，其中控制过程施加指令点火补偿，以将点火提前增大到标定的最优点火提前之上。控制过程在步骤736继续，其中控制过程在检测到稀空气/燃料瞬态结束之前一直等待。例如，一旦每缸空气变化率降低到预定临界值之下，控制过程在步骤740继续。在步骤740，控制过程开始衰减释放转矩补偿，并把释放点火补偿衰减为零。然后，控制过程返回步骤702。
本领域技术人员从上述描述得知，可以以各种形式实施本公开的各种广泛的教导。因此，虽然本公开包括特定实施例，但是本公开的真正范围不限于此，因为本领域技术人员根据附图、说明书和如下权利要求的教导，其他的改进将变得很明显。

Claims (20)

1.一种发动机控制***，包括：
空气控制模块，其基于指令预测转矩来控制发动机节流阀；
点火控制模块，其基于指令即时转矩来控制该发动机的点火提前；
转矩控制模块，当激活催化剂起燃(CLO)模式时，转矩控制模块增大所述指令预测转矩，当驾驶员致动加速器输入时，转矩控制模块增大所述指令即时转矩；
瞬态检测模块，当激活CLO模式且检测到每缸空气增大时，瞬态检测模块产生稀瞬态信号；和
释放转矩模块，其基于该稀瞬态信号产生转矩补偿信号，其中该转矩控制模块基于该转矩补偿信号增大所述指令即时转矩。
2.如权利要求1的发动机控制***，还包括释放点火模块，其基于所述稀瞬态信号产生点火补偿信号，其中所述点火控制模块基于该点火补偿信号增大点火提前。
3.如权利要求2的发动机控制***，还包括瞬态结论模块，其有选择地产生结论信号，其中所述释放转矩模块基于该结论信号把所述转矩补偿信号减小到零，其中所述释放点火模块基于该结论信号把所述点火补偿信号减小到零。
4.如权利要求3的发动机控制***，其中当每缸空气的增大率降低到预定临界值以下时，所述瞬态结论模块产生所述瞬态结论信号。
5.如权利要求1的发动机控制***，其中当发动机起动并且催化剂***低于临界温度时，所述CLO模式被激活。
6.如权利要求1的发动机控制***，其中当产生所述稀瞬态信号时，所述释放转矩模块产生所述转矩补偿信号，以便使所述点火控制模块把所述点火提前设定为校准的最优值。
7.如权利要求6的发动机控制***，其中所述发动机的估算空气转矩逐渐接近所述指令预测转矩，并且，当产生所述稀瞬态信号时，所述释放转矩模块基于所述指令即时转矩和该估算空气转矩之间的差产生所述转矩补偿信号。
8.如权利要求1的发动机控制***，还包括瞬态期望模块，其基于裁定预测转矩的增大产生瞬态期望信号，其中所述转矩控制模块基于该裁定预测转矩控制所述指令预测转矩，其中所述释放转矩模块以基于该瞬态期望信号的增函数的方式产生所述转矩补偿信号。
9.如权利要求8的发动机控制***，其中，当所述瞬态期望信号产生时，所述释放转矩模块对所述转矩补偿信号从大约零开始进行斜坡增大，当所述稀瞬态信号产生时，所述释放转矩模块基于所述指令即时转矩和估算空气转矩之间的差产生所述转矩补偿信号。
10.如权利要求9的发动机控制***，其中，在产生所述稀瞬态信号后的预定时间内没有产生所述瞬态期望信号时，所述释放转矩模块把所述转矩补偿信号减小到大约为零。
11.一种发动机控制方法，包括：
基于指令预测转矩控制发动机节流阀；
基于指令即时转矩控制该发动机的点火提前；
当催化剂起燃(CLO)模式被激活时，增大所述指令预测转矩；
当驾驶员致动加速器输入时，增大所述指令即时转矩；
当激活该CLO模式且检测到每缸空气增大时，产生稀瞬态信号；
基于该稀瞬态信号产生转矩补偿信号，以及
基于该转矩补偿信号增大所述指令即时转矩。
12.如权利要求11的方法，还包括：
基于所述稀瞬态信号产生点火补偿信号，以及
基于该点火补偿信号增大所述点火提前。
13.如权利要求12的方法，还包括：
有选择地产生结论信号；
基于该结论信号将所述转矩补偿信号减小到零，以及
基于该结论信号将所述点火补偿信号减小到零。
14.如权利要求13的方法，还包括，当每缸空气的增大率降低到预定临界值以下时，产生所述瞬态结论信号。
15.如权利要求11的方法，其中当该发动机起动、催化剂***低于临界温度时，所述CLO模式被激活。
16.如权利要求11的方法，还包括，当所述稀瞬态信号产生时，产生所述转矩补偿信号，以便把所述点火提前设定为校准的最优值。
17.如权利要求16的方法，其中所述发动机的估算空气转矩逐渐接近所述指令预测转矩，并且还包括，当产生所述稀瞬态信号时，基于所述指令即时转矩和该估算空气转矩之间的差产生所述转矩补偿信号。
18.如权利要求11的方法，还包括：
基于裁定预测转矩的增大产生瞬态期望信号；
基于该裁定预测转矩控制所述指令预测转矩；
以该瞬态期望信号的增函数的方式产生所述转矩补偿信号。
19.如权利要求18的方法，还包括：
当所述瞬态期望信号产生时，从大约零开始斜坡增大所述转矩补偿信号；以及
当所述稀瞬态信号产生时，基于所述指令即时转矩和估算空气转矩之间的差产生该转矩补偿信号。
20.如权利要求19的方法，还包括，在产生所述稀瞬态信号后的预定时间内没有产生所述瞬态期望信号时，将所述转矩补偿信号减小到大约为零。
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