CN107013348B - 防止发动机失速的***和方法 - Google Patents

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Abstract

一种根据本公开的原理的***包括发动机失速模块和致动器控制模块。发动机失速模块基于发动机的速度和该发动机速度的变化率来识别潜在发动机失速。致动器控制模块在识别到潜在发动机失速时选择性地调节动力系***的致动器以便防止发动机失速。

Description

防止发动机失速的***和方法
技术领域
本公开涉及内燃机，更具体地涉及用于识别潜在的发动机失速和控制动力系***以防止发动机失速的***和方法。
背景技术
这里提供的背景描述是出于总体呈现本公开背景的目的。就背景技术部分所描述的程度而言，本公开的发明人的工作，以及在提交时可能尚未被限定为现有技术的各方面描述，既没有明确地也没有隐含地被承认为针对本公开的现有技术。
内燃机在气缸内燃烧空气与燃料混合物来驱动活塞，从而产生驱动扭矩。进入发动机的空气流量经由节气门调节。更具体而言，节气门调节节气门面积，增加或减少进入发动机的空气流量。随着节气门面积增加，进入发动机的空气流量增加。燃料控制***调节喷射燃料的速率，以向气缸提供所需的空气/燃料混合物，和/或获得所需的扭矩输出。增加提供给气缸的空气与燃料量增加了发动机的扭矩输出。
当提供给发动机气缸的空气和/或燃料量太多或太少时，发动机可能失速。另外，当给发动机快速地施加负载时，如当离合器被接合以驱动附件、发电机或变矩器时，发动机可能失速。发动机失速可能导致客户不满。
发明内容
根据本公开原理的***包括发动机失速模块和致动器控制模块。发动机失速模块基于发动机速度和发动机速度中的变化率来识别潜在的发动机失速。当潜在的发动机失速被识别时，致动器控制模块可选择地调节动力系***的致动器，以防止发动机失速。
通过详细描述、权利要求书和附图，本公开的更多应用领域将变得显而易见。详细描述以及具体示例仅仅是用于例证目的，并非意欲限定本公开的范围。
附图说明
通过详细描述和附图，将会更加充分地理解本公开，其中：
图1是根据本公开原理的示例动力系***的功能框图；
图2是根据本公开原理的示例控制***的功能框图；
图3是示出了根据本公开原理的示例控制方法的流程图；以及
图4A和4B是表示根据本公开原理的用于识别发动机失速阶段的示例查找表的图表。
在附图中，附图标记可重复使用来识别相似和/或相同的元件。
具体实施方式
一些发动机控制***仅基于发动机速度来识别发动机何时将要失速。例如，当发动机速度小于阈值时，潜在的发动机失速可被识别。但是，以这种方式识别发动机失速可能导致发动机并非将要失速的确定，而实际上发动机却将要失速。为了避免这个问题，发动机控制***使用守恒值来作为阈值。另外，为了防止发动机失速，发动机控制***阻止发动机速度下降至低于守恒阈值。所以，发动机的燃料经济性没有最大化。
基于发动机速度和在发动机速度中的变化率，根据本公开的发动机控制***识别潜在的发动机失速。以这种方式识别发动机失速比仅基于发动机速度识别发动机失速更加精确。因此，发动机速度可被允许降低至低于被其他发动机控制***使用的守恒阈值，这可以改进发动机的燃料经济性。
在一个实例中，基于伪发动机速度，根据本公开的发动机控制***识别潜在的发动机失速。基于测得的发动机速度和测得的发动机速度与目标发动机速度之间的差，发动机控制***可确定伪发动机速度。此差可被称为发动机速度误差。基于伪发动机速度而非仅基于测得的发动机速度来识别潜在的发动机失速可改进发动机失速识别的精确度。
在另一个实例中，根据本公开的发动机控制***使用一阶滞后过滤器过滤发动机速度中的变化率，并基于过滤后的发动机速度的变化率来识别潜在的发动机失速。过滤发动机速度的变化率消除了噪声且提高了响应度。另外，一阶滞后过滤器可包括系数，该系数基于传动齿轮状态和制动量确定，以便在识别潜在的发动机失速时将这些参数考虑在内。
现在参照图1，动力系***100包括发动机102，发动机102燃烧空气/燃料混合物来为车辆产生驱动扭矩。发动机102产生的驱动扭矩的量是基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入。该驾驶员输入可基于加速器踏板的位置。该驾驶员输入还可基于巡航控制***，该巡航控制***可以是适应性巡航控制***，其可改变车辆速度以保持预定的跟车距离。
空气通过进气***108被吸入发动机102中。进气***108包括进气歧管110和节气门阀112。节气门阀112可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ECM)114控制节气门致动器模块116，其调节节气门阀112的打开，以控制吸入进气歧管110的空气量。
来自进气歧管110的空气被吸入发动机102的气缸中。而发动机102 可包括多个气缸，出于例证目的示出了单个的代表性气缸118。仅作为示例，发动机102可包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个气缸。ECM 114 可停用一些气缸，这在一定的发动机运行条件下可提高燃料经济性。
发动机102可使用四冲程循环运行。以下描述的四个冲程被命名为进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲柄轴(未示出)的每转期间，在气缸118内发生四冲程中的两个。所以，气缸118经历所有四个冲程需要曲柄轴两转。
在进气冲程期间，来自进气歧管110的空气通过进气阀122被吸入气缸118中。ECM114控制燃料致动器模块124，燃料致动器模块124调节由燃料喷射器125执行的燃料喷射以获得所需的空燃比。燃料可在中心位置或在多个位置处被喷射到进气歧管110中，如靠近每个气缸的进气阀122 处。在各种实施方式中，燃料可被直接喷射到气缸中或到与气缸相关联的混合室中。燃料致动器模块124可停止向停用的气缸喷射燃料。
喷射的燃料与空气混合并在气缸118中产生空气/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可以是压燃式发动机，在这种情况下，气缸118中的压缩使空气/燃料混合物点燃。可选地，发动机102可以是火花点火发动机，在这种情况下，基于来自ECM 114的信号，火花致动器模块126激发火花塞128以在气缸 118中产生火花，从而点燃空气/燃料混合物。火花的正时可相对于活塞在其最高位置的时间来指定，该最高位置被称为上止点(TDC)。
火花致动器模块126可由火花正时信号控制，该火花正时信号指定 TDC之前或之后多久产生火花。由于活塞位置直接涉及到曲柄轴旋转，火花致动器模块126的运行可与曲柄轴角度同步。在各种实施方式中，火花致动器模块126可停止对停用气缸的火花供应。
产生火花可被称为点火事件。火花致动器模块126可具有改变每次点火事件的火花正时的能力。火花致动器模块126甚至可以在火花正时信号在上一次点火事件和下一次火事件之间变化时改变下一次点火事件的火花正时。在各种实施方式中，发动机102可包括多个气缸，且火花致动器模块126可相对于TDC使发动机102中所有气缸的火花正时产生相同数量的变化。
在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞向下，从而驱动曲柄轴。燃烧冲程可被定义为活塞到达TDC与活塞回到下止点(BDC)时的时间之间的时间。在排气冲程期间，活塞开始从BDC向上移动，并通过排气阀130排出燃烧的副产物。燃烧的副产物经由排气***134从车辆中排出。
进气阀122可由进气凸轮轴140控制，而排气阀130可由排气凸轮轴 142控制。在各种实施方式中，多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴140) 可控制气缸118的多个进气阀(包括进气阀122)，和/或可控制多排气缸 (包括气缸118)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)可控制气缸118的多个排气阀，和/或可控制多排气缸(包括气缸118)的排气阀(包括排气阀130)。
进气阀122打开的时间可通过进气凸轮相位器148相对于活塞TDC 改变。排气阀130打开的时间可通过排气凸轮相位器150相对于活塞TDC 改变。相位器致动器模块158可基于来自ECM 114的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。在实施时，可变阀门升程还可由相位器致动器模块158控制。
ECM 114可通过指示相位器致动器模块158禁止进气阀122和/或排气阀130的打开来停用气缸118。相位器致动器模块158可通过从进气凸轮轴140解耦出进气阀122来禁止进气阀122的打开。类似地，相位器致动器模块158可通过从排气凸轮轴142解耦出排气阀130来禁止排气阀130 的打开。在各种实施方式中，相位器致动器模块158可使用诸如电磁或电液压致动器的装置而非凸轮轴来致动进气阀122和/或排气阀130。
动力系***100可包括向进气歧管110提供加压空气的升压装置。例如，图1示出了包括热涡轮160-1的涡轮增压器，热涡轮160-1由流过排气***134的热排气供应动力。涡轮增压器还包括由涡轮160-1驱动的冷空气压缩机160-2，冷空气压缩机160-2压缩导入节气门阀112的空气。在各种实施方式中，由曲柄轴驱动的增压器(未示出)可压缩来自节气门阀112的空气，并将压缩空气输送到进气歧管110中。
废气门162可允许排气旁通绕过涡轮160-1，从而降低涡轮增压器的升压(进气空气压缩量)。ECM 114可经由升压致动器模块164控制涡轮增压器。升压致动器模块164可通过控制废气门162的位置来调节涡轮增压器的升压。在各种实施方式中，多个涡轮增压器可由升压致动器模块164 控制。涡轮增压器可具有可变几何结构，其可由升压致动器模块164控制。
中间冷却器(未示出)可消散包含在压缩空气充量中的一些热量，该热量是在压缩空气时产生的。该压缩空气充量还可吸收来自排气***134 构件的热量。尽管出于例证目的而分开示出，涡轮160-1和压缩机160-2 可彼此连接，从而使进气空气与热排气紧密接近。
蒸发排放物(EVAP)***166收集来自燃料箱168的燃料蒸气，并将燃料蒸气输送到进气***108中用于在发动机102中燃烧。EVAP***166 包括罐170、排放阀172、清洗阀174、止回阀176和喷射泵177。罐170 吸附来自燃料箱168的燃料。当排放阀172打开时，排放阀172允许大气空气进入罐170。当清洗阀174打开时，清洗阀174允许燃料蒸气从罐170 流入进气***108。止回阀176阻止从进气***108向罐170的流动。ECM 114控制阀致动器模块178，阀致动器模块178调节排放阀172和清洗阀 174的位置。ECM 114可打开排放阀172和清洗阀174，以清洗从罐170 进入进气***108的燃料蒸气。
燃料蒸气通过第一流动路径179a或第二流动路径179b从罐170流至进气***108。当升压装置正在操作时(例如，在废气门162关闭时)，第一流动路径179a的出口处的压力小于第二流动路径179b的出口处的压力。因此，燃料蒸气通过第一流动路径179a从罐170流至进气***108。当升压装置未操作时(例如，在废气门162打开时)，第一流动路径179a的出口处的压力大于第二流动路径179b的出口处的压力。因此，燃料蒸气通过第二流动路径179b从罐170流至进气***108。在这方面，第一流动路径179a可以称为升压路径，且第二流动路径179b可以称为非升压路径。
当升压装置正在操作时，压缩机160-2上游的进气压力小于压缩机 160-2下游的进气压力。喷射泵177利用此压力差来产生真空，其将燃料蒸气从罐170吸取至进气***108中。燃料蒸气流过喷射泵177并且进入压缩机160-2上游的进气***108。
在各个实施方式中，EVAP***166可以包括节气门阀112下游的位置处的单个流动路径，其从罐170延伸至进气***108。例如，可以省略第一流动路径179a和设置在其中的部件。继而，第二流动路径179b可以是使燃料蒸气从罐170流至进气***108的唯一路径。
动力系***100可以使用曲柄轴位置(CKP)传感器180测量曲柄轴的位置。可以使用发动机冷却剂温度(ECT)传感器182测量发动机冷却剂的温度。ECT传感器182可以位于发动机102内或冷却剂在其中循环的其它位置处，诸如散热器(未示出)。
可以使用歧管绝对压力(MAP)传感器184测量进气歧管110内的压力。在各个实施方式中，可以测量发动机真空，其是环境空气压力与进气歧管110内的压力之间的差。可以使用质量空气流(MAF)传感器186测量流入进气歧管110中的质量空气流速。在各个实施方式中，MAF传感器 186可以位于还包括节气门阀112的壳体中。
节气门致动器模块116可以使用一个或多个节气门位置传感器(TPS) 190监测节气门阀112的位置。可以使用进气温度(IAT)传感器192测量吸取至发动机102中的空气的环境温度。ECM 114使用来自传感器的信号以对动力系***100做出控制决定。
ECM 114可以与变速器控制模块(TCM)194通信以协调变速器(未示出)中的换档。例如，ECM 114可以减小换档期间的发动机转矩。TCM 194可以使变矩器(未示出)脱离结合以在换档期间将变速器从发动机102 中解耦。ECM 114可以与混合控制模块(HCM)196通信以协调发动机102 和电动马达198的操作。电动马达198还可以运转为发电机，并且可以用于产生电能以供车辆的电气***使用和/或存储在电池中。在各个实施方式中，ECM 114、TCM 194和HCM 196的各个功能可以集成至一个或多个模块中。
现在参考图2，ECM 114的示例性实施方式包括发动机速度模块202、发动机加速度模块204、发动机失速模块206、燃料控制模块208、相位器控制模块210和阀控制模块212。发动机速度模块202确定测得的发动机速度。发动机速度模块202可以基于来自CKP传感器180的曲柄轴位置确定测得的发动机速度。例如，发动机速度模块202可以基于曲柄轴在预定采样周期期间旋转的量来计算测得的发动机速度。发动机速度模块202输出指示测得的发动机速度的信号214。
发动机速度模块202还可以基于测得的发动机速度和/或测得的发动机速度与目标发动机速度之间的差来确定伪发动机速度。此差可以称为发动机速度误差。目标发动机速度可以是预定空转速度。如果测得的发动机速度大于或等于目标发动机速度，那么发动机速度模块202可以将伪发动机速度设定成等于测得的发动机速度。如果测得的发动机速度小于目标发动机速度且发动机速度误差小于阈值(例如，介于0与每分钟10转之间的预定值)，那么发动机速度模块202还可以将伪发动机速度设定成等于测得的发动机速度。如果测得的发动机速度小于目标发动机速度且发动机速度误差大于或等于阈值，那么发动机速度模块202可以将伪发动机速度设定成等于测得的发动机速度减去加权因子与发动机速度误差的乘积。发动机速度模块202输出指示伪发动机速度的信号216。
发动机加速度模块204确定测得的发动机速度的变化率，其可以称为发动机速度梯度或发动机加速度。发动机加速度模块204可以基于测得的发动机速度的多个样本和样本的采样周期来确定发动机速度梯度的未经过滤的值。例如，发动机加速度模块204可以确定测得的发动机速度的两个样本之间的差并且将该差除以采用该两个样本的时间之间的周期来获得未经过滤的发动机速度梯度。
发动机加速度模块204可以基于发动机速度梯度的未经过滤值使用一阶滞后过滤器来确定发动机速度梯度的经过滤值。例如，发动机加速度模块204可以使用以下关系式来确定经过滤的发动机速度梯度：
(1)
Figure BDA0001213625590000081
其中
Figure BDA0001213625590000082
是经过滤的发动机速度梯度的当前值，
Figure BDA0001213625590000083
是经过滤的发动机速度梯度的先前值，
Figure BDA0001213625590000084
是未经过滤的发动机速度梯度的当前值，且k是过滤器系数。
发动机加速度模块204可以基于变速器齿轮状态(例如，变速器的选定或接合齿轮的数量或比率)和制动量来确定过滤器系数。发动机加速度模块204可以分别从TCM 194和驾驶员输入模块104接收变速器齿轮状态和制动量。发动机加速度模块204可以随着变速器齿轮状态增大而降低过滤器系数，且反之亦然。发动机加速度模块204可以随着制动量增大而增大过滤器系数，且反之亦然。发动机加速度模块204输出指示经过滤的发动机速度梯度的当前值的信号218。
发动机失速模块206基于伪发动机速度和经过滤的发动机速度梯度使用(例如)查找表来识别潜在发动机失速(例如，当发动机102将要失速时)和/或一个或多个失速相位。每个失速相位均表示潜在发动机失速的可能性。在各个实施方式中，发动机失速模块206可以基于伪发动机速度和经过滤的发动机速度梯度使用(例如)查找表来确定潜在发动机失速的可能性。发动机失速模块206接着可以基于潜在发动机失速的可能性来识别一个失速相位。
失速相位可以包括零相位、第一相位和第二相位。发动机失速模块206 可以确定当发动机102不可能失速时(例如，当发动机102失速的可能性为百分之零时)发动机102在零相位中。发动机失速模块206可以确定当发动机102可能失速但是发动机102的失速并非即将发生时(例如，当发动机102失速的可能性大于百分之零但小于预定百分比时),发动机102在第一相位中。发动机失速模块206可以确定当发动机102的失速即将发生时(例如，当发动机102失速的可能性大于或等于预定百分比时),发动机 102在第二相位中。
发动机失速模块206输出指示是否识别潜在发动机失速和/或发动机 102正经历哪个失速相位的信号220。发动机失速模块206还可以确定加速器踏板按压量是否大于预定量(例如，20％)。在此情况中，信号220也可以指示加速器踏板按压量是否大于预定量。
燃料控制模块208输出信号222以控制发动机102的燃料喷射器执行的燃料喷射的正时和量以及由燃料喷射器针对每个燃烧事件执行的燃料喷射器的数量。相位器控制模块210输出信号224以控制进气凸轮相位器 148和排气凸轮相位器150的位置。阀控制模块212向阀致动器模块178 输出信号226以控制排放阀172和冲洗阀174的位置。ECM 114、TCM194、 HCM 196、燃料控制模块208、相位控制模块210和阀控制模块212可以称为致动器控制模块。
当识别潜在发动机失速时，一个或多个致动器控制模块可以调节它们的相应致动器的操作以防止发动机102失速。当致动器踏板按压量小于或等于预定量时，致动器控制模块可以调节它们的相应致动器的操作以防止发动机102失速。当致动器踏板按压量大于预定量时，致动器控制模块可以不调节它们的相应致动器的操作来防止发动机102失速，而无关于是否识别潜在发动机失速。
当发动机102在第一相位中时，阀控制模块212、TCM 194和HCM 196 可以分别调节冲洗阀174、变矩器和电动马达198的操作以防止发动机102 失速。例如，当发动机102以充足空燃比操作时阀控制模块212可以增大冲洗阀174的开口面积，且反之亦然。在另一个实例中，TCM 194可以使得变矩器脱离接合以将发动机102从变速器中解耦。在又一实例中，当电动马达198运转为发电机时，HCM 196可以减小电动马达198放置在发动机102上的负载量。另外，当发动机102在第一相位中时，ECM 114可以使得空气调节器(A/C)离合器脱离接合和/或禁用在发动机102上放置负载的车辆诊断测试。
调节成当发动机102在第一相位中时防止发动机102失速的致动器还可以调节成在发动机102处于第二相位中时防止发动机102失速。另外，当发动机102在第二相位中时，燃料控制模块208可以调节发动机102的燃料喷射器的操作以防止发动机102失速。例如，当发动机102以稀缺空燃比操作时燃料控制模块208可以增大燃料喷射器的脉冲宽度，且反之亦然。另外，当发动机102在第二相位中时，ECM 114可以增大目标发动机速度以防止发动机102失速。
致动器控制模块可以继续调节它们的相应致动器的操作以如上所述般防止发动机102失速直至测得的发动机速度大于预定速度。预定速度可以比发动机102的空转速度大预定量(例如，每分钟100转)。当测得的发动机速度大于预定速度时，致动器控制模块停止调节它们的相应致动器的操作以防止发动机102失速。
现在参考图3，一种识别潜在发动机失速并且控制动力系***以防止发动机失速的方法开始于302。图2的模块的背景中描述该方法。然而，执行该方法的步骤的特定模块可以不同于下文提及的模块和/或该方法可以脱离图2的模块来执行。
在304处，发动机速度模块202确定测得的发动机速度。在306处，发动机速度模块202确定发动机速度误差(测得的发动机速度与目标发动机速度之间的差)。在308处，发动机速度模块202确定伪发动机速度。如上文所指示，发动机速度模块202可以将伪发动机速度设定为测得的发动机速度或从测得的发动机速度中减去加权因子与发动机速度误差的乘积以获得伪发动机速度。
在310处，发动机加速度模块204确定发动机速度梯度的未经过滤值。如上文所讨论，发动机加速度模块204可以基于测得的发动机速度的多个样本和样本的采样周期来确定发动机速度梯度的未经过滤值。在312处，发动机加速度模块204确定过滤器系数。如上文所讨论，发动机加速度模块204可以基于变速器齿轮状态和制动量确定过滤器系数。
在314处，发动机加速度模块204确定发动机速度梯度的经过滤值。如上文所讨论，发动机加速度模块204可以基于发动机速度梯度的未经过滤值使用诸如体现在关系式(1)中的一阶滞后过滤器来确定发动机速度梯度的经过滤值。
在316处，发动机失速模块206确定是否识别到了潜在发动机失速。如上文所讨论的，发动机加速度模块204可以基于伪发动机速度和经过滤发动机速度梯度使用例如查找表来识别潜在发动机失速(例如，发动机102 将在何时失速)。如果识别到了潜在发动机失速，则方法在318处继续进行。如若不然，方法返回至304。
在318处，发动机失速模块206确定加速器踏板的按压量是否小于或者等于预定量(例如，20％)。当加速器踏板的按压量小于或者等于预定量时，方法在320处继续进行。如若不然，方法返回至304。
在320处，发动机失速模块206确定潜在发动机失速的可能性(例如，发动机102将会失速的可能性)。如上文讨论的，发动机失速模块206可以基于伪发动机速度和经过滤发动机速度梯度使用例如查找表来确定潜在发动机失速的可能性。在322处，发动机失速模块206确定潜在发动机失速的可能性是否小于或者等于预定百分比。如果潜在发动机失速的可能性小于或者等于预定百分比，则方法在324处继续进行。如若不然，方法在326处继续进行。
在324处，致动器控制模块调节第一组致动器的操作以便防止发动机 102失速。第一组致动器可以包括清洗阀174、变矩器、以及电动马达198。致动器控制模块可以调节如上文所描述的那些致动器的操作以便防止发动机102失速。此外，在324处，致动器控制模块可以使空气调节器(A/C) 离合器脱离接合、以及/或者禁止进行在发动机102上施加负载的车辆诊断测试。
在326处，致动器控制模块调节第二组致动器的操作以便防止发动机 102失速。第二组致动器可以包括第一组致动器以及发动机102的燃料喷射器。如上文所描述的，为了防止发动机102失速，燃料控制模块208可以通过在发动机102以稀缺空燃比操作时增加燃料喷射器的脉冲宽度来调节燃料喷射器的操作，并且反之亦然。
在328处，发动机失速模块206确定测得的发动机速度是否大于预定速度。当测得的发动机速度大于预定速度时，方法在330处继续进行。如若不然，方法返回至322。在330处，致动器控制模块停止对其相应致动器的操作进行调节以便防止发动机102失速。
图4A图示了与图2的发动机失速模块206识别出的失速相位相对应的发动机速度和发动机速度梯度的示例。针对x-轴线408和y-轴线410绘制出了第一发动机速度轨线402、第二发动机速度轨线404、以及第三发动机速度轨线406。x-轴线408表示以秒为单位的时间，并且y-轴线410 表示以转每分钟为单位的发动机速度。
第一发动机速度轨线402与零相位412(例如，正常相位)相对应。如上文所指示的，当发动机102不太可能失速时，发动机失速模块206可以确定发动机102处于零相位412中。第二发动机速度轨线404与第一相位414相对应。如上文所指示的，当发动机102可能失速但发动机102的失速不是即将发生时，发动机失速模块206可以确定发动机102处于第一相位414中。第三发动机速度轨线406与第二相位416相对应。如上文所指示的，当发动机102的失速即将发生时，发动机失速模块206可以确定发动机102处于第二相位416中。
第一发动机速度轨线402是由第一初始发动机速度418、第一最终发动机速度420、以及第一发动机速度梯度来定义。第一发动机速度梯度等于第一发动机速度轨线402中的变化422除以对应周期424。第二发动机速度轨线404是由第二初始发动机速度426、第二最终发动机速度428、以及第二发动机速度梯度来定义。第二发动机速度梯度等于第二发动机速度轨线404中的变化430除以对应周期432。第三发动机速度轨线406是由第三初始发动机速度434、第三最终发动机速度436、以及第三发动机速度梯度来定义。第三发动机速度梯度等于第三发动机速度轨线406中的变化438除以对应周期440。
初始发动机速度418、426、434与最终发动机速度420、428、436、以及对应发动机速度梯度之间的关系可以定义为：
(1)
Figure BDA0001213625590000131
其中，I是发动机102的惯性，ni是初始发动机速度，
Figure BDA0001213625590000132
是发动机速度梯度，dt是与发动机速度梯度相对应的周期，nt是最终发动机速度，以及 Mtotal是发动机102的总动量。
当在发动机失速模块206处时，最终发动机速度420、428、436还是未知的。因此，发动机失速模块206基于初始发动机速度418、426、434、以及对应发动机速度梯度来识别发动机102的失速相位。发动机失速模块 206可以使用诸如关系式(1)和/或查找表基于这些参数来识别发动机102 的失速相位。查找表可以基于关系式(1)来建立。
在图4B中，针对表示过滤发动机速度梯度的x-轴线442和表示伪发动机速度的y-轴线444绘制出了失速相位412、414、416。因此，图4B 是查找表的图形代表，该查找表可以用于基于过滤发动机速度梯度和伪发动机速度来识别发动机102的失速相位。图4B的初始发动机速度418、426、 434、以及对应发动机速度梯度分别可以是测得的发动机速度以及发动机速度梯度的未过滤值。因此，与发动机速度轨线402、404、406相对应的伪发动机速度和过滤发动机速度梯度可以是基于初始发动机速度418、426、 434、以及对应发动机速度梯度来确定的。发动机失速模块206转而可以确定失速相位412、414和416中的哪一个与发动机速度轨线402、404、 406中的每一个相对应。
前述描述在性质上仅仅是图示性的，并且决不意在限制本公开、其应用、或者其用途。本公开的广泛教导可以通过各种形式来实施。因此，虽然本公开包括了特定示例，但是本公开的真实范围不应该局限于此，这是因为在研读附图、说明书以及如下权利要求书时，其它修改将变得显而易见。如本文所使用的，措辞“A、B和C中的至少一个”应理解为意味着使用非排他性逻辑“或者”的逻辑(A或者B或者C)，并且不应理解为意味着“A中的至少一个，B中的至少一个，以及C中的至少一个”。应理解，在不更改本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以按照不同的顺序(或者同时)执行。
在本申请中(包括下面的定义)，术语“模块”或者术语“控制器”可以由术语“电路”代替。术语“模块”可以指如下元件、是如下元件的一部分、或者包括如下元件：特定用途集成电路(ASIC)；数字、模拟、或者混合模拟/数字分立电路；数字、模拟、或者混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；用于执行代码的处理器电路(共用的、专用的、或者集群的)；用于储存由处理器电路执行的代码的存储器电路 (共用的、专用的、或者集群的)；提供所描述的功能的其它合适硬件部件；或者上述一些或者所有(诸如在片上***中)的组合。
模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括联接至局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)、或者其组合的有线或者无线接口。本公开的任何给定模块的功能均可以分布在经由接口电路连接的多个模块之间。例如，多个模块可以允许负载平衡。在其它示例中，服务器(也称为远程、或者云)模块可以代表客户模块完成一些功能。
如上文所使用的，术语“代码”可以包括软件、固件、和/或微代码，并且可以指程序、例程、功能、类别、数据结构、以及/或者物体。术语“共用处理器电路”涵盖执行来自多个模块的一些或者所有代码的单个处理器电路。术语“集群处理器电路”涵盖与附加处理器电路一起执行来自一个或多个模块的一些或者所有代码的处理器电路。对多个处理器电路的参照涵盖：在分立模上的多个处理器电路、在单个模上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核心、单个处理器电路的多个线程、或者上述的组合。术语“共用存储器电路”涵盖储存来自多个模块的一些或者所有代码的单个存储器电路。术语“集群存储器电路”涵盖与附加存储器一起储存来自一个或多个模块的一些或者所有代码的存储器电路。
术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文所使用的，术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质(诸如，在载波上)传播的暂时性电信号或者电磁信号。术语“计算机可读介质”因此可以被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是：非易失性存储器电路(诸如，快闪存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路、或者掩膜只读存储器电路)、易失性存储器电路(诸如，静态随机访问存储器电路或者动态随机访问存储器电路)、磁储存介质(诸如，模拟或者数字磁带或者硬盘驱动器)、以及光学储存介质(诸如，CD、DVD、或者蓝光盘)。
本申请中描述的装置和方法可以部分地或者完全地由专用计算机来实施，该专用计算机是通过将通用计算机配置为执行体现在计算机程序中的一个或多个特定功能来创建。上文所描述的功能框、流程图部件、以及其它元件用作软件规范，该软件规范可以通过熟练技师或者程序设计员的常规作业被转化为计算机程序。
计算机程序包括：储存在至少一种非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或者依靠储存的数据。计算机程序可以涵盖：与专用计算机的硬件相互作用的基本输入/输出*** (BIOS)、与专用计算机的特定设备相互作用的设备驱动程序、一个或多个操作***、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。
计算机程序可以包括：(i)待解析的描述性文本，诸如，HTML(超文本标记语言)或者XML(可扩展标记语言)，(ii)汇编代码，(iii)编译器从源代码生成的目标代码，(iv)由解释器执行的源代码，(v)由即时编译器编译和执行的源代码等。仅仅作为示例，源代码可以是使用来自如下语言的句法进行编写的：C、C++、C#、Objective C、Haskell、Go、SQL、 R、Lisp、
Figure BDA0001213625590000151
Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、
Figure BDA0001213625590000152
HTML5、 Ada、ASP(动态服务器网页)、PHP、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、 Ruby、
Figure BDA0001213625590000161
Visual
Figure BDA0001213625590000162
Lua、以及
Figure BDA0001213625590000163
在35U.S.C§112(f)的意义内，在权利要求书中叙述的元件没有一个意在是构件加功能元件，除非明确地使用措辞“用于......的构件”来叙述元件、或者在方法权利要求使用措辞“用于......的操作”或者“用于......的步骤”的情况下。

Claims (9)

1.一种用于防止发动机失速的方法，包括：
将发动机速度选择性地设定为等于测得的发动机速度减去加权因子与在所述测得的发动机速度和目标发动机速度之间的差的乘积；
基于所述发动机速度和所述测得的发动机速度的变化率来识别潜在发动机失速；以及
当识别到潜在发动机失速时，选择性地调节动力系***的致动器以便防止所述发动机失速。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：当如下一个时，将所述发动机速度设定为等于所述测得的发动机速度：
所述测得的发动机速度大于或者等于所述目标发动机速度；以及
（i）所述测得的发动机速度小于所述目标发动机速度，并且（ii）所述测得的发动机速度与所述目标发动机速度之间的所述差小于预定值。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：当（i）所述测得的发动机速度小于所述目标发动机速度以及（ii）所述测得的发动机速度与所述目标发动机速度之间的所述差大于或者等于所述预定值时，将所述发动机速度设定为等于所述测得的发动机速度减去加权因子与在所述测得的发动机速度和所述目标发动机速度之间的所述差的所述乘积。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用一阶滞后过滤器基于所述测得的发动机速度的多个样本以及所述测得的发动机速度的采样周期来确定所述测得的发动机速度的所述变化率。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：基于传动齿轮状态和制动量中的至少一个来确定所述一阶滞后过滤器的系数。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：当识别到潜在发动机失速时，基于加速器踏板位置来确定是否调节所述致动器以防止所述发动机失速。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所述发动机速度以及所述测得的发动机速度的所述变化率来确定潜在发动机失速的可能性。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
当潜在发动机失速的所述可能性小于预定量时，调节所述动力系***的第一组致动器以便防止所述发动机失速；以及
当潜在发动机失速的所述可能性大于或者等于所述预定量时，调节所述动力系***的第二组致动器以便防止所述发动机失速，其中，所述第二组致动器包括所述第一组致动器中不包括的至少一个致动器。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所述测得的发动机速度大于预定速度时，停止调节所述致动器以便防止所述发动机失速。
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