雙重主動燃料管理定序的製作方法

2023-12-01 11:14:06 3

專利名稱：雙重主動燃料管理定序的製作方法
技術領域：
本發明涉及發動機控制系統，更具體而言，涉及在不同驅動速度下的主動燃料管理。
背景技術：
這裡提供的背景技術描述，目的是為了從總體上介紹本發明的背景。當前署名發明人的工作(以在此背景技術部分中所描述的為限)和在提交時否則可能不構成現有4支術的本說明書的各方面，既不明確地也不默示地被承認為是針對本發明的現有技術。現在參照圖1，示出了內燃發動機IOO (以下稱為發動機IOO)的功能框圖。控制模塊104控制發動機100的運行。控制模塊104也可控制變速器108。控制模塊104可從加速器輸入模塊110和變速器輸入模塊112接收駕駛員輸入。駕駛員輸入可指示一定大小的請求或需求轉矩。加速器輸入模塊110可包括加速踏板和踏板位置傳感器(兩者均未示出)。踏板位置傳感器可感測加速踏板的變化速率。加速器輸入模塊110可基於加速踏板的變化速率來確定請求或需求轉矩的大小。變速器輸入模塊112可包括變速杆、變速踏板(paddle)、和/或變速按鈕(均
未示出)。基於駕駛員輸入，控制模塊104控制節氣門116。節氣門U6調節吸入到發動機100的進氣歧管118中的空氣進氣量。節氣門116的位置可由節氣門位置傳感器120測量。流入進氣歧管118的空氣的量可由質量空氣流量(MAF)傳感器122測量。進氣歧管118內的壓力可由歧管絕對壓力(MAP)傳感器124測量。來自進氣歧管118的空氣與燃料混合以在一個或多個汽缸126中產生空氣-燃料混合物。僅作為實例，示出了8個汽缸126-1、 126-2......和126-8 (統稱為汽缸126)。發動機100可包括更多或
4更少的汽缸。在汽缸126中燃燒空氣-燃料混合物會產生轉動曲軸(未示出)的轉矩。曲軸通過轉矩傳遞裝置130連接於變速器108。轉矩傳遞裝置130可包括變矩器或離合器。每分鐘轉數(RPM)傳感器132可測量曲軸的速度。曲軸的速度代表發動機100的速度(即發動機速度)。取決於由駕駛員輸入所指示的轉矩需求，控制模塊104可停用和再啟用一個或多個汽缸126。當不需要最大轉矩時，控制模塊104可停用一個或多個汽缸126以提高燃料經濟性。例如，可停用所示帶陰影線的汽缸126(例如，汽^126-1等；以下稱為選定汽缸)。隨後，當駕駛員輸入指示需要附加轉矩時，控制模塊104再啟用選定汽缸。控制模塊l04可以不同的方式停用和再啟用選定汽缸。僅作為實例，控制模塊104可操縱挺杆油歧管組件(LOMA) 134,該組件包括螺線管致動的油控制閥(OCV)(未示出)，其響應於控制模塊104停用和再啟用選定汽釭。每個汽缸126通過進氣門接收空氣並通過排氣門輸出燃燒所生成的廢氣(兩者均未示出)。汽缸126的進氣門和排氣門可經由凸輪軸驅動的推桿由搖臂致動(均未示出)。推桿可包括液壓控制的可切換空動裝置(SLMD)(未示出)。為了停用選定汽缸，OCV向對應於選定汽缸的SLMD發送液壓信號。致動SLMD會使搖臂從凸輪軸上脫離並關閉選定汽缸的進氣門和排氣門。當選定汽缸的進氣門和排氣門已關閉時，選定汽缸被停用。隨後，基於轉矩需求，OCV可通過啟動對應的SLMD和重新打開選定汽缸的進氣門和排氣門而再啟用選定汽缸。

發明內容
—種系統，包括汽缸選擇模塊和氣門停用模塊。汽缸選擇模塊選擇用於主動燃料管理的發動機汽缸。當發動機的發動機速度小於或等於預定速度時，氣門停用模塊在停用選定汽缸的排氣門之前停用發動機的選定汽缸的進氣門。當發動機速度大於預定速度時，氣門停用模塊在停用進氣門之前停用排氣門。該系統還包括轉矩請求監視模塊和氣門啟用模塊。轉矩請求監視模塊監視所請求的轉矩。當所請求的轉矩大於或等於預定轉矩並且發動機速度小於或等於預定速度時，氣門啟用模塊在啟用由停用模塊停 用的排氣門之前啟用由停用模塊停用的進氣門。當所請求的轉矩大於或 等於預定轉矩並且發動機速度大於預定速度時，氣門啟用模塊在啟用由 停用模塊停用的進氣門之前啟用由停用模塊停用^排氣門。—種方法，包括選擇用於主動燃料管理的發動機汽缸，以 及當發動機的發動機速度小於或等於預定速度時，在停用選定汽缸的排 氣門之前停用發動機的選定汽缸的進氣門。該方法還包括當發動機速 度大於預定速度時，在停用進氣門之前停用排氣門。該方法還包括監視所請求的轉矩，以及當所請求的轉矩大 於或等於預定轉矩並且發動機速度小於或等於預定速度時，在啟用排氣 門中被停用的排氣門之前啟用進氣門中被停用的進氣門。該方法還包括 當所請求的轉矩大於或等於預定轉矩並且發動機速度大於預定速度時， 在啟用進氣門中被停用的進氣門之前啟用排氣門中被停用的排氣門，本發明的進一步應用領域從下面提供的具體實施方式
中將變 得顯而易見。應該理解，具體實施方式
和特定實例僅用於說明的目的， 而不是用於限制本發明的範圍。


從具體實施方式
和附圖中，將對本發明有更充分的理解，其
中圖1是根據現有技術的發動機控制系統的功能框圖；圖2是利用根據本發明的雙重主動燃料管理定序的示例性發
動機控制模塊的功能框圖；以及圖3的流程圖描繪了用於根據本發明在發動機中執行雙重主
動燃料管理定序的示例性方法的步驟。
具體實施例方式在本文中使用時，術語"模塊"是指專用集成電路(ASIC)、 電子電路、執行一個或多個軟體或固件程序的處理器(共享的、專用的 或成組的)和存儲器、組合邏輯電路、和/或其它提供所述功能的合適部 件。具有多個汽缸的發動機可使用利用主動燃料管理順序來停 用和再啟用選定汽缸的主動燃料管理系統以提高燃料效率。目前，主動 燃料管理程序包括用以停用選定汽缸的停用順序和用以再啟用選定汽缸 的再啟用順序。下面描迷目前使用的(即常規的)主動燃料管理順序。正常來說，在具有四衝程循環的發動機中，汽缸在進氣沖程 期間吸入充氣。汽缸在壓縮衝程期間壓縮該充氣。汽缸在膨脹衝程期間 燃燒該充氣。最後，汽缸在排氣衝程期間排出燃後充氣，然後重複該四 衝程循環。目前，停用順序從當充氣在膨脹沖程期間燃燒時首先停用選 定汽缸的排氣門開始。由於排氣門被關閉，燃後充氣在排氣衝程期間不 從選定汽缸排出。隨後，停用選定汽缸的進氣門。由於排氣門和進氣門 被關閉，燃後充氣被困在選定汽缸中。當選定汽缸保持停用時，選定汽 缸使被困充氣壓縮和膨脹。壓縮具有相對高的壓力/溫度的被困充氣通常 會產生不期望水平的噪聲、振動和粗暴性(NVH)。再啟用順序開始於駕駛員輸入指示了比活動汽缸所能輸出的 轉矩更大的轉矩需求時。基於該轉矩需求，首先再啟用停用汽缸的排氣 門，被困充氣在再啟用汽缸的排氣衝程期間排出。隨後，啟用再啟用汽 缸的進氣門。再啟用汽缸在進氣衝程期間吸入新鮮充氣。再啟用汽缸在 壓縮衝程期間壓縮該新鮮充氣。再啟用汽缸在膨脹沖程期間燃燒該新鮮 充氣。只有到這時由再啟用汽缸輸出的附加轉矩才能被傳送給轉矩傳遞 裝置。本發明涉及提供一種雙重主動燃料管理順序。該雙重主動燃 料管理順序包括第一順序，用於在發動機速度小於或等於預定速度時 停用和再啟用選定汽缸；以及在發動機速度大於預定速度時使用的第二 順序 具體來說，第一順序用在低的發動機速度時。僅作為實例， 當發動機速度小於或等於1200轉每分鐘(RPM)時，使用第一順序。與常 規停用順序不同的是，第 一順序包括第 一停用順序和第 一再啟用順序。第一停用順序首先停用選定汽缸的進氣門，而不是首先停用排氣門。由 於排氣門沒有首先被停用，大量的燃後充氣在排氣衝程期間從選定汽缸 排出。燃後充氣在排氣衝程期間從選定汽缸排出之後，停用選定汽缸的 進氣門。這樣，在燃後充氣從選定汽缸排出之後不會發生新鮮充氣的吸 入。然後，停用選定汽缸的排氣門。因此，只有少量的燃後充氣被困在 停用汽缸中，當選定汽缸被停用時，停用汽缸使該具有相對小的質量和低 的壓力/溫度的少量被困充氣壓縮和膨脹。小質量的被困充氣迅速冷卻。 再啟用時，選定汽缸輸出相對穩定和低的附加轉矩。減小了停用/再啟用 轉換時的轉矩偏移的幅度。因此，減小了不期望水平的NVH。第一再啟用順序開始於駕駛員輸入指示需要附加轉矩時。當 加速踏板的變化速率大於或等於預定速率時，駕駛員輸入指示需要附加 轉矩。與常規再啟用順序不同的是，在第一再啟用順序期間，首先再啟 用停用汽缸的進氣門，而不是排氣門。首先啟用進氣門允許再啟用汽缸 吸入新鮮充氣，而無需首先等待被困充氣從再啟用汽缸中排出。因此， 由再啟用汽缸輸出的附加轉矩被迅速地傳送給轉矩傳遞裝置。低的發動機速度為首先停用和再啟用進氣門提供了足夠的時 間。此外，由於在第一順序期間困在停用汽缸中的充氣具有相對低的壓 力/溫度，因此能夠在不首先啟用排氣門的情況下安全地再啟用停用汽缸 的進氣門。第二順序用在較高的發動機速度時。僅作為實例，當發動機 速度大於1200RPM時，使用第二順序。第二順序包括第二停用順序和第二 再啟用順序。第二停用順序和第二再啟用順序與常^L的停用和再啟用順 序相同。換言之，在第二停用和再啟用順序期間，分別首先停用和再啟 用選定汽缸的排氣門(即，在進氣門之前)。現在參照圖2，示出了具有根據本發明的雙重主動燃料管理順 序的示例性主動燃料管理系統200的功能框圖。為了簡化論述，僅僅示出 了發動機100的相關部分。主動燃料管理系統200包括控制模塊202。控制 模塊202包括汽缸選擇模塊204、速度監視模塊206、氣門停用模塊208、 氣門啟用模塊21 O和轉矩請求監視模塊212。汽缸選擇模塊204啟動主動燃料管理並在啟動了主動燃料管 理時選擇用於主動燃料管理的汽缸。具體來說，汽缸選擇模塊204選擇在第 一和第二停用和再啟用順序期間被停用和再啟用的汽缸。僅作為實例，
當發動機100包括8個汽缸時，汽缸逸擇模塊204可選擇汽缸126-1、 126-4、 126-6和126-7 (以下稱為選定汽缸)以供停用。僅作為實例，被整合在 挺杆油歧管組件(LOMA)134或合適模塊中的螺線管致動的油控制閥(OCV) 可停用和再啟用選定汽缸。具體來說，LOMA134或合適的模塊可基於分別 從氣門停用模塊208和氣門啟用模塊210接收的輸入來停用和再啟用選定 汽缸的進氣門和排氣門。速度監視模塊206基於從RPM傳感器132接收的輸入監視發動 機速度。速度監視模塊206向氣門停用和啟用模塊208、 210指示，何時發 動機速度小於或等於預定速度，以及何時發動機速度大於預定速度。當發動機速度小於或等於預定速度時，氣門停用模塊208生成 並輸出第一氣門停用信號。第一氣門停用信號包括首先停用選定汽缸的 進氣門然後再停用選定汽缸的排氣門的信號。轉矩請求監視模塊212從加速器輸入模塊110接收輸入，該輸 入指示由駕駛員輸入所請求的轉矩。轉矩請求監視模塊212確定何時所請 求的轉矩大於或等於預定轉矩以及何時所請求的轉矩小於預定轉矩。當發動機速度小於或等於預定速度並且所請求的轉矩大於或 等於預定轉矩時，氣門啟用模塊210生成並輸出第一氣門再啟用信號。第 一氣門再啟用信號包括首先再啟用選定汽缸的進氣門然後再啟用選定汽 缸的排氣門的信號。另一方面，當發動機速度大於預定速度時，氣門停用模塊208 生成並輸出第二氣門停用信號。第二氣門停用信號包括首先停用選定汽 缸的排氣門然後停用選定汽缸的進氣門的信號。此外，當發動機速度大 於預定速度並且所請求的轉矩大於或等於預定轉矩時，氣門啟用模塊210 生成並輸出第二氣門再啟用信號。第二氣門再啟用信號包括首先再啟用 選定汽缸的排氣門然後再啟用選定汽缸的進氣門的信號。現在參照圖3，流程圖示出了用於執行根據本發明的雙重主動 燃料管理定序的方法300的步驟。控制開始於步驟302。在步驟304，控制
確定發動機速度是否小於或等於預定速度。如果步驟304的結果為"是"，則控制在步驟306停用選定汽 缸的進氣門。在步驟308，控制停用選定汽缸的排氣門。但是，如果步驟 304的結果為"否，，，則控制在步驟310停用選定汽缸的排氣門。在步驟
9312，控制停用選定汽缸的進氣門。在步驟308和312結束時，控制在步驟314確定是否需要附加轉 矩。如果步驟314的結果為"否"，則控制等待，如果步驟314的結果為 "是"，則控制在步驟316確定發動機速度是否小於或等於預定速度。如果步驟316的結果為"是"，則控制在步驟318再啟用選定 汽缸的進氣門。控制在步驟320再啟用選定汽缸的排氣門。控制返回到步 驟304。但是，如果步驟316的結果為"否"，則控制在步驟322再啟 用選定汽缸的排氣門。控制在步驟324再啟用選定汽缸的進氣門。控制返 回到步驟3(H。除上文所列好處之外，使用雙重主動燃料管理順序還可以提 供很多好處。例如，可提高燃料經濟性。可減小不期望水平的NVH。由再 啟用汽缸輸出的轉矩可以迅速地傳送給轉矩傳遞裝置。可減少在主動燃 料管理轉換時的變矩器離合器(TCC)打滑。可以提高在低的發動機速度 時的主動燃料管理運行。可以減小主動燃料管理的切換滯後。由於選定 汽缸更快的再啟用等原因，可提高在低的發動機速度時的節氣門響應。從上面的描述中，本領域技術人員現在可以理解，可以以多 種形式實施本發明的廣泛教導。因此，儘管本發明包括特定實例，但本 發明的真實範圍不應該如此局限，因為本領域:汰術人員在研究了附圖、 說明書和下面的權利要求書之後，其它修改將變得顯而易見。
權利要求
1.一種系統，包括汽缸選擇模塊，其選擇用於主動燃料管理的發動機汽缸；以及氣門停用模塊，當所述發動機的發動機速度小於或等於預定速度時，所述氣門停用模塊在停用所述發動機的選定汽缸的排氣門之前停用所述選定汽缸的進氣門。
2. 如權利要求1所述的系統，其中，所述預定速度包含1200轉每分鐘的速度。
3. 如權利要求1所述的系統，還包括轉矩請求監視模塊，其監視所請求的轉矩；以及氣門啟用模塊，當所述所請求的轉矩大於或等於預定轉矩並且所述發動機速度小於或等於所述預定速度時，所述氣門啟用模塊在啟用由所述停用模塊停用的所述排氣門之前啟用由所述停用模塊停用的所述進氣門。
4. 如權利要求l所述的系統，其中，當所述發動機速度大於所述預定速度時，所述氣門停用模塊在停用所述進氣門之前停用所述排氣門。
5. 如權利要求3所述的系統，其中，當所述所請求的轉矩大於或等於所述預定轉矩並且所述發動機速度大於所述預定速度時，所述氣門啟用模塊在啟用由所述停用模塊停用的所述進氣門之前啟用由所迷停用模塊停用的所述排氣門。
6. 如權利要求3所述的系統，還包括加速器輸入模塊，所述加速器輸入模塊測量加速踏板的變化速率並基於所述加速踏板的所述變化速率輸出所述所請求的轉矩。
7. 如權利要求1所述的系統，還包括速度監視模塊，所述速度監視模塊監視所述發動機速度，指示何時所述發動機速度小於或等於所述預定速度，以及指示何時所述發動機速度大於所迷預定速度。
8. 如權利要求1所迷的系統，還包括感測所述發動機速度的速度傳感器。
9. 一種方法，包括選擇用於主動燃料管理的發動機汽缸；以及當所述發動機的發動機速度小於或等於預定速度時，在停用所述發動機的選定汽缸的排氣門之前停用所述選定汽缸的進氣門。
10. 如權利要求9所述的方法，還包括選擇1200轉每分鐘的速度作為所述預定速度。
11. 如權利要求9所述的方法，還包括監視所請求的轉矩；以及小於或等於所述預定速度時，在啟用所述排氣門中被停用的排氣門之前啟用所述進氣門中被停用的進氣門。
12. 如權利要求9所述的方法，還包括當所述發動機速度大於所述預定速度時，在停用所述進氣門之前停用所述排氣門。
13. 如權利要求ll所述的方法，還包括當所述所請求的轉矩大啟^;;述進氣門中被停用的進氣門之前啟用所述排氣門中被停用的排氣門。
14. 如權利要求ll所述的方法，還包括測量加速踏板的變化速率；以及基於所述加速踏板的所述變化速率輸出所述所請求的轉矩。
15. 如權利要求9所述的方法，還包括感測所述發動才幾速度；監視所述發動機速度；指示何時所述發動機速度小於或等於所述預定速度；以及指示何時所述發動機速度大於所述預定速度。
全文摘要
本發明涉及雙重主動燃料管理定序。一種系統包括汽缸選擇模塊和氣門停用模塊。汽缸選擇模塊選擇用於主動燃料管理的發動機汽缸。當發動機的發動機速度小於或等於預定速度時，氣門停用模塊在停用選定汽缸的排氣門之前停用發動機的選定汽缸的進氣門。
文檔編號F02D17/02GK101672225SQ20091017438
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月11日 優先權日2008年9月11日
發明者M·斯塔賓斯基, W·C·阿爾伯森 申請人:通用汽車環球科技運作公司