發動機汽缸停用時控制點火模式以減少振動的系統和方法
2023-10-09 22:51:54
發動機汽缸停用時控制點火模式以減少振動的系統和方法
【專利摘要】本發明涉及發動機汽缸停用時控制點火模式以減少振動的系統和方法。根據本公開原理的系統包括振動特徵模塊和點火模式模塊。所述振動特徵模塊針對當發動機的汽缸被停用時的發動機的第一多個點火模式存儲振動特徵，所述振動特徵與源自所述第一多個點火模式的在駕駛員接口部件處的振動的幅值、頻率和相位中的至少一個相關。所述點火模式模塊從第二多個點火模式來選擇點火模式，並且當與選定點火模式相關的所述振動特徵滿足預定標準時執行所述點火模式。
【專利說明】發動機汽缸停用時控制點火模式以減少振動的系統和方法
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求於2012年10月15日提交的美國臨時申請序列號61/713，867的權益。上述申請的公開內容被全部併入本文以供參考。
[0002]本申請涉及2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，451、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，351、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，586、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，590、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，536、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，435、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，471、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，737、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，701、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，518、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/799，129、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，540、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，574、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/799，181、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，624、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，384、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，775和2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，400。上述申請的全部公開內容併入本文以供參考。
【技術領域】
[0003]本公開涉及用於當發動機的汽缸被停用時控制發動機的點火模式以減少振動的系統和方法。
【背景技術】
[0004]這裡提供的背景描述是用於大體呈現本公開背景的目的。本發明人在這個【背景技術】部分中所描述的工作以及在申請時沒有作為現有技術被描述的各方面既不明確地也不暗示地被認為是牴觸本公開內容的現有技術。
[0005]內燃發動機燃燒汽缸內的空氣和燃料混合物以便驅動活塞，其產生驅動扭矩。進入發動機的空氣流量經由節氣門被調整。更具體地，節氣門調節節氣面積，其增加或減少進入發動機的空氣流量。隨著節氣面積增加，進入發動機的空氣流量增加。燃料控制系統調節燃料被噴射的速率以便提供所需空氣/燃料混合物至汽缸和/或實現所需扭矩輸出。增加被提供給汽缸的空氣和燃料的量會增加發動機的扭矩輸出。
[0006]在火花-點火發動機中，火花引燃被提供到汽缸的空氣/燃料混合物的燃燒。在壓縮-點火發動機中，汽缸內的壓縮燃燒被提供到汽缸的空氣/燃料混合物。火花正時和空氣流量可以是用於調節火花-點火發動機的扭矩輸出的主要機制，而燃料流量可以是用於調節壓縮-點火發動機的扭矩輸出的主要機制。
[0007]在一些情況下，可以停用發動機的一個或更多個汽缸以便減少燃料消耗。例如，當在汽缸被停用的同時發動機能夠產生被請求的扭矩量時可以停用所述一個或更多個汽缸。停用汽缸可以包括禁止打開汽缸的進氣門和排氣門並且禁用火花以及禁止向汽缸供給燃料。
【發明內容】
[0008]根據本公開原理的系統包括振動特徵模塊和點火模式模塊。所述振動特徵模塊針對當發動機的汽缸被停用時的發動機的第一多個點火模式存儲振動特徵，所述振動特徵與源自所述第一多個點火模式的在駕駛員接口部件處的振動的幅值、頻率和相位中的至少一個相關。所述點火模式模塊從第二多個點火模式來選擇點火模式，並且當與選定點火模式相關的所述振動特徵滿足預定標準時執行所述點火模式。
[0009]本發明還提供了以下技術方案。
[0010]方案1.一種系統，所述系統包括:
振動特徵模塊，所述振動特徵模塊針對當發動機的汽缸被停用時的發動機的第一多個點火模式存儲振動特徵，所述振動特徵與源自所述第一多個點火模式的在駕駛員接口部件處的振動的幅值、頻率和相位中的至少一個相關；以及
點火模式模塊，所述點火模式模塊從第二多個點火模式來選擇點火模式，並且當與選定點火模式相關的所述振動特徵滿足預定標準時執行所述點火模式。
[0011]方案2.根據方案I所述的系統，其中，所述點火模式模塊從所述多個點火模式隨機地選擇所述選定點火模式。
[0012]方案3.根據方案I所述的系統，其中，所述第二多個點火模式包括所述第一多個點火模式之中的包括滿足駕駛員扭矩請求的足夠數量的點火事件的點火模式。
[0013]方案4.根據方案I所述的系統，其中，所述振動特徵模塊將所述多個點火模式之中的滿足所述預定標準的點火模式規定為期望點火模式。
[0014]方案5.根據方案I所述的系統，其中，當所述選定點火模式被規定為期望點火模式時，所述點火模式模塊執行所述選定點火模式。
[0015]方案6.根據方案I所述的系統,其中,所述第二多個點火模式僅包括所述第一多個點火模式之中的滿足所述預定標準的點火模式。
[0016]方案7.根據方案I所述的系統，其中，所述振動特徵模塊將所述選定點火模式與先前點火模式的至少一部分組合，並且確定組合點火模式的振動特徵。
[0017]方案8.根據方案7所述的系統，其中，當與所述組合點火模式相關的振動特徵滿足所述預定標準時，所述點火模式模塊執行所述點火模式。
[0018]方案9.根據方案7所述的系統，其中，當源自所述選定點火模式的振動的幅值小於預定位移時，所述點火模式模塊執行所述點火模式。
[0019]方案10.根據方案7所述的系統，其中，當源自所述選定點火模式的振動使得源自先前點火模式的振動的幅值減小時，所述點火模式模塊執行所述點火模式。
[0020]方案IL 一種方法，所述方法包括:
針對當發動機的汽缸被停用時的發動機的第一多個點火模式存儲振動特徵，所述振動特徵與源自所述第一多個點火模式的在駕駛員接口部件處的振動的幅值、頻率和相位中的至少一個相關；
從第二多個點火模式來選擇點火模式；以及 當與選定點火模式相關的所述振動特徵滿足預定標準時執行所述點火模式。
[0021]方案12.根據方案11所述的方法，還包括:從所述多個點火模式隨機地選擇所述選定點火模式。
[0022]方案13.根據方案11所述的方法，其中，所述第二多個點火模式包括所述第一多個點火模式之中的包括滿足駕駛員扭矩請求的足夠數量的點火事件的點火模式。
[0023]方案14.根據方案11所述的方法，還包括:將所述多個點火模式之中的滿足所述預定標準的點火模式規定為期望點火模式。
[0024]方案15.根據方案11所述的方法，還包括:當所述選定點火模式被規定為期望點火模式時，執行所述選定點火模式。
[0025]方案16.根據方案11所述的方法，其中，所述第二多個點火模式僅包括所述第一多個點火模式之中的滿足所述預定標準的點火模式。
[0026]方案17.根據方案11所述的方法,還包括:將所述選定點火模式與先前點火模式的至少一部分組合；以及確定組合點火模式的振動特徵。
[0027]方案18.根據方案17所述的方法，還包括:當與所述組合點火模式相關的振動特徵滿足所述預定標準時，執行所述點火模式。
[0028]方案19.根據方案17所述的方法，還包括:當源自所述選定點火模式的振動的幅值小於預定位移時，執行所述點火模式。
[0029]方案20.根據方案17所述的方法，還包括:當源自所述選定點火模式的振動使得源自先前點火模式的振動的幅值減小時，執行所述點火模式。
[0030]從下文提供的具體說明將顯而易見到本公開的其他應用領域。應該理解的是，詳細描述和具體示例僅用於描述目的並且不試圖限制本公開的範圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]從詳細描述和附圖將更加全面地理解本公開，附圖中:
圖1是根據本公開的原理的示例性發動機系統的功能框圖；
圖2是根據本公開的原理的示例性控制系統的功能框圖；以及 圖3是示出根據本公開的原理的示例性控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]當汽缸停用系統停用發動機的汽缸時，發動機的點火模式可被調節以獲得所需數量的停用汽缸和/或改變哪些汽缸被停用。該點火模式可被調節，而與車輛的噪聲和振動性能無關。因此，在汽缸停用期間，駕駛員可感知到噪聲和振動的增加。
[0033]發動機振動通過動力系安裝件和駕駛員接口部件之間的車輛結構被傳輸到駕駛員接口部件，例如座椅、方向盤和踏板。駕駛員接口部件處的振動可例如使用頻譜中的位移分布來量化。該位移分布可基於位移分布的變化被指定顏色，例如白色或粉紅色。隨著位移分布的變化增加，駕駛員可感知到車輛噪聲和振動的增加。
[0034]白噪聲和振動可表明處於頻譜的任何頻帶中的等幅值位移。例如，白噪聲和振動在40赫茲(Hz)和60 Hz之間的頻率範圍內與在400 Hz和420 Hz之間的頻率範圍內具有相同的位移量。粉紅噪聲和振動可表明在成比例那麼寬的頻帶中的等幅值位移。例如，粉紅噪聲和振動在40 Hz和60 Hz之間的頻率範圍內與在4000 Hz和6000 Hz之間的頻率範圍內可具有相同的位移量。可能難以實現白噪聲和振動。粉紅噪聲和振動可以是可實現的，並且在駕駛員最敏感的頻率範圍內可產生等幅值位移。
[0035]在汽缸停用期間可隨機地調節點火模式，以展平與在駕駛員接口部件處的振動相關的位移分布。然而，一些點火模式可激發動力系安裝件與駕駛員接口部件之間的車輛結構的自然共振，從而導致位移分布中的尖峰。因此，隨機地調節點火模式而不考慮點火模式的振動特徵可增加駕駛員所感知的噪聲和振動的量。
[0036]根據本公開的控制系統和方法基於點火模式的振動特徵來選擇點火模式，以在汽缸停用期間減少噪聲和振動。多個點火模式的振動特徵可利用例如模態分析和/或物理試驗被預先確定。振動特徵可包括源自點火模式的振動是否滿足與幅值、頻率和/或相位相關的預定標準。在一個示例中，當幅值小於預定位移時，該振動滿足預定標準。如果該振動滿足預定標準，那麼點火模式可被規定為期望點火模式。否則，點火模式可被規定為不期望點火模式。
[0037]在發動機操作期間，點火模式可從一組可能點火模式隨機地選擇，這些可能點火模式包括足夠點火事件以滿足駕駛員扭矩請求。於是，可獲取選定點火模式的振動特徵。如果振動特徵滿足預定標準(例如，被規定為期望點火模式)，那麼該點火模式可被執行。否則，可選擇另一點火模式。
[0038]在各個實施方式中，可在將來被執行的選定點火模式可與來自已經被執行的一個或多個先前點火模式的汽缸事件(例如，點火事件、非點火事件)組合。於是，可獲取組合點火模式的振動特徵。如果振動特徵滿足預定標準，那麼選定點火模式可被執行。否則，可選擇另一點火模式。
[0039]在各個實施方式中，當來自選定點火模式的振動與來自先前點火模式的振動相消幹涉時，可執行該選定點火模式。當來自兩個點火模式的振動之間的相位差是例如n、3 、5 等的值時，出現相消幹涉，這使得來自選定點火模式的振動阻尼來自先前點火模式的振動。對比而言，當與兩個點火模式相關的振動之間的相位差是諸如2 的倍數的值時，出現相長幹涉，這使得來自選定點火模式的振動放大來自先前點火模式的振動。來自組合點火模式的振動的幅值可被用於確定來自選定點火模式的振動是否與來自先前點火模式的振動相消幹涉。
[0040]現參考圖1，發動機系統100包括發動機102，其燃燒空氣/燃料混合物以產生用於車輛的驅動扭矩。由發動機102產生的驅動扭矩的量基於來自駕駛員輸入模塊104的駕駛員輸入而定。空氣通過進氣系統108被吸入到發動機102內。進氣系統108包括進氣歧管110和節氣門112。節氣門112可以包括具有可旋轉葉片的蝶形閥。發動機控制模塊(ECM)114控制節氣門致動器模塊116，其調整節氣門112的開度以控制被吸入進氣歧管110的空氣的量。
[0041]來自進氣歧管110的空氣被吸入到發動機102的汽缸內。為了圖釋目的，示出單個代表性汽缸118。然而，發動機102可以包括多個汽缸。例如，發動機102可以包括2、3、
4、5、6、8、10和/或12個汽缸。ECM 114可以停用汽缸中的一個或更多個，這在某些發動機運行條件下可以改善燃料經濟性。
[0042]發動機102可以使用四衝程循環而操作。所述四衝程包括進氣衝程、壓縮衝程、燃燒衝程和排氣衝程。在曲軸(未示出)的每圈迴轉期間，在汽缸118內發生這四個衝程中的兩個。因此，為了使得汽缸118經歷全部四個衝程，二圈曲軸迴轉是必要的。
[0043]在進氣衝程期間，來自進氣歧管110的空氣通過進氣門122被吸入到汽缸118內。ECM 114控制燃料致動器模塊124，其調整燃料噴射器125以便控制被提供給汽缸的燃料的量從而實現所需空氣/燃料比。燃料噴射器125可以將燃料直接噴射到汽缸118內或與汽缸118關聯的混合腔內。燃料致動器模塊124可以中止向被停用的汽缸內的燃料噴射。
[0044]被噴射的燃料與空氣混合併且在汽缸118內產生空氣/燃料混合物。在壓縮衝程期間，汽缸118內的活塞(未示出)壓縮空氣/燃料混合物。發動機102可以是壓縮-點火發動機，在這種情況下汽缸118內的壓縮點燃空氣/燃料混合物。替代性地，發動機102可以是火花-點火發動機，在這種情況下火花致動器模塊126基於來自ECM 114的信號來激活汽缸118內的火花塞128。火花點燃空氣/燃料混合物。可以相對於活塞在其最頂部位置(被稱為上止點(TDC ))的時間來規定火花的正時。
[0045]火花致動器模塊126可以由規定在TDC之前或之後多久產生火花的正時信號控制。因為活塞位置直接地相關於曲軸旋轉，所以火花致動器模塊126的操作可以同步於曲軸轉角。在各種實施方式中，火花致動器模塊126可以中止向停用汽缸提供火花。
[0046]產生火花可以被稱為點火事件。當空氣/燃料混合物被提供給汽缸時(例如，當汽缸有效時)，點火事件導致在汽缸中的燃燒。火花致動器模塊126可以具有針對每個點火事件改變火花正時的能力。當火花正時信號在上一點火事件和下一點火事件之間改變時火花致動器模塊126甚至能夠針對下一點火事件改變火花正時。在各種實施方式中，發動機102可以包括多個汽缸並且火花致動器模塊126可以針對發動機102內的所有汽缸相對於TDC改變火花正時相同的量。
[0047]在燃燒衝程期間，空氣/燃料混合物的燃燒向下驅動活塞，從而驅動曲軸。隨著空氣/燃料混合物的燃燒向下驅動活塞，活塞從TDC運動到其被稱為下止點(BDC)的最底部位置。
[0048]在排氣衝程期間，活塞開始從BDC向上運動並且通過排氣門130排出燃燒副產物。燃燒副產物經由排氣系統134從車輛排出。
[0049]可以由進氣凸輪軸140控制進氣門122，而可以由排氣凸輪軸142控制排氣門130。在各種實施方式中，多個進氣凸輪軸(包括進氣凸輪軸140)可以控制汽缸118的多個進氣門(包括進氣門122)和/或可以控制多組汽缸(包括汽缸118)的進氣門(包括進氣門122)。類似地，多個排氣凸輪軸(包括排氣凸輪軸142)可以控制汽缸118的多個排氣門和/或可以控制多組汽缸(包括汽缸118)的排氣門(包括排氣門130)。
[0050]進氣門122打開的時間可以由進氣凸輪移相器148相對於活塞TDC改變。排氣門130打開的時間可以由排氣凸輪移相器150相對於活塞TDC改變。ECM 114可禁止打開停用汽缸的進氣門122和排氣門130。移相器致動器模塊158可以基於來自ECM 114的信號來控制進氣凸輪移相器148和排氣凸輪移相器150。當被實施時,可變氣門升程(未不出)也可以由移相器致動器模塊158控制。
[0051]通過指令氣門致動器模塊160禁止打開進氣門122和/或排氣門130，ECM 114可停用汽缸118。氣門致動器模塊160控制進氣門致動器162，該進氣門致動器打開以及關閉進氣門122。氣門致動器模塊160控制排氣門致動器164，該排氣門致動器打開以及關閉排氣門130。在一個示例中，氣門致動器162、164包括螺線管，該螺線管通過使得凸輪從動件從凸輪軸140、142脫離來禁止打開氣門122和130。在另一示例中，氣門致動器162、164是電磁或電動液壓致動器，其獨立於凸輪軸140、142來控制氣門122和130的升程、正時和持續時間。在該示例中，可省除凸輪軸140、142、進氣和排氣凸輪移相器148、150以及移相器致動器模塊158。
[0052]可以使用曲軸位置(CKP)傳感器180來測量曲軸的位置。可以使用發動機冷卻劑溫度(ECT)傳感器182來測量發動機冷卻劑的溫度。ECT傳感器182可以被放置在發動機102內或者冷卻劑循環所處的其他位置，例如散熱器(未示出)。
[0053]可以使用歧管絕對壓力(MAP)傳感器184來測量進氣歧管110內的壓力。在各種實施方式中，可以測量發動機真空度，即環境空氣壓力和進氣歧管110內的壓力之間的差。可以使用質量空氣流量(MAF)傳感器186來測量流入進氣歧管110的空氣的質量流率。在各種實施方式中，MAF傳感器186可以被放置在還包括節氣門112的殼體內。
[0054]節氣門致動器模塊116可以使用一個或更多個節氣門位置傳感器(TPS) 190來監測節氣門112的位置。可以使用進氣空氣溫度(IAT)傳感器192來測量被吸入發動機102內的空氣的環境溫度。ECM 114可以使用來自傳感器的信號做出發動機系統100的控制判定。
[0055]ECM 114基於點火模式的振動特徵來選擇點火模式，以在汽缸停用期間減少噪聲和振動。最初，ECM 114可從包括滿足駕駛員扭矩請求的足夠點火事件的許多可能點火模式來選擇點火模式。於是，ECM 114可獲取與點火模式相關的存儲信息,例如源自點火模式的振動是否滿足與幅值、頻率和/或相位相關的預定標準。如果振動滿足預定標準，那麼ECM114可執行該點火模式。否則，ECM 114可選擇另一點火模式。
[0056]現在參考圖2，ECM 114的示例性實施方式包括扭矩請求模塊202、發動機速度模塊204和汽缸停用模塊206。扭矩請求模塊202基於來自駕駛員輸入模塊104的駕駛員輸入來確定駕駛員扭矩請求。駕駛員輸入可以基於加速器踏板的位置而定。駕駛員輸入也可以基於來自巡航控制系統的輸入而定，該巡航控制系統可以是改變車輛速度以便維持預定跟隨距離的自適應巡航控制系統。扭矩請求模塊202可以存儲加速器踏板位置至所需扭矩的一個或更多個映射，並且可以基於所述映射中的選定映射來確定駕駛員扭矩請求。扭矩請求模塊202輸出駕駛員扭矩請求。
[0057]發動機速度模塊204確定發動機速度。發動機速度模塊204可基於從CKP傳感器180接收的輸入來確定發動機速度。發動機速度模塊204可基於齒檢測之間的曲軸旋轉量以及相應時段來確定發動機速度。發動機速度模塊204輸出發動機速度。
[0058]汽缸停用模塊206基於駕駛員扭矩請求來停用發動機102中的汽缸。當在汽缸被停用的同時發動機102可滿足駕駛員扭矩請求時，汽缸停用模塊206可停用發動機102中的一個或多個(例如，全部)汽缸。當在汽缸被停用的同時發動機102不能滿足駕駛員扭矩請求時，汽缸停用模塊206可重新啟用汽缸。汽缸停用模塊206輸出停用汽缸的數量和/或有效汽缸的數量。
[0059]點火模式模塊208確定發動機102中的汽缸的點火模式。點火模式模塊208可估計和/或調節每個發動機循環之後的點火模式。替代地，點火模式模塊208可估計和/或調節發動機102中的每個點火事件之前的點火模式。發動機循環可對應於720度的曲軸旋轉。點火模式可包括一個或多個汽缸事件。例如，點火模式可包括5、6、7、8、9或10個汽缸事件。汽缸事件可指代點火事件和/或曲柄角增量，在此期間，當汽缸有效時在汽缸中產生火花。點火模式模塊208輸出點火模式。
[0060]點火模式模塊208可從一個個發動機循環到下一發動機循環改變點火模式以改變有效汽缸的數量，而不改變汽缸被點火的順序。例如，對於具有點火順序1-8-7-2-6-5-4-3的8缸發動機來說，點火模式1-8-7-2-5-3可被規定用於一個發動機循環，而點火模式1-7-2-5-3可被規定用於下一發動機循環。這將有效汽缸的數量從6減至5。
[0061]點火模式模塊208可基於從汽缸停用模塊206接收的指令從一個發動機循環到下一發動機循環改變有效汽缸的數量。汽缸停用模塊206可使得有效汽缸的數量在兩個整數之間交替，以實現等於這兩個整數的均值的有效汽缸計數。例如，汽缸停用模塊206可使得有效汽缸的數量在5和6之間交替，從而得到5.5的有效汽缸計數。
[0062]點火模式模塊208可從一個發動機循環到下一發動機循環改變點火模式，以改變哪些汽缸點火併且由此改變哪些汽缸有效，而不改變有效汽缸的數量。例如，當上述8缸發動機的三個汽缸被停用時，點火模式1-7-2-5-3可被規定用於一個發動機循環，而點火模式8-2-6-4-3可被規定用於下一發動機循環。這會停用汽缸1、7和5，並且重新啟用汽缸
8、6 和 4。
[0063]點火模式模塊208可基於由汽缸停用模塊206輸出的有效汽缸的數量來選擇點火模式。點火模式模塊208可從實現所需數量的有效汽缸的許多點火模式來選擇點火模式。點火模式模塊208可按照預定順序和/或以確保不會連續地選擇同一點火模式的方式來隨機地選擇點火模式。點火模式模塊208將選定點火模式輸出至振動特徵模塊210。
[0064]振動特徵模塊210存儲與多個點火模式相關的振動特徵，並且輸出與選定點火模式相關的振動特徵。所述特徵可與源自點火模式的在駕駛員接口部件(例如，座椅、方向盤和/或踏板)處的振動相關。振動特徵可例如使用傳遞函數來預先確定，所述傳遞函數表徵通過動力系安裝件與駕駛員接口部件之間的車輛結構的振動傳輸。所述傳遞函數可通過模態分析和/或物理試驗來得到。
[0065]振動特徵模塊210可存儲振動特徵，例如源自點火模式的振動是否滿足與幅值、頻率和/或相位相關的預定標準。在一個示例中，當振動的幅值小於預定位移時，該振動滿足預定標準。如果振動滿足預定標準，那麼振動特徵模塊210可將點火模式規定為期望點火模式。否則，振動特徵模塊210可將點火模式規定為不期望點火模式。
[0066]預定位移可以是振動的頻率和/或振動的位置的函數。在一個示例中，對於具有20 Hz的頻率的轉向柱振動來說，預定位移可以是大約0.038毫米(mm)。在另一示例中，對於具有40 Hz的頻率的轉向柱振動來說，預定位移可以是大約0.0182 mm。在另一示例中，對於在座椅軌道處的豎直振動來說，預定位移可在20Hz下處於大約0.019 mm和0.025 mm之間、並且在40 Hz下處於大約0.0091 mm和0.012 mm之間。
[0067]振動特徵模塊210可存儲振動特徵，例如源自點火模式的振動的幅值、頻率和/或相位。這與簡單地存儲這種特徵是否滿足預定標準相比需要更多的存儲器，但是實現期望點火模式之間的區分。振動的幅值、頻率和/或相位可取決於諸如發動機速度的發動機操作條件而變化。因此，振動特徵模塊210可利用將幅值、頻率和/或相位與發動機速度相關的查詢表來確定幅值、頻率和/或相位。
[0068]源自點火模式的振動可受在該點火模式之前的點火模式影響。因此，振動特徵模塊210可將可在將來執行的選定點火模式與來自已經被執行的一個或多個先前點火模式的汽缸事件組合。於是，振動特徵模塊210可輸出與該組合點火模式相關的振動特徵。
[0069]被包括在來自先前點火模式的組合點火模式中的汽缸事件的數量可以足以精確地獲得先前汽缸事件對源自選定點火模式的振動的影響。先前汽缸事件的數量可大於選定點火模式中的汽缸事件的數量。在一個示例中，先前點火模式包括六個汽缸事件，而選定點火模式僅包括三個汽缸事件。在該示例中，組合點火模式包括九個汽缸事件。
[0070]包括在來自先前點火模式的組合點火模式中的汽缸事件的數量可以基於影響振動阻尼的發動機操作特徵(例如，發動機速度)被確定。例如，隨著發動機速度增加，源自點火模式的振動在較小數量的汽缸事件內減弱。對比而言，隨著發動機速度減少，源自點火模式的振動在較大數量的汽缸事件內減弱。因此，包括在來自先前點火模式的組合點火模式中的汽缸事件的數量可與發動機速度成反比。
[0071]點火模式模塊208基於與選定點火模式或組合點火模式相關的振動特徵來確定是否執行選定點火模式。在一個示例中，當選定點火模式或組合點火模式被規定期望點火序列時，點火模式模塊208執行選定點火模式。在另一示例中，當源自選定點火模式或組合點火模式的振動的幅值在預定頻率範圍內小於預定位移時，點火模式模塊208執行選定點火模式。
[0072]在各個實施方式中，當來自選定點火模式的振動與來自先前汽缸事件的振動相消幹涉時，點火模式模塊208可執行選定點火模式。在一個示例中，當來自選定點火模式的振動減小來自先前汽缸事件的振動的幅值時，點火模式模塊208可執行選定點火模式。當來自選定點火模式的振動使得來自先前汽缸事件的振動的幅值以大於第一速率的速率減小時，該點火模式模塊208可執行選定點火模式。該第一速率可以是在來自選定點火模式的振動與來自先前汽缸事件的振動幹涉之前來自先前汽缸事件的振動的衰減速率。
[0073]在各個實施方式中，點火模式模塊208可從僅包括規定為期望點火模式的點火模式的一組點火模式來選擇點火模式。在這些實施方式中，點火模式模塊208可從期望點火模式隨機地選擇點火模式，並且同時確保並不會連續地執行同一點火模式。此外,如上所述，點火模式模塊208可基於與組合點火模式相關的振動特徵來確定是否執行選定點火模式。替代地，點火模式模塊208可簡單地執行選定點火模式，在該情況下可省除振動特徵模塊 210。
[0074]如果點火模式模塊208判定執行選定點火模式，那麼點火模式模塊208將該點火模式輸出給燃料控制模塊212、火花控制模塊214和氣門控制模塊216。否則，點火模式模塊208選擇另一點火模式。點火模式模塊208可存儲所執行的點火模式和/或將所執行的點火模式輸出至振動特徵模塊210,以用於選擇將來點火模式。
[0075]燃料控制模塊212根據選定點火模式指令燃料致動器模塊124向發動機102的汽缸提供燃料。火花控制模塊214根據選定點火模式指令火花致動器模塊126在發動機102的汽缸中產生火花。火花控制模塊214可輸出表明哪些汽缸接下來處於點火模式的信號。氣門控制模塊216根據選定點火模式指令氣門致動器模塊160打開發動機102的進氣門和排氣門。[0076]現參考圖3，在302開始用於控制發動機的點火模式以當發動機的汽缸被停用時減少振動的方法。在304，該方法確定點火模式中滿足駕駛員扭矩請求所需的點火汽缸的數量。該方法可基於加速器踏板位置和/或巡航控制設定來確定駕駛員扭矩請求。
[0077]在306，該方法基於點火汽缸的所需數量來選擇點火模式。該方法可從實現所需數量的有效汽缸的許多點火模式來選擇點火模式。該方法可按照預定順序和/或以確保不會連續地選擇同一點火模式的方式來隨機地選擇點火模式。
[0078]在308，該方法將可在將來執行的選定點火模式與來自已經被執行的一個或多個先前點火模式的汽缸事件組合。包括在來自先前點火模式的組合點火模式中的汽缸事件的數量可以基於影響振動阻尼的發動機操作特徵(例如，發動機速度)被確定。例如，包括在來自先前點火模式的組合點火模式中的汽缸事件的數量可與發動機速度成反比。
[0079]在310，該方法確定源自組合點火模式的振動是否滿足與幅值、頻率和/或相位相關的預定標準。如果振動滿足預定標準，那麼該方法在312繼續。否則，該方法在306繼續。在一個示例中，當幅值小於預定位移時，該振動滿足預定標準。
[0080]預定位移可以是振動的頻率和/或振動的位置的函數。在一個示例中，對於具有20 Hz的頻率的轉向柱振動來說，預定位移可以是大約0.038毫米(mm)。在另一示例中，對於具有40 Hz的頻率的轉向柱振動來說，預定位移可以是大約0.0182 mm。在另一示例中，對於在座椅軌道處的豎直振動來說，預定位移可在20Hz下處於大約0.019 mm和0.025 mm之間、並且在40 Hz下處於大約0.0091 mm和0.012 mm之間。
[0081]如果源自點火模式的振動滿足預定標準，那麼該方法可將點火模式規定為期望點火模式。否則，該方法可將點火模式規定為不期望點火模式。於是，該方法可確定當組合點火模式被規定為期望點火模式時組合點火模式滿足該預定標準。因此，代替存儲源自點火模式的幅值、頻率和/或相位，該方法可簡單地存儲該點火模式被規定為期望點火模式還是不期望點火模式。
[0082]在各個實施方式中，該方法可確定源自選定點火模式的振動是否滿足預定標準。該確定可取代確定源自組合點火模式的振動是否滿足預定標準或者除此之外被作出。在各個實施方式中，該方法可僅將這些點火模式規定為期望點火模式。在這些實施方式中，該方法可不確定源自選定點火模式的振動是否滿足預定標準，這是因為該確定已經被作出。然而，該方法仍可確定組合點火模式是否滿足預定標準。
[0083]在312,該方法基於選定點火模式來控制火花正時、燃料傳輸、進氣門開度、和/或排氣門開度。該方法可根據選定點火模式來產生發動機的汽缸中的火花。該方法可根據選定點火模式將燃料傳輸到發動機的汽缸。該方法可根據選定點火模式來打開發動機的進氣門和/或排氣門。
[0084]前文描述實質上僅是說明性的並且決不試圖限制本公開、其應用或使用。能夠以各種形式來實施本公開的廣泛教導。因此，雖然本公開包括具體示例，但是不應該將本公開的真實範圍限制於此，這是因為一旦學習了附圖、說明書以及所附權利要求，則將顯而易見到其他改型。為了清楚的目的，在附圖中將使用相同附圖標記指代類似元件。如本文使用的，短語「A、B和C中的至少一個」應被解釋為使用非排他性邏輯「或」的邏輯(A或B或C)。應理解方法中的一個或更多個步驟可以按不同順序(或同時)被執行而不改變本公開的原理。[0085]如本文使用的，術語「模塊」可以指以下器件的一部分或包含以下器件:專用集成電路(ASIC);離散電路；集成電路；組合邏輯電路；現場可編程門陣列(FPGA);執行代碼的處理器(共享、專用或成組)；提供描述的功能的其他合適的硬體部件；或上述器件的一些或全部的組合，諸如在片上系統中。術語「模塊」可以包含存儲由處理器執行的代碼的存儲器(共享、專用或成組)。
[0086]上面使用的術語「代碼」可以包含軟體、固件和/或微代碼，並且可以涉及程序、例程、函數、類和/或對象。上面使用的術語「共享」表示來自多個模塊的一些或全部代碼可以使用單個(共享)處理器來執行。此外，來自多個模塊的一些或全部代碼可以由單個(共享)存儲器存儲。上面使用的術語「成組」表示來自單個模塊的一些或全部代碼可以採用一組處理器來執行。此外，來自單個模塊的一些或全部代碼可以使用一組存儲器來存儲。
[0087]本文描述的設備和方法可以通過由一個或更多個處理器執行的一個或更多個電腦程式被部分或全部地實現。電腦程式包含存儲在至少一個非暫時性有形計算機可讀介質上的處理器可執行指令。電腦程式還可包含和/或依賴於存儲的數據。非暫時性有形計算機可讀介質的非限制性示例包括非易失性存儲器、易失性存儲器、磁存儲裝置和光學存儲裝置。
【權利要求】
1.一種系統，所述系統包括: 振動特徵模塊，所述振動特徵模塊針對當發動機的汽缸被停用時的發動機的第一多個點火模式存儲振動特徵，所述振動特徵與源自所述第一多個點火模式的在駕駛員接口部件處的振動的幅值、頻率和相位中的至少一個相關；以及 點火模式模塊，所述點火模式模塊從第二多個點火模式來選擇點火模式，並且當與選定點火模式相關的所述振動特徵滿足預定標準時執行所述點火模式。
2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述點火模式模塊從所述多個點火模式隨機地選擇所述選定點火模式。
3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第二多個點火模式包括所述第一多個點火模式之中的包括滿足駕駛員扭矩請求的足夠數量的點火事件的點火模式。
4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述振動特徵模塊將所述多個點火模式之中的滿足所述預定標準的點火模式規定為期望點火模式。
5.根據權利要求1所述的系統，其中，當所述選定點火模式被規定為期望點火模式時，所述點火模式模塊執行所述選定點火模式。
6.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第二多個點火模式僅包括所述第一多個點火模式之中的滿足所述預定標準的點火模式。
7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述振動特徵模塊將所述選定點火模式與先前點火模式的至少一部分組合，並且確定組合點火模式的振動特徵。
8.根據權利要求7所述的系統，其中，當與所述組合點火模式相關的振動特徵滿足所述預定標準時，所述點火模式模塊執行所述點火模式。
9.根據權利要求7所述的系統，其中，當源自所述選定點火模式的振動的幅值小於預定位移時，所述點火模式模塊執行所述點火模式。
10.一種方法，所述方法包括: 針對當發動機的汽缸被停用時的發動機的第一多個點火模式存儲振動特徵，所述振動特徵與源自所述第一多個點火模式的在駕駛員接口部件處的振動的幅值、頻率和相位中的至少一個相關； 從第二多個點火模式來選擇點火模式；以及 當與選定點火模式相關的所述振動特徵滿足預定標準時執行所述點火模式。
【文檔編號】F02P5/145GK103726970SQ201310480690
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2012年10月15日
【發明者】D.G.布倫南 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司