BR112014008608B1 - Controlador de motor de ignição intermitente; motor; veículo; método de determinação de uma fração de ignição para uso por um arranjo de controlador de motor de ignição intermitente; método de controle da operação de um motor de combustão interna que tem pelo menos uma câmara de trabalho; e método de controle de motor de ignição intermitente - Google Patents
Controlador de motor de ignição intermitente; motor; veículo; método de determinação de uma fração de ignição para uso por um arranjo de controlador de motor de ignição intermitente; método de controle da operação de um motor de combustão interna que tem pelo menos uma câmara de trabalho; e método de controle de motor de ignição intermitente Download PDFInfo
- Publication number
- BR112014008608B1 BR112014008608B1 BR112014008608-7A BR112014008608A BR112014008608B1 BR 112014008608 B1 BR112014008608 B1 BR 112014008608B1 BR 112014008608 A BR112014008608 A BR 112014008608A BR 112014008608 B1 BR112014008608 B1 BR 112014008608B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- ignition
- fraction
- engine
- controller
- intermittent
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title abstract description 15
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 28
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 27
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 25
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 23
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 23
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 18
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 18
- 230000005534 acoustic noise Effects 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 8
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 31
- 238000013461 design Methods 0.000 description 19
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 18
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 16
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 12
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 7
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 4
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 4
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000008571 general function Effects 0.000 description 1
- 238000010237 hybrid technique Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
- F02D17/02—Cutting-out
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/06—Cutting-out cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/008—Controlling each cylinder individually
- F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
- F02P5/1504—Digital data processing using one central computing unit with particular means during a transient phase, e.g. acceleration, deceleration, gear change
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/28—Interface circuits
- F02D2041/286—Interface circuits comprising means for signal processing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/04—Engine intake system parameters
- F02D2200/0406—Intake manifold pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/101—Engine speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/18—Control of the engine output torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
- F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
resumo controlador de motor de ignição intermitente; motor; veículo; método de determinação de uma fração de ignição para uso por um arranjo de controlador de motor de ignição intermitente; método de controle da operação de um motor de combustão interna que tem pelo menos uma câmara de trabalho; e método de controle de motor de ignição intermitente em várias modalidades descritas, o controle de ignição intermitente é usado para entregar uma emissão de motor desejada. um controlador determina uma fração de ignição por ignição intermitente e (conforme apropriado) as configurações de motor associadas que são adequadas para entregar uma emissão solicitada. em um aspecto, a fração de ignição é selecionada a partir de um conjunto de frações de ignição disponíveis, em que o conjunto de frações de ignição disponíveis varia como uma função de velocidade de motor de tal modo que mais frações de ignição estejam disponíveis em velocidades de motor superiores que em velocidades de motor inferiores. o controlador, então, direciona as ignições como uma ignição intermitente que entrega a fração selecionada de ignições. em outras modalidades, o controlador de ignição intermitente é disposto para selecionar uma fração de ignição base que tem uma extensão de ciclo de ignição de repetição que se repetirá por pelo menos um número designado de vezes por segundo na velocidade de motor atual. tal disposição pode ser útil na redução de ocorrência de vibrações indesejáveis.
Description
CONTROLADOR DE MOTOR DE IGNIÇÃO INTERMITENTE; MOTOR; VEÍCULO; MÉTODO DE DETERMINAÇÃO DE UMA FRAÇÃO DE IGNIÇÃO PARA USO POR UM ARRANJO DE CONTROLADOR DE MOTOR DE IGNIÇÃO INTERMITENTE; MÉTODO DE CONTROLE DA OPERAÇÃO DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA QUE TEM PELO MENOS UMA CÂMARA DE TRABALHO; E MÉTODO DE CONTROLE DE MOTOR DE IGNIÇÃO INTERMITENTE
REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS [0001] Este pedido reivindica a prioridade dos pedidos provisórios n° 61/548.187 depositado em 17 de outubro de 2011 e 61/640.646 depositado em 30 de abril de 2012, os quais são incorporados no presente documento a título de referência.
CAMPO DA INVENÇÃO [0002] A presente invenção refere-se geralmente a controle de ignição intermitente de motores de combustão interna. Mais particularmente, o gerenciamento de fração de ignição é usado para ajudar a atenuar as questões de NVH em controle de motor de ignição intermitente.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [0003] A maioria dos veículos em operação atualmente (e muitos outros dispositivos) é alimentada por motores de combustão interna (IC) . Os motores de combustão interna tipicamente têm uma pluralidade de cilindros ou outras câmaras de trabalho onde a combustão ocorre. Sob condições de direção normais, o torque gerado por um motor de combustão interna precisa variar por uma ampla faixa a fim de satisfazer as demandas operacionais do motorista. Ao longo dos anos, inúmeros métodos de controle de torque de motor de combustão interna têm sido propostos e utilizados. Algumas de
2/63 tais abordagens contemplam a variação do deslocamento eficaz do motor. As abordagens de controle de motor que variam o deslocamento eficaz de um motor por, algumas, vezes interromper a ignição de certos cilindros são muitas vezes chamadas de controle de motor com ignição intermitente” . Em geral, entende-se que o controle de motor de ignição intermitente oferece inúmeras vantagens potenciais, o que inclui o potencial de economia de combustível significativamente aprimorada em muitas aplicações. Embora o conceito de controle de motor de ignição intermitente tem surgido há muitos anos e seus benefícios sejam compreendidos, o controle de motor de ignição intermitente ainda não alcançou sucesso comercial significativo.
[0004] É bem compreendido que os motores em operação tendem a ser a fonte de ruído e vibrações significativos, que são muitas vezes coletivamente chamados no campo de NVH (ruído, vibração e dureza) . Em geral, um estereótipo associado a controle de motor de ignição intermitente é que a operação da ignição intermitente de um motor fará com que o motor opere significativamente mais rústico que a operação convencional. Em muitas aplicações tais como aplicações automotivas, um dos desafios mais significativos apresentados pelo controle de motor de ignição intermitente é o controle de vibração. De fato, acredita-se que a incapacidade de abordar satisfatoriamente questões de NVH seja um dos obstáculos principais que impediu a adoção predominante de tipos de ignição intermitente de controle de motor.
[0005] As patentes de propriedade comum n°
US7.954.474;
US7.886.715;
US7.849.835;
US7.577.511;
3/63
US8.099.224; US8.131.445 e US8.131.447 e os pedidos de propriedade comum n° US13/004.839; US13/004.844; e outros, descrevem uma variedade de controladores de motor que tornam prático operar uma ampla variedade de motores de combustão interna em um modo operacional de ignição intermitente. Cada uma dessas patentes e pedidos de patente é incorporada no presente documento a título de referência. Embora os controladores descritos funcionem bem, existem esforços contínuos para aprimorar adicionalmente o desempenho desses e outros controladores de motor de ignição intermitente para atenuar adicionalmente os problemas de NVH em motores que operam sob controle de ignição intermitente. O presente pedido descreve recursos e melhorias de controle de ignição intermitente que podem aprimorar o desempenho de motor em uma variedade de aplicações.
SUMÁRIO [0006] Em várias modalidades descritas, o controle de ignição intermitente é usado para entregar a emissão de motor desejada. Um controlador determina uma fração de ignição por ignição intermitente e (conforme apropriado) configurações de motor associadas que são adequadas para entregar uma emissão solicitada.
[0007] Em um aspecto, a fração de ignição é selecionada a partir de um conjunto de frações de ignição disponíveis, com o conjunto de frações de ignição disponíveis variando como uma função de velocidade de motor de tal modo que mais frações de ignição estejam disponíveis em velocidades de motor superiores que em velocidades de motor inferiores. O controlador, então, direciona as ignições como uma ignição intermitente que entrega a fração selecionada de
4/63 ignições .
[0008]
Em um outro aspecto, é inicialmente determinada uma fração de ignição solicitada que é adequada para entregar a emissão de motor desejada sob condições operacionais de motor selecionadas (que podem ser condições operacionais otimizadas ou outras). Quando apropriado, uma fração de ignição ajustada é, posteriormente, determinada por ser uma fração de ignição operacional mais preferencial. A fração de ignição ajustada (operacional/comandada) é geralmente próxima a, mas diferente da fração de ignição solicitada. As ignições reais são, então, direcionadas como uma ignição intermitente que entrega substancialmente a fração de ignição ajustada comandada. Pelo menos um parâmetro de controle de motor é ajustado apropriadamente de tal modo que o motor emita a emissão desejada na fração de ignição ajustada.
[0009]
O uso de tal fração de ignição ajustada é particularmente útil quando a fração de ignição solicitada provocaria a geração de uma sequência de ignição que inclui componentes de frequência indesejáveis e/ou é propensa à indução de vibrações ou acústicas indesejáveis. Em tais casos, uma fração de ignição operacional mais desejável pode ser usada e outros parâmetros de controle de motor (tal como pressão de tubulação de admissão, temporização de válvula, temporização de centelha, etc.) podem ser usados para assegurar a entrega da emissão de motor desejada. Em algumas modalidades, uma unidade de determinação de fração de ignição ajustada é disposta para determinar uma fração de ignição operacional que reduz vibrações dentro de uma faixa de frequência definida em relação à fração de ignição
5/63 solicitada.
[0010] Ainda em um outro aspecto, o filtragem pode ser usada para difundir as alterações de fração de ignição comandada por múltiplas oportunidades de ignição. Isso é particularmente útil em controladores de ignição intermitente que rastreiam a porção de uma ignição que foi selecionada, mas não ainda direcionada pelo controlador de ignição e usam tais informações para ajudar no gerenciamento de transições entre diferentes frações de ignição comandadas.
[0011] Em um outro aspecto, em algumas modalidades, o controlador é adicionalmente disposto para ajustar um ou mais parâmetros de motor selecionados (por exemplo, pressão de tubulação, temporização de válvula, temporização de centelha, posição de afogador, etc.) como parte do controle de ignição intermitente. Muitas vezes, a resposta de tais ajustes é mais lenta que as alterações podem ser feitas na fração de ignição comandada. Em tais aplicações, a filtragem pode ser disposta para provocar a resposta às alterações na fração de ignição comandada para corresponder à resposta às alterações no(s) parâmetro(s) de controle de motor alterado(s).
[0012] Em várias modalidades, um bloco de ajuste de trem de potência pode ser disposto para provocar o ajuste de um ou mais parâmetro(s) de controle de trem de potência selecionado(s) de uma maneira que faça com que o motor produza a emissão desejada na fração de ignição atualmente comandada. Em um outro aspecto, um filtro que tem uma resposta que casa substancialmente a resposta do(s) parâmetro(s) de controle de trem de potência ajustado(s) é fornecido. O filtro é disposto para provocar alterações na
6/63 fração de ignição comandada para corresponder às alterações no parâmetro de controle de trem de potência ajustado.
[0013] Em um outro aspecto, o controlador de ignição intermitente é disposto para selecionar uma fração de ignição base que tem uma extensão de ciclo de ignição de repetição que se repetirá por pelo menos um número designado de vezes por segundo na velocidade de motor atual. Tal disposição pode ser útil na redução da ocorrência de vibrações indesejáveis.
[0014] Os controladores de motor de ignição intermitente de acordo com qualquer um dos aspectos supracitados são de preferência dispostos para rastrear a porção de uma ignição que foi comandada, mas ainda não direcionada a fim de ajudar, por meio disso, no gerenciamento das transições entre diferentes frações de ignição comandadas. Os controladores são também de preferência dispostos para difundir as ignições enquanto entregam a fração de ignição comandada e através de alterações na fração de ignição comandada. Em algumas implantações, tal funcionalidade é fornecida através do uso de um conversor delta-sigma de primeira ordem ou seu equivalente funcional.
[0015] Em algumas modalidades, a histerese pode ser aplicada na determinação da fração de ignição para ajudar a reduzir a probabilidade de oscilações rápidas para frente e para trás entre as frações de ignição selecionadas. A histerese pode ser aplicada ao torque solicitado, à velocidade de motor e/ou a outras admissões adequadas.
[0016] Em algumas modalidades, as ignições adicionais podem ser ocasionalmente instruídas para facilitar a interrupção de um padrão cíclico associado a uma fração de
7/63 ignição comandada. Adicional ou alternativamente, a excitação pode ser adicionada à fração de ignição comandada para facilitar a interrupção de um padrão cíclico associado a um ciclo de ignição de repetição.
[0017] Em algumas modalidades, uma tabela de consulta multidimensional pode ser usada para determinar a fração de ignição operacional. Em implantações selecionadas, um primeiro índice para a tabela de consulta é um dentre emissão solicitada e fração de ignição solicitada e um segundo índice para a tabela de consulta é velocidade de motor. Em várias modalidades, um índice adicional ou alternativo para a tabela de consulta é engrenagem de transmissão.
[0018] Os vários aspectos e recursos descritos acima podem ser implantados separadamente ou em qualquer combinação.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0019] A invenção e as vantagens da mesma podem ser mais bem entendidas em referência à seguinte descrição tomada em conjunto com os desenhos anexos, nos quais:
[0020] A Figura 1 é um diagrama de bloco que ilustra uma unidade de controle de ignição de motor à base de ignição intermitente de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0021] A Figura 2 é um diagrama de bloco que ilustra um gerador de padrão cíclico adequado para uso como um calculador de fração de ignição ajustada.
[0022] A Figura 3 é um gráfico exemplificativo que compara a fração de ignição entregue com a fração de ignição solicitada a uma velocidade de motor selecionada com
8/63 o uso de um gerador de padrão cíclico de acordo com a Figura 2 .
[0023] A Figura 4 é um diagrama de bloco que ilustra uma outra unidade de controle de ignição de motor à base de ignição intermitente alternativa que incorpora o gerenciamento de transição selecionada e os recursos de interrupção de padrão.
[0024] A Figura 5 é um gráfico que ilustra a vibração (medida em aceleração longitudinal) que foi observada mediante a operação de um motor por uma pequena faixa de frações de ignição.
[0025] A Figura 6 é um gráfico que compara a fração de ignição entregue com a ignição solicitada de acordo com uma outra modalidade de uma unidade de controle de ignição.
[0026] A Figura 7 é um segmento ampliado que compara a fração de ignição entregue com a fração de ignição solicitada em uma implantação particular.
[0027] A Figura 8 é um gráfico do número de frações de ignição potencialmente disponíveis como uma função das oportunidades máximas possíveis de ignição cíclica.
[0028] A Figura 9 é um gráfico do número de frações de ignição potencialmente disponíveis como uma função da velocidade de motor.
[0029] Nos desenhos, os números de referência similares são algumas vezes usados para designar elementos estruturais similares. Deve também ser observado que as revelações nas figuras são diagramáticas e não em escala.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS [0030] Compreende-se que os controladores de
9/63 motor de ignição intermitente são geralmente suscetíveis à geração de vibrações indesejáveis. Quando um pequeno conjunto de padrões de ignição de ignição intermitente fixos é usado, os padrões de ignição disponíveis podem ser escolhidos com a finalidade de minimizar as vibrações durante o uso em estado estacionário. Dessa forma, muitos controladores de motor de ignição intermitente são dispostos para permitir o uso apenas de um conjunto muito pequeno de padrões de ignição predefinidos. Embora tais projetos possam ser feitos para trabalho, a restrição dos padrões de ignição de ignição intermitente a um conjunto muito pequeno de sequências predefinidas tende a limitar os ganhos de eficiência de combustível que são se tornam possíveis com o uso de controle de ignição intermitente. Tais projetos também tendem a experimentar rusticidade de motor durante transições entre as frações de ignição. Mais recentemente, o cessionário do presente pedido propôs uma variedade de controladores de motor de ignição intermitente que facilitam a operação de um motor em um modo de deslocamento continuamente variável no qual as ignições são dinamicamente determinadas para satisfazer a demanda do motorista. Tais controladores de ignição (alguns dos quais são descritos nas patentes e nos pedidos de patente incorporados) não são restritos ao uso de um conjunto relativamente pequeno de padrões de ignição fixos. De preferência, em algumas das implantações descritas acima, o deslocamento eficaz do motor pode ser alterado em qualquer instante para rastrear a demanda de motoristas através da alteração da fração de ignição de ignição intermitente entregue de uma maneira que satisfaça a demanda de motoristas. Embora tais controladores funcionem bem,
10/63 existem esforços contínuos para aprimorar ainda mais as características de ruído, vibração e dureza (NVH) de projetos de controlador de ignição intermitente.
[0031] As abordagens de controle de ignição por ignição intermitente descritas na presente invenção buscam obter a flexibilidade de determinação dinâmica da sequência de ignição, enquanto reduz a probabilidade de que sequências de ignição indesejáveis sejam geradas durante a operação do motor controlado. Em algumas das modalidades descritas, isso é realizado em parte através do impedimento ou da minimização do uso de frações de ignição que têm características de NVH indesejáveis. Em um exemplo particular, foi observado que vibrações de baixa frequência (por exemplo, na faixa de 0,2 a 8 Hz) são particularmente notáveis para ocupantes de veículo e, consequentemente, em algumas modalidades, são feitos esforços para minimizar o uso de sequências de ignição que mais propensas a gerar vibrações nessa faixa de frequência. Ao mesmo tempo, o motor é de preferência controlado para entregar consistentemente a emissão desejada e para manipular suavemente as transições. Em algumas outras modalidades, são fornecidos mecanismos que promovem o uso de frações de ignição têm melhores características de NVH.
[0032] A natureza do problema pode, talvez, ser mais prontamente visualizada no contexto de um controlador de ignição intermitente que trata o sinal inserido no controlador de ignição como uma solicitação por uma fração de ignição designada e utiliza um conversor delta-sigma de primeira ordem para determinar a temporização de ignições específicas. Quando um conversor delta-sigma de primeira ordem é usado, então, conceitualmente, para qualquer nível
11/63 determinado de sinal de admissão implantado digitalmente (por exemplo, para qualquer fração de ignição solicitada específica), um padrão de ignição de repetição essencialmente fixo será gerado pelo controlador de ignição (devido em parte à quantização do sinal de admissão). Em tal modalidade, uma admissão estacionária provocaria efetivamente a geração de um padrão de ignição definido (embora a fase da sequência de ignição possa ser deslocada um pouco com base no valor inicial no acumulador). Conforme é bem entendido por aqueles elementos versados na técnica, um motor irá operar bastante suavemente quando alguns padrões de ignição são gerados, enquanto que outros padrões de ignição são mais propensos a gerar vibrações indesejáveis. Foi observado que as sequências de ignição que têm componentes de frequência na faixa geral de 0,2 a 8 Hz tendem a gerar as vibrações mais indesejáveis e que uma condução notavelmente mais suave é sentida pelos ocupantes do veículo se a unidade de controle de ignição por ignição intermitente for restrita a apenas gerar sequências/padrões de ignição que minimizam os componentes de frequência fundamentais naquela faixa.
[0033] Em referência a seguir à Figura 1, será descrito um motor controlador de acordo com uma modalidade da presente invenção. O motor controlador inclui uma unidade de controle de ignição 120 (controlador de ignição intermitente) que é disposta para tentar eliminar (ou pelo menos substancialmente reduzir) a geração de sequências de ignição que incluem componentes de frequência fundamentais em uma faixa de frequência designada. Para o propósito de ilustração, a faixa de frequência de 0,2 a 8 Hz é tratada como a faixa de frequência em questão. Entretanto, deve ser
12/63 observado que os conceitos descritos na presente invenção podem ser mais geralmente usados para eliminar/minimizar o componente de frequência em qualquer faixa de frequência em questão de tal modo que um projetista de controlador de ignição possa prontamente personalizar um controlador para suprimir qualquer faixa de frequência (ou faixas) em questão para o projetista.
| [0034] A | unidade de | controle | de | ignição | por | |
| ignição intermitente | 120 | recebe | um sinal | de | admissão | 110 |
| indicativo de uma emissão | de motor | desejada | e é | disposto | para |
gerar uma sequência de comandos de ignição (sinal de pulso de acionamento 113) que juntos cooperam para provocar o motor 150 a fornecer a emissão desejada com o uso do controle de motor de ignição intermitente. A unidade de controle de ignição 120 inclui um calculador de fração de ignição solicitada 122, um calculador de fração de ignição ajustada 124, um módulo de ajuste de parâmetros de trem de potência 133 e um gerador de pulso de acionamento 130.
[0035] Na Figura 1, o sinal de admissão 110 é mostrado como sendo fornecido por um calculador de torque 80, embora deva ser observado que o sinal de admissão pode vir de qualquer outra fonte adequada. O calculador de torque 80 é disposto para determinar o torque de motor desejado em qualquer tempo determinado com base em inúmeras admissões. O calculador de torque emite um torque desejado ou solicitado 110 para o calculador de fração de ignição 90. Em várias modalidades, o torque desejado pode ser baseado em inúmeras admissões que influenciam no ou ditam o torque de motor desejado em qualquer tempo determinado. Em aplicações automotivas, um das admissões principais para o calculador de
13/63 torque é tipicamente o sinal de posição de pedal de acelerador (APP) 83 que indica a posição do pedal de acelerador. Outras admissões principais podem vir de outros blocos funcionais tais como um controlador de cruzeiro (comando CCS 84), o controlador de transmissão (comando AT 85), uma unidade de controle de tração (comando TCU 86), etc. Existem também inúmeros fatores tal como velocidade de motor que podem influenciar no cálculo de torque. Quando tais fatores são utilizados nos cálculos de torque, então, as admissões apropriadas, tal como velocidade de motor (sinal de RPM 87) são também fornecidas ou são obteníveis pelo calculador de torque conforme necessário. Deve ser observado que, em muitas circunstâncias, a funcionalidade do calculador de torque 80 seria fornecida pelo ECU. Em outras modalidades, o sinal 110 pode ser recebido ou derivado de qualquer uma dentre uma variedade de outras fontes que inclui um sensor de posição de pedal de acelerador, um controlador de cruzeiro, etc.
[0036] O calculador de fração de ignição solicitada 122 é disposto para determinar uma fração de ignição por ignição intermitente que seria apropriada para entregar a emissão desejada sob condições operacionais de motor selecionadas (por exemplo, com o uso de parâmetros operacionais que são otimizados para eficiência de combustível, embora isso não seja um requisito). A fração de ignição é indicativa da porcentagem de ignições sob as condições operacionais selecionadas que seriam requeridas para entregar a emissão desejada. Em uma modalidade preferencial, a fração de ignição é determinada com base na porcentagem de ignições otimizadas que seriam necessárias
14/63 para entregar ao motorista torque de motor solicitado comparado com o torque que seria gerado se todos os cilindros fossem ignificados em um ponto operacional ideal. Entretanto, em outros casos, diferentes ignições de referência de nível podem ser usadas na determinação da fração de ignição apropriada.
[0037] O calculador de fração de ignição solicitada 122 pode adotar uma ampla variedade de formas diferentes. Por meio de exemplo, em algumas modalidades, isso poderia simplesmente escalar o sinal de admissão 110 apropriadamente. Entretanto, em muitas aplicações, será desejável tratar o sinal de admissão 110 como um torque solicitado ou de alguma outra maneira. Deve ser observado que a fração de ignição não é geralmente relacionada de modo linear ao torque solicitado, mas, de preferência, pode depender de uma variedade de variáveis tais como a velocidade de motor, a engrenagem de transmissão e outros parâmetros operacionais de motor/trem de acionamento/veículo. Portanto, em várias modalidades, o calculador de fração de ignição solicitada 122 pode considerar as condições operacionais de veículo atuais (por exemplo, velocidade de motor, pressão de tubulação, engrenagem etc.), condições ambientais e/ou outros fatores na determinação da fração de ignição desejada. Independentemente de como a fração de ignição apropriada é determinada, o calculador de fração de ignição solicitada 122 emite um sinal de fração de ignição solicitada 123 indicativo de uma fração de ignição que seria adequada para fornecer a emissão desejada sob as condições operacionais de referência. O sinal de fração de ignição solicitada 123 é passado para o calculador de fração de ignição ajustada 124.
15/63 [0038] Conforme discutido acima, uma característica de alguns tipos de controladores de motor de ignição intermitente é que os mesmos podem, algumas vezes, direcionar o uso de sequências de ignição que podem introduzir vibrações indesejáveis de motor e/ou veículo. O calculador de fração de ignição ajustada 124 é geralmente disposto para (a) selecionar uma fração de ignição próxima à fração de ignição solicitada que é conhecida por ter características de NVH desejáveis; ou (b) suprimir ou impedir o uso de frações de ignição que são mais propensas a gerar vibrações e/ou ruído acústico indesejável. O calculador de fração de ignição ajustada 124 pode adotar uma ampla variedade de formas diferentes conforme será descrito em maiores detalhes abaixo. A emissão de calculador de fração de ignição ajustada 124 é o sinal de fração de ignição operacional comandada 125 que é indicativo da fração de ignição eficaz que espera-se que o motor emita. A fração de ignição comandada 125 pode ser direta ou indiretamente alimentada para o gerador de pulso de acionamento 130. O gerador de pulso de acionamento 130 é disposto para expedir uma sequência de comandos de ignição (por exemplo, sinal de pulso de acionamento 113) que provocam o motor a entregar a porcentagem de ignições ditada pelo sinal de fração de ignição comandada 125.
[0039] O gerador de pulso de acionamento 130 também pode adotar uma ampla variedade de formas diferentes. Por exemplo, em uma modalidade descrita, o gerador de pulso de acionamento 130 adota a forma de um conversor delta-sigma de primeira ordem. Obviamente, em outras modalidades, vários outros geradores de pulso de acionamento poderiam ser usados,
16/63 incluindo controladores sigma-delta de ordem superior, outros controladores adaptativos e preditivos, conversores baseados em tabela de consulta ou qualquer outro conversor ou controlador adequado que é disposto para entregar a fração de ignição solicitada pelo sinal de fração de ignição comandada 125. Por meio de exemplo, muitos dos geradores de pulso de acionamento descritos nos cessionários de outros pedidos de patente podem ser usados nesta arquitetura de controle de ignição também. O sinal de pulso de acionamento 113 emitido pelo gerador de pulso de acionamento 130 pode ser passado para uma unidade de controle de motor (ECU) ou controlador de combustão 140 que orquestra as ignições reais.
[0040] Uma vez que o sinal de fração de ignição comandada 125 pode comandar a ignição de uma diferente porcentagem das oportunidades de ignição possíveis que foi determinada pelo calculador de fração de ignição solicitada 122, deve ser observado que a emissão do motor não necessariamente casa com a solicitação dos motoristas se nenhum ajuste apropriado for feito. Portanto, o controlador de ignição 120 pode incluir um módulo de ajuste de parâmetro de trem de potência 133 que é adaptado para ajustar os parâmetros de trem de potência selecionados para ajustar a emissão de cada ignição de modo que a emissão de motor real iguale substancialmente com a emissão de motor solicitada. Por meio de exemplo, se a fração de ignição solicitada 123 for 48% nas condições de ignição de referência e a fração de ignição comandada 125 é 50%, então, os parâmetros de motor podem ser ajustados de tal modo que a emissão de torque de cada ignição seja aproximadamente 96% da ignição de referência. Desse modo, o controlador de ignição 120 assegura
17/63 que a emissão de motor entregue iguale substancialmente à emissão de motor solicitada pelo sinal de admissão 110.
[0041] Existe uma variedade de maneiras nas quais os parâmetros de motor podem ser ajustados para alterar o torque fornecido por cada ignição. Uma abordagem eficaz é ajustar a carga de ar de massa (MAC) entregue para cada cilindro ignificado e para permitir que a unidade de controle de motor (ECU) 140 forneça a carga de combustível apropriada para a MAC comandada. Isso é mais facilmente realizado através do ajuste da posição de afogador que, por sua vez, altera a pressão de tubulação de admissão (MAP). Entretanto, deve ser observado que a MAC pode ser variada com o uso de outras técnicas (por exemplo, alteração da temporização de válvula) e existem inúmeros outros parâmetros de motor, que incluem carga de combustível, temporização de avanço de centelha, etc. que podem ser usados para alterar o torque fornecido também por cada ignição. Se o motor controlado permitir amplas variações da razão ar-combustível (por exemplo, conforme é permitido na maioria dos motores a diesel), é possível variar a emissão de torque de cilindro através do simples ajuste da carga de combustível. Dessa forma, a emissão por ignição de cilindro pode ser ajustada de qualquer maneira que seja desejada a fim de assegurar que a emissão de motor real na fração de ignição comandada seja substancialmente igual à emissão de motor solicitada.
[0042] Em alguns modos de operação, os cilindros são desativados durante as oportunidades de ignição interrompidas. Ou seja, além de não abastecer os cilindros durante os ciclos de funcionamento interrompidos, as válvulas são mantidas fechadas para reduzir as perdas de bombeamento.
18/63
Durante as oportunidades de ignição ativas em que os cilindros correspondentes são ignificados, os cilindros são de preferência operados sob condições (por exemplo, válvula e temporização de centelha e níveis de injeções de combustível) próximas ou em sua região de operação ideal, tal como uma região de operação correspondente à eficiência de combustível ideal. Embora acredite-se que a eficiência de combustível de otimização seja um dos objetivos principais em muitas implantações, deve ser observado que o torque aumentado ou as emissões reduzidas também podem ser os fatores na determinação da região de operação ideal em qualquer aplicação particular. Portanto, as características das ignições ideais ou de referência podem ser selecionadas de qualquer maneira considerada apropriada pelo projetista de controlador.
[0043] Na modalidade ilustrada na Figura 1, inúmeros componentes são ilustrados por diagrama como blocos funcionais independentes. Embora os componentes independentes possam ser usados para cada bloco funcional em implantações reais, deve ser observado que a funcionalidade dos vários blocos pode ser prontamente integrada junto em qualquer número de combinações. Por meio de exemplo, o calculador de fração de ignição solicitada 122, o calculador de fração de ignição ajustada 124 e o módulo de ajuste de parâmetro de trem de potência 133 podem todos ser prontamente integrados em uma única unidade de determinação de fração de ignição 224 (rotulada na Figura 4) ou podem ser implantados como componentes que incorporam uma variedade de diferentes combinações de blocos funcionais. Alternativamente, as funcionalidades do calculador de fração de ignição ajustada e
19/63 do módulo de ajuste de trem de potência podem ser integradas em uma unidade de controle de vibração. A funcionalidade dos vários blocos funcionais pode ser realizada algoritmicamente, em lógica analógica ou digital, com o uso de tabelas de consulta ou de qualquer outra maneira adequada. Qualquer um dos componentes descritos também pode ser incorporado na lógica da unidade de controle de motor 140 conforme desejado.
[0044] Em um exemplo específico, deve ser observado que na modalidade ilustrada na Figura 1, o calculador de fração de ignição solicitada 122 e o calculador de fração de ignição ajustada 124 cooperam para gerar um sinal indicativo da fração de ignição que é desejada e apropriada com base na posição atual de pedal de acelerador e outras condições operacionais. Embora a descrição da funcionalidade desses dois componentes separados ajude a explicar a função geral do calculador de fração de ignição e a combinação desses dois componentes funcione bem para selecionar uma fração de ignição apropriada, deve ser observado que a mesma funcionalidade ou funcionalidade similar pode ser prontamente realizada através de inúmeras outras técnicas. Por exemplo, em algumas modalidades, uma solicitação de torque pode ser convertida diretamente na fração de ignição desejada. A solicitação de torque pode ser o resultado de um cálculo de torque desejado (por exemplo, pela ECU ou outro componente que atua efetivamente como um calculador de torque), pode ser derivada direta ou indiretamente do pedal de acelerador posição ou pode ser fornecida por qualquer outra fonte adequada.
[0045] Em outras modalidades, uma tabela de consulta multidimensional pode ser usada para selecionar a
20/63 fração de ignição desejada sem a etapa separada de cálculo ou determinação de uma fração de ignição solicitada. Por meio de exemplo, em uma implantação específica, a tabela de consulta poderia ser baseada em (a) o pedal de acelerador posição; (b) a velocidade de motor (por exemplo, RPM); e (c) a engrenagem de transmissão. Obviamente, uma variedade de outros índices que incluem pressão absoluta de tubulação (MAP), temperatura de refrigerante de motor e ajuste de came (isto é, tempos de fechamento e abertura de válvula), temporização de centelha, etc. pode ser usada bem como em outras implantações específicas. Uma vantagem de usar as tabelas de consulta é que a modelagem permite que os projetistas de motor personalizem e pré-projetem as frações de ignição que serão usadas para quaisquer condições operacionais particulares. Tais seleções podem ser personalizadas para incorporar as relações desejadas para atenuação de vibração, características acústicas, economia de combustível e outros fatores concorrentes e potencialmente conflitantes. Tal tabela também poderia ser disposta para identificar a carga de ar de massa (MAC) apropriada e/ou outras configurações de motor apropriadas para uso com a fração de ignição selecionada para fornecer a emissão de motor desejada incorporando, por meio disso, a funcionalidade do módulo de ajuste de parâmetros de trem de potência 133 também.
[0046] Qualquer um e todos os componentes descritos podem ser dispostos para atualizar suas determinações/cálculos muito rapidamente. Em algumas modalidades preferenciais, essas determinações/cálculos são atualizados em uma base de oportunidade de ignição por oportunidade de ignição (também chamada de um ciclo de
21/63 trabalho por ciclo de trabalho) , embora isso não seja um requisito. Uma vantagem da oportunidade de ignição por oportunidade de ignição operação dos vários componentes é que isso torna o controlador muito responsivo às admissões e/ou condições alteradas (especialmente em comparação com os controladores que podem apenas responder após um padrão inteiro de ignições ter sido concluído ou após outros atrasos definidos). Embora a operação de oportunidade de ignição por oportunidade de ignição seja muito eficaz, deve ser observado que os vários componentes (e especialmente os componentes antes do controlador de ignição 130) podem ser atualizados mais lentamente enquanto ainda fornece controle aceitável (como, por exemplo, através da atualização de cada revolução do virabrequim, etc.).
[0047] Em muitas implantações preferenciais, o controlador de ignição 130 (ou funcionalidade equivalente) realização uma decisão de sem ignição/ignição discreta em uma base de oportunidade de ignição por oportunidade de ignição. Isso não significa que a decisão é necessariamente feita ao mesmo tempo em que o evento de combustão ocorre, devido ao fato de que algum tempo inicial pode ser requerido para ventilar e abastecer apropriadamente o cilindro. Dessa forma, as decisões de ignição são tipicamente feitas contemporaneamente, mas não necessariamente de forma síncrona, com os eventos de ignição. Ou seja, uma decisão de ignição pode ser feita imediatamente precedente ou substancialmente coincidente com o ciclo de trabalho de oportunidade de ignição ou pode ser feita em um ou mais ciclos de trabalho antes da oportunidade de ignição real. Adicionalmente, embora muitas implantações façam a decisão de
22/63 ignição para cada oportunidade de ignição de câmara de trabalho, em outras implantações, pode ser desejável realizar múltiplas decisões (por exemplo, duas ou mais) ao mesmo tempo.
[0048] Em algumas modalidades preferenciais, a unidade de controle de ignição 12 0 pode operar fora de um sinal sincronizado com a velocidade de motor e a fase de cilindro (por exemplo, para o ponto morto superior (TDC) no cilindro 1 ou alguma outra referência). O sinal de sincronização de TDC pode servir como um clock para a unidade de controle de ignição. O clock pode ser configurado de modo que tenha um sinal digital crescente que corresponde a cada oportunidade de ignição de cilindro. Por exemplo, para um motor de quatro cursos e seis cilindros, o clock pode ter três sinais digitais crescentes por revolução de motor. O sinal digital crescente em pulsos de clock sucessivos pode ser faseado para casar substancialmente a posição de TDC (ponto morto superior) de cada cilindro no fim de seu curso de compressão, embora isso não seja um requisito. Dessa forma, a relação de fase entre o clock e o motor pode ser escolhida para conveniência e diferentes relações de fase também podem ser usadas.
[0049] Gerador de padrão cíclico [0050] Em referência a seguir à Figura 2, uma implantação específica de um calculador de fração de ignição ajustada 124 algumas vezes chamado na presente invenção de gerador de padrão cíclico (CPG) 124(a) será descrita em maiores detalhes. Conceitualmente, o gerador de padrão cíclico 124(a) é disposto para determinar uma fração de ignição operacional que é próxima à fração de ignição
23/63 solicitada enquanto tenta assegurar que a sequência de ignição resultante elimina ou minimiza os componentes de frequência de ignição na faixa de frequência de sensibilidade humana máxima. Houve inúmeros estudos que envolvem os efeitos de vibrações em ocupantes de veículo. Por exemplo, o ISO 2631 fornece instruções a respeito do impacto de vibração em ocupantes de veículo. Em geral, as vibrações em frequências entre 0,2 e 8 Hz são consideradas dentro dos piores tipos de vibração da perspectiva de conforto de passageiro (embora, obviamente, existam inúmeras teorias concorrentes para os limites mais relevantes). Portanto, em algumas implantações, é desejável operar o motor em um modo de controle que minimiza as frequências de vibração nessa faixa (ou qualquer faixa é a mais importante para o projetista do veículo/motor).
[0051] Na primeira modalidade descrita, isso é realizado, em parte, através da garantia de que um padrão ou sequência de ignição é usado para repetir a uma frequência que excede um limite designado. Como tal, o gerador de padrão cíclico 124(a) atua efetivamente como um filtro para reduzir conteúdo de frequência baixa que pode estar presente na fração de ignição determinada pelo calculador de fração de ignição solicitada. O limite de repetição real pode variar de acordo com as necessidades de qualquer aplicação particular, mas geralmente acredita-se que os limites de repetição mínimos na ordem de 6 a 12 Hz funcionem bem em muitas aplicações. Para o propósito de ilustração, o exemplo abaixo utiliza um limite de repetição mínimo de 8 Hz, que foi concluído como apropriado em muitas aplicações. Entretanto deve ser observado que o nível
24/63 limítrofe real usado pode variar entre as aplicações e que, em certas aplicações, o limite pode variar realmente com alguma base em condições operacionais (por exemplo, tal como velocidade de motor).
[0052] Retornando ao exemplo, se um padrão de ignição cíclico for selecionado para repetir oito ou mais vezes por segundo, pode-se acreditar plenamente que o próprio padrão de ignição terá nenhum ou componentes de frequência fundamentais mínimos abaixo de 8 Hz. Em outras palavras, se o padrão de ignição for periódico e o número de repetições do padrão cíclico for 8 ou mais por segundo, então, o motor irá operar com vibração mínima abaixo de 8 Hz. Em tal modalidade, o calculador de fração de ignição ajustada 124(a) ilustrado na Figura 2 é disposto para provocar o gerador de pulso de acionamento 130 a emitir um padrão de repetição de instruções de ignição que se repete pelo menos 8 vezes por segundo (isto é, em ou acima do limite de repetição).
[0053] Para ilustrar melhor o conceito, considera-se um motor de seis cilindros e quatro cursos que opera a 2.400 RPM com um limite de repetição desejado de 8 Hz. Tal motor teria 7.200 oportunidades de ignição por minuto ou 120 oportunidades de ignição por segundo. Dessa forma, desde que seja usada uma sequência de ignição de repetição (chamada na presente invenção de uma sequência de ignição cíclica) que não se estende por mais de 15 oportunidades de ignição (isto é, 120 oportunidades de ignição por segundo dividido por 8 Hz), pode-se considerar que o próprio padrão de ignição cíclico não terá componentes de frequência abaixo de 8 Hz.
[0054]
Uma maneira de implantar esta abordagem é
25/63 calcular o número máximo de oportunidades de ignição que pode ser usado em uma sequência de repetição sem o risco de introduzir os componentes de frequência abaixo do limite desejado (por exemplo, 8 Hz). Esse valor é chamado na presente invenção de oportunidade de ignição cíclica máxima possível (MPCFO) e pode ser calculado através da divisão das oportunidades de ignição por segundo pelas frequências de vibração mínima desejada. O MPCFO também pode ser determinado com o uso de uma tabela de consulta (LUT). Nesse exemplo, MPCFO = 120/8 = 15. Qualquer valor fracionário do MPCFO pode ser arredondado ou truncado para evitar o conteúdo de frequência em uma faixa de frequência indesejada. Observa-se que a MPCFO é um número sem dimensão que reflete as oportunidades de ignição por ciclo, posto que reflete a razão da frequência de oportunidade de ignição para a frequência de vibração mínima desejada.
[0055] Adotando a MPCFO como 15, as várias frações de ignição operacionais possíveis que asseguram a repetição de uma sequência de ignição em ou acima da frequência desejada podem ser determinadas através da consideração de todas as frações possíveis com 15 ou menos no denominador. Essas frações de ignição operacionais possíveis incluem: 15/15, 14/15, 13/15, 12/15, 11/15... 3/15, 2/15, 1/15; 14/14, 13/14, 12/14, .3/14, 2/14, 1/14; etc. que repetem tal padrão para os valores de denominador de 13 a 1. A análise das várias frações de ignição operacionais possíveis indica que existem 73 frações de ignição operacionais possíveis exclusivas para uma MPCFO de 15 (isto é, que elimina valores duplicados uma vez que um número de frações, por exemplo, 6/15, 4/10, 2/5 será repetitivo). Esse conjunto de fração de
26/63 ignição possível pode ser tratado pelo calculador de fração de ignição ajustada 124(a) como o conjunto de frações de ignição operacionais disponíveis associadas a uma MPCFO de 15. Deve ser observado que a MPCFO irá variar como uma função de velocidade de motor e que diferentes MPCFOs teriam diferentes conjuntos de frações de ignição operacionais disponíveis. Para ilustrar adicionalmente esse ponto, a Figura 8 é um gráfico que ilustra o número de frações de ignição potencialmente disponíveis como uma função da MPCFO.
[0056] O conjunto de frações de ignição operacionais disponíveis que asseguram que a sequência de ignição se repetirá a uma taxa que excede o limite de repetição mínimo pode ser prontamente determinado dinamicamente durante a operação do motor. Essa determinação pode ser calculada algoritmicamente; encontrada através do uso de tabelas de consulta ou outras estruturas de dados adequadas; ou por qualquer outro mecanismo adequado. Deve ser observado que é muito fácil implantar em parte, devido ao fato de que a MPCFO é bastante fácil de calcular e cada MPCFO exclusiva terá um conjunto fixo de frações de ignição permissíveis.
[0057] Em geral, o conjunto de frações de ignição disponíveis que são identificadas com o uso da abordagem de cálculo de MPCFO pode ser considerado um conjunto de frações de ignição candidatas. Conforme será discutido em maiores detalhes abaixo, também pode ser desejável para excluir adicionalmente algumas frações de ignição específicas selecionadas, devido ao fato de que excitam ressonâncias de veículo ou ocasionam ruído desagradável. As frações de ignição excluídas podem variar
27/63 dependendo dos parâmetros de trem de potência, tal como a razão de engrenagem de transmissão.
[0058] O gerador de padrão cíclico 124(a) é geralmente disposto para selecionar a mais apropriada das frações de ignição operacionais disponíveis em qualquer velocidade de motor determinada. Deve ficar evidente que na maior parte do tempo (de fato a maior parte), a fração de ignição comandada 125 será diferente, embora relativamente próxima à, da fração de ignição solicitada 123. A Figura 3 é um gráfico exemplificativo que compara a fração de ignição solicitada com a fração de ignição entregue conforme pode ser gerada através de um calculador de fração de ignição ajustada representativo 124 em uma circunstância em que a MPCFO é 15. Conforme pode visto na Figura 3, o uso apenas de um número finito de frações de ignição discretas resulta um comportamento de entrega de fração de ignição do tipo estrela.
[0059] Conforme apontado acima, a fração de ignição solicitada 123 é determinada com base na porcentagem de ignições que seriam apropriadas para entregar a emissão de motor desejada sob condições de ignição especificadas (por exemplo, ignições otimizadas). Quando a fração de ignição comandada 125 é diferente da fração de ignição solicitada 123, a emissão real do motor 150 não casaria com a emissão desejada se os cilindros fossem ignificados sob exatamente as mesmas condições conforme contemplado na determinação da fração de ignição solicitada. Portanto, o módulo de ajuste de parâmetro de trem de potência 133 (que pode ser opcionalmente implantado como parte do calculador de fração de ignição ajustada 124(a)) também é disposto para ajustar alguns dos
28/63 parâmetros operacionais do motor apropriadamente de modo que a emissão de motor real quando se usa a fração de ignição ajustada casa com a emissão de motor desejada. Embora o módulo de ajuste de parâmetro de trem de potência 133 seja ilustrado como um componente separado, deve ser observado que essa funcionalidade pode prontamente ser (e muitas vezes será) incorporada no ECU ou outro componente apropriado. Conforme será observado por aqueles elementos versados na técnica, inúmeros parâmetros podem ser prontamente alterados para ajustar o torque entregue por cada ignição apropriadamente para assegurar que a emissão de motor real que usa a fração de ignição ajustada case com a emissão de motor desejada. Por meio de exemplos, os parâmetros tais como posição de afogador, avanço/temporização de centelha, temporização de válvula de admissão e exaustão, carga de combustível, etc., possam ser prontamente ajustados para fornecer a emissão de torque desejado por ignição.
[0060] Conforme pode ser visto na Figura 3, para todos os níveis de fração de ignição solicitada exceto aqueles próximos a 0 e 1, os níveis de fração de ignição discretos emitidos pelo gerador de padrão cíclico 124(a) são relativamente próximos aos níveis solicitados. Conforme descrito em outros locais, quando a fração de ignição solicitada é próxima de 1, pode ser preferencial operar o motor em um modo de operação normal em oposição a um modo de operação de ignição intermitente. Quando a fração de ignição solicitada está próxima de zero (como, por exemplo, quando o motor está ocioso), pode ser preferencial operar o motor em um modo de operação normal (sem ignição intermitente) ou reduzir a emissão de cada ignição de modo que uma fração de
29/63 ignição superior seja requerida. A partir de um ponto de vista de controle, isso é facilmente realizado: (a) reduzir simplesmente a emissão de ignição de referência utilizada no calculador de fração de ignição solicitada 123; e (b) ajustar os parâmetros de motor consequentemente.
[0061] Conforme será discutido em maiores detalhes abaixo, o gerador de padrão cíclico 124(a) (ou outro calculador de fração de ignição ajustadas) pode incluir opcionalmente um módulo de histerese de RPM e um módulo de histerese de fração de ignição. Esses módulos servem para minimizar as oscilações desnecessárias no nível de CPG devido a alterações menores em velocidade de motor ou torque solicitado. Os limites de histerese podem variar como uma função de velocidade de motor e torque solicitado. Ademais, os limites de histerese podem ser assimétricos dependendo se um aumento ou uma diminuição de torque é solicitado. Os níveis de histerese também podem variar como uma função de parâmetros de trem de potência, tal como a razão de engrenagem de transmissão ou outros parâmetros de veículo, tal como se freio está sendo aplicado.
[0062] Ruído [0063] A abordagem geração de padrão cíclico descrita acima é muito eficaz na redução de vibrações de motor. Entretanto, existem algumas desvantagens potenciais do uso de padrões repetitivos se não apropriadamente abordada. Primeiro, conforme será explicado em maiores detalhes abaixo, a natureza repetitiva do próprio padrão pode fazer com que uma ressonância ou frequência de batimento se torne excitada, resultando em um som de zumbido ou arranhão. Segundo, alguns padrões repetitivos resultam em cilindros sendo interrompidos
30/63 por para períodos estendidos que podem provocar problemas térmicos, mecânicos e/ou de controle para o motor. Em um motor V8, todas as frações de ignição de ignição intermitente que podem ser representadas como uma fração N/8 apresentam esse problema potencial. Por exemplo, uma fração de ignição de ½ poderia potencialmente ignificar consistentemente um conjunto de quatro cilindros e nunca ignificar os outros quatro (o que poderia ser desejável ou não desejável com base nos cilindros específicos sendo disparados). De modo similar, uma fração de ignição de 1/8 pode ignificar consistentemente um cilindro, mas nunca os outros sete. Outras frações também podem exibir esta propriedade. Obviamente, outros motores dimensionados têm questões similares.
[0064] Para melhor compreender a natureza do problema de batimento acústica, considera-se uma fração de ignição comandada de 1/3 que tende a operar muito suavemente em muitos tipos de motores. Nessa disposição, a fração de ignição pode ser implantada através da ignição de cada terceiro cilindro. Um motor V8 de quatro cursos que opera a 1.500 RPM de ignição em cada terceiro cilindro irá resultar em uma frequência fundamental de 33 1/3 Hz. Com tal frequência de ignição alta, pouca vibração é detectada pelo motorista. Desafortunadamente, a regularidade do padrão resultante pode criar problemas acústicos. Especificamente, a sequência de ignição de cilindro real se repete a cada 24 chances de ignição. Portanto, se as ignições de cilindro individuais têm características acústicas levemente diferentes (que é incomum devido aos fatores tal como o projeto de sistema de exaustão, etc.), um batimento acústico de 4,2 Hz pode ocorrer. Tal batimento pode ocorrer, devido ao
31/63 fato de que, embora a ignição em cada terceiro cilindro resulte em uma frequência fundamental de 33 1/3 Hz, a 1.500 RPM, o exato mesmo padrão de ignição de cilindro se repete a cada 24 oportunidades de ignição em um motor de oito cilindros. Em 1.500 RPM, existem 100 oportunidades de ignição por segundo resultando na repetição da exata mesma sequência de cilindro por cerca de 4,2 vezes por segundo (isto é, 100 + 24 « 4,2). Dessa forma, há o potencial para gerar uma frequência de batimento de aproximadamente 4,2 Hz. Tal batimento é algumas vezes discernível por um ocupante de veículo e quando perceptível, pode se tornar incômodo acusticamente. Por outro lado, a frequência de batimento é baixa o suficiente de modo que leve algum tempo antes de um observador perceber. Dessa forma, quando um veículo é conduzido na mesma fração de ignição continuamente por vários segundos, as ressonâncias acústicas podem se tornar notáveis, de outro modo, não seriam notáveis. Obviamente, pode haver inúmeros outros batimentos de ressonância que podem ser excitados também.
[0065] Na prática, foi observado que em alguns motores, poucos padrões de ignição/frações de ignição cíclicos permitidos geram acústicas indesejáveis. De fato, algumas das frações de ignição mais suaves como 1/3 e são algumas vezes suscetíveis à acústica indesejável. Em algumas circunstâncias, a acústica indesejável é associada aos tipos de frequências de batimento ressonante discutidos acima, que parecem estar relacionadas às características e/ou frequências residentes na trajetória de exaustão. Em outras circunstâncias, (por exemplo, quando é usado) os ruídos podem estar associados à comutação para ou entre grupos ou
32/63 bancos de cilindro. Para qualquer motor particular e qualquer veículo particular (com seu sistema de exaustão associado, etc.), as combinações de fração de ignição/velocidade de motor que geram ruído acústico indesejável podem prontamente ser identificadas. Tal identificação pode ser realizada experimental ou analiticamente.
[0066] O problema de ruído acústico pode ser abordado em inúmeras maneiras diferentes. Por exemplo, as frações de ignição que são suscetíveis à geração de ruídos acústicos indesejáveis podem relativa e prontamente ser identificadas empiricamente e o calculador de fração de ignição ajustada pode ser projetado para obstruir o uso de tais frações sob condições operacionais específicas. Em tal disposição, a próxima fração de ignição mais alta ou a próxima fração de ignição mais próxima pode ser usada no lugar de uma fração de ignição que é percebida por ser propensa a gerar ruído acústico. Em outras modalidades, a fração de ignição comandada pode ser deslocada por uma leve quantidade das frações de ignição calculadas conforme será descrito em maiores detalhes abaixo. Embora o problema de ruído acústico tenha sido primeiro discutido no contexto do gerador de padrão cíclico 124(a), deve ser observado que as questões de acústica fundamentais são aplicáveis ao projeto de qualquer unidade de determinação de fração de ignição.
[0067] Também foi observado que as questões de ruído acústico nem sempre são estritamente uma função de fração de ignição. De preferência, outras variáveis que incluem velocidade de motor, engrenagem, etc. podem ter um efeito na acústica de operação do motor. Portanto, a unidade de determinação de fração de ignição ajustada pode ser
33/63 disposta para evitar o uso de quaisquer combinações de fração de ignição/velocidade de motor/gear que geram tal ruído acústico indesejável. Em modalidades que utilizam uma tabela de consulta para determinar a fração de ignição ajustada apropriada 125, qualquer fração de ignição com características acústicas indesejáveis pode simplesmente ser eliminada do conjunto de frações de ignição disponíveis. Em modalidades que calculam a fração de ignição comandada 125 em tempo real (por exemplo, algoritmicamente ou com o uso de lógica), uma fração de ignição proposta pode ser inicialmente calculada e, posteriormente, a fração de ignição proposta pode ser verificada para assegurar que não é uma fração de ignição proibida. Se ficar claro que uma fração de ignição proposta é proibida, uma fração de ignição mais próxima (por exemplo, a próxima fração de ignição mais alta) pode ser selecionada no lugar da fração de ignição proibida. Tal verificação pode ser feita com o uso de qualquer técnica adequada. Por meio de exemplo, uma tabela de consulta que usa velocidade de motor como um índice poderia ser usada para identificar as frações de ignição potenciais que são proibidas para qualquer velocidade de motor determinada.
[0068] Uma outra abordagem seria simplesmente adicionar um fator à fração de ignição proibida que atenua adequadamente o ruído acústico. Por exemplo, se uma fração de ignição proposta tal como 1/3 for conhecida por ter características acústicas indesejáveis, uma diferente fração de ignição (por exemplo, 17/50 ou 7/20) poderia ser usada em seu lugar. Essas frações têm quase a mesma frequência de ignição que 1/3, então, apenas uma pequena redução em torque por ignição ser exigida para ter o torque de emissão
34/63 substancialmente casado com o torque solicitado. Novamente, o deslocamento real pode ser pré-definido ou calculado com base em condições operacionais de motor específicas.
[0069] Um outro mecanismo que pode ser útil na abordagem de questões acústicas potenciais é interromper algumas vezes os padrões de repetição que são gerados pelo controlador de ignição. Também pode ser desejável impedir que problemas térmicos e mecânicos surjam em situações em que apenas certos cilindros estão sendo ignificados/não ignificados. Uma abordagem para a interrupção do padrão cíclico é provocar o controlador para adicionar ocasionalmente uma ignição extra. Isso pode ser realizado por inúmeras maneiras. Na modalidade ilustrada na Figura 4, é fornecido um elemento de inserção de ignição extra 272 que pode ser programado para aumentar algumas vezes o valor inserido no controlador de ignição 230 por uma quantidade pequena. Isso tem impacto de aumentar a fração de ignição solicitada e provocará algumas ignições extras. Por exemplo, se o elemento de inserção aumentar a fração de ignição comandada em 1% por um período estendido, então, o controlador de ignição fornecerá uma ignição extra a cada 100 oportunidades de ignição. A frequência e a temporização geral das ignições extras podem ser variadas para satisfazer as necessidades de qualquer projeto particular, mas geralmente é desejável manter o número de ignições extras bastante baixo de modo que não afetem significativamente a emissão de motor como um todo. Por meio de exemplo, o aumento da porcentagem de ignições direcionadas pelo sinal de fração de ignição comandada 125 na ordem de 0,5% a 5% é geralmente suficiente para quebrar os padrões o bastante para reduzir
35/63 significativamente o ruído acústico. Na modalidade ilustrada, o elemento de inserção é localizado a montante do controlador de ignição 230. Entretanto, deve também ficar evidente que as ignições extras podem ser introduzidas na lógica de unidade de controle de ignição em uma variedade de locais para realizar a mesma função.
[0070] O elemento de inserção 272 também pode ser programado para inserir ignições adicionais (por exemplo, aumentar a fração de ignição) apenas em associação com frações de ignição especificas (por exemplo, frações de ignição que são compreendidas por ter problemas acústicos ou outros problemas). Adversamente, o elemento de inserção pode ser disposto para não inserir ignições adicionais em associação com frações de ignição específicas. Em uma implantação particular, o elemento de inserção pode incluir uma tabela de consulta bidimensional que é usada para identificar a frequência da inserção de ignição extra (que poderia ser zero, positivo ou negativo para qualquer estado operacional particular), com um dos índices sendo torque solicitado ou fração de ignição comandada e o outro sendo velocidade de motor. Obviamente, as tabelas de consulta de dimensão inferior e superior e as tabelas que usam outros índices (por exemplo, engrenagem) e/ou uma variedade de abordagens algorítmicas e outras abordagens poderiam ser usadas para determinar a frequência de inserção também. Em algumas implantações, pode ser desejável também randomizar a temporização das inserções. Ainda em outros aspectos, pode ser desejável variar a magnitude da inserção ao longo do tempo (por exemplo, para uma admissão de estado estacionário, aumentar em 1% por um primeiro período curto, seguido por uma
36/63 inserção de 2% e, então, nenhuma inserção). Dessa forma, a natureza da inserção pode ser amplamente variada para satisfazer as necessidades de qualquer aplicação particular.
[0071] Uma outra abordagem para a interrupção do padrão é introduzir a excitação ao sinal de comando CPG. A excitação pode ser considerado um ruído aleatório como o sinal que é sobreposto em um sinal principal ou segundo. Se desejado, a excitação pode ser introduzida pelo elemento de inserção 272 além das ou no lugar das ignições adicionais. Em outras implantações, a excitação (ou qualquer uma das outras funções de elemento de inserção 272) pode ser introduzida internamente no controlador de ignição 230.
[0072] Ainda outras abordagens para mitigar os problemas acústicos são discutidas abaixo em relação às Figuras 6 e 7. Adicionalmente, deve ser observado que alguns problemas acústicos podem ser abordados através de projeto mecânico do veículo além do controle da fração de ignição e da sequência de ignição. Uma relação pode existir entre a complexidade no algoritmo de controle de sequência de ignição
| e o projeto mecânico do veículo onde | uma solução | de | |
| motorização com | custo-benefício pode ser | determinada | por |
| aqueles elementos | versados na técnica. | ||
| [0073 ] | Operação de Suavização | ||
| [0074] | Foi observado que em | controladores | de |
ignição intermitente convencionais (que tipicamente utilizam um pequeno conjunto de frações de ignição eficazes), algumas das rusticidades de motor mais notáveis tendem a estar associadas a transições entre diferente padrões de ignição. Um recurso do controlador de ignição intermitente descrito acima em relação à Figura 1 é que o controlador de ignição à
37/63 base de sigma-delta (gerador de pulso de acionamento) 130 inerentemente difunde os comandos de ignição, mesmo no meio de alterações na fração de ignição comandada. Deve ser observado que essa difusão dos comandos de ignição tem vários efeitos desejáveis. Inicialmente, a difusão tende a suavizar a operação do motor em qualquer fração de ignição determinada, uma vez que as ignições tendem a ser corretamente difundidas de forma uniforme. Adicionalmente, a difusão ajuda a suavizar as transições entre as diferentes frações de ignição, uma vez que a função de acumulador do conversor delta-sigma rastreia efetivamente a porção de uma ignição que foi anteriormente solicitada, mas não entregue e, portanto, as transições entre as frações de ignição tendem a não ser divididas conforme seria observado sem tal rastreamento. Em outras palavras, o conversor delta-sigma rastreia efetivamente a porção de uma ignição que foi solicitada (por exemplo, solicitada pelo sinal de fração de ignição comandada 125), mas ainda não foi direcionada (por exemplo, direcionada na forma de sinal de pulso de acionamento 113) . Esse rastreamento ou memória de ignição recente facilita a transição entre uma fração de ignição e a próxima em qualquer ponto na sequência de ignição, o que é bastante vantajoso. Ou seja, não há necessidade que um padrão complete um ciclo antes de uma diferente fração de ignição poder ser comandada.
[0075] Ainda adicionalmente, algumas das implantações descritas contemplam o uso de um clock à base de velocidade de motor (RPM). Uma complicação potencial do uso de um clock à base de RPM é que cada cilindro ignição tende a provocar uma alteração notável na RPM do motor. A partir de
38/63 um ponto de vista de controle, essa efetivamente impõe instabilidade no clock que pode afetar adversamente o controlador. Um outro benefício da difusão mais uniforme das ignições em controladores que use um clock de RPM é que a difusão também tende a reduzir os efeitos adversos de instabilidade de clock.
[0076] Embora os controladores de ignição à base de sigma-delta (e outros tipos similares de conversores) realizarem uma quantidade enorme de suavização para operação de motor, existem inúmeros outros recursos de controle que podem ser usados para ajudar a suavizar adicionalmente a operação de motor. Referindo-se novamente à Figura 4, vários componentes e metodologias de controle adicionais que podem ser adicionados a ou usados com qualquer um dos controladores de ignição intermitente descrito para aprimorar adicionalmente a suavidade e a capacidade de condução do motor controlado/veículo serão descritos. Na modalidade da Figura 4, a unidade de controle de ignição 220 inclui uma unidade de determinação de fração de ignição 224, um par de filtros passa-baixa 270, 274 e um controlador de ignição 230 (e opcionalmente elemento de inserção 272). Nessa modalidade, o módulo de ajuste de parâmetro de trem de potência 133 é também responsável por determinar a carga de ar de massa desejada (MAC) e/ou outras configurações de motor que são desejáveis para ajudar a assegurar que a emissão de motor real case com a emissão de motor solicitada. O controlador de ignição 230 pode adotar a forma de um conversor delta-sigma ou qualquer outro conversor que entrega uma fração de ignição comandada.
[0077]
Foi observado que durante a operação de
39/63 estado estacionário, a maioria dos motoristas não é capaz de manter seu pé perfeitamente no pedal de acelerador enquanto dirige. Ou seja, o pé da maioria dos motoristas tende a oscilar para cima e para baixo um pouco durante a direção mesmo quando estão tentando manter o pedal estacionário. Acredita-se que seja devido, em parte, às considerações fisiológicas e devido, em parte, às vibrações inerentes da rodovia. Independentemente da causa, tais oscilações se transformam em variações menores no torque solicitado, que podem ocasionar potencialmente comutações relativamente frequentes para frente e para trás entre frações de ignição adjacentes se as oscilações acontecerem para cruzar um limite que normalmente faria com que o calculador de fração de ignição comutasse entre duas diferentes frações de ignição. Tais comutações frequentes para frente e para trás entre as frações de ignição são geralmente indesejáveis e tipicamente não refletem qualquer intenção do motorista em alterar realmente a emissão de motor. Uma variedade de diferentes mecanismos pode ser usada para atenuar o efeito de tais variações menores no pedal de acelerador sinal 110. Por meio de exemplo, em algumas modalidades, um pré-filtro 261 é fornecido para filtrar tais oscilações menores em sinal de admissão. O pré-filtro pode ser usado para eliminar efetivamente algumas variações oscilatórias menores no sinal de admissão 110, as quais acredita-se que não seja intencionais pelo motorista. Em outras modalidades, além de ou no lugar do pré-filtro 261, a unidade de determinação de fração de ignição 224 pode ser disposta para aplicar histerese a, ou de outro modo, ignorar variações oscilatórias menores no pedal de acelerador sinal de admissão 110 na
40/63 determinação da fração de ignição comandada. Isso pode ser prontamente realizado pelo uso de uma constante de histerese que requer o sinal de admissão 110 para alteração de uma quantidade definido antes que quaisquer alterações sejam feitas na fração de ignição solicitada/comandada. Obviamente, o valor de tal constante de histerese pode ser amplamente variado para satisfazer as necessidades de qualquer aplicação particular. De modo similar, em vez de uma constante, o limite de histerese pode adotar a forma de uma alteração de porcentagem em solicitação de torque ou usar outras funções de limite adequadas.
[0078] Ainda em outras aplicações, a histerese de torque pode ser aplicada por um calculador de torque, ECU ou outro componente como parte da determinação do torque solicitado. Os limites de histerese de torque reais usados e/ou a natureza da histerese aplicada usados podem variar amplamente para satisfazer os objetivos de projeto desejados.
[0079] É importante observar que a restrição à unidade de determinação de fração de ignição relevante 122, 224, etc. a apenas alterar a fração de ignição solicitada/comandada em resposta ao sinal de admissão variações maior que uma quantidade limite não significa que a unidade de controle de ignição 120, 220 etc. não entrega uma emissão de motor real que rastreia a solicitação dos motoristas. De preferência, quaisquer variações menores no sinal de admissão podem ser manipuladas de uma maneira mais tradicional através da variação das configurações de motor (por exemplo, carga de ar de massa) apropriadamente enquanto se usa a mesma fração de ignição.
[0080]
Uma característica particularmente
41/63 notável de alguns calculadores de fração de ignição descritos na presente invenção é que o número de frações de ignição disponíveis é, ou pode ser, variável com base na velocidade operacional do motor. Ou seja, o número de frações de ignição que estão disponíveis para uso em velocidades de motor superiores pode ser maior (e potencial e significativamente maior) que o número de frações de ignição que estão disponíveis para uso em velocidades de motor inferiores. Essa característica é bastante diferente dos controladores de ignição intermitente convencionais que são geralmente restritos ao uso de um conjunto fixo relativamente pequeno de frações de ignição que são independentes de velocidade de motor. Por meio de exemplo, as implantações algorítmicas do gerador de padrão cíclico 124(a) descrito acima são dispostas para calcular o número e os valores dos estados possíveis de frações de ignição operacionais dinamicamente durante a operação do motor. Como tal, o conjunto de frações de ignição operacionais possíveis irá alterar em qualquer tempo valor de número inteiro das alterações MPCFO. Obviamente, em outras (por exemplo, à base de tabela) implantações, os limites nos quais mais frações de ignição se tornam disponíveis podem variar de diferentes maneiras.
[0081] Independentemente, uma vez que a fração de ignição comandada pode variar, em parte, como uma função de velocidade de motor, pode haver circunstâncias em que pequenas alterações em velocidade de motor ocasionariam uma alteração na fração de ignição comandada. Foi observado que as transições entre frações de ignição tendem a ser uma fonte potencial de vibrações e/ou ruído acústicos indesejáveis e que as oscilações rápidas para frente e para trás entre
42/63 frações de ignição adjacentes tendem a ser particularmente indesejáveis. Para ajudar a reduzir a frequência de tais oscilações, a unidade de determinação de fração de ignição 124, 124(a), 224 etc. pode ser disposta para fornecer uma histerese dinâmica à base de RPM de modo que variações relativamente pequenas na velocidade de motor não ocasionem alterações na fração de ignição.
[0082] Para melhor ilustrar a natureza do problema, considera-se uma unidade de controle de ignição 120, 220 que utiliza um gerador de padrão cíclico (CPG)
124(a) para determinar a fração de ignição comandada. Deve ser observado que cada ignição de cilindro pode ocasionar uma alteração incomum em velocidade de motor (RPM). Dessa forma, se o motor estiver operando em uma velocidade próxima a um limite entre níveis de CPG, as sucessivas ignições e não ignições de cilindros específicos fariam com que o controlador oscilasse para frente e para trás entre os níveis de CPG e, portanto, as frações de ignição comandadas, o que seria indesejável. (Observa-se que uma faixa de frações de ignição solicitadas ou admissão é mapeada para uma fração de ignição comandada comum, isto é, um nível de CPG comum). Portanto, em tal implantação, é desejável assegurar que uma alteração em velocidade de motor esteja acima de um valor de etapa mínimo antes de o gerador de padrão cíclico 124(a) alterar realmente um nível de CPG inicial para um nível de CPG diferente. A quantidade de histerese de RPM aplicada em qualquer projeto particular de controlador pode ser variada para satisfazer as necessidades do esquema de controle de veículo particular. Entretanto, por meio de exemplo, uma fórmula que é apropriada para a implantação de gerador de
43/63 padrão cíclico 124(a) descrita é a seguinte:
[0083] Histerese de RPM = (Frequência de Corte Passa-Alta * 120/ n° Cilindros) [0084] onde Frequência de Corte Passa-Alta é o limite de repetição indicativo do número mínimo de vezes que um padrão de repetição de instruções de ignição é esperado por se repetir em cada segundo, por exemplo, 8 Hz no exemplo fornecido acima e n° de Cilindros é o número de cilindros que o motor tem. Conforme discutido acima, em algumas implantações, pode ser desejável variar a Frequência de Corte Passa-Alta como uma função de velocidade de motor, engrenagem ou outros fatores. Em tais implantações, o nível aplicado de histerese de RPM também pode variar como uma função de tais fatores.
[0085] Em outras aplicações, pode ser desejável usar um limite de RPM histerese limite (isto é, que requer alterações de velocidade de motor maiores que um valor designado (por exemplo, 200 RPM)) ou uma histerese de RPM, isso é baseado em uma porcentagem de velocidade de motor (por exemplo, que requer alterações de velocidade de motor maiores que uma porcentagem designada da velocidade de motor (por exemplo, 5% da velocidade de motor nominal)). Obviamente, os valores reais usados para tais limites podem ser amplamente variados para satisfazer as necessidades de qualquer aplicação particular.
[0086] Em uma outra implantação específica, um encerramento pode ser fornecido para manter um valor mínimo de velocidade de motor (por exemplo, RPM) que foi observado em oscilações recentes da velocidade de motor. A velocidade de motor encerrada é, então, apenas aumentada quando uma
44/63 alteração em velocidade de motor que excede a histerese de RPM é observada. Essa velocidade de motor encerrada pode, então, ser usada em vários cálculos que requerem a velocidade de motor como parte de um cálculo ou consulta. Os exemplos de tais cálculos podem incluir a velocidade de motor usada no cálculo da MPCFO ou como índices para várias tabelas de consulta, etc. Algumas das vantagens de uso desse valor mínimo de velocidade de motor encerrada em certos cálculos é que: (a) ajuda a assegurar uma resposta rápida a uma redução na solicitação de torque (por exemplo, quando o motorista libera o pedal de acelerador); e (b) assegura que a Frequência de Corte Passa-Alta não diminua abaixo do valor solicitado.
[0087] Resposta Transiente [0088] Com os controladores de ignição intermitente à base de gerenciamento de fração de ignição descritos, haveria tipicamente uma alteração gradual na carga de ar de massa solicitada (MAC) em qualquer tempo que uma alteração é feita na fração de ignição comandada. Entretanto, em muitas circunstâncias, o tempo de resposta do afogador e os atrasos inerentes associados ao aumento ou à diminuição da taxa de fluxo de ar através da tubulação de admissão para fornecer uma alteração solicitada em MAC são de tal modo que se houver uma alteração gradual na MAC solicitada, a quantidade de ar que é realmente disponível durante as próximas poucas oportunidades de ignição (isto é, a MAC real) pode ser um pouco diferente da MAC solicitada. Portanto, em tais circunstâncias, a MAC realmente disponível para a próxima ignição comandada (ou próximas poucas ignições comandadas) pode ser um pouco diferente da MAC solicitada. É
45/63 geralmente possível prever e corrigir tais erros.
[0089] Na modalidade ilustrada na Figura 4, a emissão do calculador de fração de ignição 224 é passada através de um par de filtros 270, 274 antes de ser entregue ao controlador de ignição 230. Os filtros 270 e 274 (que podem ser filtros passa-baixa) atenuam o efeito de qualquer alteração gradual na fração de ignição comandada de tal modo que a alteração na fração de ignição seja difundida por um período mais longo. Essa difusão ou atraso pode ajudar a suavizar transições entre diferentes frações de ignição comandadas e também pode ser usada para ajudar a compensar os atrasos mecânicos em alteração dos parâmetros de motor.
[0090] Em particular, o filtro 270 suaviza a transição abrupta entre diferentes frações de ignição comandadas (por exemplo, diferentes níveis de CPG) para fornecer melhor resposta ao comportamento do motor e, então, evitar uma resposta transiente irregular. É geralmente aceitável operar em níveis de não CPG durante as transições entre os níveis de CPG, uma vez que a natureza transiente da resposta evita a geração de vibrações de frequência baixa.
[0091] Conforme discutido anteriormente, quando a unidade de determinação de fração de ignição 224 direciona uma alteração na fração de ignição comandada, isso também tipicamente fará com que o módulo de ajuste de trem de potência 133 direcione uma alteração correspondente nas configurações de motor (por exemplo, posição de afogador que pode ser usado para controlar a pressão de tubulação/carga de ar de massa) . Ao ponto em que o tempo de resposta de filtro 270 é diferente do tempo de resposta para implantar alterações na configuração de motor direcionada, pode haver
46/63 uma não correspondência entre a emissão de motor solicitada e a emissão de motor entregue. De fato, na prática, o tempo de resposta mecânica associado à implantação de tais alterações é muito mais lento que a taxa de clock da unidade de controle de ignição. Por exemplo, uma alteração comandada em pressão de tubulação pode envolver a alteração da posição de afogador que tem um atraso de tempo de mecânica associado e haver um tempo de atraso adicional entre o movimento real do afogador e o alcance da pressão de tubulação desejada. O resultado consequente é que é muitas vezes impossível implantar uma alteração comandada em certas configurações de motor no intervalo de tempo de uma única oportunidade de ignição. Se não explicados, esses atrasos resultariam em uma diferença entre a emissão de motor solicitada e a emissão de motor entregue. Na modalidade ilustrada, o filtro 274 é fornecido para ajudar a reduzir tais discrepâncias. Mais especificamente, o filtro 274 é escalonado, então, suas alterações de emissão também em uma taxa similar ao comportamento de motor; por exemplo, isso pode casar substancialmente com a dinâmica de preenchimento/esvaziamento de tubulação de admissão.
[0092] Na modalidade ilustrada na Figura 4, a emissão 225(a) da unidade de determinação de fração de ignição 224 passa através do filtro 270 resultando no sinal 225(b). Se um elemento de inserção 272 for usado, sua emissão é adicionada nesse estágio pelo adicionador 226 resultando no sinal 225(c). Obviamente, se nenhum elemento de inserção for usado (ou nenhuma inserção for aplicada), os sinais 225(b) e 225(c) seriam iguais. Esse sinal 225(c) é de preferência a fração de ignição comandada que é vista e usada pelo módulo
47/63 de ajuste de parâmetro de trem de potência 133 na determinação das configurações de trem de potência apropriadas de modo que as configurações de motor sejam calculadas apropriadamente para entregar a emissão de motor desejada para a fração de ignição comandada levando em consideração os efeitos do filtro 270 e (se presente) o elemento de inserção 272. Entretanto, o sinal 225(c) é passado através do filtro 274 antes de ser realmente entregue ao controlador de ignição 230 como a fração de ignição comandada 225(d). Conforme descrito acima, o filtro 274 é disposto para ajudar a contabilizar os atrasos de resposta transientes inerentes na alteração de configurações de motor. Dessa forma, o filtro 274 ajuda a assegurar que a fração de ignição realmente solicitada do controlador de ignição 230 contabilize tais atrasos inerentes.
[0093] Deve ficar evidente que as causas de atraso na conclusão de uma transição comandada entre as frações de ignição conferidas pelo filtro 270 serão inconsequentes para a resposta de motor como um todo na maioria das circunstâncias. Entretanto, existem momentos em que tal atraso pode ser indesejável, como, por exemplo, quando há uma grande alteração na fração de ignição solicitada. Para acomodar tais situações, os filtros podem incorporar um modo de desvio que faz com que a emissão 225(a) da unidade de determinação de fração de ignição 224 seja passada diretamente para o controlador de ignição 230 quando grandes alterações em fração de ignição são direcionadas. O projeto de tais filtros de desvio é bem entendido nas técnicas de projeto de filtro. Por exemplo, as configurações internas de filtro podem ser reinicializadas a fim de forçar
48/63 a emissão do filtro para um valor predeterminado.
[0094] Uma variedade de projetos de filtros passa-baixa pode ser usada para implantar ambos os filtros passa-baixa 270 e 274. A construção dos filtros pode ser variada para satisfazer as necessidades de qualquer aplicação particular. Alternativamente, os sensores podem ser dispostos para alimentar os sinais na unidade de controle de ignição 220 que monitoram ativamente a evolução de tempo da MAP. Em vista dessa informação e de um modelo de MAP preciso, o filtro 274 pode ser ajustado com base nessa informação. Em algumas modalidades específicas, os filtros de IIR passabaixa (resposta de impulso infinito) são usados como filtros 270 e 274 e concluiu-se que os mesmos funcionam particularmente bem. Como o sinal de fração de ignição comandada 225 e o controlador de ignição 230, tal filtro de IIR é de preferência submetido a clock com cada oportunidade de ignição. A construção de um projeto de filtro IIR particular de primeira ordem adequado para uso nessa aplicação é explicada a seguir. Embora um projeto de filtro particular seja descrito, deve ser observado que uma ampla variedade de outros filtros passa-baixa pode também ser utilizada, que inclui filtros de FIR (resposta de impulso finito), etc.
[0095] Conforme será observado por aqueles elementos familiarizados com a técnica de projeto de filtro, a fórmula para um filtro de IIR de primeira ordem distinto com um tempo de amostragem T seria:
[0096] Yn = CT * Xn + (1-CT)Y(n-1) [0097] Entretanto, na modalidade descrita, o clock é variável e é atrelado à velocidade de motor.
49/63
Portanto, para converter o filtro de IIR de primeira ordem de um tempo de amostra constante em filtro de primeiro ordem de tempo de amostra variável com base no ângulo de virabrequim, o coeficiente precisa ser recalculado da seguinte forma:
| [0098] | CF = | : (CT /T) | * (60/RPM) / | (n° | de |
| Cilindro/2) | |||||
| [0099] | CF = | (2*CT /T) | * (60/RPM) | / (n° | de |
| Cilindro) | |||||
| [0100] | CF = | K * (60/RPM) | / (n° de Cilindro) | ||
| [0101] | onde | CT e CF são | o coeficiente | do filtro | |
| respectivamente | para um | filtro de base de tempo | T e | um |
filtro F de base de ângulo ou fração de ignição.
[0102] Portanto, a fórmula para um filtro de IIR de primeira ordem com as mesmas características que o filtro de IIR à base de tempo mencionado acima seria:
[0103] YF = CF * XF + (1-CF)Y(F-1) [0104] Embora um filtro de IIR de primeira ordem particular tenha sido descrito, deve ser observado que outros filtros, que inclui filtros de IIR de ordem superior e outros filtros apropriados poderiam prontamente ser usados no lugar do filtro de IIR de primeira ordem distinto descrito.
[0105] Distorção da Fração de ignição [0106] Nas abordagens descritas acima, um conjunto de frações de ignição operacionais que tem boas características de vibração (ou NVH) é identificado e a unidade de determinação de fração de ignição 224 enfatiza o uso dessas frações de ignição durante a operação do motor. O conjunto de frações de ignição operacionais pode ser obtido analítica ou experimentalmente ou com o uso de outras abordagens adequadas. A limitação de um controlador de
50/63 ignição intermitente a uso de tais frações de ignição pode reduzir significativamente a vibração do motor. Uma maneira de visualizar essa abordagem é observar que as faixas de torques solicitados são mapeadas para uma única fração de ignição que resulta em um tipo estrela de mapeamento entre o torque solicitado e a fração de ignição comandada conforme ilustrado na Figura 3. Em outras palavras, nessa abordagem, a fração de ignição comandada permanece constante por uma faixa de solicitações de torque (que na Figura 3 é refletida como uma faixa de frações de ignição solicitadas).
[0107] Na modalidade descrita em relação à Figura 2, um método específico é revelado para identificar certos valores de fração de ignição que são conhecidos por reduzir a quantidade de vibração produzida por motores que operam em um modo de ignição intermitente. Para conveniência dessa descrição, os pontos podem ser chamados de pontos de CPG, embora tais pontos possam ser determinados analítica ou experimentalmente ou com o uso de tais técnicas híbridas. Na prática, as vibrações observadas não aumentarão dramaticamente com o uso de frações de ignição que são muito próximas, mas não exatamente iguais a um ponto de CPG. De preferência, embora a relação seja muito diferente de linear, as características de vibração tendem a ser piores para as frações de ignição que são adicionalmente distantes de quaisquer pontos de CPG. Essa característica pode ser vista graficamente, por exemplo, na Figura 5 que ilustra a aceleração longitudinal medida (uma característica particularmente significativa de vibração) em frações de ignição na proximidade de 1/3 do ponto de CPG. Essa característica é explorada em um calculador de fração de
51/63 ignição ajustada alternativo 124(b) que será descrito em referência às Figuras 6 a 7.
[0108] Nessa modalidade, o calculador de fração de ignição ajustada 124 é disposto para mapear a fração de ignição solicitada (ou torque solicitado) para a fração de ignição comandada de uma maneira que se pareça um pouco com o tipo escada da abordagem da Figura 3, mas difere no fato de que a porção operada 375 dos degraus são projetadas para ter coeficientes angulares pequenos (isto é, não são horizontais) enquanto as porções de subida 377 dos degraus têm coeficientes angulares muito maiores conforme pode ser visto nas Figuras 6 e 7. Conceitualmente, um calculador de fração de ignição que mapeia o torque solicitado (ou fração de ignição solicitada) para uma fração de ignição comandada 125 dessa maneira tem várias características interessantes.
[0109] Através da adição de um coeficiente angular pequeno à porção operada do degrau, a fração de ignição comandada 125 associada a uma faixa de torques solicitados é distorcida de modo que permaneça próximo a um ponto de CPG alvo, mas não é constante. Desse modo, a vibração é reduzida uma vez que os valores que estão próximos aos pontos de CPG tendem também a ter boas características de vibração. Ao mesmo tempo, as ressonâncias acústicas são muito menos propensas a serem excitadas, particularmente, se o torque/fração de ignição solicitado estiver em constante alteração, ainda que em quantidades pequenas. Conforme esboçado acima, os estudos concluíram que, na realidade, mesmo em condições de direção em estado estacionário, o sinal emitido pelo pedal de acelerador tende a oscilar um pouco. Essa característica inerente do sinal de admissão pode ser
52/63 explorada para ajudar a reduzir as ressonâncias acústicas.
[0110] As porções de subida dos degraus podem conceitualmente ser consideradas por representar transições entre estágios de CPG. Por dedução, essas regiões transicionais geralmente refletem as regiões com características de vibração menos desejáveis. Se o coeficiente angular do mapeamento nessa região for relativamente excessivo, então, transição entre os estágios de CPG será relativamente rápida o que significa que, provavelmente, a quantidade de tempo que o torque solicitado estará dentro dessas regiões transicionais é relativamente baixo. Através da minimização do tempo em que o controlador de ignição 130, 230 é instruído para emitir uma fração de ignição nessas regiões transicionais, a probabilidade de gerar vibrações indesejáveis é substancialmente reduzida e boas características de NVH podem ser obtidas.
[0111] Existem muitos algoritmos que podem ser usados para gerar um mapeamento dessa natureza. Uma simples abordagem é um mapeamento linear em partes. Tal mapeamento pode prontamente ser caracterizado pelo seguinte: (1) um conjunto de pontos de operação desejáveis (por exemplo, pontos de CPG); (2) um parâmetro que dita o coeficiente angular do mapeamento em torno dos pontos operacionais; e (3) um parâmetro que dita o coeficiente angular do mapeamento no ponto médio entre os pontos operacionais. O conjunto de pontos operacionais pode ser identificado com o uso de qualquer abordagem adequada (por exemplo, algorítmica, experimentalmente, etc.). Observa-se que os pontos de CPG anteriormente descritos funcionam particularmente bem para esse propósito e a seguinte descrição usa pontos de CPG como
53/63 os pontos operacionais. Entretanto, deve ser observado que o uso de pontos de CPG é certamente não um requisito. O coeficiente angular (Se) do mapeamento em torno dos pontos de CPG corresponde ao coeficiente angular da porção operada 375 dos degraus. Esse coeficiente angular (Se) será menor que um e de preferência significativamente menor que um. Por meio de exemplo, os coeficientes angulares de 1/3 ou menos e, com mais preferência, 0,1 ou menos funcionam bem. O coeficiente angular (Sm) do mapeamento no ponto médio entre os pontos de CPG corresponde ao coeficiente angular da porção de subida 377 dos degraus. Esse coeficiente angular (Sm) será maior que um (e de preferência significativamente maior que um, como, por exemplo, 3 ou mais e, com mais preferência, 10 ou mais). Na modalidade ilustrada, a porção de subida dos degraus é centralizada no ponto médio entre os pontos de CPG que funcionam bem, embora novamente, isso não seja um requisito restrito.
[0112] Com esse conjunto de restrições, o mapeamento de fração de ignição de entrada para emitir fração de ignição é completamente determinado. Em vista dos parâmetros acima, em qualquer momento a fração de ignição de emissão pode ser calculada com o uso do seguinte algoritmo.
[0113] Etapa 1: encontrar o maior ponto de CPG abaixo da fração de ignição de entrada (CPGlo) e o menor ponto de CPG acima da fração de ignição de entrada (CPGhi).
[0114] Etapa 2: calcular o ponto médio (MP) de CPGlo e CPGhi.
[0115] Etapa 3: determinar o ponto de interseção de uma linha através de CPGlo com coeficiente angular Se e uma linha através de MP com coeficiente angular Sm. Esse é o
54/63 ponto de quebra baixo (BPlo) .
[0116] Etapa 4: determinar o ponto de interseção de uma linha através de CPGhi com coeficiente angular Se e uma linha através de MP com coeficiente angular Sm. Esse é o ponto de quebra alto (BPhi) .
[0117] Etapa 5: determinar em qual segmento a fração de ignição solicitada se assenta. Os três segmentos são: a) entre CPGlo e BPlo; b) entre BPlo e BPhi; e c) entre BPhi e CPGhi.
[0118] Etapa 6: usar a linha correspondente (representada como uma equação linear) para calcular a fração de ignição de emissão.
[0119] Em uma implantação que calcula os segmentos de linha dinamicamente, as etapas 1 a 5 não precisam ser calculadas quando a fração de ignição se move de um segmento para um outro ou quando uma das alterações de parâmetros de entrada (por exemplo, o conjunto de pontos de CPG disponíveis). Dessa forma, apenas a última etapa precisaria ser calculada com cada oportunidade de ignição. Obviamente, os resultados das primeiras cinco etapas também podem prontamente ser implantados na forma de uma tabela de consulta para ainda simplificar adicionalmente os cálculos. Deve ser observado que o formato do(s) segmento(s) de linha entre os pontos de CPG pode prontamente ser personalizado com o uso de tal abordagem e que os segmentos podem prontamente ser definidos com o uso de um ou mais pontos intermediários diferentes do ponto médio entre pontos de CPG adjacentes.
[0120] Essa distorção descrita da fração de ignição é compacta e fácil de calcular. A mesma tem o benefício de reduzir a probabilidade de acúmulo de
55/63 ressonância acústica que é mais propenso a ocorrer quando uma única fração de ignição é usada por um período de tempo estendido. A natureza da fração de ignição de entrada para emitir o mapa de fração de ignição faz com que o motor opere preferencialmente em regiões de vibração baixa. A relação entre esses dois objetivos (isto é, a preferência por permanência em um ponto bom em vibração versus o desejado de evitar as ressonâncias acústicas) pode ser feita com o uso de um pequeno conjunto de parâmetros.
[0121] Embora o mapeamento linear em partes descrito funcione bem, deve ser observado que uma ampla variedade de outros mapeamentos poderia prontamente ser usada em seu lugar. Por exemplo, as técnicas que usam polinômios cúbicos para casar com o coeficiente angular e os valores no CPG e no ponto médio podem prontamente ser usadas e tendem a funcionar bem. Adicionalmente, na modalidade ilustrada, uma única função é usada para definir o mapeamento de transições entre os pontos de CPG. Entretanto, isso não é um requisito. Em modalidades alternativas, diferentes funções podem ser usadas para mapear as transições entre pares de ponto de CPG adjacentes e/ou diferentes coeficientes angulares podem ser usados para diferentes segmentos individuais. Por exemplo, o coeficiente angular em torno de ½ do ponto de CPG poderia ser zero, enquanto que os segmentos adjacentes podem ter um coeficiente angular positivo. Pode ser desejável permitir que o motor opere de uma maneira mais similar aos motores de deslocamento variável convencionais quando a fração de ignição é próxima à metade (ou outras frações de ignição que são coextensivas com estados operacionais de deslocamento variável tradicionais). Alternativamente, o coeficiente
56/63 angular através de do ponto de CPG poderia ser muito grande ou infinito, efetivamente excluindo sua operação no nível de CPG.
[0122] Outros recursos [0123] As técnicas de gerenciamento de fração de ignição descritas levam vantagem no conhecimento de características operacionais de motor para encorajar o uso de frações de ignição que têm características de vibração inferiores enquanto compensam as alterações na fração de ignição através da alteração de parâmetros operacionais de motor adequados (tal como a carga de ar de massa). Os controladores resultantes são geral e relativamente fáceis de serem implantados e podem reduzir significativamente os problemas de NVH quando comparados com controle de motor de ignição intermitente convencional. Embora apenas poucas modalidades da invenção tenham sido descritas em detalhes, deve ser observado que a invenção pode ser implantada de muitas outras formas sem que se afaste do espírito ou do escopo da invenção.
[0124] Notavelmente, inúmeros recursos tais como os filtros 270 e 274, o elemento de inserção 272, o préfiltro 261, o uso de histerese em vários sinais de admissão usados em cálculos dentro de um calculador de fração de ignição (ou outro componente), o uso de um clock com base em velocidade de motor ou ângulo de manivela, etc., foram descritos no contexto de modalidades específicas. Embora esses recursos tenham sido especificamente discutidos no contexto de certas modalidades, deve ser observado que os conceitos são mais gerais em natureza e que tais componentes e suas funções associadas podem ser incorporados
57/63 vantajosamente em qualquer uma das unidades de controle de ignição por ignição intermitente descritas e/ou reivindicadas.
[0125] Permitir que o controlador utilize uma faixa consideravelmente ampla de frações de ignição em oposição a um conjunto consideravelmente pequeno contemplado pela maioria dos controladores de ignição intermitente (ou a seleção extremamente limitada de deslocamentos permitidos em motores de deslocamento variável convencionais) facilita o alcance de melhor eficiência de combustível que possível em tais projetos convencionais. O gerenciamento de fração de ignição ativo e as várias técnicas descritas ajudam a atenuar questões de NVH. Ao mesmo tempo, o torque solicitado é entregue através do ajuste de configurações de motor apropriadas tal como a configuração de afogador, (que ajuda a controlar a pressão de tubulação e dessa forma a MAC) para entregar apropriadamente a emissão de motor desejada. As combinações resultantes facilitam o projeto de uma variedade de diferentes controladores de motor de ignição intermitente econômicos.
[0126] Foi observado acima que em muitas implantações, o número de frações de ignição disponíveis pode variar como uma função de velocidade de motor. Embora existam cortes não fixos, é comum que o número de estados de fração de ignição disponíveis para um motor de oito cilindros que opera em uma velocidade de motor de 1.000 RPM ou superior tenha pelo menos 23 frações de ignição disponíveis e que o mesmo motor que opera em uma velocidade de motor maior que 1.500 RPM tenha mais do dobro do número de estados fração de ignição disponíveis. Por meio de exemplo, a Figura 8 ilustra
58/63 graficamente o aumento no número de frações de ignição potencialmente disponíveis com MPCFO crescente na modalidade da Figura 2. Para uma frequência de corte fixa, a MPCFO aumenta linearmente com a velocidade de motor. A Figura 9 representa o aumento em frações de ignição potencialmente disponíveis para um motor de 8 cilindros e 4 cursos que tem uma frequência de corte de 8 Hz fixa. Conforme pode ser visto na presente invenção, o número de frações de ignição potencialmente disponíveis aumenta mais que linearmente com a velocidade de motor, o que facilita a melhor eficiência de combustível e transições mais suaves entre as frações de ignição.
[0127] Várias das modalidades descritas discutem as abordagens de base algorítmica ou lógica para determinar uma fração de ignição ajustada. Deve ser observado que qualquer uma das funcionalidades descritas pode prontamente ser realizada algoritmicamente, com o uso de tabelas de consulta, em lógica distinta, em lógica programável ou em qualquer outra maneira adequada.
[0128] Embora o gerenciamento de ignição intermitente management seja descrito, deve ser observado que em implantações reais, o controle de ignição intermitente não precisa ser usado para a exclusão de outros tipos de controle de motor. Por exemplo, haverá muitas vezes condições operacionais em que é desejável operar o motor em um modo convencional (ignificar todos os cilindros) onde a emissão do motor é modulada principalmente pela posição de afogador em oposição à fração de ignição. Adicional ou alternativamente, quando uma fração de ignição comandada é coextensiva com um estado operacional que estaria disponível em um modo de
59/63 deslocamento variável padrão (isto é, onde apenas um conjunto fixo de cilindros é ignificado por todo o tempo) , pode ser desejável operar apenas um conjunto pré-designado específico de cilindros para imitar a operação de motor de deslocamento variável convencional em tais frações de ignição.
[0129] A invenção foi descrita principalmente no contexto de controle da ignição de motores de pistão de quatro cursos adequados para uso em veículos motorizados. Entretanto, deve ser observado que as abordagens de deslocamento continuamente variável descritas são muito bem adequadas para uso em uma ampla variedade de motores de combustão interna. Esses incluem motores para virtualmente qualquer tipo de veículo, que inclui carros, caminhões, barcos, aeronave, motocicletas, scooters, etc.; para aplicações não veiculares tais como geradores, máquinas para cortar grama, sopradores de folha, modelos, etc.; e virtualmente qualquer outra aplicação que utiliza um motor de combustão interna. As várias abordagens descritas funcionam com motores que operam sob uma ampla variedade de diferentes ciclos termodinâmicos, que inclui virtualmente qualquer tipo de motores de pistão de dois cursos, motores a diesel, motores de ciclo Otto, motores de ciclo duplo, motores de ciclo Miller, motores de ciclo Atkins, motores Wankel e outros tipos de motores giratórios, motores de ciclo misturado (tais como motores de ciclo Otto duplo e motores a diesel), motores híbridos, motores radiais, etc. Também acredita-se que as abordagens descritas funcionarão bem com motores de combustão interna recém-desenvolvidos independentemente se operam com a utilização de ciclos termodinâmicos atualmente conhecidos ou desenvolvidos
60/63 posteriormente .
[0130] Alguns dos exemplos nas patentes e nos pedidos de patente incorporados contemplam uma abordagem de ignição intermitente otimizada na qual as câmaras de trabalho ignificadas são ignificadas sob condições substancialmente ideais (termodinâmicas ou outras). Por exemplo, a carga de ar de massa introduzida nas câmaras de trabalho para cada uma das ignições de cilindro pode ser definida na carga de ar de massa que fornece substancialmente a mais alta eficiência termodinâmica no estado de operação atual do motor (por exemplo, velocidade de motor, condições ambientais, etc.). A abordagem de controle descrita funciona muito bem quando usada em conjunto com esse tipo de operação de motor de ignição intermitente otimizada. Entretanto, isso não é de forma alguma um requisito. De preferência, a abordagem de controle descrita funciona muito bem independentemente das condições sob as quais as câmara de trabalhos são ignificadas.
[0131] Conforme explicado em algumas das patentes e pedidos de patente referenciados, a unidade de controle de ignição descrita pode ser implantada dentro de uma unidade de controle de motor, como um coprocessador de controle de ignição separado ou de qualquer outra maneira adequada. Em muitas aplicações, será desejável fornecer controle de ignição intermitente como um modo de operação adicional para operação de motor convencional (isto é, toda a ignição de cilindro). Isso permite que o motor seja operado em um modo convencional quando as condições não são bem adequadas para operação de ignição intermitente. Por exemplo, a operação convencional pode ser preferencial em certos
61/63 estados de motor tal como inicialização de motor, velocidades de motor baixas, etc.
[0132] Em algumas das modalidades, considera-se que todos os cilindros estariam disponíveis para uso no gerenciamento da fração de ignição. Entretanto, isso não é um requisito. Se desejado para uma aplicação particular, a unidade de controle de ignição pode prontamente ser projetada para sempre interromper algum cilindro designado quando o deslocamento requerido está abaixo de algum limite designado. Ainda em outras implantações, qualquer uma das abordagens de interrupção de ciclo de trabalho descritas poderia ser aplicada a motores de deslocamento variável tradicionais enquanto opera em um modo no qual alguns de seus cilindros foram desligados.
[0133] O controle de ignição intermitente descrito pode prontamente ser usado com uma variedade de outras técnicas de acentuação de desempenho e/ou economia de combustível, que inclui técnicas de queima pobre, técnicas de perfilagem de injeção de combustível, turboalimentação, superalimentação, etc. A maioria das modalidades de controlador de ignição descritas acima utiliza conversão sigma delta. Embora acredite-se que os conversores deltasigma sejam muito bem adequados para uso nessa aplicação, deve ser observado que os conversores podem empregar uma ampla variedade de esquemas de modulação. Por exemplo, a modulação de largura de pulso, a modulação de altura de pulso, modulação orientada por CDMA ou outros esquemas de modulação podem ser usados para entregar a fração de ignição comandada. Algumas das modalidades descritas utilizam conversores de primeira ordem. Entretanto, em outras
62/63 modalidades, conversores de ordem superior podem ser usados.
[0134] A maioria dos motores de pistão de deslocamento variável convencionais é disposta para desativar os cilindros não utilizados através da manutenção das válvulas fechadas por todo o ciclo de trabalho em uma tentativa de minimizar os efeitos negativos de bombeamento de ar através dos cilindros não utilizados. As modalidades descritas funcionam bem em motores que têm a capacidade de desativar ou desligar os cilindros interrompidos de uma maneira similar. Embora essa abordagem funcione bem, o pistão ainda alterna dentro do cilindro. A alternância do pistão dentro do cilindro introduz perdas de atrito e, na prática, alguns dos gases comprimidos dentro do cilindro tipicamente irão escapar do anel de pistão, introduzindo, por meio disso, também algumas perdas de bombeamento. As perdas de atrito devido à alternância do pistão são relativamente altas em motores de pistão e, portanto, aprimoramentos significativos adicionais em eficiência de combustível geral podem teoricamente ser obtidos através do desengate dos pistões durante os ciclos de funcionamento interrompidos. Ao longo dos anos, existiram diversos projetos de motor que tentaram reduzir a perda de atrito em motores de deslocamento variável através da desativação da alternância do pistão. Os presentes inventores não têm ciência de tais projetos que alcançaram sucesso comercial. Entretanto, suspeita-se que o mercado limitado para tais motores tenha atrapalhado seu desenvolvimento em motores de produção. Uma vez que os ganhos de eficiência de combustível associados à desativação do pistão que estão potencialmente disponíveis para motores que incorporam as abordagens de ignição intermitente e controle
63/63 de deslocamento variável descritas são bastante significativos, isso pode tornar de maneira satisfatória o desenvolvimento de motores com desativação de pistão comercialmente viável.
[0135] Em vista do supracitado, deve ficar evidente que as presentes modalidades devem ser consideradas ilustrativas e não restritivas e a invenção não é limitada aos detalhes dados na presente invenção, mas pode ser modificada dentro do escopo das reivindicações anexas.
Claims (37)
- REIVINDICAÇÕES1. CONTROLADOR DE MOTOR DE IGNIÇÃO INTERMITENTE, caracterizado por compreender:uma unidade de determinação de fração de ignição disposta para determinar uma fração de ignição operacional e configurações de motor associadas para entregar uma emissão de motor desejada, em que a unidade de determinação de fração de ignição é disposta para selecionar a fração de ignição de um conjunto de frações de ignição disponíveis, em que o conjunto de frações de ignição disponíveis varia como uma função de velocidade de motor de tal modo que mais frações de ignição estejam disponíveis em velocidades de motor superiores que em velocidades de motor inferiores; e um controlador de ignição disposto para direcionar ignições como uma ignição intermitente que entrega a fração de ignição operacional selecionada.
- 2. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador de ignição ser disposto para rastrear a porção de uma ignição que foi comandada, mas não ainda direcionada para, por meio disso, ajudar no gerenciamento de transições entre diferentes frações de ignição.
- 3. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador de ignição ser disposto para difundir as ignições enquanto entrega a fração de ignição selecionada e através de alterações na fração de ignição selecionada.
- 4. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador de ignição incluir ou funcionar substancial e equivalentemente a um conversorPetição 870180133000, de 21/09/2018, pág. 32/692/9 delta-sigma de primeira ordem.
- 5. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela histerese ser aplicada pela unidade de determinação de fração de ignição na determinação da fração de ignição para ajudar a reduzir a probabilidade de oscilações rápidas para frente e para trás entre as frações de ignição operacionais.
- 6. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo bloco de determinação de fração de ignição ajustada ser adicionalmente disposto para provocar o ajuste de pelo menos um parâmetro de controle de motor selecionado suficientemente de tal modo que o motor emita a emissão desejada na fração de ignição ajustada.
- 7. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um elemento de inserção disposto para instruir ocasionalmente o controlador de ignição a inserir ignições adicionais para ajudar a facilitar a quebra de um padrão cíclico associado à fração de ignição operacional selecionada.
- 8. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um elemento de inserção de excitação disposto para adicionar excitação à fração de ignição selecionada para ajudar a facilitar a quebra de um padrão cíclico associado à fração de ignição operacional selecionada.
- 9. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela unidade de determinação de fração de ignição emitir um sinal de fração de ignição comandada indicativo da fração de ignição operacional selecionada para o controlador de ignição, em que o controlador de motor dePetição 870180133000, de 21/09/2018, pág. 33/693/9 ignição intermitente compreende adicionalmente um filtro disposto para difundir as alterações de fração de ignição comandada por múltiplas oportunidades de ignição.
- 10. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela unidade de determinação de fração de ignição incluir uma tabela de consulta que identifica frações de ignição que são adequadas para uso como a fração de ignição selecionada e em que um índice para a tabela de consulta é pelo menos um selecionado do grupo que consiste em emissão solicitada, fração de ignição solicitada e velocidade de motor.
- 11. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela tabela de consulta ser uma tabela de consulta multidimensional e um primeiro índice para a tabela de consulta é um dentre emissão solicitada e fração de ignição solicitada e um segundo índice para a tabela de consulta é velocidade de motor.
- 12. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por um índice adicional para a tabela de consulta ser engrenagem de transmissão.
- 13. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela unidade de determinação de fração de ignição ser disposta para selecionar uma fração de ignição operacional que reduz as vibrações em uma faixa de frequência que casa substancialmente uma faixa de frequência à qual os ocupantes de um veículo são mais sensíveis.
- 14. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela unidade de determinação de fração de ignição ser adicionalmente disposta para impedir o uso de frações de ignição operacionais que gerariam ruído acústicoPetição 870180133000, de 21/09/2018, pág. 34/694/9 indesej ável.
- 15. MOTOR, caracterizado por incluir um controlador de motor de ignição intermitente, conforme definido na reivindicação 1.
- 16. CONTROLADOR DE MOTOR DE IGNIÇÃO INTERMITENTE, caracterizado por compreender:uma unidade de determinação de fração de ignição disposta para determinar uma fração de ignição operacional comandada;um controlador de ignição disposto para direcionar as ignições como uma ignição intermitente que entrega a fração de ignição operacional, em que o controlador de ignição é disposto para rastrear uma porção de uma ignição que foi selecionada, mas não ainda direcionada pelo controlador de ignição a fim de ajudar, por meio disso, no gerenciamento das transições entre diferentes frações de ignição comandadas; e um filtro disposto para difundir alterações de fração de ignição comandada por múltiplas oportunidades de ignição.
- 17. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo filtro ser um filtro passa-baixa.
- 18. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender adicionalmente um desvio de filtro que permite que o filtro seja desviado em resposta a pelo menos um tipo predeterminado de alteração em fração de ignição operacional comandada.
- 19. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo filtro ser selecionado do grupo que consiste em um filtro de resposta de impulso infinito (IIR) ePetição 870180133000, de 21/09/2018, pág. 35/695/9 um filtro de resposta de impulso finito (FIR).
- 20. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado em que um clock usado para o filtro é um clock variável com base na velocidade de motor.
- 21. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo filtro ter uma resposta que casa substancialmente as variações em pressão absoluta de tubulação.
- 22. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender adicionalmente:um bloco de ajuste de parâmetro de motor disposto para provocar o ajuste de pelo menos um parâmetro de controle de motor selecionado suficientemente de tal modo que o motor emita uma emissão desejada na fração de ignição operacional comandada, e um segundo filtro que tem uma resposta de filtro disposta para casar substancialmente uma resposta do pelo menos um parâmetro de controle de motor selecionado, em que o segundo filtro é disposto para provocar alterações na fração de ignição comandada para corresponder às alterações no pelo menos um parâmetro de controle de motor selecionado.
- 23. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo controlador de ignição ser disposto para difundir as ignições enquanto entrega a fração de ignição selecionada e através de alterações na fração de ignição selecionada.
- 24. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo controlador de ignição ser disposto para rastrear a porção de uma ignição que foi comandada, mas não ainda direcionada para, por meio disso, ajudar noPetição 870180133000, de 21/09/2018, pág. 36/696/9 gerenciamento de transições entre diferentes frações de ignição.
- 25. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo controlador de ignição incluir ou funcionar substancial e equivalentemente a um conversor delta-sigma de primeira ordem.
- 26. CONTROLADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela histerese ser aplicada pela unidade de determinação de fração de ignição na determinação da fração de ignição para ajudar a reduzir a probabilidade de oscilações rápidas para frente e para trás entre as frações de ignição operacionais.
- 27. MOTOR, caracterizado por incluir um controlador de motor de ignição intermitente, conforme definido na reivindicação 16.
- 28. CONTROLADOR DE MOTOR DE IGNIÇÃO INTERMITENTE, caracterizado por compreender:uma unidade de determinação de fração de ignição disposta para receber um sinal de admissão indicativo de uma emissão de motor desejada e para emitir uma fração de ignição comandada disposta para entregar a emissão de motor desejada;um controlador de ignição disposto para direcionar ignições como uma ignição intermitente que entrega a fração de ignição determinada, em que o controlador de ignição é disposto para rastrear uma porção de uma ignição que foi selecionada, mas não ainda direcionada pelo controlador de ignição a fim de ajudar, por meio disso, no gerenciamento das transições entre diferentes frações de ignição comandadas;um bloco de ajuste de trem de potência disposto para provocar o ajuste de pelo menos um parâmetro de controlePetição 870180133000, de 21/09/2018, pág. 37/697/9 de trem de potência selecionado suficientemente de tal modo que o motor emita a emissão desejada na fração de ignição comandada, e um filtro que tem uma resposta de filtro disposta para casar substancialmente uma resposta do pelo menos um parâmetro de controle de trem de potência selecionado, em que o filtro é disposto para provocar alterações na fração de ignição comandada para corresponder às alterações no pelo menos um parâmetro de controle de trem de potência selecionado.
- 29. MÉTODO DE DETERMINAÇÃO DE UMA FRAÇÃO DE IGNIÇÃO PARA USO POR UM ARRANJO DE CONTROLADOR DE MOTOR DE IGNIÇÃO INTERMITENTE, caracterizado por direcionar as ignições de câmara de trabalho de motor como uma ignição intermitente para entregar uma emissão de motor desejada:fornecer uma multiplicidade de frações de ignição disponíveis que é adequada para uso sob condições operacionais selecionadas em que o número de frações de ignição disponíveis varia como uma função de velocidade de motor; e selecionar uma fração de ignição operacional com base pelo menos em parte na emissão de motor desejada e em uma velocidade de motor atual.
- 30. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pela seleção da fração de ignição operacional também ser baseada pelo menos em parte em uma engrenagem de transmissão operacional atual.
- 31. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por um conversor delta-sigma ser usado para indicar ignições de câmara de trabalho específicas que sãoPetição 870180133000, de 21/09/2018, pág. 38/698/9 apropriadas para entregar a fração de ignição determinada.
- 32. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelas alterações na fração de ignição operacional serem difundidas por múltiplas oportunidades de ignição.
- 33. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por compreender adicionalmente direcionar ocasionalmente ignições individuais adicionais além da fração de ignição operacional determinada para facilitar a interrupção de um padrão cíclico associado à extensão de ciclo de ignição de repetição.
- 34. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por compreender adicionalmente adicionar excitação à fração de ignição operacional comandada para facilitar a interrupção de um padrão cíclico associado à extensão de ciclo de ignição de repetição.
- 35. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pela fração de ignição ser determinada com base pelo menos em parte através da referência a uma tabela de consulta que identifica as frações de ignição que são adequadas para uso como a fração de ignição determinada e em que um índice para a tabela de consulta é pelo menos um dentre emissão solicitada, fração de ignição solicitada e velocidade de motor.
- 36. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pela tabela de consulta ser uma tabela de consulta multidimensional e um primeiro índice para a tabela de consulta é um dentre emissão solicitada e fração de ignição solicitada e um segundo índice para a tabela de consulta é velocidade de motor.Petição 870180133000, de 21/09/2018, pág. 39/699/9
- 37. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelas frações de ignição que geram ressonâncias acústicas dentro de uma cabine de veículo ou sistema de exaustão associado serem excluídas.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161548187P | 2011-10-17 | 2011-10-17 | |
| US61/548,187 | 2011-10-17 | ||
| US201261640646P | 2012-04-30 | 2012-04-30 | |
| US61/640,646 | 2012-04-30 | ||
| PCT/US2012/060641 WO2013059340A1 (en) | 2011-10-17 | 2012-10-17 | Firing fraction management in skip fire engine control |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112014008608A2 BR112014008608A2 (pt) | 2017-04-18 |
| BR112014008608B1 true BR112014008608B1 (pt) | 2020-01-07 |
Family
ID=48085120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112014008608-7A BR112014008608B1 (pt) | 2011-10-17 | 2012-10-17 | Controlador de motor de ignição intermitente; motor; veículo; método de determinação de uma fração de ignição para uso por um arranjo de controlador de motor de ignição intermitente; método de controle da operação de um motor de combustão interna que tem pelo menos uma câmara de trabalho; e método de controle de motor de ignição intermitente |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (6) | US9528446B2 (pt) |
| JP (2) | JP6041363B2 (pt) |
| KR (4) | KR101858425B1 (pt) |
| CN (4) | CN107131067B (pt) |
| BR (1) | BR112014008608B1 (pt) |
| DE (2) | DE112012004327B4 (pt) |
| WO (1) | WO2013059340A1 (pt) |
Families Citing this family (162)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8892330B2 (en) | 2011-10-17 | 2014-11-18 | Tula Technology, Inc. | Hybrid vehicle with cylinder deactivation |
| US9664130B2 (en) | 2008-07-11 | 2017-05-30 | Tula Technology, Inc. | Using cylinder firing history for combustion control in a skip fire engine |
| US9689327B2 (en) | 2008-07-11 | 2017-06-27 | Tula Technology, Inc. | Multi-level skip fire |
| US8701628B2 (en) | 2008-07-11 | 2014-04-22 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
| US8616181B2 (en) * | 2008-07-11 | 2013-12-31 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
| US9650971B2 (en) | 2010-01-11 | 2017-05-16 | Tula Technology, Inc. | Firing fraction management in skip fire engine control |
| US9745905B2 (en) | 2011-10-17 | 2017-08-29 | Tula Technology, Inc. | Skip fire transition control |
| WO2016048714A1 (en) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | Tula Technology, Inc. | Skip fire transition control |
| CN107131067B (zh) * | 2011-10-17 | 2020-04-07 | 图拉技术公司 | 跳过点火发动机控制中的点火分数管理 |
| US9200587B2 (en) * | 2012-04-27 | 2015-12-01 | Tula Technology, Inc. | Look-up table based skip fire engine control |
| US10012161B2 (en) | 2016-06-02 | 2018-07-03 | Tula Technology, Inc. | Torque estimation in a skip fire engine control system |
| US9790867B2 (en) | 2012-07-31 | 2017-10-17 | Tula Technology, Inc. | Deceleration cylinder cut-off |
| US11261807B2 (en) | 2012-07-31 | 2022-03-01 | Tula Technology, Inc. | Dynamic valve control in a skip fire controlled engine |
| US10619584B2 (en) | 2016-06-02 | 2020-04-14 | Tula Technology, Inc. | Dynamic valve control in a skip fire controlled engine |
| US10167799B2 (en) | 2012-07-31 | 2019-01-01 | Tula Technology, Inc. | Deceleration cylinder cut-off in a hybrid vehicle |
| US10408140B2 (en) | 2012-07-31 | 2019-09-10 | Tula Technology, Inc. | Engine control in fuel and/or cylinder cut off modes based on intake manifold pressure |
| US20170370308A1 (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Tula Technology, Inc. | Dynamic skip fire operation of a gasoline compression ignition engine |
| US9376973B2 (en) | 2012-09-10 | 2016-06-28 | GM Global Technology Operations LLC | Volumetric efficiency determination systems and methods |
| US9222427B2 (en) | 2012-09-10 | 2015-12-29 | GM Global Technology Operations LLC | Intake port pressure prediction for cylinder activation and deactivation control systems |
| US9458778B2 (en) | 2012-08-24 | 2016-10-04 | GM Global Technology Operations LLC | Cylinder activation and deactivation control systems and methods |
| US9650978B2 (en) | 2013-01-07 | 2017-05-16 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for randomly adjusting a firing frequency of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated |
| US9249747B2 (en) | 2012-09-10 | 2016-02-02 | GM Global Technology Operations LLC | Air mass determination for cylinder activation and deactivation control systems |
| US9534550B2 (en) | 2012-09-10 | 2017-01-03 | GM Global Technology Operations LLC | Air per cylinder determination systems and methods |
| US9719439B2 (en) | 2012-08-24 | 2017-08-01 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling spark timing when cylinders of an engine are deactivated to reduce noise and vibration |
| US9458780B2 (en) | 2012-09-10 | 2016-10-04 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for controlling cylinder deactivation periods and patterns |
| US9458779B2 (en) | 2013-01-07 | 2016-10-04 | GM Global Technology Operations LLC | Intake runner temperature determination systems and methods |
| US9416743B2 (en) | 2012-10-03 | 2016-08-16 | GM Global Technology Operations LLC | Cylinder activation/deactivation sequence control systems and methods |
| US9249749B2 (en) | 2012-10-15 | 2016-02-02 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling a firing pattern of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated |
| US9382853B2 (en) | 2013-01-22 | 2016-07-05 | GM Global Technology Operations LLC | Cylinder control systems and methods for discouraging resonant frequency operation |
| US9726139B2 (en) | 2012-09-10 | 2017-08-08 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling a firing sequence of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated |
| US10227939B2 (en) | 2012-08-24 | 2019-03-12 | GM Global Technology Operations LLC | Cylinder deactivation pattern matching |
| US9239024B2 (en) | 2012-09-10 | 2016-01-19 | GM Global Technology Operations LLC | Recursive firing pattern algorithm for variable cylinder deactivation in transient operation |
| US9140622B2 (en) | 2012-09-10 | 2015-09-22 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling a firing sequence of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated |
| US9249748B2 (en) | 2012-10-03 | 2016-02-02 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling a firing sequence of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated |
| US9638121B2 (en) | 2012-08-24 | 2017-05-02 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for deactivating a cylinder of an engine and reactivating the cylinder based on an estimated trapped air mass |
| US9945313B2 (en) | 2013-03-11 | 2018-04-17 | Tula Technology, Inc. | Manifold pressure and air charge model |
| US9494092B2 (en) | 2013-03-13 | 2016-11-15 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for predicting parameters associated with airflow through an engine |
| US9200575B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-12-01 | Tula Technology, Inc. | Managing engine firing patterns and pattern transitions during skip fire engine operation |
| US9890732B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-02-13 | Tula Technology, Inc. | Valve fault detection |
| US9650923B2 (en) | 2013-09-18 | 2017-05-16 | Tula Technology, Inc. | System and method for safe valve activation in a dynamic skip firing engine |
| US9399964B2 (en) | 2014-11-10 | 2016-07-26 | Tula Technology, Inc. | Multi-level skip fire |
| US10400691B2 (en) | 2013-10-09 | 2019-09-03 | Tula Technology, Inc. | Noise/vibration reduction control |
| US9739212B1 (en) | 2016-05-06 | 2017-08-22 | Tula Technology, Inc. | Method and apparatus for determining optimum skip fire firing profile with adjustments for ambient temperature |
| US20160252023A1 (en) * | 2014-03-13 | 2016-09-01 | Tula Technology, Inc. | Method and apparatus for determining optimum skip fire firing profile with rough roads and acoustic sources |
| US11236689B2 (en) | 2014-03-13 | 2022-02-01 | Tula Technology, Inc. | Skip fire valve control |
| US10247121B2 (en) * | 2014-03-13 | 2019-04-02 | Tula Technology, Inc. | Method and apparatus for determining optimum skip fire firing profile |
| US10100754B2 (en) | 2016-05-06 | 2018-10-16 | Tula Technology, Inc. | Dynamically varying an amount of slippage of a torque converter clutch provided between an engine and a transmission of a vehicle |
| US10233796B2 (en) | 2014-05-12 | 2019-03-19 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine using variable valve lift and skip fire control |
| US10662883B2 (en) | 2014-05-12 | 2020-05-26 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine air charge control |
| AT515866B1 (de) | 2014-06-04 | 2016-03-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine |
| US9441550B2 (en) * | 2014-06-10 | 2016-09-13 | GM Global Technology Operations LLC | Cylinder firing fraction determination and control systems and methods |
| US9341128B2 (en) | 2014-06-12 | 2016-05-17 | GM Global Technology Operations LLC | Fuel consumption based cylinder activation and deactivation control systems and methods |
| US9387849B2 (en) | 2014-06-19 | 2016-07-12 | Tula Technology, Inc. | Implementing skip fire with start/stop feature |
| US9556811B2 (en) | 2014-06-20 | 2017-01-31 | GM Global Technology Operations LLC | Firing pattern management for improved transient vibration in variable cylinder deactivation mode |
| US9784644B2 (en) | 2014-10-16 | 2017-10-10 | Tula Technology, Inc. | Engine error detection system |
| US10088388B2 (en) | 2014-10-16 | 2018-10-02 | Tula Technology, Inc. | Engine error detection system |
| US9835522B2 (en) | 2014-10-23 | 2017-12-05 | Tula Technology, Inc. | Induction diagnostics for skip fire engine |
| US9995652B1 (en) | 2014-10-23 | 2018-06-12 | Tula Technology, Inc. | Induction diagnostics for skip fire engines |
| CN109139278B (zh) * | 2014-11-10 | 2021-01-01 | 图拉技术公司 | 控制内燃发动机的方法和发动机控制器 |
| US9599047B2 (en) | 2014-11-20 | 2017-03-21 | GM Global Technology Operations LLC | Combination cylinder state and transmission gear control systems and methods |
| US10578037B2 (en) | 2015-01-12 | 2020-03-03 | Tula Technology, Inc. | Adaptive torque mitigation by micro-hybrid system |
| US10344692B2 (en) | 2015-01-12 | 2019-07-09 | Tula Technology, Inc. | Adaptive torque mitigation by micro-hybrid system |
| DE112016000318B4 (de) * | 2015-01-12 | 2019-10-24 | Tula Technology, Inc. | Reduzierung von Geräuschen, Schwingungen und Rauigkeit in einem Skip Fire (Zylinderdeaktivierung/-Aktivierung) - Motorsteuerungssytem |
| US10196995B2 (en) | 2015-01-12 | 2019-02-05 | Tula Technology, Inc. | Engine torque smoothing |
| US10060368B2 (en) | 2015-01-12 | 2018-08-28 | Tula Technology, Inc. | Engine torque smoothing |
| JP7136559B2 (ja) * | 2015-03-23 | 2022-09-13 | トゥラ テクノロジー インコーポレイテッド | エンジンの作動方法 |
| US9494088B1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-11-15 | Tula Technology, Inc. | Averaging filter for skip fire engine operation |
| US10337441B2 (en) | 2015-06-09 | 2019-07-02 | GM Global Technology Operations LLC | Air per cylinder determination systems and methods |
| US10288692B2 (en) * | 2015-06-15 | 2019-05-14 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for estimating battery system parameters |
| US9605612B2 (en) | 2015-06-15 | 2017-03-28 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for determining the speed of an engine when one or more cylinders of the engine are deactivated |
| US20170030278A1 (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Tula Technology, Inc. | Reducing firing decision latency in skip fire engine operation |
| US10253706B2 (en) | 2015-10-21 | 2019-04-09 | Tula Technology, Inc. | Air charge estimation for use in engine control |
| US11053828B2 (en) | 2015-11-11 | 2021-07-06 | Tula Technology, Inc. | Separately determining firing density and pumping density during firing density transitions for a lean-burn internal combustion engine |
| US10823029B2 (en) | 2015-11-11 | 2020-11-03 | Tula Technology, Inc. | Determining firing density of a skip fire controlled lean-burn engine using air-fuel ratio and exhaust temperatures |
| WO2017083389A1 (en) | 2015-11-11 | 2017-05-18 | Tula Technology, Inc. | Clean burn internal combustion engine exhaust gas temperature control |
| US11560818B2 (en) | 2015-11-11 | 2023-01-24 | Tula Technology, Inc. | Lean burn internal combustion engine exhaust gas control |
| US10138860B2 (en) | 2016-02-17 | 2018-11-27 | Tula Technology, Inc. | Firing fraction transition control |
| US9777658B2 (en) * | 2016-02-17 | 2017-10-03 | Tula Technology, Inc. | Skip fire transition control |
| US9856829B2 (en) | 2016-04-26 | 2018-01-02 | Ford Global Technologies, Llc | System and methods for improving fuel economy |
| US9925974B2 (en) | 2016-04-26 | 2018-03-27 | Ford Global Technologies, Llc | System and methods for improving fuel economy |
| US10196994B2 (en) * | 2016-05-16 | 2019-02-05 | Ford Global Technologies, Llc | Powertrain control system |
| US10036333B2 (en) * | 2016-05-16 | 2018-07-31 | Ford Global Technologies, Llc | Cylinder deactivation control system |
| US10246073B2 (en) * | 2016-05-16 | 2019-04-02 | Ford Global Technologies, Llc | Control system for a hybrid-electric vehicle |
| DE102017112317A1 (de) | 2016-06-09 | 2017-12-14 | Ford Global Technologies, Llc | System und verfahren zum verbessern der zylinderabschaltung |
| US10107216B2 (en) | 2016-06-09 | 2018-10-23 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for reactivating engine cylinders |
| US10227936B2 (en) | 2016-06-09 | 2019-03-12 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for adjusting intake manifold pressure |
| US11480120B2 (en) | 2016-06-09 | 2022-10-25 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for mitigating cylinder deactivation degradation |
| US10626813B2 (en) | 2016-06-09 | 2020-04-21 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for controlling engine knock |
| US10024256B2 (en) | 2016-06-09 | 2018-07-17 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for intake manifold pressure control |
| US10208687B2 (en) | 2016-06-09 | 2019-02-19 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for operating an engine oil pump |
| US10711715B2 (en) | 2016-06-09 | 2020-07-14 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for improving cylinder deactivation |
| DE102017112665A1 (de) | 2016-06-09 | 2017-12-14 | Ford Global Technologies, Llc | System zum abschalten von motorzylindern |
| US10507834B2 (en) | 2016-06-09 | 2019-12-17 | Ford Global Technologies, Llc | Cylinder deactivation control for driveline braking |
| US10690064B2 (en) | 2016-06-09 | 2020-06-23 | Ford Global Technologies, Llc | System for deactivating engine cylinders |
| US10337431B2 (en) | 2016-06-09 | 2019-07-02 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for controlling busyness of cylinder mode changes |
| US10371070B2 (en) | 2016-06-09 | 2019-08-06 | Ford Global Technologies, Llc | Active cylinder configuration for an engine including deactivating engine cylinders |
| US10316775B2 (en) | 2016-06-09 | 2019-06-11 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for controlling engine torque while deactivating engine cylinders |
| US10156195B2 (en) | 2016-06-09 | 2018-12-18 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for selecting a cylinder deactivation mode |
| US10107217B2 (en) | 2016-06-09 | 2018-10-23 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for determining engine knock |
| US10337418B2 (en) | 2016-06-09 | 2019-07-02 | Ford Global Technologies, Llc | System for reactivating deactivated cylinders |
| US10337444B2 (en) | 2016-06-09 | 2019-07-02 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for controlling fuel for reactivating engine cylinders |
| US10151223B2 (en) | 2016-06-09 | 2018-12-11 | Ford Global Technologies, Llc | Valve deactivating system for an engine |
| US10316774B2 (en) | 2016-06-09 | 2019-06-11 | Ford Global Technologies, Llc | System for method for controlling engine knock of a variable displacement engine |
| US9878718B2 (en) * | 2016-06-23 | 2018-01-30 | Tula Technology, Inc. | Coordination of vehicle actuators during firing fraction transitions |
| US10094313B2 (en) | 2016-06-23 | 2018-10-09 | Tula Technology, Inc. | Coordination of vehicle actuators during firing fraction transitions |
| US10259461B2 (en) | 2016-06-23 | 2019-04-16 | Tula Technology, Inc. | Coordination of vehicle actuators during firing fraction transitions |
| US10759255B2 (en) | 2016-07-20 | 2020-09-01 | Ford Global Technologies, Llc | Autonomous-vehicle climate-control system |
| US9983583B2 (en) * | 2016-08-11 | 2018-05-29 | Tula Technology, Inc. | Autonomous driving with dynamic skip fire |
| US9903283B1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-02-27 | GM Global Technology Operations LLC | Method to optimize engine operation using active fuel management |
| WO2018039078A1 (en) | 2016-08-25 | 2018-03-01 | Tula Technology, Inc. | Engine torque smoothing |
| US10233852B2 (en) * | 2016-10-11 | 2019-03-19 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for operating engine cylinders |
| US10161328B2 (en) * | 2016-10-20 | 2018-12-25 | Tula Technology, Inc. | Managing skip fire phase transitions |
| US10393085B2 (en) * | 2016-10-20 | 2019-08-27 | Tula Technology, Inc. | Managing firing phase transitions |
| US10954877B2 (en) | 2017-03-13 | 2021-03-23 | Tula Technology, Inc. | Adaptive torque mitigation by micro-hybrid system |
| JP2020519517A (ja) | 2017-05-02 | 2020-07-02 | トゥラ テクノロジー インコーポレイテッドＴｕｌａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ． | ハイブリッド自動車の減速気筒カットオフ |
| JP6645474B2 (ja) | 2017-05-19 | 2020-02-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| CN110832176B (zh) | 2017-07-03 | 2022-05-10 | 图拉技术公司 | 具有多个后处理系统的动态充量压缩点火发动机 |
| US10443518B2 (en) * | 2017-07-20 | 2019-10-15 | Fca Us Llc | Optimal firing patterns for cylinder deactivation control with limited deactivation mechanisms |
| JP6863166B2 (ja) * | 2017-08-08 | 2021-04-21 | トヨタ自動車株式会社 | 燃焼気筒比率の可変制御装置 |
| US10570832B2 (en) | 2017-08-16 | 2020-02-25 | Paccar Inc | Systems and methods for controlling torque in a vehicle |
| CN111094306B (zh) | 2017-09-25 | 2022-11-15 | Lg化学株式会社 | 配体化合物，过渡金属化合物和包含所述过渡金属化合物的催化剂组合物 |
| US10202917B1 (en) | 2017-10-06 | 2019-02-12 | Ford Global Technologies, Llc | System and method to filter engine signals |
| US11352964B2 (en) * | 2017-10-06 | 2022-06-07 | Briggs & Stratton, Llc | Cylinder deactivation for a multiple cylinder engine |
| US11125175B2 (en) | 2017-11-14 | 2021-09-21 | Tula Technology, Inc. | Machine learning for misfire detection in a dynamic firing level modulation controlled engine of a vehicle |
| US10816438B2 (en) | 2017-11-14 | 2020-10-27 | Tula Technology, Inc. | Machine learning for misfire detection in a dynamic firing level modulation controlled engine of a vehicle |
| US11040721B2 (en) * | 2017-12-01 | 2021-06-22 | 3M Innovative Properties Company | Causal analytics for powertrain management |
| US10518764B2 (en) * | 2017-12-20 | 2019-12-31 | Tula Technology, Inc. | System and method for improving fuel economy for autonomous driving vehicles |
| US10493836B2 (en) | 2018-02-12 | 2019-12-03 | Tula Technology, Inc. | Noise/vibration control using variable spring absorber |
| EP3753100A4 (en) * | 2018-03-19 | 2021-06-09 | Tula Technology, Inc. | CONTROLLING A PULSED ELECTRIC MACHINE |
| WO2020046694A1 (en) | 2018-08-29 | 2020-03-05 | Tula Technology, Inc. | Split direct injection for reactivated cylinders of an internal combustion engine |
| US10883431B2 (en) * | 2018-09-21 | 2021-01-05 | GM Global Technology Operations LLC | Managing torque delivery during dynamic fuel management transitions |
| CN109556870B (zh) * | 2018-11-29 | 2020-12-15 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种航空发动机加力接通故障的排故检查方法 |
| US10611359B1 (en) | 2018-12-05 | 2020-04-07 | Tula Technology, Inc. | Managing engine firing fraction changes during gear shifts |
| US11260844B2 (en) | 2018-12-05 | 2022-03-01 | Tula Technology, Inc. | Managing engine firing fraction changes |
| US11549455B2 (en) | 2019-04-08 | 2023-01-10 | Tula Technology, Inc. | Skip cylinder compression braking |
| EP4018086A4 (en) * | 2019-08-22 | 2023-09-27 | Purdue Research Foundation | METHOD FOR DYNAMICALLY DETERMINING AN IGNITION PATTERN FOR A DYNAMICALLY ACTIVATED CYLINDER ENGINE |
| KR20210031275A (ko) | 2019-09-11 | 2021-03-19 | 현대자동차주식회사 | 실린더 휴지를 구현하는 엔진의 제어 방법 및 그 방법이 적용된 엔진 |
| CN114930007B (zh) | 2019-12-17 | 2023-01-10 | 图拉技术公司 | 动态跳过点火式发动机中的排放气体再循环控制 |
| CN117569935A (zh) | 2020-01-24 | 2024-02-20 | 康明斯有限公司 | 用于修改气缸停用策略的动态气缸停用寿命因子 |
| CN116696548A (zh) | 2020-02-24 | 2023-09-05 | 图拉技术公司 | 使用排气压力读数检测内燃发动机故障的诊断系统和方法 |
| US11459965B2 (en) | 2020-05-06 | 2022-10-04 | Tula Technology, Inc. | Exhaust gas recirculation flow control for reducing emissions with variable displacement internal combustion engines |
| US11306672B2 (en) | 2020-05-22 | 2022-04-19 | Tula Technology, Inc. | Use of different pneumatic cylinder spring types in a variable displacement engine for engine and aftertreatment system temperature control |
| US11236690B2 (en) | 2020-06-24 | 2022-02-01 | Tula Technology, Inc. | Engine cylinder output level modulation |
| US11333099B2 (en) | 2020-06-26 | 2022-05-17 | Tula Technology, Inc. | Early direct fuel injection for internal combustion engines |
| US11724594B2 (en) | 2020-07-10 | 2023-08-15 | Tula Technology, Inc. | Using skip fire with power take-off |
| US11352967B2 (en) | 2020-07-15 | 2022-06-07 | Tula Technology, Inc. | Cylinder charge trapping strategies based on predictive number of skips and staggered implementation of valvetrain dependent operational strategies for internal combustion engines |
| WO2022046299A1 (en) | 2020-08-27 | 2022-03-03 | Tula Technology, Inc. | Recharging management for skipping cylinders |
| US11530656B2 (en) * | 2020-08-31 | 2022-12-20 | Garrett Transportation I Inc. | Health conscious controller |
| CN116171349A (zh) | 2020-09-24 | 2023-05-26 | 图拉技术公司 | 用于确定先导喷射质量的方法 |
| US11555461B2 (en) | 2020-10-20 | 2023-01-17 | Tula Technology, Inc. | Noise, vibration and harshness reduction in a skip fire engine control system |
| US11248546B1 (en) * | 2020-10-26 | 2022-02-15 | Tula Technology, Inc. | Fast torque response for boosted engines |
| US11635035B2 (en) * | 2020-10-26 | 2023-04-25 | Tula Technology, Inc. | Fast torque response for boosted engines |
| US11359561B2 (en) | 2020-11-17 | 2022-06-14 | Tula Technology, Inc. | Dynamic skip fire transitions for fixed CDA engines |
| US11131259B1 (en) | 2020-12-11 | 2021-09-28 | Tula Technology, Inc. | Optimizing combustion recipes to improve engine performance and emissions for variable displacement engines |
| US11434839B2 (en) | 2020-12-30 | 2022-09-06 | Tula Technology, Inc. | Use of machine learning for detecting cylinder intake and/or exhaust valve faults during operation of an internal combustion engine |
| US11143125B1 (en) * | 2020-12-30 | 2021-10-12 | Tula Technology, Inc. | Motor torque smoothing on combustion engines by approximating a periodic waveform using sinusoids |
| WO2022150404A1 (en) | 2021-01-11 | 2022-07-14 | Tula Technology Inc. | Exhaust valve failure diagnostics and management |
| CN112922736B (zh) * | 2021-02-10 | 2022-09-23 | 东风汽车集团股份有限公司 | 基于发动机排气系统加热需求的点火效率控制方法 |
| US20220307434A1 (en) * | 2021-03-26 | 2022-09-29 | Tula Technology, Inc. | Deceleration management for dynamic skip fire |
| DE102022121068A1 (de) | 2021-08-27 | 2023-03-02 | Tula Technology, Inc. | Abgasregelung für Motoren mit magerer Verbrennung |
| US11685380B1 (en) | 2022-01-14 | 2023-06-27 | Tula Technology, Inc. | Managing engine firing fraction changes during gear shifts |
| US11821379B1 (en) | 2022-06-02 | 2023-11-21 | Tula Technology, Inc. | Non-rotating cylinder pattern selection for equalizing cylinder usage in an internal combustion engine |
Family Cites Families (124)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3756205A (en) | 1971-04-26 | 1973-09-04 | Gen Motors Corp | Method of and means for engine operation with cylinders selectively unfueled |
| JPS542341B2 (pt) * | 1974-01-30 | 1979-02-06 | ||
| US4172434A (en) | 1978-01-06 | 1979-10-30 | Coles Donald K | Internal combustion engine |
| JPS54148928A (en) | 1978-05-12 | 1979-11-21 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel shut-off device |
| JPS5817339B2 (ja) | 1978-05-12 | 1983-04-06 | 日産自動車株式会社 | 燃料遮断装置 |
| JPS57108431A (en) | 1980-12-24 | 1982-07-06 | Nippon Soken Inc | Control device of output from internal combustion engine |
| JPS57129228A (en) | 1981-02-04 | 1982-08-11 | Nippon Soken Inc | Power control device in internal combustion engine |
| DE3129078A1 (de) | 1981-07-23 | 1983-02-03 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur aussetzregelung einer periodisch arbeitenden brennkraftmaschine |
| JPS58200048A (ja) | 1982-05-18 | 1983-11-21 | Fuji Heavy Ind Ltd | 燃料供給気筒数制御装置 |
| US5283742A (en) * | 1988-03-23 | 1994-02-01 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Excess slip control device for driving wheel |
| US5117790A (en) | 1991-02-19 | 1992-06-02 | Caterpillar Inc. | Engine operation using fully flexible valve and injection events |
| DE4310261A1 (de) * | 1993-03-30 | 1994-10-06 | Bosch Gmbh Robert | Schutzsystem für eine mit Aufladung betriebene Brennkraftmaschine |
| US5368000A (en) * | 1993-07-15 | 1994-11-29 | Onan Corporation | Engine efficiency improvement system |
| JP2976766B2 (ja) | 1993-09-16 | 1999-11-10 | トヨタ自動車株式会社 | 可変気筒エンジンの制御装置 |
| US5377631A (en) | 1993-09-20 | 1995-01-03 | Ford Motor Company | Skip-cycle strategies for four cycle engine |
| DE4341584B4 (de) * | 1993-12-07 | 2004-12-23 | Robert Bosch Gmbh | Steuersystem für eine Brennkraftmaschine |
| US5374224A (en) | 1993-12-23 | 1994-12-20 | Ford Motor Company | System and method for controlling the transient torque output of a variable displacement internal combustion engine |
| US5408974A (en) | 1993-12-23 | 1995-04-25 | Ford Motor Company | Cylinder mode selection system for variable displacement internal combustion engine |
| US5408966A (en) | 1993-12-23 | 1995-04-25 | Ford Motor Company | System and method for synchronously activating cylinders within a variable displacement engine |
| DE4407475C2 (de) | 1994-03-07 | 2002-11-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs |
| DE4434607A1 (de) * | 1994-09-28 | 1996-04-04 | Bosch Gmbh Robert | Schutzsystem für eine mit Aufladung betriebene Brennkraftmaschine |
| JP3535233B2 (ja) | 1994-10-18 | 2004-06-07 | ヤマハマリン株式会社 | 船外機用２サイクルエンジンの運転制御装置 |
| JPH08114133A (ja) * | 1994-10-18 | 1996-05-07 | Sanshin Ind Co Ltd | ２サイクルエンジンの運転制御装置 |
| JP3449018B2 (ja) * | 1995-03-16 | 2003-09-22 | 日産自動車株式会社 | エンジンの燃料供給制御装置 |
| US5553575A (en) * | 1995-06-16 | 1996-09-10 | Servojet Products International | Lambda control by skip fire of unthrottled gas fueled engines |
| JPH094500A (ja) | 1995-06-22 | 1997-01-07 | Fuji Heavy Ind Ltd | ２サイクル筒内噴射エンジンの制御装置 |
| SE512556C2 (sv) | 1995-12-22 | 2000-04-03 | Volvo Ab | Metod för reducering av vibrationer i ett fordon och anordning för utförande av metoden |
| JP3835566B2 (ja) | 1996-07-05 | 2006-10-18 | ヤマハマリン株式会社 | エンジンの気筒休止制御装置 |
| US5778858A (en) | 1996-12-17 | 1998-07-14 | Dudley Frank | Fuel injection split engine |
| US5826563A (en) * | 1997-07-28 | 1998-10-27 | General Electric Company | Diesel engine cylinder skip firing system |
| US5975052A (en) | 1998-01-26 | 1999-11-02 | Moyer; David F. | Fuel efficient valve control |
| US6138636A (en) | 1998-05-26 | 2000-10-31 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling multi-cylinder internal combustion engine with partial cylinder switching-off mechanism |
| US6408625B1 (en) | 1999-01-21 | 2002-06-25 | Cummins Engine Company, Inc. | Operating techniques for internal combustion engines |
| US6360724B1 (en) * | 2000-05-18 | 2002-03-26 | Brunswick Corporation | Method and apparatus for controlling the power output of a homogenous charge internal combustion engine |
| US6499449B2 (en) | 2001-01-25 | 2002-12-31 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for operating variable displacement internal combustion engine |
| US6598584B2 (en) * | 2001-02-23 | 2003-07-29 | Clean Air Partners, Inc. | Gas-fueled, compression ignition engine with maximized pilot ignition intensity |
| WO2002071308A1 (en) * | 2001-03-05 | 2002-09-12 | The Ohio State University | Engine control using torque estimation |
| US6619258B2 (en) | 2002-01-15 | 2003-09-16 | Delphi Technologies, Inc. | System for controllably disabling cylinders in an internal combustion engine |
| US6769403B2 (en) | 2002-05-17 | 2004-08-03 | General Motors Corporation | Spark retard control during cylinder transitions in a displacement on demand engine |
| US20050193988A1 (en) | 2004-03-05 | 2005-09-08 | David Bidner | System for controlling valve timing of an engine with cylinder deactivation |
| US6735938B2 (en) | 2002-06-04 | 2004-05-18 | Ford Global Technologies, Llc | Method to control transitions between modes of operation of an engine |
| JP3919701B2 (ja) * | 2003-06-17 | 2007-05-30 | 本田技研工業株式会社 | 能動型振動騒音制御装置 |
| US6874462B2 (en) | 2003-07-24 | 2005-04-05 | General Motors Corporation | Adaptable modification of cylinder deactivation threshold |
| JP2005098291A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-04-14 | Denso Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP3915771B2 (ja) | 2003-11-07 | 2007-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | 機関出力トルク参照式多気筒内燃機関減筒制御装置 |
| US7275916B2 (en) | 2003-11-24 | 2007-10-02 | Southwest Research Institute | Integrated engine/compressor control for gas transmission compressors |
| US7260467B2 (en) * | 2003-12-12 | 2007-08-21 | Ford Global Technologies, Llc | Cylinder deactivation method to minimize drivetrain torsional disturbances |
| JP4083674B2 (ja) | 2003-12-16 | 2008-04-30 | 本田技研工業株式会社 | 車両の制御装置 |
| US7086386B2 (en) | 2004-03-05 | 2006-08-08 | Ford Global Technologies, Llc | Engine system and method accounting for engine misfire |
| US6978204B2 (en) | 2004-03-05 | 2005-12-20 | Ford Global Technologies, Llc | Engine system and method with cylinder deactivation |
| US7028670B2 (en) | 2004-03-05 | 2006-04-18 | Ford Global Technologies, Llc | Torque control for engine during cylinder activation or deactivation |
| JP2005256664A (ja) | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の出力制御装置 |
| US7032581B2 (en) | 2004-03-19 | 2006-04-25 | Ford Global Technologies, Llc | Engine air-fuel control for an engine with valves that may be deactivated |
| US7165391B2 (en) * | 2004-03-19 | 2007-01-23 | Ford Global Technologies, Llc | Method to reduce engine emissions for an engine capable of multi-stroke operation and having a catalyst |
| US6938598B1 (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-06 | Ford Global Technologies, Llc | Starting an engine with electromechanical valves |
| US7063062B2 (en) | 2004-03-19 | 2006-06-20 | Ford Global Technologies, Llc | Valve selection for an engine operating in a multi-stroke cylinder mode |
| US7140355B2 (en) * | 2004-03-19 | 2006-11-28 | Ford Global Technologies, Llc | Valve control to reduce modal frequencies that may cause vibration |
| US7032545B2 (en) | 2004-03-19 | 2006-04-25 | Ford Global Technologies, Llc | Multi-stroke cylinder operation in an internal combustion engine |
| JP4423136B2 (ja) | 2004-08-20 | 2010-03-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の気筒停止制御装置 |
| US7231907B2 (en) | 2004-12-20 | 2007-06-19 | General Motors Corporation | Variable incremental activation and deactivation of cylinders in a displacement on demand engine |
| CN101128650B (zh) * | 2005-02-23 | 2012-01-25 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的气门传动装置 |
| US7044101B1 (en) | 2005-02-24 | 2006-05-16 | Daimlerchrysler Corporation | Method and code for controlling reactivation of deactivatable cylinder using torque error integration |
| US7288046B2 (en) | 2005-03-21 | 2007-10-30 | Chrysler Llc | Torque converter slip control for multi-displacement engine |
| US20060234829A1 (en) | 2005-04-13 | 2006-10-19 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for inertial torque reaction management |
| JP4692118B2 (ja) | 2005-07-15 | 2011-06-01 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンの制御装置 |
| JP4657056B2 (ja) * | 2005-08-05 | 2011-03-23 | 本田技研工業株式会社 | 能動型防振支持装置の制御装置 |
| US7426915B2 (en) | 2005-12-08 | 2008-09-23 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for reducing vehicle acceleration during engine transitions |
| US7275518B1 (en) | 2006-04-28 | 2007-10-02 | Ford Global Technologies, Llc | Torque-based powertrain control for vehicles |
| US7930087B2 (en) | 2006-08-17 | 2011-04-19 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle braking control |
| US7278391B1 (en) | 2006-09-11 | 2007-10-09 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Cylinder deactivation torque limit for noise, vibration, and harshness |
| US7292932B1 (en) * | 2006-11-13 | 2007-11-06 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for controlling speed of an engine |
| US8050856B2 (en) | 2007-04-18 | 2011-11-01 | Chrysler Group Llc | Methods and systems for powertrain optimization and improved fuel economy |
| US7571707B2 (en) | 2007-04-19 | 2009-08-11 | Ford Global Technologies, Llc | Engine mode transition utilizing dynamic torque control |
| US7503312B2 (en) | 2007-05-07 | 2009-03-17 | Ford Global Technologies, Llc | Differential torque operation for internal combustion engine |
| JP4599390B2 (ja) * | 2007-12-14 | 2010-12-15 | 三菱重工業株式会社 | マイクロパイロット噴射式ガスエンジン |
| US8108132B2 (en) | 2008-01-04 | 2012-01-31 | GM Global Technology Operations LLC | Component vibration based cylinder deactivation control system and method |
| US7751963B2 (en) | 2008-02-14 | 2010-07-06 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Self-tuning active engine mount for vehicles with active fuel management engine |
| JP4502036B2 (ja) * | 2008-04-01 | 2010-07-14 | トヨタ自動車株式会社 | エンジン制御装置 |
| JP4780351B2 (ja) * | 2008-04-01 | 2011-09-28 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒エンジン |
| US8909499B2 (en) * | 2008-07-03 | 2014-12-09 | Freescale Semiconductor, Inc. | Processing position-related input data from a rotational machine whose angular speed is variable |
| US8464690B2 (en) * | 2008-07-11 | 2013-06-18 | Tula Technology, Inc. | Hybrid vehicle with cylinder deactivation |
| US8131447B2 (en) * | 2008-07-11 | 2012-03-06 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
| US8701628B2 (en) * | 2008-07-11 | 2014-04-22 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
| US8892330B2 (en) * | 2011-10-17 | 2014-11-18 | Tula Technology, Inc. | Hybrid vehicle with cylinder deactivation |
| US7577511B1 (en) * | 2008-07-11 | 2009-08-18 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
| US8616181B2 (en) | 2008-07-11 | 2013-12-31 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
| US9689327B2 (en) * | 2008-07-11 | 2017-06-27 | Tula Technology, Inc. | Multi-level skip fire |
| US9020735B2 (en) | 2008-07-11 | 2015-04-28 | Tula Technology, Inc. | Skip fire internal combustion engine control |
| US8402942B2 (en) * | 2008-07-11 | 2013-03-26 | Tula Technology, Inc. | System and methods for improving efficiency in internal combustion engines |
| WO2010006323A2 (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-14 | Tula Technology, Inc. | System and methods for stoichiometric compression ignition engine control |
| US8336521B2 (en) | 2008-07-11 | 2012-12-25 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
| US8146565B2 (en) | 2008-07-15 | 2012-04-03 | Ford Global Technologies, Llc | Reducing noise, vibration, and harshness in a variable displacement engine |
| US20100050993A1 (en) | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Yuanping Zhao | Dynamic Cylinder Deactivation with Residual Heat Recovery |
| US8306723B2 (en) * | 2008-10-09 | 2012-11-06 | GM Global Technology Operations LLC | Method to control fuel injector pulsewidth in a compression-ignition engine |
| US8511281B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-08-20 | Tula Technology, Inc. | Skip fire engine control |
| US8346418B2 (en) | 2009-11-30 | 2013-01-01 | GM Global Technology Operations LLC | Method of smoothing output torque |
| US20110146232A1 (en) | 2009-12-23 | 2011-06-23 | General Electric Company | Control system for a pulse detonation turbine engine |
| US8473179B2 (en) | 2010-07-28 | 2013-06-25 | GM Global Technology Operations LLC | Increased fuel economy mode control systems and methods |
| DE102010037362A1 (de) | 2010-09-07 | 2012-03-08 | Ford Global Technologies, Llc. | Mehrzylinder-Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine |
| US8869773B2 (en) | 2010-12-01 | 2014-10-28 | Tula Technology, Inc. | Skip fire internal combustion engine control |
| CN107131067B (zh) | 2011-10-17 | 2020-04-07 | 图拉技术公司 | 跳过点火发动机控制中的点火分数管理 |
| US8839766B2 (en) * | 2012-03-30 | 2014-09-23 | Tula Technology, Inc. | Control of a partial cylinder deactivation engine |
| US9200587B2 (en) | 2012-04-27 | 2015-12-01 | Tula Technology, Inc. | Look-up table based skip fire engine control |
| US9169787B2 (en) * | 2012-05-22 | 2015-10-27 | GM Global Technology Operations LLC | Valve control systems and methods for cylinder deactivation and activation transitions |
| US9120478B2 (en) * | 2012-08-10 | 2015-09-01 | Tula Technology, Inc. | Transitory torque modifications using skip fire control |
| US9416743B2 (en) | 2012-10-03 | 2016-08-16 | GM Global Technology Operations LLC | Cylinder activation/deactivation sequence control systems and methods |
| US9249748B2 (en) | 2012-10-03 | 2016-02-02 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling a firing sequence of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated |
| US9140622B2 (en) | 2012-09-10 | 2015-09-22 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling a firing sequence of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated |
| US9726139B2 (en) | 2012-09-10 | 2017-08-08 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling a firing sequence of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated |
| US10227939B2 (en) | 2012-08-24 | 2019-03-12 | GM Global Technology Operations LLC | Cylinder deactivation pattern matching |
| US9249749B2 (en) | 2012-10-15 | 2016-02-02 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling a firing pattern of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated |
| US9458780B2 (en) | 2012-09-10 | 2016-10-04 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for controlling cylinder deactivation periods and patterns |
| US9239024B2 (en) | 2012-09-10 | 2016-01-19 | GM Global Technology Operations LLC | Recursive firing pattern algorithm for variable cylinder deactivation in transient operation |
| US9719439B2 (en) | 2012-08-24 | 2017-08-01 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling spark timing when cylinders of an engine are deactivated to reduce noise and vibration |
| US9458778B2 (en) | 2012-08-24 | 2016-10-04 | GM Global Technology Operations LLC | Cylinder activation and deactivation control systems and methods |
| US9399964B2 (en) * | 2014-11-10 | 2016-07-26 | Tula Technology, Inc. | Multi-level skip fire |
| US9387849B2 (en) * | 2014-06-19 | 2016-07-12 | Tula Technology, Inc. | Implementing skip fire with start/stop feature |
| US10196995B2 (en) * | 2015-01-12 | 2019-02-05 | Tula Technology, Inc. | Engine torque smoothing |
| US20170342922A1 (en) * | 2015-01-12 | 2017-11-30 | Tula Technology, Inc. | Engine torque smoothing |
| US10344692B2 (en) * | 2015-01-12 | 2019-07-09 | Tula Technology, Inc. | Adaptive torque mitigation by micro-hybrid system |
| US10060368B2 (en) * | 2015-01-12 | 2018-08-28 | Tula Technology, Inc. | Engine torque smoothing |
| US9777658B2 (en) | 2016-02-17 | 2017-10-03 | Tula Technology, Inc. | Skip fire transition control |
| US10883431B2 (en) * | 2018-09-21 | 2021-01-05 | GM Global Technology Operations LLC | Managing torque delivery during dynamic fuel management transitions |
| US11549455B2 (en) * | 2019-04-08 | 2023-01-10 | Tula Technology, Inc. | Skip cylinder compression braking |
-
2012
- 2012-10-17 CN CN201710184464.6A patent/CN107131067B/zh active Active
- 2012-10-17 KR KR1020177030717A patent/KR101858425B1/ko active IP Right Grant
- 2012-10-17 CN CN201280050603.1A patent/CN103890351B/zh active Active
- 2012-10-17 US US13/654,248 patent/US9528446B2/en active Active
- 2012-10-17 KR KR1020177030719A patent/KR101957627B1/ko active IP Right Grant
- 2012-10-17 US US13/654,244 patent/US9086020B2/en active Active
- 2012-10-17 DE DE112012004327.8T patent/DE112012004327B4/de active Active
- 2012-10-17 KR KR1020147008919A patent/KR101849438B1/ko active IP Right Grant
- 2012-10-17 BR BR112014008608-7A patent/BR112014008608B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-10-17 CN CN201710184144.0A patent/CN107120203B/zh active Active
- 2012-10-17 DE DE112012007306.1T patent/DE112012007306B3/de active Active
- 2012-10-17 JP JP2014535996A patent/JP6041363B2/ja active Active
- 2012-10-17 CN CN201710184265.5A patent/CN107131083B/zh active Active
- 2012-10-17 KR KR1020177030718A patent/KR101955146B1/ko active IP Right Grant
- 2012-10-17 WO PCT/US2012/060641 patent/WO2013059340A1/en active Application Filing
-
2016
- 2016-11-02 JP JP2016214816A patent/JP6484210B2/ja active Active
- 2016-11-21 US US15/357,398 patent/US9964051B2/en active Active
-
2018
- 2018-03-27 US US15/937,538 patent/US10508604B2/en active Active
-
2019
- 2019-11-11 US US16/680,030 patent/US10968841B2/en active Active
-
2021
- 2021-03-04 US US17/192,252 patent/US11280276B2/en active Active
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112014008608B1 (pt) | Controlador de motor de ignição intermitente; motor; veículo; método de determinação de uma fração de ignição para uso por um arranjo de controlador de motor de ignição intermitente; método de controle da operação de um motor de combustão interna que tem pelo menos uma câmara de trabalho; e método de controle de motor de ignição intermitente | |
| US9239037B2 (en) | Split bank and multimode skip fire operation | |
| US9650971B2 (en) | Firing fraction management in skip fire engine control | |
| US10072592B2 (en) | Multi-level skip fire | |
| JP6850032B2 (ja) | 多段スキップファイア | |
| US10393085B2 (en) | Managing firing phase transitions | |
| BR112015002675B1 (pt) | Controlador de motor de salto de disparo, controlador de motor que inclui o controlador de motor de salto de disparo, controlador de motor de salto de disparo para um motor de ignição de faísca, método de operar motor de ignição de faísca, unidade de controle de motor, e método de controle da operação de salto de disparo de um motor | |
| US10161328B2 (en) | Managing skip fire phase transitions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 17/10/2012, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |
|
| B21F | Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time |
Free format text: REFERENTE A 11A ANUIDADE. |
|
| B24J | Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12) |
Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2744 DE 08-08-2023 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |