CN101498248A - 通过阻止停缸频繁程度来优化燃料经济性的方法 - Google Patents
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Abstract
通过阻止停缸频繁程度来优化燃料经济性的方法,包括:确定在发动机运转条件下发动机在停缸模式下运转的时间相对于在运转条件下发动机运转的总时间的比值;确定在运转条件下从全缸模式转换到停缸模式的次数;基于比值和次数来确定转换修正值;以及基于转换修正值来修正转换标准。
Description
技术领域
【0001】本发明涉及内燃发动机的控制,更具体来说,涉及内燃发动机从全缸模式运转转换到停缸模式运转的控制。
背景技术
【0002】本部分的内容仅仅提供与本发明有关的背景信息,可能并不构成现有技术。
【0003】内燃发动机可在全缸运转模式和停缸运转模式下运转。在这样的发动机中,在低载荷情况下若干个汽缸可被停用(未点燃)。例如,八缸发动机在全缸模式下可使用全部八个汽缸运转,而在停缸模式下可仅使用四个汽缸运转。
【0004】在低载荷情况下使发动机在停缸模式下运转可减少发动机总的燃料消耗。然而,从全缸模式到停缸模式之间的过多转换会降低与停缸模式下的发动机运转相关联的燃料经济性增益。过多转换也会不利于车辆的驾驶性能。
发明内容
【0005】将发动机转换到停缸模式的方法可包括:确定在发动机运转条件下发动机在停缸模式下运转的时间相对于在运转条件下发动机运转的总时间的比值;确定在运转条件下从全缸模式转换到停缸模式的次数;基于比值和次数来确定转换修正值;以及基于所述转换修正值来修正转换标准。
【0006】控制模块可包括停缸评估模块、转换修正值确定模块以及转换阈值评估模块。停缸评估模块可确定在发动机运转条件下发动机在停缸模式下运转的时间相对于在运转条件下发动机运转的总时间的比值以及在发动机运转条件下转换到停缸模式的次数。转换修正值确定模块可与停缸评估模块相联并基于比值和次数来确定转换修正值。转换阈值评估模块可与转换修正值确定模块相联并基于所述转换修正值来修正转换标准。
【0007】从本文所提供的描述,进一步的应用领域将变得很明显。需理解的是,描述和具体的例子仅是为了说明的目的而不是用来限制本发明的范围。
附图说明
【0008】本文中描述的附图仅为说明的目的而不是用来以任何方式限制本发明的范围。
【0009】图1是根据本发明的车辆的示意图;
【0010】图2是图1中所示的控制模块的框图;以及
【0011】图3是根据本发明示出降低停缸频繁程度步骤的控制图。
具体实施方式
【0012】以下描述仅为实际中的典型例子,并不用于限制本发明、应用或者使用。为了清楚起见,在附图中对相似元件采用相同的参考标记。如本文所用,术语模块涉及专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或更多软件或固件程序的处理器(共用的、专用的或分组的)和存储器、组合逻辑电路或者其它提供描述功能性的合适部件。
【0013】现在参照图1,其示意地示出了典型的车辆10。车辆10可包括发动机12,发动机12与进气系统14、燃料系统16以及点火系统18相联。发动机12可选择性地运转于全缸模式下和停缸模式下。发动机12的停缸模式通常可包括点燃并非所有汽缸时发动机12的运转。例如,如果发动机12包括八个汽缸(未示出),全缸模式运转包括点燃所有八个汽缸时发动机12的运转,而停缸模式通常包括点燃少于八个汽缸时发动机12的运转,例如发动机12的四个汽缸的运转。
【0014】在停缸模式期间,可向被停用汽缸切断燃料、空气和火花。被停用汽缸的进气口和排气口(未示出)可关闭以降低损失。进气口和排气口的关闭可由进气阀和排气阀以及凸轮轴(未示出泵动)之间的接合运动的丧失来实现。
【0015】进气系统14可包括进气歧管20和节气门22。节气门22可控制进入发动机12的空气流量。燃料系统16可控制进入发动机12的燃料流量,点火系统18可点燃由进气系统14和燃料系统16供给发动机12的空气/燃料混合物。
【0016】车辆10还可以包括控制模块24和电子节气门控制(ETC)26。控制模块24可与发动机12相联以监测发动机12的运转速度以及停缸事件的次数和持续时间。控制模块24还可与ETC26相联以控制进入发动机12的空气流量。ETC26可与节气门22相联并可控制节气门22的运转。歧管绝对压力传感器28和大气压力传感器30可分别与控制模块24相联并可向控制模块24提供表示歧管绝对压力(MAP)和大气压力(PBARO)的信号。
【0017】控制模块24可控制发动机12在全缸模式和停缸模式之间的转换。参照图2,控制模块24可包括发动机运转区域确定模块32、停缸评估模块34、转换修正值确定模块36以及转换阈值评估模块38。发动机运转区域确定模块32可包括如下面表1所示的查询表,该表包括与发动机速度范围和负载点相关联的一系列发动机运转区域(下文讨论)。应该理解,引入表1只是为了示例的目的,而不是为了以任何方式限制本发明。
表1
【0018】发动机运转区域确定模块32可与歧管绝对压力传感器28、大气压力传感器30以及发动机12相联。发动机运转区域确定模块32可接收表示发动机12的运转速度的信号,并且可基于MAP和PBARO之差来确定发动机运转真空度。发动机运转区域确定模块32可与转换修正值确定模块36相联并基于查询表例如上面的表1来提供发动机12的运转区域。发动机12的运转区域通常可被定义为发动机12的运转速度和表示发动机12的运转载荷的值例如发动机运转真空度的函数。
【0019】停缸评估模块34可与转换修正值确定模块36相联并可提供在发动机运转区域中停缸事件发生的次数和持续的时间。更具体来说,停缸评估模块34可跟踪从全缸模式转换到停缸模式的次数、发动机12在每个区域的累计运转时间,以及在每个与停缸模式相关联的区域的运转时间相对于发动机运转的总时间的百分比(或比值)。发动机运转时间通常可被定义为从发动机的启动情况下算起并可在每次发动机启动时从零开始。
【0020】转换修正值确定模块36可与转换阈值评估模块38相联。转换修正值确定模块36可包括一系列对应于表1中各区域并包含转换修正值的数值的查询表。典型的表在下面的表2中示出。应该理解,引入表2只是为了示例的目的,而不是为了以任何方式限制本发明。
表2
【0021】转换修正值确定模块36可基于由与发动机12的运转区域相关联的查询表所确定的值来确定用以调节转换阈值(下文讨论)的值。例如,表2可包括与表1中的区域5相关联的转换修正值的数值。转换修正值确定模块36可包括用于区域1、2、3和4中的每一个的相似的查询表。
【0022】用于每个区域的转换修正值的数值通常可为从全缸模式转换到停缸模式(停用事件)的次数和停缸模式下运转的持续时间相对于在给定的发动机运转区域的运转时间的比值(处于停用模式的时间百分比)的函数。转换修正值的数值通常包括如上所讨论的发动机载荷修正值。更具体来说,转换修正值的数值可包括发动机真空度修正值。
【0023】转换阈值评估模块38可包括从全缸模式转换到停缸模式的转换阈值标准。更具体来说,转换阈值标准可包括与发动机速度范围相关联的发动机载荷范围。更具体来说,发动机载荷范围可包括发动机真空度水平范围。转换阈值评估模块38可评估给定的发动机速度和载荷情况并确定从全缸模式转换到停缸模式是否适宜。转换阈值评估模块38还可从转换修正值确定模块36接收转换修正值的数值并调节转换阈值,如下文所讨论的。
【0024】参照图3,图中示出了用于减少发动机12的停缸频繁程度(cylinder deactivation busyness)的控制逻辑100。控制逻辑100可从方框102处开始,在这里发动机12的运转区域被确定。方框102可确定当前运转的发动机速度和当前运转的发动机真空度(发动机载荷)。如上文所讨论的,发动机12的运转区域可通过参考查询表例如上面的表1来确定,查询表中包含了作为发动机速度和发动机真空度(发动机载荷)的函数的运转区域。控制逻辑100之后可行进到方框104,在这里,在方框102处被确定的区域的停缸时间百分比被确定。
【0025】方框104通常可确定发动机12在已确定区域中在停缸模式下运转的发动机运转时间相对于发动机12在已确定区域中运转的总时间的比值。如上所述,发动机运转时间可相对于发动机的启动情况被确定并可在每次发动机启动时从零开始。例如,如果发动机12在区域1中一共运转了10分钟,而在区域1中运转期间在停缸模式下运转了2分钟,则停缸时间比值通常可为1/5,或者20%。发动机12在特定区域的运转时间以及对该区域而言的停缸时间比值可在发动机运转期间被更新。控制逻辑100之后可行进到方框106。
【0026】方框106通常可确定在方框102处所确定的区域中发动机12从全缸模式转换到停缸模式的次数。转换次数在发动机运转期间可累计。之后,控制逻辑100可行进到方框108,在这里,停缸频繁程度修正值可被确定。
【0027】方框108通常可包括参照查询表例如上面的表2,查询表中包括停缸频繁程度修正值,它是来自方框104的停缸时间比值和来自方框106的停缸事件的次数的函数。当停缸时间比值增加时,停缸频繁程度修正值的数值通常会减小。当停缸事件的次数增加时,停缸频繁程度修正值的数值通常会增加。已确定的停缸频繁程度修正值通常可包括发动机运转载荷修正值,更具体来说为发动机运转真空度修正值。已确定的停缸频繁程度修正值可在方框110处被应用于停缸标准以调节转换到停缸模式的可能性。
【0028】方框110可通过增加、减少或者保持发动机12从全缸模式转换到停缸模式的阈值来调节停缸标准。例如,转换阈值评估模块38可包括对应于在方框102处所确定的发动机速度的转换阈值。转换阈值可包括对应于已确定的发动机速度的发动机真空度(发动机载荷)。已确定的停缸频繁程度修正值可被应用于转换阈值以增加、减少或者保持转换阈值以及产生修正的转换阈值。
【0029】之后,方框110可行进到方框112,在这里,发动机运转模式被评估。发动机运转模式的评估通常可包括将来自方框102的发动机运转真空度与修正的转换阈值比较。如果发动机运转真空度比修正的转换阈值大,发动机12则可保持在全缸模式下。如果发动机运转真空度比修正的转换阈值小,发动机12则可从全缸模式转换到停缸模式。因此,当初始转换阈值被所确定的停缸频繁程度修正值增大,所得到的修正的转换阈值会比初始转换阈值大,这导致发动机12从全缸模式转换到停缸模式的可能性降低。相反,当初始转换阈值被所确定的停缸频繁程度修正值减小,修正的转换阈值会比初始转换阈值小,这导致发动机12从全缸模式转换到停缸模式的可能性增加。
【0030】出于示例的目的,根据本发明,发动机12可在2000PRM的发动机速度和44kPa的真空压力下运转。根据表1,运转发动机速度和真空压力通常可对应于区域5。为了示例的目的,发动机12可被确定在区域5中运转100分钟,而在这100分钟里,在停缸模式下运转了83分钟(处于停缸模式的时间百分比为83%),而且在区域5内这100分钟的运转中,从全缸模式到停缸模式转换了10次。
【0031】参照表2,停缸频繁程度修正值通常可等于-2kPa。因此,停缸转换阈值会被减小2kPa。例如,对于200RPM的发动机速度而言,如果停缸转换阈值初始为45kPa,则停缸转换阈值会被修正为43kPa(修正的转换阈值)。发动机12的运转真空度(44kPa)则会被与修正的转换阈值(43kPa)进行比较。由于运转真空度(44kPa)大于修正的转换阈值(43kPa),发动机12会转换到或保持在全缸运转。
【0032】如上面所示例的,当修正的转换阈值相对于初始的停缸转换阈值增加时,发动机12转换到停缸模式的可能性更小。相反,当修正的转换阈值相对于初始的停缸转换阈值减小时,发动机12转换到停缸模式的可能性更大。因此正的停缸频繁程度修正值可对应于发动机在全缸模式下运转的可能性的增加,而负的停缸频繁程度修正值可对应于发动机在停缸模式下运转的可能性的增加。尽管以上描述的是关于表1和表2中可见的具体值的例子,应该理解,也可在表中这些值之间插值以确定发动机运转区域和停缸频繁程度修正值。
【0033】从前面的描述中,本领域的技术人员现在能够理解,本发明的广泛教导可以多种形式来实施。因此,当本发明以相关特例进行描述时,本发明的真正范围不应仅限于此,因为其他的变化对于本领域技术人员在研读附图、说明书和下面的权利要求后变得显而易见。
Claims (20)
1.一种方法,包括:
确定在发动机运转条件下发动机在停缸模式下运转的时间相对于在所述运转条件下发动机运转的总时间的比值;
确定在所述运转条件下从全缸模式转换到所述停缸模式的次数;
基于所述比值和所述次数来确定转换修正值;以及
基于所述转换修正值来修正转换标准。
2.权利要求1的方法,其中所述转换标准包括发动机载荷标准,所述转换修正值包括发动机载荷标准调节值。
3.权利要求2的方法,其中所述发动机载荷标准包括发动机真空度阈值,所述发动机载荷调节值包括发动机真空度阈值调节值。
4.权利要求1的方法,其中所述修正包括当所述比值增加时通过所述转换修正值来降低所述转换标准。
5.权利要求4的方法,其中所述转换标准包括发动机真空度阈值,所述转换修正值包括发动机真空度阈值调节值。
6.权利要求4的方法,其中所述修正增加转换到所述停缸模式的可能性。
7.权利要求1的方法,其中所述修正包括当所述次数增加时通过所述转换修正值来提高所述转换标准。
8.权利要求7的方法,其中所述转换标准包括发动机真空度阈值,所述转换修正值包括发动机真空度阈值调节值。
9.权利要求7的方法,其中所述修正减少转换到所述停缸模式的可能性。
10.权利要求1的方法,其中所述确定转换修正值包括参照具有多个转换修正值的查询表以及基于所述比值和所述次数从所述查询表中选择转换修正值。
11.权利要求1的方法,其中所述运转条件包括发动机速度和载荷,所述修正包括调节与所述发动机速度和载荷相关联的转换标准。
12.权利要求11的方法,还包括评估所述修正的转换标准以及基于所述评估转换到所述停缸模式。
13.一种控制模块,包括:
停缸评估模块,其确定在发动机运转条件下发动机在停缸模式下运转的时间相对于在所述运转条件下发动机运转的总时间的比值以及在所述发动机运转条件下转换到所述停缸模式的次数;
转换修正值确定模块,其与所述停缸评估模块相联并基于所述比值和所述次数来确定转换修正值;以及
转换阈值评估模块,其与所述转换修正值确定模块相联并基于所述转换修正值来修正转换标准。
14.权利要求13的控制模块,其中所述转换标准包括发动机载荷标准,所述转换修正值包括发动机载荷标准调节值。
15.权利要求14的控制模块,其中所述发动机载荷标准包括发动机真空度阈值,所述发动机载荷调节值包括发动机真空度阈值调节值。
16.权利要求14的控制模块,其中所述转换阈值评估模块降低所述转换标准以增加转换到所述停缸模式的可能性。
17.权利要求14的控制模块,其中所述转换阈值评估模块增加所述转换标准以减少转换到所述停缸模式的可能性。
18.权利要求13的控制模块,其中所述转换修正值确定模块包括查询表,查询表包含针对所述比值和所述次数的所述转换修正值。
19.权利要求13的控制模块,其中所述发动机运转条件包括发动机速度和发动机载荷。
20.权利要求13的控制模块,其中所述转换阈值评估模块基于所述修正的转换标准转换到所述停缸模式。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110525 Termination date: 20210201 |
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