CN101922359B - 降低燃料消耗的发动机气门升程控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及降低燃料消耗的发动机气门升程控制系统和方法。具体地，公开了一种发动机的燃料控制系统，其包括燃料经济性模块。燃料经济性模块确定发动机气门的第一气门升程状态和第二气门升程状态。燃料经济性模块根据第一气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第一燃料消耗信号，并且根据第二气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第二燃料消耗信号。燃料控制系统还包括气门升程状态模块。气门升程状态模块根据第一燃料消耗信号和第二燃料消耗信号选择第一气门升程状态和第二气门升程状态中的一个。气门升程状态模块生成气门升程选择信号。气门升程选择信号指示第一气门升程状态和第二气门升程状态中选择的一个。

Description

降低燃料消耗的发动机气门升程控制系统和方法
技术领域
本发明涉及可变气门升程控制系统。
背景技术
此处提供的背景技术描述是为了大概介绍本发明内容的目的。目前署名发明人的工作，在背景技术部分做了一定程度的描述，还有那些在申请时不能称作现有技术的描述的方面，这些都不能明显地或隐含地认作为抵触本发明的现有技术。
内燃发动机(ICE)由ICE的气缸中所产生的燃烧能提供动力。这些气缸具有各自的进气门和排气门。经由进气门可接收空气/燃料混合物，经由排气门从气缸清除排气。进气门和排气门可由凸轮轴上的凸轮驱动。凸轮轴可由曲轴经由一个或多个正时皮带、齿轮和/或链条驱动。在进气冲程和排气冲程期间，这些凸轮按照凸轮轴各自的角位移开启进气门和排气门。气门的开启可包括气门升起离开气缸，称之为气门升程。气门开启的时间量被称为气门升程持续时间。
气门升程的大小和气门升程持续时间可根据凸轮轮廓。凸轮轮廓以轮廓形状和相对于凸轮轴的角位置为特征，可为在特定发动机速度下运转的特定发动机而设计。一旦确定了凸轮轮廓并且组装了发动机，凸轮轮廓就可用于所有的发动机运转速度。
固定的凸轮轮廓可能为除该固定的凸轮轮廓所设计的特定发动机速度之外的速度提供有限的性能。因为凸轮根据凸轮轴的角位移开启进气门，所以进气门开启的持续时间可能会随着凸轮轴速度的增大而减少。进气门开启的持续时间减少可能消极地影响发动机性能。例如，当发动机运转在更高的发动机速度下时，发动机可能需要更多的空气量。出于所述理由，为发动机速度范围设计的固定凸轮轮廓可能不能提供足够的气门开度或升程以允许在发动机速度高于该发动机速度范围时完全得到所需空气量。
可变气门升程(VVL)控制系统允许多个凸轮轮廓被选来致动进气门和排气门。VVL控制系统可通过应用不同的凸轮轮廓来在更高的发动机速度下提供比更低的发动机速度下更大的气门升程量。可变气门升程控制能够改善发动机性能，包括更高的效率和更低的排放。
发明内容
在一个方面，提供了一种发动机的燃料控制系统。燃料控制系统包括燃料经济性模块和气门升程状态模块。燃料经济性模块确定发动机气门的第一气门升程状态和第二气门升程状态。燃料经济性模块根据第一气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第一燃料消耗信号。燃料经济性模块根据第二气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第二燃料消耗信号。气门升程状态模块根据第一燃料消耗信号和第二燃料消耗信号选择第一气门升程状态和第二气门升程状态中的一个。气门升程状态模块生成气门升程选择信号。气门升程选择信号指示第一气门升程状态和第二气门升程状态选择的一个。
在其它特征中，提供了一种控制发动机燃料消耗的方法。该方法包括检测第一气门升程状态用于发动机气门并且第二气门升程状态不用于气门。该方法根据第一气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第一燃料消耗信号。该方法根据第二气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第二燃料消耗信号。该方法根据第一燃料消耗信号和第二燃料消耗信号使气门从第一气门升程状态切换到第二气门升程状态。
从下面提供的详细描述中将更明显地看出本发明的更多适用领域。应当理解，详细描述和特定例子只是起到举例的作用，而不意图限制本发明的范围。
本发明还提供了以下方案：
1.一种发动机的燃料控制系统，包括：
燃料经济性模块，其：
确定发动机气门的第一气门升程状态和第二气门升程状态，
根据所述第一气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第一燃料消耗信号，并且
根据所述第二气门升程状态和所述发动机转矩请求信号生成第二燃料消耗信号；以及
气门升程状态模块，其根据所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号选择所述第一气门升程状态和所述第二气门升程状态中的一个，
其中，所述气门升程状态模块生成气门升程选择信号，所述气门升程选择信号指示所述第一气门升程状态和所述第二气门升程状态中选择的一个。
2.如方案1所述的燃料控制系统，其中，所述第一气门升程状态对应于第一凸轮轮廓，并且
其中，所述第二气门升程状态对应于第二凸轮轮廓。
3.如方案1所述的控制系统，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是制动燃料消耗率信号。
4.如方案1所述的控制系统，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是根据发动机动力估计和发动机燃料估计而生成的。
5.如方案1所述的控制系统，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是根据发动机转矩模式而生成的。
6.如方案1所述的控制系统，
其中，所述气门升程状态模块根据所述第一燃料消耗信号与所述第二燃料消耗信号中的较低一个选择所述第一气门升程状态与所述第二气门升程状态中的一个。
7.如方案1所述的控制系统，其中，所述燃料经济性模块还确定所述第一燃料消耗信号与所述第二燃料消耗信号之间的差值，并且
其中，所述气门升程状态模块确定所述差值的大小并且当该差值的大小大于阈值时生成气门升程选择信号。
8.如方案1所述的控制系统，还包括运转状态模块，其确定发动机的运转状态，其中，所述运转状态是稳态状态和瞬时状态中的一个，并且
其中，当所述运转状态为稳态状态时，所述气门升程状态模块生成气门升程选择信号。
9.如方案8所述的控制系统，其中，所述运转状态模块根据加速踏板位置信号、进气歧管压力信号和发动机速度信号确定运转状态。
10.如方案1所述的控制系统，还包括驾驶员指令模块，其生成发动机转矩请求信号，
其中，所述燃料经济性模块检测所述发动机转矩请求信号。
11.一种控制发动机燃料消耗的方法，包括：
检测第一气门升程状态用于发动机气门并且第二气门升程状态不用于气门；
根据所述第一气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第一燃料消耗信号；
根据所述第二气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第二燃料消耗信号；以及
根据所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号使所述气门从所述第一气门升程状态切换到所述第二气门升程状态。
12.如方案11所述的方法，其中，所述第一气门升程状态对应于第一凸轮轮廓，并且，所述第二气门升程状态对应于第二凸轮轮廓。
13.如方案11所述的方法，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是制动燃料消耗率信号。
14.如方案11所述的方法，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是根据发动机动力估计和发动机燃料估计而生成的。
15.如方案11所述的方法，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是根据发动机转矩模式而生成的。
16.如方案13所述的方法，还包括：
当所述第二燃料消耗信号低于所述第一燃料消耗信号时，从所述第一气门升程状态切换到所述第二气门升程状态。
17.如方案16所述的方法，还包括
确定所述第一燃料消耗信号与所述第二燃料消耗信号之间的差值；
确定所述差值的大小；以及
当该差值的大小大于阈值时从所述第一气门升程状态切换到所述第二气门升程状态。
18.如方案11所述的方法，还包括：
确定发动机的运转状态，其中，所述运转状态是稳态状态和瞬时状态中的一个；以及
当所述运转状态为稳态状态时，从所述第一气门升程状态切换到所述第二气门升程状态。
19.如方案18所述的方法，其中，根据加速踏板位置信号、进气歧管压力信号和发动机速度信号确定所述运转状态。
20.如方案11所述的方法，还包括：
生成所述发动机转矩请求信号，以及
检测所述发动机转矩请求信号。
附图说明
通过详细描述和附图将更完整地理解本发明，其中：
图1是根据本发明原理的发动机控制系统的功能框图；
图2是根据本发明原理的燃料消耗控制系统的功能框图；以及
图3示出了根据本发明原理的控制气门升程的方法。
具体实施方式
下列描述本质上仅仅是示例性的，并且决不意图限制本发明、其应用或用途。为了清楚起见，附图中将使用相同的附图标记表示相似的元件。本文所用的措词″A、B和C中的至少一个″应当解释成意味着使用非专用逻辑″或″的逻辑(A或B或C)。应当理解，方法内的步骤可以不同顺序执行，只要不改变本发明的原理。
本文所用的术语″模块″是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或成组的)和存储器、组合逻辑电路、和/或其它的提供所述功能的适当部件。
可变气门升程控制可包括两级或多级气门升程机构，带有多个不同的凸轮轮廓来开启气门。每个凸轮轮廓可与各自的气门升程状态有关。第一气门升程状态可用于比预定发动机速度更高的发动机速度。第二气门升程状态可用于比预定发动机速度更低的发动机速度。第一气门升程状态可与比第二气门升程状态更高的升程有关。
因为每个凸轮轮廓确定独特的气门升程和气门升程持续时间，所以每个气门升程状态可得到特定的被吸入发动机气缸用于燃烧和产生动力的空气和燃料量。每个气门升程状态可对相同的发动机请求转矩输出得到不同程度的燃料消耗。下面公开的实施例提供了最小化发动机燃料消耗的气门升程控制技术。
现在参照图1，示出了发动机控制系统100的功能框图。发动机控制系统100包括发动机102和燃料消耗控制系统103，该燃料消耗控制系统生成控制信号以提供最小燃料消耗。燃料消耗控制系统103包括发动机控制模块(ECM)104。ECM 104可监控发动机性能请求。例如，该请求可是转矩输出请求。ECM 104可估计所需空气和燃料以提供请求的转矩输出并且可生成气门升程状态指令信号以最小化燃料消耗。
发动机102可经由节气门106吸入空气。节气门106可由节气门致动器108控制。ECM 104可生成节气门控制信号110以控制节气门致动器108。发动机102可包括节气门位置传感器112，该传感器生成节气门位置信号112a。发动机102可包括加速踏板位置传感器114，该传感器生成加速踏板位置信号114a。ECM 104可根据节气门位置信号112a和加速踏板位置信号114a控制节气门致动器108。
发动机102可包括进气歧管115和气缸116。发动机102可包括多个气缸。出于说明性目的，仅示出一个气缸。发动机102可包括歧管绝对压力(MAP)传感器117。可经由燃料致动器118(例如燃料喷射器)向发动机提供燃料。燃料致动器118可由ECM 104控制。ECM 104可生成燃料指令信号119以控制燃料致动器118。燃料可喷入进气歧管115或喷入气缸116。空气和燃料可混合以形成空气/燃料混合物。
发动机116可包括进气门120。发动机116可包括一个以上的进气门。当进气门120在进气冲程期间开启时，可经由进气门120把空气/燃料混合物吸入气缸116。空气/燃料混合物可在气缸116中由受到点火致动器124控制的火花塞122点火。点火致动器124可由ECM 104控制。作为点火冲程期间空气/燃料混合物燃烧的结果，产生发动机转矩。在排气冲程期间，可经由排气门126把排气从气缸116中清除，然后经由排气系统128清除出发动机102。发动机116可包括一个以上的排气门。
进气门和排气门120、126可由一个或多个进气和排气凸轮130、132致动。进气和排气凸轮130、132开启进气门和排气门120、126并且具有相应的″气门升程″。进气门和排气门120、126分别在每个进气和排气循环期间处于升起状态一预定时间量，称之为″气门升程持续时间″。气门升程持续时间可根据发动机速度和凸轮轴的预定角位移来确定。进气凸轮130可由进气凸轮轴134驱动，排气凸轮132可由排气凸轮轴136驱动。替换性地，进气门和排气门120、126可由螺线管驱动。进气和排气凸轮130、132可由各自的电动机驱动。
气门120、126的开启和关闭正时可由各自的凸轮轴相位器138、140调整。凸轮轴相位器138、140可由凸轮轴相位器致动器142控制。
气门升程的大小和气门升程持续时间的长短可由凸轮轮廓确定。凸轮轮廓以凸轮轴上的角位置和轮廓形状为特征，可设计成在预定发动机速度下产生最大性能水平。例如，一种凸轮轮廓可为发动机速度N 1下的最大发动机转矩而设计，另一种凸轮轮廓可为发动机速度N2下的最小燃料消耗而设计。
进气凸轮130可具有多个凸轮轮廓用于致动进气门120。排气凸轮132可具有多个凸轮轮廓用于致动排气门126。每个凸轮轮廓可与相应的气门升程状态有关。只是为了说明性目，进气凸轮130具有与第一气门升程状态S1有关的第一凸轮轮廓和与第二气门升程状态S2有关的第二凸轮轮廓。ECM 104可确定气门升程状态S1、S2并且生成气门升程选择信号SVL以选择第一凸轮轮廓和第二凸轮轮廓中的一个来致动进气门120。气门升程致动器144可用来应用所选择的凸轮轮廓。气门升程选择信号SVL可根据发动机速度来生成，该发动机速度可使用发动机速度传感器145来检测。
气门升程选择信号SVL可与螺线管致动进气门和排气门时开启和关闭进气或排气门的螺线管的控制进度有关。该控制进度可确定气门开度的大小和气门开启的持续时间。
ECM 104可包括节气门控制模块146、燃料控制模块148和气门升程控制模块150。节气门控制模块146执行节气门位置的闭环控制。节气门控制模块146可根据节气门位置信号112a和加速踏板位置信号114a执行闭环控制。燃料控制模块148生成燃料指令信号119给燃料致动器118。气门升程控制模块150控制气门升程致动器144。气门升程控制模块150可生成气门升程控制信号152用于控制气门升程致动器144。
ECM 104可包括驾驶员指令模块154、燃料经济性模块156、气门升程状态模块158和运转状态模块159。驾驶员指令模块154确定发动机的转矩请求。驾驶员指令模块154可根据加速踏板位置信号114a生成发动机转矩请求信号。转矩请求还可根据可不使用加速踏板位置信号114a的自主驱动控制而生成。燃料经济性模块156可估计发动机102的燃料消耗并且生成燃料消耗信号。燃料经济性模块156还可分别为节气门控制模块146和燃料控制模块148确定选择的空气和燃料指令。气门升程状态模块158可生成并发送气门升程选择信号SVL给气门升程控制模块150。气门升程控制信号152可根据气门升程选择信号SVL而生成。气门升程状态模块158可包括存储器160，该存储器存储与气门升程选择信号SVL有关的气门升程状态。气门升程选择信号SVL还可发送给燃料经济性模块156。运转状态模块159确定发动机运转状态。运转状态模块159可生成并发送运转状态信号给气门升程状态模块158。
现在还参照图2，示出了燃料消耗控制系统103的功能图。燃料消耗控制系统103包括驾驶员指令模块154、燃料经济性模块156、气门升程状态模块158、运转状态模块159和存储器162。
驾驶员指令模块154根据加速踏板位置信号Ppedal生成转矩请求信号RTq。加速踏板位置Ppedal可由加速踏板位置传感器114生成。存储器162可存储第一气门升程状态参数164和第二气门升程状态参数166。第一气门升程状态参数164与第一气门升程状态S1有关。第二气门升程状态参数166与第二气门升程状态S2有关。气门升程状态参数164和166可包括与气门升程状态S1和S2有关的气门升程、气门正时和点火正时的值。
燃料经济性模块156可生成气门升程状态指令信号来控制发动机102的气门的气门开启。燃料经济性模块156可生成与气门升程状态指令信号有关的燃料消耗信号。燃料经济性模块156可包括第一转矩模块170、第二转矩模块172、动力估计模块176、第一燃料估计模块180和第二燃料估计模块182、第一BSFC模块184、第二BSFC模块186、APC选择模块188和燃料选择模块190。
第一和第二转矩模块170和172根据转矩请求信号RTq和存储在各个存储器164和166中的气门升程状态参数生成各自的每气缸空气(APC)信号APC1和APC2。第一APC信号APC1可与第一气门升程状态S1有关。第二APC信号APC2可与第二气门升程状态S2有关。第一转矩模块170可发送第一APC信号APC1给第一燃料估计模块180和APC选择模块188。第二转矩模块172可发送第二APC信号APC2给第二燃料估计模块182和APC选择模块188。
动力估计模块176根据发动机速度信号ωE和转矩请求信号RTq生成发动机动力估计信号EPE。发动机速度信号ωE可由发动机速度传感器145生成。动力估计模块176可发送发动机动力估计信号EPE给第一和第二BSFC模块184、186。
第一和第二燃料估计模块180和182可分别根据第一和第二APC信号APC1和APC2生成第一发动机燃料估计信号FE1和第二发动机燃料估计信号FE2。第一发动机燃料估计信号FE1可与第一气门升程状态S1有关。第二发动机燃料估计信号FE2可与第二气门升程状态S2有关。第一燃料估计模块180可发送第一燃料估计信号FE1给第一BSFC模块184和燃料选择模块190。第二燃料估计模块172可发送第二燃料估计信号FE2给第二BSFC模块186和燃料选择模块190。
第一和第二BSFC模块184和186可根据发动机动力估计信号EPE和各自的发动机燃料估计信号FE1和FE2生成第一BSFC信号BSFC1和第二BSFC信号BSFC2。第一BSFC信号BSFC1可与第一气门升程状态S1有关。第二BSFC信号BSFC2可与第二气门升程状态S2有关。第一和第二BSFC模块184和186可发送各自的第一和第二BSFC信号给气门升程状态模块158。
APC选择模块188可根据第一和第二APC信号APC1、APC2和气门升程选择信号SVL生成选定APC指令信号APCcmd。APC选择模块188可发送选定APC指令信号APCcmd给节气门控制模块146。节气门控制模块146可根据选定APC指令信号APCcmd生成节气门控制信号110以控制发动机102的节气门致动器108。
燃料选择模块190可根据第一和第二发动机燃料估计信号FE1、FE2和气门升程选择信号SVL生成燃料估计选择信号FEcmd。燃料选择模块190可发送燃料估计选择信号FEcmd给燃料控制模块148。燃料控制模块148可根据燃料估计选择信号FEcmd生成燃料指令信号119以控制发动机102的燃料致动器118。
运转状态模块159可确定发动机运转状态并且根据发动机运转信号生成发动机运转状态信号208。发动机运转信号可包括图1的进气歧管压力信号117a、发动机速度信号ωE和加速踏板信号Ppedal。进气歧管压力信号117a可由MAP传感器117生成。运转状态模块159可根据加速踏板位置信号Ppedal、进气歧管压力信号117a和发动机速度信号ωE确定发动机运转状态。
气门升程状态模块158可选择第一气门升程状态S1和第二气门升程状态S2中的一个。气门升程状态模块158生成气门升程选择信号SVL，该信号指示第一气门升程状态S1和第二气门升程状态S2中选择的一个。气门升程状态模块158根据第一和第二BSFC信号BSFC1、BSFC2生成气门升程选择信号SVL。气门升程状态模块158还可根据发动机运转状态信号208生成气门升程选择信号SVL。气门升程状态模块158可发送气门升程选择信号SVL给APC选择模块188和燃料选择模块190。气门升程状态模块158还可发送气门升程选择信号SVL给气门升程控制模块150。气门升程控制模块150可根据气门升程选择信号SVL生成气门控制信号152以控制发动机102的气门升程致动器144。
现在还参照图3，示出了控制气门升程的示例性方法218。虽然下列步骤主要参照图1和2的实施例进行描述，但是这些步骤可应用到本发明的其它实施例。燃料经济性模块156、气门升程状态模块158和运转状态模块159的控制可执行与方法218有关的步骤。方法200可从步骤219开始。
在步骤220，燃料经济性模块156检测发动机102的气门升程状态。可检测两个气门升程状态，例如第一气门升程状态S1和第二气门升程状态S2。气门升程状态S1和S2的一个可用于发动机102的气门控制；在检测这些气门升程状态时，气门升程状态S1和S2的另一个可不用。燃料经济性模块156还可检测发动机转矩请求信号RTq。发动机转矩请求信号RTq可由驾驶员指令模块154生成。
在步骤222，燃料经济性模块156生成燃料消耗信号。燃料消耗信号可根据发动机动力估计信号EPE和燃料估计信号FE1和FE2而生成。燃料经济性模块156分别根据第一燃料估计信号FE1和第二燃料估计信号FE2生成第一和第二BSFC信号BSFC1和BSFC2。这些BSFC信号可例如使用等式1和2而生成，
BSFC 1 = EPE FE 1 - - - ( 1 )
BSFC 2 = EPE FE 2 - - - ( 2 )
发动机动力估计信号EPE可根据转矩请求信号RTq和发动机速度信号ωE而生成。发动机动力估计信号EPE可由动力估计模块176例如使用等式3而生成，
EPE＝RTq*ωE                                (3)
第一和第二燃料估计信号FE1、FE2可根据各自的APC信号APC1、APC2而生成。第一和第二燃料估计模块180、182可分别例如使用等式4和5生成燃料估计信号FE1和FE2，
FE1＝RF/A*APC1                            (4)
FE2＝RF/A*APC2                            (5)
第一燃料估计信号FE1可气门升程状态S1有关。第二燃料估计信号FE2可与气门升程状态S2有关。RF/A是空气与燃料之间的预定比值。
等式4和5中的APC信号APC1和APC2可根据发动机转矩请求信号RTq而生成。第一转矩模块170和第二转矩模块172可使用发动机转矩模式来生成APC信号APC1、APC2。在2007年6月28日提交的美国专利申请No.11/769,797中公开一种示例性发动机转矩模式。
在步骤224，燃料经济性模块156确定第一BSFC信号BSFC1与第二BSFC信号BSFC2之间的差值。还确定该差值的大小，就是该差值的绝对值。
在步骤226，运转状态模块159可确定发动机运转状态并且生成发动机运转状态信号208。发动机运转状态可为稳态状态和瞬时状态之一。运转状态模块159可根据加速踏板位置或节气门位置确定发动机运转状态。运转状态模块159还可根据发动机速度偏移(excursions)或加速度确定发动机运转状态。运转状态模块159还可根据由MAP传感器117生成的压力信号确定发动机运转状态。
发动机运转状态可根据加速踏板位置、节气门位置、发动机速度、发动机速度偏移、发动机转矩或歧管绝对压力这些信号中的一个而确定。发动机运转状态还可根据例如加速踏板位置、节气门位置、发动机速度、发动机速度偏移、发动机转矩和歧管绝对压力这些信号中的多个而结合地确定。在一个实施例中，运转状态模块159可根据加速踏板位置信号Ppedal、进气歧管压力信号117a和发动机速度信号ωE生成发动机运转状态信号208。
在步骤228，当发动机运转状态为稳态状态时，控制方法前进到步骤232以继续。当发动机运转状态为瞬时状态时，控制方法前进到步骤230以结束。
在步骤232，气门升程状态模块158比较这两个BSFC信号BSFC1、BSFC2。当第一BSFC信号BSFC1低于第二BSFC信号BSFC2时，控制方法前进到步骤234。当第二BSFC信号BSFC2低于第一BSFC信号BSFC1时，控制方法前进到步骤236。
在步骤234，燃料经济性模块156检测第一气门升程状态S1与第二气门升程状态S2中的一个用于控制发动机102的气门。当发动机102在第二气门升程状态S2运转时，控制方法前进到步骤238。当发动机在第一气门升程状态S1运转时，控制方法前进到步骤230以结束。
在步骤236，燃料经济性模块156检测第一气门升程状态S1与第二气门升程状态S2中的一个用于控制发动机102的气门。当发动机102在第一气门升程状态S1运转时，控制方法前进到步骤238。当发动机在第二气门升程状态S2运转时，控制方法前进到步骤230以结束。
在步骤238，把这两个BSFC信号BSFC1与BSFC2之间差值的大小ΔBSFC与预定阈值θBSFC作比较。当该差值的大小大于阈值时，控制方法前进到步骤240。阈值θBSFC可具有大于或等于零的值。气门升程状态模块158可执行步骤238。
在步骤240，气门升程状态模块158通过在气门升程状态S1与S2之间切换来确定用于运转发动机102的气门升程状态。在步骤242，气门升程状态模块158生成气门升程选择信号SVL以指示气门升程状态S1与S2中选择的一个。
能够以多种形式实施本发明的宽泛教导。因此，尽管本发明包括特定例子，但是本发明的真实范围不应由此受到限制，因为本领域技术人员在研究附图、说明书和下列权利要求书的基础上，将很明显得到其它改型。

Claims (18)

1.一种发动机的燃料控制系统，包括： 
燃料经济性模块，其： 
确定发动机气门的第一气门升程状态和第二气门升程状态， 
根据所述第一气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第一燃料消耗信号，并且 
根据所述第二气门升程状态和所述发动机转矩请求信号生成第二燃料消耗信号；以及 
气门升程状态模块，其根据所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号选择所述第一气门升程状态和所述第二气门升程状态中的一个， 
其中，所述气门升程状态模块生成气门升程选择信号，所述气门升程选择信号指示所述第一气门升程状态和所述第二气门升程状态中选择的一个； 
其中，所述燃料经济性模块还确定所述第一燃料消耗信号与所述第二燃料消耗信号之间的差值，并且 
其中，所述气门升程状态模块确定所述差值的大小并且当该差值的大小大于阈值时生成气门升程选择信号。 
2.如权利要求1所述的燃料控制系统，其中，所述第一气门升程状态对应于第一凸轮轮廓，并且 
其中，所述第二气门升程状态对应于第二凸轮轮廓。 
3.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是制动燃料消耗率信号。 
4.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是根据发动机动力估计和发动机燃料估计而生成的。 
5.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是根据发动机转矩模式而生成的。 
6.如权利要求1所述的控制系统， 
其中，所述气门升程状态模块根据所述第一燃料消耗信号与所述第二燃料消耗信号中的较低一个选择所述第一气门升程状态与所述 第二气门升程状态中的一个。 
7.如权利要求1所述的控制系统，还包括运转状态模块，其确定发动机的运转状态，其中，所述运转状态是稳态状态和瞬时状态中的一个，并且 
其中，当所述运转状态为稳态状态时，所述气门升程状态模块生成气门升程选择信号。 
8.如权利要求7所述的控制系统，其中，所述运转状态模块根据加速踏板位置信号、进气歧管压力信号和发动机速度信号确定运转状态。 
9.如权利要求1所述的控制系统，还包括驾驶员指令模块，其生成发动机转矩请求信号， 
其中，所述燃料经济性模块检测所述发动机转矩请求信号。 
10.一种控制发动机燃料消耗的方法，包括： 
检测第一气门升程状态用于发动机气门并且第二气门升程状态不用于气门； 
根据所述第一气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第一燃料消耗信号； 
根据所述第二气门升程状态和发动机转矩请求信号生成第二燃料消耗信号；以及 
根据所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号使所述气门从所述第一气门升程状态切换到所述第二气门升程状态； 
所述方法还包括： 
确定所述第一燃料消耗信号与所述第二燃料消耗信号之间的差值； 
确定所述差值的大小；以及 
当该差值的大小大于阈值时从所述第一气门升程状态切换到所述第二气门升程状态。 
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一气门升程状态对应于第一凸轮轮廓，并且，所述第二气门升程状态对应于第二凸轮轮廓。 
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是制动燃料消耗率信号。 
13.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是根据发动机动力估计和发动机燃料估计而生成的。 
14.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一燃料消耗信号和所述第二燃料消耗信号是根据发动机转矩模式而生成的。 
15.如权利要求12所述的方法，还包括： 
当所述第二燃料消耗信号低于所述第一燃料消耗信号时，从所述第一气门升程状态切换到所述第二气门升程状态。 
16.如权利要求10所述的方法，还包括： 
确定发动机的运转状态，其中，所述运转状态是稳态状态和瞬时状态中的一个；以及 
当所述运转状态为稳态状态时，从所述第一气门升程状态切换到所述第二气门升程状态。 
17.如权利要求16所述的方法，其中，根据加速踏板位置信号、进气歧管压力信号和发动机速度信号确定所述运转状态。 
18.如权利要求10所述的方法，还包括： 
生成所述发动机转矩请求信号，以及 
检测所述发动机转矩请求信号。 
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