CN102400790A - 在空气限制模式下的改善的车辆加速 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在空气限制模式下的改善的车辆加速。披露了一种控制具有颗粒过滤器的车辆发动机的方法，该发动机可运行在空气限制模式，其中进入空气进气节流阀的空气流受到限制，该方法包括判断发动机是否运行在空气限制模式，检测加速踏板的位置，并检测车辆的速度。该方法还包括，当发动机在空气限制模式运行时，当在一段时间内加速踏板的位置变化大于预定的踏板加速速率或加速踏板的位置等于预定的踏板极限两种情况之一时，，且当车辆的速度小于预定速度极限时，去除对空气进气节流阀的限制。

Description

在空气限制模式下的改善的车辆加速
技术领域
本发明通常涉及控制车辆的内燃发动机的方法，其中，发动机可在空气限制模式运行。
背景技术
通过内燃发动机提供动力的车辆可以运行在空气限制模式，以增加来自发动机的排出气体的温度。例如，车辆可以包括颗粒过滤器，以对来自排出气体的颗粒物质进行过滤。当发动机是柴油发动机时，颗粒过滤器通常称为柴油颗粒过滤器。颗粒过滤器收集颗粒物质。周期性地，颗粒过滤器必须被再生。颗粒过滤器的再生包括将颗粒过滤器加热到足以将收集在颗粒过滤器中的颗粒物质燃烧的温度，这可以将颗粒物质转化为二氧化碳。为了使颗粒过滤器再生，发动机可运行在空气限制模式，通常称为再生模式，其中，发动机被控制以增加排出气体的温度来加热颗粒过滤器。例如，发动机可以被控制为限制进入到发动机燃烧室的进入空气流，由此增加排出气体的温度。
车辆还可以包括氧化催化器(catalyst)，用于将发动机排气中未完全燃烧的碳氢化合物(hydrocarbon)氧化。氧化催化器必须被加热到点着(light-off)温度，以让未完全燃烧的碳氢化合物氧化。因而，发动机也可以运行在空气限制模式，以增加排出气体的温度，以对氧化催化器加热。
车辆的加速在发动机运行在空气限制模式时受到限制，即当进入空气流受到限制以增加排出气体温度时。因而，当发动机运行在空气限制模式时，与发动机没有运行在空气限制模式时相比，车辆的加速响应性差。
发明内容
提供一种控制具有颗粒过滤器的车辆的内燃发动机的方法。该方法包括连续地检测车辆的加速踏板的位置，检测车辆的速度和去除对空气进气节流阀的限制，以允许不受限的进入气流流到发动机。当发动机在空气限制模式运行时，当一段时间内加速踏板的位置变化大于预定的踏板加速极限或加速踏板的位置等于预定的踏板极限两种情况之一时，且当车辆的速度小于预定速度极限时，去除对空气进气节流阀的限制。
还提供一种控制车辆的内燃发动机的方法。该方法包括连续地检测车辆的加速踏板的位置，和检测车辆的速度。该方法还包括，当发动机在空气限制模式运行时，当一段时间内加速踏板的位置变化大于预定的踏板加速极限或加速踏板的位置等于预定的踏板极限两种情况之一时，且当车辆的速度小于预定的速度极限时，去除对空气进气节流阀的限制。该方法还包括，当发动机在空气限制模式运行时，当一段时间内加速踏板的位置变化大于预定的加速速率或加速踏板的位置等于预定的踏板极限两种情况之一时，且当车辆的速度小于预定的速度极限时，关闭排出气体再循环阀。去除对空气进气节流阀的限制和关闭排出气体再循环阀允许不受限的进入气流流入发动机。
因而，当发动机运行在空气限制模式时，其中到发动机的进入气流受到限制以增加来自发动机的排出气体的温度，对进入气流的限制被去除，以允许更好的车辆加速。对进入气流的限制仅当车辆行驶在小于预定的速度极限时且当车辆在加速时(例如车辆从停止或从慢发动机速度艰难地加速时)才被去除。
在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点。
附图说明
图1是控制可运行在空气限制模式的车辆发动机的方法的流程图。
具体实施方式
参照附图，其中相同的附图标记在几幅图中表示相同的部件，车辆内燃发动机的控制方法以20显示。发动机可包括但不限于柴油发动机。
车辆可以包括颗粒过滤器。如果发动机是柴油发动机，则颗粒过滤器可称为柴油颗粒过滤器。颗粒过滤器将颗粒物质从发动机的排出气体中过滤出来。颗粒物质收集在颗粒过滤器中。周期性地，颗粒过滤器被再生。颗粒过滤器的再生包括将颗粒过滤器加热到足以将收集在颗粒过滤器中的颗粒物质燃烧的温度，这可以将颗粒物质转化成能排放到大气中的二氧化碳。
车辆还可以包括氧化催化器。氧化催化器将发动机排出气体中未完全燃烧的碳氢化合物氧化。为了氧化未完全燃烧的碳氢化合物，氧化催化器被加热到点着温度。
为了加热颗粒过滤器用于再生和/或将氧化催化器加热到点着温度，发动机可以以增加排出气体温度的方式受到控制。当以增加排出气体温度的方式操作发动机时，发动机可以被称为运行在空气限制模式。将发动机运行在空气限制模式可包括但不限于通过空气进气节流阀限制燃烧空气流。限制燃烧空气流会减少在燃烧过程中发动机的燃烧室中存在的空气，这会增加排出气体的温度。例如，当出于使颗粒过滤器再生的目的而让发动机运行在空气限制模式来加热排气时，发动机可以被称为运行在再生模式。因而，应理解，空气限制模式包括但不限于再生模式。
计算机(例如但不限于发动机控制单元)可以控制发动机的运行。发动机控制单元与车辆中的各种传感器通讯，用于接收与车辆和/或发动机的运行有关的信息，并将信号发送到车辆和/或发动机的各个部件，以控制车辆和/或发动机的运行。发动机控制单元包括所有软件、存储器、硬件和处理信息和控制发动机运行所需的任何其他部件。因而，下文所述的公开的方法可以实施为存储在发动机控制单元中的算法，并可运行为控制发动机的运行。
该方法包括判断发动机是否运行在到发动机空气进气节流阀的气流受到限制的空气限制模式，方框22。发动机的当前运行模式以及发动机是否运行在到空气进气节流阀的气流受限的空气限制模式可以以任何合适的方式判断，例如通过针对发动机的当前运行模式询问发动机控制单元。替换地，发动机控制单元可以分析来自各个信号的当前信息，以判断发动机是否运行在空气限制模式。
如果发动机控制单元判断出发动机没有运行在空气限制模式或到空气进气节流阀的气流没有受到限制，在24示出，则方法可包括保持发动机的当前运行，方框26。因而，发动机的运行不被调整和/或改变。换句话说，所公开的方法可以在发动机运行在空气限制模式且到空气进气节流阀的气流受到限制时改变发动机的运行。
如果发动机运行在空气限制模式，在28示出，则方法还包括限定预定的加速踏板极限和预定的踏板加速速率(acceleration rate)，方框30。限定预定的加速踏板极限可包括将预定的加速踏板极限限定为等于最大踏板位置，即等于完全压下的位置。但是，应理解，预定的加速踏板极限可以被限定为等于在加速踏板运动范围内的任何特定踏板位置。所公开的方法可以在踏板位置超过预定的踏板极限时改变发动机的运行。预定踏板加速速率是一阈值，在该阈值以上所述的方法可改变发动机的运行。因而，如果加速踏板的加速速率大于预定的踏板加速速率，则所述方法可改变发动机的运行。
该方法还可包括连续地检测车辆的加速踏板的位置，方框32。加速踏板的位置例如可以通过附接到加速器并与发动机控制单元通讯的位置传感器检测。发动机控制单元接收与加速踏板位置有关的信息并将该信息储存在存储器中以便将来使用。
该方法还可包括计算在一段时间内加速踏板的踏板加速速率，方框34。踏板加速速率可以用加速踏板的被检测位置计算。加速踏板的踏板加速速率是在一段时间内的加速踏板的位置的变化速率。因而，加速踏板的加速速率衡量出加速踏板运动有多快或多慢，例如为了加速车辆，应以多快的速度压下加速踏板。踏板加速速率例如可以通过发动机控制单元计算。
该方法还包括判断该段时间内加速踏板的位置变化(即踏板加速速率)是否大于预定的踏板加速速率，以及判断加速器的位置是否等于或大于预定的踏板极限，方框36。如果发动机运行在空气限制模式，该段时间内加速踏板位置的变化(即踏板加速速率)等于或小于预定的加速速率，且加速踏板的位置小于预定踏板极限，在38示出，则该方法还可包括保持发动机的当前运行，方框26。因而，如果发动机运行在空气限制模式，且踏板加速器没有处于或超过预定的加速踏板极限，例如，踏板没有被完全压下，且踏板加速速率小于预定的加速速率，例如加速踏板的位置恒定，则发动机控制单元不改变发动机的当前运行。
如果发动机运行在空气限制模式，该段时间内加速踏板位置的变化(即踏板加速速率)大于预定的加速速率，和加速踏板的位置大于预定的踏板极限，在40示出，则该方法还可包括限定预定的速度极限，方框42。预定速度极限可以被限定为(但非限制性的)等于每小时五英里(5mph)。但是，应理解，预定的速度极限可以被限定为车辆的某一其他速度。
该方法还包括检测车辆的速度，方框44。车辆的速度例如可以通过联接到车辆的一个或多个轮子的传感器检测，该传感器与发动机控制单元通讯以向发动机控制单元提供与车辆的速度有关的信息。但是，应理解，车辆的速度可以以一些其他方式检测和/或计算。发动机控制单元接收与车辆的速度有关的信息并将该信息存储在存储器中以便将来使用。检测车辆的速度可以包括但不限于连续检测车辆的速度。
该方法还包括判断车辆的速度是否等于或大于预定的速度极限，方框46。如果车辆的速度等于或大于预定的速度极限，在48处示出，则该方法还可包括保持发动机的当前运行，方框26。因而，发动机控制单元不会在车辆以预定速度极限或预定速度极限以上行进时改变发动机的运行。
如果车辆速度小于预定速度极限，在50示出，则该方法还可包括计算一段时间内车辆的加速速率，方框52。车辆的加速速率是车辆在给定时间段内速度的变化。发动机控制单元可以通过被连续检测的车辆速度计算车辆的加速速率。
该方法还包括判断车辆是否正在加速，方框54。如果车辆没有加速或正在减速，在56示出，则该方法还包括保持发动机的当前运行，方框26。因而，发动机控制单元在发动机没有加速时不会改变发动机的运行。换句话说，发动机控制单元仅在车辆加速时改变发动机的运行。
如果车辆正在加速，在58示出，且发动机运行在空气限制模式，则该方法还可包括去除对空气进气节流阀的限制，方框60。对空气进气节流阀的限制在满足特定条件时被去除。必须满足以去除空气进气节流阀的限制的特定条件发生于：在一段时间内加速踏板位置变化(即踏板加速速率)大于预定的踏板加速极限或加速踏板的位置等于预定的踏板极限这两种情况中之一时，且车辆速度小于预定的速度极限时。此外，如果车辆在加速，如58所示，且发动机运行在空气限制模式，则该方法还可包括关闭排出气体再循环阀，方框62。排出气体再循环阀在满足特定条件时关闭。必须满足以便关闭排出气体再循环阀的特定条件发生于：一段时间内加速踏板的位置变化(即踏板加速速率)大于预定的踏板加速极限或加速踏板的位置等于预定的踏板极限这两种情况中之一时，且车辆的速度小于预定的速度极限时。去除对空气进气节流阀的限制和关闭排出气体再循环阀允许不受限制的进入气流进入发动机，这能改善车辆的加速。因而，所公开的方法改善了在发动机运行在空气限制模式时的车辆加速。
尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种控制车辆的内燃发动机的方法，该方法包括：
连续地检测车辆的加速踏板的位置；
检测车辆速度；
当发动机在空气限制模式运行时，当在一段时间内加速踏板的位置变化大于预定的踏板加速极限或加速踏板的位置等于预定的踏板极限两种情况之一时，且当车辆的速度小于预定的速度极限时，去除对空气进气节流阀的限制，以允许不受限的进入气流流到发动机。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：当发动机在空气限制模式运行时，当在一段时间内加速踏板的位置变化大于预定加速速率或加速踏板的位置等于预定的踏板极限两种情况之一时，且当车辆的速度小于预定的速度极限时，关闭排出气体再循环阀，以允许不受限的进入气流流到发动机。
3.如权利要求2所述的方法，还包括判断发动机是否运行在发动机的空气进气节流阀受限以增加来自发动机的排出气体流的温度的空气限制模式。
4.如权利要求3所述的方法，还包括用被检测的加速踏板位置计算一段时间内加速踏板的踏板加速速率。
5.如权利要求4所述的方法，还包括限定预定的踏板极限。
6.如权利要求1所述的方法，其中，检测车辆速度进一步限定为连续地检测车辆速度。
7.如权利要求6所述的方法，还包括用被连续检测的车辆速度计算一段时间内车辆的加速速率。
8.如权利要求7所述的方法，还包括在发动机没有运行在空气限制模式时保持发动机的当前运行。
9.如权利要求8所述的方法，还包括当发动机运行在空气限制模式、该段时间内加速踏板的位置变化等于或小于预定的加速速率且加速踏板的位置小于预定的踏板极限时，保持发动机的当前运行。
10.如权利要求9所述的方法，还包括在车辆的速度等于或大于预定的速度极限时，保持发动机的当前运行。
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