CN104520563A - 跳过点火发动机控制中的点火分数管理 - Google Patents

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Abstract

所描述的实施例总体涉及内燃发动机的跳过点火控制并且具体来说涉及用于确定一个所希望的运行点火分数的机构。在一些实施例中,一个点火分数确定单元被安排成确定适于递送所请求的发动机输出的一个点火分数。该点火分数确定单元可以在确定该所希望的点火分数时利用数据结构如查找表。在一个方面,所希望的发动机输出以及一个或多个运行动力传动系参数如当前发动机速度被用作用于选择一个所希望的点火分数的查找表的索引。在其他实施例中,该数据结构的附加索引可以包括以下各项中的任何一个:变速齿轮;歧管绝对压力(MAP);歧管空气温度;指示进气质量(MAC)的一个参数;凸轮位置;汽缸扭矩输出;最大容许歧管压力;车辆速度;以及大气压力。

Description

跳过点火发动机控制中的点火分数管理
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年8月10日提交的美国临时申请号61/682,065的优先权,该申请通过引用结合在此。
技术领域
本发明总体涉及内燃发动机的跳过点火控制并且具体来说涉及用于确定所希望的运行点火分数的机构。在一些实施例中,数据结构如查找表用于确定所希望的点火分数。
背景技术
现在运行的大多数车辆(以及许多其他装置)是由内燃(IC)发动机供能的。内燃发动机典型地具有多个汽缸或其他工作室,在这些汽缸或其他工作室中发生燃烧。在正常行驶条件下,内燃发动机产生的扭矩需要在宽泛的范围内变化,以便满足驾驶员的操作需要。在过去这些年,已经提出并利用了用于控制内燃发动机扭矩的多种方法。在大多数汽油发动机中,主要通过控制递送到工作室的空气的量(和相应的燃料的量)来调节发动机的输出。在许多柴油发动机中,主要通过控制递送到工作室的燃料的量来调节输出。
某些途径寻求通过改变发动机的有效排量来改进发动机的热力学效率。大多数可商购的可变排量发动机被安排成在某些低负荷运行条件条件下停用固定的一组汽缸。当一个汽缸被停用时,它的活塞典型地仍往复运动,然而空气和燃料均未被递送到汽缸,这样活塞在其动力冲程过程中未递送任何动力。由于“停运”的汽缸未递送任何动力,因此剩余汽缸上的成比例负荷增大,由此允许剩余汽缸以改进的热力学效率运行。改进的热力学效率引起改进的燃料效率。
典型地,一种可变排量发动机将具有非常小的一组可用运行模式。例如,一些可商购的8汽缸可变排量发动机能够以其中仅使用了四个汽缸的4汽缸模式运行,而其他四个汽缸被停用(4/8可变排量发动机)。另一种可商购的可变排量发动机是一种3/4/6发动机,该发动机是可以通过3个、4个或6个活动汽缸运行的六汽缸发动机。当然,这些年来,也提出了各种其他固定气缸组可变排量发动机,其中一些表明了通过任意数量的汽缸运行的灵活性。例如,一种4汽缸发动机可能是以1、2、3或4汽缸模式可运行的。
改变一个发动机的有效排量的另一种发动机控制途径被称为“跳过点火”发动机控制。总体上,跳过点火发动机控制设想在所选择的点火时机过程中选择性地跳过某些汽缸的点火。因此,一个特定的汽缸可在一个点火时机过程中被点火并且接着可在下一个点火时机过程中被跳过并且随后在下一个点火时机过程中被选择性地跳过或点火。以这种方式,对有效发动机排量的甚至更精细地控制是可能实现的。例如,对4汽缸发动机中的每第三个汽缸点火将提供完整发动机排量的1/3的有效排量,这是仅通过停用一组汽缸无法获得的一个分数排量。
总体上,跳过点火发动机控制被认为提供多个潜在优点,包括显著改进许多应用中的燃料经济性的潜能。虽然跳过点火发动机控制的概念已经存在了许多年,并且其益处已被知晓,但跳过点火发动机控制部分由于其呈现的挑战而尚未获得显著的商业成功。在许多应用如汽车应用中,跳过点火发动机运行所呈现的最显著的挑战之一涉及NVH(噪声、振动和不平顺性)问题。总体上,与跳过点火发动机控制相关联的一个成见是,相比常规运行,发动机的跳过点火运行将使得该发动机显著更粗糙地运转。
共同转让的美国专利号7,577,511、7,849,835、7,886,715、7,954,474、8,099,224、8,131,445、8,131,447和其他共同转让的专利申请描述了一类新的发动机控制器,这些发动机控制器使得以一种跳过点火运行模式运行各种各样的内燃发动机成为实际。虽然所描述的控制器起到良好的作用,但仍需继续努力以进一步改进技术和/或提供实施此类控制的替代途径。本申请描述了可以用于确定和/或控制以跳过点火运行模式运行的发动机的点火分数的多种安排。
发明内容
所描述的实施例总体涉及内燃发动机的跳过点火控制并且具体来说涉及用于确定一个所希望的运行点火分数的机构。在一些实施例中,一个点火分数确定单元被安排成确定适于递送所请求的发动机输出的一个点火分数。该点火分数确定单元可以在确定该所希望的点火分数时利用数据结构如查找表。一个点火控制器随后可以被安排成以一种递送所希望的运行点火分数的跳过点火方式引导点火。
在一个方面,所希望的发动机输出以及一个或多个运行动力传动系参数如当前发动机速度被用作用于选择一个所希望的点火分数的查找表的索引。在一些实施例中,变速齿轮充当查找表的另一个索引。在其他实施例中,数据结构的附加索引可以包括以下各项中的任何一个:歧管绝对压力(MAP);凸轮位置;指示进气质量(MAC)的一个参数;汽缸扭矩输出;最大容许歧管压力;车辆速度;估计歧管温度;以及大气压力。
在一些实施例中,查找表被安排成指定以一种全汽缸运行模式的在所选择的运行状态下的运行。当引导全汽缸运行时,发动机的输出可以是主要基于节气门位置进行调整。
在所选择的实施例中,查找表中的每一个条目包括一个点火分数字段,该点火分数字段存储指示与此条目相关联的一个所希望的点火分数的一个相关联点火分数指示符。在一些实施例中,这些表条目可以进一步包括被安排成存储指示一个第二所希望的运行参数的一个值的一个第二字段。例如,该第二字段可以是被安排成存储指示所希望的运行进气质量的一个MAC指示符的一个MAC字段。在使用时,该MAC指示符可以是一个相对的或固定的参考值。
在另一个方面,描述多种确定一个所希望的运行点火分数的方法。在一些实施例中,查找表如以上所描述的那些被用于确定点火分数。
在一个具体实施例中,依据一个所希望的发动机扭矩分数确定一个所希望的发动机输出。该所希望的扭矩分数相对于一个最大可用参考发动机输出指示该所希望的发动机输出。随后至少部分基于该所希望的扭矩分数和发动机速度确定一个所希望的运行点火分数。随后通过对由所希望的运行点火分数所指示的百分比的可用工作循环点火来以一种递送所希望的发动机输出的跳过点火方式引导汽缸点火。
附图说明
通过参照以下结合附图给出的说明,可以最好地理解本发明及其优点,在附图中:
图1A是根据本发明的一些实施例的结合有一个点火分数计算器的一个跳过点火发动机控制器的方框图。
图1B是结合有一个点火分数计算器的另一个示例性跳过点火发动机控制器的方框图。
图1C是结合有一个扭矩计算器的另一个示例性跳过点火发动机控制器的方框图。
图2是根据本发明的一个所描述实施例的适用于确定点火分数的一个表数据结构的表示。
图3是根据另一个实施例的适用于确定点火分数的一个表数据结构的表示。
图4是根据一个第三实施例的适用于确定点火分数的一个表数据结构的表示。
图5是示出根据另一个实施例的一个点火分数控制结构的功能方框图。
图6是根据本发明的一个所描述实施例的适用于确定一个最小点火分数的一个表数据结构的表示。
在附图中,有时使用相同的参考号来表示相同的结构元件。还应该认识到,附图中的说明是图解的而不是按比例的。
具体实施方式
本发明总体涉及用于确定跳过点火控制中的点火分数的方法、数据结构以及装置。
图1A是图解性示出根据一个所描述实施例的利用一个点火分数计算器的一个代表性跳过点火控制器的方框图。跳过点火控制器90包括一个点火分数确定单元92(有时称为点火分数计算器)和一个点火定时确定单元94。点火分数计算器92被安排成确定适于递送所希望的发动机输出的一个点火分数并且告知点火定时确定单元94所希望的点火分数。点火定时确定单元94负责确定递送所希望的点火分数的一个点火序列。该点火序列可以使用任何合适的途径来确定。在一些实现方式中,可以如所结合专利中的一些所述地以逐个点火时机的方式单独地动态地确定点火。在其他实现方式中,模式发生器或预定义模式可以用于促进所希望的点火分数的递送。
接下来参照图1B,将描述结合有一个点火分数计算器的另一个跳过点火发动机控制器。在这个实施例中,控制器100包括一个跳过点火控制器110,该跳过点火控制器被安排成连同一个发动机控制单元(ECU)140一起工作。在其他实现方式中,可以使跳过点火控制器110的功能结合到ECU 140中。所示的跳过点火控制器110包括一个点火分数计算器112、一个任选的过滤器单元114、一个动力传动系参数调整模块116、以及一个点火定时确定模块120。该跳过点火控制器接收指示一个所希望的发动机输出的一个输入信号111并且被安排成生成点火命令序列,该命令序列使得一个发动机150使用一种跳过点火途径提供所希望的输出。
在图1B的实施例中,输入信号111被视为对一个所希望的发动机输出的请求。信号111可以接收于或来源于一个加速器踏板位置传感器(APP)或其他合适的来源诸如一个定速控制器、一个扭矩计算器、一个ECU等。在图1B中,一个任选的预处理器168可以在加速器踏板信号被递送到跳过点火控制器110之前对该信号进行修改。然而,应了解,在其他实现方式中,加速器踏板位置传感器163可以直接与跳过点火控制器110连通。
所希望的发动机输出还可以是基于除加速器踏板位置之外或代替加速器踏板位置的多个因素。例如,在一些实施例中,在确定所希望的发动机输出时,当前运行条件如发动机速度、车辆速度和/或齿轮可以连同加速器踏板位置一起被使用。类似地,各种环境条件如大气压力、周围温度等可以按基本相同的方式使用。另外地或可替代地,可能希望将驱动发动机附件如空气调节器、交流发电机/发电机、动力转向泵、水泵、真空泵和/或这些部件和其他部件的任何组合所要求的能量计算在内。对这些附件损失的适当确定可以由一个扭矩计算器、ECU或其他合适的部件来完成。这样一种扭矩计算器等可以被安排成向点火分数计算器112提供指示总请求扭矩的一个单一值/信号(例如,代替信号111)或向点火分数计算器112提供一个或多个单独值/信号(未示出),这样使得该点火分数计算器本身基于多个所输入的扭矩请求来确定总请求扭矩。通过举例,共同拥有的专利申请号61/682,135(其通过引用结合在此)披露可以用于确定所希望的发动机输出的一些扭矩计算器。在其他实施例中,所希望的发动机输出信号111或一个补充输入信号可以来自一个定速控制器、一个变速控制器、一个牵引力控制系统(以便减少车轮滑移)和/或来自任何其他合适的来源。
点火分数计算器112接收输入信号111(并且是在呈现其他合适的来源时)并且被安排成确定适于在所选择的发动机运行条件下递送所希望的输出的一个跳过点火分数。该点火分数指示了在当前(或指定的)运行条件下为递送所希望的输出而需要的点火分数或百分比。在一些优选实施例中,该点火分数可以基于递送驾驶员请求发动机扭矩所要求的优化点火的百分比(例如,当汽缸在针对燃料效率进行大体优化的一个运行点点火时)来确定。然而,在其他例子中,不同水平的参考点火、针对除燃料效率之外的因素优化的点火、当前发动机设置等可以用于确定适当的点火分数。
在所示的实施例中,提供与点火分数计算器112相协作的一个任选的动力传动系参数调整模块116。动力传动系参数调整模块116引导ECU 140适当地设置所选择的动力传动系参数以便确保在所命令的点火分数下实际发动机输出基本等于所请求的发动机输出。通过举例,动力传动系参数调整模块116可以负责确定所希望的进气质量(MAC)和/或对于帮助确保实际发动机输出与所请求的发动机输出相匹配是所希望的其他发动机设置。当然,在其他实施例中,动力传动系参数调整模块116可以被安排成直接控制各种发动机设置。
点火定时确定模块120被安排成发出一个点火命令序列(例如,驱动脉冲信号113),该点火命令序列使发动机递送由一个所命令的点火分数119指定的点火百分比。点火定时确定模块120可以采用各种各样不同的形式。通过举例,∑-Δ转换器作为点火定时确定模块120作用良好。多个受让人专利和专利申请描述了各种合适的点火定时确定模块,包括各种各样不同的基于∑-Δ的转换器,这些转换器作为点火定时确定模块作用良好。参看例如美国专利号7,577,511、7,849,835、7,886,715、7,954,474、8,099,224、8,131,445、8,131,447和申请号13/774,134,其中的每一个均通过引用结合在此。由点火定时确定模块120输出的点火命令序列(有时称为驱动脉冲信号113)可被传递到协调实际点火的一个发动机控制单元(ECU)或燃烧控制器140。
在图1B所示的实施例中,点火分数计算器112的输出在被递送到点火定时确定模块120之前任选地传递通过一个过滤器单元114。过滤器单元114被安排成减轻所命令的点火分数中的任何阶跃变化的影响,这样使得点火分数的变化分布于更长的周期中。这种“分布”或延迟可以帮助在不同的命令点火分数之间的平稳过渡并且还可以用于帮助补偿在改变发动机参数中的机械延迟。
具体来说,过滤器单元114可以包括一个第一过滤器,该第一过滤器使得在不同的命令点火分数之间的突变过渡平稳以便提供对发动机行为的更好响应并且由此避免一个急动过渡响应。在一些环境下,命令点火分数和/或其他因素的变化将使得动力传动系调整模块116引导发动机(或其他动力传动系)设置(例如,可以用于控制歧管压力/进气质量的节气门位置)的一个相应变化。在第一过滤器的响应时间不同于用于实现所引导的发动机设置的变化的响应时间方面来说,在所请求的发动机输出与所递送的发动机输出之间可能存在失配。的确,实际上,与实现此类变化相关联的机械响应时间比点火控制单元的时钟速率要慢得多。例如,歧管压力的一个命令变化可以涉及改变具有一个相关联机械时间延迟的节气门位置。一旦节气门移动,即存在另一个时间延迟以便实现所希望的歧管压力。最终结果是通常不可能在一个单一点火时机的时间段中实现某些发动机设置的一个命令变化。如果未被计算在内,这些延迟将导致在所请求的发动机输出与所递送的发动机输出之间存在差异。过滤器单元114还可以包括一个第二过滤器以便帮助减少此类差异。更确切地说,该第二过滤器可以被缩放,这样它的输出以与发动机行为类似的一个速率发生变化;例如,这可以与进气歧管充填/泄放动力学基本相匹配。过滤器单元114内的这些过滤器可以按各种各样不同的方式构造而成。
点火分数计算器112、过滤器单元114和动力传动系参数调整模块116可以采取各种各样不同的形式并且它们的功能可以可替代地被结合到ECU中,或者由其他更多的集成部件、由子部件的组合或使用各种各样的替代途径提供。在各种替代实现方式中,这些功能块可以使用一个微处理器、ECU或其他计算装置、使用模拟或数字部件、使用可编程逻辑、使用以上各项的组合和/或以任何其他合适的方式来在算法上完成。
在其他实现方式中,点火分数计算器112可以被安排成依据一个参考汽缸输出确定一个“请求”点火分数。当使用一个参考汽缸输出时,该参考可以是一个固定值或它可以是基于所选择的动力传动系、车辆或环境参数/条件可变的。所请求的点火分数随后可以用于选择一个运行点火分数,该运行点火分数可能具有优选属性(如更好的NVH特征)。当对所请求的点火分数进行了这样一个调整时,典型地希望相应地调整其他发动机或动力传动系参数以便确保所希望的发动机输出实际上被递送。通过举例,这种架构在共同转让的专利申请号13/654,244和13/654,248中描述,这些专利申请通过引用结合在此。
接下来将参照图1C对另一个具体跳过点火控制器实现方式进行描述。在这个实施例中,一个扭矩计算器175用于确定被提供给点火分数计算器112的一个所希望的发动机输出111(c)。在其他方面,跳过点火控制器110(c)的部件可以是与以上相对于图1A或图1B所描述的部件类似。
在图1C的实施例中,加速器踏板位置(APP)和车辆速度(RPM)作为索引用于返回一个目标节气门位置(TP)的一个查找表176中。这个表被设计成提供良好的驾驶性能并且这些表是在各种可商购的发动机中实现。对于一个给定的目标节气门位置(TP)和发动机速度,可以确定一个目标或所希望的扭矩。该所希望的扭矩可以在算法上计算出、从一个查找表中获得或以任何其他合适的方式获得。在所描述的实现方式中,所希望的扭矩被表征为一个分数,确切地说,为在参考或标称汽缸条件下产生的扭矩的分数或百分比。(应注意的是,该分数可能大于一)。在其他实现方式中,所希望的输出可以按其他方式表征,如汽缸总数中的所要求汽缸的数目(例如,3.1)、一个总扭矩输出或以其他方式表征。这些参考汽缸条件可以是一个固定的预定值或随某些环境或运行条件(例如,大气压力、发动机速度等)变化的一个值。
任选地,扭矩计算器175可以被安排成在确定所希望的扭矩分数时,通过将考虑到驱动多个发动机附件所要求的能量的估计值加上加速器踏板位置所指示的驾驶员要求输出来计算这些附件所利用的负荷。另外,扭矩计算器175可以被安排成在确定所希望的扭矩时考虑来自车辆内的其他控制系统的输入。这些输入可以旨在覆盖或补充如由加速器踏板位置所指示的所希望的输出。通过举例,一个ECU或变速控制器可以在变速器换档过程中请求暂时减少扭矩;一个牵引力控制器可以在潜在的牵引力损失事件过程中请求减少的或特定的发动机输出;和/或一个定速控制器可以在车辆处于定速控制下时引导发动机输出。
在图1C的实施例中,点火分数计算器112使用由扭矩计算器175提供的所希望的扭矩分数111(c)(所希望的发动机输出)来确定所希望的点火分数。用于一个给定扭矩分数的适当的点火分数可以基于所选择的运行条件如发动机速度(以及潜在地齿轮)在某种程度上发生变化并且因此所使用的查找表可以具有多个索引,例如在一些具体的实现方式中,所希望的扭矩分数(即,所希望的发动机输出)和RPM。
在一些实现方式中,可能希望的是当发动机在特定范围的条件下例如以容许范围内的一个发动机速度运行时仅使用跳过点火控制。可以通过指示以特定发动机速度或在特定运行条件下的全汽缸(或减少的汽缸)运行来使跳过点火运行的最小和最大发动机运行速度结合到点火分数表中。对于NVH考虑,可能希望的是要求使用一个最小点火分数(其可以基于多种因素如发动机速度和齿轮而发生变化)。应了解的是,这些最小值也可以很容易地结合到点火分数表中。这些点火分数表可以被安排成呈现一个标称或参考发动机设置,或可以被安排成引导相关联的发动机设置。
在一些实现方式中,所希望的点火分数随后被发送到点火定时确定模块。在其他实施例中,为了帮助解决NVH问题,可能希望的是仅利用选自一组可用运行点火分数的多个点火分数。在这些实施例中,所希望的点火分数可以用于一个运行点火分数的选择。同时,各种发动机设置如阀(凸轮)定时、节气门位置和/或火花定时可以适当地调整以便确保发动机在运行点火分数下递送所希望的输出。通过举例,此类安排在共同转让的专利号13/654,244和13/654,248中描述,这些专利通过引用结合在此。
虽然未在所有实现方式中要求,但优选以逐个工作循环的方式单独地进行扭矩确定、点火分数确定以及是否在任何特定工作周期过程中跳过或点火一个汽缸的确定。也就是说,优选在每个点火时机更新扭矩和点火分数确定并且优选在每个点火时机做出点火决定。因此,在点火分数计算器112的情况下,可以在每个点火时机之前重新确定当前所希望的点火分数。促进对所希望的点火分数的这种动态追踪允许控制器对变化的需求作出具体响应,同时维持跳过点火运行的益处。虽然逐个点火时机更新是许多应用中所希望的,但应了解的是,在替代实施例中,可以对于任何具体跳过点火控制器视情况不那么频繁地进行更新计算和/或点火决定中的任一个。
点火分数确定单元
存在可能影响所希望的点火分数的多种因素。这些因素典型地包括所请求的发动机输出(其通常在很大程度上基于加速器踏板位置来确定)和所选择的动力传动系运行参数如当前发动机速度(例如,RPM)和/或当前变速齿轮。点火分数确定单元112被安排成基于此类因素和/或跳过点火控制器设计人员可能认为重要的任何其他因素来确定所希望的点火分数。
在一些实施例中,点火分数确定单元112被安排成利用一个查找表来确定所希望的点火分数。通过举例,图2图解性示出可以在一些实现方式中用于确定适当的点火分数的一个查找表200。该查找表可以使用多种常规表结构在任何适当类型的存储器中实现。在图2所示的实施例中,提供三个独立索引并且每个表条目203均具有一个点火分数字段204,该点火分数字段存储指示与所述条目相关联的所希望的点火分数的一个点火分数指示符值205。第一索引207是基于如上所述的一个所请求的发动机输出,其可以通过扭矩计算器、一个加速器踏板位置传感器或通过任何其他适当的部件以任何合适的方式确定。在所示的实施例中,第二索引209是基于一个第一动力传动系运行参数,确切地说,发动机速度。第三索引211是基于一个第二动力传动系运行参数,确切地说,变速齿轮。在其他实施例中,除所描述索引中的一个或多个之外或代替他们可以使用基于其他动力传动系运行参数的各种其他索引。此外,除发动机和车辆运行参数之外,周围环境条件如周围空气压力(其随海拔和其他因素发生变化)和/或周围空气温度也可以用作表索引。
所请求的发动机输出索引值可以是基于各种各样不同的输入。例如,在一些实施例中,所请求的发动机输出索引可以是直接或间接地基于加速器踏板位置传感器的输出。在其他实施例中,所请求的发动机输出可以指示所希望的发动机输出的一个所请求的扭矩或其他指示符。这样一个请求可以来自于一个定速控制器、ECU、一个扭矩计算器、将踏板位置传感器信号转换为一个请求扭矩的一个逻辑块(例如,一个预处理器)、一个牵引力控制系统或来自任何其他合适的来源。在其他实施例中,点火分数计算器(或确定总请求扭矩的一个扭矩计算器)可以被安排成对来自多个来源的扭矩请求求和和/或使用发动机控制设计人员可能视为适当的任何标准基于当前运行条件来以另外方式确定、计算或选择一个所希望的发动机输出。所请求的发动机输出可以依据一个绝对数(例如,一个具体请求扭矩)、依据一个分数或百分比(例如,如以上相对于图1C所述的一个具体扭矩分数)、或以任何其他方式来提供并且这些表可以相应地缩放。
应了解的是,除了所请求的发动机输出之外,还存在可能影响所希望的点火分数的多个因素。例如,各种动力传动系运行参数如当前发动机速度(例如,RPM)和/或当前变速齿轮可以影响所希望的点火分数。运行条件如每个汽缸的扭矩输出、或影响该输出的多个因素如进气质量(MAC)、凸轮位置(例如,凸轮相位器位置)、歧管绝对压力(MAP)和/或估计歧管温度也可以用作索引。在图2所示的实施例中,当前使用的发动机速度和变速齿轮用作用于查找表200的附加索引,这样使得可以在任何给定时间针对车辆当前运行状态更好地调控点火分数。
出于几个原因发动机速度可以是有用的。首先,可能希望的是即使当所请求的发动机输出较低时,如例如处于怠速或低于一个指定阈值的发动机速度(例如,1000RPM或1500RPM等)下时,也要求一个最小点火分数。这可以有助于缓解NVH问题。例如,较高的发动机速度具有较高的点火频率(对于一个给定的点火分数),这倾向于具有在乘客最容易注意到的频率范围内的更好的振动特征。此外,对于一个给定的请求发动机输出,当前正在1500RPM下运行的一个发动机所希望的点火分数可以高于在一个较高的发动机速度(例如,4000RPM)下的所希望的点火分数。
变速齿轮也可以是在确定所希望的点火分数时的一个重要的因素。变速齿轮可能是重要的一个原因是不同的齿轮倾向于具有不同的NVH(噪声、振动和不平顺性)特征。也就是说,考虑到类似的运行参数如发动机速度、点火分数等,不同的齿轮可以具有不同的振动和/或声学特征。例如,某个点火分数可以在一个特定发动机速度下在第四个齿轮中平稳地运转,同时同一点火分数可以在相同的发动机速度下在另一个齿轮中产生不希望的振动。这部分是因为从一个发动机产生的相同扭矩脉冲将由不同的齿轮以不同的方式传输到传动系统。
所描述的查找表可以用于实现各种各样不同的点火分数确定算法。所描述的查找表途径的优点之一是特定运行参数与引导点火分数之间的相关性可以按照发动机控制器设计人员视为适当的任何方式来定义。这允许设计人员实验式地、分析地或使用此类途径的任何组合来确定各种运行参数与所希望的点火分数之间的所希望的映射。访问这些表是用于确定点火分数的一种时间和处理有效的机制,因为这些表可以被非常快速地访问,这促进了对所希望的点火分数的逐点火时机更新。因此,如果需要,可以在每个点火时机之前确定和更新“当前”点火分数。当然,这些表还可以容易地用于没有必要对所希望的点火分数进行这种频繁的重新确定的其他实现方式。查找表的使用还允许轻松地更新条目值并且因此更新所希望的映射,如果需要的话。例如,如果需要,可以更新这些表,作为车辆维护的一部分。另外,可以提供多个表以供在不同的驱动或环境条件下使用。
查找表可以实现为一个单一的多维查找表,或可以构造为一个具有不同的查找表的组,这些查找表各自与一个具体的运行参数相关联。例如,一个单独的查找表可以被提供用于每个变速齿轮等。出于这个应用的目的,利用多个基于一个具体参数的物理上分离的查找表(例如,用于每个齿轮的单独物理或逻辑表)的表结构被认为是在概念上与使用该具体参数(在给定实例中,齿轮)作为附加索引的一个多维查找表相同的。因此,在此使用的术语“多维查找表”旨在包括被安排成使用两个或更多个不同的变量(例如,索引)来访问的任何数据结构或数据结构组。这些数据结构可以包括物理上或逻辑上分离的表、阵列等。
在以上所述的实施例中,表的这些索引中的一个是基于发动机速度或RPM。在其他实施例中,这样一个索引可以是基于直接或间接指示发动机速度的一个值,诸如一个凸轮轴的旋转速度、一个驱动传动系部件的旋转速度等或甚至车辆速度。
在一些实施例中,可以对点火分数计算器112的输入进行量化并且可以适当地确定该表的大小,这样使得在查找表中明确地定义所有可能的输入参数。在其他实施例中,常规内插技术可以用于基于最近的可用表条目来确定所希望的点火分数。在图2所示的表中,出于说明性目的针对每个索引值仅提供几个条目。即使当在该表中提供此类粗索引级时,也可使用标准内插技术来确定用于中间条件的适当点火分数。实际上,通常所希望的是在表索引值之间具有更精细的级并且值的范围基于发动机跳过点火控制的预期运行范围而广泛地变化。
如熟悉跳过点火发动机控制的那些技术人员应了解的,低(但非零)点火分数有时可以具有较差的振动特征,特别是当发动机正以一个相对低的发动机速度运行时。因此,在一些实现方式中,所希望的是指定一个最小点火分数或点火频率。当使用一个最小点火分数时,可能希望的是适当减少每次点火的输出,这样使得在该最小点火分数就位的情况下总发动机输出与所希望的输出相匹配。这可以很容易地通过连同点火分数一起调整其他参数如火花定时、进气质量(MAC)、凸轮相位器位置、凸轮升度或进气歧管绝对压力(MAP)来完成。多种途径可以用于适当地控制每次点火的输出。通过举例,在一种途径中,这些查找表可以被安排成响应于相对小的扭矩请求将点火分数设置成针对相关联的发动机速度的一个所希望的最小点火分数。另一个部件或逻辑块(如动力传动系参数调整模块116或ECU 140)随后可以被安排成视情况设置其他发动机参数,以便确保发动机在所请求的点火分数下递送所希望的输出。
在所示的实施例中,将表中的多个点火分数值标识为“1”,这意味着所有汽缸将在所有时间内被点火。具体来说参看图2中示出的齿轮6表的右下象限。在一些情况下,与“1”相关联的扭矩请求不能简单地由处于相关联发动机速度下的发动机满足(这对于处于该表的右下角的条目尤其如此)。在其他情况下,以常规方式调整其他发动机参数,如通过使凸轮轴前进或增加进气质量,可以用于提供所希望的发动机扭矩。
在一种不同的途径中,这些查找表本身可以被安排成除点火分数之外定义其他运行参数。在图3中示出一种这样的安排,图3示出除点火分数之外定义一个相对所希望的进气质量的一个表300。确切地说,在所示的实施例中,每个表条目303均具有两个单独的字段。第一字段是一个点火分数(FF)字段304,该字段保持如以上相对于图2所述的一个点火分数指示符值305。第二字段是一个相对MAC字段316,该字段存储将与指定点火分数结合使用的一个指定参考MAC的相对百分比的一个指示符307。这个字段在此有时称为MAC调整字段并且在图3的表中被标记为“MAC”。
参考MAC可以是一个固定绝对值,然而更经常地,它将是基于当前运行条件确定的一个值。在一些优选实施例中,参考MAC是促进汽缸在大体优化的条件下(热力学的或其他的)运行的进气质量。例如,参考进气质量可以被设置成等于在发动机的当前运行状态(例如,发动机速度、环境条件等)下大体提供了最高热力学(燃料)效率的进气质量。然而,应了解的是,参考MAC可以针对其他因素(包括排放物、振动考虑、总扭矩输出)进行优化,或可以按一种考虑到多个因素(包括这些和各种环境和运行特征如海拔或所希望的进气歧管真空水平)的方式进行优化。无论参考MAC是如何确定的,应了解的是,参考MAC可以是随发动机的运行状态变化的一个变量。例如,发动机速度和环境大气压力是可以在任何给定时间影响最佳MAC的两个因素。
在所示的实施例中,存储在相对MAC调整字段316中的值是指示有待使用的参考MAC的一个分数或百分比的一个相对值而不是MAC的一个绝对值。该相对值在利用一个可变参考MAC以使得实际发动机输出适当地缩放的多个实施例中是特别有用的。然而,应了解的是,在替代实施例中,可以使用固定的MAC值。无论是否在表300中提供MAC的一个固定值或一个相对值,发动机控制器可以被安排成以使得所希望的MAC被递送到运行汽缸的一种方式调整发动机设置(例如,节气门位置、阀定时等)。此类调整可以通过动力传动系参数调整模块116、ECU 140、点火分数计算器112或通过任何其他适当的部件使用常规发动机设置控制技术来控制。
在图3所示的实施例中,每个表条目的第二字段均是相对MAC。更一般地说,查找表可以被安排成提供指示任何所希望的运行参数的值,或者在计算此类其他所希望的运行参数的适当值时可能有用的值可以与点火分数指示一起被包含在内。除了相对MAC之外或代替该相对MAC,可以使用此类其他运行参数值。另外的运行参数可以容易地通过在每个条目内提供另外的字段以便定义其他所希望的参数来控制。通过举例,一个相对歧管绝对压力(例如,相对于大气压力)连同关于进气阀定时和排气阀定时的信息可以容易地代替MAC来使用。在利用促进可变阀升程的凸轮轴的发动机中,可能有时希望的是使凸轮前进或推后以便修改进气阀和排气阀打开和关闭事件的定时。在这些实施例中,另一个表值可以指示所希望的凸轮前进(或凸轮定相)。对于火花点燃式发动机,燃料喷射量和点燃定时是可能在一些特定实现方式中希望指定的一些其他发动机运行参数的实例。
在图3的实施例中,MAC调整字段316的大多数被示出为存储值“1”,这表明参考MAC将被使用。当一个优化MAC用作参考MAC时,这允许发动机在其大部分运行范围内在近似最佳条件下运行。然而,在扭矩请求是相对低的并且一个最小点火分数正被使用的区域中,MAC被调整以便调节发动机输出。在其他实施例中,NVH考虑可能使得希望仅使用有限的一组点火分数或避免在所选择的运行条件下使用某些点火分数。在此类实施例中,表可以被安排成根据扭矩请求更主动地改变相对MAC(或其他受控动力传动系参数)。在图4中示出这样一个表。
在图4所示的表中,扭矩请求索引具有比相关联的点火分数(FF)值更精细的间隔尺寸。为了以其中所递送的扭矩大体匹配扭矩请求的一种方式控制发动机,适当地调整MAC调整值。当发动机以指定的点火分数和MAC调整值运行时,其将大体上递送匹配扭矩请求的一个输出扭矩。大于1的MAC调整值是可能的,因为参考MAC可以不与绝对最大MAC值相对应。总体上,最佳燃料效率不是通过最高可能的MAC值获得的。
在图2的实施例中,一个查找表是用于确定所希望的点火分数。在其他设计中,可能希望的是基于所描述因素(例如,所希望的输出、发动机速度和齿轮)中的一些的组合来在算法上或以其他合适的方式确定点火分数。这可以通过使用多种不同的途径来实现。通过举例,在一些实施例中,每个变速齿轮可以具有预定的一组点火分数,这些点火分数可以用于不同的发动机速度。随后可以基于当前扭矩请求在算法上确定适当的点火分数。
接下来参照图5,将描述用于确定所希望的点火分数的另一种途径。在这个实施例中,考虑到发动机RPM和扭矩请求,一个点火分数确定器620被安排成计算一个最佳点火分数。此计算的最佳性质可以是相对于燃料效率、排放物、振动或任何其他所希望的因素或这些因素和其他因素的任何组合。点火分数确定块620可以使用多个方程、使用如图2所示的一个查找表、使用利用内插的一个查找表、或使用任何其他合适的方法来在一个处理器上在算法上实施。在确定最佳点火分数的同时,通过一个最小点火分数确定器块622确定最小点火分数。这个块采用车辆齿轮、RPM以及任选地其他变量如标称进气质量作为输入。基于这些输入,该最小点火分数确定器块确定一个最小允许点火分数。这可以通过多个方程、如图6中图解性示出的一个查找表(利用或不利用内插)或使用其他合适的途径来实施。
一旦确定了最佳点火分数和最小点火分数,就将它们输入到一个比较块624中,该比较块的输出是这两者的最大点火分数。所希望的点火分数可以如先前所述被引导到一个适当的点火定时确定模块120中。当使用最小点火分数时(或在所希望的点火分数大于最佳点火分数的任何其他情况下),比较块624如此告知一个动力传动系参数调整模块116或其他适当的部件(例如,ECU),该动力传动系参数调整模块或其他适当的部件进而被安排成调整其他发动机参数如目标歧管绝对压力和/或凸轮设置等以便以使得所引导的点火分数产生所请求的扭矩或动力的这样一种方式有效地调整进气质量。
其他特征
虽然只详细描述了本发明的一些实施例,但应了解的是,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可以许多其他形式来实施本发明。例如,虽然已对适于使用所描述的点火分数计算器的一些具体跳过点火发动机控制器进行了描述,并且在所结合专利的一些中描述了其他跳过点火发动机控制器,但应了解的是,所描述的点火分数计算器可以与各种各样不同的跳过点火控制器一起使用并且其不限于与所描述类别的跳过点火控制器一起使用。
针对点火分数确定使用各种基于所描述查找表的途径的一个优点是表设计人员在针对特定运行条件定义所希望的点火分数方面具有广泛的灵活性。当所希望的点火分数的计算不适合简单的算法定义时,这种确定性控制往往更难以使用基于逻辑的途径来实现。在需要时,所描述的途径还允许跳过点火控制器利用相当广泛范围的点火分数。
在所示的实施例中,仅描述了一些特定索引如所希望的发动机输出、发动机速度和齿轮。然而,应了解的是,在其他实施例中,可以使用各种各样的其他参数来满足任何具体实施例的需要。例如,在具体实现方式中,可以使用动力传动系或车辆参数如歧管绝对压力(MAP)、进气质量(MAC)、凸轮相位设置、节气门位置、汽缸扭矩输出、发动机扭矩输出、车辆速度以及估计歧管温度。类似地,可以使用环境参数如周围大气压力。当然,也可以使用其他相关参数作为索引。
存在要求使用真空的多种车辆系统。通常,真空是由进气歧管并且具体地由歧管中通过部分关闭节气门而产生的一个减压来有效地提供。相比之下,从燃料效率的角度来看,较高的歧管压力总体是优选的。(i)对改进的染料效率的希望与(ii)对真空源的需要(典型地,是偶然的)的利益冲突使得希望在某些应用中,能够在某些时间指定一个最大歧管压力。这样一种途径例如在共同转让的临时专利申请号61/682,168中描述,该专利申请通过引用结合在此。改变歧管压力(MAP)会内在地影响每次点火的输出并且因此影响产生一个具体所希望的发动机输出所必要的点火分数。使用所描述的途径通过包含基于最大允许歧管压力的另一个表维度可以容易地适应此类约束。
尽管描述了跳过点火管理,但应了解的是,在实际实现方式中,跳过点火控制不需要用于排除其他类型的发动机控制。例如,经常存在希望以一种常规(对全部汽缸点火)模式运行发动机的运行条件,在这种模式中发动机的输出主要是通过节气门位置(而不是点火分数)来调节。另外地或可替代地,当一个所命令的点火分数是与在一种标准可变排量模式(即,其中仅固定的一组汽缸在所有的时间被点火)中可用的一种运行状态共同延伸时,可能希望的是仅运行特定预先指定的一组汽缸以便模仿在这些点火分数下的常规可变排量发动机运行。
主要是在控制适合用于机动车辆中的4-冲程活塞发动机的点火背景下描述了本发明。然而,应了解的是,所描述的途径非常适合用于各种各样的内燃发动机中。这些内燃发动机包括实际上用于任何类型的车辆(包括汽车、卡车、船、飞机、摩托车、踏板车等)的发动机;用于非车辆应用如发电机、割草机、模型等的发动机;以及实际上用于利用内燃发动机的任何其他应用的发动机。各种所描述的途径与在各种各样不同的热力学循环下运行的发动机一起工作,这些发动机实际上包括任何类型的二冲程活塞发动机、柴油发动机、奥托循环发动机、双循环发动机、米勒循环发动机、阿特金森循环发动机、汪克尔发动机和其他类型的旋转式发动机、混合循环发动机(如双奥托和柴油发动机)、混合发动机、星形发动机等。还认为,所描述的途径将与新开发的内燃发动机很好地一起工作,不论它们是否使用当前已知的或后来开发的热力学循环来运行。
所结合的专利和专利申请中的一些实例设想了一种优化的跳过点火途径,其中点火的工作室是在大体最佳条件(热力学或其他条件)下被点火。例如,针对各个汽缸点火引入到工作室中的进气质量可以被设置为在发动机的当前运行状态(例如,发动机速度、环境条件等)下提供了大体最高的热力学效率的进气质量。所描述的控制途径在与这种类型的优化跳过点火发动机运行结合使用时作用良好。然而,这决不是一个要求。而是,所描述的控制途径作用良好,不管工作室被点火时所处于的条件如何。
如在所引用的专利和专利申请中的一些中所阐释的,所描述的点火控制单元可以在一个发动机控制单元内、作为一个单独的点火控制共处理器或以任何其他合适的方式来实现。在许多应用中,所希望的是提供跳过点火控制作为常规(例如,全汽缸点火)发动机运行的额外运行模式。这允许发动机在并不非常适合跳过点火运行的条件下以一种常规模式运行。例如,常规运行在某些发动机状态如发动机启动、发动机空转、低发动机速度等下可以是优选的。
所描述的跳过点火控制可以容易地用于多种其他燃料经济和/或性能增强技术,包括贫燃技术、燃料喷射剖析技术、涡轮增压、增压等。
大多数常规可变排量活塞发动机被安排成在试图使泵送空气通过未使用的汽缸的负面影响最小化时,通过在整个工作循环中保持阀关闭来停用未使用的汽缸。所描述的实施例在能够以类似方式停用或停运所跳过的汽缸的发动机中作用良好。虽然这种途径作用良好,但活塞仍在汽缸内往复运动。活塞在汽缸内的往复运动引入了摩擦损失并且实际上汽缸内的压缩气体中的一些典型地将经过活塞环逸出,因而也引入一些泵送损失。活塞往复运动所引起的摩擦损失在活塞发动机中是相对高的,并且因此通过使这些活塞在跳过的工作循环过程中脱离可以理论上具有在总体燃料效率方面的显著进一步改进。鉴于以上内容,应明白的是,本发明的实施例应理解为是说明性的而不是限制性的,并且本发明不限于在此给出的细节,而是可以在所附权利要求的范围内进行修改。

Claims (35)

1.一种跳过点火发动机控制器,包括:
一个查找表,该查找表在一种计算机可读介质中实现;
一个点火分数确定单元,该点火分数确定单元被安排成确定适于递送一个所请求的发动机输出的一个点火分数,其中该点火分数确定单元利用该查找表来确定一个所希望的点火分数,其中该点火分数确定单元利用至少(i)该所请求的发动机输出,和(ii)一个当前发动机速度作为选择一个所希望的点火分数的索引;以及
一个点火控制器,该点火控制器被安排成以一种递送该所希望的点火分数的跳过点火方式引导点火。
2.一种跳过点火发动机控制器,包括在一种计算机可读介质中实现的一个查找表,该查找表具有许多条目,每个条目包括被安排成存储指示一个所希望的点火分数的一个相关联点火分数指示符的一个点火分数字段,其中用于该查找表的索引包括:
(i)一个所希望的发动机输出;以及
(ii)一个第一运行动力传动系参数。
3.如权利要求1或2所述的跳过点火发动机控制器,其中用于该查找表的一个附加索引包括变速齿轮。
4.如以上权利要求中任一项所述的跳过点火发动机控制器,其中用于该查找表的一个附加索引包括选自下组的至少一个,该组由以下各项组成:
歧管绝对压力(MAP);
歧管空气温度;
指示进气质量(MAC)的一个参数;
指示凸轮位置的一个参数
汽缸扭矩输出;
发动机扭矩输出;
最大容许歧管压力;
车辆速度;
周围温度;以及
大气压力。
5.如以上权利要求中任一项所述的跳过点火发动机控制器,其中该查找表是包括多个逻辑或物理分离的查找表的一个多维查找表。
6.如以上权利要求中任一项所述的跳过点火发动机控制器,其中该查找表指定以一种全汽缸运行模式的在所选择的运行状态下的运行。
7.如权利要求6所述的跳过点火发动机控制器,其中用于全汽缸运行的该所选择的运行状态包括低于一个第一阈值的发动机速度和高于一个第二阈值的发动机速度。
8.如以上权利要求中任一项所述的跳过点火发动机控制器,其中该查找表中的每一个条目包括一个点火分数字段,该点火分数字段存储指示与此条目相关联的一个所希望的点火分数的一个点火分数指示符。
9.如权利要求8所述的跳过点火发动机控制器,其中该查找表中的每一个条目进一步包括一个MAC字段,该MAC字段被安排成存储指示一个所希望的运行进气质量的一个MAC指示符。
10.如权利要求9所述的跳过点火发动机控制器,其中该MAC指示符是一个相对值。
11.如权利要求8-10中任一项所述的跳过点火发动机控制器,其中该查找表中的每一个条目进一步包括一个第二字段,该第二字段被安排成存储指示一个第二所希望的运行参数的一个值。
12.如权利要求11所述的跳过点火发动机控制器,其中该第二字段存储指示选自下组的一项的一个值,该组由以下各项组成:
节气门位置;
凸轮位置;以及
MAP设置。
13.一种跳过点火发动机控制器,包括:
一个点火分数确定单元,该点火分数确定单元被安排成至少部分地基于以下各项来动态地确定一个所希望的点火分数,
i)一个所希望的发动机输出;
ii)一个当前发动机速度;以及
iii)一个当前变速齿轮;以及
一个点火控制器,该点火控制器被安排成以一种递送该所希望的点火分数的跳过点火方式引导点火。
14.如权利要求13所述的跳过点火发动机控制器,其中该点火分数确定单元在确定该所希望的点火分数时利用一个多维查找表,其中用于该多维查找表的索引包括所希望的发动机输出、当前发动机速度以及当前变速齿轮。
15.如权利要求1-12和14中任一项所述的跳过点火发动机控制器,其中该当前发动机速度索引被安排成处于所选择的发动机速度范围内。
16.如以上权利要求中任一项所述的跳过点火发动机控制器,其中该所希望的点火分数的该确定是进一步基于对于使用来说是所希望的一个当前最大歧管压力。
17.一种包括如以上权利要求中任一项所述的跳过点火发动机控制器的发动机控制器,其中该发动机控制器被安排成有时以一种全汽缸点火模式来运行该发动机,在这种模式中该发动机的输出主要是基于节气门位置来调节。
18.一种运行发动机的方法,该方法包括:
依据一个所希望的扭矩分数来确定一个所希望的发动机输出,其中该所希望的扭矩分数指示相对于一个参考最大可用发动机输出而言的该所希望的发动机输出;
至少部分地基于该所希望的扭矩分数确定一个所希望的运行点火分数;并且
在该所希望的运行点火分数下以一种递送该所希望的发动机输出的方式引导该发动机的跳过点火运行。
19.如权利要求18所述的方法,其中该所希望的运行点火分数是至少部分使用一个查找表来确定,该查找表利用所希望的扭矩分数作为一个第一索引并且利用当前发动机速度作为一个第二索引。
20.一种控制发动机的跳过点火运行的方法,该方法包括:
通过访问具有许多条目的一个查找表来确定一个所希望的运行点火分数,每个条目包括被安排成存储指示一个所希望的点火分数的一个相关联点火分数指示符的一个点火分数字段,其中用于该查找表的索引包括:
(i)一个所希望的发动机输出;
(ii)发动机速度;以及
(ii)一个第一运行动力传动系参数;
在该所希望的运行点火分数下以一种递送该所希望的发动机输出的方式引导该发动机的跳过点火运行。
21.如权利要求20所述的方法,其中该第一运行动力传动系参数是选自下组,该组由以下各项组成:
变速齿轮;
歧管绝对压力(MAP);
歧管空气温度;
指示进气质量(MAC)的一个参数;
指示凸轮位置的一个参数
汽缸扭矩输出;
发动机扭矩输出;
最大容许歧管压力;
车辆速度;
周围温度;以及
大气压力。
22.如权利要求1所述的跳过点火发动机控制器,其中用于该查找表的一个附加索引包括选自下组的至少一个,该组由以下各项组成:
歧管绝对压力(MAP);
歧管空气温度;
指示进气质量(MAC)的一个参数;
指示凸轮位置的一个参数
汽缸扭矩输出;
发动机扭矩输出;
最大容许歧管压力;
车辆速度;
周围温度;以及
大气压力。
23.如权利要求1所述的跳过点火发动机控制器,其中该查找表是包括多个逻辑或物理分离的查找表的一个多维查找表。
24.如权利要求1所述的跳过点火发动机控制器,其中该查找表指定以一种全汽缸运行模式的在所选择的运行状态下的运行。
25.如权利要求24所述的跳过点火发动机控制器,其中用于全汽缸运行的该所选择的运行状态包括低于一个第一阈值的发动机速度和高于一个第二阈值的发动机速度。
26.如权利要求1所述的跳过点火发动机控制器,其中该查找表中的每一个条目包括一个点火分数字段,该点火分数字段存储指示与此条目相关联的一个所希望的点火分数的一个点火分数指示符。
27.如权利要求26所述的跳过点火发动机控制器,其中该查找表中的每一个条目进一步包括一个MAC字段,该MAC字段被安排成存储指示一个所希望的运行进气质量的一个MAC指示符。
28.如权利要求27所述的跳过点火发动机控制器,其中该MAC指示符是一个相对值。
29.如权利要求26所述的跳过点火发动机控制器,其中该查找表中的每一个条目进一步包括一个第二字段,该第二字段被安排成存储指示一个第二所希望的运行参数的一个值。
30.如权利要求29所述的跳过点火发动机控制器,其中该第二字段存储指示选自下组的一项的一个值,该组由以下各项组成:
节气门位置;
凸轮位置;以及
MAP设置。
31.一种包括如权利要求1所述的跳过点火发动机控制器的发动机控制器,其中该发动机控制器被安排成有时以一种全汽缸点火模式来运行该发动机,在这种模式中该发动机的输出主要是基于节气门位置来调节。
32.如权利要求2所述的跳过点火发动机控制器,进一步包括用于该查找表的一个附加索引,该附加索引是基于与该第一运行动力传动系参数不同的一个第二运行动力传动系参数。
33.如权利要求32所述的跳过点火发动机控制器,其中该第一运行动力传动系参数和该第二运行动力传动系参数是选自下组,该组由以下各项组成:
发动机速度;
变速齿轮;
歧管绝对压力(MAP);
歧管空气温度;
进气质量(MAC);
汽缸扭矩输出;
凸轮位置;
最大容许歧管压力;以及
车辆速度。
34.如权利要求14所述的跳过点火发动机控制器,其中该当前发动机速度索引被安排成处于所选择的发动机速度范围内。
35.如权利要求13所述的跳过点火发动机控制器,其中该所希望的点火分数的该确定是进一步基于对于使用来说是所希望的一个当前最大歧管压力。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106246380A (zh) * 2015-06-09 2016-12-21 通用汽车环球科技运作有限责任公司 空气单缸确定系统和方法
CN107781042A (zh) * 2016-08-24 2018-03-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于优化使用主动燃料管理的发动机操作的方法
CN107917001A (zh) * 2016-10-11 2018-04-17 福特环球技术公司 用于操作发动机汽缸的系统和方法
CN108223148A (zh) * 2016-12-21 2018-06-29 福特环球技术公司 激活和停用发动机汽缸的系统和方法
CN109026493A (zh) * 2014-11-10 2018-12-18 图拉技术公司 控制内燃发动机的方法和点火控制器
CN110832176A (zh) * 2017-07-03 2020-02-21 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
CN114382629A (zh) * 2022-03-23 2022-04-22 潍柴动力股份有限公司 一种发动机的控制方法、装置、设备及存储介质

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9878718B2 (en) * 2016-06-23 2018-01-30 Tula Technology, Inc. Coordination of vehicle actuators during firing fraction transitions
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

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5540633A (en) * 1993-09-16 1996-07-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for variable displacement engine
US5826563A (en) * 1997-07-28 1998-10-27 General Electric Company Diesel engine cylinder skip firing system
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
CN101628580A (zh) * 2008-07-17 2010-01-20 福特环球技术公司 多行程可变排量发动机
US7849835B2 (en) * 2008-07-11 2010-12-14 Tula Technology, Inc. Internal combustion engine control for improved fuel efficiency
US20110213541A1 (en) * 2008-07-11 2011-09-01 Tula Technology, Inc. Internal combustion engine control for improved fuel efficiency
US20120046853A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Silvestri Chester J System and Methods for Improved Efficiency Compression Ignition Internal Combustion Engine Control

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5553575A (en) * 1995-06-16 1996-09-10 Servojet Products International Lambda control by skip fire of unthrottled gas fueled engines
US20030105577A1 (en) * 2001-12-05 2003-06-05 Dino Bortolin Autonomous control of engine operation via a lookup table
US8131447B2 (en) * 2008-07-11 2012-03-06 Tula Technology, Inc. Internal combustion engine control for improved fuel efficiency

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5540633A (en) * 1993-09-16 1996-07-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for variable displacement engine
US5826563A (en) * 1997-07-28 1998-10-27 General Electric Company Diesel engine cylinder skip firing system
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
US7849835B2 (en) * 2008-07-11 2010-12-14 Tula Technology, Inc. Internal combustion engine control for improved fuel efficiency
US20110213541A1 (en) * 2008-07-11 2011-09-01 Tula Technology, Inc. Internal combustion engine control for improved fuel efficiency
CN101628580A (zh) * 2008-07-17 2010-01-20 福特环球技术公司 多行程可变排量发动机
US20120046853A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Silvestri Chester J System and Methods for Improved Efficiency Compression Ignition Internal Combustion Engine Control

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109026493A (zh) * 2014-11-10 2018-12-18 图拉技术公司 控制内燃发动机的方法和点火控制器
CN109026493B (zh) * 2014-11-10 2020-05-15 图拉技术公司 控制内燃发动机的方法和点火控制器
CN106246380A (zh) * 2015-06-09 2016-12-21 通用汽车环球科技运作有限责任公司 空气单缸确定系统和方法
US10337441B2 (en) 2015-06-09 2019-07-02 GM Global Technology Operations LLC Air per cylinder determination systems and methods
CN106246380B (zh) * 2015-06-09 2019-07-12 通用汽车环球科技运作有限责任公司 空气单缸确定系统和方法
CN107781042A (zh) * 2016-08-24 2018-03-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于优化使用主动燃料管理的发动机操作的方法
CN107781042B (zh) * 2016-08-24 2021-05-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于优化使用主动燃料管理的发动机操作的方法
CN107917001A (zh) * 2016-10-11 2018-04-17 福特环球技术公司 用于操作发动机汽缸的系统和方法
CN108223148A (zh) * 2016-12-21 2018-06-29 福特环球技术公司 激活和停用发动机汽缸的系统和方法
CN110832176A (zh) * 2017-07-03 2020-02-21 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
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
CN114382629A (zh) * 2022-03-23 2022-04-22 潍柴动力股份有限公司 一种发动机的控制方法、装置、设备及存储介质

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CN104520563B (zh) 2018-10-16
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