CN114370363A - 用于发动机转动起动的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于发动机转动起动的方法和系统”。在一个示例中，一种用于发动机冷起动的方法可以包括至少基于一个或多个发动机冷起动状况来延长发动机转动起动，其中延长发动机转动起动可以增加可变凸轮轴正时(VCT)相位器的多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力。在一些示例中，所述方法还可以包括在发动机转动起动之后启用燃料供给。通过这种方式，燃料效率考虑因素可以与所述发动机油压力的增加平衡，使得可以致动和/或润滑所述VCT相位器的部件。

Description

用于发动机转动起动的方法和系统
技术领域
本说明书总体上涉及用于发动机转动起动的方法和系统，并且具体地涉及用于在发动机冷起动期间调整发动机转动起动以增加发动机油压力的方法和系统。
背景技术
在推动内燃发动机(ICE)性能改善的众多因素当中，期望更高的燃料效率(例如，更低的燃料消耗和排放)和增强的消费者满意度(例如，改善的操控性和用户体验)。例如，可以实施可变气门正时(VVT)以对气缸进气门和排气门打开和关闭进行定相，使得可以精确地控制进气流和排气流。赋予ICE性能的益处包括更高的体积效率、减少的泵气损失、改善的残余气体馏分(内部排气再循环)控制以及改善的扫气控制(例如，对于涡轮增压ICE)。
类似于VVT，可以实施可变凸轮轴正时(VCT)以实现上面列出的许多益处。VCT可以利用经由高压发动机油流致动的凸轮轴相位器，这可以使凸轮轴相对于曲轴位置从初始位置提前或延迟。因而，可以在ICE操作期间动态地调节凸轮轴以获得期望的(例如，应用特定的)性能。
具体地，在从动力传动系统控制模块(PCM)接收到脉冲宽度调制信号时，电子致动油控制阀(OCV)可以将高压发动机油流引导到期望的凸轮轴相位器腔体中以实现目标凸轮轴位置，在这里轻度泄漏和排放可以使发动机油连续地再循环，同时维持其高压。当PCM没有请求凸轮轴定相时，弹簧加载的锁紧销可以配合地接合锁紧凹穴，使得可以防止VCT相位器的内转子与外转子之间的相对运动。为了随后转变为凸轮轴定相，可以施加最小发动机油压力以克服锁紧销的弹簧，由此使锁紧销脱离并润滑其接触点。
在一些发动机转速瞬态期间(例如，发动机冷起动之后的短暂负加速时间段期间)，VCT相位器可能由于在当凸轮轴相位器腔体基本上没有发动机油时锁紧销未能正确地接合锁定凹穴而受到显著的噪声、振动和粗糙性(NVH)问题的影响。在一些示例中，部分或完全脱离的锁紧销可能沿着锁紧凹穴的边缘反复滑动，从而引起过早的机械磨损。在最小油压力没有促进锁紧销进入锁紧凹穴的期望运动的情况下，机械磨损循环可能导致锁紧销的冲击噪声随时间稳定地增加(这可能进一步加速锁紧销和对应的锁紧机构的劣化)。
减少这种机械磨损的其他尝试集中于主动地增加发动机油压力，使得可以引发润滑。Santoso等人在美国专利号7,561,957中示出了一种示例性方法。Otterspeer等人在美国专利号9,031,726中示出了另一种示例性方法。在Santoso等人和Otterspeer等人发表的专利中，对发动机起动操作进行调整，使得发动机油压力可以增加(例如，增加到最小发动机油压力阈值)。例如，Otterspeer等人教导了采用发动机转动起动来累积发动机油压力。
然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，当起动机电池、发动机和/或其他车辆状况不适合时，可能由于大于典型的转动起动持续时间而导致不太理想的ICE性能(例如，增加发动机油压力)。例如，在不知道发动机油的当前状况(例如，发动机油体积流率、凸轮轴相位器腔体中的发动机油量等)的情况下，可能难以实现对最小发动机油压力阈值的动态控制。作为另一个示例，解决发动机冷起动期间主要负责锁紧销劣化的发动机转速瞬态可能取决于发动机的当前状况和/或周围环境。在不考虑此类当前状况的情况下，ICE的部件可能经受过度机械磨损的影响，转动起动持续时间可能延长得比期望的更长，并且可能无法实现最大燃料效率。
发明内容
在一个示例中，可以通过一种方法来解决上述问题，所述方法包括响应于一个或多个发动机冷起动状况：发起发动机转动起动；估计多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量；以及基于所述发动机油量和所述一个或多个发动机冷起动状况来延长发动机转动起动。通过这种方式，在优化燃料效率的同时，例如通过基于选择状况动态地延长发动机转动起动，可以缓解发动机冷起动期间归因于VCT相位器部件(诸如锁紧销)的机械磨损增加而引起的NVH问题。
作为一个示例，可以基于一个或多个起动机电池状况和/或一个或多个发动机冷起动状况来确定发动机转动起动持续时间。例如，在将发动机转动起动持续时间延长到超过典型的持续时间之前，可以确定电池荷电状态和电池电流容量中的每一者高于相应阈值。此外，由于暖机的发动机(例如，在瞬态发动机停止/起动事件之后)可以快速地累积发动机油压力，因此将发动机转动起动持续时间延长到超过典型的持续时间可能限于发动机冷起动事件。例如，在发动机停机时间大于阈值停机时间和/或(例如，发动机油、发动机冷却剂和/或周围环境的)一个或多个温度低于一个或多个相应阈值温度时，可以延长发动机转动起动持续时间。
此外，在一些示例中，因为在发动机起动时至少一些发动机油可能已经存在于多个凸轮轴相位器腔体中(并且因此可能已经向多个凸轮轴相位器腔体施加了至少一些发动机油压力)，所以可以延长转动起动持续时间直到解决当前发动机油压力与阈值发动机油压力之间的差值。然而，在其他示例中，在发动机油压力差基本上为零并且可以尽可能快地(例如，在发动机转动起动之后)发起发动机燃料供给同时仍然缓解与多个凸轮轴相位器腔体中的低发动机油压力相关联的NVH问题的假设下，发动机转动起动可能不会过度延长。在其他示例中，尽管发动机油压力可能由于延长发动机转动起动持续时间而增加，但是在接收到燃料供给请求之前可能无法达到阈值发动机油压力。因此，为了防止燃料供给的非期望延迟，发动机转动起动持续时间的延长可以被限制为基于一个或多个发动机冷起动状况确定的最大延长的转动起动持续时间。通过这种方式，可以平衡燃料效率和NVH考虑因素以改善整体发动机性能。
应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示出了具有示例性可变凸轮轴正时(VCT)相位器的多缸发动机的示例性气缸的示意图。
图2示出了用于与例如图1的多缸发动机一起使用的示例性发动机油润滑系统的框图。
图3A和图3B示出了用于与例如图1的多缸发动机和图2的示例性发动机油润滑系统一起使用的示例性VCT相位器的示意图。
图4示出了用于在发动机冷起动事件期间延长发动机转动起动的方法的流程图。
图5示出了在发动机起动期间调整发动机转动起动的预示性示例。
图6示出了示出在发动机冷起动事件期间经由起动机马达的延长的发动机转动起动的曲线图。
图7示出了示出在发动机冷起动事件期间经由带传动起动发电机的延长的发动机转动起动的曲线图。
图8示出了示出在热发动机的瞬态停止/起动事件期间经由起动机马达的发动机转动起动的曲线图。
图9示出了示出在冷发动机的瞬态起动/停止事件期间经由起动机马达的发动机转动起动的曲线图。
具体实施方式
以下描述涉及用于调整发动机转动起动以增加包括可变气缸气门系统(诸如图1至图3B的可变凸轮轴正时(VCT)系统)的发动机中的发动机油压力(例如，以增加到达经油致动的凸轮轴相位器腔体的发动机油流量)的方法和系统。控制程序可以在控制器处实施，所述控制器可通信地联接到发动机并且被配置为调整一个或多个发动机工况以调整发动机转动起动。例如，控制程序可以是在图4中描绘的用于延长发动机冷起动事件期间的发动机转动起动的方法。图5示出了用于经由各种起动机装置调整发动机转动起动的示例。图6至图9描绘了在包括各种相应起动机装置的发动机的示例性起动事件期间的示例性发动机转动起动调整。
图1描绘了内燃发动机10的燃烧室或气缸30的示例性实施例的示意图100。图1示出了发动机10可以接收来自包括控制器12(诸如动力传动系统控制模块(PCM))的控制系统的控制参数以及来自车辆操作员190的经由输入装置192的输入。在该示例中，输入装置192包括加速踏板，以及用于生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器194。
发动机10的气缸(本文中也称为“燃烧室”)30可以包括活塞36定位在其中的燃烧室壁32。活塞36可以联接到曲轴40，使得活塞的往复运动被转化成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由变速器系统(例如，变速器154)联接到包括发动机10的车辆的至少一个驱动轮(例如，155)。此外，起动机马达(例如，马达152)可以经由飞轮(未示出)联接到曲轴40以实现发动机10的起动操作。曲轴40可以联接到油泵208(图2)以对发动机油润滑系统201加压(曲轴40与油泵208的联接未示出)。壳体136可以经由正时链条或皮带(未示出)液压地联接到曲轴40。
气缸30可以经由进气歧管或进气通道44接收进气。除气缸30之外，进气通道44还可以与发动机10的其他气缸连通。在一些实施例中，进气通道44中的一者或多者可以包括增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器(未示出)。包括节流板62的节气门系统可以沿着发动机10的进气通道58设置，以用于改变提供给发动机气缸(例如，气缸30)的进气的流率和/或压力。在该特定示例中，节流板62联接到电动马达94，使得椭圆形节流板62的位置由控制器12经由电动马达94控制。该配置可以称为电子节气门控制(ETC)，其也可以在怠速控制期间使用。
燃烧室30被示出为经由相应的进气门(例如，进气门52a)和排气门(例如，排气门54a)与进气歧管44和排气歧管48连通。尽管在一个示例中，每个气缸可以使用四个气门，但是在另一个示例中，每个气缸也可以使用单个进气门和单个排气门。在又另一示例中，每气缸可以使用两个进气门和一个排气门。
除了气缸30之外，排气歧管48还可以从发动机10的其他气缸接收排气。排气传感器76被示为在催化转化器70的上游联接到排气歧管48，其中所述传感器可以对应于各种不同的传感器。例如，传感器76可以是用于提供对排气空燃比的指示的任何许多已知的传感器，诸如线性氧传感器或排气氧(EGO)传感器、通用或宽域排气氧EGO(UEGO)传感器、双态氧传感器、加热型EGO(HEGO)传感器、碳氢化合物(HC)传感器或一氧化碳(CO)传感器。排放控制装置72被示出为定位在催化转化器70的下游。排放控制装置72可以是三元催化剂(TWC)、氮氧化物(NOx)捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。
在一些实施例中，发动机10的每个气缸可以包括用于引发燃烧的火花塞92。在选择操作模式下，点火系统88可以响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。然而，在一些实施例中，可以省略火花塞92，诸如在发动机10可以通过自动点火或通过燃料喷射来发起燃烧的情况下，例如一些柴油发动机可以是这种情况。
在一些实施例中，发动机10的每个气缸可以被配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例，燃料喷射器66a被示为直接联接到气缸30，以用于与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号的脉冲宽度dfpw成比例地将燃料直接喷射到其中。通过这种方式，燃料喷射器66a向气缸30中提供所谓的燃料直接喷射(在下文中也称为“DI”)。例如，燃料喷射器66a可以安装在燃烧室30的侧面(如图所示)或燃烧室的顶部(靠近火花塞)。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统输送到燃料喷射器66a。在一些实施例中，燃烧室30可以替代地或另外包括以如下配置布置在进气歧管44中的燃料喷射器：向燃烧室30上游的进气道中提供所谓的进气道燃料喷射。
控制器12被示出为微计算机，所述微计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中，被示出为非暂时性只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。控制器12被示为从联接到发动机10的传感器接收各种信号，除了先前讨论的那些信号之外，所述信号还包括：来自联接到节流板62的质量空气流量传感器101的进气MAF的测量值；来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器20的节气门位置TP；来自传感器122的歧管绝对压力信号MAP；对来自爆震传感器182的爆震的指示；以及对来自传感器180的绝对或相对环境湿度的指示。由控制器12通过常规的方式从信号PIP产生发动机转速信号RPM，并且来自歧管压力传感器(例如，传感器122)的歧管压力信号MAP提供进气歧管44中的真空或压力的指示。在化学计量操作期间，该传感器可以给出对发动机负荷的指示。此外，来自该传感器的信号连同对发动机转速的转速可以使得能够估计被吸入到气缸30中的充气(包括空气)。在一个示例中，传感器118(也用作发动机转速传感器)在曲轴40的每周转中产生预定数量的等距脉冲。
在该特定示例中，催化转化器70的温度Tcat1由温度传感器124提供，并且排放控制装置72的温度Tcat2由温度传感器126提供。在替代实施例中，可以根据发动机操作推断温度Tcat1和温度Tcat2。
继续图1，示出了可变凸轮轴正时(VCT)系统19。在该示例中，示出了顶置凸轮系统，但是可以使用其他方法。具体地，发动机10的凸轮轴130被示出为与摇臂132和134连通以致动进气门(例如，52a)和排气门(例如，54a)。在所描绘的示例中，并且在下文进一步详细描述的图3A的示例中，VCT系统19是经凸轮扭矩致动的(CTA)，其中经由凸轮扭矩脉冲来实现VCT系统的凸轮轴相位器的致动。在附加的或替代的示例中，诸如在下面进一步详细描述的图3B的示例中，VCT系统19可以是经油压力致动的(OPA)。通过调整多个液压控制阀由此将诸如发动机油之类的液压流体引导到凸轮轴相位器的腔体(诸如提前腔室或延迟腔室)中，可以改变气门正时(例如，提前或延迟)。如本文进一步阐述的，液压控制阀的操作可以由相应的控制螺线管控制。具体地，控制器12可以向控制螺线管传输信号以使滑阀移动，所述滑阀调节通过相位器腔体的油的流量。如本文所使用的，凸轮正时的提前和延迟是指相对凸轮正时，因为仅作为示例，完全提前位置仍然可以提供相对于上止点延迟的进气门开度。
凸轮轴130可以液压地联接到壳体136。壳体136形成具有多个齿138的齿轮。在示例性实施例中，壳体136经由正时链条或皮带(未示出)机械地联接到曲轴40。因此，壳体136和凸轮轴130以基本上彼此相等并且与曲轴同步的转速旋转。在替代实施例中，如在四冲程发动机中，例如，壳体136和曲轴40可以机械地联接到凸轮轴130，使得壳体136和曲轴40可以与凸轮轴130不同的转速同步旋转(例如，以2:1比率，其中曲轴以凸轮轴的转速的两倍旋转)。在替代实施例中，齿138可以机械地联接到凸轮轴130。通过如本文所述操纵液压联接器，凸轮轴130与曲轴40的相对位置可以通过延迟腔室142和提前腔室144中的液压压力来改变。通过允许高压液压流体进入延迟腔室142，可以延迟凸轮轴130与曲轴40之间的相对关系。因此，进气门(例如，52a)和排气门(例如，54a)相对于曲轴40可以在比正常情况晚的时间打开和关闭。类似地，通过允许高压液压流体进入提前腔室144，可以提前凸轮轴130与曲轴40之间的相对关系。因此，进气门(例如，52a)和排气门(例如，54a)相对于曲轴40可以在比正常情况早的时间打开和关闭。
尽管该示例示出了其中可以同时控制进气门正时和排气门正时的系统，但是可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时、双等变凸轮正时(dualequal variable cam timing)或其他可变凸轮正时。此外，也可以使用可变气门升程。此外，凸轮轴廓线变换可以用于在不同的工况下提供不同的凸轮廓线。更进一步地，气门机构可以是滚柱指轮从动件、直动机械活塞、电动液压或摇臂132、134的其他替代方案。
继续VCT系统19，与凸轮轴130同步旋转的齿138可以允许经由向控制器12提供信号VCT的凸轮正时传感器150来测量相对凸轮位置。齿1、2、3和4可以用于测量凸轮正时并且可以等距间隔开(例如，在彼此间隔开90度的V-8双排发动机中)，而齿5可以用于气缸识别。另外，控制器12可以将控制信号LACT、RACT发送到常规电磁阀(未示出)以控制(高压)液压流体流入延迟腔室142、提前腔室144的流量或者控制液压流体不进入这两者。
可以通过多种方式测量相对凸轮正时。概括地说，PIP信号的上升沿与从壳体136上的齿138中的一者接收信号之间的时间或旋转角度给出了相对凸轮正时的量度。对于具有两个气缸组和五齿轮的V-8发动机的特定示例，每转接收四次特定气缸组的凸轮正时的量度，其中额外的信号用于气缸识别。
如上所述，图1仅仅示出了多缸发动机的一个气缸，其中每个气缸可以具有其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。应当理解，发动机10可以包括任何合适数量的气缸，包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个气缸。另外，这些气缸中的每一者可以包括参考气缸30通过图1描述和描绘的各种部件中的一些或全部。
在一些示例中，车辆10可以在混合动力车辆中实施，所述混合动力车辆具有可用于一个或多个车轮155的多个扭矩源。在其他示例中，发动机10可以在没有附加扭矩源的常规车辆中实施。在所示的示例中，发动机10联接到电机152。电机152可以是马达或马达/发电机。在一些实施例中，电机152可以是起动机装置，诸如起动机马达(SM)、12V或48V P1/P2集成式起动机发电机(ISG)马达[也称为曲柄ISG(CISG)]，或者12V或48V带传动ISG(BISG)。应当理解，此类实施例是示例性的，并且起动机装置的电压电平不特别限于此类配置。当一个或多个离合器156接合时，发动机10的曲轴40和电机152可以经由变速器154连接到车轮155。在所描绘的示例中，第一离合器156设置在曲轴40与电机152之间，而第二离合器156设置在电机152与变速器154之间。控制器12可向每个离合器156的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便将曲轴40与电机152和与该电机连接的部件连接或断开，和/或将电机152与变速器154和与该变速器连接的部件连接或断开。变速器154可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置，包括被配置为并联、串联或混联式混合动力车辆。
电机152可以从牵引电池158接收电力以向车轮155提供扭矩。例如在制动操作期间，电机152还可作为发电机操作以提供电力来对电池158充电。
图2示出了发动机油润滑系统201的示例性实施例的框图200，所述发动机油润滑系统具有联接到曲轴40的油泵208(参见图1；联接件未示出)并且包括各种机油子系统216、218、220(分别为S1、S2、S3)。给出的机油子系统216、218、220可以利用发动机油流量来执行一些功能，诸如润滑、致动器的致动等。例如，机油子系统216、218、220中的一者或多者可以是具有液压致动器和液压控制阀的液压系统。此外，机油子系统216、218、220可以是润滑系统，诸如用于将发动机油输送到移动部件(诸如凸轮轴、气缸气门等)的通路。机油子系统的更进一步的非限制性示例是凸轮轴相位器、气缸壁、各种轴承等。发动机油可以通过供应通道供应到机油子系统216、218、220，并且发动机油可以通过返回通道返回。在一些实施例中，可以存在更少或更多的机油子系统。在一个实施例中，至少一个机油子系统(例如，216、218和/或220)润滑和/或致动VCT相位器系统(诸如图3A和图3B的VCT相位器350)的部件(如下文进一步描述)。
具体地，油泵208结合曲轴40(图1)的旋转可以通过供应通道206从存储在油盘202中的储油器204吸入或虹吸发动机油。利用压力将发动机油从油泵208通过供应通道210和机油滤清器212输送到主油道214。主油道214内的压力可以是由油泵208产生的力和分别通过供应通道214a、214b、214c进入每个机油子系统216、218、220的发动机油流量的函数。发动机油可以在大气压力下通过返回通道222从机油子系统216、218、220经由相应的返回通道222a、222b、222c返回到储油器204。油泵208可以是发动机驱动的泵，泵输出在较高发动机转速下较高，而在较低发动机转速下较低。
传感器224a和/或传感器224b可以设置在发动机油润滑系统200中以测量绝对或相对发动机油压力和/或发动机油体积流率。作为示例，传感器224a可以测量主油道油压力并且可以将指示压力的信号发送到控制器12(图1)。作为另一个示例，传感器224a和传感器224b中的每一者可以测量沿着发动机油流动路径(例如，沿着通道222c并穿过机油子系统220)的发动机油压力差，并且可以将指示压力差的信号发送到控制器12(图1)。
机油压力水平可能会影响机油子系统216、218、220中的一者或多者的性能，例如，由液压致动器产生的力可以与主油道机油压力成正比。当主油道油压力为高时，致动器的响应性可能更高；当主油道油压为低时，致动器的响应性可能较低。低油压力还可能限制发动机油润滑移动部件的有效性。例如，如果主油道油压力低于阈值压力，则可能会输送减少的润滑油流量，并且可能会发生部件劣化。另外，当没有或减少发动机油流出主油道214时，主油道油压力可能最高。例如，机油子系统216、218、220中的液压致动器的泄漏可以降低主油道油压力。
图3A示出了处于提前位置的VCT相位器350的示例性实施例的示意图300。在一个示例中，VCT相位器350可以包括在图1的VCT系统19中。图3A进一步描绘了联接到VCT相位器350的螺线管操作的滑阀309。作为非限制性示例，滑阀309被示出为定位在阀芯311的提前区域中。应当理解，滑阀309可以具有实际上无限数量的中间位置，诸如阀芯311的提前区域、零区域或制动区域中的位置(如下文阐述)。滑阀309的位置可以控制VCT相位器运动的方向，并且取决于离散阀芯位置，还可以控制VCT相位器运动的速率。
内燃发动机已经采用各种机构来改变凸轮轴与曲轴之间的角度以改善发动机性能或减少排放。大多数此类(VCT)机构使用凸轮轴(或多凸轮轴发动机中的多个凸轮轴)上的一个或多个“叶片相位器”，诸如VCT相位器350。VCT相位器350可以包括转子或转子总成305，所述转子或转子总成具有安装到凸轮轴326的端部的一个或多个叶片304，所述一个或多个叶片被壳体总成340包围，所述壳体总成具有分别装配有叶片304的叶片腔室。在替代示例中，叶片304可以安装到壳体总成340，并且叶片腔室可以安装在转子总成305中。壳体总成340的外圆周301可以形成链轮、带轮或齿轮，其通过链条、皮带或齿轮通常从凸轮轴(例如，40)或从多凸轮发动机中的另一个凸轮轴接受驱动力。
VCT相位器350在图3A中被描绘为包括CTA部件。其中，凸轮轴326中由打开和关闭发动机气门的力引起的扭矩反转可以移动给出的叶片304。提前腔室302和延迟腔室303可以被布置成抵抗凸轮轴326中的正扭矩脉冲和负扭矩脉冲，并且可以由凸轮扭矩交替地加压。如图所示，主供应管路319可以经由轴承320进入VCT相位器350，此后主供应管路319可以分叉为供应管路319a、319b(例如，由弹簧318致动)使得可以向VCT相位器350供应流体(例如，发动机油)。取决于期望的移动方向，通过允许流体流从提前腔室302到达延迟腔室303(反之亦然)，滑阀309可以允许VCT相位器350中的叶片304移动。例如，当期望的移动方向是在提前方向上时，滑阀309可以通过允许流体流从延迟腔室303到达提前腔室302(例如，由弹簧308致动)来允许叶片304移动。相比之下，当期望的移动方向是在延迟方向上时，滑阀309可以通过允许流体流从提前腔室302到达延迟腔室303(例如，由弹簧310致动)来允许叶片304移动。
壳体总成340的外圆周301可以接受驱动力。在所描绘的实施例中，转子总成305联接到凸轮轴326并且同轴地位于壳体总成340内。如上所述，转子总成305可以包括至少一个叶片304，其中叶片304可以将形成在壳体总成340与转子总成305之间的腔室分离成提前腔室302和延迟腔室303。叶片304可能能够旋转以使壳体总成340和转子总成305的相对角位置移位。
另外，还存在液压制动回路333和锁紧销回路323。液压制动回路333和锁紧销回路323可以流体地联接，从而使它们有效地成为一个回路，但是为了简单起见并且为了更好地区分它们的不同功能，将单独讨论它们。液压制动回路333可以包括经弹簧331加载的先导阀330、将提前腔室302连接到先导阀330和公共管路314的提前制动管路328以及将延迟腔室303连接到先导阀330和公共管路314的延迟制动管路334。提前制动管路328和延迟制动管路334可以与叶片304相距预定距离或长度。先导阀330可以在转子总成305中，并且可以通过连接管路332流体地联接到锁紧销回路323和供应管路319a。锁紧销回路323可以包括锁紧销325、连接管路332、先导阀330、供应管路319a和排气管路322(长虚线)。
先导阀330可以在两个位置之间致动：可以与关闭或“关断”位置相对应的第一位置，以及可以与打开或“开启”位置相对应的第二位置。可以通过滑阀309将先导阀330命令到这些位置。在第一位置中，先导阀330可以由连接管路332中的发动机产生的油压力加压，这可以定位先导阀330，使得可以阻止流体在提前腔室302与延迟腔室303之间流动通过先导阀330和液压制动回路333。在第二位置中，连接管路332中可能不存在发动机产生的油压力。连接管路332中不存在压力可以使得弹簧331能够定位先导阀330，使得可以允许流体通过先导阀330和公共管路在来自提前腔室302的提前制动管路328与来自延迟腔室303的延迟制动管路334之间流动，使得转子总成305可以移动到并保持在锁定位置。
锁紧销325可以可滑动地容纳在转子总成305中的孔口中，并且可以具有通过弹簧324朝向壳体总成340中的凹口327偏置并且可装配到所述凹口中的端部。替代地，锁紧销325可以容纳在壳体总成340中，并且可以是朝向转子总成305中的凹口327偏置的弹簧324。当锁紧销325与凹口327接合(例如，装配到其中)时，锁紧销回路323可以限制转子总成305的移动，使得可以相应地限制VCT相位器350的整体移动。当锁紧销325不与凹口327接合(例如，脱离所述凹口)时，锁紧销回路323可以允许转子总成305的移动，使得可以相应地允许VCT相位器350的整体移动。
液压制动回路333的开通和关闭以及对锁紧销回路323的加压都可以通过滑阀309的切换/移动来控制。滑阀309可以包括阀芯311，所述阀芯具有可滑动地容纳在转子总成305中的孔口内的套筒316中的圆柱形阀芯台肩311a、311b、311c以及凸轮轴326中的引导件。阀芯311的一端可以接触弹簧315，并且阀芯311的相对端可以接触经脉冲宽度调制的可变力螺线管(NTS)307。螺线管307也可以通过改变占空比、电流、电压或其他适用的方法来线性地控制。另外，阀芯311的相对端可以接触马达或其他致动器并受其影响。
阀芯311的位置可以受到由控制器12控制的弹簧315和螺线管307的影响。下面讨论关于VCT相位器350的控制的进一步细节。阀芯311的位置可以控制VCT相位器350的运动，包括运动方向以及运动速率。例如，阀芯311的位置可以确定VCT相位器350是朝向提前位置、朝向保持位置(例如，提前位置与延迟位置之间)还是朝向延迟位置移动。另外，阀芯311的位置可以确定锁紧销回路323和液压制动回路333是开通(接通)还是关闭(关断)。通过这种方式，阀芯311的位置可以主动地控制先导阀330。滑阀309可以具有提前模式、延迟模式、零模式和制动模式。这些控制模式可以与定位区域直接相关联。因此，滑阀309的冲程的具体区域可以允许滑阀在提前模式、延迟模式、零模式和制动模式下操作。在提前模式下，阀芯311可以移动到滑阀309的提前区域中的位置，由此使得流体能够从延迟腔室303流动通过阀芯311以到达提前腔室302，同时阻止流体离开提前腔室302。另外，液压制动回路333可以保持关断或关闭。在延迟模式下，阀芯311可以移动到滑阀309的延迟区域，由此使得流体能够从提前腔室302流动通过阀芯311并到达延迟腔室303，同时可以阻止流体离开延迟腔室303。另外，液压制动回路333可以保持关断或关闭。在零模式下，阀芯311可以移动到滑阀309的零区域中的位置，由此阻止流体从提前腔室302和延迟腔室303中的每一者离开，同时继续保持液压制动回路333关断或关闭。在制动模式下，阀芯311可以移动到制动区域中的位置。在制动模式中，三个功能可以同时发生。制动模式中的第一功能是阀芯311可以移动到其中阀芯台肩311b阻止来自阀芯台肩311a与311b之间的管路312的流体进入其他管路和管路313中的任一者从而有效地从滑阀309中取消对VCT相位器350的控制的位置。制动模式下的第二功能是开通或打开液压制动回路333。因而，液压制动回路333可以完全控制移动到提前或延迟位置的VCT相位器350，直到叶片304到达中间相位角位置。制动模式中的第三功能是使锁紧销回路323通风，从而允许锁紧销325接合在凹口327中。中间相位角位置(在本文中也称为中间锁位置并且也称为锁定位置)可以被限定为当叶片304在提前壁302a与延迟壁303a之间时的位置，所述壁限定壳体总成340与转子总成305之间的腔室(腔体)。锁定位置可以是提前壁302a与延迟壁303a之间的任何位置，并且可以由制动管路328和334相对于叶片304的位置来确定。具体地，制动管路328和334相对于叶片304的位置可以限定其中没有通道可以暴露于提前腔室302和延迟腔室303的位置，因此当先导阀330处于第二位置时完全禁用两个腔室之间的连通并且禁用总体定相回路。参考在锁定VCT相位器350时所涉及的硬件部件(锁紧销)接合在中间锁位置，将滑阀309命令到制动区域在本文中也可以称为命令“硬锁”或“硬锁定”VCT相位器。
基于螺线管307的占空比，阀芯311可以沿着其冲程移动到对应位置。在一个示例中，当螺线管307的占空比大约为30％、50％或100％时，阀芯311可以移动到分别与延迟模式、零模式和提前模式相对应的位置，并且先导阀330可以被加压并从第二位置移动到第一位置，同时液压制动回路333可以关闭并且锁紧销325可以被加压和释放。作为另一个示例，当螺线管307的占空比被设定为0％时，阀芯311可以移动到制动模式，使得先导阀330可以通风并移动到第二位置，同时可以开通液压制动回路333并且可以使锁紧销325通风并与凹口327接合。通过选择0％的占空比作为沿着阀芯冲程的极限位置以在失去动力或控制的情况下开通液压制动回路333、使先导阀330通风并使锁紧销325通风和与凹口327接合，VCT相位器350可以默认为锁定位置，从而改善凸轮相位器位置确定性。应当注意，上文列出的占空比百分比是作为非限制性示例而提供的，并且在替代示例中，可以使用许多不同的占空比来使滑阀309的阀芯311在不同的阀芯区域之间移动。例如，可以替代地开通液压制动回路333，使先导阀330通风，并且使锁紧销325通风并以100％占空比与凹口327接合。在该示例中，滑阀309的制动区域可以与提前区域而不是延迟区域相邻。在另一个示例中，制动模式可以处于0％的占空比，并且大约30％、50％和100％的占空比可以将阀芯311移动到与提前模式、零模式和延迟模式相对应的位置。同样，在该示例中，滑阀309的提前区域可以与制动区域相邻。
在选定状况期间，控制器12可以通过改变对滑阀309命令的占空比并将所述占空比与VCT相位器350的位置的对应变化相关来映射阀芯311的一个或多个区域。例如，阀芯311的制动区域与延迟区域之间的过渡区域(在本文中也称为“禁飞区”)可以通过使滑阀309离开制动区域进入延迟区域中的运动与VCT相位器350从中间锁位置朝向延迟位置的运动相关来映射。在替代实施例中，当制动区域与提前区域相邻时，禁飞区可以在制动区域与阀芯311的提前区域之间。
图3A示出了朝向提前位置移动的VCT相位器350。为了使VCT相位器350朝向提前位置移动，滑阀309的占空比可以增大到大于50％，并且任选地至多100％。结果，阀芯311上的螺线管307的力可以增加，并且阀芯311可以向右朝向提前区域移动并以提前模式操作，直到弹簧315的力与螺线管307的力平衡。在所示的提前模式中，阀芯台肩311a阻挡管路312，而管路313和公共管路314开通。在这种场景中，凸轮轴扭矩脉冲可以对延迟腔室303加压，从而使流体从延迟腔室303移动进入提前腔室302中，由此使叶片304沿箭头345所示的方向移动。液压流体可以从延迟腔室303通过管路313在阀芯台肩311a与311b之间离开到滑阀309，并且可以再循环回到通向提前腔室302的公共管路314和管路312。先导阀330可以保持在第一位置中，从而阻挡制动管路328和334。
在替代示例中，为了使VCT相位器350朝向延迟位置移动，滑阀309的占空比可以降低到小于50％，并且任选地至多30％。结果，阀芯311上的螺线管307的力可以减小，并且阀芯311可以向左朝向延迟区域移动并以延迟模式操作，直到弹簧315的力与螺线管307的力平衡。在延迟模式中，阀芯台肩311b可以阻挡管路313，而管路312和公共管路314开通。在这种场景中，凸轮轴扭矩脉冲可以对提前腔室302加压，从而使流体从提前腔室302移动进入延迟腔室303中，由此使叶片304沿与箭头345所示方向相反的方向移动。液压流体可以从提前腔室302通过管路312在阀芯台肩311a与311b之间离开到滑阀309，并且可以再循环回到通向延迟腔室303的公共管路314和管路313。先导阀330可以保持在第一位置中，从而阻挡制动管路328和334。
在另一示例中，为了使VCT相位器350移动到并锁定在中间相位角(或中间锁)位置，可以将滑阀309的占空比减小到0％。结果，阀芯311上的螺线管307的力可以减小，并且阀芯311可以向左朝向制动区域移动并以制动模式操作，直到弹簧315的力与螺线管307的力平衡。在制动模式下，阀芯台肩311b可以阻挡管路312、313和公共管路314，并且阀芯台肩311c可以阻止供应管路319a对管路332加压以将先导阀330移动到第二位置。在这种场景中，凸轮轴扭矩脉冲不提供致动。相反地，液压流体可以从提前腔室302通过制动管路328离开到先导阀330，通过公共管路329，并且可以再循环回到通向延迟腔室303的公共管路314和管路313。
VCT相位器350的实施例可以唯一地是CTA(参考图3A详细描述其各方面)、唯一地是OPA(参考图3B详细描述其各方面)或其组合。在一些实施例中，连接管路351(短虚线)可以将流体供应到转子总成305的一个或多个附加叶片(例如，图3B的叶片364)。在示例性实施例中，流体可以是发动机油，并且由连接管路351供应流体的一个或多个附加叶片的移动可以是OPA而不是CTA。
图3B示出了处于提前位置的VCT相位器350的附加部分380的示例性实施例的示意图360。在一个示例中，VCT相位器350的附加部分380可以与图3A中描绘的各种部件中的每一者联接。在另一个示例中，上文参考图3A描述的仅选择方面可以联接到VCT相位器350的附加部分380。例如，VCT相位器350的附加部分380可以经由管路351a、351b联接到图3A的部件中的一者或多者，使得图3A的滑阀309、锁紧销回路323、液压制动回路333等可以流体地联接到VCT相位器350的附加部分380。具体地，管路351a、351b中的一者或两者可以联接到图3A的连接管路351。
如上面参考图3A所详细描述的，VCT相位器350的附加部分380可以包括由壳体总成340围绕的转子总成305的一个或多个附加叶片364，其中附加叶片364分别装配到叶片腔室中。在替代示例中，附加叶片364可以安装到壳体总成340，并且叶片腔室可以安装在转子总成305中。
VCT相位器350在图3B中被描绘为包括OPA部件。其中，管路351a可以响应于针对将VCT相位器350的位置提前的请求而将发动机油供应到提前腔室362(例如，经由与发动机油润滑系统(诸如图2的发动机油润滑系统200)的直接流体联接)。例如，图3A的阀芯台肩311c可以被定位成允许发动机油从供应管路(例如，供应管路319a)流到管路351a。因此，发动机油可以在提前腔室362中累积压力，由此使给出的附加叶片364沿箭头365所示的方向移动。移动附加叶片364可以同时迫使存在于延迟腔室363中的发动机油经由管路351b流出。
作为替代示例，管路351b可以响应于针对将VCT相位器350的位置延迟的请求而将发动机油供应到延迟腔室363(例如，经由与发动机油润滑系统(诸如图2的发动机油润滑系统200)的直接流体联接)。例如，图3A的阀芯台肩311c可以被定位成允许发动机油从供应管路(例如，供应管路319a)流到管路351b。因此，发动机油可以在延迟腔室363中累积压力，由此使附加叶片364沿与箭头365所示方向相反的方向移动。移动附加叶片364可以同时迫使存在于提前腔室362中的发动机油经由管路351a流出。
发动机控制器(例如，PCM，诸如控制器12)可以从图1至图3B的各种传感器接收信号，然后可以通知车辆操作员存在潜在问题，和/或采用图1至图3B的各种致动器(例如，电机、油泵、燃料喷射器等)以基于所接收的信号和存储在发动机控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。在图1的示例性实施例中，例如，非暂时性只读存储器芯片106可以用非暂时性计算机可读数据进行编程，所述非暂时性计算机可读数据表示可由微处理器单元102执行以用于执行各种诊断和控制程序的指令。作为一个示例，用于调整发动机转动起动以增加发动机油压力(例如，图2的发动机油润滑系统201中的发动机油压力)的示例性控制程序通过下面参考图4详细描述的方法而提供。
具体地，并且现在参考图4，示出了用于响应于发动机冷起动(例如，上面参考图1至图3B描述的发动机系统中的发动机冷起动)而延长发动机转动起动的示例性程序400的流程图。在一些实施例中，发动机控制器(例如，控制器12)可以操作以从各种传感器(例如，温度传感器112)或包括发动机控制器的发动机系统的其他部件(诸如电池158的电池管理系统)接收电池的一个或多个当前状况(例如，电池158的荷电状态和/或电流容量)和发动机冷起动的一个或多个当前状况(例如，发动机停机时间、发动机油温度、发动机冷却剂温度和/或环境空气温度)。在接收到一个或多个当前状况时，发动机控制器可以操作以确定是否需要延长发动机转动起动，例如，以在发动机冷起动期间增加到达(例如，VCT相位器19的)多个凸轮轴相位器腔体的发动机油压力，以及确定延长的发动机转动起动是否可由电池管理。发动机控制器随后可以(例如，经由来自传感器224a和/或传感器224b的反馈)监测凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力，并且基于发动机油压力是否已经达到阈值发动机油压力(或者，在一些示例中，是否已经过最大延长的转动起动持续时间)来确定何时可以停止延长的发动机转动起动并启用燃料供给。通过这种方式，可以平衡关于燃料效率和对VCT相位器部件的机械磨损的考虑，使得可以优化整体发动机性能。
用于执行程序400的指令可以由发动机控制器(例如，控制器12)基于存储在发动机控制器的存储器(例如，只读存储器芯片106)上的指令并结合从各种传感器(例如，112、180、224a、224b等)和发动机系统的其他部件接收的信号来执行。此外，根据如下所述的程序400，发动机控制器可以采用各种发动机致动器来调整发动机操作，例如，以延长发动机转动起动。因而，程序400可以使得能够在发动机冷起动期间监测发动机油压力，使得VCT相位器部件在发动机操作期间保持被润滑和/或可致动。
在402处，程序400可以包括接收发动机转动起动请求。例如，可以在车辆的起动事件(诸如车辆操作员致动点火系统(例如，转动钥匙、按下机械按钮等))时请求发动机转动起动持续标准(典型)的转动起动持续时间。然而，可以不启用燃料供给直到确定发动机转动起动停止。
在404处，程序400可以包括估计和/或测量一个或多个车辆工况。在一些实施例中，一个或多个车辆工况可以包括一个或多个发动机工况，诸如发动机转速、发动机负荷、发动机停机时间、发动机温度、发动机冷却剂温度、发动机油温度、燃料温度、当前操作员扭矩需求、歧管压力、歧管空气流量、排气空燃比等。在附加或替代实施例中，一个或多个车辆工况可以包括一个或多个电池状况，诸如电池温度、电池荷电状态(SOC)、电池电流容量等。在附加或替代实施例中，一个或多个车辆工况可以包括(例如，周围环境的)一个或多个环境空气状况，诸如环境空气压力、环境空气湿度、环境空气温度等。一个或多个车辆工况可以由通信地联接到发动机控制器的一个或多个传感器来测量(例如，发动机油温度可以经由温度传感器112直接测量)或者可以基于可用数据来推断(例如，发动机温度可以根据经由温度传感器112测量的发动机冷却剂温度来估计)。
程序400可以使用一个或多个车辆工况来推断车辆操作的当前状态，并且至少基于发动机停机时间、发动机冷却剂温度、发动机油温度、环境空气温度、电池SOC和电池电流容量中的一者或多者来确定是否更改车辆操作的当前状态。例如，在406处，程序400可以包括确定是否满足一个或多个发动机冷起动状况。在一些示例中，一个或多个发动机冷起动状况可以包括在接收到发动机冷起动请求时的一个或多个当前车辆工况。例如，一个或多个发动机冷起动状况可以包括发动机停机时间大于阈值发动机停机时间和/或发动机油温度低于阈值发动机油温度、发动机冷却剂温度低于阈值发动机冷却剂温度，和/或环境空气温度低于阈值环境空气温度。如果满足一个或多个发动机冷起动状况(例如，如果发动机停机时间大于阈值发动机停机时间并且发动机油温度低于阈值发动机油温度)，则程序400可以前进到408，其中程序400可以包括经由起动机装置的致动来执行发动机转动起动持续标准转动起动持续时间(所述标准转动起动持续时间在本文中也可以例如相对于第二延长的转动起动持续时间称为第一转动起动持续时间)。具体地，因为已经确定满足一个或多个发动机冷起动状况，所以发动机控制器可以预测多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力将在启用燃料供给之前达到阈值发动机油压力，使得各种VCT相位器部件(例如，锁定凹穴中的锁紧销)的致动可以在没有过度劣化或机械效率低下的情况下执行。
如果不满足一个或多个发动机冷起动状况(例如，如果发动机停机时间小于或等于阈值发动机停机时间和/或发动机油温度高于或等于阈值发动机油温度)，则程序400可以前进到410，其中程序400可以包括确定是否满足用于延长转动起动的一个或多个电池状况。在一些示例中，一个或多个电池状况可以包括在接收到发动机冷起动请求时的一个或多个当前电池状况。例如，一个或多个电池状况可以包括电池SOC大于阈值电池SOC和/或电池电流容量大于阈值电池电流容量。如果不满足一个或多个电池状况(例如，如果电池SOC小于或等于阈值电池SOC并且电池电流容量小于或等于阈值电池电流容量)，则程序400可以前进到408，其中程序400可以包括执行发动机转动起动持续标准转动起动持续时间，如上所述。具体地，因为已经确定不满足一个或多个电池状况，所以发动机控制器可以确定电池不能提供用于执行延长的发动机转动起动的功率。
如果满足一个或多个发动机冷起动状况和一个或多个电池状况，则发动机控制器可以推断出多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力低于阈值发动机油压力(例如，在发动机冷起动时)，并且电池能够提供用于执行延长的发动机转动起动的功率。因此，在一些示例中，可以选择阈值电池SOC和阈值电池电流容量，使得功率可用于发动机系统并且在延长的发动机转动起动之后保持非零电池SOC。
在412处，程序400可以包括发起发动机转动起动。具体地，发动机转动起动的发起可以包括发起发动机的旋转，这可能导致多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力和VCT相位器中的发动机油体积流率中的每一者的增加。发动机转动起动可以经由起动机装置的致动来发起，其中发动机转动起动转速(以及因此多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力增加的速率)可以基于起动机装置的特定配置。例如，起动机装置可以是SM、BISG或CISG。
为了对延长的转动起动持续时间进行参数化(其中延长的转动起动持续时间可以被认为相对于标准转动起动持续时间有所延长，例如，第二延长的转动起动持续时间可以长于第一标准转动起动持续时间)使得不执行发动机转动起动达过长的持续时间，程序400可以前进到414，其中程序400可以包括测量或估计发动机油体积流率(例如，沿着发动机油流动路径并流过多个凸轮轴相位器的一定量的发动机油的体积流率)。例如，在一些实施例中，油流量传感器(例如，224a、224b)可以直接测量发动机油体积流率并将指示发动机油体积流率的信号传输到发动机控制器。
然而，在其他实施例中，发动机系统可能不包括能够直接测量发动机油体积流率的传感器，或者一个或多个车辆工况对于这种传感器的预期操作可能不是最佳的。在此类实施例中，可以采用存储在发动机控制器的存储器中的模型来估计发动机油体积流率。例如，泊肃叶方程可以用于基于发动机油流动路径的几何形状和发动机油流动路径上的发动机油压力差来确定发动机油体积流率，如下所示：
Figure BDA0003294199070000241
其中Qoil是发动机油体积流率，A2是发动机油流动路径的横截面积，Δpoil是发动机油流动路径上的发动机油压力差，μ是发动机油的动态粘度，并且L是发动机油流动路径的长度。发动机油流动路径的横截面积和长度可以是固定值，这取决于发动机系统的特定配置。类似地，对于给出的发动机油组合物或等级，发动机油的动态粘度可以被认为是固定值。因而，方程(1)可以被认为仅取决于发动机油压力差，所述发动机油压力差由位于发动机油流动路径的上游端和下游端的传感器(例如，传感器224a、224b)测量。
在416处，程序400可以包括基于发动机油体积流率来估计多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量。多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量可以是包括在发动机系统内的发动机油润滑系统中的总发动机油量的一部分(例如，以润滑和/或致动各种VCT相位器部件)。在一些实施例中，可以通过在预定持续时间内对发动机油体积流率进行积分来确定多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量，例如，
Figure BDA0003294199070000242
其中ti是预定持续时间开始的时间，tf是预定持续时间结束的时间，并且Voil是多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量。
可以增加发动机油体积流率，以便更有效地润滑和/或致动各种VCT相位器部件。在增加发动机油体积流率时，发动机油量可以期望地将多个凸轮轴相位器腔体填充成等于或高于阈值发动机油量(其中阈值发动机油量可以对应于预期在发动机油流到例如与其相对应的多个凸轮轴相位器腔体时防止多个凸轮轴相位器发出冲击噪声的发动机油量)。为了增加发动机油体积流率使得在发动机燃料供给之前实现期望的发动机油量，可以在延长的发动机转动起动期间监测多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力的增加，直到达到阈值发动机油压力(发动机油压力是发动机油量的可直接测量的替代变量)。在增加发动机油体积流率并由此增加多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量和发动机油压力时，可以在发动机控制器中考虑许多假设。例如，如果发动机系统包括机械油泵，则对于给出的发动机油体积流率，可以假设发动机油压力随着发动机转速而增加并且随着发动机油粘度而减小。此外，对于给出的发动机油组合物或等级，发动机油粘度可以随着发动机油温度的升高而降低，由此增加发动机油体积流率。因而，增加发动机油体积流率可以被认为是多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油粘度和发动机油压力的函数(考虑到任何发动机油泄漏或发动机油转向其他通道)。
在418处，程序400可以包括进行以下一项：基于多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量来估计阈值发动机油压力和基于一个或多个发动机冷起动状况来估计最大延长的转动起动持续时间。在一些实施例中，可以基于多个凸轮轴相位器腔体中的当前发动机油量(例如，在416处估计的)与足以填充多个凸轮轴相位器腔体的(阈值)发动机油量之间的差值来动态地估计阈值发动机油压力。在此类实施例中，可以延长发动机转动起动，直到在延长的发动机转动起动期间多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力已经增加到大于或等于阈值发动机油压力。因此，发动机转动起动的持续时间可以成反比地取决于发动机油量(例如，当发动机油量相对较高时，发动机转动起动的持续时间可以相对较短，而当发动机油量相对较低时，发动机转动起动的持续时间可以相对较长)。在某些实施例中，多个凸轮轴相位器腔体中的当前发动机油量(例如，在416处估计的)可以用于估计和监测多个凸轮轴相位器腔体中的当前发动机油压力(例如，当不存在压力传感器或者一个或多个车辆工况对于压力传感器的预期操作并非最佳时)。
然而，在一些示例中，在延长发动机转动起动达非期望的长时间持续时间之后，多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力可以达到阈值发动机油压力。因此，可以利用一个或多个发动机冷起动状况来确定最大延长的转动起动持续时间。具体地，最大延长的转动起动持续时间可以是发动机停机时间、发动机油温度、发动机冷却剂温度和环境空气温度中的一者或多者的函数。在附加或替代实施例中，最大延长的转动起动持续时间还可以是多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量的函数。例如，当多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量相对较高时，最大延长的转动起动持续时间可以相对较短(例如，可以确定较短的最大发动机转动起动持续时间将发动机油量增加到阈值发动机油量)，而当多个凸轮轴相位器腔体的发动机油量相对较低时，最大延长的转动起动持续时间可以相对较长(例如，可以确定较长的最大发动机转动起动持续时间将发动机油量增加到阈值发动机油量)。
在420处，程序400可以包括确定多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力是否已经增加到大于或等于阈值发动机油压力。如果确定多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力小于阈值发动机油压力，则程序400可以前进到422，其中程序400可以包括确定是否已经过最大延长的转动起动持续时间。如果尚未经过最大延长的转动起动持续时间，则程序400可以前进到424，其中程序400可以包括继续发动机转动起动。程序400可以返回到420。
如果多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力在420处已增加到大于或等于阈值发动机油压力，或者如果在422处确定已经过最大延长的转动起动持续时间，则程序400可以前进到426，其中程序400可以包括停止发动机转动起动并实现对发动机系统的燃料供给。通过这种方式，程序400可以减少VCT相位器系统的各种部件上的机械磨损，同时考虑燃料效率和消费者满意度。
现在参考图5，示出了描绘在发动机起动期间(例如，在发动机冷起动事件期间)调整发动机转动起动的三个示例性操作510、520、530的时间线500。三个示例性操作510、520、530中的每一者可以利用基本上相同的程序进行发动机转动起动调整，诸如上面参考图4描述的程序400。具体地，在接收到发动机起动请求时，发动机控制器(例如，PCM)可以确定是否满足一个或多个延长的转动起动状况。如果满足一个或多个延长的转动起动状况，则可以延长发动机转动起动以便增加VCT相位器中的多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力，直到达到阈值发动机油压力(此时，发动机转动起动可以停止并且可以启用发动机燃料供给)。
延长的发动机转动起动的持续时间可以取决于用于执行发动机转动起动的起动机装置，因为转动起动转速可以取决于对起动机装置的选择。为了示出基于起动机装置选择的发动机操作的差异，第一示例性操作510可以对应于用SM进行的发动机转动起动，并且第二示例性操作520和第三示例性操作530中的每一者可以对应于用BISG进行的发动机转动起动(其中在第二示例性操作520中满足一个或多个延长的转动起动状况，而在第三示例性操作530中不满足一个或多个延长的转动起动状况)。因而，尽管沿着单个横坐标描绘了示例性操作510、520、530中的每一者，但是示例性操作510、520、530可能不一定对应于单个发动机系统。
时间线500描绘了在实曲线501、511和521处是否满足一个或多个延长的转动起动状况、在实曲线502、512和522处的发动机转速，在实曲线505、515和525处的发动机燃料供给、在实曲线506、516和526处的多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力、在实曲线508、518和528处的发动机转动起动，以及在实曲线509、519和529处的发动机油温度。另外，虚曲线503、513和523各自表示对应的起动机装置操作的转动起动转速，504、514和524各自指示发动机转速瞬态，并且虚曲线507、517和527各自表示阈值发动机油压力。所有曲线都随时间推移描绘并且沿着横坐标绘制，其中时间在横坐标上从左至右增加。此外，沿着对应的纵坐标绘制由上文讨论的每条曲线表示的因变量，其中因变量在给出纵坐标上从下至上增加(除非另有说明或示出)。
现在参考第一示例性操作510，在t1至t2之间，包括SM作为起动机装置的发动机系统可以停机(例如，具有零速度，不发生燃烧)。在t2处，响应于发动机起动请求，发动机控制器确定满足一个或多个延长的转动起动状况(曲线501)。作为示例，一个或多个发动机转动起动状况可以包括一个或多个电池状况和一个或多个发动机冷起动状况。因此，满足一个或多个发动机转动起动状况可以指示联接到起动机装置的电池可以具有足以用于延长的发动机转动起动的功率，并且发动机起动请求与发动机冷起动事件相关。此外，一个或多个发动机转动起动状况可以至少包括多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力(曲线506)小于阈值发动机油压力(曲线507)。
响应于在t2处满足一个或多个延长的转动起动状况(曲线501)，可以发起发动机转动起动(曲线508)，并且发动机转速(曲线502)可以增加到转动起动转速(曲线503)，其中发动机转速可以保持直到实现燃料供给(曲线506)。然而，在t2至t3之间，可以在发动机转动起动继续时保持禁用燃料供给。
由于启用了发动机转动起动(曲线508)，因此多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力(曲线506)和发动机油温度(曲线509)中的每一者可以缓慢地升高。具体地，缓慢地升高发动机油温度可以降低发动机油粘度，使得发动机油体积流率可以增加，由此进一步增加多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力。
在t3处，凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力(曲线506)可以达到阈值发动机油压力(曲线507)。因此，在t3处可能不再满足一个或多个发动机转动起动状况(曲线501)(其至少包括多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力小于阈值发动机油压力)，并且可以停止发动机转动起动(曲线508)。此外，在t3处，可以启用燃料供给(曲线509)，使得发动机转速(曲线502)可以随着发动机系统中发起燃料燃烧而急剧增加。发动机油压力(曲线507)和发动机油温度(曲线509)中的每一者也可以在燃料燃烧时更快地升高。
在t3之后，可以发生发动机转速瞬态(例如，相对短暂的负加速时间段；如504处所指示)。在此类发动机转速瞬态期间，可以致动发动机系统的VCT相位器的锁紧销，使得锁紧销机械地或以其他方式强制进入锁定凹穴中。由于发动机油压力在t3之后高于阈值发动机油压力，因此可以在锁紧销处提供足够的润滑，使得可以实现锁定凹穴的成功接合而没有显著的噪声、振动和粗糙性(NVH)问题。
在发动机转速瞬态(在504处指示)之后，发动机系统可以根据典型的发动机操作进行操作。在稍后的时间点(例如，在t3至t4之间的横坐标中的中断期间)，发动机系统可以停机。
现在参考第二示例性操作520，在t4至t5之间，包括BISG的发动机系统可以停机(例如，具有零速度，不发生燃烧)。在t5处，响应于发动机起动请求，发动机控制器确定满足一个或多个延长的转动起动状况(曲线511)。作为示例，一个或多个发动机转动起动状况可以包括一个或多个电池状况和一个或多个发动机冷起动状况。因此，满足一个或多个发动机转动起动状况可以指示联接到起动机装置的电池可以具有足以用于延长的发动机转动起动的功率，并且发动机起动请求与发动机冷起动事件相关。此外，一个或多个发动机转动起动状况可以至少包括多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力(曲线516)小于阈值发动机油压力(曲线517)。
响应于在t5处满足一个或多个延长的转动起动状况(曲线511)，可以发起发动机转动起动(曲线518)，并且发动机转速(曲线512)可以增加到转动起动转速(曲线513)，其中发动机转速可以保持直到启用燃料供给(曲线516)。然而，在t5至t6之间，可以在发动机转动起动继续时保持禁用燃料供给。
由于启用了发动机转动起动(曲线518)，因此多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力(曲线516)和发动机油温度(曲线519)中的每一者可以缓慢地升高。具体地，缓慢地升高发动机油温度可以降低发动机油粘度，使得发动机油体积流率可以增加，由此进一步增加多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力。
在t6处，凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力(曲线516)可以达到阈值发动机油压力(曲线517)。因此，在t6处可能不再满足一个或多个发动机转动起动状况(曲线511)(其至少包括多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力小于阈值发动机油压力)，并且可以停止发动机转动起动(曲线518)。此外，在t6处，可以启用燃料供给(曲线519)，使得发动机转速(曲线512)可以随着发动机系统中发起燃料燃烧而急剧增加。发动机油压力(曲线517)和发动机油温度(曲线519)中的每一者也可以在燃料燃烧时更快地升高。
在t6之后，可以发生发动机转速瞬态(例如，相对短暂的负加速时间段；如514处所指示)。在此类发动机转速瞬态期间，可以致动发动机系统的VCT相位器的锁紧销，使得锁紧销机械地或以其他方式强制进入锁定凹穴中。由于发动机油压力在t6之后高于阈值发动机油压力，因此可以在锁紧销处提供足够的润滑，使得可以实现锁定凹穴的成功接合而没有显著的NVH问题。
在发动机转速瞬态(在514处指示)之后，发动机系统可以根据典型的发动机操作进行操作。在稍后的时间点(例如，在t6至t7之间的横坐标中的中断期间)，发动机系统可以停机。
由于起动机装置是第一示例性操作510中的SM，因此转动起动转速(曲线503)可以相对较低。因而，多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力(曲线506)可以在发动机转动起动(曲线508)期间以对应的缓慢速率增加。然而，在其中起动机装置是BISG的第二示例性操作520中，转动起动转速(曲线513)可以相对较高(例如，高于第一示例性操作510中的转动起动转速)。因而，在第二示例性操作520中的发动机转动起动(曲线518)期间，多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力(曲线516)可以比第一示例性操作510更快地增加，使得总发动机转动起动持续时间在第二示例性操作520期间比在第一示例性操作510期间显著更少。此外，第二示例性操作520开始时(例如，在t4时)的发动机油温度(曲线519)高于第一示例性操作510开始时(例如，在t4时)的发动机油温度(曲线509)，从而相对于第一示例性操作510进一步增加第二示例性操作520中的发动机油压力的速率。
现在参考第三示例性操作530，在t7至t8之间，包括BISG的发动机系统可以停机(例如，具有零速度，不发生燃烧)。在t8处，响应于发动机起动请求，发动机控制器确定不满足一个或多个延长的转动起动状况(曲线521)。作为示例，一个或多个发动机转动起动状况可以包括一个或多个电池状况和一个或多个发动机冷起动状况。因此，不满足一个或多个发动机转动起动状况可以指示联接到起动机装置的电池可能没有足以用于延长的发动机转动起动的功率和/或发动机起动请求可能与发动机冷起动事件不相关[如图所示，发动机油温度(曲线529)在t7处相对较高，指示发动机起动不是冷起动]。此外，在t8处，多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力(曲线526)可以小于阈值发动机油压力(曲线527)。
响应于在t5处不满足一个或多个延长的转动起动状况(曲线521)，可以发起典型的发动机转动起动(曲线528)，并且发动机转速(曲线522)可以增加到转动起动转速(曲线523)，其中发动机转速可以保持直到启用燃料供给(曲线526)。然而，在t8至t9之间，可以在发动机转动起动继续时保持禁用燃料供给。
由于启用了发动机转动起动(曲线528)，因此多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力(曲线526)和发动机油温度(曲线529)中的每一者可以缓慢地升高。具体地，缓慢地升高发动机油温度可以降低发动机油粘度，使得发动机油体积流率可以增加，由此进一步增加多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力。
此外，在t8至t9之间，凸轮轴相位器腔体中的发动机油压力(曲线516)可以达到阈值发动机油压力(曲线517)。在第三示例性操作530中(并且与第一示例性操作510和第二示例性操作520不同)，发动机转动起动(曲线528)可以继续，直到已经过典型的发动机转动起动的预定持续时间。因此，在t9处已经过预定持续时间之后，发动机转动起动可以停止(曲线528)。此外，在t9处，可以启用燃料供给(曲线529)，使得发动机转速(曲线522)可以随着发动机系统中发起燃料燃烧而急剧增加。发动机油压力(曲线527)和发动机油温度(曲线529)中的每一者也可以在燃料燃烧时更快地升高。
在t9之后，可以发生发动机转速瞬态(例如，相对短暂的负加速时间段；如524处所指示)。在此类发动机转速瞬态期间，可以致动发动机系统的VCT相位器的锁紧销，使得锁紧销机械地或以其他方式强制进入锁定凹穴中。由于发动机油压力在t9之后高于阈值发动机油压力，因此可以在锁紧销处提供足够的润滑，使得可以实现锁定凹穴的成功接合而没有显著的NVH问题。
在发动机转速瞬态(在524处指示)之后，发动机系统可以根据典型的发动机操作进行操作。在稍后的时间点(例如，在t9之后)，发动机系统可以停机。
因为在第二示例性操作520和第三示例性操作530两者中，起动机装置是BISG，因此转动起动转速(曲线513、523)可以是相同的。然而，尽管在第二示例性操作520中满足一个或多个延长的转动起动状况(曲线511)，但是在第三示例性操作530中不满足一个或多个延长的转动起动状况(曲线521)。例如，第三示例性操作530开始时的发动机油温(曲线529)高于第二示例性操作520开始时的发动机油温(曲线519)，这指示第三示例性操作530描绘了较温热的起动。此外，至少因为第三示例性操作530中的发动机油温度相对较高，所以在第三示例性操作530中的发动机转动起动(曲线528)期间，发动机油压力(曲线526)可以比第二示例性操作520更快地增加，使得在第三示例性操作530中可以不采用延长的发动机转动起动[例如，因为发动机油压力在第三示例性操作530中的典型发动机转动起动的预定持续时间内达到阈值发动机油压力(曲线527)]。
现在参考图6，描绘了示出在发动机冷起动事件期间经由SM延长发动机转动起动以便增加发动机油压力的示例性曲线图600。具体地，可以期望地增加发动机油压力，使得可以实现对VCT相位器的各种部件的润滑和/或致动。因此，在其中发动机油压力可能特别低或以特别慢的速率增加的发动机起动事件期间，可以在燃料供给之前延长发动机转动起动以防止VCT相位器的润滑不足引起的冲击噪声(例如，由于在发动机转速瞬态期间VCT相位器的锁紧销不完全接合在对应的锁定凹穴中而引起的冲击噪声)。
如示例性曲线图600中所示，横坐标表示时间，并且左纵坐标和右纵坐标表示随时间推移绘制的相应因变量。具体地，曲线601指示发动机转速(根据左纵坐标随时间推移绘制的)，曲线602指示发动机油压力(根据右纵坐标随时间推移绘制的)，并且曲线605指示发动机燃料供给(例如，阶梯函数，其中零值指示无发动机燃料供给，而非零值指示启用发动机燃料供给)。
如在603处所指示，在冷环境状况下发起发动机冷起动事件(例如，发动机停机时间大于阈值发动机停机时间并且发动机冷却剂温度、发动机油温度和环境空气温度中的每一者低于相应的阈值温度)。紧接在发动机冷起动事件之后，并且如曲线601所示，可以发起由SM提供的发动机转动起动以将发动机转速增加到约200rpm至250rpm的相对恒定的转动起动转速。由于寒冷的环境状况，因此发动机油粘度最初可能相对较高，从而导致相应地减慢初始发动机油体积流率。因此，与温热的环境状况相比，VCT相位器的部件可能需要更长的时间来填充/润滑。然而，转动起动转速可能会影响发动机油压力以及由此发动机油体积流率增加的速率(如曲线602所示)。发动机控制器(例如，PCM)可以监测增加的发动机油压力(并且因此基本上连续地估计VCT相位器的腔体内的发动机油量)，直到发动机油压力/油量达到用于润滑和/或致动VCT相位器的部件的最小阈值(此时发动机转动起动停止并且发动机燃料供给被启用，如在610处所指示)。一旦启用发动机燃料供给(如曲线605所示)，就可以开始燃烧加速，然后是短暂的负加速时间段(在本文中也称为发动机转速瞬态，如在604处所指示)。通过这种方式，由于VCT相位器的部件(通过增加的发动机油量)被充分润滑，因此可以在发动机转速瞬态期间缓解冲击噪声和其他NVH问题。
现在参考图7，描绘了示出在发动机冷起动事件期间经由BISG延长发动机转动起动以便增加发动机油压力的示例性曲线图700。具体地并且如上文参考图6类似地讨论，可以期望地增加发动机油压力，使得可以实现对VCT相位器的各种部件的润滑和/或致动。因此，在其中发动机油压力可能特别低或以特别慢的速率增加的发动机起动事件期间，可以在燃料供给之前延长发动机转动起动以防止VCT相位器的润滑不足引起的冲击噪声(例如，由于在发动机转速瞬态期间VCT相位器的锁紧销不完全接合在对应的锁定凹穴中而引起的冲击噪声)。
如示例性曲线图700中所示，横坐标表示时间，并且左纵坐标和右纵坐标表示随时间推移绘制的相应因变量。具体地，曲线701指示发动机转速(根据左纵坐标随时间推移绘制)，并且曲线702指示发动机油压力(根据右纵坐标随时间推移绘制)。
如在703处所指示，在冷环境状况下发起发动机冷起动事件(例如，发动机停机时间大于阈值发动机停机时间并且发动机冷却剂温度、发动机油温度和环境空气温度中的每一者低于相应的阈值温度)。紧接在发动机冷起动事件之后，并且如曲线701所示，可以发起由BISG提供的发动机转动起动以将发动机转速增加到大于约500rpm的相对恒定的转动起动转速。由于寒冷的环境状况，因此发动机油粘度最初可能相对较高，从而导致相应地减慢初始发动机油体积流率。因此，与温热的环境状况相比，VCT相位器的部件可能需要更长的时间来填充/润滑。然而，转动起动转速可能会影响发动机油压力以及由此发动机油体积流率增加的速率(如曲线702所示)。具体地，并且与如上面参考图6所述的经由SM执行发动机转动起动相比，发动机油压力可以随着BISG的较高转动起动转速而更快地累积(如在710处所指示)，并且因此总发动机转动起动持续时间可能较短。
发动机控制器(例如，PCM)可以监测增加的发动机油压力(并且因此基本上连续地估计VCT相位器的腔体内的发动机油量)，直到发动机油压力/油量达到用于润滑和/或致动VCT相位器的部件的最小阈值(此时发动机转动起动停止并且发动机燃料供给被启用)。一旦启用发动机燃料供给，就可以开始燃烧加速，然后是短暂的负加速时间段(在本文中也称为发动机转速瞬态，如在704处所指示)。通过这种方式，由于VCT相位器的部件(通过增加的发动机油量)被充分润滑，因此可以在发动机转速瞬态期间缓解冲击噪声和其他NVH问题。
现在参考图8，描绘了示出在相对较温热的发动机的瞬态停止/起动事件期间经由SM转动起动发动机的示例性曲线图800。具体地，因为发动机停机然后在相对短暂的发动机停机时间之后起动，所以发动机油体积流率可能足够高，使得典型的发动机转动起动持续时间可能足以增加发动机油压力并提供对VCT相位器的各种部件的润滑和/或致动(例如，在没有主动延长发动机转动起动的情况下)。因此，在温热的环境状况下，典型的发动机操作可以缓解由于VCT相位器的润滑不足而引起的冲击噪声(例如，由于VCT相位器的锁紧销在发动机转速瞬态期间不完全接合在对应的锁定凹穴中而引起的冲击噪声)。
如示例性曲线图800中所示，横坐标表示时间，并且左纵坐标和右纵坐标表示随时间推移绘制的相应因变量。具体地，曲线801指示发动机转速(根据左纵坐标随时间推移绘制)，并且曲线802指示发动机油压力(根据右纵坐标随时间推移绘制)。
如在806处所指示，发动机停机，并且如在810处所指示，相对较热的发动机油快速排放，由此快速降低发动机油压力(如曲线802所示)。尽管发动机停机，但是发动机控制器(例如，PCM)可以基本上连续地监测至少发动机停机时间和发动机油温以确定随后的发动机起动是否对应于发动机冷起动事件。
如在803处所指示，发动机随后在温热的环境状况下(例如，在相对较短的发动机停机时间(指示无发动机冷起动事件)之后)起动。此外，并且如在810处再次指示的，仍然相对较热的发动机油快速地累积发动机油压力(如曲线802所示)。因此，不实施延长的发动机转动起动，因为发动机油压力充分增加以在启用发动机燃料供给后的发动机转速瞬态期间(例如，燃烧加速，然后是短暂的负加速时间段，如在804处所指示)抑制VCT相位器的部件的冲击噪声。
现在参考图9，描绘了示出在相对较冷的发动机的瞬态起动/事停止件期间经由SM转动起动发动机的示例性曲线图900。具体地，发动机在冷环境状况下起动(例如，发动机冷起动事件)，然后在类似的冷环境状况下停机。因而，即使在延长发动机转动起动以增加发动机油压力以充分润滑和/或致动VCT相位器的部件之后，发动机油也可能由于在发动机停机后的冷环境状况降低发动机油粘度(相对于较温热的环境状况)而缓慢地排放。
如示例性曲线图900中所示，横坐标表示时间，并且左纵坐标和右纵坐标表示随时间推移绘制的相应因变量。具体地，曲线901指示发动机转速(根据左纵坐标随时间推移绘制)，并且曲线902指示发动机油压力(根据右纵坐标随时间推移绘制)。
如在903处所指示，在冷环境状况下发起发动机冷起动事件(例如，发动机停机时间大于阈值发动机停机时间并且发动机冷却剂温度、发动机油温度和环境空气温度中的每一者低于相应的阈值温度)。紧接在发动机冷起动事件之后，并且如曲线901所示，可以发起由SM提供的发动机转动起动以将发动机转速增加到约200rpm至250rpm的相对恒定的转动起动转速。由于寒冷的环境状况，因此发动机油粘度可能相对较高，从而导致相应地减慢发动机油体积流率。因此，与温热的环境状况相比，VCT相位器的部件可能需要更长的时间来填充/润滑。然而，转动起动转速可能会影响发动机油压力以及由此发动机油体积流率增加的速率(如曲线902所示)。发动机控制器(例如，PCM)可以监测增加的发动机油压力(并且因此基本上连续地估计VCT相位器的腔体内的发动机油量)，直到发动机油压力/油量达到用于润滑和/或致动VCT相位器的部件的最小阈值(此时发动机转动起动停止并且发动机燃料供给被启用)。一旦启用发动机燃料供给，就可以开始燃烧加速，然后是短暂的负加速时间段(在本文中也称为发动机转速瞬态，如在904处所指示)。通过这种方式，由于VCT相位器的部件(通过增加的发动机油量)被充分润滑，因此可以在发动机转速瞬态期间缓解冲击噪声和其他NVH问题。
如在906处所指示，发动机随后停机，并且如在910处所指示，由于冷环境状况可能持续，因此发动机油相对缓慢地排放，由此更缓慢地降低发动机油压力(如曲线902所示)。因此，并且如图所示，发动机油压力可以继续缓慢地逐渐减小，直到发动机停机之后。尽管发动机停机，但是发动机控制器(例如，PCM)可以基本上连续地监测至少发动机停机时间和发动机油温以确定随后的发动机起动是否对应于发动机冷起动事件。因而，如果在发动机停机之后不久发生随后的发动机起动，则发动机油压力可以比在903处的发动机冷起动事件时(例如，在较长的发动机停机时间之后)更快地增加到最小阈值。
通过这种方式，提供了用于在发动机冷起动事件期间延长发动机转动起动使得可以增加施加到可变凸轮轴正时(VCT)相位器的凸轮轴相位器腔体的发动机油压力的系统和方法。在一些示例中，通过增加发动机油压力，可以伴随地增加对VCT相位器部件的致动和/或润滑。通过这种方式增加发动机油压力的技术效果是可以缓解对VCT相位器的机械磨损。例如，在对应的锁定凹穴的接合期间，可以经由在那里增加发动机油来提供对VCT相位器的锁紧销的致动和润滑。结果，可以启用VCT相位器的锁定机构而没有(例如，由于锁定凹穴的不完全接合和锁紧销与锁定凹穴的接触点的不良润滑引起的)显著的噪声、振动和粗糙性。
此外，在一些示例中，可以利用当前发动机冷起动和发动机油状况来最大程度地减少发动机转动起动的延长，同时仍然将发动机转动起动延长超过典型的持续时间。作为一个示例，可以基于当前发动机油量(而不是假设零发动机油压力)来估计最小发动机油压力增加。作为另一个示例，发动机转动起动可以受到基于当前发动机冷起动状况确定的上限的影响。通过这种方式限制延长的发动机转动起动持续时间的技术效果是可以实现阈值发动机油压力，同时尽可能早地启用燃料供给(由此至少部分地考虑燃料效率折衷)。
在一个示例中，一种方法包括响应于一个或多个发动机冷起动状况：发起发动机转动起动；估计多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量；以及基于所述发动机油量和所述一个或多个发动机冷起动状况来延长发动机转动起动。所述方法的第一示例还包括其中所述一个或多个发动机冷起动状况包括以下一者或多者：发动机油温度低于阈值发动机油温度；环境空气温度低于阈值环境空气温度；发动机冷却剂温度低于阈值发动机冷却剂温度；以及发动机停机时间大于阈值发动机停机时间。任选地包括所述方法的第一示例的所述方法的第二示例还包括其中估计所述发动机油量包括：确定发动机油体积流率；以及对预定持续时间内的所述发动机油体积流率进行积分。任选地包括所述方法的第一和第二示例中的一者或多者的所述方法的第三示例还包括其中基于所述发动机油量和所述一个或多个发动机冷起动状况来延长发动机转动起动包括：基于所述一个或多个发动机冷起动状况估计最大延长的转动起动持续时间；以及延长发动机转动起动直到以下各项中的较早项：发动机油压力达到阈值压力，所述阈值压力对应于所述发动机油量；以及经过所述最大延长的转动起动持续时间。任选地包括所述方法的第一至第三示例中的一者或多者的所述方法的第四示例还包括其中选择所述阈值压力，使得在所述发动机油压力达到所述阈值压力时，所述发动机油量将所述多个凸轮轴相位器腔体填充成处于或高于阈值体积。任选地包括所述方法的第一至第四示例中的一者或多者的所述方法的第五示例还包括其中发动机转动起动的持续时间成反比地取决于所述发动机油量，使得当所述发动机油量相对较高时，所述发动机转动起动的持续时间相对较短，而当所述发动机油量相对较低时，所述发动机转动起动的持续时间相对较长。
作为另一个示例，一种用于发动机的系统，所述系统包括：多个凸轮轴相位器；一定量的发动机油，所述发动机油流过所述多个凸轮轴相位器；以及动力传动系统控制模块，所述动力传动系统控制模块将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令可执行以：接收使所述发动机转动起动达标准持续时间的请求；以及响应于发动机停机时间大于阈值停机时间并且发动机油温度、环境空气温度和发动机冷却剂温度中的至少一者低于相应的阈值温度，使所述发动机转动起动达比所述标准持续时间更长的延长的持续时间。所述系统的第一示例还包括发动机油压力传感器，所述发动机油压力传感器可通信地联接到所述动力传动系统控制模块，其中所述指令还可执行以：从所述发动机油压力传感器接收信号，所述信号指示所述一定量的发动机油的压力；以及在确定所述压力达到阈值压力时启用对所述发动机的燃料供给。任选地包括所述系统的第一示例的所述系统的第二示例还包括其中所述指令还可执行以：接收所述一定量的发动机油的体积流率；估计所述一定量的发动机油的填充所述多个凸轮轴相位器的腔体的一部分；以及基于预测所述一定量的发动机油的填充所述多个凸轮轴相位器的所述腔体的所述一部分何时达到阈值部分来确定所述阈值压力。任选地包括所述系统的第一和第二示例中的一者或多者的所述系统的第三示例还包括其中所述阈值部分是所述一定量的发动机油的预期在流到所述多个凸轮轴相位器的所述腔体时阻止所述多个凸轮轴相位器发出冲击噪声的一部分。任选地包括所述系统的所述第一至第三示例中的一者或多者的所述系统的第四示例还包括其中所述指令还可执行以：接收所述一定量的发动机油的体积流率；估计所述一定量的发动机油的填充所述多个凸轮轴相位器的腔体的一部分；基于所述发动机停机时间以及所述发动机油温度、所述环境空气温度和所述发动机冷却剂温度中的至少一者确定用于使所述发动机转动起动的阈值持续时间；以及在所述阈值时间之前或在所述阈值时间时停止转动起动。任选地包括所述系统的第一至第四示例中的一者或多者的所述系统的第五示例还包括发动机油流量传感器，所述发动机油流量传感器可通信地联接到所述动力传动系统控制模块，其中接收所述体积流率包括从所述发动机油流量传感器接收信号，所述信号指示所述体积流率。任选地包括所述系统的第一至第五示例中的一者或多者的所述系统的第六示例还包括其中接收所述体积流率包括基于所述一定量的所述发动机油的沿着发动机油流动路径流动的一部分的压力变化来估计所述体积流率。任选地包括所述系统的第一至第六示例中的一者或多者的所述系统的第七示例还包括起动机装置，所述起动机装置被配置用于转动起动所述发动机，所述起动机装置是起动机马达、带传动起动发电机或曲柄集成式起动发电机，其中经由所述起动机装置的致动来发起使所述发动机转动起动达所述延长的持续时间。
作为又一示例，一种方法包括响应于发动机油温度低于阈值温度：响应于不满足用于延长的转动起动的多个电池状况，执行发动机转动起动达第一持续时间；并且响应于满足用于延长的转动起动的所述多个电池状况，执行发动机转动起动达第二持续时间，所述第二持续时间大于所述第一持续时间。所述方法的第一示例还包括其中用于延长的转动起动的所述多个电池状况包括：电池荷电状态大于阈值荷电状态；以及电池电流容量大于阈值电流容量。任选地包括所述方法的第一示例的所述方法的第二示例还包括响应于满足用于延长的转动起动的所述多个电池状况：确定发动机油体积流率；以及基于所述发动机油体积流率来估计阈值压力，所述第二持续时间取决于相对于所述阈值压力的发动机油压力。任选地包括所述方法的第一和第二示例中的一者或多者的所述方法的第三示例还包括其中执行发动机转动起动达所述第二持续时间包括：发起发动机转动起动；基于所述发动机油温度来估计延长的转动起动持续时间；以及响应于所述发动机油压力增加到大于或等于所述阈值压力，在所述第二持续时间达到所述延长的转动起动持续时间之前停止发动机转动起动。任选地包括所述方法的第一至第三示例中的一者或多者的所述方法的第四示例还包括其中执行发动机转动起动达所述第二持续时间还包括：发起发动机转动起动；基于所述发动机油温度来估计延长的转动起动持续时间；以及响应于所述发动机油压力增加到小于所述阈值压力，在所述第二持续时间达到所述延长的转动起动持续时间时停止发动机转动起动。任选地包括所述方法的第一至第四示例中的一者或多者的所述方法的第五示例还包括：在执行发动机转动起动达所述第一持续时间或所述第二持续时间之后，启用发动机燃料供给。
在另一种表示中，一种方法包括在发动机冷起动期间：执行发动机转动起动，延长发动机转动起动的持续时间以增加多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量；以及在发动机转动起动之后，启用发动机燃料供给。所述方法的第一示例还包括其中所述发动机油量在发动机转动起动期间增加到高于阈值发动机油量。任选地包括所述方法的第一示例的所述方法的第二示例还包括确定最大延长的转动起动持续时间，其中所述发动机转动起动持续时间小于或等于所述最大延长的转动起动持续时间。任选地包括所述方法的第一和第二示例中的一者或多者的所述方法的第三示例还包括其中在所述发动机油量增加到高于阈值发动机油量之前经过所述最大延长的转动起动持续时间。任选地包括所述方法的第一至第三示例中的一者或多者的所述方法的第四示例还包括其中当所述发动机油量相对较高时，所述最大延长的转动起动持续时间相对较短，而当所述发动机油量相对较低时，所述最大延长的转动起动持续时间相对较长。任选地包括所述方法的第一至第四示例中的一者或多者的所述方法的第五示例还包括：响应于电池荷电状态(SOC)小于阈值电池SOC和电池电流容量小于阈值电池电流容量中的每一者，不将所述发动机转动起动持续时间延长到超过标准持续时间。
应当理解，本文中公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制性含义，因为众多变化是可能的。此外，除非明确地相反指出，否则术语“第一”、“第二”、“第三”等不意图表示任何顺序、位置、数量或重要性，而是仅用作标记以区分一个元件与另一个元件。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的且非明显的组合和子组合。
所附权利要求特别地指出被视为新颖和非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可以指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应当理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可以通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同，都被视为包括在本公开的主题内。

Claims (15)

1.一种方法，其包括：
响应于一个或多个发动机冷起动状况：
发起发动机转动起动；
估计多个凸轮轴相位器腔体中的发动机油量；以及
基于所述发动机油量和所述一个或多个发动机冷起动状况来延长发动机转动起动。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个发动机冷起动状况包括以下一者或多者：
发动机油温度低于阈值发动机油温度；
环境空气温度低于阈值环境空气温度；
发动机冷却剂温度低于阈值发动机冷却剂温度；以及
发动机停机时间大于阈值发动机停机时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中估计所述发动机油量包括：
确定发动机油体积流率；以及
对预定持续时间内的所述发动机油体积流率进行积分。
4.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述发动机油量和所述一个或多个发动机冷起动状况来延长发动机转动起动包括：
基于所述一个或多个发动机冷起动状况估计最大延长的转动起动持续时间；以及
延长发动机转动起动直到以下各项中的较早项：
发动机油压力达到阈值压力，所述阈值压力对应于所述发动机油量；以及
经过所述最大延长的转动起动持续时间，并且
其中选择所述阈值压力，使得在所述发动机油压力达到所述阈值压力时，所述发动机油量将所述多个凸轮轴相位器腔体填充成处于或高于阈值体积。
5.根据权利要求4所述的方法，其中发动机转动起动的持续时间成反比地取决于所述发动机油量，使得当所述发动机油量相对较高时，所述发动机转动起动持续时间相对较短，而当所述发动机油量相对较低时，所述发动机转动起动持续时间相对较长。
6.一种用于发动机的系统，所述系统包括：
多个凸轮轴相位器；
一定量的发动机油，所述发动机油流过所述多个凸轮轴相位器；以及
动力传动系统控制模块，所述动力传动系统控制模块将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令可执行以：
接收使所述发动机转动起动达标准持续时间的请求；以及
响应于发动机停机时间大于阈值停机时间并且发动机油温度、环境空气温度和发动机冷却剂温度中的至少一者低于相应的阈值温度，使所述发动机转动起动比所述标准持续时间更长的延长的持续时间。
7.根据权利要求6所述的系统，其还包括发动机油压力传感器，所述发动机油压力传感器可通信地联接到所述动力传动系统控制模块，
其中所述指令还可执行以：
从所述发动机油压力传感器接收第一信号，所述第一信号指示所述一定量的发动机油的压力；以及
在确定所述压力达到阈值压力时启用对所述发动机的燃料供给。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述指令还可执行以：
接收所述一定量的发动机油的体积流率；
基于所述体积流率估计所述一定量的发动机油的填充所述多个凸轮轴相位器的腔体的一部分；以及
基于预测所述一定量的发动机油的填充所述多个凸轮轴相位器的所述腔体的所述一部分何时达到阈值部分来确定所述阈值压力，并且
其中所述阈值部分是所述一定量的发动机油的预期在流到所述多个凸轮轴相位器的所述腔体时阻止所述多个凸轮轴相位器发出冲击噪声的一部分。
9.根据权利要求8所述的系统，其还包括发动机油流量传感器，所述发动机油流量传感器可通信地联接到所述动力传动系统控制模块，
其中接收所述体积流率包括从所述发动机油流量传感器接收第二信号，所述第二信号指示所述体积流率。
10.根据权利要求8所述的系统，其中接收所述体积流率包括基于所述一定量的所述发动机油的沿着发动机油流动路径流动的一部分的压力变化来估计所述体积流率。
11.根据权利要求8所述的系统，其中所述指令还可执行以：
基于所述发动机停机时间以及所述发动机油温度、所述环境空气温度和所述发动机冷却剂温度中的至少一者确定用于使所述发动机转动起动的阈值持续时间；以及
在经过所述阈值时间之前或在经过所述阈值时间时停止转动起动。
12.根据权利要求11所述的系统，其中在所述阈值持续时间之前或在所述阈值持续时间时停止转动起动包括：
响应于在经过所述阈值持续时间之前所述压力增加到大于或等于所述阈值压力，在经过所述阈值持续时间之前停止转动起动；以及
响应于在经过所述阈值持续时间时所述压力增加到小于所述阈值压力，在经过所述阈值持续时间时停止转动起动。
13.根据权利要求6所述的系统，其还包括起动机装置，所述起动机装置被配置用于转动起动所述发动机，所述起动机装置是起动机马达、带传动起动发电机或曲柄集成式起动发电机，
其中经由所述起动机装置的致动来发起使所述发动机转动起动达所述延长的持续时间。
14.根据权利要求6所述的系统，其中所述指令还可执行以响应于不满足多个电池状况，使所述发动机转动起动达所述标准持续时间；并且
其中使所述发动机转动起动达所述延长的持续时间是进一步响应于满足所述多个电池状况。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述多个电池状况包括：
电池荷电状态大于阈值荷电状态；以及
电池电流容量大于阈值电流容量。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220416624A1 (en) * 2019-10-07 2022-12-29 Hitachi Astemo, Ltd. Drive System
DE102022106370A1 (de) 2022-03-18 2023-09-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Absenken eines zum Drehen einer Nockenwelle eines Verbrennungsmotors notwendigen Drehmomentes, Vorrichtung zum Verstellen einer Nockenwelle sowie Verbrennungsmotor und Kraftfahrzeug
CN116146360B (zh) * 2023-01-18 2024-06-28 重庆长安汽车股份有限公司 发动机可变气门正时控制方法、装置、系统、车辆及介质

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7561957B1 (en) 2008-02-27 2009-07-14 Gm Global Technology Operations, Inc. Spark-ignition direct-injection cold start strategy using high pressure start
EP2767448B1 (en) 2013-02-18 2018-01-31 Volvo Car Corporation Method and device to provide adaptive oil priming functionality
JP6134398B2 (ja) * 2013-06-19 2017-05-24 ボーグワーナー インコーポレーテッド 油圧により係合されるロックピンを備えた可変カムシャフトタイミング機構
JP2019157853A (ja) * 2018-03-07 2019-09-19 ボーグワーナー インコーポレーテッド 位相器のためのゼロ圧力ロック解除システム

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