用于检测和缓解转矩不足的发动机的方法和系统技术方案

一种方法，包括响应于油压低于阈值油压和发动机转速低于阈值发动机转速，在车辆移动时限制凸轮运动，以及在车辆停止条件期间，超控受限的凸轮运动。

【技术实现步骤摘要】
用于检测和缓解转矩不足的发动机的方法和系统
本专利技术涉及用于操作内燃发动机的方法和系统。
技术介绍
可变气门正时用于车辆的内燃发动机中，其用于控制发动机汽缸气门的正时以提高发动机性能、增加燃料经济性、提高驾驶性能并减少排放。可变气门正时系统可液压地控制，传动系统控制模块的电子控制器引导高压油致动油压致动的凸轮以改变气门正时。
技术实现思路
本文中，专利技术人已认识到上述系统的不同问题。特别是，传动系统控制模块通常在低油压条件下限制凸轮运动，这是因为降低了的凸轮可控性的鲁棒性。在一定条件下，该受限凸轮运动是不利的，因为其可使车辆无法产生足够的转矩。例如，在牵引重负荷上长斜坡后，在车辆停止时，由于低发动机转速和高油温，这导致低油压，尽管完全踩下急速器踏板，但操作者可能仍无法发动车辆。在该示例中，由于根据高油温所推断的低油压，传动系统控制模块限制了凸轮运动，而发动机转速受转矩变换器限制，其仍处于低发动机转速。因此，因为未产生足够的转矩用以发动车辆，所以车辆是不可移动的。在其他示例中，当在接近零车速时，在包括高海拔、上行斜坡、和牵引拖车等一种或多种行驶条件下，可出现转矩不足以启动车辆。至少部分地解决上述问题的一个方法是这样的方法，其包括响应于包括油压低于阈值油压以及发动机转速低于阈值发动机转速的第一条件，限制凸轮运动的同时车辆移动，并在车辆停止条件期间，超控受限的凸轮运动。在另一个实施例中，方法包括在第一车辆移动条件期间，调整凸轮正时以响应于所要求的转矩和所要求的车速，但不管可用转矩，并且限制凸轮正时调整，以响应于增加的负荷时油超温。此外，在第一条件后的第二条件期间，该方法包括超控凸轮正时调整限制，以对应于可用转矩不足以满足所要求的转矩。这样，即使在这样的条件下，即当基于油温的油压或推断的油压较低时，也能够实现这样的技术结果，即通过可变气门正时系统重新定位凸轮增加可用转矩。特别地，响应于车辆条件，该方法可超控基于推断或实际油压的常规凸轮重新定位控制策略，以增加可用的转矩。应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围仅由随附在具体实施例之后的权利要求确定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出包括可变气门正时系统的示例性发动机的示意图。图2、图3A、图3B、以及图4示出响应于第一条件和第二条件用于重新定位发动机凸轮的示例性方法的流程图。图5示出响应于第一条件和第二条件用于重新定位发动机凸轮的示例性时间轴。图6示出用于控制凸轮位置的示例性系统的示意图。具体实施方式以下描述涉及内燃发动机的系统和方法，包括在第一条件期间限制凸轮运动，以及响应于第二条件超控凸轮运动限制。第二条件可包括油温高于阈值油温，以及停止车辆。此外，第二条件可包括可用转矩少于所要求的转矩超过阈值转矩差。例如，在第二条件期间，车辆可以是不可移动的，具有不足以发动车辆或操作前端附件驱动的可用转矩(或在进气歧管处具有不足的进气真空)。这样，响应于第二条件，可增加可用转矩(或不足的进气真空)，从而能够使车辆克服无法发动。进一步地，本文所述方法可维持发动机制造成本和制造复杂性。因此，响应于可用转矩小于所要求的转矩超过阈值转矩差，发动或调动车辆超控维持燃料经济性，减少了燃料排放，并维持了车辆的驾驶性能。此外，还可通过重新定位凸轮以增加发动机的容积效率来增加可用转矩。在不管维护燃料经济性、减少燃料排放、和维持车辆操控性的前提下增加可用转矩的进一步步骤可包括分离前端附件驱动负荷、降档到较低档位、富集空气燃料比、关闭排气旁通阀、在油门全开下操作、提前火花正时以使制动转矩最大、降低空气充量温度、释放刹车，并啮合机械增压器。图1示出示例性发动机内燃发动机，其包括控制器、以及可变气门正时系统，图6示出用于控制凸轮位置的示例性系统的示意图。图2、图3A、图3B、以及图4示出响应于第一条件用于重新定位凸轮的方法流程图。图5示出执行所述方法时的发动机操作条件变化的时间轴。转向图1，示出的示意图示出多汽缸发动机10中的一个汽缸，所述汽缸可被包括在车辆的推进系统内。通过包括控制器12的控制系统和通过来自车辆操作员132经输入装置130的输入，可以至少部分地控制发动机10。在该示例中，输入装置130包括加速器踏板和踏板位置传感器134，用于产生比例踏板位置信号PP。加速器踏板的踏板位置可经踏板位置传感器134用于向控制器12指示所要求的转矩，Tqreq。发动机10的燃烧室(例如，汽缸)30可包括其中设置有活塞36的燃烧室壁32。活塞36可耦接至曲轴40，使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经中间变速系统耦接至车辆的至少一个驱动轮。此外，起动电动机可经飞轮耦接至曲轴40，从而能够进行发动机10的起动操作。驱动轮速度可指示发动机10的可用转矩，Tqavail。此外，驱动轮速度和加速器踏板位置传感器134可共同指示与所要求的转矩有关的可用转矩。燃烧汽缸30经进气通道42可接收来自进气歧管44的进气，经排气通道48可排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48经各个进气门52和排气门54可选择性地与燃烧汽缸30沟通。在一些实施例中，燃烧汽缸30可包括两个或多个进气门和/或两个或者多个排气门。在提供所谓燃料进气道喷射到燃烧室30的进气口上游的配置中，所示的燃料喷射器66被布置在进气歧管42中。燃料喷射器66可与从控制器12经电子驱动器68接收的信号FPW的脉冲宽度成比例喷射燃料。燃料可由燃料系统(未示出)输送到燃料喷嘴66，该燃料系统包括燃料箱、燃料泵、燃料导轨。在某些实施例中，燃烧室30可替换地或额外地包括直接耦接到燃烧室30用于将燃料直接喷射到其中的燃料喷嘴，喷射方式为直接喷射。在某些情况中，直接喷射可提供冷却增加的发动机汽缸，这样的汽缸在与无直接燃料喷射的操作比较时，可减少爆震和允许较高的压缩比并增加了发动机效率。进气通道42可包括具有节流板62的节气门64。在该特殊示例中，经被提供至含有节气门64的电动机或致动器的信号，通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置，通过控制器12可改变节气门62的位置。以这种方式，可操作节气门62，从而改变提供至其他发动机燃烧汽缸中的燃烧汽缸30的进气。节流板64位置可通过节气门位置信号TP被提供至控制器12。进气通道42可包括空气质量流量传感器120和歧管空气压力传感器122，用于将各个信号MAF和MAP提供至控制器12。在选择的运行模式下，点火系统88能够响应于来自控制器12的点火提前信号SA经由火花塞192向燃烧室30提供点火花。虽然示出火花点火组件，但在一些实施例中，发动机10的燃烧室30或者一个或更多燃烧室可以压缩点火模式操作，带有或不带点火火花。示出的排气传感器126耦接至排放控制装置70上游的排气通道48。传感器126可以是用于提供排气空气/燃料比指示的任何合适的传感器，例如线性氧传感器或者UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或者EGO、HEGO(加热型EGR)、NOx、HC、或者CO传感器。示出的排放控制装置70沿排气传感器126下游的排气通道48布置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包含：响应于油压低于阈值油压和发动机转速低于阈值发动机转速，在车辆移动时限制凸轮运动，以及在车辆停止状况期间，超控受限的凸轮运动。

【技术特征摘要】
2013.07.10 US 13/939,1041.一种用于车辆的方法，其包含：响应于油压低于阈值油压和发动机转速低于阈值发动机转速，在车辆移动时限制凸轮运动，以及在车辆停止状况期间，确定可用转矩并且确定要求的转矩，并且响应于所述可用转矩不足以满足所述要求的转矩而超控受限的凸轮运动，而响应于所述可用转矩足以满足所述要求的转矩而不超控所述受限的凸轮运动以继续限制凸轮运动。2.根据权利要求1所述的方法，其中超控所述受限的凸轮运动包括从以开环方式控制凸轮正时转变成以闭环方式控制所述凸轮正时。3.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述车辆停止状况期间，禁用凸轮定位控制诊断。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆停止状况包括油超温和负荷超过阈值负荷。5.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述车辆停止状况期间，超控所述受限的凸轮运动，以响应于可用转矩不足以操作前端附件驱动器而增加所述可用转矩。6.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述车辆停止状况期间，超控所述受限的凸轮运动，以响应于进气真空不足以发动所述车辆而增加所述进气真空。7.根据权利要求1所述的方法，其中超控所述受限的凸轮运动包括提前进气凸轮以增加所述可用转矩。8.根据权利要求1所述的方法，其中超控所述受限的凸轮运动包括基于相对于一个或多个其他凸轮位置的凸轮位置，控制凸轮重新定位速率。9.根据权利要求1所述的方法，其中超控所述受限的凸轮运动包括基于重新定位命令的凸轮响应，控制凸轮重新定位。10.根据权利要求2所述的方法，其还包括将火花正时提前至MBT以增加所述可用转矩。11.根据权利要求2所述的方法，其还包括切断交流发电机以增加所述可用转矩。12.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·W·坎宁安，R·D·普斯福，J·C·汉肖，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US