控制车辆发动机的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于控制具有多个汽缸的车辆发动机的方法。该方法包含：在发动机怠速期间，将至少一个汽缸的火花正时提前至峰值扭矩正时之前，并且将至少一个汽缸的火花正时延迟至峰值扭矩正时之后；及将火花正时从所述提前的正时朝向所述峰值扭矩正时延迟并且响应减小的发动机转速将火花正时从所述延迟的正时朝向所述峰值扭矩正时提前以维持怠速。通过利用由用于为发动机冷却剂和／或润滑剂增加热量的提前火花正时产生的扭矩储备，可能改善怠速控制。

【技术实现步骤摘要】
控制车辆发动机的方法及系统
本专利技术涉及用于在冷起动之后控制车辆发动机的方法及系统。
技术介绍
车辆的发动机能够在静止或其它相关的车辆状况期间运转在怠速状态。在冷起动 发动机怠速状态期间，多种系统可利用发动机废热以加速发动机暖机，从而能够改善排放 性能、发动机效率等。作为一个示例，可调节废排气热以更快速地增加催化剂温度，从而减 少排放。同样，发动机冷却系统和/或润滑系统中的废热可被引导至驾驶舱用于驾驶舱加 热或引导至润滑系统，从而减小润滑剂的粘性从而减少摩擦。例如，在开始起动期间火花正 时可从峰值扭矩正时(MBT)延迟以首先加热排气催化剂，并且随后一旦催化剂被加热，火 花正时可提前至MBT之前以更快速地加热发动机冷却剂和/或润滑剂从而提供增加的发动 机效率。 美国专利6， 334， 431中描述了一种在冷起动状况期间控制发动机运转的方法，其 描述了当发动机处于冷起动状况下并且在催化剂起燃之后利用在MBT之前的火花正时以 加热发动机冷却剂的方法。该提前值基于发动机冷却剂温度、进气温度、发动机转速和歧管 绝对压力。具体地，在发动机转速在2000-2500RPM之间时，火花正时提前随着发动机转速 增加而减小，反之亦然。此外，在低于2000RPM时，火花正时与发动机转速无关。 本专利技术的专利技术人已经认识到上面措施带来的一些问题。作为一个例子，在怠速状 况下当经由在MBT之前的正时加热发动机冷却剂时，怠速控制会劣化。特别地，如果响应转 速降低进一步从相对于MBT的提前正时提前火花正时，会增加发动机失速(stall)的可能。 换句话说，随着火花正时进一步提前到MBT之前，发动机扭矩降低。如果在发动机减速或当 进入怠速状况时发动机扭矩下降太快，发动机会失速。
技术实现思路
本专利技术提供了控制具有多汽缸的车辆发动机的方法和系统。根据本专利技术一方面，提供了控制具有多汽缸的车辆发动机的方法，该方法包含在发动机怠速期间，将至少一个汽缸的火花正时提前至峰值扭矩正时之前，并且响应减小的发动机转速从所述提前正时朝向所述峰值扭矩正时延迟火花正时以维持怠速。 根据本专利技术另一方面，提供一种用于控制车辆发动机的方法，所述方法包含冷起动发动机；在第一怠速控制模式期间，当催化剂温度低于第一预定阈值时，设置火花正时至从峰值扭矩正时延迟的第一标称值，并且关于所述第一标称正时调节火花正时同时维持火花正时从所述峰值扭矩正时延迟，所述调节包括响应发动机怠速减小从所述第一标称正时提前火花正时；及在第二怠速控制模式期间，当催化剂温度高于所述第一预定阈值并且发动机冷却剂温度低于第二预定阈值时，设置所述火花正时至从所述峰值扭矩正时延迟的第二标称值，并且关于所述第二标称正时调节火花正时同时维持火花正时从所述峰值扭矩正时提前，所述调节包括响应发动机怠速减小从所述第二标称正时延迟火花正时。 根据本专利技术再一方面，提供一种用于控制具有多个汽缸的车辆发动机的方法，包 含在发动机怠速期间，将至少一个汽缸的火花正时提前至峰值扭矩正时之前，并且将至少 一个汽缸的火花正时延迟至峰值扭矩正时之后；及将火花正时从所述提前的正时朝向所述 峰值扭矩正时延迟并且响应减小的发动机转速将火花正时从所述延迟的正时朝向所述峰 值扭矩正时提前以维持怠速。 通过利用由用于为发动机冷却剂和/或润滑剂增加热量的提前火花正时产生的 扭矩储备，在这些状况下可能改善怠速控制。例如，通过响应发动机转速下降延迟火花正时 (同时维持相对于MBT提前)，能够提供发动机扭矩的快速增加，仅对输送至发动机冷却剂 和/或润滑剂的热量有较小和可能的临时影响。同样，能够实现改善的怠速发动机转速控 制并减少失速同时进行暖机。例如，上面的方法能够通过选择将发动机废热分别引导至排 气或发动机冷却剂来提供快速作用的扭矩储备。在这个示例中，能够实现废热输送的方向 性选择而不影响扭矩的水平并且同时维持扭矩储备。 根据本专利技术又一方面，提供一种用于具有多个汽缸的发动机的车辆的系统，所述系统包含配置用于接收来自连接至所述发动机的多个传感器的信息并且控制发动机怠速的控制系统，所述发动机怠速控制包括第一怠速控制模式，其中火花正时设置为自峰值扭矩延迟的第一标称值并且响应于发动机转速关于所述第一标称正时进行调节同时维持火花正时从所述峰值扭矩正时延迟，所述调节包括从所述第一标称正时提前火花正时以增加发动机扭矩；第二怠速控制模式，其中火花正时设置为自所述峰值扭矩正时提前的第二标称值并且响应于发动机转速关于所述第二标称正时进行调节同时维持火花正时从所述峰值扭矩正时提前，所述调节包括从所述第二标称正时延迟火花正时以增加发动机扭矩，所述控制系统基于催化剂温度和发动机爆震选择所述第一和第二模式中至少一个。 应理解上面的概述提供用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选择的概念。不意味着确认所保护的本专利技术主题的关键的或实质的特征，本专利技术的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外，所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。附图说明图1显示了带有凸轮驱动系统的直喷式发动机的示例。 图2A和2B显示了根据发动机负荷的函数的爆震抑制区域的移动。 图3为选择怠速控制模式的流程图。 图4为用于控制在不同怠速控制模式之间转换的流程图。 图5-6为多种怠速控制模式的发动机怠速控制流程图。 图7为说明依照一个示例实施例在不同状况下的示例运转的流程图。具体实施方式图1为显示多缸发动机10的一个汽缸的示意图，其可包括于车辆的推进系统中。 发动机10可至少部分由包括控制器12的控制系统和由车辆操作者132经过输入装置130 的输入控制。在这个例子中，输入装置130包括加速踏板和用于成比例地产生踏板位置信 号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室或汽缸30可包括带有定位于其内的活塞36的燃烧室壁32。活塞36可连接至曲轴40以便使活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运 动。曲轴40可经由中间传动系统连接至车辆的至少一个驱动轮。而且，起动马达可经由飞 轮连接至曲轴40以开启发动机10的起动运转。 燃烧室30可经由进气道42从进气歧管44接收进气并且可经由排气歧管48排出 燃烧气体。进气歧管44和排气歧管48可经由各自的进气门52和排气门54选择性地与燃 烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或更多的进气门和/或两个或更多 的排气门。 在这个例子中，可经由各自的凸轮驱动系统51和53通过凸轮驱动控制进气门52 和排气门54。凸轮驱动系统51和53均可包括一个或更多的凸轮并且可利用可由控制器12 运转以改变阀运转的一个或多个凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时 (VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统。进气门52和排气门54的位置可分别由位置传感 器55和57确定。在一个替代实施例中，进气门52和/或排气门可由电动阀驱动。例如， 汽缸30可替代地包括经由电动阀驱动控制的进气门和由包括CPS和/或VCT系统的凸轮 驱动控制的排气门。 燃料喷射器66显示为直接连接至燃烧室30用于将燃料与经由电子驱动器68从 控制器12接收的FPW信号的脉冲宽度成比例地直接喷射其内。燃料喷射器66将燃料以称 为燃料直接喷射的方式提供至燃烧室30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制具有多汽缸的车辆发动机的方法，包含：　　在发动机怠速期间，提前至少一个汽缸的火花正时到峰值扭矩正时之前，并且响应发动机转速下降从所述提前的正时向着所述峰值扭矩正时延迟火花正时以维持怠速。

【技术特征摘要】
US 2008-11-6 12/266,091一种用于控制具有多汽缸的车辆发动机的方法，包含在发动机怠速期间，提前至少一个汽缸的火花正时到峰值扭矩正时之前，并且响应发动机转速下降从所述提前的正时向着所述峰值扭矩正时延迟火花正时以维持怠速。2. 如权利要求1所述的方法，进一步包含，在以从所述峰值扭矩正时提前的火花正时 的所述运转期间，进一步响应增加的发动机转速离开所述峰值扭矩正时提前火花正时以维 持怠速。3. 如权利要求1所述的方法，进一步包含，响应所需怠速和测量的发动机转速之间的 差关于所述提前的正时调节火花正时，其中从所述提前的正时延迟火花正时以增加发动机 输出扭矩，并且从所述提前的正时提前以减小发动机扭矩输出，并且从而维持所需发动机 怠速。4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，在车厢加热运转期间，所述火花正时设置为 从所述峰值扭矩正时提前，并且进一步地关于所述提前的正时调节或响应发动机冷却剂温 度调节所述提前的正时。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述火花正时设置为相对于所述峰值扭矩 正时的标称提前正时，所述标称提前响应发动机冷却剂温度，所述火花正时响应怠速减小 从所述标称正时延迟。6. —种用于控制车辆发动机的方法，所述方法包含 冷起动发动机；在第一怠速控制模式期间，当催化剂温度低于第一预定阈值时，设置火花正时至从峰 值扭矩正时延迟的第一标称值，并且关于所述第一标称正时调节火花正时同时维持火花正 时从所述峰值扭矩正时延迟，所述调节包括响应发动机怠速减小从所述第一标称正时提前 火花正时；及在第二怠速控制模式期间，当催化剂温度高于所述第一预定阈值并且发动机冷却剂温 度低于第二预定阈值时，设置所述火花正时至从所述峰值扭矩正时延迟的第二标称值，并 且关于所述第二标称正时调节火花正时同时维持火花正时从所述峰值扭矩正时提前，所述 调节包括响应发动机怠速减小从所述第二标称正时延迟火花正时。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，催化剂温度低于所述第一预定阈值包括在 达到催化剂起燃温度之前。8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第一模式期间的所述调节包括响应发动机怠速的增加进一步地从所述第一标称正时延迟火花正时和在所述第二模式期间的所述调节包括响应发动机怠速的增加进一步地从所述第二标称正时提前火花正时，所述第 二模式在车辆的气候控制系统的运转期间运转，其中所述气候控制系统请求车厢加热运转。9. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述火花正时为至少一个汽缸的火花正时 或火花正时为所述发动...

【专利技术属性】
技术研发人员：RD皮尔西弗，G苏尔尼拉，N特拉斯克，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]