專(zhuān)利名稱(chēng)：燃油切斷進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車(chē)輛，尤其涉及在燃油切斷模式下對(duì)混合動(dòng)力車(chē)輛的 發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)，這種燃油切斷模式發(fā)生在例如減速燃油切斷(DFCO)或發(fā)動(dòng) 機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力車(chē)輛由多個(gè)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，包括但并不限于內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)。電機(jī) 工作為電動(dòng)板發(fā)電機(jī)。在發(fā)電機(jī)模式中，電機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以產(chǎn)生用于向電 負(fù)載提供電力或向電池充電的電能。在電動(dòng)機(jī)模式中，電機(jī)補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)，提供 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng) 傳動(dòng)系。在某些情況下，在減速(稱(chēng)之為減速燃油切斷(DFCO))或發(fā)動(dòng)機(jī)的電 機(jī)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中，切斷向發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給。在這些情況中，發(fā)動(dòng)機(jī)被反向驅(qū)動(dòng)， 其引起發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)氣缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。作為發(fā)動(dòng)機(jī)反向驅(qū)動(dòng)的結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧 管的進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力(MAP)明顯減小，導(dǎo)致效率降低和其他的損失。更特 別地是，減小的MAP導(dǎo)致進(jìn)氣口和燃燒室中(即，氣缸中活塞上部的空間中) 形成低壓。如果壓力過(guò)低，燃油會(huì)ffi31活塞環(huán)，布置在戮口中的氣門(mén)導(dǎo)管，以及通 過(guò)其{1^各徑被抽出發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱。活塞環(huán)還可以根據(jù)曲軸箱和燃燒室之間的 動(dòng)態(tài)壓差而抖動(dòng)或振動(dòng)，，發(fā)動(dòng)機(jī)是有害的，并且對(duì)于車(chē)輛乘客而言是可以 感知的。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明提供了一種調(diào)節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)開(kāi) 度的方法。該方法包括啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油切,行模式，在燃油切斷運(yùn)行模式 過(guò)程中監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī),，并且基于燃油切斷模式過(guò)程中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，以將發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管鄉(xiāng)樹(shù)壓力(MAP)保持在閾值MAP之上。 iffil將MAP保持在閾值MAP之上，可以避^h述的低壓條件。更特別地是， 壓力保持得足夠高，以抑制發(fā)動(dòng)機(jī) 從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱抽出，并且阻止活塞環(huán) 的抖動(dòng)或振動(dòng)。本發(fā)明的進(jìn)一步的適用范圍從下文提供的詳細(xì)說(shuō)明中將變得顯而易見(jiàn)。應(yīng) 該知道的是，詳細(xì)說(shuō)明和特定示例，雖然顯示了本發(fā)明的 實(shí)施例，但其目 的僅在于說(shuō)明，而不旨在限制本發(fā)明的范圍。


從詳細(xì)說(shuō)明和附圖中，本發(fā)明將變得更加充分理解，其中 圖1為典型的混合動(dòng)力 系統(tǒng)的示意性圖例；圖2為圖示基于本發(fā)明的MAP控制上的典型進(jìn)氣歧管鄉(xiāng)樹(shù)壓力(MAP) 車(chē)tt的曲線(xiàn)；圖3為圖示本發(fā)明的MAP控制所執(zhí)行的典型步驟的流程圖；以及 圖4為執(zhí)行本發(fā)明的MAP控制的典型模塊的原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下 實(shí)施例的說(shuō)明本質(zhì)上僅僅為示例，并且決不旨在限制本發(fā)明，其 應(yīng)用或使用。為了清楚的目的，同樣的參考數(shù)字將用于附圖中以表示相同的元 件。如在此所使用的，術(shù)語(yǔ)模塊指專(zhuān)用集成電路(ASIC)，電子電路，執(zhí)行一 個(gè)或更多軟件或固件程序的處理器(共享的，專(zhuān)用的，蝶群的)以及存儲(chǔ)器， 組鞭輯電路，或其他魏的提供所述功能的部件。如在此所使用的，燃油切斷運(yùn)行(FCO)模式指期間切斷向發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油 供給的運(yùn)行，例如在減速燃油切斷(DFCO)，發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)或其他FCO模 式。現(xiàn)參照?qǐng)D1 ，典型的混合動(dòng)力車(chē)輛10包括發(fā)動(dòng)機(jī)12和電機(jī)14，它們驅(qū)動(dòng) ^M器16。更特別地是，電機(jī)14補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)12，以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)變速器 16。在該方式中，燃油效率增加，排放降低。發(fā)動(dòng)機(jī)12和電機(jī)14經(jīng)由皮帶交 流發(fā)電機(jī)起動(dòng)電機(jī)(BAS)系統(tǒng)18而連接。更特別地是，電機(jī)14作為起動(dòng)電 機(jī)(即，電動(dòng)機(jī))和交流發(fā)電機(jī)(g卩，發(fā)電機(jī))運(yùn)行，并且M皮帶和皮帶輪 系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)12連接。發(fā)動(dòng)機(jī)12和電機(jī)14分別包括皮帶輪20， 22，兩者通 過(guò)皮帶24連接旋轉(zhuǎn)。皮帶輪20與發(fā)動(dòng)機(jī)12的曲軸26旋轉(zhuǎn)連接。在一種模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)電機(jī)14以產(chǎn)生用于向能量存儲(chǔ)裝置(ESD) 28充電的電力。在另一種模式中，電機(jī)14利用來(lái)自ESD28的能量驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī) 12。 ESD28可包括，但并不限于，電池，級(jí)電容器?？商鎿Q地，BAS系統(tǒng)18 可以由飛輪交流發(fā)電機(jī)起動(dòng)電機(jī)(FAS)系統(tǒng)(未示出)替代，該系統(tǒng)包括可 操作地布置于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器或鏈或齒輪系纟紋間的電機(jī)，該變速器或鏈或齒 輪系統(tǒng)裝配在電機(jī)14和曲軸26之間。^3t器16可以包括，但并不限于，手動(dòng)變速器，自動(dòng)變速器，無(wú)級(jí)變速 器(CVT)以及自動(dòng)手動(dòng)變速器(AMT)。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸26通過(guò)連 接裝置30傳31M變速器16。連接裝置30可以包括，但并不限于，摩擦離合器 或變矩器，其取決于所fOT變速器的類(lèi)型。M器16通過(guò)多個(gè)傳動(dòng)比中的一 個(gè)增加驅(qū)動(dòng)辦巨以驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸32?？刂颇K34調(diào)節(jié)車(chē)輛10的運(yùn)行?？刂颇！姥?4控制燃油噴射和點(diǎn)火，以 選擇性地起動(dòng)和停止發(fā)動(dòng)機(jī)12的氣缸。更特別地是，當(dāng) 10處于靜止時(shí)， 發(fā)動(dòng)機(jī)12的氣缸沒(méi)有點(diǎn)火(即，停止)，并且發(fā)動(dòng)機(jī)12停止。在汽車(chē)啟動(dòng)過(guò) 程中(即，從靜止開(kāi)始加速)，電機(jī)14馬歐力曲軸，以帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12旋轉(zhuǎn)至怠 速RPM，并且起動(dòng)車(chē)輛加速。在需要低驅(qū)動(dòng)徵巨驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的周期過(guò)程中(即， 混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)停止(HEOff)模式)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩由電機(jī)14提供。當(dāng)處于HEQff 模式，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的燃油和點(diǎn)火均切斷。進(jìn)一步，進(jìn)氣和排氣門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉 循環(huán)可以受到阻止，以抑制氣缸中的氣流過(guò)程。設(shè)置加速器踏板36。踏板位置傳感器36感測(cè)加速器踏板36的位置，并 且基于其產(chǎn)生踏板位置信號(hào)。設(shè)置制動(dòng)踏板40。制動(dòng)踏板位置傳感器42感測(cè) 制動(dòng)踏板40的位置，并且基于其產(chǎn)生踏板位置信號(hào)?？刂颇K34基于制動(dòng) 踏板位置信號(hào)操作制動(dòng)系統(tǒng)43，以調(diào)節(jié)制動(dòng)系統(tǒng)中的壓力，該制動(dòng)系統(tǒng)再調(diào) 節(jié)制動(dòng)器(未示出)的制動(dòng)力。速度傳感器44響應(yīng)于電機(jī)44的旋轉(zhuǎn)速度 (RPMEM)。速度傳感器44產(chǎn)生速度信號(hào)。如在下文中將進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的， 控制模塊34基于由踏板位置傳感器38， 42產(chǎn)生的踏板位置信號(hào)以及由速度 傳感器44產(chǎn)生的速度信號(hào)操作車(chē)輛10?？梢曰谒俣刃盘?hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 (RPMj^)。更特別地是。RPM，可以通過(guò)由已知皮帶輪傳動(dòng)比相乘，以提 供EPM腦。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以燃油切斷(FCO)模式運(yùn)行時(shí)，本發(fā)明的進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力6(MAP)控審U調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)的位置。更特別地是，在減敏程中，燃油和點(diǎn)火被 切斷，1M地在逐^缸的基礎(chǔ)上，并且電機(jī)14再生地制動(dòng)車(chē)輛，以為ESD28 充電。本發(fā)明的MAP控制監(jiān)控RPM^e,并且調(diào)整節(jié)氣門(mén)位置，以將MAP保持在閾值7K平之上。燃油切斷還可以在發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生。特別參照?qǐng)D2，如果發(fā)動(dòng)機(jī)以FCO模式運(yùn)行，監(jiān)控MAP，并且將其保持 在閾值MAP (MAP皿)之上。更特別地是，MAP控制基于發(fā)動(dòng)機(jī)RPM調(diào)節(jié) 節(jié)氣門(mén)面積(A^)。目標(biāo)或最小MAP值由基于發(fā)動(dòng)機(jī)RPM的查詢(xún)表確定。 A，由最小MAP值確定。更特別地是， 于MAP的轉(zhuǎn)矩模型處理MAP 值，以計(jì)算所需的轉(zhuǎn)矩(TDES)。在基于車(chē)轉(zhuǎn)巨的系統(tǒng)中，T，可以用于發(fā)動(dòng)機(jī)控 制，其中，轉(zhuǎn)矩模型解決燃油切斷的情況。對(duì)于基于氣流的系統(tǒng)，基于MAP 值，M5K頓逆APC轉(zhuǎn)矩模型求出APC而確定所需的每氣缸空氣(APC)。 ffl)l將所需的APC除以進(jìn)氣周期，確定滿(mǎn)足所需的MAP而需要的最小質(zhì)量空 氣流量(MAF)。隨即基于最小MAF確定A^?，F(xiàn)參照?qǐng)D3，將詳細(xì)說(shuō)明MAP控制所執(zhí)行的典型步驟。在步驟300中， 控制確定是否發(fā)動(dòng)機(jī)以FCO模式運(yùn)行。如果發(fā)動(dòng)機(jī)未以FCO模式運(yùn)行，則控 制結(jié)束。如果發(fā)動(dòng)機(jī)以FCO模式運(yùn)行，控制在步驟302中監(jiān)控RPM^。在步 驟304中，控制基于RPM,確定A皿。控制在步驟308中基于調(diào)節(jié)節(jié)氣 門(mén)，并且循環(huán)返回至步驟300?，F(xiàn)參照?qǐng)D4，將詳細(xì)說(shuō)明執(zhí)行MAP控制的典型模塊。典型模±央包括 確定模塊400， Aoj^T確定模塊402，節(jié)氣門(mén)控制模塊404以及FCO模塊406。 A^確定模i央400確定A皿，并且向節(jié)氣門(mén)控制模塊404輸出A^值。同樣 地，Aopp確定模士央402基于RPM^e確定Ao，^ (節(jié)氣門(mén)面積偏移)，并且 向節(jié)氣門(mén)控制模塊404輸出Ao，^值。FCO模塊406確定是否發(fā)動(dòng)機(jī)以FCO模式運(yùn)行，并且向節(jié)氣門(mén)控制模塊 404輸出適當(dāng)?shù)男盘?hào)。節(jié)氣門(mén)控制模塊404基于A(yíng)^和Ao鵬T調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)位置。 更特別地是，如果發(fā)動(dòng)機(jī)以FCO模式運(yùn)行，節(jié)氣門(mén)控制模塊404基于A(yíng)j^和AomCT產(chǎn)生節(jié)氣門(mén)控制信號(hào)。如果發(fā)動(dòng)豐幾未以FCO模式運(yùn)行，節(jié)氣門(mén)控制模 塊404基于A(yíng)，產(chǎn)生節(jié)氣門(mén)控制信號(hào)。從述的說(shuō)明中，本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的主要教導(dǎo) 會(huì),以各種形式實(shí)現(xiàn)。因此，雖然已經(jīng)結(jié)合其中的特定示例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明的實(shí)際范圍將不應(yīng)受到限制，其他改進(jìn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在對(duì) 附圖，說(shuō)明書(shū)及以下權(quán)利要求進(jìn)行研究盼瞎況下也將變得顯而易見(jiàn)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的方法，包括啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油切斷運(yùn)于模式；監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；在所述燃油切斷模式過(guò)程中基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度；以及在所述燃油切斷模式過(guò)程中，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力(MAP)保持在閾值MAP之上。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括 基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)lt^確定節(jié)氣門(mén)面積偏移；以及確定基本節(jié)氣門(mén)面積，其中基于所述節(jié)氣門(mén)面積偏移和所述基本節(jié)氣門(mén)面 積實(shí)f^f述節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的所述調(diào)節(jié)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述節(jié)氣門(mén)面積偏移由查詢(xún) 表確定。
4. 如^l利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)f^確定最小MAP;以及基于所述最小MAP確定基本節(jié)氣門(mén)面積。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括 基于所述發(fā)動(dòng)機(jī),決定最小MAP;以及基于所述最小MAP確定戶(hù)/f需車(chē)錄巨。
6. —種混合動(dòng)力電動(dòng)糊系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油切斷運(yùn)4f模式的第一模塊； 監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)繊的第二模塊'.a^ 述燃油切斷模式過(guò)程中基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的第三模 ±央，其中所述第三?！姥朐谒鋈加颓袛嗄Ｊ竭^(guò)程中，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管 纟M壓力(MAP)保持在閾值MAP之上。
7. 如權(quán)利要求6所述的節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)$ 確定節(jié)氣門(mén)面積偏移的第四模塊，其中所述第四模塊確定基本節(jié)氣門(mén)面積，并且其中基于所述節(jié)氣門(mén)面積偏移和所述基本節(jié)氣門(mén)面積實(shí)現(xiàn)所述節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的調(diào)節(jié)。
8. 如權(quán)利要求7所述的節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)氣門(mén)面積 偏移由查詢(xún)表確定。
9. 如權(quán)利要求6所述的節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)^I確定最小map并且基于所述最小map確定基本節(jié) 氣門(mén)面積的第四模塊。
10. 如權(quán)利要求9所述的節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，迸一步包括第四模i央基于所述發(fā)動(dòng)機(jī),確定最小map并且基于所述最小map確 定所需轉(zhuǎn)矩。
11. 一種調(diào)節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)的方法，包括啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油切斷運(yùn)行模式； 確定所需轉(zhuǎn)矩和基本節(jié)氣門(mén)面積中的一個(gè)；在所述燃油切斷模式過(guò)程中，基于所述所需轉(zhuǎn)矩和所述基本節(jié)氣門(mén)面積中 的所述一個(gè)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度；并且在所述燃油切斷模式過(guò)程中，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力(map) 保持在閾值map之上。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，進(jìn)一步包括 基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)^t^確定節(jié)氣門(mén)面積偏移；以及確定所述基本節(jié)氣門(mén)面積，其中基于所述節(jié)氣門(mén)面積偏移和所述基本節(jié)氣 門(mén)面積實(shí)現(xiàn)所述節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的所述調(diào)節(jié)。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述節(jié)氣門(mén)面積偏移由查 詢(xún)表確定。
14. 如權(quán)利要求ll所述的方法，進(jìn)一步包括 基于發(fā)動(dòng)機(jī),確定最小map;以及基于所述最小map確定所述基本節(jié)氣門(mén)面積。
15. 權(quán)利要求ll的方法，進(jìn)一步包括 基于發(fā)動(dòng)機(jī),確定最小MAP;以及基于所述最小map確定戶(hù); 述所需辦巨。
全文摘要
一種調(diào)節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的方法包括啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油切斷運(yùn)行模式，在所述燃油切斷運(yùn)行模式過(guò)程中監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并且在燃油切斷模式過(guò)程中，基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，以將發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力(MAP)保持在閾值MAP之上。
文檔編號(hào)F02D13/02GK101245734SQ20071017011
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者G·塔美, J·L·沃森 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作公司