選擇性切斷內(nèi)燃機的一個或多個氣缸的噴射的方法以及對應(yīng)的機動車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及選擇性切斷內(nèi)燃機的一個或多個氣缸的噴射的方法以及對應(yīng)的機動車輛。
[0002]本發(fā)明應(yīng)用于機動車輛控制領(lǐng)域，所述機動車輛裝配有受控點火的熱力動力系統(tǒng)(GMP)以及具有手動型變速箱(BVM)、自動型變速箱(BVA)，操控型變速箱(BVMP)或雙離合型變速箱(DCT)。
【背景技術(shù)】
[0003]裝配有例如通過汽油運行的受控點火熱力動力系統(tǒng)的車輛以本身已知的方式裝配有管理程序，所述管理程序能夠選擇車輛機構(gòu)的運行點、更具體地選擇內(nèi)燃機的運行點，以就受控轉(zhuǎn)矩而言遵守駕駛員的期望。
[0004]在每個發(fā)動機氣缸中，需要在活塞到達上止點(PMH)之前觸發(fā)點火火花，以在通過上止點(PMH)時充分執(zhí)行空氣/汽油混合物的燃燒。而且，點火提前時間(AA)限定了分離火花瞬間與到達上止點瞬間的旋轉(zhuǎn)角。
[0005]由于發(fā)動機運行條件持續(xù)變化，根據(jù)發(fā)動機參數(shù)采用點火提前時間。然而，點火提前時間被發(fā)動機的約束所限制。而且，當(dāng)提前時間過大時，火花產(chǎn)生得過早，由于燃料密度不足，火焰前緣傳播較慢。在經(jīng)過上止點時燃燒不停止，以在沿壁壓縮時使未燃燒的部分燃料達到自動點燃閾值，這可引起爆音現(xiàn)象。發(fā)動機不以最佳方式運行并且加速度較小。與爆音相反，需要用最低界限限制點火提前時間，以避免無法點火以及機械元件斷裂，例如排氣管或催化劑斷裂。點火提前時間的這種限制確保了混合物的點燃。
[0006]為了滿足駕駛員期望的轉(zhuǎn)矩而由發(fā)動機實施的轉(zhuǎn)矩取決于燃料噴射量、燃料室中具有的空氣量以及用于觸發(fā)燃燒的點火時間。對于給定的空氣量和燃料噴射量，在圖1中示出了發(fā)動機實施的轉(zhuǎn)矩根據(jù)點火提前時間變化的曲線。對于(空氣和燃料)消耗的國際標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)動機將在最佳提前時間點上提供最大轉(zhuǎn)矩，以使效率達到最佳。
[0007]為了增大或減小發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，可選擇改變點火提前時間的方案，該方案的好處在于對發(fā)動機轉(zhuǎn)矩有瞬間影響以及因此具有很快的動力?？蛇x地，可以提供通過打開或關(guān)閉節(jié)氣門或通過使用渦輪增壓器來改變空氣量的方案。然而，這種方案呈現(xiàn)很慢的動力。因此由于空氣循環(huán)的慢動力而通常選擇通過改變點火提前時間來遵循駕駛員期望的突然變化。
[0008]然而，在來自駕駛員期望的設(shè)定轉(zhuǎn)矩要求較小的情況下，由于最小提前時間限制了點火提前時間，遵循該設(shè)定值是困難或不可能的。而且，如果點火提前時間過長時間地呈現(xiàn)對應(yīng)于最小或最大極限的值，在噴射器失靈或如排氣管這樣的機械零件發(fā)生故障的情況下可能會產(chǎn)生安全問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明旨在通過提供一種通過選擇性切斷受控點火內(nèi)燃機的一個或多個氣缸的噴射來管理發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的方法有效地改善這些缺點，其特征在于，所述方法包括一旦檢測到:達到噴射提前時間極限、噴射錯誤或發(fā)動機雙飛輪故障這些安全問題中的至少一個時確定噴射允許被切斷的氣缸的最大數(shù)量的步驟，所述方法還包括實施切斷其中一個氣缸的噴射的步驟，所述切斷其中一個氣缸的噴射的步驟在噴射允許被切斷的氣缸的最大數(shù)量極限下可被重復(fù)。
[0010]尤其在轉(zhuǎn)矩設(shè)定值很小的階段期間本發(fā)明還能夠改善車況和車輛輔助(prestat1n)。另外，用于產(chǎn)生要求轉(zhuǎn)矩的氣缸數(shù)量的優(yōu)化能夠減少消耗，節(jié)省了未使用的氣缸中的燃料噴射。還注意到，切斷一些氣缸內(nèi)的噴射能夠解決與機械故障相關(guān)或與發(fā)動機控制限制相關(guān)的問題，例如爆音或遵循較小的轉(zhuǎn)矩設(shè)定值。
[0011]根據(jù)一種實施例，在遵循設(shè)定轉(zhuǎn)矩下降的情況下，所述方法包括減小點火提前時間直到達到點火提前時間極限，然后在氣缸噴射被切斷之后增大點火提前時間，以補償由于切斷了所述氣缸的噴射而造成的轉(zhuǎn)矩?fù)p失，以用于之后將點火提前時間降低到點火提前時間極限。
[0012]根據(jù)一種實施例，根據(jù)車況模塊、緊急剎車管理模塊和變速箱管理模塊的轉(zhuǎn)矩需求來確定噴射允許被切斷的氣缸的最大數(shù)量。
[0013]根據(jù)所述方法的一種實施例:
[0014]-車況模塊根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機可實施的最大轉(zhuǎn)矩通過既定比值來確定噴射允許被切斷的氣缸的第一數(shù)量，
[0015]-緊急剎車管理模塊根據(jù)發(fā)動機負(fù)載和轉(zhuǎn)速通過校準(zhǔn)來確定噴射允許被切斷的氣缸的第二數(shù)量，
[0016]-變速箱管理模塊借助于改變比值以及調(diào)節(jié)內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速通過校準(zhǔn)來確定噴射允許被切斷的氣缸的第三數(shù)量，
[0017]-根據(jù)分配給不同模塊的優(yōu)先順序依據(jù)由不同模塊提供的氣缸數(shù)量來確定噴射允許被切斷的氣缸的最大數(shù)量。
[0018]根據(jù)一種實施例，噴射允許被切斷的氣缸的最大數(shù)量的極限為內(nèi)燃機氣缸數(shù)量減
O
[0019]根據(jù)一種實施例，將優(yōu)先順序按照升序分配給車況模塊、緊急剎車管理模塊和變速箱管理模塊。
[0020]根據(jù)一種實施例，如果驗證了以下切斷標(biāo)準(zhǔn)，其中一個氣缸的噴射允許被切斷:
[0021]-發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于閾值，
[0022]-設(shè)定轉(zhuǎn)矩小于閾值，以及
[0023]-已檢測到駕駛員的腳抬起并且發(fā)動機轉(zhuǎn)矩等于發(fā)動機損失轉(zhuǎn)矩。
[0024]根據(jù)一種實施例，發(fā)動機轉(zhuǎn)速的閾值大約為1500轉(zhuǎn)/分鐘。
[0025]根據(jù)一種實施例，設(shè)定轉(zhuǎn)矩的閾值大約為30N.mo
[0026]本發(fā)明的目的還在于提供一種機動車輛，所述機動車輛裝配有實施根據(jù)本發(fā)明的方法的發(fā)動機電腦。
【附圖說明】
[0027]通過閱讀以下詳細(xì)說明和附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將更加清楚。附圖僅作為本發(fā)明的示意性而非極限性示例給出。
[0028]圖1已在之前描述，示出了發(fā)動機實施的轉(zhuǎn)矩根據(jù)點火提前時間變化的曲線圖；
[0029]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩控制管理系統(tǒng)的模塊的示意圖；
[0030]圖3示出了確保確定噴射允許被切斷的氣缸的最大數(shù)量的模塊的示意圖；
[0031]圖4示出了發(fā)動機的不同參數(shù)隨時間變化的圖形，其中發(fā)動機氣缸在遵循設(shè)定轉(zhuǎn)矩實施根據(jù)本發(fā)明的方法時處于啟動狀態(tài)。
【具體實施方式】
[0032]相同、相似或類似的構(gòu)件在不同附圖中保留相同的附圖標(biāo)記。
[0033]圖2示出了并入發(fā)動機電腦中的受控點火內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩控制管理系統(tǒng)I。該系統(tǒng)I包括解釋駕駛員期望的模塊2。該模塊2能夠確定設(shè)定轉(zhuǎn)矩。根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Wm、變速箱接合的變速比R和由駕駛員致動的油門踏板的位置P來確定設(shè)定轉(zhuǎn)矩Ce，以重新記錄駕駛員的加速期望。
[0034]車況模塊3確保了設(shè)定轉(zhuǎn)矩Ce的過濾，以限制感受到的突變。該模塊3還根據(jù)車況優(yōu)化的相關(guān)需求、感受等級、所期望的車輛類型和遵循的轉(zhuǎn)矩設(shè)定值來確保車輛轉(zhuǎn)矩的管理。模塊3考慮發(fā)動機損失，以使車況轉(zhuǎn)矩Ca等于來自過濾的預(yù)防轉(zhuǎn)矩Cp和發(fā)動機的損失轉(zhuǎn)矩Cf的總和:Ca = Cp+Cfo發(fā)動機的損失轉(zhuǎn)矩Cf為發(fā)動機用于使車輛前行所需的轉(zhuǎn)矩，所述車輛尤其考慮發(fā)動機摩擦以及與例如發(fā)電機這樣的附件相關(guān)聯(lián)的損失。
[0035]模塊4確保了緊急剎車的轉(zhuǎn)矩需求管理，以用于尤其確保車輛的防滑。模塊5確保與車輛變速箱的限制相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)矩需求管理。
[0036]模塊6確保氣缸的選擇性切斷管理，即根據(jù)來自不同模塊3到5的噴射允許被切斷的氣缸的數(shù)量的相關(guān)信息來對一定數(shù)量的發(fā)動機氣缸的噴射進行切斷。
[0037]更確切地，車況模塊3根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Wm和內(nèi)燃機可實施的最大轉(zhuǎn)矩Cmax通過既定比值來確定噴射允許被切斷的氣缸的數(shù)量NI。
[0038]緊急剎車管理模塊4根據(jù)發(fā)動機負(fù)載Ch和發(fā)動機轉(zhuǎn)速Wm通過校準(zhǔn)來確定噴射允許被切斷的氣缸的數(shù)量N2。事實上，發(fā)動機負(fù)載越大，可切斷的氣缸越少，以能夠?qū)崿F(xiàn)該負(fù)載。不可在例如單一氣缸上要求大負(fù)載。
[0039]變速箱管理模塊5借助于改變比值以及調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速通過校準(zhǔn)來確定噴射允許被切斷的氣缸的數(shù)量N3。
[0040]如圖3所示，模塊6之后通過模塊6.1分配給模塊3-5的優(yōu)先等級來確保選擇性切斷要求的合成，以確定噴射允許被切斷的氣缸的數(shù)量N’。必要時，該數(shù)量N’可由模塊6.2限制，以確定噴射允許被切斷的氣缸的最大數(shù)量Nmax，該最大數(shù)量等于發(fā)動機氣缸數(shù)量減一。事實上，至少一個氣缸需處于運行狀態(tài)，否則發(fā)動機停止并且不再是選擇性切斷而是全部切斷。
[0041]而且，在優(yōu)先考慮安全限制而非車況的情況下，將優(yōu)先權(quán)按照升序分配給車況模塊3、緊急剎車管理模塊4和變速箱管理模塊5。
[0042]作為示例，如果車況模塊3允許切斷兩個氣缸的噴射，而變速箱管理模塊5允許切斷一個氣缸的噴射，那么僅允許切斷一個氣缸的噴射。由于該方案，可管理需切斷噴射的車輛運行狀況和待切斷的氣缸數(shù)量，而無損害機械元件或?qū)τ谲囕v緊急剎車或車況性能的風(fēng)險。
[0043]模塊6將對應(yīng)于噴射允許被切斷的氣缸的最大數(shù)量Nmax的信號發(fā)送到屬于發(fā)動機層的噴射管理模塊7 (參考圖2)。
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