選擇性切斷內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)或多個(gè)氣缸的噴射的方法以及對(duì)應(yīng)的機(jī)動(dòng)車(chē)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(jī)的一個(gè)或多個(gè)氣缸的噴射的方法以及對(duì)應(yīng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。
[0002]本發(fā)明應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛控制領(lǐng)域，所述機(jī)動(dòng)車(chē)輛裝配有受控點(diǎn)火的熱力動(dòng)力系統(tǒng)(GMP)以及具有手動(dòng)型變速箱(BVM)、自動(dòng)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(guò)汽油運(yùn)行的受控點(diǎn)火熱力動(dòng)力系統(tǒng)的車(chē)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(chē)輛機(jī)構(gòu)的運(yùn)行點(diǎn)、更具體地選擇內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)，以就受控轉(zhuǎn)矩而言遵守駕駛員的期望。
[0004]在每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中，需要在活塞到達(dá)上止點(diǎn)(PMH)之前觸發(fā)點(diǎn)火火花，以在通過(guò)上止點(diǎn)(PMH)時(shí)充分執(zhí)行空氣/汽油混合物的燃燒。而且，點(diǎn)火提前時(shí)間(AA)限定了分離火花瞬間與到達(dá)上止點(diǎn)瞬間的旋轉(zhuǎn)角。
[0005]由于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件持續(xù)變化，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)采用點(diǎn)火提前時(shí)間。然而，點(diǎn)火提前時(shí)間被發(fā)動(dòng)機(jī)的約束所限制。而且，當(dāng)提前時(shí)間過(guò)大時(shí)，火花產(chǎn)生得過(guò)早，由于燃料密度不足，火焰前緣傳播較慢。在經(jīng)過(guò)上止點(diǎn)時(shí)燃燒不停止，以在沿壁壓縮時(shí)使未燃燒的部分燃料達(dá)到自動(dòng)點(diǎn)燃閾值，這可引起爆音現(xiàn)象。發(fā)動(dòng)機(jī)不以最佳方式運(yùn)行并且加速度較小。與爆音相反，需要用最低界限限制點(diǎn)火提前時(shí)間，以避免無(wú)法點(diǎn)火以及機(jī)械元件斷裂，例如排氣管或催化劑斷裂。點(diǎn)火提前時(shí)間的這種限制確保了混合物的點(diǎn)燃。
[0006]為了滿(mǎn)足駕駛員期望的轉(zhuǎn)矩而由發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)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(diǎn)火時(shí)間。對(duì)于給定的空氣量和燃料噴射量，在圖1中示出了發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施的轉(zhuǎn)矩根據(jù)點(diǎn)火提前時(shí)間變化的曲線(xiàn)。對(duì)于(空氣和燃料)消耗的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)動(dòng)機(jī)將在最佳提前時(shí)間點(diǎn)上提供最大轉(zhuǎn)矩，以使效率達(dá)到最佳。
[0007]為了增大或減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，可選擇改變點(diǎn)火提前時(shí)間的方案，該方案的好處在于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩有瞬間影響以及因此具有很快的動(dòng)力。可選地，可以提供通過(guò)打開(kāi)或關(guān)閉節(jié)氣門(mén)或通過(guò)使用渦輪增壓器來(lái)改變空氣量的方案。然而，這種方案呈現(xiàn)很慢的動(dòng)力。因此由于空氣循環(huán)的慢動(dòng)力而通常選擇通過(guò)改變點(diǎn)火提前時(shí)間來(lái)遵循駕駛員期望的突然變化。
[0008]然而，在來(lái)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(shí)間限制了點(diǎn)火提前時(shí)間，遵循該設(shè)定值是困難或不可能的。而且，如果點(diǎn)火提前時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)間地呈現(xiàn)對(duì)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(jī)械零件發(fā)生故障的情況下可能會(huì)產(chǎn)生安全問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明旨在通過(guò)提供一種通過(guò)選擇性切斷受控點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)或多個(gè)氣缸的噴射來(lái)管理發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的方法有效地改善這些缺點(diǎn)，其特征在于，所述方法包括一旦檢測(cè)到:達(dá)到噴射提前時(shí)間極限、噴射錯(cuò)誤或發(fā)動(dòng)機(jī)雙飛輪故障這些安全問(wèn)題中的至少一個(gè)時(shí)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(shí)施切斷其中一個(gè)氣缸的噴射的步驟，所述切斷其中一個(gè)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(chē)況和車(chē)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(jī)械故障相關(guān)或與發(fā)動(dòng)機(jī)控制限制相關(guān)的問(wèn)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(shí)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(diǎn)火提前時(shí)間直到達(dá)到點(diǎn)火提前時(shí)間極限，然后在氣缸噴射被切斷之后增大點(diǎn)火提前時(shí)間，以補(bǔ)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(diǎn)火提前時(shí)間降低到點(diǎn)火提前時(shí)間極限。
[0012]根據(jù)一種實(shí)施例，根據(jù)車(chē)況模塊、緊急剎車(chē)管理模塊和變速箱管理模塊的轉(zhuǎn)矩需求來(lái)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(shí)施例:
[0014]-車(chē)況模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)可實(shí)施的最大轉(zhuǎn)矩通過(guò)既定比值來(lái)確定噴射允許被切斷的氣缸的第一數(shù)量，
[0015]-緊急剎車(chē)管理模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和轉(zhuǎn)速通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)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(jī)轉(zhuǎn)速通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)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(lái)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(shí)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(jī)氣缸數(shù)量減
O
[0019]根據(jù)一種實(shí)施例，將優(yōu)先順序按照升序分配給車(chē)況模塊、緊急剎車(chē)管理模塊和變速箱管理模塊。
[0020]根據(jù)一種實(shí)施例，如果驗(yàn)證了以下切斷標(biāo)準(zhǔn)，其中一個(gè)氣缸的噴射允許被切斷:
[0021]-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于閾值，
[0022]-設(shè)定轉(zhuǎn)矩小于閾值，以及
[0023]-已檢測(cè)到駕駛員的腳抬起并且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等于發(fā)動(dòng)機(jī)損失轉(zhuǎn)矩。
[0024]根據(jù)一種實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的閾值大約為1500轉(zhuǎn)/分鐘。
[0025]根據(jù)一種實(shí)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(jī)動(dòng)車(chē)輛，所述機(jī)動(dòng)車(chē)輛裝配有實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的發(fā)動(dòng)機(jī)電腦。
【附圖說(shuō)明】
[0027]通過(guò)閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明和附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)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(dòng)機(jī)實(shí)施的轉(zhuǎn)矩根據(jù)點(diǎn)火提前時(shí)間變化的曲線(xiàn)圖；
[0029]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)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(dòng)機(jī)的不同參數(shù)隨時(shí)間變化的圖形，其中發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸在遵循設(shè)定轉(zhuǎn)矩實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法時(shí)處于啟動(dòng)狀態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]相同、相似或類(lèi)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(dòng)機(jī)電腦中的受控點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Wm、變速箱接合的變速比R和由駕駛員致動(dòng)的油門(mén)踏板的位置P來(lái)確定設(shè)定轉(zhuǎn)矩Ce，以重新記錄駕駛員的加速期望。
[0034]車(chē)況模塊3確保了設(shè)定轉(zhuǎn)矩Ce的過(guò)濾，以限制感受到的突變。該模塊3還根據(jù)車(chē)況優(yōu)化的相關(guān)需求、感受等級(jí)、所期望的車(chē)輛類(lèi)型和遵循的轉(zhuǎn)矩設(shè)定值來(lái)確保車(chē)輛轉(zhuǎn)矩的管理。模塊3考慮發(fā)動(dòng)機(jī)損失，以使車(chē)況轉(zhuǎn)矩Ca等于來(lái)自過(guò)濾的預(yù)防轉(zhuǎn)矩Cp和發(fā)動(dòng)機(jī)的損失轉(zhuǎn)矩Cf的總和:Ca = Cp+Cfo發(fā)動(dòng)機(jī)的損失轉(zhuǎn)矩Cf為發(fā)動(dòng)機(jī)用于使車(chē)輛前行所需的轉(zhuǎn)矩，所述車(chē)輛尤其考慮發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦以及與例如發(fā)電機(jī)這樣的附件相關(guān)聯(lián)的損失。
[0035]模塊4確保了緊急剎車(chē)的轉(zhuǎn)矩需求管理，以用于尤其確保車(chē)輛的防滑。模塊5確保與車(chē)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(lái)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(lái)對(duì)一定數(shù)量的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的噴射進(jìn)行切斷。
[0037]更確切地，車(chē)況模塊3根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Wm和內(nèi)燃機(jī)可實(shí)施的最大轉(zhuǎn)矩Cmax通過(guò)既定比值來(lái)確定噴射允許被切斷的氣缸的數(shù)量NI。
[0038]緊急剎車(chē)管理模塊4根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載Ch和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Wm通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)確定噴射允許被切斷的氣缸的數(shù)量N2。事實(shí)上，發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)校準(zhǔn)來(lái)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(guò)模塊6.1分配給模塊3-5的優(yōu)先等級(jí)來(lái)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(shí)，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(dòng)機(jī)氣缸數(shù)量減一。事實(shí)上，至少一個(gè)氣缸需處于運(yùn)行狀態(tài)，否則發(fā)動(dòng)機(jī)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(chē)況的情況下，將優(yōu)先權(quán)按照升序分配給車(chē)況模塊3、緊急剎車(chē)管理模塊4和變速箱管理模塊5。
[0042]作為示例，如果車(chē)況模塊3允許切斷兩個(gè)氣缸的噴射，而變速箱管理模塊5允許切斷一個(gè)氣缸的噴射，那么僅允許切斷一個(gè)氣缸的噴射。由于該方案，可管理需切斷噴射的車(chē)輛運(yùn)行狀況和待切斷的氣缸數(shù)量，而無(wú)損害機(jī)械元件或?qū)τ谲?chē)輛緊急剎車(chē)或車(chē)況性能的風(fēng)險(xiǎn)。
[0043]模塊6將對(duì)應(yīng)于噴射允許被切斷的氣缸的最大數(shù)量Nmax的信號(hào)發(fā)送到屬于發(fā)動(dòng)機(jī)層的噴射管理模塊7 (參考圖2)。
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