专利名称：改进燃料经济性的依赖于车速的或使用者可选择的标定修整的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆控制系统，且更特定地涉及用于改进车辆燃料经济性的车辆控制系统。
背景技术：
柴油机典型地具有比汽油机更高的热效率和更低的燃料消耗率，这是由于柴油燃烧过程的升高的压縮比和柴油燃料的较高的能量密度。因此，柴油机能够具有更高的热燃烧效率，这能够导致与类似输出的汽油机相比的改进的燃料经济性。 考虑到相对严格的排放限制，柴油机的开发已变得具有挑战性。 一个这样的挑战涉及限制发动机的噪声，同时试图改进燃料消耗且产生低水平的法规要求的排放。
发明内容
车辆的内部背景噪声水平随车速增加而增加，因为包括风噪声和轮胎滚动噪声水平的因素增加。 一般地，增加的背景噪声能够掩盖发动机噪声。 本发明为车辆操作者提供开关，以随增加的发动机噪声而增加燃料经济性。
这样，提供用于改进车辆燃料经济性的控制系统和方法。基本正时模块生成基本正时信号。修整模块基于可标定的补偿因数生成正时修整信号。车速修整模块基于基本正时信号和正时修整信号调整标定参数(例如，发动机正时)。 根据一些实施，修整模块包括基本修整模块和车速补偿模块和可标定补偿因数模块。车速补偿模块生成车速补偿因数。基本修整模块基于车速补偿因数或可标定补偿因数生成基本修整信号。 本公开的可应用性的另外的范围将从后文中提供的详细描述中变得显见。应理解的是详细描述和特定例子虽然指示本公开的优选实施例，但仅意图于图示目的且不意图于限制本公开的范围。
本公开将从详细描述和附图变得更完全地理解，其中 图1是根据本公开的一些实施的基于车速调整发动机正时的控制系统的功能性方框图； 图2是图示根据本公开的一些实施的正时控制的逻辑 图3是图示根据本公开的一些实施的修整控制的逻辑图； 图4是示出根据本公开的一些实施的用于基于车速调整发动机正时的步骤的流程图；和 图5是根据本公开的一些实施的燃烧噪声和制动燃料消耗率与主正时之间关系的示例性的曲线图。
具体实施例方式
如下的对于优选实施例的描述仅在本质上是示例性的且不意图于限制本公开、其应用或使用。如在此所使用，术语模块指特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享处理器、专用处理器或处理器组)和存储器，组合逻辑电路，和/或提供所述功能性的其他合适的部件。如在此所使用，术语增压指通过例如涡流增压器的补充的强制抽吸系统引入到发动机内的压縮空气量。术语正时一般指燃料被引入到发动机气缸内(燃料喷射)的初始时刻。 现在参考图1，图中示意性地示出根据本公开的示例性的发动机控制系统10。发动机控制系统10包括发动机12和控制模块14。发动机12可进一步包括进气歧管15、具有燃料喷射器(未特定地示出)的燃料喷射系统16、排气系统17和涡流增压器18。示例性的发动机12包括六个气缸20，所述气缸20以V型布局布置在相邻的气缸列22、24内。虽然图1描绘六个气缸(N = 6)，但能够认识到的是发动机12可以包括另外的或更少的气缸20。例如，可以想到具有2、4、5、8、10、12和16个气缸的发动机。也认识到的是发动机12能够具有直列型气缸构造。虽然描述例如柴油机的利用无火花和无节气门的压縮点燃的内燃机，但本公开也应用于利用火花点燃的内燃机。 在发动机运行期间，空气通过由发动机进气行程造成的入口真空抽吸到进气歧管15内。空气从进气歧管15被抽吸到单独的气缸20内且在其中被压縮。燃料通过喷射系统16喷射且与空气混合。在一个例子中，控制器14能够与喷射系统16通信以利用预喷射。对于预喷射，在主喷射量前小量的燃料被首先喷射到气缸20内，以希望预喷射量将在燃料的主喷射量被喷射前刚好开始燃烧，因此提供主喷射量的立即点燃而无明显的延迟。空气/燃料混合物被压縮且压縮热和/或电能将空气/燃料混合物点燃。排气从气缸20通过排气管道26排出。排气驱动涡流增压器18的涡轮机叶片25，该涡流增压器18又驱动压縮机叶片25。压縮机叶片25能够将额外的空气(增压)输送到进气歧管15且输送到气缸20内用于燃烧。 涡流增压器18能够是任何合适的涡流增压器，例如但不限制于可变喷嘴涡流增压器(VNT)。涡流增压器18能够包括多个可变位置翼片27，所述翼片27基于来自控制模块14的信号调节从车辆排气17输送到发动机12的空气量。更特定地，翼片27在完全打开位置和完全关闭位置之间可移动。当翼片27处于完全关闭位置时，涡流增压器18将最大量的空气输送到进气歧管15内且随后输送到发动机12内。当翼片27处于完全打开位置时，涡流增压器18将最小量的空气输送到发动机12内。所输送的空气的量通过选择地将翼片27在完全打开和完全关闭位置之间定位来调节。 涡流增压器18包括电子控制翼片螺线管28，该螺线管28操纵流到翼片促动器(未示出)的液压流体的流量。翼片促动器控制翼片27的位置。翼片位置传感器30基于翼片27的物理位置生成翼片位置信号。增压传感器31基于由涡流增压器18输送到进气歧管15的额外的空气生成增压信号。虽然在此实施的涡流增压器描述为VNT，但可以想到可利用使用不同的电子控制方法的其他涡流增压器。 歧管绝对压力(MAP)传感器34位于进气歧管15上且基于进气歧管15内的压力提供(MAP)信号。质量空气流量(MAF)传感器36位于空气入口内且基于流入到进气歧管15内的空气的质量提供质量空气流量(MAF)信号。控制模块14使用MAF信号来确定供给到发动机12的空燃比。RPM传感器44提供发动机速度信号。进气歧管温度传感器46生成进气空气温度信号。控制模块14将喷射器正时信号通信到喷射系统16。车速传感器49生成车速信号。 排气管道26可包括废气再循环(EGR)阀50。 EGR阀50能够将排气的一部分再循环。控制器14能够控制EGR阀50以实现希望的EGR率。 控制模块14控制发动机系统10的总运行。更具体地，控制模块14基于多种参数控制发动机系统运行，所述参数包括但不限制于驾驶员输入、稳定性控制等。控制模块14能够作为发动机控制模块(ECM)提供。 控制模块14也能够通过调节通向翼片螺线管28的电流来调节涡流增压器18的运行。根据本发明的实施例的控制模块14能够与翼片螺线管28通信，以提供增加的空气流量(增压)进入进气歧管15内。 参考图2至图4，将进一步详细描述根据本公开的实施例的用于基于车速或使用者可选择的输入开关调整标定参数的方法54(图4)。如将认识到，标定参数能够包括涉及燃料喷射正时、预喷射量、预喷射正时、喷射压力、EGR水平、涡轮增压率的参数和其他参数的多种组合。如在图2中描绘，修正正时模块62可以包括基本正时模块64和修整模块66。基本正时模块64能够基于当前的发动机输入参数生成基本正时信号。示例性的输入参数可以包括MAP信号、MAF信号、发动机RPM、增压信号和其他信号。修整模块66能够生成正时修整信号。修正正时模块62能够基于基本正时信号和正时修整信号输出修正的正时信号。在一个例子中，修正正时模块62能够基于基本正时信号和正时修整信号的和输出修正正时信号。 现在转到图3，图中更详细地示出修整模块66。修整模块66能够是独立模块或能够与修正正时模块62集成。修整模块66可以包括基本修整模块70、车速补偿模块72、可标定因数模块74和开关76。基本修整模块70能够基于运行参数生成基本修整信号，所述运行参数例如发动机速度和输送到发动机12的燃料量。 车速补偿模块72能够基于车速生成速度补偿因数。在一个例子中，能够提供输出与车速成比例的因数的查询表。 可标定因数模块74可以是存储器，所述存储器存储最终用于补偿来自基本修整模块70的基本修整信号的因数。可标定因数可以是用于调整基本修整以改进燃料经济性的一个数字或多个数字。可标定因数可以是实验确定的因数，且可以取决于车辆、发动机或其他因数而改变。 提供有具有可标定因数或来自车速补偿模块72的车速补偿因数的输出的开关76。开关76具有输出可标定因数的第一位置和输出车速补偿因数的第二位置。开关的输出(因数之一)与来自基本修整模块的基本修整相乘以提供正时修整。
开关76可以是位于车辆的乘员舱内的使用者促动开关。开关可以是"经济模式"或汽油里程改进开关。开关76可以位于多种位置，包括合并到仪表板的单独开关，合并到多功能控制杆上的开关，通过车载计算机可促动的开关或按钮。开关72可以用于选择燃料节约器模式。在此模式中，可以在一定条件下降低噪声振动和剌耳以及改进驾驶质量。可进行燃烧噪声和制动燃料消耗率(BSFC)之间的折衷。某些客户可能愿意容忍燃烧噪声量的升高而换取改进的燃料经济性。开关76将允许客户与车速无关地获得燃料节约。当不选择燃料经济模式时，开关76将为基本修整提供车速补偿。 因此，正时修整可以基于基本修整信号、和速度补偿因数或可标定因数生成。在一个例子中，正时修整可以是基本修整信号与速度补偿因数或可标定因数的乘积。
现在参考图4，将描述方法54。控制在步骤80处开始。在步骤82处，控制确定发动机12是否运行。如果发动机12不运行，则控制在步骤84处结束。如果发动机12运行，则控制在步骤86处确定基本修整。在步骤87处，确定使用者开关的位置。如上所述，开关76可以通过车辆操作者选择，使得输入燃料节约器模式。如果未输入燃料节约器模式，则进行其中输入速度相关模式的步骤88。在步骤88中，控制确定车速。在步骤90中，控制确定车速补偿因数。在步骤92中，控制确定修整。在其中选中燃料节约器模式的步骤87后或在步骤90后，进行步骤92。在步骤92中，基于开关位置确定修整正时。如果燃料节约器模式被选中，则正时修整是基本修整与可标定因数的乘积。如果选中车速模式，则正时修整是基本修整和车速补偿因数的乘积。在步骤94中，控制基于基本正时和修整计算修正正时。如所解释，修正正时可以是基本正时和修整的和。在步骤96中，控制调整指定的标定参数(即，例如发动机正时，等)。控制然后循环到步骤86。 另外，控制方法能够基于车速或来自涉及燃烧噪声的多种运行参数的可标定因数调整标定参数，所述多种运行参数包括但不限制于燃料喷射正时、预喷射量、预喷射正时、喷射压力、EGR水平、涡轮增压率和其他参数。以此方式，控制器14能够与喷射系统16通信，以调整燃料喷射正时。在其他例子中，控制器14能够与EGR阀50通信以调整排气流量。在其他例子中，控制器14能够与涡流增压器18通信(例如，通过电子控制翼片螺线管28以操纵翼片27的位置)来调整增压。 图5示出燃烧噪声(dBa)和制动燃料消耗率(BSFC)与主正时(DegBTDC)之间的关系的示例性曲线图。如图示地描绘，在燃料消耗和燃烧噪声之间存在相对于主正时的此消彼长(折衷选择)关系。特别地，当主正时增加时，燃料消耗增加而燃烧噪声降低。本发明的控制策略能够通过利用基于车速的正时修正来利用该此消彼长关系。如上文所解释，车速越高则所存在的背景噪声水平越高，该背景噪声能够掩盖燃烧噪声。通过利用此关系，能够控制正时标定以改进燃料经济性同时缓解对于燃烧噪声的约束。 现在，本领域一般技术人员能够从前述描述中认识到本公开的广泛教示能够以多种形式实施。因此，虽然此公开已结合其特定的例子描述，但公开的真实范围不应如此被限制，因为在研读附图、说明书和如下的权利要求时，其他的修改将对于本领域一般技术人员显见。
权利要求
一种用于发动机的控制系统，包括生成基本正时信号的基本正时模块；基于可标定补偿因数生成正时修整信号的修整模块；和基于所述基本正时信号和所述正时修整信号调整标定参数的正时修整模块。
2. 根据权利要求1所述的控制系统，其中修整模块计算车速补偿因数，且基于所述车 速补偿因数或可标定补偿因数生成正时修整信号。
3. 根据权利要求2所述的控制系统，其中所述车速补偿因数基于来自车速传感器的输入。
4. 根据权利要求2所述的控制系统，其中所述修整模块包括 生成基本修整信号的基本修整模块； 生成所述车速补偿因数的车速补偿模块； 具有可标定补偿因数的可标定补偿因数模块；禾口与可标定补偿因数信号和车速补偿因数通信的开关，所述开关具有车速补偿因数或可 标定补偿因数的输出。
5. 根据权利要求4所述的控制系统，其中所述基本修整信号基于发动机的速度。
6. 根据权利要求4所述的控制系统，其中所述基本修整信号进一步基于输送到发动机 的燃料量。
7. 根据权利要求1所述的控制系统，其中所述正时修整模块基于所述基本正时信号和 所述正时修整信号调整发动机正时。
8. 根据权利要求1所述的控制系统，其中所述正时修整模块进一步基于所述基本正时 信号和所述正时修整信号调整EGR信号。
9. 根据权利要求1所述的控制系统，其中所述正时修整模块进一步基于所述基本正时 信号和所述正时修整信号调整预喷射量。
10. 根据权利要求1所述的控制系统，其中所述正时修整模块进一步基于所述基本正 时信号和所述正时修整信号调整预喷射正时。
11. 一种用于运行内燃机的方法，所述方法包括 确定发动机的基本正时信号； 基于可标定补偿因数生成正时修整信号；禾口 基于基本正时信号和正时修整信号调整发动机的正时。
12. 根据权利要求11所述的方法，进一步包括 确定车速；基于车速确定车速补偿因数；基于车速补偿因数或可标定补偿因数生成正时修整信号。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中基于车速补偿因数或可标定补偿因数生成正时 修整信号包括响应于操作者可选择开关位置基于车速补偿因数或可标定补偿因数生成正 时修整信号。
14. 根据权利要求12所述的方法，进一步包括生成基本修整信号且基于基本修整信号确定正时修整信号。
15. 根据权利要求11所述的方法，其中所述基本修整信号基于发动机速度。
16. 根据权利要求11所述的方法，其中所述基本修整信号进一步基于输送到发动机的 燃料的量。
17. —种用于运行内燃机的方法，所述方法包括 确定发动机的基本正时信号； 基于可标定补偿因数生成正时修整信号；禾口基于基本正时信号和正时修整信号调整发动机的燃烧噪声参数。
18. 根据权利要求17所述的方法，进一步包括 确定车速；基于车速确定车速补偿因数；基于车速补偿因数或可标定补偿因数生成正时修整信号。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中基于车速补偿因数或可标定补偿因数生成正时 修整信号包括响应于操作者可选择开关位置基于车速补偿因数或可标定补偿因数生成正 时修整信号。
20. 根据权利要求17所述的方法，其中调整燃烧噪声参数包括如下至少一个调整燃 料喷射正时、调整预喷射量、调整预喷射正时、调整喷射压力、和调整EGR水平。
全文摘要
本发明涉及改进燃料经济性的依赖于车速的或使用者可选择的标定修整。提供一种用于改进车辆燃料经济性的控制系统和方法。基本正时模块生成基本正时信号。修整模块基于可标定补偿因数生成正时修整信号。车速修整模块基于基本正时信号和正时修整信号调整标定参数(例如发动机正时)。根据一些实施，修整模块包括基本修整模块以及车速补充模块和可标定补偿因数模块。车速补偿模块生成车速补偿因数。基本修整模块基于车速补偿因数或可标定补偿因数生成基本修整信号。基本修整信号能够基于发动机速度。基本修整信号能够进一步基于输送到发动机的燃料量。
文档编号F02D43/00GK101725424SQ20091020638
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月15日 优先权日2008年10月15日
发明者F·G·雷顿 申请人:通用汽车环球科技运作公司