专利名称：用于主动燃料管理的火花电压限制系统的制作方法
技术领域：
本公开涉及点火和燃料控制系统，更具体地涉及主动燃料管理期间的火花。
背景技术：
本文所提供的背景技术描述目的在于从总体上呈现本公开的背景。当前署名的发 明人的工作，在本背景技术部分所描述的范围内以及在申请日时可能不作为现有技术的那 些描述的方面，都既不明示也不暗示地确认为是相对本公开而言的现有技术。Active Fuel Management (主动燃料管理，AFM)或者可变排量通过停用一个或多 个汽缸而允许内燃发动机(ICE)的排量变化。(一个或多个)汽缸的停用改善了车辆的燃 料经济性。在轻负载条件期间，可使能AFM模式以停用发动机的汽缸。停用汽缸可在重负 载条件期间被重新启用。例如，在AFM模式期间，V8发动机上所启用汽缸的汽缸可减少到4 个。另外例如，在AFM模式期间，V6发动机上所启用的汽缸可减少到3个。在AFM模式期间，不向停用汽缸提供燃料。而且，停用汽缸的进气和排气阀维持关 闭状态。这防止空气和燃料进入停用汽缸的燃烧室并且防止燃烧室中的内含物逸出停用汽 缸。停用汽缸在AFM模式期间用作空气减震器。由于停用汽缸的排气阀在AFM模式期间不打开，所以汽缸壁上的油可在燃烧室中 累积。虽然汽缸中的活塞包括用于防止油进入燃烧室的油环，但这些油环并不能完全去除 汽缸壁上所有的油。油可在燃烧室中形成雾状，并且在多个燃烧循环中累积。例如，油可在火花塞的电极之间累积。由于油用作绝缘体，因此火花塞所产生的火 花可在火花塞的第一电极(例如侧电极)和围绕第二电极(例如中心电极)的绝缘体(例 如陶瓷材料)之间跳动。这导致第二电极上的绝缘体中的孔并且导致燃烧室中会刮伤汽缸 壁的磨损性碎屑。碎屑可导致过早出现活塞环和汽缸孔磨损，而这可引起油消耗的增加。
发明内容
提供了一种用于车辆的发动机控制系统，其包括可变排量模块，可变排量模块在 燃料管理模式期间停用发动机的M个汽缸中的N个。N是整数，M是大于1的整数。火花 控制模块基于前驻留时间和所述燃料管理模式期间的燃料管理驻留调节器产生用于所述N 个汽缸的火花正时信号。所述火花控制模块在所述燃料管理模式期间基于所述燃料管理驻 留调节器减小所述N个汽缸的驻留时间。在其他特征中，提供了一种用于车辆的发动机控制系统，并包括可变排量模块，其 在燃料管理模式期间停用发动机的M个汽缸中的N个。火花控制模块产生用于所述N个汽 缸的火花正时信号。点火线圈电路在所述燃料管理模式期间限制以下的至少一个将所述 N个汽缸的火花塞的线圈的电流水平限制到预定电流水平，以及将火花塞的次级电压限制 到预定电压水平。通过本文提供的详细描述将明了本公开进一步的应用领域。应当理解的是，这些 详细描述和特定示例仅仅用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。
本发明还提供了以下方案1. 一种用于车辆的发动机控制系统，包括可变排量模块，其在燃料管理模式期间停用发动机的M个汽缸中的N个，其中，N是 整数，M是大于1的整数；和火花控制模块，其基于前驻留时间和所述燃料管理模式期间的燃料管理驻留调节 器产生用于所述N个汽缸的火花正时信号，其中，所述火花控制模块在所述燃料管理模式期间基于所述燃料管理驻留调节器 减小所述N个汽缸的驻留时间。2.如方案1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于系统电 压以及发动机速度和车辆速度中的至少一个产生所述前驻留时间。3.如方案2所述的发动机控制系统，其特征在于，所述系统电压是所述车辆的电 源电压。4.如方案2所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于发动机 速度产生所述前驻留时间。5.如方案1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述可变排量模块在所述燃料 管理模式期间停止向所述N个汽缸供应燃料并且将进气阀和排气阀维持于关闭状态。6.如方案1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于发动机 负载调节所述燃料管理驻留调节器。7.如方案6所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于节流阀 位置和每汽缸空气中的至少一个确定所述发动机负载。8.如方案1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于所述燃 料管理驻留调节器在所述燃料管理模式期间调节所述M个汽缸的火花正时。9.如方案1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述可变排量模块将所述发动 机控制系统工作于所述燃料管理模式的时间限制为预定时间段。10.如方案1所述的发动机控制系统，进一步包括点火线圈电路，所述点火线圈电 路在所述燃料管理模式期间基于所述燃料管理驻留调节器限制所述N个汽缸的火花塞的 线圈的电流水平。11. 一种用于车辆的发动机控制系统，包括可变排量模块，其在燃料管理模式期间停用发动机的M个汽缸中的N个，其中，N是 整数，M是大于1的整数；火花控制模块，其产生用于所述N个汽缸的火花正时信号；和点火线圈电路，其在所述燃料管理模式期间限制以下的至少一个将所述N个汽 缸的火花塞的线圈的电流水平限制到预定电流水平，以及将所述火花塞的次级电压限制到 预定电压水平。12.如方案11所述的发动机控制系统，其特征在于，所述点火线圈电路在驻留时 间段期间限制所述线圈的所述电流水平。13.如方案11所述的发动机控制系统，其特征在于，所述点火线圈电路基于火花 正时信号限制所述线圈的所述电流水平。14.如方案13所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于前驻留时间和所述燃料管理模式期间的燃料管理驻留调节器产生用于所述N个汽缸的火花正 时信号，其中，所述火花控制模块在所述燃料管理模式期间基于所述燃料管理驻留调节器 减小所述N个汽缸的驻留时间，并且其中，所述可变排量模块在所述燃料管理模式期间停止向所述N个汽缸供应燃料 并且将进气阀和排气阀维持于关闭状态。15.如方案11所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于发动 机负载调节所述燃料管理驻留调节器，并且其中，所述火花控制模块基于节流阀位置和每汽缸空气中的至少一个确定所述发 动机负载。16.如方案11所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于所述 燃料管理驻留调节器在所述燃料管理模式期间调节所述M个汽缸的火花正时。17.如方案11所述的发动机控制系统，其特征在于，所述可变排量模块将所述发 动机控制系统工作于所述燃料管理模式的时间限制为预定时间段。
根据详细描述和附图，本公开将得到更加全面的理解，附图中图1是电火花正时信号和对应的线圈电流信号的示例图；图2是根据本公开一个实施例的发动机控制系统一部分的功能方框图；图3是根据本公开一个实施例的图1的发动机控制系统另一部分的功能方框图；图4A是逻辑流程图，示出了根据本公开一个实施例的发动机控制系统操作方法；图4B是图4A的逻辑流程图的延续；以及图5是根据本公开一个实施例的线圈电流信号与相应驻留调节器(dwell modifier)的示例图。
具体实施例方式下面的描述本质上仅仅是示例性的，并不试图以任何方式限制本公开、其应用或 用途。为了清楚起见，在附图中将使用相同附图标记来表示相似元件。如本文所使用的，短 语“A、B和C中的至少一个”应当解释为指的是逻辑表达式“A或B或C”的含义，该表达式 中使用了非排他的逻辑或。应当理解的是，在不改变本公开原理的情况下，方法内的步骤可 按照不同顺序执行。如本文所使用的，术语“模块”指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多 个软件或固件程序的处理器(共用处理器、专用处理器或组处理器)和存储器、组合逻辑电 路、和/或提供所述功能的其他适合部件。在下面的描述中，术语驻留、驻留时间和驻留时间段可指电流被供应到发动机的 (一个或多个)火花塞的(一个或多个)线圈的时间量。在图1中，示出了电火花正时(EST) 信号2和对应的线圈电流信号4。如图所示，EST信号2包括电流供应脉冲6，其具有各自 的驻留时间段(标示出驻留时间段D1和D2)，EST信号2在驻留时间段中处于打开状态。驻 留时间段指电流供应脉冲的宽度或者线圈电路向火花塞的线圈供应电流的时间量。
可基于电流供应脉冲的上升沿激活并供应通向线圈电路的电流。可基于电流供应 脉冲的下降沿和/或基于火花时间停用或不供应通向线圈电路的电流。线圈电路的次级电 压可升高直到火花塞的电极上出现火花。这由线圈电流信号4的电流斜坡7示出。线圈电 路中的电流用于产生火花。火花时间可出现在电流供应脉冲下降沿的相同时间，例如在下 降沿8处。当供应电压恒定时，线圈电流信号的电流水平的幅度随着驻留时间段的增大而增 大。图1示出了这种情况的示例，其中，电流水平C2大于电流水平C1，因为驻留时间段込大 于驻留时间段Dp电流水平C2和C1分别对应于驻留时间段D2和Dp在图2中，示出了发动机控制系统的第一部分10。发动机控制系统包括发动机12 和发动机控制模块(ECM) 16。ECM 16包括火花控制模块18和可变排量模块19，其工作于 燃料管理(FM)模式和主动汽缸模式。发动机12的一个或多个汽缸在FM模式期间被停用。 汽缸的停用可包括停止向该汽缸供应燃料以及将该汽缸的进气和排气阀维持在关闭状态。 主动汽缸模式指的是何时FM模式被停用。在FM模式期间，火花控制和可变排量模块18、19 限制驻留时间，以限制火花塞电极上的次级电压。发动机12基于驾驶者输入模块20燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆的驱动 扭矩。空气经过节流阀沈被吸入发动机12的节流阀控制系统M的进气歧管22。ECM 16 命令节流阀致动器模块观调节节流阀26的打开以控制被吸入进气歧管22的空气量。来 自进气歧管22的空气被吸入发动机12的汽缸内。虽然发动机12可包括多个汽缸，但为了 例示的目的示出了单一的代表性汽缸30。ECM 16经由可变排量模块可命令汽缸致动器模块32选择性地停用汽缸中的一些 以改善燃料经济性。汽缸可在轻负载条件期间被停用。轻负载条件可包括何时驾驶者踏 板在预定范围内和/或处于小于预定位置的位置，节流阀在预定范围内和/或处于小于预 定位置的位置，每汽缸空气在预定范围内，发动机12的扭矩输出在预定范围内和/或小于 预定输出扭矩，等等。来自进气歧管22的空气通过进气阀34被吸入汽缸30。ECM 16控制燃料喷射系 统36所喷射的燃料量。燃料喷射系统36可在中心位置将燃料喷射到进气歧管22内或在多 个位置将燃料喷射到进气歧管22内，这些位置例如是每个汽缸的进气阀附近。替代性地， 燃料喷射系统36可直接将燃料喷射到汽缸30内。喷射的燃料在汽缸30中与空气混合并形成空气/燃料混合物。汽缸30内的活塞 (未示出)压缩空气/燃料混合物。基于来自ECM 16的信号，点燃系统42的火花致动器模 块40激励汽缸30中的火花塞44，这点燃了空气/燃料混合物。火花致动器模块40可被称 作为点燃控制模块，如图3所示。可相对于活塞处于其最高位置时的时间确定火花正时，该 最高位置被称为上止点(TDC)，即空气/燃料混合物被最大压缩的点。空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，从而驱动旋转的曲轴(未示出)。然后活 塞开始再次向上运动并通过排气阀48排出燃烧的副产物。燃烧副产物经由排气系统48从 车辆排出。排气系统48包括催化转换器50、前转换器(主)氧气传感器52以及后转换器 (次)氧气传感器M。前转换器氧气传感器52 (相对于排气)位于催化转换器50上游的 排气歧管和催化转换器之间。后转换器氧气传感器M位于催化转换器50下游。
催化转换器50通过提高碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的氧化速度以及氮氧 化物(NOx)的还原速度来控制排放物。为了进行氧化，催化转换器50需要氧气。催化转换 器50的氧气存储容量指示了在氧化HC和CO时的催化转换器效率以及在还原NOx时的催 化转换器能力。前转换器氧气传感器52与ECM 16通信并且测量进入催化转换器50的排气流中 的氧气含量。后转换器氧气传感器M与ECM 16通信并且测量流出催化转换器50的排气流 中的氧气含量。主和次氧气信号指示了排气系统48中催化转换器50之前和之后的氧气水 平。氧气传感器5254分别产生主和次氧气信号，主和次氧气信号反馈到ECM16，用于(一 个或多个)空气/燃料比的闭环控制。可经由阀控制系统58控制进气和排气阀34、38，阀控制系统58可包括进气和排气 凸轮轴60、62。在各种实施方式中，多个进气凸轮轴可控制每个气缸的多个进气阀和/或可 控制多列气缸的进气阀。类似地，多个排气凸轮轴可控制每个气缸的多个排气阀和/或可 控制多列气缸的排气阀。在替代性实施例中，每个汽缸的进气和排气阀的定位可经由专用 阀致动器(未示出)被单独地且独立地控制。汽缸致动器模块32可通过中止提供燃料以 及通过禁用各自的排气和/或进气阀来停用汽缸。进气凸轮相位器64可使进气阀34打开的时间相对于活塞TDC变化。排气凸轮相 位器66可使进气阀48打开的时间相对于活塞TDC变化。相位器致动器模块68基于来自 ECM 16的信号控制相位器64、66。发动机控制系统可包括增压装置，该增压装置向进气歧管22提供加压空气。例 如，图1示出了涡轮增压器70。涡轮增压器70由流过排气系统48的排气供应动力，并且向 进气歧管22提供压缩空气充量。用于产生压缩空气充量的空气可从进气歧管22中获取。废气门72可允许排气绕过涡轮增压器70，从而降低涡轮增压器的输出(或增 压)。ECM 16经由增压致动器模块74控制涡轮增压器70。增压致动器模块74可通过控制 废气门72的位置来调节涡轮增压器70的增压。涡轮增压器70将压缩空气充量提供给进 气歧管22。中冷器(未示出)可耗散压缩空气充量的一些热量，压缩空气充量的热量是在 空气被压缩时产生的并且也可由于邻近排气系统48而增加。替代性的发动机系统可包括 内燃机增压器，该内燃机增压器向进气歧管22提供压缩空气并且由曲轴驱动。发动机控制系统可包括排气再循环(EGR)阀80，排气再循环阀80选择性地将排气 重引导回进气歧管22。在各种实施方式中，EGR阀80可位于涡轮增压器70后面。发动机 控制系统可利用RPM传感器90测量以每分钟转数(RPM)为单位的曲轴速度。可利用发动 机冷却剂温度(ECT)传感器92测量发动机冷却剂的温度。ECT传感器92可位于发动机12 内或者位于冷却剂所循环的其他位置，例如散热器(未示出)。可使用歧管绝对压力(MAP)传感器94测量进气歧管22内的压力。在各种实施方 式中，可测量发动机真空度，其中，发动机真空度是外界空气压力和进气歧管22内的压力 的差。可使用质量空气流(MAF)传感器96测量流入进气歧管22的空气的质量。在各种实 施方式中，MAF传感器96可位于具有节流阀沈的壳体内。节流阀致动器模块28可使用一个或多个节流阀位置传感器(TPQ 98来监测节流 阀沈的位置。可使用进气温度(IAT)传感器100测量被吸入发动机控制系统的外界空气 温度。ECM 16可使用来自传感器的信号来作出用于发动机控制系统的控制决定。
ECM 16可与变速器控制模块102通信以协调变速器(未示出)中的挡位切换。例 如，ECM 16可在换挡期间降低扭矩。ECM 16可与混合动力控制模块104通信以协调发动机 12和电动机106的操作。电动机106也可充当发电机，并且可用于产生电能以供车辆电力 系统使用和/或储存在电池中。在各种实施方式中，ECM 16、变速器控制模块102和混合动 力控制模块104可集成到一个或多个模块中。为了抽象地表示发动机12的各种控制机构，每个改变发动机参数的系统均可称 为致动器。例如，节流阀致动器模块观可改变节流阀26的叶片位置，从而改变打开面积。 因此，节流阀致动器模块观可称为致动器，而节流阀打开面积可称为致动器位置。类似地，火花致动器模块40可称为致动器，而对应的致动器位置是火花提前量。 其他致动器包括增压致动器模块74、EGR阀80、相位器致动器模块68、燃料喷射系统36和 汽缸致动器模块32。对于这些致动器，致动器位置分别对应于增压压力、EGR阀打开度、进 气和排气凸轮相位器角、空气/燃料比以及启用汽缸的数量。现在参见图3，示出了发动机控制系统的第二部分10’。第二部分10’包括ECM 16、 节流阀控制系统对、燃料喷射系统36、点火系统42和阀控制系统58。ECM 16包括火花控 制模块18和可变排量模块19，其可与系统M、36、42、58传感器120、存储器122以及FM计 时器1 通信。ECM 16还包括节流阀控制模块123、燃料控制模块IM和阀控制模块125， 其分别与节流阀控制系统对、燃料喷射系统36和阀控制系统58通信。传感器120可包括发动机速度传感器90和/或车辆速度传感器126。传感器1 还可包括温度传感器128，例如冷却剂温度传感器130和油温传感器132。传感器120还可 包括驾驶者(加速器)踏板传感器134和/或节流阀位置传感器136以及其他的传感器， 例如上面关于图2所提到的传感器。点火系统42可包括(一个或多个)点火线圈电路140，其分别具有(一个或多个) 点火控制模块40’、( 一个或多个)线圈142和火花塞44’。可为每个火花塞提供点火线圈 电路，或者可为多个火花塞提供单一的点火控制电路。点火线圈电路140可从电源146(例 如电池或电池组)接收电流，并且向线圈142供应该电流。(一个或多个)点火控制模块 40’可各自包括ASIC，其基于来自火花控制模块18的EST信号控制流向(一个或多个)线 圈的电流以及火花正时。现在还参见图4A和图4B，所示流程图表示发动机控制系统的操作方法，包括限制 发动机的火花塞电极上的电压。虽然下述步骤主要关于图2-3的实施例来描述，但这些步 骤可被容易地修改以用于本发明的其他实施例。该方法可开始于步骤200。在步骤202，产生传感器信号并且由火花控制模块18和可变排量模块19接收。传 感器信号可例如包括由传感器120产生的车辆速度信号、发动机速度信号、温度信号以及 驾驶者踏板和/或节流阀位置信号。在步骤203，对传感器信号进行监测，并且当FM模式的 条件被满足时执行步骤204。例如，可在发动机负载、每汽缸空气、驾驶者踏板位置和/或节 流阀位置处于各自预定范围内时执行步骤204。在步骤204，可变排量模块19基于传感器信号启用FM模式。当FM模式被启用时 执行步骤205。当FM模式未被启用时执行步骤230。在步骤205，可变排量模块19可在FM模式期间基于例如发动机负载而停用发动机 12的M个汽缸中的N个。N是整数，M是大于1的整数。汽缸中的M-N个在FM模式期间被维持于启用状态。停止向N个汽缸供应燃料。N个汽缸的进气和排气阀被维持于关闭状态。在步骤205之后可执行步骤207-212或者步骤213-219。步骤207-212可与第一 实施例相关联。步骤213-219可与第二实施例相关联。步骤213-219可作为步骤207-212 的替代来执行。在步骤207，火花控制模块18确定前驻留时间DwellTime·。前驻留时间 DwellTimePEE可指通过驻留查找表248并基于系统电压SYSvqu、车辆速度RPMveh和/或发动 机速度RPMffle确定的驻留时间。系统电压SYStou可基于来自电源146的电压或者系统总线 (未示出)的电压。车辆速度RPMveh和发动机速度RPMENe可基于来自车辆速度和发动机速 度传感器90和126的信号来确定。对于给定的系统电压，驻留时间的增加使得供应到火花塞线圈的电流以及火花 塞的电极和/或元件上的次级电压增加。对于给定的驻留时间，系统电压的增加使得供 应到火花塞线圈的电流以及火花塞的电极和/或元件上的次级电压增加。前驻留时间 DwellTimePEE也可基于其他参数，例如温度。例如参见公式1，其中，RPM是发动机或车辆速 度而TEMP是温度。DwellTimePEE = f (SYSvolt, RPM, TEMP} (1)在步骤208，火花控制模块18确定总驻留调节器DwellModg，其指的是多个驻留 调节器M9的集合。驻留调节器用于调节EST信号的驻留时间段的长度。在图5中，示出 了两个线圈次级电压信号的曲线。第一线圈次级电压信号250与主动汽缸模式相关联，而 第二线圈次级电压信号252与FM模式(汽缸停用模式)相关联。对于相同的系统电压，与 第二线圈次级电压252相关联的驻留时间段小于与第一线圈次级电压250相关联的驻留时 间段。驻留时间段的减小限制了供应到线圈电路的电流，从而限制了在火花塞的电极和/ 或元件上可产生的次级电压。总驻留调节器DwellMocU可在FM模式期间基于FM驻留调节器DwellM0dFM产生， 以减小EST驻留时间段的长度。限制火花塞的电极和/或元件上的次级电压防止了火花塞 的(一个或多个)电极绝缘体的损坏。总驻留调节器DwellMod·可被确定为使得火花塞电极处的可用电势超过火花所 需的电势。火花所需的次级电压基于汽缸的空气/燃料比、火花塞电极之间的间隙、火花正 时、发动机压缩比，等等。所能产生的次级电压直接与驻留时间有关。过调(overshooting) 所需的驻留时间，或者增大驻留时间以提供该增大的次级电压，均防止不发动。例如，在贫操作模式期间和/或发动机的曲轴转动启动(cranking)期间，可能需 要高的次级电压25-30kV来提供火花塞电极上的火花。驻留时间可被设置为允许30-40kV。 在FM模式期间，由于油在电极之间累积，这种30-40kV的高次级电压可导致火花塞的(一 个或多个)电极绝缘体的损坏。为了防止出现这种损坏，驻留时间和次级电压受到限制。 在一个实施例中，次级电压被限制为小于或等于30kV或者被限制为预定次级电压，该预定 次级电压小于火花塞介电强度电压(例如33kV)。在另一个实施例中，(一个或多个)线圈 142的电流水平被限制为预定电流水平，该预定电流水平可与小于火花塞介电强度电压的 次级电压相关联。可通过包括在点火线圈电路140中的电流限制电路(未示出)来限制线 圈电流水平，无需在驻留时间段中进行调节并且独立于驻留时间段。在FM模式期间，次级电压可被限制为预定次级电压。由于发动机负载在FM模式期间很低，所以提供火花所需的次级电压很低(例如6kV_18kV)。将次级电压限制到大于 火花所需电压(例如6kV-18kV)并小于火花塞介电强度电压(例如33kV)的预定次级电压 (例如30kV)，这允许点燃空气/燃料混合物并且防止不发动以及火花塞绝缘元件的损坏。可例如利用公式2-4之一来确定总驻留调节器DwellModg。在公式2中，R是驻 留调节器的数量。DwellModTEMP指的是基于温度确定的驻留调节器。DwellMod■指的是基 于EGR阀的状态、EGR系统和/或经过EGR阀的流来确定的驻留调节器。DwellModeKMK指的 是在发动机曲轴转动启动、起动和/或冷启动期间确定的驻留调节器。DwellM0dFM指的是 对于燃料管理模式确定的驻留调节器。DwellMocU可以是O和1之间的值并用于减小EST 信号的驻留时间段的长度。也可使用其他驻留调节器256。驻留调节器η可存储在存储器 122 中。RDwellModAGR =^DweIIModl(2)1=1DwellModAGE = DwellModTEMP · DwellModEGE · Dwel IModc薩· Dwel IModra (3)DwellModAGE = Dwel lModTEMP+Dwel lModEGE+Dwel lModCEANK+Dwel lModFM (4)在步骤209，火花控制模块18例如使用公式5确定后驻留时间DwellTimerosT。火 花控制模块18基于总驻留调节器DwellMod-减小FM模式期间N个汽缸的驻留时间，总驻 留调节器DwellMocU基于FM驻留调节器DwellM0dFM。DwellTimeposi = DwellTimePEE · DwellModAGE (5)在一个实施例中，可对于发动机12的汽缸，确定单一的总驻留调节器DwellMod· 和/或单一的FM驻留调节器DwellM0dFM。在一个替代性实施例中，对于发动机12的启用汽 缸，确定第一总驻留调节器DwellModg和/或第一 FM驻留调节器DwellM0dFM。对于发动机 12的停用汽缸，确定第二总驻留调节器DwellModg和/或第二 FM驻留调节器DwellM0dFM。 在另一个实施例中，对于发动机12的每个汽缸，确定总驻留调节器DwellMod·和/或FM驻 留调节器DwellM0dFM。在步骤210，火花控制模块18为M个汽缸的各火花塞产生EST信号。EST信号基 于各自的后驻留时间产生。EST信号被提供给各自的点火线圈电路，点火线圈电路基于后驻 留时间向火花塞线圈提供电流。可为每个火花塞(启用的和停用的)产生EST信号。在第一实施例中，基于后驻留 时间产生用于M个汽缸的EST信号。后驻留时间可基于各自的前驻留时间和FM模式期间 的FM驻留调节器产生。在第二实施例中，基于后驻留时间产生用于N个汽缸的EST信号。 在第二实施例中，基于前驻留时间产生而不是基于FM驻留调节器产生用于M-N个汽缸或启 用汽缸的EST信号。在步骤211，监测传感器信号，并且当FM模式的条件未被满足时执行步骤212。在 步骤212，可变排量模块219可基于例如发动机负载、每汽缸空气、驾驶者踏板位置和/或节 流阀位置来停用FM模式。对于N个停用汽缸，启用燃料以及进气和排气阀。驻留时间、火 花塞线圈的电流和/或火花塞的次级电压不基于FM驻留调节器被限制。在步骤213，初始化FM计时器。FM计时器可用于将发动机控制系统工作于FM模 式的时间量限制到预定时间段或FM时间段。这使得停用汽缸中的油累积最小化。FM时间 段可与最大线圈电流和/或火花塞电极和/或元件之间的最大电势相关联。在步骤214，当FM计时器超过FM时间段时，可变排量模块19进行到步骤215，否则进行到步骤217。在步骤215，监测传感器信号，并且当FM模式的条件未被满足时执行步骤217，否 则执行步骤214。在步骤217，驻留时间、火花塞线圈的电流和/或火花塞的次级电压可被 限制，如在步骤207-209中描述的那样。在步骤218，N个停用汽缸被启用，包括启用燃料供应以及操作进气和排气阀。在 预定数量的燃烧循环之后启用燃料供应。在4冲程发动机中，燃烧循环可包括进气冲程、压 缩冲程、点火冲程和排气冲程。排气阀可在启用燃料供应之前打开，以允许净化N个停用汽 缸的内含物。这允许停用汽缸中累积的油在启用燃料供应之前被去除。在步骤219，火花控制模块18可基于燃料管理(FM)驻留调节器停止限制驻留时 间、火花塞线圈的电流和/或火花塞的次级电压。可确定M个汽缸的驻留时间，但不基于FM 驻留调节器。可在执行步骤217的同时执行步骤218。该方法可在步骤212、219和230之后结束于步骤M0。上述步骤指的是说明性的 示例，取决于应用，这些步骤可顺序地、同步地、同时地、连续地执行，并且可在重叠的时间 段期间或以不同顺序执行。上述实施例保护火花塞的结构完整性并降低了油消耗。通过保护火花塞的结构完 整性，提高了火花塞的寿命并防止了汽缸壁的损坏。本公开的广泛教导可按照多种形式实施。因此，虽然本公开包括了具体示例，但本 公开的真实范围却不应当限于这些具体示例，因为在本领域技术人员研究了附图、说明书 和所附权利要求书后，其他修改将会变得明显。
权利要求
1.一种用于车辆的发动机控制系统，包括可变排量模块，其在燃料管理模式期间停用发动机的M个汽缸中的N个，其中，N是整 数，M是大于1的整数；和火花控制模块，其基于前驻留时间和所述燃料管理模式期间的燃料管理驻留调节器产 生用于所述N个汽缸的火花正时信号，其中，所述火花控制模块在所述燃料管理模式期间基于所述燃料管理驻留调节器减小 所述N个汽缸的驻留时间。
2.如权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于系统电 压以及发动机速度和车辆速度中的至少一个产生所述前驻留时间。
3.如权利要求2所述的发动机控制系统，其特征在于，所述系统电压是所述车辆的电 源电压。
4.如权利要求2所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于发动机 速度产生所述前驻留时间。
5.如权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述可变排量模块在所述燃料 管理模式期间停止向所述N个汽缸供应燃料并且将进气阀和排气阀维持于关闭状态。
6.如权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于发动机 负载调节所述燃料管理驻留调节器。
7.如权利要求6所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于节流阀 位置和每汽缸空气中的至少一个确定所述发动机负载。
8.如权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述火花控制模块基于所述燃 料管理驻留调节器在所述燃料管理模式期间调节所述M个汽缸的火花正时。
9.如权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述可变排量模块将所述发动 机控制系统工作于所述燃料管理模式的时间限制为预定时间段。
10.如权利要求1所述的发动机控制系统，进一步包括点火线圈电路，所述点火线圈电 路在所述燃料管理模式期间基于所述燃料管理驻留调节器限制所述N个汽缸的火花塞的 线圈的电流水平。
全文摘要
本发明涉及用于主动燃料管理的火花电压限制系统。具体地，一种用于车辆的发动机控制系统包括可变排量模块，其在燃料管理模式期间停用发动机的M个汽缸中的N个。N是整数，M是大于1的整数。火花控制模块基于前驻留时间和所述燃料管理模式期间的燃料管理驻留调节器产生用于所述N个汽缸的火花正时信号。所述火花控制模块在所述燃料管理模式期间基于所述燃料管理驻留调节器减小所述N个汽缸的驻留时间。
文档编号F02D43/00GK102052180SQ20101052204
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月26日 优先权日2009年10月26日
发明者A·L·马克斯, R·M·沃兹尼亚克, R·W·里格尔, Y·苏瓦 申请人:通用汽车环球科技运作公司