用于基于阀升程致动器的切换周期确定发动机的油液污染度以改善发动机启动的系统和方法与流程

文档序号:11816792阅读:137来源:国知局
用于基于阀升程致动器的切换周期确定发动机的油液污染度以改善发动机启动的系统和方法与流程

本发明涉及内燃发动机,并且更具体地涉及用于基于阀升程致动器的切换周期确定发动机的油液污染度以改善发动机启动的系统和方法。



背景技术:

本文所提供的背景技术说明是为了大体呈现本发明的背景。当前署名的发明人成果,就其在该背景技术部分所描述的以及在提交时可能不以其它方式构成现有技术的描述方面而言,既不明确地也不隐含地被认可为与本发明的现有技术相抵触。

内燃发动机燃烧气缸内的空气和燃料混合物以驱动活塞产生驱动扭矩。进入发动机的气流经由节流阀进行调节。更具体地,节流阀调整节流阀面积,此增加或减少进入发动机的气流。随着节流阀面积增大,进入发动机的气流增加。燃料控制系统调整喷射燃料的速率以将所需的空气/燃料混合物供应到气缸和/或以获得所需的扭矩输出。增加供应到气缸的空气和燃料的量使发动机的扭矩输出增大。

进气阀调节进入气缸中的每一者的气流,排气阀调节离开气缸中的每一者的废气流。在凸轮驱动的阀机构中,当联接到阀的凸轮从动件在凸轮轴旋转时啮合发动机的凸轮轴上的齿叶时,进气阀和排气阀打开。在一些凸轮驱动的阀机构中,阀升程致动器调整凸轮从动件啮合的那些齿叶,以调整进气阀和排气阀在打开时其从各自的阀座提升的量,所述量被称为阀升程。



技术实现要素:

根据本发明的原理的一种系统包括切换周期模块以及阀升程控制模块和启动停止控制模块中的至少一者。切换周期模块确定发动机的阀升程致动器在第一阀升程位置与不同于第一升程位置的第二阀升程位置之间切换所经过的切换周期。切换周期在阀升程致动器的测量位置对应于第一升程位置时开始,且切换周期在阀升程致动器的测量位置对应于第二升程位置时结束。阀升程控制模块基于切换周期控制阀升程致动器。启动停止控制模块基于切换周期确定是否自动停止发动机。

本发明的可适用性的另外领域将自具体实施方式、权利要求书和附图变得显而易见。具体实施方式以及具体实例仅仅是用于说明目的,而不是为了限定本发明的范围。

附图说明

从具体实施方式和附图中,将更充分地理解本发明,其中:

图1是根据本发明的原理的实例发动机系统的功能框图;

图2是根据本发明的原理的实例阀升程致动器和凸轮轴总成的平面图;

图3是根据本发明的原理的实例控制系统的功能框图;以及

图4是说明根据本发明的原理的实例控制方法的流程图。

在附图中,参考数字可重复用于标识相似和/或相同元件。

具体实施方式

一些凸轮驱动的阀机构包括可旋转地联接到凸轮轴的凸轮齿叶,以及阀升程致动器,所述阀升程致动器沿凸轮轴的纵向轴线平移凸轮齿叶,以调整哪些凸轮齿叶与凸轮从动件啮合。在如这些的阀机构中,阀升程致动器和/或可平移的凸轮齿叶可以被称为滑动凸轮致动器。在滑动凸轮致动器的一个实例中,凸轮齿叶包括低升程齿叶和高升程齿叶,而阀升程致动器在低升程位置与高升程位置之间切换。在低升程位置中,凸轮 从动件在凸轮轴旋转时与低升程齿叶啮合。在高升程位置中,凸轮从动件在凸轮轴旋转时与高升程齿叶啮合。

当发动机正常关闭时(即,基于点火系统),一些发动机控制系统将滑动凸轮致动器调整到低升程位置,以在发动机曲柄启动期间获得重新启动发动机所需的空气/燃料比。然而,相对于在滑动凸轮致动器位于高升程位置的情况下启动发动机,在滑动凸轮致动器位于低升程位置的情况下启动发动机产生更高程度的发动机振动。虽然更高的振动程度对驾驶员来说在发动机正常启动时是可以接受的,但更高的振动程度在发动机自动启动时(即,不依靠点火系统)可能令驾驶员不满意。因此,在自动发动机关闭期间,一些发动机控制系统在发动机停止之前将滑动凸轮致动器调整到高升程位置,且随后在发动机自动重新启动时将滑动凸轮致动器切换到低升程位置。

凸轮驱动的阀机构通常浸没在发动机油液中以润滑阀机构的运动部件。随着时间的推移,发动机油液的污染度增大。随着发动机油液的污染度增大,滑动凸轮致动器在阀升程位置之间切换所需的时间量增加。最终,在自动发动机启动期间,滑动凸轮致动器可能不能够足够快地从高升程位置切换到低升程位置以确保获得所需的空气/燃料比。因此,增大的油液污染度可在发动机自动关闭之后阻止发动机重新启动。

可以通过升级发动机控制系统和滑动凸轮致动器来克服上文所讨论的启动性问题。可通过增加高功率驱动器、模拟多路复用器和相关联的电路来升级发动机控制系统。可通过用具有非常低的电阻(例如,1欧姆)的凸轮致动器来更换具有典型电阻(例如,3欧姆)的凸轮致动器来升级滑动凸轮致动器。然而,按上文所描述升级发动机控制系统和滑动凸轮致动器使发动机系统的成本增加。

根据本发明的系统和方法确定滑动凸轮致动器在两个升程位置之间切换所经过的时间,并基于切换周期控制发动机以确保发动机可以重新启动。可基于阀升程致动器的测量位置来确定切换周期。在一个实例中,当切换周期大于阈值时,表明高油液污染度,系统和方法阻止自动发动机停止。因而,当发动机可通过低升程位置中的滑动凸轮致动器自动地 重新启动时,系统和方法仅使得自动发动机停止。当滑动凸轮致动器位于低升程位置时,这避免自动重新启动发动机,此可产生令驾驶员不满意的高程度的发动机振动。

在另一个实例中,当切换周期大于阈值时,系统和方法在自动发动机停止期间将滑动凸轮致动器切换到低升程位置。以此方式,系统和方法确保在发动机自动停止之后,发动机可重新启动。然而,如上所述,在滑动凸轮致动器位于低升程位置中的情况下启动发动机可产生令驾驶员不满意的高程度的发动机振动。因此,系统和方法还可启动服务指示器来告知驾驶员需要更换油液。

系统和方法基于来自测量滑动凸轮致动器的位置的致动器位置传感器的反馈来确定切换周期。致动器位置传感器的成本小于用来克服启动性问题的升级发动机控制系统和滑动凸轮致动器的成本。此外,一些发动机系统可能已经包括用于(例如)使用闭环控制技术控制滑动凸轮致动器的致动器位置传感器。在这些发动机系统中,根据本发明的系统和方法可用于在不为发动机系统增加任何成本的情况下解决启动性问题。

现在参考图1,发动机系统100包括燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆的驱动扭矩的发动机102。由发动机102产生的驱动扭矩量基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入。空气通过进气系统108吸入到发动机102中。进气系统108包括进气歧管110和节流阀112。节流阀112可包括具有可转动叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ECM)114控制节流阀致动器模块116,该节流阀致动器模块调节节流阀112的开口以控制吸入到进气歧管110中的空气的量。

来自进气歧管110的空气吸入到发动机102的汽缸中。出于说明目的,展示单个代表性汽缸118。然而,发动机102可以包括多个汽缸。例如,发动机102可以包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个汽缸。ECM114可停用一个或多个汽缸,此可在某些发动机运行条件下改善燃料经济性。

ECM114可基于从点火系统119接收的输入启动和停止发动机102。点火系统119可包括钥匙或者按钮。当驾驶员将钥匙从启动(运行)位置转动到关闭位置时或当驾驶员按下按钮时,ECM 114可启动发动机102。当驾驶员将按键从启动位置转动到关闭位置时或当驾驶员在发动机102运行同时按下按钮时,ECM 114可停止发动机102。

发动机102可使用四冲程循环操作。四冲程包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴(图中未示出)的每个回转期间,四冲程中的两者发生在气缸118内。因此,汽缸118需要二个曲轴回转以经历全部四个冲程。

在进气冲程期间,来自进气歧管110的空气通过进气阀122吸入气缸118中。ECM114控制燃料致动器模块124,其调节燃料喷射器125来控制供应给汽缸的燃料量以达到所需的空气/燃料比。燃料喷射器125可以将燃料直接喷射到汽缸118中或喷射到与汽缸118相关联的混合室。燃料致动器模块124可以阻止燃料喷射到停用的汽缸中。

喷射的燃料与空气混合,并在汽缸118中产生空气/燃料混合物。在压缩冲程期间,汽缸118内的活塞(图中未示出)压缩空气/燃料混合物。发动机102可为压缩点火式发动机,在这种情况下,汽缸118中的压缩点燃空气/燃料混合物。或者,发动机102可为火花点火式发动机,在这种情况下,火花致动器模块126基于来自ECM114的信号使汽缸118中的火花塞128通电。火花点燃空气/燃料混合物。可相对于当活塞处于其最高位置(称为上止点(TDC))的时间来指定火花的正时。

可通过指定TDC之前或之后多久产生火花的定时信号来控制火花致动器模块126。因为活塞位置与曲轴旋转直接相关,火花致动器模块126的操作可与曲轴角同步。在各种实施方式中,火花致动器模块126可以暂停向停用的气缸供应火花。

产生火花可以称为点火事件。当空气/燃料混合物被供应给汽缸时,点火事件导致汽缸中的燃烧(例如,当汽缸在工作中时)。火花致动器模块126可具有改变每一点火事件的火花的正时的能力。当火花定时信号在上一点火事件和下一点火事件之间变化时,火花致动器模块126可甚至能够改变下一点火事件的火花正时。在各种实施方式中,发动机102可包括 多个汽缸,并且火花致动器模块126可相对于TDC通过用于发动机102中的所有汽缸的相同量来改变火花正时。

在燃烧冲程期间,空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞,从而驱动曲轴。由于空气/燃料混合物的燃烧驱动向下活塞,因此活塞从TDC移动到其最底部位置,此位置被称为下止点(BDC)。在排气冲程期间,活塞开始从BDC向上移动,并通过排气阀130排出燃烧的副产物。燃烧的副产物经由排气系统134从车辆排出。

可通过进气凸轮轴140控制进气阀122,而可通过排气凸轮轴142控制排气阀130。在各种实施方式中,多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴140)可控制汽缸118的多个进气阀(包括进气阀122),和/或可控制汽缸的多个汽缸排(包括汽缸118)的进气阀(包括进气阀122)。同样,多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴142)可控制汽缸118的多个排气阀,和/或可控制汽缸的多个汽缸排(包括汽缸118)的排气阀(包括排气阀122)。

可相对于活塞TDC通过进气凸轮相位器148改变进气阀122打开时的时间。可相对于活塞TDC通过排气凸轮相位器150改变排气阀130打开时的时间。ECM114可禁止打开停用的汽缸的进气阀122和排气阀130。相位器致动器模块158可基于来自ECM114的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。

ECM114可通过指示阀升程致动器模块160调节进气阀122和排气阀130的升程,以分别获得所需的进气阀升程和所需的排气阀升程。反过来,阀升程制动器模块160控制进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164以分别获得所需的进气阀升程及排气阀升程。阀升程致动器模块160可将进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164在零升程位置、低升程位置和高升程位置之间切换。

当进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164位于零升程位置时,进气阀122和排气阀130不从它们各自的阀座上升。ECM114可将进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164调整到零升程位置 以禁止打开进气阀122和排气阀130,且从而停用汽缸118。当进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164位于高升程位置时,进气阀122和排气阀130从它们各自的阀座相对于当进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164位于低升程位置时上升更大的量。

在一个实例中,进气阀122和排气阀130由于联接到进气阀122和排气阀130与进气凸轮轴140和排气凸轮轴142上的齿叶的凸轮从动件之间的接触而从它们各自的阀座上升。齿叶可以联接到进气凸轮轴140和排气凸轮轴142以便随其旋转,并沿进气凸轮轴140和排气凸轮轴142的纵向轴线可平移。进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164可包括通过沿进气凸轮轴140和排气凸轮轴142的纵向轴线平移齿叶来调整进气阀122和排气阀130的升程的螺线管。沿进气凸轮轴140和排气凸轮轴142的纵向轴线平移齿叶切换齿叶,凸轮从动件与所述齿叶接触。以下参考图2进一步描述此实例。

在另一个实例中,进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164是控制独立于进气凸轮轴140和排气凸轮轴142的进气阀122和排气阀130的升程、计时与持续时间的电磁或电动液压致动器。在该实例中,可省略进气凸轮轴140和排气凸轮轴142、进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150以及相位器致动器模块158。此外,进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164可被称为无凸轮阀致动器。

可以使用曲轴位置(CKP)传感器180来测量曲轴的位置。可使用发动机冷却剂温度(ECT)传感器182来测量发动机冷却剂的温度。ECT传感器182可位于发动机102内或位于冷却剂循环的其它位置,诸如散热器(图中未示出)。

可使用歧管绝对压强(MAP)传感器184来测量进气歧管110内的压强。在各种实施方式中,可测量发动机真空度,其为环境空气压强与进气歧管110内的压强之间的差。可使用空气质量流量(MAF)传感器186来测量流入进气歧管110的空气的质量流率。在各种实施方式中,MAF传感器186可位于还包括节流阀112的壳体中。

该节流阀致动器模块116可使用一个或多个节流阀位置传感器(TPS) 190来监视节流阀112的位置。可使用进气温度(IAT)传感器192来测量吸入发动机102的空气的环境温度。可使用进气阀升程(IVL)传感器194来测量进气阀升程致动器162的位置。可使用排气阀升程(EVL)传感器196来测量排气阀升程致动器164的位置。进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的位置表示进气阀122和排气阀130从它们各自的阀座上升的量。

ECM114使用来自传感器的信号为发动机系统100制定控制决策。例如,ECM114使用进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的位置来确定进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164在升程位置之间切换时所经过的切换周期。然后,ECM114可基于切换周期在发动机102停止之前调整进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的位置。此外,ECM114可基于切换周期确定是否自动停止发动机102(即,停止独立于点火系统119的发动机102)。

在一个实例中,在发动机102停止之前,ECM114可预测当发动机102重新启动时进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164是否能够从高或零升程位置切换到低升程位置。如果进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164不能够在下次发动机起动时切换到低升程位置,那么ECM114可能不会自动停止发动机102以避免在低升程位置起动发动机102导致的振动。或者,ECM114可在发动机102停止之前将进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164调整到低升程位置,并且ECM114可激活维修指示器198。当激活时,维修指示器198使用视觉消息(例如,文字、光和/或符号)、听觉消息(例如,旋律)和/或触觉消息(例如,振动)指示需要服务。

现在参考图2,排气阀升程致动器164的实例实施方式包括螺线管202、第一引脚204和第二引脚206。排气阀升程致动器164通过沿排气凸轮轴 142的纵向轴线210平移凸轮轴区段208在低与高升程位置之间切换。凸轮轴区段208包括低升程齿叶212、高升程齿叶214和内齿条(图中未示出)。内齿条啮合凸轮轴142上的外齿条216以可旋转地将凸轮轴区段208联接到凸轮轴142,同时允许凸轮轴区段208相对于凸轮轴142沿纵向轴线210平移。在低升程位置中,联接到排气阀130的凸轮从动件218随着凸轮轴142旋转啮合低升程齿叶212。在高升程位置中,如图2所示,与凸轮从动件218随着排气凸轮轴142旋转啮合高升程齿叶214。

为了将排气阀升程致动器164从低升程位置切换到高升程位置,螺线管202将第一销204延伸到凸轮轴区段208的第一槽220中,使得第一销204啮合第一槽220。第一槽220具有螺旋形状,使得当凸轮轴142旋转时,第一销204与第一槽220之间的啮合使凸轮轴区段208在沿纵向轴线210的方向222上平移。反过来,当凸轮轴142旋转时,凸轮从动件218停止啮合低升程齿叶212,且当凸轮轴142旋转时,开始啮合高升程齿叶214。

为了将排气阀升程致动器164从低升程位置切换到高升程位置,螺线管202将第二销204延伸到凸轮轴区段208的第二槽224中,使得第二销206啮合第二槽220。第二槽224具有螺旋形状,使得当凸轮轴142旋转时,第二销206与第二槽224之间的啮合使凸轮轴区段208在沿纵向轴线210的方向226上平移。反过来,当凸轮轴142旋转时,凸轮从动件218停止啮合高升程齿叶214,且当凸轮轴142旋转时,开始啮合低升程齿叶212。

尽管以上论述着重于排气阀升程致动器164和排气凸轮轴142,进气阀升程致动器162和进气凸轮轴140可类似地配置。同时,IVL传感器194和EVL传感器196可通过测量第一销204和第二销206的位置来测量进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的位置。此外,虽然凸轮轴区段208示出为仅具有两个升程齿叶(即,低升程齿叶212和高升程齿叶214),但是凸轮轴区段208可包括一或多个额外升程齿叶,包括零升程齿叶。而且,凸轮轴区段208可限定一或多个额外槽以便于啮合具有一或多个额外升程齿叶的凸轮从动件218。

现在参考图3,ECM114的实例实施方式包括发动机速度模块302、扭矩请求模块304、节流阀 控制模块306、燃料控制模块308、火花控制模块310和阀升程控制模块312。发动机速度模块302基于来自CKP传感器180的曲轴位置确定发动机102的速度。例如,发动机速度模块302可基于曲轴完成一或多个回转时经过的时间计算发动机速度。发动机速度模块302输出实际发动机速度。

扭矩请求模块304基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入确定扭矩请求。例如,扭矩请求模块304可存储加速踏板位置到所需扭矩的一个或多个映射,并基于所选映射中的一者确定扭矩请求。扭矩请求模块304可基于发动机速度和/或车辆速度选择映射中的一者。扭矩请求模块304输出扭矩请求。

节流阀控制模块306通过指示节流阀致动器模块116控制节流阀112以获得所需的节流阀面积。燃料控制模块308通过指示燃料致动器模块124控制燃料喷射器125以获得所需的喷射量和/或正时。火花控制模块310通过指示火花致动器模块126控制火花塞128以获得所需火花正时。阀升程控制模块312通过指示阀升程致动器模块160控制进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164以获得所需的进气阀升程及排气阀升程。可将所需的进气阀升程及排气阀升程总体地称为所需的阀升程。

节流阀控制模块306、火花控制模块310和阀升程控制模块312可基于扭矩请求分别调整所需的节流阀面积、所需的火花正时及所需的阀升程。当扭矩请求增加或减少时,节流阀控制模块306可分别增大或减小所需的节流阀面积。当扭矩请求增加或减少时,火花控制模块310可分别提前或延迟火花正时。当扭矩请求增加或减少时,阀升程控制模块312可分别增大或减小所需的阀升程。

燃料控制模块308可调整所需的喷射量和/或所需的喷射正时以获得所需的空气/燃料比(诸如化学计量的空气/燃料比)。例如,燃料控制模块308可调整所需的喷射量和/或所需的喷射正时以将实际空气/燃料比与所需空气/燃料比的差值减至最小。以此方式控制空气/燃料比可被称为空气/燃料比的闭环控制。

图3中所示的ECM114的实例实施方式还包括启动停止模块314、切换周期模块316及油液污 染度模块318。启动停止模块314基于来自点火系统119的输入启动和停止发动机102。如上文所论述,点火系统119可包括钥匙或者按钮。当驾驶员将钥匙从关闭位置转动到启动(或运行)位置时或当驾驶员按下按钮时,启动停止模块314可启动发动机102。当驾驶员将钥匙从启动位置转动到关闭位置时或当驾驶员在发动机102运行同时按下按钮时,启动停止模块314可停止发动机102。

启动停止模块314可通过将指令发送到节流阀控制模块306、燃料控制模块308、火花控制模块310和/或启动器控制模块(图中未示出)来启动和停止发动机102。启动器控制模块可通过激活启动器(图中未示出)启动发动机102。反过来,启动器可啮合发动机的飞轮(图中未示出)并使飞轮旋转以将发动机速度提高到怠速。

节流阀控制模块306可通过指示节流阀致动器模块116打开节流门112以启动发动机102。节流阀控制模块306可通过指示节流阀致动器模块116完全关闭节流阀112以停止发动机102。燃料控制模块308可通过指示燃料致动器模块124开始将燃料输送到发动机102的汽缸以启动发动机102。燃料控制模块308可通过指示燃料致动器模块124停止将燃料输送到发动机102的汽缸以停止发动机102。

火花控制模块310可通过指示火花致动器模块126开始在汽缸中产生火花以启动发动机102。火花控制模块310可通过指示火花致动器模块126停止在汽缸中产生火花以停止发动机102。当发动机速度小于预定速度(例如,600转/每分钟(RPM))时,火花控制模块310可指示火花致动器模块126停止在汽缸中产生火花。

当车辆停止且发动机102正怠速运行时,启动停止模块314自动停止发动机102(即,停止独立于点火系统119的发动机102)。例如,当车辆速度小于或等于预定速度(例如,零)且驾驶员踩下制动踏板(图中未示出)时,启动停止模块314可自动停止发动机102。启动停止模块314可基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入确定踩下或释放制动踏板。

当驾驶员踩下加速踏板(图中未示出)时,启动停止模块314可自动地重新启动发动机102。启动停止模块314可基于来自驾驶员输入模块104 的驾驶员输入确定踩下或释放加速踏板。此外,当驾驶员释放制动踏板时和/或当车辆速度大于零时,启动停止模块314可以自动地重新启动发动机102。

当发动机停止期间发动机速度减小时,阀升程控制模块312可将进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164调整到用于启动发动机102的所需的升程位置。例如,当发动机速度小于预定速度(例如,800RPM)时,阀升程控制模块312可将进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164调整到所需的升程位置。当启动停止模块314正常停止发动机102时(即,基于来自点火系统119的输入),阀升程控制模块312可在发动机102停止之前将进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164调整到低升程位置。此确保当启动停止模块314试图重新启动发动机102时,可在发动机曲柄启动期间获得启动发动机102所需的空气/燃料比,且从而确保发动机102可重新启动。

当启动停止模块314自动停止发动机102时,阀升程控制模块312可在发动机102停止之前将进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164调整到高升程位置。此避免在进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164位于低升程位置中的情况下,由启动发动机102造成的高程度的发动机振动。然而,为了确保发动机102重新启动,当启动停止模块314开始重新启动发动机102时,阀升程控制模块312可将进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164从高升程位置切换到低升程位置。

切换周期模块316确定进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164在两个升程位置之间切换而经过的时间。两个升程位置可包括零、低和高升程位置中的任两者。进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164在两个升程位置之间切换而经过的时间可被称为进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的切换周期。切换周期模块316基于进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164各自的位置确定它们的切换周期。切换周期模块316分别从IVL传感器194和EVL传感器196接收进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的位置。切换周期模块316输出进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器162的切换周期。

油液污染度模块318确定循环通过发动机102的油液的污染度。油液污染度模块318可使用进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的切换周期作为油液污染度的定性测量。例如,当切换周期小于或等于第一周期时,油液污染度模块318可确定油液污染度为正常。相反地,当切换周期中的一或两者均大于第一周期时,油液污染度模块318可确定油液污染度为高。油液污染度模块318输出油液污染度。油液污染度模块318还可输出指示切换周期是否大于第一周期的信号。可选地,切换周期模块316可以确定切换周期是否大于第一周期并输出指示确定的信号。

油液污染度模块318可基于进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的切换周期中的每一者的多个值确定油液污染度。例如,油液污染度模块318将一次时滞滤波器应用到切换周期中的每一者,并基于经滤波的切换周期确定油液污染度。经滤波的一次时滞可体现在以下关系中,诸如

(1)(Tsw)f=k×(Tsw)i+(1-k)×(Tsw)i-1

其中扭矩(Tsw)f为经滤波的切换周期,k为常数,(Tsw)i为切换周期的当前值,且(Tsw)i-1为切换周期的先前值。

在另一实例中,油液污染度模块318可确定进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的切换周期中的每一者的运行平均值,并基于运行平均值确定油液污染度。运行平均值可为小时、天、周或月的预定时间段内确定的切换周期中的每一者的多个值的平均值。当切换周期的样本大小对应于预定周期时,油液污染度模块318可在确定每一切换周期的多个值的平均值之前丢弃每一切换周期的最旧值。

第一周期可由油液污染度模块318或切换周期模块316确定。在一个实例中,切换周期模块316基于油液污染度、发动机油液温度和/或车辆海拔确定第一周期。发动机油液温度可基于(例如)来自ECT传感器182的发动机冷却剂温度测量或估计。车辆海拔可基于(例如)来自MAP传感器184的歧管压强测量或估计。

在发动机102停止之前,切换周期模块316可预测在发动机102重启时 ,阀升程致动器162、164是否能够在第二周期内从零或高升程位置切换到低升程位置。切换周期模块316可基于油液污染度、发动机油液温度和车辆海拔来作出预测。当进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164中的一者或两者不能够在第二周期内从零或高升程位置切换到低升程位置时,可预定第二周期,且发动机102可不重新启动。

切换周期模块316可基于上述预测确定第一周期。例如,第一周期可经调节使得当预测指示进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164在第二周期内能够切换到低升程位置时,切换周期小于或等于第一周期。相反地,第一周期可经调节使得当预测指示阀升程致动器162、164中的至少一者在第二周期内不能切换到低升程位置时,切换周期中的至少一者大于第一周期。

启动停止模块314可基于进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的切换周期调整发动机102的自动启动停止操作。例如,启动停止模块314可在进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164中的一者或两者的切换周期大于第一周期(指示油液污染度为高)时防止自动发动机停止。因此,启动停止模块314可在进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164能够切换到足以快速启动发动机102的低升程位置时仅允许自动发动机停止。

另外或或者,阀升程控制模块312可基于进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的切换周期在自动发动机停止期间调整进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164的位置。例如,在自动发动机停止期间,阀升程控制模块312可在发动机102停止之前将进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164从零或者高升程位置切换到低升程位置。以此方式,阀升程控制模块312确保发动机102可在发动机102自动停止后重新启动。

防止自动发动机停止和/或由在进气阀升程致动器162和排气阀升程致动器164位于低升程位置的情况下启动发动机102造成的高程度的发动机振动可令驾驶员不满意。因此,当进气阀升程致动器162或排气阀升程致动器164的切换周期大于第一周期时,阀升程控制模块312、切换周期模块316或者油液污染度模块318可激活维修指示器198。在图3中所示的EC M114的实例实施方式中,当进气阀升程致动器162或排气阀升程致动器164的切换周期大于第一周期时,切换周期模块316激活维修指示器198。当因此原因被激活时,维修指示器198可告知驾驶员需要更换油液。

现参考图4,一种用于基于进气阀升程致动器162的切换周期确定发动机102的油液污染度以改善发动机102的启动性的实例方法开始于402。所述方法在图3的模块的上下文中进行描述。然而,执行所述方法的步骤的特定模块可不同于下文所提及的模块,或所述方法可以与图3的模块分开实施。同样,尽管所述方法被描述为基于进气阀升程制动器162制定决策,但所述方法可基于阀升程制动器162、164的切换周期中的一者或两者以类似方式制定决策。

在404处,阀升程控制模块312在零、低和高升程位置之间切换进气阀升程致动器162。在406处,切换周期模块316确定进气阀升程制动器162在零、低和高升程位置中的两者之间切换经过的时间。在408处,油液污染度模块318基于切换周期的多个值来确定发动机102的油液污染度。在410处,切换周期模块316基于油液污染度、发动机油液温度和车辆海拔确定第一周期。

在412处,切换周期模块316确定切换周期的当前值是否大于第一周期。如果切换周期的当前值大于第一周期,则所述方法在414处继续进行。否则,所述方法在416处继续进行。在416处,阀升程控制模块312在启动停止模块314自动停止发动机102之前将进气阀升程致动器162调整到低升程位置。

在414处,阀升程控制模块312在启动停止模块314自动停止发动机102之前将进气阀升程致动器162调整到低升程位置。在418处,切换周期模块316激活维修指示器198以告知驾驶员需要更换油液。在各种实施方式中,当切换周期的当前值大于第一周期时,不是在414处继续进行,而是所述方法可以在420处继续进行,并然后在418处或422处继续进行。在420处,启动停止模块314防止自动发动机停止。换句话说,启动停止模块314并不自动停止发动机102。所述方法在422处结束。

前述描述本质上仅仅是说明性的,并且决不意图限制本发明及其应用或使用。本发明的广泛教示可以通过各种形式来实施。因此,虽然本发明包括特定实例,但是本发明的真实范围不应局限于此,因为其他修改将在研究附图、说明书和以下权利要求后变得显而易见。如本文所使用,短语A、B和C中的至少一者应解释为意味着使用非排他性的逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应理解,方法内的一或多个步骤可按不同顺序(或同时)执行,而不改变本发明的原理。

在包括以下定义的本申请中,术语模块可用术语电路替换。术语模块可指以下各者、为以下各者的部分或包括以下各者:专用集成电路(ASI C);数字、模拟或混合模拟/数字离散电路;数字、模拟或混合模拟/数字集成电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的处理器(共享、专用或群组);存储由处理器执行的代码的存储器(共享、专用或群组);提供所描述功能性的其它适合的硬件组件;或以上各者中的一些或全部的组合,诸如片上系统。

如上文所使用,术语代码可包括软件、固件和/或微代码,并可指程序、例程、函数、类别和/或对象。术语共享处理器涵盖执行来自多个模块的一些或全部代码的单一处理器。术语群组处理器涵盖与额外处理器组合执行来自多个模块的一些或全部代码的处理器。术语共享存储器涵盖存储来自多个模块的一些或全部代码的单一存储器。术语群组存储器涵盖与额外存储器组合存储来自多个模块的一些或全部代码的存储器。术语存储器可为术语计算机可读内体的子集。术语计算机可读媒体并不涵盖通过媒体传播的暂时信号和电磁信号,并因此可被认为是有形和非暂时的。非暂时有形计算机可读媒体的非限制性实例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁性存储器和光学存储器。

本申请中所描述的设备和方法可以部分地或者完全地由一个或多个处理器执行的一或多个计算机程序实施。计算机程序包括存储于至少一个非暂时有形计算机可读媒体上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括和/或依赖于所存储的数据。

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