采用气缸停用的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法与流程

文档序号:11574189阅读:333来源:国知局
采用气缸停用的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法与流程

本公开涉及采用气缸停用的非均匀排量发动机控制系统和用于控制采用气缸停用的非均匀排量发动机控制系统的方法。更具体地,本公开涉及用于控制车辆的发动机和电动机的系统和方法,其中发动机包括具有不同排量和发动机的电动机增补驱动力的气缸。



背景技术:

常规内燃机通常被构造成使得气缸具有均匀的排量,以便满足进气和排气系统的分配特性。均匀排量发动机的优点在于,可以易于控制空气燃料比率和废气。然而,均匀排量发动机的缺点在于,由于其固定排量,对于操作点控制的余量不足。结果,在特定的操作区域内难以同时满足或优化操作效率和燃料效率,并且因此问题必须通过降低操作效率和燃料效率中的一个或两者来解决。

此外,在具有固定排量气缸的发动机中,消耗过量的机械能以便确保稳定怠速,这是低效的。具体地,由于由振动和噪声引起的限制,操作点控制是不可避免的并且频繁低效的。

在常规内燃机的整个操作区域上频繁出现的此类问题可通过操作效率、燃料效率和排气特性之间取得平衡来解决。

同时,日本专利公开公布号2007-162672公开了多级类型排量可调节发动机的气缸布置结构,其中布置具有不同排量的气缸使得发动机的排量基于气缸的操作组合多级地调节。

在日本专利公开公布号2007-162672公开的多级类型排量可调节发动机的气缸布置结构具有如下效果,发动机的排量被多级调节,因此可以在相应的操作区域内控制发动机的操作,从而同时改进操作效率和燃料效率,但是问题在于,由于在气缸中的排量不平衡产生振动和噪声,导致难以将多级类型排量可调节发动机的气缸布置结构应用到大量生产的车辆中。

在背景技术章节公开的上述信息只用于加强对本公开背景的理解,因此它可能包含不形成对于本领域的普通技术人员在本国已经已知的现有技术的信息。



技术实现要素:

本公开已经致力于解决与现有技术相关联的上述问题,并且本公开的目的是提供非均匀排量发动机控制系统和方法,其能够降低由具有不同排量的气缸的非均匀排量发动机产生的振动和噪声,并且能够通过发动机和电动机的协作基于驾驶条件确保各种水平的动力性能。

本公开的另一个目的是通过在发动机的所有气缸上执行气缸停用(cda)控制扩展非均匀排量发动机的有效操作区域。

本公开的另外的目的是执行到cda控制模式的平滑转换。

在一个方面,本公开提供了一种采用气缸停用的非均匀排量发动机控制系统,包括:包括多个气缸的非均匀排量发动机,所述气缸包括具有不同排量的至少两种尺寸的气缸;连接到所述发动机的驱动轴的电动机;用于为所述电动机供应电能的电池;以及用于控制所述电动机的电动机控制单元,其中所述电动机控制单元通过调节电动机驱动扭矩或发动机再生扭矩控制总扭矩,并且执行控制使得在转换到气缸停用(cda)控制模式时基于先前控制模式选择地执行过渡状态过渡之后执行cda。

在一个实施例中,在所述过渡状态过渡时,所述电动机控制单元可以调节所述电动机驱动扭矩或所述能量再生扭矩,使得所述总扭矩在所述先前控制模式中减少。

在另一实施例中,在所述过渡状态过渡时,所述电动机控制单元可以确定是否在所述先前控制模式中通过电动机正在执行动力辅助,并且一旦确定通过所述电动机正在执行所述动力辅助,执行控制使得所述电动机的动力辅助被释放。

在又一实施例中,在所述过渡状态过渡时,所述电动机控制单元可以确定是否在所述先前控制模式中由于能量再生减少扭矩,并且一旦确定所述能量再生正在执行,执行控制使得所述能量再生基于关于停用的气缸的信息选择地被释放。

在另一实施例中,一旦确定在所述先前控制模式中能量再生正在执行,所述电动机控制单元可以执行控制使得所述能量再生在所述停用的气缸为低排量气缸的情况下释放。

在另一实施例中,一旦确定在所述先前控制模式中能量再生正在执行,所述电动机控制单元可以执行控制使得所述能量再生在所述停用的气缸为高排量气缸的情况下维持。

在另一实施例中,一旦确定在所述先前控制模式中能量再生未正在执行,所述电动机控制单元可以执行控制使得通过所述电动机执行能量再生,以便在所述先前控制模式中不执行所述动力辅助并且所述停用的气缸为高排量气缸的情况下实施所述过渡状态过渡。

在另一实施例中,所述电动机控制单元执行控制使得所述能量再生的释放和所述cda控制同时执行。

在另一实施例中,在所述先前控制模式为用于高排量气缸的cda控制模式的情况下,所述电动机控制单元可以执行控制使得在控制所述电动机使得所述能量再生在所述高排量气缸的爆发冲程中执行的过渡状态过渡过程之后,执行到用于低排量气缸的cda控制模式的转换,在所述先前控制模式为用于低排量气缸的cda控制模式的情况下,所述电动机控制单元可以执行控制使得在控制所述电动机使得通过电动机扭矩的动力辅助在所述低排量气缸的爆发冲程中执行的过渡状态过渡过程之后,执行到用于高排量气缸的cda控制模式转换。

在另一个实施例中,非均匀排量发动机可以包括两组气缸,每组气缸包括具有相同排量的两个气缸。

在又一实施例中,非均匀排量发动机可以被构造使得第一和第四气缸具有比第二和第三气缸高的排量,并且每组气缸交替执行爆发冲程。

在另一个实施例中,所述电动机控制单元可以包括:第一模式,其用于执行控制使得通过所述电动机的动力辅助和能量再生不执行;第二模式,其用于控制所述电动机使得在高排量气缸的爆发冲程中实施能量再生,并且控制所述电动机使得在低排量气缸的爆发冲程中通过电动机扭矩实施动力辅助;第三模式,其用于控制所述电动机使得在所述高排量气缸的爆发冲程中所述电动机不被驱动,并且控制所述电动机使得在所述低排量气缸的爆发冲程中通过电动机扭矩实施动力辅助;以及第四模式,其用于控制所述电动机使得在所述高排量气缸的爆发冲程中实施能量再生,并且控制所述电动机使得在所述低排量气缸的爆发冲程中所述电动机不被驱动。

在另一个实施例中,在所述先前控制模式转换到的所述cda控制模式为用于所述高排量气缸的cda控制模式的情况下,所述电动机控制单元可以:当所述先前控制模式为所述第一模式时在执行用于所述高排量气缸的所述能量再生的过渡状态过渡之后,执行到所述cda控制模式的转换;当所述先前控制模式为所述第二模式时在释放用于所述低排量气缸的通过所述电动机的动力辅助的过渡状态过渡之后,执行到所述cda控制模式的转换;当所述先前控制模式为所述第三模式时在释放用于所述低排量气缸的通过所述电动机的动力辅助的过渡状态过渡之后,执行到所述cda控制模式的转换,以及当所述先前控制模式为所述第四模式时在无过渡状态过渡的状态下,执行到所述cda控制模式的转换。

在另一个实施例中,在所述先前控制模式转换到的所述cda控制模式为用于所述低排量气缸的cda控制模式的情况下,所述电动机控制单元可以:当所述先前控制模式为所述第一模式时在无过渡状态过渡的状态下,执行到所述cda控制模式的转换;当所述先前控制模式为所述第二模式时在释放用于所述低排量气缸的通过所述电动机的动力辅助的过渡状态过渡之后,在用于所述高排量气缸的能量再生的释放的同时,执行到所述cda控制模式的转换;当所述先前控制模式为所述第三模式时在释放用于所述低排量气缸的通过所述电动机的动力辅助的过渡状态过渡之后,执行到所述cda控制模式的转换,以及当所述先前控制模式为所述第四模式时在无过渡状态过渡的状态下,执行到所述cda控制模式的转换。

在另一方面,本公开提供一种系统的控制方法,所述系统包括:包含多个气缸的非均匀排量发动机,所述气缸包括具有不同排量的至少两种尺寸的气缸;连接到所述发动机的驱动轴的电动机;和用于控制所述电动机的电动机控制单元,所述方法包括以下步骤:驱动所述非均匀排量发动机;通过所述电动机控制单元基于预先确定的控制模式确定对于每个气缸的电动机驱动扭矩或能量再生扭矩;基于所确定的电动机驱动扭矩或能量再生扭矩控制所述电动机;确定是否执行到cda控制模式的转换;以及当执行到cda控制模式的转换时,在基于先前控制模式可选择的过渡状态过渡之后执行cda。

在一实施例中,在所述过渡状态过渡时,所述电动机控制单元调节所述电动机驱动扭矩或所述能量再生扭矩,使得所述总扭矩在所述先前控制模式中减少。

本公开的其它方面和实施例在下文讨论。

应当理解,如本文使用的,术语“车辆”或“车辆的”或其他类似的术语通常包括机动车辆,诸如包括运动型多功能车辆(suv)、公共汽车、货车、各种商用车辆的客运汽车,包括各种小船和轮船的船只,飞机等等,并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如,采自除石油之外的资源的燃料)。如本文所提到的,混合动力车辆是具有两种或多种动力源的车辆,例如汽油驱动和电驱动的车辆。

本公开的以上和其他特征在下文讨论。

附图说明

现在将参考在附图中所示的某些示例性实施例详细描述本公开的以上和其他的特征,其仅以示例的方式提供,并因此不限制本公开,并且其中:

图1是示意性地示出根据本公开的实施例的非均匀排量发动机控制系统的视图;

图2是示出根据本公开的实施例的非均匀排量发动机的动力学特性的曲线;

图3是示出根据本公开的实施例的辅助从非均匀排量发动机输出的扭矩的电动机扭矩控制的曲线;

图4a至图4d是示出根据本公开的实施例的电动机辅助的非均匀排量发动机控制系统的控制方法的曲线;

图5a和图5b是分别示出根据本公开的实施例在频域中非均匀排量发动机控制系统的正常控制模式和补偿控制模式的曲线;

图6是示出根据本公开的实施例采用气缸停用的非均匀排量发动机控制方法的流程图;

图7是示出根据本公开的实施例转换到cda_h控制模式的实例的流程图;

图8是示出根据本公开实施例的转换到cda_l控制模式的实例的流程图;

图9是示出基于图7和图8的根据本公开的实施例的非均匀排量发动机控制方法的流程图;

图10是示出根据本公开实施例从先前控制模式转换到cda_l控制模式的视图;并且

图11是示出根据本公开实施例从先前控制模式转换到cda_h控制模式的视图;

应该理解,附图不一定是按照尺寸比例绘制的,只是说明本公开的基本原理的各种优选特征的简化表示。如本文所公开的本公开的具体设计特征,其包括,例如具体尺寸、取向、位置和形状,部分由特定预期的应用和使用环境确定。

在图中,贯穿附图的若干图,附图标记是指本公开的相同或等价部分。

具体实施方式

在下文中,现在将详细参考本公开的各种实施例,它的示例在附图中示出并且在下面描述。虽然本公开将结合示例性实施例描述,但是将理解本说明书不旨在将本公开限制于那些示例性实施例。相反,本公开旨在不仅覆盖示例性实施例而且覆盖可以包括在所附权利要求所限定的本公开的实质和范围内的各种替换例、修改例、等效例和其他实施例。

本公开提出了新概念非均匀排量发动机控制系统,其使用系统中的电动机执行控制,该系统包括:包含具有不同排量的气缸的非均匀排量发动机,从而基于驾驶条件实现不同排量,本发明还提出了用于上述非均匀排量发动机控制系统的方法,其使用系统中的电动机执行控制,该系统包括:包含具有不同排量的气缸的非均匀排量发动机。具体地,本公开的另一个特征在于,取决于机械能的常规低效使用的系统被构造成利用更高效的电能,从而提高总的系统效率。

此外,本公开的另一个特征在于,通过在发动机的所有气缸上执行气缸停用(cda)控制扩展非均匀排量发动机的有效操作区域。具体地,本公开的另外的特征在于,当执行从预先确定的控制模式到cda控制模式的转换时,选择地执行过渡状态过渡过程,由此在没有可能在进入cda时引起的不适的情况下实现平滑模式转换。

本公开可被构造成使得高排量气缸和低排量气缸基于驾驶条件被布置成执行高排量模式和低排量模式,从而利用排量的势能和动能的增加提高燃料效率和动力性能。此外,能够由电动机控制的振动/噪声产生区域的比例增加,从而实现更有利的驱动有益效果和体验。

在本公开的实施例中,非均匀排量发动机可具有四缸结构,其包括具有彼此相同排量的一类型(或大小)的两个气缸和具有彼此相同排量的另一种类型(或大小)的两个气缸。然而,本公开不限于此,并且应注意,只要本公开的技术实质未改变可以扩展和修改。

在下文中,将参考附图详细描述根据本公开的示例性实施例的电动机辅助的非均匀排量发动机控制系统和用于控制根据本公开的示例性实施例的电动机辅助的非均匀排量发动机控制系统的方法。

图1是示意性地示出根据本公开的实施例的电动机辅助的非均匀排量发动机控制系统的视图。

如图1所示,系统可包括作为提供驱动车辆所必需的驱动扭矩的驱动源的发动机和110电动机120。

发动机110的驱动轴和电动机120经由动力切换单元130,诸如离合器彼此连接。然而,本公开不限于此。发动机110的驱动轴和电动机120可直接彼此连接。此外,该系统可包括用于为所述电动机120供应电能的电池140以及用于控制电动机120操作的电动机控制单元150。

在本公开中,电池作为电能供应装置。然而,只要电能供应装置可供应驱动电动机120必需的电能的同时还存储电能,则本公开不限于此。

此外,虽然未示出,但是该系统可包括用于控制发动机110的发动机控制单元。发动机控制单元和电动机控制单元可以由高级控制器控制。此外,发动机控制单元和电动机控制单元可以集成为单个控制器。

另外,来自发动机110和电动机120的驱动扭矩可以经由变速器160传输到驱动轮。

同时,如图1所示,本公开的控制系统可包括包含具有不同排量的多个至少两种类型或大小的气缸的非均匀排量发动机。

非均匀排量气缸可以由对于各自气缸的不同排量表征,并且可以基于可控策略选择高排量和低排量的优点和缺点,以便改善燃料效率和动力性能。此外,根据本公开,可以被构造为由电动机辅助的系统可以利用电动机补偿每个气缸的特性。此外,可以通过能量回收提高驱动效率并且优化能效率。具体地,不像使用过量机械能以便确保稳定怠速的现有技术,可以利用电动机的电能确保稳定怠速。此外,可以利用电动机减轻振动和噪声。

例如,如图1所示,非均匀排量发动机可以具有四缸结构,其包括具有相同排量的一类型或大小的两个气缸和具有相同排量的另一类型或大小的两个气缸。

非均匀排量可以基于系统的特性设置。气缸以点火(爆发)顺序对称布置,使得由排量差引起的振动分量可以部分或完全抵消。

即,以爆发顺序1-3-4-2或1-2-4-3,气缸在对应的位置处布置,即,第一气缸与第四气缸和第二气缸与第三气缸可以具有相同的排量,并且其它气缸组可以具有不同的排量。

例如,第一气缸和第四气缸可以具有相对高排量,并且第二气缸和第三气缸可以具有比第一气缸和第四气缸低的相对低排量。这种情况如图1所示。

根据这种发动机布置,可以基于在对应位置处气缸的布置抵销振动分量,从而改善振动和噪声特性。

根据第一个实施例,在发动机被构造为具有1.5l总排量的四气缸发动机的情况下,第一气缸和第四气缸可以具有用于两个气缸中的每个的0.4l的高排量,并且第二气缸和第三气缸可以具有用于两个气缸中的每个的0.35l的低排量。

根据第一个实施例,四气缸发动机可以1-3-4-2的顺序点火,并且具有不同排量的气缸可以被布置成对应于与点火顺序相反的气缸,以便抵消可由于非均匀排量引起的振动分量。

图2是示出根据第一个实施例的非均匀排量发动机的动力学特性(dynamiccharacteristics)的曲线。

如图2所示,作为高排量气缸的第一气缸和第四气缸具有比第二气缸和第三气缸高的由于爆发产生的扭矩和曲轴角速度。即,参考在每个气缸的爆发(或动力)冲程内的曲轴角速度和发动机扭矩,高排量气缸具有比较低排量气缸高的曲轴角速度和发动机扭矩。

每个气缸的爆发冲程意指基于相同的标准,诸如,在每个气缸的爆发之前或之后的曲柄角,或从上死点(tdc)到设置的活塞的上端的距离设置的时段。

气缸之间的排量差引起发动机的非均匀驱动,从而导致振动和噪声。

同时,本公开的实施例包括用于补偿非均匀发动机驱动特性的电动机控制。

图3示出此类电动机控制的示例。具体地,图3示出辅助从非均匀排量发动机输出的扭矩的电动机扭矩控制的示例。此外,图4a至图4d根据在图3中示出的电动机控制模式①至④分别示出电动机控制方法。

图3示出电动机控制模式①至④。在电动机控制模式①中,电动机不被驱动,或电动机被控制以产生均匀驱动扭矩。在电动机控制模式②至④中,电动机在非均匀排量发动机的各自爆发冲程中被不同地控制。

具体地,在电动机控制模式①中,如图4a所示,电动机不被驱动,或电动机被控制以产生均匀驱动扭矩。因为利用高排量气缸和低排量气缸的脉动分量,非均匀排量发动机的固有驱动特性保持不变(曲轴角速度不变)。

因此,可以利用高排量气缸的动能的增加在高效率点提高驱动效率和燃料效率,并可以利用势能的增加提高在过渡状态和动力性能上的响应性。

同时,在电动机控制模式②至④中,电动机在非均匀排量发动机的各自爆发冲程中被不同地控制。在电动机控制模式②中,动力辅助和能量再生被成比例地控制以最小化振动分量。电动机控制模式③用于在最大动力下行驶,并且电动机控制模式④用于在最小动力下行驶。

即,在电动机控制模式②至④中,电动机选择地由电动机控制单元控制。可以执行电动机控制以便补偿由于气缸的不同排量导致的扭矩的差。因此,在每个气缸的爆发冲程中,可以使用电动机的驱动或通过电动机的能量再生,控制电动机使得发动机扭矩和电动机扭矩的和相同。电动机控制模式②至④分别在图4b至图4d中示出。在每个扭矩曲线图中,实线指示发动机扭矩,并且虚线指示电动机扭矩。此外,与图4a的比较可以看出,通过电动机的动力辅助或能量再生可以获得均匀的曲轴角速度。

具体地,在电动机控制模式②中,设置目标排量,并且基于目标排量设置发动机和电动机的驱动扭矩,使得电动机在所有爆发冲程中具有均匀的输出特性。如图4b所示,控制电动机使得在高排量气缸的爆发冲程中通过电动机的能量再生产生负扭矩,并且控制电动机使得在低排量气缸的爆发冲程中由电动机产生正扭矩以实现动力辅助。控制电动机以在各自的爆发冲程中具有均匀的输出特性,从而可以最小化非均匀排量发动机的振动分量。

电动机控制模式③用于在非均匀排量发动机的最大动力下行驶。电动机被控制使得低排量气缸由电动机辅助以实现给定的非均匀排量的最大动力。在电动机控制模式③中,电动机被控制使得在低排量气缸的爆发冲程中通过电动机的动力辅助执行与在高排量气缸的爆发冲程中相同的动力性能。因此,如图4c所示,控制电动机使得电动机的动力辅助不在高排量气缸的爆发冲程中实施,并且使得只在低排量气缸的爆发冲程中通过电动机的动力辅助在如同在高排量气缸的爆发冲程中的最大动力下行驶。

同时,电动机控制模式④用于在非均匀排量发动机的最小动力下行驶。电动机被控制使得来自高排量气缸的过量能量被电动机回收以实现给定的非均匀排量的最小动力。在电动机控制模式④中,如图4d所示,控制电动机使得电动机动力辅助不在低排量气缸的爆发冲程中实现,并且使得在高排量气缸的爆发冲程中通过能量再生产生负扭矩,这与控制模式③相反。具体地,在电动机控制模式④中,基于低排量气缸的最小动力控制电动机。因此,电动机在基于低排量气缸的均匀最小动力下操作。

可以通过电动机控制单元选择地使用电动机控制模式①至④。例如,电动机控制单元可以存储彼此不同的电动机控制模式②至④,并且可以选择这些电动机控制模式中的任一个控制电动机。

在本公开的实施例中,可以根据电动机的利用,基于非均匀排量发动机的高排量和低排量可变地构造车辆的实质驱动特性。具体地,可以通过电动机控制模式的利用在一组排量范围内精心地执行可变排量控制。

图5a和图5b是分别示出在频域中非均匀排量发动机控制系统的正常控制模式和补偿控制模式,特别示出振动特性的改进的曲线。即,在图5a的示例中,频域的c1分量大,并且在图5b的示例中,频域的c1分量通过控制模式②至④的使用大幅降低,从而大幅降低振动和噪声。

同时,在本公开的实施例中,非均匀排量发动机控制系统和方法可采用气缸停用(cda)以便得到在低负载区域中的cda的优点。为此,电动机控制单元执行控制以便在进入cda时基于先前控制模式调节电动机的扭矩量,使得模式转换平滑地执行。

与此情况相关,电动机控制单元具有用于平滑转换到cda控制模式的可选择过渡状态过渡时段。在本公开中,过渡状态意指,当执行从先前控制模式到cda控制模式的转换时,不立即执行模式转换,而执行减少总扭矩的中间过程。

因此,在过渡状态过渡时,执行控制以减少在进入cda时要减少的扭矩的量中的一部分。减少总扭矩的控制通过释放电动机的动力辅助或电动机的能量再生来实现。在下文中描述的一系列过程可通过电动机控制单元或其它控制器执行。

过渡状态过渡周期的实例在图10和图11中示出。根据实施例,如图10和图11所示,执行控制使得总扭矩在进入cda控制模式时逐步减少。

图10是示出转换到cda_l控制模式的视图,其中切断对高排量气缸的燃料供应,图11是示出转换到cda_h控制模式的视图,其中切断对低排量气缸的燃料供应。

如图10和图11所示,在一些模式之间转换时不立即进入cda。即,执行到减少预先确定的扭矩量的过渡状态的过渡,并且然后进入cda。到过渡状态的过渡在图10和图11中由箭头表示。

在到cda控制模式的转换时,通常不必执行到过渡状态的过渡。基于在转换之前的控制模式,即先前控制模式选择地应用到过渡状态的过渡。因此,在基于先前控制模式不需要到过渡状态的过渡的情况下,在不执行到过渡状态的过渡的情况下,立即执行到cda控制模式的转换。

具体地,参考图10,仅在从控制模式①、②和③到cda_l控制模式的转换时,执行到过渡状态的过渡。此外,参考图11,仅在从控制模式②和③到cda_h控制模式的转换时,执行到过渡状态的过渡。

另一方面,在从其它控制模式到cda控制模式的转换时,在不执行到过渡状态的过渡的情况下立即执行进入cda控制模式。

即,根据本公开的实施例,为了平滑转换到cda控制模式执行到过渡状态的过渡,但是基于先前控制模式的类型和先前控制模式转换到的cda模式的类型选择地应用。具体地,可根据预定规则在转换到cda控制模式时执行到过渡状态的过渡。

在下文中,将在本公开的实施例中描述用于执行到过渡状态的过渡的规则。

根据本公开的实施例,电动机控制单元通过调节驱动扭矩和能量再生扭矩控制总扭矩。即,基于如何调节通过电动机的动力辅助的量(即,电动机驱动扭矩)和通过电动机的能量再生的量(即,能量再生扭矩),划分上述控制模式①到④。到过渡状态的过渡还通过调节电动机驱动扭矩和能量再生扭矩执行。此时,考虑非均匀排量发动机,对于高排量气缸执行能量再生,并且对于低排量气缸执行动力辅助,如在控制模式①到④中。此外,在本公开的实施例中,可仅通过发动机执行cda_h控制模式和cda_l控制模式。然而,取决于环境,可仅通过发动机和电动机的写作执行cda_h控制模式和cda_l控制模式。

因此,可执行到过渡状态的过渡使得在进入cda之前减少总扭矩,并且执行通过电动机的动力辅助的优先释放,并且可根据需要执行通过电动机的能量再生。

具体地,确定通过电动机的动力辅助(其在先前控制模式中执行)要提前释放。即,确定通过电动机的动力辅助在进入cda时不必要。因为通过电动机的动力辅助消耗电池的能量,所以通过电动机的动力辅助提前释放。

因此,电动机控制单元提前确定动力辅助是否在先前确定的控制模式中通过电动机执行。如果是的话,通过电动机的动力辅助提前释放。

参考图10和图11,在从控制模式②到cda控制模式转换和从控制模式③到cda控制模式转换时释放通过电动机的动力辅助。

然后,可考虑与能量再生相关的控制。在能量再生未正在执行的情况下,确定能量再生是否要执行。具体地,在先前控制模式(即,控制模式①和③)中对于高排量气缸未正在执行能量再生的情况下,可确定对于高排量气缸是否要执行能量再生。然而,先前确定通过电动机的动力辅助是否已释放。一旦确定通过电动机的动力辅助已释放,不执行能量再生。此外,在低排量气缸停用的情况下(即,在执行到cda_h控制模式的转换的情况下),不执行新的能量再生。其原因在于,当对于不停用的高排量气缸执行能量再生时,扭矩减少,然后当执行到cda_h控制模式的转换时,扭矩由于能量再生的完成而增加,并且因此不能执行平滑模式转换。

在不执行能量再生的情况下,假设高排量气缸停用并且动力辅助未释放,则对于高排量气缸执行能量再生。这对应于在图10中执行从控制模式①到cda_l的转换的情况。因此,高排量气缸的扭矩逐步减少。

另一方面,在正在执行能量再生的情况下,确定是否维持或释放能量再生。具体地,在先前控制模式(即,控制模式②和④)中对于高排量气缸执行能量再生的情况下,当低排量气缸停用时释放能量再生。其原因在于,因为高排量气缸在低排量气缸停用的cda_h控制模式中不停用,所以能量再生预先释放。此时,预计扭矩由于能量再生的释放而增加。因此,能量再生与cda控制同时释放,使得执行控制以减少总扭矩。结果,能量再生的释放和cda控制的开始同时执行,如在图11的控制模式②和控制模式④中。

在本公开的实施例中,执行控制以维持能量再生,以便防止在甚至当在先前控制模式中执行能量再生时高排量气缸停用的情况下,扭矩不必要的增加。这对应于图10的控制模式②和④。

此外,先前控制模式可为cda控制模式。此实例在图10和图11的最后部分中示出。

即,在先前控制模式为cda_h控制模式并且执行到cda_l控制模式的转换的情况下,如图10所示,可执行控制使得对于高排量气缸执行能量再生,然后执行到cda_l的转换以便逐步地减少扭矩。

此外,在先前控制模式为cda_l控制模式并且执行到cda_h控制模式的转换的情况下,应执行控制以增加扭矩。因此,可执行控制使得对于低排量气缸执行动力辅助,然后执行到cda_h的转换。

在执行上述过程之后,确定进入cda是否已执行。如果是的话,在cda控制模式中执行控制。

图6是示出根据本公开的实施例采用气缸停用的非均匀排量发动机控制方法的流程图。

参考图6,在启动车辆之后以控制模式①到④中的一个执行非均匀排量控制(s601)。在行驶期间,可确定是否满足进入cda的条件(s602)。在此步骤中,可确定进入cda的一般条件,诸如发动机是否正常运行和操作区域是否已达到请求cda的水平。

一旦确定满足进入cda的条件,分析驾驶员请求的扭矩(s603),并且基于所分析的请求扭矩确定是执行cda_h控制模式还是cda_l控制模式(s604和s608)。

随后,分析非均匀排量控制模式(s605和s609)。在这些步骤中,确定哪一个模式为先前模式。一旦确定先前模式(s606和s610),则基于关于先前控制模式的信息执行预先确定的控制(s607和s611)。步骤s607对应于参考图10描述的控制方法,并且步骤s611对应于参考图11描述的控制方法。

当通过步骤s607或s611执行到cda控制模式的转换时,确定进入cda是否已完成(s612)。一旦确定进入cda已完成,在cda控制模式中执行控制。一旦确定进入cda控制模式未完成,程序返回到步骤s603,并且再次执行上述步骤。

图7和图8示出基于通过电动机的动力辅助和能量再生到cda控制模式的转换。

图7示出到cda_h控制模式的转换。

一旦通过图6的步骤s603和s604确定操作区域为cda_h区域,确定是否正在通过电动机执行动力辅助(s701)。一旦确定正在通过电动机执行动力辅助,释放通过电动机的动力辅助(s702)。

随后,确定扭矩是否在先前控制模式中由于能量再生减少(s703)。一旦确定能量再生正在执行,执行控制使得能量再生基于关于停用的气缸的信息选择地释放。

在如图7所示低排量气缸停用的情况下,执行控制使得能量再生释放(s704)。

随后,执行cda_h控制,并且确定进入cda_h是否已完成(s706),使得执行随后的控制。如图11所示,可同时执行步骤s704和s705。即,如图11所示,如在执行从控制模式②或控制模式④向cda_h控制模式转换的情况下,对于高排量气缸的能量再生和cda控制的开始可同时执行。

图8示出到cda_l控制模式的转换。

如图7所示,一旦通过图6的步骤s603和s608确定操作区域为cda_l区域,确定是否正在通过电动机执行动力辅助(s801)。一旦确定动力辅助正在通过电动机执行,通过电动机的动力辅助被释放(s802)。

随后,确定扭矩是否在先前控制模式中由于能量再生减少(s803和s805)。一旦确定能量再生正在执行,执行控制使得能量再生基于关于停用的气缸的信息选择地释放。

在如图8所示高排量气缸停用的情况下,执行控制使得能量再生维持(s084和s806)。

在不执行能量再生并且通过电动机的动力辅助已释放的情况下(s802→s803),对于高排量气缸不执行能量再生。另一方面,在不执行能量再生并且通过电动机的动力辅助未释放的情况下(s801→s805),对于高排量气缸执行能量再生(s807)。

在执行过渡状态过渡控制之后,开始cda_l控制(s808),并且确定进入cda_l模式是否已完成(s809),使得执行随后的控制。

图9是示出基于图7和图8根据本公开的实施例的非均匀排量发动机控制方法的流程图。

如在先前的实例中,确定操作区域是cda_h区域还是cda_l区域(s901),并且基于通过电动机的动力辅助是否执行和基于通过电动机的能量再生是否执行来执行包括可选择的过渡状态过渡的到cda控制的转换。

即,确定是否正在通过电动机执行动力辅助(s902),如果是的画,通过电动机的动力辅助释放(s903)。

随后,确定通过电动机的能量再生是否正在执行(s904和s908),基于所请求的扭矩确定先前控制模式转换到的cda区域(s905、s909和s912),并且执行与能量再生相关的控制(s906、s907、s910、s911和s913)。

在步骤s907和s910,对于高排量气缸的能量再生的释放和cda控制的开始可以与上述相同的方式同时执行。

同时,在通过步骤s906或s911确定维持对于高排量气缸的能量再生情况下,或在通过步骤s913执行对于高排量气缸的新的能量再生的情况下,开始cda控制(s914)。在步骤s904确定能量再生在先前控制模式中未正在执行的情况下,或在步骤s912确定操作区域为低排量气缸停用的cda_h区域的情况下,开始cda控制(s914)。

随后,如图7和图8所示,确定进入cda控制模式是否已完成(s915),使得执行随后的控制。

通过转换到包括上述过渡状态过渡过程的cda控制模式,执行逐步扭矩减少,从而实现到cda控制模式的平滑转换。

如从上面说明显而易见的,本公开的实施例可以被用作在使用发动机和电动机作为动力源的车辆中,如混合动力车辆中的可变排量发动机和控制系统。

此外,在本公开的实施例中,基于驾驶条件的模式可以被选择地实施。因此,如上所述,可以在操作区域不同地执行控制,诸如动力性能的表现或燃料效率的优化。

此外,在本公开的实施例中,可以增加混合动力车辆的控制的自由度,从而提出新的范例以控制混合动力车辆的操作。

具体地,根据本公开,可以构造驱动系统使得可变排量控制通过在设置可变范围内的电动机的使用精心地或可变地执行。

此外,可以完全或部分解决由非均匀排量发动机引起的振动和噪声问题,从而提高驾驶效率。

此外,在本公开的实施例中,在非均匀排量发动机系统中可以扩展cda时段,并且可以跟踪细分并且逐步请求的扭矩。因此,可以通过与对所有气缸的逐步cda控制联系,可以扩展非均匀排量发动机系统的控制区域。此外,可执行控制以便通过基于预先确定的控制模式调节电动机的扭矩量实现在相应控制模式之间的平滑转换。因此,可改进在行驶期间驾驶员和乘客的舒适度。

已经参考本公开的优选实施例详细地描述了本发明。然而,本领域的技术人员应当理解,在不脱离本公开的原则和实质的前提下,可以在这些实施例中做出改变,其范围在所附权利要求书及其等同物中限定。

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