可变排量发动机中提前点火控制的方法和系统的制作方法_5

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浓。
[0086]还会意识到,尽管图6的程序基于扭矩需求的增加以及是否需要从VDE模式转换至非VDE模式来调节汽缸再启用期间所应用的加浓,但是在进一步的实施例中,加浓可进一步基于增压可用性。例如,当响应于扭矩需求的增加从增压禁用的VDE模式转换至增压禁用的非VDE模式时,可能不需要优先加浓。然而,当响应于扭矩需求的增加从增压可用的VDE模式转换至增压可用的非VDE模式时,可能需要优先加浓。这样,通过再启用发动机汽缸和转换出VDE模式可更快地满足扭矩需求的增加。这是因为VDE转换是在发动机循环式基础上发生。相比之下,如果通过保持发动机汽缸的状态和使增压可用满足了扭矩需求的增加,那么可能存在由于在加速自旋涡轮机中所发生的涡轮迟滞导致的在输送增加的扭矩需求时所涉及的延迟。因此,通过再启用VDE发动机汽缸可更快地满足扭矩需求的增加。
[0087]现转至图7,示出了在从VDE模式中再启用发动机汽缸期间进行的示例性汽缸加浓以及加浓的闭环调节。特别地,示意图700描述了曲线702处的扭矩需求、曲线704处的发动机操作模式(VDE或非VDE)、曲线706处的给定发动机汽缸的燃烧空气-燃料比、以及曲线708处的连接至给定发动机汽缸的爆震传感器的输出。
[0088]在tl之前,操作者扭矩需求(曲线702)可以较低。因此,为了改善发动机燃料经济性,一个或多个发动机汽缸(例如,第一发动机组的汽缸)可被停用,而通过剩余的启用的汽缸(例如,第二发动机组的汽缸)可满足扭矩需求。也就是说,在tl之前,可在VDE模式(曲线704)下操作发动机。通过停用汽缸燃料喷射器(如曲线706所示)和/或气门操作可停用汽缸。特别地,曲线706示出了停用的发动机汽缸的燃烧条件。
[0089]在tl时,响应于扭矩需求增加至高于阈值等级703,发动机模式可从VDE模式转换至非VDE模式。具体地,通过恢复汽缸加油和气门操作可再启用停用的汽缸。预期到在再启用至高汽缸负载期间汽缸中会发生可能的提前点火事件,在tl时,在汽缸再启用期间,可加浓汽缸。特别地,被再启用的汽缸可以以比理论配比高dl的浓度进行操作。此外,加浓可在对应于第一数量的加浓循环nl的持续时间进行。在第一数量的加浓循环已经过去之后(tl和t2之间),在被再启用的汽缸中可恢复理论配比燃烧。通过在再启用期间加浓汽缸,避免了汽缸中的提前点火。这样,如果在再启用期间没有加浓汽缸,会接收到提前点火的指示,该指示基于爆震传感器(曲线708)的输出高于阈值709。
[0090]在t2时,响应于扭矩需求的降低,发动机可转换回至VDE模式并且可停用(例如,第一组或第二组的)一个或多个汽缸。然后,可仍然停用汽缸直到t3,在t3,由于扭矩需求增加,汽缸被再启用。在t3时,扭矩需求增加后可能低于阈值等级703。因此,尽管再启用了汽缸,但是因为在这些条件下没有预计到提前点火,所以可能不需要优先加浓。因此,在t3时,可以以理论配比或大约以理论配比操作被再启用的发动机汽缸。
[0091]在t4时,响应于扭矩需求的降低,发动机可转换回至VDE模式并且可停用(例如,第一组或第二组的)一个或多个汽缸。然后,可仍然停用汽缸直到t5,在t5时,由于扭矩需求增加,汽缸被再启用。在t5时,响应于扭矩需求增加至高于阈值等级703,发动机模式可从VDE模式转换至非VDE模式。此处,如在tl时,预期到在再启用至高汽缸负载期间汽缸中会发生可能的提前点火事件,在汽缸再启用期间,可加浓汽缸。加浓可基于先前的再启用期间发生的提前点火以闭环方式进行调节。特别地,被再启用的汽缸可以以比理论配高d2的浓度进行操作。此外,加浓可在对应于第二数量的加浓循环n2的持续时间进行。在此,由于在先前汽缸再启用至高于阈值等级703期间没有接收到提前点火的指示(在tl时),在t5进行的汽缸加浓可小于在tl进行的汽缸加浓。特别地,被再启用的汽缸可以以小于浓度dl (应用于tl时)的浓度d2进行操作。此外,第二数量的加浓循环n2可小于第一数量的加浓循环nl (在tl时进行的)。
[0092]这样,如果在之前的汽缸再启用期间接收到提前点火的指示710(诸如基于在曲线708处的爆震传感器的输出大于阈值709的指示),不考虑优先加浓(在tl时)条件下,那么t5时进行的汽缸加浓可大于tl时进行的汽缸加浓。特别地,如虚曲线707处所示,被再启用的汽缸可以大于浓度dl (在tl时所应用的)的浓度d3进行操作。此外,加浓循环的数量n3可大于第一数量的加浓循环nl (在tl时进行的)。
[0093]尽管所述实例示出了 tl和t5时所进行的优先加浓,但是在替代实施例中,由于在汽缸热到足以提前点火之前,可能已经过去了若干个循环,所以加浓可延迟若干个循环。该延迟还可在知晓转换回至非VDE之后多早会发生提前点火的情况下基于闭环来调节。例如,如果没有进行加浓,那么控制器可确定tl与提前点火的指示710之间过去的发动机循环的数量。然后,控制器可调节以使加浓在后续再启用时在该确定的数量的发动机循环过去之后进行。例如,如果在tl之后的十次发动机循环发生指示710,那么,在t5时进行的优先加浓可延迟直到t5之后的十次发动机循环过去后才进行。
[0094]在加浓循环的数量(n2或n3)已经过去之后(t5之后),在被再启用的汽缸中可恢复理论配比燃烧。以这种方式,通过在再启用期间以闭环方式加浓汽缸,避免在汽缸中进一步发生提如点火。
[0095]在一个实例中,在从发动机旋转到高于阈值的汽缸负载的第一汽缸再启用期间,控制器可在接收到汽缸提前点火的指示之前加浓被再启用的汽缸。相比之下,在从发动机停止到高于阈值的汽缸负载的第二汽缸再启用期间,控制器可在接收到汽缸提前点火的指示之前以理论配比来操作被再启用的汽缸。在第一汽缸再启用期间的加浓可包括基于高于阈值的汽缸负载和先前的汽缸停用的持续时间中的每一个以浓度进行加浓。加浓还可包括基于高于阈值的汽缸负载和先前的汽缸停用的持续时间中的每一个在多个发动机循环进行加浓,随着该多个发动机循环的进行,浓度降低,在该多个发动机循环已经过去之后以理论配比操作汽缸。在此,在第一汽缸再启用之前紧接着的停用期间,由于较高的发动机真空,较多的机油被泵送进汽缸中,而在第二汽缸再启用之前紧接着的停用期间,由于较低的发动机真空,较少的机油被泵送进汽缸中。在一个实例中,在第一汽缸再启用期间和第一汽缸再启用之前的停用期间,启用发动机增压。
[0096]响应于第一汽缸再启用或第二汽缸再启用期间接收到的汽缸提前点火的指示,可基于该指示加浓被再启用的汽缸。第二汽缸再启用可包括汽缸从怠速-停止条件中再启用和汽缸从减速断油条件再启用中的一个。相比之下,第一汽缸再启用可包括从VDE模式进行的汽缸再启用。
[0097]在一个实例中,第一汽缸再启用期间的加浓可以是第一加浓。该方法可进一步包括:在第一汽缸再启用之后的从发动机旋转到高于阈值的汽缸负载的第三汽缸再启用期间,其中,在第一汽缸再启用期间接收到提前点火的指示,在接收到浓度高于第一加浓的汽缸提前点火的指示之前,加浓被再启用的汽缸。也就是说,加浓可响应于提前点火的指示而增加。在第一汽缸再启用之后的从发动机旋转到高于阈值的汽缸负载的第四汽缸再启用期间,其中,在第一汽缸再启用期间没有接收到提前点火的指示,该方法可包括在接收到浓度低于第一加浓的汽缸提前点火的指示之前,加浓被再启用的汽缸。也就是说,加浓可响应于无提前点火的指示而减少或减小。
[0098]现转至图8,示出了在VDE模式和非VDE模式之间转换期间发动机汽缸进行的示例的汽缸加浓。特别地,示意图800描述了曲线802处的扭矩需求、曲线804处的发动机操作模式(VDE或非VDE)、曲线806处的给定发动机汽缸的燃烧空气-燃料比和曲线808处的连接至给定发动机汽缸的爆震传感器的输出。
[0099]在tl之前,基于操作者扭矩需求(曲线802),发动机可以在所有汽缸(曲线806)都以理论配比点火并且无汽缸停用的情况下操作。也就是说,发动机可处于非VDE模式(曲线804)。在tl时,扭矩需求有小幅度增加,响应于此,平均汽缸负载会增加,同时继续在非VDE模式下操作发动机,汽缸以理论配比进行燃烧。此处,由于提前点火可能性较低,所以不需要汽缸的优先加浓。在t2时,扭矩需求进一步增加至高于阈值等级803。响应于增加的扭矩需求,可增加平均汽缸负载,同时继续在非VDE模式下操作发动机。这样,在高负载条件期间不会发生汽缸提前点火,并且不会进行优先加浓。这样,因为在非VDE模式下操作时所述量级的负载变化频繁发生,如果经常触发,在非VDE模式下负载增加期间进行优先加浓会影响排放物。
[0100]在t3时,扭矩需求可能降低。为了增加发动机燃料经济性,可停用一个或多个发动机汽缸(例如,第一发动机组的汽缸),而扭矩需求可通过剩余的启用的汽缸(例如,第二发动机组的汽缸)来满足。因此,在t3时,发动机可从非VDE模式转换至VDE模式,其中,通过停用汽缸燃料喷射器(如曲线806处所示)和/或气门操作,停用了一个或多个汽缸。特别地,曲线806示出了为选择性停用而选定的发动机汽缸的燃烧条件。
[0101]在t4时,响应于扭矩需求增加至低于阈值等级803,可增加启用的汽缸的平均汽缸负载,且启用的汽缸以理论配比燃烧,同时继续在VDE模式下操作发动机。在t5时,扭矩需求可进一步增加但仍在阈值等级803以下。在t5时响应于增加的扭矩需求,可再启用汽缸并且发动机可转换回非VDE模式。此处,由于提前点火可能性较低,所以不需要汽缸的优先加浓。在t5和t6之间,可在非VDE模式下操作发动机,所有汽缸以理论配比燃烧。
[0102]在t6时,响应于扭矩需求的降低,如在t3时,发动机可从非VDE模式转换至VDE模式,其中,通过停用汽缸燃料喷射器(如曲线806处所示)和/或气门操作来停用一个或多个汽缸。
[0103]在t7时,扭矩需求可再次增加至阈值等级803以上。响应于扭矩需求增加至高于阈值等级803,发动机模式可从VDE模式转换回至非VDE模式。具体地,通过恢复汽缸加油和气门操作,可再启用停用的汽缸。然而,因为在汽缸再启用至高负载条件期间会发生汽缸提前点火,所以,可进行优先加浓。具体地,在t7时的汽缸负载增加期间可临时加浓被再启用的汽缸。加浓可基于扭矩需求的增加以及VDE模式下的先前的操作持续时间(即,从t6至t7的持续时间)。这样,t7所进行的加浓可能大于t2所进行的加浓,具有更高的浓度并且持续更多数量的加浓循环。这是因为在从VDE模式至非VDE模式的转换期间,汽缸再启用至高于阈值的负载期间的提前点火的倾向高于当保持在VDE模式或非VDE模式时汽缸负载相应的增加期间的提前点火的倾向。这样,在t7时确定的确定数量的加浓循环已经过去之后,可恢复理论配比汽缸燃烧。通过在t7时进行优先加浓,可避免提前点火,如通过爆震传感器的输出(曲线808)仍在提前点火阈值809以下所示的那样。
[0104]以这种方式,通过改变扭矩需求增加以及汽缸负载上升至高于阈值等级期间汽缸的优先加浓,基于汽缸是否被再启用或保持启用,能够适当地解决不同的提前点火倾向。
[0105]会意识到,尽管图7至图8的实例描述了在预期到提前点火事件并且在接收到汽缸提前点火的指示之前进行的优先加浓,提前点火事件甚至可在优先加浓之后发生。如果确实发生提前点火事件,控制器可进一步加浓受影响的汽缸以解决提前点火。此外,基于提前点火发生的反馈可以以闭环方式更新汽缸的优先加浓。例如,可增加后续的优先加浓以更好地解决进一步的提前点火。
[0106]作为一个实例,用于发动机
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