用于发动机稳定性的阀升程控制系统和方法
【专利说明】用于发动机稳定性的阀升程控制系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求2014年6月27日提交的美国临时申请N0.62/017,901的权益。上述申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
技术领域
[0002]本发明涉及车辆的内燃发动机，并且更具体地涉及可变阀升程控制系统和方法。
【背景技术】
[0003]在此提供的背景描述用于总体上呈现本发明的环境。在该【背景技术】部分描述的范围内，当前署名的发明人的成果以及该描述的在提交时可能另外不构成现有技术的方面，既非明示也非暗示地被认为是相对于本发明的现有技术。
[0004]车辆包括产生驱动扭矩的内燃发动机。更具体而言，选择性地打开进气阀，以便将空气抽吸到发动机的汽缸中。空气与燃料混合以形成在汽缸内燃烧的空气/燃料混合物。将空气/燃料混合物压缩并燃烧，以便驱动汽缸内的活塞。排气阀选择性地打开，以便允许由于燃烧而产生的排气离开汽缸。
[0005]旋转凸轮轴调节进气和/或排气阀的开闭。凸轮轴包括固定到凸轮轴并与其一起旋转的凸轮凸角。凸轮凸角的几何轮廓大体控制阀打开的时段(持续时间)和阀打开的幅度或程度(升程)。
[0006]可变阀致动(VVA)(也被称为可变阀升程(VVL))通过修改阀升程和持续时间来改善燃料经济性、发动机效率和/或性能。两级式VVA系统包括VVL机构，例如可切换滚柱指轮随动器(SRFF)。与阀(例如进气阀或排气阀)相关联的SRFF允许阀以两种离散模式被提升:低升程模式和高升程模式。
[0007]发动机控制模块(ECM)控制发动机的扭矩输出。仅作为示例，ECM基于驾驶员输入和/或其他输入来控制发动机的扭矩输出。驾驶员输入可以包括例如加速踏板位置、制动踏板位置、对巡航控制系统的输入和/或其他驾驶员输入。其他输入可以包括来自各种车辆系统(例如变速器控制系统)的输入。
[0008]车辆可以包括提高车辆的燃料效率的自动-起动/停止系统。自动-起动/停止系统通过在车辆运行时选择性地关闭发动机来提高燃料效率。在发动机被关闭时，当满足一个或更多个发动机起动条件时，自动-停止/起动系统选择性地起动发动机。
【发明内容】
[0009]在一个特征中，公开了用于车辆的发动机控制系统。当车辆的发动机断开时，起动/关闭控制模块选择性地生成发动机起动命令。当生成发动机起动命令时，起动机控制模块向起动机马达施加动力。响应于生成发动机起动命令，阀控制模块:当发动机温度低于预定温度时以低升程模式操作发动机的汽缸的进气阀；并且当发动机温度高于预定温度时以高升程模式操作发动机的汽缸的进气阀。
[0010]在进一步特征中，低升程模式对应于第一有效压缩比，并且高升程模式对应于比第一有效压缩比小的第二有效压缩比。
[0011]在进一步特征中，响应于生成发动机起动命令，阀控制模块:当发动机温度低于预定温度时，使第一组进气凸轮凸角与进气阀接合，其中第一组进气凸轮凸角对应于第一有效压缩比；并且当发动机温度高于预定温度时，使第二组进气凸轮凸角与进气阀接合，其中第二组进气凸轮凸角对应于第二有效压缩比。
[0012]在进一步特征中，起动/关闭控制模块响应于对点火系统的用户输入生成发动机起动命令。
[0013]在进一步特征中，当驾驶员向车辆的制动踏板施加压力时，起动/关闭控制模块关闭发动机，并且当驾驶员从制动踏板移除压力时，起动/关闭控制模块生成发动机起动命令。
[0014]在进一步特征中，响应于生成发动机起动命令，当发动机温度低于预定温度时，阀控制模块将进气阀的操作从高升程模式转变成低升程模式。
[0015]在进一步特征中，响应于生成发动机起动命令，当发动机温度高于预定温度时，阀控制模块将进气阀的操作从低升程模式转变成高升程模式。
[0016]在进一步特征中，阀控制模块基于使用发动机冷却剂温度传感器测量的发动机冷却剂温度来确定发动机温度。
[0017]在进一步特征中，阀控制模块基于自发动机上一次关闭起的时段来确定发动机温度。
[0018]在进一步特征中:在以低升程模式操作期间，进气阀在第一时间被打开，在第二时间被闭合，并且被致动第一距离；并且在以高升程模式操作期间，进气阀在第一时间之前的第三时间被打开，在第二时间之后的第四时间被闭合，并且被致动比第一距离长的第二距离。
[0019]在一个特征中，公开了用于车辆的发动机控制方法。该发动机控制方法包括:当车辆的发动机断开时选择性地生成发动机起动命令；当生成发动机起动命令时向起动机马达施加动力；以及响应于生成发动机起动命令:当发动机温度低于预定温度时以低升程模式操作发动机的汽缸的进气阀；并且当发动机温度高于预定温度时以高升程模式操作发动机的汽缸的进气阀。
[0020]在进一步特征中:低升程模式对应于第一有效压缩比；并且高升程模式对应于比第一有效压缩比小的第二有效压缩比。
[0021]在进一步的特征中，发动机控制方法还包括:响应于生成发动机起动命令:当发动机温度低于预定温度时使第一组进气凸轮凸角与进气阀接合，其中第一组进气凸轮凸角对应于第一有效压缩比；并且当发动机温度高于预定温度时使第二组进气凸轮凸角与进气阀接合，其中第二组进气凸轮凸角对应于第二有效压缩比。
[0022]在进一步特征中，发动机控制方法还包括响应于对点火系统的用户输入生成发动机起动命令。
[0023]在进一步的特征中，发动机控制方法还包括:当驾驶员向车辆的制动踏板施加压力时关闭发动机，并且当驾驶员从制动踏板移除压力时生成发动机起动命令。
[0024]在进一步的特征中，发动机控制方法还包括:响应于生成发动机起动命令，当发动机温度低于预定温度时，将进气阀的操作从高升程模式转变成低升程模式。
[0025]在进一步的特征中，发动机控制方法还包括:响应于生成发动机起动命令，当发动机温度高于预定温度时，将进气阀的操作从低升程模式转变成高升程模式。
[0026]在进一步的特征中，发动机控制方法还包括:基于使用发动机冷却剂温度传感器测量的发动机冷却剂温度来确定发动机温度。
[0027]在进一步的特征中，发动机控制方法还包括:基于自发动机上一次关闭起的时段来确定发动机温度。
[0028]在进一步特征中:在以低升程模式操作期间，进气阀在第一时间被打开，在第二时间被闭合，并且被致动第一距离；并且在以高升程模式操作期间，进气阀在第一时间之前的第三时间被打开，在第二时间之后的第四时间被闭合，并且被致动比第一距离长的第二距离。
[0029]1.一种用于车辆的发动机控制系统，包括:
起动/关闭控制模块，当所述车辆的发动机断开时选择性地生成发动机起动命令； 起动机控制模块，当生成所述发动机起动命令时向起动机马达施加动力；和阀控制模块，响应于生成所述发动机起动命令:
当发动机温度低于预定温度时，以低升程模式操作所述发动机的汽缸的进气阀；并且当所述发动机温度高于所述预定温度时，以高升程模式操作所述发动机的汽缸的进气阀。
[0030]2.根据方案1所述的发动机控制系统，其中:
所述低升程模式对应于第一有效压缩比；并且
所述高升程模式对应于比所述第一有效压缩比小的第二有效压缩比。
[0031]3.根据方案2所述的发动机控制系统，其中:响应于生成所述发动机起动命令，所述阀控制模块:
当所述发动机温度低于所述预定温度时，使第一组进气凸轮凸角与所述进气阀接合，
其中所述第一组进气凸轮凸角对应于所述第一有效压缩比；并且
当所述发动机温度高于所述预定温度时，使第二组进气凸轮凸角与所述进气阀接合，
其中所述第二组进气凸轮凸角对应于所述第二有效压缩比。
[0032]4.根据方案1所述的发动机控制系统，其中所述起动/关闭控制模块响应于对点火系统的用户输入生成所述发动机起动命令。
[0033]5.根据方案1所述的发动机控制系统，其中当驾驶员向所述车辆的制动踏板施加压力时，所述起动/关闭控制模块关闭所述发动机，并且当所述驾驶员从所述制动踏板移除压力时，所述起动/关闭控制模块生成所述发动机起动命令。
[0034]6.根据方案1所述的发动机控制系统，其中，响应于生成所述发动机起动命令，当所述发动机温度低于所述预定温度时，所述阀控制模块将所述进气阀的操作从所述高升程模式转变成所述低升程模式。
[0035]7.根据方案1所述的