專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明就是解決汽車(chē)?yán)鋯?dòng)及空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法。具體的說(shuō)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)及空轉(zhuǎn)時(shí)，采用延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)方法，在空氣與燃料比(以下簡(jiǎn)稱(chēng)空燃比)稀薄狀態(tài)下形成啟動(dòng)和空轉(zhuǎn)，同時(shí)有效的補(bǔ)充石油氣含量，從而達(dá)到碳化氫排除物最小化的目的。
通常的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成如

圖1所示。由圖可知，從各檢測(cè)器(10～80)的電信號(hào)被相應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件檢測(cè)，并將它傳送到電子控制器(ECU)中。這種檢測(cè)信號(hào)傳送到控制器后，控制器按已設(shè)定的邏輯關(guān)系控制驅(qū)動(dòng)部分，使發(fā)動(dòng)機(jī)處在最佳狀態(tài)。
本發(fā)明檢測(cè)器有根據(jù)加速踏板動(dòng)作狀態(tài)而改變的縫隙閥的開(kāi)度量檢測(cè)器(10)；檢測(cè)曲柄軸變位角和回轉(zhuǎn)速度的曲柄位置檢測(cè)器(20)；檢測(cè)凸輪軸變位角的凸輪位置檢測(cè)器(30)；檢測(cè)流入吸氣歧管的空氣溫度的大氣溫度檢測(cè)器(40)；檢測(cè)汽缸或者冷卻系統(tǒng)水溫的冷卻水溫檢測(cè)器(50)；檢測(cè)吸氣流形管空氣壓力的流形管壓力檢測(cè)器(60)；檢測(cè)變速器扛桿變速位置的變速扛桿檢測(cè)器(70)；以及檢測(cè)排氣系統(tǒng)排氣氣體中氫分壓的檢測(cè)器(80)等。
如果通過(guò)上述手段檢測(cè)的各種信號(hào)輸入到電子控制器(ECU)，則電子控制器(ECU)控制吸入空氣量、燃料憤射量以及點(diǎn)火時(shí)機(jī)等，使發(fā)動(dòng)機(jī)處在最佳狀態(tài)。燃料憤射量的控制是包含射入器的燃料憤射部(90)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)?？辙D(zhuǎn)是通過(guò)控制吸氣器具有的空載速度執(zhí)行機(jī)構(gòu)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ISA)旁路吸入的空氣量的來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是通常采用的一般方法。
分析當(dāng)前汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)冷啟動(dòng)時(shí)的空轉(zhuǎn)控制方法，(如同圖2所示)，點(diǎn)火鍵轉(zhuǎn)換為打開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)開(kāi)始啟動(dòng)(S200)，并轉(zhuǎn)換為開(kāi)始方式；而電子控制器(ECU)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，并按已設(shè)定要求輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)開(kāi)度量，并根據(jù)輸出的開(kāi)度量執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)動(dòng)作(S210)。
此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n)和負(fù)荷(L)是根據(jù)縫隙閥檢測(cè)器(10)和曲柄位置檢測(cè)器(20)檢測(cè)信號(hào)來(lái)計(jì)算確定。執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)開(kāi)度量表達(dá)式如同(F(n，L)一樣的函數(shù)形式表示。
根據(jù)電子控制器(ECU)設(shè)定的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)開(kāi)度量與在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作狀態(tài)下已設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值(K)相比較和判斷(S220)；如果比(K)值大，則開(kāi)始后空載方式開(kāi)始(S230)；如果比(K)值小，則從新在(S210)階段調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)開(kāi)度量就行了。
經(jīng)(S230)階段之后，電子控制器(ECU)根據(jù)轉(zhuǎn)速(n)和冷卻水溫(T)輸出空氣量(F(n，T))(S240)，同時(shí)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n)和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(L)空燃比和點(diǎn)火時(shí)間按順序輸出(F(n，L))(S250)(S260)。
判斷當(dāng)前變速段是否中間(N)還是停止位置(P)；判斷結(jié)果(S270)變速段在中間或停止位置，則根據(jù)冷卻水溫度(T)判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)速維持在發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)速(S280)。
在(S280)階段，發(fā)動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)速不維持在按冷卻水溫度設(shè)定的轉(zhuǎn)速，則返回(S240)階段，根據(jù)空氣量、空燃比及點(diǎn)火時(shí)機(jī)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制。
如果在(S280)階段，當(dāng)前變速段不在中間或者停止位置，則電子控制器(ECU)終止空載狀態(tài)，進(jìn)入(D)段方式，并根據(jù)這種方式進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的控制(S290)。
根據(jù)如上所述的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，為了使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，繼續(xù)用反饋控制，同時(shí)根據(jù)燃繞進(jìn)行情況，因發(fā)動(dòng)機(jī)磨擦減少，因此為了控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速，就得調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)。這時(shí)，根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)進(jìn)行的空氣量控制，用空燃比和點(diǎn)火控制來(lái)保護(hù)。
但是，在冷卻空轉(zhuǎn)時(shí)，延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)，縮短催化時(shí)間。如果不完全燃繞氣體實(shí)現(xiàn)其排氣量最少化，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)引起空氣量變動(dòng)、點(diǎn)火時(shí)間的變動(dòng)以及空燃比的變動(dòng)，因此精確的發(fā)動(dòng)機(jī)控制變成復(fù)雜化。同時(shí)控制難度也增加了，這就是說(shuō)，由上述的原因排氣量增加了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決上述存在的問(wèn)題而提出的。本發(fā)明的目的就是發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)，采用延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)，在稀薄空燃比狀態(tài)下形成空轉(zhuǎn)，同時(shí)有效補(bǔ)充石油氣含量，從而保證了碳化氫排氣量達(dá)到最小化。這就是本發(fā)明提供的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法。
為了達(dá)到上述目的，啟動(dòng)初期確保最大吸氣量、最少化發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。在空燃比更稀薄的狀態(tài)下形成啟動(dòng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳化氫排氣量最小化。這就是本發(fā)明的特點(diǎn)。
對(duì)特定的汽缸溫度有直接影響的相應(yīng)汽缸暴發(fā)次數(shù)和點(diǎn)火裝置開(kāi)關(guān)打開(kāi)后發(fā)動(dòng)機(jī)中暴發(fā)的次數(shù)，追加在石油氣含量補(bǔ)充項(xiàng)目中。啟動(dòng)后，一定時(shí)間確保最大的吸氣量的情況下，用點(diǎn)火時(shí)機(jī)調(diào)節(jié)空載轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)碳化氫排氣量最少化。這也是本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)。
更具體的說(shuō)，點(diǎn)火裝置開(kāi)關(guān)打開(kāi)，進(jìn)入開(kāi)始方式?？刂莆肟諝饬浚杖急茸兂杀壤碚摳”?，同時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)處在無(wú)負(fù)荷狀態(tài)的第一階段。第一階段完成后，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，控制空燃比和延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)的第二階段。
如果經(jīng)第一、二階段控制成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，則開(kāi)始后進(jìn)入空載方式。根據(jù)檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和冷卻水溫輸出空氣量，同時(shí)根據(jù)變化的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制空燃比和延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)的第三階段。
通過(guò)第三階段控制成的轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)空載轉(zhuǎn)速時(shí)，當(dāng)前變速段轉(zhuǎn)換為行駛變速段，根據(jù)相應(yīng)方式形成發(fā)動(dòng)機(jī)控制的第四階段。本發(fā)明提供包含上述四個(gè)階段的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法。
點(diǎn)火裝置開(kāi)關(guān)打開(kāi)，進(jìn)入開(kāi)始方式。根據(jù)旁路通路最大開(kāi)度促使空燃比變成更稀薄；促使吸入的空氣量流入最大。同時(shí)控制自動(dòng)變速器線壓達(dá)到最少化的第一階段。
第一階段完成后，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制空燃比更稀薄，控制延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)，識(shí)別初暴汽缸和暴發(fā)次數(shù)的記錄包含在補(bǔ)充項(xiàng)目中，并根據(jù)石油氣含量控制燃繞量減少的第二階段。
如果通過(guò)第一、二階段控制形成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，則開(kāi)始后進(jìn)入空載方式。根據(jù)檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和冷卻水溫輸出空氣量，同時(shí)促使吸入空氣量最大化。根據(jù)變化的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，控制空燃比和延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)的第三階段。
通過(guò)第三階段控制形成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，如果小于開(kāi)始后目標(biāo)空載轉(zhuǎn)速，則當(dāng)前變速段轉(zhuǎn)換為行駛變速段并進(jìn)入行駛方式，并根據(jù)相關(guān)方式形成發(fā)動(dòng)機(jī)控制。如果當(dāng)前變速段不是行駛變速段，而是中間或者停止方式，則發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在第三階段延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制空轉(zhuǎn)，從而形成第四階段。本發(fā)明提供包含上述四個(gè)階段的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)及空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法。
如上所述的石油氣含量補(bǔ)充是特征汽缸的暴發(fā)次數(shù)、從初暴開(kāi)始進(jìn)行的暴發(fā)次數(shù)、吸氣流形管壓力、大氣溫度、冷卻水溫、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等做依據(jù)輸出。這是本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)。
汽缸暴發(fā)次數(shù)的計(jì)數(shù)是檢測(cè)曲柄軸的各加速度來(lái)確定其值。如果確認(rèn)檢測(cè)的加速度值大于設(shè)定的臨界加速度，確認(rèn)暴發(fā)行程有關(guān)的汽缸，各汽缸暴發(fā)行程相對(duì)應(yīng)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)也是一個(gè)特點(diǎn)。
在第四階段，當(dāng)前變速段為中間或者停止方式的情況，根據(jù)在第一階段記錄的時(shí)間和第四階段記錄的時(shí)間，從啟動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間作為輸出。如果其值小于設(shè)定的臨界時(shí)間，則為第三階段從初期開(kāi)始形成控制而返回。如果其結(jié)果值大于設(shè)定的臨界值，則為達(dá)到吸入空氣量最大化而再設(shè)定控制階段。
上階段結(jié)束后，當(dāng)前(i次)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n(i))和其直前((I-1)次)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n(I-1))間差數(shù)，判斷差值是否大于設(shè)定的臨界轉(zhuǎn)速變化量(Δs)。如果大于臨界轉(zhuǎn)數(shù)變化量(Δs)，則根據(jù)新規(guī)則檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，做到再實(shí)現(xiàn)空燃比和點(diǎn)火時(shí)機(jī)的控制，為此應(yīng)返回第三階段。如果小于臨界變化量(Δs)，則返回第三階段，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火時(shí)機(jī)再控制。
臨界轉(zhuǎn)速變化量(Δs)是臨界轉(zhuǎn)速變化量以內(nèi)，用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化幅度控制點(diǎn)火時(shí)機(jī)使它最少化，同時(shí)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制。
圖2是當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法的流程圖。
圖3a和圖3b是根據(jù)本發(fā)明原理繪制的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)及空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法的順序圖。
圖3是本發(fā)明用圖示其動(dòng)作順序。本發(fā)明的動(dòng)作部分分為開(kāi)始方式和開(kāi)始后空載方式兩部分。
開(kāi)始方式是點(diǎn)火裝置開(kāi)關(guān)打開(kāi)(S310)，動(dòng)作開(kāi)始后，檢測(cè)(S320)點(diǎn)火裝置開(kāi)關(guān)打開(kāi)后全部時(shí)間，并進(jìn)入開(kāi)始方式(S330)。
進(jìn)入開(kāi)始方式(S330)，電子控制器(ECU)控制空氣量調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)開(kāi)度量，并使它達(dá)到最大，從而控制吸入空氣量達(dá)到最大(S340)。向自動(dòng)變速控制機(jī)組輸送電信號(hào)，啟動(dòng)時(shí)控制自動(dòng)變速器線壓不能被阻止。
(S340)階段(K％)的含意是確保最大的空氣量，為了空燃比稀薄，100％或者與它接近的狀態(tài)下設(shè)定空氣量調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)開(kāi)度最大。(S350)階段也在稀薄空燃比時(shí)能啟動(dòng)，也能使交給發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷最小化。自動(dòng)變速器線壓不能被阻止。
如果自動(dòng)變速器塔載車(chē)輛上，發(fā)動(dòng)機(jī)一旦開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，通過(guò)電力入口軸驅(qū)動(dòng)油泵的同時(shí)形成線壓，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)負(fù)荷起作用。為了線壓最小化或者不要形成線壓，采用減少交給發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的方法。驅(qū)動(dòng)控制自動(dòng)變速器閥的環(huán)形閥，耗盡油泵中形成的油壓。
完成(S350)階段后，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)(S360)，電子控制器(ECU)輸出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，并根據(jù)已設(shè)定的控制邏輯開(kāi)始控制空燃比(S370)。
在(S370)階段，假定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為(n)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷為(L)，空燃比為(AFR)，而空燃比(AFR)為(n，L)的函數(shù)。如果用數(shù)學(xué)式來(lái)表示，則(AFR＝F(n，L))。
在(S370)階段中的空燃比(AFR)是根據(jù)能否完成(S350)階段具體情況而不同。這是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷不同，因此其空燃比(AFR)當(dāng)然也不同。如上所述，形成空燃比(AFR)控制之后，當(dāng)電子控制器(ECU)完成(S370)階段任務(wù)時(shí)，根據(jù)檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)機(jī)。這種情況用數(shù)學(xué)式來(lái)表示，點(diǎn)火時(shí)間為(F(n，L))此時(shí)在維持設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)延遲時(shí)間最大化(S380)。
在(S370)階段和(S380)階段已形成了空燃比以及點(diǎn)火時(shí)間的控制，電子控制器(ECU)根據(jù)從曲柄位置檢測(cè)器20輸入的信號(hào)來(lái)識(shí)別初暴汽缸，并計(jì)錄各汽缸暴發(fā)次數(shù)(S390)。
記錄各種汽缸暴發(fā)次數(shù)的計(jì)數(shù)器是檢測(cè)曲柄軸的各加速度來(lái)確定其值。如果確認(rèn)其值大于臨界加速度，則確認(rèn)暴發(fā)行程相對(duì)應(yīng)的汽缸，計(jì)數(shù)器記錄各汽缸暴發(fā)行程相對(duì)應(yīng)的暴發(fā)次數(shù)，從而達(dá)到計(jì)數(shù)的目的。
在執(zhí)行(S390)階段，電子控制器(ECU)根據(jù)暴發(fā)汽缸的石油氣的含量完成燃料量補(bǔ)充。此時(shí)相應(yīng)汽缸的石油氣含量的補(bǔ)充值，是根據(jù)(S390)階段計(jì)數(shù)器記錄的相應(yīng)汽缸的暴發(fā)次數(shù)、從初暴開(kāi)始進(jìn)行的暴發(fā)次數(shù)、吸氣流形管的壓力、大氣溫、冷卻水溫以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制減少輸出燃料量(S400)。
特定汽缸暴發(fā)次數(shù)和從初暴開(kāi)始進(jìn)行的暴發(fā)次數(shù)追加為石油氣含量的補(bǔ)充值，這是由于一是特定汽缸暴發(fā)次數(shù)影響相應(yīng)汽缸的石油氣含量；二是根據(jù)全部暴發(fā)次數(shù)通過(guò)汽缸頭部傳熱以及冷卻水溫影響石油氣含量。這是因?yàn)樯鲜銮闆r與碳化氫排氣量密功相關(guān)。
更具體的來(lái)說(shuō)，為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)而采用的控制，應(yīng)該是啟動(dòng)初期促使燃料量多，然后逐步減少其燃料量。這是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在冷卻狀態(tài)下考慮到石油氣含量的原因。
但是，如果為石油氣含量提供過(guò)多的燃料，則碳化氫排除物(THC)排除量增加；相反，如果提供的燃料不充分，則降低啟動(dòng)性的同時(shí)碳化氫排除物(THC)過(guò)多的排除。
以往的技術(shù)就沒(méi)有考慮對(duì)特定汽缸溫度產(chǎn)生直接影響的汽缸暴發(fā)次數(shù)，以及啟動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)暴發(fā)次數(shù)等。本發(fā)明與以往技術(shù)不同，暴發(fā)汽缸石油氣含量進(jìn)行補(bǔ)充，并根據(jù)各汽缸過(guò)多或過(guò)少的石油氣含量，改善碳化氫排除物(THC)的過(guò)多排除以及啟動(dòng)不良等的問(wèn)題。
在(S400)階段，根據(jù)石油氣含量補(bǔ)充值控制燃料量減少，促使啟動(dòng)時(shí)形成稀薄空燃比。然后電子控制器(ECU)再檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行與已設(shè)定的轉(zhuǎn)速(K)相比較和判斷。
在(S410)階段如果判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于設(shè)定的轉(zhuǎn)速(K)，則開(kāi)始后轉(zhuǎn)換為空載方式(S420)；如果判斷為小于設(shè)定轉(zhuǎn)速，則返回(S380)階段，從新開(kāi)始實(shí)現(xiàn)控制。
在(S410)階段，開(kāi)始后進(jìn)行空載方式(S420)，電子控制器(ECU)根據(jù)變化的發(fā)動(dòng)機(jī)速度(n)和負(fù)荷(L)，從新設(shè)定空燃比(AFR)空氣量調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)(100)的開(kāi)度量設(shè)定為(P1％)(S430)。
空氣量調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)的開(kāi)度量(P1)為初期開(kāi)度量，為確保吸入空氣量為最大化，從而形成稀薄空燃比，其開(kāi)度率設(shè)定為100％最大化。
在執(zhí)行(S430)階段，電子控制器(ECU)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n)和負(fù)荷(L)來(lái)進(jìn)行控制設(shè)定的點(diǎn)火時(shí)機(jī)。
在執(zhí)行(S450)階段，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變。此時(shí)電子控制器(ECU)形成點(diǎn)火時(shí)機(jī)，記錄從始點(diǎn)開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間(t(i))(S460)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速(N)(S470)。此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就控制空轉(zhuǎn)時(shí)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
在(S470)階段，如果判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(N)，則電子控制器(ECU)促使返回(S460)階段，從而形成反復(fù)控制；如果判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(N)沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)空轉(zhuǎn)，則判斷變速段是否中間或停止位置(S480)；如果判斷為當(dāng)前變速段為不是中間或停止位置，則進(jìn)行行駛方式，并根據(jù)設(shè)定的控制邏輯結(jié)束空轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制。在(S490)階段，如果變速段判斷為中間或停止位置，則電子控制器(ECU)利用在(S460)階段已記錄的經(jīng)過(guò)時(shí)間(t(1)，輸出從發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)到經(jīng)過(guò)的時(shí)間(S500)，其值大于設(shè)定的臨界時(shí)間，則復(fù)歸(S430)階段。
在這里，臨界時(shí)間(ts(T))是冷卻水溫(T)的函數(shù)。在(S450)階段，通過(guò)控制點(diǎn)火時(shí)機(jī)，每次發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到空轉(zhuǎn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速按順次累加，其變數(shù)設(shè)定為(i)，發(fā)動(dòng)機(jī)從啟動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間為(i)次經(jīng)過(guò)時(shí)間減去在(S320)階段檢測(cè)的時(shí)間(t(1))，并輸出其結(jié)果值在(S500)階段輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)從啟動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間(Ts(T))未達(dá)到臨界時(shí)間(Ts(T))，電子控制器(ECU)將空氣量調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)開(kāi)度量從新設(shè)定為初期開(kāi)度量(P1)，這樣空氣量調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)開(kāi)度量在(S430)階段設(shè)定的值作為維持量。
在(S510)階段，空氣量調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)開(kāi)度量從新設(shè)定以后，電子控制器(ECU)利用(S500)階段同樣體系，判斷當(dāng)前(i次)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n(i))和其直前(i-1)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度(n(i-1))間的差值大于設(shè)定的臨界速度變化量(Δs)。
臨界速度變化量(Δs)是由于點(diǎn)火時(shí)機(jī)的控制，因此表示可能的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化幅度。
在(S520)階段，如果相應(yīng)判斷條件不成立，則復(fù)歸到(S450)階段，并根據(jù)按新規(guī)則檢測(cè)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷從新設(shè)定點(diǎn)火時(shí)，之后反復(fù)執(zhí)行例行程序。在這種情況下，空氣量調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)開(kāi)度量和空燃比控制值與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷變動(dòng)無(wú)關(guān)，成為固定狀態(tài)。
如同(S440)階段一樣，調(diào)節(jié)空氣量調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)的開(kāi)度量，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變動(dòng)，在這種情況下，不僅吸入空氣量幅度變大，而且空燃比及點(diǎn)火時(shí)機(jī)變動(dòng)幅度變大，因此催化時(shí)間變長(zhǎng)了。
在閉路控制變?yōu)榭赡艿那闆r下，一般情況下采用空轉(zhuǎn)邏輯。由于沒(méi)有氫檢測(cè)器的反饋，因此閉路可能性不大。在這種情況下，啟動(dòng)后在一定的時(shí)間空氣量調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ISA)開(kāi)放度最大的情況下，通過(guò)點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制在可能的范圍內(nèi)減少發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變動(dòng)。
此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變動(dòng)幅度超出點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制范圍，如果判斷燃料比太稀薄，則檢測(cè)設(shè)定值，調(diào)節(jié)空燃比。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變動(dòng)進(jìn)入只用點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制的可能范圍，從而空轉(zhuǎn)控制能達(dá)到較好的效果。
本發(fā)明在初期啟動(dòng)時(shí)，確保吸入空氣量最大，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷最小，在比理論空燃比稀薄的狀態(tài)下形成啟動(dòng)，從而使碳化氫排除物達(dá)到最小。
將對(duì)特定汽缸溫度直接影響的相應(yīng)汽缸暴發(fā)次數(shù)和點(diǎn)火后在發(fā)動(dòng)機(jī)中的暴發(fā)次數(shù)作為石油氣含量追加補(bǔ)充項(xiàng)目。啟動(dòng)后在一定的時(shí)間確保吸入量最大化，在這種情況下，用延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制以保證空載轉(zhuǎn)速的安全性控制，從而達(dá)到碳化氫排除物最小化。
權(quán)利要求
1.一種汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是該方法包括打開(kāi)點(diǎn)火裝置開(kāi)關(guān)，進(jìn)入開(kāi)始狀態(tài)，控制吸入空氣量促使空燃比變成稀薄，控制發(fā)動(dòng)機(jī)處在無(wú)負(fù)荷狀態(tài)，這就是控制的第一階段；完成第一階段之后，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷控制空燃比和延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)，進(jìn)入第二階段；通過(guò)第一、二階段控制形成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，如果其轉(zhuǎn)速大于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，則開(kāi)始后進(jìn)入空載方式，并根據(jù)檢測(cè)的轉(zhuǎn)速和冷卻水溫輸出空氣量，根據(jù)變化的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制空燃比和延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)，進(jìn)入第三階段；在第三階段的控制后形成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，如果開(kāi)始后小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，則當(dāng)前變速段轉(zhuǎn)換為行駛變速段，并進(jìn)入行駛方式，根據(jù)相應(yīng)方式形成發(fā)動(dòng)機(jī)控制的第四個(gè)階段。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是第一階段根據(jù)旁路通路形成開(kāi)度最大化，從而吸入空氣量，并使吸入的空氣量達(dá)到最大化。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法其特征是在第一階段，發(fā)動(dòng)機(jī)的無(wú)負(fù)荷條件是根據(jù)自動(dòng)變速器塔載車(chē)輛中線壓的最小化控制來(lái)形成的。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是在第二階段，控制空燃比使其變成比理論上更為稀薄。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是在第二階段，控制延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)之后，識(shí)別初爆汽缸以及爆發(fā)數(shù)的計(jì)數(shù)器，并把其包含在補(bǔ)充項(xiàng)目中，以此來(lái)決定石油氣的含量，并根據(jù)石油氣的含量控制燃燒量的減少。
6.如權(quán)利要求5所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是石油氣補(bǔ)充值是根據(jù)特定汽缸中爆發(fā)的次數(shù)、從初爆開(kāi)始出現(xiàn)的爆發(fā)次數(shù)、吸氣流形管的壓力、大氣溫度、冷卻水溫、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)決定的。
7.如權(quán)利要求1或6所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是汽缸爆發(fā)數(shù)計(jì)數(shù)器首先檢測(cè)曲柄軸的各加速度值，之后，如果確認(rèn)其值大于設(shè)定的臨界加速度值，則確認(rèn)對(duì)應(yīng)的爆發(fā)行程的汽缸，并記錄對(duì)應(yīng)的爆發(fā)行程的爆發(fā)次數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是在第三階段，吸入空氣量同第一階段是相同的，根據(jù)旁路通路的最大開(kāi)度控制吸入空氣量，并使其最大化。
9.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是在第一階段，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)記錄其動(dòng)作時(shí)間，在第四階段，控制點(diǎn)火時(shí)記錄其動(dòng)作時(shí)間。
10.如權(quán)利要求1或9所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是在第四階段，當(dāng)前變速段在中間或停止位置時(shí)，根據(jù)第一階段記錄的時(shí)間和第四階段記錄的時(shí)間，將發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間輸出出來(lái)，如果其值大于設(shè)定的臨界值時(shí)間，則從第三階段的初始狀態(tài)開(kāi)始返回后形成控制過(guò)程，如果其值小于設(shè)定的臨界值時(shí)間，則進(jìn)入到按吸入空氣量最大要求再設(shè)定的控制階段；上述階段完成后，當(dāng)前(i次)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n(i))和其之前((i-1)次)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n(i-1))間的差值，如果大于設(shè)定的臨界轉(zhuǎn)速，則變化量(Δs)判斷其剩余量；如果超過(guò)臨界變化量(Δs)，則返回第三階段，按新規(guī)則檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷重新控制空燃比和點(diǎn)火時(shí)機(jī)；如果未超過(guò)臨界變化值(Δs)，就更需要返回第三階段，重新控制點(diǎn)火時(shí)機(jī)。
11.如權(quán)利要求10所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是臨界轉(zhuǎn)速變化量(Δs)是在其范圍之內(nèi)用點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制方法使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化幅度最小化，并同時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的。
12.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是在第四階段，當(dāng)前變速段不行駛變速段，在中間或停止位置時(shí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡谌A段用延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制空轉(zhuǎn)。
13.一種汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)進(jìn)入開(kāi)始狀態(tài)，根據(jù)旁路通路的開(kāi)度最大化，促使吸入空氣量最大化。同時(shí)控制自動(dòng)變速器線壓最小化的第一階段；完成第一階段之后，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制空燃比使其比理論上更稀薄，之后控制延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)，識(shí)別初爆汽缸及爆發(fā)數(shù)計(jì)數(shù)器使其成為包含在補(bǔ)充項(xiàng)目中的石油汽含量，用它來(lái)控制燃燒量減少的第二階段；通過(guò)第一、第二階段控制形成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，如果其轉(zhuǎn)速大于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，則開(kāi)始進(jìn)入空載方式，并根據(jù)檢測(cè)的轉(zhuǎn)速和冷卻水溫輸出空氣量，同時(shí)促使吸入空氣量最大化，根據(jù)變化的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)的第三階段；通過(guò)第三階段的控制已形成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，如果開(kāi)始后其值小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，則當(dāng)前變速段轉(zhuǎn)換為行駛變速段，并進(jìn)入行駛方式，根據(jù)相應(yīng)方式形成發(fā)動(dòng)機(jī)控制，當(dāng)前變速段不是行駛變速段，而是在中間或停止位置時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速用延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制空轉(zhuǎn)的第四階段。
14.如權(quán)利要求13所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是石油汽含量補(bǔ)充值是根據(jù)特定汽缸中爆發(fā)次數(shù)、初爆開(kāi)始的爆發(fā)次數(shù)、吸氣流形管壓力、大氣溫度、冷卻水溫、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等作為輸出的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)及空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法。
15.如權(quán)利要求13或14所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是汽缸爆發(fā)數(shù)計(jì)數(shù)器是檢測(cè)曲柄軸的各加速度值，如果其值大于設(shè)定的臨界加速度，確認(rèn)爆發(fā)行程相對(duì)應(yīng)的汽缸，記錄各汽缸爆發(fā)行程相對(duì)應(yīng)的爆發(fā)次數(shù)。
16.如權(quán)利要求3所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是在第一階段，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)記錄其時(shí)間；在第四階段控制點(diǎn)火時(shí)機(jī)后記錄其時(shí)間。
17.如權(quán)利要求13或16所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是在第四階段，當(dāng)前變速段為中間或停止位置時(shí)，根據(jù)第一階段記錄的時(shí)間和第四階段記錄的時(shí)間，輸出發(fā)動(dòng)機(jī)從啟動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間，如果其值大于設(shè)定的臨界時(shí)間，則從第三階段初始狀態(tài)開(kāi)始形成控制，為此應(yīng)返回；如果其值小于設(shè)定的臨界時(shí)間，則重新按吸入空氣量最大化的原則設(shè)定控制；上述階段完成后，當(dāng)前(i次)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n(i))和其之前((i-1)次)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n(i-1))間的差值如果大于設(shè)定的臨界轉(zhuǎn)速，則變化量(Δs)判斷其剩余量；如果超過(guò)臨界變化量(Δs)，則返回第三階段，按新規(guī)則檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷重新控制空燃比和點(diǎn)火時(shí)機(jī)；如果未超過(guò)臨界變化值(Δs)，則更需要返回第三階段，重新控制點(diǎn)火時(shí)機(jī)。
18.如權(quán)利要求17所述的汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其特征是臨界轉(zhuǎn)速變化量(Δs)在其范圍內(nèi)控制點(diǎn)火時(shí)機(jī)使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化幅度最小化，同時(shí)按設(shè)定轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。
全文摘要
一種汽車(chē)?yán)鋯?dòng)和空轉(zhuǎn)時(shí)減少排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法,該方法分為四個(gè)階段:一、打開(kāi)點(diǎn)火裝置開(kāi)關(guān),進(jìn)入開(kāi)始狀態(tài),控制吸入空氣量促使空燃比變成稀薄,控制發(fā)動(dòng)機(jī)處在無(wú)負(fù)荷狀態(tài);二、發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng),根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷控制空燃比和延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)的第二階段;三、如果經(jīng)第一、二階段控制形成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于目標(biāo)轉(zhuǎn)速,則開(kāi)始后進(jìn)入空載方式,根據(jù)檢測(cè)的轉(zhuǎn)速和冷卻水溫輸出空氣量,同時(shí)根據(jù)變化的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制空燃比和延遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)的第三階段;四、在第三階段控制形成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,如果開(kāi)始后小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速,則當(dāng)前變速段轉(zhuǎn)換為行駛變速段,并進(jìn)入行駛方式,根據(jù)相應(yīng)方式形成發(fā)動(dòng)機(jī)控制第四個(gè)階段。
文檔編號(hào)B60W10/10GK1386972SQ0114564
公開(kāi)日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2001年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月23日
發(fā)明者崔命植 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社