專利名稱：用于具有手動(dòng)變速器的車輛的主動(dòng)燃料管理系統(tǒng)和方法
用于具有手動(dòng)變速器的車輛的主動(dòng)燃料管理系統(tǒng)和方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)涉及2010年12月21日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/425,626。上述申請(qǐng)的公開 文本整體并入本文作為參考。技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，并且更具體地涉及用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和方法， 所述車輛具有手動(dòng)變速器和檔位絕對(duì)位置(GAP)傳感器。
背景技術(shù)：
本文提供的背景技術(shù)描述的目的在于大體提供本公開的背景。截止到本發(fā)明背景 部分中描述的目前命名的發(fā)明人的工作以及本說明書的各方面不另外視為在提交時(shí)的現(xiàn) 有技術(shù)，其既不明確也不隱含地被認(rèn)為是抵觸本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒空氣/燃料混合物，以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩?？諝馔ㄟ^進(jìn)氣歧管被引入到發(fā) 動(dòng)機(jī)中。節(jié)氣門閥可以改變進(jìn)入進(jìn)氣歧管的氣流。電子節(jié)氣門控制器(ETC)可以控制節(jié)氣 門閥的打開?？諝馀c燃料噴射器提供的燃料混合，形成空氣和燃料混合物?？諝?燃料混 合物在發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)汽缸內(nèi)燃燒。
燃燒產(chǎn)生的排氣從汽缸排出到排氣系統(tǒng)。燃燒產(chǎn)生的功率由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出到變速 器。變速器可以將扭矩傳遞給車輛的一個(gè)或更多個(gè)車輪。駕駛員可以采用換檔桿或換檔手 柄來選擇變速器內(nèi)的齒輪比。
進(jìn)氣門和排氣門與發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)汽缸關(guān)聯(lián)。通常可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)來 調(diào)整進(jìn)氣門和排氣門的打開。然而，可以通過分別使用進(jìn)氣凸輪相位器和排氣凸輪相位器 來調(diào)節(jié)進(jìn)氣門和排氣門的打開(例如，正時(shí))。發(fā)明內(nèi)容
一種用于車輛的系統(tǒng)包括主動(dòng)燃料管理(AFM)模塊、期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定模塊 和禁用模塊。AFM模塊選擇性地中斷對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸供應(yīng)燃料，并且將至少一個(gè)汽 缸的氣門保持在閉合位置。期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定模塊基于采用位置傳感器模塊測(cè)量的手動(dòng) 變速器的換檔桿的位置來確定期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。禁用模塊基于期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇性地禁 用AFM模塊。
一種用于車輛的方法包括選擇性地中斷對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸供應(yīng)燃料并且 將至少一個(gè)汽缸的氣門保持在閉合位置；基于采用位置傳感器模塊測(cè)量的手動(dòng)變速器的換 檔桿的位置確定期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；以及，基于期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇性地禁止燃料中斷和將 氣門保持在閉合位置。
本發(fā)明還提供以下技術(shù)方案。
方案1. 一種用于車輛的系統(tǒng)，包括主動(dòng)燃料管理(AFM)模塊，其選擇性地中斷對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸供應(yīng)燃料并且將所述至少一個(gè)汽缸的氣門保持在閉合位置；期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定模塊，其基于采用位置傳感器模塊測(cè)量的手動(dòng)變速器的換檔桿的 位置確定期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；和禁用模塊，其基于所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇性地禁用所述AFM模塊。
方案2.根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，所 述禁用模塊禁用所述AFM模塊。
方案3.根據(jù)方案2所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)定轉(zhuǎn)速大于2000轉(zhuǎn)每分鐘。
方案4.根據(jù)方案2所述的系統(tǒng)，其中所述AFM模塊在所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于所 述預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，選擇性地中斷對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述至少一個(gè)汽缸供應(yīng)燃料，并且將所述至 少一個(gè)汽缸的氣門保持在閉合位置。
方案5.根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定模塊進(jìn)一步基于 車輛速度確定所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
方案6.根據(jù)方案5所述的系統(tǒng)，其中所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定模塊采用函數(shù)和 映射之一來確定所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，所述函數(shù)和映射之一將所述位置和所述車輛速度與 所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相關(guān)聯(lián)。
方案7.根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)汽缸是所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述汽 缸的一半。
方案8. —種車輛,包括如方案I所述的系統(tǒng)；所述手動(dòng)變速器；所述換檔桿，其中所述換檔桿可致動(dòng)為選擇所述手動(dòng)變速器內(nèi)的齒輪比；和 所述位置傳感器模塊，其中所述位置傳感器模塊基于所述換檔桿的取向產(chǎn)生信號(hào)；和 檔位絕對(duì)位置(GAP)確定模塊，其基于所述信號(hào)產(chǎn)生位置。
方案9.根據(jù)方案8所述的車輛，還包括顯示控制模塊，所述顯示控制模塊基于所 述位置對(duì)所述車輛的乘客艙內(nèi)可視的顯示進(jìn)行控制。
方案10.根據(jù)方案8所述的車輛，其中所述位置傳感器模塊產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于N個(gè)前進(jìn) 檔驅(qū)動(dòng)位置、M個(gè)倒檔位置和O個(gè)空檔位置中的一個(gè)的信號(hào)，其中N、M和O是大于零的整數(shù)。
方案11. 一種用于車輛的方法，包括選擇性地中斷對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸供應(yīng)燃料并且將所述至少一個(gè)汽缸的氣門保 持在閉合位置；基于采用位置傳感器模塊測(cè)量的手動(dòng)變速器的換檔桿的位置確定期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；和 基于所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇性地禁止燃料中斷和將氣門保持在閉合位置。
方案12.根據(jù)方案11所述的方法，還包括當(dāng)所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于預(yù)定轉(zhuǎn)速 時(shí)，禁止燃料中斷和將氣門保持在閉合位置。
方案13.根據(jù)方案12所述的方法，其中所述預(yù)定轉(zhuǎn)速大于2000轉(zhuǎn)每分鐘。
方案14.根據(jù)方案12所述的方法，還包括當(dāng)所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于所述預(yù)定 轉(zhuǎn)速時(shí)，中斷對(duì)所述至少一個(gè)汽缸供應(yīng)燃料并且將所述至少一個(gè)汽缸的氣門保持在閉合位置。
方案15.根據(jù)方案11所述的方法，還包括基于車輛速度確定所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速。
方案16.根據(jù)方案15所述的方法，還包括采用函數(shù)和映射之一確定所述期望發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速，所述函數(shù)和映射之一將所述位置和所述車輛速度與所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相關(guān)聯(lián)。
方案17.根據(jù)方案11所述的方法，其中所述至少一個(gè)汽缸是所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述 汽缸的一半。
方案18.根據(jù)方案11所述的方法，還包括基于所述位置對(duì)所述車輛的乘客艙內(nèi) 可視的顯示進(jìn)行控制。
方案19.根據(jù)方案11所述的方法，還包括基于軸的平移和旋轉(zhuǎn)采用所述位置傳感器模塊來產(chǎn)生信號(hào)，其中所述軸基于所述換檔 桿的運(yùn)動(dòng)而平移和旋轉(zhuǎn)；和基于所述信號(hào)確定所述位置。
方案20.根據(jù)方案19所述的方法，將所述位置設(shè)定為對(duì)應(yīng)于N個(gè)前進(jìn)檔驅(qū)動(dòng)位 置、M個(gè)倒檔位置和O個(gè)空檔位置中的一個(gè)，其中N、M和O是大于零的整數(shù)。
通過本文下面提供的詳細(xì)描述，本公開的進(jìn)一步應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)理解詳 細(xì)描述和具體示例意在僅作為說明性的目的，并且不意圖限制本公開的范圍。


圖1是根據(jù)本公開的示例性車輛系統(tǒng)的功能方框圖；圖2是根據(jù)本公開的示例性系統(tǒng)的功能方框圖，該系統(tǒng)包含手動(dòng)變速器、用于手動(dòng)變 速器的換檔桿組件和檔位絕對(duì)位置(GAP)傳感器模塊；圖3是根據(jù)本公開用于手動(dòng)變速器的換檔模式的示例圖；圖4是根據(jù)本公開包含GAP傳感器模塊的示例圖和換檔桿組件的側(cè)視圖；圖5A-5B是根據(jù)本公開布置在不同位置的換檔桿組件的示例圖示；圖6是根據(jù)本公開的示例性主動(dòng)燃料管理(AFM)系統(tǒng)的功能方框圖；和 圖7是描繪根據(jù)本公開基于來自GAP傳感器模塊的輸出控制AFM模式下的運(yùn)轉(zhuǎn)的示例 性方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面的描述實(shí)際上僅是示例性的，決不意圖限制本公開、其應(yīng)用或用途。為了清晰 的目的，將在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記，以標(biāo)識(shí)同樣的元件。如本文使用的，短語A、B和 C中的至少一個(gè)應(yīng)被理解為表示使用非排他性邏輯或的邏輯關(guān)系(A或B或C)。應(yīng)理解方 法中的步驟可以按不同順序被執(zhí)行而不改變本公開的原理。
如本文使用的，術(shù)語模塊是指以下器件的一部分或包含以下器件專用集成電路 (ASIC);電子電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA);執(zhí)行代碼的處理器(共享、專 用或成組)；提供描述的功能的其他合適的部件；或上述器件的一些或全部的組合，諸如在 片上系統(tǒng)中。術(shù)語模塊可以包含存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行的代碼的存儲(chǔ)器(共享、專用或成組)。
上面使用的術(shù)語代碼可以包含軟件、固件和/或微代碼，并且可以涉及程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο?。上面使用的術(shù)語“共享的”表示來自多個(gè)模塊的一些或全部代碼 可以使用單個(gè)(共享的)處理器來執(zhí)行。此外，來自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可以由單個(gè) (共享的)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。上面使用的術(shù)語“成組的”表示來自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可 以采用一組處理器或一組執(zhí)行引擎(execution engine)來執(zhí)行。例如，處理器的多個(gè)核和 /或多個(gè)線程可以被認(rèn)為是執(zhí)行引擎。在各種實(shí)現(xiàn)方式中，執(zhí)行引擎可以在一個(gè)處理器范 圍、在多個(gè)處理器范圍和在多個(gè)位置的處理器(諸如并行處理布置的多個(gè)服務(wù)器)范圍內(nèi)分 組。此外，來自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可以使用一組存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)。
本文描述的裝置和方法可以通過由一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行的一個(gè)或更多個(gè)計(jì) 算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)程序包含存儲(chǔ)在非暫時(shí)性有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行 指令。計(jì)算機(jī)程序還可包含存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。非暫時(shí)性有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例是 非易失性存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)裝置和光存儲(chǔ)裝置。
發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒空氣和燃料的混合物，從而為車輛產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊控 制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。在一些情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊可以選擇性地使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在主動(dòng)燃料 管理(AFM)模式。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊可在AFM模式運(yùn)轉(zhuǎn)期間中斷供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)汽缸 的燃料。中斷供應(yīng)到一個(gè)或更多個(gè)汽缸的燃料降低燃料消耗。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊也在AFM模 式運(yùn)轉(zhuǎn)期間將一個(gè)或更多個(gè)汽缸的進(jìn)氣門和排氣門保持在閉合位置。將一個(gè)或更多個(gè)汽缸 的氣門保持在閉合位置使得與泵送空氣通過一個(gè)或更多個(gè)汽缸有關(guān)的損失(即泵送損失) 最小化。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊可以在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在AFM模式。如 果在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在AFM模式，可能會(huì)損壞一個(gè)或更多個(gè)發(fā)動(dòng) 機(jī)部件。
發(fā)動(dòng)機(jī)將扭矩輸出到手動(dòng)變速器。駕駛員致動(dòng)換檔桿組件，以便選擇手動(dòng)變速器 內(nèi)的多個(gè)預(yù)定齒輪比中的一個(gè)。檔位絕對(duì)位置(GAP)傳感器模塊基于換檔桿組件的位置生 成GAP信號(hào)。
換檔桿可以導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化。僅作為示例，當(dāng)駕駛員執(zhí)行降檔(例如從第三 檔到第二檔)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以增加。在AFM模式運(yùn)轉(zhuǎn)期間執(zhí)行的降檔可以導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速變得大于預(yù)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
本公開的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊基于GAP信號(hào)和車輛速度產(chǎn)生期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī) 控制模塊基于期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇性地禁止AFM模式下的運(yùn)轉(zhuǎn)。僅作為示例，發(fā)動(dòng)機(jī)控制 模塊可以在期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于預(yù)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)禁止在AFM模式下的運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制 模塊可以在期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于預(yù)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)允許AFM模式下的運(yùn)轉(zhuǎn)繼續(xù)。
現(xiàn)在參考圖1，其呈現(xiàn)示例性車輛系統(tǒng)100的功能方框圖。發(fā)動(dòng)機(jī)102燃燒空氣 /燃料混合物，從而為車輛產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。雖然以火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)形式示出和討論發(fā)動(dòng)機(jī) 102，但發(fā)動(dòng)機(jī)102可以是另外適合類型的原動(dòng)機(jī)，諸如壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)、混合型發(fā)動(dòng)機(jī)、電 動(dòng)馬達(dá)等。
空氣通過節(jié)氣門閥106被引入進(jìn)氣歧管104中。節(jié)氣門閥106可以調(diào)整進(jìn)入進(jìn)氣 歧管104中的空氣流。進(jìn)氣歧管104內(nèi)的空氣被引入發(fā)動(dòng)機(jī)102的一個(gè)或更多個(gè)汽缸中， 諸如汽缸108。
—個(gè)或更多個(gè)燃料噴射器，諸如燃料噴射器110，噴射與空氣混合的燃料，以形成 空氣/燃料混合物?？梢詾榘l(fā)動(dòng)機(jī)102的每個(gè)汽缸提供一個(gè)燃料噴射器。燃料噴射器可以 與電子或機(jī)械燃料噴射系統(tǒng)、化油器的噴嘴或噴口或另外合適類型的燃料噴射系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。
一個(gè)或更多個(gè)進(jìn)氣門諸如進(jìn)氣門112打開，以允許空氣進(jìn)入汽缸108。活塞(未示 出)壓縮汽缸108內(nèi)的空氣/燃料混合物?；鸹ㄈ?14可以啟動(dòng)汽缸108內(nèi)的空氣/燃料 混合物的燃燒。
空氣/燃料混合物的燃燒為活塞施加力?；钊尚D(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)曲軸116。發(fā)動(dòng)機(jī)102 經(jīng)由曲軸116輸出扭矩。飛輪120聯(lián)接到曲軸116并且隨曲軸116旋轉(zhuǎn)。僅作為示例，飛 輪120可以包含雙質(zhì)量飛輪(DMF)或另外合適類型的飛輪。
發(fā)動(dòng)機(jī)102輸出的扭矩被選擇性地經(jīng)由離合器124傳遞到手動(dòng)變速器122。駕駛 員致動(dòng)離合器124，從而使變速器122與發(fā)動(dòng)機(jī)102接合和從發(fā)動(dòng)機(jī)102脫離。扭矩經(jīng)由變 速器輸入軸126輸入到變速器。變速器122經(jīng)由變速器輸出軸128輸出扭矩以推進(jìn)車輛。 駕駛員使用換檔桿組件130 (參見圖2-3)來選擇齒輪比(或傳動(dòng)比)。
由空氣/燃料混合物的燃燒產(chǎn)生的排氣經(jīng)由排氣門132從汽缸108排出。排氣從 發(fā)動(dòng)機(jī)102排出到排氣系統(tǒng)134。排氣系統(tǒng)134可以在排氣被釋放到大氣之前處理排氣。 雖然僅示出和描述一個(gè)進(jìn)氣門和排氣門與汽缸108關(guān)聯(lián)，但多于一個(gè)的進(jìn)氣門和/或排氣 門可以與發(fā)動(dòng)機(jī)102的每個(gè)汽缸關(guān)聯(lián)。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)150控制發(fā)動(dòng)機(jī)102的扭矩輸出。僅作為示例，ECM 150可以 通過控制各種發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器來控制發(fā)動(dòng)機(jī)102的扭矩輸出。發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可以包含，例如 節(jié)氣門致動(dòng)器模塊152、燃料致動(dòng)器模塊154、火花致動(dòng)器模塊156和氣門致動(dòng)器模塊158。 車輛系統(tǒng)100還可以包含其他發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器，并且ECM 150可以控制其他發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。
每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器基于來自ECM 150的信號(hào)控制運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。僅作為示例，節(jié)氣門 致動(dòng)器模塊152可以控制節(jié)氣門閥106的打開，燃料致動(dòng)器模塊154可以控制燃料噴射(例 如正時(shí)和噴射量)，火花致動(dòng)器模塊156可以控制火花正時(shí)。氣門致動(dòng)器模塊158可以控制 氣門升程。更具體地，氣門致動(dòng)器模塊158可以控制進(jìn)氣門和排氣門打開的量。
ECM 150可以例如基于駕駛員輸入、測(cè)量的參數(shù)和來自各種車輛系統(tǒng)的輸入，來控 制發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。車輛系統(tǒng)可以包含，例如變速器系統(tǒng)、混合控制系統(tǒng)、穩(wěn)定性控制系 統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)以及其他合適的車輛系統(tǒng)。
駕駛員輸入可以包含，例如加速器踏板位置(APP)、制動(dòng)踏板位置(BPP)、巡航控 制輸入以及一個(gè)或更多個(gè)其他合適的駕駛員輸入。APP傳感器160測(cè)量加速器踏板(未示 出)的位置并且基于加速器踏板的位置來產(chǎn)生APP。BPP傳感器162監(jiān)控制動(dòng)踏板(未示出) 的致動(dòng)，并且基于制動(dòng)踏板的位置產(chǎn)生BPP。
曲軸位置傳感器164基于曲軸116的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)。曲軸位置信號(hào)可以 用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。僅作為示例，曲軸位置信號(hào)可以包含脈沖序列。曲軸位置傳感器164 可以在每次N齒輪(未示出)的齒經(jīng)過曲軸位置傳感器164時(shí)產(chǎn)生脈沖。N齒輪被附連到曲 軸116，并且隨曲軸116旋轉(zhuǎn)。
變速器輸入軸速度(TISS)傳感器166基于變速器輸入軸126的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生TISS 信號(hào)。變速器輸出軸速度(TOSS)傳感器168基于變速器輸出軸128的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生TOSS信 號(hào)。車輪速度傳感器170基于車輛的車輪(未示出)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生車輪速度信號(hào)。僅作為示例，可以為車輛的每個(gè)車輪提供一個(gè)車輪速度傳感器。車輛速度可以基于一個(gè)或更多個(gè)車 輪速度和/或一個(gè)或更多個(gè)其他合適參數(shù)(例如TOSS)而被確定。
檔位絕對(duì)位置(GAP)傳感器模塊172監(jiān)控?fù)Q檔桿組件130的位置。GAP傳感器模塊 172基于換檔桿組件130的位置而產(chǎn)生GAP信號(hào)。如上所述，駕駛員致動(dòng)換檔桿組件130， 以便選擇變速器122內(nèi)的齒輪比。
ECM 150可以選擇性地使發(fā)動(dòng)機(jī)102運(yùn)轉(zhuǎn)在主動(dòng)燃料管理(AFM)模式。ECM 150可 以基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及一個(gè)或更多個(gè)其他合適參數(shù)來確定是否使發(fā)動(dòng)機(jī)102運(yùn)轉(zhuǎn)在AFM模 式。僅作為示例，ECM 150可以在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)102運(yùn)轉(zhuǎn)在AFM模 式。如果發(fā)動(dòng)機(jī)102運(yùn)轉(zhuǎn)在AFM模式下并且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于預(yù)定轉(zhuǎn)速，那么可能會(huì)損壞一 個(gè)或更多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件。僅作為示例，預(yù)定轉(zhuǎn)速可以是約3000轉(zhuǎn)每分鐘(rpm)或大于零的 另外合適轉(zhuǎn)速。
為了使發(fā)動(dòng)機(jī)102運(yùn)轉(zhuǎn)在AFM模式，ECM 150中斷對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)102的一個(gè)或更多個(gè) 汽缸供應(yīng)燃料。僅作為示例，ECM 150可以中斷對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)102的一半/半數(shù)汽缸供應(yīng)燃料 以便運(yùn)轉(zhuǎn)在AFM模式。ECM 150還可以在AFM模式的運(yùn)轉(zhuǎn)期間對(duì)一個(gè)或更多個(gè)汽缸禁用火 花。ECM 150在整個(gè)AFM模式的運(yùn)轉(zhuǎn)期間將進(jìn)氣門和排氣門保持在閉合位置。在AFM模式 的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，將進(jìn)氣門和排氣門保持在閉合位置使泵送損失最小化。
由于變速器122是手動(dòng)變速器，因此在AFM模式的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，駕駛員可以執(zhí)行檔位 變換并且改變嚙合在變速器122內(nèi)的齒輪比。降檔導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加。降檔，特別是跳 過一個(gè)或更多個(gè)齒輪比時(shí)的降檔(例如第四檔到第一檔的降檔)，可以導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變得 大于預(yù)定轉(zhuǎn)速。
本公開的ECM 150包含AFM控制模塊190，AFM控制模塊190選擇性地啟用和禁止 發(fā)動(dòng)機(jī)102在AFM模式下的運(yùn)轉(zhuǎn)。AFM控制模塊190基于GAP傳感器模塊172輸出的GAP 信號(hào)來確定期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在AFM模式運(yùn)轉(zhuǎn)期間，AFM控制模塊190可以基于期望發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速來允許AFM模式下的運(yùn)轉(zhuǎn)繼續(xù)或禁止AFM模式下的運(yùn)轉(zhuǎn)。AFM控制模塊190還可以 基于期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速阻止AFM模式下的運(yùn)轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參考圖2，其呈現(xiàn)示例性變速器系統(tǒng)的功能方框圖。換檔桿組件130可以被附 連到并且延伸到變速器殼體204內(nèi)。變速器殼體204容納變速器122。雖然GAP傳感器模 塊172被示出為位于變速器殼體204外部，但是GAP傳感器模塊172能夠以各種實(shí)現(xiàn)方式 實(shí)現(xiàn)在變速器殼體204內(nèi)。
駕駛員致動(dòng)換檔桿組件130以便選擇多個(gè)預(yù)定齒輪比或空檔中的一個(gè)。預(yù)定齒輪 比和空擋中的每個(gè)與換檔模式中的預(yù)定位置關(guān)聯(lián)。GAP傳感器模塊172基于換檔桿組件130 的位置而產(chǎn)生GAP信號(hào)。
現(xiàn)在參考圖3，其呈現(xiàn)H形換檔模式的示例性圖示?？梢酝ㄟ^將換檔桿組件130致 動(dòng)到多個(gè)預(yù)定位置中的一個(gè)來選擇預(yù)定齒輪比和空檔。在圖3的示例中，預(yù)定位置被布置 成H形。
僅作為示例，可以通過將換檔桿組件130分別致動(dòng)到位置304、308、312、316、320 和324來選擇第一、第二、第三、第四、第五和第六齒輪比?？梢酝ㄟ^將換檔桿組件130致動(dòng) 到位置332來選擇倒檔齒輪比?？梢酝ㄟ^將換檔桿組件130致動(dòng)到位置336來選擇空擋。 雖然圖3的示例包含七個(gè)預(yù)定齒輪比(6個(gè)前進(jìn)檔齒輪比和I個(gè)倒檔齒輪比)和空擋，但是變速器122也可以包含更多或更少數(shù)量的齒輪比。
為了產(chǎn)生GAP信號(hào)，空檔位置336可以被分為多個(gè)離散位置。僅作為示例，空檔位 置336可以被分成空檔-倒檔位置340、1-2檔位置344、3_4檔位置348和5_6檔位置352。 表示離散空檔位置之一的GAP信號(hào)可以被用于例如預(yù)期駕駛員將選擇的齒輪比。
現(xiàn)在參考圖4，其呈現(xiàn)系統(tǒng)的示例圖，該系統(tǒng)包含換檔桿組件130和GAP傳感器模 塊172的示例。在圖4的示例中示出換檔桿組件130的示例性實(shí)現(xiàn)方式的側(cè)視圖。
換檔桿組件130可以包含換檔手柄(把手、球等)404、換檔桿408、球頭樞軸412、軸 416、第一磁性構(gòu)件420和第二磁性構(gòu)件424。換檔桿組件130還可以包含一個(gè)或更多個(gè)安 裝構(gòu)件、支架、軸承和/或其他部件。換檔桿408向前或向后的移動(dòng)(例如選擇齒輪比)導(dǎo)致 軸416軸向移動(dòng)。換檔桿408左右移動(dòng)(例如在空檔位置336中)導(dǎo)致軸416繞其軸線428 旋轉(zhuǎn)。軸向移動(dòng)(平移)由箭頭429圖示。繞軸線428的旋轉(zhuǎn)由箭頭430圖示。
第一磁性構(gòu)件420和第二磁性構(gòu)件424被聯(lián)連到軸416。以這種方式，第一磁性構(gòu) 件420和第二磁性構(gòu)件424隨軸416移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。僅作為示例，第一磁性構(gòu)件420和第二 磁性構(gòu)件424可以具有環(huán)形形狀或另外合適形狀。第一磁性構(gòu)件420和第二磁性構(gòu)件424 可以各自包含一個(gè)或更多個(gè)齒、脊或用于識(shí)別軸416繞軸線428的旋轉(zhuǎn)的另外適合的特征。 第一磁性構(gòu)件420和第二磁性構(gòu)件424各自產(chǎn)生磁場(chǎng)。
GAP傳感器模塊172可以包含第一霍爾效應(yīng)傳感器432、第二霍爾效應(yīng)傳感器436 和信號(hào)發(fā)生器模塊440。第一和第二霍爾效應(yīng)傳感器432和436分別基于由第一和第二霍 爾效應(yīng)傳感器432和436感測(cè)到的磁場(chǎng),產(chǎn)生第一信號(hào)444和第二信號(hào)448。第一和第二霍 爾效應(yīng)傳感器432和436是靜止的。在各種實(shí)現(xiàn)方式中，可以采用單個(gè)的三維(3D )霍爾效 應(yīng)傳感器。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，可以采用各向異性磁阻(AMR)傳感器、巨磁阻(GMR)傳感器、 永磁線性非接觸式位移(PLCD)傳感器、線性可變位移變換器(LVDT)傳感器、磁彈性(ME)傳 感器、磁電感(MI)傳感器或另外合適類型的傳感器。
圖5A-5C包含第一磁性構(gòu)件420和第二磁性構(gòu)件424以及第一霍爾效應(yīng)傳感器 432和第二霍爾效應(yīng)傳感器436的取向的示例圖示。圖5A是換檔桿組件130處于空檔位置 340-352中的一個(gè)時(shí)的取向的示例圖示。第一磁性構(gòu)件420與第二磁性構(gòu)件424之間的間 隔和/或第一霍爾效應(yīng)傳感器432與第二霍爾效應(yīng)傳感器436之間的間隔可以與空檔位置 336和每個(gè)位置304-332之間的距離成比例。
圖5B是換檔桿組件130被向前致動(dòng)時(shí)的取向的示例圖示。更具體地，換檔桿組件 130可以處于分別與第一檔、第三檔、第五檔和倒檔齒輪比相對(duì)應(yīng)的位置304、位置312、位 置320或位置322。圖5C是換檔桿組件130被向后致動(dòng)時(shí)的取向的示例圖示。更具體地， 換檔桿組件130可以處于分別與第二檔、第四檔、第六檔齒輪比相對(duì)應(yīng)的位置308、位置316 或位置324。
參考圖4和圖5A-5C，第一和第二霍爾效應(yīng)傳感器432和436分別基于該第一和 第二霍爾效應(yīng)傳感器432和436感測(cè)到的磁場(chǎng)，來產(chǎn)生第一和第二信號(hào)444和448。更具 體地，第一和第二霍爾效應(yīng)傳感器432和436分別基于軸416的位置和軸416的旋轉(zhuǎn)，來產(chǎn) 生第一和第二信號(hào)444和448。僅作為示例，第一信號(hào)444和第二信號(hào)448可以是脈寬調(diào)制 (PWM)信號(hào)。
信號(hào)發(fā)生器模塊440基于第一信號(hào)444和第二信號(hào)448來生成GAP信號(hào)452。僅作為不例，信號(hào)發(fā)生器模塊440米用函數(shù)和映射(例如查找表)之一來產(chǎn)生GAP信號(hào)452,該函數(shù)和映射之一將第一和第二信號(hào)與GAP信號(hào)452相關(guān)聯(lián)。GAP信號(hào)452對(duì)應(yīng)于位置304-352 中的一個(gè)。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的系統(tǒng)，包括 主動(dòng)燃料管理(AFM)模塊，其選擇性地中斷對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸供應(yīng)燃料并且將所述至少一個(gè)汽缸的氣門保持在閉合位置； 期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定模塊，其基于采用位置傳感器模塊測(cè)量的手動(dòng)變速器的換檔桿的位置確定期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；和 禁用模塊，其基于所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇性地禁用所述AFM模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，所述禁用模塊禁用所述AFM模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)定轉(zhuǎn)速大于2000轉(zhuǎn)每分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述AFM模塊在所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于所述預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，選擇性地中斷對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述至少一個(gè)汽缸供應(yīng)燃料，并且將所述至少一個(gè)汽缸的氣門保持在閉合位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定模塊進(jìn)一步基于車輛速度確定所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定模塊采用函數(shù)和映射之一來確定所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，所述函數(shù)和映射之一將所述位置和所述車輛速度與所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相關(guān)聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)汽缸是所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述汽缸的一半。
8.—種車輛，包括 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)； 所述手動(dòng)變速器； 所述換檔桿，其中所述換檔桿可致動(dòng)為選擇所述手動(dòng)變速器內(nèi)的齒輪比；和 所述位置傳感器模塊，其中所述位置傳感器模塊基于所述換檔桿的取向產(chǎn)生信號(hào)；和 檔位絕對(duì)位置(GAP)確定模塊，其基于所述信號(hào)產(chǎn)生位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，還包括顯示控制模塊，所述顯示控制模塊基于所述位置對(duì)所述車輛的乘客艙內(nèi)可視的顯示進(jìn)行控制。
10.一種用于車輛的方法,包括 選擇性地中斷對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸供應(yīng)燃料并且將所述至少一個(gè)汽缸的氣門保持在閉合位置； 基于采用位置傳感器模塊測(cè)量的手動(dòng)變速器的換檔桿的位置確定期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；和 基于所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇性地禁止燃料中斷和將氣門保持在閉合位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于具有手動(dòng)變速器的車輛的主動(dòng)燃料管理系統(tǒng)和方法。用于車輛的系統(tǒng)包括主動(dòng)燃料管理(AFM)模塊、期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定模塊和禁用模塊。該AFM模塊選擇性地中斷對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸供應(yīng)燃料，并且將所述至少一個(gè)汽缸的氣門保持在閉合位置。期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定模塊基于采用位置傳感器模塊測(cè)量的手動(dòng)變速器的換檔桿的位置確定期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。禁用模塊基于期望發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇性地禁用AFM模塊。
文檔編號(hào)B60K35/00GK103047030SQ20121032896
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者B.W.布爾, W.L.庫辛斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司