專利名稱：發(fā)動機的怠速控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及內(nèi)燃機的控制方法，尤其是涉及發(fā)動機的怠速控制。盡管主要相對于具有直噴燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動機來對本發(fā)明進行描述，但應(yīng)該明白的是，本發(fā)明也可以應(yīng)用在使用其它供油系統(tǒng)的發(fā)動機上。
這種直噴式發(fā)動機通常通過改變發(fā)動機燃油的供給速率來進行控制，其中發(fā)動機燃油供給速率的變化與發(fā)動機負載和速度呈一個函數(shù)關(guān)系。當(dāng)發(fā)動機在怠速下運轉(zhuǎn)時，包括一個比例積分微分(PID)系統(tǒng)的控制器通常被用于恢復(fù)或維持發(fā)動機在預(yù)定的基本怠速下進行運轉(zhuǎn)。怠速控制器通常通過改變發(fā)動機的燃油供給速率來提供一種閉環(huán)發(fā)動機怠速控制，以便發(fā)動機速度被維持和恢復(fù)到基本怠速。當(dāng)起初從一種超怠速運轉(zhuǎn)模式進入到怠速模式時，怠速控制器可以通過設(shè)定發(fā)動機速度的設(shè)定值來實現(xiàn)此功能，由所述設(shè)定值逐漸使得發(fā)動機速度傾斜下降到最終的基本怠速。
當(dāng)發(fā)動機在接近怠速的過程中降低到一個預(yù)定值之下時，通常怠速控制器將開始工作。該預(yù)定值被稱作“怠速進入設(shè)定值”。一旦發(fā)動機速度降低到此“怠速進入設(shè)定值”速度之下，那么怠速控制器就將開始工作，以便通過改變發(fā)動機的燃油供給速率來降低發(fā)動機的速度，從而逐漸使得發(fā)動機速度達到最終的基本怠速。然后，在發(fā)動機處于空載或無負載狀態(tài)的同時，由所述怠速控制器將發(fā)動機速度維持在此穩(wěn)態(tài)基本怠速下。因此，怠速控制器通常被在高于基本怠速的某一偏差值下被啟動，而且首先完成該操作，以確保從超怠速發(fā)動機速度到怠速發(fā)動機速度的平穩(wěn)過渡。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于某些發(fā)動機來說，使用一種僅定義了一個怠速進入設(shè)定值的怠速控制策略并非總是實際可行的。對于具有低慣性發(fā)動機和/或連續(xù)可變變速器(CVT)的車輛方面來說，例如對于小型摩托車和越野車輛(ATVs)來說，尤其如此。在這種車輛中，在與離合器配合時的速度相同的速度下，CVT將無法從發(fā)動機上脫離開。因此，就會出現(xiàn)這種情況，即在CVT配合或脫離開的條件下，發(fā)動機進入到怠速控制操作中。因此，在一種可能的情況下，當(dāng)發(fā)動機處于空載或“零需求”狀態(tài)時，發(fā)動機仍可以繼續(xù)通過CVT進行驅(qū)動。這樣的結(jié)果是，發(fā)動機速度降低率通常低于發(fā)動機被脫離開情況下的發(fā)動機速度降低率。從而，發(fā)動機速度會長時間保持遠遠高于設(shè)定值或最終的基本怠速。
如果發(fā)動機未從車輛動力傳動系統(tǒng)上脫離開，那么怠速控制器就無法令人滿意地對發(fā)動機速度進行控制，使其降到設(shè)定的基本怠速。在力圖控制發(fā)動機速度使其降到基本怠速的過程中，怠速控制器通常會通過顯著地降低發(fā)動機的燃油供給速率，來對實際怠速與基本怠速之間的較大誤差作出反應(yīng)。但是，一旦發(fā)動機最終從車輛的動力傳動系統(tǒng)上脫離開，由于怠速控制器的先前作用所造成的在燃油系統(tǒng)中幾乎沒有燃油存在，所以難以防止發(fā)動機速度明顯地降低到基本怠速之下。這會導(dǎo)致發(fā)動機的后援扭矩顯著降低，并且發(fā)動機通常會熄火。
如果在怠速控制策略中定義了一個相對較高的怠速進入設(shè)定值，那么通常會出現(xiàn)所述情況。而通過采用相對較低的怠速進入設(shè)定值，可以部分地解決此問題(即使得當(dāng)對發(fā)動機沒有需求而且正通過CVT進行驅(qū)動時，實際的發(fā)動機速度與設(shè)定值或基本怠速之間的誤差比較小)，但這又會引起其它問題。尤其是，在發(fā)動機從車輛動力傳動系統(tǒng)脫離開并且發(fā)動機速度的降低率很高時，采用低的怠速進入設(shè)定值通常不會給怠速控制器足夠時間，來確保達到設(shè)定的發(fā)動機速度和/或不會熄火。
因此，就存在某些情況，其中最好具有兩個或多個怠速進入設(shè)定值，以便可以通過響應(yīng)許多不同的情況來由怠速控制器令人滿意地進行怠速控制。
基于這種考慮，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在此提供了一種內(nèi)燃機怠速控制方法，包括響應(yīng)發(fā)動機的速度低于一個預(yù)定的值來對發(fā)動機速度的變化速率進行確定；作為所述速率的一個函數(shù)來對怠速進入設(shè)定值進行選定；基于所述怠速進入設(shè)定值來啟動發(fā)動機的怠速控制，以便從而將發(fā)動機速度控制在基本怠速。
最好，在發(fā)動機速度已經(jīng)降低之后對發(fā)動機速度的變化速率進行確定。最好，隨著發(fā)動機的速度降低至一個低于所述預(yù)定值的值，來對速度改變的速率進行確定。通常，一旦在發(fā)動機工作過程中發(fā)生了超怠速向怠速狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，就可以對發(fā)動機速度的改變速率進行確定。以這種方式，可以確保僅當(dāng)發(fā)動機即將進入怠速工作模式時，才對發(fā)動機速度的變化速率進行確定。
最好，發(fā)動機速度的怠速控制以閉環(huán)方式進行。在這個方面，任何適當(dāng)?shù)牡∷倏刂破鞫伎梢耘c本發(fā)明中的方法一同使用。
通常，在發(fā)動機的閉環(huán)怠速控制過程中，對發(fā)動機速度的設(shè)定曲線進行設(shè)定，并且控制發(fā)動機速度遵循該設(shè)定曲線進行變化，以便逐漸將發(fā)動機速度降低至基本怠速。怠速控制器通常被包含在一個用于對發(fā)動機的工作狀態(tài)進行控制的電控單元(ECU)中。這種電控單元(ECU)在發(fā)動機控制領(lǐng)域是熟知的，因此將不再予以詳述。通常，怠速控制器將包含一個“PID”系統(tǒng)，該“PID”系統(tǒng)用于確定出實際的發(fā)動機速度與設(shè)定速度之間的誤差，以便于對發(fā)動機進行閉環(huán)怠速控制。但是，怠速控制器可以包含或使用有任何其它適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)，例如包括一個“PI”或“P”系統(tǒng)。
通常，發(fā)動機速度的變化速率可以被確定為一種怠速進入斜率(anidle entry gradient)，該斜率隨著發(fā)動機速度變化速率的增大而增大。因此，在由于例如在停止時車輛節(jié)氣門的瞬間迅速爆發(fā)而引起發(fā)動機速度快速降低的情況下，斜率一般很陡(即大)。相反，在發(fā)動機速度變化速率較小的情況下，例如在發(fā)動機仍接合在車輛的動力驅(qū)動系統(tǒng)上但沒有駕駛員命令或其上空載的情況下，斜率將很平緩(即小)。
最好，至少一個高的怠速進入設(shè)定速度和一個低的怠速進入設(shè)定速度可以被預(yù)先確定，用以和怠速控制器一同使用。所述低的和高的怠速進入設(shè)定值通常都比基本怠速要大。
通常，高的怠速進入設(shè)定值被選擇成這樣一個值，即能夠避免隨著發(fā)動機速度的快速降低發(fā)動機速度無法達到預(yù)定的基本怠速。也就是說，最好，高的怠速進入設(shè)定值被選定成能夠在發(fā)動機的速度快速降低之后，從超怠速向怠速狀態(tài)平滑過渡。
通常，低的怠速進入設(shè)定值被選擇成這樣一個值，即能夠在發(fā)動機速度逐漸降低之后的合理時期內(nèi)，對發(fā)動機的速度進行控制，使之下降到基本怠速。更詳細地說，低的怠速進入設(shè)定值被選擇成這樣一個值或者位于這個值的附近，在該值處，通常希望發(fā)動機被從車輛動力驅(qū)動系統(tǒng)上脫離開。例如，如果在減速過程中已知小型摩托車的CVT以2000rpm的轉(zhuǎn)速從發(fā)動機上脫離開，那么怠速進入設(shè)定值通常被選定為任何低于2000rpm的值。
最好，當(dāng)?shù)∷龠M入斜率高于預(yù)定的斜率值時(即較陡時)，基于高的怠速進入設(shè)定速度來啟動怠速控制器。以這種方式，怠速控制器能夠防止發(fā)動機速度未達到基本怠速，并且能夠確保平滑過渡到怠速狀態(tài)。基本怠速和高的怠速進入設(shè)定值之間的相對較大差值，使得有足夠的時間來對快速下降的發(fā)動機速度進行控制。
最好，當(dāng)?shù)∷龠M入斜率低于預(yù)定的斜率值時(即較平時)，基于低的怠速進入設(shè)定速度來啟動怠速控制器。以這種方式，可以避免在發(fā)動機未從車輛動力驅(qū)動系統(tǒng)上脫離開時在實際的發(fā)動機速度與基本怠速之間以其它方式出現(xiàn)大的誤差。因此，當(dāng)發(fā)動機最終的確被脫離開時，怠速控制器能實現(xiàn)對發(fā)動機速度的控制，并且能夠避免發(fā)動機熄火或點火不良。
通常，發(fā)動機速度設(shè)定曲線的斜率與所選定怠速進入設(shè)定值呈函數(shù)關(guān)系變化。以這種方式，在所選定怠速進入點處的實際發(fā)動機速度可以更接近于與由怠速控制器所設(shè)定的速度設(shè)定曲線的斜率相一致，來平滑地過渡到怠速狀態(tài)。
通常，可以預(yù)設(shè)大量的不同怠速進入設(shè)定值，來響應(yīng)不同的發(fā)動機速度降低速率，以便更為精確地進行怠速控制。
可選擇地，怠速進入設(shè)定值可以在一定的設(shè)定值范圍上進行變化。也就是說，怠速進入值可以基于所確定出的怠速進入斜率利用一個合適的算法或函數(shù)來進行計算。因此，以這樣一種方式，將可以響應(yīng)此時的特定怠速進入斜率來選擇出用于一定范圍可能存在速度的最佳怠速進入值。
通常，發(fā)動機速度的變化速率或者怠速進入斜率僅當(dāng)發(fā)動機速度位于基本怠速上預(yù)定寬度或者范圍內(nèi)時才進行計算。最好，速度范圍的下端點被預(yù)設(shè)定為與高的怠速進入設(shè)定值上方的一個值相對應(yīng)。最好，所述速度范圍被設(shè)定為一個高的怠速進入設(shè)定值上方的合適值。通常，所述速度范圍的上端點對應(yīng)于一個預(yù)定的值，在該值下方，對發(fā)動機速度的變化速率進行計算。以這樣一種方式，并非等待發(fā)動機速度降低到怠速或接近怠速狀態(tài)，而是在可以預(yù)料發(fā)動機速度正要返回到怠速狀態(tài)時，就能夠?qū)Φ∷龠M入斜率進行確定。
最好，直到在發(fā)動機上存在零需求，對發(fā)動機的怠速控制一直未被啟動。也就是說，即使在預(yù)料發(fā)動機速度正要下降到怠速狀態(tài)時來對怠速進入斜率進行確定，那么除非在發(fā)動機上沒有載荷需求，所述斜率并不會被用來對哪個怠速進入設(shè)定值被用于啟動速度控制進行確定。零需求可以涉及任何情況，其中，比如在起動或滑下山坡之前在沒有供給發(fā)動機燃油的條件下發(fā)生空轉(zhuǎn)的情況下(即剎車(over-run cut)的情況)車輛操縱者已經(jīng)關(guān)閉或釋放開節(jié)氣門。
最好，所述發(fā)動機是一種燃油被直接輸送到發(fā)動機燃燒室中的發(fā)動機。上面所討論的怠速控制方法尤其適用于這種直噴式發(fā)動機，因為這種直噴式發(fā)動機通常具有快速瞬變響應(yīng)特性。也就是說，隨著燃油被直接輸送到發(fā)動機的氣缸中時，由于發(fā)動機燃油供給率的增加或降低，所以發(fā)動機速度的變化可以在相當(dāng)短的時間內(nèi)實現(xiàn)。
通常，燃油借助于一個雙流體燃油噴射系統(tǒng)被輸送到發(fā)動機中，在所述雙流體燃油噴射系統(tǒng)中，預(yù)定量的燃油借助于一個高壓氣體源而被推入燃燒室內(nèi)。
比如，在本申請人的美國專利RE 36768中就披露出了這樣一種系統(tǒng)，在此通過參考將其中的內(nèi)容結(jié)合入本發(fā)明。
再有，所述怠速控制方法最好用于這樣一種發(fā)動機中，這種發(fā)動機至少在其部分工作范圍上根據(jù)一個導(dǎo)油控制系統(tǒng)來進行控制，也就是說，操作者的命令并非用于指示流入發(fā)動機中的空氣流的值，并且利用這些值來對燃油供給速率進行后續(xù)確定，而是用于在導(dǎo)油(fuel-led)控制系統(tǒng)中直接用于指示發(fā)動機的燃油供給值。因此，發(fā)動機運行速度和發(fā)動機怠速的任何變化均借助于改變發(fā)動機燃油的供給率來實現(xiàn)，而并非改變流入到發(fā)動機中的空氣流。比如，在本申請人的美國專利No.5540205中對這種導(dǎo)油控制系統(tǒng)進行了討論，在此通過參考將其中的內(nèi)容結(jié)合入本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在此提供了一個適用于對內(nèi)燃機的怠速進行控制的電控單元(ECU)，包括響應(yīng)發(fā)動機的速度低于一個預(yù)定的值來對發(fā)動機速度的變化速率進行確定；作為所述速率的一個函數(shù)來對怠速進入設(shè)定值進行選定；基于所述怠速進入設(shè)定值來啟動發(fā)動機的怠速控制，以便從而將發(fā)動機速度控制在基本怠速。
參照用于圖示本發(fā)明中方法優(yōu)選實施例的附圖，將便于對本發(fā)明進行進一步描述。本發(fā)明的其它優(yōu)選實施例也是可以想像到的，因此，附圖的特殊性不應(yīng)被理解為代替本發(fā)明前面描述的普遍性。


圖1是一個曲線圖，示出了一種根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機怠速控制方法的功能；圖2是一個流程圖，示出了所述根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機怠速控制方法的功能。
在所述曲線圖中示出了兩個預(yù)定的怠速進入設(shè)定速度，它們被標(biāo)記為高的怠速進入設(shè)定值和低的怠速進入設(shè)定值。上述各個怠速進入設(shè)定值均被選定為高于發(fā)動機的基本怠速。怠速進入設(shè)定值基本上等于怠速控制器可以被啟動來對發(fā)動機怠速進行控制時的速度。
下面將參照圖2進行描述，當(dāng)發(fā)動機速度降低而且下降到預(yù)定的范圍內(nèi)時，將對發(fā)動機速度的變化速率進行確定，其中所述范圍的上端點對應(yīng)于前述的預(yù)定值。此預(yù)定范圍由圖1中的點A-B來表示。正如從圖中可以看到的那樣，預(yù)定的速度值B被設(shè)定在高的怠速進入設(shè)定值的上方，但是，應(yīng)該明白的是，值B可以和高的怠速進入設(shè)定值相重合。
預(yù)定的速度值A(chǔ)是這樣一個發(fā)動機速度，在該速度下，對發(fā)動機速度的變化速率進行確定，為隨后的發(fā)動機怠速運行作好準(zhǔn)備。對變化速率的確定，是在發(fā)動機速度下降到怠速控制器的上端點啟動速度或怠速進入設(shè)定值以下之前進行的。發(fā)動機速度的變化速率被確定為圖1中所示的怠速進入斜率，高的怠速進入斜率表示發(fā)動機的速度相對較快地下降，低的怠速進入斜率表示發(fā)動機的速度較慢地下降。正如此前所提到的那樣，例如，高的怠速進入斜率可以等于在發(fā)動機靜止和卸載時車輛節(jié)氣門短暫快速爆發(fā)后返回到怠速的情況。例如，低的怠速進入斜率可以等于較小的發(fā)動機速度下降速率，即使駕駛員沒有向發(fā)動機發(fā)出命令，當(dāng)動力驅(qū)動系統(tǒng)仍舊與發(fā)動機相配合時，可能會出現(xiàn)這種情況。
一旦已經(jīng)確認在發(fā)動機上沒有駕駛員命令，那么怠速進入設(shè)定速度的選擇與發(fā)動機速度的變化速率呈一個函數(shù)關(guān)系。尤其是，當(dāng)?shù)∷龠M入斜率大于一個預(yù)設(shè)的值時，選擇高的怠速進入斜率。否則，就選擇低的怠速進入斜率。然后，根據(jù)所選定的怠速進入設(shè)定速度來啟動發(fā)動機的閉環(huán)怠速控制，其后，怠速控制器就能夠?qū)崿F(xiàn)到怠速的平滑過渡，但卻不會產(chǎn)生導(dǎo)致發(fā)動機熄火的未達到基本怠速情況。
圖1示出了可以使得怠速進入點處的實際發(fā)動機速度更為接近與由怠速控制器所設(shè)定的發(fā)動機速度設(shè)定曲線的斜率相對應(yīng)，其中所述發(fā)動機速度設(shè)定曲線斜率的變化可以與所選定的怠速進入設(shè)定速度呈一個函數(shù)關(guān)系。一旦開始進行閉環(huán)怠速控制，那么怠速控制器就可以控制發(fā)動機的燃油供給速率，因此實際的發(fā)動機速度通常會遵循由怠速控制器所設(shè)定的發(fā)動機速度設(shè)定曲線。正如圖1中所示出的那樣，實際的發(fā)動機速度通常會遵循速度設(shè)定曲線，并在怠速控制器力圖將發(fā)動機速度返回到基本怠速時，會在速度設(shè)定曲線的上下發(fā)生波動。不論是否選擇了高的或低的怠速進入設(shè)定值，怠速控制器都將力圖以相對平滑的方式將發(fā)動機返回到相同的基本怠速。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的控制方法中的各個步驟。該控制方法或策略通常被記錄在適用于控制發(fā)動機操作的電控單元(ECU)中，并由電控單元(ECU)來執(zhí)行。在標(biāo)以步驟10的發(fā)動機正常工作步驟之后，電控單元(ECU)開始確定發(fā)動機的速度是否落在最高啟動速度或怠速進入設(shè)定值上方的預(yù)定范圍內(nèi)(即范圍A-B之內(nèi))。這步驟發(fā)生在步驟12中，并且通常由響應(yīng)于操縱者釋放或關(guān)閉發(fā)動機節(jié)氣門而發(fā)生的發(fā)動機速度降低所引起。由于發(fā)動機速度仍舊位于上限怠速進入設(shè)定值的上方，但是位于發(fā)動機速度的預(yù)定范圍之內(nèi)，所以電控單元(ECU)隨后進入到步驟14。
在步驟14中，由于發(fā)動機速度仍然位于最高怠速控制器啟動速度之上，所以對發(fā)動機速度的變化速率進行確定。這被計算為一種怠速進入斜率。如果在步驟16處電控單元(ECU)確定出在發(fā)動機上存在零需求，那么怠速進入斜率隨后可以被用來啟動發(fā)動機的怠速控制。零需求情況通常存在于節(jié)氣門完全關(guān)閉的情況下。但是，如果在發(fā)動機上仍有某些命令，指示操縱者不希望進入到怠速狀態(tài)，那么發(fā)動機將保持其正常工作狀態(tài)，并且由電控單元(ECU)來進行后續(xù)重新檢測，確定出是否需要在怠速下進行工作。
一旦已經(jīng)確定出需要進行怠速工作，那么在步驟18將怠速進入斜率與一個預(yù)定的斜率進行比較。該步驟用于確定怠速進入斜率是否較高或者較低。在步驟20中，基于是否存在有高或低的怠速進入斜率，電控單元(ECU)會隨后選定出一個適當(dāng)?shù)牡∷龠M入設(shè)定值。該怠速進入設(shè)定值被選定成能夠由怠速控制器來令人滿意地對發(fā)動機的怠速進行控制，但是不容許發(fā)動機熄火，并且能夠更為平滑地過渡到怠速狀態(tài)。
然后，電控單元(ECU)將在步驟22和24中進行閉環(huán)怠速控制，其中發(fā)動機速度由怠速控制器進行控制。由所選定出的怠速進入設(shè)定值確定出了這樣一個發(fā)動機速度，在該速度下，怠速控制器被啟動來對發(fā)動機速度進行控制。然后，由怠速控制器來對發(fā)動機的燃油供給速率進行控制，來使得發(fā)動機的速度返回并保持在基本怠速下。也就是說，通常通過逐漸降低發(fā)動機的燃油供給速率，來由怠速控制器逐步地將發(fā)動機速度從怠速進入設(shè)定值下降至基本怠速。這種閉環(huán)怠速控制持續(xù)至電控單元(ECU)確定出有一定的駕駛員命令已經(jīng)被作用到發(fā)動機上(即操縱者需要離開怠速狀態(tài))，據(jù)此來重新恢復(fù)發(fā)動機的正?？刂啤Ｕ绱饲八峒暗哪菢?，怠速控制器通常產(chǎn)生一定的發(fā)動機速度設(shè)定曲線，來將發(fā)動機速度平滑地從一個特定的怠速進入設(shè)定值下降至基本怠速。也就是說，一旦已經(jīng)選定了一個怠速進入設(shè)定值，那么將根據(jù)由怠速控制器所生成的一條預(yù)定發(fā)動機速度設(shè)定曲線，將發(fā)動機的速度逐漸地降低至基本怠速。通常，速度設(shè)定曲線被選擇為具有逐漸減小的斜率，來更為平滑地從超怠速向發(fā)動機怠速工作狀態(tài)進行過渡。
正如上面所述的那樣，所述怠速控制方法能使得怠速控制器令人滿意地處理明顯不同的發(fā)動機速度降低速率，這種情況會在發(fā)動機回到或進入怠速狀態(tài)時出現(xiàn)。由于發(fā)動機速度更為接近與由怠速控制器所設(shè)定的發(fā)動機速度設(shè)定曲線相對應(yīng)，所以如同怠速控制器無需對實際的發(fā)動機速度與設(shè)定的基本怠速之間的任何較大誤差進行補償一樣，很少會出現(xiàn)發(fā)動機熄火現(xiàn)象。
由于經(jīng)歷了相當(dāng)快速的發(fā)動機速度轉(zhuǎn)變，所以根據(jù)本發(fā)明的怠速控制方法能夠很好地適用于導(dǎo)油直噴式發(fā)動機。由于相同的原因，該方法也特別適用于兩沖程發(fā)動機，特別是低慣性發(fā)動機。當(dāng)進入或回到怠速狀態(tài)時處理各種降低速率的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠、平滑的過渡。
主要已經(jīng)參照使用了CVT的發(fā)動機對本發(fā)明中的方法進行了描述。但是，應(yīng)該明白的是，本發(fā)明也可以適用于其它發(fā)動機，不論是四沖程還是兩沖程，并且不論是使用了雙流體還是單流體燃油噴射系統(tǒng)。
對于本領(lǐng)域中的熟練技術(shù)人員來說，在不偏離所附權(quán)利要求范圍的前提下，顯然可以進行多種改進和變型。例如，在某些發(fā)動機應(yīng)用領(lǐng)域中，特別是那些車輛或飛機速度直接與發(fā)動機速度相關(guān)的情況下，在選定不同的怠速進入設(shè)定值的過程中，路速或車輛/飛機速度將被用作一個決定因素。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機的怠速控制方法，包括響應(yīng)發(fā)動機低于一個預(yù)定值的速度來對發(fā)動機速度的變化速率進行確定；作為所述速率的一個函數(shù)來對怠速進入設(shè)定值進行選定；基于所述怠速進入設(shè)定值來啟動發(fā)動機的怠速控制，以便將發(fā)動機速度控制于基本怠速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于發(fā)動機速度的變化速率在發(fā)動機速度已經(jīng)降低之后進行確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于發(fā)動機速度的變化速率隨著發(fā)動機速度降低到所述預(yù)定值下方的一個值而進行確定。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于一旦在發(fā)動機工作過程中發(fā)生了從超怠速向怠速狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，就可以對發(fā)動機速度的變化速率進行確定。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于發(fā)動機速度的怠速控制利用一個怠速控制器以閉環(huán)方式進行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述怠速控制器包括有一個“PID”系統(tǒng)，該PID系統(tǒng)用于對實際的發(fā)動機速度與設(shè)定基本怠速之間的誤差進行確定，來有利于對發(fā)動機進行閉環(huán)怠速控制。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述發(fā)動機速度的變化速率可以被確定為一種怠速進入斜率，該斜率隨著發(fā)動機速度的變化速率增大而增大。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于至少一個高的怠速進入設(shè)定速度和一個低的怠速進入設(shè)定速度可以被預(yù)先確定，用以和所述怠速控制器一同使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述高的怠速進入設(shè)定值被選定為這樣一個值，在該值處，將可以避免發(fā)動機速度隨著發(fā)動機速度的下降而無法達到預(yù)定的基本怠速。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述低的怠速進入設(shè)定值被選定為這樣一個值或者位于該值的附近，在該值處，發(fā)動機通常被希望從一個車輛中的動力驅(qū)動系統(tǒng)上脫離開，其中在該車輛中裝配有所述發(fā)動機。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于當(dāng)?shù)∷龠M入斜率高于預(yù)定的斜率值時，怠速控制器基于高的怠速進入設(shè)定速度而被啟動。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一所述的方法，其特征在于當(dāng)?shù)∷龠M入斜率低于預(yù)定的斜率值時，怠速控制器基于低的怠速進入設(shè)定速度而被啟動。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在發(fā)動機的怠速控制過程中，發(fā)動機速度可以被控制成能夠遵循預(yù)定的發(fā)動機速度設(shè)定曲線下降到基本怠速。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于發(fā)動機速度設(shè)定曲線的斜率與所選定的怠速進入設(shè)定值呈一個函數(shù)變化。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至14中任一所述的方法，其特征在于可以預(yù)設(shè)多于兩個的不同怠速進入設(shè)定值，來響應(yīng)發(fā)動機速度的不同下降速率，以便更精確地進行怠速控制。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于怠速進入設(shè)定值可以在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化。
17.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于僅當(dāng)發(fā)動機速度位于基本怠速上方的發(fā)動機速度預(yù)定范圍內(nèi)時，才對發(fā)動機速度的變化速率或怠速進入斜率進行計算。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述速度范圍的下端點被預(yù)設(shè)為與高的怠速進入設(shè)定值上方的一個值相對應(yīng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，其特征在于所述速度范圍被設(shè)定位于高的怠速進入設(shè)定值上方的合適值。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一所述的方法，其特征在于所述速度范圍的上端點對應(yīng)于所述預(yù)定值，在該預(yù)定值下方，對發(fā)動機速度的變化速率進行計算。
21.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于直到發(fā)動機上存在有零需求時，發(fā)動機的怠速控制一直未被啟動。
22.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述發(fā)動機包括有一個直噴燃油系統(tǒng)，并且通過改變發(fā)動機的燃油供給速率來對怠速進行控制。
23.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述發(fā)動機包括有一個雙流體燃油噴射系統(tǒng)。
24.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于至少在其工作范圍的一部分上根據(jù)一個導(dǎo)油控制系統(tǒng)來對發(fā)動機進行控制。
25.一種適用于控制內(nèi)燃機怠速的電控單元(ECU)，包括響應(yīng)發(fā)動機的速度低于一個預(yù)定的值來對發(fā)動機速度的變化速率進行確定；作為所述速率的一個函數(shù)來對怠速進入設(shè)定值進行選定；基于所述怠速進入設(shè)定值來啟動發(fā)動機的怠速控制，以便從而將發(fā)動機速度控制在基本怠速。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電控單元(ECU)，其特征在于發(fā)動機速度的變化速率在發(fā)動機速度已經(jīng)下降之后進行確定。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的電控單元(ECU)，其特征在于發(fā)動機速度的變化速率在發(fā)動機速度降低到預(yù)定值下方的一個值之后進行確定。
28.根據(jù)權(quán)利要求25至27中任一所述的電控單元(ECU)，其特征在于發(fā)動機速度的怠速控制利用一個怠速控制器以閉環(huán)方式進行。
29.根據(jù)權(quán)利要求25至28中任一所述的電控單元(ECU)，其特征在于發(fā)動機速度的變化速率可以被確定為一種怠速進入斜率，該斜率隨著發(fā)動機速度變化速率的增大而增大。
30.根據(jù)權(quán)利要求25至29中任一所述的電控單元(ECU)，其特征在于至少一個高的怠速進入設(shè)定點和至少一個低的怠速進入設(shè)定點速度可以被預(yù)先確定，用以和怠速控制器一同使用。
31.根據(jù)權(quán)利要求25至30中任一所述的電控單元(ECU)，其特征在于僅當(dāng)發(fā)動機速度位于基本怠速上方的發(fā)動機速度預(yù)定范圍內(nèi)時，才對發(fā)動機速度的變化速率或怠速進入斜率進行計算。
全文摘要
一種內(nèi)燃機怠速的控制方法，包括響應(yīng)發(fā)動機低于一個預(yù)定值的速度來對發(fā)動機速度的變化速率進行確定；作為所述速率的一個函數(shù)來對怠速進入設(shè)定值進行選定；基于所述怠速進入設(shè)定值來啟動發(fā)動機的怠速控制，以便從而將發(fā)動機速度控制在基本怠速。
文檔編號F02D31/00GK1391635SQ00816033
公開日2003年1月15日 申請日期2000年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月24日
發(fā)明者斯圖爾特·G·普賴斯 申請人:軌道工程有限公司