專利名稱：控制車輛發(fā)動機的方法及系統(tǒng)的制作方法
控制車輛發(fā)動機的方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在冷起動之后控制車輛發(fā)動機的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車輛的發(fā)動機能夠在靜止或其它相關(guān)的車輛狀況期間運轉(zhuǎn)在怠速狀態(tài)。在冷起動 發(fā)動機怠速狀態(tài)期間，多種系統(tǒng)可利用發(fā)動機廢熱以加速發(fā)動機暖機，從而能夠改善排放 性能、發(fā)動機效率等。作為一個示例，可調(diào)節(jié)廢排氣熱以更快速地增加催化劑溫度，從而減 少排放。同樣，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)和/或潤滑系統(tǒng)中的廢熱可被引導(dǎo)至駕駛艙用于駕駛艙加 熱或引導(dǎo)至潤滑系統(tǒng)，從而減小潤滑劑的粘性從而減少摩擦。例如，在開始起動期間火花正 時可從峰值扭矩正時(MBT)延遲以首先加熱排氣催化劑，并且隨后一旦催化劑被加熱，火 花正時可提前至MBT之前以更快速地加熱發(fā)動機冷卻劑和/或潤滑劑從而提供增加的發(fā)動 機效率。 美國專利6， 334， 431中描述了一種在冷起動狀況期間控制發(fā)動機運轉(zhuǎn)的方法，其 描述了當(dāng)發(fā)動機處于冷起動狀況下并且在催化劑起燃之后利用在MBT之前的火花正時以 加熱發(fā)動機冷卻劑的方法。該提前值基于發(fā)動機冷卻劑溫度、進氣溫度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和歧管 絕對壓力。具體地，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速在2000-2500RPM之間時，火花正時提前隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速 增加而減小，反之亦然。此外，在低于2000RPM時，火花正時與發(fā)動機轉(zhuǎn)速無關(guān)。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)認識到上面措施帶來的一些問題。作為一個例子，在怠速狀 況下當(dāng)經(jīng)由在MBT之前的正時加熱發(fā)動機冷卻劑時，怠速控制會劣化。特別地，如果響應(yīng)轉(zhuǎn) 速降低進一步從相對于MBT的提前正時提前火花正時，會增加發(fā)動機失速(stall)的可能。 換句話說，隨著火花正時進一步提前到MBT之前，發(fā)動機扭矩降低。如果在發(fā)動機減速或當(dāng) 進入怠速狀況時發(fā)動機扭矩下降太快，發(fā)動機會失速。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了控制具有多汽缸的車輛發(fā)動機的方法和系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明一方面，提供了控制具有多汽缸的車輛發(fā)動機的方法，該方法包含在
發(fā)動機怠速期間，將至少一個汽缸的火花正時提前至峰值扭矩正時之前，并且響應(yīng)減小的
發(fā)動機轉(zhuǎn)速從所述提前正時朝向所述峰值扭矩正時延遲火花正時以維持怠速。 根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種用于控制車輛發(fā)動機的方法，所述方法包含冷起
動發(fā)動機；在第一怠速控制模式期間，當(dāng)催化劑溫度低于第一預(yù)定閾值時，設(shè)置火花正時至
從峰值扭矩正時延遲的第一標稱值，并且關(guān)于所述第一標稱正時調(diào)節(jié)火花正時同時維持火
花正時從所述峰值扭矩正時延遲，所述調(diào)節(jié)包括響應(yīng)發(fā)動機怠速減小從所述第一標稱正時
提前火花正時；及在第二怠速控制模式期間，當(dāng)催化劑溫度高于所述第一預(yù)定閾值并且發(fā)
動機冷卻劑溫度低于第二預(yù)定閾值時，設(shè)置所述火花正時至從所述峰值扭矩正時延遲的第
二標稱值，并且關(guān)于所述第二標稱正時調(diào)節(jié)火花正時同時維持火花正時從所述峰值扭矩正
時提前，所述調(diào)節(jié)包括響應(yīng)發(fā)動機怠速減小從所述第二標稱正時延遲火花正時。
根據(jù)本發(fā)明再一方面，提供一種用于控制具有多個汽缸的車輛發(fā)動機的方法，包 含在發(fā)動機怠速期間，將至少一個汽缸的火花正時提前至峰值扭矩正時之前，并且將至少 一個汽缸的火花正時延遲至峰值扭矩正時之后；及將火花正時從所述提前的正時朝向所述 峰值扭矩正時延遲并且響應(yīng)減小的發(fā)動機轉(zhuǎn)速將火花正時從所述延遲的正時朝向所述峰 值扭矩正時提前以維持怠速。 通過利用由用于為發(fā)動機冷卻劑和/或潤滑劑增加熱量的提前火花正時產(chǎn)生的 扭矩儲備，在這些狀況下可能改善怠速控制。例如，通過響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降延遲火花正時 (同時維持相對于MBT提前)，能夠提供發(fā)動機扭矩的快速增加，僅對輸送至發(fā)動機冷卻劑 和/或潤滑劑的熱量有較小和可能的臨時影響。同樣，能夠?qū)崿F(xiàn)改善的怠速發(fā)動機轉(zhuǎn)速控 制并減少失速同時進行暖機。例如，上面的方法能夠通過選擇將發(fā)動機廢熱分別引導(dǎo)至排 氣或發(fā)動機冷卻劑來提供快速作用的扭矩儲備。在這個示例中，能夠?qū)崿F(xiàn)廢熱輸送的方向 性選擇而不影響扭矩的水平并且同時維持扭矩儲備。 根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供一種用于具有多個汽缸的發(fā)動機的車輛的系統(tǒng)，所述
系統(tǒng)包含配置用于接收來自連接至所述發(fā)動機的多個傳感器的信息并且控制發(fā)動機怠速
的控制系統(tǒng)，所述發(fā)動機怠速控制包括第一怠速控制模式，其中火花正時設(shè)置為自峰值扭
矩延遲的第一標稱值并且響應(yīng)于發(fā)動機轉(zhuǎn)速關(guān)于所述第一標稱正時進行調(diào)節(jié)同時維持火
花正時從所述峰值扭矩正時延遲，所述調(diào)節(jié)包括從所述第一標稱正時提前火花正時以增加
發(fā)動機扭矩；第二怠速控制模式，其中火花正時設(shè)置為自所述峰值扭矩正時提前的第二標
稱值并且響應(yīng)于發(fā)動機轉(zhuǎn)速關(guān)于所述第二標稱正時進行調(diào)節(jié)同時維持火花正時從所述峰
值扭矩正時提前，所述調(diào)節(jié)包括從所述第二標稱正時延遲火花正時以增加發(fā)動機扭矩，所
述控制系統(tǒng)基于催化劑溫度和發(fā)動機爆震選擇所述第一和第二模式中至少一個。 應(yīng)理解上面的概述提供用于以簡化的形式引入將在詳細描述中進一步描述的選
擇的概念。不意味著確認所保護的本發(fā)明主題的關(guān)鍵的或?qū)嵸|(zhì)的特征，本發(fā)明的范圍將由
本申請的權(quán)利要求唯一地界定。此外，所保護的主題不限于克服上文或本公開的任何部分
中所述的任何缺點的實施方式。


圖1顯示了帶有凸輪驅(qū)動系統(tǒng)的直噴式發(fā)動機的示例。 圖2A和2B顯示了根據(jù)發(fā)動機負荷的函數(shù)的爆震抑制區(qū)域的移動。 圖3為選擇怠速控制模式的流程圖。 圖4為用于控制在不同怠速控制模式之間轉(zhuǎn)換的流程圖。 圖5-6為多種怠速控制模式的發(fā)動機怠速控制流程圖。 圖7為說明依照一個示例實施例在不同狀況下的示例運轉(zhuǎn)的流程圖。
具體實施方式
圖1為顯示多缸發(fā)動機10的一個汽缸的示意圖，其可包括于車輛的推進系統(tǒng)中。 發(fā)動機10可至少部分由包括控制器12的控制系統(tǒng)和由車輛操作者132經(jīng)過輸入裝置130 的輸入控制。在這個例子中，輸入裝置130包括加速踏板和用于成比例地產(chǎn)生踏板位置信 號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的燃燒室或汽缸30可包括帶有定位于其內(nèi)的活塞36的燃燒室壁32?；钊?6可連接至曲軸40以便使活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運 動。曲軸40可經(jīng)由中間傳動系統(tǒng)連接至車輛的至少一個驅(qū)動輪。而且，起動馬達可經(jīng)由飛 輪連接至曲軸40以開啟發(fā)動機10的起動運轉(zhuǎn)。 燃燒室30可經(jīng)由進氣道42從進氣歧管44接收進氣并且可經(jīng)由排氣歧管48排出 燃燒氣體。進氣歧管44和排氣歧管48可經(jīng)由各自的進氣門52和排氣門54選擇性地與燃 燒室30連通。在一些實施例中，燃燒室30可包括兩個或更多的進氣門和/或兩個或更多 的排氣門。 在這個例子中，可經(jīng)由各自的凸輪驅(qū)動系統(tǒng)51和53通過凸輪驅(qū)動控制進氣門52 和排氣門54。凸輪驅(qū)動系統(tǒng)51和53均可包括一個或更多的凸輪并且可利用可由控制器12 運轉(zhuǎn)以改變閥運轉(zhuǎn)的一個或多個凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(VCT)、可變氣門正時 (VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)。進氣門52和排氣門54的位置可分別由位置傳感 器55和57確定。在一個替代實施例中，進氣門52和/或排氣門可由電動閥驅(qū)動。例如， 汽缸30可替代地包括經(jīng)由電動閥驅(qū)動控制的進氣門和由包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪 驅(qū)動控制的排氣門。 燃料噴射器66顯示為直接連接至燃燒室30用于將燃料與經(jīng)由電子驅(qū)動器68從 控制器12接收的FPW信號的脈沖寬度成比例地直接噴射其內(nèi)。燃料噴射器66將燃料以稱 為燃料直接噴射的方式提供至燃燒室30。燃料噴射器可安裝在例如燃燒室的側(cè)面或者燃燒 室頂部。燃料可通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌的燃料系統(tǒng)(未顯示)輸送至燃料噴射 器66。在一些實施例中，燃燒室30可替代地或附加地包括以將燃料以稱為進氣道噴射的方 式噴射燃料至燃燒室30上游的的進氣道燃料噴射器設(shè)置在進氣道42內(nèi)。
進氣道42可包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在這個具體例子中，控制器12經(jīng)由 提供信號至包括在節(jié)氣門的電動馬達或電動驅(qū)動器改變節(jié)流板64的位置( 一種通常稱之 為電子節(jié)氣門控制(ETC)的配置)。以這種方法，可運轉(zhuǎn)節(jié)氣門62以改變提供至燃燒室30 內(nèi)和其他發(fā)動機汽缸內(nèi)的進氣。通過節(jié)氣門位置信號TP可將節(jié)流板64的位置提供至控制 器12。進氣道42可包括質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣壓力傳感器122用于提供各 自的MAF和MAP信號至控制器12。 在選定運轉(zhuǎn)模式下，點火系統(tǒng)88可響應(yīng)來自控制器12的火花提前信號SA經(jīng)由火 花塞92將點火火花提供至燃燒室30。盡管顯示了火花點火部件，在一些實施例中，無論有 無點火火花，燃燒室30或發(fā)動機10的一個或多個其他燃燒室可以壓縮點火模式運轉(zhuǎn)。
排氣傳感器126顯示為連接至排放控制裝置70上游的排氣道48。傳感器126可為 用于提供排氣空燃比指示的任何適合的傳感器，例如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺?氣氧傳感器)、雙態(tài)氧傳感器或EGO(排氣氧傳感器)、HEGO(加熱型EGO)、氮氧化物(NOx)、 碳氫化合物(HC)或一氧化碳(CO)傳感器。排氣系統(tǒng)可包括起燃催化劑和底部催化劑，以及 排氣歧管、上游和/或下游空燃比傳感器。在一個示例中，轉(zhuǎn)化器70能夠包括多個催化劑 磚。在其它示例中，可使用多個排放控制裝置，每一個帶有多個催化劑磚。在一個示例中， 轉(zhuǎn)化器70可為三元催化劑。 圖1中控制器(或控制系統(tǒng))12顯示為微型計算機，包括微處理器單元102、輸入 /輸出端口 104、用于可執(zhí)行的程序和校準值的電子存儲介質(zhì)(在本具體例子中顯示為只讀 存儲器芯片106)、隨機存取存儲器108、保活存儲器110和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可從連接至發(fā)動機10的傳感器接收多種信號，除了之前論述的那些信號，還包括引入質(zhì)量空氣流 量(MAF)測量值、來自連接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT)、 來自連接至曲軸40霍爾效應(yīng)傳感器118(或其他類型)的脈沖點火感測信號(PIP)、來自節(jié) 氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置TP和來自傳感器122的絕對歧管壓力信號MAP。存儲介質(zhì)只 讀存儲器106可被編程有表示可由處理器102執(zhí)行用于執(zhí)行下面描述的方法以及可以預(yù)期 的但沒有具體列出的其它變量的指令的計算機可讀數(shù)據(jù)。發(fā)動機冷卻套筒114連接至駕駛 室加熱系統(tǒng)9。 如上所述，圖1僅顯示了多缸發(fā)動機中一個汽缸，并且每個汽缸可類似地包括其 自有組進氣門/排氣門、燃料噴射器、火花塞等。 現(xiàn)參考圖2A和2B，這些圖表說明分別在低發(fā)動機負荷和高發(fā)動機負荷下示例爆 震抑制。每個圖表總體上顯示了對于汽缸內(nèi)給定的燃料和空氣量，火花正時是如何影響成 比例的發(fā)動機輸出扭矩(發(fā)動機扭矩對峰值發(fā)動機扭矩)的。具體的，其顯示了示例峰值 扭矩正時(MBT)，左側(cè)為相對于MBT的延遲正時，MBT右側(cè)為相對于MBT的提前正時。此外， 圖表說明了一定范圍的峰值扭矩正時(MinBT至MaxBT)。 如所說明的，發(fā)動機爆震可隨著發(fā)動機負荷增加可較大程度地抑制可用的火花正 時，特別是相對于MBT之前的提前正時。例如，圖2A僅顯示了在大約10度的MBT之前的提 前正時之前的火花正時的爆震抑制，而圖2B甚至顯示了從MBT延遲10度處的爆震抑制。
圖2A至2B說明了至少在一些情況下，在輕負荷期間爆震抑制可在MBT之前的提 前正時開始運轉(zhuǎn)。輕負荷可包含大部分怠速運轉(zhuǎn)，至少在初始催化劑暖機運轉(zhuǎn)之后，并且從 而可以提前至MBT之前的火花正時運轉(zhuǎn)。同樣，在本文描述的多個示例中，這樣的運轉(zhuǎn)可用 于增加發(fā)動機冷卻劑和/或發(fā)動機潤滑劑的熱量以改善性能。 現(xiàn)參考圖3-6，多個流程圖描述怠速控制的示例運轉(zhuǎn)。具體地，在怠速狀況期間， 調(diào)節(jié)發(fā)動機以維持最低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，即使操作者未要求發(fā)動機輸出。例如，發(fā)動機控制系 統(tǒng)可調(diào)節(jié)發(fā)動機氣流和/或火花正時以維持怠速運轉(zhuǎn)并且補償例如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的驅(qū)動、溫度 控制空調(diào)(A/C)壓縮機的啟動等的干擾。在發(fā)動機怠速控制中，該控制系統(tǒng)可保持扭矩儲 備，其中可能經(jīng)由火花正時快速地增加發(fā)動機輸出以維持發(fā)動機怠速并且調(diào)節(jié)補償例如上 述的那些干擾。 用于在火花點火發(fā)動機的怠速狀況期間維持足夠的扭矩儲備的一種模式包括標 稱地運轉(zhuǎn)在相對于MBT正時延遲的火花正時。這種方法也能夠與冷起動狀況配合，其中提 供延遲的火花正時用于增加提供至排放控制裝置(例如催化劑70)的排氣熱量以改善其起 燃性能。在這個示例中，可響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速反饋調(diào)節(jié)火花正時以使得發(fā)動機扭矩快速增加 或減小以維持精確的怠速控制，同時也實質(zhì)上維持增加的排氣熱量至催化劑。具體地，可相 對于標稱的火花正時提前火花正時以使得能夠快速增加發(fā)動機扭矩。 然而，例如一旦催化劑已經(jīng)達到起燃溫度，可使用第二模式，其中發(fā)動機標稱地運 轉(zhuǎn)在相對于MBT的提前正時以增加排出至發(fā)動機冷卻劑和/或潤滑劑的熱量，并且相較于 相對于MBT的延遲的火花正時在燃燒室熱量損失更快的減小。這樣，也可響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速 反饋調(diào)節(jié)火花正時以使得發(fā)動機扭矩快速增加或減小以維持精確的怠速控制，同時以燃料 零消耗的提供額外的熱量至車廂。然而，當(dāng)運轉(zhuǎn)在該模式時，火花正時可相對于標稱火花正 時延遲以達到發(fā)動機轉(zhuǎn)速的快速增加。例如，如果存在降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速的扭矩干擾，可延遲火花正時以增加發(fā)動機扭矩并且抵消降低的轉(zhuǎn)速，從而減小失速的可能性。 通過提前運轉(zhuǎn)峰值扭矩正時，維持了用于怠速控制的足夠的扭矩儲備同時也增加
車廂加熱性能。 在輸送足夠的熱量至發(fā)動機冷卻劑和/或潤滑劑之后(例如一旦達到所需發(fā)動 機冷卻劑溫度)，發(fā)動機可運轉(zhuǎn)在第三怠速模式。在這個第三模式下，可相對于峰值扭矩正 時延遲火花正時以便維持足夠的扭矩儲備，但相較于第一模式從MBT總體火花延遲較少。 例如，相對于峰值扭矩正時延遲的大小可充分少于第一模式以便實現(xiàn)更高的效率的發(fā)動機 (即扭矩輸出相對于最大扭矩輸出)。 在怠速控制期間，上述模式之間的轉(zhuǎn)換包括在轉(zhuǎn)換期間維持發(fā)動機扭矩；此后，可 通過同時調(diào)節(jié)選擇用于調(diào)節(jié)的汽缸的火花正時和總體氣流(例如經(jīng)由節(jié)氣門62的調(diào)節(jié)) 逐漸地實現(xiàn)與每個模式相關(guān)的所需的火花正時(例如通過所需催化劑溫度、所需發(fā)動機冷 卻劑溫度、以充分的扭矩儲備維持發(fā)動機冷卻劑溫度等確定)。 此外，取決于工況，以相對于MBT提前的或延遲的火花正時運轉(zhuǎn)的汽缸的數(shù)目可 調(diào)節(jié)為發(fā)動機汽缸中的一個、一些或全部。例如，在第一和第三模式期間，可以標稱的延遲 的火花正時運轉(zhuǎn)發(fā)動機的所有汽缸，響應(yīng)怠速控制偏離調(diào)節(jié)所有汽缸的正時。然而，在第二 模式期間，僅一些發(fā)動機汽缸可以標稱的提前的火花正時運轉(zhuǎn)(并且響應(yīng)怠速控制偏離調(diào) 節(jié))，剩余的汽缸以處于MBT的火花正時運轉(zhuǎn)(并且不響應(yīng)怠速調(diào)節(jié))。
圖3示出了怠速控制模式的確定。如果在310處確定發(fā)動機10處于冷起動狀況下 (即發(fā)動機冷卻劑溫度大約等于環(huán)境溫度)并且312處發(fā)動機處于怠速，程序前進至314， 在該處催化劑溫度與可與催化劑起燃溫度相關(guān)的指定閾值TCAT相比較。例如可基于車速低 于閾值和/或基于車輛操作者釋放踏板72來識別車輛怠速狀況。 如果催化劑的溫度低于T^，在316處選擇怠速模式1。模式1可以從峰值扭矩正 時延遲的標稱的火花正時運轉(zhuǎn)以充分增加排氣溫度和更快速地加熱排放組件。作為一個選 擇，在催化劑加熱期間(例如在模式1下)，可減少至發(fā)動機冷卻劑的熱氣流以便將額外的 熱量引導(dǎo)至催化劑。 此外，在模式l，可將火花正時調(diào)節(jié)為大約標稱正時以將怠速控制至所需的怠速。 例如，可相對于標稱正時提前火花正時(同時仍然從峰值扭矩正時延遲)以增加發(fā)動機輸 出扭矩并且從而抵消怠速下降或者抵消置于發(fā)動機上的外部負荷。如另一個示例，可相對 于標稱正時進一步地延遲火花正時(同時仍然從峰值扭矩正時延遲)以減小發(fā)動機輸出扭 矩并且從而抵消怠速增加或者抵消從發(fā)動機上移除的外部負荷。另外，節(jié)氣門調(diào)節(jié)可與火 花正時延遲和調(diào)節(jié)協(xié)作以將火花正時維持在平均標稱正時的左右，同時也維持所需怠速的 平均值。圖5中描述了模式1的其它細節(jié)。 如果催化劑溫度至少等于T^，其確定額外的燃燒熱量是否將被轉(zhuǎn)移至發(fā)動機冷 卻劑和/或發(fā)動機潤滑劑(例如，經(jīng)由提前峰值扭矩正時之后的火花正時)。在一個示例 中，在320處程序確定環(huán)境溫度是否低于確定的閾值TTH或者乘客或自動溫度控制系統(tǒng)要求 的車輛車廂加熱，并且也確定發(fā)動機冷卻劑溫度是否低于指定閾值Tc。
如果這樣，程序繼續(xù)至322以確定發(fā)動機是否處于較低的發(fā)動機怠速負荷區(qū)域。 例如，程序可確定發(fā)動機負荷(例如基于歧管壓力、發(fā)動機扭矩等所確定)是否低于閾值。 此外，該閾值可基于發(fā)動機爆震極限，這樣在輕負荷狀況下火花正時也響應(yīng)于爆震探測。另外，可限制在峰值扭矩正時之前的火花正時提前的大小以減小出現(xiàn)的爆震抑制。在替代的 示例中，程序可探測爆震閾值。 如果對322處的回答為是，在324處程序?qū)⒌∷倏刂颇Ｊ皆O(shè)置為怠速模式2，進一 步在圖6中描述，其中火花正時將相對于峰值扭矩正時提前。具體的，在一個示例中，模式 2可包括以從峰值扭矩正時提前的標稱火花正時充分運轉(zhuǎn)以增加排出至發(fā)動機冷卻劑和/ 或潤滑油熱量以更快速地減小發(fā)動機磨損，提供車廂加熱，減小排氣熱流等。此外，在模式 2中，將火花正時調(diào)節(jié)為大約標稱正時以將怠速控制至所需的怠速。例如，可相對于標稱正 時延遲火花正時(同時仍然從峰值扭矩正時提前)以增加發(fā)動機輸出扭矩并且從而抵消怠 速下降或者抵消置于發(fā)動機上的外部負荷。如另一個示例，可相對于標稱正時進一步地提 前火花正時(同時仍然從峰值扭矩正時提前)以增加發(fā)動機輸出扭矩并且從而抵消怠速增 加或者抵消從發(fā)動機上移除的外部負荷。另外，節(jié)氣門調(diào)節(jié)可與火花正時延遲和調(diào)節(jié)協(xié)作 以將火花正時維持在平均標稱正時的左右，同時也維持所需怠速的平均值。
如果322處的發(fā)動機負荷大于預(yù)定閾值，或者對320處的回答為否，在326處程序 將怠速控制設(shè)置為怠速模式3。在一個示例中，甚至當(dāng)發(fā)動機的熱量增加可為有利的(例 如增加車廂加熱)，如果這種運轉(zhuǎn)可導(dǎo)致發(fā)動機爆震或劣化的怠速控制(由于爆震限制導(dǎo) 致不足的扭矩儲備)，程序選擇模式3以維持足夠的怠速控制。這樣，可考慮并減小爆震抑 制。此外，當(dāng)發(fā)動機加熱完成時，程序也可選擇模式3以提供更多燃料效率以及減少的排氣 或發(fā)動機加熱。 如果312處發(fā)動機未處于怠速，則在318處確定并執(zhí)行標稱火花延遲。
這樣，程序能夠在多種怠速模式之間選擇以在多種狀況下提供改善的性能。
上述示例模式也可具有多種可替代實施方式。在一個示例中，發(fā)動機的所有汽缸 可大約在由多種模式設(shè)置的標稱正時運轉(zhuǎn)。例如，在模式2中，每個汽缸可大約在相同的 標稱的提前火花正時運轉(zhuǎn)，根據(jù)控制程序，例如下面所述的PID控制器，響應(yīng)當(dāng)前所需發(fā)動 機轉(zhuǎn)速和實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)每個汽缸火花正時。然而，在模式2的其它運轉(zhuǎn)示例中，一些 汽缸可具有第一標稱火花提前，并且其它汽缸可具有比第一標稱火花提前更多(即更加提 前)的第二標稱火花提前。在這種情況下，可響應(yīng)所需速度和實際速度之間的差別僅對于 帶有第二標稱火花提前的汽缸的調(diào)節(jié)火花正時，這樣帶有第一標稱火花提前的汽缸可獨立 于怠速控制反饋?？商娲?，甚至在汽缸具有不同標稱火花提前的情況下，可響應(yīng)怠速控 制反饋調(diào)節(jié)所有的汽缸。在一個具體示例中，第二標稱火花提前可設(shè)置為充分提前的火花 正時這樣燃燒扭矩充分減小以使得相當(dāng)多的熱量能夠從那些汽缸輸送至發(fā)動機冷卻劑和/ 或潤滑系統(tǒng)。因此，在其它示例中，一些汽缸可具有不同標稱的提前火花正時以調(diào)整發(fā)動機 扭矩， 一些汽缸可相對于該標稱火花正時進一步提前從而減小發(fā)動機扭矩，并且其它汽缸 可相對于該標稱火花正時延遲從而增加發(fā)動機扭矩(同時所有汽缸仍然相對于MBT提前)。
同樣，類似的修改可用于模式1和/或模式3中。例如，對于模式1或3中的火花 正時調(diào)節(jié)，所有汽缸可經(jīng)歷相同的標稱火花正時延遲?？商娲?，可相對于峰值扭矩正時延 遲所有汽缸，但是所有汽缸不具有相同火花正時。同樣，能夠獨立地提前或延遲每個或一些 的汽缸的火花正時以維持怠速。在一個示例中，所有汽缸可具有相同的標稱延遲火花正時 并且每個汽缸的火花正時能夠被延遲或提前以調(diào)整發(fā)動機扭矩。例如，可類似地延遲或提 前所有汽缸(即具有相同大小的改變)。在其它示例中，一些汽缸可具有不同的標稱延遲火花正時以調(diào)整發(fā)動機扭矩， 一些汽缸可相對于該標稱火花正時進一步延遲從而減小發(fā)動機扭矩，并且其它汽缸可相對于該標稱火花正時提前從而增加發(fā)動機扭矩(同時所有汽缸仍然相對于MBT提前)。 在可替代的實施例中，從冷起動開始， 一部分(例如一半)汽缸可相對于MBT延遲并且另外部分(例如一半)汽缸可相對于MBT提前或過度提前以同時增加排氣熱量和發(fā)動機冷卻劑溫度以提供更快速的熱量至車廂同時仍然增加催化劑溫度。在這個例子中，例如為了維持怠速發(fā)動機轉(zhuǎn)速，標稱的延遲的汽缸可進一步延遲以減小發(fā)動機扭矩并且提前以增加發(fā)動機扭矩。此外，標稱的提前汽缸可進一步延遲(同時保持相對于MBT提前)以增加發(fā)動機扭矩并且可提前以減小發(fā)動機扭矩。在這個一半汽缸相對于MBT延遲并且一半汽缸相對于MBT提前的例子中，為了例如響應(yīng)怠速時發(fā)動機轉(zhuǎn)速的下降保持怠速發(fā)動機轉(zhuǎn)速，標稱的延遲的汽缸可提前(同時保持相對于MBT延遲)以增加發(fā)動機轉(zhuǎn)速并且標稱的提前發(fā)動機可延遲(同時保持相對于MBT提前)以增加發(fā)動機轉(zhuǎn)速。另外，可在轉(zhuǎn)換期間在本文所述的多種模式(例如第一、第二和/或第三模式)之間以一些汽缸提前并且一些延遲地運轉(zhuǎn)發(fā)動機。 此外，可選擇少于所有汽缸用于火花正時調(diào)節(jié)以調(diào)整發(fā)動機扭矩，同時其它汽缸可不調(diào)整發(fā)動機扭矩。在一個示例中，一半汽缸可具有在MBT處的火花正時并且一半汽缸可為標稱地延遲。因此，怠速發(fā)動機轉(zhuǎn)速響應(yīng)汽缸能夠提前以增加發(fā)動機扭矩或延遲以減小發(fā)動機扭矩(同時保持相對于MBT延遲)。 應(yīng)該明白的是如果需要可仍然使用進一步怠速控制模式。在程序選擇不同于當(dāng)前運轉(zhuǎn)模式的模式的情況下，發(fā)動機可在怠速控制模式之間轉(zhuǎn)換。圖4示出了用于多種怠速模式控制間轉(zhuǎn)換的示例控制，一旦已經(jīng)識別模式轉(zhuǎn)換。 具體的，在410處，程序確定相關(guān)于圖3所述的所需模式。隨后，在412處，程序基于運轉(zhuǎn)參數(shù)，包括由當(dāng)前火花正時產(chǎn)生的發(fā)動機扭矩，確定標稱的火花正時提前或延遲。例如，如果發(fā)動機處于模式l(相對于MBT延遲的火花正時)并且產(chǎn)生扭矩TQ并且所需模式為模式2，相對于MBT產(chǎn)生TQ的提前火花正時被確定為新的標稱火花正時以使得發(fā)動機扭矩輸出在火花正時從延遲正時轉(zhuǎn)換為提前正時時基本上維持為常量。 接下來，在413處基于例如催化劑起燃或閾值所需時間或、Tc，發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負荷、發(fā)動機溫度等確定汽缸在新模式下接收標稱火花正時提前或延遲。如上所述，可以不同的相對火花正時運轉(zhuǎn)多個汽缸。 在414處在確定的汽缸中設(shè)置標稱的火花正時，并且在416處執(zhí)行轉(zhuǎn)換至新模式。如上所述，在單個發(fā)動機循環(huán)中可將汽缸從例如相對于峰值扭矩正時的延遲正時轉(zhuǎn)換至相對于峰值扭矩正時的提前正時。然而，通過將火花正時選擇在如與之前延遲正時產(chǎn)生相同扭矩的水平下，可實現(xiàn)平滑地轉(zhuǎn)換。隨后，如果所需的標稱的火花提前不同于產(chǎn)生常量或所需扭矩的提前，程序可進一步逐漸地調(diào)節(jié)火花正時至所需的標稱值同時調(diào)節(jié)節(jié)氣門以抵消任何扭矩干擾。 例如，參考圖7描述了多個示例模式轉(zhuǎn)換和節(jié)氣門調(diào)節(jié)。 現(xiàn)參考圖5，其示出了用于怠速模式1和3的示例控制。首先，如果模式1確定為所需的模式，在510處基于催化劑溫度確定標稱火花延遲。例如，如果在412處基于所需扭矩的標稱火花延遲大于基于從510處的催化溫度的標稱火花延遲，則火花正時調(diào)節(jié)可包括相對于在412處選擇的正時的提前以獲得510處的標稱火花正時。如果在512處確定標稱火花正時提供足夠的扭矩儲備，隨后在514處程序確定將經(jīng)歷火花正時調(diào)節(jié)的汽缸。在一個示例中，一個汽缸可在另一個汽缸經(jīng)歷火花正時調(diào)節(jié)之前經(jīng)歷火花正時調(diào)節(jié)以平滑扭矩輸出中的轉(zhuǎn)換。此外，在一個示例中，經(jīng)由節(jié)氣門開啟與氣流的減少一起逐漸地實現(xiàn)標稱的火花提前，這樣不會發(fā)生發(fā)動機扭矩的突然變化。參考圖7進一步拱描述這種運轉(zhuǎn)的一個示例。 回到圖5，當(dāng)實現(xiàn)標稱火花正時時，在522處確定所需的怠速發(fā)動機轉(zhuǎn)速N。和實際的怠速發(fā)動機轉(zhuǎn)速&并且基于這些值確定火花正時調(diào)節(jié)。在一個示例中，所需的怠速可在大約500-1300RPM的范圍。此外，在一個示例中，比例的積分控制器可響應(yīng)所需怠速和實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的差調(diào)節(jié)火花正時。此外，節(jié)氣門調(diào)節(jié)也可調(diào)整以進一步控制怠速，同時也將火花正時維持在平均所需標稱值。此外，當(dāng)更少的汽缸具有調(diào)節(jié)以維持所需怠速的火花正時時，可根據(jù)經(jīng)歷調(diào)節(jié)的汽缸的數(shù)目以選擇的更高的增益調(diào)節(jié)火花正時調(diào)節(jié)的反饋增益。然而，也可使用多種其它的控制結(jié)構(gòu)。 在一個用于怠速模式1和3的示例控制程序中，火花正時相對于MBT標稱地延遲；因此，如果在532處確定實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速(例如負荷從發(fā)動機移除可發(fā)生的情況)，則在534處確定進一步相對于峰值扭矩正時延遲的火花正時調(diào)節(jié)?？商娲?，如果在532處確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于所需轉(zhuǎn)速(例如動力轉(zhuǎn)向作用時可發(fā)生的情況)，則在536處確定相對于標稱火花正時的火花正時提前。 在524處，確定響應(yīng)于轉(zhuǎn)速差的汽缸。汽缸的選擇可基于例如火花正時調(diào)節(jié)的大小、發(fā)動機負荷、汽缸壓力等。 一個或多個汽缸可經(jīng)歷火花正時調(diào)節(jié)，例如上述關(guān)于怠速控制模式的多種不同實施。在一個示例中，在所有汽缸的火花正時標稱地延遲，每個汽缸的正時被調(diào)節(jié)為確定以維持所需的怠速。最后，在526處在選擇的汽缸中執(zhí)行火花正時修正并且經(jīng)由節(jié)氣門開啟調(diào)節(jié)氣流改變以維持怠速同時也維持所需的標稱火花正時。這樣，能夠提供所需催化熱量或足夠的扭矩儲備，同時也精確地將怠速控制至所需值。
如果在512處基于催化劑溫度的標稱火花延遲沒有提供足夠的扭矩儲備，則在530處基于所需扭矩儲備確定進一步從峰值扭矩正時延遲的新標稱火花延遲并且隨后程序繼續(xù)至514處。 如果確定模式3為所需模式，在528處基于所需扭矩儲備確定標稱火花延遲并且該程序繼續(xù)至514處。 現(xiàn)參考圖6，其說明了用于怠速模式2的示例控制，其中可要求或正在進行車廂加熱。在610處基于發(fā)動機冷卻劑溫度確定標稱火花提前。例如，如果在412處基于所需扭矩輸出的標稱火花提前大于基于610處的發(fā)動機冷卻劑溫度的標稱火花提前，則火花正時調(diào)節(jié)可包括相對于在412處選擇的正時延遲以實現(xiàn)610處的標稱火花正時(連同這里所述的相應(yīng)節(jié)氣門調(diào)節(jié))。 如果標稱火花正時沒有提供足夠的扭矩儲備，在634處基于所需扭矩儲備確定新標稱火花提前。如果在610處確定的標稱火花提前提供了如在611處確定的足夠的扭矩儲備，則程序隨后在612處確定將要經(jīng)歷火花正時調(diào)節(jié)的汽缸以及在614處的節(jié)氣門開啟調(diào)節(jié)。例如，將選擇的汽缸的火花正時調(diào)節(jié)至標稱延遲和調(diào)節(jié)節(jié)氣門開啟.再次，如這里所提到的，可使用怠速控制模式的多種實施。在當(dāng)前示例中，逐漸地達到標稱火花延遲，并且經(jīng)由節(jié)氣門開啟減小氣流，這樣不會發(fā)生發(fā)動機扭矩上的突然改變。例如，一個汽缸可在另一個汽缸經(jīng)歷火花正時調(diào)節(jié)之前經(jīng)歷火花正時調(diào)節(jié)以平滑扭矩輸出中的轉(zhuǎn)換。
此外，在一些汽缸中，可顯著地過度提前設(shè)置火花提前，這樣實質(zhì)上沒有正扭矩由這些汽缸產(chǎn)生，并且通過其它汽缸(具有在MBT、從MBT延遲或從MBT提前的正時)維持發(fā)動機輸出和轉(zhuǎn)速。在其它示例中，可交替地過度提前所有汽缸這樣仍然將正扭矩提供至車輛同時地增加發(fā)動機冷卻劑溫度。在又一個示例中，一些汽缸可過度提前同時其它汽缸可提前但不這樣過度提前，這樣經(jīng)由該提前但不過度提前的汽缸將正扭矩提供至發(fā)動機，同時增加發(fā)動機冷卻劑溫度。此外，在另一個一些汽缸具有MBT之前的標稱的提前并且一些汽缸具有自MBT的標稱延遲示例中，也能夠以兩組汽缸實現(xiàn)怠速控制，其中響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降該提前的汽缸延遲火花正時，并且延遲的汽缸提前火花正時。此外，在這個示例中，提前的汽缸可過度提前以便當(dāng)?shù)∷偬幱谒柚禃r，它們實質(zhì)上不產(chǎn)生扭矩，但是當(dāng)它們響應(yīng)轉(zhuǎn)速下降朝向MBT延遲時，它們產(chǎn)生程度大的正扭矩以將發(fā)動機返回至其所需怠速。在一些汽缸相對于MBT提前并且一些汽缸相對于MBT延遲的示例中，可選擇用于這種運轉(zhuǎn)的標稱值以平衡在提前汽缸和延遲汽缸之間的汽缸扭矩。最后，可使用上述模式的多種組合。例如，至少一些汽缸的過度提前正時結(jié)合運轉(zhuǎn)在標稱火花延遲的一些汽缸以及MBT附近的一些汽缸，延遲汽缸朝向MBT的提前和過度提前汽缸向MBT的延遲均可用于在怠速狀況期間響應(yīng)轉(zhuǎn)速下降增加扭矩。 通過提前或過度提前火花正時，如果探測到最大汽缸壓力和/或發(fā)動機爆震可暫?；鸹ㄕ龝r提前。因此，在一個示例中，程序可返回至標稱火花提前，或以標稱延遲正時運轉(zhuǎn)，例如如模式3。 當(dāng)實現(xiàn)標稱的火花正時時，在620處確定所需的怠速發(fā)動機轉(zhuǎn)速N。和實際的怠速發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE并且基于這些值確定火花正時調(diào)節(jié)。在一個示例中，成比例的積分控制器可響應(yīng)所需怠速和實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的差調(diào)節(jié)火花正時。此外，節(jié)氣門調(diào)節(jié)也可調(diào)整以進一步控制怠速，同時也將火花正時維持在平均所需標稱值。另外，當(dāng)更多的汽缸具有調(diào)節(jié)以維持所需怠速的火花正時時，可根據(jù)經(jīng)歷調(diào)節(jié)的汽缸的數(shù)目以選擇的更低的增益(少的調(diào)節(jié))調(diào)節(jié)火花正時調(diào)節(jié)的反饋增益。然而，也可使用多種其它的控制結(jié)構(gòu)。
在一個用于怠速模式2的示例控制程序中，火花正時相對于MBT標稱地延遲；因此，如果如628處所確定的實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于所需發(fā)動機轉(zhuǎn)速(如在負荷從發(fā)動機移除負荷的情況下會發(fā)生)，則在630處確定進一步相對于標稱正時提前的對火花正時的調(diào)節(jié)?？商娲?，如果在628處確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于所需轉(zhuǎn)速(例如如在動力轉(zhuǎn)向接合的情況下會發(fā)生)，則在632處確定相對于標稱火花正時的火花正時延遲。因此，在模式2中的發(fā)動機扭矩增加和減小的控制與模式1和3方向上相反。 在621處，確定響應(yīng)轉(zhuǎn)速差確定的汽缸。汽缸的選擇可基于例如火花正時調(diào)節(jié)的大小、發(fā)動機負荷、汽缸壓力等。 一個或多個汽缸可經(jīng)歷火花正時調(diào)節(jié)，例如如圖5中所述。在一個示例中，所有汽缸的火花正時均標稱地提前，每個汽缸的正時均如所確定地進行調(diào)節(jié)以維持所需的怠速。最后，在622處在選擇的汽缸中執(zhí)行火花正時修正并經(jīng)由節(jié)氣門開啟調(diào)節(jié)氣流改變以維持怠速同時也維持所需的標稱火花正時。這樣，能夠提供所需催化熱量或足夠的扭矩儲備，同時也精確地將怠速控制至所需值。 接下來，在623處確定汽缸壓力是否超過一些閾值或是否存在爆震，例如通過加速計、離子傳感器或汽缸內(nèi)的燃燒壓力傳感器。如果回答是，在624處經(jīng)由節(jié)氣門開啟調(diào)節(jié)
限制火花提前并減小發(fā)動機氣流以維持發(fā)動機轉(zhuǎn)速?？商娲兀蓪⒛Ｊ綇哪Ｊ?切換至
模式1或3 (或一些未描述的其它模式)，其中可相對于MBT延遲火花正時。 在本應(yīng)用中，需要扭矩平衡，并且因此通過將所有汽缸設(shè)置為具有基本上類似的
標稱火花正時或具有設(shè)置在產(chǎn)生峰值扭矩(例如在圖2A和圖2B中的MinBT和MaxBT)的
兩個點火設(shè)置中的一個處的火花正時來實現(xiàn)扭矩平衡。 圖7中描述了在怠速運轉(zhuǎn)期間的預(yù)測示例。具有共同時間基礎(chǔ)的五個時間圖說明了根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機冷卻劑溫度和催化劑溫度等參數(shù)的函數(shù)的火花正時和節(jié)氣門開啟調(diào)節(jié)。 在tl處執(zhí)行冷起動，發(fā)動機起動轉(zhuǎn)動并且火花正時保持在MBT直至發(fā)動機高速轉(zhuǎn)動并且滿足怠速狀況。在模式l，火花正時相對于MBT標稱地延遲直至在t3處滿足催化劑起燃溫度T^。此后，切換至模式2以便火花正時相對于標稱火花正時標稱地提前ATS以維持相同的發(fā)動機扭矩輸出。在t2和t4處對系統(tǒng)的干擾可例如由通過動力轉(zhuǎn)向的使用導(dǎo)致，并且取決于如圖5和圖6分別所述的模式通過相對于標稱火花正時延遲或提前火花正時控制。在協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開啟和取決于模式延遲或提前火花正時的干擾之后，隨后火花正時返回至標稱的火花正時(例如t2'和t4')。當(dāng)達到所需發(fā)動機冷卻劑溫度時，切換至模式3發(fā)生，這樣火花正時相對于MBT延遲至不需要等于模式1的一個標稱值以便較少過剩的發(fā)動機熱量能夠被輸送至排氣道并且可實現(xiàn)改善的燃料消耗。車輛可保持在模式3同時處于怠速控制。然而，在一些示例中，甚至在發(fā)動機或車輛運轉(zhuǎn)較長一段時間之后，如果車輛在比較冷的環(huán)境溫度下怠速延長的一段時間，可要求增加車廂加熱，特別是在具有多個加熱區(qū)域的大車廂內(nèi)。在這樣的示例中，該系統(tǒng)可運轉(zhuǎn)在模式2以提供所需的車廂加熱。
注意的是在圖7中，當(dāng)在t3處切換至模式2時，在切換模式時確定的標稱火花提前大約等于由ECT溫度確定的標稱火花提前。在這種情況下，與在t5處的模式轉(zhuǎn)換相反，不使用對標稱值的進一步調(diào)節(jié)。 注意的是本發(fā)明包括的示例控制和估值程序可與多種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置一同使用。本發(fā)明描述的具體程序可代表任意數(shù)量處理策略(例如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等)中的一個或多個。同樣，可以以所說明的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行所說明的各種行為或功能，或在一些情況下有所省略。同樣地，處理的順序也并非實現(xiàn)此處所描述的實施例的特征和優(yōu)點所必需的，而只是為了說明和描述的方便?？筛鶕?jù)使用的具體策略，可重復(fù)執(zhí)行一個或多個說明的步驟或功能。此外，所述的步驟用圖形表示了編程入發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)的代碼。 應(yīng)該明白的是此處公開的配置與程序?qū)嶋H上為示例性，且這些具體實施例不應(yīng)認定為是限制性，因為可能存在多種變形。例如，上述技術(shù)可應(yīng)用于V-6、I-4、I-6、V-12、對置4缸、和其他發(fā)動機類型。本發(fā)明的主題包括多種系統(tǒng)與配置以及其它特征、功能和/或此處公開的性質(zhì)的所有新穎和非顯而易見的組合與子組合。 本申請的權(quán)利要求具體地指出某些被認為是新穎的和非顯而易見的組合和次組合。這些權(quán)利要求可引用"一個"元素或"第一"元素或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)該理解為包括一個或多個這種元素的結(jié)合，既不要求也不排除兩個或多個這種元素。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其他組合和次組合可通過修改現(xiàn)有權(quán)利要求或通過在這個或關(guān)聯(lián)申請中提出新的權(quán)利要求得到主張。這些權(quán)利要求，無論與原始權(quán)利要求范圍相比更 寬、更窄、相同或不相同，也被認為包括在本發(fā)明主題內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于控制具有多汽缸的車輛發(fā)動機的方法，包含在發(fā)動機怠速期間，提前至少一個汽缸的火花正時到峰值扭矩正時之前，并且響應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降從所述提前的正時向著所述峰值扭矩正時延遲火花正時以維持怠速。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包含，在以從所述峰值扭矩正時提前的火花正時 的所述運轉(zhuǎn)期間，進一步響應(yīng)增加的發(fā)動機轉(zhuǎn)速離開所述峰值扭矩正時提前火花正時以維 持怠速。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包含，響應(yīng)所需怠速和測量的發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的 差關(guān)于所述提前的正時調(diào)節(jié)火花正時，其中從所述提前的正時延遲火花正時以增加發(fā)動機 輸出扭矩，并且從所述提前的正時提前以減小發(fā)動機扭矩輸出，并且從而維持所需發(fā)動機 怠速。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在車廂加熱運轉(zhuǎn)期間，所述火花正時設(shè)置為 從所述峰值扭矩正時提前，并且進一步地關(guān)于所述提前的正時調(diào)節(jié)或響應(yīng)發(fā)動機冷卻劑溫 度調(diào)節(jié)所述提前的正時。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述火花正時設(shè)置為相對于所述峰值扭矩 正時的標稱提前正時，所述標稱提前響應(yīng)發(fā)動機冷卻劑溫度，所述火花正時響應(yīng)怠速減小 從所述標稱正時延遲。
6. —種用于控制車輛發(fā)動機的方法，所述方法包含 冷起動發(fā)動機；在第一怠速控制模式期間，當(dāng)催化劑溫度低于第一預(yù)定閾值時，設(shè)置火花正時至從峰 值扭矩正時延遲的第一標稱值，并且關(guān)于所述第一標稱正時調(diào)節(jié)火花正時同時維持火花正 時從所述峰值扭矩正時延遲，所述調(diào)節(jié)包括響應(yīng)發(fā)動機怠速減小從所述第一標稱正時提前 火花正時；及在第二怠速控制模式期間，當(dāng)催化劑溫度高于所述第一預(yù)定閾值并且發(fā)動機冷卻劑溫 度低于第二預(yù)定閾值時，設(shè)置所述火花正時至從所述峰值扭矩正時延遲的第二標稱值，并 且關(guān)于所述第二標稱正時調(diào)節(jié)火花正時同時維持火花正時從所述峰值扭矩正時提前，所述 調(diào)節(jié)包括響應(yīng)發(fā)動機怠速減小從所述第二標稱正時延遲火花正時。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，催化劑溫度低于所述第一預(yù)定閾值包括在 達到催化劑起燃溫度之前。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第一模式期間的所述調(diào)節(jié)包括響應(yīng)發(fā)動機怠速的增加進一步地從所述第一標稱正時延遲火花正時和在所述第二模式期間的所述調(diào)節(jié)包括響應(yīng)發(fā)動機怠速的增加進一步地從所述第二標稱正時提前火花正時，所述第 二模式在車輛的氣候控制系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)期間運轉(zhuǎn)，其中所述氣候控制系統(tǒng)請求車廂加熱運轉(zhuǎn)。
9. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述火花正時為至少一個汽缸的火花正時 或火花正時為所述發(fā)動機的所有汽缸的火花正時。
10. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，響應(yīng)于發(fā)動機轉(zhuǎn)速關(guān)于所述標稱火花正時 的所述火花正時調(diào)節(jié)在少于所述發(fā)動機的所有汽缸內(nèi)執(zhí)行。
11. 如權(quán)利要求6所述的方法，進一步包含從所述第一模式轉(zhuǎn)換至所述第二模式，所述 轉(zhuǎn)換包括將火花正時從所述第一標稱的延遲值調(diào)節(jié)至一提前值，所述提前值具有基本上與用所述第一標稱延遲值產(chǎn)生的扭矩輸出相同的扭矩輸出，并且隨后將火花正時逐步調(diào)節(jié)至 所述第二標稱提前值同時對應(yīng)地調(diào)節(jié)發(fā)動機節(jié)氣門。
12. 如權(quán)利要求6所述的方法，進一步包含響應(yīng)發(fā)動機爆震從所述第二模式轉(zhuǎn)換至第 三模式，所述第三模式包括以從峰值扭矩正時延遲的火花正時運轉(zhuǎn)。
13. —種用于具有多個汽缸的發(fā)動機的車輛的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含 配置用于接收來自連接至所述發(fā)動機的多個傳感器的信息并且控制發(fā)動機怠速的控制系統(tǒng)，所述發(fā)動機怠速控制包括第一怠速控制模式，其中火花正時設(shè)置為自峰值扭矩正 時延遲的第一標稱值并且響應(yīng)于發(fā)動機轉(zhuǎn)速關(guān)于所述第一標稱正時進行調(diào)節(jié)同時維持火 花正時從所述峰值扭矩正時延遲，所述調(diào)節(jié)包括從所述第一標稱正時提前火花正時以增加 發(fā)動機扭矩；第二怠速控制模式，其中火花正時設(shè)置為自所述峰值扭矩正時提前的第二標 稱值并且響應(yīng)于發(fā)動機轉(zhuǎn)速關(guān)于所述第二標稱正時進行調(diào)節(jié)同時維持火花正時從所述峰 值扭矩正時提前，所述調(diào)節(jié)包括從所述第二標稱正時延遲火花正時以增加發(fā)動機扭矩，所 述控制系統(tǒng)基于催化劑溫度和發(fā)動機爆震選擇所述第一和第二模式中至少一個。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)進一步配置用于響應(yīng)發(fā)動 機冷卻劑溫度選擇所述第一和第二模式中至少一個，所述發(fā)動機怠速控制進一步包括第三 怠速控制模式，其中火花正時設(shè)置為從所述峰值扭矩正時延遲的第三標稱值，所述第三標 稱值比所述第一標稱延遲值較少地延遲和所述控制系統(tǒng)進一步配置用于響應(yīng)發(fā)動機冷卻 劑溫度選擇所述第一、第二和第三模式中至少一個，并且所述控制系統(tǒng)在車輛的氣候控制 系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)期間運轉(zhuǎn)所述第二模式，其中所述氣候控制系統(tǒng)請求車廂加熱運轉(zhuǎn)。
15. —種用于控制具有多個汽缸的車輛發(fā)動機的方法，包含在發(fā)動機怠速期間，將至少一個汽缸的火花正時提前至峰值扭矩正時之前，并且將至 少一個汽缸的火花正時延遲至峰值扭矩正時之后；及響應(yīng)減小的發(fā)動機轉(zhuǎn)速將火花正時從所述提前的正時朝向所述峰值扭矩正時延遲并 且將火花正時從所述延遲的正時朝向所述峰值扭矩正時提前以維持怠速，所述至少一個汽 缸具有在峰值扭矩正時之前的程度大的提前的正時這樣當(dāng)處于所述程度大的提前的正時 時所述至少一個汽缸實質(zhì)上沒有產(chǎn)生輸出扭矩。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于控制具有多個汽缸的車輛發(fā)動機的方法。該方法包含在發(fā)動機怠速期間，將至少一個汽缸的火花正時提前至峰值扭矩正時之前，并且將至少一個汽缸的火花正時延遲至峰值扭矩正時之后；及將火花正時從所述提前的正時朝向所述峰值扭矩正時延遲并且響應(yīng)減小的發(fā)動機轉(zhuǎn)速將火花正時從所述延遲的正時朝向所述峰值扭矩正時提前以維持怠速。通過利用由用于為發(fā)動機冷卻劑和/或潤滑劑增加熱量的提前火花正時產(chǎn)生的扭矩儲備，可能改善怠速控制。
文檔編號F02P5/152GK101737223SQ20091020937
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月6日
發(fā)明者G·蘇爾尼拉, N·特拉斯克, R·D·皮爾西弗 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司