專利名稱：控制車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法
控制車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在混合動(dòng)力車輛中冷啟動(dòng)之后的控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制的方法。
背景技術(shù)：
車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在靜止或其它相關(guān)車輛狀況期間運(yùn)轉(zhuǎn)在怠速狀態(tài)。在冷起動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)，多種系統(tǒng)可利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱以加速發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)，從而改善排放性能、發(fā)動(dòng)機(jī) 效率等。作為一個(gè)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(dòng)機(jī)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被引導(dǎo) 至潤滑系統(tǒng)，這樣減小潤滑劑的粘性從而減少摩擦。例如，在開始起動(dòng)期間可將火花正時(shí)從 峰值扭矩正時(shí)(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則可將火花 正時(shí)提前至MBT之前以更快速地加熱發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和/或潤滑劑從而提供增加的發(fā)動(dòng)機(jī)效率。 美國專利6， 334， 431中描述了一個(gè)用于在冷起動(dòng)狀況期間調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的措 施，其描述了用于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷起動(dòng)之下并且在催化劑起燃之后利用在MBT正時(shí)之前的 火花正時(shí)提前以加熱發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的方法。該提前值基于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、進(jìn)氣溫度、發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和歧管絕對(duì)壓力。具體地，在2000-2500RPM之間的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，火花正時(shí)提前 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加而減小，反之亦然。此外，在低于2000RPM時(shí)，火花正時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 無關(guān)。 本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上面措施帶來的一些問題。作為一個(gè)例子，在怠速狀況 下當(dāng)經(jīng)由在MBT之前的提前正時(shí)加熱發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑時(shí)，怠速控制會(huì)劣化。特別地，如果響應(yīng) 速度降低進(jìn)一步從相對(duì)于MBT的提前正時(shí)提前火花正時(shí)，會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)失速(stall)的可 能。此外，如果需要相當(dāng)大地提前的火花正時(shí)以提供增加的廢熱，可降低燃燒穩(wěn)定性，并且 此外氣流增加可能不足以維持足夠的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩以使發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)在所需的怠速下旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種克服上述問題的控制車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供一種可通過用于控制具有多汽缸和配置用于旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)
機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，該方法包含在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間，將至少一個(gè)汽缸的
火花正時(shí)提前至充分早于峰值扭矩正時(shí)，并調(diào)節(jié)電動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)輸出扭矩以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。 通過利用由提前的火花正時(shí)產(chǎn)生的扭矩儲(chǔ)備用于增加提供給發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和/ 或潤滑劑的熱量，在這些狀況下可能改善怠速控制。例如，通過響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降延遲火 花正時(shí)(同時(shí)維持相對(duì)于MBT提前)，能夠提供發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的快速增加，僅較小和可能地臨 時(shí)影響輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和/或潤滑劑的熱量。同樣，能夠?qū)崿F(xiàn)改善的怠速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 控制，降低失速同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)。例如，上面的方法能夠?yàn)榭焖僮饔玫呐ぞ貎?chǔ)備提供將發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱分別引導(dǎo)至排氣或發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的選擇。在這個(gè)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(shí)維持扭矩儲(chǔ)備。 根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種用于控制車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述車輛具有配 置用于驅(qū)動(dòng)至少所述發(fā)動(dòng)機(jī)的馬達(dá)，所述方法包含
冷啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)； 在催化劑溫度低于第一預(yù)定閾值時(shí)的第一怠速控制模式期間，設(shè)定火花正時(shí)至從 峰值扭矩正時(shí)延遲的第一標(biāo)稱值，并且將火花正時(shí)調(diào)節(jié)在大約第一標(biāo)稱正時(shí)同時(shí)維持火花 正時(shí)從所述峰值扭矩正時(shí)延遲，所述調(diào)節(jié)包括響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的降低從所述第一標(biāo)稱正時(shí) 提前火花正時(shí)；及 在催化劑溫度高于所述第一預(yù)定閾值并且發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度低于第二預(yù)定閾值 時(shí)的第二怠速控制模式期間，將所述火花正時(shí)設(shè)定為從所述峰值扭矩正時(shí)充分提前的第二 標(biāo)稱值以使得所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸產(chǎn)生不足以將發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)維持在怠速的輸出扭矩，并且響應(yīng) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)所述馬達(dá)的輸出以維持怠速同時(shí)維持從所述峰值扭矩正時(shí)提前的火花正 時(shí)。 根據(jù)本發(fā)明再一方面，提供一種用于控制具有帶有多個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的混 合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的方法，包含 在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間，在第一模式中，將至少一個(gè)汽缸的火花正時(shí)提前至峰值扭矩 正時(shí)之前，并且啟動(dòng)所述混合動(dòng)力系統(tǒng)的馬達(dá)以維持怠速；以及 在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間，在第二模式中，將至少一個(gè)汽缸的火花正時(shí)提前至峰值扭矩 正時(shí)之前，但是提前得少于所述第一模式，并且響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低將火花正時(shí)從所述 提前正時(shí)向著所述峰值扭矩正時(shí)延遲以維持怠速；以及 在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間，在第三模式中，將至少一個(gè)汽缸的火花正時(shí)延遲至峰值扭矩 正時(shí)之后，并且響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低將火花正時(shí)從所述延遲正時(shí)向著所述峰值扭矩正時(shí) 提前以維持怠速；以及 響應(yīng)電池荷電狀態(tài)、催化劑溫度和車廂加熱需求在至少第一模式、第二模式和第 三模式之間選擇。 根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供一種用于控制具有多個(gè)汽缸的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和配置用于 旋轉(zhuǎn)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)的方法，包含 在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間，將至少一個(gè)汽缸的火花正時(shí)提前至充分早于峰值扭矩正時(shí)， 將至少一個(gè)另一個(gè)汽缸的正時(shí)延遲至充分晚于所述峰值扭矩正時(shí)，并且調(diào)節(jié)所述電動(dòng)馬達(dá) 的馬達(dá)輸出扭矩以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。 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(xì)描述中進(jìn)一步描述的選 擇的概念。不意味著確認(rèn)所保護(hù)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(qǐng)的權(quán)利要求唯一地界定。此外，所保護(hù)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(diǎn)的實(shí)施方式。


圖1A顯示了混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)。 圖IB顯示了帶有凸輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的示例。
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圖2A和2B顯示根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的函數(shù)的爆震抑制區(qū)域的移動(dòng)。 圖3為用于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的轉(zhuǎn)換的流程圖。 圖5-7為多種怠速控制模式的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制流程圖。 圖S為說明依照一個(gè)示例實(shí)施例在不同狀況下的示例運(yùn)轉(zhuǎn)的流程圖。
具體實(shí)施方式
參考圖1A，該圖示意性地描繪了帶有混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)140的車輛?；旌蟿?dòng)力推 進(jìn)系統(tǒng)140包括連接至變速器142的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)IO，本文中特別參考圖1B進(jìn)一步描述該內(nèi) 燃發(fā)動(dòng)機(jī)IO。變速器142可為手動(dòng)變速器、自動(dòng)變速器或它們的組合。此外，可包括多種額 外的部件，例如液力變矩器和/或其它齒輪例如主減速器單元等。變速器142顯示為連接 至驅(qū)動(dòng)輪144，其相應(yīng)與路面146接觸。 在該示例實(shí)施例中，混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)140還包括能量轉(zhuǎn)換裝置148，其可包括馬 達(dá)、發(fā)電機(jī)等和它們的組合。能量轉(zhuǎn)換裝置148進(jìn)一步顯示為連接至能量存儲(chǔ)裝置150，其 可包括電池、電容器、飛輪、壓力容器等。能量轉(zhuǎn)換裝置148能夠運(yùn)轉(zhuǎn)用于吸收來自車輛運(yùn) 動(dòng)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)的能量并且將吸收的能量轉(zhuǎn)換為適合通過能量存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的能量形式 (例如提供發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn))。能量轉(zhuǎn)換裝置也能夠運(yùn)轉(zhuǎn)用于為驅(qū)動(dòng)輪144和/或發(fā)動(dòng)機(jī)10 (即 提供馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn))供應(yīng)輸出(功率、功、扭矩、轉(zhuǎn)速等)。應(yīng)該明白的是在一些實(shí)施例中能量轉(zhuǎn) 換裝置148可包括僅一個(gè)馬達(dá)、僅一個(gè)發(fā)電機(jī)或馬達(dá)和發(fā)電機(jī)二者、以及其它用于在能量 存儲(chǔ)裝置150和車輛驅(qū)動(dòng)輪144和/或發(fā)動(dòng)機(jī)10之間合適的能量轉(zhuǎn)換的多種部件。
發(fā)動(dòng)機(jī)10、能量轉(zhuǎn)換裝置148、變速器142和驅(qū)動(dòng)輪144之間的描繪的連接指示了 機(jī)械能量從一個(gè)部件至另一個(gè)的傳送，因而能量轉(zhuǎn)換裝置148和能量存儲(chǔ)裝置150之間的 連接可指示多種能量形式的轉(zhuǎn)換，例如電的、機(jī)械的等。例如，可經(jīng)由變速器142從發(fā)動(dòng)機(jī) IO傳輸扭矩以驅(qū)動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)輪144。如上所述，能量存儲(chǔ)裝置150可配置用于運(yùn)轉(zhuǎn)在發(fā)電 機(jī)模式和/或馬達(dá)模式。在發(fā)電機(jī)模式下，能量轉(zhuǎn)換裝置148吸收一些或全部的來自發(fā)動(dòng) 機(jī)10和/或變速器142的輸出，其減小了輸送至驅(qū)動(dòng)輪144的驅(qū)動(dòng)輸出的量，或至驅(qū)動(dòng)輪 144的制動(dòng)扭矩的量。可采用這種操作以例如通過再生制動(dòng)實(shí)現(xiàn)效率增加、改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)效率 等。此外，由能量轉(zhuǎn)換裝置接受的輸出可用于為能量存儲(chǔ)裝置150充電。在其它示例中，能 量轉(zhuǎn)換裝置可將機(jī)械輸出供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)10和/或變速器142，例如通過使用存儲(chǔ)在電池內(nèi) 的電能。 混合動(dòng)力推進(jìn)實(shí)施例可包括完全混合動(dòng)力(full hybrid)系統(tǒng)，其中車輛能夠僅 運(yùn)轉(zhuǎn)在發(fā)動(dòng)機(jī)、能量轉(zhuǎn)換裝置(例如馬達(dá))或二者的組合上。也可以采用輔助或輕度混合 動(dòng)力(Assist or mild hybrid)配置，其中發(fā)動(dòng)機(jī)為主要的扭矩源，混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)作用 為選擇性地輸送額外的扭矩，例如在踩加速踏板或其它情況下。另外，也可使用起動(dòng)機(jī)/發(fā) 電機(jī)和/或智能交流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)?？赏ㄟ^如下文參考圖1B所述的車輛控制器控制參考圖 1上述的多種部件。 從上述所知，應(yīng)理解示例性的混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)于多種模式。例如在完 全混合動(dòng)力實(shí)施例中，推進(jìn)系統(tǒng)可運(yùn)轉(zhuǎn)使用能量轉(zhuǎn)換裝置148(例如電動(dòng)馬達(dá))作為推進(jìn)車 輛的唯一扭矩源而運(yùn)轉(zhuǎn)。在制動(dòng)、低速、在交通燈處停止等期間可采用"僅電動(dòng)"("electriconly")運(yùn)轉(zhuǎn)模式。在其它模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并且作用為唯一的扭矩源驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪144。 在另一個(gè)模式(其可稱為輔助模式)下，能量轉(zhuǎn)換裝置148或交流扭矩源可補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)10 提供的扭矩并與之配合作用。如上指示，能量轉(zhuǎn)換裝置148也可運(yùn)轉(zhuǎn)在發(fā)電機(jī)模式，其中從 發(fā)動(dòng)機(jī)10和/或變速器142吸收扭矩142。而且，能量轉(zhuǎn)換裝置148可作用以將扭矩輸送 至發(fā)動(dòng)機(jī)或在發(fā)動(dòng)機(jī)10怠速控制期間從發(fā)動(dòng)機(jī)吸收扭矩。 圖1B為顯示多缸發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)汽缸的示意圖，其可包括于車輛的推進(jìn)系統(tǒng)中。 發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)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(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)。曲軸40可經(jīng)由中間傳動(dòng)系統(tǒng)連接至車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。而且，起動(dòng)馬達(dá)可經(jīng)由飛 輪連接至曲軸40以開啟發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。 燃燒室30可經(jīng)由進(jìn)氣道42從進(jìn)氣歧管44接收進(jìn)氣并且可經(jīng)由排氣歧管48排出 燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48可經(jīng)由各自的進(jìn)氣門52和排氣門54選擇性地與燃 燒室30連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可包括兩個(gè)或更多的進(jìn)氣門和/或兩個(gè)或更多 的排氣門。 在這個(gè)例子中，可經(jīng)由各自的凸輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)51和53通過凸輪驅(qū)動(dòng)控制進(jìn)氣門52 和排氣門54。凸輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)51和53均可包括一個(gè)或更多的凸輪并且可利用可由控制器12 運(yùn)轉(zhuǎn)以改變閥運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)或多個(gè)凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(shí)(VCT)、可變氣門正時(shí) (VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)。進(jìn)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(gè)替代實(shí)施例中，進(jìn)氣門52和/或排氣門可由電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)。例如， 汽缸30可替代地包括經(jīng)由電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)控制的進(jìn)氣門和由包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪 驅(qū)動(dòng)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(dòng)器68從 控制器12接收的FPW信號(hào)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(shí)施例中，燃燒室30可替代地或附加地包括設(shè)置在進(jìn)氣歧管44內(nèi)的燃料噴 射器將燃料以稱為進(jìn)氣道噴射的方式噴射至燃燒室30上游的的進(jìn)氣歧管。
進(jìn)氣道42可包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在這個(gè)具體例子中，控制器12經(jīng)由 提供信號(hào)至包括在節(jié)氣門的電動(dòng)馬達(dá)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)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(yùn)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(dòng)機(jī)汽缸中的進(jìn)氣。通過節(jié)氣門位置信號(hào)TP可將節(jié)流板64的位置提供至控制 器12。進(jìn)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(hào)至控制器12。 在選定運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，點(diǎn)火系統(tǒng)88可響應(yīng)來自控制器12的火花提前信號(hào)SA經(jīng)由火 花塞92將點(diǎn)火火花提供至燃燒室30。盡管顯示了火花點(diǎn)火部件，在一些實(shí)施例中，無論有 無點(diǎn)火火花，燃燒室30或發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)或多個(gè)其他燃燒室可以壓縮點(diǎn)火模式運(yùn)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)、HEG0(加熱型EGO)、氮氧化物(N0x)、 碳?xì)浠衔?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(gè)示例中，轉(zhuǎn)化器70能夠包括多個(gè)催化劑 磚。在其它示例中，可使用多個(gè)排放控制裝置，每一個(gè)帶有多個(gè)催化劑磚。在一個(gè)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(jì)算機(jī)，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(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)(在本具體例子中顯示為只讀 存儲(chǔ)器芯片106)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器108、?；畲鎯?chǔ)器110和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可從連接 至發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器接收多種信號(hào)，除了之前論述的那些信號(hào)，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(dòng)機(jī)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(diǎn)火感測信號(hào)(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(duì)歧管壓力信號(hào)MAP。存儲(chǔ)介質(zhì)只 讀存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)。發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)中一個(gè)汽缸，并且每個(gè)汽缸可類似地包括其 自有組進(jìn)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(dòng)機(jī)負(fù)荷和高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷下示例爆 震抑制。每個(gè)圖表總體上顯示了對(duì)于給定的汽缸內(nèi)燃料和空氣量，火花正時(shí)是如何影響成 比例的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩(發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩相對(duì)于峰值發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩)的。具體的，其顯示了示例峰 值扭矩正時(shí)(MBT)，左側(cè)為相對(duì)于MBT的延遲正時(shí)，MBT右側(cè)為相對(duì)于MBT的提前正時(shí)。此 外，圖表說明了一定范圍的峰值扭矩正時(shí)(MinBT至MaxBT)。 如所說明的，發(fā)動(dòng)機(jī)爆震可隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加可較大程度地抑制可用的火花正 時(shí)，特別是相對(duì)于MBT之前的提前正時(shí)。例如，圖2A僅顯示了在大約10度的MBT之前的提 前正時(shí)之前的火花正時(shí)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說明了至少在一些情況下，在輕負(fù)荷期間爆震抑制能夠在MBT之前的提前正 時(shí)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。輕負(fù)荷可包含大部分怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，至少在初始催化劑暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)之后，并且從而可 以提前至MBT之前的火花正時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。同樣，在本文描述的多個(gè)示例中，這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)可用于增 加發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和/或發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑劑的熱量以改善性能。 現(xiàn)參考圖3-7，多個(gè)流程圖描述怠速控制的示例運(yùn)轉(zhuǎn)。具體地，在怠速狀況期間， 調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)以維持最低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，即使操作者未要求發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系 統(tǒng)可調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)氣流和/或火花正時(shí)以維持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)并且補(bǔ)償例如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)、溫度 控制空調(diào)(A/C)壓縮機(jī)的啟動(dòng)等的干擾。在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制中，該控制系統(tǒng)可保持扭矩儲(chǔ) 備，其中可能經(jīng)由火花正時(shí)快速地增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速并且調(diào)節(jié)補(bǔ)償例如上 述的那些干擾。此外，控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換裝置148的馬達(dá)扭矩輸出以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠 速并且補(bǔ)償干擾。 用于在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速狀況期間維持足夠的扭矩儲(chǔ)備的一種模式包括標(biāo) 稱地運(yùn)轉(zhuǎn)在相對(duì)于MBT正時(shí)延遲的火花正時(shí)。這種方法也能夠與冷起動(dòng)狀況配合，其中提供延遲的火花正時(shí)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(gè)示例中，可響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋調(diào)節(jié)火花正時(shí)以使得發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩快速增加 或減小以維持精確的怠速控制，同時(shí)也實(shí)質(zhì)上維持增加的排氣熱量至催化劑70。具體地，可 相對(duì)于標(biāo)稱的火花正時(shí)提前火花正時(shí)以使得能夠快速增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。
然而，例如一旦催化劑已經(jīng)達(dá)到起燃溫度，可使用第二模式，其中發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)稱地運(yùn) 轉(zhuǎn)在相對(duì)于MBT的提前正時(shí)以增加排出至發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和/或潤滑劑的熱量，并且相較于 相對(duì)于MBT的延遲的火花正時(shí)在燃燒室熱量損失更快的減小。在本說明書中，提出了所述 第二模式的兩個(gè)示例(即子模式2. 1和2. 2)。例如，在輔助子模式2. l下，火花正時(shí)可充分 地過度提前在峰值扭矩正時(shí)之前以使得具有所述正時(shí)的汽缸基本上不產(chǎn)生輸出扭矩。在這 個(gè)示例中，可通過連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的馬達(dá)提供維持怠速所述的剩余扭矩。在其它示例(例如 子模式2. 2)中，火花正時(shí)可提前在峰值扭矩正時(shí)之前以使得帶有所述正時(shí)的汽缸可產(chǎn)生 一些扭矩。在子模式2. 1的示例中，帶有未過度提前的火花正時(shí)(例如處于MBT、或從MBT 提前或延遲，但產(chǎn)生充分的扭矩)的發(fā)動(dòng)機(jī)的其它汽缸可進(jìn)行補(bǔ)償以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。
此外，在帶有標(biāo)稱的提前火花正時(shí)的第二模式中，也可響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋調(diào)節(jié) 帶有過度提前的火花正時(shí)的汽缸的火花正時(shí)以使得發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩能夠快速增加以維持精確 的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制，同時(shí)以零燃料消耗向車廂提供額外的熱量。例如，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)在該模式時(shí)， 火花正時(shí)可相對(duì)于標(biāo)稱火花正時(shí)延遲以達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快速增加。即，如果存在降低發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的扭矩干擾，可延遲火花正時(shí)以增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩并且抵消降低的轉(zhuǎn)速。此外，在輔 助模式下，可增加馬達(dá)扭矩輸出以抵消降低的轉(zhuǎn)速。通過上面提供的示例，充分減小失速的 可能性。 通過在第二模式下過度提前運(yùn)轉(zhuǎn)峰值扭矩正時(shí)，可提供大量的熱量(例如用于車 廂加熱)，同時(shí)可經(jīng)由馬達(dá)和/或通過調(diào)節(jié)過度提前的火花正時(shí)和/或未過度提前的汽缸的 火花正時(shí)仍然維持怠速控制。 在輸送足夠的熱量至發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和/或潤滑劑之后(例如一旦達(dá)到所需發(fā)動(dòng) 機(jī)冷卻劑溫度)，發(fā)動(dòng)機(jī)可運(yùn)轉(zhuǎn)在第三怠速模式。在這個(gè)第三模式下，可相對(duì)于峰值扭矩正 時(shí)延遲火花正時(shí)以便維持足夠的扭矩儲(chǔ)備，但相較于第一模式從MBT總體火花延遲較少。 例如，相對(duì)于峰值扭矩正時(shí)延遲的大小可充分少于第一模式以便實(shí)現(xiàn)更高的效率的發(fā)動(dòng)機(jī) (即扭矩輸出相對(duì)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(dòng)機(jī)扭矩；此后，可 通過同時(shí)調(diào)節(jié)選擇用于調(diào)節(jié)的汽缸的火花正時(shí)和總體氣流(例如經(jīng)由節(jié)氣門62的調(diào)節(jié)) 逐漸地實(shí)現(xiàn)與每個(gè)模式相關(guān)的所需的火花正時(shí)(例如通過所需催化劑溫度、所需發(fā)動(dòng)機(jī)冷 卻劑溫度、以充分的扭矩儲(chǔ)備維持發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度等確定)。而且，通過調(diào)節(jié)火花正時(shí)和 馬達(dá)扭矩輸出可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，其中可經(jīng)由馬達(dá)扭矩輸出補(bǔ)償通過調(diào)節(jié)火花正時(shí)產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī) 扭矩干擾。 此外，取決于工況，以相對(duì)于MBT提前的或延遲的火花正時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的汽缸的數(shù)目可 調(diào)節(jié)為發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的一個(gè)、一些或全部。例如，在第一和第三模式期間，可以標(biāo)稱的延遲 的火花正時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)。然而，在模式 2. 2期間，僅一些發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸可以標(biāo)稱提前的火花正時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)(并且響應(yīng)怠速控制偏離進(jìn)行 調(diào)節(jié))，其余汽缸以處于MBT的火花正時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)(并且不響應(yīng)怠速進(jìn)行調(diào)節(jié))?？商娲?，在
9輔助子模式2. l下，可以過度提前的火花正時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)所有的汽缸，而馬達(dá)扭矩輸出響應(yīng)于怠 速控制偏離。 圖3示出了怠速控制模式的確定。如果在310處確定發(fā)動(dòng)機(jī)10處于冷起動(dòng)狀況下 (即發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度大約等于環(huán)境溫度)并且312處發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速，程序前進(jìn)至314， 在該處催化劑溫度與可與催化劑起燃溫度相關(guān)的預(yù)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(shí)別車輛怠速狀況。 如果催化劑的溫度低于Tcm，在316處選擇怠速模式1。模式1可以從峰值扭矩正 時(shí)延遲的標(biāo)稱的火花正時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)以增加排氣溫度和更快速地加熱排放組件。
此外，在模式l，可將火花正時(shí)調(diào)節(jié)為大約標(biāo)稱正時(shí)以將怠速控制至所需的怠速左 右。例如，可相對(duì)于標(biāo)稱正時(shí)提前火花正時(shí)(同時(shí)仍然從峰值扭矩正時(shí)延遲)以增加發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出扭矩并且從而抵消怠速下降或者抵消置于發(fā)動(dòng)機(jī)上的外部負(fù)荷。如另一個(gè)示例，可 相對(duì)于標(biāo)稱正時(shí)進(jìn)一步地延遲火花正時(shí)(同時(shí)仍然從峰值扭矩正時(shí)延遲)以減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出扭矩并且從而抵消怠速增加或者抵消從發(fā)動(dòng)機(jī)上移除的外部負(fù)荷。另外，通過節(jié)氣門進(jìn) 行的氣流調(diào)節(jié)可與火花正時(shí)延遲和調(diào)節(jié)協(xié)作以將火花正時(shí)維持在平均標(biāo)稱正時(shí)的左右，同 時(shí)還維持所需怠速的平均值。圖5中描述了模式1的其它細(xì)節(jié)。 如果314處催化劑溫度至少等于TeAT，其在320處確定額外的燃燒熱量是否將被轉(zhuǎn) 移至發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和/或發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑劑(例如，經(jīng)由提前峰值扭矩正時(shí)之后的火花正時(shí))。 在一個(gè)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(dòng)溫度控 制系統(tǒng)要求的車輛車廂加熱，并且也確定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度是否低于預(yù)定閾值TECT。
如果這樣，程序繼續(xù)至321以確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于較低的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速負(fù)荷區(qū)域。 例如，程序可確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(例如基于歧管壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩等所確定)是否低于閾值。 此外，該閾值可基于發(fā)動(dòng)機(jī)爆震極限，這樣在輕負(fù)荷狀況下火花正時(shí)也響應(yīng)于爆震探測。另 外，可限制在峰值扭矩正時(shí)之前的火花正時(shí)提前的大小以避免出現(xiàn)的爆震抑制。在替代的 示例中，程序可探測爆震閾值。 在這個(gè)示例中，如果對(duì)321處的回答為是，則在322處確定電池荷電狀態(tài)(S0C)是 否大于預(yù)定閾值TB。如果電池S0C足夠的高，則在323處進(jìn)入模式2并且以輔助子模式2. 1 實(shí)現(xiàn)怠速控制。如果電池S0C不是足夠的高，則在324處進(jìn)入怠速子模式2.2。在子模式 2. 1和子模式2. 2下，火花正時(shí)將相對(duì)于峰值扭矩正時(shí)提前，在圖6-7中將進(jìn)一步描述這些 模式。 具體的，在一個(gè)示例中，模式2可包括以從峰值扭矩正時(shí)提前的標(biāo)稱火花正時(shí)充 分運(yùn)轉(zhuǎn)以增加排出至發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和/或潤滑油熱量以更快速地減小發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，提供車 廂加熱，減小排氣熱流等。此外，將火花正時(shí)調(diào)節(jié)為大約標(biāo)稱正時(shí)以將怠速控制至所需的怠 速。例如，可相對(duì)于標(biāo)稱正時(shí)延遲火花正時(shí)(同時(shí)仍然從峰值扭矩正時(shí)提前)以增加發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出扭矩并且從而抵消怠速下降或者抵消置于發(fā)動(dòng)機(jī)上的外部負(fù)荷。如另一個(gè)示例，可 相對(duì)于標(biāo)稱正時(shí)進(jìn)一步地提前火花正時(shí)(同時(shí)仍然從峰值扭矩正時(shí)提前)以增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出扭矩并且從而抵消怠速增加或者抵消從發(fā)動(dòng)機(jī)上移除的外部負(fù)荷。另外，節(jié)氣門調(diào)節(jié)可 與火花正時(shí)延遲和調(diào)節(jié)協(xié)作以將火花正時(shí)維持在平均標(biāo)稱正時(shí)的左右，同時(shí)也維持所需怠 速的平均值。 如另一個(gè)示例，在322處如果電池SOC不是足夠的高，則在326處進(jìn)入怠速模式3
10以避免進(jìn)入爆震區(qū)域。參考圖5進(jìn)一步描述怠速模式3。 再次參考圖3，如果321處的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大于預(yù)定閾值，或者對(duì)320處的回答為否， 在326處程序?qū)⒌∷倏刂圃O(shè)置為怠速模式3。在一個(gè)示例中，甚至當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量增加可為 有利的(例如增加車廂加熱)，如果這種運(yùn)轉(zhuǎn)可導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)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(chǔ)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(dòng)機(jī)加熱完成時(shí)，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(dòng)機(jī)加熱。 如果312處發(fā)動(dòng)機(jī)未處于怠速，則在318處確定并設(shè)定標(biāo)稱火花延遲。 這樣，如圖3所示的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(shí)施方式。在一個(gè)示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)的所有汽缸 可大約在由多種模式設(shè)置的標(biāo)稱正時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，在模式2中，每個(gè)汽缸可大約在相同的 標(biāo)稱的提前火花正時(shí)運(yùn)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(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速和實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)每個(gè)汽缸火花正時(shí)。然而，在模式2的其它運(yùn)轉(zhuǎn)示例中，一些 汽缸可具有第一標(biāo)稱火花提前，并且其它汽缸可具有比第一標(biāo)稱火花提前更多(即更加提 前)的第二標(biāo)稱火花提前。在這種情況下，可響應(yīng)所需速度和實(shí)際速度之間的差別僅對(duì)于 帶有第二標(biāo)稱火花提前的汽缸的調(diào)節(jié)火花正時(shí)，這樣帶有第一標(biāo)稱火花提前的汽缸可獨(dú)立 于怠速控制反饋?？商娲?，甚至在汽缸具有不同標(biāo)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(gè)具體示例中，第二標(biāo)稱火花提前可設(shè)置為充分提前的火花 正時(shí)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(dòng)機(jī)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(biāo)稱的提前火花正時(shí)以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī) 扭矩， 一些汽缸可相對(duì)于該標(biāo)稱火花正時(shí)進(jìn)一步提前從而減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，并且其它汽缸 可相對(duì)于該標(biāo)稱火花正時(shí)延遲從而增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩(同時(shí)所有汽缸仍然相對(duì)于MBT提前)。 此外，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)在輔助子模式2. 1時(shí)，所有汽缸均可過度提前以使得基本上不產(chǎn)生扭矩并且 接合混合馬達(dá)以維持發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)并且因而維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速?？商娲?，在輔助子模式2. 1 下，帶有標(biāo)稱的提前火花正時(shí)的一些汽缸可提供由馬達(dá)扭矩輸出補(bǔ)充的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。
同樣，類似的修改可用于模式1和/或模式3中。例如，對(duì)于模式1或3中的火花 正時(shí)調(diào)節(jié)，所有汽缸可經(jīng)歷相同的標(biāo)稱火花正時(shí)延遲?？商娲兀上鄬?duì)于峰值扭矩正時(shí)延 遲所有汽缸，但是所有汽缸不具有相同火花正時(shí)。同樣，能夠獨(dú)立地提前或延遲每個(gè)或一些 的汽缸的火花正時(shí)以維持怠速。在一個(gè)示例中，所有汽缸可具有相同的標(biāo)稱延遲火花正時(shí) 并且每個(gè)汽缸的火花正時(shí)能夠被延遲或提前以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)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(biāo)稱延遲火 花正時(shí)以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩， 一些汽缸可相對(duì)于該標(biāo)稱火花正時(shí)進(jìn)一步延遲從而減小發(fā)動(dòng)機(jī) 扭矩，并且其它汽缸可相對(duì)于該標(biāo)稱火花正時(shí)提前從而增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩(同時(shí)所有汽缸仍 然相對(duì)于MBT提前)。另外，所有汽缸可具有過度延遲的火花正時(shí)以增加催化劑加熱的速 度這樣發(fā)動(dòng)機(jī)基本上不產(chǎn)生扭矩。在這種情況下，可提供馬達(dá)扭矩輸出以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。 可替代地，帶有標(biāo)稱的延遲火花正時(shí)的一些汽缸可提供由馬達(dá)扭矩輸出增加的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出 扭矩。 在可替代的實(shí)施例中，從冷起動(dòng)開始， 一部分(例如一半)汽缸可相對(duì)于MBT延遲
11并且另外部分(例如一半)汽缸可相對(duì)于MBT提前或過度提前以同時(shí)增加排氣熱量和發(fā) 動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度以提供更快速的熱量至車廂同時(shí)仍然增加催化劑溫度。在這個(gè)例子中，例 如為了維持怠速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，標(biāo)稱的延遲的汽缸可進(jìn)一步延遲以減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩并且提前 以增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。此外，標(biāo)稱的提前汽缸可進(jìn)一步延遲(同時(shí)保持相對(duì)于MBT提前)以 增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩并且可提前以減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。在這個(gè)一半汽缸相對(duì)于MBT延遲并且一半 汽缸相對(duì)于MBT提前的例子中，為了例如響應(yīng)怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降保持怠速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速，標(biāo)稱的延遲的汽缸可提前(同時(shí)保持相對(duì)于MBT延遲)以增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并且標(biāo)稱的 提前發(fā)動(dòng)機(jī)可延遲(同時(shí)保持相對(duì)于MBT提前)以增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在其它示例中，對(duì)于 怠速控制可不調(diào)節(jié)火花正時(shí)并且可調(diào)節(jié)馬達(dá)扭矩輸出以維持怠速。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(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。 此外，可選擇少于所有汽缸用于火花正時(shí)調(diào)節(jié)以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，同時(shí)其它汽缸 可不調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。在一個(gè)示例中，一半汽缸可具有在MBT處的火花正時(shí)并且一半汽缸 可為標(biāo)稱地延遲。因此，怠速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速響應(yīng)汽缸能夠提前以增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩或延遲以減 小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩(同時(shí)保持相對(duì)于MBT延遲)。 應(yīng)該明白的是如果需要可仍然使用進(jìn)一步怠速控制模式。 在程序選擇不同于當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)模式的模式的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)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411處，程序確 定例如模式1是否為所需模式。如果411處的回答為是，則程序繼續(xù)以在412處基于運(yùn)轉(zhuǎn) 參數(shù)(包括由當(dāng)前火花正時(shí)產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩)確定標(biāo)稱的火花正時(shí)提前或延遲。
接下來，在414處基于例如催化劑起燃或閾值所需時(shí)間和T。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī) 負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度等確定汽缸在新模式下接收標(biāo)稱火花正時(shí)提前或延遲。如上所述，可以不 同的相對(duì)火花正時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)多個(gè)汽缸。 在415處在確定的汽缸中設(shè)定標(biāo)稱的火花正時(shí)并且在416處執(zhí)行轉(zhuǎn)換至新模式。
同樣，如果411處的模式1不是所需的模式，則在416處執(zhí)行轉(zhuǎn)換至新模式。在單
發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)下汽缸可從例如相對(duì)于峰值扭矩正時(shí)的延遲正時(shí)轉(zhuǎn)換至相對(duì)于峰值扭矩正時(shí) 的提前正時(shí)。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)處于模式2并且產(chǎn)生扭矩TQ并且所需模式為模式l，產(chǎn)生 TQ的相對(duì)于MBT的延遲火花正時(shí)被確定為新的火花正時(shí)。因此，通過將該火花正時(shí)選擇在 產(chǎn)生與提前正時(shí)之前產(chǎn)生相同扭矩的水平，可實(shí)現(xiàn)平滑轉(zhuǎn)換?？商娲?，通過增加或減小馬 達(dá)扭矩輸出可作出平滑轉(zhuǎn)換。隨后，如果所需標(biāo)稱火花提前不同于產(chǎn)生恒定扭矩或所需扭 矩的火花提前，則程序可進(jìn)一步逐漸將火花正時(shí)調(diào)節(jié)至所需標(biāo)稱值，調(diào)節(jié)馬達(dá)扭矩輸出、和 /或經(jīng)由節(jié)氣門開口調(diào)節(jié)空氣流以抵消任何扭矩干擾。參考圖5-8描述了這些逐漸的調(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(biāo)稱火花調(diào)節(jié)。例如，如果在412處基于所需扭 矩的標(biāo)稱火花延遲大于510處基于催化溫度的標(biāo)稱火花延遲，則火花正時(shí)調(diào)節(jié)可包括相對(duì) 于在412處選擇的正時(shí)的提前以獲得510處的標(biāo)稱火花正時(shí)。如果在512處確定的標(biāo)稱火 花正時(shí)提供足夠的扭矩儲(chǔ)備，隨后在514處程序確定將經(jīng)歷火花正時(shí)調(diào)節(jié)的汽缸。在一個(gè) 示例中，一個(gè)汽缸可在另一個(gè)汽缸經(jīng)歷火花正時(shí)調(diào)節(jié)之前經(jīng)歷火花正時(shí)調(diào)節(jié)以平滑扭矩輸出中的轉(zhuǎn)換。此外，在一個(gè)示例中，經(jīng)由節(jié)氣門開啟的氣流減少一起逐漸地實(shí)現(xiàn)標(biāo)稱的火花 提前，這樣在516處不會(huì)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的突然變化。參考圖8進(jìn)一步拱描述這種運(yùn)轉(zhuǎn)的 一個(gè)示例。在又一個(gè)示例中，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)稱火花提前同時(shí)降低馬達(dá)扭矩輸出以防止發(fā)動(dòng)機(jī)怠 速的偏離。 在516處一旦實(shí)現(xiàn)標(biāo)稱火花正時(shí)，在518、520處確定所需發(fā)動(dòng)機(jī)怠速N。和實(shí)際發(fā) 動(dòng)機(jī)怠速NE并且在522處基于這些值確定下一個(gè)火花正時(shí)調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)所需發(fā)動(dòng)機(jī)怠速N。。 在一個(gè)示例中，所需的怠速可在大約500-1300RPM的范圍。如在步驟532處描述地具體確 定火花調(diào)節(jié)。即在模式1中，火花正時(shí)相對(duì)于MBT標(biāo)稱地延遲；因此，如果532處確定的NE 大于N。(例如如果從發(fā)動(dòng)機(jī)移除負(fù)荷則可能發(fā)生)，則在534處確定進(jìn)一步相對(duì)于峰值扭矩 正時(shí)延遲的火花正時(shí)調(diào)節(jié)?？商娲?，如果在532處確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于所需轉(zhuǎn)速(例如 如果動(dòng)力轉(zhuǎn)向作用則可能發(fā)生)，則在536處確定相對(duì)于標(biāo)稱火花正時(shí)的火花正時(shí)提前。
在524處，確定響應(yīng)于轉(zhuǎn)速誤差的汽缸。汽缸的選擇可基于例如火花正時(shí)調(diào)節(jié)的 大小、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、汽缸壓力等。 一個(gè)或多個(gè)汽缸可經(jīng)歷火花正時(shí)調(diào)節(jié)，例如上述關(guān)于怠速 控制模式的多種不同實(shí)施方式。在一個(gè)所有汽缸的火花正時(shí)均標(biāo)稱地延遲的示例中，根據(jù) 所確定的調(diào)節(jié)每個(gè)汽缸的正時(shí)以維持所需的怠速。最后，在526處在選擇的汽缸中實(shí)施火 花正時(shí)修正并且氣流經(jīng)由節(jié)氣門開啟而改變以維持怠速同時(shí)也維持所需的標(biāo)稱火花正時(shí)。 可替代地，執(zhí)行馬達(dá)扭矩輸出調(diào)節(jié)，同時(shí)在516和526處調(diào)節(jié)火花正時(shí)以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。 此外，在一個(gè)示例中，比例積分控制器可響應(yīng)所需怠速和實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的差值調(diào)節(jié) 火花正時(shí)。另外，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(shí)時(shí)，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(用于更大的調(diào)節(jié))調(diào)節(jié)火花正時(shí)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)。 如果在512處基于催化劑溫度的標(biāo)稱火花延遲沒有提供足夠的扭矩儲(chǔ)備，則在 530處基于所需扭矩儲(chǔ)備確定進(jìn)一步從峰值扭矩正時(shí)延遲的新標(biāo)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(即已經(jīng)實(shí)現(xiàn)催化劑加熱)，在528處基于所需扭矩儲(chǔ) 備確定標(biāo)稱火花延遲并且該程序繼續(xù)至514處。 因而，通過上述方法，能夠提供所需催化劑加熱或足夠的扭矩儲(chǔ)備，同時(shí)也精確地 將怠速控制至所需值。 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(jìn)行車廂加 熱。在610處基于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)確定標(biāo)稱火花提前并且在612處確定汽缸經(jīng)歷 所述提前。接著，其通過在613處確定火花正時(shí)提前是否低于閾值確定新的標(biāo)稱火花正時(shí) (例如在基于610處的調(diào)節(jié)之后)是否將留下用于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制的足夠的扭矩儲(chǔ)備。如果 標(biāo)稱火花提前高于閾值使得其會(huì)導(dǎo)致不充分的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出，可啟用例如混合動(dòng)力馬達(dá) 以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速，同時(shí)在620處設(shè)定所選擇的汽缸的標(biāo)稱火花正時(shí)這樣在整個(gè)火花正時(shí) 轉(zhuǎn)換期間和整個(gè)此第二模式下的運(yùn)轉(zhuǎn)期間維持發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。如果標(biāo)稱火花正時(shí)低于預(yù) 定的閾值使得在火花正時(shí)調(diào)節(jié)之后會(huì)存在足夠的扭矩儲(chǔ)備，該程序前進(jìn)至614處，在614處 火花正時(shí)被提前(不需要啟用混合動(dòng)力馬達(dá))并且通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門開啟維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。 在另一實(shí)施例中，在設(shè)定火花正時(shí)提前之后可檢查低于給定閾值的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩儲(chǔ)備。在其 它模式下(未顯示)，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間能量轉(zhuǎn)換裝置、火花正時(shí)和節(jié)氣門開啟均可被調(diào)節(jié)以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。 如這里所提到的，可使用怠速控制模式的多種實(shí)施方式。在當(dāng)前示例中，逐漸地達(dá) 到標(biāo)稱火花延遲并啟用馬達(dá)以驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并且經(jīng)由節(jié)氣門開啟減小氣流，這樣不會(huì)發(fā)生 發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩上的突然改變。此外，一個(gè)汽缸可在另一個(gè)汽缸經(jīng)歷火花正時(shí)調(diào)節(jié)之前經(jīng)歷火 花正時(shí)調(diào)節(jié)以平滑扭矩輸出中的轉(zhuǎn)換。 在613處所確定的標(biāo)稱的火花提前高于閾值的情況下，可顯著地過度提前標(biāo)稱火 花提前，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)質(zhì)上沒有產(chǎn)生正扭矩，并且混合動(dòng)力馬達(dá)用于維持發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)在所 需轉(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并且混 合動(dòng)力馬達(dá)可以或不用補(bǔ)充扭矩。在又一個(gè)示例中，一些汽缸可過度提前同時(shí)其它汽缸可 不這樣過度提前，這樣這些汽缸實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生正扭矩并且通過沒有過度提前的汽缸(具有 在MBT處、從MBT處延遲或MBT處提前的正時(shí))維持發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。在其它示 例中，所有的汽缸可交替地過度提前這樣仍然將正扭矩提供至車輛。在又一個(gè)示例中， 一些 汽缸可過度提前同時(shí)其它汽缸提前但沒有如此過度地提前，這樣經(jīng)由提前但不過度提前的 汽缸將正扭矩提到至發(fā)動(dòng)機(jī)。 此外，在另一個(gè)一些汽缸具有標(biāo)稱的MBT之前的提前并且一些汽缸具有自MBT標(biāo) 稱延遲的示例中，也能夠以兩組汽缸實(shí)現(xiàn)怠速控制，其中響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降提前的汽缸 延遲火花正時(shí)，并且延遲的汽缸提前火花正時(shí)。此外，在這個(gè)示例中，提前的汽缸可過度提 前以便當(dāng)?shù)∷偬幱谒柚禃r(shí)它們實(shí)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(shí)它們產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的正扭矩以將發(fā)動(dòng)機(jī)返回至其所需怠速。在一些汽缸相對(duì)于MBT提前 并且一些汽缸相對(duì)于MBT延遲的示例中，可選擇用于這種運(yùn)轉(zhuǎn)的標(biāo)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(shí)結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)在標(biāo)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。 以這些方法，在增加發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度的同時(shí)可維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。 當(dāng)在614或620處設(shè)置標(biāo)稱的火花正時(shí)時(shí)，在616處確定所需發(fā)動(dòng)機(jī)怠速N0并且
在618處確定實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速NE。在一個(gè)示例中，如果在619處啟用馬達(dá)，則該程序通過
進(jìn)入在7B處的子模式2. 1繼續(xù)。否則，程序通過進(jìn)入7C處的子模式2. 2繼續(xù)。 現(xiàn)參考圖7，在7B處的輔助子模式2. 1中，如果721處的NE大于N。，則在722處減
小馬達(dá)扭矩輸出以將發(fā)動(dòng)機(jī)怠速減小至N。；相應(yīng)地，如果721處的NE小于N。，則在724處增
大馬達(dá)扭矩輸出以增大發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。 在7C處，其中馬達(dá)輸出扭矩補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，基于726處的所需發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和實(shí) 際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定火花正時(shí)調(diào)節(jié)。在用于怠速子模式2. 2的示例控制程序中，火花正時(shí)標(biāo) 稱地相對(duì)于MBT提前；因此，如果726處的NE大于N。(例如如果負(fù)荷從發(fā)動(dòng)機(jī)移除則有可能 發(fā)生)，則在728處確定進(jìn)一步相對(duì)于MBT提前的火花正時(shí)調(diào)節(jié)?？商娲兀绻?26處 確定NE小于N。(例如如果動(dòng)力轉(zhuǎn)向作用則有可能發(fā)生)，則在730處確定相對(duì)于標(biāo)稱火花 正時(shí)的火花正時(shí)延遲。因此，經(jīng)由在模式2中的火花正時(shí)調(diào)節(jié)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出的控制與 模式1和3方向上相反。 在723處，確定響應(yīng)于轉(zhuǎn)速誤差的汽缸。汽缸的選擇可基于例如火花正時(shí)調(diào)節(jié)的
14大小、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、汽缸壓力等。 一個(gè)或多個(gè)汽缸可經(jīng)歷火花正時(shí)調(diào)節(jié)，例如上文關(guān)于圖6 所述。最后，在734處在選擇的汽缸中執(zhí)行火花正時(shí)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。這樣，能夠提供所需車廂加熱，同時(shí)也精確地將怠速控制至所需值。
在一個(gè)示例中，比例積分控制器可響應(yīng)所需怠速和實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的差調(diào)節(jié) 火花正時(shí)。此外，也可協(xié)調(diào)節(jié)氣門調(diào)節(jié)以進(jìn)一步控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速，同時(shí)也將平均火花正時(shí)維 持在所需標(biāo)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(shí)時(shí)，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(對(duì)于較少調(diào)節(jié))調(diào)節(jié)火花正時(shí)調(diào)節(jié)的反饋增益。 此外，可基于火花正時(shí)調(diào)節(jié)和經(jīng)歷調(diào)節(jié)的汽缸調(diào)節(jié)混合動(dòng)力馬達(dá)扭矩輸出的反饋增益。然 而，也可使用多種其它的控制結(jié)構(gòu)。 接下來，在736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(jì)、離子傳感器或汽缸內(nèi)的燃燒壓力傳感器。如果回答為是，則在737處確定節(jié)氣門是否 在最小閾值TH，之上。如果回答為是，則在738處限制提前同時(shí)減小節(jié)氣門開啟以在維持 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的同時(shí)避免爆震。此外，例如如果運(yùn)轉(zhuǎn)在輔助子模式2. 1下，則在738處減小馬 達(dá)扭矩輸出。如果在737處的回答為否，則在740處限制火花正時(shí)提前(并且如果在輔助 子模式2. 1下減小混合馬達(dá)扭矩輸出)以在維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的同時(shí)避免爆震?？商娲兀?可在741處選擇模式的改變。例如，在741處控制可從模式2轉(zhuǎn)換至模式3(或一些未描述 的其它模式)，其中可相對(duì)于MBT延遲火花正時(shí)以避免爆震。在736處如果沒有發(fā)動(dòng)機(jī)爆 震，則程序結(jié)束。 圖8中描述了在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間的預(yù)測示例。具有共同時(shí)間基礎(chǔ)的五個(gè)時(shí)間圖說明 了根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度和催化劑溫度等參數(shù)的函數(shù)的火花正時(shí)、節(jié)氣門開 啟和馬達(dá)扭矩輸出。在最底部的圖表中，虛線代表ECT并且實(shí)線代表催化劑溫度。
在tl處執(zhí)行冷起動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)并且火花正時(shí)保持在MBT直至發(fā)動(dòng)機(jī)高速轉(zhuǎn) 動(dòng)并且滿足怠速狀況。在模式l，火花正時(shí)相對(duì)于MBT標(biāo)稱地延遲直至在t3處滿足催化劑 起燃溫度TfflT。例如通過使用動(dòng)力轉(zhuǎn)向可導(dǎo)致t2處所顯示的模式1中發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的擾動(dòng)， 并且通過如圖5中所述的標(biāo)稱地提前火花正時(shí)進(jìn)行控制。隨后將火花正時(shí)延遲至標(biāo)稱火花 正時(shí)同時(shí)在t2'處協(xié)調(diào)節(jié)氣門開啟調(diào)節(jié)。另外，除了在模式l下的火花調(diào)節(jié)，馬達(dá)輔助也可 用于維持怠速。在其它模式(例如子模式2.2)下，如上文關(guān)于圖7中所述，可通過方向上 相反的火花正時(shí)和節(jié)氣門開啟響應(yīng)控制對(duì)類似擾動(dòng)的響應(yīng)。 在t3處，在這個(gè)示例中存在轉(zhuǎn)換至輔助子模式2. 1以使得將火花正時(shí)相對(duì)于標(biāo)稱 火花正時(shí)標(biāo)稱地提前A TM的大小。A TM的大小可實(shí)現(xiàn)過度提前火花正時(shí)這樣發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)質(zhì) 上不產(chǎn)生扭矩。因此，調(diào)節(jié)節(jié)氣門開啟以調(diào)節(jié)加熱量，同時(shí)在t3'處維持空氣-燃料混合物 的燃燒并且馬達(dá)扭矩輸出增加以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。在其它示例中，火花正時(shí)可提前但仍然 產(chǎn)生較多扭矩并且馬達(dá)扭矩輸出可補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速?？赏ㄟ^在t4' 處瞬時(shí)地增加馬達(dá)扭矩輸出控制在t4處的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的干擾。 當(dāng)已經(jīng)達(dá)到所需發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度TECT時(shí)，在t5處發(fā)生至模式3的轉(zhuǎn)換，這樣火 花正時(shí)相對(duì)于MBT延遲AIV大小至標(biāo)稱值(其無需等于模式1的標(biāo)稱值)這樣能夠?qū)⑤^ 少的剩余發(fā)動(dòng)機(jī)熱量傳送至排氣管道并且可實(shí)現(xiàn)改善的燃料消耗。此外，在t5處增大節(jié)氣 門開啟并且減小馬達(dá)扭矩輸出以便不干擾發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。車輛可保持在模式3同時(shí)處于怠速 控制。然而，在一些示例中，甚至在發(fā)動(dòng)機(jī)或車輛運(yùn)轉(zhuǎn)較長一段時(shí)間之后，如果車輛在比較
15冷的環(huán)境溫度下怠速一段延長的時(shí)間，可請(qǐng)求增加車廂加熱，特別是在具有多個(gè)加熱區(qū)域 的大車廂內(nèi)。在這樣的示例中，該系統(tǒng)可運(yùn)轉(zhuǎn)在模式2以提供所需的車廂加熱。
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(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配 置一同使用。本發(fā)明描述的具體例程可代表任意數(shù)量處理策略(例如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、 多任務(wù)、多線程等)中的一個(gè)或多個(gè)。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(shí)現(xiàn)此處所描述的 實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)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(gè)或多個(gè)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(dòng)機(jī)控 制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的代碼。 應(yīng)了解，此處公開的配置與例程實(shí)際上為示例性，且這些具體實(shí)施例不應(yīng)認(rèn)定為 是限制性，因?yàn)榭赡艽嬖诙喾N變形。例如，上述技術(shù)可應(yīng)用于V-6、I-4、I-6、V-12、對(duì)置4缸、 和其他發(fā)動(dòng)機(jī)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(qǐng)的權(quán)利要求具體地指出某些被認(rèn)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(gè)"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(gè)或多個(gè)這種元素的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或多個(gè)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(gè)或 關(guān)聯(lián)申請(qǐng)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(rèn)為包括在本發(fā)明主題內(nèi)。
1權(quán)利要求
一種用于控制具有多個(gè)汽缸的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和配置用于旋轉(zhuǎn)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)的方法，包含在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間，將至少一個(gè)汽缸的火花正時(shí)提前至充分早于峰值扭矩正時(shí)，并且調(diào)節(jié)所述電動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)輸出扭矩以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，充分提前所述火花正時(shí)以使得所述汽缸產(chǎn) 生不足以將發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)維持在所需怠速的扭矩，并且其中響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)所述馬達(dá)輸 出扭矩，所述電動(dòng)馬達(dá)連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含響應(yīng)降低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從所述提前正時(shí)向著 所述峰值扭矩正時(shí)延遲火花正時(shí)和響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度調(diào)節(jié)所述火花正時(shí)的提前程度。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含響應(yīng)所需怠速和測量的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差調(diào)節(jié) 從所述提前正時(shí)的火花正時(shí)和馬達(dá)扭矩輸出，其中從所述提前正時(shí)延遲火花正時(shí)以增加發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出扭矩，并且響應(yīng)電池荷電狀態(tài)進(jìn)一步調(diào)節(jié)所述火花提前和馬達(dá)扭矩輸出。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含在所述怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間從至少一個(gè)汽缸的峰值 扭矩正時(shí)延遲火花正時(shí)，其中響應(yīng)在所述怠速狀況期間的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降增加馬達(dá)輸出扭 矩、延遲提前正時(shí)、并且提前延遲正時(shí)。
6. —種用于控制車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述車輛具有配置用于驅(qū)動(dòng)至少所述發(fā)動(dòng)機(jī)的馬達(dá)，所述方法包含 冷啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；在催化劑溫度低于第一預(yù)定閾值時(shí)的第一怠速控制模式期間，設(shè)定火花正時(shí)至從峰值 扭矩正時(shí)延遲的第一標(biāo)稱值，并且從第一標(biāo)稱正時(shí)調(diào)節(jié)火花正時(shí)同時(shí)維持火花正時(shí)從所述 峰值扭矩正時(shí)延遲，所述調(diào)節(jié)包括響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的降低從所述第一標(biāo)稱正時(shí)提前火花正 時(shí)；及在催化劑溫度高于所述第一預(yù)定閾值并且發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度低于第二預(yù)定閾值時(shí)的 第二怠速控制模式期間，將所述火花正時(shí)設(shè)定為從所述峰值扭矩正時(shí)充分提前的第二標(biāo)稱 值以使得所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸產(chǎn)生不足以將發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)維持在怠速的輸出扭矩，并且響應(yīng)發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)所述馬達(dá)的輸出以維持怠速同時(shí)維持從所述峰值扭矩正時(shí)提前的火花正時(shí)。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二怠速控制模式期間，將火花正 時(shí)調(diào)節(jié)在大約所述第二標(biāo)稱正時(shí)同時(shí)維持從所述峰值扭矩正時(shí)提前的火花正時(shí)，所述調(diào)節(jié) 包括響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速減小從所述第二標(biāo)稱正時(shí)延遲火花正時(shí)并且響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速降低增 加所述馬達(dá)的扭矩輸出，催化劑溫度低于所述第一預(yù)定閾值包括在達(dá)到催化劑起燃溫度之<formula>formula see original document page 2</formula>
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述調(diào)節(jié)在所述第一模式期間包括響應(yīng) 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速增加進(jìn)一步從所述第一標(biāo)稱正時(shí)延遲火花正時(shí)，在所述第二模式期間，隨著電 池荷電狀態(tài)減小標(biāo)稱地延遲所述第二標(biāo)稱正時(shí)并且減小馬達(dá)扭矩輸出，同時(shí)維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠 速和在所述車輛的氣候控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)期間所述第二模式運(yùn)轉(zhuǎn)，其中所述氣候控制系統(tǒng)請(qǐng)求 車廂加熱運(yùn)轉(zhuǎn)。
9. 如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)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(shí)從所述第一標(biāo)稱延遲值調(diào)節(jié)至所述提前值同時(shí)增加馬達(dá)扭矩輸出扭 矩。
10. —種用于控制具有帶有多個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的方法，包含在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間，在第一模式中，將至少一個(gè)汽缸的火花正時(shí)提前至峰值扭矩正時(shí) 之前，并且啟動(dòng)所述混合動(dòng)力系統(tǒng)的馬達(dá)以維持怠速；以及在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間，在第二模式中，將至少一個(gè)汽缸的火花正時(shí)提前至峰值扭矩正時(shí) 之前，但是提前得少于所述第一模式，并且響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低將火花正時(shí)從所述提前 正時(shí)向著所述峰值扭矩正時(shí)延遲以維持怠速；以及在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間，在第三模式中，將至少一個(gè)汽缸的火花正時(shí)延遲至峰值扭矩正時(shí) 之后，并且響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低將火花正時(shí)從所述延遲正時(shí)向著所述峰值扭矩正時(shí)提前 以維持怠速；以及響應(yīng)電池荷電狀態(tài)、催化劑溫度和車廂加熱需求在至少第一模式、第二模式和第三模 式之間選擇，所述第二模式進(jìn)一步包括啟動(dòng)所述馬達(dá)以維持所述發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，其中響應(yīng)降低的發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步調(diào)節(jié)馬達(dá)扭矩輸出。
11. 一種用于控制具有多個(gè)汽缸的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和配置用于旋轉(zhuǎn)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)馬達(dá) 的方法，包含在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間，將至少一個(gè)汽缸的火花正時(shí)提前至充分早于峰值扭矩正時(shí)，將至 少一個(gè)另一個(gè)汽缸的正時(shí)延遲至充分晚于所述峰值扭矩正時(shí)，并且調(diào)節(jié)所述電動(dòng)馬達(dá)的馬 達(dá)輸出扭矩以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于控制具有多個(gè)汽缸的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和配置用于旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)的方法。該方法包含在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間，將至少一個(gè)汽缸的火花正時(shí)提前至充分早于峰值扭矩正時(shí)，并且調(diào)節(jié)所述電動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)輸出扭矩以維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。該方法能夠?yàn)榭焖僮饔玫呐ぞ貎?chǔ)備提供將發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱分別引導(dǎo)至排氣或發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的選擇。
文檔編號(hào)F02D43/00GK101769207SQ20091022085
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年11月6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(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司