用于發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性的閥升程控制系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性的閥升程控制系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2014年6月27日提交的美國臨時(shí)申請N0.62/017,901的權(quán)益。上述申請的公開內(nèi)容通過引用以其整體并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及車輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，并且更具體地涉及可變閥升程控制系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在此提供的背景描述用于總體上呈現(xiàn)本發(fā)明的環(huán)境。在該【背景技術(shù)】部分描述的范圍內(nèi)，當(dāng)前署名的發(fā)明人的成果以及該描述的在提交時(shí)可能另外不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的方面，既非明示也非暗示地被認(rèn)為是相對于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
[0004]車輛包括產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。更具體而言，選擇性地打開進(jìn)氣閥，以便將空氣抽吸到發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中?？諝馀c燃料混合以形成在汽缸內(nèi)燃燒的空氣/燃料混合物。將空氣/燃料混合物壓縮并燃燒，以便驅(qū)動(dòng)汽缸內(nèi)的活塞。排氣閥選擇性地打開，以便允許由于燃燒而產(chǎn)生的排氣離開汽缸。
[0005]旋轉(zhuǎn)凸輪軸調(diào)節(jié)進(jìn)氣和/或排氣閥的開閉。凸輪軸包括固定到凸輪軸并與其一起旋轉(zhuǎn)的凸輪凸角。凸輪凸角的幾何輪廓大體控制閥打開的時(shí)段(持續(xù)時(shí)間)和閥打開的幅度或程度(升程)。
[0006]可變閥致動(dòng)(VVA)(也被稱為可變閥升程(VVL))通過修改閥升程和持續(xù)時(shí)間來改善燃料經(jīng)濟(jì)性、發(fā)動(dòng)機(jī)效率和/或性能。兩級(jí)式VVA系統(tǒng)包括VVL機(jī)構(gòu)，例如可切換滾柱指輪隨動(dòng)器(SRFF)。與閥(例如進(jìn)氣閥或排氣閥)相關(guān)聯(lián)的SRFF允許閥以兩種離散模式被提升:低升程模式和高升程模式。
[0007]發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。僅作為示例，ECM基于駕駛員輸入和/或其他輸入來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。駕駛員輸入可以包括例如加速踏板位置、制動(dòng)踏板位置、對巡航控制系統(tǒng)的輸入和/或其他駕駛員輸入。其他輸入可以包括來自各種車輛系統(tǒng)(例如變速器控制系統(tǒng))的輸入。
[0008]車輛可以包括提高車輛的燃料效率的自動(dòng)-起動(dòng)/停止系統(tǒng)。自動(dòng)-起動(dòng)/停止系統(tǒng)通過在車輛運(yùn)行時(shí)選擇性地關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)來提高燃料效率。在發(fā)動(dòng)機(jī)被關(guān)閉時(shí)，當(dāng)滿足一個(gè)或更多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)條件時(shí)，自動(dòng)-停止/起動(dòng)系統(tǒng)選擇性地起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在一個(gè)特征中，公開了用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。當(dāng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)斷開時(shí)，起動(dòng)/關(guān)閉控制模塊選擇性地生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令。當(dāng)生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令時(shí)，起動(dòng)機(jī)控制模塊向起動(dòng)機(jī)馬達(dá)施加動(dòng)力。響應(yīng)于生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令，閥控制模塊:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于預(yù)定溫度時(shí)以低升程模式操作發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的進(jìn)氣閥；并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于預(yù)定溫度時(shí)以高升程模式操作發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的進(jìn)氣閥。
[0010]在進(jìn)一步特征中，低升程模式對應(yīng)于第一有效壓縮比，并且高升程模式對應(yīng)于比第一有效壓縮比小的第二有效壓縮比。
[0011]在進(jìn)一步特征中，響應(yīng)于生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令，閥控制模塊:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，使第一組進(jìn)氣凸輪凸角與進(jìn)氣閥接合，其中第一組進(jìn)氣凸輪凸角對應(yīng)于第一有效壓縮比；并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于預(yù)定溫度時(shí)，使第二組進(jìn)氣凸輪凸角與進(jìn)氣閥接合，其中第二組進(jìn)氣凸輪凸角對應(yīng)于第二有效壓縮比。
[0012]在進(jìn)一步特征中，起動(dòng)/關(guān)閉控制模塊響應(yīng)于對點(diǎn)火系統(tǒng)的用戶輸入生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令。
[0013]在進(jìn)一步特征中，當(dāng)駕駛員向車輛的制動(dòng)踏板施加壓力時(shí)，起動(dòng)/關(guān)閉控制模塊關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，并且當(dāng)駕駛員從制動(dòng)踏板移除壓力時(shí)，起動(dòng)/關(guān)閉控制模塊生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令。
[0014]在進(jìn)一步特征中，響應(yīng)于生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，閥控制模塊將進(jìn)氣閥的操作從高升程模式轉(zhuǎn)變成低升程模式。
[0015]在進(jìn)一步特征中，響應(yīng)于生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于預(yù)定溫度時(shí)，閥控制模塊將進(jìn)氣閥的操作從低升程模式轉(zhuǎn)變成高升程模式。
[0016]在進(jìn)一步特征中，閥控制模塊基于使用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器測量的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度來確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。
[0017]在進(jìn)一步特征中，閥控制模塊基于自發(fā)動(dòng)機(jī)上一次關(guān)閉起的時(shí)段來確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。
[0018]在進(jìn)一步特征中:在以低升程模式操作期間，進(jìn)氣閥在第一時(shí)間被打開，在第二時(shí)間被閉合，并且被致動(dòng)第一距離；并且在以高升程模式操作期間，進(jìn)氣閥在第一時(shí)間之前的第三時(shí)間被打開，在第二時(shí)間之后的第四時(shí)間被閉合，并且被致動(dòng)比第一距離長的第二距離。
[0019]在一個(gè)特征中，公開了用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法。該發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法包括:當(dāng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)斷開時(shí)選擇性地生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令；當(dāng)生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令時(shí)向起動(dòng)機(jī)馬達(dá)施加動(dòng)力；以及響應(yīng)于生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于預(yù)定溫度時(shí)以低升程模式操作發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的進(jìn)氣閥；并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于預(yù)定溫度時(shí)以高升程模式操作發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的進(jìn)氣閥。
[0020]在進(jìn)一步特征中:低升程模式對應(yīng)于第一有效壓縮比；并且高升程模式對應(yīng)于比第一有效壓縮比小的第二有效壓縮比。
[0021]在進(jìn)一步的特征中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法還包括:響應(yīng)于生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于預(yù)定溫度時(shí)使第一組進(jìn)氣凸輪凸角與進(jìn)氣閥接合，其中第一組進(jìn)氣凸輪凸角對應(yīng)于第一有效壓縮比；并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于預(yù)定溫度時(shí)使第二組進(jìn)氣凸輪凸角與進(jìn)氣閥接合，其中第二組進(jìn)氣凸輪凸角對應(yīng)于第二有效壓縮比。
[0022]在進(jìn)一步特征中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法還包括響應(yīng)于對點(diǎn)火系統(tǒng)的用戶輸入生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令。
[0023]在進(jìn)一步的特征中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法還包括:當(dāng)駕駛員向車輛的制動(dòng)踏板施加壓力時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，并且當(dāng)駕駛員從制動(dòng)踏板移除壓力時(shí)生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令。
[0024]在進(jìn)一步的特征中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法還包括:響應(yīng)于生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，將進(jìn)氣閥的操作從高升程模式轉(zhuǎn)變成低升程模式。
[0025]在進(jìn)一步的特征中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法還包括:響應(yīng)于生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于預(yù)定溫度時(shí)，將進(jìn)氣閥的操作從低升程模式轉(zhuǎn)變成高升程模式。
[0026]在進(jìn)一步的特征中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法還包括:基于使用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器測量的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度來確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。
[0027]在進(jìn)一步的特征中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法還包括:基于自發(fā)動(dòng)機(jī)上一次關(guān)閉起的時(shí)段來確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。
[0028]在進(jìn)一步特征中:在以低升程模式操作期間，進(jìn)氣閥在第一時(shí)間被打開，在第二時(shí)間被閉合，并且被致動(dòng)第一距離；并且在以高升程模式操作期間，進(jìn)氣閥在第一時(shí)間之前的第三時(shí)間被打開，在第二時(shí)間之后的第四時(shí)間被閉合，并且被致動(dòng)比第一距離長的第二距離。
[0029]1.一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括:
起動(dòng)/關(guān)閉控制模塊，當(dāng)所述車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)斷開時(shí)選擇性地生成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令； 起動(dòng)機(jī)控制模塊，當(dāng)生成所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令時(shí)向起動(dòng)機(jī)馬達(dá)施加動(dòng)力；和閥控制模塊，響應(yīng)于生成所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令:
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，以低升程模式操作所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的進(jìn)氣閥；并且當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于所述預(yù)定溫度時(shí)，以高升程模式操作所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的進(jìn)氣閥。
[0030]2.根據(jù)方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中:
所述低升程模式對應(yīng)于第一有效壓縮比；并且
所述高升程模式對應(yīng)于比所述第一有效壓縮比小的第二有效壓縮比。
[0031]3.根據(jù)方案2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中:響應(yīng)于生成所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令，所述閥控制模塊:
當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于所述預(yù)定溫度時(shí)，使第一組進(jìn)氣凸輪凸角與所述進(jìn)氣閥接合，
其中所述第一組進(jìn)氣凸輪凸角對應(yīng)于所述第一有效壓縮比；并且
當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于所述預(yù)定溫度時(shí)，使第二組進(jìn)氣凸輪凸角與所述進(jìn)氣閥接合，
其中所述第二組進(jìn)氣凸輪凸角對應(yīng)于所述第二有效壓縮比。
[0032]4.根據(jù)方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述起動(dòng)/關(guān)閉控制模塊響應(yīng)于對點(diǎn)火系統(tǒng)的用戶輸入生成所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令。
[0033]5.根據(jù)方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中當(dāng)駕駛員向所述車輛的制動(dòng)踏板施加壓力時(shí)，所述起動(dòng)/關(guān)閉控制模塊關(guān)閉所述發(fā)動(dòng)機(jī)，并且當(dāng)所述駕駛員從所述制動(dòng)踏板移除壓力時(shí)，所述起動(dòng)/關(guān)閉控制模塊生成所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令。
[0034]6.根據(jù)方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于生成所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)命令，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于所述預(yù)定溫度時(shí)，所述閥控制模塊將所述進(jìn)氣閥的操作從所述高升程模式轉(zhuǎn)變成所述低升程模式。
[0035]7.根據(jù)方案1所述的