用于在發(fā)動(dòng)機(jī)被自動(dòng)起動(dòng)時(shí)控制燃料噴射以減少發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)長(zhǎng)的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于在發(fā)動(dòng)機(jī)被自動(dòng)起動(dòng)時(shí)控制燃料噴射以減少發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)長(zhǎng)的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明原理的系統(tǒng)包括停止-起動(dòng)模塊和燃料限制模塊。停止-起動(dòng)模塊在駕駛員下壓制動(dòng)踏板同時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)處于接通并且發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)并由此中斷發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)。停止-起動(dòng)模塊在駕駛員釋放制動(dòng)踏板時(shí)重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。燃料控制模塊，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被重新起動(dòng)時(shí)，隨著氣缸完成被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)，基于對(duì)應(yīng)在活塞被停止時(shí)活塞在氣缸內(nèi)的位置與上止點(diǎn)之間的差的曲軸旋轉(zhuǎn)量，選擇性地噴射燃料進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于在發(fā)動(dòng)機(jī)被自動(dòng)起動(dòng)時(shí)控制燃料噴射以減少發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)長(zhǎng)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及用于在發(fā)動(dòng)機(jī)被自動(dòng)起動(dòng)時(shí)控制燃料噴射以減少發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)長(zhǎng)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]此處提供的背景描述是用于概括地給出本發(fā)明的背景。在這個(gè)背景部分中所描述的本發(fā)明發(fā)明人的工作，以及本說(shuō)明書(shū)中其它不能被作為申請(qǐng)時(shí)的現(xiàn)有技術(shù)的方面，都不能被明確地或隱含地認(rèn)為是對(duì)抗本公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在氣缸內(nèi)燃燒空氣和燃料混合物以驅(qū)動(dòng)活塞，這產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流由節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)。更具體地說(shuō)，節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)面積，這增加或減少進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流。隨著節(jié)氣門(mén)面積增加，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流增加。燃料控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)燃料被噴射的速率以提供期望的空/燃混合物給氣缸和/或?qū)崿F(xiàn)期望的扭矩輸出。增加提供給氣缸的空氣和燃料的量增加發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。
[0004]在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中，火花開(kāi)始被提供給氣缸的空/燃混合物的燃燒。在壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣缸內(nèi)的壓縮燃燒被提供給氣缸的空/燃混合物?；鸹ㄕ龝r(shí)和空氣流可能是調(diào)節(jié)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出的主要機(jī)制，而燃料流可能是調(diào)節(jié)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出的主要機(jī)制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本公開(kāi)原理的系統(tǒng)包括停止-起動(dòng)模塊和燃料控制模塊。停止-起動(dòng)模塊在駕駛員下壓制動(dòng)踏板同時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)處于接通并且發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)并由此中斷發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)。停止-起動(dòng)模塊在駕駛員釋放制動(dòng)踏板時(shí)重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。燃料控制模塊，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被重新起動(dòng)時(shí)，隨著氣缸完成被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)，基于對(duì)應(yīng)在活塞被停止時(shí)活塞在氣缸內(nèi)的位置與上止點(diǎn)之間的差的曲軸旋轉(zhuǎn)量，選擇性地噴射燃料進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸。
[0006]本公開(kāi)的其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑼ㄟ^(guò)下面提供的具體描述而明白易懂。應(yīng)當(dāng)理解的是，詳細(xì)描述和具體的示例都是僅用于說(shuō)明目的而不是用于限制本公開(kāi)的范圍。
[0007]本發(fā)明還提供了如下方案:
方案1.一種系統(tǒng)，其包括:
停止-起動(dòng)模塊，其在點(diǎn)火系統(tǒng)接通且發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速的同時(shí)駕駛員下壓制動(dòng)踏板時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)并由此中斷發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)，并且在駕駛員釋放制動(dòng)踏板時(shí)重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；以及燃料控制模塊，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被重新起動(dòng)時(shí)，隨著氣缸完成被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)，其基于對(duì)應(yīng)在活塞被停止時(shí)活塞在氣缸內(nèi)的位置與上止點(diǎn)之間的差的曲軸旋轉(zhuǎn)量，選擇性地噴射燃料進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸。
[0008]方案2.如方案I所述的系統(tǒng)，其中，燃料控制模塊在曲軸旋轉(zhuǎn)量大于第一角度時(shí)在被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間噴射燃料進(jìn)入氣缸。
[0009]方案3.如方案2所述的系統(tǒng)，其中，燃料控制模塊基于曲軸旋轉(zhuǎn)量確定噴射量和噴射正時(shí)。
[0010]方案4.如方案3所述的系統(tǒng)，其中，燃料控制模塊基于發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)點(diǎn)火傾向?qū)娚淞窟M(jìn)行倍增，其中倍數(shù)大于I。
[0011]方案5.如方案2所述的系統(tǒng),其中,燃料控制模塊基于氣缸的壓縮比和在發(fā)動(dòng)機(jī)被關(guān)停時(shí)被捕獲在氣缸內(nèi)的空氣量確定噴射量和噴射正時(shí)。
[0012]方案6.如方案5所述的系統(tǒng)，其中，燃料控制模塊基于活塞停止位置、發(fā)動(dòng)機(jī)幾何形狀、進(jìn)氣空氣溫度、和歧管壓力估計(jì)被捕獲的空氣量，并且燃料控制模塊基于氣門(mén)正時(shí)和活塞停止位置處的氣缸第一體積和在上止點(diǎn)處的氣缸第二體積的比估計(jì)壓縮比。
[0013]方案7.如方案I所述的系統(tǒng)，還包括，火花控制模塊，其在發(fā)動(dòng)機(jī)被重新起動(dòng)時(shí)，基于曲軸旋轉(zhuǎn)量在氣缸完成被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)時(shí)選擇性地在氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花。
[0014]方案8.如方案7所述的系統(tǒng)，其中，火花控制模塊在曲軸旋轉(zhuǎn)量大于第一角度時(shí)在被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間在氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花。
[0015]方案9.如方案8所述的系統(tǒng)，其中，火花控制模塊基于活塞停止位置確定火花正時(shí)。
[0016]方案10.如方案9所述的系統(tǒng)，其中，火花控制模塊還基于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)停時(shí)長(zhǎng)、歧管壓力、和進(jìn)氣空氣溫度中的至少一個(gè)確定火花正時(shí)。
[0017]方案11.一種方法，其包括:
在點(diǎn)火系統(tǒng)處于接通并且發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速的同時(shí)駕駛員下壓制動(dòng)踏板時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)并由此中斷發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)；
當(dāng)駕駛員釋放制動(dòng)踏板時(shí)重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；以及
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被重新起動(dòng)時(shí)，隨著氣缸完成被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)，基于對(duì)應(yīng)在活塞被停止時(shí)活塞在氣缸內(nèi)的位置與上止點(diǎn)之間的差的曲軸旋轉(zhuǎn)量，選擇性地噴射燃料進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸。
[0018]方案12.如方案11所述的方法，還包括，在曲軸旋轉(zhuǎn)量大于第一角度時(shí)在被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間噴射燃料進(jìn)入氣缸。
[0019]方案13.如方案12所述的方法，還包括，基于曲軸旋轉(zhuǎn)量確定噴射量和噴射正時(shí)。
[0020]方案14.如方案13所述的方法，還包括，基于發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)點(diǎn)火傾向?qū)娚淞窟M(jìn)行倍增，其中倍數(shù)大于I。
[0021]方案15.如方案12所述方法,還包括,基于氣缸的壓縮比和在發(fā)動(dòng)機(jī)被關(guān)停時(shí)被捕獲在氣缸內(nèi)的空氣量確定噴射量和噴射正時(shí)。
[0022]方案16.如方案15所述的方法，還包括:
基于活塞停止位置、發(fā)動(dòng)機(jī)幾何形狀、進(jìn)氣空氣溫度、和歧管壓力估計(jì)被捕獲的空氣量；以及
基于氣門(mén)正時(shí)和在活塞停止位置處的氣缸第一體積和在上止點(diǎn)處的氣缸第二體積的比估計(jì)壓縮比。
[0023]方案17.如方案11所述的方法，還包括，在發(fā)動(dòng)機(jī)被重新起動(dòng)時(shí)，基于曲軸旋轉(zhuǎn)量在氣缸完成被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)時(shí)選擇性地在氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花。
[0024]方案18.如方案17所述的方法，還包括，在曲軸旋轉(zhuǎn)量大于第一角度時(shí)在被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間在氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花。
[0025]方案19.如方案18所述的方法，還包括，基于活塞停止位置確定火花正時(shí)。
[0026]方案20.如方案19所述的方法，還包括，還基于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)停時(shí)長(zhǎng)、歧管壓力、和進(jìn)氣空氣溫度中的至少一個(gè)確定火花正時(shí)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]本公開(kāi)將通過(guò)具體描述和附圖而被更全面地理解，附圖中:
圖1是根據(jù)本公開(kāi)原理的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的功能框圖；
圖2是根據(jù)本公開(kāi)原理的示例性控制系統(tǒng)的功能框圖；以及 圖3是圖示根據(jù)本公開(kāi)原理的示例控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速時(shí)自動(dòng)地關(guān)停發(fā)動(dòng)機(jī)以減少燃料消耗和排放。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可在駕駛員下壓制動(dòng)踏板并且交通工具速度為零時(shí)自動(dòng)地關(guān)停發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可在發(fā)動(dòng)機(jī)被自動(dòng)關(guān)停之后駕駛員釋放制動(dòng)踏板時(shí)自動(dòng)地重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0029]發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)的活塞正完成壓縮沖程時(shí)自動(dòng)地關(guān)停發(fā)動(dòng)機(jī)。接著，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被重新起動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在活塞完成被中斷的壓縮沖程時(shí)可不噴射燃料進(jìn)入氣缸或者在氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花。代替地，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可等待直到下一個(gè)完整的壓縮沖程以噴射燃料進(jìn)入氣缸并在氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花。
[0030]等待直到下一個(gè)完整的壓縮沖程以噴射燃料和產(chǎn)生火花增加了自動(dòng)重新起動(dòng)時(shí)長(zhǎng)。而且，交通工具振動(dòng)可更容易被駕駛員感知，因?yàn)樽詣?dòng)重新起動(dòng)所要求的相對(duì)高的曲軸速度具有更多的時(shí)間來(lái)以交通工具本體的共振頻率振動(dòng)。另外，因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)被關(guān)停時(shí)氣缸內(nèi)的空氣被周?chē)陌l(fā)動(dòng)機(jī)部件加熱，所以氣缸內(nèi)的空/燃混合物可能在下一個(gè)完整的壓縮沖程期間自動(dòng)點(diǎn)燃(即，沒(méi)有火花的情況下點(diǎn)燃)。
[0031]根據(jù)本公開(kāi)的原理的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在自動(dòng)關(guān)停期間檢查活塞停止位置并且基于活塞停止位置確定在接下來(lái)的重新起動(dòng)期間何時(shí)要噴射燃料。如果活塞停止位置指示在氣缸內(nèi)有足夠的空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)速度，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)就在被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間噴射燃料并產(chǎn)生火花。如果活塞停止位置指示氣缸內(nèi)的空氣量不足以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)速度，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)就等待直到下一個(gè)完整的壓縮沖程來(lái)噴射燃料并產(chǎn)生火花。
[0032]在下一個(gè)完整的壓縮沖程之前噴射燃料和產(chǎn)生火花減少了自動(dòng)重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需的時(shí)長(zhǎng)。而且，交通工具振動(dòng)可能更不容易被駕駛員感知，因?yàn)樽詣?dòng)重新起動(dòng)所要求的相對(duì)高的曲軸速度將有更少的時(shí)間來(lái)以交通工具本體的共振頻率振動(dòng)。而且，在下一個(gè)完整的壓縮沖程之前產(chǎn)生火花確保了氣缸內(nèi)的空/燃混合物不會(huì)自動(dòng)點(diǎn)燃。
[0033]參照?qǐng)D1,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括發(fā)動(dòng)機(jī)102,其基于來(lái)自駕駛員輸入模塊104的駕駛員輸入燃燒空/燃混合物以產(chǎn)生交通工具的驅(qū)動(dòng)扭矩。駕駛員輸入可基于加速器踏板的位置。駕駛員輸入也可基于巡航控制，其可以是自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)改變交通工具速度以維持預(yù)定的跟隨距離。
[0034]空氣通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)108被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102。僅作為示例，進(jìn)氣系統(tǒng)108可包括進(jìn)氣歧管110和節(jié)氣門(mén)112。僅作為示例，節(jié)氣門(mén)112可包括具有可旋轉(zhuǎn)的葉片的蝶閥。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM) 114控制節(jié)氣門(mén)致動(dòng)器模塊116，節(jié)氣門(mén)致動(dòng)器模塊116調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)112的開(kāi)度以控制被吸入進(jìn)氣歧管110的空氣量。
[0035]空氣從進(jìn)氣歧管110被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102的氣缸。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括多個(gè)氣缸，但是為了說(shuō)明目的，僅示出了一個(gè)代表性氣缸118。僅作為示例，發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括2、3、4、
5、6、8、10和/或12個(gè)氣缸。ECMl 14可指示氣缸致動(dòng)器模塊120以選擇性地去激活氣缸中的一些，這可在某些發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件下改善燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0036]發(fā)動(dòng)機(jī)102可使用四沖程循環(huán)來(lái)操作。下面描述的四沖程被命名為進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程、和排氣沖程。在曲軸(未示出)每轉(zhuǎn)一圈期間，在氣缸118中發(fā)生四個(gè)沖程中的兩個(gè)。因此，氣缸118經(jīng)歷全部四個(gè)沖程需要曲軸轉(zhuǎn)兩圈。
[0037]在進(jìn)氣沖程期間，空氣從進(jìn)氣歧管110被通過(guò)進(jìn)氣門(mén)122吸入氣缸118。ECMl 14控制燃料致動(dòng)器模塊124，其調(diào)節(jié)燃料噴射以實(shí)現(xiàn)期望的空/燃比。燃料可在中間位置或在多個(gè)位置被噴射入進(jìn)氣歧管110，例如在每個(gè)氣缸的進(jìn)氣門(mén)122附近。在各種實(shí)施方式中(未示出)，燃料可被直接噴射入氣缸或者被噴射入與氣缸相關(guān)聯(lián)的混合室。燃料致動(dòng)器模塊124可停止向被去激活的氣缸的燃料噴射。
[0038]所噴射的燃料與空氣混合并在氣缸118中建立空/燃混合物。在壓縮沖程期間，活塞(未示出)在氣缸118內(nèi)壓縮該空/燃混合物。發(fā)動(dòng)機(jī)102可以是壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)，在此情況下氣缸118內(nèi)的壓縮點(diǎn)燃空/燃混合物。替換地，發(fā)動(dòng)機(jī)102可以是火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，在此情況下火花致動(dòng)器模塊126基于來(lái)自ECMl 14的信號(hào)激勵(lì)在氣缸118內(nèi)的火花塞128，其點(diǎn)燃空/燃混合物?；鸹ǖ恼龝r(shí)可相對(duì)于活塞處于其最高位置，稱(chēng)之為上死點(diǎn)(TDC)，來(lái)被具體規(guī)定。
[0039]火花致動(dòng)器模塊126可由具體規(guī)定在TDC之前或之后多久產(chǎn)生火花的正時(shí)信號(hào)控制。因?yàn)榛钊恢门c曲軸旋轉(zhuǎn)直接相關(guān)，所以火花致動(dòng)器模塊126的操作可與曲軸角度同步。在各種實(shí)施方式中，火花致動(dòng)器模塊126可停止向被去激活的氣缸提供火花。
[0040]產(chǎn)生火花可被稱(chēng)為點(diǎn)火事件?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊126可具有改變每個(gè)點(diǎn)火事件的火花的正時(shí)的能力?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊126甚至可以在火花正時(shí)信號(hào)在上一點(diǎn)火事件和下一點(diǎn)火事件之間改變時(shí)能夠改變下一點(diǎn)火事件的火花正時(shí)。在各種不同的實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括多個(gè)氣缸并且火花致動(dòng)器模塊126可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)102內(nèi)的全部氣缸來(lái)說(shuō)以相同的量相對(duì)于TDC改變火花正時(shí)。
[0041]在燃燒沖程期間，空/燃混合物的燃燒向下驅(qū)動(dòng)活塞，由此驅(qū)動(dòng)曲軸。燃燒沖程可被定義為在活塞到達(dá)TDC和活塞返回到下死點(diǎn)(BDC)的時(shí)間之間的時(shí)間。
[0042]在排氣沖程期間，活塞開(kāi)始從BDC向上移動(dòng)并且通過(guò)排氣門(mén)130排出燃燒的副產(chǎn)品。燃燒的副產(chǎn)品通過(guò)排氣系統(tǒng)134被從交通工具排出。
[0043]進(jìn)氣門(mén)122可由進(jìn)氣凸輪軸140控制，而排氣門(mén)130可由排氣凸輪軸142控制。在各種實(shí)施方式中，多個(gè)進(jìn)氣凸輪軸(包括進(jìn)氣凸輪軸140)可控制氣缸118的多個(gè)進(jìn)氣門(mén)(包括進(jìn)氣門(mén)122)和/或可控制多排氣缸(包括氣缸118)的進(jìn)氣門(mén)(包括進(jìn)氣門(mén)122)。類(lèi)似地，多個(gè)排氣凸輪軸(包括排氣凸輪軸142)可控制氣缸118的多個(gè)排氣門(mén)和/或多排氣缸(包括氣缸118)的排氣門(mén)(包括排氣門(mén)130)。
[0044]氣缸致動(dòng)器模塊120可通過(guò)使進(jìn)氣門(mén)122和/或排氣門(mén)130不能打開(kāi)來(lái)去激活氣缸118。在各種其它的實(shí)施方式中，進(jìn)氣門(mén)122和/或排氣門(mén)130可由凸輪軸之外的設(shè)備控制，例如電磁致動(dòng)器。
[0045]進(jìn)氣門(mén)122被打開(kāi)的時(shí)間可由進(jìn)氣凸輪相位器148相對(duì)于活塞TDC改變。排氣門(mén)130被打開(kāi)的時(shí)間可由排氣凸輪相位器150相對(duì)于活塞TDC改變。相位器致動(dòng)器模塊158可基于來(lái)自ECM114的信號(hào)控制進(jìn)氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150。當(dāng)被實(shí)施時(shí)，相位器致動(dòng)器模塊158也可控制可變氣門(mén)升程(未示出)。
[0046]ECMl 14可基于從點(diǎn)火系統(tǒng)160接收的輸入起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102和停止發(fā)動(dòng)機(jī)102。點(diǎn)火系統(tǒng)160可包括鑰匙或按鈕。ECM114可在駕駛員將鑰匙從斷開(kāi)位置轉(zhuǎn)到接通位置時(shí)或者在駕駛員按下按鈕時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102。ECM114可在駕駛員將鑰匙從接通位置轉(zhuǎn)到斷開(kāi)位置時(shí)或者在駕駛員在發(fā)動(dòng)機(jī)102處于運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)按下按鈕時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)102。
[0047]駕駛員可下壓制動(dòng)踏板162以減速和/或停止交通工具。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可使用制動(dòng)踏板位置(BPP)傳感器164測(cè)量制動(dòng)踏板162的位置。ECMl 14可基于接收自BPP傳感器164的輸入和/或基于接收在制動(dòng)管線(xiàn)壓力傳感器(未不出)的輸入確定制動(dòng)踏板162何時(shí)被下壓或釋放。
[0048]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可使用交通工具速度傳感器(VSS) 178測(cè)量交通工具的速度。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可使用曲軸位置(CKP)傳感器180測(cè)量曲軸的位置?？墒褂冒l(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)傳感器182測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度。ECT傳感器182可被定位在發(fā)動(dòng)機(jī)102內(nèi)或者定位在冷卻劑被循環(huán)的其它位置，例如在散熱器(未示出)上。
[0049]進(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力可使用歧管絕對(duì)壓力(MAP)傳感器184測(cè)量。在各種實(shí)施方式中，可測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)真空度，其是周?chē)諝鈮毫瓦M(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力之間的差。流入進(jìn)氣歧管110的空氣質(zhì)量流量可使用空氣質(zhì)量流量(MAF)傳感器186測(cè)量。在各種實(shí)施方式中，MAF傳感器186可被定位在殼體內(nèi)，該殼體還包括節(jié)氣門(mén)112。
[0050]節(jié)氣門(mén)致動(dòng)器模塊116可使用一個(gè)或多個(gè)節(jié)氣門(mén)位置傳感器(TPS) 190監(jiān)測(cè)節(jié)氣門(mén)112的位置。正被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102的空氣的周?chē)鷾囟瓤墒褂眠M(jìn)氣空氣溫度(IAT)傳感器192來(lái)測(cè)量。ECM114可使用來(lái)自傳感器的信號(hào)做出用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的控制決定。
[0051]ECM114可與變速器控制模塊194通信以協(xié)調(diào)變速器中的換擋(未示出)。例如，ECMl 14可在換擋期間減少發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。ECM114可與混合動(dòng)力控制模塊196通信以協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)102和電動(dòng)馬達(dá)198的操作。
[0052]電動(dòng)馬達(dá)198還可用作發(fā)電機(jī)并且可被用于產(chǎn)生供交通工具電力系統(tǒng)使用和/或存儲(chǔ)在蓄電池內(nèi)的電能。在各種實(shí)施方式中，ECMl 14，變速器控制模塊194，和混合動(dòng)力控制模塊196的各種功能可被集成在一個(gè)或多個(gè)模塊中。
[0053]ECMl 14可基于接收自CKP傳感器180的輸入確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度。CKP傳感器180可包括霍爾效應(yīng)傳感器、光學(xué)傳感器、電感器傳感器、和/或定位在具有N個(gè)齒(例如，58個(gè)齒)的盤(pán)附近的另一合適類(lèi)型的傳感器。該盤(pán)可在傳感器保持靜止不動(dòng)的同時(shí)隨曲軸旋轉(zhuǎn)。傳感器可檢測(cè)齒何時(shí)經(jīng)過(guò)該傳感器。ECMl 14可基于在齒檢測(cè)之間的曲軸旋轉(zhuǎn)量和齒檢測(cè)之間的時(shí)長(zhǎng)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度。
[0054]CKP傳感器180可包括雙向曲軸傳感器，其在齒經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)檢測(cè)齒的行進(jìn)方向。因此，CKP傳感器180可檢測(cè)曲軸位置和曲軸旋轉(zhuǎn)的方向。ECM114可基于接收自CKP傳感器180的輸入確定曲軸旋轉(zhuǎn)的方向何時(shí)被反向。
[0055]ECMl 14可在發(fā)動(dòng)機(jī)102處于怠速時(shí)自動(dòng)地關(guān)停發(fā)動(dòng)機(jī)102以減少燃料消耗和排放。ECM114可在交通工具速度小于或等于預(yù)定速度(例如，零)并且駕駛員下壓制動(dòng)踏板162時(shí)關(guān)停發(fā)動(dòng)機(jī)102。ECM114可在駕駛員釋放制動(dòng)踏板162時(shí)自動(dòng)重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102。
[0056]ECM114可在氣缸118中的活塞正完成壓縮沖程時(shí)自動(dòng)地關(guān)停發(fā)動(dòng)機(jī)102。當(dāng)ECM114重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102時(shí)，ECM114可在氣缸118內(nèi)有足夠的空氣以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)速度時(shí)隨著活塞完成壓縮沖程噴射燃料進(jìn)入氣缸118。ECM114可基于在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)停期間活塞被停止時(shí)的活塞位置確定氣缸118內(nèi)的空氣量。
[0057]參照?qǐng)D2，ECMl 14的示例實(shí)施方式包括速度確定模塊202、位置確定模塊204、和停止-起動(dòng)模塊206。速度確定模塊202確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度。速度確定模塊202可基于接收自CKP傳感器180的輸入確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度。速度確定模塊202可基于在齒檢測(cè)之間的曲軸旋轉(zhuǎn)量和對(duì)應(yīng)的時(shí)長(zhǎng)確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度。速度確定模塊202輸出發(fā)動(dòng)機(jī)速度。
[0058]位置確定模塊204確定活塞在氣缸118內(nèi)的位置。位置確定模塊204可基于接收自CKP傳感器180的輸入確定活塞位置。如果發(fā)動(dòng)機(jī)102包括多個(gè)氣缸，那么位置確定模塊204可基于接收自CKP傳感器180的輸入確定在該多個(gè)氣缸內(nèi)的活塞的位置。位置確定模塊204可基于曲軸位置和活塞位置之間的預(yù)定關(guān)系確定活塞位置。位置確定模塊204輸出活塞位置。
[0059]停止-起動(dòng)模塊206在發(fā)動(dòng)機(jī)102處于怠速時(shí)自動(dòng)地停止和重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102。停止-起動(dòng)模塊206可在交通工具速度小于或等于預(yù)定速度(例如，零)并且駕駛員下壓制動(dòng)踏板162時(shí)自動(dòng)地停止發(fā)動(dòng)機(jī)102。停止-起動(dòng)模塊206可在駕駛員釋放制動(dòng)踏板162時(shí)自動(dòng)重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102。停止-起動(dòng)模塊206可從VSS傳感器178接收交通工具速度。停止-起動(dòng)模塊206可基于接收自BPP傳感器164的輸入確定駕駛員何時(shí)下壓或釋放加速器踏板。
[0060]停止-起動(dòng)模塊206可確保在自動(dòng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)102之前滿(mǎn)足額外的條件。例如，停止-起動(dòng)模塊206可確保發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度大于第一溫度，變速器油溫度大于第二溫度，以及環(huán)境空氣溫度在溫度范圍內(nèi)。第一溫度、第二溫度和溫度范圍可以預(yù)先確定。
[0061]停止-起動(dòng)模塊206可從ECT傳感器182接收發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度。停止-起動(dòng)模塊206可基于進(jìn)氣空氣溫度估計(jì)環(huán)境空氣溫度。停止-起動(dòng)模塊206可從IAT傳感器192接收進(jìn)氣空氣溫度。停止-起動(dòng)模塊206可從變速器控制模塊194和/或變速器油溫度傳感器(未示出)接收變速器油溫度。
[0062]停止-起動(dòng)模塊206可通過(guò)發(fā)出信號(hào)給節(jié)氣門(mén)控制模塊208、燃料控制模塊210、和/或火花控制模塊212來(lái)自動(dòng)地停止和重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102。節(jié)氣門(mén)控制模塊208可通過(guò)指示節(jié)氣門(mén)致動(dòng)器模塊116關(guān)閉或打開(kāi)節(jié)氣門(mén)112來(lái)停止或起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102。燃料控制模塊210可通過(guò)指令燃料致動(dòng)器模塊124停止或開(kāi)始提供燃料給氣缸118來(lái)停止或起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102?；鸹刂颇K212可通過(guò)指令火花致動(dòng)器模塊126停止或開(kāi)始提供火花給氣缸118來(lái)停止或起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102。
[0063]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)102被重新起動(dòng)時(shí)，基于活塞被停止時(shí)活塞在氣缸118內(nèi)的位置，燃料控制模塊210確定何時(shí)要提供燃料并且火花控制模塊212確定何時(shí)要提供火花。燃料控制模塊210和火花控制模塊212從位置確定模塊204接收活塞停止位置?；钊Ｖ刮恢每杀灰?guī)定為在活塞達(dá)到TDC之前的度數(shù)。
[0064]如果活塞停止位置大于第一角度，那么燃料控制模塊210和火花控制模塊212在目前發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的壓縮沖程期間分別提供燃料和火花。如果對(duì)應(yīng)活塞停止位置的曲柄角小于或等于第一角度，那么燃料控制模塊210和火花控制模塊212等待直到下一個(gè)完整的壓縮沖程才提供燃料和火花給氣缸118。第一角度可以是預(yù)定的角度(例如，90度)和/或在預(yù)定范圍內(nèi)(例如，在60度和110度之間)。
[0065]在目前發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的壓縮沖程期間被吸入氣缸118的空氣流足以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)速度時(shí)，燃料控制模塊210在該壓縮沖程期間提供燃料給氣缸118。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出是被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)的空氣量的函數(shù)。當(dāng)足夠量的空氣被吸入氣缸時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出可通過(guò)調(diào)節(jié)被噴入氣缸的燃料量、噴射正時(shí)、和火花正時(shí)被控制以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)速度。
[0066]被吸入氣缸118內(nèi)的空氣量可基于活塞被停止時(shí)的氣缸體積來(lái)確定。當(dāng)活塞被停止時(shí)的氣缸體積可基于活塞停止位置和發(fā)動(dòng)機(jī)幾何形狀來(lái)確定。當(dāng)活塞停止位置大于第一角度時(shí)，被吸入氣缸118的空氣量可足以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)速度。在這方面，第一角度可基于目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)速度被調(diào)節(jié)。
[0067]如果被吸入氣缸118的空氣量足夠，那么燃料控制模塊210可基于被捕獲在氣缸118內(nèi)的空氣量和氣缸118的壓縮比來(lái)確定噴射量和噴射正時(shí)。燃料控制模塊210可基于活塞停止位置、發(fā)動(dòng)機(jī)幾何形狀、進(jìn)氣空氣溫度、和/或歧管壓力來(lái)估計(jì)被捕獲的空氣質(zhì)量。燃料控制模塊210可基于氣門(mén)正時(shí)和活塞被停止時(shí)的氣缸體積與活塞在氣缸118內(nèi)處于TDC時(shí)的氣缸體積的比來(lái)估計(jì)氣缸的壓縮比。如上所討論的，當(dāng)活塞被停止時(shí)的氣缸體積可基于活塞停止位置和發(fā)動(dòng)機(jī)幾何形狀來(lái)確定。
[0068]當(dāng)在目前發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的壓縮沖程期間提供火花給氣缸118時(shí)，火花控制模塊212可基于活塞停止位置使用例如查詢(xún)表來(lái)確定火花正時(shí)。火花控制模塊212也可基于發(fā)動(dòng)機(jī)102被關(guān)停的時(shí)長(zhǎng)、歧管壓力、和/或進(jìn)氣空氣溫度確定火花正時(shí)。
[0069]參照?qǐng)D3，用于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)起動(dòng)時(shí)長(zhǎng)的方法開(kāi)始于302。在304，方法確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否被自動(dòng)停止。如果發(fā)動(dòng)機(jī)被自動(dòng)停止，那么方法在306繼續(xù)。否則，方法在308繼續(xù)。在306，方法確定對(duì)應(yīng)活塞被停止時(shí)活塞在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)的位置的曲柄角。曲柄角可被具體規(guī)定為在活塞到達(dá)其最高位置，被稱(chēng)為上止點(diǎn)(TDC)，之前的角度數(shù)。
[0070]在308，方法確定對(duì)應(yīng)活塞停止位置的曲柄角是否大于第一角度。第一角度可以是預(yù)定值(例如，90度)和/或在預(yù)定范圍(例如，在60度和110度之間)內(nèi)。如果曲柄角大于第一角度，方法在310繼續(xù)。否則，方法在312繼續(xù)。
[0071]在310,方法確定要噴入氣缸或與氣缸相關(guān)聯(lián)的噴射端口的燃料量。而且,方法確定噴射正時(shí)(即，何時(shí)開(kāi)始和/或停止噴射燃料進(jìn)入氣缸或噴射端口)。方法可基于對(duì)應(yīng)活塞停止位置的曲柄角使用例如查詢(xún)表來(lái)確定噴射正時(shí)和噴射量。
[0072]為了防止氣缸自動(dòng)點(diǎn)火，方法可基于發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)點(diǎn)火的傾向?qū)娚淞窟M(jìn)行倍增。倍數(shù)可在預(yù)定范圍(例如，在I和2之間)內(nèi)。因此，進(jìn)行倍增可增加噴射量，這可冷卻氣缸內(nèi)的空/燃混合物。
[0073]在314,方法確定火花正時(shí)(即，何時(shí)要在氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花)。方法可基于對(duì)應(yīng)活塞停止位置的曲柄角使用例如查詢(xún)表來(lái)確定火花正時(shí)。[0074]在316，方法在目前發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間噴射燃料并產(chǎn)生火花。例如，方法可在目前發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的壓縮沖程期間噴射燃料并產(chǎn)生火花，即使壓縮沖程已經(jīng)在進(jìn)行中。在312，方法等待直到下一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)才在氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花并噴射燃料進(jìn)入氣缸或者與氣缸相關(guān)聯(lián)的噴射端口。
[0075]前面的描述本質(zhì)上僅僅是說(shuō)明性的，并非用于限定本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。本公開(kāi)的概括教導(dǎo)可以不同的形式實(shí)施。因此，雖然本公開(kāi)包括了特定示例，但是本公開(kāi)的真實(shí)范圍不應(yīng)該被如此限制，因?yàn)槠渌母淖儗⒃谘芯苛烁綀D、說(shuō)明書(shū)和下面的權(quán)利要求之后而顯而易見(jiàn)。為了清楚起見(jiàn)，在附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記指示相似的元件。當(dāng)在本文中被使用時(shí)，短語(yǔ)A、B和C中的至少一個(gè)應(yīng)該被理解為表示使用非排他性邏輯或的邏輯(A或B或C)。應(yīng)該理解的是，方法中的一個(gè)或多個(gè)步驟可在不改變本公開(kāi)的原理的情況下以不同的順序(或同時(shí))被執(zhí)行。
[0076]在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)模塊可指的是下列各項(xiàng)、作為其一部分、或包括下列各項(xiàng):專(zhuān)用集成電路(ASIC)、離散電路、集成電路、組合邏輯電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)JA行代碼的處理器(共享的、專(zhuān)用的或集群的)、提供所描述功能的其它合適的硬件部件；或上面各項(xiàng)的一些或全部的組合，例如片上系統(tǒng)。術(shù)語(yǔ)模塊可包括存儲(chǔ)被處理器執(zhí)行的代碼的內(nèi)存(共享的、專(zhuān)用的或集群的)。
[0077]上面使用的術(shù)語(yǔ)代碼可包括軟件、固件、和/或微代碼，并且可指的是程序、例程、函數(shù)、類(lèi)、和/或?qū)ο?。上面使用的術(shù)語(yǔ)共享的，意思是來(lái)自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可使用單個(gè)(共享的)處理器執(zhí)行。而且，來(lái)自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可由單個(gè)(共享的)內(nèi)存存儲(chǔ)。上面使用的術(shù)語(yǔ)集群的，意思是來(lái)自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可由一群處理器執(zhí)行。而且，來(lái)自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可使用一群內(nèi)存存儲(chǔ)。
[0078]本文描述的裝置和方法可通過(guò)由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序部分地或全部實(shí)施。計(jì)算機(jī)程序包括存儲(chǔ)在至少一個(gè)非瞬態(tài)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)程序也可包括和/或依賴(lài)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。非瞬態(tài)有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限定性示例是非易失內(nèi)存、易失內(nèi)存、磁存儲(chǔ)器、和光存儲(chǔ)器。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，其包括: 停止-起動(dòng)模塊，其在點(diǎn)火系統(tǒng)接通且發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速的同時(shí)駕駛員下壓制動(dòng)踏板時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)并由此中斷發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)，并且在駕駛員釋放制動(dòng)踏板時(shí)重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；以及 燃料控制模塊，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被重新起動(dòng)時(shí)，隨著氣缸完成被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)，其基于對(duì)應(yīng)在活塞被停止時(shí)活塞在氣缸內(nèi)的位置與上止點(diǎn)之間的差的曲軸旋轉(zhuǎn)量，選擇性地噴射燃料進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，燃料控制模塊在曲軸旋轉(zhuǎn)量大于第一角度時(shí)在被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間噴射燃料進(jìn)入氣缸。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，燃料控制模塊基于曲軸旋轉(zhuǎn)量確定噴射量和噴射正時(shí)。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，燃料控制模塊基于發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)點(diǎn)火傾向?qū)娚淞窟M(jìn)行倍增，其中倍數(shù)大于I。
5.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其中，燃料控制模塊基于氣缸的壓縮比和在發(fā)動(dòng)機(jī)被關(guān)停時(shí)被捕獲在氣缸內(nèi)的空氣量確定噴射量和噴射正時(shí)。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，燃料控制模塊基于活塞停止位置、發(fā)動(dòng)機(jī)幾何形狀、進(jìn)氣空氣溫度、和歧管壓力估計(jì)被捕獲的空氣量，并且燃料控制模塊基于氣門(mén)正時(shí)和活塞停止位置處的氣缸第一體積和在上止點(diǎn)處的氣缸第二體積的比估計(jì)壓縮比。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括，火花控制模塊，其在發(fā)動(dòng)機(jī)被重新起動(dòng)時(shí)，基于曲軸旋轉(zhuǎn)量在氣缸完成被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)時(shí)選擇性地在氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，火花控制模塊在曲軸旋轉(zhuǎn)量大于第一角度時(shí)在被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間在氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，火花控制模塊基于活塞停止位置確定火花正時(shí)。
10.一種方法，其包括: 在點(diǎn)火系統(tǒng)處于接通并且發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速的同時(shí)駕駛員下壓制動(dòng)踏板時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)并由此中斷發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)； 當(dāng)駕駛員釋放制動(dòng)踏板時(shí)重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；以及 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被重新起動(dòng)時(shí)，隨著氣缸完成被中斷的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)，基于對(duì)應(yīng)在活塞被停止時(shí)活塞在氣缸內(nèi)的位置與上止點(diǎn)之間的差的曲軸旋轉(zhuǎn)量，選擇性地噴射燃料進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸。
【文檔編號(hào)】F02D7/00GK103807032SQ201310550154
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月8日
【發(fā)明者】H.G.桑托索, J.R.于爾吉爾, S.R.史密斯, R.D.沙夫托 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司