專利名稱：用于在氣缸停缸期間控制發(fā)動機部件的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本公開內容涉及內燃發(fā)動機，具體涉及用于在氣缸停缸期間控制發(fā)動機部件的系 統(tǒng)和方法。
背景技術：
本節(jié)中的背景描述用于大體介紹本公開內容的背景信息。署名的發(fā)明人的工作， 在本背景技術部分以及在提交時可能不構成現有技術的說明書的各方面所描述的范圍內， 不明確地或隱含地視為本公開內容的現有技術。內燃發(fā)動機通過可由節(jié)氣門調節(jié)的入口將空氣吸入進氣歧管。氣缸的進氣閥打開 以便將空氣吸入到氣缸中?？梢詫⑷剂蠂娚淙霘飧椎囊粋€或多個進氣端口內(即，端口燃 料噴射)或者直接噴射進氣缸內(即，直接燃料噴射)。空氣和燃料混合以產生壓縮的空氣 /燃料(A/F)混合物，在氣缸內點燃，用來推動活塞和產生驅動扭矩。A/F混合物可以利用 火花塞(即，火花點火)點火或者由于高壓和/或高溫(即，壓縮點燃)點火?？梢钥刂艫/F混合物的比率來調節(jié)發(fā)動機的扭矩輸出。例如，可以根據駕駛員扭 矩請求，比如加速器的位置，來控制A/F比。備選地或附加地，為了調節(jié)發(fā)動機的扭矩輸出， 可以將一個或多個氣缸停缸。換句話說，可以通過關掉氣缸的進氣閥和切斷給氣缸的燃料 供給來使氣缸停缸。例如，工作的氣缸的數量取決于駕駛員扭矩請求。

發(fā)明內容
發(fā)動機控制系統(tǒng)包括電源模塊、測量模塊和校準模塊。當發(fā)動機的M個氣缸停缸 時，電源模塊停止對發(fā)動機的N個部件的功率供給，其中M和N是大于或等于1的整數。測 量模塊測量N個發(fā)動機部件的輸出。在停止對N個部件的功率供給后的一段時間內，校準 模塊基于來自N個發(fā)動機部件中的一個或多個部件的無電測量值來校準測量模塊。一種方法，該方法包括當發(fā)動機的M個氣缸停缸時停止對發(fā)動機的N個部件的功 率供給，在停止對N個部件的功率供給后的一段時間內，基于來自N個發(fā)動機部件中的一個 或多個部件的無電測量值來校準測量模塊，其中，M和N是大于或等于1的整數。本公開的進一步的應用領域將從下文的詳細描述變得清楚。應理解的是，詳細的 描述和具體的示例僅用于說明目的，而不是為了限制本公開的范圍。本發(fā)明還包括以下技術方案。1. 一種發(fā)動機控制系統(tǒng)，包括電源模塊，當所述發(fā)動機的M個氣缸停缸時，停止對發(fā)動機的N個部件的功率供 給；
校準模塊，在停止對所述N個部件的功率供給后的一段時間內，基于來自所述N個 發(fā)動機部件中的一個或多個部件的無電測量值來校準測量模塊，其中，M和N是大于或等于1的整數。2.根據技術方案1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，M等于所述發(fā)動機中的氣缸的總數量。3.根據技術方案1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，進一步包括包括L個測量電路的測量模塊，其中，所述L個測量電路中的每一個都與所述N個 發(fā)動機部件中的一個或多個部件相連并配置成測量其輸出，其中L是大于或等于1且小于 或等于N的整數。4.根據技術方案1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述發(fā)動機的M個氣缸 停缸后的一段預定的時間內，所述校準模塊校準所述測量模塊。5.根據技術方案1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述N個部件包括發(fā)動機 傳感器和促動器中的至少一個。6.根據技術方案5所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機傳感器包括 質量空氣流量傳感器、爆震傳感器、燃料成分傳感器、氣缸壓力傳感器、進氣歧管壓力傳感 器和大氣壓力傳感器。7.根據技術方案5所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機促動器包括 氧氣傳感器加熱器、主動發(fā)動機懸置、排氣再循環(huán)閥和燃料泵。8.根據技術方案1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，當所述M個氣缸工作時執(zhí) 行所述N個部件的線路診斷，當所述M個氣缸停缸時停止執(zhí)行所述N個部件的線路診斷。9.根據技術方案1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，進一步包括氣缸停缸模塊，通過分別控制所述M個氣缸的進氣閥和排放閥中的至少一個以及 供給所述M個氣缸的燃料來使所述M個氣缸停缸。10.根據技術方案9所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，停缸的氣缸的數量基于 駕駛員扭矩請求。11. 一種方法，包括當發(fā)動機的M個氣缸停缸時，停止對所述發(fā)動機的N個部件的功率供給；且在停止對所述N個部件的功率供給后的一段時間內，基于來自所述N個發(fā)動機部 件中的一個或多個部件的無電測量值來校準測量模塊，其中，M和N是大于或等于1的整數。12.根據技術方案11所述的方法，其特征在于，M等于所述發(fā)動機中的氣缸的總數量。13.根據技術方案11所述的方法，其特征在于，所述測量模塊包括L個測量電路， 所述測量電路中的每一個都與所述N個發(fā)動機部件中的一個或多個部件相連并配置成測 量其輸出，其中L是大于或等于1且小于或等于N的整數。14.根據技術方案11所述的方法，進一步包括在所述發(fā)動機的M個氣缸停缸后的一段預定的時間內，校準所述測量模塊。15.根據技術方案11所述的方法，其特征在于，所述N個部件包括發(fā)動機傳感器和 促動器中的至少一個。16.根據技術方案15所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動機傳感器包括質量空氣 流量傳感器、爆震傳感器、燃料成分傳感器、氣缸壓力傳感器、進氣歧管壓力傳感器和大氣 壓力傳感器。17.根據技術方案15所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動機促動器包括氧氣傳感器加熱器、主動發(fā)動機懸置、排氣再循環(huán)閥和燃料泵。18.根據技術方案11所述的方法，進一步包括當所述M個氣缸工作時執(zhí)行所述N個部件的線路診斷，當所述M個氣缸停缸時停 止執(zhí)行所述N個部件的線路診斷。19.根據技術方案11所述的方法，進一步包括通過分別控制所述M個氣缸的進氣閥和排放閥中的至少一個以及供給所述M個氣 缸的燃料來使所述M個氣缸停缸。20.根據技術方案19所述的方法，其特征在于，停缸的氣缸的數量基于駕駛員扭 矩請求。


從詳細的描述和附圖將使本公開更完全地被理解，其中圖1是根據本公開內容的示例性發(fā)動機系統(tǒng)的功能框圖；圖2是根據本公開內容的示例性控制模塊的功能框圖；且圖3是根據本公開內容的在氣缸停缸期間控制發(fā)動機部件的示例性方法的流程 圖。
具體實施例方式以下的說明在本質上僅是示例性的，絕不是為了要限制本公開，其應用或用途。為 了表達清楚，附圖中將使用相同的標號表示相似的元件。如本文所用，短語“A、B和C中的 至少一個”應被理解為表示邏輯(A或B或C)，使用非排他性邏輯或。應理解的是，方法中 的步驟可以不同的順序執(zhí)行，而不改變本公開的原理。如本文所用，術語“模塊”指的是專用集成電路(ASIC)、電子電路、可執(zhí)行一個或多 個軟件或固件程序的處理器(共享的或專用的或組的)和存儲器、組合邏輯電路和/或其 它可提供所述功能的適當部件。停缸的氣缸數量可以基于駕駛員扭矩請求。駕駛員扭矩請求可以基于加速器 (如，加速踏板)的位置。例如，當駕駛員扭矩請求大于扭矩的高閾值時，所有的氣缸可以 保持工作以輸出最大發(fā)動機扭矩?；蛘?，例如，當駕駛員扭矩請求小于或等于扭矩的低閾值 時，所有的氣缸可被停缸。僅作為示例，扭矩的低閾值可以為零。換句話說，當車輛停止和 /或車輛滑行時，所有的氣缸都可以停缸。然而，各個發(fā)動機部件(如傳感器、促動器等)在所有氣缸都停缸的期間內，可能 繼續(xù)操作。換句話說，發(fā)動機部件在這期間內可能會繼續(xù)操作，浪費電能和/或升高發(fā)動機 部件的溫度。發(fā)動機部件可能因過度的操作和/或升高的溫度而毀壞。僅作為示例，各個 發(fā)動機部件可能包括但不限于氧氣(O2)傳感器加熱器、質量空氣流量(MAF)傳感器、燃料 成分傳感器、主動發(fā)動機懸置、排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)、燃料泵和壓力傳感器(如氣缸壓力 傳感器、空氣壓力傳感器、大氣壓力傳感器等)。因此，提出了一種在所有發(fā)動機氣缸都停缸的期間內降低發(fā)動機部件電能消耗和 /或發(fā)動機部件的溫度的系統(tǒng)和方法。更具體地，在所有氣缸停缸的期間內，這種系統(tǒng)和方 法可以切斷供給發(fā)動機部件的電源。而且，在切斷電源供給的同時，這種系統(tǒng)和方法可以校準與發(fā)動機部件連接的模擬測量電路。更具體地，這種系統(tǒng)和方法可以測量與發(fā)動機部件 相連的測量電路的無電偏移量示數。這種校準可稱為“無電校準”?，F在參看圖1，發(fā)動機系統(tǒng)10包括發(fā)動機12?？諝馔ㄟ^可由節(jié)氣門16調節(jié)的入 口 14被吸入進氣歧管18。進氣歧管18中的空氣通過進氣閥22被分配到氣缸20。應該懂 得，雖然圖示了六個氣缸，但是其它數量的氣缸也是可行的。燃料噴射器M將燃料噴射入氣缸20。燃料與空氣混合產生空氣/燃料(A/F)混 合物。盡管圖示了在氣缸20的每一個中實現燃料噴射器即，直接噴射)，燃料也可以被 噴射到氣缸20的一個或多個進氣端口內(即，端口燃料噴射)。氣缸20中的A/F混合物使 用活塞(未示出)壓縮，且使用火花塞26點火。經壓縮的A/F混合物的點火驅動活塞(未 示出)，活塞旋轉地轉動曲軸(未示出)產生驅動扭矩。燃燒期間產生的排氣通過排放閥觀從氣缸20排出，進入排放岐管30。然后，排氣 可被處理，并通過排放系統(tǒng)32從發(fā)動機12排出。排放系統(tǒng)32可以進一步包括一個或多個 用于測量排氣中氧含量的氧氣傳感器33。而且，每個氧氣傳感器33可以包括加熱氧氣傳感 器33的氧氣傳感器加熱器34。排氣還可以通過排氣再循環(huán)(EGR)線路35再循環(huán)，并被引 入進氣歧管18。被引入進氣歧管18的EGR的量可由EGR閥36調節(jié)。例如，主動發(fā)動機懸 置(AEM) 37可以控制由于道路表面不規(guī)則導致的車體的移動。發(fā)動機部件38與發(fā)動機12通信。更具體地，發(fā)動機部件38可以包括用于監(jiān)測和 /或控制發(fā)動機系統(tǒng)10的操作的傳感器和/或促動器。例如，在一個實施例中，發(fā)動機部 件38可以包括氧氣傳感器33、氧氣傳感器加熱器34、EGR閥36和主動發(fā)動機懸置37。然 而，如圖所示，氧氣傳感器33、氧氣傳感器加熱器34和主動發(fā)動機懸置37可以與發(fā)動機部 件38分開。另外，僅作為示例，發(fā)動機部件38可以包括諸如質量空氣流量(MAF)傳感器、 爆震傳感器和燃料成分傳感器的傳感器?？刂颇K40可以調節(jié)發(fā)動機系統(tǒng)10的操作。更具體地，控制模塊40可以監(jiān)測節(jié) 氣門16的位置、進氣閥22和排放閥28的位置、燃料噴射器M和火花塞沈的正時。另外， 控制模塊40可以監(jiān)測發(fā)動機部件38，從而監(jiān)測氧氣傳感器33的測量結果、EGR閥36的位 置以及諸如進入進氣歧管18的MAF率、發(fā)動機爆震(S卩，振動)和燃料成分(S卩，乙醇百分 比)的變量?？刂颇K40還可以控制節(jié)氣門16 (如電子節(jié)氣門控制，或ETC)、進氣閥22和排放 閥觀、燃料噴射器M和火花塞26。另外，控制模塊40可以控制發(fā)動機部件38，如氧氣傳感 器加熱器34、EGR閥36和主動發(fā)動機懸置37?？刂颇K40還可以執(zhí)行本公開所述的系統(tǒng) 和方法，用以在所有的氣缸20停缸時校準與發(fā)動機部件38連接的一個或多個測量電路?，F在參看圖2，圖中更詳細地顯示了控制模塊?？刂颇K40可以包括氣缸停缸模 塊50、電源模塊60、校準模塊70和測量模塊80。測量模塊80可以進一步包括一個或多個 測量電路，這些測量電路測量從各個發(fā)動機部件38接收到的信號。氣缸停缸模塊50接收駕駛員扭矩請求。例如，駕駛員扭矩請求可以基于加速器 (如加速踏板)的位置。氣缸停缸模塊50可以基于駕駛員扭矩請求使一個或多個氣缸20 停缸。例如，當駕駛員扭矩請求小于第一扭矩閾值時，氣缸停缸模塊50可以使一半數量的 氣缸20停缸。然而，基于駕駛員扭矩請求，任意數量的氣缸20可以被停缸。在一個實施例中，當輸出扭矩需求小于或等于第二扭矩閾值時，所有的氣缸20可以被停缸。僅作為示例，第二預定扭矩閾值可以為零。換句話說，當車輛滑行或當車輛停止 時，所有的氣缸20都被停缸。當氣缸停缸模塊50使所有的氣缸20停缸時，氣缸停缸模塊 50可產生控制信號(“全部”)?？梢酝ㄟ^控制供給氣缸20的空氣和燃料而使氣缸20中的一個停缸。更詳細地， 可以通過關閉氣缸20的進氣閥22和排放閥觀中的至少一個以及使與氣缸20關聯的燃料 噴射器M和/或火花塞沈停止工作而使氣缸20停缸。換句話說，流入和/或流出氣缸20 的空氣流和用于在氣缸20內燃燒而供給的燃料和火花都可被停止。電源模塊60為發(fā)動機部件38供給功率。電源模塊60還可以控制發(fā)動機部件38 的線路診斷。更詳細地，電源模塊60可以在發(fā)動機部件38上運行預定的發(fā)動機部件診斷 程序，用以確定發(fā)動機部件38中的線路是否功能正常。然而，能夠理解的是，不同的模塊也 可控制發(fā)動機部件38的線路診斷。電源模塊60可以在收到來自氣缸停缸模塊50的控制信號(“全部”)后停止對發(fā) 動機部件38的功率供給。電源模塊60還可以停止對發(fā)動機部件38的線路診斷。然后，電 源模塊60在停止對發(fā)動機部件38的功率供給后，初始化并起動一個定時器(td)。校準模塊接收對應于定時器td的信號。當定時器td的值大于預設的時間閾值 (tTH)時，校準模塊70可執(zhí)行測量模塊80的無電校準。更詳細地，當發(fā)動機部件38未上電 時，校準模塊70可以測量它們的輸出。隨后，校準模塊70可以確定測量模塊80(即，測量電路)的偏移量并利用確定的 偏移量校準測量模塊80。然后，校準模塊70可將偏移量讀取標志設置為1( “是”)。也就 是說，無電校準可以只執(zhí)行一次?，F在參看圖3，在發(fā)動機12的氣缸停缸期間控制發(fā)動機系統(tǒng)10的發(fā)動機部件38 的方法從步驟100開始。在步驟102，控制模塊40確定發(fā)動機是否在工作。如果是，控制可 前進到步驟104。如果否，控制可返回到步驟102。在步驟104，控制模塊40使得功率供給到發(fā)動機部件38。在步驟106，控制模塊 40開啟針對發(fā)動機部件38的線路診斷。在步驟108，控制模塊40將偏移量讀取標志設置 為0( “否”)。在步驟110，控制模塊40確定氣缸20(如閥22J8和燃料噴射器)是否已關閉。 如果是，控制可前進至步驟112。如果否，控制可返回到步驟104。在步驟112，控制模塊關 閉針對發(fā)動機部件38的線路診斷。在步驟114，控制模塊40停止對發(fā)動機部件38的功率 供給。在步驟116，控制模塊40將定時器td初始化為0并起動定時器td。在步驟118，控制模塊40確定氣缸(如閥門22、28)是否已關閉。如果是，控制可 前進至步驟120。如果否，控制可返回至步驟104。在步驟120，控制模塊40可確定偏移量 讀取標志是否為0( “否”)。如果是，控制可前進至步驟122。如果否，控制可返回至步驟 118。在步驟122，控制模塊40可確定定時器td的值是否大于預設的時間閾值tTH。如 果是，控制可前進至步驟124。如果否，控制可返回至步驟118。在步驟124，控制模塊40可 基于一個或多個發(fā)動機部件38的無電示數來確定測量模塊80 (即，一個或多個測量電路) 的偏移量。在步驟126，控制模塊40可基于預設的偏移量來校準測量模塊80 ( S卩，一個或多個測量電路)。在步驟128，控制模塊40可將偏移量讀取標志設置為1( “是”)。然后，控制 可返回至步驟118。 可以以各種不同的形式實現本公開的廣泛的教導。因此，雖然本公開包括特定的 示例，但是，本公開的真正范圍不應該受限于此，因為在對附圖、說明書和權利要求書進行 研究的基礎上，其他變型對于本領域技術人員而言都是顯而易見的。
權利要求
1.一種發(fā)動機控制系統(tǒng)，包括電源模塊，當所述發(fā)動機的M個氣缸停缸時，停止對發(fā)動機的N個部件的功率供給； 校準模塊，在停止對所述N個部件的功率供給后的一段時間內，基于來自所述N個發(fā)動 機部件中的一個或多個部件的無電測量值來校準測量模塊， 其中，M和N是大于或等于1的整數。
2.根據權利要求1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，M等于所述發(fā)動機中的氣缸的總數量。
3.根據權利要求1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，進一步包括包括L個測量電路的測量模塊，其中，所述L個測量電路中的每一個都與所述N個發(fā)動 機部件中的一個或多個部件相連并配置成測量其輸出，其中L是大于或等于1且小于或等 于N的整數。
4.根據權利要求1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述發(fā)動機的M個氣缸停缸 后的一段預定的時間內，所述校準模塊校準所述測量模塊。
5.根據權利要求1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述N個部件包括發(fā)動機傳感 器和促動器中的至少一個。
6.根據權利要求5所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機傳感器包括質量 空氣流量傳感器、爆震傳感器、燃料成分傳感器、氣缸壓力傳感器、進氣歧管壓力傳感器和 大氣壓力傳感器。
7.根據權利要求5所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機促動器包括氧氣 傳感器加熱器、主動發(fā)動機懸置、排氣再循環(huán)閥和燃料泵。
8.根據權利要求1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，當所述M個氣缸工作時執(zhí)行所 述N個部件的線路診斷，當所述M個氣缸停缸時停止執(zhí)行所述N個部件的線路診斷。
9.根據權利要求1所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，進一步包括氣缸停缸模塊，通過分別控制所述M個氣缸的進氣閥和排放閥中的至少一個以及供給 所述M個氣缸的燃料來使所述M個氣缸停缸。
10.根據權利要求9所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，停缸的氣缸的數量基于駕駛 員扭矩請求。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在氣缸停缸期間控制發(fā)動機部件的系統(tǒng)和方法。具體而言，一種發(fā)動機控制系統(tǒng)包括電源模塊、測量模塊和校準模塊。當發(fā)動機的M個氣缸停缸時，電源模塊停止對發(fā)動機的N個部件的功率供給，其中M和N是大于或等于1的整數。測量模塊測量N個發(fā)動機部件的輸出。在停止對N個部件的功率供給后的一段時間內，校準模塊基于來自N個發(fā)動機部件中的一個或多個部件的無電測量值校準測量模塊。
文檔編號F02B77/08GK102042085SQ20101050694
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權日2009年10月13日
發(fā)明者M·M·麥唐納 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司