用于氣缸起用和停用控制系統(tǒng)的空氣質(zhì)量確定的制作方法
【專利摘要】一種系統(tǒng)，包括氣缸事件模塊，所述氣缸事件模塊基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定當(dāng)前氣缸的氣缸進(jìn)氣事件或氣缸不進(jìn)氣事件的每缸空氣量值。狀態(tài)模塊產(chǎn)生指示當(dāng)前氣缸是否起用的狀態(tài)信號(hào)。停用模塊基于狀態(tài)信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量：針對(duì)自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件以來(lái)且在一個(gè)或多個(gè)停用氣缸的一個(gè)或多個(gè)相繼氣缸不進(jìn)氣事件之前由進(jìn)氣歧管接收的空氣；以及基于進(jìn)氣歧管中的先前累計(jì)空氣質(zhì)量和每缸空氣量值?；跔顟B(tài)信號(hào)，起用模塊基于每缸空氣量值和當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量來(lái)確定當(dāng)前氣缸的空氣質(zhì)量值。
【專利說(shuō)明】用于氣缸起用和停用控制系統(tǒng)的空氣質(zhì)量確定
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求于2012年9月10日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/698,996的權(quán)益。上述申請(qǐng)的公開內(nèi)容在此作為參考全文引入。
[0002]本申請(qǐng)與2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798,451,2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，351、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，586、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，590、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，536、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798,471、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，737、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，701,2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，518,2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/799，129、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，540、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，574、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/799，181、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/799，116、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，624、2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，384,2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，775和2013年3月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/798，400有關(guān)。上述申請(qǐng)的公開內(nèi)容在此作為參考全文引入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，且更具體地涉及氣缸起用和停用控制系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在此提供的背景說(shuō)明是為了總體上介紹本發(fā)明背景的目的。當(dāng)前所署名發(fā)明人的工作(在【背景技術(shù)】部分描述的程度上)和本描述中否則不足以作為申請(qǐng)時(shí)的現(xiàn)有技術(shù)的各方面，既不明顯地也非隱含地被承認(rèn)為與本發(fā)明相抵觸的現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)在氣缸內(nèi)燃燒空氣和燃料的混合物(空氣/燃料混合物)，以致動(dòng)活塞且產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。ICE的空氣流量和燃料噴射可分別經(jīng)由節(jié)氣門和燃料噴射系統(tǒng)控制。節(jié)氣門的位置調(diào)節(jié)會(huì)調(diào)節(jié)進(jìn)入ICE的空氣流量。燃料噴射系統(tǒng)可以用于調(diào)節(jié)燃料噴射到氣缸中的速率，以在氣缸中提供預(yù)定空氣/燃料混合物和/或?qū)崿F(xiàn)來(lái)自于ICE的預(yù)定扭矩輸出。增加氣缸的空氣和/或燃料的量增加ICE的扭矩輸出。
[0006]在某些情況期間，ICE的一個(gè)或多個(gè)氣缸可停用，以例如節(jié)省燃料。氣缸的停用可包括停用氣缸的進(jìn)氣和/或排氣閥，且中止燃料噴射到氣缸中。一個(gè)或多個(gè)氣缸可例如在被起用的其余氣缸能夠產(chǎn)生請(qǐng)求輸出扭矩量時(shí)停用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]提供一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括氣缸事件模塊，所述氣缸事件模塊基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前氣缸的氣缸進(jìn)氣事件或氣缸不進(jìn)氣事件中的一個(gè)的每缸空氣量值。所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有包括當(dāng)前氣缸的氣缸。狀態(tài)模塊產(chǎn)生指示當(dāng)前氣缸是起用還是停用的狀態(tài)信號(hào)。停用模塊基于狀態(tài)信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量:針對(duì)自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件以來(lái)且在一個(gè)或多個(gè)停用氣缸的一個(gè)或多個(gè)相繼氣缸不進(jìn)氣事件之前由進(jìn)氣歧管接收的空氣；以及基于進(jìn)氣歧管中的先前累計(jì)空氣質(zhì)量和每缸空氣量值?；跔顟B(tài)信號(hào)，起用模塊基于每缸空氣量值和當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量來(lái)確定當(dāng)前氣缸的空氣質(zhì)量值。
[0008]在其它特征中，提供一種方法，所述方法包括:基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前氣缸的氣缸進(jìn)氣事件或氣缸不進(jìn)氣事件中的一個(gè)的每缸空氣量值。所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有包括當(dāng)前氣缸的氣缸。產(chǎn)生指示當(dāng)前氣缸是起用還是停用的狀態(tài)信號(hào)?；跔顟B(tài)信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量:針對(duì)自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件以來(lái)且在至少兩個(gè)停用氣缸的相繼氣缸不進(jìn)氣事件之前由進(jìn)氣歧管接收的空氣；以及基于進(jìn)氣歧管中的先前累計(jì)空氣質(zhì)量和每缸空氣量值?；跔顟B(tài)信號(hào)，根據(jù)每缸空氣量值和當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量來(lái)確定當(dāng)前氣缸的空氣質(zhì)量值。
[0009]方案1.一種系統(tǒng)，包括:
氣缸事件模塊，所述氣缸事件模塊基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前氣缸的氣缸進(jìn)氣事件或氣缸不進(jìn)氣事件中的一個(gè)的每缸空氣量值，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有包括當(dāng)前氣缸的多個(gè)氣缸；
狀態(tài)模塊，所述狀態(tài)模塊產(chǎn)生指示當(dāng)前氣缸是起用還是停用的狀態(tài)信號(hào)；
停用模塊，所述停用模塊基于狀態(tài)信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)
量:
針對(duì)自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件以來(lái)且在一個(gè)或多個(gè)停用氣缸的一個(gè)或多個(gè)氣缸不進(jìn)氣事件之前由進(jìn)氣歧管接收的空氣；以及
基于進(jìn)氣歧管中的先前累計(jì)空氣質(zhì)量和每缸空氣量值；以及
起用模塊，基于狀態(tài)信號(hào)，所述起用模塊基于每缸空氣量值和當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量來(lái)確定當(dāng)前氣缸的空氣質(zhì)量值。
[0010]方案2.根據(jù)方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述氣缸事件模塊:
基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的起用氣缸的氣缸進(jìn)氣事件的每缸空氣量值，其中，空氣質(zhì)量流量信號(hào)表示由進(jìn)氣歧管接收的空氣量，且其中，氣缸進(jìn)氣事件的每缸空氣量值中的每個(gè)表示自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件開始或停用氣缸的上一次氣缸不進(jìn)氣事件開始以來(lái)由進(jìn)氣歧管接收的空氣量；以及
基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的停用氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件的每缸空氣量值，其中，氣缸不進(jìn)氣事件的每缸空氣量值中的每個(gè)表示自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件開始或停用氣缸的上一次氣缸不進(jìn)氣事件開始以來(lái)由進(jìn)氣歧管接收的空氣量。
[0011]方案3.根據(jù)方案1所述的系統(tǒng)，氣缸控制模塊隨機(jī)地選擇所述多個(gè)氣缸中的一個(gè)或多個(gè)，停用所選擇的一個(gè)或多個(gè)氣缸，且起用所述多個(gè)氣缸中的其它氣缸。
[0012]方案4.根據(jù)方案1所述的系統(tǒng)，還包括配置成確定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度的發(fā)動(dòng)機(jī)速度模塊，
其中，所述氣缸事件模塊基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度來(lái)確定每缸空氣量值。[0013]方案5.根據(jù)方案4所述的系統(tǒng)，還包括空氣流量模塊，所述空氣流量模塊基于從空氣質(zhì)量流量傳感器接收的電壓產(chǎn)生頻率信號(hào)，
其中，所述氣缸事件模塊基于頻率信號(hào)來(lái)確定每缸空氣量值。
[0014]方案6.根據(jù)方案1所述的系統(tǒng)，其中:
狀態(tài)信號(hào)指示當(dāng)前氣缸停用；
停用模塊將當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量設(shè)定為等于先前累計(jì)空氣質(zhì)量和每缸空氣量值的總和；
以及
先前累計(jì)空氣質(zhì)量在具有的進(jìn)氣沖程緊挨在當(dāng)前氣缸進(jìn)氣沖程之前的氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件之前確定。
[0015]方案7.根據(jù)方案1所述的系統(tǒng)，其中:
狀態(tài)信號(hào)指示當(dāng)前氣缸起用；
起用模塊將空氣質(zhì)量值設(shè)定為等于每缸空氣量值和當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量的總和；以及當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量在具有的進(jìn)氣沖程緊挨在當(dāng)前氣缸進(jìn)氣沖程之前的氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件之前確定。
[0016]方案8.根據(jù)方案1所述的系統(tǒng),其中,所述氣缸事件模塊確定起用氣缸的每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件的每缸空氣量值和停用氣缸的每個(gè)氣缸不進(jìn)氣事件的每缸空氣量值。
[0017]方案9.根據(jù)方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述停用模塊確定自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件以來(lái)和在多個(gè)停用氣缸的多個(gè)相繼氣缸不進(jìn)氣事件期間由進(jìn)氣歧管接收的空氣的當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量。
[0018]方案10.根據(jù)方案9所述的系統(tǒng)，其中:
所述氣缸事件模塊確定第二氣缸的每缸空氣量值，其中，第二氣缸在當(dāng)前氣缸之后且被起用；以及
所述起用模塊將當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量改寫為等于第二每缸空氣量值，且基于第二每缸空氣量值來(lái)確定第二氣缸的第二空氣質(zhì)量值，而不是基于先前累計(jì)空氣質(zhì)量，也不基于第一空氣質(zhì)量值。
[0019]方案11.一種方法，包括:
基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前氣缸的氣缸進(jìn)氣事件或氣缸不進(jìn)氣事件中的一個(gè)的每缸空氣量值，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有包括當(dāng)前氣缸的多個(gè)氣缸;
產(chǎn)生指示當(dāng)前氣缸是起用還是停用的狀態(tài)信號(hào)；
基于狀態(tài)信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量:
針對(duì)自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件以來(lái)且在至少兩個(gè)停用氣缸的相繼氣缸不進(jìn)氣事件之前由進(jìn)氣歧管接收的空氣；以及
基于進(jìn)氣歧管中的先前累計(jì)空氣質(zhì)量和每缸空氣量值；以及
基于狀態(tài)信號(hào)，根據(jù)每缸空氣量值和當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量來(lái)確定當(dāng)前氣缸的空氣質(zhì)量值。
[0020]方案12.根據(jù)方案1所述的方法，還包括:
基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的起用氣缸的氣缸進(jìn)氣事件的每缸空氣量值，其中，空氣質(zhì)量流量信號(hào)表示由進(jìn)氣歧管接收的空氣量，且其中，氣缸進(jìn)氣事件的每缸空氣量值中的每個(gè)表示自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件開始或停用氣缸的上一次氣缸不進(jìn)氣事件開始以來(lái)由進(jìn)氣歧管接收的空氣量；以及
基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的停用氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件的每缸空氣量值，其中，氣缸不進(jìn)氣事件的每缸空氣量值中的每個(gè)表示自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件開始或停用氣缸的上一次氣缸不進(jìn)氣事件開始以來(lái)由進(jìn)氣歧管接收的空氣量。
[0021]方案13.根據(jù)方案1所述的方法，還包括:
隨機(jī)地選擇所述多個(gè)氣缸中的一個(gè)或多個(gè)；
停用所選擇的一個(gè)或多個(gè)氣缸；以及
起用所述多個(gè)氣缸中的其它氣缸。
[0022]方案14.根據(jù)方案1所述的方法，還包括:確定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度，
其中，基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度來(lái)確定每缸空氣量值。
[0023]方案15.根據(jù)方案4所述的方法，還包括:基于從空氣質(zhì)量流量傳感器接收的電壓產(chǎn)生頻率信號(hào)，
其中，基于頻率信號(hào)來(lái)確定每缸空氣量值。
[0024]方案16.根據(jù)方案1所述的方法，還包括:將當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量設(shè)定為等于先前累計(jì)空氣質(zhì)量和每缸空氣量值的總和，其中:
狀態(tài)信號(hào)指示當(dāng)前氣缸停用；以及
先前累計(jì)空氣質(zhì)量在具有的進(jìn)氣沖程緊挨在當(dāng)前氣缸進(jìn)氣沖程之前的氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件之前確定。
[0025]方案17.根據(jù)方案1所述的方法，還包括:將空氣質(zhì)量值設(shè)定為等于每缸空氣量值和當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量的總和，其中:
狀態(tài)信號(hào)指示當(dāng)前氣缸起用；以及
當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量在具有的進(jìn)氣沖程緊挨在當(dāng)前氣缸進(jìn)氣沖程之前的氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件之前確定。
[0026]方案18.根據(jù)方案1所述的方法，還包括:確定起用氣缸的每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件的每缸空氣量值和停用氣缸的每個(gè)氣缸不進(jìn)氣事件的每缸空氣量值。
[0027]方案19.根據(jù)方案1所述的方法，還包括:確定自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件以來(lái)和在多個(gè)停用氣缸的多個(gè)相繼氣缸不進(jìn)氣事件期間由進(jìn)氣歧管接收的空氣的當(dāng)前
累計(jì)空氣質(zhì)量。
[0028]方案20.根據(jù)方案9所述的方法，還包括:
確定第二氣缸的每缸空氣量值，其中，第二氣缸在當(dāng)前氣缸之后且被起用；以及將當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量改寫為等于第二每缸空氣量值，且基于第二每缸空氣量值來(lái)確定第二氣缸的第二空氣質(zhì)量值，而不是基于先前累計(jì)空氣質(zhì)量，也不基于第一空氣質(zhì)量值。
[0029]本發(fā)明的進(jìn)一步應(yīng)用領(lǐng)域從下文提供的詳細(xì)說(shuō)明顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是，詳細(xì)說(shuō)明和具體示例僅旨在用于說(shuō)明的目的且并不旨在限制本發(fā)明的范圍。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]從詳細(xì)說(shuō)明和附圖將更充分地理解本發(fā)明，在附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合每缸空氣量模塊的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的功能框圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合每缸空氣量模塊的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊的功能框圖；
圖3是圖1和2的每缸空氣量模塊的功能框圖；和
圖4圖示根據(jù)本發(fā)明的操作圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和圖1一 3的每缸空氣量模塊的方法。【具體實(shí)施方式】
[0031]流入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管的空氣和吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的空氣的測(cè)量準(zhǔn)確性影響估計(jì)和預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的空氣質(zhì)量的準(zhǔn)確性?？諝饬髁坑?jì)(例如，空氣質(zhì)量流量傳感器)可用于測(cè)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管的空氣?？諝饬髁坑?jì)可以位于發(fā)動(dòng)機(jī)的上游且可以在每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件之前取樣。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的所有氣缸起用時(shí)，在氣缸進(jìn)氣事件之間存在一致數(shù)量的曲軸角。作為示例，對(duì)于所有八個(gè)氣缸起用的八缸發(fā)動(dòng)機(jī)，每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件可以在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)90°之后發(fā)生。進(jìn)氣閥在氣缸進(jìn)氣事件期間打開以將空氣抽吸到相應(yīng)氣缸中。對(duì)于單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸可以旋轉(zhuǎn)兩次(720° )。每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)包括發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸的氣缸進(jìn)氣事件。作為另一個(gè)示例，對(duì)于所有六個(gè)氣缸起用的六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件可以在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)120°之后發(fā)生。作為又一個(gè)示例，對(duì)于所有四個(gè)氣缸起用的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件可以在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)180°之后發(fā)生。
[0032]對(duì)于執(zhí)行氣缸起用和停用的主動(dòng)燃料管理(AFM)發(fā)動(dòng)機(jī)，在某一時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)的起用氣缸的數(shù)量可小于氣缸總數(shù)。因而，在氣缸進(jìn)氣事件之間存在不一致數(shù)量的曲軸角度。例如，用四個(gè)起用氣缸操作的六缸發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件可具有不一致的曲軸角數(shù)量模式(例如，120°，120°，240°，120°，120°，240° )。發(fā)動(dòng)機(jī)可以以各個(gè)模式和/或隨機(jī)地停用和再次起用任何數(shù)量的氣缸。起用和停用的氣缸數(shù)量、氣缸的點(diǎn)火順序、以及識(shí)別點(diǎn)火的選定氣缸可以是隨機(jī)的，和/或例如基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載確定。
[0033]估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)中的每缸空氣量(APC)的一種技術(shù)是確定在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)內(nèi)由發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管接收的空氣總量(或總空氣質(zhì)量)且將總空氣質(zhì)量除以起用氣缸的數(shù)量?？偪諝赓|(zhì)量包括在起用氣缸的氣缸進(jìn)氣事件和停用氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件期間接收的空氣。該技術(shù)提供每個(gè)起用氣缸的空氣質(zhì)量的一致確定。氣缸不進(jìn)氣事件指的是停用氣缸的氣缸循環(huán)的時(shí)間段，在該時(shí)間段，對(duì)應(yīng)進(jìn)氣閥如果在停用氣缸起用時(shí)將正常打開。在氣缸停用時(shí)，停用氣缸的進(jìn)氣閥可停用和/或保持關(guān)閉。
[0034]例如，在八缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，空氣進(jìn)氣歧管值可以對(duì)起用氣缸的每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件和停用氣缸的每個(gè)氣缸不進(jìn)氣事件(例如，每90°曲軸旋轉(zhuǎn))確定。對(duì)于所確定的每個(gè)空氣進(jìn)氣歧管值，空氣流量計(jì)的電壓度數(shù)可以轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)。頻率信號(hào)的脈沖數(shù)量可以在對(duì)應(yīng)氣缸進(jìn)氣或不進(jìn)氣事件之前的預(yù)定測(cè)量時(shí)間段內(nèi)計(jì)數(shù)。脈沖數(shù)量提供在預(yù)定測(cè)量時(shí)間段持續(xù)時(shí)間內(nèi)的平均頻率。在對(duì)應(yīng)氣缸的預(yù)定測(cè)量時(shí)間段期間由進(jìn)氣歧管接收的空氣質(zhì)量的估計(jì)值于是基于脈沖數(shù)量和發(fā)動(dòng)機(jī)速度經(jīng)由例如查詢表確定。該過(guò)程對(duì)于八個(gè)氣缸重復(fù)，而與氣缸是否停用無(wú)關(guān)，且空氣質(zhì)量值求和以提供總空氣質(zhì)量?？偪諝赓|(zhì)量然后除以起用氣缸的數(shù)量，以估計(jì)吸入到每個(gè)起用氣缸的空氣質(zhì)量。每個(gè)停用氣缸的空氣質(zhì)量值可以設(shè)定為零。
[0035]在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的起用/停用序列一致時(shí)，每個(gè)起用氣缸的空氣質(zhì)量的一致確定可以是準(zhǔn)確的。作為示例，在八缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，一致起用/停用序列可包括發(fā)動(dòng)機(jī)的每隔一個(gè)氣缸被停用。然而，在全權(quán)限(FA)AFM發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，起用/停用序列可能是不一致的，因而，每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件的曲軸角的模式可能是不一致的。FA AFM發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)指的是能夠操作任何數(shù)量的氣缸和能夠在任何時(shí)刻選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的哪一個(gè)或多個(gè)氣缸被起用的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。FAAFM發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可具有每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件曲軸角的復(fù)雜不一致模式。
[0036]FA AFM發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)氣缸中的空氣質(zhì)量的估計(jì)和/或預(yù)測(cè)使用上述每個(gè)起用氣缸空氣質(zhì)量的一致確定過(guò)程可能是不準(zhǔn)確的。例如，F(xiàn)A AFM發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)或更多起用氣缸的氣缸進(jìn)氣事件可能依次在兩個(gè)或更多停用氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件之后。由起用氣缸中的第一個(gè)氣缸接收的空氣質(zhì)量(在兩個(gè)或更多停用氣缸系列之后的第一起用氣缸)大于由起用氣缸中的隨后氣缸接收的空氣質(zhì)量。這是由于在先前停用氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件期間FA AFM發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中空氣質(zhì)量的積聚。因而，起用氣缸中的每個(gè)接收的空氣質(zhì)量不相同，且可以從一個(gè)起用氣缸到另一個(gè)起用氣缸變化。
[0037]每缸空氣質(zhì)量估計(jì)和/或預(yù)測(cè)可以用于確定諸如燃料噴射量、扭矩值等的參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸中的空氣質(zhì)量量的不準(zhǔn)確估計(jì)和/或預(yù)測(cè)不利地影響確定這些參數(shù)且因而可能不利地影響發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的空氣/燃料比。
[0038]本文公開的實(shí)施方式包括準(zhǔn)確地確定進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管的空氣的空氣質(zhì)量值和從進(jìn)氣歧管的每個(gè)進(jìn)氣端口抽吸到發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)相應(yīng)氣缸的空氣的空氣質(zhì)量值?？諝赓|(zhì)量值在起用和停用氣缸兩者的相繼氣缸進(jìn)氣事件之間且在發(fā)動(dòng)機(jī)用每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件的曲軸角度的不一致模式操作時(shí)確定。這改進(jìn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)氣缸的空氣質(zhì)量估計(jì)和預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，這可導(dǎo)致依賴于空氣質(zhì)量估計(jì)和預(yù)測(cè)的參數(shù)的準(zhǔn)確確定。例如，可以改進(jìn)燃料噴射確定和扭矩值的準(zhǔn)確性，從而導(dǎo)致改進(jìn)的空氣/燃料混合物。由于改進(jìn)的空氣/燃料混合物，燃料效率可改進(jìn)，發(fā)動(dòng)機(jī)排放物可減少，且在制造催化轉(zhuǎn)換器期間催化轉(zhuǎn)換器中包括的貴金屬的所需量可以減少。貴金屬的示例是鉬、銠、銅、鈰、鐵、錳和鎳。
[0039]在圖1中示出了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100。車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括FA AFM發(fā)動(dòng)機(jī)102(下文稱為發(fā)動(dòng)機(jī)102),發(fā)動(dòng)機(jī)102基于來(lái)自于駕駛員輸入模塊104的駕駛員輸入燃燒空氣/燃料混合物以產(chǎn)生扭矩。空氣通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)108被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102。進(jìn)氣系統(tǒng)108可包括進(jìn)氣歧管110和節(jié)氣門閥112。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM) 114控制節(jié)氣門致動(dòng)器模塊116，以調(diào)整節(jié)氣門閥112的開度和控制進(jìn)入進(jìn)氣歧管110中的空氣流量。
[0040]來(lái)自于進(jìn)氣歧管110的空氣被抽吸到發(fā)動(dòng)機(jī)102的氣缸中。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)102可能包括任何數(shù)量的氣缸，但為了說(shuō)明目的，示出了單個(gè)具有代表性的氣缸118。ECM 114可指導(dǎo)氣缸致動(dòng)器模塊120以選擇性地停用一個(gè)或多個(gè)氣缸。
[0041]發(fā)動(dòng)機(jī)102可使用四沖程氣缸循環(huán)操作。四個(gè)沖程包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程和排氣沖程。在曲軸119的每一轉(zhuǎn)期間，每個(gè)氣缸經(jīng)歷四個(gè)沖程中的兩個(gè)。因而，每個(gè)氣缸需要兩個(gè)曲軸轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)經(jīng)歷所有四個(gè)沖程。
[0042]在進(jìn)氣沖程期間，來(lái)自于進(jìn)氣歧管110的空氣從進(jìn)氣歧管110的進(jìn)氣端口通過(guò)進(jìn)氣閥122抽吸到氣缸118中。ECM 114控制燃料致動(dòng)器模塊124，燃料致動(dòng)器模塊124調(diào)節(jié)燃料噴射，以實(shí)現(xiàn)期望的空氣/燃料比。燃料可以在中央位置噴射燃料進(jìn)入進(jìn)氣歧管110或在多個(gè)位置噴射燃料進(jìn)入進(jìn)氣歧管110，例如，在每個(gè)氣缸的進(jìn)氣閥122附近。在各個(gè)實(shí)施方式(未示出)中，燃料可以直接噴射到氣缸中或者噴射到與氣缸有關(guān)的混合腔/端口中。燃料致動(dòng)器模塊124可以中止向停用的氣缸噴射燃料。[0043]噴射的燃料與空氣混合且在氣缸118中形成空氣/燃料混合物。在壓縮沖程期間，氣缸118中的活塞(未顯示出)壓縮空氣/燃料混合物。發(fā)動(dòng)機(jī)102可以是壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，在該情況下，壓縮引起空氣/燃料混合物的點(diǎn)火。可選地，發(fā)動(dòng)機(jī)102可以是火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，在該情況下，基于來(lái)自ECM 114的信號(hào)，火花致動(dòng)器模塊126激發(fā)氣缸118中的火花塞128，其點(diǎn)火空氣/燃料混合物。一些類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，例如均質(zhì)充氣壓縮點(diǎn)火(HCCI)發(fā)動(dòng)機(jī)，可執(zhí)行壓縮點(diǎn)火和火花點(diǎn)火兩者?；鸹ǖ亩〞r(shí)可相對(duì)于活塞處于其最上位置時(shí)的時(shí)間(稱為上止點(diǎn)(TDC))來(lái)規(guī)定。
[0044]火花致動(dòng)器模塊126可以由定時(shí)信號(hào)控制，定時(shí)信號(hào)指定在TDC之前或之后多遠(yuǎn)產(chǎn)生火花。由于活塞位置與曲軸旋轉(zhuǎn)直接相關(guān)，因而火花致動(dòng)器模塊126的操作可以與曲軸位置同步?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊126可中止將火花提供給停用氣缸或者將火花提供給停用氣缸。
[0045]在燃燒沖程期間，空氣/燃料混合物的燃燒驅(qū)動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)曲軸。燃燒沖程可限定為活塞到達(dá)TDC和活塞返回到最下位置(稱為下止點(diǎn)(BDC))時(shí)之間的時(shí)間。
[0046]在排氣沖程期間，活塞開始從BDC向上移動(dòng)并且通過(guò)排氣閥130排出燃燒副產(chǎn)物。燃燒副產(chǎn)物通過(guò)排氣系統(tǒng)134從車輛中排出。
[0047]進(jìn)氣閥122可被進(jìn)氣凸輪軸140所控制，而排氣閥130可被排氣凸輪軸142所控制。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)可以控制氣缸118的多個(gè)進(jìn)氣閥(包括進(jìn)氣閥122)和/或可以控制多組氣缸(包括氣缸118)的進(jìn)氣閥(包括進(jìn)氣閥122)。類似地，多個(gè)排氣凸輪軸(包括排氣凸輪軸142)可以控制氣缸118的多個(gè)排氣閥和/或可以控制多組氣缸(包括氣缸118)的排氣閥(包括排氣閥130)。
[0048]氣缸致動(dòng)器模塊120可以通過(guò)停止打開進(jìn)氣閥122和/或排氣閥130而停用氣缸118。進(jìn)氣閥122打開的時(shí)間可由進(jìn)氣凸輪移相器148相對(duì)于活塞TDC變化。排氣閥130打開的時(shí)間可由排氣凸輪移相器150相對(duì)于活塞TDC變化。移相器致動(dòng)器模塊158可根據(jù)來(lái)自ECM 114的信號(hào)控制進(jìn)氣凸輪移相器148和排氣凸輪移相器150。在實(shí)施時(shí)，可變閥升程(未示出)還可以由移相器致動(dòng)器模塊158控制。在各種其它實(shí)施方式中，進(jìn)氣閥122和/或排氣閥130可以通過(guò)凸輪軸之外的致動(dòng)器(例如，機(jī)電致動(dòng)器、電動(dòng)液壓致動(dòng)器、電磁致動(dòng)器等)控制。
[0049]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可以包括為進(jìn)氣歧管110提供加壓空氣的增壓裝置。例如，圖1繪制了渦輪增壓器，其包括由流經(jīng)排氣系統(tǒng)134的排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪160-1。渦輪增壓器還包括由渦輪160-1驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)160-2，其壓縮通向節(jié)氣門閥112的空氣。在各種實(shí)施方式中，由曲軸驅(qū)動(dòng)的增壓器(未示出)可壓縮來(lái)自于節(jié)氣門閥112的空氣且將壓縮空氣提供給進(jìn)氣歧管110。
[0050]廢氣門162可以允許排氣旁通渦輪160-1，因此減少渦輪增壓器的增壓(進(jìn)氣空氣壓縮量)。ECM 114可經(jīng)由增壓致動(dòng)器模塊164控制渦輪增壓器。增壓致動(dòng)器模塊164可以通過(guò)控制廢氣門162的位置來(lái)調(diào)整渦輪增壓器的增壓。在各種實(shí)施方式中，多個(gè)渦輪增壓器可以由增壓致動(dòng)器模塊164控制。渦輪增壓器可以具有可變幾何形狀，其可以由增壓致動(dòng)器模塊164控制。
[0051]中間冷卻器(未不出)可以耗散壓縮空氣充氣中包含的一些熱量，這些熱量在空氣被壓縮時(shí)產(chǎn)生。雖然為了圖示目的單獨(dú)示出，但是渦輪160-1和壓縮機(jī)160-2可以彼此機(jī)械地連接，使得進(jìn)氣空氣緊鄰熱排氣。壓縮空氣充氣還可以從排氣系統(tǒng)134的部件吸收熱量。
[0052]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可以包括排氣再循環(huán)(EGR)閥170，其選擇性地將排氣改向回到進(jìn)氣歧管110。EGR閥170可以位于渦輪增壓器的渦輪160-1的上游。EGR閥170可以由EGR致動(dòng)器模塊172控制。
[0053]曲軸位置可以使用曲軸位置傳感器180測(cè)量。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度可以用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)傳感器182測(cè)量。ECT傳感器182可以位于發(fā)動(dòng)機(jī)102中或在冷卻劑循環(huán)的其他位置，例如散熱器(未示出)。
[0054]進(jìn)氣歧管110中的壓力可以使用歧管絕對(duì)壓力(MAP)傳感器184測(cè)量。在各種實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)真空度可以被測(cè)量，發(fā)動(dòng)機(jī)真空度是環(huán)境空氣壓力和進(jìn)氣歧管110中壓力之間的差。流入進(jìn)氣歧管110的空氣質(zhì)量流率可以使用空氣質(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可以位于還包括節(jié)氣門閥112的殼體內(nèi)。
[0055]節(jié)氣門閥112的位置可以使用一個(gè)或多個(gè)節(jié)氣門位置傳感器(TPS) 190測(cè)量。被抽吸到發(fā)動(dòng)機(jī)102中的空氣的溫度可以使用進(jìn)氣空氣溫度(IAT)傳感器192測(cè)量。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100還可以包括一個(gè)或多個(gè)其它傳感器193。ECM 114可以利用來(lái)自傳感器的信號(hào)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100作出控制決定。
[0056]ECM 114可以與變速器控制模塊194通信以協(xié)調(diào)變速器(未示出)中的換檔。例如，ECM 114可以在換檔期間減少發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)102經(jīng)由曲軸119將扭矩輸出給變速器。
[0057]ECM 114可以與混合動(dòng)力控制模塊196通信以協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)102和一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)馬達(dá)198的操作。電動(dòng)馬達(dá)198也可以起到發(fā)電機(jī)的作用，且可以用于產(chǎn)生電能以由車輛電氣系統(tǒng)所使用和/或存儲(chǔ)于蓄電池中。
[0058]改變發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的每個(gè)系統(tǒng)都可以稱作發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器接收致動(dòng)器值。例如，節(jié)氣門致動(dòng)器模塊116可被稱作發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器，且節(jié)氣門開啟面積可以被稱作致動(dòng)器值。在圖1的示例中，節(jié)氣門致動(dòng)器模塊116可以通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門閥112的葉片的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門開啟面積。
[0059]火花致動(dòng)器模塊126也可以被稱作發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器，而相應(yīng)的致動(dòng)器值可以是相對(duì)于氣缸TDC的火花提前量。其他發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可包括氣缸致動(dòng)器模塊120、燃料致動(dòng)器模塊124、移相器致動(dòng)器模塊158、增壓致動(dòng)器模塊164和EGR致動(dòng)器模塊172。對(duì)于這些發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器，致動(dòng)器值可分別對(duì)應(yīng)于氣缸起用/停用序列、燃料供應(yīng)速率、進(jìn)氣和排氣凸輪移相器角度、增壓壓力和EGR閥開啟面積。ECM 114可產(chǎn)生致動(dòng)器值以便使得發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生期望發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。
[0060]ECM 114和/或發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)其它模塊可以實(shí)施本發(fā)明的氣缸起用/停用系統(tǒng)。例如，ECM 114基于一個(gè)或多個(gè)因素來(lái)選擇下一個(gè)氣缸停用模式，包括但不限于發(fā)動(dòng)機(jī)速度、請(qǐng)求扭矩、選擇檔位、每缸空氣量(APC，例如，每個(gè)氣缸中空氣質(zhì)量的估計(jì)值或計(jì)算值)、每個(gè)氣缸的殘余排氣量(RPC，例如每個(gè)氣缸中的殘余排氣質(zhì)量)、以及相應(yīng)氣缸標(biāo)識(shí)符(ID)。
[0061]ECM 114可包括APC模塊199。APC模塊199確定由進(jìn)氣歧管110接收的空氣的空氣質(zhì)量值，且估計(jì)和預(yù)測(cè)由發(fā)動(dòng)機(jī)102的每個(gè)氣缸接收的空氣的空氣質(zhì)量值。ECM 114和APC模塊199的示例在圖2-3中示出。[0062]現(xiàn)在還參考圖2，示出了 ECM 114的功能框圖。ECM 114包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度模塊200、APC模塊199、殘余模塊202、扭矩請(qǐng)求模塊204和氣缸控制模塊206。發(fā)動(dòng)機(jī)速度模塊200基于從曲軸位置傳感器180接收的曲軸位置信號(hào)CRANK 210確定發(fā)動(dòng)機(jī)102的速度Espd 208。
[0063]APC模塊199基于從發(fā)動(dòng)機(jī)速度模塊200、曲軸位置傳感器180、MAP傳感器184和MAF傳感器186接收的信號(hào)Espd 208,CRANK 210、MAP 214和MAFV(M 216估計(jì)當(dāng)前氣缸的空氣質(zhì)量MASStoeyl且預(yù)測(cè)隨后氣缸的空氣質(zhì)量MASSSubW (總的稱為信號(hào)212)。當(dāng)前氣缸MASSCurCyl和隨后氣缸的空氣質(zhì)量MASSSubCyl還可以基于由氣缸控制模塊206確定的起用/停用序列SEQ 220來(lái)確定。
[0064]RPC模塊202確定RPC值222。雖然RPC模塊202顯示為接收進(jìn)氣和排氣角度信號(hào)224，226，但是RPC模塊202可以基于進(jìn)氣和排氣角度信號(hào)224，226、EGR閥位置、MAP和/或發(fā)動(dòng)機(jī)速度來(lái)確定RPC值222。
[0065]扭矩請(qǐng)求模塊204可以基于一個(gè)或多個(gè)駕駛員輸入230來(lái)確定扭矩請(qǐng)求228，例如加速踏板位置、制動(dòng)踏板位置、巡航控制輸入和/或一個(gè)或多個(gè)其它合適駕駛員輸入。扭矩請(qǐng)求模塊204可以基于一個(gè)或多個(gè)其它扭矩請(qǐng)求來(lái)確定扭矩請(qǐng)求228，例如由ECM 114產(chǎn)生的扭矩請(qǐng)求和/或從其它模塊(例如，變速器控制模塊194、混合動(dòng)力控制模塊196、底盤控制模塊等)接收的扭矩請(qǐng)求。
[0066]—個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可以基于扭矩請(qǐng)求228和/或一個(gè)或多個(gè)其它扭矩請(qǐng)求來(lái)控制。例如，節(jié)氣門控制模塊240可以基于扭矩請(qǐng)求228來(lái)確定節(jié)氣門開度信號(hào)242。節(jié)氣門致動(dòng)器模塊116可基于節(jié)氣門開度信號(hào)242來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)氣門閥112的開度?；鸹刂颇K244可基于起用/停用序列SEQ 220和扭矩請(qǐng)求228來(lái)產(chǎn)生火花定時(shí)信號(hào)246?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊126可基于火花定時(shí)信號(hào)246來(lái)產(chǎn)生火花。
[0067]燃料控制模塊246可基于信號(hào)212、扭矩請(qǐng)求228和起用/停用序列SEQ 220來(lái)確定一個(gè)或多個(gè)燃料供應(yīng)參數(shù)248。例如，燃料供應(yīng)參數(shù)248可包括燃料噴射量、每個(gè)氣缸循環(huán)噴射燃料噴射量的燃料噴射次數(shù)、以及每次噴射的定時(shí)。燃料致動(dòng)器模塊124可以基于燃料供應(yīng)參數(shù)248來(lái)噴射燃料。增壓控制模塊250可基于駕駛員扭矩請(qǐng)求228來(lái)確定增壓水平252。增壓致動(dòng)器模塊164可基于增壓水平252來(lái)控制增壓裝置輸出的增壓。
[0068]氣缸控制模塊206基于扭矩請(qǐng)求228來(lái)選擇起用/停用序列SEQ 220。氣缸致動(dòng)器模塊120根據(jù)所選擇的起用/停用序列SEQ 220來(lái)起用和停用氣缸的進(jìn)氣和排氣閥。氣缸控制模塊206可基于例如信號(hào)208，212，214，222，224，226，228和所選擇變速器檔位、滑移和/或車輛速度來(lái)選擇起用/停用序列SEQ 220。示出了檔位、滑移和車輛速度信號(hào)260，262,264。
[0069]燃料供應(yīng)根據(jù)起用/停用序列SEQ 220對(duì)停用氣缸中止(零燃料供應(yīng))。燃料根據(jù)起用/停用序列SEQ 220提供給起用氣缸?；鸹ǜ鶕?jù)起用/停用序列SEQ 220提供給起用氣缸?；鸹筛鶕?jù)起用/停用序列SEQ 220提供給停用氣缸或中止提供給停用氣缸。氣缸停用不同于燃料切斷(例如，減速燃料切斷)，因?yàn)槿剂瞎?yīng)被中止的氣缸的進(jìn)氣和排氣閥在燃料切斷期間仍打開和關(guān)閉，而對(duì)于氣缸停用，進(jìn)氣閥和/或排氣閥停用(或保持在關(guān)閉狀態(tài))。
[0070]在圖3中，APC模塊199包括MAF模塊300、氣缸事件模塊302、氣缸狀態(tài)模塊304、停用累計(jì)模塊306、起用求和模塊308、估計(jì)模塊310和預(yù)測(cè)模塊312。模塊300 — 312現(xiàn)在參考圖4的方法描述。
[0071]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100和APC模塊199可使用各種方法操作，示例性方法在圖4中提供。在圖4中，示出了操作發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100和APC模塊199的方法。方法可包括一個(gè)或多個(gè)算法。雖然以下任務(wù)主要參考圖1-3的實(shí)施方式描述，但是所述任務(wù)可以容易地修改以應(yīng)用于本發(fā)明的其它實(shí)施方式。所述任務(wù)可以迭代地執(zhí)行。方法可在350開始。這可以例如在發(fā)動(dòng)機(jī)102起動(dòng)時(shí)發(fā)生。
[0072]在352，APC模塊199和/或空氣停用模塊306將起用氣缸的空氣質(zhì)量值A(chǔ)CT 320重置為零?？諝赓|(zhì)量值A(chǔ)CT 320可以是在氣缸進(jìn)氣或不進(jìn)氣事件(按順序在當(dāng)前氣缸進(jìn)氣事件之前)之前針對(duì)起用氣缸確定的上一個(gè)空氣質(zhì)量值。
[0073]在354，APC模塊199和/或起用模塊308將停用氣缸的累計(jì)空氣質(zhì)量值DEACTpkev重置為零。累計(jì)空氣質(zhì)量值deactpkev可以是在氣缸不進(jìn)氣事件(按順序在當(dāng)前氣缸進(jìn)氣或不進(jìn)氣事件之前發(fā)生)之前針對(duì)停用氣缸確定的上一個(gè)空氣質(zhì)量值。在355，氣缸控制模塊206和/或氣缸狀態(tài)模塊確定要估計(jì)空氣質(zhì)量的當(dāng)前氣缸的標(biāo)識(shí)符(ID)。
[0074]在356，ECM 114、APC模塊199和/或MAF模塊300取樣來(lái)自于MAF傳感器186的信號(hào)MAF.，且將信號(hào)MAF.轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)MAF_ 324。信號(hào)MAFV(M可以在(i )每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件和/或不進(jìn)氣事件和/或(ii)每個(gè)起用和停用氣缸的每個(gè)進(jìn)氣沖程之前一致地取樣。信號(hào)MAFV(M可以在低分辨率(小于預(yù)定分辨率)進(jìn)氣循環(huán)期間取樣(或讀取)。
[0075]在357，ECM 114、APC模塊199和/或氣缸事件模塊302計(jì)數(shù)在預(yù)定測(cè)量時(shí)間段內(nèi)和在下一氣缸進(jìn)氣事件之前頻率信號(hào)MAFfkeq 324中的脈沖數(shù)量。預(yù)定測(cè)量時(shí)間段可以指的是在氣缸進(jìn)氣和不進(jìn)氣事件之間的一致數(shù)量的曲軸角度(例如，對(duì)于八缸發(fā)動(dòng)機(jī)為90° )。
[0076]在358，發(fā)動(dòng)機(jī)速度模塊200確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度且產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)Espd 208。
[0077]在360，氣缸事件模塊302確定具有在355確定的ID的當(dāng)前氣缸的當(dāng)前氣缸進(jìn)氣或不進(jìn)氣事件的APC值A(chǔ)PCevent 326。氣缸事件模塊302可基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)Espd 208、曲軸位置信號(hào)CRANK 210和頻率信號(hào)MAFfkeq 324來(lái)確定APC值A(chǔ)PCevent 326。APC值A(chǔ)PCevent326可使用查詢表、算法或其它合適技術(shù)來(lái)確定。APC值A(chǔ)PCevent 326表示自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件開始以來(lái)或者自停用氣缸的上一次氣缸不進(jìn)氣事件以來(lái)由進(jìn)氣歧管110接收的空氣量。對(duì)于八缸發(fā)動(dòng)機(jī)，這可以是例如曲軸119先前旋轉(zhuǎn)90°接收的空氣量。
[0078]在362，氣缸狀態(tài)模塊304確定對(duì)于當(dāng)前進(jìn)氣定時(shí)事件或進(jìn)氣沖程而言當(dāng)前氣缸的起用或停用狀態(tài)。進(jìn)氣定時(shí)事件可以指的是起用氣缸的氣缸進(jìn)氣事件和停用氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件。起用或停用狀態(tài)經(jīng)由狀態(tài)信號(hào)STAT 328表示。
[0079]在364，APC模塊199在狀態(tài)信號(hào)STAT表示當(dāng)前氣缸停用時(shí)前進(jìn)到任務(wù)366。APC模塊199在狀態(tài)信號(hào)STAT表示當(dāng)前氣缸起用時(shí)前進(jìn)到任務(wù)370。
[0080]在366，停用累計(jì)模塊306確定在當(dāng)前氣缸不進(jìn)氣事件和按順序在當(dāng)前氣缸不進(jìn)氣事件之前的氣缸不進(jìn)氣事件期間發(fā)動(dòng)機(jī)102的進(jìn)氣歧管110中接收的累計(jì)空氣質(zhì)量DEACTcue 330。累計(jì)空氣質(zhì)量DEACT。? 330設(shè)定為等于先前累計(jì)空氣質(zhì)量DEACTpkev加上APC值A(chǔ)PCevent 326。這考慮在停用氣缸的氣缸事件期間接收的空氣。累計(jì)空氣質(zhì)量DEACT.330可以是自上一次起用氣缸以來(lái)的累計(jì)空氣質(zhì)量量，且是抽吸到下一起用氣缸的空氣質(zhì)里里。
[0081 ] 在368，停用累計(jì)模塊306設(shè)定先前累計(jì)空氣質(zhì)量DEACTpkev等于累計(jì)空氣質(zhì)量DEACTcue 330。任務(wù)356可以在任務(wù)368之后執(zhí)行。
[0082]在370，起用求和模塊308確定當(dāng)前起用氣缸的空氣質(zhì)量值A(chǔ)CT 320。起用求和模塊308基于氣缸狀態(tài)信號(hào)STAT 328、APC值A(chǔ)PCEVENT 326和累計(jì)空氣質(zhì)量DEACT。? 330來(lái)確定空氣質(zhì)量值A(chǔ)CT 320?？諝赓|(zhì)量值A(chǔ)CT 320可以設(shè)定為等于累計(jì)空氣質(zhì)量DEACT.330加上APC值A(chǔ)PCevent 326。這考慮(i)在按順序在當(dāng)前氣缸事件之前發(fā)生的停用氣缸的氣缸事件期間和(ii)在起用氣缸的上一次氣缸事件之后接收的空氣量?？諝赓|(zhì)量值A(chǔ)CT 320在任務(wù)370的每次迭代期間被改寫。
[0083]在372，估計(jì)模塊310可以基于例如MAP信號(hào)214、發(fā)動(dòng)機(jī)速度Espd 208、由駕駛員輸入信號(hào)230指示的節(jié)氣門位置和/或空氣質(zhì)量值A(chǔ)CT 320來(lái)估計(jì)抽吸到當(dāng)前氣缸中的空氣質(zhì)量MASStoeyl 332。在374，預(yù)測(cè)模塊312可以基于例如MAP信號(hào)214、發(fā)動(dòng)機(jī)速度Espd 208、由駕駛員輸入信號(hào)230指示的節(jié)氣門位置、空氣質(zhì)量值A(chǔ)CT 320和/或空氣質(zhì)量MASSCurCyl 332來(lái)預(yù)測(cè)抽吸到一個(gè)或多個(gè)隨后氣缸中的空氣質(zhì)量MASSSubeyl 334。氣缸的預(yù)測(cè)空氣質(zhì)量可以在氣缸具有氣缸進(jìn)氣或不進(jìn)氣事件時(shí)之前180°或更多時(shí)發(fā)生。
[0084]在376，ECM 114可基于空氣質(zhì)量值MASSq^i 332, MASSSubCyl 334來(lái)確定一個(gè)或多個(gè)參數(shù)?？諝赓|(zhì)量值MASStoW 332, MASSSubCyl 334可以用于開環(huán)燃料控制。一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可包括例如燃料噴射參數(shù)，例如燃料噴射量、燃料噴射定時(shí)、每個(gè)氣缸循環(huán)的燃料噴射次數(shù)、燃料噴射流率等。所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)還可包括扭矩值，扭矩值可提供給模塊206、240、244,246和250，以產(chǎn)生用于致動(dòng)器116，120，124，126，164的起用/停用序列SEQ (或起用/停用模式)和控制信號(hào)242，246，248，252。任務(wù)354可在任務(wù)376之后執(zhí)行。
[0085]上述信號(hào)、值、標(biāo)識(shí)符、質(zhì)量、表和參數(shù)可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器340中，且通過(guò)ECM 114和/或APC模塊199中的任何模 塊訪問(wèn)。上述任務(wù)意在為說(shuō)明性示例；取決于應(yīng)用，所述任務(wù)可以按順序、同步地、同時(shí)地、連續(xù)地、在重疊時(shí)間段期間或者以不同順序執(zhí)行。而且，取決于實(shí)施方式和/或事件序列，任務(wù)中的任一個(gè)可以不執(zhí)行或跳過(guò)。
[0086]上述方法跟蹤當(dāng)前氣缸ID和當(dāng)前氣缸和上一氣缸的起用/停用狀態(tài)。這允許在停用氣缸的氣缸事件期間確定的累計(jì)總空氣質(zhì)量用作當(dāng)前起用氣缸的空氣質(zhì)量值。方法提供進(jìn)氣歧管110的準(zhǔn)確空氣質(zhì)量值和在進(jìn)氣和不進(jìn)氣事件之間和在不一致和/或變化的起用/停用序列期間每個(gè)氣缸的空氣質(zhì)量值。
[0087]上述方法可以用于估計(jì)或預(yù)測(cè)在以穩(wěn)態(tài)操作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)102的每個(gè)氣缸中的空氣質(zhì)量量，由APC模塊199和/或ECM 114確定。發(fā)動(dòng)機(jī)102在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)102的進(jìn)氣歧管110的空氣流量恒定和/或在預(yù)定空氣流量的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)以穩(wěn)態(tài)操作?？諝饬髁康淖兓梢岳缬捎诠?jié)氣門位置的變化和/或凸輪移相器148，150的位置變化。
[0088]前述說(shuō)明本質(zhì)上僅為示范性的且絕不旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。本發(fā)明的廣泛教示可以以多種形式實(shí)施。因此，盡管本發(fā)明包括特定的示例，但是由于當(dāng)研究附圖、說(shuō)明書和所附權(quán)利要求書時(shí)，其他修改是顯而易見的，所以本發(fā)明的真實(shí)范圍并不如此限制。為了清楚起見，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)類似的元件。如在此所使用的，短語(yǔ)“A、B和C中的至少一個(gè)”應(yīng)當(dāng)理解為意味著使用非排他邏輯“或”的一種邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解的是，方法內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)步驟可以以不同順序(或同時(shí)地)執(zhí)行而不改變本發(fā)明的原理。
[0089]如本文所使用的，措辭“模塊”可以指代以下項(xiàng)、是以下項(xiàng)的一部分、或者包括以下項(xiàng):專用集成電路(ASIC);分立電路；集成電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)；執(zhí)行代碼的處理器(共享、專用或者群組)；提供所述功能的其它合適硬件部件；或者上述中的一些或全部的組合，例如在系統(tǒng)級(jí)芯片中。措辭“模塊”可以包括存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行的代碼的存儲(chǔ)器(共享、專用或者群組)。
[0090]如上使用的措辭“代碼”可以包括軟件、固件和/或微碼，可指程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο?。如上使用的措辭“共享”表示可使用單個(gè)(共享)處理器執(zhí)行來(lái)自多個(gè)模塊的一些或全部代碼。另外，來(lái)自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可由單個(gè)(共享)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。如上使用的措辭“群組”表示可使用一組處理器執(zhí)行來(lái)自單個(gè)模塊的一些或全部代碼。另外，來(lái)自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可使用一組存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)。
[0091]本文所述的設(shè)備和方法可通過(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)程序來(lái)部分地或全部地實(shí)施。計(jì)算機(jī)程序包括存儲(chǔ)在至少一個(gè)非臨時(shí)性有形計(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)程序還可包括和/或依賴于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。非臨時(shí)性有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例為非易失性存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器、磁性存儲(chǔ)器和光存儲(chǔ)器。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括:氣缸事件模塊，所述氣缸事件模炔基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前氣缸的氣缸進(jìn)氣事件或氣缸不進(jìn)氣事件中的一個(gè)的每缸空氣量值，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有包括當(dāng)前氣缸的多個(gè)氣缸；狀態(tài)模塊，所述狀態(tài)模塊產(chǎn)生指示當(dāng)前氣缸是起用還是停用的狀態(tài)信號(hào)；停用模塊，所述停用模炔基于狀態(tài)信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量:針對(duì)自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件以來(lái)且在一個(gè)或多個(gè)停用氣缸的一個(gè)或多個(gè)氣缸不進(jìn)氣事件之前由進(jìn)氣歧管接收的空氣；以及基于進(jìn)氣歧管中的先前累計(jì)空氣質(zhì)量和每缸空氣量值；以及起用模塊，基于狀態(tài)信號(hào)，所述起用模炔基于每缸空氣量值和當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量來(lái)確定當(dāng)前氣缸的空氣質(zhì)量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述氣缸事件模塊:基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的起用氣缸的氣缸進(jìn)氣事件的每缸空氣量值，其中，空氣質(zhì)量流量信號(hào)表示由進(jìn)氣歧管接收的空氣量，且其中，氣缸進(jìn)氣事件的每缸空氣量值中的每個(gè)表示自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件開始或停用氣缸的上一次氣缸不進(jìn)氣事件開始以來(lái)由進(jìn)氣歧管接收的空氣量；以及基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的停用氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件的每缸空氣量值，其中，氣缸不進(jìn)氣事件的每缸空氣量值中的每個(gè)表示自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件開始或停用氣缸的上一次氣缸不進(jìn)氣事件開始以來(lái)由進(jìn)氣歧管接收的空氣量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，氣缸控制模塊隨機(jī)地選擇所述多個(gè)氣缸中的一個(gè)或多個(gè)，停用所選擇的一個(gè)或多個(gè)氣缸，且起用所述多個(gè)氣缸中的其它氣缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括配置成確定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度的發(fā)動(dòng)機(jī)速度模塊，其中，所述氣缸事件模炔基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度來(lái)確定每缸空氣量值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括空氣流量模塊，所述空氣流量模炔基于從空氣質(zhì)量流量傳感器接收的電壓產(chǎn)生頻率信號(hào)，其中，所述氣缸事件模炔基于頻率信號(hào)來(lái)確定每缸空氣量值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中:狀態(tài)信號(hào)指示當(dāng)前氣缸停用；停用模塊將當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量設(shè)定為等于先前累計(jì)空氣質(zhì)量和每缸空氣量值的總和；以及先前累計(jì)空氣質(zhì)量在具有的進(jìn)氣沖程緊挨在當(dāng)前氣缸進(jìn)氣沖程之前的氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件之前確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中:狀態(tài)信號(hào)指示當(dāng)前氣缸起用；起用模塊將空氣質(zhì)量值設(shè)定為等于每缸空氣量值和當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量的總和；以及當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量在具有的進(jìn)氣沖程緊挨在當(dāng)前氣缸進(jìn)氣沖程之前的氣缸的氣缸不進(jìn)氣事件之前確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述氣缸事件模塊確定起用氣缸的每個(gè)氣缸進(jìn)氣事件的每缸空氣量值和停用氣缸的每個(gè)氣缸不進(jìn)氣事件的每缸空氣量值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述停用模塊確定自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件以來(lái)和在多個(gè)停用氣缸的多個(gè)相繼氣缸不進(jìn)氣事件期間由進(jìn)氣歧管接收的空氣的當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量。
10.一種方法，包括:基于空氣質(zhì)量流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前氣缸的氣缸進(jìn)氣事件或氣缸不進(jìn)氣事件中的一個(gè)的每缸空氣量值，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有包括當(dāng)前氣缸的多個(gè)氣缸;產(chǎn)生指示當(dāng)前氣缸是起用還是停用的狀態(tài)信號(hào)； 基于狀態(tài)信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量:針對(duì)自起用氣缸的上一次氣缸進(jìn)氣事件以來(lái)且在至少兩個(gè)停用氣缸的相繼氣缸不進(jìn)氣事件之前由進(jìn)氣歧管接收的空氣；以及基于進(jìn)氣歧管中的先前累計(jì)空氣質(zhì)量和每缸空氣量值；以及基于狀態(tài)信號(hào)，根據(jù)每缸空氣量值和當(dāng)前累計(jì)空氣質(zhì)量來(lái)確定當(dāng)前氣缸的空氣質(zhì)量值。
【文檔編號(hào)】F02D41/00GK103670743SQ201310408164
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月10日
【發(fā)明者】G.P.馬修斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司