進(jìn)氣流道溫度測定系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及進(jìn)氣流道溫度測定系統(tǒng)和方法。車輛的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)包括歧管溫度模塊、流道溫度模塊。歧管溫度模塊確定發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中的氣體的第一溫度。流道溫度模塊基于進(jìn)氣歧管中的氣體的第一溫度確定與氣缸相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度。發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)還包括下列中的至少一個：燃料控制模塊，其基于進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度控制氣缸的燃料供給；以及火花控制模塊，其基于進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度控制氣缸的火花。
【專利說明】進(jìn)氣流道溫度測定系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求提交于2013年I月7日的美國臨時申請N0.61/749,526的權(quán)益。以上申請的公開內(nèi)容全文以引用方式并入本文中。
[0002]本申請與下列美國專利申請有關(guān):2013年3月13日提交的N0.13/798，451 ;2013年 3 月 13 日提交的 N0.13/798，351 ；2013 年 3 月 13 日提交的 N0.13/798，586 ；2013 年 3月 13 日提交的 N0.13/798，590 ;2013 年 3 月 13 日提交的 N0.13/798，536 ；2013 年 3 月13 日提交的 N0.13/798/435 ;2013 年 3 月 13 日提交的 N0.13/798，471 ;2013 年 3 月 13日提交的 N0.13/798，737 ;2013 年 3 月 13 日提交的 N0.13/798，701 ;2013 年 3 月 13 日提交的 N0.13/798，518 ;2013 年 3 月 13 日提交的 N0.13/799，129 ;2013 年 3 月 13 日提交的 N0.13/798，540 ;2013 年 3 月 13 日提交的 N0.13/798，574 ;2013 年 3 月 13 日提交的 N0.13/799，181 ；2013 年 3 月 13 日提交的 N0.13/799，116 ；2013 年 3 月 13 日提交的N0.13/798，384 ；2013年3月13日提交的N0.13/798，775 ；以及2013年3月13日提交的N0.13/798,400。上述申請的全部公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，并且更特別地涉及用于確定進(jìn)氣通道溫度的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在此提供的【背景技術(shù)】描述用于總體上介紹本公開的背景。目前署名的發(fā)明人的工作就其在該背景部分中描述的程度以及在其描述在提交時不會以其它方式被認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)的方面，既不明確地也不隱含地認(rèn)為是破壞本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]內(nèi)燃發(fā)動機(jī)在氣缸內(nèi)燃燒空氣燃料混合物以驅(qū)動活塞，這產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。在一些類型的發(fā)動機(jī)中，進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣流可通過節(jié)氣門調(diào)節(jié)。節(jié)氣門可調(diào)整節(jié)流面積，這增加或減小進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣流。隨著節(jié)流面積的增加，進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣流增加。燃料控制系統(tǒng)調(diào)整燃料噴射的速率以向氣缸提供所需的空氣燃料混合物和/或?qū)崿F(xiàn)所需的扭矩輸出。增加提供至氣缸的空氣和燃料的量增加了發(fā)動機(jī)的扭矩輸出。
[0006]在一些情況下，發(fā)動機(jī)的一個或多個氣缸可以被停用。氣缸的停用可包括停止氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥的打開和關(guān)閉并且停止氣缸的燃料供給。當(dāng)發(fā)動機(jī)在一個或多個氣缸被停用的同時能產(chǎn)生所需量的扭矩時，一個或多個氣缸可被停用，例如以減少燃料消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]車輛的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)包括歧管溫度模塊、流道溫度模塊。歧管溫度模塊確定發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中的氣體的第一溫度。流道溫度模塊基于進(jìn)氣歧管中的氣體的第一溫度確定與氣缸相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度。發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)還包括下列中的至少一個:燃料控制模塊，其基于進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度控制氣缸的燃料供給；以及火花控制模塊，其基于進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度控制氣缸的火花。
[0008]一種用于車輛的發(fā)動機(jī)控制方法包括:確定發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中的氣體的第一溫度；以及基于進(jìn)氣歧管中的氣體的第一溫度確定與氣缸相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度。發(fā)動機(jī)控制方法還包括下列中的至少一個:基于進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度控制氣缸的燃料供給；以及基于進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度控制氣缸的火花。
[0009]本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。
[0010]技術(shù)方案1.一種車輛的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，包括:
歧管溫度模塊，其確定發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中的氣體的第一溫度；
流道溫度模塊，其基于所述進(jìn)氣歧管中的所述氣體的所述第一溫度確定與氣缸相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度；以及下列中的至少一個:
燃料控制模塊，其基于所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度控制所述氣缸的燃料供給；以及
火花控制模塊，其基于所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度控制所述氣缸的火花。
[0011]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述流道溫度模塊進(jìn)一步基于所述氣缸是否被啟用或停用來確定所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度。
[0012]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述流道溫度模塊進(jìn)一步基于排氣溫度和從所述氣缸排入所述進(jìn)氣流道中的排氣的量來確定所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度。
[0013]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，還包括基于所述氣缸是否被啟用或停用確定排氣的所述量的排氣殘余模塊。
[0014]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述排氣殘余模塊進(jìn)一步基于當(dāng)所述氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥均打開時的時期和所述氣缸的進(jìn)氣閥關(guān)閉正時來確定排氣的所述量。
[0015]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述排氣殘余模塊進(jìn)一步基于所述進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力確定排氣的所述量。
[0016]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，還包括第二流道溫度模塊，所述第二流道溫度模塊基于所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度和所述氣缸是否被啟用或停用來確定與所述氣缸相關(guān)聯(lián)的所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的第三溫度。
[0017]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述第二流道溫度模塊進(jìn)一步基于所述第三溫度的前一值來確定所述第三溫度。
[0018]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案8所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述第二流道溫度模塊進(jìn)一步基于發(fā)動機(jī)速度和進(jìn)入所述進(jìn)氣流道中的氣體的質(zhì)量流量中的至少一個來確定所述第三溫度。
[0019]技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案9所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述第二流道溫度模塊基于在所述氣缸停用時的所述發(fā)動機(jī)速度來確定所述第三溫度，并且基于當(dāng)所述氣缸啟用時進(jìn)入所述進(jìn)氣流道中的氣體的所述質(zhì)量流量來確定所述第三溫度。
[0020]技術(shù)方案11.一種用于車輛的發(fā)動機(jī)控制方法，包括: 確定發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中的氣體的第一溫度；
基于所述進(jìn)氣歧管中的所述氣體的所述第一溫度來確定與氣缸相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度；以及下列中的至少一個:
基于所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度來控制所述氣缸的燃料供給；以及 基于所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度來控制所述氣缸的火花。
[0021]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的發(fā)動機(jī)控制方法，還包括進(jìn)一步基于所述氣缸是否被啟用或停用來確定所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度。
[0022]技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案11所述的發(fā)動機(jī)控制方法，還包括進(jìn)一步基于排氣溫度和從所述氣缸排入所述進(jìn)氣流道中的排氣的量來確定所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度。
[0023]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的發(fā)動機(jī)控制方法,還包括基于所述氣缸是否被啟用或停用來確定排氣的所述量。
[0024]技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案14所述的發(fā)動機(jī)控制方法，還包括進(jìn)一步基于當(dāng)所述氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥均打開時的時期和所述氣缸的進(jìn)氣閥關(guān)閉正時來確定排氣的所述量。
[0025]技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案15所述的發(fā)動機(jī)控制方法，還包括進(jìn)一步基于所述進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力確定排氣的所述量。
[0026]技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案11所述的發(fā)動機(jī)控制方法，還包括基于所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度和所述氣缸是否被啟用或停用來確定與所述氣缸相關(guān)聯(lián)的所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的第三溫度。
[0027]技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的發(fā)動機(jī)控制方法，還包括進(jìn)一步基于所述
第三溫度的前一值來確定所述第三溫度。
[0028]技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案18所述的發(fā)動機(jī)控制方法，還包括進(jìn)一步基于發(fā)動機(jī)速度和進(jìn)入所述進(jìn)氣流道中的氣體的質(zhì)量流量中的至少一個來確定所述第三溫度。
[0029]技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案19所述的發(fā)動機(jī)控制方法，還包括:
基于當(dāng)所述氣缸停用時的所述發(fā)動機(jī)速度來確定所述第三溫度；以及
基于當(dāng)所述氣缸啟用時進(jìn)入所述進(jìn)氣流道中的氣體的所述質(zhì)量流量來確定所述第三溫度。
[0030]本公開進(jìn)一步的適用范圍將通過下文提供的詳細(xì)描述而變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解，詳細(xì)描述和具體示例僅意圖用于舉例說明，而并非意圖限制本公開的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]通過詳細(xì)描述和附圖將會更全面地理解本公開，附圖中:
圖1是根據(jù)本公開的示例性發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的功能框圖；
圖2是根據(jù)本公開的示例性發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的功能框圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性流道溫度模塊的功能框圖；以及
圖4是描繪根據(jù)本公開的用于確定進(jìn)氣流道內(nèi)的溫度并基于進(jìn)氣流道溫度控制一個或多個發(fā)動機(jī)操作參數(shù)的方法的示例的流程圖。[0032]在附圖中，附圖標(biāo)記可再次使用以標(biāo)示類似的和/或相同的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0033]內(nèi)燃發(fā)動機(jī)在氣缸內(nèi)燃燒空氣和燃料混合物以產(chǎn)生扭矩。空氣通過節(jié)氣門流入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中。排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)可以將由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的排氣循環(huán)回進(jìn)氣歧管。來自進(jìn)氣歧管的氣體分別流過進(jìn)氣流道并進(jìn)入氣缸。
[0034]在一些情況下，發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)可停用發(fā)動機(jī)的一個或多個氣缸。當(dāng)發(fā)動機(jī)在一個或多個氣缸被停用的同時能產(chǎn)生所需量的扭矩時，ECM可停用一個或多個氣缸，例如以減少燃料消耗。
[0035]ECM可預(yù)測將截留在發(fā)動機(jī)的氣缸內(nèi)的空氣的量(例如,質(zhì)量)。該量可被稱為每缸空氣量(APC)。ECM可基于氣缸的APC控制一個或多個發(fā)動機(jī)操作參數(shù)。例如，ECM可基于氣缸的APC控制氣缸的火花正時、氣缸的燃料供給、和/或氣缸的凸輪軸相位。
[0036]然而，氣缸的進(jìn)氣流道內(nèi)的氣體的溫度可基于氣缸是否被啟用或停用而變化。進(jìn)氣流道內(nèi)的氣體的溫度影響將截留在氣缸內(nèi)的氣體的密度并因此影響氣缸的APC。
[0037]本公開的ECM基于氣缸是否被啟用或停用來估計(jì)與氣缸相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣流道內(nèi)的氣體的溫度。ECM基于進(jìn)氣流道內(nèi)的氣體的溫度來確定氣缸的APC?；谶M(jìn)氣流道內(nèi)的氣體的溫度來確定APC可以使ECM能夠更準(zhǔn)確地控制氣缸的燃料供給、氣缸的火花正時、氣缸的凸輪軸相位、和/或一個或多個其它發(fā)動機(jī)操作參數(shù)。
[0038]現(xiàn)在參看圖1，提供了示例性發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100的功能框圖。車輛的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100包括發(fā)動機(jī)102，發(fā)動機(jī)102基于來自駕駛員輸入模塊104的駕駛員輸入燃燒空氣燃料混合物以產(chǎn)生扭矩?？諝馔ㄟ^進(jìn)氣系統(tǒng)108吸入發(fā)動機(jī)102中。進(jìn)氣系統(tǒng)108可包括進(jìn)氣歧管110和節(jié)氣門112。僅僅是舉例，節(jié)氣門112可包括具有可旋轉(zhuǎn)葉片的蝶閥。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM) 114控制節(jié)氣門致動器模塊116，并且節(jié)氣門致動器模塊116調(diào)節(jié)節(jié)氣門112的開度，以控制進(jìn)入進(jìn)氣歧管110的空氣流。
[0039]來自進(jìn)氣歧管110的空氣分別通過各進(jìn)氣流道被吸入發(fā)動機(jī)102的氣缸中。雖然發(fā)動機(jī)102包括多個氣缸，但為了說明目的，示出單個代表性氣缸118。僅僅是舉例，發(fā)動機(jī)102可包括2個、3個、4個、5個、6個、8個、10個和/或12個氣缸。ECM 114可指示氣缸致動器模塊120在如下文進(jìn)一步討論的某些情況下選擇性地停用氣缸中的一些，這可以提高燃料效率。
[0040]發(fā)動機(jī)102可使用四沖程循環(huán)來操作。以下描述的四個沖程將被稱為進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程和排氣沖程。在曲軸(未示出)的每周旋轉(zhuǎn)期間，在氣缸118內(nèi)進(jìn)行四個沖程中的兩個。因此，氣缸118經(jīng)歷所有四個沖程需要曲軸旋轉(zhuǎn)兩周。對于四沖程發(fā)動機(jī)來說，一個發(fā)動機(jī)循環(huán)可對應(yīng)于曲軸的兩周旋轉(zhuǎn)。
[0041]當(dāng)氣缸118被啟用時，來自進(jìn)氣歧管110的空氣在進(jìn)氣沖程期間通過進(jìn)氣流道和進(jìn)氣閥122被吸入氣缸118中。進(jìn)氣閥122打開和關(guān)閉進(jìn)氣流道。ECM 114控制燃料致動器模塊124，該模塊調(diào)節(jié)燃料噴射以實(shí)現(xiàn)期望的空燃比。燃料可以在中央位置處或多個位置處(例如，在每個氣缸的進(jìn)氣閥122附近)噴入進(jìn)氣歧管110中(例如，進(jìn)氣進(jìn)氣流道中)。在各種實(shí)施(未示出)中，燃料可以直接噴入氣缸中或噴入與氣缸相關(guān)聯(lián)的混合室/口中。燃料致動器模塊124可以停止向停用的氣缸噴射燃料。[0042]噴射的燃料在氣缸118中與空氣混合并產(chǎn)生空氣燃料混合物。在壓縮沖程期間，氣缸118內(nèi)的活塞(未示出)壓縮空氣燃料混合物。發(fā)動機(jī)102可以是壓縮點(diǎn)火發(fā)動機(jī)，在這種情況下，壓縮造成空氣燃料混合物的點(diǎn)燃。備選地，發(fā)動機(jī)102可以是火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)，在這種情況下，火花致動器模塊126基于來自ECM 114的信號激勵氣缸118中的火花塞128，火花塞128點(diǎn)燃空氣燃料混合物。諸如均質(zhì)充量壓燃(HCCI)發(fā)動機(jī)的一些類型的發(fā)動機(jī)可執(zhí)行壓縮點(diǎn)火和火花點(diǎn)火兩者?；鸹ǖ恼龝r可相對于活塞處于其將被稱為上止點(diǎn)(TDC)的最頂部位置的時間而指定。
[0043]火花致動器模塊126可由指定在TDC之前或之后多遠(yuǎn)處的正時信號控制以生成火花。由于活塞位置與曲軸旋轉(zhuǎn)直接相關(guān)，火花致動器模塊126的操作可以與曲軸的位置同步?；鸹ㄖ聞悠髂K126可以停止向停用的氣缸提供火花或向停用的氣缸提供火花。
[0044]在燃燒沖程期間，空氣燃料混合物的燃燒向下驅(qū)動活塞，從而驅(qū)動曲柄軸。燃燒沖程可限定為在活塞到達(dá)TDC的時間和活塞返回到將被稱為下止點(diǎn)(BDC)的最底部位置的時間之間的時間。
[0045]在排氣沖程期間，活塞開始從BDC向上移動并且通過排氣閥130排出燃燒的副產(chǎn)物。燃燒副產(chǎn)物經(jīng)由排氣系統(tǒng)134從車輛排出。
[0046]進(jìn)氣閥122可由進(jìn)氣凸輪軸140控制，而排氣閥130可由排氣凸輪軸142控制。在各種實(shí)施中，多個進(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，多個排氣凸輪軸(包括排氣凸輪軸142)可以控制氣缸118的多個排氣閥和/或可以控制多組氣缸(包括氣缸118)的排氣閥(包括排氣閥130)。雖然示出和討論了基于凸輪軸的閥門致動，但可以實(shí)現(xiàn)無凸輪的閥門致動器。
[0047]氣缸致動器模塊120可通過禁用進(jìn)氣閥122和/或排氣閥130的打開而停用氣缸118。進(jìn)氣閥122打開的時間可由進(jìn)氣凸輪相位器148相對于活塞TDC而改變。排氣閥130打開的時間可由排氣凸輪相位器150相對于活塞TDC而改變。
[0048]相位器致動器模塊158可基于來自ECM 114的信號而控制進(jìn)氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150。當(dāng)實(shí)施時，可變閥門升程(未示出)也可由相位器致動器模塊158控制。在各種其它實(shí)施中，進(jìn)氣閥122和/或排氣閥130可由除凸輪軸之外的致動器例如機(jī)電致動器、電液致動器、電磁致動器等來控制。
[0049]發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100可包括向進(jìn)氣歧管110提供加壓空氣的增壓裝置。例如，圖1示出包括由流過排氣系統(tǒng)134的排氣驅(qū)動的渦輪160-1的渦輪增壓器。渦輪增壓器還包括壓縮機(jī)160-2，其由渦輪160-1驅(qū)動并且壓縮通入節(jié)氣門112的空氣。在各種實(shí)施中，由曲軸驅(qū)動的增壓器(未示出)可以壓縮來自節(jié)氣門112的空氣并將壓縮空氣輸送至進(jìn)氣歧管110。
[0050]廢氣門162可允許排氣繞過渦輪160-1，從而減少渦輪增壓器的增壓(或進(jìn)氣壓縮量)。ECM 114可經(jīng)由增壓致動器模塊164控制渦輪增壓器。增壓致動器模塊164可通過控制廢氣門162的位置來調(diào)節(jié)渦輪增壓器的增壓。在各種實(shí)施中，可由增壓致動器模塊164控制多個渦輪增壓器。渦輪增壓器可具有變化的幾何形狀，這可由增壓致動器模塊164來控制。
[0051]中間冷卻器(未不出)可消耗包含在壓縮的空氣充氣中的一些熱量，該熱量在空氣被壓縮時產(chǎn)生。雖然為了說明而示出為單獨(dú)的，但渦輪160-1和壓縮機(jī)160-2可機(jī)械連結(jié)到彼此，從而使進(jìn)氣緊鄰熱排氣。壓縮的空氣充氣可從排氣系統(tǒng)134的部件吸收熱量。
[0052]發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100可包括排氣再循環(huán)(EGR)閥170，該閥門將排氣選擇性地重新導(dǎo)向回進(jìn)氣歧管110。EGR閥170可位于渦輪增壓器的渦輪160-1的上游。EGR閥170可由EGR致動器模塊172控制。
[0053]曲軸位置可使用曲軸位置傳感器180測量。發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度可使用發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度(ECT)傳感器182測量。ECT傳感器182可位于發(fā)動機(jī)102內(nèi)或冷卻劑流過的其它位置，例如散熱器(未示出)。
[0054]進(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力可使用歧管絕對壓力(MAP)傳感器184測量。在各種實(shí)施中，可測量發(fā)動機(jī)真空，其為環(huán)境空氣壓力與進(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力之間的差值?？墒褂每諝赓|(zhì)量流量(MAF)傳感器186測量流入進(jìn)氣歧管110中的空氣的質(zhì)量流量。在各種實(shí)施中，MAF傳感器186可位于也包括節(jié)氣門112的外殼中。
[0055]節(jié)氣門112的位置可使用一個或多個節(jié)氣門位置傳感器(TPS) 190測量。吸入發(fā)動機(jī)102中的空氣的溫度可使用進(jìn)氣溫度(IAT)傳感器192來測量。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100也可包括一個或多個其它傳感器193。ECM 114可使用來自傳感器的信號來為發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100做出控制決策。
[0056]ECM 114可與變速器控制模塊194通信以協(xié)調(diào)變速器(未示出)中的換檔。例如，ECM 114可以在換檔期間減小發(fā)動機(jī)扭矩。發(fā)動機(jī)102將扭矩經(jīng)由曲軸輸出到變速器。
[0057]ECM 114可與混合控制模塊196通信以協(xié)調(diào)發(fā)動機(jī)102和電動馬達(dá)198的操作。電動馬達(dá)198也可充當(dāng)發(fā)電機(jī)，并可用來產(chǎn)生電能以便由車輛的電氣系統(tǒng)使用和/或儲存在電池中。雖然僅示出和討論了電動馬達(dá)198，但可以實(shí)現(xiàn)多個電動馬達(dá)。在各種實(shí)施中，ECM 114、變速器控制模塊194和混合控制模塊196的各種功能可以一體化到一個或多個模塊中。
[0058]改變發(fā)動機(jī)參數(shù)的每個系統(tǒng)可被稱為發(fā)動機(jī)致動器。每個發(fā)動機(jī)致動器具有相關(guān)聯(lián)的致動器值。例如，節(jié)氣門致動器模塊116可被稱為發(fā)動機(jī)致動器，并且節(jié)氣門打開面積可被稱為致動器值。在圖1的示例中，節(jié)氣門致動器模塊116通過調(diào)整節(jié)氣門112的葉片的角度來實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門的打開面積。
[0059]火花致動器模塊126也可被稱為發(fā)動機(jī)致動器，同時對應(yīng)的致動器值可以是相對于氣缸TDC的火花提前量。其它發(fā)動機(jī)致動器可包括氣缸致動器模塊120、燃料致動器模塊124、相位器致動器模塊158、增壓致動器模塊164和EGR致動器模塊172。對于這些發(fā)動機(jī)致動器來說，致動器值可分別對應(yīng)于氣缸啟用/停用參數(shù)、燃料供給參數(shù)、進(jìn)氣和排氣凸輪相位器角度、增壓壓力、以及EGR閥門打開面積。ECM 114可控制致動器值，以便使發(fā)動機(jī)102產(chǎn)生所需的發(fā)動機(jī)輸出扭矩。
[0060]現(xiàn)在參看圖2，提供了示例性發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的功能框圖。扭矩請求模塊204可基于一個或多個駕駛員輸入212例如加速器踏板位置、制動器踏板位置、巡航控制輸入和/或一個或多個其它合適的駕駛員輸入確定扭矩請求208。扭矩請求模塊204可附加地或備選地基于一個或多個其它扭矩請求確定扭矩請求208，例如，由ECM 114生成的扭矩請求和/或從車輛的其它模塊例如變速器控制模塊194、混合控制模塊196、底盤控制模塊等接收的扭矩請求。
[0061 ] 一個或多個發(fā)動機(jī)致動器可基于扭矩請求208和/或一個或多個其它扭矩參數(shù)被控制。例如，節(jié)氣門控制模塊216可基于扭矩請求208確定目標(biāo)節(jié)氣門開度220。節(jié)氣門致動器模塊116可基于目標(biāo)節(jié)氣門開度220調(diào)整節(jié)氣門112的開度。
[0062]火花控制模塊224可基于扭矩請求208確定目標(biāo)火花正時228?；鸹ㄖ聞悠髂K126可基于目標(biāo)火花正時228生成火花。燃料控制模塊232可基于扭矩請求208確定一個或多個目標(biāo)燃料供給參數(shù)236。例如，目標(biāo)燃料供給參數(shù)236可包括燃料噴射量、用于噴射所述量的燃料噴射次數(shù)以及每次噴射的正時。燃料致動器模塊124可基于目標(biāo)燃料供給參數(shù)236噴射燃料。
[0063]相位器控制模塊237可基于扭矩請求208確定目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角度238和目標(biāo)排氣凸輪相位器角度239。相位器致動器模塊158分別基于目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角度238和目標(biāo)排氣凸輪相位器角度239可調(diào)節(jié)進(jìn)氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150。增壓控制模塊240可基于扭矩請求208確定目標(biāo)增壓242。增壓致動器模塊164可基于目標(biāo)增壓242控制由(多個)增壓裝置輸出的增壓。雖然未示出，EGR控制模塊可基于扭矩請求208確定目標(biāo)EGR開度，并且EGR致動器模塊172可基于目標(biāo)EGR開度控制EGR閥170的開度。
[0064]氣缸控制模塊244基于扭矩請求208確定目標(biāo)氣缸啟用/停用參數(shù)248。例如，目標(biāo)氣缸啟用/停用參數(shù)248可包括啟用的氣缸的目標(biāo)數(shù)和用于啟用和停用氣缸的目標(biāo)順序。氣缸致動器模塊120基于目標(biāo)氣缸啟用/停用參數(shù)248來停用將停用的氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥。氣缸致動器模塊120允許基于目標(biāo)氣缸啟用/停用參數(shù)248來打開和關(guān)閉將啟用的氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥。
[0065]基于目標(biāo)氣缸啟用/停用參數(shù)248中止對將停用的氣缸的燃料供給(零燃料供給)，并且基于目標(biāo)氣缸啟用/停用參數(shù)248將燃料提供至將啟用的氣缸?；谀繕?biāo)氣缸啟用/停用參數(shù)248將火花提供至將啟用的氣缸?；谀繕?biāo)氣缸啟用/停用參數(shù)248將火花提供至或中止提供至將停用的氣缸。氣缸停用不同于燃料切斷(例如，減速燃料切斷)，因?yàn)樵谌剂锨袛嗥陂g中止供給燃料的氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥在燃料切斷期間仍然打開和關(guān)閉，而進(jìn)氣閥和排氣閥在停用時保持關(guān)閉。
[0066]流道溫度模塊252確定氣缸118的進(jìn)氣流道內(nèi)的氣體(例如，空氣或空氣和再循環(huán)的排氣的混合物)的溫度。氣缸118的進(jìn)氣流道內(nèi)的氣體的溫度將被稱為流道溫度256。流道溫度模塊252確定每個氣缸的流道溫度。圖3包括流道溫度模塊252的示例性實(shí)施的功能框圖。
[0067]現(xiàn)在參看圖2和圖3，總流量模塊304基于空氣質(zhì)量流量(MAF) 312和再循環(huán)的排氣流量(EGF) 316來確定總質(zhì)量流量(TMF) 308。TMF 308可對應(yīng)于進(jìn)入進(jìn)氣歧管110的氣體(例如，環(huán)境空氣和再循環(huán)的排氣)的總質(zhì)量流量?？偭髁磕K304可將TMF 308設(shè)置為例如等于MAF 312加再循環(huán)的EGF 316。MAF 312可使用例如MAF傳感器186測量或基于一個或多個其它參數(shù)估計(jì)。再循環(huán)的EGF 316可使用傳感器測量或基于一個或多個其它參數(shù)估計(jì)。
[0068]進(jìn)氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)模塊320基于TMF 308和MAF 312確定進(jìn)氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)324。進(jìn)氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)324對應(yīng)于作為環(huán)境空氣的TMF 308的部分。進(jìn)氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)模塊320可將進(jìn)氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)324設(shè)置為例如等于MAF 312除以TMF 308。
[0069]排氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)模塊328基于TMF 308和再循環(huán)的EGF 316確定排氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)332。排氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)332對應(yīng)于作為再循環(huán)的排氣的TMF 308的部分。排氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)模塊328可將排氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)332設(shè)置為例如等于再循環(huán)的EGF 316除以TMF 308。
[0070]混合物溫度模塊336基于進(jìn)氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)324、排氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)332、進(jìn)氣溫度(IAT)344和再循環(huán)的排氣溫度348來確定混合物溫度340?；旌衔餃囟?40可對應(yīng)于在與再循環(huán)的排氣混合之后流入進(jìn)氣歧管110的氣體的溫度?；旌衔餃囟饶K336可例如使用以下公式設(shè)置混合物溫度340:
【權(quán)利要求】
1.一種車輛的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng),包括: 歧管溫度模塊，其確定發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中的氣體的第一溫度； 流道溫度模塊，其基于所述進(jìn)氣歧管中的所述氣體的所述第一溫度確定與氣缸相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度；以及下列中的至少一個: 燃料控制模塊，其基于所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度控制所述氣缸的燃料供給；以及 火花控制模塊，其基于所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度控制所述氣缸的火花。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述流道溫度模塊進(jìn)一步基于所述氣缸是否被啟用或停用來確定所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述流道溫度模塊進(jìn)一步基于排氣溫度和從所述氣缸排入所述進(jìn)氣流道中的排氣的量來確定所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，還包括基于所述氣缸是否被啟用或停用確定排氣的所述量的排氣殘余模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述排氣殘余模塊進(jìn)一步基于當(dāng)所述氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥均打開時的時期和所述氣缸的進(jìn)氣閥關(guān)閉正時來確定排氣的所述量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述排氣殘余模塊進(jìn)一步基于所述進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力確定排氣的所述量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，還包括第二流道溫度模塊，所述第二流道溫度模塊基于所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度和所述氣缸是否被啟用或停用來確定與所述氣缸相關(guān)聯(lián)的所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的第三溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述第二流道溫度模塊進(jìn)一步基于所述第三溫度的前一值來確定所述第三溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述第二流道溫度模塊進(jìn)一步基于發(fā)動機(jī)速度和進(jìn)入所述進(jìn)氣流道中的氣體的質(zhì)量流量中的至少一個來確定所述第三溫度。
10.一種用于車輛的發(fā)動機(jī)控制方法,包括: 確定發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中的氣體的第一溫度； 基于所述進(jìn)氣歧管中的所述氣體的所述第一溫度來確定與氣缸相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣流道中的氣體的第二溫度；以及下列中的至少一個: 基于所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度來控制所述氣缸的燃料供給；以及 基于所述進(jìn)氣流道中的所述氣體的所述第二溫度來控制所述氣缸的火花。
【文檔編號】F02D43/00GK103912393SQ201410005983
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月7日
【發(fā)明者】D.G.布倫南, G.P.馬修斯, L.K.維金斯 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司