重新激活发动机汽缸的方法和系统技术领域
本说明涉及用于重新激活在其他发动机汽缸继续燃烧空气和燃料
时已被临时停用的发动机汽缸的方法和系统。该方法可特别用于包括
直接燃料喷射器的发动机。
背景技术
直接燃料喷射已经被应用到汽油发动机用来改善发动机效率和性
能。进一步地,将汽油或汽油和乙醇混合物直接喷射到发动机汽缸减
小可在进气道燃料喷射的发动机上观察到的瞬态加燃料误差。然而,
直接燃料喷射的发动机可增加汽油发动机的颗粒排放。颗粒排放可由
所喷射的燃料的不完全汽化或不良混合造成。如果喷射的燃料碰撞到
不足够热以支持燃料在燃烧之前蒸发的燃烧表面,就特别容易发生不
完全汽化。这能够导致在燃烧室中的燃料积洼(puddle),当其燃烧时
产生高的颗粒排放。这种根据燃烧系统温度的在燃料汽化和积洼行为
方面的改变要求仔细地安排燃料喷射事件以使发动机行为最优化。
发明内容
发明人在此已经认识到直接燃料喷射发动机的上述缺点并且已经
开发出一种方法,该方法包括:在停用发动机的第二汽缸时操作发动
机的第一汽缸;在发动机循环中重新激活第二汽缸,其中供给第一汽
缸燃料喷射的第一实际总数和喷射正时;以及在发动机循环期间供给
第二汽缸燃料喷射的第二实际总数和喷射正时,燃料喷射的第二实际
总数和喷射正时不同于燃料喷射的第一实际总数和喷射正时。
通过供给先前停用的汽缸与在该汽缸被停用时已活动的汽缸所不
同的燃料喷射次数和正时,可减少在新近重新激活(newlyreactivated)
的汽缸的冷燃烧表面上的燃料碰撞,并且提供减少在新近重新激活的
发动机中的颗粒形成同时维持在保持活动的发动机中的排放和效率的
技术成果。例如,在发动机循环期间提供给先前停用的汽缸的燃料喷
射次数可大于提供给保持活动的汽缸的燃料喷射次数。另外,在燃烧
循环中,提供给新近重新激活的汽缸的燃料喷射正时可迟于保持活动
的汽缸的燃料喷射正时。附加的燃料喷射和/或更迟的喷射正时可帮助
减少在先前停用的汽缸中的燃料碰撞并改善燃料汽化和混合。另一方
面,提供给保持活动的汽缸的燃料喷射次数可少于供给先前停用的汽
缸的燃料喷射的次数,并且提供给保持活动的汽缸的燃料喷射正时可
早于供给先前停用的汽缸的燃料喷射正时,使得保持激活的汽缸的CO
排放和燃料消耗可以被维持在热燃烧室的最佳水平下。
本说明书可提供若干优点。特别地,该方法可减少发动机颗粒排
放。另外,通过允许活动的汽缸继续以最有效的燃料喷射设置操作,
该方法可改善车辆燃料经济性。进一步地,在重新激活发动机汽缸之
后,该方法可提供更一致的车辆排放。
当单独或结合附图时,根据以下具体实施方式,本说明的以上优
点和其他有点以及特征将明显。
应该理解,提供上述发明内容是为以简化的形式引入所选概念,
其将在具体实施方式中被进一步描述。这并非意味着确定所要求保护
的主题的关键或基本特征,所要求保护的主题的范围由随附权利要求
唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决以上的或本公开的
任何部分中指出的任何缺点的实施方式。
附图说明
当单独或参考附图时,通过阅读在此称为具体实施方式的实施例
的示例,将更全面理解在此描述的优点,其中:
图1为发动机的示意图;
图2A-2C示出具有停用汽缸的示例发动机;
图3示出示例发动机停用顺序和重新激活顺序;
图4A-4D示出用于操作发动机的示例方法;以及
图5示出用于操作发动机的另一方法。
具体实施方式
本说明涉及在汽缸已被停用之后同时发动机继续旋转时重新激活
发动机汽缸。图1所示的发动机汽缸可包括在车辆中。该发动机汽缸
可以为图2A-2C所示的多汽缸发动机中的部分。发动机可以如图3的
顺序所示进行操作,以改善发动机效率并且减少发动机排放。图4A-4D
的方法可以为图1所示的发动机系统的部分,并且图4A-4D的方法可
提供图3所示的操作顺序。
参考图1,包括多个汽缸的内燃机10由电子发动机控制器12控制,
其中在图1中示出了多个汽缸中的一个。发动机10包括燃烧室30和
汽缸壁32,其中活塞36被放置在汽缸壁32内并且连接到曲轴40。飞
轮97和环形齿轮99被联接到曲轴40。起动器96(例如,低压(使用
小于30伏的电压操作)电动机器)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小
齿轮轴98可选择性地推进小齿轮95,以接合环形齿轮99。起动器96
可以被直接安装至发动机的前面或发动机的后面。在一些示例中,起
动器96可经由皮带或链条将转矩选择性地供给至曲轴40。在一个示例
中,当不接合发动机曲轴时,起动器96处于基本状态。燃烧室30被
示为分别经由相应的进气门52和进气门54与进气歧管44和排气歧管
48连通。每个进气门和进气门可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。
进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置
可由排气凸轮传感器57确定。进气门52可通过气门激活设备59被选
择性地激活和停用。排气门54可通过气门激活设备58被选择性地激
活和停用。
燃料喷射器66被示为经放置将燃料直接喷射到汽缸30内,这是
本领域的技术人员已知的直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12
的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃
料轨(未示出)的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。
另外,进气歧管44被示为与涡轮增压器压缩机162和空气进气装
置42连通。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地联接到涡轮增压器压
缩机162。可选的电子节气门62调节节流板64的位置,以控制从压缩
机162到进气歧管44的气流。在一个示例中,可使用高压、双级燃料
系统以生成较高的燃料压力。在一些示例中,节气门62和节流板64
可以被放置在进气门52和进气歧管44之间,使得节气门62为端口节
气门。
响应控制器12,无分电器点火系统88经由火花塞92向燃烧室30
提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为联接到催化转
换器70上游的排气歧管48。可替代地,双态排气氧传感器可替代UEGO
传感器126。
在一个示例中,转换器70能够包括多块催化剂砖。在另一个示例
中,能够使用多个排放控制装置,每个排放控制装置均带有多块砖。
在一个示例中,转换器70能够是三元型催化剂。
控制器12在图1中示为常规微型计算机,其包括:微处理器单元
(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106(例
如,非暂时性存储器)、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)
110和常规数据总线。控制器12被示为接收来自联接到发动机10的传
感器的各种信号,除先前讨论的那些信号外,还包括:来自联接到冷
却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT);联接到
加速器踏板130用于感测由脚132施加的力的位置传感器134;联接到
制动器踏板150用于感测由脚152施加的力的位置传感器154;来自联
接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量
值;来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器;
来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值;以及来自传感器
58的节气门位置的测量值。还可感测大气压力(传感器未示出),用
于由控制器12处理。在本说明的优选方面,发动机位置传感器118在
曲轴每转产生预定数目的等间隔脉冲,由此能够确定发动机转速
(RPM)。
在一些示例中,发动机可联接到如图2所示的混合动力车辆中的
电动马达/电池系统。进一步地,在一些示例中,可采用其他发动机配
置,例如柴油发动机。
在操作期间,在发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环:该
冲程循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常,在
进气冲程期间,排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管
44被引入燃烧室30,并且活塞36移动到汽缸底部,以便增加燃烧室
30内的容积。本领域的技术人员通常将活塞36靠近汽缸底部且处于其
冲程结束时的位置(例如,当燃烧室30处于其最大容积时)称为下止
点(BDC)。
在压缩冲程期间,进气门52和进气门54关闭。活塞36朝向汽缸
盖移动,以便压缩燃烧室30内的空气。本领域的技术人员通常将活塞
36在其冲程结束时且最靠近汽缸盖的点(例如,当燃烧室30处于其最
小容积时)称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中,燃料
被引入燃烧室。在下文被称为点火的过程中,喷射的燃料由诸如火花
塞92的已知点火工具点燃,从而导致燃烧。
在膨胀冲程期间,膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将
活塞运动转化为旋转轴的旋转转矩。最后,在排气冲程期间,排气门
54打开以将燃烧的空气燃料混合物释放到排气歧管48,并且活塞返回
到TDC。注意,以上仅示作示例,且进气门和进气门打开正时和/或关
闭正时可变化,诸如以提供正或负气门重叠、延迟的进气门关闭或各
种其他示例。
图2A为可包括燃烧室30及其伴随的汽缸的示例四缸发动机10的
示意图。四缸发动机10为在两次曲轴旋转中完成发动机循环和汽缸循
环的四冲程发动机。四缸发动机可具有1-3-4-2的点火次序(例如,燃
烧顺序),其中数字表示相应的汽缸编号。在该示例中,汽缸编号1
标记为202,汽缸编号2标记为203,汽缸编号3标记为204,并且汽
缸编号4标记为205。如由X所指示,在发动机继续旋转时,可选择
性地停用汽缸2和汽缸3(例如,关闭停用汽缸的进气门和进气门,同
时停止到停用汽缸的燃料流和火花)。如果所有四个汽缸产生与仅两
个汽缸相同的扭矩输出水平,则以比高于应存在的负荷操作两个汽缸
可增加两个活动汽缸的效率。由于发动机的点火次序为1-3-4-2,所以
当汽缸2和汽缸3停用时,发动机均匀燃烧(例如,在燃烧事件之间
有相同数目的曲轴度)。
可基于发动机转速和负荷选择性地停用和重新激活汽缸2和汽缸
3。例如,如果驾驶员经由加速器踏板供给较高的需求扭矩,则发动机
可使用四个活动(例如,燃烧)汽缸进行操作。然而,如果驾驶员需
求扭矩低,则发动机可以仅使用两个活动汽缸进行操作。因此,四缸
发动机10可选择性作为两缸发动机或四缸发动机操作。
图2B为可包括燃烧室30及其伴随的汽缸的示例六缸发动机10的
示意图。六缸发动机10为在两次曲轴旋转中完成发动机循环和汽缸循
环的四冲程发动机。在该示例中,汽缸编号1标记为268,汽缸编号2
标记为267,汽缸编号3标记为266,汽缸编号4标记为265,汽缸编
号5标记为264,并且汽缸编号6标记为263。汽缸1、汽缸2和汽缸
3为汽缸组262的部分。汽缸4、汽缸5和汽缸6为汽缸组261的部分。
如由X所指示的,在发动机继续旋转时,可选择性地停用汽缸4、
汽缸5和汽缸6(例如,关闭停用汽缸的进气门和进气门,同时停止到
停用汽缸的燃料流和火花)。由于发动机的点火次序为1-4-2-5-3-6,
所以当汽缸4、汽缸5和汽缸6被停用时,发动机均匀燃烧(例如,在
燃烧事件之间有相同数目的曲轴度)。可基于发动机速度和负荷选择
性地停用和重新激活汽缸4、汽缸5和汽缸6。因此,六缸发动机10
可选择性作为三缸发动机或六缸发动机操作。
图2C为可包括燃烧室30及其伴随的汽缸的示例八缸发动机10的
示意图。八缸发动机10为在两次曲轴旋转中完成发动机循环和汽缸循
环的四冲程发动机。在该示例中,汽缸编号1标记为291,汽缸编号2
标记为290,汽缸编号3标记为289,汽缸编号4标记为288,汽缸编
号5标记为287,汽缸编号6标记为286,汽缸编号7标记为285,并
且汽缸编号8标记为284。
如由X所指示的,在发动机继续旋转时,可选择性地停用汽缸2、
汽缸3、汽缸5和汽缸8(例如,关闭停用汽缸的进气门和进气门至少
整个发动机循环,同时停止到停用汽缸的燃料流和火花)。由于发动
机的点火次序为1-8-4-3-6-5-7-2,所以当汽缸2、汽缸3、汽缸5和汽
缸8被停用时,发动机均匀燃烧(例如,在燃烧事件之间有相同数目
的曲轴度)。可基于发动机转速和负荷选择性地停用和重新激活汽缸2、
汽缸3、汽缸5和汽缸8。因此,八缸发动机10可选择性地作为四缸
发动机或八缸发动机操作。汽缸1、汽缸2、汽缸3和汽缸4为汽缸组
282的部分。汽缸5、汽缸6、汽缸7和汽缸8为汽缸组281的部分。
应该注意,在图2A-2C中所示的四缸发动机、六缸发动机和八缸
发动机仅为示例性的且并非旨在对本公开的范围加以限制。例如,也
可预期具有不同汽缸数和/或不同点火次序的发动机。进一步地,也可
设想具有更少或更多汽缸数的发动机。
现在参考图3,其示出根据图4方法的几个汽缸的停用顺序。图3
的顺序可由执行图4方法的图1和图2的系统提供。该汽缸停用顺序
是针对四缸四冲程发动机。在该示例中,发动机以等速进行操作以简
化顺序。
自图3顶部的第一曲线为汽缸停用请求相对于时间的曲线。当迹
线处于较高水平时,通过关闭进气门和进气门至少整个发动机循环,
停止到一个或多个汽缸的燃料流并且停止供给至一个或多个汽缸的火
花,请求停用一个或多个发动机汽缸。当迹线处于靠近X轴线的较低
水平时,请求激活所有发动机汽缸。X轴线表示时间并且时间从图3
的左侧到图3的右侧增加。Y轴线表示汽缸停用请求的状态,并且当
迹线处于靠近Y轴线箭头的较高水平时,请求停用汽缸。
自图3顶部的第二曲线为发动机负荷相对于时间的曲线。Y轴线
表示发动机负荷,并且发动机负荷在Y轴线箭头的方向上增加。X轴
线表示时间,并且时间从图3的左侧到图3的右侧增加。水平线304
表示阈值发动机负荷,低于该阈值发动机负荷可停用选定的发动机汽
缸。水平线302表示阈值发动机负荷,高于该阈值发动机负荷可激活
所有发动机汽缸。
自图3顶部的第三曲线为汽缸编号1的位置和燃料喷射相对于时
间的曲线。Y轴线表示汽缸编号1的位置,并且当迹线处于较高水平
(例如,更靠近Y轴线箭头)时,汽缸编号1处于进气冲程。当迹线
在曲线中处于较低水平时,汽缸编号1的压缩冲程、膨胀冲程和排气
冲程发生。X轴线表示时间,并且时间从图3的左侧到图3的右侧增
加。星号350(*)用于示出在汽缸循环期间的喷射开始(SOI)正时和
燃料喷射次数。汽缸循环在上升缘310处开始,并且当所示星号更靠
近时,SOI正时从上升缘310的右侧(例如,由于汽缸循环的燃料喷射
在汽缸循环开始之后,所以延迟正时)提前到上升缘310。汽缸循环在
迹线的上升缘310(例如,汽缸编号1的上止点进气冲程)开始,并且
在随后的新汽缸循环开始的迹线上升缘(例如,汽缸编号1的上止点
进气冲程)结束。发动机循环为两次曲轴旋转。
自图3顶部的第四曲线为汽缸编号2的位置和燃料喷射相对于时
间的曲线。Y轴线表示汽缸编号2的位置,并且当迹线处于较高水平
(例如,更靠近Y轴线箭头)时,汽缸编号2处于进气冲程。当迹线
在曲线中处于较低水平时,汽缸编号2的压缩冲程、膨胀冲程和排气
冲程发生。X轴线表示时间,并且时间从图3的左侧到图3的右侧增
加。星号350(*)用于示出在汽缸循环期间的喷射开始正时和燃料喷
射次数。汽缸循环在迹线的上升缘310(例如,汽缸编号2的上止点进
气冲程)开始,并且在随后的新汽缸循环开始的迹线上升缘(例如,
汽缸编号2的上止点进气冲程)结束。
自图3顶部的第五曲线为汽缸编号3的位置和燃料喷射相对于时
间的曲线。Y轴线表示汽缸编号3的位置,并且当迹线处于较高水平
(例如,更靠近Y轴线箭头)时,汽缸编号3处于进气冲程。当迹线
在曲线中处于较低水平时,汽缸编号3的压缩冲程、膨胀冲程和排气
冲程发生。X轴线表示时间,并且时间从图3的左侧到图3的右侧增
加。星号350(*)用于示出在汽缸循环期间的喷射开始正时和燃料喷
射次数。汽缸循环在迹线的上升缘310(例如,汽缸编号3的上止点进
气冲程)开始,并且在随后的新汽缸循环开始的迹线上升缘(例如,
汽缸编号3的上止点进气冲程)结束。
自图3顶部的第六曲线为汽缸编号4的位置和燃料喷射相对于时
间的曲线。Y轴线表示汽缸编号4的位置,并且当迹线处于较高水平
(例如,更靠近Y轴线箭头)时,汽缸编号4处于进气冲程。当迹线
在曲线中处于较低水平时,汽缸编号4的压缩冲程、膨胀冲程和排气
冲程发生。X轴线表示时间,并且时间从图3的左侧到图3的右侧增
加。星号350(*)用于示出在汽缸循环期间的喷射开始正时和燃料喷
射次数。汽缸循环在迹线的上升缘310(例如,汽缸编号4的上止点进
气冲程)开始,并且在随后的新汽缸循环开始的迹线上升缘(例如,
汽缸编号4的上止点进气冲程)结束。
在时间T0处,所有发动机汽缸是活动的,并且发动机负荷大于阈
值304。在各个汽缸的进气冲程期间,向所有发动机汽缸喷射燃料,并
且在每个汽缸迹线的脉冲上方提供如由单个星号(*)所指示的一个燃
料喷射脉冲,其表示各个汽缸的进气冲程。
在时间T1处,响应于驾驶员释放加速器踏板,发动机负荷降低,
从而减小驾驶员需求扭矩。继续供给至汽缸编号1和汽缸编号4燃料
和火花(未示出)。通过在汽缸2和汽缸3的整个循环期间关闭汽缸2
和汽缸3的进气门和进气门停用汽缸2和汽缸3。另外,未供给至停用
汽缸燃料喷射和火花,如在汽缸2和汽缸3的进气冲程上方无星号所
指示的。
在时间T1和时间T2之间,如由示出各个汽缸的进气冲程的汽缸
迹线和无星号所指示的,汽缸编号2停用六个汽缸循环,而汽缸编号3
停用达五个汽缸循环。
在时间T2处,响应于发动机负荷增加高于阈值302,汽缸停用迹
线未被断言。因此,汽缸编号2和汽缸编号3响应于发动机负荷的增
加而被重新激活。通过允许进气门和进气门在各个汽缸的循环期间打
开并且关闭,重新激活汽缸编号3。通过以两个单独的燃料脉冲将燃料
供给至汽缸编号2和汽缸编号3,重新激活汽缸编号2和汽缸编号3。
响应于重新激活汽缸编号2和汽缸编号3以两个脉冲供给燃料可减少
在汽缸编号2和汽缸编号3中的颗粒排放。在汽缸编号1的循环期间,
汽缸编号1继续以单个燃料脉冲接收燃料。同样,在汽缸编号4的循
环期间,汽缸编号4继续以单个燃料脉冲接收燃料。
对于自汽缸编号2被停用后在汽缸编号2中的第一燃烧事件,供
给至汽缸编号2的燃料喷射次数和汽缸编号2的喷射开始正时可基于
停用汽缸编号2的发动机循环或汽缸循环的次数(在该示例中为6次)
或推测出的活塞或者燃烧室温度。同样,对于自汽缸编号3被停用后
在汽缸编号3中的第一燃烧事件,供给至汽缸编号3的燃料喷射次数
和汽缸编号3的喷射开始正时可基于停用汽缸编号3的发动机循环或
汽缸循环的次数(在该示例中为5次)。
在该示例中,汽缸编号2和汽缸编号3被重新激活,从而在每个
汽缸循环接收两次燃料喷射并且相对于汽缸编号1和汽缸编号4的喷
射开始正时延迟喷射开始正时。特别地,延时的进气冲程喷射允许活
塞在喷射时进一步远离(并且以高速离开)喷射器,并且减少在较冷
活塞上的燃料碰撞和积洼。因此,汽缸编号2和汽缸编号3的喷射开
始正时从汽缸编号1和汽缸编号4的喷射开始正时延迟。进一步地,
通过在汽缸的循环期间增加提供至汽缸2和汽缸3的喷射次数,可减
少燃料渗透,从而在活塞上产生较少的燃料碰撞和积洼。
在时间T2和T3之间,调节汽缸编号2和汽缸编号3的燃料喷射
次数和燃料喷射开始正时。汽缸编号1和汽缸编号4的燃料喷射次数
和燃料喷射开始正时保持相同。在该示例中,由于各个汽缸被重新激
活,所以在汽缸循环期间供给至汽缸编号2和汽缸编号3的燃料喷射
次数随着在汽缸编号2和汽缸编号3中的燃烧事件的实际总数的增加
而减少。进一步地,在汽缸循环期间汽缸编号2和汽缸编号3的喷射
开始正时随着在汽缸编号2和汽缸编号3中的燃烧事件的实际总数的
增加而提前。注意,存在可用于该调节的多个输入,包括活塞温度或
燃烧室温度(推断出的或实际的)、自启用后的时间、在汽缸编号2
和汽缸编号3中的燃烧事件次数。
在时间T3处,响应于驾驶员释放加速器踏板,发动机负荷降低,
从而减小驾驶员需求扭矩。继续供给至汽缸编号1和汽缸编号4燃料
和火花(未示出)。通过在汽缸2和汽缸3的整个循环期间关闭汽缸2
和汽缸3的进气门和进气门,可再次停用汽缸2和汽缸3。另外,未供
给至停用汽缸燃料喷射和火花,如在汽缸编号2和汽缸编号3的进气
冲程上方无星号所指示的。
在时间T3和时间T4之间,汽缸编号2被停用达一个汽缸循环,
而汽缸编号3被停用达两个汽缸循环,如由指示各个汽缸的进气冲程
的汽缸迹线和无星号所指示的。
在时间T4处,响应于发动机负荷增加高于阈值302,汽缸停用迹
线未被断言。因此,汽缸编号2和汽缸编号3响应于发动机负荷的增
加而被重新激活。通过允许进气门和进气门在各个汽缸的循环期间打
开并且关闭,重新激活汽缸编号3。通过在每个相应汽缸中以一个单独
的燃料脉冲将燃料供给至汽缸编号2和汽缸编号3,重新激活汽缸编号
2和汽缸编号3。当汽缸已经被停用较少的汽缸循环次数时,或当活塞
/燃烧室处于与正在继续点火的汽缸类似的温度下时,可以以较少的脉
冲供给燃料。另外,与在汽缸1和汽缸4中的燃料喷射开始正时相比,
在汽缸2和汽缸3中的燃料喷射开始正时延迟。然而,在另一些示例
中,燃料喷射开始正时可更多或更少地延迟,并且在汽缸循环期间供
给至汽缸的燃料喷射次数可大于供给至保持活动的汽缸的燃料喷射次
数。在汽缸编号1的循环期间,汽缸编号1继续以单个燃料脉冲接收
燃料。类似地,在汽缸编号4的循环期间,汽缸编号4继续以单个燃
料脉冲接收燃料。
对于自汽缸编号2被停用后在汽缸编号2中的第一燃烧事件,供
给至汽缸编号2的燃料喷射次数和汽缸编号2的喷射开始正时可基于
停用汽缸编号2的发动机循环或汽缸循环的次数(在该示例中为1次),
或基于活塞或燃烧室的温度(推断出的或真实的)。同样,对于自汽
缸编号3被停用后在汽缸编号3中的第一燃烧事件,供给至汽缸编号3
的燃料喷射次数和汽缸编号3的喷射开始正时可基于停用汽缸编号3
的发动机循环或汽缸循环的次数(在该示例中为2次),或基于活塞
或燃烧室的温度(推断出的或真实的)。
在该示例中,汽缸编号2和汽缸编号3被重新激活,从而在每个
汽缸循环接收一次燃料喷射并且相对于汽缸编号1和汽缸编号4的喷
射开始正时延迟喷射开始正时。具体地,汽缸编号2和汽缸编号3的
喷射发生在它们各自进气冲程的稍后部分期间(例如,接近BDC进气
冲程),而汽缸编号1和汽缸编号4的喷射早于它们各自的TDC进气
冲程发生。因此,汽缸编号2和汽缸编号3的喷射开始正时从汽缸编
号1和汽缸编号4的喷射开始正时延迟。通过延迟喷射正时,有可能
改善燃料混合并且减少在活塞上的燃料碰撞。进一步地,在时间T4之
后的汽缸循环期间供给至汽缸2和汽缸3的燃料喷射次数少于在时间
T2之后且在时间T3之间的汽缸循环期间供给至汽缸2和汽缸3的燃
料喷射次数。
以此方式,可响应于自停用汽缸后的汽缸循环或发动机循环的次
数,调节在汽缸中的第一燃烧事件的燃料喷射次数和燃料喷射开始正
时。进一步地,可响应于从汽缸被重新激活时开始的在先前停用的汽
缸中的燃烧事件的次数,调节燃料喷射次数和喷射开始正时。
现在参考图4,其示出用于操作发动机的方法。图4的方法可提供
在图3中所示的操作顺序。另外,图4的方法可作为储存在非暂时性
存储器中的可执行指令被包括在图1和图2的系统中。
在402处,方法400判断在当前发动机转速下的发动机负荷是否
小于第一阈值负荷(例如,图3的304)。第一阈值负荷可随着发动机
转速变化而变化。如果方法400在402处判断发动机负荷小于第一阈
值负荷,答案为是,且方法400进行到403。否则,答案为否,且方法
400进行到408。
在403处,方法400判断一个或多个发动机汽缸是否被停用。通
过评估存储器中的位或字的状态,或通过确定感测设备的状态,方法
400可判断一个或多个汽缸被停用。如果方法400判断一个或多个汽缸
当前被停用,答案为是,且方法400进行到407。否则,答案为否且方
法400进行到404。
在404处,方法400重新设定可被停用的每个汽缸的计数器。可
以为可被停用的每个汽缸提供两个计数器。汽缸的第一计数器可计数
在汽缸已经活动(例如,燃烧空气和燃料)达至少一个汽缸循环之后
停用个别汽缸的发动机循环或汽缸循环的次数(例如,在至少整个发
动机循环(对四循环发动机是两次旋转)期间,进气门和进气门关闭,
到汽缸的燃料流停止,并且不向汽缸提供火花)。汽缸的第二计数器
可计数在汽缸已经从停用状态重新激活之后在汽缸中的燃烧事件的次
数。在404处,将可被停用的每个汽缸的第一计数器重新设定为零值,
以便可以确定自停用汽缸后的发动机循环或汽缸循环的精确计数。在
有待被停用的每个汽缸的第一计数器被重新设定为零之后,方法400
进行到406。
在406处,方法400停用选定的汽缸,同时发动机继续旋转。通
过在至少整个发动机循环(例如,两次发动机曲轴旋转)期间保持汽
缸的进气门和进气门闭合而停用汽缸。进一步地,供给至被停用汽缸
的燃料流和火花被中止。有待被停用的汽缸数目可取决于发动机汽缸
的总实际数目和驾驶员需求扭矩。在一些示例中,对于四缸发动机可
停用两个汽缸,对于六缸发动机可停用三个汽缸,而对于八缸发动机
可停用四个汽缸。图2A-2C表示示例汽缸停用布置。在选定的发动机
汽缸被停用之后,方法400进行到407。
在407处,方法400递增被停用的汽缸的第一计数器的计数值。
第一计数器记录在汽缸被停用时发生的汽缸循环或发动机循环的次
数。每当停用汽缸完成一个循环、四次活塞冲程或一个发动机循环,
保持在停用汽缸的第一计数器中的计数值就递增。其他停用汽缸的计
数值类似递增。通过对停用汽缸的发动机循环或汽缸循环的实际总数
进行计数,有可能确定燃料喷射开始正时和燃料喷射次数以提供至当
前停用的汽缸。当汽缸随后被重新激活时,自停用汽缸后的发动机循
环或汽缸循环的次数可用于预测在汽缸中的温度。例如,在汽缸被停
用之后的汽缸事件的次数可指示自汽缸被停用时以来的活塞温度。在
停用汽缸的第一计数器已经被更新之后,方法400进行到408。
在408处,方法400判断在当前发动机速度下的发动机负荷是否
大于第二阈值负荷(例如,图3的302)。第二阈值负荷可随着发动机
转速变化而变化。如果方法400在408处判断发动机负荷大于第一阈
值负荷,答案为是且方法400进行到412。否则,答案为否且方法400
进行到410。
在410处,方法400以与当前提供的发动机汽缸相同的燃料喷射
次数和燃料喷射开始正时(SOI)继续操作发动机汽缸。例如,如果发
动机汽缸已经被重新激活并且在重新激活的汽缸中的燃料的喷射开始
正时被延迟,则继续以延迟的燃料喷射开始正时向重新激活的汽缸供
给燃料。类似地,如果新进重新激活的汽缸接收两个燃料喷射脉冲,
则重新激活的汽缸继续接收两个燃料喷射脉冲。在其他汽缸已经被停
用时已活动的汽缸也继续接收与它们在到达410之前所接收的相同的
燃料喷射次数和燃料喷射开始正时。另外,如针对被停用的汽缸在407
处所描述的,停用汽缸的第一计数器可继续更新。然而,可基于在汽
缸中的燃烧事件的实际总数来继续调节提供至发动机汽缸的SOI正时
和燃料喷射的实际总数。以此方式,可以调节所有重新激活的汽缸和
活动汽缸的燃料喷射正时。在已经维持燃料喷射正时之后,方法400
进行到退出。
在412处,方法400判断是否存在仅调节重新激活的发动机汽缸
的喷射正时的状况。在一个示例中,基于发动机温度低于阈值温度,
可存在仅调节重新激活的汽缸的燃料喷射正时的状况。在另一个示例
中,基于已经被停用的一个或多个发动机汽缸的发动机循环或汽缸循
环的实际总数,可存在仅调节重新激活的汽缸的燃料喷射正时的状况。
在一些工况期间,可期望仅调节重新激活的汽缸的燃料喷射正时,使
得发动机排放和效率可得以改善。然而,在另一些状况期间,可期望
响应于激活停用的发动机汽缸,调节所有发动机汽缸的燃料喷射正时。
例如,如果发动机温度已经降低到低于阈值温度,可期望调节所有汽
缸的燃料喷射正时,使得发动机产生的颗粒物质可进一步减少。如果
方法400判断仅调节重新激活的发动机汽缸的燃料喷射正时的状况存
在,答案为是且方法400进行到440。否则,答案为否且方法400进行
到420。
在420处,方法400重新激活选定的发动机汽缸。发动机汽缸通
过允许汽缸的进气门和进气门在汽缸的循环期间打开和关闭而被重新
激活。进一步地,对于自停用后的第一燃烧事件,重新激活的汽缸的
燃料喷射和保持激活的汽缸的燃料喷射正时被调节到相同的正时。
在一个示例中,新进重新激活的汽缸或正在被重新激活的汽缸的
燃料喷射正时被调节到从在保持激活的汽缸中的喷射开始正时延迟的
喷射开始正时(SOI)。例如,如果对于保持激活的所有汽缸,保持激
活的汽缸(SOI)正时相同,并且SOI燃料喷射正时为在接收喷射燃料
的汽缸上止点进气冲程之后的20曲轴度数,则对于自接收燃料的汽缸
被重新激活后的第一燃烧事件,被停用的汽缸的SOI正时可延迟到在
接收喷射燃料的汽缸下止点进气冲程之后的20曲轴度数。
在一些示例中,被停用的汽缸的SOI正时基于停用接收喷射燃料
的汽缸的发动机循环或汽缸循环的次数。例如,如果被重新激活的汽
缸被停用两个汽缸循环,则SOI正时可以为在接收喷射燃料的汽缸的
上止点进气冲程之后的25曲轴度数。然而,如果被重新激活的汽缸被
停用两百个汽缸循环,则SOI正时可以为接收燃料的汽缸的下止点进
气冲程。
通过基于停用汽缸的汽缸循环或发动机循环的次数来调节被重新
激活的汽缸和活动汽缸的SOI正时,有可能调节SOI正时,从而比如
果仅基于停用汽缸的时间量调节SOI更重复地减少颗粒排放。基于发
动机循环或汽缸循环的次数调节SOI正时可以比时间更多的反应汽缸
内容物(例如,排气和空气),因为汽缸循环或发动机循环的实际总
数是不变的,而发动机循环或汽缸循环的次数可由于发动机转速变化
而在固定的持续时间期间变化。喷射到被重新激活的其他发动机汽缸
的燃料以类似的方式被供给。
另外,对于自被停用后的第一燃烧事件,将在选定汽缸被停用时
保持激活的汽缸的SOI正时调节到与被重新激活的汽缸的SOI正时相
同。在该示例中,将在选定汽缸被停用时保持活动的所有汽缸的SOI
喷射正时调节到在接收喷射燃料的汽缸的下止点进气冲程之后的20曲
轴角度。
除调节保持激活的汽缸和被重新激活的汽缸的SOI正时,还可调
节供给至保持激活的汽缸和被重新激活的汽缸的燃料喷射的实际总
数。在一个示例中,对于自汽缸从停用状态被重新激活后、在接收燃
料的汽缸中的第一次燃烧事件,供给至接收喷射燃料的汽缸的燃料喷
射次数基于停用接收燃料的汽缸的发动机循环或汽缸循环的实际总
数。例如,如果汽缸被停用两个汽缸循环,则对于自接收燃料的汽缸
被停用后、在接收燃料的汽缸中的第一燃烧事件,可供给汽缸总共一
个燃料脉冲。然而,如果相同的汽缸被停用两百个汽缸循环,则对于
自接收燃料的汽缸停用后、在接收燃料的汽缸中的第一燃烧事件,可
供给汽缸总共两个燃料脉冲。喷射到被重新激活的其他发动机汽缸的
燃料以类似的方式被供给。保持激活的汽缸被供给与被重新激活的汽
缸相同的燃料喷射次数。在确定重新激活汽缸中的第一燃烧事件的燃
料喷射正时并将其提供给发动机汽缸之后,方法400进行到422。
在422处,方法400递增汽缸的计数器值。特别地,正如在404
处所讨论的,每个停用汽缸包括第一计数器和第二计数器。停用汽缸
的第二计数器在汽缸被重新激活之后记录被停用的汽缸的燃烧事件、
进气事件、排气事件或类似事件的次数。在汽缸被重新激活之后,每
当发生燃烧事件或其他指定事件,汽缸的第二计数器中的值就被更新。
方法400以这种方式递增储存在被重新激活的每个停用汽缸的第二计
数器中的值。在汽缸计数器被更新之后,方法400进行到424。
在424处,方法400基于在每个汽缸的第二计数器中的值调节输
送至每个重新激活的汽缸的燃料喷射的实际总数。例如,如果对于汽
缸的每个循环,汽缸使用两个燃料脉冲被重新激活,则当在接收燃料
的汽缸的第二计数器中的计数值达到预定值(例如,200)时,在汽缸
的循环期间供给至汽缸的燃料脉冲的实际数目可减少到值一。因为燃
烧事件的次数可提供改善的汽缸状态状况,作为调节重新激活的汽缸
的SOI和实际喷射次数的基础,方法400基于在实际汽缸中的燃烧事
件的实际次数调节燃料喷射的实际总数。例如,因为离散的发动机事
件可直接涉及发动机状况,而基于时间的参数可与发动机状况更松散
地相关,所以燃烧事件的总数可比基于时间的汽缸温度和汽缸内容物
(例如,空气和排气)的估计更好地指示汽缸工况。
以此方式,可基于自汽缸被重新激活后在该汽缸中的燃烧事件的
次数调节输送至被重新激活的汽缸的燃料喷射的实际次数。在各个汽
缸的循环期间供给至每个停用汽缸的燃料喷射的实际次数可以以这样
的方式进行调节。进一步地,在一些示例中,可使在其他汽缸被停用
时保持活动的汽缸的燃料喷射的实际次数与被停用的汽缸相同。供给
至重新激活的汽缸的燃料喷射的实际总数可大于当重新激活的汽缸被
停用时供给至活动汽缸的燃料喷射的实际总数。
基于在重新激活的汽缸中的燃烧事件的次数的、输送至重新激活
的汽缸的燃料喷射的实际总数可以凭经验进行确定,并且被储存在通
过在接收燃料喷射的汽缸的第二计数器中的值进行索引的表格或函数
中。表格输出燃料喷射的实际总数,并且将燃料喷射到汽缸以符合表
格输出。
方法400还基于自在424处重新激活汽缸后在重新激活的汽缸中
的燃烧事件调节重新激活的汽缸的SOI正时。具体地,可基于自汽缸
被重新激活后在汽缸中的燃烧事件或其他事件的次数调节重新激活的
汽缸的SOI正时。在一个示例中,凭经验确定的重新激活的汽缸的SOI
正时可被储存在经由在接收燃料的汽缸的第二计数器中的值进行索引
的表格或函数中。在第二计数器中的值对应于自接收燃料的汽缸被重
新激活后在接收燃料的汽缸中的燃烧事件或其他事件的次数。在一个
示例中,重新激活的汽缸的SOI正时从在重新激活的汽缸被停用时进
行活动的汽缸的SOI正时开始延迟,并且SOI正时随着在接收燃料的
汽缸的计数器编号2中的数目的增加而被提前。另外,在一些示例中,
在重新激活的汽缸被停用时进行活动的汽缸的SOI正时调节到与被重
新激活的汽缸的SOI正时相同。进一步地,在一些示例中,第二计数
器可省略,并且与以相同发动机转速和负荷进行操作相比,使用增加
的燃料喷射实际总数和延迟的SOI正时供给被重新激活的汽缸和在其
他汽缸被停用时保持活动的汽缸燃料,而无需在预定时间量(例如,
稳定在恒定正时下的燃料喷射正时的时间)内从汽缸停用模式转变到
所有汽缸操作。在调节提供至发动机汽缸的SOI和喷射的实际总数之
后,方法400进行到426。
在426处,方法400判断重新激活的汽缸的计数器的值是否大于
预定值。具体地,将每个重新激活的汽缸的第二计数器与预定值进行
比较。如果汽缸的第二计数器的值还未达到预定值,答案为否且方法
400返回到422,使得在第二计数器中的值可继续递增。将所有重新激
活的汽缸的第二计数器的值与预定值进行比较。如果每个重新激活的
汽缸的各自第二计数器的值均超过阈值,答案为是且方法400进行到
428。
在428处,方法400将每个重新激活的汽缸的相应第二计数器的
值重新设定为零。在第二计数器的值已经被设定为零之后,方法400
进行到430。
在430处,方法在每个汽缸循环使用相同的SOI正时和燃料喷射
次数操作所有活动的发动机汽缸。然而,供给至特定汽缸的燃料量可
与供给至其他发动机汽缸的燃料量不同。在调节燃料喷射之后,方法
400进行到退出。
在440处,方法400重新激活选定的发动机汽缸。通过在汽缸的
循环期间允许汽缸的进气门和进气门打开和关闭而重新激活发动机汽
缸。进一步地,不调节保持激活的汽缸的燃料喷射并且使该汽缸被维
持在其当前的正时。
在一个示例中,新进重新激活的汽缸或被重新激活的汽缸的燃料
喷射正时被调节到从在保持激活的汽缸中的喷射开始正时延迟的喷射
开始正时(SOI)。具体地,如果对于保持激活的所有汽缸,保持激活
的汽缸(SOI)正时相同,并且SOI燃料喷射正时为在接收喷射燃料的
汽缸的上止点进气冲程之后的20曲轴角度,则对于自接收燃料的汽缸
被重新激活后的第一燃烧事件,被停用的汽缸的SOI正时可被延迟到
在接收喷射燃料的汽缸的下止点进气冲程之后的20曲轴角度。
在一些示例中,被停用的汽缸的SOI正时基于停用接收喷射燃料
的汽缸的发动机循环或汽缸循环的次数。例如,如果被重新激活的汽
缸被停用两个汽缸循环,则SOI正时可以为在接收喷射燃料的汽缸的
上止点进气冲程之后的25曲轴角度。然而,如果被重新激活的汽缸被
停用两百个汽缸循环,则SOI正时可以为接收燃料的汽缸的下止点进
气冲程。
通过基于停用汽缸的汽缸循环或发动机循环的次数调节被重新激
活的汽缸和活动汽缸的SOI正时,有可能调节SOI正时,从而比如果
仅基于停用汽缸的时间量调节SOI更重复地减少颗粒排放。基于发动
机循环或汽缸循环的次数调节SOI正时可以以比时间更多的反应汽缸
内容物(例如,排气和空气),因为汽缸循环或发动机循环的实际总
数是不变的,而发动机循环或汽缸循环的次数可由于发动机速度变化
而在固定的持续时间期间变化。喷射到被重新激活的其他发动机汽缸
的燃料以类似的方式被供给。
除调节被重新激活的汽缸的SOI正时,还可调节供给至被重新激
活的汽缸的燃料喷射的实际总数。在一个示例中,对于自汽缸从停用
状态被重新激活后在接收燃料的汽缸中的第一次燃烧事件,供给至接
收喷射燃料的汽缸的燃料喷射次数基于停用接收燃料的汽缸的发动机
循环或汽缸循环的实际总数。例如,如果汽缸被停用两个汽缸循环,
则对于自接收燃料的汽缸被停用后在接收燃料的汽缸中的第一燃烧事
件,可供给汽缸总共一个燃料脉冲。然而,如果相同的汽缸被停用两
百个汽缸循环,则对于自接收燃料的汽缸被停用后在接收燃料的汽缸
中的第一燃烧事件,可供给汽缸总共两个燃料脉冲。喷射到被重新激
活的其他发动机汽缸的燃料以类似的方式被供给。供给至保持激活的
汽缸的燃料喷射的实际次数并不响应自汽缸被重新激活后的燃烧事件
的次数而改变。在确定重新激活的汽缸中的第一燃烧事件的燃料喷射
正时并将其提供至发动机汽缸之后,方法400进行到442。
在442处,方法400递增汽缸的计数器值。特别地,正如在404
处所讨论的,每个停用汽缸包括第一计数器和第二计数器。停用汽缸
的第二计数器在汽缸被重新激活之后记录停用汽缸的燃烧事件、进气
事件、排气事件或类似事件的次数。在汽缸被重新激活之后,每当发
生燃烧事件或其他指定事件,汽缸的第二计数器中的值就被更新。方
法400以这种方式递增被储存在被重新激活的每个停用汽缸的第二计
数器中的值。在汽缸计数器被更新之后,方法400进行到444。
在444处,方法400基于在每个汽缸的第二计数器中的值调节输
送至每个重新激活的汽缸的燃料喷射的实际总数。例如,对于汽缸的
每个循环,如果汽缸使用两个燃料脉冲被重新激活,则当在接收燃料
的汽缸的第二计数器中的计数值达到预定值(例如,200)时,在汽缸
的循环期间供给至汽缸的燃料脉冲的实际数目可减少到值一。因为燃
烧事件的次数可提供改善的汽缸状态工况,作为调节重新激活的汽缸
的SOI和实际喷射次数的基础,所以方法400基于在实际汽缸中的燃
烧事件的实际次数调节燃料喷射的实际总数。例如,因为离散的发动
机事件可直接涉及发动机状况,而基于时间的参数可与发动机状况更
松散地相关,所以燃烧事件的总数可比基于时间的汽缸温度和汽缸内
容物(例如,空气和排气)的估计更好地指示汽缸状况。
以此方式,可基于自汽缸被重新激活后在该汽缸中的燃烧事件的
次数调节输送至被重新激活的汽缸的燃料喷射的实际次数。在各个汽
缸的循环期间供给至每个停用汽缸的燃料喷射的实际次数可以这样的
方式进行调节。供给至重新激活的汽缸的燃料喷射的实际总数可大于
当重新激活的汽缸被停用时供给至活动汽缸的燃料喷射的实际总数。
基于在重新激活的汽缸中的燃烧事件的次数输送至重新激活的汽
缸的燃料喷射的实际总数可以凭经验确定,并且被储存在通过在接收
燃料喷射的汽缸的第二计数器中的值进行索引的表格或函数中。表格
输出燃料喷射的实际总数,并且将燃料喷射到汽缸以符合表格输出。
方法400还基于自在424处重新激活汽缸后在重新激活的汽缸中
的燃烧事件调节重新激活的汽缸的SOI正时。具体地,可基于自汽缸
被重新激活后在汽缸中的燃烧事件或其他事件的次数调节重新激活的
汽缸的SOI正时。在一个示例中,凭经验确定的重新激活的汽缸的SOI
正时可被储存在经由在接收燃料的汽缸的第二计数器中的值进行索引
的表格或函数中。在第二计数器中的值对应于自接收燃料的汽缸被重
新激活后在接收燃料的汽缸中的燃烧事件或其他事件的次数。在一个
示例中,重新激活的汽缸的SOI正时从在重新激活的汽缸被停用时进
行活动的汽缸的SOI正时开始延迟,并且SOI正时随着在接收燃料的
汽缸的计数器编号2中的数目的增加而被提前。在调节提供至发动机
汽缸的SOI和喷射的实际总数之后,方法400进行到446。
在446处,方法400判断重新激活的汽缸的计数器的值是否大于
预定值。具体地,将每个重新激活的汽缸的第二计数器与预定值进行
比较。如果汽缸的第二计数器的值还未达到预定值,答案为否且方法
400返回到442,使得在第二计数器中的值可继续递增。将所有重新激
活的汽缸的第二计数器的值与预定值进行比较。如果每个重新激活的
汽缸的各自第二计数器的值均超过阈值,答案为是且方法400进行到
448。
在448处,方法400将每个重新激活的汽缸的各自第二计数器的
值重新设定为零。在第二计数器的值已经被设定为零之后,方法400
进行到450。
在450处,方法在每个汽缸循环使用相同的SOI正时和燃料喷射
次数操作所有活动的发动机汽缸。然而,供给至特定汽缸的燃料量可
与供给至其他发动机汽缸的燃料量不同。在调节燃料喷射之后,方法
400进行到退出。
以此方式,可调节重新激活的汽缸的燃料喷射以控制颗粒排放并
且改善燃料经济性。进一步地,图4的方法响应于激活停用的发动机
汽缸,允许将所有汽缸的燃料喷射调节到相同的正时。可替代地,可
将对于仅重新激活的汽缸的燃料喷射调节到基于重新激活的汽缸的状
况的正时。
因此,图4A-4D的方法提供了一种方法,该方法包括:在停用发
动机的第二汽缸时操作发动机的第一汽缸;在发动机循环中重新激活
第二汽缸,其中供给第一汽缸燃料喷射的第一实际总数;并且在发动
机循环期间供给第二汽缸燃料喷射的第二实际总数,燃料喷射的第二
实际总数不同于燃料喷射的第一实际总数。该方法包括,其中在无燃
料流到汽缸并且无火花供给至第一汽缸的情况下,使用闭合的汽缸阀
门停用第二汽缸。该方法进一步包括在发动机循环期间,将第二汽缸
的燃料喷射开始正时延迟到比第一汽缸的燃料喷射开始正时延迟更多
的正时。
在一些示例中,该方法进一步包括,对于在发动机循环之后的发
动机循环,响应于自第二汽缸被重新激活后在第二汽缸中的燃烧事件
的实际总数,调节供给至第二汽缸的燃料喷射开始正时和燃料喷射的
实际总数。该方法进一步包括,在发动机循环期间重新激活第三汽缸,
并且对于在发动机循环之后的发动机循环,响应于自第三汽缸被重新
激活后在第三汽缸中的燃烧事件的实际总数,调节供给至第三汽缸的
燃料喷射开始正时和燃料喷射的实际总数。该方法包括,其中在第二
汽缸被停用时活塞在第二汽缸中往复运动,并且其中响应于驾驶员需
求转矩,第一汽缸燃烧变化的空气和燃料量。该方法包括,其中燃料
喷射的第二实际总数基于停用第二汽缸的发动机循环的次数。该方法
包括,其中在发动机循环期间第二汽缸的燃料喷射开始正时基于停用
第二汽缸的发动机循环的次数。该方法包括,其中在发动机循环期间,
燃料喷射的第二实际总数大于燃料喷射的第一实际总数。
图4A-4D的方法还提供了一种方法,该方法包括:在发动机的第
二汽缸被停用时,使用第一燃料喷射开始正时燃烧在发动机的第一汽缸
中的空气和燃料;在发动机循环期间重新激活第二汽缸,并且以从第一
燃料喷射开始正时延迟的第二燃料喷射开始正时向第二汽缸供给燃料;
以及响应于重新激活第二汽缸,将供给至第一汽缸的燃料延迟到第二燃
料喷射开始正时。该方法进一步包括,当第二汽缸被停用时,向第一汽
缸提供燃料喷射的第一实际总数,并且响应于重新激活第二汽缸,向第
一汽缸供给燃料喷射的第二实际总数。
在一些示例中,该方法包括,其中响应于重新激活第二汽缸,向
第二汽缸进一步供给燃料喷射的第二实际总数。该方法进一步包括响
应于自重新激活第二汽缸后在第一汽缸中的燃烧事件的次数,调节供
给至第一汽缸的燃料喷射的第二实际总数。该方法进一步包括响应于
自重新激活第二汽缸后在第二汽缸中的燃烧事件的次数,调节供给至
第二汽缸的燃料喷射的第二实际总数。
图4A-4D的方法还提供了一种用于发动机的方法,其包括:基于
发动机负荷选择性地停用发动机的汽缸同时继续旋转发动机;响应于
汽缸的第一重新激活,基于自重新激活汽缸后在该汽缸中的燃烧事件
的次数,调节汽缸的燃料喷射正时,同时向发动机的其他各个汽缸提
供不同的燃料喷射正时;以及响应于汽缸的第二重新激活,将所有发
动机汽缸的燃料喷射正时调节到相同的正时。该方法包括,其中相同
的正时在各个汽缸的进气冲程期间。该方法包括,其中通过基于停用
汽缸的发动机循环的次数,向汽缸供给多次燃料喷射来重新激活汽缸。
该方法包括,其中通过基于停用汽缸的发动机循环的次数,向汽缸供
给燃料喷射开始正时来重新激活汽缸。该方法进一步包括,响应于自
汽缸被重新激活后在汽缸中的燃烧事件次数,减少在汽缸被重新激活
之后供给至汽缸的燃料喷射次数。该方法进一步包括,响应于自汽缸被
重新激活后在汽缸中的燃烧事件的次数,将在汽缸被重新激活之后在第
一汽缸中的燃料喷射开始提前。
现在参考图5,其示出用于重新激活停用的发动机汽缸的另一种方
法。图5的方法也可作为储存在非暂时性存储器中的可执行指令被包
括在控制器12中。
在502处,方法500判断是否请求重新激活汽缸。可响应于发动
机负荷增加、发动机温度低于阈值温度、催化剂温度低于阈值温度或
其他工况,请求重新激活汽缸。如果方法500判断请求汽缸重新激活,
答案为是且方法500进行到504。否则,方法500退出。
在504处,方法500判断活动汽缸或活塞(例如,燃烧空气和燃
料的汽缸)与停用汽缸或活塞(例如,未燃烧的汽缸)之间的温度差
异是否大于阈值温度。汽缸和/或活塞温度可基于工况进行建模,所述
工况诸如发动机温度、发动机转速、发动机负荷和周围空气温度。如
果方法500判断活动汽缸和停用汽缸之间的温度差异大于阈值,答案
为是且方法500进行到508。否则,答案为否且方法500进行到506。
在506处,方法500在每个汽缸循环以相同的基础喷射开始正时
和相同的燃料喷射基数操作所有的发动机汽缸。基础喷射开始正时和
相同的燃料喷射基数可基于发动机汽缸的暖持续操作。在使用相同的
基础燃料喷射开始和相同的燃料喷射基数操作发动机汽缸之后,方法
500进行到退出。
在508处,方法500以基于在活动汽缸与停用汽缸之间的温度差
异的喷射开始正时重新激活先前停用的汽缸。在一个示例中,较大的
温度差异将喷射开始正时延迟到更靠近接收燃料的汽缸的BDC进气冲
程。较小的温度差异将喷射开始正时延迟到更靠近接收燃料的汽缸的
中间进气冲程。重新激活的汽缸的喷射开始正时可被表示为:
SOI=SOI基础+SOI反应
其中,SOI为喷射开始正时,SOI基础为喷射开始基础正时,而SOI反应
为基于活动汽缸与停用汽缸之间的温度差异的喷射开始正时调节。
另外,方法500基于活动汽缸与停用汽缸之间的温度差异调节供
给至重新激活汽缸的燃料喷射次数。在一个示例中,较大的温度差异
增加接收燃料的汽缸的每个汽缸循环的燃料喷射次数。较小的温度差
异减少接收燃料的汽缸的每个汽缸循环的燃料喷射次数。重新激活的
汽缸的燃料喷射次数可被表示为:
NOI=NOI基础+NOI反应
其中,NOI为喷射次数,NOI基础为基础正时的喷射次数(例如,操作
暖发动机的所有汽缸延伸的时间周期),而NOI反应为基于在活动汽缸
与停用汽缸之间的温度差异的实际喷射次数调节。
以此方式,可基于汽缸温度或活塞温度调节供给至重新激活的汽
缸的喷射开始正时和喷射实际次数。在调节重新激活的汽缸的燃料正
时之后,方法500进行到退出。
注意,在此包括的示例性控制和估计程序能够与各种发动机和/
或车辆系统配置一起使用。在此所公开的控制方法和程序可作为可执
行指令储存在非临时性存储器中,并且可由包括控制器的控制系统与
各种传感器、致动器和其他发动机硬件结合实施。在此所描述的特定
程序可表示任何数目的处理策略中的一种或多种,诸如事件驱动、中
断驱动、多任务、多线程等。因此,所说明的各种动作、操作和/或功
能可按说明的顺序执行、并行执行,或在一些情况下省略。同样,处
理的顺序不是实现在此所述的示例性实施例的特征和优点所必需的,
而是为易于说明和描述提供。根据所使用的具体策略,可重复执行所
说明的动作、操作和/或功能中的一种或多种。进一步地,所述动作、
操作和/或功能可用图形表示待编程到发动机控制系统中的计算机可
读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中通过在与电子控制器结
合的包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施所述动作。
这样结束本说明书。在不脱离该说明书的精神和范围的情况下,
本领域的技术人员通过阅读该说明书可想起许多替换和修改。以天然
气、汽油、柴油或可替代燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10
和V12可使用本说明书以获益。