用于在气缸停缸期间控制发动机部件的系统和方法 技术领域 本公开内容涉及内燃发动机， 具体涉及用于在气缸停缸期间控制发动机部件的系 统和方法。
背景技术 本节中的背景描述用于大体介绍本公开内容的背景信息。署名的发明人的工作， 在本背景技术部分以及在提交时可能不构成现有技术的说明书的各方面所描述的范围内， 不明确地或隐含地视为本公开内容的现有技术。
内燃发动机通过可由节气门调节的入口将空气吸入进气歧管。 气缸的进气阀打开 以便将空气吸入到气缸中。可以将燃料喷射入气缸的一个或多个进气端口内 ( 即， 端口燃 料喷射 ) 或者直接喷射进气缸内 ( 即， 直接燃料喷射 )。 空气和燃料混合以产生压缩的空气 / 燃料 (A/F) 混合物， 在气缸内点燃， 用来推动活塞和产生驱动扭矩。A/F 混合物可以利用 火花塞 ( 即， 火花点火 ) 点火或者由于高压和 / 或高温 ( 即， 压缩点燃 ) 点火。
可以控制 A/F 混合物的比率来调节发动机的扭矩输出。例如， 可以根据驾驶员扭 矩请求， 比如加速器的位置， 来控制 A/F 比。备选地或附加地， 为了调节发动机的扭矩输出， 可以将一个或多个气缸停缸。换句话说， 可以通过关掉气缸的进气阀和切断给气缸的燃料 供给来使气缸停缸。例如， 工作的气缸的数量取决于驾驶员扭矩请求。
发明内容
发动机控制系统包括电源模块、 测量模块和校准模块。当发动机的 M 个气缸停缸 时， 电源模块停止对发动机的 N 个部件的功率供给， 其中 M 和 N 是大于或等于 1 的整数。测 量模块测量 N 个发动机部件的输出。在停止对 N 个部件的功率供给后的一段时间内， 校准 模块基于来自 N 个发动机部件中的一个或多个部件的无电测量值来校准测量模块。
一种方法， 该方法包括 ： 当发动机的 M 个气缸停缸时停止对发动机的 N 个部件的功 率供给， 在停止对 N 个部件的功率供给后的一段时间内， 基于来自 N 个发动机部件中的一个 或多个部件的无电测量值来校准测量模块， 其中， M 和 N 是大于或等于 1 的整数。
本公开的进一步的应用领域将从下文的详细描述变得清楚。应理解的是， 详细的 描述和具体的示例仅用于说明目的， 而不是为了限制本公开的范围。
本发明还包括以下技术方案。
1. 一种发动机控制系统， 包括 ：
电源模块， 当所述发动机的 M 个气缸停缸时， 停止对发动机的 N 个部件的功率供 给；
校准模块， 在停止对所述 N 个部件的功率供给后的一段时间内， 基于来自所述 N 个 发动机部件中的一个或多个部件的无电测量值来校准测量模块，
其中， M 和 N 是大于或等于 1 的整数。
2. 根据技术方案 1 所述的发动机控制系统， 其特征在于， M 等于所述发动机中的气缸的总数量。
3. 根据技术方案 1 所述的发动机控制系统， 进一步包括 ：
包括 L 个测量电路的测量模块， 其中， 所述 L 个测量电路中的每一个都与所述 N 个 发动机部件中的一个或多个部件相连并配置成测量其输出， 其中 L 是大于或等于 1 且小于 或等于 N 的整数。
4. 根据技术方案 1 所述的发动机控制系统， 其特征在于， 在所述发动机的 M 个气缸 停缸后的一段预定的时间内， 所述校准模块校准所述测量模块。
5. 根据技术方案 1 所述的发动机控制系统， 其特征在于， 所述 N 个部件包括发动机 传感器和促动器中的至少一个。
6. 根据技术方案 5 所述的发动机控制系统， 其特征在于， 所述发动机传感器包括 质量空气流量传感器、 爆震传感器、 燃料成分传感器、 气缸压力传感器、 进气歧管压力传感 器和大气压力传感器。
7. 根据技术方案 5 所述的发动机控制系统， 其特征在于， 所述发动机促动器包括 氧气传感器加热器、 主动发动机悬置、 排气再循环阀和燃料泵。
8. 根据技术方案 1 所述的发动机控制系统， 其特征在于， 当所述 M 个气缸工作时执 行所述 N 个部件的线路诊断， 当所述 M 个气缸停缸时停止执行所述 N 个部件的线路诊断。 9. 根据技术方案 1 所述的发动机控制系统， 进一步包括 ：
气缸停缸模块， 通过分别控制所述 M 个气缸的进气阀和排放阀中的至少一个以及 供给所述 M 个气缸的燃料来使所述 M 个气缸停缸。
10. 根据技术方案 9 所述的发动机控制系统， 其特征在于， 停缸的气缸的数量基于 驾驶员扭矩请求。
11. 一种方法， 包括 ：
当发动机的 M 个气缸停缸时， 停止对所述发动机的 N 个部件的功率供给 ； 且
在停止对所述 N 个部件的功率供给后的一段时间内， 基于来自所述 N 个发动机部 件中的一个或多个部件的无电测量值来校准测量模块，
其中， M 和 N 是大于或等于 1 的整数。
12. 根据技术方案 11 所述的方法， 其特征在于， M 等于所述发动机中的气缸的总数 量。
13. 根据技术方案 11 所述的方法， 其特征在于， 所述测量模块包括 L 个测量电路， 所述测量电路中的每一个都与所述 N 个发动机部件中的一个或多个部件相连并配置成测 量其输出， 其中 L 是大于或等于 1 且小于或等于 N 的整数。
14. 根据技术方案 11 所述的方法， 进一步包括 ：
在所述发动机的 M 个气缸停缸后的一段预定的时间内， 校准所述测量模块。
15. 根据技术方案 11 所述的方法， 其特征在于， 所述 N 个部件包括发动机传感器和 促动器中的至少一个。
16. 根据技术方案 15 所述的方法， 其特征在于， 所述发动机传感器包括质量空气 流量传感器、 爆震传感器、 燃料成分传感器、 气缸压力传感器、 进气歧管压力传感器和大气 压力传感器。
17. 根据技术方案 15 所述的方法， 其特征在于， 所述发动机促动器包括氧气传感
器加热器、 主动发动机悬置、 排气再循环阀和燃料泵。
18. 根据技术方案 11 所述的方法， 进一步包括 ：
当所述 M 个气缸工作时执行所述 N 个部件的线路诊断， 当所述 M 个气缸停缸时停 止执行所述 N 个部件的线路诊断。
19. 根据技术方案 11 所述的方法， 进一步包括 ：
通过分别控制所述 M 个气缸的进气阀和排放阀中的至少一个以及供给所述 M 个气 缸的燃料来使所述 M 个气缸停缸。
20. 根据技术方案 19 所述的方法， 其特征在于， 停缸的气缸的数量基于驾驶员扭 矩请求。 附图说明
从详细的描述和附图将使本公开更完全地被理解， 其中 ： 图 1 是根据本公开内容的示例性发动机系统的功能框图 ； 图 2 是根据本公开内容的示例性控制模块的功能框图 ； 且 图 3 是根据本公开内容的在气缸停缸期间控制发动机部件的示例性方法的流程图。 具体实施方式
以下的说明在本质上仅是示例性的， 绝不是为了要限制本公开， 其应用或用途。 为 了表达清楚， 附图中将使用相同的标号表示相似的元件。如本文所用， 短语 “A、 B 和 C 中的 至少一个” 应被理解为表示逻辑 (A 或 B 或 C)， 使用非排他性逻辑或。应理解的是， 方法中 的步骤可以不同的顺序执行， 而不改变本公开的原理。
如本文所用， 术语 “模块” 指的是专用集成电路 (ASIC)、 电子电路、 可执行一个或多 个软件或固件程序的处理器 ( 共享的或专用的或组的 ) 和存储器、 组合逻辑电路和 / 或其 它可提供所述功能的适当部件。
停缸的气缸数量可以基于驾驶员扭矩请求。驾驶员扭矩请求可以基于加速器 ( 如， 加速踏板 ) 的位置。例如， 当驾驶员扭矩请求大于扭矩的高阈值时， 所有的气缸可以 保持工作以输出最大发动机扭矩。 或者， 例如， 当驾驶员扭矩请求小于或等于扭矩的低阈值 时， 所有的气缸可被停缸。仅作为示例， 扭矩的低阈值可以为零。换句话说， 当车辆停止和 / 或车辆滑行时， 所有的气缸都可以停缸。
然而， 各个发动机部件 ( 如传感器、 促动器等 ) 在所有气缸都停缸的期间内， 可能 继续操作。换句话说， 发动机部件在这期间内可能会继续操作， 浪费电能和 / 或升高发动机 部件的温度。发动机部件可能因过度的操作和 / 或升高的温度而毁坏。仅作为示例， 各个 发动机部件可能包括但不限于氧气 (O2) 传感器加热器、 质量空气流量 (MAF) 传感器、 燃料 成分传感器、 主动发动机悬置、 排气再循环 (EGR) 系统、 燃料泵和压力传感器 ( 如气缸压力 传感器、 空气压力传感器、 大气压力传感器等 )。
因此， 提出了一种在所有发动机气缸都停缸的期间内降低发动机部件电能消耗和 / 或发动机部件的温度的系统和方法。更具体地， 在所有气缸停缸的期间内， 这种系统和方 法可以切断供给发动机部件的电源。 而且， 在切断电源供给的同时， 这种系统和方法可以校准与发动机部件连接的模拟测量电路。更具体地， 这种系统和方法可以测量与发动机部件 相连的测量电路的无电偏移量示数。这种校准可称为 “无电校准” 。
现在参看图 1， 发动机系统 10 包括发动机 12。空气通过可由节气门 16 调节的入 口 14 被吸入进气歧管 18。进气歧管 18 中的空气通过进气阀 22 被分配到气缸 20。应该懂 得， 虽然图示了六个气缸， 但是其它数量的气缸也是可行的。
燃料喷射器 24 将燃料喷射入气缸 20。燃料与空气混合产生空气 / 燃料 (A/F) 混 合物。 尽管图示了在气缸 20 的每一个中实现燃料喷射器 24( 即， 直接喷射 )， 燃料也可以被 喷射到气缸 20 的一个或多个进气端口内 ( 即， 端口燃料喷射 )。气缸 20 中的 A/F 混合物使 用活塞 ( 未示出 ) 压缩， 且使用火花塞 26 点火。经压缩的 A/F 混合物的点火驱动活塞 ( 未 示出 )， 活塞旋转地转动曲轴 ( 未示出 ) 产生驱动扭矩。
燃烧期间产生的排气通过排放阀 28 从气缸 20 排出， 进入排放岐管 30。 然后， 排气 可被处理， 并通过排放系统 32 从发动机 12 排出。排放系统 32 可以进一步包括一个或多个 用于测量排气中氧含量的氧气传感器 33。 而且， 每个氧气传感器 33 可以包括加热氧气传感 器 33 的氧气传感器加热器 34。排气还可以通过排气再循环 (EGR) 线路 35 再循环， 并被引 入进气歧管 18。被引入进气歧管 18 的 EGR 的量可由 EGR 阀 36 调节。例如， 主动发动机悬 置 (AEM)37 可以控制由于道路表面不规则导致的车体的移动。 发动机部件 38 与发动机 12 通信。更具体地， 发动机部件 38 可以包括用于监测和 / 或控制发动机系统 10 的操作的传感器和 / 或促动器。例如， 在一个实施例中， 发动机部 件 38 可以包括氧气传感器 33、 氧气传感器加热器 34、 EGR 阀 36 和主动发动机悬置 37。然 而， 如图所示， 氧气传感器 33、 氧气传感器加热器 34 和主动发动机悬置 37 可以与发动机部 件 38 分开。另外， 仅作为示例， 发动机部件 38 可以包括诸如质量空气流量 (MAF) 传感器、 爆震传感器和燃料成分传感器的传感器。
控制模块 40 可以调节发动机系统 10 的操作。更具体地， 控制模块 40 可以监测节 气门 16 的位置、 进气阀 22 和排放阀 28 的位置、 燃料喷射器 24 和火花塞 26 的正时。另外， 控制模块 40 可以监测发动机部件 38， 从而监测氧气传感器 33 的测量结果、 EGR 阀 36 的位 置以及诸如进入进气歧管 18 的 MAF 率、 发动机爆震 ( 即， 振动 ) 和燃料成分 ( 即， 乙醇百分 比 ) 的变量。
控制模块 40 还可以控制节气门 16( 如电子节气门控制， 或 ETC)、 进气阀 22 和排放 阀 28、 燃料喷射器 24 和火花塞 26。另外， 控制模块 40 可以控制发动机部件 38， 如氧气传感 器加热器 34、 EGR 阀 36 和主动发动机悬置 37。控制模块 40 还可以执行本公开所述的系统 和方法， 用以在所有的气缸 20 停缸时校准与发动机部件 38 连接的一个或多个测量电路。
现在参看图 2， 图中更详细地显示了控制模块。控制模块 40 可以包括气缸停缸模 块 50、 电源模块 60、 校准模块 70 和测量模块 80。测量模块 80 可以进一步包括一个或多个 测量电路， 这些测量电路测量从各个发动机部件 38 接收到的信号。
气缸停缸模块 50 接收驾驶员扭矩请求。例如， 驾驶员扭矩请求可以基于加速器 ( 如加速踏板 ) 的位置。气缸停缸模块 50 可以基于驾驶员扭矩请求使一个或多个气缸 20 停缸。例如， 当驾驶员扭矩请求小于第一扭矩阈值时， 气缸停缸模块 50 可以使一半数量的 气缸 20 停缸。然而， 基于驾驶员扭矩请求， 任意数量的气缸 20 可以被停缸。
在一个实施例中， 当输出扭矩需求小于或等于第二扭矩阈值时， 所有的气缸 20 可
以被停缸。仅作为示例， 第二预定扭矩阈值可以为零。换句话说， 当车辆滑行或当车辆停止 时， 所有的气缸 20 都被停缸。当气缸停缸模块 50 使所有的气缸 20 停缸时， 气缸停缸模块 50 可产生控制信号 (“全部” )。
可以通过控制供给气缸 20 的空气和燃料而使气缸 20 中的一个停缸。更详细地， 可以通过关闭气缸 20 的进气阀 22 和排放阀 28 中的至少一个以及使与气缸 20 关联的燃料 喷射器 24 和 / 或火花塞 26 停止工作而使气缸 20 停缸。换句话说， 流入和 / 或流出气缸 20 的空气流和用于在气缸 20 内燃烧而供给的燃料和火花都可被停止。
电源模块 60 为发动机部件 38 供给功率。电源模块 60 还可以控制发动机部件 38 的线路诊断。更详细地， 电源模块 60 可以在发动机部件 38 上运行预定的发动机部件诊断 程序， 用以确定发动机部件 38 中的线路是否功能正常。然而， 能够理解的是， 不同的模块也 可控制发动机部件 38 的线路诊断。
电源模块 60 可以在收到来自气缸停缸模块 50 的控制信号 (“全部” ) 后停止对发 动机部件 38 的功率供给。电源模块 60 还可以停止对发动机部件 38 的线路诊断。然后， 电 源模块 60 在停止对发动机部件 38 的功率供给后， 初始化并起动一个定时器 (td)。
校准模块接收对应于定时器 td 的信号。当定时器 td 的值大于预设的时间阈值 (tTH) 时， 校准模块 70 可执行测量模块 80 的无电校准。更详细地， 当发动机部件 38 未上电 时， 校准模块 70 可以测量它们的输出。
随后， 校准模块 70 可以确定测量模块 80( 即， 测量电路 ) 的偏移量并利用确定的 偏移量校准测量模块 80。然后， 校准模块 70 可将偏移量读取标志设置为 1(“是” )。也就 是说， 无电校准可以只执行一次。
现在参看图 3， 在发动机 12 的气缸停缸期间控制发动机系统 10 的发动机部件 38 的方法从步骤 100 开始。在步骤 102， 控制模块 40 确定发动机是否在工作。如果是， 控制可 前进到步骤 104。如果否， 控制可返回到步骤 102。
在步骤 104， 控制模块 40 使得功率供给到发动机部件 38。在步骤 106， 控制模块 40 开启针对发动机部件 38 的线路诊断。在步骤 108， 控制模块 40 将偏移量读取标志设置 为 0(“否” )。
在步骤 110， 控制模块 40 确定气缸 20( 如阀 22、 28 和燃料喷射器 ) 是否已关闭。 如果是， 控制可前进至步骤 112。如果否， 控制可返回到步骤 104。在步骤 112， 控制模块关 闭针对发动机部件 38 的线路诊断。在步骤 114， 控制模块 40 停止对发动机部件 38 的功率 供给。在步骤 116， 控制模块 40 将定时器 td 初始化为 0 并起动定时器 td。
在步骤 118， 控制模块 40 确定气缸 ( 如阀门 22、 28) 是否已关闭。如果是， 控制可 前进至步骤 120。如果否， 控制可返回至步骤 104。在步骤 120， 控制模块 40 可确定偏移量 读取标志是否为 0(“否” )。如果是， 控制可前进至步骤 122。如果否， 控制可返回至步骤 118。
在步骤 122， 控制模块 40 可确定定时器 td 的值是否大于预设的时间阈值 tTH。如 果是， 控制可前进至步骤 124。如果否， 控制可返回至步骤 118。在步骤 124， 控制模块 40 可 基于一个或多个发动机部件 38 的无电示数来确定测量模块 80( 即， 一个或多个测量电路 ) 的偏移量。
在步骤 126， 控制模块 40 可基于预设的偏移量来校准测量模块 80( 即， 一个或多个测量电路 )。在步骤 128， 控制模块 40 可将偏移量读取标志设置为 1(“是” )。然后， 控制 可返回至步骤 118。
可以以各种不同的形式实现本公开的广泛的教导。因此， 虽然本公开包括特定的 示例， 但是， 本公开的真正范围不应该受限于此， 因为在对附图、 说明书和权利要求书进行 研究的基础上， 其他变型对于本领域技术人员而言都是显而易见的。