[发明专利]可变排量发动机的控制方法

说明书

本发明涉及可变排量发动机的控制系统和方法。公开了一种调节点火能量的方法和系统。一旦从VDE运转模式再启用就调节向发动机汽缸提供的点火能量。通过增加点火线圈充电时间和/或点火线圈放电频率来增加点火能量。增加的点火能量改善了转变出VDE运转模式期间的燃烧稳定性。

技术领域

本发明涉及当运转可变排量内燃发动机(VDE)时调节点火能量。

背景技术

发动机可以配置用于通过变化启用或停用的汽缸的数量来运转以增加燃料经济性，同时可选地保持总体排气混合物空燃比处于化学计量。这种发动机称为可变排量发动机(VDE)。在一些示例中，在选择的状况期间可以停用发动机的一部分汽缸，该选择的状况可以通过参数(比如速度/负荷窗口)以及包括车速的多个其它工况来定义。VDE控制系统可以通过控制影响汽缸进气和排气门运转的多个汽缸气门的钝化器(deactivator)或者通过控制影响汽缸燃料添加的多个燃料喷射器选择性停用而停用选择的汽缸。当在(一个或多个汽缸停用的)VDE模式和(启用所有汽缸的)非VDE模式之间转变时，控制系统可以在该转变期间调节一个或多个发动机运转参数以减少扰动(例如扭矩扰动)并且使扰动减弱。

美国专利7225782公开了一种用于VDE转变期间发动机控制的示例方法。其中，VDE连接在具有电动马达的混合动力电动车辆上。当启用或停用汽缸时，改变马达的扭矩来补偿启用或停用汽缸导致的发动机输出扭矩瞬时变化。

然而发明人在此已经认识到上述方法的潜在问题。在一个示例中，在转变期间可能会劣化燃烧稳定性。特别地，当从VDE模式(或部分汽缸模式)转变为非VDE模式(或全部汽缸模式)，汽缸负荷基于空气充气的减小而减小。较轻的汽缸负荷通常具有不太稳定的燃烧以及与燃料瞬态补偿的相互影响，并且由于停用期间冷却导致的不同于运转汽缸的其它汽缸状况在再启用期间可能会导致不太稳定的燃烧。如果发动机配备有排气再循环(EGR)，在转变期间使用EGR控制可能会恶化燃烧问题。特别地，EGR可能会继续干扰较轻的汽缸负荷直到传输至汽缸的EGR已经充分排出以减小燃烧问题。在一些实施例中，在该转变期间充气运动控制阀(CMCV)可用于调节传输至汽缸的空气燃料混合物在缸内运动。较高的汽缸运动导致更好的混合以及更稳定的燃烧。然而，由于 CMCV较慢的响应时间(例如当转变为较低的汽缸负荷时CMCV关闭地不够迅速)，燃烧稳定性可能会受到影响。较差的燃烧状况还可能导致较慢的燃烧或甚至是失火。总之，可能会劣化燃烧稳定性和发动机性能。

发明内容

在一个示例中，通过一种用于发动机的方法可以至少部分地解决上述问题，该方法包含：响应于工况选择性地停用一个或多个发动机汽缸，并且在汽缸的再启用期间对多个燃烧事件调节再启用的汽缸的点火能量。特别地，在再启用期间可以暂时增加点火能量。这样，在转变出VDE运转模式期间改善了燃烧稳定性并减小了扭矩扰动。

在一个示例中，可变排量的发动机可以配置有可以选择性地停用的燃料喷射器。响应于选择的停用状况(比如减小的发动机负荷或扭矩需求)，可以停用一个或多个汽缸并且可以VDE模式运转发动机。例如，可以通过停用一半汽缸来运转发动机。在停用期间，可以基于专机转速负荷状况来调节启用的汽缸的点火能量。随后，响应于选择的再启用状况(比如增加的发动机负荷或扭矩需求)，可以再启用已经停用的汽缸并且发动机可以恢复非VDE模式。在再启用期间，对于自再启用起的多个燃烧事件，可以增加汽缸的点火能量。例如，可以增加点火线圈的充电时间(dwell time)。额外地或可选地，可以增加点火线圈的放电数量。多个燃烧事件之后，可以恢复标称点火能量。

在一些实施例中，比如在VDE运转模式期间通过EGR运转发动机时，可以基于EGR来调节再启用期间点火能量的增加程度。特别地，当排出EGR时可以增加点火能量。通过在再启用时使用较高的点火能量，可以在VDE模式中可以使用较高的EGR速率，因为可以通过较高速率排出EGR并且可以提前转变为较低的汽缸负荷而不劣化燃烧。可替代地，与不增强点火输出相比，在EGR排出(bleed down)期间可以较高EGR水平执行汽缸再启用的转变，减少了转变为汽缸再启用之前的延迟时间。