[发明专利]采用气缸停用的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种采用气缸停用的控制模式的非均匀排量发动机控制的系统，包括：包含多个气缸的非均匀排量发动机，气缸包括具有不同排量的至少两种尺寸的气缸；连接到发动机的驱动轴的电动机；用于为电动机供应电能的电池，以及用于控制电动机的电动机控制单元，其中电动机控制单元通过调节电动机驱动扭矩或发动机再生扭矩控制总扭矩，并且执行控制使得在转换到气缸停用(CDA)控制模式时基于先前控制模式选择地执行过渡状态过渡之后执行CDA。

技术领域

本公开涉及采用气缸停用的非均匀排量发动机控制系统和用于控制采用气缸停用的非均匀排量发动机控制系统的方法。更具体地，本公开涉及用于控制车辆的发动机和电动机的系统和方法，其中发动机包括具有不同排量和发动机的电动机增补驱动力的气缸。

背景技术

常规内燃机通常被构造成使得气缸具有均匀的排量，以便满足进气和排气系统的分配特性。均匀排量发动机的优点在于，可以易于控制空气燃料比率和废气。然而，均匀排量发动机的缺点在于，由于其固定排量，对于操作点控制的余量不足。结果，在特定的操作区域内难以同时满足或优化操作效率和燃料效率，并且因此问题必须通过降低操作效率和燃料效率中的一个或两者来解决。

此外，在具有固定排量气缸的发动机中，消耗过量的机械能以便确保稳定怠速，这是低效的。具体地，由于由振动和噪声引起的限制，操作点控制是不可避免的并且频繁低效的。

在常规内燃机的整个操作区域上频繁出现的此类问题可通过操作效率、燃料效率和排气特性之间取得平衡来解决。

同时，日本专利公开公布号2007-162672公开了多级类型排量可调节发动机的气缸布置结构，其中布置具有不同排量的气缸使得发动机的排量基于气缸的操作组合多级地调节。

在日本专利公开公布号2007-162672公开的多级类型排量可调节发动机的气缸布置结构具有如下效果，发动机的排量被多级调节，因此可以在相应的操作区域内控制发动机的操作，从而同时改进操作效率和燃料效率，但是问题在于，由于在气缸中的排量不平衡产生振动和噪声，导致难以将多级类型排量可调节发动机的气缸布置结构应用到大量生产的车辆中。

在背景技术章节公开的上述信息只用于加强对本公开背景的理解，因此它可能包含不形成对于本领域的普通技术人员在本国已经已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开已经致力于解决与现有技术相关联的上述问题，并且本公开的目的是提供非均匀排量发动机控制系统和方法，其能够降低由具有不同排量的气缸的非均匀排量发动机产生的振动和噪声，并且能够通过发动机和电动机的协作基于驾驶条件确保各种水平的动力性能。

本公开的另一个目的是通过在发动机的所有气缸上执行气缸停用(CDA)控制扩展非均匀排量发动机的有效操作区域。

本公开的另外的目的是执行到CDA控制模式的平滑转换。

在一个方面，本公开提供了一种采用气缸停用的非均匀排量发动机控制系统，包括：包括多个气缸的非均匀排量发动机，所述气缸包括具有不同排量的至少两种尺寸的气缸；连接到所述发动机的驱动轴的电动机；用于为所述电动机供应电能的电池；以及用于控制所述电动机的电动机控制单元，其中所述电动机控制单元通过调节电动机驱动扭矩或发动机再生扭矩控制总扭矩，并且执行控制使得在转换到气缸停用(CDA)控制模式时基于先前控制模式选择地执行过渡状态过渡之后执行CDA。

在一个实施例中，在所述过渡状态过渡时，所述电动机控制单元可以调节所述电动机驱动扭矩或所述能量再生扭矩，使得所述总扭矩在所述先前控制模式中减少。

在另一实施例中，在所述过渡状态过渡时，所述电动机控制单元可以确定是否在所述先前控制模式中通过电动机正在执行动力辅助，并且一旦确定通过所述电动机正在执行所述动力辅助，执行控制使得所述电动机的动力辅助被解除。