[发明专利]在点火分数转变期间的车辆致动器的协调

说明书

公开了用于在发动机的工作期间控制点火分数之间的转变的各种方法和安排。总体上，描述了致动器第一转变策略，其中在实施对应的点火分数变化之前，将致动器位置(例如，凸轮相位、TCC滑差等)改变为或接近目标位置。当与希望的点火分数变化相关联的致动器变化相对较大时，将所述点火分数变化分成一系列两个或更多个点火分数变化步骤。也描述了许多中间目标选择方案。所描述的技术非常适合用于在跳过点火、动态点火水平调制和/或其他类型的发动机工作期间管理点火分数转变，其中发动机的有效排量可以改变。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年10月7日提交的美国专利申请号15/288,847和2016年6月23日提交的美国临时申请号62/353,674的优先权，这两个申请通过援引以全部内容并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及用于在发动机的工作点火分数的转变期间控制车辆致动器的方法和安排。

背景技术

现代车辆利用许多致动器，从而控制车辆的工作的各个方面。这些致动器中的许多控制发动机的工作，诸如节气门、凸轮相位、燃料喷射以及火花正时。其他致动器控制发动机扭矩到车辆车轮的递送，诸如变矩器或变速器。必须协调这些致动器的工作以实现可接受的车辆性能。具体地，希望控制车辆来提供最佳燃料效率并且NVH(噪声、振动、不平顺性)性能可接受。

许多类型的内燃发动机的燃料效率可以通过改变发动机的排量来实质性地改善。这允许在需要时可获得最大扭矩，也可以在不需要最大扭矩时通过使用较小排量来显著地减少泵送损失并提高热力学效率。现今改变排量的最常见的方法是基本上同时停用一组缸。在这种途径中，不向停用的缸递送燃料，并且只要这些缸保持停用，就保持其相关联的进气阀和排气阀关闭。

改变发动机的有效排量的另一种发动机控制途径被称为“跳过点火式”发动机控制。通常，跳过点火式发动机控制设想在选定的点火时机期间选择性地跳过某些缸的点火。因此，特定缸可以在一个发动机循环期间被点火、然后可以在下一个发动机循环期间被跳过，并且然后在下一个发动机循环期间被选择性地跳过或点火。跳过点火式发动机工作区别于传统的可变排量发动机控制，其中指定的一组缸基本上同时停用并且只要发动机保持在相同的可变排量模式下就保持停用。因此，在可变排量模式下的工作期间，对于每个发动机循环而言特定缸点火的次序总是完全相同(只要发动机保持在相同的排量模式下)，而在跳过点火式工作期间通常不是这样。例如，8缸可变排量发动机可以停用这些缸中的一半(即，4个缸)，这样使得仅使用剩余的4个缸工作。现今可获得的在市场上可购买到的可变排量发动机通常仅支持两种或至多三种固定排量模式。

通常，跳过点火式发动机工作有助于比使用传统的可变排量途径可能实现的更精细地控制有效发动机排量。例如，对4缸发动机中的每三个缸点火将提供最大发动机排量的1/3的有效排量，这是通过简单地停用一组缸无法获得的分数排量。在概念上，使用跳过点火式控制几乎可以获得任何有效排量，但在实践中大多数实现方式将工作限制于可用点火分数、序列或模式的集合。本申请人之一Tula Technology公司已经提交了描述跳过点火式控制的各种途径的多份专利。

许多跳过点火控制器被安排成提供可用点火模式、序列或点火分数的集合。在一些情况下，可用点火模式或分数的集合将根据各种工作参数而变化，诸如发动机负载、发动机速度和变速器档位。通常，部分地基于它们的NVH特性来选择可用点火模式。必须管理点火分数水平之间的转变，以避免转变期间出现不可接受的NVH。特别地，点火分数的变化必须与其他发动机致动器协调，以实现平顺的点火分数转变。

许多内燃发动机结合了用于相对于曲轴来调整凸轮角度或相位的凸轮相位器。调整凸轮相位会改变进气阀和/或排气阀相对于上死点(TDC)或某个其他曲轴参考点的打开和关闭的相对正时。凸轮相位影响缸空气进气质量(MAC)和从先前的缸工作循环中留在缸中的残余排气量两者。