УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕМ С ОТКЛЮЧАЕМЫМИ ЦИЛИНДРАМИ Российский патент 2019 года по МПК F02D17/02 F02D13/06 F02D41/26 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе и способам управления двигателем во время условий, когда один или несколько цилиндров двигателя могут быть временно отключены в целях увеличения экономии топлива двигателя. Способы и система предусматривают способы увеличения рабочего диапазона двигателя, когда один или несколько цилиндров двигателя могут быть отключены для увеличения экономии топлива.

Уровень техники и раскрытие изобретения

Один или несколько цилиндров двигателя могут быть временно отключены для увеличения экономии топлива. Один или несколько цилиндров могут быть отключены посредством прекращения подачи топлива и искры зажигания к отключенным цилиндрам. Кроме того, могут перекрыть воздушный поток в отключенные цилиндры и из отключенных цилиндров или по меньшей мере значительно уменьшить поток посредством закрытия впускных и выпускных клапанов отключенных цилиндров. Воздух или отработавшие газы могут оставаться в отключенных цилиндрах, чтобы поддерживать более высокие давления в отключенных цилиндрах и повторно использовать энергию, накопленную в сжатых газах в цилиндрах.

Порядок работы цилиндров и коленчатого вала двигателя определяют для того, чтобы уменьшить шум двигателя и вибрацию, когда двигатель работает со всеми его цилиндрами во включенном состоянии. Изменения выработки крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя могут быть самыми гладкими (например, с наименьшим количеством отклонений от требуемого крутящего момента двигателя и от требуемой частоты вращения двигателя), когда двигатель работает со всеми комплектными цилиндрами. Если один или несколько цилиндров двигателя отключены, отклонения крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя от требуемых значений могут увеличиться в результате более длительных интервалов между событиями сгорания. Кроме того, за счет отключения цилиндров может быть увеличена экономия топлива двигателя, но шум и вибрация двигателя, по ощущениям пассажиров автомобиля, могут увеличиться. Если двигатель работает с более высокими уровнями шума и вибрации, пассажиры автомобиля могут воспринять поездку в автомобиле как неприятную. Таким образом, могут возникнуть трудности при обеспечении более высокой экономии топлива без ухудшения впечатлений от поездки.

Авторы настоящего изобретения обнаружили вышеупомянутые ограничения и разработали способ управления двигателем, содержащий: увеличение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров от первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров посредством контроллера в качестве реакции на оценку неровности дороги, превышающей пороговое значение неровности; и управление двигателем посредством контроллера в режиме отключения цилиндров после увеличения фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров.

За счет увеличения фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров в качестве реакции на оценку неровности дороги, превышающую пороговое значение неровности, можно обеспечить технический результат управления двигателем в режиме отключения цилиндров в то время, когда пассажиры автомобиля могут с меньшей вероятностью заметить дополнительный шум двигателя и вибрацию. Например, если автомобиль движется вниз по уклону по неровной дороге, то могут увеличить фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров, чтобы позволить двигателю работать с двумя или более отключенными цилиндрами, но если автомобиль движется по ровной дороге, но с похожими другими условиями, отключение цилиндров двигателя могут запретить на основе частоты вращения двигателя и крутящего момента двигателя.

Настоящее изобретение может обеспечить несколько преимуществ. В частности, такой подход может обеспечить увеличение экономии топлива. Кроме того, этот подход может уменьшить вероятность создания неудобств для пассажиров автомобиля во время отключения цилиндров. Кроме того, с помощью этого подхода можно разрешать или запрещать режимы отключения цилиндров, в зависимости от подрессоренной массы и неподрессоренной массы автомобиля таким образом, чтобы экономия топлива могла быть увеличена в то время, когда пассажиры автомобиля могут быть менее восприимчивы к шуму и вибрации, вызванным отключением цилиндров двигателя.

Вышеупомянутые преимущества, другие преимущества и отличительные черты настоящего изобретения будут очевидны из нижеследующего подробного описания, которое можно рассматривать отдельно или совместно с сопроводительными иллюстрациями.

Следует подразумевать, что вышеприведенное раскрытие дано для информирования в упрощенной форме о выборе решений, раскрытых далее в осуществлении изобретения. Это раскрытие не предназначено для идентификации главных или существенных отличительных признаков заявленного объекта изобретения, объем которого определен единственным образом формулой изобретения, которая следует за подробным описанием. Кроме того, заявленный объект изобретения не ограничивается реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого раскрытия.

Краткое описание иллюстраций

Раскрытые здесь преимущества будут более понятны при ознакомлении с примером конструкции, упоминаемым здесь как подробное описание, которое может использоваться без иллюстраций или со следующими иллюстрациями:

На фиг. 1 показана схема двигателя;

На фиг. 2А и 2В показаны, в качестве примера, схемы вариантов реализации двигателя;

На фиг. 3А и 3В показаны примеры областей отключения цилиндров;

На фиг. 4А-4С показаны различные компоненты и варианты реализации подвески автомобиля; и

На фиг. 5-6 показана блок-схема алгоритма, реализующего пример способа управления двигателем.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение относится к улучшению эксплуатации двигателя и дорожных качеств автомобиля во время условий, когда цилиндры двигателя могут быть отключены, чтобы повысить эффективность использования топлива. Цилиндры двигателя, как показано на фиг. 1-2В, могут быть выборочно отключены, чтобы увеличить экономию топлива двигателя. Цилиндры двигателя могут быть отключены в диапазоне работы двигателя, определяемом частотой вращения двигателя и нагрузкой двигателя, как показано на фиг. 3А и 3В. Цилиндры двигателя могут быть отключены на основе ускорения компонентов автомобиля, как показано на фиг. 4А-4С. На фиг. 5 и 6 показан пример способа управления двигателем, содержащим отключаемые цилиндры.

На фиг. 1 показан двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один из которых показан на фиг. 1, причем двигатель выполнен с возможностью управления от электронного контроллера 12 двигателя. Двигатель 10 содержит камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с расположенным в них поршнем 36, соединенным с коленчатым валом 40. Показано, что камера 30 сгорания соединена с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждым впускным и выпускным клапаном могут управлять при помощи впускного кулачка 51 и выпускного кулачка 53 соответственно. Положение впускного кулачка 51 может быть определено датчиком впускного кулачка 55. Положение выпускного кулачка 53 может быть определено датчиком выпускного кулачка 57. Впускной кулачок 51 и выпускной кулачок 53 могут быть перемещены относительно коленчатого вала 40. Впускные клапаны могут быть отключены и могут поддерживаться в закрытом состоянии с помощью механизма 59 отключения впускных клапанов. Выпускные клапаны могут быть отключены и могут поддерживаться в закрытом состоянии с помощью механизма 58 отключения выпускных клапанов.

Топливный инжектор 66 установлен для впрыска топлива напрямую в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области непосредственный впрыск. В качестве альтернативы топливо может быть введено через впускной канал, что известно специалистам в данной области как впрыск во впускные каналы. Топливный инжектор 66 может подавать жидкое топливо пропорционально ширине импульса сигнала от контроллера 12. Топливо подают в топливный инжектор 66 посредством топливной системы 175, содержащей бак и насос. Кроме того, показано, что впускной коллектор 44 связан с дополнительным электронным дросселем 62 (например, с двустворчатым клапаном) имеющим возможность регулирования положения дроссельной пластины 64 для управления потоком воздуха от воздушного фильтра 43 и воздухозаборника 42 во впускной коллектор 44. Дроссель 62 может регулировать поток воздуха от воздушного фильтра 43, расположенного в воздухозаборнике 42 двигателя, во впускной коллектор 44. В некоторых примерах дроссель 62 и дроссельная пластина 64 могут быть установлены между впускным клапаном 52 и впускным коллектором 44 таким образом, чтобы дроссель 62 представлял собой дроссель впускного канала.

Бесконтактная система зажигания 88 имеет возможность создавать искру зажигания в камере 30 сгорания при помощи свечи 92 зажигания по сигналу контроллера 12. Показано, что универсальный датчик 126 кислорода в отработавших газах УДКОГ (UEGO) соединен с выпускным коллектором 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 отработавших газов. В качестве альтернативы, вместо датчика 126 УДКОГ может быть использован бистабильный датчик кислорода в отработавших газах.

Нейтрализатор 70 может содержать, например, несколько блоков катализатора. В другом примере может быть использовано несколько устройств снижения токсичности отработавших газов, каждое с несколькими блоками катализатора. Например, нейтрализатор 70 может представлять собой трехрежимный каталитический нейтрализатор.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 как обычный микрокомпьютер, содержащий: микропроцессорное устройство 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106 (например, долговременную память), оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимое запоминающее устройство 110 и обычную шину данных. Показано, что контроллер 12 имеет возможность получать различные сигналы от датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к вышеуказанным сигналам, а именно: температура хладагента двигателя ТХД (ЕСТ) от датчика 112 температуры, присоединенного к гильзе 114; сигнал датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для измерения силы, прикладываемой водителем 132; сигнал измеренного давления в коллекторе двигателя ДКД (MAP) от датчика 122 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; положение двигателя от датчика 118 Холла, имеющего возможность измерять положение коленчатого вала 40; измеренное значение массы воздуха, поступающего в двигатель, от датчика 120; измеренное положение педали тормоза от датчика 154 положения педали тормоза, которое может изменять водитель 132, прикладывая усилие к педали 150 тормоза; и измеренное положение дросселя от датчика 58. Атмосферное давление также может быть измерено (датчик не показан на схеме) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте настоящего изобретения датчик 118 положения двигателя имеет возможность генерировать заранее заданное число равномерно распределенных импульсов на каждый оборот коленчатого вала, на основе чего можно определить частоту вращения двигателя ЧВД (RPM). Контроллер 12 может получать входные сигналы посредством человеко-машинного интерфейса 115 (например, посредством кнопочного или сенсорного дисплея).

В некоторых примерах двигатель может быть соединен с системой электромотора и аккумулятора в гибридном автомобиле. Кроме того, в некоторых примерах, могут использоваться другие конфигурации двигателя, например дизельный двигатель.

Во время эксплуатации каждый цилиндр в двигателе 10 обычно работает по четырехтактному циклу: цикл содержит такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. Во время такта впуска, как правило, выпускной клапан 54 закрывают и открывают впускной клапан 52. Воздух подают в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, причем поршень 36 имеет возможность двигаться к нижней части цилиндра, чтобы увеличить объем в камере 30 сгорания. Положение, при котором поршень 36 находится около нижней части цилиндра в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания имеет наибольший объем), специалисты в данной области, как правило, называют нижней мертвой точкой НМТ (BDC). Во время такта сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрывают. Поршень 36 имеет возможность двигаться к головке цилиндра, чтобы сжать воздух в камере 30 сгорания. Положение, при котором поршень 36 находится в конце своего хода и расположен ближе всего к головке цилиндра (например, когда камера 30 сгорания имеет наименьший объем), специалисты в данной области, как правило, называют верхней мертвой точкой ВМТ (TDC). В ходе процесса, именуемого в дальнейшем как инжекция, топливо имеет возможность поступать в камеру сгорания. В ходе процесса, именуемого в дальнейшем как зажигание, впрыснутое топливо поджигают каким либо известным способом, например, при помощи свечи 92 зажигания, что приводит к сгоранию. Во время такта расширения расширяющиеся газы толкают поршень 36 назад к НМТ. Коленчатый вал 40 имеет возможность преобразовывать движение поршня в крутящий момент вращающегося вала. Наконец, во время такта выпуска выпускной клапан 54 открывают для выпуска сгоревшей воздушно-топливной смеси в выпускной коллектор 48, и поршень получает возможность вернуться к ВМТ. Следует обратить внимание, что вышеуказанное является только примером, поскольку времена открытия и закрытия впускного и выпускного клапана могут изменяться, обеспечивая положительные или отрицательные перекрытия периодов работы клапанов, позднее закрытие впускного клапана или различные другие варианты.

На фиг. 2А показан первый вариант конфигурации двигателя 10. Двигатель 10 содержит два блока 202 и 204 цилиндров. Первый блок 204 цилиндров содержит цилиндры 210, пронумерованные 1-4. Второй блок цилиндров 202 содержит цилиндры 210, пронумерованные 5-8. Таким образом, первая конфигурация представляет собой двигатель V8, содержащий два блок цилиндров. Режим со всеми работающими цилиндрами может представлять собой первый режим работы цилиндров.

Во время выбранных условий один или несколько цилиндров 210 могут быть отключены посредством прекращения подачи топлива к отключенным цилиндрам. Кроме того, воздушный поток к отключенным цилиндрам могут перекрыть посредством закрытия и поддерживания в закрытом положении впускных и выпускных клапанов отключенных цилиндров. Цилиндры двигателя могут быть отключены в соответствии с множеством схем, что позволяет обеспечить требуемое фактическое полное количество включенных или отключенных цилиндров. Например, цилиндры 2, 3, 5 и 8 могут быть отключены, что образует первую схему отключения цилиндров и второй режим работы цилиндров. В качестве альтернативы, цилиндры 1, 4, 6 и 7 могут быть отключены, что образует вторую схему отключения цилиндров и третий режим работы цилиндров. В другом примере цилиндры 2 и 8 могут быть отключены, что образует третью схему отключения цилиндров и четвертый режим работы цилиндров. В другом примере цилиндры 3 и 5 могут быть отключены, что образует четвертую схему отключения цилиндров и пятый режим работы цилиндров. В этом примере представлены пять режимов работы цилиндров; однако могут быть предложены другие дополнительные режимы работы цилиндров или меньшее количество режимов работы цилиндров. Если состояние двигателя таково, что двигатель может работать в любом из пяти раскрытых режимов работы цилиндров, то двигатель может быть раскрыт как имеющий пять доступных режимов работы цилиндров. В этом примере, если два из пяти рабочих режимов двигателя не могут быть использованы, двигатель может быть раскрыт как имеющий три доступных режима работы цилиндров. Двигатель всегда имеет один доступный режим работы цилиндров (например, все цилиндры включены и могут сжигать воздушно-топливную смесь). Конечно, фактическое полное количество доступных рабочих режимов может быть больше, чем пять или меньше, чем пять, в зависимости от конфигурации двигателя.

На фиг. 2В показана вторая конфигурация двигателя 10. Двигатель 10 содержит один блок цилиндров 206. Блок цилиндров 206 содержит цилиндры 210, пронумерованные 1-4. Таким образом, первая конфигурация представляет собой двигатель I4, содержащий один блок цилиндров. Работа со всеми включенными цилиндрами может представлять собой первый режим работы цилиндров для этого варианта реализации двигателя.

Подобно первому варианту реализации, один или несколько цилиндров 210 могут быть отключены посредством прекращения подачи топлива к отключенным цилиндрам. Кроме того, воздушный поток к отключенным цилиндрам могут перекрыть посредством закрытия и поддерживания в закрытом положении впускных и выпускных клапанов отключенных цилиндров. Цилиндры двигателя могут быть отключены в соответствии с множеством схем, что позволяет обеспечить требуемое фактическое полное количество включенных или отключенных цилиндров. Например, цилиндры 2 и 3 могут быть отключены, что образует первую схему отключения цилиндров и второй режим работы цилиндров. В качестве альтернативы, цилиндры 1 и 4 могут быть отключены, что образует вторую схему отключения цилиндров и третий режим работы цилиндров. В другом примере цилиндр 2 могут отключить, что образует третью схему отключения цилиндров и четвертый режим работы цилиндров. В другом примере цилиндр 3 могут отключить, что образует четвертую схему отключения цилиндров и пятый режим работы цилиндров. В этом примере, если состояние двигателя таково, что двигатель может работать в любом из пяти раскрытых режимах работы цилиндров, двигатель может быть раскрыт как имеющий пять доступных режимов работы цилиндров. Если два из пяти рабочих режимов двигателя не доступны, двигатель может быть раскрыт как имеющий три доступных рабочих режима. Двигатель всегда имеет один доступный режим работы цилиндров (например, все цилиндры включены и могут сжигать воздушно-топливную смесь). Конечно, фактическое полное количество доступных рабочих режимов может быть больше, чем пять или меньше, чем пять, в зависимости от конфигурации двигателя.

В других примерах могут быть предложены различные варианты реализации цилиндров. Например, двигатель может представлять собой двигатель V6 или двигатель V10. Различные варианты реализации двигателей могут также иметь различные количества режимов работы цилиндров.

На фиг. 3А показан пример области 302 отключения цилиндров для восьмицилиндрового двигателя. Область 302 отключения цилиндров показана как прямоугольная, но она может быть определена с использованием других многоугольников или геометрических фигур, например кривых, позволяющих определить некоторую область. Область 302 определена первой частотой 304 вращения двигателя, второй частотой 306 вращения двигателя, первым крутящим моментом 308 двигателя и вторым крутящим моментом 310 двигателя. Вторая частота 306 вращения двигателя больше, чем первая частота 304 вращения двигателя. Второй крутящий момент 310 двигателя больше, чем первый крутящий момент 308 двигателя. Режимы работы цилиндров, в которых включены четыре и восемь цилиндров, могут быть доступны в области 302. Режим работы восьми цилиндров - единственный режим работы цилиндров, доступный за пределами области 302. Режимы работы с двумя включенными цилиндрами (например, цилиндрами, в которых происходит сгорание воздушно-топливной смеси) не доступны в области 302. Режимы работы цилиндров могут не быть доступными, поскольку создают шум двигателя и вибрацию. Таким образом, фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров внутри области 302 отключения цилиндров больше, чем за пределами области 302 отключения цилиндров. Такая область отключения цилиндров может быть использована, когда автомобиль движется вниз по уклону по ровной дороге. Относительно небольшой размер области 302 и режимы работы цилиндров, доступные в области 302, уменьшают возможность создания нежелательных условий работы автомобиля с точки зрения пассажиров. Масштаб на фиг. 3А совпадает с масштабом на фиг. 3В.

На фиг. 3В сплошной линией показан пример второй области 320 отключения цилиндров для восьмицилиндрового двигателя. Область 302 отключения цилиндров показана в виде трапеции, но она может быть определена с использованием других многоугольников или геометрических фигур, например кривых, позволяющих определить некоторую область. Область 320 определена первой частотой 322 вращения двигателя, второй частотой 324 вращения двигателя, первым крутящим моментом 326 двигателя и вторым крутящим моментом 326 двигателя. Вторая частота 324 вращения двигателя больше, чем первая частота 322 вращения двигателя. Второй крутящий момент 328 двигателя больше, чем первый крутящий момент 326 двигателя.

Область 330 отключения цилиндров показана штриховой линией. Область 330 определена первой частотой 322 вращения двигателя, второй частотой 323 вращения двигателя, первым крутящим моментом 326 двигателя и вторым крутящим моментом 327 двигателя. Вторая частота 323 вращения двигателя больше, чем первая частота 322 вращения двигателя. Второй крутящий момент 327 двигателя больше, чем первый крутящий момент 326 двигателя.

Таким образом, на фиг. 3В показаны две области отключения цилиндров. Режимы работы цилиндров, в которых включены четыре и восемь цилиндров, могут быть доступны в области 320. Режим работы восьми цилиндров - единственный режим работы цилиндров, доступный за пределами области 320 и за пределами области 330. Режимы работы с двумя включенными цилиндрами, четырьмя включенными цилиндрами и восемью включенными цилиндрами доступны в области 330. Режимы работы цилиндров могут не быть доступными, поскольку создают шум двигателя и вибрацию. Таким образом, фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров внутри области 330 отключения цилиндров больше, чем внутри области 320 или за пределами областей 330 и 320 отключения цилиндров. Такие области отключения цилиндров могут быть использованы, когда автомобиль движется вниз по уклону по неровной дороге. Увеличенный размер зоны, содержащей области 320 и 330, позволяет увеличить вероятность повышения экономии топлива автомобилем. Кроме того, дополнительные режимы работы цилиндров, доступные в области 330, могут также дополнительно увеличить экономию топлива. Кроме того, когда автомобиль движется вниз по уклону по более неровной дороге, когда шум двигателя и вибрация, которые могут возникнуть в результате отключения цилиндров двигателя, могут быть менее заметными, увеличивается область работы двигателя, где могут использоваться режимы отключения цилиндров. Кроме того, фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров могут увеличить, поскольку неровность дороги может замаскировать шум двигателя и вибрацию для пассажиров автомобиля.

На фиг. 4А показан пример автомобиля 402, в котором может использоваться двигатель 10. Автомобиль 402 содержит трехосный акселерометр 404, который может измерять вертикальное ускорение подрессоренного шасси, продольное ускорение и поперечное ускорение. Вертикальные, продольные и поперечные направления указаны при помощи обозначенных координат. Подрессоренные компоненты шасси представляют собой компоненты, которые поддерживаются пружинами подвески. Таким образом, корпус 405 представляет собой подрессоренную массу, в то время как колесо 490 представляет собой неподрессоренную массу. На фиг. 4В и 4С показаны дополнительные примеры подрессоренных и неподрессоренных масс.

На фиг. 4В показан пример подвески 410 шасси для автомобиля 402 или аналогичного автомобиля. Шина 412 установлена на колесо (не показанное на схеме), а колесо установлено на ступицу 408. Ступица 408 механически соединена с нижним рычагом 419 независимой подвески и верхним рычагом 420 независимой подвески. Верхний рычаг 420 независимой подвески и нижний рычаг 419 независимой подвески могут вращаться относительно опоры 402 шасси, которое может быть частью корпуса автомобиля. Пружина 415 соединена с опорой 402 шасси и нижним рычагом 419 независимой подвески таким образом, что пружина 415 поддерживает опору 402 шасси. Ступица 408, верхний рычаг 420 независимой подвески и нижний рычаг 419 независимой подвески не являются подрессоренными, так как они не поддерживаются пружиной 415 и могут двигаться в соответствии с поверхностью дороги, по которой движется автомобиль. Амортизатор (не показанный на схеме) может использоваться совместно с пружиной 415, чтобы обеспечить систему второго порядка. Акселерометр 409 может измерять вертикальное ускорение неподрессоренных компонентов шасси, тогда как акселерометр 435 может измерять вертикальное ускорение подрессоренных компонентов шасси. Акселерометр 409 может обеспечить более явные признаки того, как неподрессоренные компоненты шасси реагируют на дорожное покрытие. Акселерометр 435 может обеспечить признак того, как подрессоренные компоненты шасси реагируют на состояние дорожного покрытия, которое влияет на подрессоренные компоненты шасси. Кроме того, акселерометр 435 может обеспечить признак вибрации двигателя, связанный с отключением цилиндров, поскольку вибрация достигает подрессоренных компонентов шасси, и, таким образом, может достигать пассажиров автомобиля.

Показания акселерометра 409 могут обеспечить улучшенную основу для определения, насколько дорога влияет на шум, который могут ощущать пассажиры автомобиля вследствие движений неподрессоренных компонентов шасси, и шума покрышки, по сравнению с показаниями акселерометра 435, измеряющего ускорение подрессоренной массы. Это может быть в особенности верно, если пружины подвески и/или амортизаторы были заменены различными компонентами или если они находятся в ухудшенном состоянии. Показания акселерометра 435 могут позволить измерить вибрацию двигателя и ускорения, которые не могут быть вычислены или измерены акселерометром 409 вследствие использования пружин подвески и амортизаторов.

На фиг. 4С показан другой пример подвески 450 шасси для автомобиля 402 или аналогичного автомобиля. Шина 412 установлена на колесо (не показанное на схеме), а колесо установлено на ступицу 457. Ступица 457 механически соединена с осью 461. Пружина 451 соединена с шасси 455 и осью 461. Ступица 457 и ось 461 представляют собой неподрессоренные компоненты, так как они не поддерживаются пружиной 451, и могут смещаться в соответствии с поверхностью дороги, по которой движется автомобиль. Амортизатор (не показанный на схеме) может использоваться совместно с пружиной 451, чтобы обеспечить систему второго порядка. Акселерометр 452 может измерять вертикальное ускорение неподрессоренных компонентов шасси, тогда как акселерометр 459 может измерять вертикальное ускорение подрессоренных компонентов шасси. Акселерометр 452 может обеспечить более явные признаки того, как неподрессоренные компоненты шасси реагируют на дорожное покрытие. Акселерометр 459 может обеспечить признак того, как подрессоренные компоненты шасси реагируют на состояние дорожного покрытия, которое влияет на подрессоренные компоненты шасси. Кроме того, акселерометр 459 может обеспечить признак вибрации двигателя, связанной с отключением цилиндров, поскольку вибрация достигает подрессоренных компонентов шасси, и, таким образом, может достигать пассажиров автомобиля.

Показания акселерометра 452 могут обеспечить улучшенную основу для определения, насколько дорога влияет на шум, который могут ощущать пассажиры автомобиля вследствие движений неподрессоренных компонентов шасси, и шума покрышки, по сравнению с показаниями акселерометра 459, измеряющего ускорение подрессоренной массы. Это может быть в особенности верно, если пружины подвески и/или амортизаторы были заменены различными компонентами или если они находятся в ухудшенном состоянии. Показания акселерометра 459 могут позволить измерить вибрацию двигателя и ускорения, которые не могут быть вычислены или измерены акселерометром 452 вследствие использования пружин подвески и амортизаторов.

На фиг. 5 и 6 показан пример блок-схемы алгоритма для способа управления двигателем. Способ на фиг. 5 и 6 может быть встроен в систему и может взаимодействовать с системой, показанной на фиг. 1 и 2. Кроме того, по меньшей мере части способа, показанного на фиг. 5 и 6, могут быть встроены в качестве исполняемых инструкций, хранимых в долговременной памяти, в то время как другие части способа могут быть выполнены контроллером посредством изменения рабочего состояния устройств и приводов в физическом мире. На шаге 502 способ 500 определяет режим работы подвески автомобиля. Например, у автомобиля может быть два или более режима, в том числе, гусеничный (например, жесткая или неэластичная подвеска), спортивный (например, подвеска средней жесткости), и туристический режим (например, эластичная подвеска). Режим работы подвески может быть определен посредством устройства ввода данных пользователем. Затем способ 500 переходит к шагу 504.

На шаге 504 способ 500 определяет частоту и мощность вертикального ускорения для подрессоренной массы автомобиля, например, компонента шасси или компонента корпуса. Частота вертикального ускорения может быть определена при помощи преобразования Фурье для выходного сигнала акселерометра, расположенного на подрессоренном компоненте автомобиля. Преобразование Фурье может быть выражено следующим образом:

где ω=e^-2πi/n, k и s - индексы и x - величина замеренного сигнала. Мощность сигнала могут определить на основе показаний вертикального акселерометра и следующего уравнения:

где Р - мощность сигнала, N - количество замеров, х[n] - величина замера n. Затем способ 500 переходит к шагу 506.

На шаге 506 способ 500 определяет частоту и мощность вертикального ускорения для неподрессоренной массы автомобиля, например, для компонента шасси или компонента корпуса (например, ступицы колеса или рычага независимой подвески). Частоту вертикального ускорения могут определить посредством преобразования Фурье для выходного сигнала акселерометра, расположенного на неподрессоренном компоненте автомобиля. Мощность сигнала и частоту определяют с использованием мощности сигнала и преобразования Фурье, раскрытых на шаге 504. Затем способ 500 переходит к шагу 508.

На шаге 508 способ 500 оценивает неровность дороги. Например, способ 500 может оценить неровность дороги на основе показаний трехосного акселерометра. В частности, суммируют средние значения или интегрированные величины вертикального ускорения, продольного ускорения и поперечного ускорения, полученные в течение заранее заданного времени, чтобы обеспечить одно значение, характеризующее неровность дороги. Для значений вертикального, продольного и поперечного ускорения могут задать весовые коэффициенты, чтобы увеличить или уменьшить влияние соответствующей оси посредством весовых коэффициентов для каждой соответствующей оси. Кроме того, оценку неровности дороги могут изменять в качестве реакции на используемый автомобилем режим работы подвески. Например, неровность дороги могут определить посредством следующего уравнения:

RR=Sm((Pv⋅W₁)+(Pl⋅W₂)+(Pt⋅W₃))

где RR - неровность дороги, Sm - множитель для режима подвески, Pv - выходная мощность от вертикального акселерометра, Pl - выходная мощность от продольного акселерометра, Pt - выходная мощность от поперечного акселерометра, W₁ - весовой коэффициент для вертикального акселерометра, W₂ - весовой коэффициент для продольного акселерометра и W₃ - весовой коэффициент для поперечного акселерометра. Величина Sm может отличаться для различных режимов подвески, поскольку изменение режима подвески может привести к увеличению фактического полного количества режимов работы цилиндров при увеличении степени неровности дороги. Например, режим спортивной подвески может иметь более высокий коэффициент демпфирования, чем туристический режим подвески. Поэтому величину Sm могут регулировать таким образом, чтобы значение неровности дороги увеличивалось для работы автомобиля в спортивном режиме подвески. Следовательно, изменение режима подвески автомобиля может увеличить или уменьшить фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров в зависимости от дороги, по которой движется автомобиль. Затем способ 500 переходит к шагу 510 после оценки неровности дороги.

На шаге 510 способ 500 определяет, больше ли неровность дороги, чем первое пороговое значение неровности. Если это так, то ответ «да», и способ 500 переходит к шагу 512. В противном случае ответ «нет», и способ 500 переходит к шагу 520, показанному на фиг. 6.

На шаге 520 способ 500 определяет, больше ли взвешенная сумма мощности вертикального ускорения неподрессоренной массы подвески автомобиля плюс мощность вертикального ускорения подрессоренной массы подвески автомобиля, чем второе пороговое значение мощности. Например, способ может определить больше ли значение P_chassis=W₄⋅P_us+W₅⋅P_s, чем второе пороговое значение мощности, где P_chassis - взвешенная сумма мощности вертикального ускорения неподрессоренного компонента подвески автомобиля P_us, W₄ - весовой коэффициент, P_s - мощность вертикального ускорения подрессоренного компонента подвески автомобиля и W₅ - весовой коэффициент. Если способ 500 определил, что взвешенная сумма мощности вертикального ускорения неподрессоренной массы подвески автомобиля плюс мощность вертикального ускорения подрессоренной массы автомобиля больше, чем второе пороговое значение мощности, то ответ «да», и способ 500 переходит к шагу 522. В противном случае ответ «нет», и способ 500 переходит к шагу 530.

Если взвешенная сумма мощности вертикального ускорения неподрессоренной массы подвески автомобиля и мощности вертикального ускорения подрессоренной массы подвески автомобиля больше, чем пороговое значение мощности, это может указать на то, что движение по дороге создает шум, и вибрация может быть достаточной, чтобы замаскировать шум и/или вибрацию, которая может исходить от двигателя, работающего с увеличенным количеством отключенных цилиндров. Кроме того, могут увеличить фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров.

На шаге 530 способ 500 определяет, больше ли доминантная частота ускорения неподрессоренной массы подвески, чем третье пороговое значение частоты, и больше ли мощность вертикального ускорения неподрессоренной массы подвески автомобиля, чем четвертое пороговое значение мощности. Неподрессоренная масса может представлять собой ось, ступицу колеса, рычаг независимой подвески или другой компонент подвески. Доминантная частота ускорения может представлять собой частоту, при которой неподрессоренная масса подвески автомобиля имеет наибольшую мощность или мощность, превышающую заранее заданное пороговое значение мощности. Мощность вертикального ускорения неподрессоренной массы могут определить, как раскрыто на шаге 506. Частоту ускорения неподрессоренной массы могут определить, как раскрыто на шаге 506. Если частота ускорения неподрессоренной массы подвески больше, чем третье пороговое значение частоты, и если мощность вертикального ускорения неподрессоренной массы подвески автомобиля больше, чем четвертое пороговое значение мощности, то ответ «да», и способ 500 переходит к шагу 522. В противном случае ответ «нет», и способ 500 переходит к шагу 532. В некоторых примерах способ 500 может также требовать, чтобы частота зажигания в двигателе, в доступных режимах работы цилиндров была больше частоты неподрессоренных и/или подрессоренных компонентов подвески автомобилей до того, как будет возможно увеличить количество доступных режимов работы цилиндров.

Частота неподрессоренной массы подвески автомобиля, превышающая пороговое значение частоты, и мощность вертикального ускорения неподрессоренной массы подвески автомобиля, превышающая пороговое значение мощности, может указать на то, что шум и вибрация от шин и подвески автомобиля могут быть достаточными, чтобы замаскировать шум и/или вибрацию, которая может исходить от двигателя, работающего с увеличенным количеством отключенных цилиндров. Поэтому фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров могут увеличить. Акселерометр, измеряющий перемещения неподрессоренной подвески автомобиля, может обеспечить улучшенный сигнал для оценки шума от шин и дороги, чем датчик подрессоренной подвески автомобиля.

На шаге 522 способ 500 определяет, больше ли период времени, начиная с последнего запроса на изменение режима работы цилиндров, чтобы увеличить фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров, чем третье пороговое значение времени, или больше ли фактическое полное количество событий работы цилиндров, начиная с последнего запроса на увеличение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров, чем четвертое пороговое значение количества. События работы цилиндров могут содержать инициирование сгорания в цилиндре во время цикла цилиндра посредством создания искры в цилиндре (например, воспламенения), открытии или закрытии впускных или выпускных клапанов, впрыска топлива в цилиндр или других событий, имеющих отношение к сгоранию, для цикла цилиндра. Время или фактическое полное количество событий работы цилиндров могут начать накапливаться после последнего или предыдущего запроса на увеличение фактического полного количества режимов работы включенных цилиндров. Используя фактическое полное количество времени, прошедшего после запроса на увеличение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров как основы для увеличения фактического полного количества режимов работы включенных цилиндров, могут определить допустимый период времени, позволяющий использовать дополнительные доступные режимы работы цилиндров.

В качестве альтернативы, при помощи фактического полного количества событий работы цилиндров или событий сгорания после последнего или самого недавнего запроса на увеличение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров как основы для увеличения фактического полного количества режимов работы включенных цилиндров, могут разрешить доступные режимы работы цилиндров и увеличить их количество раньше, если частота вращения двигателя выше, или могут разрешить доступные режимы работы цилиндров или увеличить их количество позже, если частота вращения двигателя меньше. Следовательно, если условия работы двигателя изменяются таким образом, что требуется большее количество доступных режимов работы цилиндров, то для двигателя могут обеспечить некоторое количество последовательных событий сгорания или событий работы цилиндров, чтобы стабилизировать новые условия работы таким образом, чтобы фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров последовательно активировалось на основе событий работы двигателя, что может улучшить контроль воздушно-топливной смеси для двигателя и уменьшить неравномерность крутящего момента двигателя, если был включен один из ставших недавно доступными режимов работы цилиндров. С другой стороны, если количество доступных режимов работы цилиндров изменено на основе количества времени, начиная с запроса на изменение количества доступных режимов работы цилиндров, то количество доступных режимов работы цилиндров могут увеличить или уменьшить без согласования с количеством событий работы цилиндров или событий сгорания, после запроса на увеличение или уменьшение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров. Это может привести к включению нового режима работы цилиндров до стабилизации условий работы двигателя с меньшим количеством включенных цилиндров или к включению режима работы цилиндров позже таким образом, что возможность улучшить расход топлива может уменьшиться. Этих условий можно избежать посредством регулирования фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров, в качестве реакции на события сгорания в двигателе или события работы цилиндров, начиная с последнего запроса на регулирование фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров.

Если способ 500 определил, что количество времени, начиная с последнего запроса на регулирование фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров, больше порогового количества или если фактическое полное количество событий работы цилиндров или событий сгорания, начиная с последнего запроса на регулирование фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров, больше порогового количества, то ответ «да», и способ 500 переходит к шагу 524. В противном случае ответ «нет», и способ 500 переходит к шагу 526.

На шаге 526 способ 500 увеличивает количество времени, поскольку получен запрос на изменение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров. В качестве альтернативы, способ 500 увеличивает фактическое полное количество событий сгорания или событий работы цилиндров, начиная с последнего запроса на изменение фактического полного количества событий сгорания, согласно фактическому полному количеству событий работы цилиндров или событий сгорания, начиная с последнего запроса на изменение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров. Способ 500 также создает запрос на увеличение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров для увеличения экономии горючего, когда пассажиры автомобиля могут в меньшей степени заметить отключение цилиндров. Затем способ 500 заканчивает свою работу.

На шаге 524 способ 500 увеличивает фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров. Увеличивая фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров, можно обеспечить работу двигателя с меньшим количеством включенных цилиндров и дополнительными отключенными цилиндрами. Например, работу двигателя V8 могут изменить от доступного режима работы цилиндров (например, все цилиндры включены) на работу с тремя доступными режимами работы цилиндров: включены все восемь цилиндров; включена первая группа из четырех цилиндров; и включена вторая группа из четырех цилиндров. Фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров могут увеличить посредством увеличения диапазона частот вращения двигателя и диапазона крутящего момента, в которых могут использоваться доступные режимы работы цилиндров (например, как раскрыто на фиг. 3А и 3В). Двигатель может работать в одном из доступных режимов работы цилиндров из числа фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров. Двигатель могут перевести в один из режимов работы цилиндров посредством включения или выключения цилиндров двигателя. Затем способ 500 заканчивает свою работу.

На шаге 532 способ 500 возвращается к основным режимам работы цилиндров для двигателя с отключаемыми цилиндрами. Например, основной режим работы цилиндров для двигателя V8 представляет собой режим, когда все цилиндры двигателя включены, то есть, сжигают воздушно-топливную смесь. Основной режим работы цилиндров для шестицилиндрового двигателя может представлять собой режим, когда включены все шесть цилиндров. Основной режим работы цилиндров для четырехцилиндрового двигателя может представлять собой режим, когда включены все четыре цилиндра. Количество основных режимов работы цилиндров меньше, чем фактическое полное количество режимов работы цилиндров. Фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров может быть равно или меньше, чем фактическое полное количество режимов работы цилиндров. Например, основные режимы работы цилиндров для двигателя могут представлять собой режимы работы цилиндров, которые могут быть использованы во время всех условий движения, без создания неудобств для пассажиров автомобиля или увеличения вероятности деградации двигателя. Способ 500 переходит к шагу 562 после возвращения к основным режимам работы цилиндров.

На шаге 534 способ 500 устанавливает время, начиная с последнего запроса на изменение фактического полного количества режимов работы включенных цилиндров на значение ноль. В качестве альтернативы, способ 500 устанавливает фактическое полное количество событий работы цилиндров или событий сгорания, начиная с последнего запроса на изменение фактического полного количества режимов работы включенных цилиндров на значение ноль.

Таким образом, если единственная величина, представляющая неровность дороги, не увеличена до значения, большего, чем первое пороговое значение неровности, то фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров могут увеличить, чтобы улучшить экономию горючего, на основе того, что взвешенная сумма мощности вертикального ускорения неподрессоренной массы автомобиля и мощности вертикального ускорения подрессоренной массы автомобиля превышает пороговое значение мощности. Ускорение неподрессоренной массы автомобиля может быть показательным для шума дороги и шума покрышек, который может замаскировать шум, появляющийся в результате отключения цилиндров таким образом, чтобы, даже при малых значениях ускорения кузова, обусловленных рабочим режимом подвески, фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров могло быть дополнительно увеличено, чтобы улучшить экономию горючего, когда шум неподрессоренного компонента может замаскировать шум, вызванный отключенными цилиндрами. Кроме того, если показания мощности ускорения неподрессоренной массы не доступны от датчиков автомобиля, способ 500 может перейти непосредственно к шагу 532 от шага 510.

На шаге 512 способ 500 может удалить режимы работы цилиндров из числа доступных режимов работы цилиндров, если у режима доминантная частота меньше, чем доминантная частота ускорения неподрессоренной массы подвески автомобиля. Доминантная частота может представлять собой частоту, при которой неподрессоренная масса подвески автомобиля имеет наибольшую мощность. Например, если у неподрессоренной массы автомобиля доминантная частота равна 10 Гц, и работа двигателя с одним включенным цилиндром во время цикла цилиндра при существующей частоте вращения двигателя создает частоту 9 Гц, то режим работы цилиндров с одним активным цилиндром удаляют из числа доступных режимов работы цилиндров. Таким образом, фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров могут сократить. Затем способ 500 переходит к шагу 514.

На шаге 514 способ 500 определяет, больше ли период времени, начиная с последнего запроса на изменение режима работы цилиндров, чтобы увеличить фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров, чем третье пороговое значение времени, или больше ли фактическое полное количество событий работы цилиндров, начиная с последнего запроса на увеличение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров, чем четвертое пороговое значение количества. Событий работы цилиндров могут содержать инициирование сгорания в цилиндре во время цикла цилиндра посредством создания искры в цилиндре, открытия или закрытия впускных или выпускных клапанов, впрыска топлива в цилиндр или других событий, имеющих отношение к сгоранию, для цикла цилиндра. Время или фактическое полное количество событий работы цилиндров могут начать накапливаться после последнего или предыдущего запроса на увеличение фактического полного количества режимов работы включенных цилиндров. Используя фактическое полное количество времени, прошедшего после запроса на увеличение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров как основы для увеличения фактического полного количества режимов работы включенных цилиндров, могут определить допустимый период времени, позволяющий использовать дополнительные доступные режимы работы цилиндров. В качестве альтернативы, при помощи фактического полного количества событий работы цилиндров или событий сгорания после запроса на увеличение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров как основы для увеличения фактического полного количества режимов работы включенных цилиндров, могут разрешить доступные режимы работы цилиндров и увеличить их количество раньше, если частота вращения двигателя выше, или могут разрешить доступные режимы работы цилиндров или увеличить их количество позже, если частота вращения двигателя меньше. Следовательно, если условия работы двигателя изменяются таким образом, что требуется большее количество доступных режимов работы цилиндров, то для двигателя могут обеспечить некоторое количество последовательных событий сгорания или событий работы цилиндров, чтобы стабилизировать новые условия работы таким образом, чтобы фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров последовательно активировалось на основе событий работы двигателя, что может улучшить контроль воздушно-топливной смеси для двигателя и уменьшить неравномерность крутящего момента двигателя, если был включен один из ставших недавно доступными режимов работы цилиндров. С другой стороны, если количество доступных режимов работы цилиндров изменено на основе количества времени, начиная с запроса на изменение количества доступных режимов работы цилиндров, то количество доступных режимов работы цилиндров могут увеличить или уменьшить без согласования с количеством событий работы цилиндров или событий сгорания, после запроса на увеличение или уменьшение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров. Это может привести к включению нового режима работы цилиндров до стабилизации условий работы двигателя с меньшим количеством включенных цилиндров или к включению режима работы цилиндров позже таким образом, что возможность улучшить расход топлива может уменьшиться. Этих условий можно избежать посредством регулирования фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров, в качестве реакции на события сгорания в двигателе или события работы цилиндров, начиная с последнего запроса на регулирование фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров.

Если способ 500 определяет, что период времени, начиная с последнего запроса на регулирование фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров, больше порогового значения времени, или если фактическое полное количество событий работы цилиндров или событий сгорания, начиная с последнего запроса на регулирование фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров больше порогового количества, то ответ «да», и способ 500 переходит к шагу 516. В противном случае ответ «нет», и способ 500 переходит к шагу 517.

На шаге 517 способ 500 увеличивает количество времени, поскольку получен запрос на изменение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров. В качестве альтернативы, способ 500 увеличивает фактическое полное количество событий сгорания или событий работы цилиндров, начиная с последнего запроса на изменение фактического полного количества событий сгорания согласно фактическому полному количеству событий работы цилиндров или событий сгорания, начиная с последнего запроса на изменение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров. Способ 500 также создает запрос на увеличение фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров, чтобы увеличить экономию горючего, когда пассажиры автомобиля могут в меньшей степени заметить отключение цилиндров. Затем способ 500 заканчивает свою работу.

На шаге 516 способ 500 увеличивает фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров. Увеличивая фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров, можно обеспечить работу двигателя с меньшим количеством включенных цилиндров и дополнительными отключенными цилиндрами. Например, работу двигателя V8 могут изменить от доступного режима работы цилиндров (например, все цилиндры включены) на работу с тремя доступными режимами работы цилиндров: включены все восемь цилиндров; включена первая группа из четырех цилиндров; и включена вторая группа из четырех цилиндров. Фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров могут увеличить посредством увеличения диапазона частот вращения двигателя и диапазона крутящего момента, в которых могут использоваться доступные режимы работы цилиндров (например, как раскрыто на фиг. 3А и 3В). Двигатель может работать в одном из доступных режимов работы цилиндров из числа фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров. Двигатель могут перевести в один из режимов работы цилиндров посредством включения или выключения цилиндров двигателя. Затем способ 500 заканчивает свою работу.

Таким образом, способ, раскрытый на фиг. 5 и 6, обеспечивает способ управления двигателем, содержащий шаги, на которых: увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров посредством контроллера, в качестве реакции на оценку неровности дороги, превышающей пороговое значение неровности; и управляют двигателем посредством контроллера в режиме отключения цилиндров после увеличения фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров. Способ отличается тем, что доступные режимы работы цилиндров содержат режимы работы цилиндров, в которых один или несколько цилиндров отключены посредством прекращения подачи топлива в цилиндры двигателя. Способ дополнительно отличается тем, что входят в режим отключения цилиндров после подсчета фактического полного количества событий двигателя, начиная с первой оценки неровности дороги, превышающей пороговое значение неровности, причем указанную первую оценку выполняют после выполнения последней оценки неровности дороги, не превышающей пороговое значение неровности.

Способ дополнительно отличается тем, что фактическое полное количество событий двигателя представляет собой фактическое полное количество подсчитанных воспламенений смесей воздуха и топлива в цилиндрах двигателя. Способ дополнительно отличается тем, что фактическое полное количество событий двигателя представляет собой фактическое полное количество событий открытия выпускных клапанов. Способ дополнительно отличается тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров посредством увеличения фактического полного количества режимов работы цилиндров, в которых включены не все цилиндры двигателя. Способ дополнительно отличается тем, что неровность дороги определяют на основе вертикального ускорения подрессоренной массы автомобиля.

Способ, раскрытый на фиг. 5 и 6, также обеспечивает способ управления двигателем, содержащий шаги, на которых: увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров посредством контроллера в качестве реакции на переход от первого режима управления подвеской ко второму режиму управления подвеской; и управление двигателем посредством контроллера в режиме отключения цилиндров после перехода от первого режима управления подвеской ко второму режиму управления подвеской. Способ дополнительно отличается тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров дополнительно в качестве реакции на оценку неровности дороги. Способ дополнительно отличается тем, что оценка неровность дороги указывает на увеличение неровности дороги. Способ дополнительно отличается тем, что первый режим подвески содержит более высокий коэффициент демпфирования, чем второй режим подвески. Способ дополнительно отличается тем, что уменьшают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров посредством контроллера в качестве реакции на переход от второго режима управления подвеской к первому режиму управления подвеской. Способ дополнительно отличается тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров посредством увеличения диапазона частот вращения двигателя, причем указанный диапазон позволяет использовать фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров. Способ дополнительно отличается тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров посредством увеличения диапазона значений крутящего момента двигателя, причем указанный диапазон значений крутящего момента двигателя позволяет использовать фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров.

Способ, раскрытый на фиг. 5 и 6, также обеспечивает способ управления двигателем, содержащий шаги, на которых: увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров посредством контроллера в соответствии с частотой вертикального ускорения массы подвески автомобиля и мощностью вертикального ускорения массы подвески автомобиля; и управляют двигателем посредством контроллера в режиме отключения цилиндров после увеличения фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров. Способ управления двигателем дополнительно отличается тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров дополнительно в качестве реакции на частоту зажигания в двигателе, превышающую частоту вертикального ускорения указанной массы. Способ управления двигателем дополнительно отличается тем, что мощность вертикального ускорения массы больше пороговой мощности. Способ управления двигателем дополнительно отличается тем, что уменьшают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров в качестве реакции на то, что значение мощности вертикального ускорения массы меньше пороговой мощности. Способ управления двигателем дополнительно отличается тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров посредством увеличения диапазона частот вращения двигателя, причем указанный диапазон позволяет использовать фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров. Способ управления двигателем дополнительно отличается тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров посредством увеличения диапазона значений крутящего момента двигателя, причем указанный диапазон значений крутящего момента двигателя позволяет использовать фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров.

Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут быть использованы с разнообразными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Способы и алгоритмы управления, раскрытые в настоящей заявке, могут быть сохранены как исполняемые инструкции в долговременной памяти и выполнены управляющей системой, состоящей из контроллера в сочетании с различными датчиками, приводами и другими средствами двигателя. Конкретные алгоритмы, раскрытые в настоящей заявке, могут представлять собой одну или более стратегий обработки, таких как управляемые по событиям, управляемые по прерываниям, многозадачные, многопоточные и т.п. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут быть выполнены в указанной последовательности, параллельно или в некоторых случаях могут быть пропущены. Аналогично, указанный порядок обработки не обязателен для достижения отличительных признаков и преимуществ раскрываемых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или более из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут быть выполнены повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Более того, по меньшей мере часть раскрытых действий, операций и/или функций могут представлять в графическом виде код, который должен быть запрограммирован в долговременную память машиночитаемой среды хранения данных в управляющей системе. Действия управляющей системы могут также изменить рабочее состояние одного или нескольких датчиков или приводов в физическом мире, когда раскрытые действия осуществляются посредством исполнения инструкций в системе, содержащей различные компоненты оборудования двигателя, совместно с одним или несколькими контроллерами.

Здесь заканчивается раскрытие. Читающим этот документ специалистам в данной области следует учитывать, что возможны многочисленные изменения и модификации без отклонения от существа и объема настоящего изобретения. Например, с целью получения преимуществ, настоящее изобретение может быть применено в двигателях с конфигурацией цилиндров I3, I4, I5, V6, V8, V10 и V12, с возможностью потребления природного газа, бензина, дизельного топлива или с альтернативными конфигурациями потребления топлива.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам и способам управления двигателем. Способ управления двигателем содержит шаги, на которых увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров посредством контроллера, в качестве реакции на оценку неровности дороги, превышающей пороговое значение неровности. Управляют двигателем посредством контроллера в режиме отключения цилиндров после увеличения фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров. При этом в режим отключения цилиндров входят после подсчета фактического полного количества событий двигателя, начиная с первой оценки неровности дороги, превышающей пороговое значение неровности, причем указанную первую оценку выполняют после выполнения последней оценки неровности дороги, не превышающей пороговое значение неровности. Также раскрыты варианты способа управления двигателем. Технический результат заключается в увеличении экономии топлива. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ управления двигателем, содержащий шаги, на которых:

увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров посредством контроллера, в качестве реакции на оценку неровности дороги, превышающей пороговое значение неровности; и

управляют двигателем посредством контроллера в режиме отключения цилиндров после увеличения фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров, причем в режим отключения цилиндров входят после подсчета фактического полного количества событий двигателя, начиная с первой оценки неровности дороги, превышающей пороговое значение неровности, причем указанную первую оценку выполняют после выполнения последней оценки неровности дороги, не превышающей пороговое значение неровности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что доступные режимы работы цилиндров содержат режимы работы цилиндров, в которых один или несколько цилиндров отключены посредством прекращения подачи топлива в цилиндры двигателя.

3. Способ по п. 1, в котором дополнительно увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров посредством контроллера в качестве реакции на переход от первого режима управления подвеской ко второму режиму управления подвеской.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что фактическое полное количество событий двигателя представляет собой фактическое полное количество подсчитанных воспламенений смесей воздуха и топлива в цилиндрах двигателя.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что фактическое полное количество событий двигателя представляет собой фактическое полное количество событий открытия выпускных клапанов.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров посредством увеличения фактического полного количества режимов работы цилиндров, в которых включены не все цилиндры двигателя.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что неровность дороги дополнительно определяют на основе вертикального ускорения подрессоренной массы автомобиля.

8. Способ управления двигателем, содержащий шаги, на которых:

увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров посредством контроллера в качестве реакции на переход от первого режима управления подвеской ко второму режиму управления подвеской; и

управляют двигателем посредством контроллера в режиме отключения цилиндров после перехода от первого режима управления подвеской ко второму режиму управления подвеской.

9. Способ по п. 8, в котором дополнительно увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров дополнительно в качестве реакции на оценку неровности дороги.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что оценка неровности дороги указывает на увеличение неровности дороги.

11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что первый режим подвески содержит более высокий коэффициент демпфирования, чем второй режим подвески.

12. Способ по п. 8, в котором дополнительно уменьшают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров посредством контроллера в качестве реакции на переход от второго режима управления подвеской к первому режиму управления подвеской.

13. Способ по п. 8, отличающийся тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров посредством увеличения диапазона частот вращения двигателя, причем указанный диапазон позволяет использовать фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров.

14. Способ по п. 8, отличающийся тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров посредством увеличения диапазона значений крутящего момента двигателя, причем указанный диапазон значений крутящего момента двигателя позволяет использовать фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров.

15. Способ управления двигателем, содержащий шаги, на которых:

увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров посредством контроллера в соответствии с тем, что частота вертикального ускорения массы подвески автомобиля превышает пороговое значение и в соответствии с мощностью вертикального ускорения массы подвески автомобиля; и

управляют двигателем посредством контроллера в режиме отключения цилиндров после увеличения фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров.

16. Способ по п. 15, в котором дополнительно увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров дополнительно в качестве реакции на частоту зажигания в двигателе, превышающую частоту вертикального ускорения указанной массы.

17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что мощность вертикального ускорения массы больше пороговой мощности.

18. Способ по п. 17, в котором дополнительно уменьшают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров от второго фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров до первого фактического полного количества доступных режимов работы цилиндров в качестве реакции на то, что значение мощности вертикального ускорения массы меньше пороговой мощности.

19. Способ по п. 15, отличающийся тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров посредством увеличения диапазона частот вращения двигателя, причем указанный диапазон позволяет использовать фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров.

20. Способ по п. 15, отличающийся тем, что увеличивают фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров посредством увеличения диапазона значений крутящего момента двигателя, причем указанный диапазон значений крутящего момента двигателя позволяет использовать фактическое полное количество доступных режимов работы цилиндров.