專利名稱：用于控制內(nèi)燃機(jī)中的爆震的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制內(nèi)燃機(jī)中的爆震的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，燃料的抗震值表示燃料自身在活塞于內(nèi)燃機(jī)的氣缸內(nèi)的行程期間開始 燃燒的特性。換句話說，可以概略地表述為，燃料的抗爆震值表示燃料對爆震的“抵抗力”， 即，燃料對僅由活塞的壓力所引起的爆炸的抵抗力。通過辛烷值來測量抗爆震值，該辛烷值通常在大小上以1(表示劣質(zhì)燃料)至 100 (表示上等燃料)來表示，且對于不同類型的燃料可通過實(shí)驗(yàn)的方法獲得。辛烷值與某 些抗爆震物質(zhì)在燃料中的存在直接相關(guān)，所述抗爆震物質(zhì)設(shè)法顯著減小機(jī)動車輛的內(nèi)燃機(jī) 所承受的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。實(shí)際上，辛烷值越高，燃料的抗爆震值就越高，且這意味著降 低了僅由活塞所引起的壓縮(即，在不存在由火花塞所產(chǎn)生的火花的情況下)而造成的燃 料燃燒的危險(xiǎn)。雖然最近多家石油公司提出售賣提供更高性能指標(biāo)的燃料(并因此以更高的價(jià) 格進(jìn)行售賣)，其辛烷值在98至100之間，但是通常待售汽油的辛烷值為95。因此，發(fā)生了化學(xué)性質(zhì)彼此非常不同的燃料被不加區(qū)分地售賣以用于供應(yīng)受控點(diǎn) 火內(nèi)燃機(jī)的情況。在某些新興國家中更能感覺到該問題，其中，經(jīng)常發(fā)生的是在彼此相距僅幾百公 里的加油站中，有可能加注辛烷值彼此不同且由此抗爆震值不同的燃料。這種差異對受控點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)提出了不可忽略的問題。實(shí)際上，用于控 制發(fā)動機(jī)的電子控制單元使用預(yù)定參數(shù)以用于執(zhí)行對于燃燒的控制，在所述預(yù)定參數(shù)中代 表標(biāo)準(zhǔn)參比燃料的抗爆震值。在有效利用的燃料明顯背離這些預(yù)定參數(shù)的情況下，非常重 要的是能夠立即識別出該狀況以便適當(dāng)?shù)刈鞒龇磻?yīng)。這通過下述方式來實(shí)現(xiàn)，即在加注燃 料后使電子控制單元與所使用的燃料相適應(yīng)，以產(chǎn)生符合新燃料的抗爆震值的反應(yīng)。隨著燃料的抗爆震值的變化，因此需要保護(hù)發(fā)動機(jī)且確保維持可接受的駕駛舒適 度和用于機(jī)動車輛的乘客的安全條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種用于控制內(nèi)燃機(jī)中的爆震的方法，該方法不具有現(xiàn)有技術(shù)的 缺點(diǎn)，能夠提高內(nèi)燃機(jī)的可靠度，且實(shí)施起來很方便和很經(jīng)濟(jì)。根據(jù)本發(fā)明提供一種用于控制包括至少一個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)中的爆震的方法；該方 法包括以下步驟確定點(diǎn)火提前量；確定點(diǎn)火提前量的瞬時(shí)提前量修正；將瞬時(shí)提前量修正應(yīng)用于點(diǎn)火提前量；檢測氣缸中爆震現(xiàn)象的開始；以及
根據(jù)氣缸內(nèi)的爆震現(xiàn)象的開始更新瞬時(shí)提前量修正；該方法的特征在于，它還包括以下步驟在設(shè)計(jì)和安裝期間，確定至少兩個(gè)適應(yīng)性映射，該適應(yīng)性映射分別對于具有高抗 爆震值的燃料和具有低抗爆震值的燃料根據(jù)發(fā)動機(jī)點(diǎn)來提供瞬時(shí)提前量修正的至少一部 分；檢測加注燃料；識別通過加注燃料引入的所使用的燃料的抗爆震值；以及為了根據(jù)發(fā)動機(jī)點(diǎn)確定瞬時(shí)提前量修正，使用與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的 適應(yīng)性映射。


下面將參照附圖描述本發(fā)明，該附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的非限制性的示 例，且其中-圖1是根據(jù)構(gòu)成本發(fā)明的主題的用于控制爆震的方法運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)的示意圖； 以及-圖2是在用于控制圖1的內(nèi)燃機(jī)的電子控制單元中使用的映射的示意圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中，附圖標(biāo)記1總體上表示設(shè)有燃料供應(yīng)回路(未示出)的用于機(jī)動車輛 的受控點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)。燃料供應(yīng)回路包括燃料加注管，該燃料加注管連接至燃料箱的用于在 燃料泵處加注燃料期間填充燃料的入口。然后，燃料供應(yīng)回路在燃料箱的出口處包括用于將燃料供應(yīng)至公共噴射歧管(未 示出)，該管道由電子控制單元2控制。電子控制單元2控制內(nèi)燃機(jī)1的氣缸3內(nèi)的燃料的 噴射，計(jì)算經(jīng)由噴射器組件(未示出)噴射的時(shí)間和燃料量。具體來說，內(nèi)燃機(jī)1包括四個(gè) 氣缸3，每個(gè)所述氣缸以可滑動的方式容置各個(gè)活塞4，該活塞4機(jī)械連接至曲軸5?；钊?在初始行程中將燃料和空氣的混合物(即，燃燒的載體)吸入到氣缸3內(nèi)， 而活塞4在其返回時(shí)壓縮該燃料和空氣的混合物。在壓縮步驟即將結(jié)束前，火花塞(未示 出)點(diǎn)燃該燃料和空氣的混合物，這導(dǎo)致向下推動活塞4的燃燒，使得該循環(huán)重新開始。但是，并不是所有的燃料都燃燒至相同的程度，并且確定其點(diǎn)火的參數(shù)是，例如溫 度和壓力，以及燃料的固有特征，且特別是它的抗爆震值。在受控點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)1中，目的是在火花塞發(fā)出火星時(shí)，且不是之前使得燃料點(diǎn)火。 在當(dāng)燃料具有相對于運(yùn)轉(zhuǎn)模式而言過低的抗爆震值時(shí)會發(fā)生這種狀況，其中，燃料自身提 前點(diǎn)火，引起稱為“火花爆擊”的現(xiàn)象，這導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)1內(nèi)不規(guī)則的力的傳遞，并導(dǎo)致對內(nèi)燃 機(jī)1的損害，且最重要的是產(chǎn)生被駕駛員所感知的不希望有的噪聲。為了檢測爆震現(xiàn)象的開始，設(shè)置至少一個(gè)發(fā)動機(jī)爆震傳感器，該至少一個(gè)發(fā)動機(jī) 爆震傳感器設(shè)計(jì)成用以獲取與爆震現(xiàn)象相關(guān)的物理量(例如，震動/加速度、噪聲、電離電 流)，并向電子控制單元2發(fā)送信號。為了設(shè)法使得內(nèi)燃機(jī)1在接近爆震、但是未達(dá)到爆震的條件(通常能夠獲得最大 效率的條件)下運(yùn)轉(zhuǎn)，電子控制單元2在每個(gè)發(fā)動機(jī)循環(huán)確定用于每個(gè)氣缸3的點(diǎn)火提前量AA。具體來說，電子控制單元2從基本映射7 (用實(shí)驗(yàn)的方法獲得)讀取點(diǎn)火提前量AA 的值，該基本映射7以無差別的方式應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)的所有氣缸3，且被分成多個(gè)方格，每個(gè) 方格均唯一地表示內(nèi)燃機(jī)1的給定運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。每個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)均由一對變量，且更確切地說，由內(nèi) 燃機(jī)1的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)和參與燃燒的氣缸3的填充系數(shù)表示。為了考慮時(shí)間漂移、結(jié)構(gòu)公差，且最重要的是當(dāng)前情形的特征，電子控制單元2于 每個(gè)發(fā)動機(jī)循環(huán)還確定點(diǎn)火提前量AA的瞬時(shí)提前量修正CAI，該瞬時(shí)提前量修正CAI應(yīng)用 于點(diǎn)火提前量AA以用于修正點(diǎn)火提前量AA本身(既正向修正又負(fù)向修正)。瞬時(shí)提前量 修正CAI由瞬時(shí)修正部分CCI與適應(yīng)性修正部分CCA之和給出，所述瞬時(shí)修正部分CCI根 據(jù)由發(fā)動機(jī)爆震傳感器測量到的信號于每個(gè)發(fā)動機(jī)循環(huán)由電子控制單元2更新，且目的是 避免爆震現(xiàn)象的出現(xiàn)且由此如果發(fā)生爆震就迅速作出反應(yīng)，所述適應(yīng)性修正部分CCA在運(yùn) 轉(zhuǎn)過程中被獲知并儲存在專門提供的適應(yīng)性映射8中。換句話說，瞬時(shí)提前量修正CAI由 瞬時(shí)修正部分CCI與適應(yīng)性修正部分CCA的代數(shù)和給出，所述瞬時(shí)提前量修正CAI根據(jù)爆 震現(xiàn)象的出現(xiàn)于每個(gè)發(fā)動機(jī)循環(huán)有可能被更新，所述適應(yīng)性修正部分CCA在運(yùn)行過程中被 獲知并被存儲在專門提供的適應(yīng)性映射8中。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，在設(shè)計(jì)和安裝步驟中確定至少兩個(gè)(甚至可能更多個(gè))適應(yīng) 性映射8，該適應(yīng)性映射8作為發(fā)動機(jī)點(diǎn)的函數(shù)分別對于具有高抗爆震值的燃料和用于具 有低抗震值的燃料產(chǎn)生適應(yīng)性修正部分CCA(S卩，瞬時(shí)提前量修正CAI的至少一部分)。具體 來說，適應(yīng)性映射8a對于具有高抗爆震值的燃料根據(jù)發(fā)動機(jī)點(diǎn)提供適應(yīng)性修正部分CCA， 并且適應(yīng)性映射8b對于具有低抗爆震值的燃料根據(jù)發(fā)動機(jī)點(diǎn)提供適應(yīng)性修正部分CCA。根據(jù)圖2中更加詳盡地示出的那樣，每個(gè)適應(yīng)性映射8實(shí)際上被分成四個(gè)截然不 同的表格(以羅馬數(shù)字I、II、III、IV表示)，所述每個(gè)表格均與相應(yīng)的氣缸3相關(guān)聯(lián)。映 射8的每個(gè)表格I-IV均包括36個(gè)方格(在圖2中由連續(xù)的數(shù)字表示)，且每個(gè)方格又表示 參與燃燒的氣缸3的給定運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。每個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)均由一對變量所表示，且更確切地說，由內(nèi)燃 機(jī)1的rpm與參與產(chǎn)生于安排好的指令的燃燒的氣缸3的填充系數(shù)表示。為了不在電子控 制單元2上強(qiáng)加過多的計(jì)算負(fù)擔(dān)，表格I-IV被作為單矢量(根據(jù)圖2中更加清楚地示出的 內(nèi)容，實(shí)際上，四個(gè)映射的方格已經(jīng)相繼從1至144進(jìn)行編號)進(jìn)行處理。雖然應(yīng)該考慮到 更詳細(xì)的方案導(dǎo)致電子控制單元2的計(jì)算負(fù)擔(dān)的增大，并由此降低電子控制單元2自身的 反應(yīng)速度，但是很明顯有能夠通過增大內(nèi)燃機(jī)1的rpm的間隔度以及氣缸3的填充系數(shù)的 間隔度來增加每個(gè)適應(yīng)性映射8的方格的數(shù)量。當(dāng)在內(nèi)燃機(jī)1關(guān)閉后電子控制單元2檢測車輛燃料加注時(shí)，一旦內(nèi)燃機(jī)1隨后重 啟，電子控制單元2就識別通過燃料加注引入的所使用的燃料的抗爆震值，并由此將與所 使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的適應(yīng)性映射8用于根據(jù)發(fā)動機(jī)點(diǎn)確定瞬時(shí)提前量修正CAI的 適應(yīng)性修正部分CCA。換句話說，如果在燃料加注前，電子控制單元2就正在使用用于具有 高抗爆震值的燃料的適應(yīng)性映射8a，那么在燃料加注后，它就必須確定是否繼續(xù)使用所述 用于具有高抗爆震值的燃料的適應(yīng)性映射8a，否則就轉(zhuǎn)到用于具有低抗爆震值的燃料的適 應(yīng)性映射8b ；同樣，如果在燃料加注前，電子控制單元2就正使用用于具有低抗爆震值的燃 料的適應(yīng)性映射8b，那么，在燃料加注后，它必須確定是否繼續(xù)使用所述用于具有低抗爆震 值的燃料的適應(yīng)性映射8b，否則就轉(zhuǎn)到用于具有高抗爆震值的燃料的適應(yīng)性映射8a。為了識別所使用的燃料的抗爆震值，電子控制單元2將當(dāng)前的瞬時(shí)提前量修正CAI (確切地說，用于減小偶然誤差的發(fā)生率的一些值的平均值)與平均瞬時(shí)提前量修正的 閾值S (該值在設(shè)計(jì)和安裝步驟中用實(shí)驗(yàn)的方法確定)進(jìn)行比較，并根據(jù)當(dāng)前的瞬時(shí)提前量 修正CAI與平均瞬時(shí)提前量修正的閾值S之間的比較來識別所使用的燃料的抗爆震值。顯 然，該比較是點(diǎn)的比較；即，它是針對表示內(nèi)燃機(jī)1的rpm和氣缸的填充系數(shù)的給定發(fā)動機(jī) 點(diǎn)進(jìn)行的。根據(jù)可能的實(shí)施方式，在識別所使用的燃料的抗爆震值的步驟中，不能使用適應(yīng) 性修正部分CCA，并由此瞬時(shí)提前量修正CAI與瞬時(shí)修正部分CCI 一致。優(yōu)選地，當(dāng)前瞬時(shí) 提前量修正CAI與平均瞬時(shí)提前量修正的閾值S之間的比較發(fā)生在一個(gè)或多個(gè)識別的發(fā)動 機(jī)點(diǎn)中，這些發(fā)動機(jī)點(diǎn)特別適于所述比較且在設(shè)計(jì)和安裝步驟過程中被表示出。由于僅具有兩個(gè)適應(yīng)性映射8，因此對上述所使用的燃料的抗爆震值的識別設(shè)想 為識別通過燃料加注引入的所使用的燃料是具有高抗爆震值還是具有低抗爆震值。根據(jù)優(yōu) 選實(shí)施方式，平均瞬時(shí)提前量修正的閾值S根據(jù)先前使用的燃料是具有高抗爆震值還是具 有低抗爆震值來區(qū)分，且根據(jù)由內(nèi)燃機(jī)1吸入的空氣的溫度(由電子控制單元2以已知的 方式確定的溫度)而變化。換句話說，在當(dāng)前瞬時(shí)提前量修正CAI與平均瞬時(shí)提前量修正的第一閾值Sl明顯 不同時(shí)，電子控制單元2診斷從具有高抗爆震值的燃料向具有低抗爆震值的燃料的轉(zhuǎn)變， 且在當(dāng)前瞬時(shí)提前量修正CAI與平均瞬時(shí)提前量修正的第二閾值S2明顯不同時(shí)，電子控制 單元2診斷從具有低抗爆震值的燃料向具有高抗爆震值的燃料的轉(zhuǎn)變。此外，在診斷從具有低抗爆震值的燃料向具有高抗爆震值的燃料的轉(zhuǎn)變的情況 下，策略設(shè)想執(zhí)行進(jìn)一步檢測，以用于控制內(nèi)燃機(jī)1的冷卻劑達(dá)到被視為足以使得該策略 更加健全的溫度；防止在執(zhí)行策略自身中的任何損害并防止帶來錯(cuò)誤識別的危險(xiǎn)。根據(jù)變型，就從具有高抗爆震值的燃料到具有低抗爆震值的燃料的轉(zhuǎn)變而言，需 要等待一確認(rèn)時(shí)間間隔Δ \以確認(rèn)已經(jīng)改變了所使用的燃料的特性在第一次識別后，隨 后需要等待可預(yù)設(shè)長度的時(shí)間間隔△ T1以便進(jìn)行新的驗(yàn)證比較。以完全相似的方式，改為 就從具有低抗爆震值的燃料到具有高抗爆震值的燃料的轉(zhuǎn)變而言，需要等待一確認(rèn)時(shí)間間 隔AT2以確認(rèn)已經(jīng)改變了所使用的燃料的特性在第一次識別后，隨后需要等待可預(yù)設(shè)長 度的時(shí)間間隔Δ T2以便進(jìn)行新的驗(yàn)證比較。根據(jù)另一變型，不僅在兩個(gè)可預(yù)設(shè)長度的時(shí)間間隔△ \、Δ T2的起點(diǎn)處和終點(diǎn)處， 而且在包含在兩個(gè)時(shí)間間隔Δ \、ΔΤ2自身內(nèi)的時(shí)刻(例如，在每個(gè)上死點(diǎn)(TDC)處)進(jìn)行 驗(yàn)證比較。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，一旦電子控制單元2已識別出所使用的燃料的抗爆震值的變 化，明顯地為了穩(wěn)定性和穩(wěn)健性的原因，直到下次燃料加注為止，不能使用用于識別燃料的 抗爆震值的算法。在內(nèi)燃機(jī)1的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中(即，當(dāng)已經(jīng)執(zhí)行了對于所使用的燃料的抗爆震值 進(jìn)行識別時(shí))，電子控制單元2在當(dāng)前的發(fā)動機(jī)點(diǎn)足夠穩(wěn)定時(shí)，計(jì)算給定的時(shí)間間隔內(nèi)的瞬 時(shí)提前量修正CAI的平均值，并隨后使用該瞬時(shí)提前量修正CAI的平均值以更新與所使用 的燃料的抗爆震值對應(yīng)的適應(yīng)性映射8。與給定的發(fā)動機(jī)點(diǎn)相關(guān)的瞬時(shí)提前量修正CAI的 平均值用于更新與在同一發(fā)動機(jī)點(diǎn)處所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的適應(yīng)性映射8，并同 樣能夠傳播至其它發(fā)動機(jī)點(diǎn)和/或其它氣缸3。當(dāng)識別出已經(jīng)執(zhí)行了燃料加注時(shí)，不管識別從具有低抗爆震值的燃料向具有高抗爆震值的燃料的轉(zhuǎn)變或反之亦然，點(diǎn)火提前量的傳播是非常重要的。這是因?yàn)槿我挥成? 內(nèi)表示的每個(gè)發(fā)動機(jī)點(diǎn)，可取的是將基于與給定氣缸3相關(guān)的瞬時(shí)提前量修正的平均值的 更新既在同一表格I-IV內(nèi)傳播，即用于同一氣缸3，又傳播至其它表格I-IV，即傳播至其它 氣缸3。首先考慮通過在燃料箱內(nèi)以不同的比例混合不同類型的燃料，有可能獲得具有中 間特性的燃料，嚴(yán)格來說，這種燃料不必是能夠被識別為是上等燃料或劣質(zhì)燃料，這是合理 的。換句話說，通常通過隨著自與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的適應(yīng)性映射8中的 給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)的遠(yuǎn)離使得更新的一致性降低得更多，可將基于與給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)相關(guān)的瞬時(shí) 提前量修正CAI的平均值的更新傳播至與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的適應(yīng)性映射8中 的其它相鄰的發(fā)動機(jī)點(diǎn)。此外，可將基于與給定氣缸3相關(guān)的瞬時(shí)提前量修正CAI的平均 值的更新從所考慮的氣缸3的表格傳播至其它氣缸3的表格。為了傳播更新，電子控制單元2根據(jù)與給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)相關(guān)的瞬時(shí)提前量修正CAI 的平均值與存儲在對同一發(fā)動機(jī)點(diǎn)、與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的適應(yīng)性映射8中的 提前量修正之差，確定傳播系數(shù)C ；然后，電子控制單元2將該傳播系數(shù)C應(yīng)用于同一氣缸 3的其它發(fā)動機(jī)點(diǎn)和/或其它氣缸3的其它發(fā)動機(jī)點(diǎn)和/或應(yīng)用于其它氣缸3的同一發(fā)動 機(jī)點(diǎn)。通常，傳播系數(shù)C根據(jù)離所考慮的氣缸3的遠(yuǎn)近以及離給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)的遠(yuǎn)/近而變 化，即，它隨著離所考慮的氣缸3的距離以及離給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)的距離的增大而減小。根據(jù)給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)和給定氣缸3，傳播系數(shù)C的主要部分通?？偣灿?個(gè)(其將在 下文中被表示為CI、C2、C3、C4和C5)且它們的值通常包括在0到1之間。第一部分C1是根據(jù)全部氣缸3的平均瞬時(shí)提前量修正CAI而計(jì)算出的。根據(jù)已 經(jīng)從某些實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的結(jié)果，此部分C1表現(xiàn)為所使用的燃料的抗爆震值。第二部分C2是與分析中的氣缸3相關(guān)的瞬時(shí)修正部分CCI的函數(shù)。就第二部分 C2使系統(tǒng)能夠迅速作出反應(yīng)且能夠區(qū)分兩種情況下、即，點(diǎn)火提前量的減小和增加的情況 (主要是從劣質(zhì)燃料到上等燃料，否則是從上等燃料到劣質(zhì)燃料)下的傳播速度而言，它是 非常重要的。第三部分C3是由內(nèi)燃機(jī)1的rpm以及由參與產(chǎn)生于安排好的指令的燃燒的氣缸3 的填充系數(shù)所表示的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)的函數(shù)。就第三部分C3能夠在例如采集過程中在給定 點(diǎn)處更快傳播而言，它是重要的。第四部分C4是由內(nèi)燃機(jī)1的r. p. m和由參與產(chǎn)生于安排好的指令的燃燒的氣缸3 的填充系數(shù)所表示的運(yùn)行發(fā)動機(jī)點(diǎn)處的停留時(shí)間的函數(shù)。實(shí)際上，合理的是假設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn) 定性是適應(yīng)值的更大的可靠性和優(yōu)良狀態(tài)的指示器，且由此可將該值以更高的可信度來加 以傳播。最后，由于在后一種情況下，傳播將合理地必須具有較低的程度，因此第五部分C5 被設(shè)計(jì)成用以改變參與燃燒的氣缸3上的適應(yīng)性性，該燃燒相對于內(nèi)燃機(jī)1的其它氣缸3 產(chǎn)生于安排好的指令。根據(jù)可能的變型實(shí)施方式，為了使得該策略更為穩(wěn)健，有可能選擇防止在已經(jīng)適 應(yīng)于給定氣缸3的發(fā)動機(jī)點(diǎn)、即特定表格I-IV的發(fā)動機(jī)點(diǎn)處的傳播。最后，需要確定適應(yīng)性性的傳播區(qū)域，即，需要選擇多少個(gè)方格以及所述傳播將被 延伸到哪個(gè)方格。可遵循的途徑之一是根據(jù)由用于全部氣缸3的平均瞬時(shí)提前量修正CAI達(dá)到的值來調(diào)節(jié)傳播區(qū)域的大小。就從用于電子控制單元2的計(jì)算負(fù)擔(dān)的觀點(diǎn)來看，需要 滿足確保系統(tǒng)被優(yōu)化的要求而言，傳播區(qū)域的控制是不可忽略的。下面具體參考圖2描述確定傳播區(qū)域的示例。如已經(jīng)看到的那樣，根據(jù)圖1和圖2所示，內(nèi)燃機(jī)1包括四個(gè)氣缸，與每個(gè)氣缸對 應(yīng)的是由內(nèi)燃機(jī)1的六個(gè)rpm和氣缸3的多個(gè)填充系數(shù)所指明的用于對應(yīng)的氣缸3的瞬時(shí) 提前量修正CAI的適應(yīng)性映射8的具體的表格I-IV。下面假設(shè)執(zhí)行對于在由內(nèi)燃機(jī)1的rpm和氣缸3的填充系數(shù)所表示的發(fā)動機(jī)點(diǎn)處 的第二氣缸3的燃燒進(jìn)行分析，該發(fā)動機(jī)點(diǎn)表示所考慮的對應(yīng)表格II的方格52。首先，需要識別這樣的方格，在該方格中執(zhí)行適應(yīng)性的值的傳播，該適應(yīng)性的值既 用于同一氣缸3、即在適應(yīng)性表格II自身中的同一氣缸3，又用于其它氣缸3、即在其它適應(yīng) 性表格I-III-IV中的氣缸3。通過執(zhí)行包括關(guān)于適應(yīng)性表格I-IV的尺寸和發(fā)動機(jī)點(diǎn)的特 性的信息的算法，獲得對于將要在其中執(zhí)行傳播的方格的確定。就同一氣缸3而言，例如由算法表示的傳播區(qū)域延伸至八個(gè)方格，該八個(gè)方格圍 繞這正被研究的方格52，即，方格45、46、47、51、53、57、58、59。就其它氣缸3而言，傳播區(qū)域首先延伸至表格I、III和IV的三個(gè)點(diǎn)，所述三個(gè)點(diǎn) 對應(yīng)于表示方格52，即，方格16、88和124的內(nèi)燃機(jī)1的同一 rpm以及同一填充系數(shù)。由算法所表示的傳播區(qū)域隨后延伸至八個(gè)方格，這八個(gè)方格圍繞方格16、88、124 中的每個(gè)，即分別是表格I的方格9、10、11、15、17、21、22、23，表格III的方格81、82、83、 87、89、93、94、95 和表格 IV 的方格 117、118、119、123、125、129、130、131。當(dāng)然，電子控制單元2在包括在燃料加注與隨后識別所使用的燃料的抗爆震值之 間的時(shí)間間隔中使得與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的適應(yīng)性映射8不能更新。如已經(jīng)在前面所述的那樣，在內(nèi)燃機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，電子控制單元2必須首 先識別已經(jīng)發(fā)生的燃料加注的條件；即，它必須檢測何時(shí)在燃料泵處已通過燃料加注而引 入的燃料，其中，該燃料的抗爆震值不同于前面所使用的且容納在燃料箱中的燃料的抗爆 震值。就由用于控制點(diǎn)火提前量的算法必須與新燃料相適合而言，識別出燃料加注已經(jīng)發(fā) 生對于于使得控制策略能夠適應(yīng)于新燃料的抗爆震值以確保足夠的駕駛舒適度并盡可能 多得保護(hù)內(nèi)燃機(jī)1的適當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)來說是非常重要的條件。為了識別燃料加注已經(jīng)發(fā)生的條件，利用診斷參數(shù)P，該診斷參數(shù)P是燃料箱內(nèi)的 燃料的量，且由設(shè)置在燃料箱自身的內(nèi)部或外部的傳感器(未示出)進(jìn)行檢測。具體來說， 如果診斷參數(shù)P的當(dāng)前值與診斷參數(shù)P的標(biāo)準(zhǔn)值明顯不同，則診斷為燃料加注的操作。診 斷參數(shù)P的標(biāo)準(zhǔn)值通過在關(guān)閉前燃料箱內(nèi)(由燃料箱的傳感器檢測)檢測到的燃料的量和 可設(shè)定大小的閾值之和進(jìn)行計(jì)算，該閾值基于諸如大氣條件的邊界條件計(jì)算出。例如，在內(nèi)燃機(jī)1被關(guān)閉之后，內(nèi)燃機(jī)1重新啟動，且燃料箱的傳感器中并未檢測 到故障的情況下，需要等待始于點(diǎn)火的可校準(zhǔn)的且相對較短的測試時(shí)間間隔過去，并隨后 開始檢測表示燃料箱內(nèi)的燃料液位的診斷參數(shù)P的當(dāng)前值。在燃料加注未發(fā)生的情況下， 診斷參數(shù)P的當(dāng)前值等于診斷參數(shù)P的標(biāo)準(zhǔn)值；即，它與關(guān)閉前燃料箱內(nèi)的燃料量加上由于 邊界條件的改變所引起的閾值相等。在燃料加注已經(jīng)發(fā)生的情況下，診斷參數(shù)P的當(dāng)前值 大于診斷參數(shù)P的標(biāo)準(zhǔn)值，即，大于關(guān)閉之前燃料箱內(nèi)的燃料量加上由于邊界條件的改變 而引起的可設(shè)定的閾值。在識別出燃料加注的操作的情況下，待執(zhí)行的回收策略使得運(yùn)轉(zhuǎn)能夠在最大安全程度的條件下設(shè)想使指示器能夠發(fā)出已經(jīng)執(zhí)行了燃料加注的信號，這觸發(fā) 了用于識別燃料質(zhì)量的診斷過程。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，一旦內(nèi)燃機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)的始于識別燃料 加注的時(shí)刻的可校準(zhǔn)長度的第一時(shí)間間隔已經(jīng)過去，就重置“識別模式”的指示器。根據(jù)可能的實(shí)施方式，當(dāng)識別出燃料的抗爆震值的改變時(shí)，即，當(dāng)決定改變適應(yīng)性 映射8時(shí)，有可能還設(shè)想對由于內(nèi)燃機(jī)1的可能類型的老化或磨損所導(dǎo)致的已知危害進(jìn)行 維護(hù)，但是通過將來自直到燃料加注為止所使用的適應(yīng)性映射8的某些值傳遞至將要在燃 料加注之后使用的其它適應(yīng)性映射8，就不會招致爆震的過度危險(xiǎn)。就從具有高抗爆震值的燃料到具有低抗爆震值的燃料(即，從上等燃料到劣質(zhì)燃 料)的轉(zhuǎn)變而言，這通過圖8中存在的當(dāng)前值與校準(zhǔn)值之間用于給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)的比較是可 能的?？紤]由于內(nèi)燃機(jī)可能的老化或磨損所造成的已知危害，可取的是謹(jǐn)慎行事并將適應(yīng) 性映射8內(nèi)的每個(gè)發(fā)動機(jī)點(diǎn)保持在兩個(gè)比較值之間的最小值。以完全相似的方式，改為，就從具有低抗爆震值的燃料到具有高抗爆震值的燃料 (即，從劣質(zhì)燃料到上等燃料)的轉(zhuǎn)變而言，對于給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)，將適應(yīng)性映射8中存在的當(dāng) 前值與校準(zhǔn)值相比較?？紤]由于內(nèi)燃機(jī)可能的老化或磨損所導(dǎo)致的已知危害，可取的是將 適應(yīng)性映射8內(nèi)的每個(gè)發(fā)動機(jī)點(diǎn)均保持在兩個(gè)比較值之間的最大值。迄今為止，所述策略可有利地用于執(zhí)行由內(nèi)燃機(jī)1的控制系統(tǒng)自獲知的適應(yīng)性部 分的瞬時(shí)提前量修正CAI，并用于執(zhí)行一系列的策略，這些策略設(shè)計(jì)成盡可能多地限制發(fā)動 機(jī)在爆震條件下或以低性能進(jìn)行可能的運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，另一優(yōu)點(diǎn)在于，就無需對所使用的燃料 質(zhì)量執(zhí)行連續(xù)檢測而言，減少了電子控制單元2的計(jì)算負(fù)擔(dān)。
權(quán)利要求
一種用于控制包括至少一個(gè)氣缸(3)的內(nèi)燃機(jī)(1)中的爆震的方法；所述方法包括以下步驟確定點(diǎn)火提前量(AA)；確定所述點(diǎn)火提前量(AA)的瞬時(shí)提前量修正(CAI)；將所述瞬時(shí)提前量修正(CAI)應(yīng)用于所述點(diǎn)火提前量(AA)；檢測所述氣缸(3)內(nèi)爆震現(xiàn)象的開始；以及根據(jù)所述氣缸(3)內(nèi)的爆震現(xiàn)象的開始更新所述瞬時(shí)提前量修正(CAI)；所述方法的特征在于，它進(jìn)一步包括以下步驟在設(shè)計(jì)和安裝階段期間，確定至少兩個(gè)適應(yīng)性映射(8)，所述適應(yīng)性映射(8)分別對于具有高抗爆震值的燃料和具有低抗爆震值的燃料根據(jù)發(fā)動機(jī)點(diǎn)提供所述瞬時(shí)提前量修正(CAI)的至少一部分；檢測加注燃料；識別通過所述加注燃料而引入的所使用的燃料的抗爆震值；以及為了根據(jù)所述發(fā)動機(jī)點(diǎn)確定所述瞬時(shí)提前量修正(CAI)，使用與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的所述適應(yīng)性映射(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制爆震的方法，其中，識別所使用的燃料的抗爆震值 的步驟進(jìn)一步包括以下步驟在設(shè)計(jì)和安裝期間，確定平均瞬時(shí)提前量修正(CAI)的至少一個(gè)閾值(S)； 將所述當(dāng)前瞬時(shí)提前量修正(CAI)與所述平均瞬時(shí)提前量修正(CAI)的閾值(S)進(jìn)行 比較；以及根據(jù)所述當(dāng)前瞬時(shí)提前量修正(CAI)與所述平均瞬時(shí)提前量修正(CAI)的閾值(S)之 間的比較識別所使用的燃料的抗爆震值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于控制爆震的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 識別適于所述比較的至少一個(gè)識別發(fā)動機(jī)點(diǎn)；和將所述識別發(fā)動機(jī)點(diǎn)中的當(dāng)前瞬時(shí)提前量修正(CAI)與所述平均瞬時(shí)提前量修正 (CAI)的閾值⑶進(jìn)行比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于控制爆震的方法，其中，識別通過所述燃料加注所引入 的所使用的燃料是具有高抗爆震值還是具有低抗爆震值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于控制爆震的方法，其中，根據(jù)先前使用的燃料具有高抗 爆震值還是低抗爆震值來區(qū)分所述平均瞬時(shí)提前量修正(CAI)的閾值(S)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于控制爆震的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 確定由所述內(nèi)燃機(jī)(1)吸入的空氣的溫度；和根據(jù)由所述內(nèi)燃機(jī)(1)吸入的空氣的溫度改變所述平均瞬時(shí)提前量修正(CAI)的閾值⑶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制爆震的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在所述當(dāng)前發(fā)動機(jī)點(diǎn)足夠穩(wěn)定時(shí)，計(jì)算給定時(shí)間間隔內(nèi)的所述瞬時(shí)提前量修正(CAI) 的平均值；和使用所述瞬時(shí)提前量修正(CAI)的平均值來更新與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的所述適應(yīng)性映射(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于控制爆震的方法，進(jìn)一步包括以下步驟使用與給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)相關(guān)的所述瞬時(shí)提前量修正(CAI)的平均值更新對應(yīng)于同一發(fā) 動機(jī)點(diǎn)的與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的所述適應(yīng)性映射(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于控制爆震的方法，進(jìn)一步包括以下步驟將基于與給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)相關(guān)的所述瞬時(shí)提前量修正(CAI)的平均值的所述更新傳播 到與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的所述適應(yīng)性映射(8)中的其它相鄰的發(fā)動機(jī)點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于控制爆震的方法，進(jìn)一步包括以下步驟隨著自與所使 用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的所述適應(yīng)性映射(8)中的所述給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)的遠(yuǎn)離，所述更新 的一致性降低得越多。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于控制爆震的方法，其中，所述內(nèi)燃機(jī)(1)包括多個(gè)氣缸 (3)，并且每個(gè)適應(yīng)性映射(8)被分成多個(gè)表格，所述表格中的每個(gè)均與氣缸(3)相關(guān)聯(lián)；所 述方法進(jìn)一步包括以下步驟，將基于與給定氣缸(3)相關(guān)的所述瞬時(shí)提前量修正(CAI)的 平均值的所述更新從所考慮的氣缸(3)的表格傳播到其它氣缸(3)的表格。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于控制爆震的方法，其中，傳播所述更新的所述步驟進(jìn)一 步包括以下步驟根據(jù)與給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)相關(guān)的所述瞬時(shí)提前量修正(CAI)的平均值與對于同一發(fā)動機(jī) 點(diǎn)的、與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的儲存在所述適應(yīng)性映射(8)中的所述提前量修正 之差來確定傳播系數(shù)(C)；和將所述傳播系數(shù)(C)應(yīng)用于同一氣缸(3)的其它發(fā)動機(jī)點(diǎn)和/或其它氣缸(3)的其它 發(fā)動機(jī)點(diǎn)和/或應(yīng)用于其它氣缸(3)的同一發(fā)動機(jī)點(diǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于控制爆震的方法，其中，所述傳播系數(shù)(C)能夠根據(jù)距 離所考慮的所述氣缸(3)的遠(yuǎn)/近以及距離所述給定發(fā)動機(jī)點(diǎn)的遠(yuǎn)/近而變化。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于控制爆震的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在包括在燃料 加注與隨后識別所使用的燃料的抗爆震值之間的時(shí)間間隔中使得與所使用的燃料的抗爆 震值對應(yīng)的所述適應(yīng)性映射(8)不能更新。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制爆震的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在已經(jīng)執(zhí)行了 識別所使用的燃料的抗爆震值之后直到下次燃料加注為止，使得進(jìn)一步識別所使用的燃料 的抗爆震值不能進(jìn)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制爆震的方法，進(jìn)一步包括以下步驟通過將瞬時(shí)修 正部分(CCI)與適應(yīng)性修正部分(CCA)相加來確定所述瞬時(shí)提前量修正(CAI)，所述瞬時(shí)修 正部分(CCI)在每個(gè)發(fā)動機(jī)循環(huán)被更新，并實(shí)現(xiàn)避免爆震現(xiàn)象的出現(xiàn)且在發(fā)生爆震的情況 下迅速作出反應(yīng)的目的，所述適應(yīng)性修正部分(CCA)由與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的 所述適應(yīng)性映射(8)提供。
全文摘要
一種用于控制內(nèi)燃機(jī)(1)中的爆震的方法，包括以下步驟確定點(diǎn)火提前量(AA)；在設(shè)計(jì)和安裝的步驟中，確定至少兩個(gè)適應(yīng)性映射(8)，該適應(yīng)性映射(8)根據(jù)用于具有高抗爆震值的燃料和具有低抗爆震值的燃料的發(fā)動機(jī)點(diǎn)提供點(diǎn)火提前量(AA)的瞬時(shí)提前量修正(CAI)的至少一部分；識別通過加注燃料引入的所使用的燃料的抗爆震值；為了根據(jù)發(fā)動機(jī)點(diǎn)確定瞬時(shí)提前量修正(CAI)，使用與所使用的燃料的抗爆震值對應(yīng)的適應(yīng)性映射(8)；將瞬時(shí)提前量修正(CAI)應(yīng)用于點(diǎn)火提前量(AA)；檢測爆震現(xiàn)象的開始；以及根據(jù)爆震現(xiàn)象的開始更新瞬時(shí)提前量修正(CAI)。
文檔編號F02P5/152GK101886601SQ201010183030
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者尼古拉·加拉尼亞尼, 斯特凡諾·斯加蒂, 法比奧·維塔萊, 羅科·卡尼奧·卡泰里尼, 菲利波·卡萬納 申請人:馬涅蒂-馬瑞利公司