隨機(jī)提前點(diǎn)火預(yù)測(cè)和緩解系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及隨機(jī)提前點(diǎn)火預(yù)測(cè)和緩解系統(tǒng)和方法。一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括定時(shí)器模塊、隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)緩解模塊和增壓控制模塊。定時(shí)器模塊跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空小于第一預(yù)定真空時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作時(shí)期。當(dāng)所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述真空小于第二預(yù)定真空時(shí)，SPI緩解模塊生成SPI信號(hào)。第二預(yù)定真空小于第一預(yù)定真空。增壓控制模塊響應(yīng)于SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
【專利說明】隨機(jī)提前點(diǎn)火預(yù)測(cè)和緩解系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，并且更特別地涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)。【背景技術(shù)】
[0002]在此提供的【背景技術(shù)】描述用于總體上介紹本公開的背景。目前署名的發(fā)明人的工作就其在該背景部分中描述的程度以及在其描述在提交時(shí)不會(huì)以其它方式被認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)的方面，既不明確地也不隱含地認(rèn)為是破壞本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的位置。曲軸的旋轉(zhuǎn)速度(發(fā)動(dòng)機(jī)速度)和曲軸加速度可基于曲軸位置而確定。僅僅是舉例，燃料供給、點(diǎn)火正時(shí)、節(jié)氣門開度和/或其它發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)可基于曲軸位置、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和/或加速度來控制。
[0004]曲軸位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常包括控制模塊(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊)、曲軸位置傳感器和隨曲軸旋轉(zhuǎn)的齒輪。齒輪可具有N個(gè)齒，并且曲軸位置傳感器可監(jiān)測(cè)齒的經(jīng)過。當(dāng)齒輪的齒經(jīng)過曲軸傳感器時(shí)，曲軸位置傳感器在曲軸位置信號(hào)中生成脈沖。
[0005]控制模塊基于曲軸位置信號(hào)中的脈沖確定曲軸位置?？刂颇K可確定在各種曲軸旋轉(zhuǎn)間隔處的曲軸位置。作為示例，控制模塊可確定在大于或等于曲軸旋轉(zhuǎn)90°的間隔處的曲軸位置。曲軸位置信號(hào)的分辨率(例如，曲軸每旋轉(zhuǎn)一次的樣本數(shù))可隨間隔減小而增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括定時(shí)器模塊、隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)緩解模塊和增壓控制模塊。定時(shí)器模塊跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空小于第一預(yù)定真空時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作時(shí)期。當(dāng)所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述真空小于第二預(yù)定真空時(shí)，SPI緩解模塊生成SPI信號(hào)。第二預(yù)定真空小于第一預(yù)定真空。增壓控制模塊響應(yīng)于SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
[0007]在其它特征中，一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括定時(shí)器模塊、隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)緩解模塊和增壓控制模塊。定時(shí)器模塊跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力小于第一預(yù)定壓力時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的時(shí)期。當(dāng)所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述壓力從小于第一預(yù)定壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥诘诙A(yù)定壓力時(shí)，SPI緩解模塊生成SPI信號(hào)。第二預(yù)定壓力大于第一預(yù)定壓力。增壓控制模塊響應(yīng)于SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
[0008]在其它特征中，一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法包括:跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空小于第一預(yù)定真空時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的時(shí)期；以及當(dāng)所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述真空小于第二預(yù)定真空時(shí)生成隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)信號(hào)。第二預(yù)定真空小于第一預(yù)定真空。該發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法還包括:響應(yīng)于SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
[0009]在其它特征中，一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法包括:跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力小于第一預(yù)定壓力時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的時(shí)期；以及當(dāng)所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述壓力從小于第一預(yù)定壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥诘诙A(yù)定壓力時(shí)生成隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)信號(hào)。第二預(yù)定壓力大于第一預(yù)定壓力。該發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法還包括:響應(yīng)于SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
[0010]本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。
[0011]1.一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),包括:
定時(shí)器模塊，其跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空小于第一預(yù)定真空時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的時(shí)期；隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)緩解模塊，其在所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述真空小于第二預(yù)定真空時(shí)生成SPI信號(hào)，
其中所述第二預(yù)定真空小于所述第一預(yù)定真空；以及
增壓控制模塊，其響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
[0012]2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括跟蹤所述渦輪增壓器的輸出減小的時(shí)期的第二定時(shí)器模塊，
其中所述增壓控制模塊在所述減小的時(shí)期大于第二預(yù)定時(shí)期時(shí)禁用所述渦輪增壓器的所述輸出的減小。
[0013]3.根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述第二預(yù)定真空對(duì)應(yīng)于環(huán)境空氣壓力。
[0014]4.根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地增加燃料供給濃度的燃料控制模塊。
[0015]5.根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地調(diào)整燃料噴射正時(shí)的燃料控制模塊。
[0016]6.根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地調(diào)整火花正時(shí)的火花控制模塊。
[0017]7.根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括:
燃料控制模塊，其響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地調(diào)整燃料供給；以及 火花控制模塊，其響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成將火花正時(shí)選擇性地提前。
[0018]8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括跟蹤所述渦輪增壓器的輸出減小的時(shí)期的第二定時(shí)器，
其中，當(dāng)所述減小的時(shí)期大于第二預(yù)定時(shí)期時(shí):
所述增壓控制模塊禁用所述渦輪增壓器的輸出的減??；
所述燃料控制模塊禁用所述燃料供給的調(diào)整；并且 所述火花控制模塊禁用所述火花正時(shí)的提前。
[0019]9.根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述預(yù)定時(shí)期大于5分鐘。
[0020]10.一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),包括:
定時(shí)器模塊，其跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力小于第一預(yù)定壓力時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的時(shí)期；隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)緩解模塊，其在所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述壓力從小于所述第一預(yù)定壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥诘诙A(yù)定壓力時(shí)生成SPI信號(hào)，
其中所述第二預(yù)定壓力大于所述第一預(yù)定壓力；以及
增壓控制模塊，其響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
[0021]11.一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，包括:
跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空小于第一預(yù)定真空時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的時(shí)期； 在所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述真空小于第二預(yù)定真空時(shí)生成隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)
信號(hào)，
其中所述第二預(yù)定真空小于所述第一預(yù)定真空；以及 響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
[0022]12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，還包括:
跟蹤所述渦輪增壓器的輸出減小的時(shí)期；以及
在所述減小的時(shí)期大于第二預(yù)定時(shí)期時(shí)禁用所述渦輪增壓器的輸出的減小。
[0023]13.根據(jù)技術(shù)方案11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其中所述第二預(yù)定真空對(duì)應(yīng)于環(huán)境空氣壓力。
[0024]14.根據(jù)技術(shù)方案11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，還包括響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地增加燃料供給的濃度。
[0025]15.根據(jù)技術(shù)方案11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，還包括響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地調(diào)整燃料噴射正時(shí)。
[0026]16.根據(jù)技術(shù)方案11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法,還包括響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地調(diào)整火花正時(shí)。
[0027]17.根據(jù)技術(shù)方案11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，還包括:
響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地調(diào)整燃料供給；以及 響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成將火花正時(shí)選擇性地提前。
[0028]18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，還包括:
跟蹤所述渦輪增壓器的輸出減小的時(shí)期；以及
當(dāng)所述減小的時(shí)期大于第二預(yù)定時(shí)期時(shí):
禁用所述渦輪增壓器的輸出的減?。?br> 禁用所述燃料供給的調(diào)整；以及 禁用所述火花正時(shí)的提前。
[0029]19.根據(jù)技術(shù)方案11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，其中所述預(yù)定時(shí)期大于5分鐘。
[0030]20.一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法,包括:
跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力小于第一預(yù)定壓力時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的時(shí)期；
在所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述壓力從小于所述第一預(yù)定壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥诘诙A(yù)定壓力時(shí)生成隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)信號(hào)，
其中所述第二預(yù)定壓力大于所述第一預(yù)定壓力；以及 響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
[0031]本公開進(jìn)一步的適用范圍將通過下文提供的詳細(xì)描述而變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解，詳細(xì)描述和具體示例僅意圖用于舉例說明，而并非意圖限制本公開的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]通過詳細(xì)描述和附圖將會(huì)更全面地理解本公開，附圖中:
圖1是根據(jù)本公開的示例性車輛系統(tǒng)的功能框圖；
圖2是根據(jù)本公開的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的功能框圖；以及 圖3是描繪根據(jù)本公開的預(yù)測(cè)和緩解隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)的示例性方法的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0033]在一些情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)可能發(fā)生隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)事件。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)真空小于預(yù)定值時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)操作時(shí)期內(nèi)，可燃物會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)積聚。可燃物可能例如在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的裂隙中積聚，例如在活塞環(huán)槽岸附近、活塞環(huán)附近、火花塞附近和氣缸內(nèi)的其它位置。
[0034]在發(fā)動(dòng)機(jī)真空小于預(yù)定真空的情況下操作一段時(shí)期之后，當(dāng)駕駛員請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出時(shí)，可能發(fā)生SPI。在駕駛員請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出時(shí)發(fā)生的進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流的相關(guān)增加可能會(huì)使積聚的可燃物中的一些或全部能夠燃燒并引起SPI。如果SPI未被檢測(cè)到和/或?qū)ζ溥M(jìn)行補(bǔ)救，SPI可能會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊在SPI可能發(fā)生時(shí)采取一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)救措施以防止和/或緩解SPI，例如減小增壓裝置的輸出、將火花正時(shí)提前和/或調(diào)整燃料供給。
[0035]現(xiàn)在參看圖1，提供了示例性車輛系統(tǒng)100的功能框圖。發(fā)動(dòng)機(jī)102為車輛產(chǎn)生扭矩。空氣通過進(jìn)氣歧管104吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102中。進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)102的空氣流可由節(jié)氣門106改變。節(jié)氣門致動(dòng)器模塊108 (例如，電子節(jié)氣門控制器)控制節(jié)氣門106的開度。一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器例如燃料噴射器110將燃料與空氣混合以形成可燃的空氣燃料混合物。燃料致動(dòng)器模塊112控制(多個(gè))燃料噴射器。燃料噴射器可將燃料直接噴入氣缸中，或者例如分別噴入氣缸的燃料噴射口內(nèi)。
[0036]氣缸114包括聯(lián)接到曲軸118的活塞(未示出)。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)102描繪為僅包括氣缸114，但發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括不止一個(gè)氣缸。氣缸114的一個(gè)燃燒循環(huán)可包括四個(gè)沖程:進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)包括氣缸中的每一個(gè)經(jīng)歷一個(gè)燃燒循環(huán)。
[0037]在進(jìn)氣沖程期間，活塞接近最底部位置，并且空氣和燃料可以被提供至氣缸114。最底部位置可被稱為下止點(diǎn)(BDC)位置。在壓縮沖程期間，曲軸118朝最頂部位置驅(qū)動(dòng)活塞，并且壓縮氣缸114內(nèi)的空氣燃料混合物。最頂部位置可被稱為上止點(diǎn)(TDC)位置。火花塞120可點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)102內(nèi)的空氣燃料混合物?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊122控制(多個(gè))火花塞。
[0038]空氣燃料混合物的燃燒在膨脹沖程期間驅(qū)動(dòng)活塞遠(yuǎn)離TDC位置并且可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)曲軸118。旋轉(zhuǎn)力(即，扭矩)可以是用于以預(yù)定點(diǎn)火次序沿氣缸移動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)氣缸的燃燒循環(huán)的壓縮沖程的壓縮力的來源。由空氣燃料混合物的燃燒產(chǎn)生的排氣在排氣沖程期間被從氣缸114排出。
[0039]可以實(shí)施諸如渦輪增壓器127或增壓器的一個(gè)或多個(gè)增壓裝置。雖然僅示出一個(gè)增壓裝置，但可以實(shí)施多個(gè)增壓裝置。渦輪增壓器127可以加壓進(jìn)氣歧管104內(nèi)的空氣。增壓致動(dòng)器模塊128控制渦輪增壓器127的輸出。增壓可描述為進(jìn)氣歧管104內(nèi)的壓力大于環(huán)境壓力的量。
[0040]發(fā)動(dòng)機(jī)102將扭矩輸出到變速器140。變速器140可包括手動(dòng)變速器、自動(dòng)變速器、自動(dòng)-手動(dòng)變速器或另一種適當(dāng)類型的變速器。變速器140可將扭矩經(jīng)由變速器輸出軸142和傳動(dòng)系(未不出)輸出到一個(gè)或多個(gè)車輪(未不出)。
[0041]歧管絕對(duì)壓力(MAP)傳感器146可測(cè)量進(jìn)氣歧管104內(nèi)的壓力并且基于進(jìn)氣歧管104內(nèi)的壓力生成MAP。環(huán)境壓力傳感器150可測(cè)量環(huán)境(大氣壓)空氣壓力并且基于測(cè)量壓力生成環(huán)境空氣壓力。也可實(shí)施一個(gè)或多個(gè)其它傳感器154,例如,空氣質(zhì)量流量(MAF)傳感器、進(jìn)氣溫度(IAT)傳感器、油溫傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器等。
[0042]發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器模塊分別基于來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM) 160的信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。例如，節(jié)氣門致動(dòng)器模塊108基于來自ECM 160的信號(hào)控制節(jié)氣門106，燃料致動(dòng)器模塊112基于來自ECM 160的信號(hào)控制(多個(gè))燃料噴射器，火花致動(dòng)器模塊122基于來自ECM 160的信號(hào)控制(多個(gè))火花塞，并且增壓致動(dòng)器模塊128基于來自ECM 160的信號(hào)控制(多個(gè))增壓裝置。諸如閥門致動(dòng)器的其它發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可被包括在內(nèi)并且基于來自ECM 160的信號(hào)進(jìn)行控制。
[0043]在一些情況下，可能發(fā)生隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)。例如，在進(jìn)氣歧管104內(nèi)的真空小于預(yù)定值的情況下操作一段時(shí)期之后，當(dāng)駕駛員請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出時(shí)，可能發(fā)生SPL.駕駛員可以在進(jìn)氣歧管104內(nèi)的真空小于預(yù)定值的情況下操作一段時(shí)期之后請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出，例如當(dāng)執(zhí)行超車動(dòng)作時(shí)，在山路上行駛期間，和/或在其它情況下。
[0044]在進(jìn)氣歧管104內(nèi)的真空小于預(yù)定值的情況下操作的期間，可燃物可能會(huì)積聚在發(fā)動(dòng)機(jī)102內(nèi)。例如，可燃物可能會(huì)積聚在發(fā)動(dòng)機(jī)102的氣缸的裂隙中，例如在活塞環(huán)槽岸附近、活塞環(huán)附近、火花塞附近等處。當(dāng)駕駛員請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出時(shí)發(fā)生的進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)102內(nèi)的空氣流的相關(guān)增加可能會(huì)使積聚的可燃物中的一些或全部燃燒并且造成SPI。如果SPI未被檢測(cè)到和/或進(jìn)行補(bǔ)救，SPI可能會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。SPI不同于失火和爆震。ECM 160在SPI可能發(fā)生時(shí)采取一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)救措施以防止和/或緩解SPI。
[0045]現(xiàn)在參看圖2，提供了 ECM 160的示例性實(shí)施的功能框圖。扭矩請(qǐng)求模塊204可基于一個(gè)或多個(gè)駕駛員輸入212例如加速器踏板位置、制動(dòng)器踏板位置、巡航控制輸入和/或一個(gè)或多個(gè)其它合適的駕駛員輸入確定扭矩請(qǐng)求208。扭矩請(qǐng)求模塊204可附加地或備選地基于一個(gè)或多個(gè)其它扭矩請(qǐng)求確定扭矩請(qǐng)求208，例如，由ECM 160生成的扭矩請(qǐng)求和/或從車輛的其它模塊例如變速器控制模塊、混合控制模塊、底盤控制模塊等接收的扭矩請(qǐng)求。
[0046]—個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)可基于扭矩請(qǐng)求204和/或一個(gè)或多個(gè)其它扭矩請(qǐng)求被控制。例如，節(jié)氣門控制模塊216可基于扭矩請(qǐng)求208確定期望的節(jié)氣門開度220。節(jié)氣門致動(dòng)器模塊108可基于期望的節(jié)氣門開度220調(diào)整節(jié)氣門106的開度。火花控制模塊224可基于扭矩請(qǐng)求208確定期望的火花正時(shí)228。火花致動(dòng)器模塊122可基于期望的火花正時(shí)228生成火花。燃料控制模塊232可基于扭矩請(qǐng)求208確定一個(gè)或多個(gè)期望的燃料供給參數(shù)236。例如，期望的燃料供給參數(shù)236可包括燃料噴射量、用于噴射所述量的燃料噴射次數(shù)以及每次噴射的正時(shí)。燃料致動(dòng)器模塊112可基于期望的燃料供給參數(shù)236噴射燃料。增壓控制模塊240可基于扭矩請(qǐng)求208確定期望的增壓244。增壓致動(dòng)器模塊128可基于期望的增壓244控制由(多個(gè))增壓裝置輸出的增壓。
[0047]發(fā)動(dòng)機(jī)真空模塊248基于在使用MAP傳感器146測(cè)量的MAP 256和環(huán)境(空氣)壓力260之間的差值確定發(fā)動(dòng)機(jī)真空252。環(huán)境壓力260可以例如使用環(huán)境壓力傳感器150測(cè)量、從一個(gè)或多個(gè)其它來源(例如，經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)連接)獲得或者設(shè)置到預(yù)定壓力。
[0048]第一定時(shí)器模塊264選擇性地遞增和重置積聚時(shí)期266。第一定時(shí)器模塊264可基于發(fā)動(dòng)機(jī)真空252遞增和重置積聚時(shí)期266。例如,第一定時(shí)器模塊264可以在發(fā)動(dòng)機(jī)真空252小于第一預(yù)定值時(shí)遞增積聚時(shí)期266并且在發(fā)動(dòng)機(jī)真空252大于第一預(yù)定值時(shí)重置積聚時(shí)期266。第一預(yù)定值可以是可標(biāo)定的并且可以設(shè)置到例如對(duì)于IOOkPa的環(huán)境壓力來說大約20-30千帕斯卡(kPa)。在各種實(shí)施中，可以例如使用公式或查找表將第一預(yù)定值確定為環(huán)境壓力的函數(shù)。積聚時(shí)期266對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)102在如果進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)102中的空氣流增加可能造成SPI的條件下已操作的時(shí)期。
[0049]在各種實(shí)施中，第一定時(shí)器模塊264可基于MAP 256遞增并且重置積聚時(shí)期266。例如，第一定時(shí)器模塊264可以在MAP 256小于第二預(yù)定值時(shí)遞增積聚時(shí)期266并且在發(fā)動(dòng)機(jī)真空252大于第二預(yù)定值時(shí)重置積聚時(shí)期266。第二預(yù)定值可以是可標(biāo)定的并且可以設(shè)置到例如對(duì)于IOOkPa的環(huán)境壓力來說大約70-80kPa。
[0050]SPI緩解模塊268生成指示SPI是否可能發(fā)生的SPI信號(hào)272。例如，SPI緩解模塊268可在SPI可能會(huì)發(fā)生時(shí)將SPI信號(hào)272設(shè)置到第一狀態(tài)并且在SPI可能不會(huì)發(fā)生時(shí)將SPI信號(hào)272設(shè)置到第二狀態(tài)。
[0051]SPI緩解模塊268可基于積聚時(shí)期266和/或發(fā)動(dòng)機(jī)真空252指示SPI是否可能發(fā)生。例如，SPI緩解模塊268可以在積聚時(shí)期266大于第一預(yù)定時(shí)期并且發(fā)動(dòng)機(jī)真空252大于第三預(yù)定值時(shí)指示SPI可能會(huì)發(fā)生。SPI緩解模塊268可以在積聚時(shí)期266小于第一預(yù)定時(shí)期和/或發(fā)動(dòng)機(jī)真空252小于第三預(yù)定值時(shí)指示SPI可能不會(huì)發(fā)生。第三預(yù)定值和第一預(yù)定時(shí)期可以是可標(biāo)定的并且可以分別設(shè)置到例如大約OkPa(環(huán)境壓力)和大約10分鐘。第三預(yù)定值小于第一預(yù)定值。
[0052]當(dāng)積聚時(shí)期266基于MAP 256遞增和重置時(shí)，MAP可被SPI緩解模塊268使用。例如，SPI緩解模塊268可以在積聚時(shí)期266大于預(yù)定時(shí)期并且MAP 256大于第四預(yù)定值時(shí)指示SPI可能會(huì)發(fā)生。SPI緩解模塊268可以在積聚時(shí)期266小于預(yù)定時(shí)期和/或MAP 256小于第四預(yù)定值時(shí)指示SPI可能不會(huì)發(fā)生。第四預(yù)定值可以是可標(biāo)定的并且可以設(shè)置到例如大約150kPa。第四預(yù)定值大于第二預(yù)定值并且可以設(shè)置到環(huán)境壓力或大于環(huán)境壓力。
[0053]在各種實(shí)施中，SPI緩解模塊268可基于積聚時(shí)期266和/或扭矩請(qǐng)求208指示SPI是否可能發(fā)生。例如，SPI緩解模塊268可在積聚時(shí)期266大于第一預(yù)定時(shí)期并且扭矩請(qǐng)求208大于預(yù)定扭矩時(shí)指示SPI可能會(huì)發(fā)生。SPI緩解模塊268可在積聚時(shí)期266小于第一預(yù)定時(shí)期和/或扭矩請(qǐng)求208小于預(yù)定扭矩時(shí)指示SPI可能不會(huì)發(fā)生。
[0054]第一預(yù)定時(shí)期對(duì)應(yīng)于在發(fā)動(dòng)機(jī)真空252小于第一預(yù)定值(或MAP 256小于第二預(yù)定值)并且截留在氣缸內(nèi)的物質(zhì)在發(fā)動(dòng)機(jī)真空252變得小于第三預(yù)定值(或MAP 256變得大于第四預(yù)定值)時(shí)可能燃燒并造成SPI的情況下的發(fā)動(dòng)機(jī)102的最小操作時(shí)期。第三和第四預(yù)定值可對(duì)應(yīng)于當(dāng)截留在氣缸內(nèi)的物質(zhì)可能燃燒并造成SPI時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)真空252和MAP256的最小值。
[0055]響應(yīng)于SPI緩解模塊268指示SPI可能會(huì)發(fā)生可以采取一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)救措施。例如，響應(yīng)于SPI緩解模塊268指示SPI可能會(huì)發(fā)生，燃料控制模塊232可以增加燃料供給的濃度和/或調(diào)整燃料噴射正時(shí)，增壓控制模塊240可以減小渦輪增壓器127的輸出，和/或火花控制模塊224可以將火花正時(shí)提前。
[0056]第二定時(shí)器模塊276重置和遞增SPI緩解時(shí)期280。當(dāng)SPI緩解模塊268指示SPI可能會(huì)發(fā)生(例如，通過SPI信號(hào)272處于第一狀態(tài))時(shí)，第二定時(shí)器模塊276遞增SPI緩解時(shí)期280。第二定時(shí)器模塊276可響應(yīng)于SPI信號(hào)272從第二狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝粻顟B(tài)而重置SPI緩解時(shí)期280。這樣，SPI緩解時(shí)期280對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)救措施已被采取以防止和/或緩解SPI的時(shí)期。
[0057]SPI緩解模塊268可以監(jiān)測(cè)SPI緩解時(shí)期280并在SPI緩解時(shí)期280大于第二預(yù)定時(shí)期時(shí)將SPI信號(hào)272從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙顟B(tài)。第二預(yù)定時(shí)期可以是可標(biāo)定的并且可以設(shè)置到例如大約0.5-2.0秒。第二預(yù)定時(shí)期對(duì)應(yīng)于之后截留在氣缸內(nèi)的所有物質(zhì)將燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)102的操作時(shí)期。一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)救措施可響應(yīng)于SPI信號(hào)272從第一狀態(tài)向第二狀態(tài)的轉(zhuǎn)變而被禁用。
[0058]現(xiàn)在參看圖3，流程圖描繪了預(yù)測(cè)和緩解SPI的示例性方法?？刂剖加?04，其中發(fā)動(dòng)機(jī)真空模塊248確定發(fā)動(dòng)機(jī)真空252。發(fā)動(dòng)機(jī)真空模塊248基于MAP 256和環(huán)境壓力260之間的差值確定發(fā)動(dòng)機(jī)真空252。
[0059]在308處,第一定時(shí)器模塊264確定發(fā)動(dòng)機(jī)真空252是否小于第一預(yù)定值。如果是否定的，第一定時(shí)器模塊264在312處重置積聚時(shí)期266，并且控制返回到304。如果是肯定的，第一定時(shí)器模塊264在316處遞增積聚時(shí)期266，并且控制繼續(xù)320。僅僅是舉例，第一預(yù)定值可以是對(duì)于IOOkPa的環(huán)境壓力來說大約20-30kPa或另一個(gè)合適值。
[0060]SPI緩解模塊268可在320處確定發(fā)動(dòng)機(jī)真空252是否小于第三預(yù)定真空。如果是肯定的，則控制繼續(xù)324。如果是否定的，則控制返回到304。僅僅是舉例，第三預(yù)定值可以是對(duì)于IOOkPa的環(huán)境壓力來說大約OkPa或另一個(gè)合適值。
[0061]在324處，SPI緩解模塊268確定積聚時(shí)期266是否大于第一預(yù)定時(shí)期。如果是否定的，SPI緩解模塊268指示SPI不可能發(fā)生(例如，將SPI信號(hào)272設(shè)置到第二狀態(tài))，并且控制返回到304。如果是肯定的，SPI緩解模塊268在328處指示SPI可能發(fā)生(例如，將SPI信號(hào)272設(shè)置到第一狀態(tài))，并且控制繼續(xù)332。僅僅是舉例，第一預(yù)定時(shí)期可以是大約10分鐘或另一個(gè)合適的時(shí)期。
[0062]第二定時(shí)器模塊276在332處重置SPI緩解時(shí)期280，并且控制繼續(xù)334。在334處，采取一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)救措施。例如，在334處，燃料控制模塊232可增加燃料供給的濃度和/或調(diào)整燃料噴射正時(shí)，增壓控制模塊240可以減小渦輪增壓器127的輸出，和/或火花控制模塊224可以將火花正時(shí)提前。
[0063]在338處，SPI緩解模塊268確定SPI緩解時(shí)期280是否大于第二預(yù)定時(shí)期。如果是肯定的，在342處，SPI緩解模塊268將SPI信號(hào)272從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙顟B(tài)，并且禁用一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)救措施。控制返回到304。如果是否定的，在346處，SPI緩解模塊268將SPI信號(hào)272維持在第一狀態(tài)，第二定時(shí)器模塊276遞增SPI緩解時(shí)期，并且控制返回到334以繼續(xù)采取一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)救措施，直到SPI緩解時(shí)期280大于第二預(yù)定時(shí)期。僅僅是舉例，第二預(yù)定時(shí)期可以是大約0.5-2.0秒或另一個(gè)合適的時(shí)期。雖然如上所述已結(jié)合圖3的示例討論了發(fā)動(dòng)機(jī)真空252和相關(guān)聯(lián)的預(yù)定值的使用，但可以使用MAP 256和相關(guān)聯(lián)的預(yù)定值。
[0064]上面的描述本質(zhì)上僅是示例性的并且決不是要限制本公開、其應(yīng)用或用途。本公開的廣義教導(dǎo)可以以各種形式實(shí)施。因此，雖然本公開包括具體示例，但本公開的真正范圍不應(yīng)局限于此，因?yàn)樵谘芯扛綀D、說明書和隨附權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上其它修改將變得顯而易見。為了清楚起見，在附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)相似的元件。如本文所用，短語A、B和C中的至少一個(gè)應(yīng)當(dāng)被解釋為是指使用非排他邏輯“或”的邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解，在不改變本公開的原理的情況下，可以以不同的順序(或同時(shí)地)執(zhí)行方法內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)步驟。
[0065]如本文所用，術(shù)語模塊可以指屬于或包括:專用集成電路(ASIC);離散電路；集成電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA);執(zhí)行代碼的處理器(共享、專用或成組)；提供所描述功能的其它合適的硬件部件；或以上的一些或全部的組合，例如在片上系統(tǒng)中。術(shù)語模塊可包括存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行的代碼的存儲(chǔ)器(共享、專用或成組)。
[0066]如在上面所使用的術(shù)語代碼可包括軟件、固件和/或微代碼并可指程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο?。如在上面所使用的術(shù)語“共享”意味著來自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可使用單個(gè)(共享)處理器來執(zhí)行。此外，來自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可由單個(gè)(共享)存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)。如在上面所使用的術(shù)語“成組”意味著來自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可使用一組處理器來執(zhí)行。此外，來自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可使用一組存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)。
[0067]本文所述設(shè)備和方法可通過由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序來部分或完全地實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)程序包括存儲(chǔ)在至少一個(gè)非暫時(shí)的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令。計(jì)算機(jī)程序還可包括和/或依賴于所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。非暫時(shí)的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例包括非易失性存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)器和光存儲(chǔ)器。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括: 定時(shí)器模塊，其跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空小于第一預(yù)定真空時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的時(shí)期；隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)緩解模塊，其在所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述真空小于第二預(yù)定真空時(shí)生成SPI信號(hào)， 其中所述第二預(yù)定真空小于所述第一預(yù)定真空；以及 增壓控制模塊，其響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括跟蹤所述渦輪增壓器的輸出減小的時(shí)期的第二定時(shí)器模塊， 其中所述增壓控制模塊在所述減小的時(shí)期大于第二預(yù)定時(shí)期時(shí)禁用所述渦輪增壓器的所述輸出的減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述第二預(yù)定真空對(duì)應(yīng)于環(huán)境空氣壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地增加燃料供給濃度的燃料控制模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地調(diào)整燃料噴射正時(shí)的燃料控制模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地調(diào)整火花正時(shí)的火花控制模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括: 燃料控制模塊，其響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成選擇性地調(diào)整燃料供給；以及 火花控制模塊，其響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成將火花正時(shí)選擇性地提前。
8.一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括: 定時(shí)器模塊，其跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力小于第一預(yù)定壓力時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的時(shí)期；隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)緩解模塊，其在所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述壓力從小于所述第一預(yù)定壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥诘诙A(yù)定壓力時(shí)生成SPI信號(hào)， 其中所述第二預(yù)定壓力大于所述第一預(yù)定壓力；以及 增壓控制模塊，其響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
9.一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，包括: 跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空小于第一預(yù)定真空時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的時(shí)期； 在所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述真空小于第二預(yù)定真空時(shí)生成隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)信號(hào)， 其中所述第二預(yù)定真空小于所述第一預(yù)定真空；以及 響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
10.一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法,包括: 跟蹤在進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力小于第一預(yù)定壓力時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的時(shí)期； 在所述時(shí)期大于預(yù)定時(shí)期并且所述壓力從小于所述第一預(yù)定壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥诘诙A(yù)定壓力時(shí)生成隨機(jī)提前點(diǎn)火(SPI)信號(hào)， 其中所述第二預(yù)定壓力大于所述第一預(yù)定壓力；以及 響應(yīng)于所述SPI信號(hào)的生成減小渦輪增壓器的輸出。
【文檔編號(hào)】F02D43/00GK103867313SQ201310672746
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月12日
【發(fā)明者】J.M.圭德特, B.E.索德斯特倫, K.M.盧錢斯基, C.M.索頓, W.B.哈馬馬 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司