存儲器(RAM) 112、?;畲鎯ζ?KAM) 114和數據總線??刂破?2可以接收來自耦接至發(fā)動機10的傳感器的各種信號,除之前討論的那些信號之夕卜,所述信號包括:來自質量空氣流量傳感器122的進氣質量空氣流量計(MAF)的測量值;來自耦接至冷卻套筒118的溫度傳感器116的發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT);耦接至曲軸140的霍爾效應傳感器120 (或其他類型)的表面點火感測信號(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP);以及來自傳感器124的絕對歧管壓力信號(MAP)。發(fā)動機轉速信號RPM可以由控制器12根據信號PIP產生。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP可以用于提供進氣歧管中的真空或壓力的指示。
[0041]存儲介質只讀存儲器110能夠使用計算機可讀數據編程,其中計算機可讀數據代表由處理器106可執(zhí)行的指令,以用于執(zhí)行以下描述的方法以及想到的但是沒有具體列舉的其他變體。圖4-5描述可以由控制器執(zhí)行的示例性例程。
[0042]現在參考圖2,其描述用于單線圈點火系統的一個示例性電路。圖2的電路可以包括在圖1的發(fā)動機系統(諸如點火系統190)中。
[0043]電池204向點火系統190和控制器12供應電能??刂破?2運轉開關202以對點火線圈206充電和放電。點火線圈206包括一次繞組220和二次繞組222。當開關202閉合以允許電流從電池204流向點火線圈206時,點火線圈206充電。充電電流可以被施加至點火線圈206達限定時間段,本文稱之為駐留時間段。如圖7所闡述的,通過調節(jié)駐留時間段,改變施加在點火線圈206上的峰值充電電流。在駐留時間段過去后(S卩,電流已經流到點火線圈206之后)、開關202打開時,點火線圈206放電。
[0044]二次繞組222向火花塞92供應能量。當電極間隙兩端的電壓足以引起電流流過電極間隙時,火花塞92產生火花?;鸹ㄈㄖ行碾姌O260和側電極262。電壓經由次級線圈222供應至中心電極260。側電極262電耦接至地290。二次繞組的低電壓端直接或選擇性地通過二極管208電連接至電池204的正極端子204。二極管用于在駐留期間阻止通過火花塞傳導。雖然本示例示出負觸發(fā)(firing)點火線圈,該電路還可以應用于正觸發(fā)點火線圈,其中二極管208的極性反向。
[0045]現在參考圖3,其示出雙線圈點火系統的一個示例性實施例300。圖3的電路可以包括在圖1的發(fā)動機系統(諸如點火系統190)中。圖3的點火系統包括與圖2的系統中示出的那些構件相同的一些構件。一旦引入,保持構件編號并且不再引入構件。
[0046]在圖3的點火電路300中,控制器12包括用于兩個點火線圈306和308的單個點火線圈預驅動器電路380,點火線圈306和308可以被運轉以向單個汽缸的單個火花塞供應電能。在一個替代示例中,可以提供兩個點火線圈預驅動器電路380和382,一個驅動器電路用于一個點火線圈。如以下詳述的,預驅動器電路380被配置以經由解釋邏輯312向點火線圈驅動器302和304提供低電平電流。點火線圈驅動器302和304包括在點火系統190中,其中點火系統190可以被設置在火花塞92的頂部或靠近火花塞92而設置。預驅動器電路380可以向第一點火線圈驅動器302供應第一信號。第一點火線圈306經由第一線圈驅動器302被選擇地供應第一充電電流達第一駐留時間。電能儲存裝置204 (例如,電池)向第一點火線圈306供應電流。類似地,預驅動器電路380 (或可選的預驅動器電路382,當包括時)可以向第二點火線圈驅動器304供應第二信號。第二點火線圈308經由第二線圈驅動器304被選擇地供應第二充電電流達第二駐留時間。電能儲存裝置204向第二點火線圈308供應電流。預驅動器電路380經由單個導體341輸送兩種不同的信號以運轉第一點火線圈306和第二點火線圈308。替代地,當包括可選的預驅動器電路382時,兩種不同的信號經由各自的導體提供。
[0047]在給定的火花事件期間,火花塞92可以被供應來自第一點火線圈306和第二點火線圈308的每個的電能。火花塞92包括第一中心電極260和第二側電極262。第二電極262可以與地290持續(xù)電連通。當中心電極260和側電極262之間存在電位差時,火花可以在間隙250兩端發(fā)生。
[0048]當點火線圈306、308充電時,高壓二極管314a、314b被反向偏壓。當點火線圈的一個的相應輸出比另一個點火線圈具有較高的量級時,二極管變?yōu)檎蚱珘?。以此方式,兩個線圈的輸出被結合到一個火花塞中。雖然本示例示出負觸發(fā)點火線圈,該電路也可以應用于正觸發(fā)點火線圈,其中二極管的極性被反向。
[0049]在圖3的雙線圈點火系統300中,其中發(fā)動機包括N個汽缸,N個點火線圈預驅動器電路提供用于點火線圈的控制信號。具體地,預驅動器電路380的輸出被傳送到解釋邏輯312。解釋邏輯312可以包括在可編程邏輯陣列中,作為邏輯的部分被編程到中央處理單元或專用集成電路(ASIC)中。解釋邏輯312監(jiān)測由預驅動器電路380提供的信號的正時和電平。由解釋邏輯312供應至點火線圈驅動器302和304的信號可以與經由第一點火線圈306和第二點火線圈308供應火花給汽缸的汽缸沖程同步。在一個示例中,在從第一點火線圈306和/或第二點火線圈308接收火花的汽缸的每個循環(huán)期間,提供至少一個火花。例如,可以在接收火花的汽缸的壓縮沖程期間的汽缸循環(huán)時,供應火花。另外,在一個示例中,第一點火線圈306具有的電感值可以與第二點火線圈308的電感值不同。在替代實施例中,預驅動器電路380和解釋邏輯302可以用于運轉汽缸的點火線圈,其中發(fā)動機汽缸的總數目為N。
[0050]因此,圖2的系統描繪了用于包括單個火花塞的發(fā)動機汽缸的點火系統。該點火系統包括電耦接至單個火花塞的單個點火線圈。相比之下,圖3的系統描繪了用于包括單個火花塞的發(fā)動機汽缸的一種點火系統,其中該點火系統包括第一點火線圈和第二點火線圈,每個點火線圈電耦接至單個火花塞。發(fā)動機系統包括用于進氣道噴射第一燃料至汽缸的進氣道噴射器和用于直接噴射第二燃料至汽缸的直接噴射器。第一和第二燃料在成分、辛烷值等方面可以不同。例如,第一燃料可以是具有較低辛烷值、較低醇含量等的液體燃料。作為非限制性示例,第一燃料可以包括汽油、ElO等的一種。第二燃料可以是另一種液體燃料或氣體燃料,第二燃料具有較高辛烷值、較高醇含量等。作為非限制性示例,第二燃料可以包括CNG、E50、E85等中的一種。通過經由不同的噴射器向汽缸輸送不同燃料,可以利用不同燃料的具體性能以及不同噴射類型。在另一些示例中,共同的燃料可以經由不同的噴射器輸送至汽缸,其中不同的噴射類型可以僅利用噴射系統的性能。
[0051]如本文所闡述的,在汽缸燃燒事件期間,發(fā)動機控制器可以針對給定汽缸燃燒事件,基于汽缸供應燃料,調節(jié)用于汽缸火花事件的點火輸出。具體地,可以基于汽缸中接收的燃料類型、汽缸供應燃料的總量中燃料的相對比例以及噴射類型,改變用于汽缸火花事件的點火輸出。通常,直接噴射對所需要的點火能量具有較大影響。具體地,直接噴射空氣增壓冷卻效應導致增加的電荷密度和增加的能量需求從而以較高壓力跳過火花間隙。而且,直接噴射的燃料被輸送時的高壓可以引起更多汽缸內運動,并且根據噴射器導向,可能在較高發(fā)動機轉速時惡化火花吹熄。最終,壓縮沖程噴射系統或位于中心的直接噴射系統(與側位置相比)可以在火花塞附近產生具有局部空燃比的分層增壓,這建立更有利的可燃性。因此,這種結合可以減少點火能量需求,以便可以實現具有較低點火能量火花事件的有利的燃燒事件。
[0052]例如,在接收汽油和E85的發(fā)動機系統中,可以基于汽油與E85的噴射比以及基于汽油是否被進氣道噴射并且E85是否被直接噴射或者汽油是否被直接噴射并且E85是否被進氣道噴射,調節(jié)點火輸出。可以通過至少調節(jié)點火線圈充電電流的駐留命令或駐留時間段(如耦接至點火線圈的預驅動器電路所命令的),調節(jié)點火輸出。通常,通過增加駐留時間段或駐留命令,能夠增加施加至點火線圈的峰值充電電流,從而在隨后的放電期間增加線圈的點火輸出。在雙線圈系統的情況中,不僅通過調節(jié)兩個點火線圈的每個的充電電流來調節(jié)點火輸出,而且還基于第一點火線圈的放電和第二點火線圈的放電之間經過的時間(或延遲)來調節(jié)點火輸出。通過調節(jié)延遲(例如,增加至閾值),增加火花事件的持續(xù)時間,提高燃燒穩(wěn)健性。
[0053]現在轉向圖4,其示出示例性例程400,該例程400用于基于發(fā)動機工況經由調節(jié)點火線圈驅動命令來調節(jié)用于汽缸燃燒事件的汽缸火花事件的點火輸出。
[0054]在402處,該例程包括測量和/或估計發(fā)動機工況。所確定的發(fā)動機工況可以包括,但不限于,發(fā)動機轉速、發(fā)動機負荷、發(fā)動機空燃比、發(fā)動機EGR量、操作者扭矩命令、排氣催化劑溫度、自發(fā)動機啟動的時間、燃料箱(一個或更多)中的油位、可用燃料等。確定發(fā)動機工況后,例程400前進至404。
[0055]在404處,該例程包括基于估計的工況,確定經由(單個線圈點火系統中的)單個點火線圈或(雙線圈點火系統中的)兩個點火線圈輸送至用于即將發(fā)生的汽缸燃燒事件的發(fā)動機汽缸的單個火花塞所需要的初始火花正時和火花能量。在一個示例中,初始火花正時估計包括發(fā)動機火花提前估計,其通過經驗確定并存儲在經由發(fā)動機轉速和負荷索引的表中。作為發(fā)動機轉速和負荷的函數,初始火花輸出(其為點火能量輸出)可以類似地通過經驗根據儲存在控制器的存儲器中的查找表而確定。在一些示例中,從該表輸出的火花估計值可以基于一個或更多個函數被進一步修改,所述一個或更多個函數響應于發(fā)動機EGR量和/或發(fā)動機空燃比修改火花提前以確定初始火花點火輸出估計值。如以下闡述的,可以基于汽缸供應燃料隨后進一步調節(jié)初始估計值。
[0056]接下來,在406處,可以基于估計的發(fā)動機工況確定汽缸供應燃料。這包括確定將要噴射到汽缸中以用于即將發(fā)生的汽缸燃燒事件的燃料的總量。此外,可以確定燃料的噴射比。這包括,在408處,確定經由進氣道噴射輸送至汽缸中、作為第一燃料的燃料的總量的比例。