針對爆燃的扭矩補償?shù)闹谱鞣椒?br>【專利摘要】一方面，描述了一種用于在跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)中減輕爆燃的方法。發(fā)動機的工作室是以跳過點火的方式運行的以便遞送希望的扭矩。在該發(fā)動機中檢測一次或多次爆燃。響應(yīng)于檢測到該一次或多次爆燃，對這些工作室中的一個或多個工作室的火花正時加以延遲。另外，增大了用于運行該發(fā)動機的點火分數(shù)。該點火分數(shù)的增大有助于補償由于該火花正時的延遲而損失的扭矩。
【專利說明】針對爆燃的扭矩補償
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年I月24日提交的標(biāo)題為“針對爆燃的扭矩補償(TorqueCompensat1n for Detonat1n)”的美國臨時專利申請?zhí)?1/931,476的優(yōu)先權(quán)，該申請出于所有目的通過援引以其全部內(nèi)容并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及跳過點火式發(fā)動機。具體而言，本發(fā)明涉及用于在跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)中管理并減輕爆燃的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)在運行的大多數(shù)車輛是由內(nèi)燃(IC)發(fā)動機供能的。內(nèi)燃發(fā)動機典型地具有多個汽缸或其他工作室?？諝?燃料混合物被遞送到每個汽缸。在火花點火式發(fā)動機中，接著使用來自火花塞的火花點燃該混合物。理想地，空氣-燃料混合物的點燃應(yīng)以均勻受控方式從火花傳播經(jīng)過該混合物。所產(chǎn)生的燃燒驅(qū)動汽缸中的活塞并且對發(fā)動機產(chǎn)生扭矩。
[0005]為了獲得最佳效率，火花一般在上止點(TDC)活塞位置之前被點然。提前程度取決于汽缸負載和發(fā)動機速度并且可以典型地在從TDC之前的60°到TDC之后的10°的范圍內(nèi)。一般來講，以越高的發(fā)動機速度運行的發(fā)動機將以越大的火花提前量運行，即火花在TDC之前越遠出現(xiàn)。以越高的汽缸負載運行的發(fā)動機將以越少的火花提前量或以延緩的火花運行。
[0006]然而，在一些情況下，燃燒過程不是以有序的方式進行的。例如，燃料-空氣混合物可以在由火花產(chǎn)生的火焰外廓之外自發(fā)地燃燒。換言之，汽缸中的高的壓力和溫度(而不是火花本身)可能造成空氣-燃料混合物燃燒。這種現(xiàn)象一般被稱為爆燃。使用低級燃料易于增大自發(fā)燃燒的可能性。這樣的自發(fā)燃燒是不希望的，因為它們導(dǎo)致工作室內(nèi)的壓力急劇增大。反復(fù)的爆燃可能導(dǎo)致過熱并且損壞發(fā)動機。
[0007]在許多常規(guī)的車輛設(shè)計中，存在用于減輕爆燃的系統(tǒng)。一些系統(tǒng)被設(shè)計成用于檢測爆燃并且自動地延遲火花正時。即，空氣-燃料混合物的點火比之前更晚地執(zhí)行。這旨在減弱未來的燃燒并且減少工作室中的熱量和壓力。
[0008]然而，以上途徑的問題在于，將導(dǎo)致發(fā)動機輸出降低。響應(yīng)于動力損失，駕駛員可以進一步下壓加速踏板。加速踏板的下壓增大了汽缸負載并且可能再次提升工作室中的壓力和溫度水平并且增大另一次爆燃的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]一方面，描述了一種用于在火花點火式跳過點火發(fā)動機控制系統(tǒng)中減輕爆燃的方法。發(fā)動機的工作室是以跳過點火的方式運行的以便遞送希望的扭矩。在該發(fā)動機中檢測一次或多次爆燃。響應(yīng)于檢測到該一次或多次爆燃，延遲這些工作室中的一個或多個工作室的火花正時。另外，增大了用于運行該發(fā)動機的點火分數(shù)。該點火分數(shù)的增大有助于補償由于火花提前量的延遲而損失的扭矩，從而致使所遞送的扭矩基本上與請求扭矩相匹配。
【附圖說明】
[0010]通過參照以下結(jié)合附圖給出的說明，可以最好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，在附圖中:
[0011]圖1是一個框圖，展示了根據(jù)本發(fā)明特定實施例的發(fā)動機控制器。
[0012]圖2是一個框圖，展示了根據(jù)本發(fā)明特定實施例的用于處理爆燃的方法。
[0013]圖3是曲線圖，展示了現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動機的實例發(fā)動機特征。
[0014]圖4是曲線圖，展示了根據(jù)本發(fā)明特定實施例的跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)中的實例發(fā)動機特征。
[0015]在附圖中，有時使用相同的參考號來表示相同的結(jié)構(gòu)元件。還應(yīng)當(dāng)認識到，附圖中的描繪是圖解的而不是按比例的。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明涉及一種用于在火花點火式跳過點火發(fā)動機控制系統(tǒng)中處理爆燃的系統(tǒng)。如背景中所指示，用于處理現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動機涉及中的爆燃的常見途徑是延遲火花正時。延遲火花正時具有減小工作室中的熱量和壓力的優(yōu)點，這進而降低了未來爆燃的可能性。
[0017]然而，延遲火花正時的一個問題在于，它減少了發(fā)動機的扭矩輸出。當(dāng)駕駛員察覺到動力降低時，他或她可能想要進一步下壓加速踏板以便增大輸出。然而，這可能使延遲火花正時的目的達不到，因為這樣的動作增大了被遞送到每個被點火汽缸的空氣和燃料的量，從而導(dǎo)致更強的燃燒以及更高的溫度和壓力。因此，可能增大未來爆燃的可能性。
[0018]本發(fā)明的多個實施例涉及用于在上述跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)中補償扭矩輸出減少的技術(shù)?？偟膩碚f，跳過點火發(fā)動機控制設(shè)想在選定的點火時機的過程中選擇性地跳過某些汽缸的點火。因此，例如，特定汽缸可以在一個點火時機過程中被點火并且然后可以在下一個點火時機過程中被跳過，并且然后在下一個點火時機過程中被選擇性地跳過或點火。這與常規(guī)可變排量發(fā)動機操作形成對照，在常規(guī)可變排量發(fā)動機操作中，在某些低負荷操作條件的過程中固定的一組汽缸被停用。
[0019]為了補償由爆燃和火花正時的對應(yīng)延遲產(chǎn)生的扭矩輸出降低，多個實現(xiàn)方式包括增大點火分數(shù)或點火與總的點火時機之比。點火分數(shù)的增大有助于補償由于火花正時的調(diào)節(jié)損失的扭矩，從而致使所遞送的扭矩基本上與所請求的扭矩相匹配。另外一個優(yōu)點在于，點火分數(shù)的增大總體上易于致使進氣質(zhì)量、或被遞送到每個被點火的工作室的空氣的量減少?？諝鉁p少減小了汽缸輸出并且有助于降低工作室中的熱量和壓力。因此，可以降低未來爆燃的風(fēng)險。
[0020]首先參見圖1，描述了根據(jù)本發(fā)明特定實施例的發(fā)動機控制器100。發(fā)動機控制器100接收輸入信號114并且包括爆燃檢測模塊118、點火分數(shù)計算器102、點火正時確定模塊106、動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108、和點火控制單元110。該點火控制單元與發(fā)動機112通信并且運行該發(fā)動機。
[0021]爆燃檢測模塊118包括被安排成有助于監(jiān)測發(fā)動機中的爆燃的一個或多個傳感器、機構(gòu)、或模塊。在一些實現(xiàn)方式中，例如，該爆燃檢測模塊包括一個或多個傳感器，該一個或傳感器被定位在發(fā)動機上并且被安排成用于監(jiān)測從工作室傳播經(jīng)過發(fā)動機缸體的振動頻率。爆燃檢測模塊118分析該傳感器數(shù)據(jù)并且確定是否發(fā)生爆燃(例如，基于所檢測到的頻率是否超過具體預(yù)定閾值)。爆燃檢測模塊118可以包括用于檢測爆燃的任何已知的技術(shù)、機構(gòu)、或傳感器。如果已經(jīng)發(fā)生爆燃，則該爆燃檢測模塊向動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108和點火分數(shù)計算器102發(fā)送對應(yīng)的信號。該動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊可以將火花提前量延遲一個由發(fā)動機運行參數(shù)確定的預(yù)先設(shè)定的量或值?；鸹ㄕ龝r延遲的典型值可以為從1°至8°的范圍內(nèi)，但是更大或更小的值也是可能的?；鸹ㄑ舆t意欲減小由工作室產(chǎn)生的扭矩。
[0022]—些實現(xiàn)方式允許爆燃檢測模塊118識別其中發(fā)生具體爆燃的工作室。基于所檢測到的爆燃的正時，凸輪正時和/或已知的點火順序、就可以確定每個爆燃的起源(即，哪個工作室涉及該爆燃)。于是基于在每個工作室中發(fā)生的爆燃特征，可以對不同的工作室應(yīng)用不同的操作(例如，不同量的火花延遲)。
[0023]應(yīng)了解的是，如在本申請中所使用的術(shù)語“爆燃”旨在表示工作室內(nèi)的空氣-燃料混合物的任何自燃。在不同實施例中，例如，爆燃指代工作室中、出現(xiàn)在由花火點火式發(fā)動機中的花火產(chǎn)生的燃燒前沿外的自燃。在一些背景下，術(shù)語“爆燃”應(yīng)理解為包括例如爆震、火花爆震、爆聲、和/或自動點火的概念。
[0024]點火分數(shù)計算器102接收來自爆燃檢測模塊118、動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108的數(shù)據(jù)以及輸入信號114。在圖1的實施例中，輸入信號114是作為希望的發(fā)動機輸出或扭矩的請求來處理的。信號114可以是從加速踏板位置傳感器(APP)或其他適合的源、例如巡航控制器、扭矩計算器、ECU等接收或得到的?？蛇x的預(yù)處理器可以在將加速踏板信號遞送到發(fā)動機控制器100之前修改該信號。然而，應(yīng)了解的是，在其他實現(xiàn)方式中，該加速踏板位置傳感器可以直接與發(fā)動機控制器100通信。
[0025]點火分數(shù)計算器102接收輸入信號114(并且在出現(xiàn)其他適合的來源時)并且被安排成用于確定出適合于遞送所希望的輸出的跳過點火式點火分數(shù)。點火分數(shù)計算器102還被安排成用于對檢測到爆燃作出響應(yīng)。在多個實施例中，例如，如果點火分數(shù)計算器102接收到來自爆燃檢測模塊118的、指示已經(jīng)發(fā)生爆燃的信號，點火分數(shù)計算器102就會自動增大用于運行發(fā)動機的工作室的點火分數(shù)。點火分數(shù)的增大與由動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108控制的火花延遲一起發(fā)生。這有助于補償動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108延遲該火花時損失的扭矩以有助于降低爆燃的風(fēng)險。該補償使得所遞送的扭矩基本上等于請求扭矩。
[0026]動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108與點火分數(shù)計算器102和爆燃檢測模塊118相協(xié)作。動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108指導(dǎo)點火控制單元110來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定選定的動力傳動系參數(shù)以確保實際的發(fā)動機輸出基本上等于在所命令的點火分數(shù)下請求的發(fā)動機輸出。額外地，動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108通過設(shè)定發(fā)動機參數(shù)來響應(yīng)發(fā)動機中的爆燃檢測，從而降低未來爆燃的可能性。在多個實施例中，例如，動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108(在從爆燃檢測模塊118接收到指明已經(jīng)發(fā)生爆燃的信號之后)指導(dǎo)點火控制單元110延遲一個或多個工作室的火花正時。花火正時的延遲有助于降低對應(yīng)工作室中溫度和壓力。在其他實施例中，動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108可以增大燃料/空氣比，使得燃料過量。這具有冷卻汽缸進氣的效果，從而降低爆燃傾向。動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108可以負責(zé)將任何適合的發(fā)動機設(shè)置(例如，進氣質(zhì)量、燃料注入、花火正時、凸輪正時、閥控制等)設(shè)定成有助于確保實際的發(fā)動機輸出與請求發(fā)動機輸出相匹配并且有助于降低未來爆燃的風(fēng)險。
[0027]動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108可以將任何適當(dāng)?shù)陌l(fā)動機或運行參數(shù)調(diào)節(jié)成有助于降低未來爆燃的風(fēng)險。即，可以響應(yīng)于檢測到爆燃來調(diào)節(jié)將降低燃燒強度或減小工作室中的熱量和/或壓力的任何參數(shù)。在優(yōu)選的實施例中，火花正時是從其正常位置延遲的。在多個實施例中，花火正時正常位置可以由爆燃限制的最大制動扭矩表限定，該表編制了隨著發(fā)動機速度和汽缸負載的變化而變化的可接受的花火提前。替代地，正常的花火提前可以通過一些其他裝置來確定。一些實現(xiàn)方式涉及基于在哪些工作室中發(fā)生了爆燃、一段時間段內(nèi)檢測到的爆燃次數(shù)、和/或每次爆燃的特征(例如，振動頻率)來在不同程度上延遲不同工作室的火花正時。這個信息可以是從爆燃檢測模塊118接收的。
[0028]點火正時確定模塊106從點火分數(shù)計算器102接收命令的點火分數(shù)119并且被安排成用于發(fā)出一系列點火命令，這些命令致使發(fā)動機遞送由所命令的點火分數(shù)119指明的點火百分比。由點火正時確定模塊106輸出的該系列點火命令(有時被稱為驅(qū)動脈沖信號113)傳遞到點火控制單元110，該點火控制單元協(xié)調(diào)實際點火。點火控制單元110還接收來自動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108的、指明火花提前或其他發(fā)動機參數(shù)的希望變化的多個信號。點火控制單元110協(xié)調(diào)發(fā)動機112中的這些變化。
[0029]應(yīng)了解的是，發(fā)動機控制器100不限于圖1所示的特定安排?？梢詫⑺故灸K中的一個或多個整合在一起。替代地，具體模塊的特征可以代替分布到多個模塊中。發(fā)動機控制器基于以下其他共同轉(zhuǎn)讓的專利申請還可以包括多個額外的特征、模塊或操作:包括美國專利號7，954，474、7，886，715、7，849，835、7，577，511、8，099，224、8，131，445、和8，131，447;美國專利申請?zhí)?13/774,134、13/963,686、13/953,615、13/953,615、13/886,107、13/963,759、13/963,819、13/961,701、13/963,744、13/843,567、13/794，157、13/842,234、13/004,839、13/654,244、和 13/004,844;以及美國臨時專利申請?zhí)?1/080，192、61/104，222、和61/640,646，這些申請各自出于所有目的通過援引并入本文。可以將以上專利文獻中描述的任何特征、模塊和操作添加至所展示的發(fā)動機控制器100。在不同替代實現(xiàn)方式中，可以使用一個微處理機、ECU或其他計算裝置，使用模擬部件或數(shù)字部件，使用可編程邏輯，使用前述各項的組合和/或以任何其他適合的方式來在算法上實現(xiàn)這些功能塊。
[0030]接下來參見圖2，描述了根據(jù)本發(fā)明特定實施例的用于在跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)中處理爆燃的方法。首先，在步驟202處，發(fā)動機112的工作室以跳過點火的方式運行。即，該發(fā)動機的工作室是根據(jù)由點火正時確定模塊106產(chǎn)生的跳過點火式點火順序來點火的。該跳過點火式點火順序是基于由點火分數(shù)計算器102生成的命令的點火分數(shù)119的。
[0031]在發(fā)動機的跳過點火運行過程中，爆燃檢測模塊118檢測到爆燃(步驟204)。例如，發(fā)動機上的一個或多個傳感器可以檢測到指明已經(jīng)發(fā)生爆燃的具體振動特征或頻率。一些實施例涉及對駕駛員或發(fā)動機的操作者產(chǎn)生可見警報或聲音(例如，顯示器上顯示的警示燈或標(biāo)志)以指示已經(jīng)發(fā)生爆燃。如果用于避免爆燃所需要的火花延遲的程度超過一些限制值，則可以在車輛的車載診斷(OBD)中生成錯誤信號。因此告知操作者，車輛或發(fā)動機可能需要修復(fù)。響應(yīng)于該爆燃，動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108延遲一個或多個工作室的火花正時(步驟206)。在不同實施例中，該火花正時的延遲僅發(fā)生在檢測到爆燃的這些工作室上?；鸹ㄌ崆暗牧靠梢皂憫?yīng)于檢測到的爆燃的振動特征來動態(tài)地調(diào)節(jié)并且針對不同的工作室可以是不同的，這取決于每個工作室的爆燃歷史和特征。
[0032]在步驟208處，點火分數(shù)計算器102增大點火分數(shù)。即，生成經(jīng)調(diào)節(jié)的點火分數(shù)，該經(jīng)調(diào)節(jié)的點火分數(shù)高于早先在檢測到爆燃時用于運行發(fā)動機的點火分數(shù)。一般來講，將點火分數(shù)校準(zhǔn)增大來完全或至少部分地補償由火花正時的延遲所產(chǎn)生的發(fā)動機扭矩或輸出的估計降低。在多個實施例中，點火分數(shù)增大是自動的。即，該增大不涉及并且應(yīng)區(qū)別于(直接)由希望扭矩(例如，如由圖1的輸入114、駕駛員輸入、加速踏板的下壓所表示)的增大造成的點火分數(shù)增大。將經(jīng)調(diào)節(jié)的點火分數(shù)遞送到點火正時確定模塊106，該點火正時模塊產(chǎn)生點火順序以用于以跳過點火的方式運行發(fā)動機的這些工作室。
[0033]在一些實施例中，點火分數(shù)的增大涉及從預(yù)定點火分數(shù)庫中選擇多個點火分數(shù)。在多個實施例中，例如，在檢測到爆燃之前，可以從該庫選擇第一點火分數(shù)并且用來以跳過點火的方式運行發(fā)動機。在檢測到爆燃之后，火花正時被延遲，并且從該庫選擇第二較高的點火分數(shù)并且用來以跳過點火的方式運行發(fā)動機。該第二點火分數(shù)被選擇成有助于補償與火花正時的延遲相對應(yīng)的扭矩損失。在一些條件下，每個選定的預(yù)定點火分數(shù)可以遞送一定量的扭矩，該量的扭矩接近、但不精確地匹配希望量的扭矩。因此，動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108被安排成用于調(diào)節(jié)一個或多個發(fā)動機設(shè)置(例如，節(jié)氣門、歧管絕對壓力、火花正時、凸輪正時等)，使得所遞送的扭矩與所希望的扭矩相匹配。
[0034]接下來參見圖3和4，描述了不同發(fā)動機參數(shù)的實例曲線。這些曲線圖有助于展示常規(guī)的、現(xiàn)有領(lǐng)域的發(fā)動機與通過使用以上所描述的技術(shù)而運行的發(fā)動機之間的性能差。應(yīng)了解的是，圖3和4僅是出于展示的目的提供的，并且這些發(fā)動機參數(shù)可以脫離該曲線所示的范圍。
[0035]圖3是包括表示常規(guī)的現(xiàn)有領(lǐng)域的發(fā)動機的運行的多條曲線的曲線圖。所展示的曲線306、304、310、和302對應(yīng)地指示了，請求扭矩(例如，基于加速踏板位置)、由發(fā)動機遞送的實際扭矩、汽缸負載、以及火花正時的變化。曲線圖300的水平軸線表示時間。當(dāng)請求扭矩306增大時，汽缸負載或進氣成比例地增大以匹配請求扭矩。曲線圖300指示出，當(dāng)爆燃發(fā)生時，火花正時被延遲(曲線302)。如之前所討論的，許多現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)動機系統(tǒng)在檢測到爆燃時使火花延遲以便有助于減少對應(yīng)工作室中的熱量和壓力。然而應(yīng)注意的是，在爆燃的同時，表示實際或所遞送的扭矩的曲線304降低至表示請求扭矩的曲線306以下。換言之，火花正時的延遲導(dǎo)致發(fā)動機扭矩輸出降低。這導(dǎo)致車輛不能充分地響應(yīng)駕駛員并且可能促使駕駛員下壓加速踏板而進一步增大汽缸負載來試圖從發(fā)動機獲得更多扭矩。然而，這個行為可能增大未來爆燃的可能性并且抵消延遲花火正時的目的。
[0036]圖4展示了根據(jù)本發(fā)明特定實施例的用于減輕爆燃的不同途徑。所展示的曲線圖400表示發(fā)動機以跳過點火的方式(例如，根據(jù)圖2的方法200以及圖1的發(fā)動機控制器100)的運行。在實例曲線圖400中，示出了對應(yīng)地表示請求扭矩、實際(所遞送的)扭矩、汽缸進氣(即，進氣質(zhì)量)、點火分數(shù)、和火花正時的多條曲線406、404、410、408、和402。曲線圖400指示出，當(dāng)檢測到爆燃時，火花正時被短暫地延遲(曲線402)。在初始火花延遲之后，火花正時由于減小的汽缸負載而增大。當(dāng)汽缸負載增大時，火花提前減小。由于火花正時的延遲，實際扭矩(曲線404)相對于請求扭矩(406)可能存在小的暫時性降低。實際上，駕駛員可能覺察不出這個降低，但是為清晰起見在圖4中放大了該降低。響應(yīng)于檢測到爆燃，點火分數(shù)增大(曲線408)。點火分數(shù)增大有助于補償損失的扭矩。因此，表示實際扭矩的曲線404與表示請求扭矩的曲線406再次對齊并且與之緊密匹配。該曲線與圖3的曲線304形成對比，在圖3的曲線中，實際扭矩下降到請求扭矩以下持續(xù)一段延長的時間區(qū)間。點火分數(shù)增大還與進氣質(zhì)量的下降相對應(yīng)，如由汽缸進氣曲線410所示。如由曲線402所示，由于向工作室遞送較少的空氣，所以火花正時被進一步提前。
[0037]點火分數(shù)的調(diào)節(jié)可以用各種各樣的方式來執(zhí)行，這取決于具體應(yīng)用的需要。在一些實施例中，例如，點火分數(shù)計算器102從預(yù)先確定組或庫的預(yù)定點火分數(shù)中選擇出每個點火分數(shù)。這些點火分數(shù)可以是以任何適合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲的，例如一個或多個查找表。在其他實施例中，點火分數(shù)是通過使用適合的算法動態(tài)地生成的。
[0038]可以將任何和所有所描述的部件安排成非?？焖俚馗滤鼈兊拇_定/計算。在一些優(yōu)選實施例中，是逐點火時機地更新這些確定/計算的(盡管這不是一項要求)。在一些實施例中，例如，是逐點火時機地執(zhí)行對發(fā)動機爆燃的監(jiān)測以及基于爆燃檢測對點火分數(shù)的調(diào)節(jié)的(例如，圖2的步驟202、204、206、和208中的一個或多個)。不同部件的逐點火時機操作的優(yōu)點在于它使得控制器對于改變的輸入和/或情況極具響應(yīng)性。盡管逐點火時機操作非常有效，但應(yīng)當(dāng)理解，這些不同部件可以是更緩慢地被更新的，而同時仍提供良好的控制(例如，可以曲軸每一回轉(zhuǎn)、每兩個或更多個點火時機等地執(zhí)行點火分數(shù)調(diào)節(jié))。
[0039]之前所描述的這些實施例涉及對通過增大點火分數(shù)來對檢測到爆燃作出響應(yīng)的發(fā)動機控制器100。在本發(fā)明的另外一個實施例中，發(fā)動機控制器100可以用更長期的方式來調(diào)節(jié)點火分數(shù)。在多個實施例中，發(fā)動機控制器100具有的表可以列出針對任何給定發(fā)動機速度和汽缸負載的火花提前的適當(dāng)值。所得到的在這些條件下遞送請求扭矩的點火分數(shù)可以被定義為基本點火分數(shù)。如果在某個發(fā)動機速度和汽缸負載所列出的火花提前導(dǎo)致爆燃，則可以對該表應(yīng)用校正因子，從而針對這些具體條件來減少火花提前?？梢园橐园l(fā)動機控制器100調(diào)節(jié)點火分數(shù)以使得該發(fā)動機遞送請求扭矩。發(fā)動機控制器100已經(jīng)有效地了解到某些火花提前不再適合用于給定的發(fā)動機速度和汽缸負載并且前瞻性地作出了必要的調(diào)節(jié)(例如增大FF以及在長期的適配中用新的增大的點火分數(shù)來代替基本點火分數(shù))，因此減少了對圖4所描述的調(diào)節(jié)過程的需要。該發(fā)動機控制器可以用規(guī)定的重置間隔(例如在發(fā)動機每次重新啟動、汽油每次加注滿之后、和/或在發(fā)動機運行每30分鐘之后)嘗試改進基本FF并且使火花朝向其在表中的正常值靠近。如果實現(xiàn)了該火花提前而不發(fā)生爆燃，則將原始的基本點火分數(shù)設(shè)定點恢復(fù)為新的運行點。如果帶有標(biāo)稱火花提前的基本點火分數(shù)導(dǎo)致爆燃，則將改進的點火分數(shù)設(shè)定點保存為運行點。應(yīng)了解的是，上述重置僅是示例性的并且可以使用其他間隔標(biāo)準(zhǔn)。
[0040]已經(jīng)主要在檢測適合用于機動車輛的4-沖程活塞發(fā)動機的跳過點火操作中的爆燃的背景下描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所描述的應(yīng)用非常適合用于多種多樣的內(nèi)燃發(fā)動機中。這些內(nèi)燃發(fā)動機包括用于幾乎任何類型的車輛一包括汽車、卡車、船、飛機、摩托車、輕便摩托車等的發(fā)動機;并且適合于涉及工作室的點火和利用內(nèi)燃發(fā)動機的幾乎任何其他應(yīng)用的發(fā)動機。所描述的這些不同途徑用于在多種多樣的不同熱力學(xué)循環(huán)下操作的發(fā)動機，包括幾乎任何類型的兩沖程活塞發(fā)動機、柴油發(fā)動機、奧托循環(huán)發(fā)動機、雙循環(huán)發(fā)動機、米勒循環(huán)發(fā)動機、艾金森(Atkinson)循環(huán)發(fā)動機、汪克爾(Wankel)發(fā)動機以及其他類型的旋轉(zhuǎn)發(fā)動機、混合循環(huán)發(fā)動機(例如，雙奧托發(fā)動機和柴油發(fā)動機)、混合發(fā)動機、星型發(fā)動機等。還認為所描述的方法將良好地適用于新開發(fā)的內(nèi)燃發(fā)動機，無論它們是否利用當(dāng)前已知的或以后開發(fā)的熱力學(xué)循環(huán)來運行。本發(fā)明還可應(yīng)用于增壓發(fā)動機，例如具有增壓器或渦輪增壓器的發(fā)動機。
[0041]所描述的實施例良好適用于跳過點火式發(fā)動機的運行。在一些實現(xiàn)方式中，多個工作室是在接近最佳情況下點火的。也就是說，可保持節(jié)氣門基本上打開和/或可將節(jié)氣門保持在基本固定的位置上，并且通過改變點火頻率來滿足(主要)所希望的轉(zhuǎn)矩輸出。在一些實施例中，在工作室的點火過程中(例如，在圖2的方法200的所有步驟過程中)，節(jié)氣門被定位成維持歧管絕對壓力大于70、80、90或95kPa。在多種不同實現(xiàn)方式中，所描述的用于減輕爆燃的技術(shù)可以是特別有用的，因為否則的話在(幾乎)節(jié)氣門全開的情況下來對工作室進行點火會可能增大爆燃的可能性。
[0042]還應(yīng)當(dāng)理解，在此描述的任何操作可以是以可執(zhí)行計算機代碼的形式存儲在適合的計算機可讀介質(zhì)中的。這些操作是在處理器執(zhí)行計算機代碼時實行的。此類操作包括不但限于由圖2的方法200、點火分數(shù)計算器102、點火正時確定模塊106、點火控制單元110、動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊108、發(fā)動機控制器100、或本申請中所描述的任何其他模塊、部件、或控制器執(zhí)行的任意和所有操作。
[0043]雖然已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的幾個實施例，但應(yīng)當(dāng)理解，可以用許多其他形式來實施本發(fā)明而不背離本發(fā)明的精神或范圍。若干次引用了術(shù)語點火分數(shù)。應(yīng)了解的是，可以用多種多樣的方式來表達或表示點火分數(shù)。例如，點火分數(shù)可以采取點火圖案、順序、或者涉及或固有地表達點火百分比的任何其他點火特征的形式。圖4展示了不同發(fā)動機參數(shù)隨著時間的多種不同變化。應(yīng)了解的是，圖4旨在是圖解性的并且本發(fā)明還考慮了不根據(jù)附圖所展示的曲線的發(fā)動機運行。因此，本發(fā)明實施例應(yīng)當(dāng)被認為是說明性的而非限制性的，并且本發(fā)明不限于在此給出的這些細節(jié)。
【主權(quán)項】
1.一種用于減輕以跳過點火方式運行的火花點火式內(nèi)燃發(fā)動機中的爆燃并且管理其中扭矩的方法，該發(fā)動機具有多個工作室，該方法包括: 基于點火分數(shù)以跳過點火的方式運行該發(fā)動機的這些工作室來遞送希望的扭矩； 檢測該發(fā)動機的工作室中的一次或多次爆燃； 響應(yīng)于檢測到該一次或多次爆燃，延遲這些工作室中的一個或多個工作室的火花正時； 自動地增大用于運行該發(fā)動機的點火分數(shù)，使得該被增大的點火分數(shù)有助于補償由于該火花正時的延遲而損失的扭矩;并且 基于該被增大的點火分數(shù)以跳過點火的方式來運行該發(fā)動機的這些工作室以便遞送所希望的扭矩。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在該發(fā)動機的運行過程中，節(jié)氣門被定位成維持歧管絕對壓力大于選自下組中的至少一項，該組由70kPa、80kPa、90kPa和95kPa組成。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，進一步包括響應(yīng)于逐點火時機地檢測爆燃來動態(tài)地調(diào)節(jié)該點火分數(shù)。4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其中，該火花正時的延遲涉及基于至少兩個工作室中的爆燃的不同特征來針對該至少兩個工作室在不同程度上延遲該火花正時。5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其中，該點火分數(shù)的增大是響應(yīng)于檢測到爆燃而自動執(zhí)行的，這樣使得該點火分數(shù)的增大并不是響應(yīng)于駕駛員輸入的。6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中，該點火分數(shù)的增大導(dǎo)致進氣質(zhì)量減少，由此有助于降低進一步爆燃的風(fēng)險。7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，進一步包括: 從預(yù)定點火分數(shù)庫中選擇第一點火分數(shù)； 基于該第一點火分數(shù)來運行該發(fā)動機； 從該預(yù)定點火分數(shù)庫中選擇第二點火分數(shù)，該第二點火分數(shù)大于該第一點火分數(shù)，該第二點火分數(shù)的選擇是響應(yīng)于在該發(fā)動機中檢測到一次或多次爆燃并且該火花正時的延遲而執(zhí)行的。8.—種用于減輕以跳過點火方式運行的火花點火式發(fā)動機中的爆燃并且管理其中扭矩的發(fā)動機控制器，該發(fā)動機具有多個工作室，該發(fā)動機控制器包括: 點火分數(shù)計算器，該點火分數(shù)計算器被安排成用于確定第一點火參數(shù)，該第一點火參數(shù)用于以跳過點火的方式來運行該發(fā)動機的這些工作室以便遞送希望的扭矩； 點火控制單元，該點火控制單元被安排成基于該第一點火分數(shù)以跳過點火的方式運行該發(fā)動機的這些工作室以便遞送希望的扭矩； 被安排成用于檢測該發(fā)動機中的一次或多次爆燃的爆燃檢測模塊；以及動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊，該動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊被安排成響應(yīng)于檢測到該一次或多次爆燃來延遲這些工作室中的一個或多個工作室的火花正時;其中: 該點火分數(shù)計算器進一步被安排成用于自動確定高于該第一點火分數(shù)的第二點火分數(shù)，其中該第二點火分數(shù)是響應(yīng)于檢測到該發(fā)動機中的爆燃而生成的;并且 該點火控制單元被進一步安排成基于該第二點火分數(shù)以跳過點火的方式來運行該發(fā)動機的這些工作室，以便有助于遞送希望的扭矩并且補償由于該火花正時的延遲而損失的扭矩。9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)動機控制器，其中，該爆燃檢測模塊包括一個或多個傳感器，該一個或多個傳感器被定位在該發(fā)動機上并且被安排成用于監(jiān)測傳播經(jīng)過該發(fā)動機的振動。10.如權(quán)利要求8或9所述的發(fā)動機控制器，其中，該點火分數(shù)計算器被安排成用于響應(yīng)于逐點火時機地檢測到爆燃來動態(tài)地調(diào)節(jié)點火分數(shù)。11.如權(quán)利要求8-10中任一項所述的發(fā)動機控制器，其中: 該動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊和該點火控制模塊被安排成用于將節(jié)氣門定位成維持歧管絕對壓力大于選自下組中的至少一向，該組由70kPa、80kPa、90kPa和95kPa組成。12.如權(quán)利要求8-11中任一項所述的發(fā)動機控制器，其中，該第二點火分數(shù)的確定是響應(yīng)于檢測到爆燃而自動執(zhí)行的，這樣使得該第二點火分數(shù)并不是響應(yīng)于駕駛員輸入的。13.如權(quán)利要求8-12中任一項所述的發(fā)動機控制器，其中: 該點火分數(shù)計算器被安排成用于從預(yù)定點火分數(shù)庫中選擇該第一和第二點火分數(shù)。14.如權(quán)利要求8-13中任一項所述的發(fā)動機控制器，其中: 該火花正時的延遲涉及基于至少兩個工作室中的爆燃的不同特征來針對該至少兩個工作室在不同程度上延遲該火花正時。15.如權(quán)利要求8-14中任一項所述的發(fā)動機控制器，其中，這些工作室基于該第二點火分數(shù)的運行導(dǎo)致進氣質(zhì)量減少，由此有助于降低進一步爆燃的風(fēng)險。16.一種包括可執(zhí)行計算機代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)，該可執(zhí)行計算機代碼是對于在跳過點火發(fā)動機控制系統(tǒng)中減輕爆燃并且管理扭矩操作而言切實可行地實施的，該跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)包括具有多個工作室的發(fā)動機，其中該計算機可讀介質(zhì)包括: 可操作來基于點火分數(shù)以跳過點火的方式運行該發(fā)動機的這些工作室以便遞送希望的扭矩的可執(zhí)行計算機代碼； 可操作來檢測該發(fā)動機中的一次或多次爆燃的可執(zhí)行計算機代碼； 可操作來響應(yīng)于檢測到該一次或多次爆燃來針對這些工作室中的一個或多個工作室延遲火花正時的可執(zhí)行計算機代碼； 可操作來自動地增大用于運行該發(fā)動機的點火分數(shù)，使得該被增大的點火分數(shù)有助于補償由于該火花正時的延遲而損失的扭矩的可執(zhí)行計算機代碼;并且 可操作來基于該被增大的點火分數(shù)以跳過點火的方式來運行該發(fā)動機的這些工作室以便遞送所希望的扭矩的可執(zhí)行計算機代碼。17.如權(quán)利要求16所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括響應(yīng)于逐點火時機地檢測到爆燃來動態(tài)地調(diào)節(jié)該點火分數(shù)的可執(zhí)行計算機代碼。18.如權(quán)利要求16或17所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括可操作來基于至少兩個工作室中的爆燃的不同特征來針對該至少兩個工作室在不同程度上延遲該火花正時的可執(zhí)行計算機代碼。19.如權(quán)利要求16-18中任一項所述的計算機可讀介質(zhì)，其中，該點火分數(shù)的增大是響應(yīng)于檢測到爆燃而自動執(zhí)行的，這樣使得該點火分數(shù)的增大并不是響應(yīng)于駕駛員輸入的。20.如權(quán)利要求16-19中任一項所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括: 可操作來選擇第一點火分數(shù)的可執(zhí)行計算機代碼，該第一點火分數(shù)用來在檢測到該一次或多次爆燃之前以跳過點火的方式運行該發(fā)動機，其中該第一點火分數(shù)是選自預(yù)先確定組的點火分數(shù)的；以及 可操作來從該預(yù)先確定組的點火分數(shù)中選擇第二點火分數(shù)的可執(zhí)行計算機代碼，該第二點火分數(shù)高于該第一點火分數(shù)并且用于在檢測到該一次或多次爆燃之后并且響應(yīng)于此地以跳過點火的方式運行該發(fā)動機。21.如權(quán)利要求16-20所述的計算機可讀介質(zhì)，其中，在該發(fā)動機的運行過程中，節(jié)氣門被定位成維持歧管絕對壓力大于選自下組中的至少一項，該組由70kPa、80kPa、90kPa和95kPa組成。22.如權(quán)利要求16-21中任一項所述的計算機可讀介質(zhì)，其中，該點火分數(shù)的增大導(dǎo)致進氣質(zhì)量減少，由此有助于降低進一步爆燃的風(fēng)險。
【文檔編號】F02D37/02GK105934574SQ201580005653
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年1月5日
【發(fā)明人】史蒂文·E·卡爾森
【申請人】圖拉技術(shù)公司