(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个来改变气门操作。进气门150和排气门156的位置可以分别由气门位置传感器155和157确定。在可替代的实施例中，进气门和/或排气门可以由电动气门驱动来控制。例如，汽缸14可以可替代地包括通过电动气门驱动来控制的进气门和通过包括CPS和/或VCT系统的凸轮驱动来控制的排气门。在另一实施例中，进气门和排气门可以由共同的气门驱动器或驱动系统或者可变气门正时驱动器或驱动系统来控制。
[0026]汽缸14可以具有压缩比，该压缩比是活塞138在上止点时与在下止点时的体积之比。通常，压缩比在9:1至10:1的范围内。然而，在一些使用不同燃料的示例中，可以增大压缩比。例如，这种情况可能在使用更高辛烷值的燃料或具有更高蒸发潜焓的燃料时发生。如果使用直接喷射，由于其对发动机爆震的影响，这也可能增大压缩比。
[0027]在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以包括用于启动燃烧的火花塞192。在选择的操作模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统190可以经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。然而，在一些实施例中，火花塞192可以被省略，例如在发动机10可以通过自动点火或燃料喷射而开始燃烧的情况下，在一些柴油发动机中可能是这样。
[0028]在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以被配置为具有一个或多个燃料喷射器，其用于将燃料提供至汽缸内。作为非限制性的示例，汽缸14被示出为包括一个燃料喷射器166。燃料喷射器166被示出为直接耦接至汽缸14，以便经由电子驱动器168与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到汽缸14中。以此方式，燃料喷射器166提供了到汽缸14的燃烧室内的所谓燃料直接喷射(在下文中也被称为“DI”)。尽管图1将喷射器166示为侧喷射器，但其也可以位于活塞的上面，例如靠近火花塞192的位置。当使发动机以醇基燃料操作时，由于一些醇基燃料的较低挥发性，这样的位置可以改善混合以及燃烧。可替代地，为改善混合，可以在顶部并靠近进气门处布置喷射器。可以将燃料从包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统8输送至燃料喷射器166。可替代地，可以在较低压力下通过单级燃料泵输送燃料，在这种情况下燃料直接喷射的正时在压缩冲程期间会比使用高压燃料系统的情况更受限制。另外，尽管未示出，燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力换能器。应认识到，在替代的实施例中，喷射器166可以是进气道喷射器，其将燃料提供到汽缸14上游的进气道内。
[0029]还应认识到，尽管所描述的实施例图示说明了发动机通过经由单个直接喷射器喷射燃料来运行；但在替代的实施例中，发动机可以通过使用两个喷射器(例如直接喷射器和进气道喷射器)并改变来自每个喷射器的相对喷射量而运行。
[0030]在汽缸的单个循环期间，燃料可以被喷射器输送至汽缸。另外，从喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可以随着工况而变化。此外，对于单个燃烧事件而言，可以在每个循环中执行所输送的燃料的多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或其任何适当的组合期间执行多次喷射。而且，可以在循环期间喷射燃料，以调整燃烧的空燃比(AFR)。例如，可以喷射燃料以提供化学计量AFR。可以包括AFR传感器，以提供缸内AFR的估计值。在一个示例中，AFR传感器可以是排气氧传感器，诸如EGO传感器128。通过测量排气中的剩余氧气(对于稀混合物)或未燃烧的碳氢化合物(对于浓混合物)的量，传感器可以确定AFR。因此，AFR可以被提供为拉姆达(λ)值，即作为实际AFR与给定混合物的化学计量比的比值。因此，1.0的λ表示化学计量比混合物，比化学计量比更浓的混合物可以具有小于1.0的λ值，而比化学计量比更稀的混合物可以具有大于I的λ值。
[0031]如上所述，图1仅示出了多缸发动机的一个汽缸。因此，每个汽缸可以类似地包括其自己的一组进气门/排气门、(多个)燃料喷射器、火花塞等。
[0032]燃料系统8中的燃料箱可以容纳具有不同燃料性质(诸如不同的燃料成分)的燃料。这些差别可以包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合物和
/或其组合等。
[0033]发动机10还可以包括被耦接至每个汽缸的一个或多个爆震传感器90，用于识别异常汽缸燃烧事件。在替代实施例中，一个或多个爆震传感器90可以被耦接至汽缸体的选定位置。爆震传感器可以是汽缸体上的加速度计，或者是被配置在每个汽缸的火花塞中的离子传感器。爆震传感器的输出可以与曲轴加速度传感器的输出相结合，以指不汽缸中的异常燃烧事件。在一个示例中，基于一个或多个限定的窗口(例如，曲轴转角正时窗口)中的爆震传感器90的输出，可以解决由于爆震和预点火中的一个或多个而引起的异常燃烧。具体地，可以调整所应用的缓解措施的剧烈程度，以解决爆震和预点火的发生以及降低进一步爆震或预点火事件的可能性。
[0034]基于爆震传感器信号(诸如信号正时、幅值、强度、频率等)并且进一步基于曲轴加速度信号，控制器可以解决异常汽缸燃烧事件。例如，控制器可以识别并区分由于爆震和/或预点火而引起的异常燃烧。作为一个示例，可以响应于在较早窗口中(例如，在汽缸火花事件之前)产生的爆震传感器信号指示预点火，而可以响应于在较迟窗口中(例如，在汽缸火花事件之后)产生的爆震传感器信号指示爆震。另外，可以响应于更大(例如，高于第一阈值)和/或更不频繁的爆震传感器输出信号指示预点火，而可以响应于更小(例如，高于第二阈值，第二阈值低于第一阈值)和/或更频繁的爆震传感器输出信号指示爆震。此夕卜，可以基于异常燃烧检测时候的发动机工况来区别预点火与爆震。例如，低发动机转速下的高爆震强度可以表示低速预点火。在其他实施例中，可以基于在单个限定的窗口中的爆震传感器的输出来区别由于爆震和预点火而引起的异常燃烧。例如，可以基于在较早部分的窗口中爆震传感器的输出超过一个阈值来指示预点火，而基于在较迟部分的窗口中爆震传感器的输出高于该阈值来指示爆震。此外，每个窗口可以具有不同的阈值。例如，第一较高阈值可以应用于第一(较早)预点火窗口中，而第二较低阈值被应用于第二(较迟)爆震窗口中。
[0035]为解决爆震所采取的缓解措施可以不同于控制器为解决预点火而采取的那些措施。例如，可以利用火花延迟和EGR来解决爆震，而利用汽缸富集、汽缸稀化、发动机负荷限制和/或已冷却的外部EGR的输送来解决预点火。
[0036]如参照图2-4所详述的，发明人已经认识到，不同于检测并区分异常燃烧事件且然后基于异常燃烧的特性调整缓解措施，可以基于在一个或多个窗口中的爆震传感器的输出强度来执行缓解措施。具体地，可以基于在一个或多个窗口中的爆震传感器输出强度来选择所应用的缓解措施的特性，并且此外，所应用的(多种)缓解措施的剧烈程度可以随着所限定的窗口中的爆震传感器输出强度的增加而增加。还可以基于检测到爆震传感器输出时的发动机转速来调整缓解措施。例如，可以经由汽缸富集来解决在第一窗口中产生的爆震传感器输出，而可以经由火花正时延迟来解决在第二窗口中产生的爆震传感器输出。作为另一示例，当第一窗口中的爆震传感器输出强度增加时，可以增加汽缸富集，而当第二窗口中的爆震传感器输出强度超过阈值时，可以从MBT进一步延迟火花正时。
[0037]返回到图1，控制器12被示出为微型计算机，其包括微处理器单元(CPU) 106、输入/输出端口(I/o) 108、在该具体示例中作为只读存储器芯片(ROM) 110示出的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM) 112、保活存取器(KAM) 114和数据总线。除了之前讨论的那些信号外，控制器12还可以接收来自耦接到发动机10的传感器的各种信号，包括:来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自耦接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却液温度(ECT);来自耦接到曲轴140的霍尔效应传感器120 (或其他类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);来自传感器124的歧管绝对压力信号(MAP);来自EGO传感器128的汽缸AFR ;以及来自爆震传感器和曲轴加速度传感器的异常燃烧。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用来提供进气歧管内的真空或压力的指示。
[0038]可以用计算机可读数据对存储介质只读存储器110进行编程，该计算机可读数据代表可由处理器106执行以实现下述方法以及可预期但未具体列出的其他变体的指令。
[0039]现在转向图2，其描述了用于基于在两个部分交叠的窗口中产生的爆震传感器输出强度来解决异常汽缸燃烧的示例程序200。该程序响应于异常燃烧而基于所限定的窗口中的爆震传感器输出强度来调整所应用的缓解措施的特性和剧烈程度。
[0040]在202处，该程序包括在每个汽缸燃烧事件期间接收在第一窗口中产生的爆震传感器输出。并行地，在222处，对于给定的燃烧事件，该程序包括接收在第二窗口中产生的爆震传感器输出。因此，一个或多个信号可以由爆震传感器在第一或第二窗口内的不同时刻产生。爆震传感器可以被耦接到经历汽缸燃烧事件的汽缸，或者可以被耦接到汽缸体。此夕卜，由爆震传感器在限定的窗口之外产生的任何信号的输出可以被忽视。
[0041]第一和第二窗口可以是曲轴转角正时窗口，并且第一窗口可以与第二窗口部分交叠。例如，第一窗口的开始正时可以在给定汽缸燃烧事件的火花事件之前(例如，在15度BTDC处)，而第一窗口的结束正时可以处于给定汽缸燃烧事件的膨胀冲程(例如，在40度ATC处)。相比之下，第二窗口的开始正时可以在火花事件之后，而第二窗口的结束正时可以在第一窗口的结束之后。可以调整窗口，以便获取各种各样的异常燃烧事件，诸如由于汽缸爆震、汽缸点火失败而引起的那些事件以及由于汽缸预点火而引起的那些事件。在一个示例中，可以基于发动机转速来调整窗口的大小。另外，可以相对于彼此调整窗口的大小。例如，第二窗口可以具有相对于TDC的绝对值，并且可以基于第二窗口校准第一窗口，或者第一窗口可以具有相对于TDC的绝对值，并且可以基于第一窗口校准第二窗口。作为一个示例，第一窗口可以被校准为在第二窗口在从O至1500rpm的发动机转速下结束之前3.0CA度处结束，并且可以被校准为在第二窗口在从1500至2000rpm的发动机转速下结束之前2.5CA度处结束。
[0042]如将会在下文中所详述的，控制器可以被配置为，响应于在第一窗口中产生的爆震传感器输出执行第一组异常燃烧缓解措施(在204-218处)，而响应于在第二窗口中产生的爆震传感器输出执行不同的第二组异常燃烧缓解措施(在224-234处)。因此，基于爆震传感器输出强度来选择并调整缓解措施的猛烈性和特性，以解决由于爆震和预点火中的一个或多个引起的异常燃烧，而不需要在异常燃烧事件之间进行区分。
[0043]在204处，在接收到在第一窗口中产生的(多个)爆震传感器输出之后，该程序包括确定接收到每个爆震传感器输出时的发动机转速。例如，可以读取曲轴加速度传感器的输出。在206处，该程序包括确定在第一窗口中产生的每个传感器信号的输出强度(I)。例如，可以通过各种信号处理调整来处理传感器信号。作为一个示例，在第一窗口中产生的爆震传感器的输出可以被修正、被带通滤波、被积分等，以确定输