值903时的发动机转速在tl处更高。由于在第一窗口中产生的爆震传感器输出强度(曲线901)在tl处更低，因此可以确定不需要富集循环，并且燃烧AFR可以被维持在化学计量比处或附近。可以在从tl到t2的持续时间内应用火花正时延迟，直至第二窗口中的爆震传感器输出强度低于阈值903。之后，可以使火花正时返回到MBT。
[0082]在t3处，第一窗口中的爆震传感器输出强度可以增加并且具有高于峰值强度Il的强度12。响应于第一窗口中的升高的爆震传感器输出强度，可以确定需要富集循环。根据第一窗口中的峰值爆震传感器输出强度12确定所需要的富集。因此，与峰值强度12成比例地确定在t3处所应用的富集量(包括丰度和富集发动机循环次数)。此外，基于富集以及峰值强度12，可以确定不需要发动机负荷限制并且不减小发动机负荷。还基于所应用的富集来计算火花正时调整。具体地，基于在t3处所应用的富集，可以确定显著的充气冷却益处可以被实现，并且火花可以被提前(例如，更靠近MBT进行操作)以弥补由于在比RBT更浓的丰度下的汽缸操作而引起的一些扭矩损失。此外，由于第二窗口中的爆震传感器输出强度低于阈值903，因此不应用火花正时延迟。然后在从t2到t3的持续时间内使发动机以比化学计量比更浓的AFR操作，直至第一窗口中的爆震传感器输出强度已经降低。之后，使燃烧AFR返回到化学计量比。
[0083]在t5处，第二窗口中的爆震传感器输出强度可以再一次到达或超过阈值903。同样在t5处，第一窗口中的爆震传感器输出强度可以升高。具体地，第二窗口中的峰值信号可以具有强度12，而第一窗口中的峰值信号可以具有高于强度12的强度13。
[0084]响应于第二窗口中的输出超过阈值903，可以根据峰值强度12与阈值903之间的差值以及进一步基于发动机转速来确定火花正时延迟量907 (虚曲线)。此外，响应于第一窗口中的升高的输出，根据强度13确定汽缸富集量(曲线908)，将要应用的富集量包括丰度和富集发动机循环次数。在本文中，由于较高的峰值强度13，较高的丰度和较大的富集循环次数被确定。此外，基于富集以及峰值强度13，可以确定需要发动机负荷限制，并且相对于阈值911减小发动机负荷。
[0085]另外，基于所应用的富集计算火花正时调整。在本文中，基于在t5处所应用的富集，可以确定显著的充气冷却益处可以被实现，并且发动机的火花提前容限得以改善。另夕卜，充气冷却可以减少进一步爆震的风险。因此，不应用火花正时延迟907，反而在t5处从MBT处略微提前火花正时。然后在从t5到t6的持续时间内使发动机以比化学计量比更浓的AFR、火花正时提前和减小的发动机负荷运转，直至爆震传感器输出强度降低。其后，使火花正时返回到MBT。由于第一窗口中的较高峰值强度13，发动机富集和发动机负荷限制在第一和第二窗口中的爆震强度已经降低之后继续超过t6达若干次发动机循环。其后，使燃烧AFR返回到化学计量比，并且终断发动机负荷限制。
[0086]以此方式，可以与在交叠窗口中产生的爆震传感器的输出强度成比例地应用不同程度的异常燃烧缓解。通过基于爆震传感器输出的强度调整缓解措施的强度，能够解决由于各种原因(例如，爆震、预点火、点火失败等)而引起的异常燃烧，同时降低信号处理复杂性。通过基于在两个交叠窗口中的较迟窗口中产生的爆震传感器输出强度调整火花正时延迟，能够解决由于爆震而引起的异常燃烧。通过根据在两个交叠窗口中的较早窗口中产生的爆震传感器输出强度调整汽缸富集，能够更好地解决由于预点火而引起的异常燃烧。通过在所应用的富集增加时对发动机进行负荷限制，能够预先制止异常燃烧引起的进一步超级爆震事件，从而改善发动机寿命和性能。通过协调火花正时调整与富集调整，能够减小由于富集而引起的扭矩损失，同时还预先制止进一步爆震事件。通过基于爆震传感器输出的强度和输出的正时并且在不需要区分异常燃烧的情况下解决异常燃烧，能够在降低的对复杂信号处理的依赖性的情况下解决爆震和预点火。
[0087]注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作或功能可以以所示顺序执行，并行地执行，或者在一些情况下省略。同样，实现在本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器的代码。
[0088]应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种系统和构造和其它的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
[0089]本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或相关申请中提出新权利要求而得要求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。
【主权项】
1.一种用于发动机的方法，其包含: 响应于在给定汽缸燃烧事件的第一窗口内发生的爆震传感器输出强度，根据所述输出强度使所述汽缸富集；以及 响应于在所述燃烧事件的第二窗口内发生的爆震传感器输出强度高于阈值，延迟火花点火，其中所述第一窗口与所述第二窗口部分交叠。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一窗口和所述第二窗口中的每一个都是曲轴转角正时窗口，并且其中所述第一窗口与所述第二窗口部分交叠包括所述第一窗口的开始正时早于所述第二窗口的开始正时以及所述第一窗口的结束正时早于所述第二窗口的结束正时。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一窗口的所述开始正时在所述汽缸的火花事件之前，而所述第一窗口的所述结束正时处于膨胀冲程中，并且其中所述第二窗口的所述开始正时在所述汽缸的所述火花事件之后，而所述第二窗口的所述结束正时处于所述第一窗口的所述结束正时之后的所述膨胀冲程中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述富集进一步基于在所述第一窗口内发生所述爆震传感器输出强度时的发动机转速，并且其中基于所述第二窗口中的所述爆震传感器输出强度与所述阈值之间的差值来调整所应用的火花延迟量，所述火花延迟量进一步基于所述爆震传感器输出强度在所述第二窗口中高于所述阈值时的发动机转速。
5.根据权利要求4所述的方法，其中调整所述富集包括随着所述第一窗口中的所述爆震传感器输出强度增加并且所述爆震传感器输出强度高于所述阈值时的所述发动机转速增加而增加所述富集的丰度。
6.根据权利要求5所述的方法，其中调整所述富集还包括随着所述第一窗口中的所述爆震传感器输出强度增加而增加富集的发动机循环的次数。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述汽缸是第一汽缸，并且其中调整所述富集还包括随着所述第一窗口中的所述爆震传感器输出强度增加而增加除了所述第一汽缸外被富集的发动机汽缸的数量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中调整所述火花延迟量包括随着所述爆震传感器输出强度在所述第二窗口中高于所述阈值时的发动机转速增加而从MBT增加火花延迟量。
9.根据权利要求8所述的方法，其还包含，响应于所述第一窗口中的所述爆震传感器输出强度而提前火花正时，所述火花提前基于所述富集。
10.根据权利要求9所述的方法，其中基于所述富集的所述火花提前包括当所述富集超过阈值富集程度时从临界火花朝向MBT提前火花。
11.根据权利要求10所述的方法，其还包含，响应于所述给定燃烧事件的所述第一窗口中的所述爆震传感器输出强度高于所述阈值而限制发动机负荷，所述发动机负荷限制基于所述富集。
12.根据权利要求11所述的方法，其中基于所述富集的所述发动机负荷限制包括随着所述第一汽缸中的富集循环的次数增加而进一步限制所述发动机负荷。
13.根据权利要求4所述的方法，其中调整所述富集和应用的火花提前量包括，基于所述爆震传感器输出强度和在所述第一窗口中接收到所述爆震传感器输出强度时的所述发动机转速来确定加权系数，以及根据所述确定的加权系数调整所述富集和所述应用的火花提前量。
14.根据权利要求13所述的方法，其还包含基于所述确定的加权系数调整发动机负荷限制的程度。
15.根据权利要求14所述的方法，其中基于所述汽缸的预点火计数进一步调整所述加权系数。
16.—种用于发动机的方法，其包含: 响应于在给定汽缸燃烧事件的第一较早窗口内发生的第一爆震传感器输出强度超过第一阈值，根据所述第一输出强度使所述汽缸富集；以及 响应于在所述燃烧事件的第二较迟窗口内发生的第二爆震传感器输出强度超过第二阈值，根据所述第二输出强度延迟火花点火正时，其中所述第一窗口与所述第二窗口部分交叠。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一阈值高于所述第二阈值。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述调整包括， 响应于所述第二窗口中的所述爆震传感器输出强度超过所述阈值，将火花正时延迟一定量，该火花正时延迟量基于所述输出强度超过所述阈值时的所述发动机转速并且进一步基于所述第二输出强度与所述第二阈值之间的差值； 随着所述第一窗口中的所述爆震传感器输出强度增加而增加富集程度；以及 随着所述富集程度增加而减小所述火花正时延迟量。
19.根据权利要求18所述的方法，其中增加富集程度包括，增加所述富集的丰度、增加所述富集的富集循环的次数和增加所述富集延伸到的发动机汽缸的数量中的一个或多个。
20.根据权利要求19所述的方法，其还包含，与所述富集成比例地调整应用于所述发动机的负荷限制量，所述负荷限制量随着所述富集程度增加而增加。
【专利摘要】本发明提供了用于缓解爆震和/或预点火的方法和系统。基于在单个限定的曲轴转角窗口中产生的爆震传感器输出而不基于在所限定的曲轴转角窗口之外产生的爆震传感器输出，调整火花正时延迟、汽缸富集和发动机负荷限制中的每一个。与爆震传感器输出强度成比例地调整缓解措施的猛烈性，其中缓解措施的猛烈性随着爆震传感器输出强度的增加而增加。
【IPC分类】F02P5-04, F02D43-00
【公开号】CN104696089
【申请号】CN201410733952
【发明人】C·P·格卢格拉, R·S·巴斯肯斯, J·M·金德里, C·R·韦伯
【申请人】福特环球技术公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月4日
【公告号】US20150159573