具有涡轮增压器的发动机的控制装置及其方法
【专利说明】具有涡轮增压器的发动机的控制装置及其方法
[0001]与相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年12月23日提交的韩国专利申请第10_2013_0161449号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
[0003]本发明涉及一种具有涡轮增压器的发动机的控制装置及其方法。更特别地，本发明涉及这样一种具有涡轮增压器的发动机的控制装置及其方法，其用于提前点火发生在燃烧室内时防止驾驶者认可提前点火。
【背景技术】
[0004]一般来说，车辆的发动机通过对燃料和从外侧供应的空气的混合物进行燃烧而产生动力。
[0005]为了在通过驱动发动机而产生动力的过程中进行燃烧，环境空气必须得到有效供应以获得希望的发动机输出及燃烧效率。因此，为了增强燃烧效率并提高发动机的输出，对用于燃烧的空气进行加压并且供应该加压空气的增压器或者涡轮增压器被应用于车辆。
[0006]涡轮增压器为这样一种装置，该装置通过使用从发动机排出的排放气体的压力来旋转涡轮，并且随后通过使用其旋转力来向燃烧室提供高压空气，从而提高发动机的输出。涡轮增压器已经被应用于柴油发动机，目前被应用于汽油发动机。
[0007]在具有涡轮增压器的发动机中，提前点火频繁发生。在混合燃料于汽油发动机中的压缩循环结束时由火花点火之前，当混合燃料由于燃烧室过热而被自然点火时，发生提前点火。当提前点火持续发生时，发动机的输出降低并且发生爆震，从而使发动机遭到损坏。
[0008]同样地，提前点火使得驾驶者有了不安的感觉。于是，顾客频繁抱怨车辆的运行性倉泛。
[0009]公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0010]本发明的各个方面致力于提供一种具有涡轮增压器的发动机的控制装置，其在提前点火发生时快速抑制提前点火。
[0011]进一步地，本发明最小化发动机扭矩变化，从而在提前点火得到抑制时驾驶者不会察觉提前点火。
[0012]在本发明的一个方面中，具有涡轮增压器的发动机的控制装置可以包括由燃料燃烧产生动力的发动机；包括由发动机排放气体操作的涡轮和通过旋转轴连接至涡轮的压缩机的涡轮增压器，并且由此通过压缩机向设置在发动机中的燃烧室增压空气；检测发动机燃烧室内的提前点火的检测传感器；以及控制器，所述控制器通过使用所需扭矩、燃烧室的点火时间以及空气-燃料比来控制供应至燃烧室的增压压力，并且由此当燃烧室内的提前点火可以通过检测传感器被检测到时控制燃烧室内的提前点火。
[0013]当提前点火通过调整供应至燃烧室的增压压力而得到抑制时，控制器增加空气-燃料比。
[0014]当提前点火没有通过控制供应至燃烧室的增压压力而得到抑制时，控制器将发动机改变至故障保险模式(limp home mode)。
[0015]在本发明的另一个方面中，具有涡轮增压器的发动机的控制方法可以包括通过检测传感器检测是否提前点火发生在发动机的燃烧室内，当提前点火在发动机的燃烧室内发生时，通过控制器充实对燃烧室的燃料供应，并且利用控制器，通过使用所需扭矩、点火时间和空气-燃料比来调整供应至燃烧室的空气的增压压力。
[0016]控制方法可以进一步包括通过控制器确定在燃烧室内的提前点火是否得到了抑制，并且当提前点火得到抑制时，利用控制器通过调整供应至燃烧室的空气的增压压力来将空气-燃料比增大至预设值。
[0017]该控制方法可以进一步包括，当控制器确定提前点火没有得到抑制时，改变发动机至故障保险模式。
[0018]通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的示例性实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
【附图说明】
[0019]图1为图解了根据本发明的示例性实施方式的具有涡轮增压器的发动机的控制装置的方框图。
[0020]图2为图解了根据本发明的示例性实施方式的具有涡轮增压器的发动机的控制方法的流程图。
[0021]图3为图解了根据本发明的示例性实施方式的控制信号的曲线图。
[0022]应当了解，所附附图并非按比例地绘制，其显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
[0023]在附图中，相同的附图标记适用于本发明的相同或等同的部分。
【具体实施方式】
[0024]下面将详细参考本发明的各个实施方式，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。
[0025]下文将参考所附附图对本发明进行更为全面的描述，在这些附图中显示了本发明的示例性实施方式。本领域技术人员将意识到，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。
[0026]在描述本发明中，与说明不相关的部分将被忽略。在整个说明书中，同样的附图标记一般表不同样的兀件。
[0027]此外，图中所示的每个构造的尺寸和厚度任意显示以用于理解和便于说明，但是本发明并不限于此。在附图中，层、膜、板、区域等的厚度被夸大以便清楚。
[0028]现在将参考附图描述根据本发明的示例性实施方式的具有涡轮增压器的发动机的控制装置。
[0029]图1为图解了根据本发明的示例性实施方式的具有涡轮增压器的发动机的控制装置的方框图。
[0030]如图1所示，根据本发明的示例性实施方式的具有涡轮增压器的发动机的控制装置包括发动机10、涡轮增压器20、检测传感器30和控制器40 ;所述发动机10通过燃料燃烧而产生动力，所述涡轮增压器20向发动机10的燃烧室12提供压缩空气，所述检测传感器30检测是否在燃烧室12中发生提前点火，所述控制器40控制产生在燃烧室12中的提前点火。
[0031]涡轮增压器20包括由排放气体操作的涡轮和通过旋转轴连接至涡轮的压缩机。压缩机压缩外部空气并且向发动机10的燃烧室12提供压缩空气。
[0032]检测传感器30设置在发动机10的燃烧室12内以检测提前点火。检测传感器30向控制器40提供检测信号。
[0033]当控制器40通过检测传感器30检测在燃烧室12中发生提前点火时，控制器40通过使用所需扭矩、燃烧室12的点火时间和空气-燃料比来调整供应至燃烧室12的增压压力。
[0034]控制器40可以通过一个或多个处理器实现，所述一个或多个处理器通过预设程序激活，并且所述预设程序可以编程为执行根据本发明的示例性实施方式的具有涡轮增压器的发动机的控制方法的每一步。
[0035]当提前点火发生在燃烧室12内时，控制器40充实供应至发动机10的燃烧室12的燃料。即，当大量燃料瞬时供应至燃烧室12时，燃烧室12的温度降低。由此，燃烧室12内的提前点火能够被抑制。
[0036]同时，当大量燃料瞬时提供至燃烧室12时，发动机的扭矩快速增大。当发动机的扭矩快速增大时，驾驶者感到燃烧室12