个汽缸可以被配置具有用于向其提供燃料的一个或更多个燃料喷射器。作为非限制性的示例，汽缸14被示出包括一个燃料喷射器166。燃料喷射器166被示出直接地耦接到汽缸14，用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例的向汽缸14直接喷射燃料。以此方式，燃料喷射器166提供被称为到燃烧汽缸14的燃料的直接喷射(下文也称为“DI”)。而图1不出喷射器166作为侧喷射器，它也可以位于活塞的顶部，如接近火花塞192的位置。当使用醇基燃料操作发动机时，由于一些醇基燃料的较低的挥发性，这样的位置可以改善混合和燃烧。替代地，喷射器可以位于进气门的顶部并且接近进气门以改善混合。燃料可以从包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统8被输送到燃料喷射器166。替代地，燃料可以在较低的压力下通过单级燃料泵来输送，在这种情况下，直接燃料喷射的正时在压缩冲程期间比在使用高压燃料系统时受到更多限制。进一步地，虽然未示出，燃料箱可以具有提供信号到控制器12的压力换能器。应当认识到，在替代实施例中，喷射器166可以是将燃料提供到汽缸14上游的进气道中的进气道喷射器。
[0052]还应当认识到虽然示出的实施例示出发动机通过经由单一直接喷射器喷射燃料来操作；但在替代实施例中，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)且改变来自每个喷射器喷射的相对量来操作。
[0053]燃料可以在汽缸的单个循环期间通过喷射器被输送到汽缸。进一步地，从喷射器输送的燃料的分布量和/或相对量可以随工况而变化。此外，对于单一燃烧事件，输送的燃料的多次喷射可以每个循环执行。多次喷射可以在压缩冲程、进气冲程或它们的任何合适的组合期间被执行。另外，燃料可以在循环期间被喷射以调整燃烧的空气与所喷射的燃料比(AFR)。例如，燃料可以被喷射以提供化学计量的AFR。AFR传感器可以被包括以提供汽缸内AFR的估计。在一个示例中，AFR传感器可以是排气传感器，如EGO传感器128。通过测量排气中残留氧(对于稀混合物)的量或未燃烧的碳氢化合物(对于富混合物)的量，传感器可以确定AFR。这样，AFR可以被提供为LambdaO )值，即，对于给定的混合物作为实际AFR与化学计量的比。因此，1.0的λ指示化学计量比的混合物，比化学计量比的混合物更富可以具有小于1.0的λ值，并且比化学计量比的混合物更稀可以具有大于I的λ值。
[0054]如上所述，图1仅示出多汽缸发动机的一个汽缸。这样，每个汽缸可以类似地包括它自身的一组进气门/排气门、(一个或多个)燃料喷射器、火花塞等。
[0055]发动机系统8中的燃料箱可以容纳具有不同的燃料性质(如，不同的燃料成分)的燃料。这些差异可以包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合或它们的组合等。
[0056]发动机10可以进一步包括耦接到每个汽缸14的爆震传感器90，用于确定异常汽缸燃烧事件。在替代实施例中，一个或更多个爆震传感器90可以耦接到发动机汽缸体的选定位置。爆震传感器可以是在汽缸体上的加速计或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传感器的输出结合以指示汽缸内的异常燃烧事件。在一个示例中，基于在一个或更多个限定的窗口(例如，曲柄角度正时窗口)中爆震传感器90的输出，由于爆震和预点火中的一个或更多个而产生的异常燃烧可以被检测和区分。作为示例，预点火可以响应于在较早的窗口(例如，在汽缸火花事件之前)中产生的爆震传感器信号被指示，而爆震可以响应于在较晚的窗口(例如，在汽缸火花事件之后)中产生的爆震传感器信号被指示。进一步地，预点火可以响应于爆震传感器输出信号较大(例如，高于第一阈值)和/或较小的频率被指示，而爆震可以响应于爆震传感器输出信号较小(例如，高于第二阈值，第二阈值低于第一阈值)和/或较大的频率被指示。
[0057]此外，施加的减缓动作可以基于异常燃烧事件是否是由于爆震或预点火而引起的被调整。例如，爆震可以使用火花延迟和EGR来解决，而预点火使用汽缸富集、汽缸变稀、发动机负载限制和/或冷却的外部EGR的输送来解决。预点火减缓动作可以基于当以直吹模式或者非直吹模式操作时是否接收到预点火的指示被进一步调整，如图4所详述的。例如，当两种模式的预点火通过使发动机富集被解决时，发动机负载限制可以当处于直吹模式时经由气门重叠调整被执行，而在非直吹模式下的发动机负载限制经由进气节气门调整被执行。具体地，可以减小正向气门重叠。此外，施加的富集(富集度、富集的持续时间、富集的汽缸数目)也可以基于预点火在何处被检测的操作模式来调整。
[0058]更进一步地，不同的异常燃烧计数器可以在当处于直吹模式与非直吹模式时用于计数预点火事件。作为示例，在直吹模式下的预点火事件可以被计数在第一计数器上，并且当第一计数器的输出高于第一阈值时，可以启用预点火减缓动作。相比之下，在非直吹模式下的预点火事件可以被计数在第二计数器上，并且当第二计数器的输出高于第二阈值时，可以启用预点火减缓动作。在此，第一阈值可以与第二阈值相同或不同于(例如，高于或低于)第二阈值。进一步地，在直吹模式下的预点火事件可以导致第一计数器被增加但是第二计数器不增加，同样地，在非直吹模式下的预点火事件可以导致第二计数器被增加但是第一计数器不增加。如本文所详述的，包括富集量、部署的若干循环富集和发动机负载限制的量的减缓动作在直吹模式和非直吹模式下可以是不同的。
[0059]返回至图1，控制器12被示为微型计算机，包括微处理器单元(CPU) 106、输入/输出端口(I/O) 108、在这个特定示例中被示为只读存储器芯片(ROM) 110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、保活存储器(KAM) 114和数据总线。控制器12可以接收来自耦接到发动机10的传感器的各种信号，除了前面讨论的这些信号，还包括:来自质量空气流量传感器122的所引入的质量空气流量(MAF)的测量值；来自耦接到冷却套管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 (或其它类型)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的绝对歧管压力信号(MAP)，来自EGO传感器128的汽缸AFR,以及来自爆震传感器90和曲轴加速传感器的异常燃烧。发动机转速信号RPM可以由控制器12从信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。
[0060]存储介质只读存储器110能够被编程有计算机可读数据，该计算机可读数据表示通过处理器106用于执行下面描述的方法以及期望的但没有具体地列出的各种变体的可执行的指令。示例程序参照图3-图4被示出。
[0061]以此方式，图1-图2的系统能够实现用于升压发动机的方法，其中当以直吹模式操作时，正向气门重叠响应于预点火的指示被减小。通过调整VCT装置的位置以调整进气门和/或排气门正时，正向气门重叠可以在直吹模式下被临时地减小以限制发动机负载。同时，汽缸富集可以和负载限制一起被使用以解决预点火。此后，正向气门重叠可以被增加并且直吹操作可以被恢复。
[0062]应当认识到当存在的示例参照具有直吹能力的升压发动机被描述时，预点火阈值的调整、预点火减缓燃料富集值、发动机负载限制值、增加率、减少率等可以在另一些实施例中被校准使得它对于特定发动机、动力传动系统和/或车辆组合最优地起作用。
[0063]现在转至图3，示例方法300被示出用于以直吹模式操作发动机，其中直吹空气经由使用正向气门重叠的发动机汽缸从进气歧管被提供到排气歧管。替代地，发动机以非直吹模式操作而不使用气门重叠。基于操作的模式，响应于预点火的指示，不同的预点火计数器可以被增加并且可以采取不同的预点火减缓动作。不同的预点火减缓动作在图4的方法400处被讨论。
[0064]在302处，该方法包括估计和/或测量发动机工况。这些可以包括，例如，操作员转矩需求、发动机转速、转矩输出、排气温度、排气催化剂温度、涡轮机转速、进气歧管压力(MAP)、升压压力、大气压力(BP)、排气歧管压力、踏板位置、车辆速度等。在304处，基于当前的发动机工况和驾驶员需求的转矩，可以确定直吹是否是期望的。如果直吹是期望的，可以确定已经满足直吹状况。在一个示例中，直吹状况可以响应于踩加速器踏板事件被满足。在另一示例中，直吹状况可以响应于涡轮机转速低于踩加速器踏板时刻的阈值而被满足。在此，压缩的进气空气可以被直吹并且从进气歧管被引导到排气歧管以加速旋转涡轮机并且增加涡轮机转速和发动机升压。
[0065]确定的直吹状况可以进一步包括确定进气歧管压力(MAP)高于排气歧管压力。即，正向泵域(pumping regime)可以被确定。这样，在估计MAP和排气歧管压力中可能存在误差。例如，MAP和排气歧管压力的估计值分别可以是50英寸汞柱和48英寸汞柱，从而允许正向泵域并且允许直吹空气从进气歧管被引导到排气歧管。然而，MAP和排气歧管压力的实际值可以分别是48英寸汞柱和50英寸汞柱。这将会引起空气和排气实际以相反的方向从排气歧管到进气歧管流动。
[0066]为了减小这样的误差，死区可以是包括当将MAP与排气歧管压力(EXHMAP)相比时。例如，为了确定满足直吹状况，可以确定MAP高于排气歧管压力至少阈值量(例如，MAP>EXHMAP+X)。相比之下，为了使EGR可用(其是以相反的方向从排气歧管到进气歧管的流)，可以确定排气歧管压力高于MAP至少阈值量(例如，EXHMAP>MAP+Y)。通过包括当将进气歧管压力和排气歧管压力相比时的死区，进气歧管压力和排气歧管压力的测量值和估计值的变化的公差被提供。
[0067]如果直吹状况被确定，在306处，程序包括以直吹模式操作发动机。例如，响应于操作员踩加速器踏板，发动机可以以直吹模式操作。以直吹模式操作包括，在308处，至少基于升压的变化率、质量空气流率、发动机转速和涡轮机转速中的一个或更多个确定需要的直吹空气的量。例如，随着当前的涡轮机转速和阈值转速之间的差异增加，较大量的直吹空气可以被需要以加速旋转涡轮机。以直吹模式操作进一步包括，在310处，确定需要的气门正时以经由正向气门重叠提供期望量的直吹空气。例如，气门正时当前可以是第一气门正时，其对应于无正向气门重叠或低正向气门重叠。控制器可以被配置成确定对应于较高的正向气门重叠(例如，完全或最大的气门重叠)的第二气门正时。此外，控制器可以确定需要的可变凸轮正时(VCT)调整以将气门正时从初始气门正时转变到对应于增加的正向气门重叠的最终气门正时，使得确定的直吹空气量能够被提供通过汽缸。确定的VCT调整可以包括进气门和/或排气门的凸轮轴位置调整。以此方式，提供的正向气门重叠的量可以基于诸如操作员转矩需求和涡轮机转速的工况。应当认识到正向气门重叠可以在直吹操作的时刻被提供在经历汽缸燃烧的(一个或多个)发动机汽缸中。
[0068]接下来，在312处，以直吹模式操作包括调整可变凸轮正时装置以转变凸轮轴位置，从而将(一个或多个)发动机汽缸的进气门正时和/或排气门正时从对应于无正向气门重叠(或较低的正向气门重叠)的第一气门正时调整到对应于正向进气门到排气门重叠(或增加的正向气门重叠)的第二气门正时。然后，一旦气门正时已经被调整，则进气空气可以经由正向重叠通过一个或更多个汽缸从压缩机下游的进气歧管被引导到涡轮机上游的排气歧管。此外，在引导期间，燃料喷射量可以基于经由正向气门重叠引导的空气量而被调整以便维持排气空燃比处在或接近化学计量比。例如，在引导期间，汽缸燃料喷射可以被临时地转变为较富的燃料喷射，其中富燃料喷射的富集的程度基于经由使用正向气门重叠的汽缸所引导的空气(如直吹空气)的量。通过在引导期间基于直吹空气的量调整汽缸燃料喷射，排气状况和排气催化剂的性能能够被维持。
[0069]在314处，可以确定是否存在预点火的指示。例如，可以确定在预点火窗口中估计的爆震传感器的输出是否高于预点火阈值。这样，可以确定在任何发动机汽缸中是否存在预点火的指示。预点火窗口可以比爆震窗口更早，预点火阈值比爆震阈值更高。如果没有接收到预点火的指示，则该程序可以以直吹模式继续发动机操作结束。
[0070]这样，以直吹模式操作可以被执行直到涡轮机转速达到阈值速度，其中压缩的进气空气经由正向气门重叠从进气歧管被引导到排气歧管。如果涡轮机已经充分地加速旋转，对应于负向气门重叠(或较低的正向气门重叠)的初始气门正时可以被恢复。具体地，在期望量的直吹空气经由正向气门重叠已经被提供后，凸轮轴可以被转变回到最初的位置。在一个示例中，凸轮轴调整可以将气门正时从第二气门正时返回到第一气门正时。气门正时可以被调整以恢复无正向气门重叠的位置同时将发动机转变成非直吹模式的操作。以此方式，通过经由正向气门重叠提供至少一部分需要量的直吹空气，涡轮机加速旋转能够被加快而不用将气门正时转变到使发动机性能退化和减少燃料经济性的正时。
[0071]如果在以直吹模式操作时确定预点火的指示，在316处，控制器的第一计数器上的第一预点火计数响应于预点火的指示而增加。这样，第一计数器会不同于且明显区别于第二计数器，该第二计数器响应于当以非直吹模式操作时接收的预点火的指示而增加。因此，响应于当在直吹模式下接收的预点火的指示，第一计数器被增加并且第二计数器被保持(不增加)。
[0072]在318处，预点火减缓动作基于第一计数器上的第一预点火计数被调整。如在图4处所详述的，响应于当以直吹模式操作时预点火的指示，这包括通过减小正向气门重叠来限制发动机负载。减小气门重叠可以响应于第一计数器上的预点火计数高于(第一)阈值而被执行。
[0073]返回至304，如果未确定直吹状况，在320处，该程序包括以非直吹模式操作发动机。在一个示例中，当以非直吹模式操作时，凸轮轴位置被调整成使得无正向阀气门重叠被提供。例如，提供无正向气门重叠的位置可以是凸轮轴的默认位置。然而，在另一些实施例中，当以非直吹模式操作时，非零正向气门重叠可以被提供并且气门重叠可以被减小使得直吹是可忽略的。
[0074]在322处，在转变成非直吹模式之后，可以确定在任何