用于提前点火控制的方法和系统的制作方法

用于提前点火控制的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了用于提前点火控制的方法和系统。减轻提前点火的富化响应于松加速器踏板而被停用，但响应于随后的踩加速器踏板而被重新激活。通过抢先使发动机富化，减少了在随后的踩加速器踏板时造成的反复的提前点火。
【专利说明】用于提前点火控制的方法和系统

【技术领域】
[0001]本发明大体涉及用于控制车辆发动机以减少提前点火发生的方法和系统。

【背景技术】
[0002]在重负荷与低发动机转速下运转的升压发动机可能易于发生提前点火燃烧事件。由于提前点火而造成的早期燃烧能够引起非常高的缸内压力，并且能够导致与燃烧爆震类似但具有更大强度的燃烧压力波。已经开发了基于发动机工况的预测和/或早期检测提前点火的策略。另外，可以在检测之后采取各种减轻提前点火的措施。
[0003]在一个示例中，如Rollinger等人在US专利8，073, 613中所示出的，响应于提前点火事件，受影响的汽缸被富化。此外，发动机负荷可以被减小。另外，基于发动机的提前点火历史调整富化与负荷限制，其中当与不定时发生的提前点火相比存在反复发生的提前点火时，进行更有力的富化与负荷限制。
[0004]然而，发明人在此已经认识到这种方法的潜在问题。具体地，富化响应于引起未完成的减轻提前点火的富化的松加速器踏板而被停用。例如，如果发动机在相对更高的发动机转速与负荷情况下运转，发动机能够变得非常热。随后在更低的发动机转速与高负荷下的运转能够在每次执行节气门开度增加以增加空气质量与扭矩时产生反复的提前点火事件。‘613的方法通过在很短的时间内使汽缸(一个或更多个汽缸)富化来减轻低速提前点火。然而，如果在减轻动作期间踏板或节气门请求减少(例如，由于松加速器踏板事件)，则可以放弃富化策略。随后的，甚至低或中等负荷的踩加速器踏板会产生提前点火事件。具体地，可以在随后的甚至比通常触发提前点火的那些更低的负荷的踩加速器踏板期间触发提前点火。这不仅会使发动机性能退化，而且降低发动机寿命。


【发明内容】

[0005]为了至少部分地解决上述问题，提供了一种控制发动机的方法。该方法包含，在踩加速器踏板期间，响应于提前点火的指示，使发动机富化直至随后的松加速器踏板；以及如果踩加速器踏板与松加速器踏板之间的富化循环次数低于阈值，则在随后的踩加速器踏板期间使发动机富化。以此方式，响应于在踩加速器踏板期间引起的提前点火的富化可以被完成，并且进一步提前点火可以被减轻。
[0006]例如，响应于踩加速器踏板事件期间的提前点火的指示，富化分布图可以被确定。这可以包括将要被执行以减轻提前点火的富化循环次数以及每个循环的富化程度。如果松加速器踏板事件发生，富化可以被停止或停用。如果松加速器踏板在富化循环次数被执行之后发生，富化分布图可以被认为是完成的。然而，如果松加速器踏板在确定的富化循环的次数被执行之前完成，富化分布图可以被认为是未完成的。控制器然后可以将富化循环的余下次数存储在其存储器中。在松加速器踏板之后的随后的踩加速器踏板期间，即使在随后的踩加速器踏板期间没有接收到提前点火的指示，也可以执行富化循环的余下次数。这允许响应于初始的踩加速器踏板而开始的富化在随后的踩加速器踏板期间被完成或被重新激活，并且进一步提前点火事件被抢先解决。
[0007]可替代地，控制器可以在随后的踩加速器踏板期间降低提前点火阈值，并且在发动机情况超过更低阈值时执行剩余的富化。例如，可以在比提前点火通常发生的发动机负荷情况更低的发动机负荷情况下的随后的踩加速器踏板期间触发剩余的富化。控制器然后可以完成富化直至富化循环的余下次数已经被用尽。
[0008]以此方式，可以减少响应于反复的踩加速器踏板的提前点火。通过继续在初始的踩加速器踏板期间开始但未完成的富化，能够在随后的踩加速器踏板时提供充分的燃烧室冷却。在随后的踩加速器踏板期间，通过在接收到提前点火的指示之前抢先重新激活富化，能够将燃烧表面维持在临界温度之下，并且能够减少随后的踩加速器踏板期间的热过载。以此方式，不仅减轻了反复发生的提前点火事件，而且降低了进一步提前点火事件的可能性。总的来说，增强了发动机性能并延长了发动机寿命。
[0009]应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被紧随【具体实施方式】之后的权利要求唯一地确定。此外，要求保护的主题不限于解决上面或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1示出了示例燃烧室。
[0011]图2-3示出了用于在反复的踩加速器踏板期间调整减轻提前点火的富化的高水平流程图。
[0012]图4-6示出了根据本公开的示例富化分布图。

【具体实施方式】
[0013]以下描述涉及用于减少可能在发动机(诸如图1的发动机系统)中再次发生的踩加速器踏板期间发生的提前点火的系统和方法。响应于踩加速器踏板期间的初始的提前点火事件，富化可以开始。如果富化由于松加速器踏板事件而未被完成，富化可以在一个或更多个随后的踩加速器踏板事件内被完成，即使在那些踩加速器踏板事件内不存在提前点火的指示。发动机控制器可以被配置为执行控制程序(诸如图2-3的示例程序)，以监测未完成的减轻提前点火的富化，并将富化循环的余下次数存储在控制器的存储器中。控制器然后可以在一个或更多个随后的踩加速器踏板事件内完成未决的富化循环。控制器还可以降低富化响应于其而在随后的踩加速器踏板期间开始的提前点火阈值，以减少热过载，以及降低反复的踩加速器踏板事件期间的反复发生的提前点火的可能性。在图4-6处示出了示例的减轻提前点火的富化。
[0014]图1描述了内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。发动机10可以接收来自包括控制器12的控制参数和经由输入装置132来自车辆操作者130的输入。在这个示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸(在本文中也被称为”燃烧室”)30可以包括燃烧室壁136，活塞138被设置在其中。活塞138可以被耦接至曲轴140，使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统耦接至客车的至少一个驱动轮。此外，启动马达可以经由飞轮耦接至曲轴140，以实现发动机10的启动运转。
[0015]汽缸30能够经由一系列进气道142、144和146接收进气。除了汽缸30外，进气道146还能够与发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，一个或更多个进气道可以包括升压装置，例如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出了被配置为具有涡轮增压器的发动机10，该涡轮增压器包括在进气道142与144之间布置的压缩机174和沿排气道148布置的排气涡轮176。压缩机174可以通过轴180至少部分地由排气涡轮176提供动力，其中升压装置被配置为涡轮增压器。然而，在其他示例中，例如在发动机10装备有机械增压器的示例中，排气涡轮176可以被选择性地省略，其中压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力。包括节流板164的节气门20沿发动机的进气道设置，以便改变提供给发动机汽缸的进气流速和/或进气压力。例如，节气门20可以被布置在压缩机174的下游，如在图1中所示的，或可替代地，可以被设置在压缩机174的上游。
[0016]除了汽缸30外，排气道148还能够接收来自发动机10的其他汽缸的排气。排气传感器128被显示为耦接至排放控制装置178上游的排气道148。传感器128可以在用于提供排气空燃比指示的各种合适的传感器中选择，诸如线性氧传感器或UEGO (通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO (如所描述的)、HEG0 (加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。
[0017]可以通过位于排气道148中的一个或更多个温度传感器(未示出)估计排气温度。可替代地，可以基于发动机工况推断排气温度，发动机工况为，诸如转速、负荷、空燃比(AFR)、火花延迟等。另外，排气温度可以通过一个或更多个排气传感器128计算。应认识至IJ，可替代地，可以通过在本文中所列出的温度估计方法中的任意组合估计排气温度。
[0018]发动机10的每个汽缸可以包括一个或更多个进气门和一个或更多个排气门。例如，汽缸30被显示为包括位于汽缸30的上部区域的至少一个进气提升气门150和至少一个排气提升气门156。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸(包括汽缸30)可以包括位于汽缸的上部区域的至少两个进气提升气门和至少两个排气提升气门。进气门150可以由控制器12通过凸轮驱动系统151的凸轮驱动控制。类似地，排气门156可以由控制器12通过凸轮驱动系统153控制。凸轮驱动系统151和153均可以包括一个或更多个凸轮，并且可以使用可以由控制器12运转的凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或更多个，以改变气门运转。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，进气和/或排气门可以由电气门驱动控制。例如，汽缸30可以可替代地包括通过电气门驱动控制的进气门和通过包括CPS和/或VCT系统的凸轮驱动控制的排气门。在其他实施例中，进气和排气门可以由共同的气门驱动器或者驱动系统或可变气门驱动器或者驱动系统控制。
[0019]汽缸30能够具有压缩比，其为活塞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t匕。例如，当使用更高的辛烷燃料或具有更高的潜在蒸发焓的燃料时，这种情况可以发生。如果使用直接喷射，由于其对发动机爆震的影响，也可以增大压缩比。
[0020]在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以包括用于开始燃烧的火花塞192。在选择的运转模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统190能够经由火花塞192向燃烧室30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，发动机10可以通过自动点火或燃料喷射开始燃烧，其中所述燃料喷射可以是一些柴油发动机的情况。
[0021]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更多个燃料喷射器，其用于将燃料提供至汽缸。作为非限制性的示例，汽缸30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30，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30中。以此方式，燃料喷射器166提供了到燃烧室30的所谓的燃料直接喷射(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运转时，由于一些醇基燃料的更低的挥发性，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布置喷射器。燃料可以从高压燃料系统80输送至燃料喷射器166，高压燃料系统80包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道。可替代地，燃料在较低压力下通过一级燃料泵输送，燃料直接喷射的正时在这种情况下在压缩行程期间会比使用高压燃料系统的情况下更受限制。另外，尽管未示出，燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。应认识到,在一个替代的实施例中，喷射器166可以是进气道喷射器，其提供到汽缸30上游的进气道内的燃料。
[0022]如上面所描述的，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/排气门、燃料喷射器(一个或更多个燃料喷射器)、火花塞等。
[0023]燃料系统80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、不同的混合燃料和/或其组合等。
[0024]发动机10还可以包括沿汽缸体分布或耦接至(如图所示的)个别汽缸的一个或更多个爆震传感器90。当包括多个爆震传感器时，多个爆震传感器可以沿汽缸体对称地或不对称地分布。爆震传感器90可以是加速计或离子传感器。发动机控制器可以被配置为，根据汽缸提前点火的那些指示，基于爆震传感器90的输出(例如，信号正时、幅值、强度、频率等)并进一步基于曲轴加速度传感器的输出，检测以及区分由于汽缸爆震而造成的不正常燃烧事件。例如，可以基于在第一更早的窗口(诸如汽缸中的火花点火事件之前的第一窗口)中估计的大于第一更高的阈值的汽缸爆震信号确定汽缸提前点火事件，而可以基于在第二更迟的窗口(诸如汽缸中的火花点火事件之后的第二窗口)中估计的大于第二更低的阈值的汽缸爆震信号确定汽缸爆震事件。在一个示例中，在其中估计爆震信号的窗口可以是曲柄角度窗口。
[0025]发动机控制器为解决爆震所采取的缓解措施可以不同于控制器为解决提前点火而采取的那些措施。例如，可以利用火花点火正时调整(例如，火花延迟)和EGR来解决爆震，而可以利用负荷限制、燃料富化(如在图2-6中所详述的)、燃料变贫或其组合来解决提前点火。
[0026]控制器12在图1中被示为微型计算机，包括微处理器单元106、输入/输出端口108、在这个具体示例中作为只读存储器芯片110示出的用于可执行程序和校准数值的电子存储介质、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。控制器12可以接收来自耦接至发动机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；来自耦接至冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自耦接至曲轴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和曲轴加速度传感器的不正常燃烧。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。诸如压力、温度、空燃比和成分传感器的其他传感器可以被耦接至发动机的各种位置。
[0027]存储介质只读存储器110能够用计算机可读数据编程，该计算机可读数据代表处理器106可执行的指令，用于实现以下所述方法以及期望但没有具体列出的其他变体。
[0028]控制器可以接收来自各种传感器的输入数据、处理输入数据、以及基于对应于一个或更多个程序被编程在其中的指令或代码，响应于已处理的输入数据而触发各种执行器。被调整的示例执行器包括燃料喷射器166、节气门20、涡轮176和凸轮151、153。在本文中参照图2-3对示例控制程序进行描述。
[0029]现在转向图2，描述了基于初始的提前点火事件之后的踩加速器踏板事件调整减轻提前点火的发动机富化的示例程序200。该程序允许减小发动机的热负载，由此降低进一步提前点火事件的可能性。
[0030]在202处，可以估计和/或测量发动机工况。例如，这些可以包括发动机转速与负荷、扭矩、升压、歧管压力(MAP)、歧管空气充气温度(MCT)、排气温度、空燃比(λ )、燃料辛烧含量等。
[0031]在一些实施例中，还可以从存储在控制器的存储器中的查询表检索发动机的提前点火历史。可以每隔一定间隔(例如，每个发动机循环、每50英里、每小时等)或响应于汽缸提前点火的发生更新查询表。发动机提前点火(PI)计数可以包括每个汽缸的PI计数，可以包括诸如在当前的行程内对汽缸中的提前点火事件或发动机循环的总数的估计(例如，汽缸行程PI计数)的细节。发动机PI计数还可以包括在发动机运转的使用寿命内对汽缸中的提前点火事件的总数的估计(例如，汽缸使用寿命PI计数)。因此，每个汽缸的PI计数可以表示给定汽缸的提前点火历史，并且可以与每个汽缸的进一步提前点火事件的倾向相关。
[0032]在204处，踩加速器踏板事件可以被确认。例如，可以确定车辆操作者是否已经通过作用于加速器踏板要求扭矩增加。如果踩加速器踏板事件未被确认，在208处，该程序包括基于工况调整发动机输出。例如，可以基于工况输出标称扭矩。
[0033]如果踩加速器踏板事件被确认，在206处，该程序包括增加发动机扭矩输出。例如，可以增加升压水平，可以增加节气门开度，和/或可以增加进气歧管空气流量。可以基于空气充气的增加而增加燃料喷射，以便将发动机运转维持在化学计量比附近。
[0034]因此，在重负荷与低发动机转速下的升压发动机运转期间，即使在火花在发动机中开始之前，发动机也能提前点火。产生的特大爆震燃烧事件能够引起非常大的缸内压力，并且能够导致类似于燃烧爆震但具有显著更大强度的燃烧压力波。这些燃烧波能够使发动机性能以及部件寿命退化。
[0035]在一些情况下，如果发动机在相对更高的转速与负荷情况下运转，发动机能够变热，并且随后的在更低的发动机转速与高负荷下的运转能够产生反复的提前点火事件。例如，在使发动机在相对高的转速与负荷情况下运转之后，每当操作者踩加速器踏板时，节气门开度增加以增加空气质量和扭矩，并且反复的提前点火事件能够发生。
[0036]因此，在210处，在发动机输出增加之后，可以确定是否存在提前点火的指示。在一个示例中，提前点火的指示包括实际提前点火事件的检测，然而在其他示例中，该指示可以包括提前点火的可能性的确定(在提前点火事件实际发生之前)。如参照图1所详述的，发动机控制器可以检测与提前点火有关的不正常燃烧事件，并基于一个或更多个发动机爆震传感器的输出对它们与汽缸爆震事件加以区别。作为一个示例，响应于在火花点火事件之前在窗口中估计的高于阈值的爆震传感器的输出，提前点火的指示可以被确认。如果提前点火的指示未被确认，该程序可以结束。
[0037]应认识到，尽管图2的程序描述了在踩加速器踏板之后的高发动机负荷下发生的提前点火事件，但在其他示例中，提前点火事件可以在其他高发动机负荷-低发动机转速情况下发生。
[0038]响应于在踩加速器踏板期间接收的提前点火的指示，发动机可以被富化直至随后的松加速器踏板。例如，提前点火影响的汽缸(一个或更多个汽缸)可以被富化。另外，基于提前点火的指示(例如，爆震传感器的输出有多大)、以及发动机的提前点火历史，一个或更多个另外的汽缸(包括不受提前点火影响的汽缸)可以被富化。通过响应于提前点火的指示而使发动机富化，缸内温度可以迅速降低，从而减小发动机的热负载，并且降低进一步提前点火事件的危险。
[0039]具体地，在212处，可以基于提前点火的指示确定包括关于富化的细节的富化分布图(profile)。例如，可以基于提前点火的指示确定并调整富化的程度和富化循环的次数。作为一个示例，当提前点火的指示增加时(例如，当爆震传感器输出超过阈值时)，富化可以增加。例如，这可以包括将富化的富化程度增加至比化学计量比更富的空燃比。另外，这可以包括增加响应于提前点火的指示而应用的富化循环的次数。
[0040]在214处，该程序包括根据在212处确定的富化分布图开始发动机富化。例如，燃料的直接燃料喷射可以与发动机燃烧室中的空气量成比例地增加，以使发动机比化学计量比更富地运行。控制器还可以包括用于计数富化循环的进行的计数器(或“存储体”)。在一个示例中，随着完成的富化循环的次数增加，计数器上的进行次数会减小。作为另一示例，随着完成的富化循环的次数增加，表示余下的富化分布图的富化循环的次数的计数器上的剩余次数或“存储体”中的余下次数会减小。
[0041]在216处，可以确定松加速器踏板是否已经发生。例如，可以确定车辆操作者是否已经通过释放加速器踏板要求扭矩减小。如果松加速器踏板事件未被确认，在218处，该程序包括根据富化分布图继续使发动机富化，并增加进行次数，以及减小计数器上的剩余次数。
[0042]因此，在松加速器踏板事件期间，由于踏板的释放，升压水平会减小，节气门开度会减小，并且进气歧管空气流量会减小。因此，如果松加速器踏板被确认，在220处，为了将发动机运转维持在化学计量比附近，(响应于210处的提前点火的指示而开始的)减轻提前点火的富化可以被停用(如果它在松加速器踏板事件被确认的时候还未完成)。
[0043]在222处，可以确定在松加速器踏板之前执行的富化循环的次数是否低于阈值。例如，基于控制器的计数器上的进行次数和剩余次数，可以确定富化分布图的所有富化循环是否已经被完成。如果次数不低于阈值，那么在224处，可以确定减轻提前点火的富化被完成。在222处应用的阈值可以基于踩加速器踏板期间的提前点火的指示，该阈值随着提前点火的指示的增加而增加。
[0044]如果在松加速器踏板之前(S卩，在具有提前点火的指示的踩加速器踏板与随后的松加速器踏板之间)执行的富化循环的次数低于阈值，控制器可以在一个或更多个随后的踩加速器踏板期间使发动机富化，以完成富化。具体地，在226处，控制器可以将富化循环的余下次数存储在其存储器中。例如，余下次数可以被存储在富化“存储体”中。如果随后的踩加速器踏板在228处被确认(如踩加速器踏板在204处被确认)，控制器可以在随后的踩加速器踏板期间使存储在“存储体”中的富化循环的余下次数减少。具体地，在230处，富化可以被重新激活，并且控制器可以继续使“存储体”中的富化循环的余下次数减少，直至用尽所有富化循环。例如，富化可以在随后的踩加速器踏板期间继续，直至控制器的计数器上的余下次数达到零，然后发动机可以在化学计量比(或基于工况的替代的标称空燃比)处或附近运转。
[0045]应认识到，如果例如由于松加速器踏板在剩余次数被完成之前发生，富化循环的剩余次数未在228处的随后的(或第二)踩加速器踏板期间减少，控制器可以更新存储器中的新的剩余次数，并且等待在第二踩加速器踏板之后的第三踩加速器踏板，以用尽余下的富化循环等。因此，响应于第一踩加速器踏板(在204处)之后的发动机转速-负荷情况的变化而开始的富化可以在一个或更多个随后的踩加速器踏板事件内被完成。可替代地，如在下文中所详述的，基于汽缸冷却的推断，可以衰减(余下的)富化循环的次数。
[0046]在随后的踩加速器踏板期间使发动机富化包括，在随后的踩加速器踏板期间接收到提前点火的指示之前，在随后的踩加速器踏板期间进行富化。通过在随后的踩加速器踏板期间甚至在接收到任何提前点火的指示之前抢先使用富化，能够在进入通常触发提前点火的发动机工况之前避免另外的提前点火事件。在一个示例中，在随后的踩加速器踏板期间使发动机富化包括，维持响应于提前点火的指示而在富化期间应用的富化的程度。然而在其他实施例中，可以在随后的踩加速器踏板期间通过以更低的富化程度执行富化循环的剩余次数来完成富化。
[0047]因此，随后的或第二踩加速器踏板(在228处)可以是比初始的或第一踩加速器踏板(在204处)更小的踩加速器踏板。例如，在第二踩加速器踏板期间，操作者可以使踏板移动一更小量、期望的升压水平会更低、请求的节气门开度会更小、和/或请求的最终的发动机转速和/或负荷会更小(与在第一踩加速器踏板之后触发提前点火的各个值相比)。发明人在此已经认识到发动机燃烧室会在提前点火事件之前以及之后的情况下变热。因此，在相对更低的发动机负荷上(例如，低于其他触发提前点火的负荷)的随后的踩加速器踏板的情况下，反复的提前点火事件在任何随后的踩加速器踏板期间是可能的。在本文中，在第一踩加速器踏板期间开始(但未在随后的松加速器踏板之前完成)的减轻提前点火的富化可以在一个或更多个随后的踩加速器踏板期间被完成，以减小发动机的热负载。具体地，通过抢先使发动机富化同时用尽存储在“存储体”中的富化循环，可能在随后的踩加速器踏板(包括在低发动机负荷下/到低发动机负荷的踩加速器踏板)期间发生的反复的提前点火事件能够被减轻。
[0048]在一个示例中，响应于第一更长的踩加速器踏板期间的提前点火的指示，控制器可以在第一踩加速器踏板的持续时间内使发动机富化。例如，发动机可以在第一踩加速器踏板的整个持续时间的一部分持续时间内被富化，其中富化在随后的松加速器踏板事件发生之前被完成。与之相比，响应于第二更短的踩加速器踏板期间的提前点火的指示，控制器可以在第二踩加速器踏板的持续时间内使发动机富化，并且在第二踩加速器踏板之后的第三踩加速器踏板期间使发动机进一步富化。在本文中，响应于第二踩加速器踏板而开始的富化可以不在随后的松加速器踏板事件发生之前被完成。因此，第二踩加速器踏板的持续时间内的富化包括，富化直至第二踩加速器踏板之后的松加速器踏板，然后在第三踩加速器踏板期间继续或完成富化，其中第三踩加速器踏板处在比第二和第一踩加速器踏板更低的发动机负荷。
[0049]在上述示例中，在第三踩加速器踏板期间执行的富化包括，在第三踩加速器踏板期间未接收到任何提前点火的指示的情况下抢先执行的富化。在第三踩加速器踏板期间执行的富化可以基于在第二踩加速器踏板期间执行的富化循环的次数与富化循环的阈值次数之间的差，阈值次数基于第二踩加速器踏板期间的提前点火的指示。另外，第三踩加速器踏板可以包括比第二踩加速器踏板更小的踏板位移(例如，以更低负荷情况，或更低扭矩需求)。
[0050]以此方式，可以完成减轻提前点火的富化操作，并且能够减少在提前点火事件之后由于反复的踩加速器踏板而导致的反复发生的提前点火。参照图4示出了示例富化调難
iF.0
[0051]现在转向图3，描述了基于初始的提前点火事件之后的踩加速器踏板事件调整减轻提前点火的发动机富化的另一示例程序300。具体地，图3的程序调整在初始的提前点火事件之后的反复的踩加速器踏板事件期间触发减轻提前点火的富化的负荷阈值。如同图2的程序，该程序允许减小发动机的热负载，由此降低进一步提前点火事件的可能性。
[0052]在302处，如在202处，可以估计和/或测量发动机工况，例如，包括发动机转速与负荷、扭矩、升压、歧管压力(MAP)、歧管空气充气温度(MCT)、排气温度、空燃比(λ )、燃料辛烷含量、PI计数等。
[0053]在304处，该程序包括确定提前点火的指示(例如，第一指示)是否高于第一阈值。作为一个示例，可以确定爆震传感器输出是否高于第一阈值。作为另一示例，可以确定发动机转速-负荷情况是否高于提前点火可能发生的第一阈值。如之前所详述的，提前点火事件可能在高负荷与低发动机转速下的升压发动机运转中发生。提前点火的指示可以包括提前点火的可能性。可替代地，诸如在发动机负荷由于车辆操作者作用于加速器踏板而已经突然增加的第一踩加速器踏板期间接收到提前点火的第一指示的情况下，提前点火的指示可以包括提前点火事件的检测。其中，第一阈值可以包括基于发动机的提前点火历史的第一发动机转速-负荷阈值。例如，如果发动机具有已经发生并且已被检测到的高PI计数和提前点火事件的历史，则可以减小第一阈值，以便使起初的提前点火能被更早地检测到，并且减轻将会更早采取的措施。如果提前点火的第一指示不高于第一阈值，该程序可以结束。因此，不高于第一阈值的提前点火的第一指示表示在给定的发动机转速-负荷情况下不可能发生提如点火，和/或提如点火事件尚未发生。
[0054]在306处，响应于高于第一阈值的提前点火的第一指示，该程序包括确定用于富化发动机的富化分布图。如参照图2所详述的(在212处)，这包括基于提前点火的指示确定并调整富化的程度和富化循环的次数。例如，当提前点火的第一指示增加时，富化可以增力口。例如，这可以包括将富化的富化程度增加至比化学计量比更富的空燃比。另外，这可以包括增加响应于提前点火的第一指示而应用的富化循环的次数。此外，可以确定将要被富化的发动机汽缸的数量。在一个示例中，响应于提前点火的第一指示，可以仅富化提前点火影响的汽缸(多个汽缸)。在一个替代的示例中，响应于提前点火的第一指示以及发动机的提前点火历史，一个或更多个另外的汽缸(包括不受提前点火影响的汽缸)可以被富化。通过响应于提前点火的指示而使发动机富化，实现增压空气冷却，缸内温度迅速降低，从而减小发动机的热负载，并且降低进一步提前点火事件的危险。
[0055]在308处，该程序包括根据在306处确定的富化分布图开始发动机富化。例如，可以增加燃料到发动机汽缸(一个或更多个汽缸)的直接燃料喷射，以使发动机比化学计量比更富地运行。控制器然后可以继续使发动机富化，直至松加速器踏板事件。例如，在第一踩加速器踏板期间接收到提前点火的第一指示的情况下，可以继续发动机的富化直至第一踩加速器踏板之后的松加速器踏板。
[0056]控制器可以包括用于计数富化循环进行的计数器或“存储体”。在一个示例中，随着完成的富化循环的次数增加，计数器上的进行次数也会增加。作为另一示例，随着完成的富化循环的次数增加，计数器上的剩余次数(表示余下的富化分布图的富化循环的次数)会减小。。
[0057]在310处，可以确定松加速器踏板事件是否已经发生。例如，可以确定车辆操作者是否已经通过释放加速器踏板要求扭矩减小。如果松加速器踏板事件未被确认，在312处，该程序包括根据富化分布图继续使发动机富化。随着富化进行，进度计数器上的次数会增力口，而计数器的剩余次数会减小。可替代地，富化“存储体”中的数会随着富化分布图的富化循环的次数减少而减小。
[0058]因此，在松加速器踏板事件期间，由于加速器踏板的释放，升压水平会减小，节气门开度会减小，并且进气歧管空气流量会减小。因此，如果松加速器踏板被确认，在314处，为了将发动机运转维持在化学计量比附近，减轻提前点火的富化(响应于308处的提前点火的第一指示而开始的)可以被停用(如果它在松加速器踏板事件被确认的时候还未被完成)。
[0059]在316处，可以确定在松加速器踏板之前完成的富化循环的次数是否低于阈值次数。例如，基于控制器的计数器上的进度次数和剩余次数，可以确定富化分布图的所有富化循环是否已经被完成。如果次数不低于阈值次数，那么在318处，可以确定减轻提前点火的富化被完成。在316处应用的阈值次数可以基于第一踩加速器踏板期间的提前点火的指示，该阈值次数随着提前点火的指示的增加而增加。
[0060]如果在松加速器踏板之前完成的富化循环的次数低于阈值次数，控制器可以在一个或更多个随后的踩加速器踏板事件期间伺机完成富化。如在下文中所详述的，在随后的踩加速器踏板事件期间，其中发动机转速与负荷增加至某一水平(诸如增加至提前点火可能发生的水平)，余下的富化循环可以被完成(或被用尽)，以抢先降低提前点火的危险。
[0061]具体地，在320处，控制器可以将(将要被完成的)富化循环的余下次数存储在其存储器中。例如，余下次数可以被存储在富化“存储体”中，直到所选情况满足用尽存储的富化循环。
[0062]在322处，例如，可以基于加速器踏板位置和操作者扭矩需求确认随后的踩加速器踏板。如果踩加速器踏板被确认，那么在326处，可以确定是否存在提前点火的(第二)指示，并且进一步确定提前点火的第二指示是否高于第二阈值(Thr2)、低于被用来评估提前点火的第一指示(在304处)的第一阈值(Thrl)。因此，随后的踩加速器踏板可以是第二踩加速器踏板，并且提前点火的第二指示可以包括第二踩加速器踏板期间的提前点火的可能性。例如，第二阈值可以是低于第一发动机转速-负荷阈值的第二发动机转速-负荷阈值，并且可以确定第二踩加速器踏板时的转速-负荷情况是否足够高，以至于提前点火是可能的，但尚未发生。
[0063]发明人在此已经认识到发动机燃烧室会在304处的提前点火的第一指示之前以及之后的情况下变热。因此，在随后的踩加速器踏板的情况下，反复的提前点火事件可以是更可能的，甚至在比触发初始的提前点火事件的那些更低的发动机转速-负荷情况下也是可能的。因此，为了在随后的踩加速器踏板期间降低反复发生的提前点火的可能性，发动机控制器可以相对于第一阈值降低第二阈值，以便当提前点火是可能的时候，但在实际的提前点火事件发生之前，在更低的转速-负荷情况下触发富化循环的余下次数的完成。可以基于第一阈值并且进一步基于在松加速器踏板之前完成的富化循环的次数调整第二阈值。因此，完成的富化循环的次数影响发动机冷却，更多的发动机冷却降低随后的踩加速器踏板事件时的进一步提前点火的危险。在一个示例中，随着完成的富化循环的次数减少，第二阈值可以相对于第一阈值进一步降低。在本文中，更低的第二阈值允许在更低的发动机转速-负荷情况下开始减轻提前点火的富化。与之相比，随着富化循环的次数增加，第二阈值可以朝向第一阈值更靠近地返回。在本文中，更高的第二阈值允许在与触发提前点火事件开始的那些类似的发动机转速-负荷情况下开始减轻提前点火的富化。
[0064]因此，如果随后的踩加速器踏板在322处未被确认，那么在324处，控制器可以启动计时器，并监测一段持续时间直到随后的踩加速器踏板。在直至随后的踩加速器踏板发生的持续时间内，可以减小发动机负荷，并且可以实现一些发动机冷却。因此，提前点火在随后的踩加速器踏板情况下发生的可能性会下降。因此，当直至随后的踩加速器踏板的持续时间增加时，第二阈值(Thr2)可以例如朝向第一阈值(Thrl)增加。在一个示例中，在持续时间已经逝去之后，其中充分的发动机冷却已经发生，第二阈值可以被设定为与第一阈值相同的值。
[0065]返回至326，如果提前点火的第二指示不高于第二阈值，则不开始余下的富化循环。另外，在328处，随着低于第二阈值的低发动机转速-负荷下的发动机运转的持续时间继续，可以减少将要用尽的富化循环的余下次数。即，响应于在松加速器踏板之后的某一持续时间内低于第二阈值的提前点火的第二指示，可以减少对应于在松加速器踏板之前完成的富化循环的次数与阈值次数之间的差的循环的余下次数。具体地，随着持续时间增加，可以推断燃烧室已经冷却至安全水平，并且因此余下的富化循环可以逐渐减少至零。尽管该程序表明随着低于第二阈值的发动机运转的持续时间(在时间上)增加而减少余下次数，但应认识到，可替代地，可以根据车辆行进的距离和/或逝去的发动机燃烧循环的次数测量持续时间。应认识到，在另外的实施例中，随着持续时间增加，第二阈值(Thr2)还可以诸如朝向Thrl增加。
[0066]在330处，响应于高于第二阈值的提前点火的第二指示，该程序包括使发动机富化。具体地，富化可以被重新激活并且被执行，直至富化循环的余下次数被用尽。换句话说，响应于提前点火的第二指示(高于第二阈值的)，用尽在提前点火的第一指示(高于第一阈值的)之后存储在“存储体”中的富化循环的余下次数。在本文中，响应于提前点火的第一指示而开始(但未完成)减轻提前点火的富化可以在一个或更多个随后的踩加速器踏板期间被完成，以减小发动机的热负载。具体地，在比提前点火的第一指示更低的发动机转速-负荷情况下，通过响应于提前点火的第二指示而抢先使发动机富化，存储在“存储体”中的富化循环被用尽，并且能够减轻可能在随后的踩加速器踏板期间发生的反复的提前点火事件，包括在发动机转速-负荷情况更低的踩加速器踏板的情况下。例如，富化可以在随后的踩加速器踏板期间继续，直至控制器的计数器上的剩余次数到达零，然后发动机可以在化学计量比(或基于工况的替代的标称空燃比)处或附近运转。
[0067]应认识到，当在提前点火的第二指示之后使发动机富化时，可以维持在提前点火的第一指示之后的富化期间应用的富化程度。然而，在其他实施例中，可以通过以不同的(例如，更低的)富化程度执行剩余次数的富化循环来完成富化。例如，随着在松加速器踏板(提前点火的第一指示之后的)与提前点火的第二指示之间逝去的时间的持续时间增加，响应于提前点火的第二指示的富化的富化程度可以朝向化学计量比减小(相对于响应于提前点火的第一指示的富化的富化程度)。在本文中，基于提前点火的第一与第二指示之间的更长的持续时间，可以推断某一量的燃烧系统冷却已经发生，并且提前点火的倾向已经相应地降低，由此需要相对更贫的减轻提前点火的富化。在其他实施例中，可以基于汽缸温度或压力或其他因素推断燃烧室冷却，并且可以朝向化学计量比相应地减小提前点火的第二指示(或另外的随后的提前点火的指示)之后的富化的富化程度。
[0068]应认识到，如果例如由于松加速器踏板在剩余次数被完成之前发生，富化循环的剩余次数未在326处完全用尽，控制器可以在存储器更新新的剩余次数，并等待高于相应阈值的提前点火的第三指示，以用尽余下的富化循环等。因此，响应于提前点火的第一指示而开始的富化可以在一个或更多个随后的踩加速器踏板事件内被完成。
[0069]在该图2-3的程序的进一步实施例中，基于每个踩加速器踏板的持续时间(例如，基于给定的踩加速器踏板与随后的松加速器踏板之间逝去的时间量)、提前点火事件之后的踩加速器踏板事件的频率、提前点火事件的频率(例如，基于提前点火历史)等，可以调整在一个或更多个随后的踩加速器踏板期间执行的富化。
[0070]作为一个示例，在第一踩加速器踏板期间，响应于高于第一阈值的提前点火的指示，控制器可以使发动机富化。如果第一踩加速器踏板与随后的松加速器踏板之间的提前点火事件的次数高于阈值次数，那么在松加速器踏板之后的第二踩加速器踏板期间，可以在接收到提前点火的指示之前抢先使发动机富化。
[0071]作为另一示例，响应于提前点火的指示，可以使发动机富化，其中基于提前点火的指示之后的踩加速器踏板事件的频率调整富化。其中，富化循环的次数可以随着踩加速器踏板事件的频率增加而增加。在本文中，当踩加速器踏板事件在提前点火事件之后再次发生时，通过抢先使发动机富化，减少了过多的热负载，由此降低了提前点火即使在相对低的发动机负荷情况下被触发的可能性。
[0072]在一个示例中，一种车辆系统包含发动机、用于接收来自车辆操作者的输入的踏板、用于响应于输入而向发动机提供升压的空气充气的升压装置、耦接至汽缸体的爆震传感器以及用于将燃料输送至发动机的燃料喷射器。该车辆系统还可以包括具有计算机可读指令的控制器，所述指令用于基于爆震传感器指示提前点火(诸如基于高于阈值的爆震传感器的输出)。响应于在踩加速器踏板期间接收的提前点火的指示，控制器可以使发动机富化，基于提前点火的指示并进一步基于踩加速器踏板与随后的松加速器踏板之间的持续时间调整富化。控制器可以随着提前点火的指示增加而增加富化循环的次数，并在持续时间更长时的踩加速器踏板期间执行富化循环的全部次数。与之相比，当持续时间更短时，控制器可以在踩加速器踏板期间执行富化循环的次数的一部分，而在松加速器踏板之后的随后的踩加速器踏板期间执行富化循环的次数的余下部分。因此，在随后的踩加速器踏板期间，爆震传感器的输出可以低于阈值。
[0073]现在转向图4，映射图400描述了减轻提前点火的富化的示例富化分布图。具体地，映射图400在曲线402处描述了操作者踏板位置(PP)，在曲线404处描述了爆震传感器输出，并且在曲线406处描述了相对于化学计量比(407)的燃烧空燃比(AFR)。
[0074]在tl之前，发动机可以在更低的发动机转速与负荷情况下运转。在tl处，车辆操作者可以作用于加速器踏板(曲线402)，并且踩加速器踏板事件可以被确认。响应于踩加速器踏板事件，发动机负荷可以增加。随着发动机负荷增加，不正常燃烧事件(诸如爆震或提前点火事件)的倾向会增加。在t2处，爆震传感器输出(曲线404)可以高于提前点火阈值405和爆震阈值(未示出)。因此，提前点火事件可以被确认。响应于提前点火的指示，为减小发动机热负载，可以相对于空气充气增加汽缸燃料供给，以便使汽缸富化。如在曲线406处示出的，发动机可以在提前点火的检测之后的某一持续时间内以至少基于爆震传感器输出的强度的富化程度(richness)比化学计量比407更富地运转。因此，基于提前点火的指示，可以确定需要从tl到t3的持续时间内(并且对应于实线中的区域408a与短划线中的区域408b的总和)的富化，以减轻提前点火。然而，在t2处，由于松加速器踏板事件，发动机空气流量和燃料喷射会减少，并且富化不会被完成。具体地，仅对应于区域408a的富化量被完成。在t2与t3之间对应于区域408b的富化量未被完成，并且因此余下的富化量可以被存储在控制器中，以便随后用尽。在t2处，发动机可以返回至化学计量比运转。
[0075]在t4处，踩加速器踏板事件可以被确认。响应于随后的踩加速器踏板，可以抢先执行减轻提前点火的富化，以降低给定踩加速器踏板情况下的提前点火的可能性。具体地，之前未被完成的减轻提前点火的富化可以在当前的踩加速器踏板期间被用尽。因此，在t4处，对应于区域408b的富化409可以被用尽。剩余的富化可以在t5之前被用尽，此时发动机恢复化学计量比运转。以此方式，在第一踩加速器踏板期间开始的减轻提前点火的富化在随后的踩加速器踏板期间被完成，以降低反复的踩加速器踏板期间的反复发生的提前点火的可能性。
[0076]现在转向图5，描述了另一示例的减轻提前点火的富化。映射图500在标志502处描述了提前点火的指示(PI)，在曲线504处描述了(“存储体”中的)可用的减轻提前点火的发动机循环的次数，在曲线506处描述了被发动机消耗的空气量(LoacLfg)，并且在曲线508处描述了相对于化学计量比(stoich.)的燃烧空燃比(AFR)。
[0077]在tl处，例如，响应于踩加速器踏板，发动机扭矩需求增加。例如，响应于扭矩需求的增加，发动机负荷和进气充气(曲线506)增加至指示发动机处于涡轮增压的或升压的运转的阈值负荷1.0 (短划线)之上。
[0078]在t2处,接收到提前点火的指示(例如,检测到或推断提前点火),并且设定PI标志(标志502)。在所描述的示例中，针对给定汽缸的单一燃烧事件中检测到的提前点火事件，标志被设定为高(水平)。
[0079]在t2处，响应于提前点火的指示，期望的富化循环的次数被确定(曲线504)，并且被存储在控制器的“存储体”上。因此，该次数对应于减轻提前点火所期望的富化循环的次数。在t2处，基于富化循环的次数，富的空燃比(曲线508)被安排给提前点火影响的汽缸以及可选的一个或更多个另外的汽缸(例如，发动机的所有汽缸)。具体地，所选汽缸比化学计量比(stoich.短划线)更富地运转。随着发动机以富AFR运转存储体”中的富化循环的次数被消耗。由于发动机负荷在t2与t3之间保持高(水平)，富化被继续。
[0080]在t3处，例如，由于松加速器踏板事件，发动机负荷降至阈值之下。当负荷减小时，富化被停用，并且“存储体”中的富化循环的次数保持恒定。因此，次数在t3与t4之间保持恒定，而发动机负荷保持在中等负荷(例如，在阈值负荷之下)，并且发动机以化学计量比运转。
[0081]在t4处，例如，由于另一踩加速器踏板，再次要求负荷增加。响应于负荷需求的增力口，富化被再次激活。然而，该富化是以比典型的提前点火策略使能条件更低的负荷阈值(诸如在t2处应用的负荷阈值)触发。通过降低富化被再次激活的阈值，能够抢先使燃烧室保持冷却，并且能够避免另外的提前点火事件。
[0082]因此，在t4之后，发动机再一次比化学计量比更富地运转。随着富化被使用，“存储体”中可用的富化循环的次数直到t5时才被用完，所有富化循环都已经被用尽。一旦富化循环在t5处被用尽，空燃比就返回至化学计量比(或给定发动机工况的标称空燃比)。因此，如果在t5之后遇到另一提前点火事件，富化策略将会被重置(re-arm)，并且基于最新的提前点火的指示，“存储体”中可用的富化循环将会被重新填满，以便它们可使用。
[0083]应认识到，尽管所描述的示例示出了“存储体”中的富化循环的次数在t3与t4之间保持恒定，但在替代的实施例中，次数可以以与在低负荷情况下逝去的时间成比例的缓慢控制速率衰减，或基于持续时间内的燃烧室冷却的推断而衰减。例如，如通过分割曲线505 (短划线)所示出的，富化循环次数可以在t3与t4之间缓慢地衰减，因此在t4处，余下次数小于t3处的相应次数。在这样的实施例中，当更高的负荷情况在t4处被确认时，发动机可以再一次比化学计量比更富地运转，并且在t4处“存储体”中在t3与t4之间的时间控制衰减次数之后余下的富化循环的次数可以被逐渐减少(曲线505，短划线)，直至所有循环在t5处或在t5之前被用尽(这基于在t4处余下的富化循环的次数和在t4与t5之间应用的富化空燃比)。还应认识到，尽管所描述的示例示出了 t4与t5之间的富化循环的富化程度与t2与t3之间的富化循环的富化程度相同(曲线508，实线)，但在一个替代的示例中，将要在随后的踩加速器踏板时(t4处)应用的空燃比(AFR)可以以与离开(t3处的)松加速器踏板时相同的AFR开始，并且可以根据时间函数或燃烧室冷却的推断逐渐减小(朝向化学计量比)，同时在低负荷的情况下运转。例如，随着在低至中等负荷下运转的持续时间增加，随后的踩加速器踏板时的富化可以在比在第一踩加速器踏板时的富化期间应用的AFR更贫的AFR开始。在一个示例中，当t3与t4之间的持续时间更短时，因此不存在足够的燃烧室冷却，t4处的富化AFR可以遵循与t2处相同的富化AFR，如在曲线508处所示出的。与之相比，当t3与t4之间的持续时间更长时，因此存在一些燃烧室冷却，t4处的富化AFR可以自t2处的富化AFR减小，如在曲线509 (短划线)处所示出的。
[0084]在另一示例中，其中tl处负荷的增加响应于初始的踩加速器踏板，在t4处的随后的踩加速器踏板期间使发动机富化包括基于在松加速器踏板(t3处的)与随后的踩加速器踏板(t4处的)之间逝去的持续时间调整富化的程度，随着逝去的持续时间增加，随后的踩加速器踏板期间的富化的富化程度相对于初始的踩加速器踏板期间的富化的富化程度减小。
[0085]在其他示例中(未示出)，t4处的富化可以以与在松加速器踏板处(t3处的)离开之前的富化相同的AFR开始，并且AFR可以在t4与t5之间朝向化学计量比逐渐减小，因此在t4处应用更高的富化程度，而在t5处应用更低的富化程度。例如，tl处负荷的增加可以响应于初始的踩加速器踏板，并且初始的踩加速器踏板期间的富化可以是初始的富化程度。那么，在随后的踩加速器踏板(t4处的)期间的富化可以包括，以初始的富化程度开始富化，以及在随后的踩加速器踏板的持续时间内减小富化程度。
[0086]图6示出了另一示例的减轻提前点火的富化。如同图5—样，映射图600在标志602处描述了提前点火的指示(PI)，在曲线604处描述了可用的减轻提前点火的发动机循环的次数(“存储体”中的)，在曲线606处描述了发动机消耗的空气量(LoacLfg)，并且在曲线608处描述了相对于化学计量比(stloich.)的燃烧空燃比(AFR)。
[0087]在til处，例如，响应于踩加速器踏板，发动机扭矩需求增加。例如，响应于扭矩需求的增加，发动机负荷和进气充气(曲线606)增加，例如，增加至指示发动机处于涡轮增压的或升压运转的阈值负荷1.0 (短划线)之上。
[0088]在tl2处，接收到提前点火的指示(例如，检测到或推断提前点火)，并且设定PI标志(标志602)。在所描述的示例中，针对给定汽缸上的单一燃烧事件中检测到的提前点火事件，标志被设定为高(水平)。
[0089]在tl2处，响应于提前点火的指示，期望的富化循环的次数被确定(曲线604)，并且被存储在控制器的“存储体”上。因此，该次数对应于减轻提前点火所期望的富化循环的次数。在tl2处，基于富化循环的次数，富的空燃比(曲线608)被安排给提前点火影响的汽缸以及可选的一个或更多个另外的汽缸(例如，发动机的所有汽缸)。具体地，所选汽缸比化学计量比(stloich.短划线)更富地运转。随着发动机以富AFR运转，“存储体”中的富化循环的次数被消耗。由于发动机负荷在tl2与tl3之间保持高(水平)，富化被继续。
[0090]在tl3处，例如，由于松加速器踏板事件，发动机负荷降至阈值之下。当负荷减小时，富化被停用，并且“存储体”中的富化循环的次数保持恒定。应认识到，尽管所描述的示例(曲线608，实线)示出了从富AFR基本直接地转变至化学计量比(在tl3处)，但在替代的示例中，响应于负荷情况的降低，富化可以在tl3处从富AFR逐渐地斜变至化学计量比(如分割线609 (短划线)处所示出的)。另外，尽管所描述的示例示出了在tl2与tl3之间维持AFR(曲线608)，但在替代的示例中，基于汽缸冷却的指示，富化可以在tl2与tl3之间斜降(如在分割线610 (点划线)处所示出的)。具体地，随着充分的汽缸冷却发生，富化的水平可以tl2与tl3之间的动作期间斜降。这允许燃料经济性的进一步改善，而不损害减轻提前点火的效率。
[0091]在图6的示例中，负荷减小，并且在相当长的一段时间内保持在中等负荷(图6中的tl3-tl4长于图5中的t3-t4)。基于中等负荷情况下的长于阈值持续时间的时长，或基于到安全水平的燃烧室冷却的替代推断，“存储体”中可用的富化循环的次数被允许逐渐衰减至零。例如，富化循环的次数可以基于时间常数而衰减，其中所述时间常数为逝去的时间、逝去的英里或逝去的燃烧循环次数的因素。在本示例中，次数在114与115之间衰减，直至在tl5处没有富化循环保持。因此，在tl5之后，发动机运转返回至化学计量比(或给定发动机工况的标称空燃比)处。因此，如果在tl5之后遇到另一提前点火事件，富化策略将会被重置，并且基于最新的提前点火的指示，“存储体”中可用的富化循环将会被重新填满，以便它们可使用。
[0092]以此方式，减少了在未完成的减轻提前点火的富化之后的踩加速器踏板事件期间引起的提前点火。通过在一个或更多个随后的踩加速器踏板事件(包括到比通常引起提前点火的负荷水平更低的负荷水平的踩加速器踏板事件)内完成富化，可以抢先降低燃烧室温度。通过降低燃烧室的温度，抢先减少发动机的热过载。因此，这允许提前点火事件被减轻，同时还使进一步提前点火事件能被避免。总的来说，减缓了发动机退化。
[0093]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。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更多个，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、操作或功能可以所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现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要求按照所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。根据所使用的具体策略，所示出的动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代码。
[0094]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。
[0095]本申请的下列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更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本申请或相关联的申请中提出新的权利要求而要求保护。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，都被认为包括在本发明主题内。
【权利要求】
1.一种用于发动机的方法，其包含: 在踩加速器踏板期间，响应于提前点火的指示，使所述发动机富化直至随后的松加速器踏板；以及 如果所述踩加速器踏板与所述松加速器踏板之间的富化循环次数低于阈值，则在随后的踩加速器踏板期间使所述发动机富化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述随后的踩加速器踏板期间使所述发动机富化包括:所述随后的踩加速器踏板期间的富化在所述随后的踩加速器踏板期间的提前点火的指示之前。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值基于所述踩加速器踏板期间的所述提前点火的指示，所述阈值随着所述提前点火的指示增加而增加。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述随后的踩加速器踏板期间使所述发动机富化包括:基于所述富化循环次数与所述阈值之间的差使所述发动机富化。
5.根据权利要求4所述的方法，其中使所述发动机富化直至随后的松加速器踏板包括基于所述提前点火的指示调整富化程度，并且其中在随后的踩加速器踏板期间使所述发动机富化包括维持所述富化程度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中第二踩加速器踏板的程度小于第一踩加速器踏板的程度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述踩加速器踏板是初始踩加速器踏板，并且其中在随后的踩加速器踏板期间使所述发动机富化包括基于在所述松加速器踏板与所述随后的踩加速器踏板之间逝去的持续时间调整富化程度，随着所述逝去的持续时间的增加，所述随后的踩加速器踏板期间的富化的富化程度相对于所述初始踩加速器踏板期间的富化的富化程度减小。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述踩加速器踏板是初始踩加速器踏板，并且其中所述踩加速器踏板期间的所述富化处在初始的富化程度，并且其中所述随后的踩加速器踏板的所述富化包括在所述初始的富化程度处开始所述富化，以及在所述随后的踩加速器踏板的持续时间内降低所述富化程度。
9.一种发动机方法，其包含: 响应于高于第一阈值的提前点火的第一指示，使所述发动机富化直至松加速器踏板事件；以及 如果在松加速器踏板之前完成的富化循环次数低于阈值次数，则在随后的踩加速器踏板期间响应于高于第二阈值、低于所述第一阈值的提前点火的第二指示而使所述发动机富化。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述提前点火的第一指示在第一踩加速器踏板期间，并且包括提前点火事件，并且其中所述第一阈值包括第一发动机转速-负荷阈值，所述第一阈值基于所述发动机的提前点火历史。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述随后的踩加速器踏板是第二踩加速器踏板，并且其中所述提前点火的第二指示包括所述第二踩加速器踏板期间的提前点火的可能性，并且其中所述第二阈值包括第二发动机转速-负荷阈值，基于所述第一阈值并进一步基于在所述松加速器踏板之前完成的富化循环次数，调整所述第二阈值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述随后的踩加速器踏板期间使所述发动机富化包括基于在所述松加速器踏板之前完成的所述富化循环次数与所述阈值次数之间的差使所述发动机富化，其中基于所述差的富化包括对应于所述差的余下的循环次数的富化，然后使所述发动机在化学计量比处或附近运转。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含:响应于在所述松加速器踏板之后的持续时间内，提前点火的所述第二指示低于所述第二阈值，减少所述余下的循环次数。
14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含:随着在所述松加速器踏板与所述提前点火的第二指示之间逝去的持续时间增加，响应于所述第二指示而降低所述富化的富化程度。
15.—种用于发动机的方法,其包含: 响应于第一较长的踩加速器踏板期间的提前点火的指示，在所述第一踩加速器踏板的持续时间内使所述发动机富化；以及 响应于第二较短的踩加速器踏板期间的提前点火的指示，在所述第二踩加速器踏板的持续时间内使所述发动机富化，并且在所述第二踩加速器踏板之后的第三踩加速器踏板期间使所述发动机进一步富化。
16.根据权利要求15所述的方法，其中在所述第三踩加速器踏板期间富化包括在所述第三踩加速器踏板期间未接收到提前点火的指示的情况下富化。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第三踩加速器踏板包括比所述第二踩加速器踏板更小的踏板位移。
18.根据权利要求15所述的方法，其中在所述第一踩加速器踏板的持续时间内富化包括在所述第一踩加速器踏板之后的松加速器踏板之前完成所述富化，并且其中在所述第二踩加速器踏板的持续时间内富化包括富化直至所述第二踩加速器踏板之后的松加速器踏板，然后在所述第三踩加速器踏板期间继续所述富化。
19.根据权利要求15所述的方法，其中在所述第三踩加速器踏板期间的进一步富化包括基于在所述第二踩加速器踏板期间执行的富化循环次数与富化循环的阈值次数之间的差富化，所述阈值次数基于所述第二踩加速器踏板期间的所述提前点火的指示。
20.—种车辆系统，其包含: 发动机； 踏板，其用于接收来自车辆操作者的输入； 升压装置，其用于响应于所述输入而向所述发动机提供升压的空气充气； 爆震传感器，其耦接至汽缸体； 燃料喷射器，其用于将燃料输送至所述发动机；和 控制器，其具有计算机可读指令，所述计算机可读指令用于: 基于所述爆震传感器指示提前点火；以及 响应于在踏板踩加速器踏板期间接收到的所述提前点火的指示，使所述发动机富化，基于所述提前点火的指示并进一步基于所述踩加速器踏板与随后的松加速器踏板之间的持续时间调整所述富化。
21.根据权利要求20所述的系统，其中调整所述富化包括， 随着所述提前点火的指示增加，增加富化循环次数；在所述持续时间较长时的踩加速器踏板期间执行全部的所述富化循环次数；以及在所述持续时间更短时，在所述踩加速器踏板期间执行所述富化循环次数的一部分，并且在松加速器踏板之后的随后的踩加速器踏板期间执行所述富化循环次数的余下部分。
22.根据权利要求21所述的系统，其中基于所述爆震传感器指示提前点火包括所述爆震传感器的输出高于阈值，并且其中在所述随后的踩加速器踏板期间，所述爆震传感器的所述输出低于所述阈值。
23.—种发动机方法,其包含: 在第一踩加速器踏板期间，响应于提前点火的指示高于第一阈值，使所述发动机富化；以及 如果所述第一踩加速器踏板与随后的松加速器踏板之间的提前点火事件的次数高于阈值次数，则在所述松加速器踏板之后的第二踩加速器踏板期间，在提前点火的指示之前使所述发动机富化。
24.—种发动机方法,其包含: 响应于提前点火的指示，使所述发动机富化；以及 基于所述提前点火的指示之后的踩加速器踏板事件的频率调整所述富化。
25.根据权利要 求24所述的方法，其中所述调整包括随着所述踩加速器踏板事件增加而增加富化循环次数。
【文档编号】F02D29/02GK104047747SQ201410095178
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】C·P·格卢格拉, R·S·巴斯肯斯, C·R·韦伯, J·M·金德里, T·厄尔 申请人:福特环球技术公司