用于控制发动机爆震的方法与流程

文档序号:11805139阅读:1202来源:国知局

本公开涉及一种用于控制发动机爆震的方法,更具体地,涉及如下一种用于控制发动机爆震的方法,其能够在发动机爆震发生时通过学习(learn)延迟正时来恢复延迟正时。



背景技术:

通常,为了使发动机性能最大化,汽油发动机特别需要爆震控制。因此,车辆的发动机控制单元(ECU)通过检查通过爆震传感器检测到的信号来确定是否发生发动机爆震,并且当发生发动机爆震时应用延迟的正时,由此逐步地恢复点火正时,以便进行爆震控制。

在发动机爆震中,发动机燃烧室内的混合气体不等待来自火花塞的燃烧着的火焰的传播而自燃和燃烧。当发生爆震时,由于快速燃烧而引起的压力增加使活塞和连接器杆振动,从而产生噪声。由于燃烧气体的振动促进了热传递,因此当振动持续时火花塞的电极或活塞发生过热和燃烧,由此损伤发动机。

为了解决此问题,在现有技术中,当出现爆震信号时,通过延迟点火时间来逐步地提前点火正时,以此防止发动机爆震。然而,由于每当发生爆震时都需要调整点火正时,因此自动防止爆震的发生是不可能的。

近年来,开发了一种发动机控制单元,其在发动机爆震发生时学习延迟正时量,存储爆震学习值(或者说,延迟正时学习值)。ECU被进一步配置为当发动机在相同发动机工况下保持运转时,延迟点火正时,并且在经过一段基准时间之后爆震停止时,恢复延迟的正时。

在上述发动机爆震控制期间,在一段基准时间后爆震停止之后,为了恢复延迟的正时,发动机需要在与发生爆震时相同的工况下运转持续一预定时间。然而,在真实的车辆行驶中,由于难以维持发动机在相同的工况下运转持续预定时间,例如,当驾驶地点或驾驶环境改 变时,维持相同工况是困难的。

例如,如果车辆在达到一段基准时间之前在不同的发动机工况下行驶,则车辆在爆震发生的发动机工况下行驶的持续时间需要被重新设定。

因此,当在发动机运转期间没有恢复爆震控制期间的延迟的正时量时,则发生点火时间的过度延时,由此减小发动机扭矩并且使燃油效率恶化。

在该背景部分中公开的上述信息仅仅是为了增强对本发明的背景的理解,因此它可能包含不构成对本领域技术人员已知的现有技术的信息。



技术实现要素:

本公开努力解决上述与现有技术有关的问题。本公开努力提供一种控制发动机爆震的方法,其能够通过恢复在车辆行驶期间发生爆震时的发动机工况下延迟的点火正时来防止发生过度点火时间延时。

根据本发明构思的示例性实施例,一种用于控制发动机爆震的方法,在该方法中,基于在车辆行驶中发动机爆震发生时学习的延迟正时量来恢复延迟正时,该方法包括:第一过程,基于在基准发动机工况下行驶期间事先学习的延迟正时量来延迟点火正时。当满足以下第一条件和第二条件时,第二过程恢复延迟的正时,其中第一条件是,通过累加在基准发动机工况下的行驶时间而获得的持续时间等于或大于基准持续时间,并且第二条件是,在基准发动机工况下行驶时没有发生发动机爆震。

当不满足第一条件和第二条件中的任何一个时,将第一平均值和第二平均值彼此进行比较,从而在第一平均值小于第二平均值时,提前所有发动机工况的点火正时,并且在第一平均值大于第二平均值时,延迟所有发动机工况的点火正时,其中第一平均值是,在可能发生爆震的条件下行驶之后,点火关闭时的延迟正时量的平均值,并且第二平均值是,在行驶初期,点火打开时的延迟正时量的平均值,行驶初期是在可能发生爆震的条件下行驶之前的状态。

当提前或延迟所有发动机工况的点火正时时,基于第一平均值和第 二平均值之间的差值来提前或延迟点火正时。点火正时可以被提前或延迟如下值,该值是通过将第一平均值和第二平均值之间的差值乘以预定扣除率得到的。

当因为第一平均值小于第二平均值而提前点火正时的第一扣除率和当因为第一平均值大于第二平均值而延迟点火正时的第二扣除率可以是彼此不同的。

根据本公开的控制发动机爆震的方法,基于爆震发生时学习的延迟正时学习值来延迟点火正时。接着,每当车辆在点火正时被延迟的相同发动机工况下行驶时,累加行驶时间,并且结果是,当累加的行驶时间满足基准时间时,即使车辆在不同的发动机工况下行驶,也可以恢复点火时间。

本发明的其他方面的示例性实施例在下文讨论。

应当理解,在此使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他类似的术语包括一般机动车辆,例如客运汽车(包括运动型多功能车辆(SUV))、公共汽车、卡车、各种商用车辆、水运工具(包括各种艇和船)、飞机等,并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如,从石油以外的资源得到的燃料)。如在此提到的,混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆,例如,既有汽油动力又有电动力的车辆。

具体实施方式

在下文中,将详细参考本发明的各种示例性实施例,本发明的示例在附图中示出且在下文中描述。尽管将结合示例性实施例描述本发明,但是应该理解,本说明书并不旨在将本发明限制到这些示例性实施例。相反,本发明旨在不仅涵盖示例性实施例,而且涵盖各种替换、修改、等同体和其他实施例,它们可以被包括在所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。

下面描述本发明,使得其能够易于被本领域技术人员实施。

通常,在爆震学习时,当车辆在没有时间限制的情况下行驶过程中发生发动机爆震时,应用并学习延迟的正时。然而,当没有发生爆震时,难以通过应用爆震学习来恢复延迟的正时。

如上所述,在现有技术中,在爆震控制时,当经过预定时间段之后没有发生爆震时,作为恢复延迟的正时的条件,发动机需要在与爆震发生时相同的发动机工况下运转一预定时间。然而,如果发动机工况改变,则不能恢复延迟的正时。

因此,在本公开中,每当车辆在用于学习延迟的正时的发动机工况(替换地,称为学习工况)下行驶时,累计计算行驶时间。当计算出的时间达到基准时间时,恢复(还原)通过学习延迟的点火正时。

在本文中,发动机控制单元(ECU)应用基于学习的延迟的正时并且恢复延迟的正时。

在ECU中,基于发动机每分钟转数(RPM)和发动机负载,用于爆震控制的发动机工况被划分成多个区间。在每个发动机工况中生成的延迟正时学习值数据等被保存在配置于ECU中的多个单元当中的对应单元中。

当ECU在第一发动机工况下检测到发动机爆震时,在爆震发生时学习延迟的正时。这里,学到的延迟正时量(或者说,延迟正时学习值)被存储在与第一发动机工况对应的单元中。

另外,当根据车辆行驶中的发动机RPM和发动机负载,车辆进入每个发动机工况时,点火正时被延迟存储在ECU的对应单元中的延迟正时量,以减少爆震发生。

因此,基于在车辆行驶中的第一发动机工况下事先学习的延迟正时量来延迟点火正时。接着,将车辆在第一发动机工况下行驶的第一行 驶时间累加。当确定出第一行驶时间等于或大于基准时间并且在第一行驶时间期间没有发生爆震时,恢复延迟的正时。

也就是说,当车辆进入在车辆行驶中通过爆震学习而学习了延迟正时量的第一发动机工况时,通过基于事先学习的延迟正时量来延迟点火正时,以此防止爆震发生。这里,当车辆在第一发动机工况下行驶时所累加的第一行驶时间等于或大于基准时间而没有发生爆震时,提前并恢复延迟的正时。

如果在恢复延迟的正时时,发动机自第一发动机工况行驶在第二发动机工况,则接着第一行驶时间计数并累加在延迟的正时期间在第二发动机工况下的第二行驶时间,而不是重置第一行驶时间。因此,自第一行驶时间累加的第二行驶时间达到在第二发动机工况下的基准时间。

在第二发动机工况下的第二行驶时间被累加并且存储在ECU中的对应发动机工况的单元中。

这里,为了恢复延迟的正时,第二行驶时间必须等于或大于基准时间而不发生爆震。

如果第二行驶时间小于基准时间或者发生了爆震,则延迟的正时不能被恢复。

因此,当通过控制没有恢复延迟的正时时,可以根据比较在发动机启动和发动机关闭时的延迟正时量的平均值的结果来强制地恢复延迟的正时。

具体地,如果车辆在可能发生爆震的条件下行驶,则将如下两个平均值彼此进行比较:第一平均值A,其为在点火关闭(IG Off)时的延迟正时量的平均值;和第二平均值B,其为在可能发生爆震的条件下行驶前的车辆的行驶初期,点火打开(IG On)时的延迟正时量的平均值。

这里,可能发生爆震的条件是,车辆在发动机冷却水温度等于或高于基准温度(例如,80℃)的状态下行驶一段预定时间。延迟正时量的平均值是指,通过应用在爆震发生时学到的延迟正时延迟了点火正时的发动机工况的延迟正时量的平均值。

根据比较结果,当第一平均值A小于第二平均值B时,所有发动 机工况的点火正时都被强制提前,而与爆震的发生无关,也就是说,不区分点火正时被延迟的发动机工况和点火正时没有被延迟的发动机工况。当第一平均值A大于第二平均值B时,所有发动机工况的点火正时都被强制延迟。

通过强制提前所有发动机工况的延迟正时,在点火正时之前被延迟了的工况中,延迟正时被提前并恢复,并且在点火正时之前没有被延迟的工况中,点火时间被提前并控制。

在这种情况下,点火正时提前量是基于第一平均值A和第二平均值B之间的差值(A–B)来确定和控制的,或者更具体地说,是由根据滤波增益值调整差值(A–B)的应用率(application rate)(或者说,扣除率(subtraction rate))而计算出的值来确定和控制的。

也就是说,点火正时被提前或延迟通过将差值(A–B)乘以扣除率而计算出的值。

扣除率可以从0%变化至100%,以反映差值(A–B)。例如,当扣除率是0%时,基于差值(A–B)的点火正时提前量或者延迟量变为‘0’,当扣除率是100%时,点火正时提前量或延迟量变为差值(A–B)。

另外,当因为第一平均值A小于第二平均值B而提前点火正时时的扣除率和当第一平均值A大于第二平均值B时而延迟点火正时时的扣除率可以被设定为彼此不同。

当第一平均值A小于第二平均值B时,为了通过提前所有发动机工况的点火正时来恢复之前点火正时被延迟了的发动机工况的点火正时,差值(A–B)的扣除率可以被设定为具有相对较大值。当第一平均值A大于第二平均值B时,由于所有发动机工况的点火正时都被延迟,而不管延迟正时的恢复,因此差值(A–B)的扣除率可以被设定为具有相对较小值。

通过在包含延迟正时之前没有被学习的发动机工况的所有发动机工况的点火正时中反映差值(A–B)来控制爆震,可以防止初期爆震的发生,并且使由于过度延迟而导致的发动机扭矩恶化最小化。

已经参考优选实施例详细描述了本发明。然而,本领域技术人员应当理解,在不偏离本发明的原理和精神的情况下,可以对这些实施例进行改变,本发明的范围由随附的权利要求和其等价物限定。

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