用于通过火花延迟来减小发动机扭矩的系统和方法与流程

文档序号:16526612发布日期:2019-01-05 10:23阅读:452来源:国知局
本说明书大体涉及用于使用火花延迟来减小发动机扭矩的系统和方法。
背景技术
::内燃发动机在汽缸内燃烧空气/燃料混合物以产生可用于推进车辆的扭矩。在车辆运行期间,发动机控制器通过控制各种操作参数来调节由发动机产生的扭矩量,所述操作参数包括提供给汽缸的空气量和燃料量以及由火花塞产生的用于启动燃烧的火花的正时。由于换档事件或者响应于驾驶员松加速器踏板事件以及其他扭矩减小状况,可以请求扭矩减小。响应于扭矩减小请求,控制器可以延迟火花正时、节气门空气流和/或切断燃料。延迟的火花正时经常用于快速减小由发动机产生的扭矩量,同时保持提供给汽缸的燃料量和空气量,然而在较慢响应足够时,可以使用节流空气流。然而,火花正时从mbt正时延迟得越多,燃烧稳定性就越低并且可能发生熄火(misfire)的可能性就越大。当发生熄火时,点火事件不产生扭矩。基于发动机转速,可能存在随机熄火发生的可能性增加的火花正时范围。如果火花延迟到该区域(在本文中也称为不稳定火花区域)中以提供所请求的扭矩减小,则由于熄火的随机发生,实际产生的发动机扭矩量可能与所请求的发动机扭矩量显著不同。另外,由于熄火发生的随机性,所产生的发动机扭矩量是不可预测的,因此可能难以对其进行补偿。gwidt等人在美国专利8,332,127b2中示出了一种用于减少随机熄火同时使用火花延迟来减小发动机扭矩的示例性方法。其中,如果单次燃料喷射未被预测为在延迟的火花正时燃烧(例如,由于熄火发生),则提供第二次燃料喷射。第二次喷射用于在火花塞附近形成富燃料云,这有助于在提供延迟火花时进行燃烧。使用这两次燃料喷射的净火花正时可以从原始单次喷射的火花正时进一步延迟,并且在不发生熄火的情况下提供扭矩减小。然而,本文的发明人已经认识到有关此类系统的潜在问题。作为一个示例,所提供的实际扭矩减小可能高于期望的扭矩减小。换言之,熄火发生的减小与扭矩损失(torquepenalty)相关联。在又一些方法中,为了在不稳定区域之外操作火花正时,发动机控制器可以对扭矩减小请求进行向上或向下舍入(round)。然而,在所有这些情况下,所提供的实际火花延迟大于或小于所请求的火花延迟。由此产生的扭矩误差可导致发动机性能劣化。如果在变速器换档期间请求扭矩减小,则过量或不足的扭矩减小可使换档对操作员来说是可察觉且令人反感的。此外,在每个扭矩减小事件期间的发动机响应可能变化,从而降低车辆驾驶性能。另外,随机熄火发生可导致熄火监测器上的熄火计数递增,从而触发可能进一步破坏所请求的扭矩减小的熄火缓解动作。技术实现要素:在一个示例中,上述问题可以通过一种用于发动机的方法来解决,所述方法包括:响应于针对所请求的扭矩减小的估计的火花正时处于上阈值与下阈值之间,调整多个点火事件中的每个点火事件的火花正时以便使所述多个点火事件内的平均火花正时达到所估计的火花正时。以此方式,在减少随机熄火发生的同时可以提供请求的扭矩减小。作为一个示例,响应于诸如由于变速器档位升档而导致的扭矩减小请求,发动机控制器可以确定要在发动机循环内应用于每个汽缸的火花正时延迟量以提供所请求的扭矩减小。如果目标延迟火花正时落在可发生随机熄火的不稳定区域中,则控制器可以重新计算每个汽缸的火花正时,使得汽缸间的平均火花正时保持在目标火花正时。例如,应用于第一汽缸(或第一数量的汽缸)的火花正时延迟可以被调整为低于目标火花正时延迟,从而导致该一个或多个汽缸的更少的扭矩减小。应用于第二汽缸(或第二数量的汽缸)的火花正时延迟可以被调整为高于目标火花正时延迟,从而导致该一个或多个汽缸的更多的扭矩减小。通过调整获得比期望更多或更少扭矩的汽缸的数量和标识(identity),可以调整平均火花正时以提供所请求的扭矩减小。例如,不稳定区域可以由上阈值和下阈值限定,并且基于目标延迟火花正时在不稳定区域内相对于上阈值和下阈值的位置,可以调整各汽缸的火花正时。这可以包括对称地调整汽缸的火花正时(例如,在四缸发动机中,两个汽缸可以移动到高于上阈值,同时另外两个汽缸移动到低于下阈值)、或不对称地调整汽缸的火花正时(例如,在四缸发动机中,一个汽缸可以移动到高于上阈值,同时其余三个汽缸移动到低于下阈值)。因此,火花正时移动到低于下阈值的汽缸可能熄火;然而,由于这是计划的和受控的熄火,因此熄火计数不会递增并且熄火监视器不被触发。以此方式,可以在利用不稳定区域之外的火花正时运行发动机的同时提供期望的扭矩减小量。调整一些汽缸的火花正时以提供比期望更大的扭矩减小同时调整其他汽缸的火花正时以提供比期望更小的扭矩减小的技术效果是:可以通过使用火花延迟来提供任意的平均的扭矩减小量。通过减小对火花正时进行向上或向下舍入以减小随机熄火发生的需要,减小了发动机扭矩误差,同时允许更一致的发动机响应和更平稳的齿轮间换档。通过将一些汽缸的火花正时移到可以控制熄火发生的区域,由受控熄火事件提供的扭矩下降可以有利地用于提供所请求的扭矩减小。总的来说,发动机性能得到改善。应当理解的是,提供以上
发明内容以便以简化形式引入在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着确认要求保护的主题的关键或必要特征,所述要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一限定。另外,所要求保护的主题并不限于解决以上或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出了示例性车辆动力传动系统。图2示出了可以包括在车辆动力传动系统中的示例性发动机系统。图3描绘了用于延迟火花正时以减小发动机扭矩的示例性方法的高级流程图。图4是示出火花延迟与发动机扭矩比之间的关系的示例图示。图5示出了用于计算各点火事件的延迟火花正时的示例性算法的框图。图6描绘了响应于对扭矩减小请求的请求而延迟火花正时的预示性示例。图7示出了可以在控制熄火的同时减小横跨多个点火事件的发动机扭矩的示例性火花正时延迟模式。具体实施方式以下描述涉及用于通过延迟火花正时来减小由车辆动力传动系统(诸如图1所示的车辆动力传动系统)中的发动机产生的扭矩量的系统和方法。诸如在图2的示例性发动机系统中,可以通过在发动机汽缸中对空气/燃料混合物进行火花点火来产生扭矩。诸如根据图3的示例性控制例程,发动机控制器可以响应于扭矩减小请求而延迟火花正时。如图4所示,当火花正时在随机熄火发生增加的区域中发生时,控制器可以针对每个汽缸重新调整发动机循环的火花正时以便实现横跨循环的多个点火事件的扭矩减小。例如,控制器可以使用算法(诸如图5中示意性示出的算法),以便将每个汽缸的火花正时重新分配到该区域之外(例如,高于或低于该区域),从而实现横跨多个点火事件的平均的期望扭矩减小。图6示出了使用火花延迟重新分配来减小发动机扭矩的预示性示例。另外,如图7所示,可以使用不同的火花延迟模式,诸如对称模式和不对称模式,来减小发动机扭矩。参考图1,在本文中特别参考图2进一步描述的内燃发动机10被示为通过动力传动系统中的曲轴140耦接到扭矩变换器11。扭矩变换器11还通过涡轮轴17(在本文中也被称为变速器输入轴)耦接到变速器54。在一个实施例中,变速器54包括具有多个可选择的传动比的电子控制的变速器。变速器54还可以包括各种其他齿轮,诸如最终驱动比(未示出)。在所描绘的示例中,变速器54是无级变速器(cvt)。与供应有限数量的固定齿轮比(传动比)的其他机械变速器不同,cvt可以是可通过连续范围的有效传动比来无缝地改变的自动变速器。cvt的传动比灵活性允许变速器输入轴保持更优化的角速度。通过调整cvt的传动比,发动机控制器可以被配置成在保持发动机的需求的动力输出的同时改变发动机转速-负荷特征曲线。例如,通过将cvt调整到较低传动比(例如,升档到较高齿轮),可以降低发动机转速,同时相应地增加发动机负荷以保持动力输出。作为另一个示例,通过将cvt调整到较高传动比(例如,降档到较低齿轮),可以提高发动机转速,同时相应地减少发动机负荷以保持动力输出。扭矩变换器11可以具有可接合、脱离或部分接合的离合器(未示出)。当离合器已脱离或正在脱离时,扭矩变换器被称为处于解锁状态,而当离合器被接合时,扭矩变换器被称为处于锁定状态。例如,当扭矩变换器被锁定时,由发动机10产生的所有扭矩可以被传递到涡轮轴17。应当注意的是,在一个示例性实施例中,图1的动力传动系统耦接在载客车辆中,该载客车辆在道路23上行进。因此,变速器54可以通过轮轴21进一步耦接到车轮55。车轮55使车辆(未示出)与道路23经界面接合。尽管可以使用各种车辆配置,但是在一个示例中,发动机是唯一的机动动力源,并且因此车辆不是混合动力电动车、混合动力卡接式车辆等。在其他实施例中,如下面进一步描述的,发动机可以并入混合动力车辆中。图2描绘了内燃发动机10的燃烧室(或汽缸)14的示例性实施例,所述内燃发动机10可以是图1的发动机10。这样,图1和图2中的相同部件的编号相同。例如,发动机10可以耦接在车辆5中,诸如通过图1的动力传动系统耦接。发动机10可以至少部分地被包括控制器12的控制系统控制、并且被通过输入装置132的来自车辆操作员130的输入控制。在该示例中,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(在本文也称为“燃烧室”)14可以包括活塞138定位在其中的燃烧室壁136。活塞138可耦接到曲轴140,使得活塞的往复运动被转化成曲轴的旋转运动。曲轴140可以通过变速器54耦接到载客车辆的至少一个驱动轮55,如关于图1进一步描述的。另外,起动机马达(未示出)可以通过飞轮耦接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。在一些示例中,车辆5可以是具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中,车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有(一个或多个)电动机器的电动车辆。在所示的示例中,车辆5包括发动机10和电动机器52。电动机器52可以是马达或马达/发电机。当接合一个或多个离合器56时,发动机10的曲轴140和电动机器52通过变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中,第一离合器56设置在曲轴140与电动机器52之间,并且第二离合器56设置在电动机器52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以接合或脱离离合器,以便将曲轴140与电动机器52和与其连接的部件连接或断开、和/或将电动机器52与变速器54和与其连接的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或其他类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置为包括作为并联、串联或串并联的混合动力车辆。电动机器52从牵引用电池58接收电力以便向车轮55提供扭矩。电动机器52也可以作为发电机运行以便例如在制动操作期间提供电力从而为电池58充电。发动机10的汽缸14可以通过一系列进气通道142、144和146接收进气。除了汽缸14之外,进气通道146还可以与发动机10的其他汽缸连通。在一些示例中,一个或多个进气通道可以包括增压装置,诸如涡轮增压器或机械增压器。例如,图2示出了配置有涡轮增压器的发动机10,所述涡轮增压器包括布置在进气通道142与144之间的压缩机174、以及沿排气通道148布置的排气涡轮176。当增压装置被配置为涡轮增压器时,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。然而,在其他示例中,诸如在发动机10设置有机械增压器时,压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力,并且可以任选地省略排气涡轮176。包括节流板164的节气门162可以设置在发动机进气通道中,以用于改变向发动机汽缸提供的进气的流速和/或压力。例如,如图2所示,节气门162可以定位在压缩机174的下游,或者可以可替代地设置在压缩机174的上游。除了汽缸14之外,排气通道148还可以从发动机10的其他汽缸接收排气。排气传感器128被示为耦接到排放控制装置178上游的排气通道148。例如,排气传感器128可以选自用于提供排气空气/燃料比(afr)指示的各种合适的传感器,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(如所描绘的)传感器、hego(加热型ego)传感器;或者nox传感器、hc传感器或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。发动机10的每个汽缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如,汽缸14被示为包括位于汽缸14的上部区域处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中,发动机10的每个汽缸(包括汽缸14)可以包括位于汽缸的上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。控制器12可以通过致动器152控制进气门150。类似地,控制器12可以通过致动器154控制排气门156。进气门150和排气门156的位置可以由相应的气门位置传感器(未示出)确定。在一些情况期间,控制器12可以改变提供给致动器152和154的信号以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。气门致动器可以是电动气门致动型、凸轮致动型、或其组合。可以同时控制进气门正时和排气门正时,或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时、或固定凸轮正时的任何可能方案。每个凸轮致动系统可包括一个或多个凸轮,并且可利用以下项目中的一个或多个:凸轮廓线变换(cps)系统、可变凸轮正时(vct)系统、可变气门正时(vvt)系统和/或可变气门升程(vvl)系统,该系统可以由控制器12操作以改变气门操作。例如,汽缸14可以可替代地包括通过电动气门致动控制的进气门、以及通过包括cps和/或vct的凸轮致动控制的排气门。在其他示例中,进气门和排气门可以由公共气门致动器(或致动系统)或可变气门正时致动器(或致动系统)控制。汽缸14可以具有压缩比,其是活塞138处于下止点(bdc)时的容积与活塞138处于上止点(tdc)时的容积的比。在一个示例中,压缩比在9:1至10:1的范围内。然而,在使用不同燃料的一些示例中,压缩比可增加。例如,当使用较高辛烷值的燃料或具有较高潜在蒸发焓的燃料时,这可能发生。如果由于直接喷射对发动机爆震的影响而使用直接喷射,则压缩比也可增加。在一些示例中,发动机10的每个汽缸可以包括用于启动燃烧的火花塞192。在选择的操作模式下,点火系统190可以响应于来自控制器12的火花提前信号sa,通过火花塞192向燃烧室14提供点火火花。可以基于发动机工况和驾驶员扭矩需求来调整信号sa的正时。例如,可以在最大制动扭矩(mbt)正时提供火花以最大化发动机动力和效率。控制器12可以将包括发动机转速、发动机负荷和排气afr的发动机工况输入到查找表中并且输出针对输入的发动机工况的相应mbt正时。在其他示例中,火花可以从mbt延迟以防止爆震的发生。在又一些示例中,诸如由于驾驶员需求扭矩的减小或变速器换挡事件,火花可以从mbt延迟以快速减小发动机扭矩,如相对于图3-5进一步描述的。在一些示例中,发动机10的每个汽缸可以被配置成具有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例,汽缸14被示为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可以被配置成传送从燃料系统8接收的燃料。燃料系统8可以包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示为直接耦接到汽缸14,以便将与通过电子驱动器168从控制器12接收的信号fpw-1的脉冲宽度成比例的燃料直接喷射到汽缸14中。以此方式,燃料喷射器166提供所谓的将燃料直接喷射(以下也被称为“di”)到汽缸14中。尽管图2示出了位于汽缸14的一侧的燃料喷射器166,但燃料喷射器166可以可替代地位于活塞的顶部,诸如靠近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的挥发性较低,因此这种位置可以在通过醇基燃料操作发动机时增加混合和燃烧。可替代地,喷射器可以位于进气门的顶部和附近以增加混合。可以通过高压燃料泵和燃料轨将燃料从燃料系统8的燃料箱传送到燃料喷射器166。另外,燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力换能器。在提供所谓的将燃料提供到汽缸14上游的进气道中的进气道喷射(在下文中也被称为“pfi”)配置中,燃料喷射器170被示为布置在进气通道146中而不是直接耦接到汽缸14。燃料喷射器170可以通过电子驱动器171与从控制器12接收的信号fpw-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收的燃料。应当注意的是,代替多个电子驱动器(如所描绘的,诸如用于燃料喷射器166的电子驱动器168和用于燃料喷射器170的电子驱动器171)的是,单个电子驱动器可以用于两个燃料喷射器。在替代性示例中,燃料喷射器166和170中的每一个可以被配置为用于将燃料直接喷射到汽缸14中的直接燃料喷射器。在又一个示例中,燃料喷射器166和170中的每一个可以被配置为用于在进气门150的上游喷射燃料的进气道燃料喷射器。在又一些其他示例中,汽缸14可以仅包括单个燃料喷射器,其被配置成从燃料系统接收不同相对量的不同燃料作为燃料混合物,并且进一步被配置成作为直接燃料喷射器将这种燃料混合物直接喷射到汽缸中,或者作为进气道燃料喷射器将这种燃料混合物喷射到进气门上游。因此,应当理解的是,本文所述的燃料系统不应受到本文以举例方式描述的特定燃料喷射器配置的限制。燃料可以在汽缸的单个循环期间由两个喷射器传送到汽缸14。例如,每个喷射器可以传送在汽缸14中燃烧的总燃料量的一部分。另外,由每个喷射器传送的燃料的分配和/或燃料的相对量可以随着工况(诸如发动机负荷、爆震和排气温度)而变化。在打开进气门事件、关闭进气门事件(例如,基本在进气冲程之前)期间、以及在打开和关闭进气门操作期间,可以传送进气道喷射的燃料。类似地,例如,在先前的排气冲程期间、在进气冲程期间、以及在压缩冲程期间,可以至少部分地传送直接喷射的燃料。因此,即使对于单个燃烧事件,喷射的燃料也可以是在不同的正时从进气道喷射器和直接喷射器喷射的。另外,对于单个燃烧事件,在每个循环可以对所传送的燃料执行多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或其任何适当的组合期间执行多次喷射。燃料喷射器166和170可以具有不同的特性。例如,这些特性包括尺寸差异,诸如一个喷射器具有比另一个喷射器更大的喷射孔。其他差异包括但不限于:不同喷雾角度、不同操作温度、不同目标(targeting)、不同喷射正时、不同喷雾特性、不同方位等。此外,取决于喷射器170和166之间喷射的燃料的分配比,可以实现不同的效果。燃料系统8中的燃料箱可以保持不同燃料类型的燃料,诸如具有不同燃料品质和不同燃料组成的燃料。所述差异可包括不同醇含量、不同水含量、不同辛烷值、不同蒸发热、不同燃料共混物、和/或其组合等。具有不同蒸发热的燃料的一个示例包括作为具有较低蒸发热的第一燃料类型的汽油、以及作为具有较高蒸发热的第二燃料类型的乙醇。在另一个示例中,发动机可以使用汽油作为第一燃料类型,并且使用诸如e85(其为约85%的乙醇和15%的汽油)或m85(其为约85%的甲醇和15%的汽油)的含醇燃料共混物作为第二燃料类型。其他可行的物质包括水、甲醇、醇和水的混合物、水和甲醇的混合物、醇的混合物等。在又一个示例中,两种燃料都可以是具有不同醇组成的醇共混物,其中第一燃料类型可以是具有较低醇浓度的汽油醇共混物,诸如e10(其为约10%的乙醇);而第二燃料类型可以是具有较高醇浓度的汽油醇共混物,诸如e85(其为约85%的乙醇)。附加地,第一燃料和第二燃料在其他燃料品质方面(诸如温度、粘度、辛烷值等的差异)也可以是不同的。此外,一个或两个燃料箱的燃料特性可能例如由于燃料箱再加注燃料的逐日变化而频繁变化。控制器12在图2中被示出为微型计算机,其包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序(例如,可执行指令)和校准值的电子存储介质(在此特定示例中被示为非瞬态只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、不失效存储器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,包括先前讨论的信号并且附加地包括以下各项:来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(maf)的测量值;来自耦接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ect);来自耦接到排气通道148的温度传感器158的排气温度;来自耦接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型传感器)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);以及来自map传感器124的绝对歧管压力信号(map)。控制器12可以根据信号pip产生发动机转速信号rpm。来自map传感器124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。控制器12可以基于发动机冷却剂温度推断发动机温度。控制器12从图2的各种传感器接收信号并且采用图2的各种致动器,以便基于接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。例如,基于由控制器12接收的作为信号pp的加速器踏板位置的减少,控制器可以通过延迟发送到点火系统190的信号sa的正时、由此延迟由火花塞192提供的火花的正时,从而减小发动机扭矩,如相对于图3进一步描述的。另外,控制器12可以使用发动机系统的传感器和致动器来确定已经发生熄火。例如,可能由于过稀的afr、劣化的火花塞、或火花正时被延迟超过阈值而发生熄火。在一个示例中,可以基于在点火事件后的信号pip来确定熄火。也就是说,如果曲轴140在点火事件后未加速,则可以确定在汽缸中未发生燃烧。如果随机发生熄火(例如,不在计划中),则控制器可以使熄火计数器递增,使得在达到熄火阈值数量后,可以设置诊断故障代码和/或警告车辆操作员,从而使得可以相应地确定和解决随机熄火的来源,以便防止进一步的发动机系统劣化。然而,如果熄火是由控制器计划的,如本文进一步所述,则控制器可以不使熄火计数器递增,因为熄火是受控的并且不是由于发动机系统内的劣化导致的。如上所述,图2仅示出了多缸发动机的一个汽缸。这样,每个汽缸可以类似地包括其自身的一组进气门/排气门、(一个或多个)燃料喷射器、火花塞等。应当理解的是,发动机10可以包括任何合适数量的汽缸,包括2、3、4、5、6、8、10、12个或更多个汽缸。另外,这些汽缸中的每一个可以包括由图2参考汽缸14描述和描绘的各种部件中的一些或全部。以此方式,图1和图2的部件提供了一种系统,所述系统包括:发动机,其包括多个汽缸;火花塞,其耦接到所述多个汽缸中的每一个;变速器;以及具有计算机可读指令的控制器,所述计算机可读指令用于:响应于驾驶员需求的改变,命令变速器升档到较低齿轮比;基于所述变速器升档来估计扭矩减小;以及以逐个汽缸为基础调整所述多个汽缸中的每个汽缸的火花正时以便提供产生估计的扭矩减小的平均火花正时延迟。在一个示例中,控制器可以附加地或任选地包括进一步的指令,该进一步的指令用于基于发动机转速、发动机负荷、发动机温度和燃料醇含量来估计火花正时延迟的上阈值和下阈值中的每一个,并且其中所述调整响应于平均火花正时延迟落在上阈值与下阈值之间。所述调整还可以包括:利用高于上阈值的第一火花正时延迟来操作多个汽缸中的第一组汽缸;以及利用低于下阈值的第二火花正时延迟来操作多个汽缸中的第二组汽缸,其中基于平均火花正时延迟相对于上阈值和下阈值中的每一个来选择第一组和第二组中的每一组中的汽缸的数量和标识。在另一个示例中,控制器可以附加地或可替代地包括进一步的指令,该进一步的指令用于:监测排气温度;以及响应于所监测的排气温度超过阈值温度,增加所述第二组中的汽缸的数量,同时减少第一组中的汽缸的数量。现在转到图3,示出了用于通过使用火花延迟来减小发动机扭矩的示例性方法300。具体地,方法300通过利用对各汽缸的火花正时进行向上或向下舍入以便将每个汽缸的火花正时移出不稳定区域的算法、同时仍然提供发动机循环内的平均的期望扭矩减小,从而防止由于不稳定区域中的火花正时导致的随机熄火事件。基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如以上参考图2描述的传感器)接收的信号(包括来自踏板位置传感器的信号pp),控制器(例如,图2的控制器12)可以执行用于执行方法300以及本文包括的其余方法的指令。根据以下描述的方法,控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作,诸如通过火花塞(例如图2的火花塞192)来提供火花。方法300在302处开始并且包括估计和/或测量车辆工况。工况可以包括例如发动机转速、发动机负荷、加速器踏板位置、大气压力、发动机温度、电池荷电状态、选择的齿轮(例如,在图1和图2的变速器54中)、扭矩变换器状态(例如,图1的扭矩变换器11)等。在304处,方法300包括基于车辆工况来确定期望的发动机扭矩。例如,加速器踏板位置是指驾驶员扭矩需求,所述驾驶员扭矩需求是实现期望的车辆速度和/或加速率所需的车轮扭矩请求。控制器可以通过均被存储作为车辆工况的函数的查找表、图表、算法和/或方程来确定产生车轮扭矩请求所需的期望发动机扭矩量,所述车辆工况包括踏板位置、选择的齿轮、扭矩变换器的状态、发动机转速、发动机负荷等。在306处,确定是否请求扭矩减小。扭矩减小请求可以相应于期望发动机扭矩小于当前发动机扭矩并且差值超过阈值量。例如,可以响应于操作员释放加速器踏板的松加速器踏板状况而请求扭矩减小。在另一个示例中,响应于换档事件,诸如在从具有较高传动比的第一齿轮升档到具有较低传动比的第二齿轮期间,可以请求扭矩减小。在又一个示例中,可以请求扭矩减小以用于牵引力控制的目的,诸如防止车轮滑行。例如,还可以请求扭矩减小以用于:发动机转速控制(诸如限制发动机转速),在可变排量发动机中的各模式之间的转变期间(诸如当转变到在停用一个或多个(附加)汽缸下进行操作时,或当转变到在重新启用一个或多个(附加)汽缸下进行操作时)的踩加速器踏板防碰撞,以及在停止/起动发动机时重新起动发动机转速特性曲线整形。如果不请求扭矩减小,则方法300行进到308并且包括通过空气流、火花正时和/或空燃比(afr)控制来提供期望的发动机扭矩。也就是说,可以协同向发动机提供的空气量和/或燃料量以及火花正时以产生期望的发动机扭矩。例如,控制器可以调整节流阀(例如,图2的节流阀162)的开度以调整空气流,空气流随着节流阀开度的增加而增加,节流阀开度随着扭矩需求的增加而增加。另外,如果发动机在增压状况下进行操作,则可以通过调整压缩机(例如,图2的涡轮增压器压缩机174)的转速来调整所提供的增压量,诸如通过调整涡轮增压器废气门的开度,其中增压量随着废气门开度的减少而增加(由此增加涡轮速度并且由此增加压缩机速度)。作为另一个示例,可以在mbt处或附近提供火花以便针对给定的发动机负荷最大化发动机动力。作为又一个示例,可以通过调整向一个或多个燃料喷射器(例如,分别为图2的燃料喷射器166和170)提供的信号(例如,fpw-1和/或fpw-2)的脉冲宽度来调整所提供的燃料量,由此调整afr,其中所提供的燃料量随着脉冲宽度的增加而增加。相对于化学计量,稀混合物可具有减小的扭矩,然而相对于化学计量,略富的混合物可具有增加的扭矩,所述扭矩然后随着富度增加而减少到低于化学计量的扭矩。控制器可以参考作为发动机转速和负荷的函数被存储的查找表,以便确定期望的afr以及di与pfi之间的燃料分流比,从而提供期望的afr。在308之后,方法300结束。如果在306处请求扭矩减小,则方法300行进到310并且包括确定是否请求快速响应。例如,可以响应于正在请求变速器升档或者响应于在小于阈值持续时间内发生松加速器踏板事件而请求快速响应。在变速器换挡期间可以请求快速扭矩减小以实现操作员基本上不能察觉的平稳换挡。在一个示例中,快速响应是指在250ms或更短时间内发生的扭矩减小请求。如果不请求快速扭矩减小响应,则方法300行进到312并且包括调整空气流以减小发动机扭矩。例如,可以减少节流阀开度和/或可以减小压缩机速度(如果提供增压的话)以便减少提供给发动机的空气量。所提供的燃料量然后可以被相应地调整以便实现期望的afr。例如,随着提供给发动机的空气量减少,提供给发动机的燃料量相应地减少以便保持期望的afr(例如,处于化学计量)。另外,例如可以相应地调整火花正时以便保持关于mbt的正时,该正时可以基于发动机转速和负荷确定,如以上关于图2所描述的。在312之后,方法300结束。如果请求快速扭矩减小响应,则方法300行进到314并且包括确定针对期望扭矩减小的延迟火花正时。暂时转到图4,示出了火花正时与发动机扭矩比之间的关系的示例性图表400。在x轴上示出了从mbt的火花延迟,其中延迟量从左到右增加;并且在y轴上示出了发动机扭矩比,其中该比从下到上增加。发动机扭矩比是在特定火花正时下传送的发动机扭矩与在mbt火花下传送的发动机扭矩的比。因此,当发动机在mbt火花下进行操作时,扭矩比为1,并且当发动机在从mbt延迟的火花正时下进行操作时,所得到的扭矩比是无量纲分数值(例如,0.9、0.7等)。这样,为0.9的扭矩比相应于来自mbt的指示的扭矩中的10%减小。控制器可以基于期望扭矩量和发动机在当前工况下能够产生的扭矩量使用查找表、图表或函数来确定期望的扭矩比,以实现所请求的发动机扭矩减小。控制器然后可以使用曲线402所示的函数来确定将导致期望的扭矩比的火花正时(例如,从mbt延迟的程度)。然而,随着火花正时变得越来越延迟,燃烧稳定性减小,从而增加熄火的可能性。从mbt的火花延迟可以被分成三个区域:稳定区域404、不稳定区域406和熄火区域408。稳定区域是指预期不会导致熄火的火花正时的范围。不稳定区域是指在发生随机熄火的给定发动机转速和负荷下的火花正时的范围。熄火区域是指可预计地预期发生熄火的火花正时的范围。因此,虚线410表示第一下火花延迟阈值,在低于该第一下火花延迟阈值的情况下,燃烧被预期是稳定的(例如,预期不会发生熄火),并且虚线412表示第二较高火花延迟阈值,在高于该第二较高火花延迟阈值的情况下预期会发生受控熄火。在先前示例中,“低于”是指与第一下阈值410相比从mbt较少延迟的火花,并且“高于”是指与第二上阈值412相比从mbt进一步延迟的火花。以下将进一步讨论图4中给出的示例。返回图3,在316处,确定所确定的延迟火花正时是否处于不稳定区域中(例如,图4的区域406)。例如,如果所确定的延迟火花正时与第一下火花延迟阈值(例如,图4的虚线410)相比更加延迟(例如,高于第一下火花延迟阈值)并且与第二上火花延迟阈值(例如,图4的虚线412)相比更少延迟(例如,低于第二上火花延迟阈值),则所确定的延迟火花正时可处于不稳定区域。可以基于发动机转速、发动机负荷、发动机温度(例如,发动机冷却剂温度或ect)、进气或环境空气温度、燃料辛烷值和燃料醇含量来确定所述第一阈值和第二阈值。例如,随着发动机转速增加,第一阈值和第二阈值可以降低,因为在较高转速条件下熄火可能是更普遍的。在另一个示例中,随着发动机负荷增加,第一阈值和第二阈值可以增加,因为在较高负荷条件下熄火可能是较不普遍的。作为示例,控制器可以参考作为发动机转速、发动机负荷、ect、空气温度、燃料辛烷值和燃料醇含量的函数被存储的查找表以确定第一阈值和第二阈值。如果所确定的延迟火花正时不处于不稳定区域中,则方法300行进到318并且包括在所确定的延迟火花正时向所有汽缸提供火花以便提供所请求的发动机扭矩减小。因此,将在相同正时(所确定的延迟火花正时)向所有汽缸提供火花,并且所有汽缸将产生相同量的减小的发动机扭矩。在318之后,方法300结束。如果延迟火花正时处于不稳定区域,则方法300行进到320并且包括通过算法来计算多个点火事件(诸如在发动机循环内,其中每个汽缸被点火一次)中的每个点火事件的火花正时,使得多个点火事件的平均火花正时处于期望的延迟火花正时。通过将一些汽缸的火花正时移位到低于第一阈值(其提供比期望更少的扭矩减小)并且将其他汽缸的火花正时移位到高于第二阈值(其提供比期望更多的扭矩减小),可以在减小随机熄火发生的同时实现期望的扭矩减小。参考图5进一步描述用于重新分配火花正时的算法。在322处,方法300包括在所计算的火花正时为每个点火事件提供火花以便在多个点火事件内减小发动机扭矩,其中平均扭矩减小等于期望的发动机扭矩减小。由此,即使每个汽缸的火花正时(和所产生的扭矩量)变化,在多个点火事件内产生的平均发动机扭矩也等于所请求的发动机扭矩减小。另外,当所提供的火花正时导致计划的熄火时,控制器将不会使熄火计数器递增。在324处,方法300包括监测催化剂的温度(tcat)并且基于tcat重新调整火花正时。例如,可以直接测量tcat或者可以通过测量排气温度(例如,由图2的温度传感器158测量)来确定tcat。无论是计划的还是未计划的,熄火都可以增加tcat。高温可以使催化剂(例如,图2的排放控制装置178)劣化,这可导致排放增加。因此,当tcat达到阈值温度时,正在进行计划的熄火的汽缸的数量可能减少,如关于图7进一步描述的。减少经历计划熄火的汽缸的数量可以包括增加计算的火花正时低于第一阈值的汽缸的数量,其中计算的火花正时被调整为更接近第一阈值以便通过每个点火事件提供更少的扭矩。在324之后,方法300结束。回到图4,示出了减少两个点火事件的发动机扭矩以便实现期望扭矩比的示例。针对两个点火事件,期望扭矩比tr_desired相应于处于不稳定区域406中的火花正时spk0。因此,在火花正时spk0处未提供针对两个点火事件的火花,如空心圆圈所指示的。相反,控制器使用算法(例如,图5的算法500)来产生期望的扭矩比作为两个点火事件的平均值。通过在火花正时spk1向第一汽缸提供火花来实现第一扭矩比tr1(等于零扭矩比)。spk1处于熄火区域408中(例如,比第二上阈值412更加延迟),并且因此在第一汽缸中发生受控熄火并且第一汽缸产生零扭矩。通过在火花正时spk2向第二汽缸提供火花来实现第二扭矩比tr2。spk2处于稳定区域404中(例如,比第一下阈值410更少延迟),并且因此在第二汽缸中发生燃烧,从而以扭矩比tr2产生扭矩。tr1和tr2的平均值等于tr_desired。另外,spk1和spk2的平均值等于spk0。以此方式,期望的扭矩比被实现为两个点火事件的平均扭矩比。应当注意的是,两个点火事件被用作非限制性示例,并且其中实现扭矩减小的点火事件的实际数量可以大于两个。例如,可以在每个发动机循环内调整扭矩减小,其中每个汽缸点火一次。因此,代替4缸发动机的汽缸1至4中的每一个汽缸均在spk0点火的是,汽缸1至4中的第一数量的汽缸在spk1点火,并且汽缸1至4中的第二数量的汽缸在spk2点火,其中基于各种标准选择第一数量和第二数量,使得可以提供各种组合。图5示出了示例性算法500的框图,算法500用于计算多个点火事件中的每个点火事件的火花正时,以便实现与处于不稳定火花正时区域中的期望扭矩比相应的平均扭矩比。使用来自先前点火事件的反馈针对每个点火事件执行一次算法500。针对每个点火事件,算法500基于当前扭矩减小请求(例如,期望扭矩比)和先前事件的误差来确定在所述事件中应当使用哪种扭矩减小,如以下进一步描述的。多个点火事件不是预定数量的;控制器(例如,图2的控制器12)可以继续应用算法500,同时期望扭矩比保持在不稳定火花正时区域中。期望扭矩比502(“desired_ratio”)被输入到加法器元件504中。期望扭矩比502相应于处于不稳定火花正时区域中的期望扭矩比。基于与先前点火事件的汽缸扭矩比相应的当前扭矩比524(“current_ratio”)和期望扭矩比502之间的差来确定关于扭矩比的当前误差(“current_error”)的反馈信号。在当前误差被数字滤波器526变换之后,在加法器元件504处从期望扭矩比502中减去所述当前误差。所产生的信号作为在针对点火事件进行舍入之前的期望汽缸扭矩比被输入到算法506中,算法506确定点火事件的火花正时将被舍入到稳定区域还是熄火区域。还将以下各项输入到算法506中:在mbt处的火花正时(“1”)508;作为下火花正时阈值(例如,图4的第一下阈值410)的minimum_stable_ratio510,低于该值时燃烧是不稳定的;以及作为上火花正时阈值(例如,图4的第二上阈值412)的“0”518,高于该值时预期会发生熄火。应当注意的是,在算法500的示例中,上火花正时阈值518等于为零的扭矩比,但是在其他示例中,其他扭矩比也是可能的。部分514和516进行比较以确定在舍入前的期望汽缸扭矩比更接近下火花正时阈值510还是上火花正时阈值518。通过使期望汽缸扭矩比在舍入到稳定区域中的值之前饱和,部分512提供处于稳定区域中的期望汽缸扭矩比。部分520通过在舍入前选择更接近期望汽缸比的阈值、或者如果期望汽缸比处于稳定区域中则通过在舍入前直接选择所述期望汽缸比来设置作为当前点火事件的汽缸扭矩比的新的current_ratio524。因此,算法500的输出current_ratio524相应于处于稳定区域或熄火区域中但未处于不稳定区域中的火花正时。加法器元件522通过从current_ratio524中减去舍入之前的期望汽缸比来计算新的current_error。然后在加法器元件504处从desired_ratio502中减去新的current_error以用于下一个点火事件。图6描绘了通过火花延迟重新分配来鲁棒地减小发动机扭矩的预示性示例600。例如,根据控制例程(例如,图3的方法300),控制器(诸如图2的控制器12)可以响应于发动机扭矩减小请求而减小发动机扭矩。在曲线602中示出了变速器齿轮选择,在曲线604中示出了加速器踏板位置,在曲线608(虚线和点线)中示出了期望的发动机扭矩比,在曲线610(实线)中示出了实际的发动机扭矩,在曲线614中示出了熄火计数,在曲线618中示出了所应用的从mbt的火花延迟,其中每个x表示在所指示的火花正时处的一个燃烧事件,并且在曲线624中示出了点火汽缸编号的标识。图6的非限制性示例示出了点火顺序为1-3-4-2的四缸发动机,但是其他示例可以具有不同数量的汽缸和其他点火顺序。另外,阈值发动机扭矩比由虚线612表示,第一下火花延迟阈值由虚线620表示,并且第二上火花延迟阈值由虚线622表示。阈值发动机扭矩比相应于一扭矩比,在低于该扭矩比时,相应的火花正时处于不稳定区域(例如,图4的不稳定区域406)或熄火区域(例如,图4的熄火区域408),并且第一下火花延迟阈值和第二上火花延迟阈值限定不稳定火花正时区域。应当注意的是,虽然阈值发动机扭矩比612、第一下火花延迟阈值620和第二上火花延迟阈值622被示为恒定的,但是在其他示例中,阈值可随发动机转速、发动机温度、空气温度、燃料辛烷值、燃料和醇含量而变化。对于以上所有曲线,x轴表示时间,其中时间沿着x轴从左到右增加。y轴表示标记的参数,其中值从下到上增加。在t1之前,发动机以恒定驾驶员需求运行,由恒定踏板位置(曲线604)指示。变速器齿轮(曲线602)保持恒定,其中未发生换档事件。期望发动机扭矩比(曲线608)为1,并且因此在mbt处或附近提供火花(曲线618)以便实现为1的发动机扭矩比(曲线610),其相应于针对工况(例如,包括发动机转速、发动机负荷和排气afr)的最大发动机效率,如关于图2进一步描述的。在mbt处的火花正时下,未发生熄火,并且因此熄火计数(线图614)不增加。在t1,发生松加速器踏板事件,如加速器踏板位置(曲线604)的突然减小所展示的。如曲线608所示,请求发动机扭矩的快速减小(例如,在短持续时间内发生松加速器踏板事件)。然而,期望发动机扭矩比(曲线608)小于阈值发动机扭矩比(虚线612),从而指示用于提供期望发动机扭矩比的火花正时处于不稳定火花正时区域中(例如,在第一下阈值620以上并且在第二上阈值622以下)。因此,控制器使用一种算法(例如,图5的算法500)来确定每个点火(例如,燃烧)事件的火花正时以产生等于期望扭矩比的平均扭矩比,其中每个火花正时(和相应扭矩比)被舍入到其中预期不会发生熄火的稳定区域(例如,图4的稳定区域404)或其中预期熄火的熄火区域。该算法在每个点火事件时被执行一次,其中该算法基于相应于当前扭矩减小请求的期望发动机扭矩比(曲线608)以及先前点火事件的扭矩误差来确定在每个点火事件中要使用哪种扭矩减小,如关于图5进一步描述的。在该示例中,平均扭矩比等于基于六个点火事件的期望扭矩比。在汽缸4(曲线624)中发生松加速器踏板后的第一燃烧事件,其中在稳定区域中提供火花(例如,火花延迟小于第一下火花延迟阈值620)。提供相应扭矩比(曲线610),其因为火花正时(曲线618)从mbt延迟而小于1,但大于阈值发动机扭矩比(虚线612)并且大于期望发动机扭矩比(曲线608)。在正时处于熄火区域中的情况下向随后汽缸,即汽缸2提供火花(例如,火花延迟大于第二上火花延迟阈值622)。在该汽缸中发生受控熄火,从而导致汽缸2针对该点火事件产生零扭矩(曲线610)。在汽缸1中发生下一个燃烧事件(曲线624),其中再次在稳定区域中提供火花以产生大于期望发动机扭矩比(曲线608)的相应发动机扭矩比(曲线610)。如曲线618所示,在正时处于熄火区域中的情况下向汽缸3提供火花。在汽缸3中发生受控熄火,从而产生零扭矩(曲线610)。在稳定区域中向汽缸4提供火花,并且因此在汽缸4中发生燃烧,其中针对所提供的火花正时(曲线618)而产生的相应扭矩量(曲线610)大于期望发动机扭矩比(曲线608)。在正时处于熄火区域中的情况下向汽缸2提供火花,从而导致受控熄火,并且因此汽缸2产生零扭矩(曲线610)。然而,t1与t2之间的六个点火事件所产生的平均扭矩等于期望发动机扭矩比(曲线608)。如果熄火未被计划和控制,则熄火计数将随着每次熄火而递增,如虚线段616所指示的。例如,如果在不稳定区域中提供火花(如曲线618中的虚线x所指示的),则熄火可能已经随机发生,从而导致熄火计数递增。然而,由于熄火是由控制器计划的,因此熄火未被添加到熄火计数(曲线614),并且熄火计数保持恒定。应当注意的是,在图6的示例中,熄火事件与产生扭矩的燃烧事件交替,从而产生对称模式;然而,在其他示例中,多于一个的熄火事件或产生扭矩的燃烧事件可能连续发生,从而产生不对称模式。在t2前不久以及在汽缸2点火事件之后,期望发动机扭矩比(曲线608)增加。例如,在通过火花延迟的发动机扭矩减小之后,可以调整空气流、afr和mbt正时以反映驾驶员需求(曲线604);因此,期望发动机扭矩比可以增加。从t2开始,期望发动机扭矩比等于1(注意,虽然期望发动机扭矩比在t2处与在t1前是相同的,但由发动机产生的总扭矩量可能不同)。如曲线618所示,在mbt处或附近提供火花,以便提供为1的发动机扭矩比(曲线610)。在t2与t3之间,加速器踏板位置增加(曲线604),从而指示增加的驾驶员需求扭矩。为了提供增加的驾驶员需求扭矩,发动机转速(未示出)可以增加。发动机可以达到启动变速器齿轮升档的阈值转速,以便换档到更高齿轮(具有更低传动比),由此在启用车辆加速的同时减小发动机转速。为了准备换档事件,从t3开始,基于四个点火事件请求发动机扭矩的快速减小(曲线608)以允许平稳的、不可察觉的换档。期望的减小的发动机扭矩比低于发动机扭矩比阈值612但大于零扭矩,从而指示用于产生期望发动机扭矩比的火花正时将位于不稳定区域中。因此,控制器再次使用所述算法来确定将基于多个燃烧循环(例如,四个燃烧循环)提供期望发动机扭矩比的火花正时。在t3后的第一燃烧事件在汽缸3中发生。控制器将汽缸3的火花正时向下舍入到熄火区域(曲线618)。在汽缸3中发生受控熄火,从而未产生扭矩(曲线610)。在汽缸4中发生下一个燃烧事件,其中在稳定区域中提供火花(曲线618),从而产生高于发动机扭矩比阈值612的相应发动机扭矩比(曲线610)。接下来,如曲线618所示,由于在熄火区域中提供火花,因此在汽缸2中发生熄火。然后在稳定区域中向汽缸1提供火花,从而产生大于发动机扭矩比阈值(虚线612)的发动机扭矩比(曲线610)。基于四个点火事件产生的平均发动机扭矩比等于期望的减小的发动机扭矩比(曲线608)。如前所述,代替将计划的熄火添加到熄火计数(如虚线段616所指示的)的是,熄火计数不增加(曲线614)。在接合更高齿轮的升档事件之后(曲线602),期望发动机扭矩比(曲线608)增加并返回1。因此,在t4,火花正时返回到mbt(曲线618),以便使针对发动机工况的发动机效率最大化并且提供为1的发动机扭矩比(曲线610)。在t4,驾驶员需求扭矩急剧减少,如踏板位置的急剧减小所示(曲线604)。响应于驾驶员需求扭矩的减少,请求减小的发动机扭矩。松加速器踏板事件在t4时比在t1时更小,并且因此期望发动机扭矩比(曲线608)减小到更小的程度。期望扭矩比(曲线610)高于发动机扭矩比阈值612,从而使得相应的火花正时低于第一下火花延迟阈值620。因此,在每个汽缸(例如,汽缸4和汽缸2)中,在相应的火花正时(曲线618)提供火花,从而产生等于期望发动机扭矩比(曲线608)的发动机扭矩比(曲线610)。在t5,发生第二松加速器踏板事件,如加速器踏板位置(曲线604)的快速减小所展示的。然而,在t5时的松加速器踏板事件的幅度小于在t1时的松加速器踏板事件的幅度。如曲线608所示,请求发动机扭矩的快速减小,其中幅度比t1时更小,这相应于在t5的更小幅度的松加速器踏板。期望的减小的发动机扭矩比高于发动机扭矩比阈值(虚线612),从而指示用于提供期望发动机扭矩比的火花正时低于第一下火花延迟阈值620并且未处于不稳定区域中。因此,在相应于期望发动机扭矩比的火花正时(曲线608)处向每个汽缸(例如,汽缸4和汽缸2)提供火花(曲线618),并且实际发动机扭矩比(曲线610)等于期望发动机扭矩比。以此方式,在第一状况期间,在发动机循环内将估计的火花正时延迟应用于每个汽缸,诸如针对在t5的第二松加速器踏板事件;并且在第二状况期间,单独调整在发动机循环内应用于每个汽缸的火花正时延迟,同时将发动机循环内的平均火花正时延迟保持在估计的火花正时延迟,诸如针对在t1的松加速器踏板事件和在t3启动的变速器齿轮升档。在第一状况期间,估计的火花正时延迟位于上阈值(例如,第二上火花延迟阈值622)与下阈值(例如,第一下火花延迟阈值620)之间的第一区域(例如,不稳定区域)之外,两个阈值均是基于发动机转速选择的;并且在第二状况期间,估计的火花正时延迟位于第一区域内。在第一状况和第二状况中都提供所请求的扭矩减小,其中在第一状况中,在每个点火事件期间实现所请求的扭矩减小,并且在第二状况中,所请求的扭矩减小作为基于多个点火事件的平均值。图7示出了图表700,所述图表700示出了可用于提供具有处于不稳定区域中的相应火花正时的减小的发动机扭矩比的若干示例性火花正时重新分配模式。例如,控制器(例如,图2的控制器12)可以通过算法(例如,图5的算法500)产生火花正时重新分配模式,以便提供4缸发动机的发动机循环内的平均的减小的发动机扭矩比。不稳定区域由下火花延迟阈值(虚线702)和上火花延迟阈值(虚线704)界定,下火花延迟阈值可以相应于图4的第一下火花延迟阈值410,上火花延迟阈值可以相应于图4的第二上火花延迟阈值412。燃烧被预测为在火花正时低于下阈值时是稳定的,并且熄火被预测为在火花正时高于上阈值时发生,如关于图4进一步描述的。作为非限制性示例,示出了4缸发动机的一个发动机循环,并且用于发动机扭矩减小的火花正时重新分配也可以用于具有不同数量的汽缸的发动机和/或不同数量的发动机循环中。在曲线710、712、714和716中示出了从mbt的火花延迟,其中每个x表示在指示的火花正时处的一个点火事件,并且从mbt的火花延迟沿y轴从下到上增加。具体地,曲线710示出了期望的火花延迟正时,曲线712示出了通过火花正时重新分配的从mbt的火花延迟的第一选项,曲线714示出了使用火花正时重新分配的从mbt的火花延迟的第二选项,并且曲线716示出了使用火花正时重新分配的从mbt的火花延迟的第三选项。在每个选项中,第一数量的汽缸被选择为具有高于上火花延迟阈值704的火花正时,第二数量的汽缸被选择为具有低于下火花延迟阈值702的火花正时,并且四个点火事件的平均火花延迟正时等于曲线710的期望火花延迟正时。另外,如下面将详细描述的,在曲线712a(实线)、曲线712b(虚线)、曲线714a(长划-短划线)、曲线714b(点划线)和曲线716a(短虚线)中示出了与每个火花正时重新分配选项相应的催化剂温度(tcat),其中催化剂温度沿着y轴从下向上增加。由虚线706指示的第一阈值催化剂温度相应于一温度,高于该温度,催化剂可被劣化。由虚线708指示的第二阈值催化剂温度相应于用于减少汽缸的第一数量(例如,具有高于上阈值704的火花延迟正时的汽缸的数量)并增加汽缸的第二数量(例如,具有低于下阈值702的火花延迟正时的汽缸的数量)的阈值温度。对于上述所有情况,y轴示出了每个点火事件的汽缸编号(1、3、4、2)。其中在相同延迟正时向所有四个汽缸提供火花的从mbt的期望火花延迟(曲线710)处于不稳定区域内(例如,低于上阈值704并且高于下阈值702)。如果在该正时提供火花,则可能发生随机熄火,这可能产生不可预测的扭矩量。因此,控制器重新分配四个汽缸的火花正时,以提供发动机循环内的平均的期望火花延迟正时以及与平均的期望火花延迟正时相应的期望发动机扭矩比。选项1(曲线712)示出了火花正时重新分配的不对称模式,其中汽缸的第一数量是一个(汽缸3)并且汽缸的第二数量是三个(汽缸1、4和2)。汽缸3具有高于上阈值704的火花延迟正时,从而导致受控熄火并且汽缸3产生零扭矩。另外,在汽缸3中的受控熄火之后,tcat增加(曲线712a)。汽缸1、4和2具有低于下阈值702的相同火花延迟正时。在汽缸1、4和2中发生燃烧,从而为每个汽缸产生相同的发动机扭矩比。应当注意的是,在其他示例中,汽缸1、4和2不需要具有相同的火花延迟正时,只要整体平均火花正时(以及因此,整体平均发动机扭矩比)等于期望火花正时(以及期望发动机扭矩比)即可。作为示例,汽缸1的火花正时可以被调整为更接近下阈值702(例如,相对于mbt更加延迟),从而产生更少的扭矩;而汽缸4的火花正时可以被调整为更远离下阈值702(例如,相对于mbt更少延迟),从而产生更多的扭矩。选项2(曲线714)示出了火花正时重新分配的对称模式,其中汽缸的第一数量是两个(汽缸1和4)并且汽缸的第二数量是两个(汽缸3和2),其中受控熄火事件与扭矩产生事件交替。汽缸1具有高于上阈值704的火花延迟正时,从而导致受控熄火并且汽缸1产生零扭矩。另外,在汽缸1中的受控熄火之后,tcat增加(曲线714a)。汽缸3具有低于下阈值702的火花延迟正时,从而产生相应发动机扭矩比的燃烧。类似于汽缸1,汽缸4具有高于上阈值704的火花延迟正时,从而导致受控熄火并且汽缸4产生零扭矩以及tcat的另一次增大(曲线714a)。汽缸2具有低于下阈值702的火花延迟正时,其与汽缸3的火花延迟正时相比从mbt更少延迟,从而导致产生比汽缸3所产生的发动机扭矩比更大的相应发动机扭矩比的燃烧。应当注意的是,在其他示例中,汽缸3和2可具有相同的火花延迟正时,只要整体平均火花正时等于期望火花正时即可。在上述示例中,起始催化剂温度低于第二阈值催化剂温度708,从而启用选项1(曲线712a)和选项2(曲线714a)。然而,如果起始催化剂温度高于第二阈值催化剂温度708(如曲线712b(选项1)和曲线714b(选项2)中的那样),则选项2的两个受控熄火可导致tcat超过第一阈值催化剂温度706(如曲线714b所示),这可使催化剂劣化。因此,控制器可以选择选项1以防止催化剂劣化。选项3(曲线716)示出了火花正时重新分配的另一个对称模式,其中汽缸的第一数量是两个(汽缸3和4)并且汽缸的第二数量是两个(汽缸1和2)。然而,与选项2不同,存在两个连续受控熄火事件,而不是交替的受控熄火与扭矩产生事件。汽缸1具有低于下阈值702的火花延迟正时,从而导致产生大于期望扭矩比的相应发动机扭矩比的燃烧。汽缸3和4都具有高于上阈值704的火花延迟正时,从而导致汽缸3和4中的受控熄火并且两个点火事件产生零扭矩。另外,在每次受控熄火之后,tcat增加(曲线716a)。汽缸2具有低于下阈值702的与汽缸1相同的火花延迟正时,从而导致产生与汽缸1相同的发动机扭矩比的燃烧。应当注意的是,在其他示例中,如上所述,汽缸1和2可以具有不同的火花延迟正时,只要整体平均火花正时等于期望火花正时即可。另外,如果起始催化剂温度大于第二阈值催化剂温度708,则控制器可以减少汽缸的第一数量并且不执行由选项3展示的模式,同样如上所述。以此方式,可以通过使用火花延迟来实现任何发动机扭矩比。通过在稳定区域和熄火区域中但不在不稳定区域中提供火花,可以避免随机熄火并且因此避免不可预测的扭矩产生。通过在熄火区域中向一些汽缸提供火花,可以使用产生零扭矩的受控熄火事件以抵消火花正时移动至较高扭矩比的其他汽缸中产生的过量扭矩。通过火花正时重新分配,以可预测的量提供扭矩,包括在熄火区域中提供火花时的零扭矩。为了避免在不稳定区域中提供火花正时而对多个点火事件内的扭矩产生取平均的技术效果是,可以以任何扭矩比可预测地提供扭矩。在一个示例中,提供了一种用于发动机的方法,所述方法包括:响应于针对所请求的扭矩减小的估计的火花正时处于上阈值与下阈值之间,调整多个点火事件中的每个点火事件的火花正时以便使所述多个点火事件内的平均火花正时达到估计的火花正时。在先前示例中,附加地或任选地,调整所述多个点火事件中的每个点火事件的火花正时包括在发动机循环内调整所述多个汽缸中的每个汽缸的火花正时,所述多个汽缸中的每个汽缸在所述发动机循环内均点火一次。在先前示例的任一个或全部中,附加地或任选地,对所述多个汽缸中的每个汽缸的火花正时的调整包括将所述多个汽缸的第一数量的汽缸的火花正时调整为高于上阈值,同时将所述多个汽缸的剩余的第二数量的汽缸的火花正时调整为低于下阈值。在先前示例的任一个或全部中,附加地或任选地,在所调整的火花正时高于上阈值时的扭矩比低于在所估计的火花正时处于上阈值与下阈值之间时的扭矩比,并且在所调整的火花正时低于下阈值时的扭矩比高于在所估计的火花正时处于上阈值与下阈值之间时的扭矩比。在先前示例的任一个或全部中,附加地或任选地,基于所估计的火花正时与上阈值和下阈值中的每一个相距的距离来选择所述第一数量和所述第二数量。在先前示例的任一个或全部中,附加地或任选地,随着目标火花正时与上阈值相距的距离减小,所述第一数量增加,而所述第二数量减少,并且随着目标火花正时与下阈值相距的距离减小,所述第二数量增加,而所述第一数量减少。在先前示例的任一个或全部中,附加地或任选地,在所估计的火花正时处于上阈值与下阈值之间时,随机熄火发生率较高,并且在所调整的火花正时高于上阈值时,受控熄火发生率较高,所述方法还包括,响应于在利用所调整的火花正时运行时接收的熄火指示,不使熄火计数器递增。在先前示例的任一个或全部中,所述方法附加地或任选地包括:在利用所调整的火花正时运行时监测排气催化剂温度;以及响应于所述排气催化剂温度升高到高于阈值温度,减小经调整的火花正时高于上阈值的所述多个汽缸中的第一数量,同时增加经调整的火花正时低于下阈值的所述多个汽缸中的第二数量。在先前示例的任一个或全部中,所述方法附加地或任选地包括:基于发动机转速、发动机负荷和发动机温度中的每一个来估计所述上阈值和所述下阈值中的每一个,所述上阈值和所述下阈值随着所述发动机负荷的增加而升高。在先前示例的任一个或全部中,附加地或任选地,所请求的扭矩减小响应于变速器齿轮升档和操作员踏板松加速器踏板中的一个,所述方法还包括:当所请求的扭矩减小响应于所述变速器齿轮升档时,基于所述变速器齿轮升档的初始齿轮和最终齿轮中的每一个来估计所请求的扭矩减小;以及当所请求的扭矩减小响应于所述驾驶员踏板松加速器踏板时,基于初始踏板位置和最终踏板位置中的每一个来估计所请求的扭矩减小。作为另一个示例,提供了一种方法,所述方法包括:基于所请求的扭矩减小来估计从mbt的火花正时延迟;在第一状况期间,在发动机循环内将所估计的火花正时延迟应用于每个汽缸;以及在第二状况期间,独立调整在所述发动机循环内应用于每个汽缸的火花正时延迟,同时将所述发动机循环内的平均火花正时延迟保持在所估计的火花正时延迟。在先前示例中,附加地或任选地,在所述第一状况期间,所估计的火花正时延迟位于基于发动机转速、发动机负荷、发动机温度和燃料醇含量中的每一个选择的上阈值与下阈值之间的第一区域之外;并且在所述第二状况期间,所估计的火花正时延迟位于所述第一区域内,并且在所述第一状况和所述第二状况中都提供所请求的扭矩减小。在先前示例的任一个或全部中,附加地或任选地,在所述第二状况期间调整所述火花正时延迟包括:将应用于第一组汽缸的火花正时延迟增加到高于所述上阈值的第二区域中;以及将应用于第二组汽缸的火花正时延迟减小到低于所述下阈值的第三区域中。在先前示例的任一个或全部中,所述方法附加地或任选地还包括:基于所估计的火花正时延迟与所述上阈值和所述下阈值中的每一个相距的距离,选择所述第一组汽缸和所述第二组汽缸中的每一组中的汽缸的标识和数量。在先前示例的任一个或全部中,所述方法附加地或任选地还包括:响应于排气催化剂温度高于阈值温度,调整所述第一组汽缸和所述第二组汽缸中的每一组中的汽缸的标识和数量。在先前示例的任一个或全部中,所述方法附加地或任选地还包括:在所述第一状况期间,响应于熄火指示而使熄火计数器递增;以及在所述第二状况期间,响应于熄火指示而不使所述熄火计数器递增。作为另一个示例,提供了一种发动机系统,所述发动机系统包括:发动机,其包括多个汽缸;火花塞,其耦接到所述多个汽缸中的每一个;变速器;以及具有计算机可读指令的控制器,所述计算机可读指令用于:响应于驾驶员需求的改变,命令变速器升档到较低传动比;基于所述变速器升档来估计扭矩减小;以及以逐个汽缸为基础调整所述多个汽缸中的每个汽缸的火花正时以便提供产生所估计的扭矩减小的平均火花正时延迟。在先前示例中,附加地或任选地,所述控制器包括另外的指令,所述指令用于:基于发动机转速、发动机负荷、发动机温度和燃料醇含量来估计火花正时延迟的上阈值和下阈值中的每一个,并且其中所述调整响应于所述平均火花正时延迟落入所述上阈值与所述下阈值之间。在先前示例的任一个或全部中,附加地或任选地,所述调整包括:利用高于所述上阈值的第一火花正时延迟运行多个汽缸中的第一组;以及利用低于所述下阈值的第二火花正时延迟运行多个汽缸中的第二组,其中基于所述平均火花正时延迟相对于所述上阈值和所述下阈值中的每一个来选择所述第一组和所述第二组中的每一个中的汽缸的数量和标识。在先前示例的任一个或全部中,所述控制器附加地或任选地还包括用于以下操作的进一步的指令:监测排气温度;以及响应于所监测的排气温度超过阈值温度,增加所述第二组中的汽缸的数量,同时减少所述第一组中的汽缸的数量。在另一表示中,所述车辆系统是混合动力车辆系统。在又一个表示中,一种用于发动机的方法包括:基于所请求的扭矩减小来估计从mbt的火花正时延迟;响应于所估计的火花正时延迟落入范围之外,在发动机循环内将所估计的火花正时延迟应用于每个汽缸;以及响应于所估计的火花延迟正时落入所述范围之内,独立调整在所述发动机循环内应用于每个汽缸的火花正时延迟,同时将所述发动机循环内的平均火花正时延迟保持在所估计的火花正时延迟。应当注意,本文包括的示例性控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非瞬态存储器中,并且可以由控制系统执行,所述控制系统包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件组合的控制器。本文描述的特定例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个,诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此,所示的各种动作、操作和/或功能可以以所示的顺序执行、并行地执行,或在一些情况下被省略。同样地,所述处理的顺序不是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所必须要求的,而是为了便于说明和描述而提供。可以取决于所使用的特定策略而重复地执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。另外,所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示将编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码,其中通过在包括与电子控制器组合的各种发动机硬件部件的系统中执行指令来执行所描述的动作。应当理解,本文所公开的配置和例程在本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被认为是限制性的,因为许多变化是可行的。例如,上述技术可以应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或属性的全部新颖且非显而易见的组合和子组合。所附权利要求特别指出被认为是新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元件或“第一”元件或其等价物。此类权利要求应当被理解为包括一个或多个此类元件的并入,既不要求也不排除两个或更多个此类元件。可以通过修改本权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合。此类权利要求,无论范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相同或不同,同样被认为包括在本公开的主题内。当前第1页12当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1