冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT);耦接至加速器踏板130用于感测由驾驶员132施加的力的位置传感器134 ;来自耦接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120进入发动机的空气质量的测量；当驾驶员132应用制动踏板150时，来自制动踏板位置传感器154的制动踏板位置；经由温度传感器137的环境温度的测量；爆震传感器139;以及来自传感器58的节气门位置的测量。大气压力也可被感测(传感器未示出)用于由控制器12处理。在本说明的一个优先方面，发动机位置传感器118在曲轴每次旋转产生预定数量的等距脉冲，根据曲轴的每次旋转可以确定发动机转速(RPM)。
[0033]在一些示例中，发动机10可以经由变速器31被机械地耦接至电动马达33。可替代地，在集成的启动器/发电机配置中电动马达33可以被直接地耦接至发动机10。
[0034]在运行期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四个冲程循环:该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30，并且活塞36移动至汽缸的底部以便增加燃烧室30内的体积。活塞36接近汽缸的底部并且在其冲程结束的位置(如，当燃烧室30处于其最大体积时)通常被本领域的技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54均被关闭。活塞36向汽缸盖移动以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束并且最靠近汽缸盖的点(如，当燃烧室30处于其最小体积时)通常被本领域的技术人员称为上止点(TDC)。在下文中称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中称为点火的过程中，喷射的燃料由熟知的点火方式(如火花塞92)点燃，导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧后的空气燃料混合物释放至排气歧管48且活塞返回到TDC。注意，上述只是作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，如以提供正的或负的气门重叠、迟的进气门关闭或各种其他示例。
[0035]现在参考图2，示出了根据图4的方法的示例发动机运行顺序。图2的运行顺序可以由图1中所示的系统执行。竖直标记T0-T8代表在顺序期间的兴趣时间点。
[0036]自图2的顶部的第一个曲线图是加速器踏板位置随时间变化的曲线图。X轴线代表时间并且时间从图2的左侧向图2的右侧增加。Y轴线代表加速器踏板位置并且加速器踏板位置沿Y轴线箭头方向增加(如，被进一步施加)。
[0037]自图2的顶部的第二个曲线图是发动机火花正时随时间变化的曲线图。X轴线代表时间并且时间从图2的左侧向图2的右侧增加。Y轴线代表发动机火花正时并且发动机火花正时沿Y轴线箭头方向增加。虚线204代表针对在图示的时间处的当前发动机转速和负荷的MBT火花正时。实线208代表边界(BDL)火花正时(如，在当前发动机转速和负荷下，可能没有观察到发动机爆震或观察到微量发动机爆震的火花正时)。当只有实线208可见时，MBT火花正时和BDL火花正时相等。
[0038]自图2的顶部的第三个曲线图是催化剂温度随时间变化的曲线图。X轴线代表时间并且时间从图2的左侧向图2的右侧增加。Y轴线代表催化剂温度并且催化剂温度沿Y轴线箭头方向增加。短划线210代表阈值温度，在该温度处可采取限制或降低催化剂温度的动作。
[0039]自图2的顶部的第四个曲线图是发动机爆震随时间变化的曲线图。X轴线代表时间并且时间从图2的左侧向图2的右侧增加。Y轴线代表发动机爆震并且当发动机爆震轨迹或线处于较高水平时指示发动机爆震。
[0040]自图2的顶部的第五个曲线图是经济模式状态随时间变化的曲线图。X轴线代表时间并且时间从图2的左侧向图2的右侧增加。Y轴线代表经济模式状态并且当经济模式状态处于较高水平时，发动机和/或车辆处于经济模式。当经济模式状态处于较低水平时，发动机和/或车辆不处于经济模式
[0041]自图2的顶部的第六个曲线图是发动机扭矩随时间变化的曲线图。X轴线代表时间并且时间从图2的左侧向图2的右侧增加。Y轴线代表发动机扭矩并且发动机扭矩沿Y轴线箭头方向增加。实线212代表实际发动机扭矩而虚线214代表驾驶员需求发动机扭矩。当只有实线212可见时，驾驶员需求发动机扭矩和实际发动机扭矩处于相同的值。如果发动机运行在其中的车辆是混合动力车辆，当发动机扭矩在催化剂保护期间被减小时，经由蓄电池供电的电动马达添加扭矩至动力传动系统以节省燃料。例如，在催化剂热保护模式期间，当实际发动机扭矩212小于驾驶员需求扭矩214时，电动马达供应扭矩至车辆动力传动系统。
[0042]自图2的顶部的第七个曲线图是基于加速器踏板的燃料富集随时间变化的曲线图。X轴线代表时间并且时间从图2的左侧向图2的右侧增加。Y轴线代表至发动机空燃比的燃料富集。燃料富集的量沿Y轴线箭头方向增加。
[0043]在时间TO处，加速器踏板处于中间位置且发动机扭矩跟随加速器位置以提供中等水平的发动机扭矩。发动机MBT火花正时约等于边界火花正时并且这两个火花正时被提前至中等水平。催化剂温度处于中等水平，发动机不爆震，并且发动机不是在经济模式下运行。此外，没有提供基于加速器踏板的燃料富集。
[0044]在时间TO和时间Tl之间，加速器踏板被进一步施加且增加。随着加速器踏板位置增加而发动机转速和负荷的增加(未示出)，MBT火花正时稍微延迟而BDL火花正时延迟更多。催化剂温度也增加，但是没有发动机爆震或基于加速器踏板的燃料富集。发动机保持脱离经济模式。
[0045]在时间Tl处，响应于增加的发动机转速和负荷(未示出)，催化剂温度超过阈值温度210。加速器踏板位置小于阈值水平202并且MBT和BDL火花正时从在时间TO处的火花正时延迟。未指示发动机爆震且发动机不处于经济模式。随着加速器踏板位置增加，发动机扭矩增加。基于加速器踏板的燃料富集未被激活，但由于催化剂温度大于阈值温度210，基于发动机转速和负荷的燃料富集可以被提供以冷却排气流。
[0046]在时间T2处，加速器踏板位置已经增加至大于阈值202的水平(如，以90%的燃料比例的加速器踏板移动)。催化剂温度保持在阈值水平210之上并且发动机无爆震。发动机不处于经济模式并且发动机扭矩随着加速器踏板位置的增加继续增加。基于加速器踏板的燃料富集被激活并且如加速器踏板富集增加所指示的那样使发动机空燃比富集。发动机空燃比可以与大于阈值202的加速器踏板位置成比例地被富集。可替代地，由于加速器踏板位置超过阈值水平202，基于时间的发动机空燃比可以坡升(ramp)到一定富集值。通过使发动机空燃比富集，发动机排气和催化剂温度可以在如图所示的时间T2之后不久被降低。随着逐渐增加的加速器踏板位置，发动机扭矩继续增加。MBT和BDL火花正时从其在时间Tl处的正时被延迟。
[0047]在时间T3处，响应与驾驶员释放加速器踏板，加速器踏板位置减小。随着在时间T3后不久的发动机转速和负荷减小以及催化剂温度开始进一步降低，MBT和BDL火花正时提前并收敛。发动机爆震未被指示且发动机未处于经济模式。随着加速器踏板位置减小，发动机扭矩减小。响应于加速器踏板位置，基于加速器踏板的燃料富集停用并且发动机空燃比变稀。
[0048]在时间T3和时间T4之间，加速器踏板位置和发动机扭矩继续减小。发动机未处于经济模式，且随着发动机转速和负荷降低(未示出)，催化剂温度降低。
[0049]在时间T4处，发动机转换到经济模式。发动机可以由驾驶员经由开关转换至经济模式，或者可替代地，当存储在燃料箱中的燃料少于阈值水平时，控制器可以将发动机转换至经济模式。在时间T4后不久，驾驶员增加加速器踏板位置且催化剂温度开始增加。随着发动机转速和负荷增加，MBT火花正时较BDL火花正时提前更多。
[0050]在时间T5处，催化剂温度超过阈值催化剂温度210。发动机扭矩被减小到这样的发动机扭矩，在该扭矩处响应于催化剂温度且发动机处于经济模式，在没有发动机爆震的指示的情况下可以提供MBT火花正时。因而，发动机扭矩被约束或减小至低于驾驶员需求扭矩的水平，该驾驶员需求扭矩基于加速器踏板位置。火花正时被提前至MBT火花正时且可以基于发动机转速、发动机负荷以及提高的催化剂温度