用于預(yù)點(diǎn)火控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供用于解決預(yù)點(diǎn)火和/或爆震發(fā)生中汽缸與汽缸失衡的方法和系統(tǒng)。基于各汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)向發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸供給燃料，以平衡各汽缸中預(yù)點(diǎn)火的發(fā)生率。調(diào)節(jié)燃料供給以保持發(fā)動(dòng)機(jī)排氣處于化學(xué)計(jì)量。
【專利說(shuō)明】用于預(yù)點(diǎn)火控制的方法和系統(tǒng)
發(fā)明領(lǐng)域
[0001 ] 本說(shuō)明書總體涉及響應(yīng)預(yù)點(diǎn)火(pre-1gnition)檢測(cè)控制車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的方法和系統(tǒng)。
[0002]背景/概沭
[0003]在某些工況下，具有高壓縮比或經(jīng)增壓以增加特定輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)可容易發(fā)生低速預(yù)點(diǎn)火燃燒事件。由于預(yù)點(diǎn)火造成的早期燃燒可導(dǎo)致汽缸內(nèi)極高壓，并且可導(dǎo)致類似于燃燒爆震但具有較大強(qiáng)度的燃燒壓力波?；诎l(fā)動(dòng)機(jī)工況預(yù)測(cè)和/或早期檢測(cè)預(yù)點(diǎn)火的策略已經(jīng)被建立。此外，在檢測(cè)后，可采取多種預(yù)點(diǎn)火緩解步驟。
[0004]例如，響應(yīng)汽缸預(yù)點(diǎn)火事件的發(fā)生(occurrence)，受影響的汽缸或氣缸組可被加濃(enriched)達(dá)限定數(shù)量的燃燒事件。但是，在相同工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的一些汽缸可比其他汽缸具有較高的預(yù)點(diǎn)火發(fā)生率(incidence)。較高預(yù)點(diǎn)火率可導(dǎo)致受影響的汽缸較早退化，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
[0005]因此在一個(gè)實(shí)例中，上述問(wèn)題至少部分可通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的方法解決。在一個(gè)實(shí)施方式中，方法包括，基于各汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)向發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸供給燃料，以賦予各汽缸共同的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，同時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)排氣空燃比處于或接近化學(xué)計(jì)量。
[0006]在一個(gè)實(shí)例中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可比較各發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。然后，基于比較，可向各汽缸供給燃料，以賦予各汽缸相互接近的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，例如，共同的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。作為實(shí)例，可加濃具有相對(duì)較高的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)(如預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù))的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，同時(shí)可減稀具有相對(duì)較低的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)(如預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù))的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。加濃和減稀的程度(例如，量、持續(xù)時(shí)間等)可基于預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)不同于共同計(jì)數(shù)的汽缸數(shù)量(并且以此方向)，以及各汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)與共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的偏差。進(jìn)一步，可調(diào)節(jié)量，以使發(fā)動(dòng)機(jī)排氣空燃比保持處于或接近化學(xué)計(jì)量。
[0007]以這種方式，可調(diào)節(jié)各汽缸的燃料供給，以平衡各汽缸中預(yù)點(diǎn)火的發(fā)生，從而降低任意給定汽缸中的預(yù)點(diǎn)火的高發(fā)生。同時(shí)，在平衡汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)時(shí)，可保持發(fā)動(dòng)機(jī)排氣空燃比處于化學(xué)計(jì)量。以這種方式，可減少預(yù)點(diǎn)火造成的發(fā)動(dòng)機(jī)退化，同時(shí)提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)和排氣排放。
[0008]應(yīng)當(dāng)理解，上文概述被提供以簡(jiǎn)化形式描述思路選擇，其將在詳述中得到進(jìn)一步描述。這不意為確定保護(hù)主題的關(guān)鍵或必需特征，其范圍僅由所附權(quán)利要求限定。此外，保護(hù)主題不限于解決上文或本公開任何部分描述的任何缺陷的實(shí)施方式。
[0009]附圖簡(jiǎn)沭
[0010]圖1顯示實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
[0011]圖2顯示實(shí)例燃燒室。
[0012]圖3顯示平衡發(fā)動(dòng)機(jī)中汽缸預(yù)點(diǎn)火發(fā)生的高水平流程圖。
[0013]圖4顯示響應(yīng)汽缸燃料供給調(diào)節(jié)，汽缸扭矩的實(shí)例變化。
[0014]圖5顯示根據(jù)本公開的實(shí)例燃料噴射操作。
[0015]發(fā)明詳沭[0016]下文描述涉及平衡發(fā)動(dòng)機(jī)如圖1-2的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中預(yù)點(diǎn)火(和爆震)相關(guān)異常燃燒事件的發(fā)生的系統(tǒng)和方法。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可相互比較發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸的預(yù)點(diǎn)火歷史或計(jì)數(shù)?；诒容^，控制器可調(diào)節(jié)各汽缸的燃料供給，以賦予各汽缸相互接近的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，例如，共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)?？刂破骺杀慌渲靡詫?shí)施控制程序，如圖3的實(shí)例程序，從而基于比較，選擇性地加濃具有相對(duì)較高的預(yù)點(diǎn)火發(fā)生的汽缸，同時(shí)選擇性地減稀具有相對(duì)較低的預(yù)點(diǎn)火發(fā)生的汽缸?？烧{(diào)節(jié)加濃程度和減稀程度，使得汽缸中的預(yù)點(diǎn)火發(fā)生率平衡，同時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)排氣空燃比處于或接近化學(xué)計(jì)量?？刂破鬟€可通過(guò)調(diào)節(jié)給定汽缸的火花正時(shí)補(bǔ)償汽缸扭矩瞬態(tài)(圖4)。實(shí)例燃料噴射操作在本文中參考圖5示例。以這種方式，通過(guò)調(diào)節(jié)汽缸燃料供給以平衡汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能，同時(shí)解決異常發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒事件。
[0017]圖1顯示包括發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)8的車輛系統(tǒng)6的示意描述。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)8可包括具有多個(gè)汽缸30的發(fā)動(dòng)機(jī)10。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)23和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)25。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣23包括節(jié)氣門62，該節(jié)氣門62通過(guò)進(jìn)氣道42流體連通地連接于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管44。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)25包括排氣歧管48，該排氣歧管48最終導(dǎo)向排氣道35，該排氣道35將排氣輸向大氣。節(jié)氣門62可位于進(jìn)氣道42中，增壓裝置如渦輪增壓器50或超增壓器下游和后冷卻器(未顯示)上游。因此，后冷卻器可被配置以降低通過(guò)增壓裝置壓縮的進(jìn)氣的溫度。渦輪增壓器50可包括布置在進(jìn)氣道42和進(jìn)氣歧管44之間的壓縮機(jī)52。壓縮機(jī)52可至少部分通過(guò)渦輪軸56由布置在排氣歧管48和排氣道35之間的排氣渦輪54提供動(dòng)力。
[0018]發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)25可包括一個(gè)或多個(gè)排放控制裝置70，其可被安置在排氣系統(tǒng)中的緊密連接(close-coupled)位置。一個(gè)或多個(gè)排放控制裝置可包括三元催化劑、稀NOx過(guò)濾器、SCR催化劑、PM過(guò)濾器等。
[0019]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)8可進(jìn)一步包括沿發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體11分布的一個(gè)(如示)或多個(gè)爆震傳感器90。當(dāng)被包括時(shí)，所述多個(gè)爆震傳感器可沿發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體對(duì)稱或不對(duì)稱地分布。爆震傳感器90可以是加速度計(jì)或電離傳感器。
[0020]發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可被配置以基于一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器90的輸出(例如，信號(hào)正時(shí)、振幅、強(qiáng)度、頻率等)從指示汽缸預(yù)點(diǎn)火的燃燒事件中檢測(cè)和區(qū)分由于汽缸爆震造成的異常燃燒事件。在一個(gè)實(shí)例中，汽缸預(yù)點(diǎn)火事件可基于如下確定:在第一較早窗口中估測(cè)的大于第一較高閾值的汽缸爆震信號(hào)，而汽缸爆震事件可基于如下確定:在第二較晚窗口中估測(cè)的大于第二較低閾值的汽缸爆震信號(hào)。在一個(gè)實(shí)例中，估測(cè)爆震信號(hào)的窗口可以是曲軸角度窗口。
[0021]發(fā)動(dòng)機(jī)控制器為解決爆震采取的緩解動(dòng)作也可不同于控制器為解決預(yù)點(diǎn)火采取的緩解動(dòng)作。例如，爆震可利用點(diǎn)火火花正時(shí)調(diào)節(jié)(例如，火花延遲)和EGR解決，而預(yù)點(diǎn)火可利用負(fù)荷限制和燃料加濃解決。
[0022]車輛系統(tǒng)6可進(jìn)一步包括控制系統(tǒng)14?？刂葡到y(tǒng)14顯示從多個(gè)傳感器16 (其多個(gè)實(shí)例描述在本文中)接收信息并將控制信號(hào)發(fā)送至多個(gè)致動(dòng)器81 (其多個(gè)實(shí)例描述在本文中)。作為一個(gè)實(shí)例，傳感器16可包括排氣傳感器126 (位于排氣歧管48中)、爆震傳感器(一個(gè)或多個(gè))90、溫度傳感器127和壓力傳感器129 (位于排放控制裝置70下游)。其他傳感器如壓力、溫度、空/燃比和成分(composition)傳感器可連接于車輛系統(tǒng)6中的不同位置，如本文更詳細(xì)描述的。作為另一實(shí)例，致動(dòng)器可包括燃料噴射器66和節(jié)氣門62?？刂葡到y(tǒng)14可包括控制器12。控制器可從不同傳感器接收輸入數(shù)據(jù)，處理輸入數(shù)據(jù)，和基于其中編程的對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)程序的指令或代碼響應(yīng)處理的輸入數(shù)據(jù)啟動(dòng)致動(dòng)器。實(shí)例控制程序在本文中參考圖3進(jìn)行描述。
[0023]圖2顯示(圖1中)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室或汽缸的實(shí)例實(shí)施方式。發(fā)動(dòng)機(jī)10可接收來(lái)自包括控制器12的控制系統(tǒng)的控制參數(shù)和來(lái)自車輛駕駛員130通過(guò)輸入裝置132的輸入。在此實(shí)例中，輸入裝置132包括加速器踏板和用于生成成比例踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的汽缸(在本文中也是“燃燒室’ )30可包括燃燒室壁136，其中布置活塞138?；钊?38可連接于曲軸140，以使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸140可通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)連接于客運(yùn)車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。進(jìn)一步，起動(dòng)馬達(dá)可通過(guò)飛輪連接于曲軸140，從而能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0024]汽缸30可通過(guò)一系列進(jìn)氣道142、144和146接收進(jìn)氣。除汽缸30外，進(jìn)氣道146還可與發(fā)動(dòng)機(jī)10的其他汽缸連通。在一些實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣道可包括增壓裝置，如渦輪增壓器或超增壓器。例如，圖2顯示發(fā)動(dòng)機(jī)10，其配置有渦輪增壓器，該渦輪增壓器包括布置在進(jìn)氣道142和144之間的壓縮機(jī)174和沿排氣道148布置的排氣渦輪176。壓縮機(jī)174可至少部分由排氣渦輪176通過(guò)軸180提供動(dòng)力，其中增壓裝置被配置為渦輪增壓器。但是，在其他實(shí)例中，如發(fā)動(dòng)機(jī)10提供有超增壓器的情況下，排氣渦輪176可任選地被省略，其中壓縮機(jī)174可由來(lái)自馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械輸入驅(qū)動(dòng)。包括節(jié)流板164的節(jié)氣門20可沿發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道被提供，用于改變供向發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的進(jìn)氣的流速和/或壓力。例如，節(jié)氣門20可被布置在壓縮機(jī)174下游，如圖2所示，或可選地可被提供在壓縮機(jī)174上游。
[0025]除汽缸30外，排氣道148還可接收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)10的其他汽缸的排氣。排氣傳感器128顯示連接于排放控制裝置178上游的排氣道148。傳感器128可選自多種適于提供排氣空/燃比指示的傳感器，如例如，線性氧傳感器或UEGO (通用或?qū)捰蚺艢庋?、雙態(tài)氧傳感器或EGO (如示)、HEGO (加熱型EGO)、NOx, HC或CO傳感器。排放控制裝置178可以是三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、各種其他排放控制裝置或其組合。
[0026]排氣溫度可通過(guò)位于排氣道148中的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器(未顯示)進(jìn)行估測(cè)?？蛇x地，排氣溫度可基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況進(jìn)行推斷，該發(fā)動(dòng)機(jī)工況如速度、負(fù)荷、空料比(AFR)、火花延遲等。進(jìn)一步，排氣溫度可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)排氣傳感器128進(jìn)行計(jì)算?？梢岳斫?，排氣溫度可以可選地通過(guò)本文列舉的溫度估測(cè)方法的任意組合進(jìn)行估測(cè)。
[0027]發(fā)動(dòng)機(jī)10的各汽缸可包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)或多個(gè)排氣門。例如，汽缸30顯示包括位于汽缸30上部區(qū)域的至少一個(gè)進(jìn)氣提升閥150和至少一個(gè)排氣提升閥156。在一些實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的各汽缸，包括汽缸30，可包括位于汽缸上部區(qū)域的至少兩個(gè)進(jìn)氣提升閥和至少兩個(gè)排氣提升閥。
[0028]進(jìn)氣門150可由控制器12經(jīng)由凸輪致動(dòng)系統(tǒng)151通過(guò)凸輪致動(dòng)進(jìn)行控制。類似地，排氣門156可由控制器12經(jīng)由凸輪致動(dòng)系統(tǒng)153進(jìn)行控制。凸輪致動(dòng)系統(tǒng)151和153均可包括一個(gè)或多個(gè)凸輪，并且可應(yīng)用如下中的一種或多種:凸輪廓線變換系統(tǒng)(CPS)、可變凸輪正時(shí)(VCT)、可變氣門正時(shí)(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)，這些可通過(guò)控制器12操作以改變氣門操作。進(jìn)氣門150和排氣門156的位置可分別通過(guò)氣門位置傳感器155和157確定。在可選的實(shí)施方式中，進(jìn)氣門和/或排氣門可通過(guò)電動(dòng)氣門致動(dòng)進(jìn)行控制。例如，汽缸30可以可選地包括通過(guò)電動(dòng)氣門致動(dòng)控制的進(jìn)氣門和通過(guò)包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪致動(dòng)控制的排氣門。在另外的實(shí)施方式中，進(jìn)氣門和排氣門可通過(guò)共同的氣門致動(dòng)器或致動(dòng)系統(tǒng)，或可變氣門正時(shí)致動(dòng)器或致動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0029]汽缸30可具有壓縮比，其是活塞138處于下止點(diǎn)時(shí)與處于上止點(diǎn)時(shí)的體積比。常規(guī)地，壓縮比在9:1至10:1的范圍內(nèi)。但是，在使用不同燃料的一些實(shí)例中，壓縮比可增力口。這可發(fā)生于，例如，使用較高辛烷燃料或具有較高潛在汽化焓的燃料時(shí)。如果采用直接噴射，由于其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的影響，壓縮比也可增加。
[0030]在一些實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的各汽缸可包括用于啟動(dòng)燃燒的火花塞192。點(diǎn)火系統(tǒng)190可在選定運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，響應(yīng)來(lái)自控制器12的火花提前信號(hào)SA，通過(guò)火花塞192向燃燒室30提供點(diǎn)火火花。但是，在一些實(shí)施方式中，火花塞192可被省略，如發(fā)動(dòng)機(jī)10可通過(guò)自動(dòng)點(diǎn)火或通過(guò)燃料噴射——如一些柴油發(fā)動(dòng)機(jī)存在的情況——啟動(dòng)燃燒的情況下。
[0031]在一些實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的各汽缸可配置有一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器，用于向其提供燃料。作為非限制性實(shí)例，汽缸30顯示包括一個(gè)燃料噴射器166。燃料噴射器166顯示直接連接于汽缸30，用于直接在其中與通過(guò)電子驅(qū)動(dòng)器168從控制器12接收的信號(hào)FPff的脈沖寬度成比例地噴射燃料。以這種方式，燃料噴射器166提供所謂燃料向燃燒汽缸30中的直接噴射(在下文中也被稱為“DI”)。雖然圖2顯示噴射器166為側(cè)部噴射器，但其也可位于活塞頂部，如火花塞192附近的位置。由于一些醇型燃料的揮發(fā)性較低，這樣的位置可在以醇型燃料運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)改進(jìn)混合和燃燒?？蛇x地，噴射器可位于頂部和進(jìn)氣門附近，以改進(jìn)混合。燃料可從高壓燃料系統(tǒng)80被輸送至燃料噴射器166，該高壓燃料系統(tǒng)80包括燃料箱、燃料泵和燃料管路。可選地，燃料可在較低壓力下通過(guò)單級(jí)燃料泵進(jìn)行輸送，在這種情況下，在壓縮沖程期間直接燃料噴射的正時(shí)可比應(yīng)用高壓燃料系統(tǒng)更加受限。進(jìn)一步，雖然未顯示，燃料箱可具有壓力變換器，其向控制器12提供信號(hào)。要理解，在可選的實(shí)施方式中，噴射器166可以是進(jìn)氣口噴射器(port injector)，將燃料提供到汽缸30上游的進(jìn)氣口(intake port)中。
[0032]如上所述，圖2僅顯示多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)汽缸。因此，各汽缸可類似地包括其自己的進(jìn)氣門/排氣門、燃料噴射器(一個(gè)或多個(gè))、火花塞組等。
[0033]燃料系統(tǒng)80中的燃料箱可存放具有不同燃料性質(zhì)如不同燃料組成的燃料。這些不同可包括不同醇含量、不同辛烷、不同汽化熱、不同燃料混合物和/或其組合等等。
[0034]控制器12在圖2中顯示為微型計(jì)算機(jī)，其包括微處理器單元106、輸入/輸出端口 108、可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)——在此具體實(shí)例中顯示為只讀存儲(chǔ)器芯片110、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器112、?；畲鎯?chǔ)器114和數(shù)據(jù)總線。除之前討論的那些信號(hào)外，控制器12還可接收來(lái)自連接于發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器的多種信號(hào)，包括如下測(cè)量:導(dǎo)入空氣質(zhì)量流量(MAF)，來(lái)自空氣質(zhì)量流量傳感器122 ;發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)，來(lái)自連接于冷卻套筒118的溫度傳感器116 ;表面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(PIP)，來(lái)自連接于曲軸140的霍爾傳感器120 (或其他類型)；節(jié)氣門位置(TP)，來(lái)自節(jié)氣門位置傳感器；絕對(duì)歧管壓力信號(hào)(MAP)，來(lái)自傳感器124 ;汽缸AFR，來(lái)自EGO傳感器128 ;和異常燃燒，來(lái)自爆震傳感器和曲軸加速傳感器。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)RPM可通過(guò)控制器12由信號(hào)PIP生成。來(lái)自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號(hào)MAP可用于提供進(jìn)氣歧管中真空或壓力的指示。
[0035]存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器110可用計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)編程，該計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)代表處理器106可執(zhí)行的用于實(shí)施下文描述的方法以及預(yù)期但未具體列舉的其他變型的指令。[0036]現(xiàn)轉(zhuǎn)至圖3，描述實(shí)例程序300，該實(shí)例程序300用于基于各汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸燃料供給，以平衡所有汽缸中預(yù)點(diǎn)火的發(fā)生，同時(shí)保持化學(xué)計(jì)量的排氣空燃t匕。通過(guò)平衡所有汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，可減少頻繁汽缸預(yù)點(diǎn)火造成的發(fā)動(dòng)機(jī)退化。
[0037]在302，估測(cè)和/或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)工況。這些發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷、增壓、歧管壓力(MAP)、歧管充氣溫度(MCT)、空燃比(λ )、燃料辛烷含量等。在304，可確定各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。在一個(gè)實(shí)例中，各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)可存儲(chǔ)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的數(shù)據(jù)庫(kù)中的查詢表中。查詢表可以固定間隔更新(例如，每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)周期、每50公里、每小時(shí)等)，或響應(yīng)汽缸預(yù)點(diǎn)火的發(fā)生而更新。
[0038]各汽缸的預(yù)點(diǎn)火(PI)計(jì)數(shù)可包括，例如，汽缸行程PI計(jì)數(shù)和汽缸壽命PI計(jì)數(shù)。汽缸行程PI計(jì)數(shù)可包括當(dāng)前行程或發(fā)動(dòng)機(jī)周期期間汽缸預(yù)點(diǎn)火事件總數(shù)的估測(cè)量。汽缸壽命PI計(jì)數(shù)可包括發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)壽命期間汽缸預(yù)點(diǎn)火事件總數(shù)的估測(cè)量。進(jìn)一步，各個(gè)汽缸的壽命PI計(jì)數(shù)和行程PI計(jì)數(shù)可用于確定總體發(fā)動(dòng)機(jī)壽命和行程PI計(jì)數(shù)。如此，各汽缸的PI計(jì)數(shù)可代表給定汽缸的預(yù)點(diǎn)火歷史，并可與各汽缸進(jìn)一步預(yù)點(diǎn)火事件的傾向性關(guān)聯(lián)。
[0039]如此，在其他相同發(fā)動(dòng)機(jī)工況下，不同汽缸中預(yù)點(diǎn)火的發(fā)生率可由于制造方面差異以及由于壓縮比、有效散熱、燃料噴射等的差異而不同。由于至少一些相同的理由，汽缸之間爆震發(fā)生率也可不同。預(yù)點(diǎn)火和爆震發(fā)生較高的汽缸可由于其中經(jīng)歷的燃燒壓力較高而較早退化。通過(guò)平衡不同汽缸中的異常燃燒事件發(fā)生率，即，通過(guò)賦予全部汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)以共同的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，可以減少由于預(yù)點(diǎn)火造成的汽缸退化。
[0040]在306，可基于各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)確定發(fā)動(dòng)機(jī)全部汽缸的期望共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。在一個(gè)實(shí)例中，共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)可以是發(fā)動(dòng)機(jī)全部汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的加權(quán)平均值。在另一實(shí)例中，其中發(fā)動(dòng)機(jī)包括汽缸組，共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)可以是組中全部汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的加權(quán)平均值。可選地，共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)可以是全部汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的可選統(tǒng)計(jì)函數(shù)(例如，平均值、眾數(shù)、中位數(shù)等)。
[0041]在308，可確定各汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)與共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的偏差。在310，可確定預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸數(shù)量和預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸數(shù)量。
[0042]在312，可確定給定汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)是否大于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。如果是，則在314，程序包括加濃具有相對(duì)較高預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸。在316，可基于如下調(diào)節(jié)給定汽缸的加濃程度(例如，量、持續(xù)時(shí)間等):預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸數(shù)量、預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸數(shù)量，和進(jìn)一步各汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)與共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的偏差。
[0043]比較之下，如果在312確定給定汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，則在318，程序包括減稀具有相對(duì)較低預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸。在320，可基于如下調(diào)節(jié)給定汽缸的減稀程度(例如，量、持續(xù)時(shí)間等):預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸數(shù)量、預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸數(shù)量以及各汽缸與共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的偏差。
[0044]在322，可進(jìn)一步調(diào)節(jié)汽缸的加濃程度和減稀程度，以保持發(fā)動(dòng)機(jī)排氣空燃比處于或接近化學(xué)計(jì)量。如此，一般的預(yù)點(diǎn)火緩解燃料調(diào)節(jié)包括汽缸加濃或減稀，以及相應(yīng)的排氣加濃或減稀。在此，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，通過(guò)基于汽缸數(shù)量及其各自的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)選擇(例如，在任何汽缸燃料調(diào)節(jié)前)發(fā)動(dòng)機(jī)全部汽缸的共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，然后實(shí)施汽缸燃料調(diào)節(jié)以賦予各汽缸預(yù)選的共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，一些發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的濃燃料噴射可被發(fā)動(dòng)機(jī)其他汽缸的稀燃料噴射抵消。例如，加濃和減稀程度不僅獲得各汽缸中期望的共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，而且那些汽缸的混合物空燃比也實(shí)現(xiàn)期望的空燃比。因此，響應(yīng)一個(gè)汽缸中高頻率預(yù)點(diǎn)火的汽缸燃料加濃可被提高另一汽缸(或多個(gè)汽缸)中預(yù)點(diǎn)火頻率的汽缸燃料減稀抵消。以這種方式，賦予各汽缸共同的預(yù)點(diǎn)火發(fā)生率，以降低因高預(yù)點(diǎn)火發(fā)生而汽缸退化的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，汽缸加濃的程度和數(shù)量被汽缸減稀的程度和數(shù)量制衡，以保持汽缸混合物的排氣空燃比處于化學(xué)計(jì)量。由此,提高總體發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
[0045]在324,由汽缸燃料平衡調(diào)節(jié)產(chǎn)生的(或預(yù)期的)汽缸扭矩?cái)_動(dòng)(disturbance)可通過(guò)調(diào)節(jié)汽缸火花正時(shí)得到補(bǔ)償。具體地，程序可包括，基于汽缸之間的汽缸扭矩差異，調(diào)節(jié)至少一個(gè)汽缸的點(diǎn)火火花正時(shí)。參考圖4，其顯示響應(yīng)汽缸空燃比變化(如可由于汽缸燃料噴射變化而產(chǎn)生)的汽缸扭矩實(shí)例變化的圖400。在所示實(shí)例中，對(duì)于減稀一定量的第一汽缸401可見(jiàn)相對(duì)較大的扭矩變化(例如，減小)，而對(duì)于加濃相同量的第二汽缸402可見(jiàn)相對(duì)較小的扭矩變化(例如，增大)。如此，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可被配置以計(jì)算汽缸之間的扭矩差異(ATq)和將該差異與預(yù)先確定的扭矩閾值進(jìn)行比較。如果汽缸之間的扭矩差異大于閾值，則車輛駕駛員可感受到可使駕駛員駕駛體驗(yàn)降低的扭矩瞬態(tài)。因此，為補(bǔ)償該扭矩瞬態(tài)和減少駕駛員體驗(yàn)的駕駛感受降低，控制器可調(diào)節(jié)第二汽缸402的火花正時(shí)一例如通過(guò)增加汽缸火花延遲量一以減小汽缸扭矩，從而減小汽缸之間的扭矩差異。如此，其可(暫時(shí))少量減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，但是，其可被接受以改善駕駛員的駕駛感受。實(shí)例汽缸火花正時(shí)調(diào)節(jié)在本文中參考圖5的實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0046]雖然程序300所示的實(shí)施方式示例基于汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸的燃料供給，但要理解，在可選的實(shí)施方式中，燃料供給可進(jìn)一步基于各汽缸的爆震率(即，汽缸爆震發(fā)生率)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以另外賦予各汽缸爆震率以共同(平均)的爆震率。而且，雖然所示實(shí)施方式示例基于發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)(即，在特定發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上)的汽缸燃料供給調(diào)節(jié)，但在發(fā)動(dòng)機(jī)包括不同組的汽缸的可選實(shí)施方式中，程序可包括比較給定汽缸組的各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)(即，在特定組基礎(chǔ)上)，和基于比較，調(diào)節(jié)輸送至給定汽缸組中各汽缸的燃料量，以賦予該組中各汽缸相互接近的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，同時(shí)保持給定汽缸組的排氣空燃比處于或接近化學(xué)計(jì)量。也就是，各汽缸組的預(yù)點(diǎn)火可獨(dú)立于其他組進(jìn)行平衡。
[0047]在另一實(shí)例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可包括第一組汽缸和第二組汽缸，并且發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可被配置以實(shí)施一組汽缸而非另一組汽缸的氣缸預(yù)點(diǎn)火平衡燃料調(diào)節(jié)。例如，第一組汽缸的平均預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)可高于第二組汽缸?？蛇x地，第一組汽缸可具有這樣的汽缸:所述汽缸具有發(fā)動(dòng)機(jī)全部汽缸中的最高預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。在這種情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可被配置以僅調(diào)節(jié)第一組中全部汽缸的燃料供給(而不調(diào)節(jié)第二組汽缸)，從而僅平衡第一組中的預(yù)點(diǎn)火發(fā)生率。
[0048]在更進(jìn)一步的實(shí)例中，如在被配置以一種或多種類型的燃料運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，各汽缸的燃料供給可基于噴射到汽缸中的燃料的燃料類型進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)節(jié)。例如，在噴射燃料是醇燃料(例如，乙醇-汽油混合物)的情況下，燃料供給可基于噴射燃料的醇含量(或辛烷含量)進(jìn)行調(diào)節(jié)。其可包括基于噴射燃料的醇含量(或辛烷含量)調(diào)節(jié)輸送至各汽缸的燃料量和/或調(diào)節(jié)汽缸的期望共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。在一個(gè)實(shí)例中，調(diào)節(jié)可包括，隨著噴射燃料的醇含量增加，向各汽缸供給燃料，以賦予各汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)以較低的共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。
[0049]甚至在實(shí)施汽缸預(yù)點(diǎn)火平衡燃料調(diào)節(jié)后，也可發(fā)生汽缸預(yù)點(diǎn)火事件。響應(yīng)給定汽缸中預(yù)點(diǎn)火的進(jìn)一步發(fā)生，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可被配置以加濃受影響的汽缸(或汽缸組)達(dá)一定持續(xù)時(shí)間(for a duration)(例如,一定數(shù)量的燃燒事件)。此外，控制器可被配置以限制汽缸(或汽缸組)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷達(dá)一定持續(xù)時(shí)間，和通過(guò)增加受影響的汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)更新預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)查詢表。然后，更新的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)可用于調(diào)節(jié)隨后的發(fā)動(dòng)機(jī)周期期間的汽缸預(yù)點(diǎn)火平衡操作。
[0050]以這種方式，通過(guò)基于發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)向發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸供給燃料，全部汽缸可均被賦予共同的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，同時(shí)保持排氣空燃比基本上處于化學(xué)計(jì)量。
[0051]現(xiàn)參考圖5描述可用于賦予相互接近的汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的實(shí)例汽缸燃料調(diào)節(jié)，圖5包括以圖形示例按照?qǐng)D3程序300的汽缸預(yù)點(diǎn)火平衡調(diào)節(jié)的實(shí)例圖500。
[0052]轉(zhuǎn)至圖500，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)汽缸沿X軸繪制(本文為四個(gè)汽缸1-4，列為Cyll-Cyl4)。在一個(gè)實(shí)例中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以是增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括渦輪增壓器，該渦輪增壓器被配置以向發(fā)動(dòng)機(jī)提供增壓的進(jìn)氣充氣。雖然示圖示例汽缸1-4，但要理解，汽缸數(shù)量?jī)H用于反映發(fā)動(dòng)機(jī)的第一、第二、第三和第四汽缸，而不一定表示實(shí)際汽缸數(shù)量或其點(diǎn)火順序。各自汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)示例于圖502，各個(gè)汽缸燃料噴射調(diào)節(jié)示例于圖510，各個(gè)汽缸響應(yīng)汽缸燃料供給調(diào)節(jié)的扭矩變化繪制于圖520，以及用于補(bǔ)償扭矩變化的火花正時(shí)調(diào)節(jié)繪制于圖530。
[0053]轉(zhuǎn)至圖502，顯示汽缸燃料平衡調(diào)節(jié)之前各個(gè)汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)(均描繪為X)。如示，汽缸2具有相對(duì)較高的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，而汽缸1、3和4具有相對(duì)較低并且基本上相似的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。基于各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，控制器可選擇共同的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)505。在所示實(shí)例中，共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)是四個(gè)汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的加權(quán)平均值。在可選的實(shí)施方式中，共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)可基于(將被噴射的)可用燃料的醇含量進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)節(jié)。進(jìn)一步，共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)可基于汽缸爆震率進(jìn)行調(diào)節(jié)，以另外平衡汽缸之間的爆震發(fā)生率。
[0054]然后控制器可確定各汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)與共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)(或加權(quán)平均值)的偏差。在此，各汽缸的偏差通過(guò)各自箭頭描繪。在所示實(shí)例中，第一、第三和第四汽缸每個(gè)的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)偏差(距共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)505)均小于第二汽缸的偏差。
[0055]基于與預(yù)選共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)505的偏差，向各汽缸供給燃料，以賦予各汽缸接近于加權(quán)平均值(即，接近于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)505)的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。具體地，加濃預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于加權(quán)平均值的汽缸(在此，汽缸2)，同時(shí)減稀預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于加權(quán)平均值的汽缸(在此，汽缸1、3和4)。汽缸2的加濃程度和汽缸1、3和4的減稀程度基于預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于加權(quán)平均值的汽缸數(shù)量(在此，一個(gè))和預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于加權(quán)平均值的汽缸數(shù)量(在此，三個(gè))。在所示實(shí)例中，由于有3個(gè)汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)在加權(quán)平均值以下并且僅一個(gè)汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于加權(quán)平均值，因此汽缸2的加濃程度512 (在此，噴射的燃料量)可大于汽缸1、3和4中每一個(gè)的加濃程度(在此，分別是511、513和514，)。進(jìn)一步，由于汽缸1、3和4的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)基本上相同，汽缸1、3和4的減稀程度均為汽缸2加濃程度的1/3 (按振幅計(jì))。進(jìn)一步，將汽缸減稀總和調(diào)節(jié)成等于其他汽缸加濃總和。在所示實(shí)例中，汽缸1、3和4的稀燃料噴射(511、512、514)總和等于汽缸2的濃燃料噴射(512)。因此，汽缸2的加濃512被調(diào)節(jié)以抵消汽缸1、3和4的減稀511、513、514，以保持凈發(fā)動(dòng)機(jī)排氣空燃比處于化學(xué)計(jì)量(由虛線515表不)。
[0056]要理解，雖然所示實(shí)例以四個(gè)汽缸示例汽缸預(yù)點(diǎn)火平衡的思路，但這不意為是限制性的，在可選的實(shí)例中，或多或少的汽缸數(shù)量可具有高于或低于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，并且進(jìn)一步，各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)可基本上變化。其中，各汽缸的加濃程度和減稀程度可基于各汽缸與共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得噴射到預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的各汽缸中的燃料總和可等于噴射到預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于共同的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的各汽缸中的燃料總和，從而保持凈發(fā)動(dòng)機(jī)排氣空燃比基本上處于化學(xué)計(jì)量。
[0057]例如，增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可包括具有第一較高預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的第一汽缸、具有第二較低預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的第二汽缸和具有低于第一預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的第三預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的第三汽缸。在此，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可比較第一、第二和第三預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，和基于比較選擇共同的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。然后，控制器可以第一量噴射燃料(例如，通過(guò)直接燃料噴射器直接噴射燃料)到第一汽缸中，以加濃第一汽缸；以第二量噴射燃料到第二汽缸中，以減稀第二汽缸；和以第三量噴射燃料到第三汽缸中，以減稀第三汽缸。在此，第一量、第二量和第三量可基于第一、第二和第三預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)與共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的偏差，并且可被調(diào)節(jié)以保持發(fā)動(dòng)機(jī)排氣空燃比處于或接近化學(xué)計(jì)量。具體地，基于預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸(較大)數(shù)量和基于預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸(較小)數(shù)量，分別噴射到第二和第三汽缸中的第二和第三燃料量均可被調(diào)節(jié)成小于噴射到第一汽缸中的第一量。此外，第一量的總和可等于第二和第三量的總和。
[0058]返回圖5，基于各個(gè)汽缸燃料調(diào)節(jié)，可發(fā)生各個(gè)扭矩變化，由圖520中的三角形表示。即，燃料平衡調(diào)節(jié)后各個(gè)汽缸的扭矩可從燃料調(diào)節(jié)前的共同(期望)汽缸扭矩525 (虛線)改變。在一個(gè)實(shí)例中，可利用繪圖，如圖4中的圖400，確定各個(gè)汽缸扭矩瞬態(tài)。各個(gè)汽缸扭矩?cái)_動(dòng)可導(dǎo)致減稀汽缸和加濃汽缸之間的扭矩差異(Λ Tq)。如此，如果扭矩差異高于預(yù)定閾值，則扭矩瞬態(tài)可被車輛駕駛員感受，并且其駕駛體驗(yàn)質(zhì)量可降低。因此，在所示實(shí)例中，響應(yīng)汽缸2的扭矩和汽缸1、3和4的平均扭矩之間的扭矩差異ATq大于閾值，可增加汽缸2的火花延遲532的量(B卩，可延遲點(diǎn)火正時(shí)，進(jìn)一步遠(yuǎn)離MBT)。這可減小汽缸2的扭矩，使其更接近期望的汽缸扭矩525，并減小汽缸之間的扭矩差異。如此，這可暫時(shí)減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，但是，車輛駕駛員感受到的扭矩瞬態(tài)可減小，從而改善其駕駛體驗(yàn)。
[0059]以這種方式，本公開能夠解決預(yù)點(diǎn)火和/或爆震發(fā)生中的汽缸與汽缸失衡。具體地，通過(guò)基于發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)和爆震率的比較向發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸供給燃料，全部汽缸均可被賦予共同的預(yù)點(diǎn)火和爆震發(fā)生率。通過(guò)選擇能夠使一些發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的燃料加濃被其他發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的燃料減稀抵消的共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)汽缸預(yù)點(diǎn)火平衡，同時(shí)保持化學(xué)計(jì)量的排氣空燃比。進(jìn)一步，可減小任何具體汽缸的預(yù)點(diǎn)火或爆震的高發(fā)生，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)退化。
[0060]注意，本文中包括的實(shí)例控制和評(píng)估程序可與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)構(gòu)造一起應(yīng)用。本文描述的具體程序可代表任意數(shù)目的處理策略中的一個(gè)或多個(gè)，所述處理策略諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等。如此，所示的各個(gè)動(dòng)作、操作或功能均可在所示的次序中并行執(zhí)行，或在一些情況中被省略。同樣地，不一定要求處理順序達(dá)到本文所述的實(shí)例實(shí)施方式的特征和優(yōu)勢(shì)，而是提供來(lái)方便說(shuō)明和描述。一個(gè)或多個(gè)示例的動(dòng)作、操作和/或功能可重復(fù)執(zhí)行，這取決于所應(yīng)用的具體策略。此外，描述的動(dòng)作、操作和/或功能可以圖形表示待編程進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)非臨時(shí)性存儲(chǔ)器的編碼。
[0061]應(yīng)該理解，本文公開的構(gòu)造和程序?qū)嵸|(zhì)上是示例性的，并且這些【具體實(shí)施方式】不以限制性的意義被看待，因?yàn)樵S多變化是可能的。例如，上述技術(shù)可適用于V-6、1-4、1-6、V-12、對(duì)置4和其它發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包括本文公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造與其它特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見(jiàn)的組合以及亞組合。
[0062]所附權(quán)利要求具體指出被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見(jiàn)的某些組合和亞組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一個(gè)(an)”元件或“第一”元件或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)該被理解為包括結(jié)合一個(gè)或多個(gè)這樣的元件，既不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)這樣的元件。公開的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其它組合和亞組合可通過(guò)修改本申請(qǐng)權(quán)利要求書或通過(guò)在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新權(quán)利要求而要求保護(hù)。這些權(quán)利要求一無(wú)論其范圍對(duì)于原始權(quán)利要求更寬、更窄、相同或不同一也被視為包括在本公開的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括， 基于各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的各汽缸供給燃料，以賦予各汽缸共同的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，同時(shí)保持所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣空燃比處于或接近化學(xué)計(jì)量。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述共同的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)是全部所述汽缸的所述預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的加權(quán)平均值。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述供給燃料包括加濃具有相對(duì)較高的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸和減稀具有相對(duì)較低的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其中加濃程度和減稀程度基于預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于所述共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸數(shù)量和預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于所述共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的汽缸數(shù)量，和進(jìn)一步基于各汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)與所述共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的偏差。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述汽缸的所述加濃程度和所述減稀程度，以保持所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述排氣空燃比處于或接近化學(xué)計(jì)量。
6.權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括，基于所述汽缸之間的汽缸扭矩差異，調(diào)節(jié)至少一個(gè)汽缸的點(diǎn)火火花正時(shí)。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述供給燃料進(jìn)一步基于各汽缸的爆震率，以賦予各汽缸的所述爆震率以共同的平均爆震率。
8.權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，響應(yīng)汽缸中預(yù)點(diǎn)火的發(fā)生，加濃受影響的汽缸達(dá)一定數(shù)量的燃燒事件和增加所述受影響汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。
9.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)是增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，并且向各汽缸供給燃料包括直接噴射燃料到各汽缸.中。
10.權(quán)利要求1所述的方法，其中基于噴射到所述汽缸中的所述燃料的燃料類型，進(jìn)一步調(diào)節(jié)所述燃料供給，所述調(diào)節(jié)包括，隨著所述噴射燃料的醇含量增加，向各汽缸供給燃料，以賦予各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)以較低的共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。
11.運(yùn)轉(zhuǎn)包括汽缸組的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括， 比較所述汽缸組中各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)；和 基于所述比較，調(diào)節(jié)輸送至所述汽缸組中各汽缸的燃料量，以賦予各汽缸相互接近的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，同時(shí)保持所述汽缸組的排氣空燃比處于或接近化學(xué)計(jì)量。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中賦予各汽缸相互接近的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)包括賦予各汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)以所述汽缸組預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的加權(quán)平均值。
13.權(quán)利要求12所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)包括加濃預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于所述加權(quán)平均值的各汽缸和減稀預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于所述加權(quán)平均值的各汽缸。
14.權(quán)利要求所述的方法13，其中各汽缸的加濃程度和減稀程度基于預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)高于所述加權(quán)平均值的汽缸數(shù)量、預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于所述加權(quán)平均值的汽缸數(shù)量和各汽缸預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)與所述加權(quán)平均值的偏差。
15.權(quán)利要求14所述的方法，其中進(jìn)一步調(diào)節(jié)所述加濃程度和所述減稀程度，以保持所述汽缸組的所述排氣空燃比處于或接近化學(xué)計(jì)量。
16.權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括，響應(yīng)汽缸中預(yù)點(diǎn)火的發(fā)生，加濃所述汽缸組達(dá)一定持續(xù)時(shí)間，限制所述汽缸組的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷達(dá)所述持續(xù)時(shí)間，和增加所述汽缸的預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)。
17.發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，包括， 發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括具有第一較高預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的第一汽缸和具有第二較低預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的第二汽缸； 渦輪增壓器，其被配置以向所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供增壓進(jìn)氣充氣； 直接燃料噴射器，其被配置以直接噴射一定量燃料到所述第一和/或所述第二汽缸中；和 控制器，其具有指令用于， 比較所述第一和第二預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)； 基于所述比較選擇共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)； 以第一量噴射燃料到所述第一汽缸中，以加濃所述第一汽缸；和以第二量噴射燃料到所述第二汽缸中，以減稀所述第二汽缸，其中所述第一量和第二量基于所述第一和第二預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)與所述共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的偏差，并且其中所述第一量和第二量被調(diào)節(jié)以 保持所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣空燃比處于或接近化學(xué)計(jì)量。
18.權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括具有第三預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)的第三汽缸，所述第三預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)低于所述第一預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)，其中所述控制器進(jìn)一步包括用于以第三量噴射燃料到所述第三汽缸中以減稀所述第三汽缸的指令，其中所述第二量和第三量小于所述第一量，并且其中所述第一量、第二量和第三量被調(diào)節(jié)以保持所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣空燃比處于或接近化學(xué)計(jì)量。
19.權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)基于噴射燃料的醇含量被進(jìn)一步調(diào)節(jié)。
20.權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述共同預(yù)點(diǎn)火計(jì)數(shù)基于所述第一和第二汽缸的爆震率被進(jìn)一步調(diào)節(jié)。
【文檔編號(hào)】F02D41/00GK103443425SQ201180069497
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月24日
【發(fā)明者】C·P·格魯格拉, R·S·巴斯金 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司