用于提前點火控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及提供用于降低遲燃燒引起的汽缸提前點火事件的方法和系統(tǒng)。響應于汽缸中的遲燃燒事件，在汽缸中的點火線圈停留時間被延長以降低非故意的燃燒延遲。此外，在有由遲燃燒事件引起的提前點火傾向的相鄰汽缸中執(zhí)行提前點火減輕動作。
【專利說明】用于提前點火控制的方法和系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本描述主要涉及用于控制車輛發(fā)動機減少提前點火事件的方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]發(fā)動機控制系統(tǒng)可以使用從MBT或界線火花設置的火花延遲，以提供快速響應轉(zhuǎn)矩降低。例如，在變速器換擋期間，可以使用火花延遲，以便提供更加流暢的換擋感覺。在變速器換擋后，初始火花設置可以被恢復。不過，延遲的火花點火設置會導致遲的燃燒循環(huán)，其中燃燒發(fā)生在比預期更遲的時間或曲柄轉(zhuǎn)角位置。遲的燃燒可能導致異常燃燒事件，例如失火或提前點火事件。由于增壓發(fā)動機對點火輸出要求的較高敏感性，增壓發(fā)動機可能容易受到影響。
[0003]因此，已經(jīng)開發(fā)出通過遲燃燒事件減少提前點火開始的策略。Wozniak等人在美國專利6883497中示出一個示例方法。在該專利中，發(fā)動機控制器確定汽缸中是否已經(jīng)發(fā)生由于汽缸中的火花延遲的汽缸失火。如果無失火發(fā)生，預計提前點火的較高可能性，相應地執(zhí)行減輕操作，例如切斷汽缸燃料。
[0004]不過，本文的發(fā)明人已經(jīng)認識此方法潛在問題。雖然Wozniak等人的方法可以減輕經(jīng)受遲燃燒的汽缸的提前點火，但是該方法不能解決在其他受影響汽缸中的提前點火。具體地，由于準備燃燒的隨機性，存在在給定汽缸中的遲燃燒事件甚至比預期的更遲的風險。比預期更遲的燃燒啟動可以增加在給定汽缸中以及在一個或更多鄰近汽缸中提前點火的可能性。例如，通過迫使打開毗鄰汽缸的排氣門，在給定汽缸中的遲燃燒事件會將大量熱排氣殘留引入一個或更多毗鄰的汽缸中。在毗鄰汽缸中接收的過量熱殘留會增加它們提前點火的傾向。此外，過量的熱殘留會增加吸入的新鮮汽缸充氣量(經(jīng)由渦輪旋轉(zhuǎn))，導致提前點火傾向的進一步增加。因此會發(fā)生發(fā)動機的退化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，在一個示例中，通過發(fā)動機方法可以解決上述問題中的某些,所述發(fā)動機方法包括，作為對汽缸中燃燒正時/時刻比閾值遲的響應，選擇性地增加用于燃燒的火花點火輸出。通過這樣的方式，可以降低非故意的燃燒延遲。
[0006]例如，在變速器換擋期間，通過延遲火花正時，使得瞬時轉(zhuǎn)矩控制可行。如果在汽缸中的火花正時被延遲超過閾值量，會存在汽缸燃燒正時將比預期更遲的風險。因此，作為對被施加的火花延遲超過閾值量的響應，汽缸點火線圈的停留時間將被延長，以便臨時增加點火輸出。停留時間可以隨著閾值正時與延遲火花正時的距離增加而被增加。例如，停留時間可以以基于經(jīng)由火花延遲實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩降低率的因數(shù)增加。增加的點火輸出可以被應用于給定的汽缸燃燒事件，以便使燃燒事件能夠在期望的正時更好開始，而不是進一步被延遲。接著，在隨后的燃燒事件過程中，具有更少延遲的火花正時被恢復，從而可以降低點火停留時間。
[0007]通過這樣的方式，通過臨時增加利用火花延遲操作的汽缸中火花點火的輸出，可以降低由于準備燃燒的隨機性引起的燃燒正時延遲。通過改善在期望的正時發(fā)生汽缸燃燒事件的可能性，而不是任何延后，可以降低在給定汽缸中以及在經(jīng)配置從給定汽缸遲燃燒接收的排氣殘留的汽缸中的提前點火/預點火?？傮w而言，可以減輕由于提前點火的發(fā)動機退化。
[0008]在另一個實施例中，用于增壓發(fā)動機的方法包括，在過轉(zhuǎn)矩的情況下，通過延遲火花正時降低發(fā)動機轉(zhuǎn)矩；以及基于在延遲的火花正時時的轉(zhuǎn)矩降低率，調(diào)整用于汽缸燃燒事件的火花點火能量。
[0009]在另一個實施例中，所述調(diào)整包括，在轉(zhuǎn)矩降低率下降到低于閾值的時候，選擇性地增加用于汽缸燃燒事件的火花點火能量。
[0010]在另一個實施例中，選擇性地增加所述火花點火能量包括，在轉(zhuǎn)矩降低率與閾值之間的差異增加的時候，增加點火線圈的停留時間。
[0011 ] 在另一個實施例中，所述增加點火線圈停留時間包括,在更早的時間啟動點火線圈的充電以及將點火線圈充電到更高的峰值線圈電流。
[0012]在另一個實施例中，所述閾值基于汽缸中排氣殘留的溫度和量。
[0013]在另一個實施例中，所述汽缸是第一汽缸，以及其中所述閾值進一步基于從第一汽缸中的燃燒接收排氣殘留的第二汽缸的提前點火歷史。
[0014]在另一個實施例中，所述發(fā)動機系統(tǒng)包括:包括多個汽缸的發(fā)動機；用于提供發(fā)動機增壓的渦輪增壓器；向火花塞供應電能的點火線圈；以及具有計算機可讀指令的控制系統(tǒng)，所述計算機可讀指令用于延遲汽缸中火花點火正時，以便降低燃燒轉(zhuǎn)矩；以及基于在延遲的火花點火正時實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩率，增加汽缸中燃燒事件過程中的點火線圈停留時間。
[0015]在另一個實施例中，所述增加包括，增加點火線圈停留時間，以便以一因數(shù)延長停留時間，所述因數(shù)基于在延遲火花點火正時的轉(zhuǎn)矩率與閾值的距離。
[0016]在另一個實施例中，增加點火線圈停留時間包括,在更早的時間啟動點火線圈的充電，以便在延遲的火花正時對點火線圈放電，以及將點火線圈充電到更高的峰值線圈電流。
[0017]在另一個實施例中，所述汽缸中的燃燒事件是在第一汽缸中的第一燃燒事件，并且其中所述閾值基于第一汽缸的汽缸負荷、在第一汽缸中生成的排氣殘留量、發(fā)動機增壓水平、在第一汽缸中生成的排氣殘留量溫度、在第一汽缸中EGR量以及從第一汽缸接收排氣殘留的第二汽缸的提前點火歷史中的一個或更多。
[0018]在另一個實施例中，所述控制系統(tǒng)包括用于響應于第一汽缸中轉(zhuǎn)矩率富化第二汽缸的進一步指令。
[0019]在另一個實施例中，隨著在延遲的火花點火正時的轉(zhuǎn)矩率與閾值之間的距離增力口，富化的富化程度被增加。
[0020]應當理解提供的上述
【發(fā)明內(nèi)容】
是以簡化形式介紹本發(fā)明選擇的原理，其將在【具體實施方式】中進一步描述。不過，這不意味著指出要求保護的主題的關鍵或基本特征的范圍，要求保護的主題范圍由附屬的權利要求唯一限定。而且，所要求保護的主題不限于解決上述或本公開任何部分中任何缺點的實施方式。
【專利附圖】

【附圖說明】[0021]圖1示出內(nèi)燃發(fā)動機的示意圖。
[0022]圖2示出用于圖1發(fā)動機的點火系統(tǒng)。
[0023]圖3示出用于響應于遲汽缸燃燒正時調(diào)整火花點火輸出的高級流程圖。
[0024]圖4示出根據(jù)本公開的示例火花能量調(diào)制。
【具體實施方式】
[0025]下列描述涉及在汽缸的燃燒過程中，用于根據(jù)點火正式延遲調(diào)制火花能量輸出以便降低在發(fā)動機系統(tǒng)(例如圖1的發(fā)動機系統(tǒng))中遲燃燒引起的提前點火事件的系統(tǒng)和方法。發(fā)動機的點火系統(tǒng)(例如，圖2的點火系統(tǒng))可以被調(diào)制，以便在遲燃燒事件期間，火花點火輸出被臨時增加。發(fā)動機控制器可以經(jīng)配置執(zhí)行控制例程，例如圖3的例程，以便基于在延遲的點火正時實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩降低率，增加汽缸中火花點火線圈的停留時間。通過這樣的方式，可以降低燃燒正時中額外的非故意的延遲。參考圖4描述示例火花點火輸出調(diào)整。通過增加經(jīng)受遲燃燒的汽缸中的點火線圈停留時間，可以降低在給定汽缸中以及在從給定汽缸接收熱殘留的鄰近汽缸中遲燃燒引起的提前點火事件。
[0026]圖1示出多個汽缸10中一個汽缸的示意圖，所述多個汽缸10可以被包括在汽車的推進系統(tǒng)中。發(fā)動機10可以至少部分由包括控制器12的控制系統(tǒng)以及車輛駕駛員130經(jīng)由輸入裝置132的輸入被控制。在這個示例中，輸入裝置132包括加速器踏板和用于生成比例踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的燃燒室(即，“汽缸”)30可以包括將活塞138定位在所述燃燒室中的燃燒室壁136?；钊?38可以被連結于曲軸140，以便活塞的往復運動被轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸140可以經(jīng)由中間傳動系統(tǒng)被連結到車輛的至少一個驅(qū)動輪。進一步地，起動機馬達可以經(jīng)由飛輪被連結到曲軸140，以便使發(fā)動機10的啟動操作可行。
[0027]汽缸30可以經(jīng)由一系列進氣通道142、144和146接收進氣。進氣通道146除了可以與汽缸30連接以外，還可以與發(fā)動機10的其他汽缸連接。在某些實施例中，一個或更多進氣通道可以包括例如渦輪增壓器或機械增壓器的增壓裝置。例如，圖1示出配置渦輪增壓器的發(fā)動機10，所述渦輪增壓器包括被布置在進氣通道142與144之間的壓縮機174，以及沿排氣通道148布置的排氣渦輪176。壓縮機174可以由排氣渦輪176經(jīng)由軸180至少部分提供動力，其中所述增壓裝置被配置為渦輪增壓器。不過，在其他示例中，例如，在提供機械增壓器的發(fā)動機10中，排氣渦輪176可以可選地被省略，所述壓縮機174可以由電動機或發(fā)動機的機械輸入提供動力。包括節(jié)流板164的節(jié)氣門20可以沿發(fā)動機的進氣通道提供，用于改變向發(fā)動機汽缸提供的流率和/或進氣的壓力。例如，如圖1所示，節(jié)氣門20可以被布置在壓縮機174的下游，或者可供選擇地，被提供在壓縮機174的上游。
[0028]排氣通道148除了可以從汽缸30接收排氣以外，還可以從發(fā)動機10的其他汽缸接收排氣。在一個示例中，排氣通道148可以從發(fā)動機10的所有汽缸接收排氣。不過，在某些實施例中，如圖2所詳細示出，從一個或更多汽缸的排氣可以被弓I導到第一排氣通道，而從一個或更多其他(剩余)汽缸的排氣可以被引導到第二、不同的排氣通道，接著，不同的排氣通道在下游、排放控制裝置處或超過排放控制裝置進一步聚集。示出的排氣傳感器128被連結到在排放控制裝置178上游的排氣通道148。傳感器128可以從提供排氣空氣/燃料比率的各種合適傳感器，例如像線性氧傳感器或UEGO (通用或?qū)捰蚺艢庋?、雙態(tài)氧傳感器或EGO (如圖所示)、HEGO (被加熱的EGO)、NOx, HC或CO傳感器之中選擇。排放控制裝置178可以是三元催化器(TWC)、N0x捕集器、各種其他的排放控制裝置或其組合物。
[0029]排氣溫度可以由位于排氣通道148中的一個或更多溫度傳感器(未示出)估計。供選擇地，可以基于發(fā)動機工況，例如速度、負載、空氣-燃料比(AFR)、火花延遲等推斷排氣溫度。進一步地，排氣溫度可以由一個或更多排氣傳感器128計算。應當明白排氣溫度可以替換地由本文列出的溫度估計方法的任意組合估計。
[0030]發(fā)動機10的每個汽缸可以包括一個或更多進氣門和一個或更多排氣門。例如，示出的汽缸30包括位于汽缸30上部區(qū)域的至少一個進氣提升閥150和至少一個排氣提升閥156。在某些實施例中，包括汽缸30的發(fā)動機10的每個汽缸可以包括位于汽缸上部區(qū)域的至少兩個進氣提升閥和至少兩個排氣提升閥。
[0031]進氣門150可以由控制器12控制，其經(jīng)由凸輪致動系統(tǒng)151通過凸輪致動控制。類似地，排氣門156可以經(jīng)由凸輪致動系統(tǒng)153由控制器12控制。凸輪致動系統(tǒng)151和153中的每個可以包括一個或更多凸輪，并且可以使用由控制器12操縱的凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(VCT)、可變氣門正時(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)中的一個或更多改變氣門的工作。進氣門150和排氣門156的位置可以由氣門位置傳感器155和157分別確定。在備選實施例中，進氣門和/或排氣門可以由電動氣門致動控制。例如，供選擇地，汽缸30可以包括經(jīng)由電動氣門致動控制的進氣門和經(jīng)由凸輪致動控制的排氣門，其中所述凸輪致動包括CPS和/或VCT系統(tǒng)。在另外的其他實施例中，進氣門和排氣門可以由公共的氣門致動器或致動系統(tǒng)，或可變氣門正時致動器或致動系統(tǒng)控制。
[0032]汽缸30可以具有壓縮比，其是當活塞138在下止點對上止點時的體積比。依據(jù)慣例，壓縮比在9:1到10:1的范圍。不過，在使用不同燃料的某些示例中，壓縮比可能會增力口。例如當使用較高辛烷值的燃料或具有較高汽化潛焓的燃料，這可能發(fā)生。如果使用直接噴射，由于其對發(fā)動機爆震的影響，也可以增加壓縮率。
[0033]在某些實施例中，發(fā)動機10的每個汽缸可以包括用于啟動燃燒的火花塞192。在選定的工作模式中，點火系統(tǒng)190可以經(jīng)由火花塞192向燃燒室30提供點火火花，作為對來自控制器12的火花提前信號SA的響應。不過，在某些實施例中，可以省略火花塞192，例如在發(fā)動機通過自動點火可以啟動燃燒或就像在某些柴油發(fā)動機的情況下的燃料噴射。關于圖1的點火系統(tǒng)的進一步細節(jié)在圖2中提供。
[0034]在某些實施例中，發(fā)動機10的每個汽缸可以被配置成具有用于向所述汽缸提供燃料的一個或更多燃料噴射器。作為非限制性示例，示出的汽缸30包括一個燃料噴射器166。示出的燃料噴射器166被直接連結到汽缸30，其用于將與經(jīng)由電子驅(qū)動器168從控制器12接收的脈沖信號寬度FPW成比例的直接燃料噴射到所述汽缸30中。通過這樣的方式，燃料噴射器166將提供所謂的向燃燒汽缸30內(nèi)的燃料的直接噴射(下文中，也稱為“DI”)。雖然圖1將噴射器166示出為側(cè)面噴射器，不過其也可以位于活塞的頭頂上，例如靠近火花塞192的位置。由于某些醇基燃料的較低揮發(fā)性，當發(fā)動機利用醇基燃料操作時，這樣的位置可以改善混合和燃燒。可供選擇地，噴射器可以位于進氣門頭頂上并靠近進氣門，以便改善混合。
[0035]燃料可以經(jīng)由高壓燃料系統(tǒng)80被輸送到燃料噴射器166，所述高壓燃料系統(tǒng)80包括燃料箱、燃料泵和燃料軌?？晒┻x擇地，燃料可以由在較低壓力的單級燃料泵輸送，在這種情況下，在壓縮沖程期間直接燃料噴射的正時比使用高壓燃料系統(tǒng)受到更大的限制。進一步地，雖然未示出，燃料箱可以具有向控制器12提供信號的壓力變換器。應當明白在備選實施例中，噴射器166可以是將燃料供應到汽缸30上游的進氣道中的進氣道噴射器。
[0036]如上所述，圖1僅示出多汽缸發(fā)動機中的一個汽缸。因此，每個汽缸可以類似地包括其自身的一組進氣/排氣門、燃料噴射器、火花塞等。
[0037]燃料系統(tǒng)80中的燃料箱可以容納不同品質(zhì)的燃料，例如不同燃料成分。這些不同可以包括不同的醇含量、不同辛烷值、不同的汽化熱度、不同的混合燃料和/或其組合等。示例燃料包括E85 (其包括大約85%乙醇和15%汽油的混合物)、E10 (其包括大約10%乙醇和90%汽油的混合物)、100%的汽油或他們之間的各種混合。其他燃料包括甲醇、柴油、氫、生物柴油等。
[0038]在圖1中的控制器12示出為微計算機，其包括微處理器單元106、輸入/輸出端口 108、用于可執(zhí)行程序和校驗值的在這個特定示例中示出為只讀存儲器芯片110的電子存儲介質(zhì)、隨機存取存儲器112、?；畲鎯ζ?14以及數(shù)據(jù)總線。除了之前討論的那些信號以外，控制器12可以從連結到發(fā)動機10的傳感器接收不同信號，其包括來自空氣質(zhì)量流量傳感器122的引入空氣質(zhì)量流量(MAF)的測量值；來自連結到冷卻套118的溫度傳感器116的發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT);來自連結到曲軸140的霍爾效應傳感器120 (或其他類型)的表面點火感測信號(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP);來自傳感器124的絕對歧管壓力信號(MAP)、來自EGO傳感器128的汽缸AFR以及來自爆震傳感器和曲軸加速傳感器的異常燃燒。發(fā)動機速度信號RPM可以由控制器12從信號PIP生成。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號可以被用于提供進氣歧管中真空或壓力的指示。其他傳感器，例如汽缸壓力傳感器，爆震傳感器，和/或提前點火傳感器可以被連結到發(fā)動機10 (例如，連結到發(fā)動機的主體)，以便有助于異常燃燒事件的識別。
[0039]存儲介質(zhì)只讀存儲器110可以利用表示由處理器106可執(zhí)行用于執(zhí)行下面描述的方法以及可以預期但是沒有具體列出的其他變體的指令的計算機可讀數(shù)據(jù)程序化。
[0040]現(xiàn)在參考圖2，其示出在汽缸燃燒期間用于調(diào)制火花點火輸出的示例電路。圖2的電路可以被包括在圖1的系統(tǒng)中。
[0041]電池204向點火系統(tǒng)190和控制器12供應電力?？刂破?2操作開關202，以便對點火線圈206充電和放電。點火線圈206包括初級線圈220和次級線圈222。當開關222閉合，允許電流從電池204流向點火線圈206時，點火線圈206充電。當電流流向點火線圈206后，開關202斷開時，點火線圈206放電。
[0042]次級線圈222向火花塞92供應能量。當電極間隙250之間的電壓足以促使電流流過電極間隙250時，火花塞92生成火花?；鸹ㄈㄖ行碾姌O260和側(cè)電極262。經(jīng)由次級線圈222電壓被供應給中心電極260。側(cè)電極262被電連結到地線290。傳感器電阻210通過次級線圈222與火花塞92串聯(lián)電連結。穩(wěn)壓二極管208與感測電阻210電并聯(lián)。在火花期間，當點火線圈206充電并被正向偏置到地線290時，穩(wěn)壓二極管208是反向偏置的。
[0043]當電流流到初級線圈，在點火線圈206內(nèi)形成電場時，在感測電阻210兩端產(chǎn)生電壓。感測電阻210兩端的電壓可以被提供給可選的放大器230，所述放大器230反向感測電阻電壓。通過這樣的方式，感測電壓可以被轉(zhuǎn)換為正電壓。進一步地，本示例示出負點火線圈。不過，線路也適用于正點火線圈，其中穩(wěn)壓二極管208的極性被反向，并且感測電阻210兩端的感測電壓也被反向。
[0044]在圖2的點火系統(tǒng)中，點火線圈206充電的持續(xù)時間，在本文中也被稱為點火線圈停留時間，可以被調(diào)整以調(diào)制輸出的火花能量。特別地，通過增加點火線圈停留時間，線圈的峰值電流增加，并且可以增加輸出的火花能量。不過，在常規(guī)的發(fā)動機操作期間，相對低的火花能量被用于使能火花生成和燃燒的啟動。特別地，使用更短的點火停留時間，其使能夠獲得線圈的較低峰值電流，并且輸出較低的火花能量。這是因為，以最高點火輸出連續(xù)操作點火系統(tǒng)會過早退化點火系統(tǒng)。具體地，由于在火花塞生成的大量電力和熱度，以最高點火輸出連續(xù)操作會導致火花塞間隙的過早腐蝕。
[0045]本 申請人:已經(jīng)意識到在某些發(fā)動機工況下，火花正時從MBT被延遲，燃燒正時會無意地從MBT被進一步延遲，以及會發(fā)生提前點火。例如，在瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩請求期間(例如，作為對轉(zhuǎn)矩要求突然下降的反應)，通過從標稱設置變更發(fā)動機參數(shù)和延遲火花點火正時，可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制?；鸹ㄑ舆t允許實現(xiàn)基本上立即的轉(zhuǎn)矩降低。(例如，在變速器換擋期間)。不過，由于燃燒準備的隨機性，實際的燃燒正時會比預期的遲。所述比設想遲的燃燒事件可以在汽缸中生成大量熱排氣殘留。這增加點火汽缸中失火以及提前點火事件的傾向性。此夕卜，如果足夠遲，排氣殘留的溫度和壓力會明顯提高。當熱殘留在相鄰汽缸中被接收時，所述熱殘留也會增加接收汽缸的提前點火傾向。級聯(lián)的提前點火事件可以快速退化發(fā)動機。該問題在對點火輸出要求更加敏感的增壓發(fā)動機中會進一步惡化，這是由于他們需要更高的輸出以實現(xiàn)具有更高汽缸壓力的燃燒。
[0046]正如本文的圖3所詳細示出的，通過基于從閾值正時(例如，從MBT或分界線火花)延遲的點火正時調(diào)制火花能量輸出，可以提供更高的火花能量。反過來，較高的火花輸出能量，更使得只要點火線圈被放電并且在火花塞生成火花，就會發(fā)生汽缸燃燒。換句話說，這允許在期望的燃燒正時發(fā)生汽缸燃燒事件，而不是更遲。火花能量輸出可以被調(diào)制為從閾值正時或從MBT的點火正時延遲的函數(shù)?？晒┻x擇地，火花能量輸出可以被調(diào)制為在延遲的火花正時實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩降低率(在本文中，也被稱為轉(zhuǎn)矩率)的函數(shù)。控制器可以識別汽缸中的燃燒正時是否超出閾值正時，在所述閾值正時之外，進一步燃燒延時的可能性是可能的。如果這樣的話，通過增加點火線圈充電的持續(xù)時間，控制器可以臨時增加在給定汽缸中燃燒事件的點火輸出?？晒┻x擇地，控制器可以確定在延遲的火花點火正時實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩(降低)率，并且利用基于確定的轉(zhuǎn)矩率的因素(例如，加數(shù)或乘數(shù))，調(diào)整點火停留時間。例如，由于轉(zhuǎn)矩率下降到低于閾值(就是說，由于實現(xiàn)了比閾值量更多的轉(zhuǎn)矩降低)，可以增加點火線圈停留時間和火花點火能量輸出。所述增加的點火輸出降低了非故意燃燒延遲的可能性。特別地，臨時增加的點火線圈停留時間使能具有火花延遲量的汽缸燃燒事件能夠更加接近點火線圈被放電的時間，而不是更遲。通過降低非故意的燃燒正時延遲，可以防止提前點火事件。
[0047]此外，一個或更多提前點火減輕動作/措施可以在給定的汽缸以及從遲燃燒汽缸接收熱排氣殘留的相鄰汽缸中執(zhí)行。這可以包括，例如，選擇性去激活燃料到接收遲燃燒殘留的汽缸的噴射。作為另一個示例，噴射到接收遲燃燒殘留汽缸的燃料可以被富化，富化程度基于點火正時延遲(相對于閾值)。
[0048]因此，圖1-2的發(fā)動機系統(tǒng)使能用于發(fā)動機的方法，其中響應于在汽缸中比閾值遲的燃燒正時(例如，作為對延遲超出閾值正時的燃燒正時或比閾值量更大的火花延遲的響應)，用于汽缸中燃燒的火花點火輸出被臨時和選擇性地增加。具體地，由于在延遲的點火正時的轉(zhuǎn)矩降低率降落到低于閾值，點火線圈的停留時間被以一因數(shù)延長，該因數(shù)基于轉(zhuǎn)矩率與閾值的距離。通過調(diào)整在點火汽缸中的火花輸出，可以降低非故意的燃燒延遲，從而降低在點火汽缸中汽缸提前點火事件的風險。此外，在鄰近汽缸中的遲燃燒引起的提前點火事件風險也被降低。
[0049]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖3，其示出在遲燃燒事件期間，用于調(diào)制火花點火輸出的示例例程300。當火花正時被延遲超出閾值時，通過增加點火線圈的停留時間，非故意的延遲可以被降低，并且可以防止遲燃燒弓I起的提前點火事件。
[0050]在302，該例程包括估計和/或測量車輛的工況。這些包括，例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷、轉(zhuǎn)矩需求、增壓、歧管壓力(MAP)、歧管進氣溫度(MCT)、空氣一燃料比(λ )、燃料的醇含量、大氣壓、環(huán)境狀況(例如，環(huán)境溫度、壓力、濕度等)、發(fā)動機的提前點火歷史等。在304，基于估計的發(fā)動機工況，發(fā)動機的參數(shù)設置可以被調(diào)整。例如，基于標稱的轉(zhuǎn)矩請求、增壓水平、(吸氣和/或排氣)門正時、火花點火正時等的發(fā)動機參數(shù)可以被設置為標稱設置。作為示例，火花正時可以被設置到MBT或分界線火花。
[0051]在306，可以確定是否要求瞬時轉(zhuǎn)矩控制。例如，可以確定是否存在瞬時過轉(zhuǎn)矩的情況。在本文中，可以確定是否已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)矩需求的突然下降，以及可用的轉(zhuǎn)矩超出需求的轉(zhuǎn)矩。例如，在松加速器或變速器換擋期間，可以發(fā)生瞬時的過轉(zhuǎn)矩情況。在這樣的情況下，瞬時轉(zhuǎn)矩降低可以允許轉(zhuǎn)矩被臨時降低，從而提供更加流暢的換擋感覺。作為進一步的示例，由于發(fā)動機的怠速過速情況，或由于請求的EGR的瞬時變化，可以發(fā)生瞬時的過轉(zhuǎn)矩的情況。在備選實施例中，在308可以確定是否存在瞬時過轉(zhuǎn)矩的情況。在例如踩加速器期間，可以發(fā)生瞬時的欠轉(zhuǎn)矩情況。如果不存在瞬時轉(zhuǎn)矩改變要求，則該例程結束。
[0052]在308，基于瞬時轉(zhuǎn)矩控制的需要，可以調(diào)整標稱發(fā)動機參數(shù)的設置。作為示例，如果瞬時轉(zhuǎn)矩控制被要求提供轉(zhuǎn)矩降低作為對瞬時過轉(zhuǎn)矩情況的響應，則作為非限制性示例，通過降低增壓水平、調(diào)整EGR閥的設置(例如，增加輸送到發(fā)動機的EGR而減少輸送到發(fā)動機的新鮮空氣)、調(diào)整進氣和/或排氣門正時以及延遲火花正時(從MBT或分界線火花設置)等，控制器可以提供轉(zhuǎn)矩降低。在一個示例中，反饋轉(zhuǎn)矩控制器可以經(jīng)配置從標稱設置移動發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩設置，作為對過轉(zhuǎn)矩情況的響應。標稱設置可以被臨時調(diào)整，以便提供轉(zhuǎn)矩降低，接著返回到初始(標稱)設置。例如，火花正時可以從MBT被臨時延遲，接著返回到標稱設置。
[0053]因此，從MBT或分界線火花設置的火花延遲可以被有利地用于提供快速的(即刻的)轉(zhuǎn)矩降低響應。這允許快速實現(xiàn)瞬時的轉(zhuǎn)矩控制。不過，由于準備燃燒的隨機性，實際的燃燒正時可以從期望的正時被進一步延遲。這可以包括，例如由于燃料準備、在汽缸中運動的隨機性以及間隙之間實際火花放電的隨機性引起的附加(非想要)的燃燒正時延遲。雖然在某些發(fā)動機工況期間可以容許附加的燃燒延遲，但是在其他狀況期間，附加的延遲會導致發(fā)動機中明顯遲的燃燒循環(huán)，這提高了發(fā)動機提前點火事件的傾向。具體地，期望的火花延遲會導致遲的燃燒事件，其中汽缸燃燒發(fā)生在比預期的要遲的時間或曲柄轉(zhuǎn)角位置。在某些發(fā)動機配置中，例如配置增壓的發(fā)動機中，遲燃燒比預期的更遲。
[0054]在汽缸中的遲燃燒會導致熱排氣殘留在點火汽缸以及高排氣歧管壓力的生成。如果大量熱殘留在點火汽缸中生成，殘留不僅導致在給定汽缸中的異常燃燒事件(例如失火和/或提前點火事件)，而且導致在一個或更多相鄰汽缸中的異常燃燒事件。具體地，在氣門重疊期間，大量熱殘留可以在相鄰汽缸中接收?？晒┻x擇地，熱殘留可以迫使打開相鄰汽缸的排氣門。在任意一種情況下，熱殘留可以提高接收殘留的汽缸的溫度，并且使汽缸有提前點火的傾向。該問題在配置小體積排氣歧管(例如，用于減少渦輪遲滯問題的那些排氣歧管)的發(fā)動機中會擴大。
[0055]因此在310，可以確定在第一汽缸(汽缸_1)中的遲燃燒事件。特別地，基于變更的發(fā)動機參數(shù)設置，可以確定用于第一汽缸中燃燒的火花點火正時是否比閾值遲(例如，比閾值正時遲)?？晒┻x擇地，可以確定燃燒期間被施加的火花延遲量是否比閾值量更多(例如，多于10度的火花延遲)。在本文中，閾值正時(或閾值量)可以基于第一汽缸的汽缸負荷、在第一汽缸中的EGR量以及在第一汽缸中排氣殘留的數(shù)量和溫度中的一個或更多。例如，如果汽缸已經(jīng)具有EGR量，可以使用較低的閾值(或更接近MBT的更早閾值正時)，而當汽缸中的EGR數(shù)量減少的時候，可以應用較高的閾值(或進一步遠離MBT的更遲閾值正時)。同樣地，如果以期望的火花延遲量在第一汽缸中生成的預期殘留量較大，閾值可以被降低，以便降低過量殘留被輸送到第二 (相鄰)汽缸的可能性。
[0056]在一個示例中，為了確定預期生成的殘留量，可以要求燃燒延遲的測量結果。該延遲可以基于汽缸燃燒事件的期望位置或正時。這可以基于，例如峰值壓力位置或燃燒質(zhì)量部分的百分比的位置。基于實際燃燒位置對期望或預期燃燒位置的比率，被加到或乘以產(chǎn)生遲燃燒的每個汽缸點火停留時間的自適應停留因數(shù)可以被確定。
[0057]閾值還可以基于第一(點火)汽缸以及從第一汽缸接收排氣殘留的第二 (相鄰)汽缸的提前點火歷史被調(diào)整。例如，如果第一汽缸具有提前點火的歷史傾向(例如，如果第一汽缸的提前點火次數(shù)比閾值數(shù)目更大)，可以使用較低的閾值(或更接近MBT的更早閾值正時)，從而限制可能在第一汽缸中遲燃燒的量。作為另一個示例，如果第二汽缸具有提前點火的歷史傾向(例如，如果第二汽缸的提前點火次數(shù)比閾值數(shù)目更大)，可以使用較低的閾值，從而限制可能在第二汽缸中接收殘留的遲燃燒的量。仍然在其他示例中，閾值正時可以是MBT或分界線火花正時。
[0058]雖然上面的示例建議基于相對于閾值的汽缸火花點火正時獲知在汽缸中的遲燃燒事件，但是應當明白在備選實施例中，可以基于汽缸的(進氣和/或排氣)門正時、火花塞電離電流、曲軸加速度以及汽缸壓力中的一個或更多推斷汽缸的遲燃燒事件。
[0059]如果在第一汽缸中用于燃燒的火花正時不比閾值遲，那么在312，該方法包括維持較低的火花點火輸出。就是說，汽缸以請求的火花延遲操作，并在較短時間(或停留時間)內(nèi)通過將火花點火線圈充電到線圈的較低峰值電流操作，并且以較低的點火輸出操作。照這樣，點火線圈經(jīng)配置向火花塞供應電能。因此，通過降低點火線圈的停留時間和峰值線圈電流，火花點火輸出被降低。接著，點火以請求的火花正時提供。接著，在火花事件后(較長)一段時間，發(fā)生汽缸的燃燒事件。
[0060]作為對比，如果在第一汽缸中用于燃燒的火花正時比閾值遲，那么在314，該方法包括以請求的點火正時確定轉(zhuǎn)矩比。該轉(zhuǎn)矩比反映以相對于閾值正時的延遲的點火正時實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩降低。作為示例，轉(zhuǎn)矩比可以基于第一汽缸中燃燒的火花正時與閾值的距離或差異。在一個示例中，被請求的火花點火正時與MBT或分界線火花設置的距離或差異可以被確定，并且可以基于與MBT的距離或差異確定轉(zhuǎn)矩比。照這樣，由于火花正時從MBT被延遲，轉(zhuǎn)矩是非線性降低的(例如，像二次函數(shù)一樣)。因此，作為非限制性示例，在MBT時轉(zhuǎn)矩比將是I (就是說，無轉(zhuǎn)矩降低)，而在火花延遲為12CAD時轉(zhuǎn)矩比會是0.9 (就是說，10%的轉(zhuǎn)矩降低)。那么在316，自適應的停留因數(shù)可以被確定為確定的轉(zhuǎn)矩比的函數(shù)。該停留因數(shù)可以是用于增加點火停留時間的乘數(shù)或加數(shù)(例如，基本點火停留時間)。例如，在因數(shù)是乘數(shù)、轉(zhuǎn)矩比是I (或接近I)的時候，乘數(shù)可以是1，而在轉(zhuǎn)矩比是0.7的時候(就是說，30%的降低)，乘數(shù)可以是1.3。應當明白，在備選實施例中，自適應的停留因數(shù)可以作為火花正時和閾值之間的差異的函數(shù)(例如，作為距MBT或分界線火花的距離)被直接確定。
[0061]接著，在318，該方法包括選擇性地增加用于第一汽缸中燃燒的火花點火輸出。特別地，所述增加火花點火輸出包括，通過調(diào)整具有自適應停留因數(shù)的點火停留時間，延長火花點火線圈的停留時間。如上詳細所述，自適應停留因數(shù)可以是乘數(shù)或加數(shù)。通過這樣的方式，通過調(diào)整具有自適應停留因數(shù)的點火停留時間，在火花點火輸出中的增加實質(zhì)上被作為火花正時與閾值的距離/差異的函數(shù)而調(diào)整。特別地，在火花正時與閾值正時的距離增加的時候，實現(xiàn)更大數(shù)量的轉(zhuǎn)矩降低，并且點火停留時間被以更大的自適應停留時間因數(shù)延長。由于點火線圈經(jīng)配置向火花塞供應電能，通過延長點火線圈停留時間，實現(xiàn)輸送到火花塞的線圈的更高峰值電流，并且增加火花點火輸出。
[0062]在一個示例中，發(fā)動機控制器可以提供轉(zhuǎn)矩比作為軟件表的輸入，并且可以輸出相應的自適應停留時間因數(shù)(乘數(shù)或加數(shù))。不過在備選實施例中，發(fā)動機控制器可以提供與閾值正時的距離作為軟件表的輸入，并且可以生成相應的自適應停留因數(shù)。在一個示例中，隨著點火汽缸(第一汽缸)的燃燒正時與閾值正時的差異增加，停留時間可以被進一步延長(就是說，較長時間后的更遲正時)。在另一個示例中，隨著點火汽缸中的轉(zhuǎn)矩比(由于選擇的火花正時而實現(xiàn)的)與閾值轉(zhuǎn)矩比(例如，與轉(zhuǎn)矩比為I)的差異增加，停留時間可以被進一步延長(就是說，到較長時間后的更遲正時)。增加停留時間可以包括，在更早時間啟動點火線圈的充電，以便火花線圈可以被放電，并且可以以被請求的點火正時生成火花。所述增加停留時間還可以包括，將點火線圈充電到更高的峰值線圈電流，接著，在被請求的點火正時將線圈從較高的峰值線圈電流放電。較高的點火輸出可以更好使能接著發(fā)生的燃燒事件在沒有非故意延遲的情況下發(fā)生。
[0063]在備選實施例中，代替在310確定火花正時是否從閾值延遲，該例程可以確定用于每個汽缸燃燒事件的轉(zhuǎn)矩比，并且基于用于每個汽缸燃燒事件的轉(zhuǎn)矩比，調(diào)整點火停留時間。例如，該例程可以以開環(huán)的方式連續(xù)運行，以便基于汽缸燃燒事件的轉(zhuǎn)矩比自適應調(diào)整用于每個汽缸燃燒事件的點火停留時間，其中所述轉(zhuǎn)矩比進一步基于汽缸燃燒事件的被請求火花延遲量。因此，通過在較長時間(或停留時間)內(nèi)對火花點火線圈充電到更高的峰值線圈電流，可以提供請求的火花延遲，并且以較高的點火輸出提供請求的火花延遲。接著，點火以請求的火花正時提供。接著，由于火花事件，在(較短)一段時間后，發(fā)生汽缸的燃燒事件。例如，在火花塞生成火花后，可以立即發(fā)生汽缸燃燒事件。通過這樣的方式，較高的點火輸出使汽缸燃燒事件在沒有非故意延遲的延遲的情況下能夠更好發(fā)生。
[0064]應當明白，被延長的停留時間可以僅僅被施加到給定的遲燃燒事件，并且常規(guī)的(非延長的)點火停留時間可以被恢復，以用于隨后的汽缸燃燒事件。特別地，當在第一汽缸中的燃燒是第一燃燒事件的時候，所述臨時增加火花點火輸出包括，增加用于第一汽缸中第一燃燒事件的火花點火輸出，以及恢復用于第二、在第一汽缸中隨后的燃燒事件的火花點火輸出。通過這樣的方式，執(zhí)行點火輸出的選擇性增加，以便減少第一汽缸以及從第一汽缸接收排氣殘留的第二汽缸的提前點火和/或失火的可能性。
[0065]在某些實施例中，發(fā)動機控制器還可以在第二汽缸中采取進一步的提前點火減輕行動/措施，以便進一步減少在接收遲燃燒殘留的第二汽缸中提前點火的可能性。例如，可以基于在第一汽缸中被請求的火花點火正時或以請求的火花點火正時實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩比，發(fā)動機控制器可以選擇性地富化第二汽缸。在本文中，當在第一汽缸中的點火正時從閾值的差異增加的時候，可以增加選擇性燃料富化的富化程度?？晒┻x擇地，當在延遲的火花正時的轉(zhuǎn)矩比與閾值比之間的距離增加的時候，可以增加對第二汽缸的燃料富化的富化程度。在第二汽缸中的燃料富化允許在第二汽缸中接收的熱殘留的溫度被就地冷卻。通過至少降低接收殘留的溫度，可以減少由在第二汽缸中接收的熱殘留引起的提前點火的可能性。
[0066]在某些實施例中，附加的提前點火減輕步驟在接收排氣殘留的第一汽缸中的執(zhí)行可以基于第一點火汽缸的負荷。例如，在較輕的負荷，在第一汽缸中的遲燃燒事件不會生成足以影響相鄰汽缸的排氣脈動。因此，在較輕或較低負荷(例如，低于閾值負荷的汽缸負荷)，在第一點火汽缸中的遲燃燒事件不會伴隨著從第一汽缸接收排氣殘留的第二汽缸中的提前點火減輕燃料調(diào)整?？杀容^地，在較高負荷(例如，在閾值負荷之上的汽缸負荷)，在第一點火汽缸中的遲燃燒事件會伴隨著第二汽缸中的提前點火減輕燃料調(diào)整，以便減少汽缸提前點火或失火事件的可能性。
[0067]同樣地，在某些實施例中，可以基于轉(zhuǎn)矩降低(就是說，從選擇的火花正時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩比)以及汽缸負荷，執(zhí)行點火線圈停留時間的延長。例如，如果火花正時被延遲超出閾值或轉(zhuǎn)矩比低于閾值(就是說，有明顯的轉(zhuǎn)矩降低)并且發(fā)動機負荷是低的，遲燃燒事件不會延遲太多，并且生成的排氣脈動不足以影響點火汽缸以及鄰近的汽缸。因此，在這些狀況期間，即使轉(zhuǎn)矩被降低并且火花被延遲，點火線圈停留時間不會延長，或延長較少。在另一個示例中，如果火花正時被延遲超出閾值或轉(zhuǎn)矩比低于閾值(就是說，有明顯的轉(zhuǎn)矩降低)并且發(fā)動機負荷是高的，遲燃燒事件會比預想的多延遲，并且生成的排氣脈動足以影響點火汽缸以及鄰近的汽缸。因此，在這些狀況期間，在轉(zhuǎn)矩被降低和火花被延遲的時候，點火線圈停留時間可以被延長(例如，延長更多)自適應的停留時間因數(shù)。此外，用于低負荷狀況下的點火停留因數(shù)可以不同于(例如，小于)用于高負荷狀況下的點火停留因數(shù)。
[0068]仍然在進一步的實施例中，作為對以延遲的火花正時操作的第一點火汽缸中實際的失火或提前點火事件的響應，在汽缸以火花延遲操作的將來的燃燒事件期間，控制器可以自適應獲知和調(diào)整汽缸的點火線圈停留時間。例如，作為對汽缸以延遲的火花正時、低負荷以及較低點火火花輸出操作期間第一汽缸中失火或提前點火事件的響應，控制器可以在將來的燃燒事件期間，以延遲的火花正時和具有較高點火火花輸出(例如，具有更長點火線圈停留時間)的低負荷操作第一汽缸。同樣地，作為對從第一汽缸接收排氣殘留的第二點火汽缸中的實際失火或提前點火事件的響應，控制器可以自適應獲知和調(diào)整燃料噴射以及在將來的燃燒事件期間，第二汽缸的點火線圈停留時間。
[0069]雖然上面的示例描述通過延長點火線圈停留時間增加火花點火的輸出，但是應當明白在備選示例中，火花點火輸出還可以通過在單個點火事件中增加點火線圈被充電和放電的次數(shù)延長。就是說，可以執(zhí)行多觸發(fā)點火操作，其中在同一點火事件中，點火線圈緊連著觸發(fā)多次(例如，5次)。
[0070]雖然圖3的方法示出調(diào)整火花點火輸出作為對在瞬時轉(zhuǎn)矩控制狀況下被識別的延遲的火花正時的響應，但是應當明白在備選實施例中，在高空氣質(zhì)量流量期間，燃燒正時或火花正時可以被附加監(jiān)測。照這樣，在高空氣質(zhì)量流量狀況下，排氣歧管容積也影響由遲燃燒引起的提前點火事件的可能性。特別地，在具有更小排氣歧管(例如，用于降低渦輪滯后)的發(fā)動機中，在高空氣質(zhì)量流量狀況下，火花正時的非故意延遲是可能的，并且提前點火的可能性會更高。因此，在這樣的高質(zhì)量流量狀況下，相對于其被評估的燃燒正時的閾值會被降低(就是說，閾值正時會朝MBT前進)，并且點火線圈停留時間會被進一步延長(例如，以更大的乘數(shù)或加數(shù)函數(shù)調(diào)整)。作為示例，利用三維查詢表，點火停留時間因數(shù)(加數(shù)或乘數(shù))可以被確定，其中所述三維查詢表保存為負荷和轉(zhuǎn)矩比的函數(shù)，并且以附加的停留因數(shù)/乘數(shù)會被用于高負荷狀況的方式被校準。
[0071 ] 在一個示例中，在過轉(zhuǎn)矩狀況下，通過延遲火花正時，發(fā)動機控制器可以降低發(fā)動機的燃燒轉(zhuǎn)矩。接著，控制器會基于相對于閾值正時的延遲火花正時，調(diào)整用于汽缸燃燒事件的火花點火正時。因此，如果延遲的火花正時超過閾值正時，或在延遲火花正時的轉(zhuǎn)矩比低于閾值比，控制器會選擇性地增加用于(給定的)汽缸燃燒事件的點火能量?；鸹c火能量會被選擇性地增加用于給定的汽缸燃燒事件，并且在隨后的汽缸燃燒事件降低?？刂破鲿S著延遲的火花正時與閾值正時之間的差異增加，或作為應用的火花延遲產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩比的函數(shù)，增加點火線圈停留時間。例如，如參考圖4所詳細描述的，控制器可以在更早的時間啟動點火線圈的充電，以便可以在被請求的延遲的火花正時(并且不會更遲)發(fā)生火花生成(以及汽缸燃燒)。
[0072]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖4，映射圖400示出示例燃燒事件，其中點火線圈停留時間被調(diào)制作為對比閾值正時遲的燃燒正時的響應。在示出的示例中，發(fā)動機使用至少某些火花正時延遲解決瞬時過轉(zhuǎn)矩情況。在點火正時比閾值遲的汽缸遲燃燒事件期間，汽缸的點火停留時間被延長以解決從附加的非故意火花延遲產(chǎn)生的潛在汽缸提前點火事件。在點火汽缸的壓縮沖程期間，發(fā)生在圖4中示出的事件順序。圖4的信號可以在圖1和2的系統(tǒng)中經(jīng)由圖3的方法提供。豎直標記tl-t3表示三個繪線之間感興趣的時間。與豎直標記對齊的三條繪線之間的事件基本同時發(fā)生。
[0073]圖400示出在繪線401和402的點火線圈控制信號。當信號處于較高水平/電平時，電流從電池或交流發(fā)電機流到點火線圈中。當信號處于較低水平時，電流不從電池或交流發(fā)電機流到點火線圈中。圖400進一步示出在繪線403和404時，電流流到點火線圈的初級線圈中。水平軸表示零電流的水平。電流量以Y軸箭頭的方向增加。
[0074]在tl之前，線圈控制信號(繪線401-402)以及點火線圈電流(繪線403-404)是不變的。在較低水平的線圈控制信號指示電流流到點火線圈的初級線圈被禁止，如示出的點火線圈電流基本是零所指示的。
[0075]第一汽缸燃燒事件在繪線401和403 (虛線)示出，其中點火正時(未示出)包括第一火花延遲量。在一個示例中，由于轉(zhuǎn)矩需求的突然下降(例如，由于變速器換擋，發(fā)動機怠速過速情況，被請求EGR的瞬時變化，松加速器踏板等)導致過轉(zhuǎn)矩的情況，第一火花延遲量可以在t2之前請求。在這種情況下，火花可以從MBT (或分界線火花)被延遲，以便允許產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩被快速降低以滿足降低的轉(zhuǎn)矩需求。特別地，在第一汽缸燃燒事件期間，第一火花延遲量可以是延遲燃燒正時在閾值正時內(nèi)的第一更少火花延遲量(例如，比火花延遲閾值量少)。因此，在第一燃燒事件期間，可以利用相對高的轉(zhuǎn)矩比實現(xiàn)更少的轉(zhuǎn)矩降低量。作為對遲燃燒正時在閾值正時內(nèi)(或第一火花延遲量比閾值量更少)的響應，線圈控制信號在t2生效，如圖所示，線圈控制信號在繪線401轉(zhuǎn)變到較高水平。如圖示出，在繪線403，電流開始流到點火線圈的初級線圈。
[0076]在t2與t3之間的第一持續(xù)時間dl，線圈控制信號生效(assert)。就是說，在t3，線圈控制信號返回較低水平，指示電流停止流向初級線圈。在已經(jīng)爬升到第一峰值線圈電流405后，點火線圈電流(繪線403)也返回零。在時間t2與t3之間的持續(xù)時間是停留時間dl或向點火線圈充電的時間。停留時間可以在從線圈控制信號生效并且電流開始流到點火線圈的初級側(cè)的時間到線圈控制信號不生效并且當電流停止流到初級線圈的時間之間測量?；鸹ń又趖3產(chǎn)生。特別地，在t3，電流停止流過初級線圈，并且點火線圈在火花塞電極生成火花。
[0077]第二汽缸燃燒事件在繪線402和404 (實線)示出，其中點火正時(未示出)包括第二火花延遲量。在本文中，第二火花延遲量比在第一汽缸燃燒事件期間請求的第一火花延遲量更大。在一個示例中，由于轉(zhuǎn)矩需求的突然下降導致過轉(zhuǎn)矩的情況(例如，由于變速器換擋，發(fā)動機怠速過速情況，被請求EGR的瞬時變化，松加速器踏板，等)，第二火花延遲量可以在tl之前請求。在這種情況下，火花可以從MBT (或分界線火花)被延遲，以便允許產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩被快速降低以滿足降低的轉(zhuǎn)矩需求。特別地，在第二汽缸燃燒事件期間，第一火花延遲量可以是燃燒正時延遲超出閾值正時的第二更多火花延遲量(例如，比火花延遲閾值量更多)。因此，在第二燃燒事件期間，可以利用相對低的轉(zhuǎn)矩比實現(xiàn)更大的轉(zhuǎn)矩降低量。作為對遲燃燒正時超出閾值正時(或第二火花延遲量比閾值量更少)的響應，線圈控制信號在更早的時間tl生效，如線圈控制信號在繪線402轉(zhuǎn)變到較高水平所示。如圖示出，在繪線404,電流開始流到點火線圈的初級線圈。
[0078]在tl與t3之間的第二持續(xù)時間d2，線圈控制信號生效。在時間tl與t3之間的持續(xù)時間是停留時間d2或向點火線圈充電的時間。停留時間可以在從線圈控制信號生效并且電流開始流到點火線圈的初級側(cè)的時間到線圈控制信號不生效且當電流停止流到初級線圈的時間之間測量?；鸹ń又趖3產(chǎn)生。特別地，在t3，電流停止流過初級線圈，并且點火線圈在火花塞電極生成火花。在示出的示例中，第二停留時間d2從第一停留時間dl被延長，作為對燃燒正時被延遲超出閾值正時的響應。在t3，線圈控制信號返回較低水平，指示電流停止流向初級線圈。在已經(jīng)爬升到第二峰值線圈電流406后，點火線圈電流(繪線404)也返回零。在本文中，由于第二汽缸燃燒事件的更長點火線圈停留時間(d2比dl更大)，與第一汽缸燃燒事件的較低峰值線圈電流405相比，實現(xiàn)更高的峰值線圈電流406。
[0079]正如本文所使用的,應當明白，延長點火線圈停留時間包括在更早時間啟動點火線圈的充電(如圖所示，在第二汽缸燃燒事件期間，點火線圈的充電在tl啟動而不是在t2啟動)，以便點火線圈在相同時間(就是說，以相同的延遲火花正時)放電。此外，延長點火線圈停留時間包括將點火線圈充電到更高的峰值線圈電流和點火線圈以(或從)更高峰值線圈電流放電。
[0080]應當明白，雖然給定的示例示出第一汽缸燃燒事件和第二汽缸燃燒事件中的每個被延遲到相同的火花正時(t3)，但是兩個燃燒事件在不同的發(fā)動機工況下發(fā)生，其中閾值正時是不同的。結果，在第一汽缸燃燒事件期間的給定延遲火花正時(t3)表示在閾值正時內(nèi)的具有較低火花延遲量的火花正時，而在第二汽缸燃燒事件期間的給定延遲火花正時(t3)表示超出閾值正時的具有較高火花延遲量的火花正時。
[0081]即使在t3生成火花，在延遲后，或自火花事件以后的持續(xù)時間，可以發(fā)生實際的汽缸燃燒事件。這個延遲或火花持續(xù)時間可以不僅基于汽缸狀況，而且基于輸出的火花點火能量的量。因此，由于在第一燃燒事件期間的相對低的火花點火輸出能量，在自火花事件以后較長的持續(xù)時間后，會發(fā)生實際的燃燒事件，而由于在第二燃燒事件期間的相對高的火花點火輸出能量，在自火花事件以后較短的持續(xù)時間后，會發(fā)生實際的燃燒(例如，在火花放電后基本立即發(fā)生)。這意味著，由于更短的停留時間，第一汽缸燃燒事件會被延遲更多，而由于更長的停留時間，第二汽缸燃燒事件會被延遲更少。因此，在第一汽缸燃燒事件期間，比預期更遲的燃燒可以增加在汽缸中生成的排氣殘留的量和溫度，導致在下一個燃燒事件點火汽缸中以及在從點火汽缸接收排氣殘留的相鄰汽缸中的提前點火的可能性。作為對比，在第二汽缸燃燒事件期間，經(jīng)由點火線圈停留時間的增加臨時增加點火輸出，比預期遲的燃燒事件的可能性被降低。
[0082]正如之前所詳述的，火花正時延遲可以使在適度負荷的汽缸燃燒更具有挑戰(zhàn)性，其中增加的點火停留時間會有助于將燃燒位置恢復到期望的位置。不過在高負荷下，在點火汽缸中生成的額外熱殘留會促使提前點火事件。在這樣的情況下，根據(jù)汽缸的情況，控制器可以富化點火汽缸，從而減少提前點火的機會，并且增加火花能量以點燃富混合物。在具有熱殘留的極端遲的情況下，控制器可選擇性地不將燃料噴射到汽缸中，以避免提前點火，而且還可以不調(diào)整點火能量或停留時間。
[0083]因此，如上所示，在汽缸的第一燃燒事件期間，控制器可以延遲火花第一、較小量并且以第一、較小比率降低轉(zhuǎn)矩，同時以第一、更短停留時間操作火花點火線圈。作為對比，在汽缸的第二燃燒事件期間，控制器可以延遲火花第二、較大量并且以第二、較大比率降低轉(zhuǎn)矩，同時以第二、更長停留時間操作火花點火線圈。
[0084]通過這樣的方式，通過臨時增加經(jīng)受遲燃燒事件的汽缸的火花點火輸出，可以降低非故意的火花延遲，并且可以減輕相對于預期燃燒事件的延遲。通過使燃燒事件在沒有非故意延遲的情況下能夠啟動，在點火汽缸中以及在經(jīng)配置從遲燃燒汽缸接收排氣殘留的汽缸中的汽缸遲燃燒引起的提前點火事件的風險可以被降低?？傮w而言，可以減輕由于提前點火的發(fā)動機退化。
[0085]本領域的技術人員應當明白，在圖4中描述的例程可以表示任意處理策略數(shù)量中的一個或更多，例如，事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務、多線程以及類似的策略。因此，示出的各個步驟或功能可以以示出的順序執(zhí)行，可以并行執(zhí)行，或在某些情況中，可以省略。同樣地，處理次序不一定是實現(xiàn)本文描述的目標、特征和優(yōu)勢所必需的，其是為了便于說明和描述才提供的。雖然未詳細說明，本領域的技術人員應當意識到，可以根據(jù)使用的特定策略，重復執(zhí)行示出的步驟或功能中的一個或更多。
[0086]在此結束本描述。閱讀本描述的本領域技術人員會想起沒有偏離本描述的精神和范圍的許多改變和修改。例如，以天然氣、汽油、柴油或替代燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、VlO和V12發(fā)動機可以使用本說明書以體現(xiàn)優(yōu)勢。
【權利要求】
1.一種用于發(fā)動機的方法，其包括: 響應于汽缸中燃燒正時比閾值遲，選擇性地增加用于所述燃燒的火花點火輸出。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中增加點火輸出包括延長火花點火線圈的停留時間。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述停留時間的所述延長是基于期望的燃燒正時與實際燃燒正時的轉(zhuǎn)矩比。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述汽缸中的所述燃燒是第一燃燒事件，并且其中臨時增加火花點火輸出包括增加用于所述汽缸中所述第一燃燒事件的火花點火輸出，以及恢復用于第二、隨后的燃燒事件的火花點火輸出。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述汽缸是第一汽缸，并且其中所述選擇性增加被執(zhí)行以降低第二汽缸內(nèi)提前點火的可能性，所述第二汽缸從所述第一汽缸接收排氣殘&3甶O
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述閾值基于所述第一汽缸的提前點火歷史、所述第二汽缸的提前點火歷史、在所述第一汽缸中的EGR量以及所述第一汽缸中的排氣殘留量中的一個或多個。
7.根據(jù)權利要求5所述的方法，其進一步包括:基于所述第一汽缸中的所述燃燒正時，選擇性地富化所述第二汽缸，富化程度隨著所述第一汽缸中的所述燃燒正時與所述閾值的差異增大而提聞。
8.一種用于增壓發(fā)動機的方法，其包括: 在過轉(zhuǎn)矩狀況期間， 通過延遲火花正時降低發(fā)動機轉(zhuǎn)矩；以及 基于在所述延遲的火花正時的轉(zhuǎn)矩降低率，調(diào)整用于汽缸燃燒事件的火花點火能量。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中所述調(diào)整包括:在所述轉(zhuǎn)矩降低率下降到低于閾值的時候，選擇性地增加用于所述汽缸燃燒事件的所述火花點火能量。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中針對給定的汽缸燃燒事件，所述火花點火能量被選擇性地增加，并且其中針對隨后的汽缸燃燒事件，所述火花點火能量被降低。
【文檔編號】F02P5/153GK103511160SQ201310246681
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權日:2012年6月29日
【發(fā)明者】C·P·格盧格拉, M·D·切卡拉 申請人:福特環(huán)球技術公司