[发明专利]用于预点火控制的方法和系统

说明书

技术领域

本说明书一般涉及用于控制车辆发动机的方法和系统，以便减少预点火事件。

背景技术

在某些工况下，具有高压缩比或被增压以提高比输出的发动机容易出现低速预点火燃烧事件。由预点火引起的早燃烧可导致非常高的缸内压力，并可引起类似于燃烧爆震的燃烧压力波（但具有更高的强度）。延后点燃燃烧事件（其中该燃烧迟于预期的）也可引起预点火燃烧事件。具体地，延后燃烧可导致高的排气歧管压力和温度，以及高于预期的排出残余物，其增加了预点火事件的可能性。

发明内容

本文申请人已认识到在涡轮增压发动机中，延后点燃的缸内燃烧事件可显著增加排气歧管中的压力。在一些条件下，延后点燃的汽缸中所产生的升高的排气歧管压力可克服排气门弹簧压力并潜在地打开相邻汽缸上的排气门。最终借助热的排出残余物填充邻近汽缸可导致相邻汽缸的预点火事件。在被特别设计以降低涡轮增压器增压发动机中的涡轮滞后的小体积的排气歧管中该问题更甚。

因此在一个示例中，通过一种用于发动机的方法至少部分地解决上述的一些问题，该方法包括，响应于进行延后燃烧事件的第一汽缸的打开排气门期间且第二汽缸的排气门关闭之后的窗口中所感测的汽缸体振动，在所述第二汽缸中执行预点火缓解措施。在该方式中，可更好地检测并适当地缓解延后点燃所诱导的预点火事件。

在一个示例中，第一汽缸可处于延后燃烧事件且火花正时从MBT延迟以提供瞬态转矩控制。控制器然后可评估（第一）窗口中的被连接至发动机汽缸体的一个或更多个爆震传感器的输出，其中将该窗口调节成在第一汽缸的打开排气门事件期间。该窗口可被调节成在接收第一汽缸的排出残余物的第二汽缸的排气门关闭之后和进气门打开之后但是在第二汽缸的进气门关闭之前和火花点火事件之前。可在该窗口内对传感器的输出进行滤波。例如通过第一带通滤波器对传感器输出进行滤波，以滤出第一频率范围。响应于第一窗口中被滤波传感器输出大于阈值，可确定第二汽缸的排气门已由于升高的排气歧管压力而被迫打开，并且传感器输出表明了当返回至排气座时汽缸排气门的砰击。在这里，高的排气歧管压力是由于最近点燃的第一汽缸中的延后燃烧事件，其产生大量热的排出残余物并且排气门的砰击表示借助排气门的被迫打开，热残余物被（意外地）运输至邻近的汽缸。根据对最近点燃汽缸的识别、对发动机汽缸（在排气凸轮轴的基圆处具有排气门）的识别以及爆震传感器输出的正时，可识别出接收来自延后燃烧事件的热残余物的第二汽缸。发动机控制器然后可在受影响的汽缸中执行预点火缓解措施。例如，该控制器可禁用向接收热残余物的第二汽缸的燃料喷射或加浓其燃料喷射，以便现场降低热残余物的温度，并因此降低了后燃烧所诱导的预点火的可能性。

应该意识到，该控制器还可利用相同的爆震传感器来识别其他汽缸中的汽缸爆震和预点火事件。例如，通过借助第二不同的带通滤波器过滤该传感器的输出，滤出第二不同的频率范围，并通过评估第二较早窗口中的被滤波传感器输出，所述控制器可确定爆震或预点火是否已经发生在第一汽缸后立即点燃的第三个汽缸中。

在该方式中，可利用在延后燃烧汽缸的打开排气门期间所检测的振动来检测升高的排气歧管压力以及残余物向邻近汽缸的被迫进入。通过在受影响的汽缸中执行预点火缓解措施，可迅速地冷却所接收充气/装料的温度，从而减少异常的汽缸燃烧事件。通过改进对意外排气门打开和热残余物接收的检测，可及时执行缓解措施并且可降低由于延后燃烧诱导的预点火事件所导致的发动机退化。另外，可利用感测的振动来检测点火汽缸中的汽缸爆震以及预点火事件。通过利用相同的爆震传感器来检测和区分汽缸爆震、预点火以及排出残余物的被迫进入，可获得组件和成本减少的好处。

在另一个实施例中，发动机方法包括：延迟第一汽缸中的燃烧正时；在第一汽缸的打开排气门期间在第一窗口内感测发动机汽缸体的振动；并基于第一窗口中的第一频率范围的感测的发动机汽缸体振动的振幅高于第一阈值，在第二汽缸中执行预点火缓解措施。

在另一个实施例中，所述方法进一步包括，在打开排气门事件期间期间在第二窗口内感测发动机汽缸体振动，所述第二窗口早于所述第一窗口，基于第二窗口中的第二不同的频率范围的感测的汽缸体振动的振幅高于第二阈值，在第一汽缸后立即点火的第三个汽缸中执行预点火缓解措施，以及基于第二窗口中的第二频率范围的感测的汽缸体振动的振幅低于第二阈值，在所述第三个汽缸中执行爆震缓解措施。

在另一个实施例中，所述第一窗口是在第二汽缸内的火花点火事件之后且在第三个汽缸内的火花点火事件之前。