[发明专利]随机提前点火减轻系统

说明书

技术领域

本发明涉及发动机控制系统，并且更具体地涉及点火控制系统。

背景技术

在此提供的背景技术描述用于总体上介绍本发明的背景。目前署名的发明人的工作就其在该背景部分中描述的程度以及在其描述在提交时不会以其它方式被认为现有技术的方面，既不明确地也不隐含地认为是破坏本发明的现有技术。

内燃发动机(ICE)在气缸内燃烧空气燃料混合物以驱动活塞，这产生驱动扭矩。进入ICE发动机的空气流可经由节流阀和节流面积的调整而调节。节流面积的调整改变进入ICE的空气流。随着节流面积的增加，进入发动机的空气流增加。除了调整空气流之外，还调整燃料喷射速率以提供空气燃料混合物。增加提供至ICE的气缸的空气和燃料的量增加ICE的扭矩输出。已开发出用于控制发动机扭矩输出的发动机控制系统。

火花点火直喷(SIDI)是指将燃料直接喷射到火花点火汽油发动机的气缸中。SIDI使得对燃料喷射正时的改善的控制成为可能。在SIDI发动机中，可以在燃烧循环期间的不同时间喷射燃料。这与进气口燃料喷射发动机不同，在后者中，燃料被喷射例如到发动机的端口和/或进气歧管并且在对应的燃烧循环的进气冲程之前喷射。可能与SIDI发动机相关联的增加的控制提供增加的马力、减少的排放和爆震抑制。

涡轮增压的SIDI发动机可经历随机提前点火(SPI)事件。由于在涡轮增压发动机中增加的压力、功率和扭矩水平，相比非涡轮增压(或自然吸气)发动机，SPI事件更可能在涡轮增压发动机中发生。SPI事件不受在预定的发动机位置(例如，发动机102的曲轴的角向位置)处来自火花塞的火花的控制。SPI事件可能由于例如与发动机气缸内的高度受热部件(例如，阀门或火花塞)接触的高压空气燃料混合物而发生。这可能在发动机高负载(发动机负载大于预定发动机负载)期间且在低发动机速度(发动机速度小于预定发动机速度)下发生。由于与SPI事件相关联的过早点火，并且因为发动机气缸内的部件趋于在SPI事件期间随每个发动机循环而温度增加，SPI事件逐渐退化。为此，SPI事件可被称为失控的提前点火事件。

SPI事件趋于随机且零星地发生，并且因此是不可预测的。SPI事件会负面地影响燃料经济性和/或发动机的扭矩输出的控制。如果不进行最小化和/或防止，SPI事件可能随时间推移而对发动机部件造成损坏。

发明内容

提供了一种随机提前点火(SPI)减轻系统，该系统包括检测模块、发动机负载模块和评估模块。检测模块生成指示发动机气缸中的SPI事件的检测的提前点火确定信号。发动机负载模块确定发动机上的负载并基于该负载生成发动机负载信号。评估模块确定是在单脉冲模式还是在多脉冲模式下操作，并且基于提前点火确定信号和发动机负载信号生成用于在单脉冲模式和多脉冲模式中的选定的一个下操作的模式信号。单脉冲模式包括在气缸的第一燃烧循环期间将单个燃料脉冲喷射到气缸内。多脉冲模式包括在气缸的第二燃烧循环期间将多个燃料脉冲喷射到气缸内。

在其它特征中，提供了一种随机提前点火(SPI)减轻方法，该方法包括生成指示发动机气缸中SPI事件的检测的提前点火确定信号。发动机上的负载被确定，并且基于该负载生成发动机负载信号。该方法还包括确定是在单脉冲模式还是在多脉冲模式下操作，并且基于提前点火确定信号和发动机负载信号生成用于在单脉冲模式和多脉冲模式中的选定的一个下操作的模式信号。单脉冲模式包括在气缸的第一燃烧循环期间将单个燃料脉冲喷射到气缸内。多脉冲模式包括在气缸的第二燃烧循环期间将多个燃料脉冲喷射到气缸内。

本发明提供下列技术方案。

1. 一种随机提前点火(SPI)减轻系统，包括：

检测模块，其生成指示发动机气缸中的SPI事件的检测的提前点火确定信号；

发动机负载模块，其确定所述发动机的负载并基于所述负载生成发动机负载信号；以及

评估模块，其确定是在单脉冲模式还是在多脉冲模式下操作，并且基于所述提前点火确定信号和所述发动机负载信号生成用于在所述单脉冲模式和所述多脉冲模式中的选定的一个下操作的模式信号，

其中所述单脉冲模式包括在所述气缸的第一燃烧循环期间将单个燃料脉冲喷入所述气缸中，并且其中所述多脉冲模式包括在所述气缸的第二燃烧循环期间将多个燃料脉冲喷入所述气缸中。

2. 根据技术方案1所述的SPI减轻系统，其中所述检测模块基于从至少一个提前点火传感器接收的传感器信号而生成所述提前点火确定信号。

3. 根据技术方案2所述的SPI减轻系统，其中所述传感器信号接收自爆震传感器、凸轮轴传感器和曲轴传感器中的至少一个。