[发明专利]用于预点火控制的方法和系统

说明书

本发明提供了基于预点火的前馈可能性和预点火事件的反馈来缓解发动机预点火的方法和系统。响应预点火指示，当发动机载荷受限时，可加浓汽缸。所述加浓之后可进行减稀来恢复废气催化剂供气氧气水平。可基于发动机运转状况、预点火计数以及预点火性质来调节缓解措施。

本申请是申请日为2011年7月26日、名称为“用于预点火控制的方法和系统”的中国专利申请201110210179.X的分案申请。

技术领域

本发明大体涉及响应预点火检测的用于控制车辆发动机的方法和系统。

背景技术和发明内容

在某些运转状况下，具有高压缩比或者被增压(boost)以提高比输出的发动机可易于发生低速预点火燃烧事件。预点火产生的早期燃烧能引起极高的汽缸内压力，并能导致类似于燃烧爆震的燃烧压力波，但其强度较大。人们已经开发了基于发动机运转状况的用于预点火的预测和/早期检测的策略。此外，检测之后，可以采取多种预点火缓解措施。

本文的发明者认为汽缸的预点火倾向不仅可受发动机运转状况的影响，而且受汽缸的预点火历史记录的影响。例如，已经具有较多前预点火事件的汽缸可能比具有较少前预点火事件的汽缸更容易发生预点火。因而，对具有较少过往预点火事件的汽缸有效的预点火缓解步骤可能对具有较多过往预点火事件的汽缸并非如此有效。换言之，相比其他汽缸，对于一些汽缸，可能需要更积极地的预点火缓解方法。

因此，在一个示例中，可通过一种运行发动机的方法来处理该问题，该方法包括：响应具有第一数量的预点火事件的第一状况，响应第一汽缸内的预点火指示来调节该第一汽缸的运转。然后，响应具有第二较大数量的预点火事件的第二状况，响应该第一汽缸内的预点火指示来调节第一和第二汽缸的运转。

在一个示例中，发动机控制器可在预点火数据库中保存各个发动机汽缸的预点火历史记录，包括预点火事件的数量。该预点火事件的数量可包括，例如，汽缸预点火计数，该汽缸预点火计数包括在汽缸的运转寿命期(汽缸寿命预点火计数)内发生的汽缸预点火事件的数量，在当前和/或紧接的上一发动机周期(汽缸行程预点火计数)内发生的汽缸预点火事件的数量，在汽缸内的连续预点火事件的数量(连续汽缸预点火计数)，在发动机的运转寿命期(发动机寿命预点火计数)内发生的预点火事件的数量，在当前和/或紧接的上一发动机周期(发动机行程预点火计数)内发生的预点火事件的数量，等等。该预点火历史记录也可包括有关响应先前预点火事件先前采取的缓解方法的详细资料，以及其在处理汽缸的预点火上的效果。基于汽缸的预点火计数，并进一步基于发动机运转状况，该控制器可预测预点火的可能性，并在发动机运转的开始就优先限制发动机载荷。例如，随着先前预点火事件数量的增加，可更多地限制该发动机载荷。

然而，即使是限制了发动机载荷，也可能发生预点火。因此，响应汽缸预点火的发生，该发动机控制器可通过增加该预点火计数来更新该预点火历史记录。然后，为了迅速地处理预点火，可执行汽缸加浓。具体地，该加浓可基于更新的预点火计数。例如，该加浓可包括汽缸运转的浓度以及运行加浓的时段，并且随着该预点火计数的增加(或者超过阈值)，可增加浓度和/或加浓时段。与此同时，可基于该预点火计数进一步限制该发动机载荷。例如，通过减少流入该汽缸的空气流量来限制该发动机载荷，比如减小节流阀开度、较小发动机增压和/或调节凸轮正时。通过响应预点火的发生来加浓该汽缸，可实现迅速的汽缸进气冷却效果，其可降低进一步异常燃烧事件的发生。同时发生的发动机载荷限制，例如通过减少空气流量，能进一步协助降低另外预点火事件的发生。然而，这可能会延迟对于预点火的载荷限制的效果，直到获得稳定的空气流量。

在一个示例中，通过以与加浓操作相配合的斜增率来执行载荷限制，可将载荷限制与加浓同步。例如，可调节该斜增率，使得受限载荷的斜增(ramp in)与加浓同时完成。