用于防止隨機(jī)提前點火的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】根據(jù)本公開的原理的系統(tǒng)包括隨機(jī)提前點火模塊和燃料控制模塊。隨機(jī)提前點火模塊確定發(fā)動機(jī)的操作狀況是否滿足與隨機(jī)提前點火相關(guān)聯(lián)的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。燃料控制模塊在發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時增濃發(fā)動機(jī)的空氣/燃料比。
【專利說明】用于防止隨機(jī)提前點火的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，并且更具體地涉及用于防止隨機(jī)提前點火的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]這里提供的【背景技術(shù)】描述用于總體上介紹本公開的背景。當(dāng)前所署名發(fā)明人的在本【背景技術(shù)】部分中所描述的程度上的工作，以及本描述的在申請時可能還不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的各方面，既非明示地也非暗示地被承認(rèn)為是本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]內(nèi)燃發(fā)動機(jī)在氣缸內(nèi)燃燒空氣和燃料混合物來驅(qū)動活塞，其產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。進(jìn)入發(fā)動機(jī)中的空氣流經(jīng)由節(jié)流閥得到調(diào)節(jié)。更具體地，節(jié)流閥調(diào)節(jié)節(jié)流面積，其增加或減少進(jìn)入發(fā)動機(jī)中的空氣流。隨著節(jié)流面積增加，進(jìn)入發(fā)動機(jī)中的空氣流增加。燃料控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)燃料被噴射的速率，來向氣缸提供所需的空氣/燃料混合物，和/或?qū)崿F(xiàn)所需的扭矩輸出。增加向氣缸提供的空氣和燃料的量會增加發(fā)動機(jī)的扭矩輸出。
[0004]在火花點火發(fā)動機(jī)中，火花引發(fā)被提供至氣缸的空氣/燃料混合物的燃燒。在壓縮點火發(fā)動機(jī)中，氣缸中的壓縮燃燒被提供至氣缸的空氣/燃料混合物?；鸹ㄕ龝r和空氣流可能是用于調(diào)節(jié)火花點火發(fā)動機(jī)的扭矩輸出的主要機(jī)制，而燃料流可能是用于調(diào)節(jié)壓縮點火發(fā)動機(jī)的扭矩輸出的主要機(jī)制。
[0005]增壓發(fā)動機(jī)包括增壓裝置，比如渦輪增壓器或增壓器，其將加壓空氣提供至發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管。加壓空氣增加發(fā)動機(jī)的壓縮比，其對于被提供至氣缸的給定量的空氣和燃料增加發(fā)動機(jī)的扭矩輸出。在這點上，增壓裝置可以被使用來增加發(fā)動機(jī)的扭矩輸出和/或提高發(fā)動機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0006]當(dāng)氣缸中的空氣/燃料混合物被除了火花之外的其它點火源點燃時，在火花點火發(fā)動機(jī)中發(fā)生提前點火。提前點火可能導(dǎo)致噪聲和發(fā)動機(jī)損壞，并且甚至可能導(dǎo)致發(fā)動機(jī)失效。在一個或多個氣缸中在周期性基礎(chǔ)上(例如，每個發(fā)動機(jī)循環(huán)一次)發(fā)生規(guī)則提前點火。隨機(jī)提前點火隨機(jī)地發(fā)生。規(guī)則提前點火可能在某些發(fā)動機(jī)操作狀況下重復(fù)地發(fā)生，而隨機(jī)提前點火可能是較少可重復(fù)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本公開的原理的系統(tǒng)包括隨機(jī)提前點火模塊和燃料控制模塊。隨機(jī)提前點火模塊確定發(fā)動機(jī)的操作狀況是否滿足與隨機(jī)提前點火相關(guān)聯(lián)的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。燃料控制模塊在發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時增濃發(fā)動機(jī)的空氣/燃料比。
[0008]本發(fā)明還提供以下技術(shù)方案:
1.一種系統(tǒng)，包括:
隨機(jī)提前點火模塊，其確定發(fā)動機(jī)的操作狀況是否滿足與隨機(jī)提前點火相關(guān)聯(lián)的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；和
燃料控制模塊，其在發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時增濃發(fā)動機(jī)的空氣/燃料比。[0009]2.如技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)達(dá)第一周期時，所述燃料控制模塊增濃發(fā)動機(jī)的空氣/燃料比。
[0010]3.如技術(shù)方案2所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動機(jī)操作狀況包括第一狀況，其在發(fā)動機(jī)的速度大于第一速度時滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0011]4.如技術(shù)方案3所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動機(jī)操作狀況包括第二狀況，其在發(fā)動機(jī)上的載荷大于第一載荷時滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0012]5.如技術(shù)方案4所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力大于第一壓力時，發(fā)動機(jī)上的載荷大于第一載荷。
[0013]6.如技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，所述燃料控制模塊將空氣/燃料比調(diào)節(jié)至處于10:1到12:1之間的范圍內(nèi)的第一空氣/燃料比。
[0014]7.如技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，燃料控制模塊為發(fā)動機(jī)中的每次燃燒事件執(zhí)行N次燃料噴射脈沖，其中N是大于一的整數(shù)。
[0015]8.如技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，燃料控制模塊將發(fā)動機(jī)中的燃料噴射正時提前。
[0016]9.如技術(shù)方案8所述的系統(tǒng)，其中，燃料控制模塊將燃料噴射正時提前達(dá)與發(fā)動機(jī)中的曲軸旋轉(zhuǎn)量相對應(yīng)的量即40度?50度。
[0017]10.如技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中:
所述隨機(jī)提前點火模塊在發(fā)動機(jī)的速度和發(fā)動機(jī)的載荷處于預(yù)定范圍內(nèi)時確定發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；并且
當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，燃料控制模塊為發(fā)動機(jī)中的每次燃燒事件執(zhí)行N次燃料噴射脈沖、并將發(fā)動機(jī)中的燃料噴射正時提前，其中N是大于一的整數(shù)。
[0018]11.一種方法，包括:
確定發(fā)動機(jī)的操作狀況是否滿足與隨機(jī)提前點火相關(guān)聯(lián)的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；以及 在發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時增濃發(fā)動機(jī)的空氣/燃料比。
[0019]12.如技術(shù)方案11所述的方法，進(jìn)一步包括:當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)達(dá)第一周期時，增濃發(fā)動機(jī)的空氣/燃料比。
[0020]13.如技術(shù)方案12所述的方法，其中，所述發(fā)動機(jī)操作狀況包括第一狀況，其在發(fā)動機(jī)的速度大于第一速度時滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0021]14.如技術(shù)方案13所述的方法，其中，所述發(fā)動機(jī)操作狀況包括第二狀況，其在發(fā)動機(jī)上的載荷大于第一載荷時滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0022]15.如技術(shù)方案14所述的方法，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力大于第一壓力時，發(fā)動機(jī)上的載荷大于第一載荷。
[0023]16.如技術(shù)方案11所述的方法，進(jìn)一步包括:當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，將空氣/燃料比調(diào)節(jié)至處于10:1到12:1之間的范圍內(nèi)的第一空氣/燃料比。
[0024]17.如技術(shù)方案11所述的方法，進(jìn)一步包括:當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，為發(fā)動機(jī)中的每次燃燒事件執(zhí)行N次燃料噴射脈沖，其中N是大于一的整數(shù)。
[0025]18.如技術(shù)方案11所述的方法，進(jìn)一步包括:當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，將發(fā)動機(jī)中的燃料噴射正時提前。
[0026]19.如技術(shù)方案18所述的方法，進(jìn)一步包括:將燃料噴射正時提前達(dá)與發(fā)動機(jī)中的曲軸旋轉(zhuǎn)量相對應(yīng)的量即40度?50度。
[0027]20.如技術(shù)方案11所述的方法，進(jìn)一步包括:
在發(fā)動機(jī)的速度和發(fā)動機(jī)的載荷處于預(yù)定范圍內(nèi)時確定發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；并且
當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，為發(fā)動機(jī)中的每次燃燒事件執(zhí)行N次燃料噴射脈沖、并將發(fā)動機(jī)中的燃料噴射正時提前，其中N是大于一的整數(shù)。
[0028]從以下提供的詳細(xì)描述中，本公開的適用性的再一些領(lǐng)域?qū)⒆兊们宄髁恕?yīng)該明白的是:詳細(xì)描述和具體示例僅用于例示目的，而并非旨在限制本公開的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]從詳細(xì)描述和附圖中，本公開將被更全面地理解，所述附圖中:
圖1是根據(jù)本公開的原理的一示例發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的功能框圖；
圖2是根據(jù)本公開的原理的一示例控制系統(tǒng)的功能框圖；并且 圖3是示出了根據(jù)本公開的原理的一示例控制方法的流程圖。
[0030]在附圖中，附圖標(biāo)記可以被再使用來標(biāo)識類似和/或相同的元件。
【具體實施方式】
[0031]隨機(jī)提前點火通常發(fā)生在增壓發(fā)動機(jī)在高扭矩受到長期的穩(wěn)態(tài)操作時(例如，以55?70英里每小時或者更大的交通工具速度達(dá)10?15分鐘)。根據(jù)本公開的系統(tǒng)和方法確定發(fā)動機(jī)操作狀況是否滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，從而指示隨機(jī)提前點火有可能發(fā)生。當(dāng)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)被滿足時，系統(tǒng)和方法調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)操作來防止隨機(jī)提前點火。當(dāng)發(fā)動機(jī)的速度和載荷處于預(yù)定速度和載荷范圍內(nèi)時，預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)可能被滿足?？梢酝ㄟ^增濃發(fā)動機(jī)的空氣/燃料比、對每次燃燒事件執(zhí)行多次燃料噴射脈沖和/或?qū)⑷剂蠂娚湔龝r提前，來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)操作。
[0032]參考圖1，一示例發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100包括發(fā)動機(jī)102，其燃燒空氣/燃料混合物來基于駕駛員輸入為交通工具產(chǎn)生驅(qū)動扭矩?？諝馔ㄟ^進(jìn)氣系統(tǒng)108被吸引到發(fā)動機(jī)102中。進(jìn)氣系統(tǒng)108包括進(jìn)氣歧管110和節(jié)流閥112。節(jié)流閥112可以包括具有可旋轉(zhuǎn)葉片的蝶形閥。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM) 114控制節(jié)流致動器模塊116，其調(diào)節(jié)節(jié)流閥112的開度來控制被吸引到進(jìn)氣歧管110中的空氣的量。
[0033]來自進(jìn)氣歧管110的空氣被吸引到發(fā)動機(jī)102的氣缸中。雖然發(fā)動機(jī)102可以包括多個氣缸，但是出于圖示目的，只示出了單個代表氣缸118。僅用于示例，發(fā)動機(jī)102可以包括2、3、4、5、6、8、10和/或12個氣缸。ECM 114可以指示氣缸致動器模塊120來選擇性地停用一部分氣缸，其在某些發(fā)動機(jī)操作狀況下可以提高燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0034]發(fā)動機(jī)102可以使用四沖程循環(huán)進(jìn)行操作。下面描述的四沖程即為進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程和排氣沖程。在曲軸(未示出)的每次回轉(zhuǎn)期間，四沖程中的兩個發(fā)生在氣缸118內(nèi)。因此，氣缸118需要兩次曲軸回轉(zhuǎn)來經(jīng)歷所有四個沖程。
[0035]在進(jìn)氣沖程期間，來自進(jìn)氣歧管110的空氣通過進(jìn)氣閥122被吸引到氣缸118中。ECM 114控制燃料致動器模塊124，其調(diào)節(jié)燃料噴射來實現(xiàn)所需的空氣/燃料比。燃料可以在中心位置處或在多個位置處比如在氣缸中的每個的進(jìn)氣閥122附近被噴射到進(jìn)氣歧管110中。在多個不同實施方式(未不出)中，燃料可以被直接地噴射到氣缸中或到與氣缸相關(guān)聯(lián)的混合室中。燃料致動器模塊124可以停止向被停用的氣缸噴射燃料。
[0036]被噴射的燃料與空氣混合，并在氣缸118中形成空氣/燃料混合物。在壓縮沖程期間，氣缸118內(nèi)的活塞(未示出)壓縮空氣/燃料混合物。發(fā)動機(jī)102被描繪為火花點火發(fā)動機(jī)。火花致動器模塊126基于來自ECM 114的信號為氣缸118中的火花塞128通電，其點燃空氣/燃料混合物?？梢韵鄬τ诨钊幱谄浔环Q為上死點(TDC)的最高位置時的時間來指定火花的正時。
[0037]火花致動器模塊126可以由指定在離TDC多遠(yuǎn)之前或之后生成火花的定時信號來控制。因為活塞位置與曲軸旋轉(zhuǎn)直接地有關(guān)，所以火花致動器模塊126的操作可以與曲軸角度同步。在多個不同實施方式中，火花致動器模塊126可以停止向被停用的氣缸提供火花。
[0038]生成火花可以被稱為引燃事件。火花致動器模塊126可以具有用以為每個引燃事件改變火花的正時的能力。當(dāng)火花定時信號在上一引燃事件與下一引燃事件之間變化時，火花致動器模塊126甚至可以能夠為下一引燃事件改變火花正時。在多個不同實施方式中，發(fā)動機(jī)102可以包括多個氣缸，并且火花致動器模塊126可以為發(fā)動機(jī)102中的所有氣缸相對于TDC改變火花正時達(dá)相同量。
[0039]在燃燒沖程期間，空氣/燃料混合物的燃燒向下驅(qū)動活塞，由此驅(qū)動曲軸。燃燒沖程可以被定義為活塞到達(dá)TDC與活塞返回至下死點(BDC)時之間的時間。在排氣沖程期間，活塞開始從BDC向上移動，并通過排氣閥130排出燃燒的副產(chǎn)物。燃燒的副產(chǎn)物經(jīng)由排氣系統(tǒng)134從交通工具排出。
[0040]進(jìn)氣閥122可以由進(jìn)氣凸輪軸140控制，而排氣閥130可以由排氣凸輪軸142控制。在多個不同實施方式中，多個進(jìn)氣凸輪軸(包括進(jìn)氣凸輪軸140)可以控制用于氣缸118的多個進(jìn)氣閥(包括進(jìn)氣閥122)，和/或可以控制多個氣缸組(包括氣缸118)的進(jìn)氣閥(包括進(jìn)氣閥122)。類似地，多個排氣凸輪軸(包括排氣凸輪軸142)可以控制用于氣缸118的多個排氣閥，和/或可以控制用于多個氣缸組(包括氣缸118)的排氣閥(包括排氣閥 130)。
[0041]氣缸致動器模塊120可以通過禁止進(jìn)氣閥122和/或排氣閥130的打開來停用氣缸118。在多個不同的其它實施方式中，進(jìn)氣閥122和/或排氣閥130可以由除了凸輪軸之外的比如電磁致動器等裝置控制。
[0042]可以通過進(jìn)氣凸輪相位器148來相對于活塞TDC改變進(jìn)氣閥122打開時的時間。可以通過排氣凸輪相位器150來相對于活塞TDC改變排氣閥130打開時的時間。相位器致動器模塊158可以基于來自ECM 114的信號來控制進(jìn)氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150。當(dāng)被實施時，可變閥升程(未示出)也可以由相位器致動器模塊158控制。
[0043]發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100可以包括增壓裝置，其向進(jìn)氣歧管110提供加壓空氣。例如，圖1示出了包括熱渦輪160-1的渦輪增壓器，所述熱渦輪160-1由流動通過排氣系統(tǒng)134的熱排氣氣體提供動力。渦輪增壓器還包括由渦輪160-1驅(qū)動的冷空氣壓縮機(jī)160-2，其壓縮通向節(jié)流閥112中的空氣。在多個不同實施方式中，由曲軸驅(qū)動的增壓器(未示出)可以壓縮來自節(jié)流閥112的空氣，并將壓縮空氣輸送至進(jìn)氣歧管110。
[0044]廢氣門162可以允許排氣繞過渦輪160-1，由此降低渦輪增壓器的增壓(進(jìn)氣空氣壓縮的量)。ECM 114可以經(jīng)由增壓致動器模塊164來控制渦輪增壓器。增壓致動器模塊164可以通過控制廢氣門162的位置來調(diào)整渦輪增壓器的增壓。在多個不同實施方式中，多個渦輪增壓器可以由增壓致動器模塊164控制。渦輪增壓器可以具有可變幾何結(jié)構(gòu)，其可以由增壓致動器模塊164控制。
[0045]中間冷卻器(未示出)可以驅(qū)散包含在壓縮空氣充氣中的熱的一部分，其是在空氣被壓縮時生成的。壓縮空氣充氣還可以具有來自排氣系統(tǒng)134的部件的吸收熱。盡管出于圖示目的而分離地示出，但是渦輪160-1和壓縮機(jī)160-2可以附接至彼此，從而將進(jìn)氣空氣置于與熱排氣緊鄰。
[0046]在示出的示例中，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100包括排氣氣體再循環(huán)(EGR)閥170，其將排氣氣體選擇性地重新引導(dǎo)回到進(jìn)氣歧管110。EGR閥170可以位于渦輪增壓器的渦輪160-1的上游。EGR閥170可以由EGR致動器模塊172控制。
[0047]可以使用曲軸位置(CKP)傳感器180來測量曲軸的位置?？梢允褂冒l(fā)動機(jī)冷卻劑溫度(ECT)傳感器182來測量發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度。ECT傳感器182可以位于發(fā)動機(jī)102內(nèi)，或者位于冷卻劑被循環(huán)的其它位置比如散熱器(未示出)處。
[0048]可以使用歧管絕對壓力(MAP)傳感器184來測量進(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力。在多個不同實施方式中，可以測量發(fā)動機(jī)真空，其為環(huán)境空氣壓力與進(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力之間的差值?？梢允褂每諝赓|(zhì)量流量(MAF)傳感器186來測量流動到進(jìn)氣歧管110中的空氣的質(zhì)量流量(mass flow rate)。在多個不同實施方式中，MAF傳感器186可以位于還包括節(jié)流閥112的殼體中。
[0049]節(jié)流致動器模塊116可以使用一個或多個節(jié)流位置傳感器(TPS) 190來監(jiān)測節(jié)流閥112的位置?？梢允褂眠M(jìn)氣空氣溫度(IAT)傳感器192來測量被吸引到發(fā)動機(jī)102中的空氣的環(huán)境溫度。ECM 114可以使用來自這些傳感器的信號來做出用于發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100的控制決定。在一個示例中，當(dāng)發(fā)動機(jī)102在發(fā)動機(jī)102容易發(fā)生隨機(jī)提前點火的預(yù)定速度和載荷范圍內(nèi)進(jìn)行操作時，ECM 114可以增濃發(fā)動機(jī)102的空氣/燃料比。
[0050]參考圖2，ECM 114的一示例實施方式包括發(fā)動機(jī)速度模塊202、發(fā)動機(jī)載荷模塊204、隨機(jī)提前點火模塊206、燃料控制模塊208、火花控制模塊210和增壓控制模塊212。發(fā)動機(jī)速度模塊202確定發(fā)動機(jī)速度。發(fā)動機(jī)速度模塊202可以基于從CKP傳感器180接收到的輸入來確定發(fā)動機(jī)速度。發(fā)動機(jī)速度模塊202可以基于相應(yīng)周期與齒檢測之間的曲軸旋轉(zhuǎn)的量來確定發(fā)動機(jī)速度。發(fā)動機(jī)速度模塊202輸出發(fā)動機(jī)速度。
[0051]發(fā)動機(jī)載荷模塊204確定發(fā)動機(jī)載荷。發(fā)動機(jī)載荷模塊204可以基于從MAP傳感器184接收到的輸入來確定發(fā)動機(jī)載荷。在多個不同實施方式中，進(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力可以被用作發(fā)動機(jī)載荷的指標(biāo)。發(fā)動機(jī)載荷模塊204輸出發(fā)動機(jī)載荷和/或歧管壓力。
[0052]隨機(jī)提前點火模塊206確定發(fā)動機(jī)102的操作狀況是否滿足與隨機(jī)提前點火相關(guān)聯(lián)的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。操作狀況可以包括第一狀況，其在發(fā)動機(jī)速度大于或等于預(yù)定速度(例如，1500轉(zhuǎn)每分)時滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。操作狀況可以包括第二狀況，其在發(fā)動機(jī)載荷大于或等于預(yù)定載荷時和/或當(dāng)歧管壓力大于或等于預(yù)定壓力(例如，60千帕)時，滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。隨機(jī)提前點火模塊206輸出指示發(fā)動機(jī)102的操作狀況是否滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的信號。
[0053]燃料控制模塊208向燃料致動器模塊124發(fā)送信號，來控制向發(fā)動機(jī)102的氣缸中的燃料噴射?；鸹刂颇K210向火花致動器模塊126發(fā)送信號，來控制發(fā)動機(jī)102的氣缸中的火花生成。增壓控制模塊212向增壓致動器模塊164發(fā)送信號，來控制發(fā)動機(jī)102中的增壓。
[0054]當(dāng)發(fā)動機(jī)102的操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，燃料控制模塊208可以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)102中的燃料噴射，以便防止隨機(jī)提前點火。例如，當(dāng)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)被滿足時，燃料控制模塊208可以增濃發(fā)動機(jī)102的空氣/燃料比、為每次燃燒事件執(zhí)行多次(例如，兩次或更多次)燃料噴射脈沖、和/或?qū)l(fā)動機(jī)102的燃料噴射正時提前。燃料控制模塊208可以通過將空氣/燃料比從正常空氣/燃料比(例如，14.7:1)調(diào)節(jié)至富空氣/燃料比(例如，在10:1到12:1之間的空氣/燃料比)，來增濃發(fā)動機(jī)102的空氣/燃料比。
[0055]當(dāng)為每次燃燒事件執(zhí)行多次燃料噴射脈沖時，燃料控制模塊208可以確保每次燃料脈沖在火花生成于氣缸中之前被噴射到氣缸中。當(dāng)將燃料噴射正時提前時，燃料控制模塊208可以將燃料噴射的起點相對于燃料噴射的正常起點提前達(dá)預(yù)定量。例如，燃料噴射可以通常開始于TDC之前的40?50度的曲柄角度處，并且燃料控制模塊208可以將燃料噴射的起點相對于燃料噴射的正常起點提前40?50度。因此，提前的燃料噴射可以開始于TDC之前的80?100度的曲柄角度處。
[0056]當(dāng)發(fā)動機(jī)102的操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，火花控制模塊210可以將發(fā)動機(jī)102中的火花正時提前，和/或增壓控制模塊212可以降低發(fā)動機(jī)102中的增壓。降低發(fā)動機(jī)102中的增壓可以防止發(fā)動機(jī)102中的隨機(jī)提前點火。當(dāng)發(fā)動機(jī)102中的火花正時被提前時，增壓控制模塊212可以降低發(fā)動機(jī)102中的增壓，來確保提前的火花正時不使發(fā)動機(jī)102的扭矩輸出超出駕駛員扭矩請求。
[0057]現(xiàn)在參考圖3，一種用于防止發(fā)動機(jī)中的隨機(jī)提前點火的方法開始于302處。在304處，所述方法確定發(fā)動機(jī)速度。所述方法可以基于來自曲軸位置傳感器的輸入來確定發(fā)動機(jī)速度。在306處，所述方法確定發(fā)動機(jī)載荷。在多個不同實施方式中，所述方法使用發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力作為發(fā)動機(jī)載荷的近似值。
[0058]在308處，所述方法確定發(fā)動機(jī)速度是否大于或等于第一速度(例如，1500rpm)。第一速度可以是預(yù)定的。如果發(fā)動機(jī)速度大于或等于第一速度，所述方法在310處繼續(xù)。否貝1J，所述方法在312處繼續(xù)。在312處，所述方法將計時器復(fù)位至零。計時器指示發(fā)動機(jī)速度和載荷滿足某一標(biāo)準(zhǔn)多長時間。
[0059]在310處，所述方法確定發(fā)動機(jī)載荷是否大于或等于第一載荷。當(dāng)歧管壓力大于或等于第一壓力(例如，60kPa)時，所述方法可以確定發(fā)動機(jī)載荷大于或等于第一載荷。第一載荷和/或第一壓力可以是預(yù)定的。如果發(fā)動機(jī)載荷大于或等于第一載荷，所述方法在314處繼續(xù)。否則，所述方法在312處繼續(xù)。
[0060]在314處，所述方法遞增計時器。在316處，所述方法確定由計時器指示的周期是否大于或等于第一周期(例如，10分鐘)。第一周期可以是預(yù)定的。如果由計時器指示的周期大于或等于第一周期，則所述方法在318處繼續(xù)。否則，所述方法在302處繼續(xù)。
[0061]在318處，所述方法增濃發(fā)動機(jī)的空氣/燃料比、對于發(fā)動機(jī)中的每次燃燒事件執(zhí)行多次燃料噴射脈沖、和/或?qū)l(fā)動機(jī)的燃料噴射正時提前。所述方法可以通過將空氣/燃料比從正?？諝?燃料比(例如，14.7:1)調(diào)節(jié)至富空氣/燃料比(例如，在10:1到12:1之間的比)，來增濃空氣/燃料比。所述方法可以在火花生成于氣缸中之前在氣缸中噴射多次燃料脈沖。所述方法可以將燃料噴射的起點相對于燃料噴射的正常起點(例如，在TDC之前的40?50度)提前預(yù)定量(例如，40?50度)。[0062]前面的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的并且決不旨在限制本公開、其應(yīng)用或用途。本公開的廣義教導(dǎo)可以以各種形式實施。因此，雖然本公開包括特定示例，但是本公開的真正范圍不應(yīng)局限于此，因為在研究附圖、說明書和下面的權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上，其它修改將是顯而易見的。如本文中所使用的，短語A、B和C中的至少一個應(yīng)當(dāng)被解釋為意指使用非排他性邏輯“或”的邏輯(A或B或C)。應(yīng)該明白的是:在不改變本公開的原理的情況下，可以以不同的順序(或同時)執(zhí)行方法內(nèi)的一個或多個步驟。
[0063]在本申請中，包括下面的定義在內(nèi)，術(shù)語模塊(module)可以替換為術(shù)語電路(circuit)。術(shù)語模塊可以指以下各項、是以下各項的一部分、或包括以下各項:專用集成電路(ASIC);數(shù)字、模擬或混合模擬/數(shù)字分立電路；數(shù)字、模擬或混合模擬/數(shù)字集成電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA);執(zhí)行代碼的處理器(共享、專用或組)；存儲由處理器執(zhí)行的代碼的存儲器(共享、專用或組)；提供所描述功能的其它適當(dāng)?shù)挠布考?；或以上中的部分或全部的組合，比如在單晶片系統(tǒng)(system-on-chip)中。
[0064]如上面所使用的，術(shù)語“代碼”可以包括軟件、固件和/或微代碼，并可以指程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο?。術(shù)語共享處理器包含執(zhí)行來自多個模塊的一部分或全部代碼的單個處理器。術(shù)語處理器組包含執(zhí)行來自一個或多個模塊的一部分或全部代碼的與附加處理器組合的處理器。術(shù)語共享存儲器包含存儲來自多個模塊的一部分或全部代碼的單個存儲器。術(shù)語存儲器組包含存儲來自一個或多個模塊的一部分或全部代碼的與附加存儲器組合的存儲器。術(shù)語存儲器可以是術(shù)語計算機(jī)可讀介質(zhì)的子組。術(shù)語計算機(jī)可讀介質(zhì)不包含通過介質(zhì)傳播的臨時性電信號和電磁信號，因此可以被視為有形的和非臨時性的。非臨時性有形計算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例包括非易失性存儲器、易失性存儲器、磁存儲器和光存儲器。
[0065]在本申請中描述的設(shè)備和方法可以通過由一個或多個處理器執(zhí)行的一個或多個計算機(jī)程序來被部分地或完全地實施。計算機(jī)程序包括被存儲在至少一個非臨時性有形計算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令。計算機(jī)程序還可以包括和/或依賴于被存儲的數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括: 隨機(jī)提前點火模塊，其確定發(fā)動機(jī)的操作狀況是否滿足與隨機(jī)提前點火相關(guān)聯(lián)的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；和 燃料控制模塊，其在發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時增濃發(fā)動機(jī)的空氣/燃料比。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)達(dá)第一周期時，所述燃料控制模塊增濃發(fā)動機(jī)的空氣/燃料比。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動機(jī)操作狀況包括第一狀況，其在發(fā)動機(jī)的速度大于第一速度時滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動機(jī)操作狀況包括第二狀況，其在發(fā)動機(jī)上的載荷大于第一載荷時滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力大于第一壓力時，發(fā)動機(jī)上的載荷大于第一載荷。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，所述燃料控制模塊將空氣/燃料比調(diào)節(jié)至處于10:1到12:1之間的范圍內(nèi)的第一空氣/燃料比。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，燃料控制模塊為發(fā)動機(jī)中的每次燃燒事件執(zhí)行N次燃料噴射脈沖，其中N是大于一的整數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，燃料控制模塊將發(fā)動機(jī)中的燃料噴射正時提前。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，燃料控制模塊將燃料噴射正時提前達(dá)與發(fā)動機(jī)中的曲軸旋轉(zhuǎn)量相對應(yīng)的量即40度?50度。
10.一種方法，包括: 確定發(fā)動機(jī)的操作狀況是否滿足與隨機(jī)提前點火相關(guān)聯(lián)的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；以及 在發(fā)動機(jī)操作狀況滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時增濃發(fā)動機(jī)的空氣/燃料比。
【文檔編號】F02P5/04GK103967682SQ201410044888
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月6日
【發(fā)明者】D.R.夸皮斯, R.F.哈塔, K.M.盧錢斯基, J.M.奎德特 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司