Способ и система контроля преждевременного воспламенения

Изобретение относится к системам управления двигателем транспортного средства в ответ на обнаружение аномального сгорания топлива. Технический результат заключается в повышении точности определения и разграничения (от детонации) преждевременного воспламенения в двигателе транспортного средства. Предложены способы и системы подавления детонации и/или преждевременного воспламенения. Каждое из запаздывания установки момента зажигания, обогащения цилиндра и ограничения нагрузки двигателя настраивается на основании выходного сигнала датчика детонации, сформированного в едином определенном интервале углов поворота коленчатого вала, а не на основании выходного сигнала датчика детонации, сформированного вне определенного интервала углов поворота коленчатого вала. Серьезность подавляющих действий настраивается пропорционально интенсивности выходного сигнала датчика детонации, причем серьезность подавляющего действия повышается по мере того, как повышается интенсивность выходного сигнала датчика детонации. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке № 61/912,370 на выдачу патента США, озаглавленной «СПОСОБ И СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ » («METHOD AND SYSTEM FOR PRE-IGNITION CONTROL»), поданной 5 декабря 2013 года, полное содержание которой настоящим фактически включено в состав посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее описание в целом относится к способам и системам для управления двигателем транспортного средства в ответ на обнаружение аномального сгорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В определенных условиях эксплуатации двигатели, которые имеют высокие степени сжатия или форсированы для увеличения удельной выходной мощности, могут быть предрасположены к событиям аномального сгорания на низком числе оборотов, таким как вследствие преждевременного воспламенения. Раннее аномальное сгорание, обусловленное преждевременным воспламенением, может вызывать очень высокие давления внутри цилиндра и может приводить к волне давления сгорания, подобной детонации при сгорании, но с большей интенсивностью. Такие события аномального сгорания вызывают быстрое ухудшение характеристик двигателя. Соответственно, были разработаны стратегии для заблаговременного обнаружения и подавления событий аномального сгорания на основании условий эксплуатации двигателя.

Один из примерных подходов проиллюстрирован Хашизуми в US 5,632,247. В нем, аномальное сгорание в цилиндре, обусловленное преждевременным воспламенением и/или детонацией обнаруживается датчиком детонации, прикрепленным к блоку цилиндров. Более точно, на основании оценки показаний датчика детонации в двух разных временных окнах, каждое с отличающимися пороговыми значениями, события преждевременного воспламенения определяются и отличаются от детонации.

Однако изобретатели в материалах настоящей заявки идентифицировали потенциальные проблемы у такого подхода. В одном из примеров подход требует существенной обработки сигналов для проведения различия аномального сгорания вследствие преждевременного воспламенения от аномального сгорания вследствие детонации до того, как может выполняться надлежащее подавляющее действие. По существу, это может добавлять сложность в выявление и разграничение событий сгорания. В качестве еще одного примера, подход использует отдельные, не перекрывающиеся интервалы. Однако могут быть области в интервале детонации, где преждевременное воспламенения может идентифицироваться лучше, и наоборот. Чувствительность подхода также может меняться в зависимости от расположения датчика. В общем и целом, сложность и себестоимость системы повышается, не обязательно улучшая рабочие характеристики выявления детонации или преждевременного воспламенения в цилиндре. По существу, пониженная точность определения и разграничения (от детонации) преждевременного воспламенения в двигателе может приводить к быстрому ухудшению характеристик двигателя. Дополнительно, проведение различия между детонацией и преждевременным воспламенением может быть неточным и приводить неправильным действиям, предпринимаемым для каждого типа события, приводя к ухудшенным рабочим характеристикам.

В одном из примеров некоторые из вышеприведенных проблем могут быть препоручены способу для выявления и принятия мер в ответ на аномальное сгорание. Способ содержит: в ответ на интенсивность выходного сигнала датчика детонации, проявляющуюся в пределах первого интервала для данного события сгорания в цилиндре, обогащение цилиндра в качестве функции интенсивности выходного сигнала. Способ дополнительно содержит, в ответ на интенсивность выходного сигнала датчика детонации, проявляющуюся в пределах второго интервала для события сгорания, являющуюся более высокой, чем пороговое значение, осуществление запаздывания установки момента искрового зажигания, первый интервал частично перекрывает второй интервал. Таким образом, аномальное сгорание, обусловленное детонацией и/или преждевременным воспламенением, может лучше подвергаться принятию ответных мер.

В качестве примера, система двигателя может включать в себя один или более датчиков детонации, скомпонованных в, на или по блоку цилиндров двигателя или присоединенных к цилиндрам двигателя. Выходной сигнал датчика детонации, сформированный в одном или более из первого и второго интервала выбора времени по углу поворота коленчатого вала, может использоваться для принятия мер в ответ на аномальное сгорание, такое как обусловленное детонацией и/или преждевременным воспламенением. Первый и второй интервалы могут быть частично перекрывающимися, причем, первый интервал начинается до того, как начинается второй интервал, первый интервал заканчивается до того, как заканчивается второй интервал. Интервалы могут быть определены заданными углами поворота коленчатого вала в качестве функции условий эксплуатации двигателя, таких как число оборотов и нагрузки двигателя. Для данного события сгорания в цилиндре, первый интервал выбора времени по углу поворота коленчатого вала может начинаться раньше события искрового зажигания в цилиндре (к примеру, на 15 градусах после верхней мертвой точки (ATC)), а заканчиваться в такте расширения цилиндра (к примеру, на 40 градусах после верхней мертвой точки), наряду с тем, что второй интервал выбора времени по углу поворота коленчатого вала может начинаться после события искрового зажигания в цилиндре, а заканчиваться в такте расширения после того, как заканчивается первый интервал. Выходной сигнал датчика, сформированный в первом и втором интервалах, может обрабатываться (например, фильтроваться полосовым фильтром, выпрямляться и интегрироваться), чтобы определять соответственные интенсивности выходного сигнала. На основании интенсивности выходного сигнала в первом интервале, может определяться первый набор подавляющих аномальное сгорание действий (например, подавляющих преждевременное воспламенение действий). Например, цилиндр может обогащаться, причем, величина обогащения, которая должна применяться (уровень обогащения, количество обогащаемых циклов двигателя, количество цилиндров двигателя, которые должны обогащаться, и т.д.), определяется в качестве функции интенсивности выходного сигнала. Справочная таблица, хранимая в памяти контроллера в качестве функции числа оборотов двигателя и интенсивности детонационного стука, может использоваться для определения обогащения. В дополнение, в то время как количество циклов обогащения превышает пороговое значение, может применяться некоторая величина ограничения нагрузки двигателя. Кроме того, установка момента зажигания может настраиваться (например, подвергаться опережению) на основании применяемого обогащения, чтобы возмещать потерю крутящего момента от эксплуатации с большим обогащением, чем RBT. На основании интенсивности выходного сигнала во втором интервале, находящейся выше, чем пороговое значение, может определяться иной набор подавляющих аномальное сгорание действий (например, подавляющих детонацию действий). Например, установка момента искрового зажигания может подвергаться запаздыванию, величина применяемого запаздывания искрового зажигания увеличивается, в то время как интенсивность выходного сигнала превышает пороговое значение во втором интервале. Таким образом, по мере того, как интенсивность выходного сигнала датчика детонации возрастает в первом и/или вором интервалах, может выполняться пропорционально более сильное и более серьезное подавляющее действие.

Изобретатели в материалах настоящей заявки, кроме того, осознали синергическую зависимость между подавляющими аномальное сгорание действиями, такими как те, которые принимают меры в ответ на детонацию, и теми, которые принимают меры в ответ на преждевременное воспламенение. Более точно, по мере того, как обогащение цилиндра возрастает (пропорционально повышенной интенсивности детонационного стука), результирующее охлаждение заряда в цилиндре понижает вероятность дальнейших событий аномального сгорания в цилиндре (таких как обусловленные детонацией), к тому же, наряду с увеличением допуска опережения установки момента зажигания. Как результат, по мере того, как обогащение цилиндра, определенное на основании выходного сигнала в первом интервале, возрастает (например, превышает пороговый уровень), величина запаздывания искрового зажигания, применяемая в ответ на выходной сигнал во втором интервале, может уменьшаться.

Таким образом, аномальное сгорание в цилиндре может подвергаться принятию ответных мер, тем временем, понижая сложность обработки выходного сигнала датчика детонации. Например, аномальное сгорание, обусловленное событиями аномального сгорания, такими как одно или более из детонации и преждевременного воспламенения, может подавляться, не делая необходимым разграничение сигналов. В дополнение, уменьшается необходимость в многочисленных датчиках детонации, многочисленных интервалах считывания детонации или многочисленных пороговых значениях. Посредством настройки серьезности подавляющих действий, применяемых в ответ на событие аномального сгорания, на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации в определенных интервалах, аномальное сгорание, обусловленное каждым из детонации и преждевременного воспламенения, может подвергаться принятию ответных мер, не требуя разграничения детонации и преждевременного воспламенения. Посредством использования частично перекрывающихся интервалов, точность выявления аномального сгорания может улучшаться. Посредством увеличения обогащения и ограничения нагрузки, применяемых к двигателю, в то время как повышается интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом, более раннем интервале, могут предотвращаться вызванные аномальным сгоранием дальнейшие события очень сильной детонации. Посредством настройки применяемой величины запаздывания установки момента зажигания на основании интенсивности датчика детонации во втором, более позднем интервале, частично перекрывающем первый интервал, детонация может подвергаться принятию ответных мер. Посредством использования одного и того же датчика детонации для принятия мер в ответ на разные виды событий аномального сгорания в цилиндре, могут достигаться выгоды от сокращения компонентов.

Должно быть понятно, что сущность изобретения, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые кладут конец каким-нибудь недостаткам, отмеченным выше или в любой части этого раскрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - местный вид двигателя.

Фиг. 2 показывает высокоуровневую блок-схему операций способа для выполнения подавляющих аномальное сгорание действий в двигателе по фиг. 1 на основании сигналов датчика детонации, сформированных в двух частично перекрывающихся интервалах.

Фиг. 3 показывает структурную схему процедуры по фиг. 2.

Фиг. 4 показывает альтернативный вариант осуществления процедуры по фиг. 3.

Фиг. 5-7 показывают структурные схемы, изображающие настройку ограничения нагрузки двигателя и установки момента зажигания на основании интенсивности выходного сигнала у сигналов датчика детонации, сформированных в первом интервале.

Фиг. 8 показывает примерные справочные таблицы, которые могут использоваться контроллером двигателя для определения запаздывания установки момента зажигания, обогащения цилиндра и ограничения нагрузки согласно настоящему раскрытию.

Фиг. 9 показывает примерные подавляющие аномальное сгорание операции согласно настоящему раскрытию.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Последующее описание относится к системам и способам для подавления вызванных аномальным сгоранием событий очень сильной детонации в двигателе, таком как система двигателя по фиг. 1. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью выполнять процедуру управления, такую как процедура по фиг. 2-4, для выполнения одной или более подавляющих настроек на основании интенсивности выходного сигнала у сигналов датчика детонации, сформированных в двух частично перекрывающихся интервалах выбора времени по углу поворота коленчатого вала. Контроллер может не выполнять никаких настроек на основании сигналов датчика детонации, сформированных вне определенных интервалов. Контроллер может настраивать применяемую величину обогащения цилиндра на основании интенсивности выходного сигнала у сигнала датчика детонации, сформированного в первом, более раннем из двух интервалов. Как дополнительно конкретизировано со ссылкой на фиг. 5-7, контроллер дополнительно может определять величину ограничения нагрузки двигателя, которое должно быть наложено, а также настройки установки момента зажигания, которая должна применяться, на основании определенного обогащения. Контроллер двигателя дополнительно может настраивать применяемую величину запаздывания или опережения искрового зажигания на основании интенсивности выходного сигнала у сигнала датчика детонации, сформированного во втором, более позднем из двух интервалов. Контроллер может использовать одну или более справочных таблиц, таких как справочные таблицы по фиг. 8, чтобы определять серьезность подавляющего действия для применения, к тому же, наряду с обновлением подсчетчика приращения частоты, указывающего частоту аномального сгорания. Примерные операции подавления описаны на фиг. 9.

Фиг. 1 изображает примерный вариант осуществления камеры сгорания или цилиндра двигателя 10 внутреннего сгорания. Двигатель 10 может принимать параметры управления из системы управления, включающей в себя контроллер 12, и входные данные от водителя 130 транспортного средства через устройство 132 ввода. В этом примере, устройство 132 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Цилиндр 14 (в материалах настоящей заявки также «камера сгорания») двигателя 10 может включать в себя стенки 136 камеры сгорания с поршнем 138, расположенным в них. Поршень 138 может быть присоединен к коленчатому валу 140, так чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 140 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу пассажирского транспортного средства через систему трансмиссии. Кроме того, стартерный электродвигатель может быть присоединен к коленчатому валу 140 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10.

Цилиндр 14 может принимать всасываемый воздух через последовательность впускных воздушных каналов 142, 144 и 146. Впускной воздушный канал 146 может сообщаться с другими цилиндрами двигателя 10 в дополнение к цилиндру 14. В некоторых вариантах осуществления, один или более впускных каналов могут включать в себя устройство наддува, такое как турбонагнетатель или нагнетатель. Например, фиг. 1 показывает двигатель 10, сконфигурированный турбонагнетателем, включающим в себя компрессор 174, скомпонованный между впускными каналами 142 и 144, и турбину 176 в системе выпуска, скомпонованную вдоль выпускного канала 148. Компрессор 174 может по меньшей мере частично приводиться в действие турбиной 176 с приводом от отработавших газов через вал 180, где устройство наддува сконфигурировано в качестве турбонагнетателя. Однако, в других примерах, таких как где двигатель 10 снабжен нагнетателем, турбина 176 с приводом от отработавших газов, по выбору, может быть не включена в состав, где компрессор может приводиться в действие механической подводимой мощностью от электродвигателя или двигателя. Дроссель 20, включающий в себя дроссельную заслонку 164, может быть установлен вдоль впускного канала двигателя для изменения расхода и/или давления всасываемого воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя. Например, дроссель 20 может быть расположен ниже по потоку от компрессора 174, как показано на фиг. 1, или, в качестве альтернативы, может быть предусмотрен выше по потоку от компрессора 174.

Выпускной канал 148 может принимать отработавшие газы из других цилиндров двигателя 10 в дополнение к цилиндру 14. Датчик 128 отработавших газов показан присоединенным к выпускному каналу 148 выше по потоку от устройства 178 снижения токсичности выбросов. Датчик 128 может быть выбран из числа различных пригодных датчиков для выдачи указания топливо/воздушного соотношения в отработавших газах, например, таких как линейный кислородный датчик или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик количества кислорода в отработавших газах), двухрежимный кислородный датчик или датчик EGO (который изображен), HEGO (подогреваемый EGO), NOx, HC, или CO. Устройство 178 снижения токсичности выбросов может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NOx, различными другими устройствами снижения токсичности выбросов или их комбинациями.

Температура отработавших газов может оцениваться одним или более датчиков температуры (не показаны), расположенных в выпускном канале 148. В качестве альтернативы, температура отработавших газов может логически выводиться на основании условий эксплуатации двигателя, таких как число оборотов, нагрузка, топливо-воздушное соотношение (AFR), запаздывание искрового зажигания, и т.д. Кроме того, температура отработавших газов может вычисляться по одному или более датчиков 128 отработавших газов. Может быть принято во внимание, что температура отработавших газов, в качестве альтернативы, может оцениваться любой комбинацией способов оценки температуры, перечисленных в материалах настоящей заявки.

Каждый цилиндр двигателя 10 может включать в себя один или более впускных клапанов и один или более выпускных клапанов. Например, цилиндр 14 показан включающим в себя по меньшей мере один впускной тарельчатый клапан 150 и по меньшей мере один выпускной тарельчатый клапан 156, расположенные в верхней области цилиндра 14. В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10, в том числе, цилиндр 14, может включать в себя по меньшей мере два впускных тарельчатых клапана и по меньшей мере два выпускных тарельчатых клапана, расположенных в верхней области цилиндра.

Впускной клапан 150 может управляться контроллером 12 посредством приведения в действие кулачков через систему 151 кулачкового привода. Подобным образом, выпускной клапан 156 может управляться контроллером 12 через систему 153 кулачкового привода. Каждая из систем 151 и 153 кулачкового привода может включать в себя один или более кулачков и может использовать одну или более из систем переключения профиля кулачков (CPS), регулируемой установки фаз кулачкового распределения (VCT), регулируемой установки фаз клапанного распределения (VVT) и/или регулируемого подъема клапана (VVL), которые могут управляться контроллером 12 для изменения работы клапанов. Положение впускного клапана 150 и выпускного клапана 156 может определяться датчиками 155 и 157 положения клапана, соответственно. В альтернативных вариантах осуществления, впускной и/или выпускной клапан могут управляться посредством клапанного распределителя с электромагнитным управлением. Например, цилиндр 14, в качестве альтернативы, может включать в себя впускной клапан, управляемый посредством приведения в действие клапанного распределителя с электромагнитным управлением, и выпускной клапан, управляемый через кулачковый привод, включающий в себя системы CPS и/или VCT. В кроме того еще других вариантах осуществления, впускной и выпускной клапаны могут управляться системой золотникового привода или распределителя либо системой привода или распределителя с переменной установкой фаз клапанного распределения.

Цилиндр 14 может иметь степень сжатия, которая является отношением объемов того, когда поршень 138 находится в нижней мертвой точке, к тому, когда в верхней мертвой точке. Традиционно степень сжатия находится в диапазоне от 9:1 до 10:1. Однако в некоторых примерах, где используется другое топливо, степень сжатия может быть увеличена. Это, например, может происходить, когда используется более высокооктановое топливо или топливо с более высоким скрытым теплосодержанием испарения. Степень сжатия также может быть повышена, если используется непосредственный впрыск, вследствие его воздействия на работу двигателя с детонацией.

В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10 может включать в себя свечу 192 зажигания для инициирования сгорания. Система 190 зажигания может выдавать искру зажигания в камеру 14 сгорания через свечу 192 зажигания в ответ на сигнал SA опережения зажигания из контроллера 12, в выбранных рабочих режимах. Однако в некоторых вариантах осуществления, свеча 192 зажигания может быть не включена в состав, таких как где двигатель 10 может инициировать сгорание самовоспламенением или впрыском топлива, как может иметь место у некоторых дизельных двигателей.

В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10 может быть сконфигурирован одной или более топливных форсунок для подачи топлива в него. В качестве неограничивающего примера, показан цилиндр 14, включающий в себя одну топливную форсунку 166. Топливная форсунка 166 показана присоединенной непосредственно к цилиндру 14 для впрыска топлива непосредственно в него пропорционально ширине импульса сигнала FPW, принятого из контроллера 12 через электронный формирователь 168. Таким образом, топливная форсунка 166 обеспечивает то, что известно как непосредственный впрыск (в дальнейшем, также указываемый ссылкой как «DI») топлива в цилиндр 14 сгорания. Несмотря на то, что фиг. 1 показывает форсунку 166 в качестве боковой форсунки, она также может быть расположена выше поршня, к примеру, возле положения свечи 192 зажигания. Такое положение может улучшать смешивание и сгорание при работе двигателя на спиртосодержащем топливе вследствие низкой летучести некоторых спиртосодержащих видов топлива. В качестве альтернативы, форсунка может быть расположена выше и возле впускного клапана для улучшения смешивания. Топливо может подаваться в топливную форсунку 166 из топливной системы 8 высокого давления, включающей в себя топливные баки, топливные насосы и направляющую-распределитель для топлива. В качестве альтернативы, топливо может подаваться однокаскадным топливным насосом на низком давлении, в каком случае, установка момента непосредственного впрыска топлива могут ограничиваться в большей степени во время такта сжатия, чем если используется топливная система высокого давления. Кроме того, несмотря на то, что не показано, топливные баки могут иметь преобразователь давления, выдающий сигнал в контроллер 12. Будет приниматься во внимание, что в альтернативном варианте осуществления форсунка 166 может быть форсункой оконного впрыска, выдающей топливо во впускное окно выше по потоку от цилиндра 14.

Также будет принято во внимание, что, несмотря на то что изображенный вариант осуществления иллюстрирует двигатель, приводимый в действие посредством впрыска топлива через одиночную форсунку непосредственного впрыска; в альтернативных вариантах осуществления, двигатель может приводиться в действие посредством использования двух форсунок (например, форсунки непосредственного впрыска и форсунки оконного впрыска) и регулированием относительной величины впрыска из каждой форсунки.

Топливо может подаваться форсункой в цилиндр в течение одного цикла цилиндра. Кроме того, распределение и/или относительный объем топлива, подаваемого из форсунки может меняться в зависимости от условий эксплуатации. Кроме того, для одиночного события сгорания, многочисленные впрыски подаваемого топлива могут выполняться за каждый цикл. Многочисленные впрыски могут выполняться в течение такта сжатия, такта впуска или любой надлежащей их комбинации. К тому же, топливо может впрыскиваться в течение цикла для настройки отношения количества воздуха к количеству впрыскиваемого топлива (AFR) сгорания. Например, топливо может впрыскиваться для обеспечения стехиометрического AFR. Датчик AFR может быть включен в состав для выдачи оценки AFR в цилиндре. В одном из примеров, датчик AFR может быть датчиком состава отработавших газов, таких как датчик 128 Посредством измерения количества остаточного кислорода (для бедных смесей) или несгоревших углеводородов (для богатых смесей) в отработавших газах, датчик может определять AFR. По существу, AFR может выдаваться в качестве значения лямбда (λ), то есть, в качестве отношения действующего AFR к стехиометрии для данной смеси. Таким образом, лямбда 1,0 указывает стехиометрическую смесь, более богатые, чем стехиометрические, смеси могут иметь значение лямбда, меньшее чем 1,0, а более бедные, чем стехиометрические, смеси могут иметь лямбда, большее чем 1.

Как описано выше, фиг. 1 показывает только один цилиндр многоцилиндрового двигателя. По существу, каждый цилиндр, подобным образом, может включать в себя свой собственный набор впускных/выпускных клапанов, топливной форсунки(ок), свечи зажигания, и т.д.

Топливные баки в топливной системе 8 могут хранить топливо с разными качествами топлива, такими как разные составы топлива. Эти отличия могут включать в себя разное содержание спирта, разное октановое число, разную теплоту испарения, разные топливные смеси и/или их комбинации, и т.д.

Двигатель 10 дополнительно может включать в себя датчик 90 детонации, присоединенный к каждому цилиндру 14 для идентификации событий аномального сгорания в цилиндре. В альтернативных вариантах осуществления, один или более датчиков 90 детонации могут быть присоединены к выбранным местоположениям блока цилиндров двигателя. Датчик детонации может быть датчиком вибраций на блоке цилиндров или датчиком ионизации, сконфигурированным в свече зажигания каждого цилиндра. Выходной сигнал датчика детонации может комбинироваться с выходным сигналом датчика ускорения коленчатого вала, чтобы указывать событие аномального сгорания в цилиндре. В одном из примеров, на основании выходного сигнала датчика 90 детонации в одном или более определенных интервалов (например, интервалов выбора времени по углу поворота коленчатого вала), аномальное сгорание, обусловленное одним или более из детонации и преждевременного воспламенения, может подвергаться принятию ответных мер. В частности, серьезность применяемого подавляющего действия может настраиваться, чтобы принимать меры в ответ на возникновение детонации и преждевременного воспламенения, а также для уменьшения вероятности дальнейших событий детонации или преждевременного воспламенения.

На основании сигнала датчика детонации, к примеру, временных характеристиках, амплитуде, интенсивности, частоте, и т.д. сигнала, а кроме того, на основании сигнала ускорения коленчатого вала, контроллер может принимать меры в ответ на события аномального сгорания в цилиндре. Например, контроллер может идентифицировать и различать аномальное сгорание, обусловленное детонацией и/или преждевременным воспламенением. В качестве примера, преждевременное воспламенение может указываться в ответ на сигналы датчика детонации, которые формируются в более раннем интервале (например, до события искрового зажигания в цилиндре), наряду с тем, что детонация может указываться в ответ на сигналы датчика детонации, которые формируются в более позднем интервале (например, после события искрового зажигания в цилиндре). Кроме того, преждевременное воспламенение может указываться в ответ на выходные сигналы датчика детонации, которые являются большими (например, более высокими, чем первое пороговое значение) и/или менее частыми, наряду с тем, что детонация может указываться в ответ на выходные сигналы датчика детонации, которые являются меньшими (например, более высокими, чем второе пороговое значение, второе пороговое значение находится ниже, чем первое пороговое значение) и/или более частыми Дополнительно, преждевременное воспламенение может отличаться от детонации на основании условий эксплуатации двигателя во время обнаружения аномального сгорания. Например, высокие интенсивности детонации на низких числах оборотов двигателя могут быть признаками преждевременного воспламенения на низком числе оборотов. В других вариантах осуществления, аномальное сгорание, обусловленное детонацией и преждевременным воспламенением, может различаться на основании выходного сигнала датчика детонации в одинарном определенном интервале. Например, преждевременное воспламенение может указываться на основании выходного сигнала датчика детонации, находящегося выше порогового значения в более ранней части интервала, наряду с тем, что детонация указывается на основании выходного сигнала датчика детонации, находящегося выше, чем пороговое значение в более поздней части интервала. Более того, каждый интервал может иметь отличающиеся пороговые значения. Например, первое, более высокое пороговое значение может применяться в первом (более раннем) интервале преждевременного воспламенения наряду с тем, что второе, более низкое пороговое значение применяется во втором (более позднем) интервале детонации.

Подавляющие действия, предпринятые для принятия мер в ответ на детонацию, могут отличаться от предпринятых контроллером для принятия мер в ответ на раннее зажигание. Например, детонация может подвергаться принятию ответных мер с использованием запаздывания искрового зажигания и EGR наряду с тем, что преждевременное зажигание подвергается принятию ответных мер с использованием обогащения цилиндра, обеднения цилиндра, ограничения нагрузки двигателя и/или подачи охлажденной внешней EGR.

Как конкретизировано со ссылкой на фиг. 2-4, изобретатели осознали, что, взамен выявления и разграничения событий аномального сгорания, а затем настройки подавляющего действия на основании природы аномального сгорания, подавляющие действия могут выполняться на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации в одном или более интервалов. Более точно, природа применяемого подавляющего действия может выбираться на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации в одном или более интервалов, и более того, серьезность применяемого подавляющего действия(ий) может повышаться по мере того, как возрастает интенсивность выходного сигнала датчика детонации в определенном интервале. Подавляющее действие также может настраиваться на основании числа оборотов двигателя, на котором выявлен выходной сигнал датчика детонации. Например, выходной сигнал датчика детонации, сформированный в первом интервале, может подвергаться принятию ответных мер с помощью обогащения цилиндра наряду с тем, что выходной сигнал датчика детонации, сформированный во втором интервале, может подвергаться принятию ответных мер с помощью запаздывания установки момента зажигания. В качестве еще одного примера, обогащение цилиндра может увеличиваться по мере того, как повышается интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом интервале, наряду с тем, что установка момента зажигания может подвергаться запаздыванию от MBT, в то время как интенсивность выходного сигнала датчика детонации во втором интервале превышает пороговое значение.

Возвращаясь к фиг. 1, контроллер 12 показан в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 106, порты 108 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 110 постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 112, дежурную память 114 и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение вводимого массового расхода воздуха (MAF) с датчика 122 массового расхода воздуха; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 116 температуры, присоединенного к патрубку 118 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 120 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 140; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя; сигнал абсолютного давления в коллекторе (MAP) с датчика 124, AFR цилиндра с датчика 128 EGO, и аномальное сгорание с датчика 90 детонации и датчика ускорения коленчатого вала. Сигнал числа оборотов двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи указания разряжения или давления во впускном коллекторе.

Постоянное запоминающее устройство 110 запоминающего носителя может быть запрограммировано машинно-читаемыми данными, представляющими команды, исполняемые процессором 106 для выполнения способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены. Пример

Далее, с обращением к фиг. 2, описана примерная процедура 200 для принятия мер в ответ на аномальное сгорание в цилиндре на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации, вырабатываемой в двух частично перекрывающихся интервалах. Процедура настраивает сущность и серьезность применяемых подавляющих действий в ответ на аномальное сгорание на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации в определенных интервалах.

На 202, процедура включает в себя, во время каждого события сгорания в цилиндре, прием выходного сигнала датчика детонации, сформированного в первом интервале. Параллельно, на 222, для данного события сгорания, процедура включает в себя прием выходного сигнала датчика детонации, сформированного во втором интервале. По существу, один или более сигналов могут формироваться датчиком детонации в разные моменты времени в пределах первого или второго интервала. Датчик детонации может быть присоединен к цилиндру, подвергающемуся событию сгорания в цилиндре, или может быть присоединен к блоку цилиндров двигателя. В дополнение, выходные сигналы у любых сигналов, сформированных датчиком детонации вне определенных интервалов, могут игнорироваться.

Первый и второй интервалы могут быть интервалами выбора времени по углу поворота коленчатого вала, и первый интервал может частично перекрывать второй интервал. Например, установка момента начала первого интервала может находиться до события искрового зажигания для данного события сгорания в цилиндре (например, на 15 градусах до верхней мертвой точки (BTDC)), а установка момента окончания первого интервала может находиться в такте расширения данного события сгорания в цилиндре (например, на 40 градусах после верхней мертвой точки). В сравнение, установка момента начала второго интервала может находиться после события искрового зажигания, а установка момента окончания второго интервала может находиться после окончания первого интервала. Интервалы могут настраиваться, с тем чтобы захватывать многообразие событий аномального сгорания, таких как обусловленные детонацией в цилиндре, пропусками зажигания в цилиндре, а так же обусловленные преждевременным воспламенением в цилиндре. В одном из примеров, размер интервалов может настраиваться на основании числа оборотов двигателя. Кроме того, размер интервалов может настраиваться относительно друг друга. Например, второй интервал может иметь абсолютное значение относительно ВМТ (TDC), а первый интервал может калиброваться на основании второго интервала, или первый интервал может иметь абсолютное значение относительно ВМТ, а второй интервал может калиброваться на основании первого интервала. В качестве примера, первый интервал может калиброваться, чтобы заканчиваться за 3,0 градуса CA (угла поворота коленчатого вала) до того, как заканчивается второй интервал, при числах оборотов двигателя 0-1500 оборотов в минуту, и калиброваться, чтобы заканчиваться за 2,5 градусов CA до того, как заканчивается второй интервал, при числах оборотов двигателя 1500-2500 оборотов в минуту.

Как будет конкретизировано ниже, контроллер может быть выполнен с возможностью выполнять первый набор подавляющих аномальное сгорание действий в ответ на выходной сигнала датчика детонации, сформированный в первом интервале (на 204-218), наряду с выполнением второго, отличного набора подавляющих аномальное сгорание действий, в ответ на выходной сигнал датчика детонации, сформированный во втором интервале (на 224-234). Таким образом, серьезность и сущность подавляющего действия выбирается и настраивается на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации для принятия мер в ответ на аномальное сгорание, обусловленное одним или более из детонации и преждевременного воспламенения, не требуя разграничения между событиями аномального сгорания.

На 204, после приема выходного сигнала(ов) датчика детонации, сформированного в первом интервале, процедура включает в себя определение числа оборотов двигателя, при котором принимался каждый выходной сигнал датчика детонации. Например, может считываться выходной сигнал датчика ускорения коленчатого вала. На 206, процедура включает в себя определение интенсивности (I) выходного сигнала у каждого сигнала датчика, сформированного в первом интервале. Например, сигнал датчика может обрабатываться с помощью различных настроек обработки сигналов. В качестве примера, выходной сигнал датчика детонации, сформированный в первом интервале, может выпрямляться, фильтроваться полосовым фильтром, интегрироваться, и т.д., чтобы определять интенсивность выходного сигнала.

На 208, процедура включает в себя определение подавляющего аномальное сгорание обогащения, которое должно применяться, на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации и числа оборотов двигателя, при котором был выявлен выходной сигнала датчика детонации. Например, контроллер может обращаться к справочной таблице, хранимой в качестве функции интенсивности выходного сигнала датчика детонации относительно числа оборотов двигателя, для определения обогащения, которое должно быть применено. Примерные справочные таблицы показаны со ссылкой на фиг. 8. Определение обогащения, которое должно применяться, может включать в себя определение уровня обогащения у обогащения, количества циклов обогащения, которые должны применяться в цилиндре, находящемся под влиянием аномального сгорания, а также количества цилиндров двигателя для обогащения. Это может включать в себя обогащение цилиндра, находящегося под влиянием аномального сгорания в цилиндре, а также дополнительных цилиндров, не находящихся под влиянием аномального сгорания в цилиндре.

Обогащение цилиндра в ответ на выходной сигнала датчика детонации в первом интервале может настраиваться в качестве функции интенсивности выходного сигнала у выходного сигнала датчика детонации в первом интервале. Настройка обогащения включает в себя повышение уровня обогащения у обогащения и/или количества обогащенных циклов в находящемся под влиянием цилиндре по мере того, как повышается интенсивность выходного сигнала датчика детонации (например, повышается выше первого порогового значения). Обогащение дополнительно может быть основано на числе оборотов двигателя, при котором проявляется интенсивность выходного сигнала датчика детонации в пределах первого периода. Например, уровень обогащения у обогащения может дополнительно повышаться, когда число оборотов двигателя, при котором выявлена интенсивность детонации, находится в пределах первого, более низкого диапазона числа оборотов (например, более низкого, чем пороговое значение). Здесь, повышенная интенсивность детонации на более низких числах оборотов двигателя может соотноситься с потенциально возможными основанными на преждевременном воспламенении событиями сгорания и может подвергаться принятию ответных мер повышенным обогащением. Кроме того еще, настройка может включать в себя увеличение количества цилиндров двигателя, которые обогащаются в дополнение к данному цилиндру (где формировался выходной сигнала датчика детонации), по мере того, как повышается интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом интервале. То есть количество цилиндров двигателя, на которые распространяется обогащение, увеличивается по мере того, как повышается интенсивность детонационного стука.

Со ссылкой на фиг. 8, отображение 802 показывает справочную таблицу, изображающую зависимость между количеством циклов обогащения и интенсивностью (KI) детонационного стука в первом интервале. Как показано, количество циклов обогащения увеличивается, по мере того, как повышается интенсивность детонации. Отображение 804 показывает справочную таблицу, изображающую зависимость между количеством циклов обогащения и числом оборотов двигателя (Ne). Как показано, количество обогащенных циклов увеличивается по мере того, как повышается число оборотов двигателя. Отображение 808 показывает справочную таблицу, изображающую зависимость между количеством циклов обогащения в качестве функции интенсивности детонационного стука (KI) и числом оборотов двигателя (Ne). Как показано, количество обогащенных циклов увеличивается по мере того, как повышается интенсивность детонации и повышается число оборотов двигателя.

Возвращаясь к фиг. 2, на 210, процедура включает в себя определение, является ли обогащение, которое должно применяться, более высоким, чем пороговое значение (Пороговое значение 1). Например, может определяться, является ли количество циклов обогащения, которое должно применяться (например, на основании справочных таблиц по фиг. 8), более высоким, чем пороговое количество. Если обогащение не является более высоким, чем пороговое значение, процедура может переходить на 216, чтобы настраивать установку момента искрового зажигания в ответ на интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом интервале. Более точно, величина опережения искрового зажигания может применяться к обогащенному цилиндру на основании определенного обогащения цилиндра. Например, установка момента зажигания может подвергаться опережению для обогащенного цилиндра, чтобы возмещать потерю крутящего момента от работы цилиндра с большим обогащением, чем обогащение для наилучшего крутящего момента (RBT). В дополнение, установка момента зажигания может подвергаться опережению, чтобы использовать преимущества от более высокого допуска опережения искрового зажигания цилиндра во время обогащения вследствие охлаждения заряда цилиндра из-за обогащения. В одном из примеров установка момента зажигания может подвергаться опережению в направлении пограничного искрового зажигания (BDL) от MBT по мере того, как возрастает обогащение. В еще одном примере, установка момента зажигания может подвергаться опережению в направлении BDL, в то время как обогащение превышает пороговое значение, как обсуждено ниже.

Затем, на 218, процедура настраивает топливоснабжение цилиндра, с тем чтобы применять определенное обогащение, и настраивает установку момента зажигания для применения определенного опережения искрового зажигания.

Если обогащение является более высоким, чем пороговое значение на 210, то контроллер может выполнять одно или более дополнительных подавляющих действий. Например, нагрузка двигателя может ограничиваться, величина ограничения нагрузки двигателя, которая должна накладываться, основана на интенсивности выходного сигнала датчика детонации и числе оборотов двигателя, при котором выходной сигнал датчика детонации был выявлен в первом интервале. Более точно, на 212, контроллер может обращаться к справочной таблице, хранимой в памяти контроллера, в качестве функции интенсивности выходного сигнала датчика детонации (в первом интервале) относительно числа оборотов двигателя, чтобы определять требуемое ограничение нагрузки двигателя. Примерная справочная таблица показана со ссылкой на отображение 806 по фиг. 8, в котором ограничение нагрузки двигателя изображено в качестве функции интенсивности детонационного стука (KI) и числа оборотов двигателя. В ней, степень ограничения нагрузки двигателя повышается по мере того, как повышается интенсивность детонации, а кроме того, в то время как число оборотов двигателя повышается в определенном диапазоне числа оборотов-нагрузки двигателя.

В качестве альтернативы контроллер может определять весовой коэффициент на основании количества циклов обогащения или на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации и числа оборотов двигателя. Весовой коэффициент дополнительно может настраиваться на основании подсчета преждевременных воспламенений цилиндра. Весовой коэффициент может использоваться для настройки подсчетчика приращения частоты и может быть указывающим частоту аномального сгорания (например, частоту преждевременного воспламенения) в цилиндре. Ограничение нагрузки двигателя затем может настраиваться на основании определенного весового коэффициента на 214. Таким образом, по мере того, как возрастает частота аномального сгорания, весовой коэффициент может увеличиваться, выходной сигнал подсчетчика приращения частоты может повышаться, и нагрузка двигателя может дополнительно ограничиваться. Будет принято во внимание, что, несмотря на то, что пример изображает настройку ограничения нагрузки двигателя на основании весового коэффициента, обогащение также может настраиваться на основании весового коэффициента.

Со ссылкой на отображение 808 по фиг. 8, показана справочная таблица, изображающая выходной сигнал подсчетчика приращения частоты в качестве функции числа оборотов двигателя и интенсивности детонационного стука (KI). В ней, выходной сигнал подсчетчика приращения частоты повышается по мере того, как повышается интенсивность детонации, а кроме того, по мере того, как число оборотов двигателя возрастает в определенном диапазоне числа оборотов-нагрузки двигателя (до тех пор, пока не достигнуто пороговое число оборотов двигателя). Ограничение нагрузки двигателя, таком случае, может настраиваться на основании подсчетчика приращения частоты. Например, по мере того, как выходной сигнал подсчетчика приращения частоты возрастает, но в пределах порогового выходного сигнала, обогащение цилиндра может повышаться. Затем, когда выходной сигнал подсчетчика приращения частоты превышает пороговый выходной сигнал, ограничение нагрузки двигателя может инициироваться в дополнение к обогащению цилиндра.

Подробный обзор ограничения нагрузки двигателя, накладываемого в ответ на аномальное сгорание, описан со ссылкой на фиг. 5-7. В этом отношении, на основании различных условий эксплуатации двигателя, определены различные таблицы ограничения нагрузки двигателя, и окончательное значение ограничения нагрузки двигателя определяется с помощью интерполяции между различными таблицами ограничения нагрузки.

Будет принято во внимание, что обогащение и ограничение нагрузки двигателя не настраивается в ответ на интенсивность выходного сигнала датчика детонации вне первого интервала, даже если выходной сигнал находится выше, чем пороговое значение, вне первого интервала.

Процедура затем может переходить на 216, чтобы осуществлять опережение установки момента искрового зажигания на основании определенного обогащения цилиндра для возмещения потери крутящего момента из-за работы цилиндра с большим обогащением, чем обогащение для наилучшего крутящего момента (RBT). В дополнение, установка момента зажигания может подвергаться опережению, чтобы использовать преимущества от более высокого допуска опережения искрового зажигания цилиндра во время обогащения вследствие охлаждения заряда цилиндра из-за обогащения. Например, установка момента зажигания может подвергаться опережению в направлении пограничного искрового зажигания (BDL) от MBT, в то время как обогащение превышает пороговое значение.

На 218, топливоснабжение цилиндра настраивается на основании определенного обогащения. Например, количество топлива, подаваемого с помощью форсунки непосредственного и/или оконного впрыска в определенный цилиндр(ы), может увеличиваться, с тем чтобы эксплуатировать цилиндр обогащенным в большей степени, чем стехиометрия, на предопределенном уровне обогащения. В дополнение, может увеличиваться количество впрысков, посредством которых подается топливо. Например, топливо может подаваться в качестве многочисленных впрысков в такте впуска или многочисленных впрысков в такте сжатия. Кроме того еще, могут настраиваться временные характеристики впрыска. Например, часть топлива может подаваться в такте впуска наряду с тем, что оставшаяся часть топлива может подаваться в такте сжатия цилиндра. К тому же, на 218, поток всасываемого воздуха двигателя может уменьшаться, чтобы давать требуемый уровень ограничения нагрузки двигателя. Более того, установка момента зажигания может настраиваться, чтобы выдавать определенный уровень опережения искрового зажигания в находящийся под влиянием аномального сгорания цилиндр.

Будет принято во внимание, что, несмотря на то, что изображенная процедура предлагает принимать меры в ответ на аномальное сгорание, выявленное в первом интервале, обогащением цилиндра, ограничением нагрузки двигателя и опережением искрового зажигания, в кроме того дополнительных примерах, аномальное сгорание в первом интервале может подвергаться принятию ответных мер обогащением цилиндра и/или посредством повышенной рециркуляции охлажденных отработавших остаточных газов (то есть, усиленной внешней EGR).

Возвращаясь на 222, после совместного определения интенсивности выходного сигнала во втором интервале, процедура переходит на 224, чтобы определять число оборотов двигателя, при котором каждый выходной сигнал датчика детонации принимался во втором интервале. Например, может считываться выходной сигнал датчика ускорения коленчатого вала. На 226, процедура включает в себя определение интенсивности (I) выходного сигнала у каждого сигнала датчика, сформированного во втором интервале. Например, сигнал датчика может обрабатываться с помощью различных настроек обработки сигналов. В качестве примера, выходной сигнал датчика детонации, сформированный во втором интервале, может выпрямляться, фильтроваться полосовым фильтром, интегрироваться, и т.д., чтобы определять интенсивность выходного сигнала.

На 228, интенсивность выходного сигнала датчика детонации во втором интервале может сравниваться с пороговым значением (Пороговым значением 2), и может определяться, находится ли интенсивность детонационного стука выше, чем пороговое значение. Пороговое значение, например, может быть основано на вероятности детонации в цилиндре. В ответ на выходной сигнал датчика детонации в цилиндре, сформированный во втором интервале для данного события сгорания, находящийся выше, чем пороговое значение, на 232, процедура включает в себя осуществление запаздывания установки момента искрового зажигания. Например, контроллер может обращаться к справочной таблице, хранимой в качестве функции интенсивности выходного сигнала датчика детонации относительно числа оборотов двигателя, для определения величины установки момента зажигания, которая должна применяться. Настройка установки момента зажигания на основании интенсивности детонационного стука и числа оборотов двигателя включает в себя повышение величины запаздывания искрового зажигания от MBT по мере того, как повышается число оборотов двигателя, при котором интенсивность выходного сигнала датчика детонации, сформированная во втором интервале, была боле высокой, чем пороговое значение. Здесь, повышенная интенсивность детонации на более высоких числах оборотов двигателя может соотноситься с потенциально возможными основанными на детонации событиями сгорания и может подвергаться принятию ответных мер повышенным запаздыванием искрового зажигания. Если интенсивность выходного сигнала датчика детонации не находится выше, чем пороговое значение, установка момента искрового зажигания может поддерживаться (или подвергаться опережению) на 230. Например, установка момента зажигания может поддерживаться на MBT. Будет принято во внимание, что установка момента искрового зажигания не подвергается запаздыванию в ответ на интенсивность выходного сигнала датчика детонации вне второго интервала, даже если выходной сигнал находится выше, чем пороговое значение, вне второго интервала.

На 234, процедура продолжает настраивать установку момента искрового зажигания, чтобы обеспечивать определенную величину запаздывания искрового зажигания.

Изобретатели в материалах настоящей заявки осознали синергическую зависимость между действиями по подавлению аномалий, такими как настройки установки момента зажигания и настройки топливоснабжения. Например, по мере того, как повышается обогащение цилиндра, получающееся в результате охлаждение заряда цилиндра понижает вероятность дальнейших событий аномального сгорания в цилиндре. Это уменьшает величину запаздывания установки момента зажигания, требуемого для подавления данного аномального сгорания, а также для предотвращения дальнейших событий аномального сгорания. В дополнение, использование обогащения цилиндра также может увеличивать допуск опережения установки момента зажигания цилиндра. Поэтому в некоторых вариантах осуществления, для уменьшения избыточного использования запаздывания установки момента зажигания ввиду обогащения цилиндра, величина запаздывания искрового зажигания, применяемая в ответ на интенсивность выходного сигнала датчика детонации, сформированного во втором интервале, может настраиваться на основании обогащения, применяемого в ответ на интенсивность выходного сигнала датчика детонации, сформированную в первом интервале. Например, если интенсивность выходного сигнала датчика детонации формируется в каждом из первого и второго интервала, и если обогащение цилиндра, требуемое для подавления аномального сгорания в первом интервале, находится выше, чем пороговое значение, величина запаздывания искрового зажигания, применяемого для подавления аномального сгорания во втором интервале, может уменьшаться. В одном из примеров, может использоваться опережение искрового зажигания.

Таким образом, каждое из настройки установки момента искрового зажигания, обогащения и ограничения нагрузки двигателя, применяемых к двигателю, может настраиваться пропорционально интенсивности выходного сигнала датчика детонации в цилиндре в разных интервалах угла поворота коленчатого вала во время события сгорания в цилиндре.

Фиг. 3 изображает процедуру по фиг. 2 в альтернативном формате, в качестве структурной схемы. Более точно, схема 300 показывает первый интервал 302 выбора времени по углу поворота коленчатого вала, который начинается с раньше события искрового зажигания (до ВМТ) в цилиндре и заканчивается во время такта расширения, и второй интервал 303 выбора времени по углу поворота коленчатого вала, который начинается от после события искрового зажигания (после ВМТ) в цилиндре и заканчивается во время такта расширения, после того, как закончился первый интервал. Выходной сигнал датчика детонации, сформированный в первом интервале 302, обрабатывается, чтобы определять первую интенсивность 304 выходного сигнала (I1), наряду с тем, что выходной сигнал датчика детонации, сформированный во втором интервале 303, обрабатывается, чтобы определять вторую интенсивность 305 выходного сигнала (I2). По существу, выходной сигнал датчика детонации, сформированный вне интервалов 302 и 303, не используется для определения подавляющих аномальное зажигание настроек.

Будет принято во внимание, что, несмотря на то что данный пример показывает первый интервал выбора времени по углу поворота коленчатого вала, начинающийся до события искрового зажигания, это не подразумевается ограничивающим. Более точно, даже если преждевременное воспламенение инициировано до искрового зажигания, сгорание может создавать детонационные волны давления в камере сгорания после искрового разряда. Следовательно, начало первого интервала выбора времени по углу поворота коленчатого вала, в качестве альтернативы, может быть основано на ожидаемом расположении искрового разряда. Например, оно может быть смещено в любом направлении (например, положительном или отрицательном относительно события искрового зажигания), но, вероятнее, позднее, чем искровой разряд.

Вершина 306 блок-схемы представляет собой подавляющие аномальное сгорание настройки, которые выполняются на основании интенсивностей 304, 305 выходного сигнала датчика детонации, сформированных, соответственно, в первом и втором интервалах 302, 303. Более точно, на 307, каждое из топливоснабжения цилиндра и потока воздуха двигателя настраивается в качестве функции интенсивности 304 (I1) выходного сигнала датчика детонации, оцененной в первом интервале 302, наряду с тем, что установка момента зажигания настраивается в качестве функции определенного количества циклов обогащения (n) Как конкретизировано со ссылкой на фиг. 2, это включает в себя повышение обогащения цилиндра и ограничения нагрузки двигателя по мере того, как интенсивность 304 возрастает. В дополнение, запаздывание установки момента зажигания уменьшается (или установка момента зажигания подвергается опережению) по мере того, как возрастает количество циклов обогащения.

Параллельно, на 308, выбранные настройки установки момента зажигания выполняются на основании интенсивности 305 выходного сигнала датчика детонации (I2), сформированной во втором интервале. Более точно, на 310, вторая интенсивность 305 выходного сигнала сравнивается с пороговым значением. Если интенсивность не является более высокой, чем пороговое значение, то, на 312, установка момента зажигания подвергается опережению или поддерживается. Иначе, если интенсивность является более высокой, чем пороговое значение, на 314, установка момента зажигания подвергается запаздыванию.

Таким образом, что касается каждого события сгорания в цилиндре, контроллер может быть выполнен с возможностью принимать один или более сигналов, сформированных датчиком детонации в разные промежутки времени в пределах двух частично перекрывающихся интервалов, и настраивать как установку момента зажигания, так и обогащение цилиндра на основании интенсивности выходного сигнала каждого из одного или более сигналов, принятых в пределах интервалов. Более точно, обогащение цилиндра настраивается пропорционально интенсивности выходного сигнала, сформированной в первом интервале, наряду с тем, что установка момента зажигания подвергается запаздыванию (от MBT) в качестве функции интенсивности выходного сигнала, сформированного во втором интервале. Обогащение выполняется независимо от интенсивности выходного сигнала у сигналов, сформированных датчиком детонации вне первого интервала, а запаздывание установки момента зажигания настраивается независимо от интенсивности выходного сигнала у сигналов, сформированных вне второго интервала. Здесь, интервалы могут быть частично перекрывающимися интервалами угла поворота коленчатого вала, первый интервал начинается раньше начала второго интервала, и первый интервал заканчивается раньше окончания второго интервала. Настройка может включать в себя осуществление запаздывания установки момента зажигания на некоторую величину в ответ на интенсивность выходного сигнала во втором интервале, находящуюся выше чем пороговое значение, величина основана на разности между интенсивностью выходного сигнала и пороговым значением, а кроме того, основана на числе оборотов двигателя, при котором сигнал превышает пороговое значение. Подобным образом, обогащение находящегося под влиянием цилиндра может быть пропорциональным интенсивности выходного сигнала в первом интервале, обогащение повышается по мере того, как возрастает интенсивность выходного сигнала. Обогащение дополнительно может быть основано на числе оборотов двигателя, при котором приняты один или более сигналов. Обогащение может включать в себя, для данного сигнала, по мере того как возрастает интенсивность выходного сигнала, повышение уровня обогащения у обогащения цилиндра, увеличение количества обогащенных циклов двигателя и/или увеличение количества цилиндров двигателя, которые обогащаются. Установка момента зажигания также может настраиваться на основании обогащения, величина опережения искрового зажигания повышается (или величина запаздывания искрового зажигания понижается), в то время как обогащение превышает пороговое значение обогащения. Кроме того, контроллер может ограничивать нагрузку двигателя, в то время как обогащение превышает пороговое значение обогащения.

Далее, с обращением к фиг. 4, альтернативная процедура выявления и подавления аномального сгорания изображена в качестве структурной схемы. Схема 400 по фиг. 4 показывает тот же интервал, что и фиг. 3, более точно, первый интервал 302 выбора времени по углу поворота коленчатого вала, который начинается с раньше события искрового зажигания (до ВМТ) в цилиндре и заканчивается во время такта расширения, и второй интервал 303 выбора времени по углу поворота коленчатого вала, который начинается от после события искрового зажигания (после ВМТ) в цилиндре и заканчивается во время такта расширения, после того, как закончился первый интервал. Как с фиг. 3, выходной сигнал датчика детонации, сформированный в первом интервале 302, обрабатывается, чтобы определять первую интенсивность 304 выходного сигнала (I1), наряду с тем, что выходной сигнал датчика детонации, сформированный во втором интервале 303, обрабатывается, чтобы определять вторую интенсивность 305 выходного сигнала (I2). По существу, выходной сигнал датчика детонации, сформированный вне интервалов 302 и 303, не используется для определения подавляющих аномальное зажигание настроек.

Вершина 404 блок-схемы представляет подавляющие аномальное сгорание настройки, которые выполняются на основании интенсивностей 304 и 305 выходного сигнала относительно соответственных пороговых значений. Более точно, на 406, интенсивность 304 выходного сигнала датчика детонации, собранная в первом интервале 302, сравнивается с первым пороговым значением Thr1. Если интенсивность является более высокой, чем первое пороговое значение Thr1, процедура переходит на 408, где, как на 307, настраивается каждое из установки момента зажигания, топливоснабжения цилиндра и потока воздуха двигателя. Как конкретизировано со ссылкой на фиг. 3, это включает в себя обогащение цилиндра, в то время как интенсивность 304 детонации (I1) превышает первое пороговое значение Thr1, и ограничение нагрузки двигателя наряду с осуществлением опережения установки момента зажигания по мере того, как повышается обогащение. Установка момента зажигания может подвергаться опережению от пограничного искрового зажигания в направлении MBT по мере того, как возрастает обогащение. Здесь, применяемые обогащение, ограничение нагрузки двигателя и опережение искрового зажигания настраиваются, непосредственно или опосредованно, в качестве функции первой интенсивности 304 выходного сигнала датчика детонации, сформированного в первом интервале 302. В частности, настройка может быть основана на разности между интенсивностью 304 и Thr1. Если интенсивность 304 не является более высокой, чем Thr1, то подавляющие аномальное сгорание настройки, которые основаны на первой интенсивности 304 детонации, не выполняются. Взамен, процедура переходит на 409, чтобы выполнять подавляющие аномальное сгорание настройки, которые основаны на второй интенсивности 305 детонации. В частности, на 410, вторая интенсивность 305 выходного сигнала датчика детонации сравнивается с вторым пороговым значением Thr2, более низким, чем первое пороговое значение Thr1. Если интенсивность находится ниже, чем Thr1, но выше, чем Thr2, процедура переходит на 414, где установка момента зажигания подвергается запаздыванию. Это включает в себя повышение запаздывания установки момента зажигания. Ограничение нагрузки двигателя и обогащение цилиндра не выполняется. Здесь, применяемое запаздывание искрового зажигания настраивается в качестве функции интенсивности 403 и числа оборотов двигателя, при котором интенсивность 403 превышает Thr2. В дополнение, установка момента зажигания подвергается запаздыванию на основании разности между интенсивностью 403 и Thr3. Если интенсивность находится ниже, чем каждый из Thr1 и Thr2, на 412, процедура включает в себя поддержание или осуществление опережения установки момента зажигания. Здесь, применяемое опережение искрового зажигания настраивается в качестве функции интенсивности 403. Например, установка момента зажигания подвергается опережению на основании разности между интенсивностью 403 и Thr3. По существу, на 406, одиночное пороговое значение используется для настроек как искрового зажигания, так и топливоснабжения. Более высокое пороговое значение может использоваться для настройки искрового зажигания, настроек топливоснабжения и ограничения нагрузки.

Далее, с обращением к фиг. 5-7, показано схематическое изображение процедуры ограничения нагрузки двигателя. Ограничение нагрузки двигателя выполняется в ответ на интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом интервале. Обогащение цилиндра определяется на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации в первом интервале, и, если определенное обогащение является большим, чем пороговое значение (например, более богатым, чем пороговое AFR, или если количество циклов обогащения является большим, чем пороговое количество), инициируется ограничение нагрузки. Ограничение нагрузки, в таком случае, настраивается в качестве функции определенной процедуры обогащения цилиндра, так чтобы предел нагрузки двигателя повышался по мере того, как возрастает определенное обогащение. По существу, это может выполняться в качестве параллельной оценки на основании выходного сигнала справочной таблицы (к примеру, на основании выходного сигнала справочной таблицы 808 по фиг. 8). В этом отношении, если количество циклов обогащения определено более высоким, чем пороговое значение (например, большим, чем 0), оно инициирует настройки, в том числе, обогащение и опережение искрового зажигания. Выходной сигнал подсчетчика приращения частоты (например, справочной таблицы 810 по фиг. 8) затем используется для определения ограничения нагрузки. Например, если выходной сигнал подсчетчика приращения частоты является более высоким, чем пороговое значение (например, большими, чем 0), он инициирует настройки, в том числе, ограничение нагрузки.

С обращением к фиг. 5, процедура может начинаться с предела 502 нагрузки (Предела нагрузки Tqe, Tqe_load_limit), определяемого способом с прямой связью. Предел 502 нагрузки определяется на основании условий эксплуатации двигателя, к примеру, на основании условий числа оборотов-нагрузки двигателя. Предел 502 нагрузки затем может усекаться на основании различных факторов, с тем чтобы минимизировать проблемы негативного NVH, ассоциативно связанные с аномальным сгоранием, такие как ассоциативно связанные с событиями преждевременного воспламенения на низком числе оборотов. В дополнение к регулированию NVH, также минимизируются повреждающие двигатель события детонации.

Контроллер может использовать три набора таблиц, в том числе, номинальную таблицу 506, основанную на номинальных условиях, таблицу 508 высокой эффективности (которая оказывает более высокое влияние на подавление аномального сгорания и вырабатывает более высокий выходной крутящий момент), и таблицу 504 низкой эффективности (которая обладает более низким влиянием на аномальное сгорание и вырабатывает более низкий выходной крутящий момент). Каждая из таблиц 504, 506 и 508 графически изображена в качестве функции температуры заряда в коллекторе (MCT) и числа оборотов двигателя (Ne), а выходным значением каждой таблицы является усечение нагрузки. Предел 502 нагрузки затем усекается усечением нагрузки, чтобы смешивать выходные сигналы таблиц 504-508.

Более точно, коэффициент 510 умножения (или Смешение нагрузок Tqe, Tqe_load_blend) используется для настройки усечений нагрузки, выведенных из таблиц 504-508, и интерполяции между таблицами низкой, номинальной и высокой эффективности. Коэффициент 510 умножения находится в диапазоне от -1 до 1. Коэффициент может быть основан на различных измерениях прямой связи. Например, коэффициент может быть основан на содержании этилового спирта или спирта в топливе в 516, октановое содержание топлива в 518 и топливо-воздушном соотношении (AFR) в 520. Таким образом, бедное топливо-воздушное соотношение или низкооктановое топливо, которые будут заставлять подниматься выше вероятность аномального сгорания, дают в результате усечение нагрузки, при котором интерполяция усечения нагрузки перемещает предел нагрузки к более низкому значению (к примеру, в направлении усечения нагрузки таблицы 504 низкой эффективности). В еще одном примере, богатое топливо-воздушное соотношение или высокооктановое содержание топлива могут давать в результате более высокий предел нагрузки (такой как в направлении усечения нагрузки таблицы 508 высокой эффективности), поскольку обогащение понижает вероятность аномального сгорания. Усечение нагрузки также основано на частоте аномального сгорания, такой как частота преждевременного воспламенения (в материалах настоящей заявки также указываемая ссылкой как частота 514 PI). Частота 514 PI может изучаться в качестве функции интенсивности выходного сигнала датчика детонации и числа оборотов двигателя.

Усечение нагрузки также включает в себя часть обратной связи ограничения нагрузки, в которой предел нагрузки дополнительно настраивается на основании частоты 514 PI. В ней, частоте PI может даваться приращение в подсчетчике частоты на основании числа оборотов двигателя и интенсивности выходного сигнала датчика детонации. Подсчетчику частоты или взвешиванию дается приращение по мере того, как возрастает степень обогащения или количество обогащенных циклов, применяемых в ответ на выходной сигнал датчика детонации в определенном интервале (например, первом интервале по фиг. 2-4), а кроме того, на основании числа оборотов двигателя, при котором выявлен сигнал датчика детонации. По мере того, как количество событий аномального сгорания из подсчета на пройденные мили транспортного средства возрастает, частоте может даваться дополнительное приращение. Частота может понижаться по мере того, как увеличивается количество миль, пройденных двигателем транспортного средства. По существу, при достаточном пробеге в милях, частота может возвращаться к нулю и не оказывать влияния на ограничение нагрузки, если аномальное сгорание не наблюдается. Однако условия эксплуатации могут оказывать влияние на аномальное сгорание, а отсюда, номинальный предел нагрузки. Предел нагрузки по крутящему моменту затем подвергается разрешению противоречий усечением нагрузки контроллером 512 для определения разрешенного предела 510 нагрузки по крутящему моменту.

Параллельно, подсчетчик приращения частоты может подсчитывать количество циклов обогащения, выполняемых в ответ на событие аномального сгорания. Количество циклов обогащения может определяться в качестве функции интенсивности выходного сигнала датчика детонации в определенном первом интервале и числа оборотов двигателя, при котором принят выходной сигнал датчика детонации. Например, по мере того, как интенсивность выходного сигнала датчика детонации в определенном интервале повышается, количество циклов обогащения может увеличиваться, и подсчетчику приращения частоты может даваться приращение на определенную величину. В качестве альтернативы может определяться весовой коэффициент. Если выходной сигнал подсчетчика приращения частоты является высоким (например, более высоким, чем пороговое значение), или если высок весовой коэффициент (например, более высок, чем пороговое значение), может рассчитываться взвешенный предел нагрузки двигателя. Этот взвешенный предел нагрузки двигателя может иметь более агрессивный «темп усвоения» и может вводиться в действие, только когда было использовано пороговое количество циклов обогащения.

Пример такого подсчетчика приращения частоты показан на схеме 700 по фиг. 7. Более точно, таблица 702 определяет количество циклов обогащения, которые должны выполняться, в качестве функции интенсивности выходного сигнала датчика детонации в первом интервале и числа оборотов двигателя, при котором принят выходной сигнал датчика детонации. На 704, определяется, является ли количество циклов обогащения боле высоким, чем пороговое значение (например, большим, чем 0, в изображенном примере). Если нет, двигатель может продолжать работу с нормальной стратегией подачи топлива на 706. Например, цилиндры двигателя могут продолжать эксплуатироваться на стехиометрии. Иначе, если определенное количество циклов обогащения является большим, то управление топливо-воздушным соотношением для находящихся под влиянием аномального сгорания цилиндров настраивается на 708, так чтобы мог обеспечиваться требуемый уровень обогащения.

Разрешение противоречий пределов нагрузки крутящего момента показано на схеме 600 по фиг. 6. Контроллер может сначала определять пределы нагрузки крутящего момента в разных условиях. Это включает в себя ограниченный стабильностью сгорания предел 602 нагрузки (Предел нагрузки CSL, CSL_load_limit), ограниченный стабильностью сгорания предел 604 нагрузки в холодных условиях (Предел нагрузки CSL на холоде, Cold_CSL_load_limit), а также интерполированный предел 606 нагрузки по крутящему моменту (Предел нагрузки Tqe, Tqe_load_limit). По существу, интерполированный предел 606 нагрузки по крутящему моменту может соответствовать усеченному по нагрузке пределу нагрузки по крутящему моменту, определенному на фиг. 5. На 608, контроллер может разрешать противоречия пределов нагрузки и выбирать требуемый предел нагрузки, чтобы был наименьшим (то есть, минимальным) из пределов 602-606 нагрузки.

Разрешенный предел нагрузки затем подвергается преобразованию массы воздуха в крутящий момент. В дополнение, узнаются другие взвешенные пределы нагрузки двигателя. Таковые, например, включают в себя пределы 614 крутящего момента трансмиссии и пределы 612 регулирования тягового усилия. На 610, контроллер может разрешать противоречия пределов крутящего момента и выбирать заключительный требуемый водителем крутящий момент 616, чтобы был наименьшим (то есть минимальным) из пределов 612, 614 нагрузки и подвергнутого преобразованию массы воздуха в крутящий момент и разрешенного предела.

Таким образом, заключительный требуемый водителем крутящий момент может быть наименьшим из интерполированного предела крутящего момента и взвешенного предела крутящего момента двигателя. Здесь, взвешенный предел крутящего момента двигателя может быть ограничительными в большей степени, чем разрешенный предел нагрузки по крутящему моменту, но могут меняться относительно друг друга на основании числа оборотов двигателя. Например, на низких числах оборотов двигателя, где вероятно должно происходить преждевременное воспламенение, взвешенный предел нагрузки двигателя может быть ограничительным в большей степени. В сравнении, на более высоких числах оборотов двигателя, таких как когда вероятно должна происходить детонация, усеченный предел нагрузки по крутящему моменту может быть ограничительным в большей степени. Например, усечение нагрузки может быть ограничительным в большей степени на более низких числах оборотов двигателя, и более высоким на от средних до верхних числах оборотов двигателя. Посредством выбора низшего из возможных пределов нагрузки, аномальное сгорание подавляется, а кроме того, предотвращаются события очень сильной детонации наряду с принятием мер в ответ на все другие оказывающие влияние на нагрузку сдерживающие факторы.

Далее, с обращением к фиг. 9, описаны примерные подавляющие аномальное сгорание настройки. Более точно, многомерная характеристика 900 изображает интенсивность выходного сигнала датчика детонации, сформированную в первом более раннем интервале, на графике 901 и интенсивность выходного сигнала датчика детонации, сформированная во втором, более позднем интервале на графике 902, при этом, первый интервал и второй интервал частично перекрываются. Число оборотов двигателя (Ne) показано на графике 904, установку момента зажигания на графике 906, топливо-воздушное соотношение (AFR) на графике 908, и нагрузка двигателя изображена на графике 910.

До t1, двигатель может быть работающим на стехиометрии (график 908) с установкой момента зажигания на MBT (график 906) и с потоком воздуха двигателя, настроенным, с тем чтобы поддерживать нагрузку двигателя около порогового значения 911. В дополнение, интенсивность выходного сигнала датчика детонации в каждом из первого и второго интервалов может быть более низкой, чем пороговое значение 903. Соответственно, ни обогащение, ни запаздывание искрового зажигания могут не требоваться для подавления аномального сгорания.

В t1, интенсивность выходного сигнала датчика детонации, сформированная во втором интервале (график 902) может достигать или превышать пороговое значение 903. В частности, пиковый сигнал может иметь интенсивность I1. В ответ на выходной сигнал, превышающий пороговое значение 903, установка момента зажигания может подвергаться запаздыванию. Величина применяемого запаздывания искрового зажигания может определяться в качестве функции разности между пиковой интенсивностью I1 и пороговым значением 903. В дополнение, применяемое запаздывание искрового зажигания может определяться в качестве функции числа оборотов двигателя. По существу, число оборотов двигателя, при котором интенсивность выходного сигнала датчика детонации превышает пороговое значение 903, является более высоким в t1. Поскольку интенсивность выходного сигнала датчика детонации, сформированная в первом интервале (график 901), является более низкой в t1, может определяться, что циклы обогащения не требуются, и AFR сгорания может поддерживаться на или около стехиометрии. Запаздывание установки момента зажигания может применяться в течение длительности от t1 до t2, пока интенсивность выходного сигнала датчика детонации во втором интервале не находится ниже порогового значения 903. После этого установка момента зажигания может возвращаться на MBT.

В t3, интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом интервале может повышаться и иметь интенсивность I2, более высокую, чем пиковая интенсивность I1. В ответ на повышенную интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом интервале, может определяться, что требуются циклы обогащения. Требуемое обогащение определяется в качестве функции пиковой интенсивности I2 выходного сигнала датчика детонации в первом интервале. Таким образом, величина обогащения, применяемого в t3 (в том числе, уровень обогащения и количество обогащенных циклов двигателя), определяется пропорционально пиковой интенсивности I2. В дополнение, на основании обогащения, а также пиковой интенсивности I2, может определяться, что ограничение нагрузки двигателя не требуется, и нагрузка двигателя не понижается. Настройка установки момента зажигания также вычисляется на основании применяемого обогащения. Более точно, на основании обогащения, применяемого в t3, может определяться, что могут достигаться значительные преимущества охлаждения заряда, и искровое зажигание может подвергаться опережению (например, приводиться в действие ближе к MBT), чтобы возмещать некоторую величину потери крутящего момента, обусловленной работой цилиндра на большем обогащении, чем RBT. В дополнение, поскольку интенсивность выходного сигнала датчика детонации во втором интервале находится ниже порогового значения 903, запаздывание установки момента зажигания не применяется. Двигатель, в таком случае, эксплуатируется с более богатым, чем стехиометрия, AFR в течение длительности с t2 до t3, пока не понизилась интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом интервале. После этого, AFR сгорания возвращается на стехиометрию.

В t5, интенсивность выходного сигнала датчика детонации во втором интервале может еще раз достигать или превышать пороговое значение 903. К тому же, в t5, может повышаться интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом интервале. В частности, пиковый сигнал во втором интервале может иметь интенсивность I2 наряду с тем, что пиковый сигнал в первом интервале может иметь интенсивность I3, более высокую, чем интенсивность I2.

В ответ на выходной сигнал во втором интервале, превышающий пороговое значение 903, величина запаздывания 907 установки момента зажигания (пунктирный график) может определяться в качестве функции разности между пиковой интенсивностью I2 и пороговым значением 903, в качестве дополнительно основанной на числе оборотов двигателя. В дополнение, в ответ на повышенный выходной сигнал в первом интервале, величина обогащения цилиндра (график 908) определяется в качестве функции интенсивности I3, величина обогащения, которая должна применяться, включает в себя уровень обогащения и количество обогащенным циклов двигателя. Здесь, вследствие более высокой пиковой интенсивности I3, определяется более высокий уровень обогащения и большее количество циклов обогащения. В дополнение, на основании обогащения, а также пиковой интенсивности I3, может определяться, что требуется ограничение нагрузки двигателя, и нагрузка двигателя понижается относительно порогового значения 911.

Кроме того, настройка установки момента зажигания вычисляется на основании применяемого обогащения. Здесь, на основании обогащения, применяемого в t5, может определяться, что могут достигаться значительные эффекты охлаждения заряда, и улучшается допуск двигателя по опережению искрового зажигания. В дополнение, охлаждение заряда может снижать опасность для дальнейшей детонации. Поэтому запаздывание 907 установки момента зажигания не применяется, а взамен, установка момента зажигания слегка подвергается опережению от MBT в t5. Двигатель затем эксплуатируется с более богатым, чем стехиометрическое, AFR, опережением установки момента зажигания и пониженной нагрузкой двигателя в течение длительности с t5 до t6, пока не понижена интенсивность выходного сигнала датчика детонации. После этого установка момента зажигания возвращается на MBT. Вследствие более высокой пиковой интенсивности I3 в первом интервале, обогащение двигателя и ограничение нагрузки двигателя продолжается после t6 в течение некоторого количества циклов двигателя после того, как снизилась интенсивность детонации в первом и втором интервалах. После этого, AFR сгорания возвращается на стехиометрию, а ограничение нагрузки двигателя прекращается.

Таким образом, разные степени подавления аномального сгорания могут применяться пропорционально интенсивности выходного сигнала датчика детонации, сформированной в перекрывающихся интервалах. Посредством настройки интенсивности подавляющего действия на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации, аномальное сгорание, обусловленное различными причинами (например, детонацией, преждевременным воспламенением, пропусками зажигания, и т.д.) может подвергаться принятию ответных мер наряду с уменьшением сложности обработки сигналов. Посредством настройки запаздывания установки момента зажигания на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации, сформированной в более позднем из двух перекрывающихся интервалов, аномальное сгорание, обусловленное детонацией, может подвергаться принятию ответных мер. Посредством настройки обогащения цилиндра в качестве функции интенсивности выходного сигнала датчика детонации, сформированной в более раннем из двух перекрывающихся периодов, аномальное сгорание, обусловленное преждевременным воспламенением, может лучше подвергаться принятию ответных мер. Посредством ограничения нагрузки двигателя по мере того, как возрастает применяемое обогащение, дальнейшие вызванные аномальным сгоранием события очень сильной детонации могут предотвращаться, улучшая срок службы и рабочие характеристики двигателя. Посредством координирования настроек установки момента зажигания с настройками обогащения, потеря крутящего момента из-за обогащения может уменьшаться, к тому же, наряду с предотвращением дальнейших событий детонации. Посредством принятия мер в ответ на аномальное сгорание на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации и временных характеристик выходного сигнала, и без нужды в разграничении аномального сгорания, детонация и преждевременное воспламенение могут подвергаться принятию ответных мер с пониженной зависимостью от сложной обработки сигналов.

Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящей заявки, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Способы и процедуры управления, раскрытые в материалах настоящей заявки, могут храниться в качестве исполняемых команд в постоянной памяти. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящей заявки, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции и/или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий, операций и/или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия, операции и/или функции могут графически представлять управляющую программу, которая должна быть запрограммирована в постоянную память машинно-читаемого запоминающего носителя в системе управления двигателем.

Будет принято во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящей заявки, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и не очевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящей заявки.

Последующая формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Должно быть понятно, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменения настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет изобретения настоящего раскрытия.

1. Способ управления двигателем, содержащий этапы, на которых:

эксплуатируют двигатель с интенсивностью выходного сигнала датчика детонации, возникающей в пределах первого интервала для события сгорания в цилиндре;

в ответ на интенсивность выходного сигнала датчика детонации, проявляющуюся в пределах первого интервала, обогащают цилиндр пропорционально интенсивности выходного сигнала датчика детонации;

эксплуатируют двигатель с интенсивностью выходного сигнала датчика детонации, возникающей в пределах второго интервала для данного события сгорания в цилиндре, выше порогового значения; и

в ответ на интенсивность выходного сигнала датчика детонации, проявляющуюся в пределах второго интервала, являющуюся более высокой, чем пороговое значение, осуществляют задержку искрового зажигания пропорционально обогащению и разнице между интенсивностью выходного сигнала датчика детонации и пороговым значением, причем первый интервал частично перекрывает второй интервал, причем первый интервал указывает преждевременное воспламенение и второй интервал указывает детонацию.

2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий прием интенсивности выходного сигнала датчика детонации в каждом из первого интервала и второго интервала от общего датчика детонации, причем каждый из первого и второго интервалов являются интервалами выбора времени по углу поворота коленчатого вала, и при этом первый интервал, частично перекрывающий второй интервал, включает в себя установку момента начала первого интервала, находящуюся раньше, чем установка момента начала второго интервала, и установку момента окончания первого интервала, находящуюся раньше, чем установка момента окончания второго интервала.

3. Способ по п. 2, в котором установка момента начала первого интервала находится до события искрового зажигания цилиндра, а установка момента окончания первого интервала находится в такте расширения, и при этом установка момента начала второго интервала находится после события искрового зажигания цилиндра, и установка момента окончания второго интервала находится в такте выпуска после установки момента окончания первого интервала.

4. Способ по п. 1, в котором величина запаздывания искрового зажигания дополнительно основана на числе оборотов двигателя, при этом интенсивность выходного сигнала датчика детонации была более высокой, чем пороговое значение во втором интервале.

5. Способ по п. 1, в котором настройка обогащения заключается в том, что повышают уровень обогащения у обогащения по мере того, как число оборотов двигателя, при котором интенсивность выходного сигнала датчика детонации обнаруживается в первом интервале, падает ниже порогового числа оборотов двигателя.

6. Способ по п. 5, в котором обогащение дополнительно заключается в том, что увеличивают количество обогащенных циклов двигателя по мере того, как повышается интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом интервале.

7. Способ по п. 5, в котором цилиндр является первым цилиндром, и при этом обогащение дополнительно заключается в том, что увеличивают количество цилиндров двигателя, которые обогащаются, в дополнение к первому цилиндру по мере того, как повышается интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом интервале.

8. Способ по п. 4, в котором величина запаздывания искрового зажигания от оптимального момента зажигания (MBT) увеличивается по мере того, как повышается число оборотов двигателя, при котором интенсивность выходного сигнала датчика детонации была более высокой, чем пороговое значение во втором интервале.

9. Способ по п. 1, в котором задержка искрового зажигания, пропорциональная обогащению, включает в себя уменьшение количества замедлителя искрового зажигания, применяемое по мере того, как обогащение превысит пороговую степень обогащения.

10. Способ по п. 9, в котором уменьшение величины применяемого замедлителя искрового зажигания заключается в том, что по мере того, как обогащение, применяемое пропорционально интенсивности выходного сигнала датчика детонации в первом интервале, превышает пороговую степень обогащения, осуществляют опережение искрового зажигания от пограничного искрового зажигания в направлении MBT.

11. Способ по п. 10, дополнительно состоящий в том, что в ответ на интенсивность выходного сигнала датчика детонации в первом интервале для данного события сгорания, находящуюся выше, чем пороговое значение, ограничивают нагрузку двигателя, причем ограничение нагрузки двигателя основано на обогащении.

12. Способ по п. 11, в котором основанное на нагрузке двигателя ограничение на основании обогащения заключается в том, что нагрузка двигателя дополнительно ограничивается по мере того, как увеличивается количество циклов обогащения в первом цилиндре.

13. Способ по п. 10, в котором настройка обогащения и уменьшения количества применяемого замедлителя искрового зажигания заключается в том, что определяют весовой коэффициент на основании интенсивности выходного сигнала датчика детонации в первом интервале и числа оборотов двигателя, при котором интенсивность выходного сигнала датчика детонации была принята в первом интервале, и настраивают применяемые обогащение и величину опережения искрового зажигания в качестве функции определенного весового коэффициента.

14. Способ по п. 13, дополнительно состоящий в том, что настраивают степень ограничения нагрузки двигателя на основании определенного весового коэффициента, причем весовой коэффициент дополнительно настраивается на основании подсчета преждевременных воспламенений цилиндра.

15. Способ управления двигателем, содержащий этапы, на которых:

эксплуатируют двигатель с первой интенсивностью выходного сигнала датчика детонации, возникающей в первом, более раннем, интервале преждевременного воспламенения для события сгорания в цилиндре, превышающей первое пороговое значение;

в ответ на первую интенсивность выходного сигнала датчика детонации, проявляющуюся в пределах первого, более раннего, интервала преждевременного воспламенения для события сгорания в цилиндре, превышающую первое пороговое значение, обогащают цилиндр в качестве функции первой интенсивности выходного сигнала датчика детонации; и

эксплуатируют двигатель со второй интенсивностью выходного сигнала датчика детонации, возникающей во втором, более позднем, интервале детонации для события сгорания в цилиндре, превышающей второе пороговое значение; и

в ответ на вторую интенсивность выходного сигнала датчика детонации, проявляющуюся в пределах второго, более позднего, интервала детонации для события сгорания в цилиндре, превышающую второе пороговое значение, осуществляют запаздывание установки момента искрового зажигания в качестве функции каждого из второй интенсивности выходного сигнала и обогащения, при этом первый интервал частично перекрывает второй интервал.

16. Способ по п. 15, в котором первое пороговое значение является более высоким, чем второе пороговое значение.

17. Способ по п. 16, в котором обогащение включает в себя увеличение степени обогащения по мере того, как первая интенсивность выходного сигнала датчика детонации превышает первое пороговое значение, и причем запаздывание установки момента искрового зажигания заключается в том, что

в ответ на вторую интенсивность выходного сигнала датчика детонации во втором интервале, превышающую пороговое значение,

определяют величину запаздывания установки момента искрового зажигания для применения на основе каждой из частоты вращения двигателя, при которой вторая интенсивность выходного сигнала датчика детонации превысила второе пороговое значение и разницу между второй интенсивностью выходного сигнала датчика детонации и вторым пороговым значением; и

уменьшают определенную величину запаздывания установки момента искрового зажигания по мере того, как повышается степень обогащения.

18. Способ по п. 17, в котором событие сгорания в цилиндре происходит в первом цилиндре, и причем увеличение степени обогащения у обогащения включает в себя одно или несколько из увеличения степени обогащения у обогащения, увеличения количества циклов обогащения у обогащения и увеличения количества цилиндров двигателя в дополнение к первому цилиндру, на которые распространяется обогащение.

19. Способ по п. 18, дополнительно состоящий в том, что настраивают величину ограничения нагрузки, накладываемого на двигатель, пропорционально степени обогащения, причем величина ограничения нагрузки повышается по мере того, как повышается степень обогащения.