用于提前點(diǎn)火控制的方法和系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)中提供了一種用于處理提前燃燒的方法和系統(tǒng)，提前燃燒由減輕汽缸失火采取的措施引起。可調(diào)節(jié)應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷限制量以減小提前點(diǎn)火的可能性同時(shí)還解決部件溫度過(guò)高的問(wèn)題。通過(guò)限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷同時(shí)切斷失火汽缸中的燃料，并且同時(shí)在其余汽缸中燃燒稀化的空氣-燃料混合物，可減小由失火-減輕的稀化燃燒狀況引起的提前點(diǎn)火。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于提前點(diǎn)火控制的方法和系統(tǒng)
本專利技術(shù)總體上涉及用于防止車輛發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火以及部件過(guò)熱的方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在某些工況下，具有高壓縮比或被增壓以增加指定輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)可能容易發(fā)生低轉(zhuǎn)速提前點(diǎn)火燃燒事件。由于提前點(diǎn)火引起的較早燃燒可導(dǎo)致較高的缸內(nèi)壓力，并且可能會(huì)引起類似于燃燒爆震但具有更大強(qiáng)度的燃燒壓力波。專利技術(shù)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到在一些工況下，用于減輕汽缸失火的措施也能導(dǎo)致提前點(diǎn)火的可能性升高。具體地，響應(yīng)于汽缸失火事件，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可切斷至失火汽缸的燃料以防止排氣催化劑過(guò)熱。此外，可以比化學(xué)計(jì)量更稀化地運(yùn)轉(zhuǎn)其余汽缸以減少未燃燒燃料的量。然而，特別是較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，稀化的汽缸運(yùn)轉(zhuǎn)可增加發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火的傾向，并加速發(fā)動(dòng)機(jī)劣化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
可通過(guò)一種控制車輛的方法至少部分地解決上述問(wèn)題，該方法包括：當(dāng)駕駛具有發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛時(shí)，不噴射燃料而運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)汽缸以泵送空氣而另一個(gè)汽缸燃燒稀化的空氣-燃料混合物，并且限制進(jìn)入汽缸的空氣小于閾值。這樣，當(dāng)一些汽缸的燃料切斷而其它汽缸稀化運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，可減少引起發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火的傾向。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于第一發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的失火事件，可切斷至失火汽缸的燃料噴射而繼續(xù)泵送空氣穿過(guò)該汽缸。然后其余汽缸可以比化學(xué)計(jì)量更稀的空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)以減少汽缸中剩余的未燃燒燃料的量。那么為了可減少可能由稀化工況引起的汽缸提前點(diǎn)火的可能性，特別在中等至較高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，可限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。負(fù)荷限制可以基于稀化的空燃比的稀化度（leanness）和稀化運(yùn)轉(zhuǎn)的汽缸的數(shù)量（或者切斷燃料運(yùn)轉(zhuǎn)的汽缸的數(shù)量）。負(fù)荷限制還可以基于（指示發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火固有特性的）發(fā)動(dòng)機(jī)的提前點(diǎn)火歷史以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這樣，可調(diào)節(jié)負(fù)荷限制的量和持續(xù)時(shí)間以便于能控制排氣溫度并減小提前點(diǎn)火的可能性。經(jīng)過(guò)定義的持續(xù)時(shí)間之后，可斜坡停止（rampout）負(fù)荷限制。這樣，在當(dāng)一些汽缸當(dāng)前稀化運(yùn)轉(zhuǎn)而其它汽缸已經(jīng)切斷燃料的工況期間通過(guò)限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，可減小排氣催化劑的過(guò)度加熱并且可減少相關(guān)部件的劣化。通過(guò)減小發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，也可減少汽缸提前點(diǎn)火的傾向。通過(guò)限制減輕失火期間的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，還可減小由減輕失火引起提前點(diǎn)火事件的可能性。總之，能減少發(fā)動(dòng)機(jī)劣化。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，鑰匙-接通或鑰匙關(guān)閉事件之后中止進(jìn)一步限制。根據(jù)本專利技術(shù)，提供一種用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括：響應(yīng)于失火事件：切斷至第一汽缸的燃料；用比化學(xué)計(jì)量更稀的空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)第二汽缸；以及限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，限制是基于稀化的空燃比的稀化程度。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，限制進(jìn)一步基于發(fā)動(dòng)機(jī)的提前點(diǎn)火歷史，限制隨發(fā)動(dòng)機(jī)的提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)的增加而增加。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，經(jīng)過(guò)閾值期間之后中止限制。根據(jù)本專利技術(shù)，提供一種用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括：以第一模式使用第一負(fù)荷極限運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所有汽缸燃燒；以及以第二模式使用第二負(fù)荷極限運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其中第一數(shù)量的汽缸泵送空氣而不噴射燃料，以比化學(xué)計(jì)量更稀的空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)第二數(shù)量的汽缸，第一和第二負(fù)荷極限至少基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，在第一模式期間，所有汽缸以化學(xué)計(jì)量燃燒，方法進(jìn)一步包括，以第三模式使用第三負(fù)荷極限運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)使所有汽缸燃燒并且至少一個(gè)汽缸以比化學(xué)計(jì)量更富化的空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)，并且第三負(fù)荷極限至少也基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，較高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)第二負(fù)荷極限比第一負(fù)荷極限更加限制，并且其中較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)第三負(fù)荷極限比第二負(fù)極限制更加限制。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，第三模式運(yùn)轉(zhuǎn)期間，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)/關(guān)閉循環(huán)而重設(shè)第三負(fù)荷極限，其中在第一運(yùn)轉(zhuǎn)模式期間，一旦經(jīng)過(guò)第一閾值期間重設(shè)第一負(fù)荷極限，并且其中在第二模式運(yùn)轉(zhuǎn)期間，一旦經(jīng)過(guò)第二閾值期間重設(shè)第二負(fù)荷極限。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，第一閾值期間基于發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)，并且其中第二閾值期間基于發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)和排氣溫度。應(yīng)理解，提供上述概要用于以簡(jiǎn)化形式引入一系列原理，其將在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步進(jìn)行描述。這并不意味著識(shí)別所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或?qū)嵸|(zhì)特征，所要求保護(hù)的主題的范圍唯一地由權(quán)利要求書(shū)確定。此外，所要求保護(hù)的主題并不局限于解決上文或本說(shuō)明書(shū)中任意部分所提到的缺點(diǎn)的實(shí)施方式。【附圖說(shuō)明】圖1顯示了示例燃燒室；圖2顯示了在選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)工況期間用于調(diào)節(jié)汽缸添加燃料和限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的高級(jí)流程圖；圖3顯示了負(fù)荷限制程序的示意描述；圖4顯示了用于選擇將在圖2中選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)工況期間應(yīng)用的負(fù)荷限制的高級(jí)流程圖；圖5顯示了示例負(fù)荷限制調(diào)節(jié)。【具體實(shí)施方式】本專利技術(shù)提供了一種用于處理汽缸提前點(diǎn)火事件和可作為汽缸提前點(diǎn)火事件的前兆的異常燃燒事件（例如失火）的方法和系統(tǒng)。特別地，可響應(yīng)于實(shí)際的或即將發(fā)生的提前點(diǎn)火執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)(比如圖1中的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng))的負(fù)荷限制。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可配置用于響應(yīng)于異常燃燒事件（比如汽缸失火事件和/或汽缸提前點(diǎn)火事件）而執(zhí)行控制程序（比如圖2-4中的示例程序）以調(diào)節(jié)汽缸燃料噴射（圖2）以及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。可調(diào)節(jié)負(fù)荷限制（圖3-4）以（進(jìn)一步）減少汽缸提前點(diǎn)火事件的可能性。關(guān)于圖5描述了示例負(fù)荷限制調(diào)節(jié)。通過(guò)限制減輕失火期間的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，可減小由減輕失火引起的提前點(diǎn)火的可能性。圖1描述了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室或汽缸的實(shí)施例。發(fā)動(dòng)機(jī)10可接收來(lái)自包含控制器12的控制系統(tǒng)的控制參數(shù)和車輛駕駛員130通過(guò)輸入裝置132的輸入。在這個(gè)實(shí)施例中，輸入裝置132包括加速器踏板和用于產(chǎn)生比例踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的汽缸（本文中也稱為“燃燒室”）14可包括帶有位于其中的活塞138的燃燒室壁136。活塞138可和曲軸140相連以便活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸140可通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)和乘用車的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪相連。此外，起動(dòng)馬達(dá)可通過(guò)飛輪和曲軸140相連以能夠進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。汽缸14能通過(guò)一系列進(jìn)氣通道142、144和146接收進(jìn)氣。進(jìn)氣通道146和發(fā)動(dòng)機(jī)10的除汽缸14之外的其它汽缸連通。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣通道可包括增壓裝置，比如渦輪增壓器或機(jī)械增壓器。例如，圖1顯示了發(fā)動(dòng)機(jī)10配置有渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包含布置在進(jìn)氣通道142和144之間的壓縮器174和沿排氣通道148布置的排氣渦輪176。壓縮器174可至少由排氣渦輪176通過(guò)軸180驅(qū)動(dòng)，在這種情況下增壓裝置配置為渦輪增壓器。但是，在其它實(shí)施例中，比如在發(fā)動(dòng)機(jī)10配備有機(jī)械增壓器的情況下，排氣渦輪176可選擇性地省略，在這種情況下壓縮器174可通過(guò)來(lái)自馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械輸入驅(qū)動(dòng)。包括節(jié)流板164的節(jié)氣門(mén)20可沿發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道設(shè)置，用于改變提供給發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的進(jìn)氣的流速和/或壓力。例如，如圖1所示節(jié)氣門(mén)20可安放在壓縮器174的下游，或者可替代地安放在壓縮器174的上游。排氣通道148能接收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)10除了汽缸14的其它汽缸的排氣。排氣傳感器128如圖所示和排放控制裝置178上游的排氣通道148相連。傳感器128可選自各種用于提供排氣空燃比指示的合適的傳感器，比如線性氧傳感器或者UEGO（通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅鳎p態(tài)氧傳感器或排氣氧傳感器(EGO)（如圖所示），HEGO（熱EGO），氮氧化物（NOx）、HC或CO傳感器。排放控制裝置178可以是三元催化劑（本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于控制車輛的方法，包括：當(dāng)駕駛具有發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛時(shí)：不噴射燃料而運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)汽缸以泵送空氣而另一個(gè)汽缸燃燒稀化的空氣?燃料混合物；以及限制進(jìn)入汽缸的空氣小于閾值。

【技術(shù)特征摘要】
2011.12.02 US 13/310,4371.一種用于控制車輛的方法，包括：當(dāng)駕駛具有發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛時(shí)：不噴射燃料而運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)汽缸以泵送空氣而另一個(gè)汽缸燃燒稀化的空氣-燃料混合物；以及限制進(jìn)入汽缸的空氣量小于閾值，所述限制隨著所述空氣-燃料混合物的稀化程度增加而增加。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述限制基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于閾值轉(zhuǎn)速時(shí)所述限制增加。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述限制基于排氣溫度，所述限制隨所述排氣溫度上升到閾值溫度之上而增加。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述限制包括減少進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度、增加渦...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：C·P·格盧格拉，P·C·明戈，R·S·巴斯肯斯，S·K·瓦格斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：福特環(huán)球技術(shù)公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：