專利名稱：用于混合動(dòng)力系統(tǒng)的基于區(qū)域的爆震減小系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)的混合動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控 制方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本章節(jié)中的描述僅僅是提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，其并不構(gòu) 成現(xiàn)有技術(shù)，車輛可包括產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)車輪的內(nèi)燃機(jī).更加特別地，發(fā) 動(dòng)機(jī)吸入空氣并使空氣與燃料混合形成燃燒混合物.該燃燒混合物在 氣缸中被壓縮和燃燒，從而驅(qū)動(dòng)布置在各個(gè)氣缸內(nèi)的活塞.該活塞可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)連桿以將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳遞給動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，并最終傳遞給車 輪?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)都設(shè)計(jì)成使廢氣排放最小，同時(shí)使功率和 燃料經(jīng)濟(jì)性最大.對(duì)于給定的空氣/燃料比，使點(diǎn)火定時(shí)提前可增大 功率和改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性. 一般地，相對(duì)上止點(diǎn)提前點(diǎn)火可增大轉(zhuǎn)矩， 直到達(dá)到產(chǎn)生最佳轉(zhuǎn)矩的點(diǎn).當(dāng)點(diǎn)火提前得過早時(shí)，會(huì)發(fā)生異常燃 燒，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)爆震.未燃燒的空氣/燃料混合物的溫度和壓力超 過臨界水平，從而導(dǎo)致氣體自燃.這種燃燒會(huì)產(chǎn)生沖擊波，從而導(dǎo)致 氣缸內(nèi)的壓力迅速增大，如果發(fā)生持續(xù)的較大爆震，就會(huì)損壞活塞、 活塞環(huán)和排氣閥.附加地，大多數(shù)人都認(rèn)為較大的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的聲音 是不期望的.常規(guī)的爆震檢測(cè)系統(tǒng)包括爆震傳感器和專用的爆震檢測(cè)芯片(爆震IC),用于處理爆震傳感器信號(hào)和計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)爆震強(qiáng)度.可以使用 單個(gè)爆震傳感器和爆震IC來檢測(cè)每一氣缸的爆震.常規(guī)的爆震減小系統(tǒng)可在某些驅(qū)動(dòng)條件下檢測(cè)爆震并延遲點(diǎn)火.無論驅(qū)動(dòng)狀況如何變 化，都使點(diǎn)火延遲。這就使發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和燃料消耗不能達(dá)到最優(yōu)。發(fā)明內(nèi)容因此，提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的爆震減小系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī) 工作區(qū)域選擇模塊，該模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、每氣缸空氣、以及大氣 壓力從多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域中選擇當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域.爆震檢測(cè) 模塊根據(jù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的檢測(cè)產(chǎn)生爆震檢測(cè)信號(hào)，辛烷值標(biāo)度適配模 塊根據(jù)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域和爆震檢測(cè)信號(hào)來計(jì)算辛烷值標(biāo)度，其 中發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火根據(jù)辛烷值標(biāo)度進(jìn)行控制.在其它特征中，提供一種減小內(nèi)燃機(jī)的爆震的方法.該方法包括根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、每氣缸空氣、以及大氣壓力從多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作 區(qū)域中選擇當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域；根據(jù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的檢測(cè)產(chǎn)生爆 震檢測(cè)信號(hào)；根據(jù)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域和爆震檢測(cè)信號(hào)來計(jì)算辛烷 值標(biāo)度；以及根據(jù)辛烷值標(biāo)度來控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火.從這里提供的描述可以明白其它的應(yīng)用領(lǐng)域.應(yīng)該理解，該描述 和特定實(shí)例僅僅是為了說明的目的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍.


這里描述的附困僅僅是說明性的目的，而不是為了以任何方式限 制本發(fā)明的范圍。圖l是包括爆震減小系統(tǒng)的車輛的原理框圖.圖2是示出了基于發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的爆震減小系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖.圖3是示出了基于區(qū)域的爆震減小系統(tǒng)的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域 的圖示，圖4和5是示出了辛烷值標(biāo)度適配系統(tǒng)的各種實(shí)施例的數(shù)據(jù)流程圖*圖6和7是示出了基于區(qū)域的爆震減小方法的各種實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面的描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，不是為了限制本發(fā)明、應(yīng)用 或用途。應(yīng)該理解，在所有附圖中，相應(yīng)的參考數(shù)字表示相似或相應(yīng) 的部件和特征.如這里所使用的，術(shù)語模塊表示特定用途集成電路 (ASIC)、電子電路、(共享的、專用的或分組的)處理器和執(zhí)行一 個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的存儲(chǔ)器、組合邏輯電路、和/或提供期望
功能的其它合適部件.現(xiàn)在參考圖1，示意性示出的示例性車輛10包括發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11, 該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11包括發(fā)動(dòng)機(jī)12、進(jìn)氣歧管14和排氣歧管16,正如 所理解的，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11可以是包括內(nèi)燃機(jī)的任何發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng).在 各個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11包括皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)(BAS)的混合 動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng).空氣通過風(fēng)門18被吸入進(jìn)氣歧管14.將空氣引導(dǎo) 進(jìn)入氣缸20,并使其與燃料混合.通過燃料噴射器22將燃料噴入氣 缸20中，該燃料噴射器與燃料供應(yīng)24連通.火花塞26在其各自的 氣缸20中啟動(dòng)空氣/燃料混合物的燃燒，燃燒排氣通過排氣歧管16 排出氣缸20和發(fā)動(dòng)機(jī)12.盡管僅示出了兩個(gè)氣缸20，但是應(yīng)該理解， 車輛10可以包括具有更多或更少氣缸20的發(fā)動(dòng)機(jī)12.燃燒過程驅(qū)動(dòng)布置在氣缸20中的活塞(未示出)，轉(zhuǎn)而，活塞 可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)連桿27,發(fā)動(dòng)機(jī)12還包括分別與每個(gè)氣缸20相關(guān)聯(lián)的 進(jìn)氣閥28和排氣閥30,進(jìn)氣閥28和排氣閥30可分別調(diào)節(jié)吸入氣缸 20的空氣和從氣缸20排出的燃燒氣體.氣壓傳感器42響應(yīng)于大氣壓力，并基于此產(chǎn)生氣壓信號(hào).發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器44響應(yīng)于連桿27的旋轉(zhuǎn)，并基于此產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信 號(hào).爆震傳感器48響應(yīng)于氣缸20的振動(dòng)，并基于此產(chǎn)生爆震信號(hào). 控制模塊40處理爆震信號(hào)以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震.盡管示出了單個(gè)的爆 震傳感器48，但是應(yīng)該理解，可以實(shí)施多個(gè)爆震傳感器48?？刂颇K40根據(jù)本發(fā)明的基于區(qū)域的爆震減小系統(tǒng)和方法調(diào)節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作。更加特別地，控制模塊40根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的存在和 強(qiáng)度來調(diào)節(jié)相對(duì)氣缸20中的活塞(未示出)位置的點(diǎn)火定時(shí)，該點(diǎn) 火定時(shí)可從辛烷值標(biāo)度確定。正如下面將詳細(xì)描述的，該辛烷值標(biāo)度可根據(jù)基于區(qū)域的策略來計(jì)算.現(xiàn)在參考圖2，該數(shù)據(jù)流程圖示出了基于區(qū)域的爆震減小系統(tǒng)的 各個(gè)實(shí)施例，該爆震減小系統(tǒng)可具體化在控制模塊40中。根據(jù)本發(fā) 明的基于區(qū)域的爆震減小系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)施例可以包括嵌入在控制模 塊40中的任意數(shù)量的子模塊.該示出的子模塊可以組合和/或進(jìn)一步 分割以類似地減小發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。給系統(tǒng)的輸入可以從車輛10 (圖1) 感測(cè)，從車輛10 (圖1)中的其它控制模塊(未示出)接收，和/或 由控制模塊40中的其它子模塊(未示出)確定.在各個(gè)實(shí)施例中， 圖2的控制模塊包括發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域選擇模塊50、爆震檢測(cè)模塊52 和辛烷值標(biāo)度適配模塊54,發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域選擇模塊50接收每氣缸空氣(APC) 56、發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速(RPM) 58和大氣壓力60作為輸入。正如所理解的，每氣缸空氣 56可以由控制模塊40根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)來確定。該發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū) 域選擇模塊50根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速58、大氣壓力60以及每氣缸空氣56 選擇性地確定當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域62.更加特別地，多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工 作區(qū)域62可以由一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速滯后對(duì)(hysteresis pairs)和一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的每氣缸空氣滯后對(duì)來限定.如在圖3的 實(shí)例中所示出的，六個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域(區(qū)域O,區(qū)域l，區(qū)域2，區(qū) 域3，區(qū)域4，區(qū)域5和區(qū)域6)由將區(qū)域0、區(qū)域l、區(qū)域2與區(qū)域3、 區(qū)域4、區(qū)域5區(qū)分開的預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速滯后對(duì)70、 72和將不同區(qū) 域區(qū)分開的兩個(gè)預(yù)定的每氣缸空氣滯后對(duì)74、 76和78、 80來限定。 每氣缸空氣滯后對(duì)74、 76和78、 80由大氣壓力狀況補(bǔ)償.因此，可 以根據(jù)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速58、每氣缸空氣56和大氣壓力60來選擇當(dāng) 前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域62.應(yīng)該理解，可以限定更少或更多的發(fā)動(dòng)機(jī)工 作區(qū)域.限定更多的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域?qū)?dǎo)致更佳的發(fā)動(dòng)機(jī)性能和燃料 經(jīng)濟(jì)性。限定更少的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域?qū)p小存儲(chǔ)消耗和增大處理器的 處理能力.再次參考圖2，該爆震檢測(cè)模塊52接收從一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器 48 (圖1)接收的一個(gè)或多個(gè)爆震信號(hào)64作為輸入.該爆震檢測(cè)模塊 52根據(jù)爆震信號(hào)64和預(yù)定的爆震強(qiáng)度閾值的比較來檢測(cè)過大的爆 震。該爆震檢測(cè)模塊52由此設(shè)定爆震檢測(cè)標(biāo)記66.應(yīng)該理解， 一個(gè) 或多個(gè)爆震檢測(cè)標(biāo)記66可以根據(jù)爆震傳感器48的數(shù)目(圖1)和/ 或氣缸20的數(shù)目(圖l)來設(shè)定.該辛烷值標(biāo)度適配模塊54接收當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域62和爆震 檢測(cè)標(biāo)記66作為輸入.該辛烷值標(biāo)度適配模塊54計(jì)算辛烷值標(biāo)度69 并使其與當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域62相關(guān)聯(lián)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11 (圖1)在特定的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域中工作時(shí)，計(jì)算出的辛烷值標(biāo)度允許發(fā)動(dòng)機(jī) 系統(tǒng)11 (圖1)控制點(diǎn)火，從而在最佳定時(shí)的最小提前(MBT)點(diǎn)火 和根據(jù)是否檢測(cè)到爆震的基準(zhǔn)點(diǎn)火之間轉(zhuǎn)變.例如，如果檢測(cè)到新的 爆震行為，則增大辛垸值標(biāo)度69.否則，減小辛烷值標(biāo)度，從而允許
發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)ll (圖1)通過學(xué)習(xí)而從爆震恢復(fù)到MBT.如在下文更加 詳細(xì)論述的，在為每個(gè)氣缸20實(shí)施單獨(dú)點(diǎn)火控制的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11 中，可以為每個(gè)氣缸20或一組氣缸20計(jì)算單獨(dú)的辛烷值標(biāo)度，現(xiàn)在參考圖4，更加詳細(xì)地論述圖2的辛烷值標(biāo)度適配模塊54. 該辛烷值標(biāo)度適配系統(tǒng)包括標(biāo)度計(jì)算模塊84和標(biāo)度混合模塊86。正 如所理解的，示出的模塊可以組合和/或進(jìn)一步分割，以類似地計(jì)算 辛烷值標(biāo)度.該標(biāo)度計(jì)算模塊84接收爆震檢測(cè)標(biāo)記66、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī) 工作區(qū)域62以及存儲(chǔ)的辛烷值標(biāo)度91作為輸入.存儲(chǔ)的辛烷值標(biāo)度 91是計(jì)算出的辛烷值標(biāo)度，它在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11最后一次在特定發(fā)動(dòng) 機(jī)工作區(qū)域62中工作時(shí)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器89中.該標(biāo)度計(jì)算模塊84 將當(dāng)前的辛烷值標(biāo)度90初始化為存儲(chǔ)的辛烷值標(biāo)度91，之后根據(jù)至 少兩種方法中的一種使當(dāng)前的辛烷值標(biāo)度90適配當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作 區(qū)域.當(dāng)檢測(cè)到爆震時(shí)，標(biāo)度計(jì)算模塊84使辛烷值標(biāo)度朝基準(zhǔn)值增 大，當(dāng)沒有檢測(cè)到爆震時(shí)，標(biāo)度計(jì)算模塊84使辛烷值標(biāo)度朝MBT減 小，表l示出了爆震、辛烷值標(biāo)度和點(diǎn)火之間的關(guān)系.發(fā)生爆震？辛烷值標(biāo)度移動(dòng)趨勢(shì)點(diǎn)火移動(dòng)趨勢(shì)是1低辛烷表否0高辛烷表表1增大和減小當(dāng)前的辛烷值標(biāo)度90能夠進(jìn)行點(diǎn)火控制，以在低辛烷水 平和高辛烷水平之間轉(zhuǎn)變.低辛烷水平和高辛烷水平可以從存儲(chǔ)在存 儲(chǔ)器89內(nèi)的預(yù)定點(diǎn)火表中導(dǎo)出.標(biāo)度計(jì)算模塊84可根據(jù)以下各項(xiàng)中的至少一個(gè)增大或減小每個(gè) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域(OS[zone])的辛烷值標(biāo)度，包括存儲(chǔ)的辛烷值標(biāo) 度(存儲(chǔ)的OS [zone])、根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域(FKR[zone])的 快速爆震延遲的當(dāng)前值而確定的增加率(IR)、根據(jù)點(diǎn)火而確定的增 益值(Gain)、習(xí)得的增益(Gainle"n)以及預(yù)定的減率(DR )。在各 個(gè)實(shí)施例中，辛烷值標(biāo)度(OS [zone] ) 90根據(jù)下面的方程式增大(1)在各個(gè)實(shí)施例中，辛烷值標(biāo)度(0S[zone] ) 90根據(jù)下面的方程式減小
OSOowe] = SroreOS[加"e] - [d及* Gazw(M/ a/^) * G一j(2)當(dāng)在從兩個(gè)表中導(dǎo)出的高辛烷表值和低辛烷表值之間幾乎沒有 差別時(shí)，使用增益來限制辛烷值標(biāo)度的移動(dòng).該增益根據(jù)從兩個(gè)表中 導(dǎo)出的兩個(gè)值之間的差來確定.習(xí)得的增益考慮到了在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的 工作狀態(tài)下發(fā)生爆震的傾向，習(xí)得的增益在很可能發(fā)生爆震的發(fā)動(dòng)機(jī) 工作狀態(tài)中將增大步長(zhǎng).如果在當(dāng)前的工作狀態(tài)中發(fā)動(dòng)機(jī)不太可能發(fā) 生爆震，習(xí)得的增益將減小步長(zhǎng)，標(biāo)度混合模塊86接收存儲(chǔ)的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度 91、之前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度88以及當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域 62作為輸入.當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)變時(shí)，該標(biāo)度混合模塊86 將辛烷值標(biāo)度混合。當(dāng)在各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)變時(shí)，標(biāo)度混合 模塊86根據(jù)至少三種混合方法中的一種方法來混合存儲(chǔ)的當(dāng)前發(fā)動(dòng) 機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度91.第一種方法是不混合.如果之前的發(fā)動(dòng) 機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度88和存儲(chǔ)的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值 標(biāo)度90之間的差低于預(yù)定的增量閾值，或者混合步長(zhǎng)并不是期望的 (例如設(shè)定預(yù)定的允許標(biāo)記為FLASE)時(shí)候，直接使用計(jì)算出的當(dāng)前 發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度90,第二種方法包括如果存儲(chǔ)的當(dāng)前發(fā) 動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度91大于之前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo) 度88,則使用遞增的混合，笫三種方法包括如果存儲(chǔ)的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工 作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度91小于之前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度 88，則使用遞減的混合.在各個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)存儲(chǔ)的以前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域(存儲(chǔ)的 OS[zone])的辛烷值標(biāo)度、計(jì)算出的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域OS[zone] 的辛烷值標(biāo)度以及根據(jù)以下至少兩個(gè)方程式中的一個(gè)來計(jì)算混合步 長(zhǎng)(BS ):(3)55" = (OS[zo"e] — StorecfOSIzo/ieV/wcCowW.(4)其中DecCount表示遞減計(jì)數(shù)的預(yù)定值，IncCount表示遞增計(jì)數(shù)的預(yù) 定值。根據(jù)是需要遞增還是遞減混合，可以將混合步長(zhǎng)(BS)加到存
儲(chǔ)的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度91上或者從存儲(chǔ)的當(dāng)前發(fā)動(dòng) 機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度91上減去混合步長(zhǎng)，然后將結(jié)果設(shè)置成等 于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度90.將當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛 烷值標(biāo)度90存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器89中，以供發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11 (圖1)使用. 在各個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器89是非易失性存儲(chǔ)器，這樣就可以在驅(qū)動(dòng) 循環(huán)上保存每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度.應(yīng)該理解，標(biāo)度計(jì)算模塊84和標(biāo)度混合模塊86的方法是相互排 斥的。例如，當(dāng)標(biāo)度混合模塊86完成混合方法時(shí)，混合狀態(tài)標(biāo)記92 設(shè)定為COMPLETE,標(biāo)度計(jì)算模塊84接收混合狀態(tài)標(biāo)記92作為輸入， 并且當(dāng)該混合狀態(tài)標(biāo)記92指示COMPLETE時(shí)，使當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域 的辛烷值標(biāo)度90增大和減小.現(xiàn)在參考圖5，該數(shù)據(jù)流程圖示出了圖2的辛烷值標(biāo)度適配模塊 54的各種其他實(shí)施例.該辛烷值標(biāo)度適配模塊54可計(jì)算每個(gè)氣缸的 辛烷值標(biāo)度，同時(shí)在每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域中工作.辛烷值標(biāo)度適配系 統(tǒng)可包括標(biāo)度計(jì)算模塊84、標(biāo)度最大值模塊93和標(biāo)度混合模塊86. 正如所理解的，所示出的模塊可以組合和/或進(jìn)一步分隔，以類似地 計(jì)算每個(gè)氣缸和每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度.標(biāo)度計(jì)算模塊84接收與檢測(cè)到爆震的氣缸相對(duì)應(yīng)的爆震檢測(cè)標(biāo) 記66、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域62、存儲(chǔ)的與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域相對(duì) 應(yīng)的辛烷值標(biāo)度91以及存儲(chǔ)的與氣缸相對(duì)應(yīng)的辛烷值標(biāo)度95作為輸 入。該標(biāo)度計(jì)算模塊84使每個(gè)氣缸的辛烷值標(biāo)度初始化為存儲(chǔ)的辛 烷值標(biāo)度91.之后，標(biāo)度計(jì)算模塊84根據(jù)在上面論述的增大和減小 方法來計(jì)算每個(gè)氣缸的辛烷值標(biāo)度94,更加具體地，當(dāng)檢測(cè)到爆震 時(shí)，標(biāo)度計(jì)算模塊84使辛烷值標(biāo)度朝基準(zhǔn)值遞大.當(dāng)沒有檢測(cè)到爆 震時(shí)，標(biāo)度計(jì)算模塊84使辛烷值標(biāo)度朝MBT減小.標(biāo)度計(jì)算模塊84可根據(jù)以下各項(xiàng)中的至少一個(gè)增大或減小每個(gè) 氣缸的辛烷值標(biāo)度(OS[cylinder])，包括存儲(chǔ)的當(dāng)前氣缸的辛烷 值標(biāo)度(存儲(chǔ)的OS [cylinder])、根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域和當(dāng)前氣 缸的快速爆震延遲(FKR[zone] [cylinder])的當(dāng)前值而確定的增加 率(IR)、根據(jù)點(diǎn)火(Spark)而確定的增益值(Gain)、習(xí)，的增 益(Gaiihe"n)以及預(yù)定的減率(DR).在各個(gè)實(shí)施例中，辛烷值標(biāo)度根據(jù)下面的方程式增大<formula>formula see original document page 12</formula>(5)在各個(gè)實(shí)施例中，辛烷值標(biāo)度根據(jù)下面的方程式減小<formula>formula see original document page 12</formula>(6)標(biāo)度最大值模塊93接收為每個(gè)氣缸94和當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域62 計(jì)算出的辛烷值標(biāo)度作為輸入.該標(biāo)度最大值模塊93為每個(gè)氣缸確 定計(jì)算出的辛烷值標(biāo)度的標(biāo)度最大值(maxOS).將當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作 區(qū)域的辛烷值標(biāo)度90設(shè)定成等于最大值，并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器89 中。該標(biāo)度最大值模塊93還可以限制計(jì)算出的單個(gè)氣缸20的辛烷值 標(biāo)度和最大值之間的增量.例如，每個(gè)氣缸的辛烷值標(biāo)度通過最大值 減去預(yù)定的增量(MaxDelt)或特定氣缸的辛烷值標(biāo)度的當(dāng)前值中的 最大值而被限制，如下所示為<formula>formula see original document page 12</formula>(7)當(dāng)在如上所述的每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域62之間轉(zhuǎn)變時(shí)，標(biāo)度混合 模塊86將存儲(chǔ)的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度91和之前發(fā)動(dòng)機(jī) 工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度88混合，然后標(biāo)度混合模塊86將每個(gè)氣缸的 辛烷值標(biāo)度設(shè)定成混合后的辛烷值標(biāo)度，并將每個(gè)氣缸的辛烷值標(biāo)度 存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器89中.如上所述的，該存儲(chǔ)器89可以是非易失性存儲(chǔ)器?，F(xiàn)在參考圖6，該流程圖示出了由圖1的控制模塊40執(zhí)行的基于 區(qū)域的爆震減小方法.該方法可以在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間持續(xù)地運(yùn)行.該 方法可以實(shí)施于包括對(duì)每個(gè)氣缸進(jìn)行單獨(dú)點(diǎn)火控制的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng).在 100，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、大氣壓力和每氣缸空氣確定當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的工 作區(qū)域。如果當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域不同于之前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域，則 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)變.否則，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)沒有在各 發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)變.在110，如果發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)沒有在各發(fā)動(dòng)機(jī) 工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)變，則在120，控制評(píng)估混合是否完成.如果在120 混合完成，則對(duì)于在130處的每個(gè)氣缸來說，按如上所述地那樣在140 計(jì)算辛烷值標(biāo)度。 一旦對(duì)每個(gè)氣缸計(jì)算出了辛烷值標(biāo)度，就在1W確 定辛烷值標(biāo)度的最大值。然后在160，控制將當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度(OS[zone])設(shè)定成最大值，并將當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的 辛烷值標(biāo)度存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。對(duì)于在170處的每個(gè)氣缸來說，則在180 控制根據(jù)該最大值來限制辛烷值標(biāo)度(OS[cylinder]).在190，將 每個(gè)氣缸的辛烷值標(biāo)度(OS[cylinder])存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中.否則，如果在110處發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)變，或 者在120混合未完成，則如上所述地那樣在190執(zhí)行混合.對(duì)于在200 處的每個(gè)氣缸來說，在210將辛烷值標(biāo)度(OS[cylinder]設(shè)定成等于 混合值，并在220將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中.該混合方法一直持續(xù)到直到 在120處混合完成. 一旦氣缸的辛烷值標(biāo)度(OS[cylinder])等于當(dāng) 前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度(OS[zone])，則混合完成.類似地，可以如圖7中的基于發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的爆震減小所示的 方法來計(jì)算每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的單個(gè)辛烷值標(biāo)度(OS[zone])。在 300，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、大氣壓力和每氣缸空氣確定當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作 區(qū)域。如果在310處發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)沒有在各個(gè)工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)變，則控 制在320處評(píng)價(jià)混合是否完成.如果在320處混合完成，則在330計(jì) 算辛烷值標(biāo)度(OS [zone])，并在340將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，否則，如果在310處發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)變，或 者在320處混合未完成，則在350混合辛烷值標(biāo)度(OS[zone])，并 在360將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中.該混合方法一直持續(xù)直到在320處混合 完成. 一旦當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度達(dá)到存儲(chǔ)的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī) 工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度時(shí)，則混合完成。正如所理解的，上面論述的所有比較可以根據(jù)比較的選定值以各 種形式實(shí)施.例如，在各個(gè)實(shí)施例中，"大于"的比較可以實(shí)施為"大 于或等于"，類似地，在各個(gè)實(shí)施例中，"小于"的比較可以實(shí)施為 "小于或等于".在各個(gè)實(shí)施例中，"在一定范圍內(nèi)"的比較可以等 同地實(shí)施為"小于或等于最大閣值"和"大于或等于最小閾值"的比 較，現(xiàn)在本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，通過上面的描述，本發(fā)明的寬泛 教導(dǎo)可以以各種形式實(shí)施.因此，盡管已經(jīng)結(jié)合其特定實(shí)例描述了本 發(fā)明，但是本發(fā)明的真實(shí)范圍不應(yīng)受到限制，因?yàn)樵谘芯苛烁洁?、說 明書和下面的權(quán)利要求書后，其他的修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變 得顯而易見。
權(quán)利要求
1. 一種用于內(nèi)燃機(jī)的爆震減小系統(tǒng)，包括 發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域選擇模塊，用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、每氣缸空氣、以及大氣壓力從多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域中選擇當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域；爆震檢測(cè)模塊，用于根據(jù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的檢測(cè)產(chǎn)生爆震檢測(cè)信號(hào)；以及辛烷值標(biāo)度適配模塊，用于根據(jù)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域和爆震檢 測(cè)信號(hào)來計(jì)算辛烷值標(biāo)度，其中發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火根據(jù)辛烷值標(biāo)度進(jìn)行控 制。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)該爆震檢測(cè)信號(hào)指示檢測(cè) 到爆震時(shí)，該辛烷值標(biāo)度適配模塊使辛烷值標(biāo)度增大.
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)該爆震檢測(cè)信號(hào)指示沒有 檢測(cè)到爆震時(shí)，該辛烷值標(biāo)度適配模塊使辛烷值標(biāo)度減小.
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該辛烷值標(biāo)度適配模塊根據(jù) 以下各項(xiàng)中的至少一個(gè)來計(jì)算辛坑值標(biāo)度，包括存儲(chǔ)的辛烷值標(biāo) 度、根據(jù)快速爆震延遲而確定的增加率、根據(jù)點(diǎn)火而確定的增益值、 習(xí)得的增益以及預(yù)定的減率.
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括標(biāo)度混合模塊，用于當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)的各工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)變時(shí)，將當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo) 度與計(jì)算出的之前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度混合，其中該混合以計(jì)算出的混合步長(zhǎng)為基礎(chǔ).
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該爆震檢測(cè)模塊為內(nèi)燃機(jī)的 多個(gè)氣缸檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，該辛烷值標(biāo)度適配模塊為多個(gè)氣缸中的每 個(gè)氣缸計(jì)算辛烷值標(biāo)度，以及對(duì)于多個(gè)氣缸中的每個(gè)氣缸來說，根據(jù) 與氣缸相關(guān)聯(lián)的辛烷值標(biāo)度來單獨(dú)地控制該發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火.
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括標(biāo)度最大值模塊，用于為 多個(gè)氣缸中的每個(gè)氣缸確定計(jì)算出的辛烷值標(biāo)度的最大值，并使該最 大值與當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域相關(guān)聯(lián)。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中該標(biāo)度最大值模塊根據(jù)最大值和增量極限來限制多個(gè)氣缸中的每個(gè)氣缸的辛烷值標(biāo)度.
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域由至少 一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速滯后對(duì)和一個(gè)每氣缸空氣滯后對(duì)限定，
10. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)每氣缸空氣滯后對(duì) 由大氣壓力來補(bǔ)償.
11. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中該爆震檢測(cè)模塊根據(jù)從爆震 傳感器接收的第一爆震檢測(cè)信號(hào)與爆震強(qiáng)度閾值的比較來產(chǎn)生爆震 檢測(cè)信號(hào)。
12. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，還包括點(diǎn)火控制模塊，用于根據(jù) 辛烷值標(biāo)度來控制內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火，其中該內(nèi)燃機(jī)是皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電機(jī) 的混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī).
13. —種減小內(nèi)燃機(jī)的爆震的方法，包括 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、每氣缸空氣、以及大氣壓力從多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域中選擇當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域；根據(jù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的檢測(cè)來產(chǎn)生爆震檢測(cè)信號(hào)； 根據(jù)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域和爆震檢測(cè)信號(hào)來計(jì)算辛烷值標(biāo) 度；以及根據(jù)辛烷值標(biāo)度來控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火.
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中該計(jì)算包括當(dāng)該爆震檢測(cè)信號(hào)指示檢測(cè)到爆震時(shí)使辛烷值標(biāo)度增大。
15. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中該計(jì)算包括當(dāng)該爆震檢測(cè) 信號(hào)指示沒有檢測(cè)到爆震時(shí)使辛烷值標(biāo)度減小，
16. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中該計(jì)算包括根據(jù)以下各項(xiàng) 中的至少一個(gè)來計(jì)算辛坑值標(biāo)度，包括存儲(chǔ)的當(dāng)前氣缸的辛烷值標(biāo) 度、根據(jù)快速爆震延遲的當(dāng)前值而確定的增加率、根據(jù)點(diǎn)火而確定的 增益值、習(xí)得的增益以及預(yù)定的減率.
17. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)的各工作區(qū) 域之間轉(zhuǎn)變時(shí)，將當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度與計(jì)算出的之前 的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的辛烷值標(biāo)度混合，其中該混合以計(jì)算出的混合步 長(zhǎng)為基礎(chǔ).
18. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中該檢測(cè)包括為內(nèi)燃機(jī)的多 個(gè)氣缸中的每個(gè)氣缸檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，該計(jì)算包括為多個(gè)氣缸中^!每 個(gè)氣缸計(jì)算辛烷值標(biāo)度，以及對(duì)于多個(gè)氣缸中的每個(gè)氣缸來說，"根據(jù) 多個(gè)氣缸中的每個(gè)氣缸的辛烷值標(biāo)度來單獨(dú)地控制該發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火.
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括為多個(gè)氣缸中的每個(gè)氣 缸確定計(jì)算出的辛烷值標(biāo)度的最大值，并使該最大值與當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī) 工作區(qū)域相關(guān)聯(lián)，
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，還包括根據(jù)最大值和增量極限 來限制多個(gè)氣缸中的每個(gè)氣缸的辛烷值標(biāo)度.
21. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括通過至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速滯后對(duì)和至少一個(gè)每氣缸空氣滯后對(duì)來限定多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū) 域。
22. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，還包括通過大氣壓力來補(bǔ)償至少一個(gè)每氣缸空氣滯后對(duì).
23. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括接收來自爆震傳感器的 第一爆震檢測(cè)信號(hào)，并根據(jù)該第一爆震檢測(cè)信號(hào)與爆震強(qiáng)度閾值的比 較來產(chǎn)生爆震檢測(cè)信號(hào).
24. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中控制點(diǎn)火包括根據(jù)辛烷值 標(biāo)度來控制對(duì)皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)的混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火.
全文摘要
提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的減震系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域選擇模塊，其用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、每氣缸空氣、以及大氣壓力從多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域中選擇當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域。爆震檢測(cè)模塊根據(jù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的檢測(cè)產(chǎn)生爆震檢測(cè)信號(hào)。辛烷值標(biāo)度適配模塊根據(jù)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域和爆震檢測(cè)信號(hào)來計(jì)算辛烷值標(biāo)度，其中發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火根據(jù)辛烷值標(biāo)度進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)F02P5/152GK101122275SQ200710137348
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者B·P·巴塔賴 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司