Способ управления транспортным средством, способ управления двигателем (варианты)

Способ управления транспортным средством, способ управления двигателем (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к способам и системам для защиты двигателя транспортного средства от раннего зажигания и перегрева компонентов.

Уровень техники

В определенных условиях эксплуатации, двигатели, которые имеют высокие степени сжатия или форсированы для увеличения удельной выходной мощности, могут быть предрасположены к явлениям сгорания с ранним зажиганием на малых оборотах. Преждевременное сгорание, обусловленное ранним зажиганием, может вызывать высокие давления внутри цилиндра и может приводить к волне давления сгорания, подобной детонации при сгорании, но с большей интенсивностью.

Раскрытие изобретения

Авторы осознали, что в некоторых условиях эксплуатации, этапы, предпринятые для подавления пропуска зажигания в цилиндре, также могут приводить к повышенной вероятности раннего зажигания. Более конкретно, в ответ на событие пропуска зажигания в цилиндре, контроллер двигателя может перекрывать топливо в цилиндр с пропуском зажигания, чтобы предотвращать каталитический преобразователь отработавших газов от перегрева. Дополнительно, остальные цилиндры могут приводиться в действие более бедными, чем стехиометрия, для уменьшения количества несгоревшего топлива. Однако обедненный режим работы цилиндра может увеличивать предрасположенность раннего зажигания двигателя, особенно на более высоких числах оборотов двигателя, и ускорять ухудшение характеристик двигателя.

Вышеприведенная проблема, по меньшей мере частично, может быть препоручена способу управления транспортным средством, включающему, во время приведения в движение транспортного средства двигателем, приведение в действие цилиндра для накачивания воздуха без впрыскиваемого топлива, в то время как другой цилиндр сжигает обедненную топливовоздушную смесь, и ограничение воздуха в цилиндры, чтобы он был меньшим, чем пороговое значение. Таким образом, посредством ограничения нагрузки двигателя, когда некоторые цилиндры подвергаются перекрытию топлива, а другие цилиндры являются работающими на обедненной смеси, предрасположенность к вызову раннего зажигания двигателя может уменьшаться.

В одном из примеров, в ответ на событие пропуска зажигания в первом цилиндре двигателя, впрыск топлива в цилиндр с пропуском зажигания может перекрываться наряду с тем, что воздух продолжает прокачиваться через него. Остальные цилиндры, в таком случае, могут приводиться в действие с топливовоздушным соотношением, которое является более бедным, чем стехиометрия, для снижения количества несгоревшего топлива, остающегося в цилиндрах. В таком случае, для снижения вероятности раннего зажигания в цилиндре, которое может вызываться обедненными условиями эксплуатации, в частности, на от средних до высоких числах оборотов двигателя, нагрузка двигателя может ограничиваться. Ограничение нагрузки может быть основано на бедности обедненного топливовоздушного соотношения, а также количестве цилиндров, работающих на обедненной смеси (или количестве цилиндров, работающих с перекрытием топлива). Ограничение нагрузки также может быть основано на предыстории ранних зажиганий двигателя (указывающей свойственную двигателю предрасположенность к раннему зажиганию), а также числе оборотов двигателя. По существу, величина и длительность ограничения нагрузки могут регулироваться, чтобы давать температурам отработавших газов возможность регулироваться, а вероятности раннего зажигания возможность снижаться. После того, как истекла определенная длительность, ограничение нагрузки может постепенно сводиться на нет.

Таким образом, посредством ограничения нагрузки двигателя во время условий, когда несколько цилиндров являются работающими на обедненной смеси, а другие цилиндры подвергаются перекрытию топлива, перегрев каталитического нейтрализатора отработавших газов и связанное ухудшение характеристик компонентов могут уменьшаться. Посредством снижения температур двигателя, предрасположенность к событию раннего зажигания в цилиндре также может уменьшаться. Посредством ограничения нагрузки двигателя во время подавления пропусков зажигания, вероятность события раннего зажигания, вызываемого подавлением пропусков зажигания, также может уменьшаться. В общем и целом, может снижаться ухудшение характеристик двигателя.

Таким образом, согласно одному аспекту предложен способ управления транспортным средством, включающий, во время приведения в движение транспортного средства двигателем, приведение в действие цилиндра для накачивания воздуха без впрыскиваемого топлива, в то время как другой цилиндр сжигает обедненную топливовоздушную смесь, и ограничение воздуха в цилиндры, чтобы он был меньшим, чем пороговое значение.

Ограничение предпочтительно основано на степени бедности обедненной топливовоздушной смеси, при этом ограничение увеличивается при увеличении степени бедности.

Ограничение предпочтительно основано на числе оборотов двигателя, при этом ограничение увеличивается, когда число оборотов двигателя является более высоким, чем пороговое число оборотов.

Ограничение предпочтительно основано на температуре отработавших газов, при этом ограничение увеличивается при повышении температуры отработавших газов выше пороговой температуры.

Ограничение воздуха предпочтительно включает одно или более из уменьшения открытия впускного дросселя, увеличения открытия перепускной заслонки турбонагнетателя, регулирования установки фаз распределения клапанов цилиндра для уменьшения впускного заряда воздуха и увеличения величины рециркуляции отработавших газов.

Двигатель предпочтительно представляет собой двигатель с наддувом, присоединенный к турбонагнетателю, при этом пороговое значение основано на температуре на впуске турбины.

Приведение в действие предпочтительно происходит в ответ на событие пропуска зажигания в цилиндре.

Ограничение предпочтительно прекращается после истечения пороговой длительности.

Ограничение предпочтительно выполняется перед возникновением события раннего зажигания в двигателе.

Пороговое значение предпочтительно является первым пороговым значением, а способ дополнительно включает, в ответ на событие раннего зажигания в двигателе, дополнительное ограничение воздуха в цилиндры, чтобы он был меньшим, чем второе пороговое значение, более низкое, чем первое пороговое значение.

Дополнительное ограничение предпочтительно прекращается после события включения зажигания или выключения зажигания.

Согласно другому аспекту предложен способ управления двигателем, включающий, в ответ на событие пропуска зажигания, перекрытие топлива в первый цилиндр, приведение в действие второго цилиндра с топливовоздушным соотношением, более бедным, чем стехиометрия, и ограничение нагрузки двигателя.

Ограничение предпочтительно основано на степени бедности обедненного топливовоздушного соотношения.

Ограничение предпочтительно дополнительно основано на предыстории раннего зажигания двигателя, при этом ограничение увеличивается при увеличении количества ранних зажиганий двигателя.

Ограничение предпочтительно прекращается после истечения пороговой длительности.

Согласно еще одному аспекту предложен способ управления двигателем, включающий работу двигателя в первом режиме со всеми цилиндрами, осуществляющими сгорание, и с первым пределом нагрузки, и работу двигателя во втором режиме с первым количеством цилиндров, накачивающих воздух без впрыскиваемого топлива, при этом второе количество цилиндров работает с топливовоздушным соотношением, более бедным, чем стехиометрия, и со вторым пределом нагрузки, причем первый и второй пределы нагрузки основаны по меньшей мере на числе оборотов двигателя.

Во время первого режима все цилиндры предпочтительно осуществляют сгорание при стехиометрии, а способ дополнительно включает работу двигателя в третьем режиме со всеми цилиндрами, осуществляющими сжигание, и по меньшей мере одним цилиндром, работающим с топливовоздушным соотношением, более богатым, чем стехиометрия, и с третьим пределом нагрузки, также основанным на по меньшей мере числе оборотов двигателя.

Второй предел нагрузки предпочтительно более ограничительный, чем первый предел нагрузки на более высоких числах оборотов двигателя, при этом третий предел нагрузки более ограничительный, чем второй предел нагрузки на более низких числах оборотов двигателя.

Во время третьего режима работы третий предел нагрузки предпочтительно повторно устанавливается в ответ на цикл включения/выключения двигателя, а во время первого режима работы первый предел нагрузки повторно устанавливается по истечении первой пороговой длительности, при этом во время второго режима работы второй предел нагрузки повторно устанавливается по истечении второй пороговой длительности.

Первая пороговая длительность предпочтительно основана на количестве ранних зажиганий двигателя, а вторая пороговая длительность основана на количестве ранних зажиганий двигателя и температуре отработавших газов.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, предоставлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Оно 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 решают какие-нибудь недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой примерную камеру сгорания.

Фиг. 2 представляет собой высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа для настройки обеспечения топливом цилиндра и ограничения нагрузки двигателя во время выбранных условий эксплуатации двигателя.

Фиг. 3 представляет собой схематичный вид процедуры ограничения нагрузки.

Фиг. 4 представляет собой высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа для выбора предела нагрузки, который должен применяться во время выбранных условий эксплуатации двигателя по фиг. 2.

Фиг. 5 представляет собой примерные настройки ограничения нагрузки.

Подробное описание изобретения

Предложены способы и системы для принятия мер по поводу событий раннего зажигания в цилиндре, а также событий аномального сгорания (например, пропуска зажигания), которые могут действовать в качестве предвестника событий раннего зажигания в цилиндре. В частности, ограничение нагрузки двигателя, такой как система двигателя по фиг. 1, может выполняться в ответ на действующее или неизбежное раннее зажигание. Контроллер двигателя может быть сконфигурирован для выполнения процедуры управления, такой как примерные процедуры по фиг. 2-4, чтобы настраивать впрыск топлива в цилиндр (фиг. 2), а также нагрузку двигателя в ответ на событие аномального сгорания, такое как событие пропуска зажигания в цилиндре и/или события раннего зажигания в цилиндре. Ограничение нагрузки может регулироваться (фиг. 3-4), с тем чтобы снижать вероятность (дальнейших) событий раннего зажигания в цилиндре. Примерные настройки ограничения нагрузки описаны в материалах настоящей заявки со ссылкой на фиг. 5. Посредством ограничения нагрузки двигателя во время подавления пропусков зажигания, вероятность события раннего зажигания, вызываемого подавлением пропусков зажигания, может уменьшаться.

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 приводному колесу пассажирского транспортного средства через систему трансмиссии. Кроме того, электродвигатель стартера 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 патрубков 142, 144 и 146. Впускной воздушный патрубок 146 может сообщаться с другими цилиндрами двигателями 10 в дополнение к цилиндру 14. В некоторых вариантах осуществления, один или более впускных патрубков 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 впускным патрубками 142 и 144, и выпускной турбиной 176, скомпонованной вдоль выпускного патрубка 148. Компрессор 174 может по меньшей мере частично приводиться в действие выпускной турбиной 176 через вал 180, где устройство наддува сконфигурировано в качестве турбонагнетателя. Однако в других примерах, таких как где двигатель 10 снабжен турбокомпрессором, турбонагнетатель, выпускная турбина 176, по выбору, могут быть опущены, 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 патрубка 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 патрубок 148 может принимать отработавшие газы из других цилиндров двигателя 10 в дополнение к цилиндру 14. Датчик 128 отработавших газов показан присоединенным к выпускному патрубку 148 выше по потоку от устройства 178 снижения токсичности отработавших газов. Датчик 128 может быть выбран из числа различных пригодных датчиков для выдачи показания отношения воздух/топливо 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), NO_x, HC, или CO. Устройство 178 снижения токсичности отработавших газов может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NO_x, различными другими устройствами снижения токсичности отработавших газов или их комбинациями.

Температура отработавших газов может оцениваться одним или более датчиков температуры (не показаны), расположенных в выпускном патрубке 48. В качестве альтернативы, температура отработавших газов может выводиться на основании условий эксплуатации двигателя, таких как число оборотов, нагрузка, отношение количества воздуха к количеству топлива (AFR), задержка искры, и т.д. Кроме того, температура отработавших газов может вычисляться одним 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 верней 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), регулируемых фаз кулачкового газораспределения (VCT), регулируемых фаз клапанного газораспределения (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 через электромагнитный привод клапана, 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 переменными фазами клапанного газораспределения.

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. Обычно, 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, при выбранных рабочих режимах. Однако в некоторых вариантах осуществления, свеча 192 зажигания может быть опущена, таких как, где двигатель 10 может инициировать сгорание самовоспламенением или впрыском топлива, как может иметь место у некоторых дизельных двигателей. В некоторых других условиях, ухудшение характеристик свечи 162 зажигания может приводить к пропускам зажигания в камере 14 сгорания. По существу, если оставлена без присмотра, подвергнутая ухудшению характеристик свеча зажигания также может приводить к возросшему возникновению событий раннего зажигания в цилиндре. Ухудшение характеристик свечи зажигания, например, может включать в себя ухудшение характеристик провода свечи зажигания (например, оборванный провод, короткозамкнутый провод), ухудшение характеристик электрода (например, изношенный электрод), загрязнение или тление свечи зажигания, и т.д.

В одном из примеров, в ответ на возникновение пороговых количества и/или частоты событий раннего зажигания в цилиндре вслед за событием пропуска зажигания во время выбранных условий эксплуатации двигателя, контроллер двигателя может делать вывод, что свеча зажигания подвергнута ухудшению характеристик, и ограничивать сгорание в находящемся под влиянием цилиндре на высоких нагрузках двигателя. Контроллер также может ограничивать нагрузку двигателя.

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 в качестве непосредственного впрыска (в дальнейшем, также указываемого 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 со спиртосодержащим топливом вследствие низкой летучести некоторого спиртосодержащего 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 доставляться однокаскадным топливным насосом на низком давлении, в каком случае, временные характеристики 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 канальной форсункой, выдающей топливо во впускной канал выше по потоку от цилиндра 14.

Кроме того, следует понимать, что, несмотря на то, что изображенный вариант осуществления иллюстрирует двигатель, приводимый в действие впрыском 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 впрыска во впускной канал) и регулирования относительного объема 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 впрыскивания подаваемого топлива могут выполняться за цикл. Многочисленные впрыскивания могут выполняться в течение такта сжатия, такта впуска или любой их комбинации. 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, такое как разные топливные составы. 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 один или более датчиков детонации (не показанных) для считывания событий аномального сгорания и проведения различия событий аномального сгорания, обусловленных детонацией, от таковых, указывающих раннее зажигание. Например, входной сигнал с датчика детонации в цилиндре и/или датчика ускорения коленчатого вала может использоваться для указания события аномального сгорания в цилиндре. Датчик детонации может быть датчиком вибраций на блоке цилиндров двигателя или датчиком ионизации, сконфигурированным в свече зажигания каждого цилиндра. На основании характеристик сигнала датчика детонации, такого как временные характеристики, амплитуда, интенсивность, частота, и т.д. сигнала, и/или на основании сигнала датчика ускорения коленчатого вала, контроллер может идентифицировать раннее зажигание. Например, событие раннего зажигания в цилиндре может определяться на основании сигнала детонации в цилиндре, оцененного в первом, более раннем окне, являющегося большим, чем первое, верхнее пороговое значение, наряду с тем, что событие детонации в цилиндре может определяться на основании сигнала детонации в цилиндре, оцененного во втором, более позднем окне, являющегося большим, чем второе, нижнее пороговое значение. Окна, в которых оцениваются сигналы детонации, могут быть окнами угла поворота коленчатого вала. Дополнительно, раннее зажигание может различаться от детонации на основании условий эксплуатации двигателя во время обнаружения аномального сгорания. Например, аномальное сгорание, обнаруженное на более высоких оборотах и нагрузках двигателя, может быть приписано детонации наряду с тем, что таковое на более низких оборотах и нагрузках двигателя может быть указывающим раннее зажигание. По существу, действия по подавлению, 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 задержки зажигания и EGR наряду с тем, что раннее зажигание может подвергаться принятию ответных мер посредством обогащения или обеднения цилиндра и с некоторой величиной ограничения нагрузки двигателя.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 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, энергонезависимую 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 массового расхода введенного воздуха (MAF) из датчика 122 массового расхода воздуха; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 116 температуры, присоединенного к патрубку 118 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) датчика 120 Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 140; положение дросселя (TP) с датчика положения дроссельной заслонки; сигнал абсолютного давления в коллекторе (MAP) с датчика 124, AFR в цилиндре с датчика 128 EGO и ненормальное сгорание с датчика 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.

Как сконфигурировано, компоненты системы двигателя по фиг. 1 дают возможность способа управления транспортным средством, содержащего, во время приведения в движение транспортного средства двигателем, приведение в действие цилиндра для накачивания воздуха без впрыскиваемого топлива, в то время как другой цилиндр сжигает обедненную топливовоздушную смесь, и ограничение воздуха в цилиндры, чтобы был меньшим, чем пороговое значение. Таким образом, посредством ограничения нагрузки двигателя во время выбранных условий, к примеру, в ответ на событие пропуска зажигания в цилиндре, действующее и/или неминуемое раннее зажигание может сдерживаться, и он может быть защищен от ухудшения характеристик.

Далее, со ссылкой на фиг. 2, описана примерная процедура 200 для настройки режимов работы двигателя (в частности, впрыска топлива и нагрузки двигателя) в ответ на событие аномального сгорания, такое как пропуск зажигания в цилиндре, для снижения частоты возникновения неизбежных событий сгорания с ранним зажиганием.

На 202, могут определяться условия эксплуатации двигателя. Таковые, например, могут включать в себя число оборотов двигателя, требование крутящего момента, нагрузку двигателя, температуру двигателя, температуру отработавших газов, температуру каталитического нейтрализатора, давление воздуха в коллекторе, температуру воздуха в коллекторе, предысторию раннего зажигания двигателя (в том числе, счет ранних зажиганий двигателя и/или цилиндра), температуру на впуске турбины (где двигатель включает в себя турбонагнетатель), и т.д.

На 204, может определяться, было ли обнаружено событие пропуска зажигания в цилиндре двигателя. В одном из примеров, событие пропуска зажигания в цилиндре определяется на основании ускорения коленчатого вала. В еще одном примере, пропуск зажигания в цилиндре основан на отношении количества воздуха к количеству топлива в отработавших газах, например, основанном на входном сигнале датчика количества кислорода в отработавших газах (например, датчика UEGO). В еще одном другом примере, пропуск зажигания в цилиндре основан на ионизации свечи зажигания (например, токе ионизации), которая определяется датчиком ионизации, присоединенным к свечи зажигания.

Если событие пропуска зажигания в цилиндре не определено, то процедура может переходить на 205, чтобы определять, было ли обнаружено событие раннего зажигания в цилиндре двигателя. Как конкретизировано ранее, событие раннего зажигания в цилиндре может идентифицироваться и отличаться от детонации в цилиндре на основании выходного сигнала датчика детонации. Например, в ответ на сигнал детонации, выдаваемый датчиком детонации, являющийся большим, чем верхнее пороговое значение в окне более ранних углов поворота коленчатого вала, может определяться раннее зажигание.

Если раннего зажигания не обнаружено, то, на 206, контроллер двигателя может управлять двигателем в первом режиме (как конкретизировано на 208) со всеми цилиндрами, осуществляющими сжигание. Более точно, все цилиндры могут быть осуществляющими сжигание при стехиометрии. По выбору, двигатель также может эксплуатироваться с некоторой величиной ограничения нагрузки, к примеру, с первым пределом нагрузки, примененным к двигателю. В частности, первый предел нагрузки может применяться, если требуется, в ожидании события раннего зажигания (то есть, до того как реально возникает какое бы то ни было событие раннего зажигания). Как конкретизировано на фиг. 3-4, первый предел нагрузки может выбираться на основании условий эксплуатации двигателя, таких как число оборотов двигателя, счет ранних зажиганий двигателя, температура заряда в коллекторе, подразумеваемое октановое число топлива, топливовоздушное соотношение, и т.д. Например, если двигатель (или конкретный цилиндр) имеет счет ранних зажиганий, который выше, чем пороговый счет, двигатель может быть предрасположен к событиям раннего зажигания в цилиндре, особенно при выбранных условиях эксплуатации двигателя (например, условиях низкого числа оборотов). Поэтому, для снижения вероятности события раннего зажигания, может применяться большее ограничение нагрузки двигателя. Ограничение нагрузки, в особенности, может применяться во время низких чисел оборотов двигателя, когда более высока вероятность раннего зажигания. В сравнении, если счет раннего зажигания двигателя является более низким, чем пороговый счет, раннее зажигание двигателя может не ожидаться, и может не применяться никакого ограничения нагрузки.

В качестве используемого в материалах настоящей заявки, ограничение нагрузки двигателя может включать в себя одно или более из уменьшения открывания впускного дросселя, увеличения открывания перепускной заслонки турбонагнетателя, настройки установки фаз распределения клапанов цилиндра для уменьшения впускного заряда воздуха и увеличения величины рециркуляции отработавших газов. Например, величина впускного заряда воздуха, направленного в двигатель, может уменьшаться на первую величину, например, до тех пор, пока нагрузка двигателя не снижена ниже первого порогового значения.

По существу, ограничение нагрузки может сохранятся до тех пор, пока не истекли (первая) пороговая длительность или расстояние. Например, в ожидании раннего зажигания низкой частоты, ограничение нагрузки может отфильтровываться с расстоянием, на которое проведено транспортное средство. В сравнении, как конкретизировано в материалах настоящей заявки, в ответ на высокую частоту возникновения раннего зажигания, может выполняться ограничение нагрузки, которое покидается с циклом ключа замка зажигания. Например, таймер может запускаться, когда ограничение нагрузки приводится в действие на 206. Затем, на 210, может определяться, истекла ли пороговая длительность. Если нет, может продолжать применяться первый предел нагрузки. В сравнении, на 214, во время первого режима работы, предел нагрузки может сбрасываться (то есть, ограничение нагрузки может прекращаться) по истечению пороговой длительности. Пороговая длительность, например, может быть основана на количестве ранних зажиганий двигателя или количестве ранних зажиганий, поделенном на количество пройденных миль.

Возвращаясь к 204, если событие пропуска зажигания подтверждено, процедура может быть продолжена до 216, при этом, контроллер двигателя может управлять двигателем во втором режиме (как конкретизировано на 218), с первым количество цилиндров, накачивающих воздух без впрыскиваемого топлива, вторым количеством цилиндров, работающих на топливовоздушном соотношении, более бедном, чем стехиометрия, и с величиной ограничения нагрузки, к примеру, с вторым пределом нагрузки, примененным к двигателю. На основании условий эксплуатации двигателя, второй предел нагрузки может быть более ограничительным, чем первый предел нагрузки. В частности, второй предел нагрузки может применяться для снижения вероятности события раннего зажигания, вызываемого подавляющими пропуски зажигания настройками цилиндра.

В частности, во время второго режима, контроллер может перекрывать топливо в пропускающий зажигание цилиндр(ы) для подавления пропуска зажигания и снижения вероятности дальнейших событий пропуска зажигания в цилиндре. Однако, контроллер может продолжать прокачивать воздух через пропускающий зажигание цилиндр(ы) с перекрытым топливом. Чтобы компенсировать перекрытие топлива в пропускающем зажигание цилиндре(ах), остальные цилиндры двигателя могут эксплуатироваться с топливовоздушной смесью, которая является более бедной, чем стехиометрия. Например, контроллер может применять регулирование без обратной связи дл