Способ для управления двигателем (варианты)

Способ для управления двигателем (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в целом относится к способам и системам для управления двигателем транспортного средства для уменьшения события преждевременного воспламенения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В определенных условиях работы, двигатели, которые имеют высокие степени сжатия или форсированы для увеличения удельной выходной мощности, могут быть предрасположены к явлениям сгорания с преждевременным воспламенением на малых оборотах. Раннее 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. События сгорания позднего сгорания, в которых сгорание происходит позже, чем ожидается, также могут приводить к событиям сгорания с преждевременным воспламенением. Более точно, позднее сгорание может приводить к высоким давлениям и температурам в выпускном коллекторе, а также более высоким, чем ожидается, выхлопным остаточным газам, которые повышают вероятность событий преждевременного воспламенения.

Были разработаны различные стратегии для снижения возникновения преждевременного воспламенения от событий позднего сгорания. Один из примерных подходов показан Фуджиаем и другими в US 2010/0217504. В нем, период перекрытия клапанов увеличивается по мере того, как возрастает требуемый крутящий момент двигателя, посредством осуществления опережения установки фаз распределения впускных клапанов и/или осуществления задерживания установки фаз распределения выпускных клапанов. В ответ на возможность преждевременного воспламенения в цилиндре, скорость осуществления опережения впускного клапана цилиндра уменьшается, и/или уменьшается скорость осуществления задерживания выпускного клапана цилиндра, выбор основывается на требуемом крутящем моменте двигателя.

Однако изобретатели в материалах настоящей заявки идентифицировали потенциальную проблему у такого подхода. Несмотря на то что подход Фуджиая и других может подавлять преждевременное воспламенение в цилиндре, подвергающемся позднему сгоранию, подход может быть неспособным принимать меры в ответ на преждевременное воспламенение в других находящихся под влиянием цилиндрах. Более точно, событие позднего сгорания в данном цилиндре может повышать вероятность преждевременного воспламенения в данном цилиндре, а также в одном или более соседних цилиндров. Например, событие позднего сгорания в данном цилиндре может вводить высокое количество раскаленных выхлопных остаточных газов в один или более смежных цилиндров, вынуждая открываться выпускной клапан смежного цилиндра(ов). Избыточные раскаленные остаточные газы, принятые в смежных цилиндрах могут повышать их предрасположенность к преждевременному воспламенению. В дополнение, избыточные раскаленные остаточные газы могут увеличивать величину введенного свежего заряда цилиндра, (посредством раскручивания турбины), приводя к дополнительному увеличению предрасположенности к преждевременному воспламенению в смежных цилиндрах. По существу, события преждевременного воспламенения могут ослаблять эксплуатационные качества двигателя и вызывать ухудшение работы двигателя.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из примеров, вышеприведенная проблема может быть по меньшей мере частично преодолена способом для управления двигателем, включающим в себя этап, на котором:

в ответ на температуру выхлопных газов сгорания в первом цилиндре выше пороговой температуры, выполняют подавляющее преждевременное воспламенение действие во втором отличном цилиндре, принимающем выхлопные остаточные газы от сгорания в первом цилиндре из выпускного коллектора через непреднамеренное открывание выпускного клапана второго цилиндра. Таким образом, вызванные поздним горением события преждевременного воспламенения могут сокращаться.

В одном из вариантов предложен способ, в котором подавляющее преждевременное воспламенение действие выполняют в ответ на температуру выхлопных газов сгорания в первом цилиндре выше пороговой температуры, и количество выхлопных остаточных газов, выпускаемых из первого цилиндра, выше порогового количества.

В одном из вариантов предложен способ, в котором выполнение подавляющего преждевременное воспламенение действия во втором цилиндре включает в себя этап, на котором избирательно прекращают впрыск топлива во второй цилиндр.

В одном из вариантов предложен способ, в котором выполнение подавляющего преждевременное воспламенение действия во втором цилиндре включает в себя этап, на котором регулируют впрыск топлива во второй цилиндр для осуществления сгорания во втором цилиндре более богатого, чем стехиометрия.

В одном из вариантов предложен способ, в котором степень обогащения впрыска топлива регулируют на основании разности между температурой выхлопных газов сгорания в первом цилиндре и пороговой температурой, при этом степень обогащения увеличивают по мере того, как возрастает разность.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором идентифицируют второй цилиндр на основании идентификации первого цилиндра и порядка работы двигателя, причем первый и второй цилиндры являются соседними цилиндрами двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором второй цилиндр дополнительно идентифицируют на основании конфигурации выпускного коллектора.

В одном из вариантов предложен способ, в котором подавляющее преждевременное воспламенение действие выполняют до приема указания преждевременного воспламенения во втором цилиндре, причем выхлопные остаточные газы принимаются в период положительного перекрытия клапанов второго цилиндра.

В одном из вариантов предложен способ для управления двигателем, включающий в себя этап, на котором:

в ответ на установку момента сгорания в первом цилиндре, избирательно прекращают впрыск топлива во второй цилиндр, принимающий выхлопные остаточные газы от сгорания в первом цилиндре, причем остаточные газы принимаются выпускным клапаном второго цилиндра, подвергнутым непреднамеренному принудительному открыванию.

В одном из вариантов предложен способ, в котором избирательное прекращение впрыска топлива выполняют для уменьшения преждевременного воспламенения во втором цилиндре.

В одном из вариантов предложен способ, в котором установка момента сгорания в первом цилиндре включает в себя установку момента зажигания, установку фаз распределения впускных клапанов и/или установку фаз распределения выпускных клапанов сгорания в первом цилиндре.

В одном из вариантов предложен способ, в котором первый цилиндр и второй цилиндр расположены в общем ряду цилиндров двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором избирательно прекращают впрыск топлива в третий цилиндр, ожидаемый для приема выхлопных остаточных газов от сгорания во втором цилиндре через открытый выпускной клапан третьего цилиндра.

В одном из вариантов предложен способ, в котором избирательный вывод из работы впрыска топлива выполняют до того, как преждевременное воспламенение происходит в каждом из первого, второго и третьего цилиндров.

В одном из вариантов предложен способ для управления двигателем, включающий в себя этап, на котором:

в ответ на установку момента сгорания в первом цилиндре, являющуюся подвергнутой задерживанию от пороговой установки момента, избирательно обогащают впрыск топлива во второй цилиндр, принимающий выхлопные остаточные газы от сгорания в первом цилиндре через непреднамеренное открывание выпускного клапана второго цилиндра.

В одном из вариантов предложен способ, в котором установка момента сгорания включает в себя установку момента зажигания, установку фаз распределения впускных клапанов и/или установку фаз распределения выпускных клапанов, при этом установка момента сгорания, являющаяся подвергнутой задерживанию от пороговой установки момента, основана на одном или более из ускорения коленчатого вала, тока ионизации свечи зажигания и давления в цилиндре.

В одном из вариантов предложен способ, в котором степень обогащения обогащенного впрыска топлива во второй цилиндр регулируют на основании степени задерживания установки момента сгорания в первом цилиндре от пороговой установки момента, при этом степень обогащения увеличивают по мере того, как возрастает степень задерживания.

В одном из вариантов предложен способ, в котором степень обогащения дополнительно основана на числе выведенных из работы цилиндров двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором степень обогащения обогащенного впрыска топлива дополнительно основана на температуре выхлопных остаточных газов, чтобы приводить температуру выхлопных газов сгорания во втором цилиндре ниже пороговой температуры.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором обогащают впрыск топлива в третий цилиндр, ожидаемый для приема выхлопных остаточных газов от сгорания во втором цилиндре, обогащение второго цилиндра является более высоким, чем обогащение третьего цилиндра.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором выполняют поздний впрыск топлива в первом цилиндре, чтобы избирательно обогащать выхлопные остаточные газы, принятые во втором цилиндре.

В одном из вариантов предложен способ, в котором подвергнутую задерживанию установку момента сгорания в первом цилиндре создают задерживанием зажигания так, что событие сгорания задерживают в рабочем такте, при этом способ дополнительно включает в себя этап, на котором определяют подвергнутую задерживанию установку посредством характерных вибраций блока двигателя, которые возникают вследствие звона выпускного клапана второго цилиндра в интервале при открытом выпускном клапане первого цилиндра, причем избирательное обогащение включает в себя этап, на котором регулируют впрыск топлива во время такта впуска первого цилиндра

В одном из примеров, событие позднего сгорания в первом цилиндре может определяться на основании данных ускорения коленчатого вала, тока ионизации свечи зажигания, давления в цилиндре. Второй, соседний цилиндр, которые наиболее вероятно должен принимать выхлопные остаточные газы из первого цилиндра, в таком случае, может идентифицироваться на основании идентификации первого цилиндра, порядка работы цилиндров в двигателе, а также конфигурации выпускного коллектора двигателя. В ответ на количество выхлопных остаточных газов больше, чем пороговое значение, и/или температуру выхлопных газов сгорания в первом цилиндре выше, чем пороговое значение, подавляющее преждевременное воспламенение действие может выполняться во втором цилиндре для уменьшения вероятности преждевременного воспламенения, вызываемого во втором цилиндре вследствие события позднего горения в первом цилиндре. Это может включать в себя этап, на котором избирательно прекращают впрыск топлива во второй цилиндр. В качестве альтернативы, впрыск топлива во второй цилиндр может обогащаться в течение некоторой длительности. Уровень подавляющего преждевременное воспламенение действия (например, степень обогащения обогащенного впрыска топлива) может регулироваться, чтобы доводить температуру выхлопных газов сгорания во втором цилиндре (после приема выхлопных остаточных газов из первого цилиндра) до ниже пороговой температуры. Подавляющее преждевременное воспламенение действие также может распространяться на дополнительные цилиндры. Например, третий цилиндр, который наиболее вероятно должен принимать выхлопные остаточные газы от сгорания во втором цилиндре, также может обогащаться, с более низкой степенью обогащения, чтобы уменьшать вероятность преждевременного воспламенения в третьем цилиндре, обусловленного раскаленными остаточными газами, принятыми во втором цилиндре, и так далее.

Таким образом, посредством обогащения или вывода из работы впрыска топлива в один или более цилиндров, вероятных для (постепенного) приема выхлопных остаточных газов от позднего сгорания в соседнем цилиндре, могут снижаться температура и давление выхлопных остаточных газов. Посредством снижения температуры и давления остаточных газов, вероятность преждевременного воспламенения, вызванного в цилиндре вследствие приема раскаленных выхлопных остаточных газов из осуществляющего позднее горение цилиндра, может уменьшаться. В дополнение, также снижается вероятность преждевременного воспламенения, вызываемого цилиндром, принимающим раскаленные остаточные газы, в дополнительных цилиндрах. В общем и целом, может уменьшаться ухудшение работы двигателя, обусловленное преждевременным воспламенением.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, предоставлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает схематичное изображение двигателя внутреннего сгорания.

Фиг. 2 показывает альтернативный вариант осуществления двигателя по фиг. 1.

Фиг. 3 показывает высокоуровневую блок-схему операций способа выполнения подавляющего преждевременное воспламенение действия в одном или более цилиндров в ответ на позднее сгорание в соседнем цилиндре.

Фиг. 4 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа обнаружения непреднамеренного открывания выпускного клапана цилиндра.

Фиг. 5 показывает примерное выявление непреднамеренного открывания выпускного клапана второго цилиндра в ответ на событие позднего сгорания в первом цилиндре.

Фиг. 6, 7 показывают примерные графики при обогащении цилиндров согласно настоящему изобретению.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее описание относится к системам и способам обнаружения подачи раскаленных остаточных газов в цилиндр в ответ на позднее сгорание в соседнем цилиндре и регулирования впрыска топлива в находящийся под влиянием цилиндр, чтобы сокращать вызванные поздним сгоранием события преждевременного воспламенения. В двигателях, выполненных с небольшими выпускными коллекторами, таких как системы двигателя по фиг. 1 и 2, выхлопные остаточные газы от события позднего сгорания в первом цилиндре могу повышать давления в выпускном коллекторе, так что остаточные газы принудительно принимаются во втором, соседнем цилиндре. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью исполнения способа управления, такого как способ по фиг. 3, чтобы регулировать впрыск топлива во второй цилиндр (например, прекращать или обогащать впрыск топлива), если установка момента сгорания при сгорании в первом цилиндре находится за пределами пороговой установки момента, при этом большое количество выхлопных остаточных газов могло бы выпускаться из первого цилиндра в выпускной коллекторе и потенциально принудительно приниматься во втором цилиндре. Примерные регулировки впрыска топлива описаны со ссылкой на фиг. 6 и 7. Контроллер, кроме того, может быть выполнен с возможностью исполнения способа управления, такого как способ по фиг. 4, чтобы обнаруживать принудительное открывание выпускного клапана цилиндра на основании вибраций блока двигателя, считанных в интервале при событии открытого выпускного клапана осуществляющего позднее сгорание цилиндра. Примерное обнаружение показано на фиг. 5. Таким образом, событие выпускного клапана, происходящее вне такта впуска и выпуска цилиндра, может использоваться для идентификации подачи выхлопных остаточных газов в цилиндр от события позднего сгорания в соседнем цилиндре. Посредством впрыска топлива в цилиндр, принимающий раскаленные остаточные газы, температура остаточных газов может понижаться, и может уменьшаться вероятность вызванного поздним сгоранием раннего воспламенения.

Фиг. 1 - схематичное изображение, показывающее один цилиндр многоцилиндрового двигателя 10, который может быть включен в силовую установку автомобиля. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, содержащей контроллер 12, и входными сигналами водителя 130 транспортного средства через устройство 132 ввода. В этом примере, устройство 132 ввода содержит педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Камера 30 (то есть цилиндр) сгорания двигателя 10 может содержать стенки 136 камеры сгорания с поршнем 138, расположенным в них. Поршень 138 может быть присоединен к коленчатому валу 140, так чтобы возвратно-поступательное перемещение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 140 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу транспортного средства через промежуточную систему трансмиссии. Кроме того, стартерный электродвигатель может быть присоединен к коленчатому валу 140 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10.

Цилиндр 30 может принимать всасываемый воздух через последовательность впускных воздушных каналов 142, 144 и 146. Впускной воздушный канал 146 может сообщаться с другими цилиндрами двигателями 10 в дополнение к цилиндру 30. В некоторых вариантах осуществления, один или более впускных каналов могут содержать устройство наддува, такое как турбонагнетатель или нагнетатель. Например, фиг. 1 показывает двигатель 10, выполненный с турбонагнетателем, содержащим компрессор 174, расположенный между впускными каналами 142 и 144, и турбиной 176 с приводом от системы выпуска, расположенной вдоль выпускного канала 148. Компрессор 174 может по меньшей мере частично приводиться в действие турбиной 176 с приводом от выхлопной системы через вал 180, где устройство наддува выполнено в качестве турбонагнетателя. Однако в других примерах, таких как где двигатель 10 снабжен нагнетателем, турбина 176 с приводом от выхлопной системы, по выбору, может быть не включена в состав, где компрессор может приводиться в действие механической подводимой мощностью от электродвигателя или двигателя. Дроссель 20, содержащий дроссельную заслонку 164, может быть расположен 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 выхлопные газы из других цилиндров двигателя 10 в дополнение к цилиндру 30. В одном из примеров, выпускной канал 148 может принимать выхлопные газы из всех цилиндров двигателя 10. Однако в некоторых вариантах осуществления, как конкретизировано на фиг. 2, выхлопные газы из одного или более цилиндров могут направляться в первый выпускной канал, наряду с тем, что выхлопные газы из одного или более других (остальных) цилиндров могут направляться во второй, отличающийся выпускной канал, отдельные выпускные каналы затем сходятся дальше ниже по потоку на или за пределами устройства снижения токсичности выбросов выхлопных газов. Датчик 128 выхлопных 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 показания топливно-воздушного соотношения в выхлопных газах, например, таких как линейный кислородный датчик или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик количества кислорода в выхлопных газах), двухрежимный кислородный датчик или датчик EGO (который изображен), HEGO (подогреваемый EGO), NO_x, HC, или CO. Устройство 178 снижения токсичности выбросов может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NO_x, различными другими устройствами снижения токсичности выбросов или их комбинациями.

Температура выхлопных газов может оцениваться одним или более датчиков температуры (не показаны), расположенных в выпускном канале 48. В качестве альтернативы, температура выхлопных газов может выводиться на основании условий работы двигателя, таких как скорость вращения, нагрузка, топливно-воздушное соотношение (AFR), задерживание искрового зажигания и т.д. Кроме того, температура выхлопных газов может вычисляться по одному или более датчиков 128 выхлопных газов. Следует принимать во внимание, что температура выхлопных газов, в качестве альтернативы, может оцениваться любой комбинацией способов оценки температуры, перечисленных в материалах настоящего описания.

Каждый цилиндр двигателя 10 может содержать один или более впускных клапанов и один или более выпускных клапанов. Например, цилиндр 30 показан содержащим по меньшей мере один впускной тарельчатый клапан 150 и по меньшей мере один выпускной тарельчатый клапан 156, расположенные в верней области цилиндра 30. В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10, в том числе цилиндр 30, может содержать 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 содержать один или более кулачков и может использовать одну или более из систем переключения профиля кулачков (CPS), изменяемой установки фаз кулачкового распределения (VCT), изменяемой установки фаз клапанного распределения (VVT) и/или изменяемого 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 30, в качестве альтернативы, может содержать впускной клапан, управляемый посредством возбуждения клапанного распределителя с электромагнитным управлением, и выпускной клапан, управляемый через кулачковый привод, содержащий системы CPS и/или VCT. Кроме того, еще в 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 30 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 содержать свечу 192 зажигания для инициирования сгорания. Система 190 зажигания может выдавать искру зажигания в камеру 30 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 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 выполнен одной или более топливных форсунок для подачи топлива в него. В качестве неограничивающего примера, показан цилиндр 30, содержащий одну топливную форсунку 166. Топливная форсунка 166 показана присоединенной непосредственно к цилиндру 30 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 30 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. Следует принимать во внимание, что, в альтернативном варианте осуществления, форсунка 166 может быть форсункой впрыска во впускной канал, выдающей топливо во впускное отверстие выше по потоку от цилиндра 30.

Следует принимать во внимание, что в кроме того других вариантах осуществления, двигатель может приводиться в действие посредством впрыска переменной топливной смеси или подавляющей детонацию/преждевременное воспламенение текучей среды через две форсунки (форсунку 166 непосредственного впрыска и форсунку впрыска во впускной канал) и изменения относительного количества впрыска из каждой форсунки.

Топливо может подаваться в топливную форсунку 166 посредством топливной системы 80 высокого давления, содержащей топливные баки, топливные насосы и направляющую-распределитель для топлива. В качестве альтернативы, топливо может подаваться 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.

Топливо может подаваться форсункой(ами) в цилиндр в течение одиночного цикла двигателя цилиндра. Кроме того, распределение и/или относительное количество топлива, подаваемого из форсунки(ок) может меняться в зависимости от условий работы. Например, распределение может меняться в зависимости от скорости изменения заряда воздуха цилиндра, природы события аномального сгорания в цилиндре (к примеру, есть ли событие пропуска зажигания, событие детонации или событие преждевременного воспламенения в цилиндре). Кроме того, для одиночного события сгорания, многочисленные впрыски подаваемого топлива могут выполняться за цикл. Многочисленные впрыски могут выполняться в течение такта сжатия, такта впуска или любой надлежащей их комбинации.

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

Топливные баки в топливной системе 80 могут удерживать топливо или подавляющие детонацию/преждевременное воспламенение текучие среды с разными качествами, такие как разные составы. Эти различия могут содержать разное содержание спиртов, разное содержание воды, разное октановое число, разную теплоту испарения, разные топливные смеси и/или их комбинации и т.д. В одном из примеров, подавляющие детонацию/преждевременное воспламенение текучие среды с разными содержаниями спиртов могли бы содержать одно топливо, являющееся бензином, и другое, являющееся этиловым спиртом или метиловым спиртом. В еще одном примере, двигатель может использовать бензин в качестве первого вещества, и спиртосодержащую топливную смесь, такую как E85 (которая является приблизительно 85% этилового спирта и 15% бензина) или M85 (которая является приблизительно 85% метилового спирта и 15% бензина) в качестве второго вещества. Другие спиртосодержащие виды топлива могли бы быть смесью спирта и воды, смесью спирта, воды и бензина и т.д. В еще одном другом примере, оба топлива могут быть спиртовыми смесями, при этом первое топливо может быть спиртобензиновой смесью с более низким соотношением спирта, чем спиртобензиновая смесь второго топлива с более высоким соотношением спирта, к примеру, E10 (которое имеет значение приблизительно 10% этилового спирта) в качестве первого топлива и E85 (которое имеет значение приблизительно 85% этилового спирта) в качестве второго топлива. В еще одном другом примере, одна из текучих сред может содержать воду наряду с тем, что другая текучая среда является бензиновой или спиртовой смесью. Дополнительно, первое и второе топливо также могут различаться по другим качествам топлива, таким как различие по температуре, вязкости, октановому числу, скрытому теплосодержанию парообразования и т.д. Кроме того, другие подавляющие преждевременное воспламенение текучие среды могут содержать воду, метиловый спирт, жидкость омывателя (такую как смесь приблизительно 60% воды и 40% метилового спирта) и т.д.

Более того, характеристики топлива у топлива или подавляющей преждевременное воспламенение текучей среды, хранимых в топливном баке, могут часто меняться. В одном из примеров, водитель может пополнять топливный бак с помощью E85 в один день, а E10 в следующий, и E50 в следующий. Изменения пополнения бака изо дня в день, таким образом, могут давать в результате частое изменение составов топлива, тем самым, оказывая влияние на состав топлива, подаваемого в форсунку 166.

Двигатель 10 дополнительно может содержать один (как изображено) или более датчиков 90 детонации, распределенных по корпусу двигателя (например, по блоку двигателя). Когда включены в состав, множество датчиков детонации могут быть распределены по блоку цилиндров двигателя симметрично или несимметрично. Датчик 90 детонации может быть акселерометром, датчиком ионизации или датчиком вибраций.

Например, как конкретизировано со ссылкой на фиг. 4, контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью обнаружения и различения вибрации блока двигателя, созданных вследствие событий аномального сгорания, таких как детонация и преждевременное воспламенение, от принудительного открывания (и последующего стучащего закрывания) выпускного клапана цилиндра на основании выходного сигнала (например, временных характеристик, амплитуды, интенсивности, частоты и т.д. сигнала) одного или более датчиков 90 детонации. Контроллер может оценивать выходные сигналы датчиков в разных временных интервалах, которые специфичны цилиндрам, и которые основаны на природе обнаруживаемой вибрации. Например, вибрации, вырабатываемые вследствие принудительного открывания выпускного клапана цилиндра выхлопными остаточными газами, выпущенными из осуществляющего позднее сгорание цилиндра, могут идентифицироваться выходными сигналами датчиков детонации, считанными в интервале, которые находится относительно позже в течение события открытого выпускного клапана осуществляющего позднее сгорание цилиндра. В сравнение, события аномального сгорания в цилиндре, происходящие в работающем цилиндре, могут идентифицироваться по выходным сигналам датчиков детонации, считанным в интервале, которые находится относительно раньше в течение события открытого выпускного клапана осуществляющего позднее сгорание цилиндра. В одном из примеров, интервалы, в которых оцениваются сигналы детонации, могут быть интервалами угла поворота коленчатого вала.

В дополнительных примерах, контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью обнаружения и различения первопричин вибраций на основании выходного сигнала (например, временных характеристик, амплитуды, интенсивности, частоты и т.д. сигнала) одного или более датчиков детонации, а также скорости изменения параметра, указывающего заряд воздуха цилиндра, такого как скорость изменения давления в коллекторе (MAP), воздушный поток коллектора (MAF) и т.д.

Подавляющие действия, предпринятые контроллером двигателя для принятия мер в ответ на детонацию, могут отличаться от таковых, предпринятых контроллером для принятия мер в ответ на преждевременное воспламенение. Например, детонация может быть подвергнута принятию ответных мер с использованием регулирования установки момента искрового зажигания (например, задерживания искры) и EGR, тогда как преждевременное воспламенение может подвергаться принятию ответных мер с использованием ограничения нагрузки, обогащения топлива, обеднения топлива, непосредственного впрыска более высокооктанового топлива или подавляющей детонацию текучей среды, многочисленных впрысков топлива в такте сжатия и т.д. В дополнение, подавляющие преждевременное воспламенение действия, предпринимаемые контроллером для принятия мер в ответ на зарождающееся преждевременное воспламенение в работавшем недавно цилиндре, могут отличаться от подавляющих преждевременное воспламенение действий, предпринимаемых контроллером для принятия мер в ответ на потенциальное вызванное поздним сгоранием преждевременное воспламенение, которое может происходить в цилиндре, принудительно принимающем раскаленные выхлопные остаточные газы из осуществляющего позднее сгорание цилиндра. Например, зарождающееся преждевременное воспламенение может подвергаться принятию ответных мер посредством обогащения находящегося под влиянием цилиндра в течение большей продолжительности (например, большего количества событий сгорания), в то время как потенциальное вызванное поздним сгоранием преждевременное воспламенение может подвергаться принятию ответных мер посредством обогащения находящегося под влиянием цилиндра в течение меньшей продолжительности (например, меньшего количества событий сгорания) до тех пор, пока не понижена температура выхлопных остаточных газов. Во время условий, где подавляющее раннее воспламенение действие происходит в ответ на событие позднего сгорания в цилиндре, регулирование также может быть основано на величине задержки в осуществляющем позднее сгорание цилиндре.

В кроме того дополнительных вариантах осуществления, впрыск топлива (например, установка момента впрыска, количество впрысков в данном цикле двигателя, количество/соотношение топлива, впрыскиваемого во время такта впуска относительно такта сжатия, количество/соотношение текучей среды, непосредственно впрыскиваемой в цилиндр относительно количества, впрыскиваемого посредством впрыска во впускной канал цилиндра и т.д.) может регулироваться на основании выявленной вибрации.

Следует принимать во внимание, что, несмотря на то, что фиг. 1 предлагает использование датчиков детонации для считывания вибраций блока двигателя и принудительного поступления выхлопных остаточных газов в цилиндр, в альтернативных примерах, другие акселерометры, датчики вибраций или датчики давления в цилиндре могут использоваться для считывания вибраций.

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 с