CN102220918B - 使用协调扭矩控制的气缸燃烧性能监控和控制 - Google Patents

使用协调扭矩控制的气缸燃烧性能监控和控制 Download PDF

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Abstract

本发明涉及使用协调扭矩控制的气缸燃烧性能监控和控制，具体地，一种发动机控制系统包括扰动模块、扭矩校正模块、扭矩-火花模块和火花校正模块。扰动模块基于曲轴的旋转确定发动机的气缸的过去燃烧冲程的扰动值。扭矩校正模块基于所述扰动值选择性地确定气缸的未来燃烧冲程的扭矩校正。扭矩-火花模块基于所述扭矩校正确定火花校正，并且基于扭矩请求确定未校正火花正时。火花校正模块基于未校正火花正时和火花校正确定校正火花正时，且基于校正火花正时产生未来燃烧冲程期间的火花。

Description

使用协调扭矩控制的气缸燃烧性能监控和控制
相关申请的交叉引用
本申请与2010年XX月XX日提交的美国专利申请No. XX/XXXXXX （GM档案号P010230-PTCS-CD）相关。上述申请的公开内容通过参考整体并入本文。
技术领域
本公开涉及内燃机，更具体地，涉及燃烧控制系统和方法。
背景技术
在此提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。在本背景技术部分中所描述的程度上的当前所署名发明人的工作和本描述中否则不足以作为申请时的现有技术的各方面，既非明示地也非默示地被承认为与本发明相抵的现有技术。
车辆包括产生扭矩的发动机。发动机通过曲轴向变速器传递扭矩。当扭矩传递到车辆的一个或多个车轮（未示出）时，车辆移动。曲轴传感器基于曲轴的旋转产生曲轴信号。
发动机不发火会干扰曲轴的旋转，且因此会引起曲轴信号的波动。发动机不发火可能由多种原因引起，诸如燃料、空气和/或火花的不适当传递。不发火检测模块接收曲轴信号并基于曲轴信号确定是否发生发动机不发火。在一些情况下，各个气缸不产生等量驱动扭矩。也就是说，部分气缸比其他气缸可能更弱，导致气缸间的扭矩不平衡。这种扭矩不平衡可能在动力系中产生明显振动，且甚至可能被车辆的驾驶员感受到。
发明内容
一种发动机控制系统包括扰动模块、扭矩校正模块、扭矩-火花模块和火花校正模块。扰动模块基于曲轴的旋转确定发动机的气缸的过去燃烧冲程的扰动值。扭矩校正模块基于所述扰动值选择性地确定气缸的未来燃烧冲程的扭矩校正。扭矩-火花模块基于所述扭矩校正确定火花校正，并且基于扭矩请求确定未校正火花正时。火花校正模块基于未校正火花正时和火花校正确定校正火花正时，且基于校正火花正时产生未来燃烧冲程期间的火花。
一种发动机控制方法，包括：基于曲轴的旋转确定发动机的气缸的过去燃烧冲程的扰动值；基于所述扰动值选择性地确定气缸的未来燃烧冲程的扭矩校正；基于所述扭矩校正确定火花校正；基于扭矩请求确定未校正火花正时；基于未校正火花正时确定校正火花正时；以及基于校正火花正时产生未来燃烧冲程期间的火花。
在其他特征中，通过一个或多个处理器执行的计算机程序实现上述系统和方法。所述计算机程序可以驻留在有形计算机可读介质中，诸如但不限于，存储器、非易失性数据存储器和/或其他适当的有形存储介质。
根据下面提供的详细描述，本公开的进一步的应用领域将变得明显。应该理解，示出本公开优选实施例的详细描述和特定示例仅意在说明目的，而不是意在限制本公开的范围。
本发明还提供如下方案：
1. 一种发动机控制系统，其包括：
扰动模块，其基于曲轴的旋转确定发动机的气缸的过去燃烧冲程的扰动值；
扭矩校正模块，其基于所述扰动值选择性地确定气缸的未来燃烧冲程的扭矩校正；
扭矩-火花模块，其基于所述扭矩校正确定火花校正，并且基于扭矩请求确定未校正火花正时；以及
火花校正模块，其基于所述未校正火花正时和所述火花校正确定校正火花正时，并且基于所述校正火花正时产生未来燃烧冲程期间的火花。
2. 如方案1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述扭矩-火花模块还基于所述扭矩请求确定火花校正。
3. 如方案2所述的发动机控制系统，其特征在于，所述扭矩-火花模块基于扭矩与火花正时之间的关系确定火花校正。
4. 如方案1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述扭矩-火花模块基于所述扭矩校正和所述扭矩请求确定第二扭矩请求，基于所述第二扭矩请求确定绝对火花正时，并且基于所述绝对火花正时与所述未校正火花正时之间的差确定所述火花校正。
5. 如方案4所述的发动机控制系统，其特征在于，其还包括：安全模块，其基于所述扭矩校正和所述扭矩请求确定冗余火花校正，并且基于火花校正与冗余火花校正的比较选择性地调整火花校正。
6. 如方案5所述的发动机控制系统，其特征在于，当火花校正与冗余火花校正之间的差大于预定量时，所述安全模块将火花校正设置为先前的火花校正。
7. 如方案5所述的发动机控制系统，其特征在于，所述安全模块基于扭矩校正和扭矩请求确定第二冗余扭矩请求，基于第二冗余扭矩请求确定第二绝对火花正时，并且基于第二绝对火花正时与未校正火花正时之间的差确定冗余火花校正。
8. 如方案1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述扭矩校正模块分别确定发动机的其他气缸的其他扭矩校正，并且验证所述扭矩校正与其他扭矩校正之和处在以零为中心的预定范围内。
9. 如方案8所述的发动机控制系统，其特征在于，火花校正模块分别基于其他扭矩校正确定发动机的其他气缸的其他火花校正，并且分别基于所述其他火花校正产生其他气缸的其他未来燃烧冲程期间的火花。
10. 如方案1所述的发动机控制系统，其特征在于，火花校正模块基于未校正火花正时和火花校正的和确定校正火花正时。
11. 一种发动机控制方法，其包括：
基于曲轴的旋转确定发动机的气缸的过去燃烧冲程的扰动值；
基于所述扰动值选择性地确定气缸的未来燃烧冲程的扭矩校正；
基于所述扭矩校正确定火花校正；
基于扭矩请求确定未校正火花正时；
基于所述未校正火花正时确定校正火花正时；以及
基于所述校正火花正时产生未来燃烧冲程期间的火花。
12. 如方案11所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：还基于扭矩请求确定火花校正。
13. 如方案12所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：基于扭矩与火花正时之间的关系确定火花校正。
14. 如方案11所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：
基于扭矩校正和扭矩请求确定第二扭矩请求；
基于所述第二扭矩请求确定绝对火花正时；以及
基于绝对火花正时与未校正火花正时之间的差确定火花校正。
15. 如方案14所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：
基于扭矩校正和扭矩请求确定冗余火花校正；以及
基于火花校正与冗余火花校正的比较选择性地调整火花校正。
16. 如方案15所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：当火花校正与冗余火花校正之间的差大于预定量时，将火花校正设置为先前的火花校正。
17. 如方案15所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：
基于扭矩校正和扭矩请求确定第二冗余扭矩请求；
基于第二冗余扭矩请求确定第二绝对火花正时；以及
基于第二绝对火花正时与未校正火花正时之间的差确定冗余火花校正。
18. 如方案11所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：
分别确定发动机的其他气缸的其他扭矩校正；以及
验证所述扭矩校正与其他扭矩校正之和在以零为中心的预定范围内。
19. 如方案18所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：
分别基于其他扭矩校正确定发动机的其他气缸的其他火花校正；以及
分别基于所述其他火花校正产生其他气缸的其他未来燃烧冲程期间的火花。
20. 如方案11所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：基于未校正火花正时和火花校正的和确定校正火花正时。
附图说明
根据详细描述和附图，本公开将得到更充分地理解，其中：
图1是根据本公开原理的示例性车辆系统的功能框图；
图2是根据本公开原理的示例性发动机控制系统的功能框图；
图3是根据本公开原理的示例性发动机不发火模块的功能框图；
图4是根据本公开原理的加速度与加速度变化率的示例性曲线图；
图5是根据本公开原理的示例性扭矩平衡模块的功能框图；
图6是根据本公开原理的示例性火花控制模块的功能框图；以及
图7是描述根据本公开原理的气缸扭矩平衡的示例性方法的流程图。
具体实施方式
下面的描述本质上仅是示例性的，且决不意在限制本公开、其应用或使用。为了清楚，将在附图中使用相同的标号来标识相似的部件。如在此使用，短语A、B和C中的至少一个应该被解释为使用非排他性逻辑或的逻辑（A或B或C）。应该理解，可以在不改变本公开的原理的情况下以不同顺序执行方法中的步骤。
如在此使用，术语模块是指专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享、专用或成组）和存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述功能的其它适合的部件。
控制模块在气缸的燃烧冲程期间基于曲轴的旋转选择性地诊断发动机的气缸内发生的不发火。控制模块在气缸的燃烧冲程期间监控曲轴的旋转速度。控制模块确定燃烧冲程期间速度的一阶导数（即，加速度）以及燃烧冲程期间速度的二阶导数（即，加速度变化率）。仅例如，当加速度和加速度变化率值分别小于预定加速度和加速度变化率值时，控制模块可以诊断气缸内发生的不发火。
控制模块基于加速度和加速度变化率值确定气缸的燃烧冲程的扰动值。控制模块还基于根据按照预定点火顺序的下一气缸的燃烧冲程期间曲轴的旋转所确定的加速度变化率值确定气缸的燃烧冲程的扰动值。
本公开的控制模块基于扰动值和预定加速度变化率值确定气缸的燃烧事件的扰动率。控制模块基于扰动率选择性地确定气缸的未来（例如，下一次）燃烧事件的扭矩校正。控制模块基于扭矩校正选择性地调整未来燃烧冲程的火花正时。控制模块还可以基于分别为其他气缸确定的扭矩校正调整其他气缸的未来燃烧事件的火花正时。按照这种方式，控制模块使扭矩产生平衡，使得气缸和其他气缸每一个都产生近似相同的扭矩量。
现参照图1，呈现示例性车辆系统100的功能框图。发动机102产生扭矩。仅为了讨论目的，将发动机102描述为汽油型内燃机。
通过进气歧管104将空气抽入发动机102。通过节气门106可以改变抽入发动机102的空气量。节气门致动器模块107（例如，电子节气门控制器）控制节气门106的开度。一个或多个燃料喷射器，诸如燃料喷射器108将燃料与空气混合，以形成可燃烧的空气/燃料混合物。燃料致动器模块109控制燃料喷射器。
气缸110包括连接到曲轴112的活塞（未示出）。尽管将发动机102描述为仅包括气缸110，但是发动机102可以包括一个以上的气缸。空气/燃料混合物的燃烧可以包括四个冲程：进气冲程、压缩冲程、燃烧（或膨胀）冲程和排气冲程。在进气冲程期间，活塞降低到最低位置，且空气和燃料被引入气缸110。最低位置可以被称为下止点（BDC）位置。
在压缩冲程期间，曲轴112朝最高位置驱动活塞，从而在气缸110内压缩空气/燃料混合物。最高位置可以被称为上止点（TDC）位置。
膨胀冲程在例如来自火花塞114的火花点燃空气/燃料混合物时开始。火花致动器模块116控制火花塞114。空气/燃料混合物的燃烧朝向BDC位置驱动活塞，从而可旋转地驱动曲轴112。这种旋转力（即，扭矩）可以是压缩力，从而在按照预定气缸点火顺序的下一气缸的压缩冲程期间压缩空气/燃料混合物。在排气冲程期间将空气/燃料混合物的燃烧产生的废气从气缸110排出。
发动机输出速度（EOS）传感器120测量曲轴112的旋转速度，且产生指示EOS的EOS信号。仅例如，EOS传感器120可以包括可变磁阻（VR）传感器或另一适当类型的EOS传感器。当与曲轴112一起旋转的N齿车轮122的齿通过EOS传感器120时，EOS传感器120可以产生脉冲。
因此，每个脉冲可以以等于360°被N个齿划分的量而对应于曲轴112的角旋转。仅例如，N齿车轮122可以包括60个等间隔的齿（即，N=60），每个脉冲可以对应于曲轴112的6°旋转。在各种实现中，可以省略N个等间隔的齿中的一个或多个。例如，可以省略N个齿中的两个。例如，可以省略一个或多个齿，作为曲轴112的一个循环的指示符。EOS传感器120可以基于脉冲之间的周期产生EOS。仅例如，EOS传感器120可以基于在气缸110的膨胀冲程期间曲轴112旋转预定角度（例如，90°）所花费的周期产生EOS。
不发火在气缸110内可因多种原因发生，诸如燃料、空气和/或火花的不适当传递。不发火可扰动曲轴112的旋转。因此，不发火可引起EOS信号的波动。
发动机102可以通过曲轴112将扭矩传递到变速器130。可以通过扭矩传递设备132，诸如变速器130是自动变速器情况下的扭矩转换器，将扭矩从发动机102传递到变速器130。变速器130可以通过变速器输出轴134和动力系（未示出）向一个或多个车轮（未示出）传递扭矩。
发动机控制模块（ECM）150控制通过发动机102输出的扭矩（即，关于曲轴112的扭矩）。ECM 150可以通过控制一个或多个发动机致动器来控制发动机102输出的扭矩。ECM 150向每个发动机致动器提供相关的致动器值。仅例如，发动机致动器可以包括节气门致动器模块107、燃料致动器模块109和火花致动器模块116。相关的致动器值可以分别是节气门106的开度面积、燃料量或供燃料率和火花正时。
尽管在图1的示例性实施例中没有示出，但是ECM 150还可以控制其他发动机致动器。例如，ECM 150可以控制升压致动器模块、废气再循环（EGR）致动器模块和相位器致动器模块和/或其他适当的发动机致动器，所述升压致动器模块控制升压设备提供的升压，所述废气再循环（EGR）致动器模块控制EGR阀的开度，所述相位器致动器模块控制进气凸轮相位器和排气凸轮相位器位置。
现参照图2，呈现了示例性发动机控制系统的功能框图。ECM 150的示例性实现包括驾驶员扭矩模块202。驾驶员扭矩模块202可以基于驾驶员输入确定驾驶员扭矩请求。驾驶员输入可以基于加速器踏板位置和/或制动器踏板位置。驾驶员输入还可以基于巡航控制，其可以是改变车辆速度以保持预定跟随距离的自适应巡航控制系统。驾驶员扭矩模块202可以包括加速器踏板位置到期望扭矩的一个或多个映射，且可以基于所选择的一个映射确定驾驶员扭矩请求。
车轴扭矩仲裁模块204在来自驾驶员扭矩模块202的驾驶员扭矩请求与其他车轴扭矩请求之间进行仲裁。可以通过包括发动机102和/或电动马达的各种源产生车轴扭矩（车轮处的扭矩）。
车轴扭矩仲裁模块204基于接收到的扭矩请求之间的仲裁结果输出预测扭矩请求和即时扭矩请求。如下所述，在用于控制发动机致动器之前，可以通过ECM 150的其他模块选择性地调整来自车轴扭矩仲裁模块204的预测扭矩请求和即时扭矩请求。
一般地，车轴扭矩仲裁模块204输出的即时扭矩请求是当前期望的车轴扭矩量，车轴扭矩仲裁模块204输出的预测扭矩请求是短时间内可能需要的车轴扭矩量。ECM 150控制发动机致动器产生等于即时扭矩请求的车轴扭矩。然而，致动器值的不同组合可能导致产生相同的车轴扭矩。ECM 150可以因此调整致动器值以在仍保持即时扭矩请求时的车轴扭矩的情况下允许更快过渡到预测扭矩请求。
一般地，即时扭矩请求与（推测地）更高预测扭矩请求之间的差可以被称为扭矩储备。扭矩储备可以表示发动机102可以开始以最小延迟产生的附加扭矩量。快发动机致动器用于增加或减小当前车轴扭矩。如下面更加详细描述，快发动机致动器相对于慢发动机致动器来定义。
在各种实现中，快发动机致动器能够在慢发动机致动器建立的范围内改变车轴扭矩。在这些实现中，该范围的上限是预测扭矩请求，而该范围的下限是通过快致动器的扭矩能力来限制的。
仅例如，快致动器可以仅能够将车轴扭矩减少第一量，而第一量是快致动器的扭矩能力的测量值。第一量可以基于慢发动机致动器设置的发动机操作条件而改变。当即时扭矩请求处于该范围内时，快发动机致动器可以被设置为使车轴扭矩等于即时扭矩请求。当ECM 150请求输出预测扭矩请求时，可以控制快发动机致动器将车轴扭矩改变到该范围的顶点，其是预测扭矩请求。
一般地，与慢发动机致动器比较，快发动机致动器可更快地改变车轴扭矩。与快发动机致动器相比，慢致动器可以更慢地响应其各个致动器值中的改变。例如，慢致动器可以包括机械部件，其响应于致动器值的改变需要时间从一个位置移动到另一位置。慢致动器也可以由其开始执行所被改变的致动器值时车轴扭矩开始变化所花费的时间量来表征。通常，与快致动器相比，对于慢致动器，此时间量将更长。另外，即使在开始改变之后，车轴扭矩可能需要更长的时间来完全响应慢致动器中的改变。
仅例如，如果快致动器被设置为适当的值，则ECM 150可以将慢致动器的致动器值设置为使发动机102能够产生预测扭矩请求的值。同时，在给定慢致动器值的情况下，ECM 150可以将快致动器的致动器值设置为使发动机102产生即时扭矩请求而不是预测扭矩请求的值。
因此，快致动器值使发动机102产生即时扭矩请求。当ECM 150决定从即时扭矩请求过渡到预测扭矩请求时，ECM 150将一个或多个快致动器的致动器值改变到以实现预测扭矩请求的值。因为已经基于预测扭矩请求设置了慢致动器值，所以发动机102能够仅在快致动器施加的延迟之后产生预测扭矩请求。换句话说，避免了使用慢致动器改变导致的更长的延迟。
仅例如，当预测扭矩请求等于驾驶员扭矩请求时，可以在由于临时扭矩减小请求导致即时扭矩请求小于驾驶员扭矩请求时产生扭矩储备。替代地，可以在将即时扭矩请求保持在驾驶员扭矩请求的情况下将预测扭矩请求增加到高于驾驶员扭矩请求来产生扭矩储备。得到的扭矩储备可以承担即时扭矩请求中的突然增加。仅例如，通过增加即时扭矩请求来补偿来自空调或动力转向泵的突然负荷。如果即时扭矩请求中的增加小于扭矩储备，则可以通过使用快致动器快速产生增加。然后，还可以增加预测扭矩请求重新建立先前的扭矩储备。
扭矩储备的另一示例使用是减小慢致动器值的波动。因为它们相对慢速，所以改变慢致动器值会产生控制不稳定。另外，慢致动器可以包括机械部件，其在频繁移动时可抽取更多动力和/或磨损更快。创建充分扭矩储备允许在保持慢致动器的值的情况下经由即时扭矩请求通过改变快致动器来做出发动机输出扭矩的改变。例如，为了保持给定的怠速，即时扭矩请求可以在一范围内改变。如果预测扭矩请求被设置为高于此范围，则在不需要调整慢致动器的情况下，可以使用快致动器做出保持怠速的即时扭矩请求中的改变。
仅例如，火花正时可以是快致动器值，而节气门开度面积可以是慢致动器值。火花点燃发动机可以通过施加火花燃烧例如包括汽油和乙醇的燃料。火花致动器模块116可以是快致动器，节气门致动器模块107可以是慢致动器。在接收到新致动器值之后，火花致动器模块116能够改变按照点火顺序的下一气缸的燃烧冲程的火花正时。
相比之下，节气门开度面积中的改变需要很长时间来影响发动机输出扭矩。节气门致动器模块107通过调整节气门106的叶片的角来改变节气门开度面积。因此，一旦接收到新的致动器值，在节气门106基于该新的致动器值从其先前位置移动到新位置时就存在机械延迟。另外，基于节气门开度的空气流量变化经受进气歧管104中的空气传输延迟。此外，直到气缸110接收到下一进气冲程中的额外空气、压缩该额外空气并且开始燃烧冲程，进气歧管104中增加的空气流量才被实现为发动机输出扭矩的增加。
使用这些发动机致动器作为示例，可以通过将节气门开度面积设置为允许发动机102产生预测扭矩请求的值来产生扭矩储备。同时，可以基于小于该预测扭矩请求的即时扭矩请求来设置火花正时。尽管节气门开度面积产生对于发动机102来说足够的空气流量以产生预测扭矩请求，但是基于该即时扭矩请求，火花正时从校准火花正时（其产生扭矩）延迟。发动机输出扭矩将因此等于即时扭矩请求。
当需要额外扭矩时，可以通过朝向校准火花正时调整火花正时来利用部分或全部扭矩储备。因此，在不经历改变节气门开度面积导致的延迟的情况下，发动机输出扭矩可被快速增加到预测扭矩请求。
车轴扭矩仲裁模块204可以向推进扭矩仲裁模块206输出预测扭矩请求和即时扭矩请求。推进扭矩仲裁模块206接收的预测扭矩请求和即时扭矩请求被从车轴扭矩域（车轮处的扭矩）转换到推进扭矩域（曲轴处的扭矩）。
推进扭矩仲裁模块206在推进扭矩请求之间进行仲裁，所述推进扭矩请求包括经转换的预测扭矩请求和即时扭矩请求。推进扭矩仲裁模块206产生仲裁的预测扭矩请求和仲裁的即时扭矩请求。可以通过从接收的请求中选择胜出的请求来产生仲裁扭矩。可选地或另外地，可以通过基于接收的请求中的另外一个或多个修改接收的请求中的一个来产生仲裁扭矩。
储备/负载模块220从推进扭矩仲裁模块206接收仲裁的预测扭矩请求和仲裁的即时扭矩请求。储备/负载模块220可以调整仲裁的预测扭矩请求和仲裁的即时扭矩请求，以产生扭矩储备和/或补偿一个或多个负载。储备/负载模块220然后向致动模块224输出调整的预测扭矩请求和即时扭矩请求。
致动模块224从储备/负载模块220接收调整的预测扭矩请求和即时扭矩请求。致动模块224确定将如何实现调整的预测扭矩请求和即时扭矩请求。致动模块224可以特定于发动机类型。例如，对于火花点燃发动机和压缩点燃发动机，致动模块224可被不同地来实施或者使用不同的控制方案。
在各种实现中，致动模块224可以限定所有发动机类型通用的模块与作为特定于发动机类型的模块之间的界限。例如，发动机类型可以包括火花点燃和压缩点燃。致动模块224之前的模块，诸如推进扭矩仲裁模块206，可以是发动机类型通用的模块，而致动模块224和随后的模块可以特定于发动机类型。
例如，致动模块224可以改变节气门106的开度作为允许宽范围扭矩控制的慢致动器。致动模块224可以禁用气缸，这还提供了宽范围的扭矩控制，但还可以为慢的并且会涉及驾驶性能和排放问题。致动模块224可以使用火花正时作为快致动器。然而，火花正时可能不提供大范围的扭矩控制。另外，随着火花正时的改变可行的扭矩控制量（被称为火花储备容量）可以随着空气流量改变而变化。
在各种实现中，致动模块224可以基于调整的预测扭矩请求产生空气扭矩请求。空气扭矩请求可以等于调整的预测扭矩请求，从而设置空气流量使得可以通过改变其他致动器来实现调整的预测扭矩请求。
空气控制模块228可以基于空气扭矩请求确定发动机气流致动器的期望致动器值。例如，空气控制模块228可以控制期望的歧管绝对压力（MAP）、期望的节气门面积、和/或期望的每气缸空气量（APC）。期望的MAP可以用于确定期望的升压，期望的APC可以用于确定期望的凸轮相位器位置。在各种实现中，空气控制模块228还可以确定EGR阀的期望开度。
致动模块224还可以产生火花扭矩请求和燃烧扭矩请求。可以通过火花控制模块232使用火花扭矩请求来确定从校准的火花正时延迟多少火花正时（其减小发动机输出扭矩）。
燃料控制模块240可以基于来自致动模块224的燃料扭矩请求改变提供给每个气缸的燃料量。在火花点燃发动机的正常操作期间，燃料控制模块240可以基于APC控制燃料流量尝试保持化学计量的空气/燃料混合。更具体地，燃料控制模块240可以确定当与当前APC燃烧时将产生化学计量的燃烧的燃料质量。燃料控制模块240可以经由燃料供给率指示燃料致动器模块109以给每个气缸注入该燃料量。
扭矩估计模块244可以估计发动机102的扭矩输出。空气控制模块228可以使用该估计的扭矩执行发动机空气流参数的闭环控制，诸如节气门面积、MAP和相位器位置。例如，可以定义扭矩关系诸如
Figure 2011100978275100002DEST_PATH_IMAGE002
其中，扭矩(T)是每气缸空气量（APC）、火花提前(S)、进气凸轮相位器位置(I)、排气凸轮相位器位置(E)、空气/燃料比(AF)、油温(OT)和激活气缸的数目(#)。还可以考虑额外变量，诸如废气再循环（EGR）阀的开度。
这种关系可以通过等式来建模和/或可以存储为查找表。扭矩估计模块244可以基于测量到的质量空气流率（MAF）和EOS确定APC，从而允许基于实际空气流量的闭环空气控制。所使用的进气凸轮相位器位置和排气凸轮相位器位置可以基于实际位置，因为相位器可以朝向期望位置行进。
实际火花提前可以用于估计实际发动机输出扭矩。在不考虑摩擦损失、发动机泵送损失或发动机102上的附件负载而在燃烧期间应被产生的扭矩量可以被称为指示扭矩。与指示扭矩相比，实际发动机扭矩输出可以被称为制动扭矩，且可以指减去附件负载、摩擦损失和发动机泵送损失的指示扭矩。当校准火花正时用于估计扭矩时，估计的扭矩可以被称为估计的空气扭矩或简单地称为空气扭矩。估计的空气扭矩是在将火花正时设置为校准火花正时且所有气缸被加燃料的情况下发动机102在当前空气流下可以产生多少扭矩的估计。
空气控制模块228可以将期望的面积信号输出到节气门致动器模块107。然后，节气门致动器模块107调节节气门106产生期望的节气门面积。空气控制模块228可以基于逆扭矩模型和空气扭矩请求产生期望的面积信号。空气控制模块228可以使用估计的空气扭矩和/或MAF信号，以执行闭环控制。例如，期望的面积信号可以控制成最小化估计的空气扭矩与空气扭矩请求之间的差。
空气控制模块228可以将期望的歧管绝对压力（MAP）信号输出到包括升压设备的发动机系统中的升压调度模块242。升压调度模块242使用期望的MAP信号来控制升压致动器模块。然后升压致动器模块控制一个或多个升压设备。在没有升压设备的发动机系统中，可以省略升压调度模块242。
空气控制模块228还可以向相位器调度模块输出期望的每气缸空气量（APC）信号。基于期望的APC信号和EOS信号，相位器调度模块252可以通过相位器致动器模块控制进气和/或排气凸轮相位器的位置。在没有凸轮相位器的实现中，可以省略相位器调度模块252。
返回参考火花控制模块232，校准火花正时可以基于各种发动机操作条件而变化。逆扭矩关系可以用于解决期望的火花提前。对于给定的扭矩请求（Tdes），可以基于下式确定期望的火花提前（Sdes）
Figure 2011100978275100002DEST_PATH_IMAGE004
此关系可以体现为等式和/或查找表。空气/燃料比（AF）可以是实际空气/燃料比，如燃料控制模块240所报告。
当火花提前被设置为校准火花正时时，得到的扭矩可以尽可能地接近平均最佳扭矩（MBT）。MBT是指在使用辛烷值大于预定阈值的燃料、使用化学计量的供给燃料和设置为校准火花正时的火花正时的情况下对于给定空气流量产生的最大发动机输出扭矩。在此最大扭矩发生的火花提前被称为MBT火花正时。由于例如燃料质量（诸如当使用较低辛烷的燃料时）和环境因素，校准火花正时可以与MBT火花正时稍微不同。以校准火花正时产生的发动机输出扭矩可以因此小于以MBT火花正时产生的发动机输出扭矩。
ECM 150还可以包括发动机不发火模块260和扭矩平衡模块262。发动机不发火模块260基于气缸110的燃烧冲程期间测量的EOS的一阶导数、气缸110的燃烧冲程期间测量的EOS的二阶导数和按照点火顺序紧随气缸110的下一气缸的燃烧冲程期间测量的EOS的二阶导数，确定气缸110的扰动项（DT）。速度的一阶导数是加速度，速度的二阶导数是加速度变化率。按照此方式，发动机不发火模块260基于气缸110的燃烧冲程期间的加速度、气缸110的燃烧冲程期间的加速度变化率以及下一气缸的燃烧冲程期间的加速度变化率，确定气缸110的DT。
发动机不发火模块260基于各种操作参数确定加速度不发火阈值和加速度变化率不发火阈值。当气缸110的燃烧冲程期间的加速度小于加速度不发火阈值和/或气缸110的燃烧冲程期间的加速度变化率小于加速度变化率不发火阈值时，发动机不发火模块260可以诊断在气缸110内发生不发火。
扭矩平衡模块262基于气缸110的DT和加速度变化率不发火阈值确定气缸110的扰动率。扭矩平衡模块262基于扰动率和指示扭矩确定气缸110的指示扰动扭矩。对于气缸110，扭矩平衡模块262在预定数量的发动机循环内对为气缸110所确定的指示扰动扭矩进行平均。换句话说，扭矩平衡模块262在预定数量的发动机循环内确定气缸110的平均指示扰动扭矩。
当对于给定气缸的平均指示扰动扭矩与零相差至少一个预定量或百分比时，扭矩平衡模块262确定气缸的扭矩校正。换句话说，当气缸的平均指示扰动扭矩在围绕零的预定范围之外时，扭矩平衡模块262确定气缸的扭矩校正。当气缸的平均指示扰动扭矩处于预定范围内时，扭矩平衡模块262可以保持气缸的扭矩校正。换句话说，当气缸的平均指示扰动扭矩处于预定范围内时，扭矩平衡模块262可以不更新扭矩校正且将扭矩校正保持在气缸的最后扭矩校正处。
扭矩平衡模块262向火花控制模块232提供气缸的扭矩校正。火花控制模块232基于火花扭矩请求确定气缸的下一燃烧事件的火花正时。火花控制模块232还基于扭矩校正确定气缸的下一燃烧事件的火花正时校正。火花控制模块232基于该火花正时校正来校正气缸的下一燃烧事件的火花正时，并且在校正的火花正时产生气缸的下一燃烧事件的火花正时。火花控制模块232分别基于其他气缸的扭矩校正来类似地校正其他气缸的火花正时。然后，气缸产生大致相同的扭矩量。
现参照图3，呈现了发动机不发火模块260的示例性实现的功能框图。发动机不发火模块260可以包括一阶导数模块302和二阶导数模块304、缓冲模块310和312、标量模块316, 318和320以及加法器模块322。发动机不发火模块260还可包括不发火检测模块330、不发火阈值确定模块332和发动机负载模块334。
一阶导数模块302接收EOS且基于第k气缸的膨胀冲程期间的EOS确定按照点火顺序的第k气缸的EOS的一阶导数。换句话说，一阶导数模块302确定第k气缸的加速度。k是大于1且小于发动机102的气缸110的总数的整数。图3中描述的第k气缸的一阶导数（FD）为FDk。
将第k气缸的一阶导数输出到二阶导数模块304。二阶导数模块304基于一阶导数确定第k气缸的二阶导数。图3中描述的第k气缸的二阶导数（SD）为SDk。二阶导数模块304向缓冲模块310输出第k气缸的二阶导数。
缓冲模块310和312输出点火顺序中紧在第k气缸之前的气缸的二阶导数和一阶导数。点火顺序中紧在第k气缸之前的气缸在下面将被称为k-1气缸。图3中描述的k-1气缸的二阶导数（SD）为SDk-1，图3中描述的k-1气缸的一阶导数（FD）为FDk-1。
缓冲模块310和312分别向标量模块316和320输出k-1气缸的二阶导数和一阶导数。标量模块316, 318和320分别将接收到的导数与标量A、B和C相乘。更具体地，标量模块316将k-1气缸的二阶导数乘以标量A。标量模块318将第k气缸的二阶导数乘以标量B。标量模块320将k-1气缸的一阶导数乘以标量C。在图3中将在与标量A、B和C相乘之后通过标量模块316, 318和320输出的导数分别描述为A*SDk-1、B*SDk和C*FDk-1。
标量A、B和C可以被设置为调整导数（即，SDk-1、SDk和FDk-1）中的特定一个在对于第k气缸通过加法器模块322所确定的扰动项上的影响或权重。标量A、B和C还可以被设置为关闭导数中的特定一个（例如，通过将相应标量值设置为0）。在各种实现中，标量A和B的总和可以等于标量C，且标量A、B和C的总和可以等于约1.0。
加法器模块322接收标量模块316, 318和320输出的导数。加法器模块322基于标量模块316, 318和320输出的导数确定k-1气缸的扰动项DT。更具体地，加法器模块322基于k-1气缸的一阶导数和二阶导数的和减去第k气缸的二阶导数来确定k-1气缸的扰动项。在图3中将k-1气缸的扰动项（DT）描述为DTk-1。
加法器模块322按照类似方式确定发动机102的其他气缸的扰动项。更具体地，加法器模块322基于给定气缸的一阶导数和二阶导数的和减去点火顺序中紧在该给定气缸之后的气缸的二阶导数来确定该给定气缸的扰动项。仅为了说明目的，加法器模块322使用下面的等式确定给定气缸(k)的扰动项。
Figure 2011100978275100002DEST_PATH_IMAGE006
其中，DTk是给定气缸（即，按照点火顺序的第k气缸）的扰动项，SDk是给定气缸的二阶导数（即，加速度变化率），FDk是给定气缸的一阶导数（即，加速度），SDk+1是按照点火顺序紧在给定气缸之后的气缸（即，k+1气缸）的二阶导数，A、B和C是标量。
还可以将为每个气缸确定的一阶导数和二阶导数提供给不发火检测模块330。不发火检测模块330基于给定气缸的一阶导数和二阶导数选择性诊断给定气缸内发生不发火。不发火检测模块330可以基于给定气缸的一阶导数和二阶导数与加速度和加速度变化率不发火阈值之间的比较确定在给定气缸内是否发生不发火。
一阶导数模块302和二阶导数模块304、缓冲模块310和312、标量模块316, 318和320以及加法器模块322可以说被实现在第一扰动项模块324内。第一扰动项模块324确定导数项且将扰动项提供给扰动项选择模块326。这些扰动项可被称为低分辨率扰动项。
发动机不发火模块260还可以包括第二扰动项模块327，其与第一扰动项模块324相似或相同。第二扰动项模块327确定发动机102的每个气缸的扰动项。这些扰动项可以被称为中分辨率扰动项。第一扰动项模块324和第二扰动项模块327之间的差异在于：第一扰动项模块324基于TDC位置周围的较大范围（即，低分辨率）内的EOS确定低分辨率扰动项，而第二扰动项模块327基于TDC位置周围的较小范围（即，较高分辨率）内的EOS确定中分辨率扰动项。仅例如，较大范围可以是TDC位置的正或负45°，较小范围可以是TDC位置的正或负15°。
扰动项选择模块326选择低和中分辨率扰动项中的一个，且向扭矩平衡模块262输出选择的扰动项。扰动项选择模块326可以基于选择信号的状态进行选择。仅例如，扰动项选择模块326可以在选择信号处于第一状态（例如，5 V）时选择低分辨率扰动项，并且在选择信号处于第二状态（例如，0 V）时选择中分辨率扰动项。
选择控制模块328可以基于EOS设置选择信号。仅例如，当EOS分别小于和大于预定EOS，例如约1000 RPM时，选择控制模块328可以将选择信号设置为第一状态和第二状态。当EOS大于预定EOS时，中分辨率扰动项可反映噪声的增量。
现参照图4，呈现了包括绘制成作为一阶导数和二阶导数的函数的样本的示例性曲线图。X轴表示一阶导数。Y轴表示二阶导数。负一阶导数值（即，减速）出现在Y轴的左侧，正一阶导数值（即，加速）出现在Y轴的右侧。正二阶导数值出现在X轴之上，负二阶导数值出现在X轴之下。示例性轨迹402跟踪示例性加速度不发火阈值，示例性轨迹404跟踪示例性加速度变化率不发火阈值。随着较小或没有曲轴加速度或加速度变化率，通过406示出的X轴和Y轴的交叉附近出现的样本可以指示相对好的平衡气缸。
返回参照图3，当给定气缸的一阶导数小于加速度不发火阈值且给定气缸的二阶导数小于加速度变化率不发火阈值时，不发火检测模块330可以诊断给定气缸不发火。不发火阈值确定模块332确定不发火阈值。仅例如，不发火阈值确定模块332可以基于EOS和发动机负载确定不发火阈值。
发动机负载可以被表示为根据燃烧期间的APC相对最大APC的百分比。当APC处于最大APC时，发动机102可能够产生最大扭矩量。发动机负载模块334可以使用下面的等式确定发动机负载（Engine Load）： 
其中，APCMAX是发动机102能够产生最大扭矩量的最大APC。
现参照图5，呈现了扭矩平衡模块262的示例性实现的功能框图。扭矩平衡模块262可以包括标量模块502、扰动比模块504和相乘模块506。扭矩平衡模块262还可以包括求平均模块510和扭矩校正确定模块512。
标量模块502从发动机不发火模块260接收k-1气缸的扰动项（即，DTk-1）。标量模块502将该扰动项与标量E相乘。该标量可以是基于EOS传感器120的分辨率是可选择的。该标量可以是可校准的且可以被设置成使得当k-1气缸中发生不发火时扰动比模块504为k-1气缸确定的扰动比将大致等于加速度变化率不发火阈值。以这种方式，标量模块502可以相对于加速度变化率不发火阈值将扰动项归一化。标量模块502还接收其他气缸的扰动项，并且将其他气缸的扰动项与标量E相乘。
扰动比模块504接收标量模块502输出的第k-1气缸的扰动项。扰动比模块504还从发动机不发火模块260接收加速度变化率不发火阈值。扰动比模块504基于第k-1气缸的扰动项与加速度变化率不发火阈值的比率确定第k-1气缸的扰动比。更具体地，扰动比模块504基于第k-1气缸的扰动项与加速度变化率不发火阈值的商确定第k-1气缸的扰动比。仅例如，扰动比模块504可以使用下面的等式确定第k-1气缸的扰动比：
Figure 2011100978275100002DEST_PATH_IMAGE010
其中，DRk-1是k-1气缸的扰动比，E是标量，DTk-1是k-1气缸的扰动项，Jerk Threshold（加速度变化率阈值）是加速度变化率不发火阈值。按照这种方式，k-1气缸的扰动比指示相对于不发火通过k-1气缸产生的相对燃烧强度。扰动比模块504可以按照这种方式处理发动机102的其他气缸。
相乘模块506接收第k-1气缸的扰动比，且接收指示扭矩。如上所述，该指示扭矩是指在第k-1气缸的燃烧冲程期间应该产生的扭矩量。指示扭矩不考虑损失，诸如摩擦损失和发动机泵送损失。
相乘模块506基于扰动比和指示扭矩确定第k-1气缸的指示扰动扭矩。更具体地，相乘模块506将第k-1气缸的指示扰动扭矩确定为第k-1气缸的扰动比和指示扭矩的乘积。相乘模块506可以按照这种方式处理发动机102的其他气缸。
求平均模块510接收第k-1气缸的指示扰动扭矩且存储指示扰动扭矩。求平均模块510还接收发动机102的其他气缸的指示扰动扭矩且存储这些指示扰动扭矩。
一旦已经接收到预定数量的发动机循环的指示扰动扭矩，求平均模块510就对为每个气缸所确定的指示扰动扭矩求平均。换句话说，求平均模块510在预定数量的发动机循环上分别基于每个气缸的指示扰动扭矩的平均确定每个气缸的平均指示扰动扭矩。一个发动机循环指曲轴112的两个完整旋转，所有气缸经历一个燃烧循环的所有四个冲程花费的时间。仅例如，预定数量的发动机循环可以是大约12个。
求平均模块510还可以确定平均指示扰动扭矩的最大一个和平均扰动扭矩的最小一个。求平均模块510可以向扭矩校正确定模块512输出平均指示扰动扭矩、平均值的平均以及最大和最小平均扰动扭矩。
扭矩校正确定模块512基于气缸的平均指示扰动扭矩分别确定每个气缸的扭矩校正。扭矩校正确定模块512可以基于给定气缸的平均指示扰动扭矩与零的比较确定气缸中的给定一个的扭矩校正（即，平衡扭矩结果）。
仅例如，当给定气缸的平均指示扰动扭矩与零相差大于预定量或百分比时，扭矩校正确定模块512可以确定给定气缸的扭矩校正。换句话说，当给定气缸的平均指示扰动扭矩在零周围的预定范围之外时，扭矩校正确定模块512可以确定给定气缸的扭矩校正。仅例如，该预定量可以基于发动机102改变，且可以在大约1.5 Nm和大约3.0 Nm之间。当平均扰动扭矩在预定范围内时，扭矩校正确定模块512可以保持（即，不更新）给定气缸的扭矩校正。
扭矩校正确定模块512可以将给定气缸的扭矩校正确定为给定气缸平均指示扰动扭矩与预定范围的最近边界之间的差。换句话说，当给定气缸平均指示扰动扭矩大于预定范围的上限时，扭矩校正确定模块512可以将给定气缸的扭矩校正确定为此范围的上限减去给定气缸平均指示扰动扭矩。相反，当给定气缸平均指示扰动扭矩小于预定范围的下限时，扭矩校正确定模块512可以将给定气缸的扭矩校正确定为此范围的下限减去给定气缸平均指示扰动扭矩。
按照这种方式，在气缸未来燃烧冲程期间在平均指示扰动扭矩高于预定范围时，扭矩校正确定模块512可以（通过扭矩校正）减小气缸所产生的扭矩。类似地，在平均指示扰动扭矩低于预定范围时扭矩校正确定模块512可以增加气缸所产生的扭矩。在平均指示扰动扭矩处于预定范围时，扭矩校正确定模块512可以保持气缸所产生的扭矩不被校正。
扭矩校正确定模块512向火花控制模块232分别输出气缸的扭矩校正。扭矩校正确定模块512还可以在输出扭矩校正之前确保扭矩校正的和接近零或者在以零为中心的预定范围内。
扭矩平衡模块262还可以包括表征模块514，其选择性地表征气缸。仅例如，当给定气缸的平均指示扰动扭矩大于预定范围的上限时，表征模块514可以将给定气缸表征为强。当给定气缸的平均指示扰动扭矩小于预定范围的下限时，表征模块514可以将给定气缸表征为弱。
启动/禁止模块516还可以选择性地启动和禁止扭矩平衡模块262。启动/禁止模块516可以被实现为例如将扭矩平衡模块262的运行时机限制为当一个或多个启动条件得到满足时。例如，当扭矩储备大于零时，启动/禁止模块516可以启动扭矩平衡模块262。当扭矩储备是零时，启动/禁止模块516可以禁止扭矩平衡模块262。其他启动条件可以包括例如发动机102是否怠速。例如，当EOS大约等于预定怠速EOS时，启动/禁止模块516可以启动扭矩平衡模块262。当EOS大于预定怠速EOS时，启动/禁止模块516可以禁止扭矩平衡模块262。
现参照图6，呈现了火花控制模块232的示例性实现的功能框图。火花控制模块232可以包括扭矩-火花模块602、安全模块604、火花校正模块606和同步模块608。
扭矩-火花模块602接收来自致动模块224的火花扭矩请求和来自扭矩平衡模块262的扭矩校正。扭矩-火花模块602将火花扭矩请求转换为未校正火花正时。扭矩-火花模块602还将扭矩校正添加到火花扭矩请求，以确定绝对火花扭矩请求且将绝对火花扭矩请求转换为绝对火花正时。扭矩-火花模块602可以使用逆扭矩关系例如如上所述的关系(2)进行该转换。仅例如，扭矩-火花模块602可以使用下面的等式：
Figure 2011100978275100002DEST_PATH_IMAGE012
其中，SUN是未校正的火花正时，TSpark是火花扭矩请求，SA是绝对火花正时，TA是绝对火花扭矩请求，Spark Correction是火花校正。在各种实现中，扭矩-火花模块602可以使用下面的等式确定绝对火花正时：
Figure 2011100978275100002DEST_PATH_IMAGE014
其中，Torque Correction是扭矩校正。
扭矩-火花模块602还可以验证：火花校正不会使用大于预定百分比的扭矩储备，以及火花校正不会引起高于预定量的加速或减速，火花校正不会引起火花正时被提前超过校准火花正时，和火花校正不会将由相关联气缸产生的扭矩朝着预定最小发动机扭矩减小超过预定百分比。仅例如，预定百分比可以是大约百分之九十，预定量可以是200 ms上大约0.2 g。预定最小发动机扭矩可以是指在保持适当燃烧的同时尽可能多地火花正时延迟产生的指示扭矩。
如果校正引起上述任何情况发生，则扭矩-火花模块602可以通知扭矩平衡模块262，从而扭矩平衡模块262不进一步调整扭矩校正，加剧该问题。另外，如果火花校正将引起发生上述情况之一，则扭矩-火花模块602可以在向火花校正模块606提供火花校正之前选择性地限制火花校正中的一个或多个。仅例如，当扭矩校正大于预定百分比的扭矩储备时，扭矩-火花模块602可以减小火花校正。当指示扭矩与扭矩校正之间的差比预定最小发动机扭矩和百分之百与预定百分比之间的差的乘积与预定最小发动机扭矩之和相对应的扭矩更小时，扭矩-火花模块602可以增加火花校正。仅例如，在预定百分比是百分之九十时，当指示扭矩与扭矩校正之间的差小于110％的预定最小发动机扭矩时，扭矩-火花模块602可以增加火花校正。如果火花校正引起大于预定量的加速或减速时，扭矩-火花模块602可分别减小或增加火花校正。如果火花校正的和小于或大于围绕零的预定范围，则扭矩-火花模块602可以分别增加或减小火花校正。在各种实现中，扭矩平衡模块262可以在扭矩校正被提供给火花控制模块232之前进行上述验证和限制中的一个或多个。
安全模块604接收火花校正且保证火花校正。对于每个火花校正，安全模块604可以例如冗余地计算火花校正。更具体地，安全模块可以与扭矩-火花模块602类似地或相同地确定第二火花校正。
安全模块604可以确定火花校正与冗余校正之间的差是否大于预定量。如果该差小于预定量，则安全模块604向火花校正模块606提供火花校正。如果该差大于预定量，则安全模块604可将火花校正设置为等于先前的火花校正（其中该差被确定为小于预定量）且向火花校正模块606提供该火花校正。另外，如果该差大于预定量，则安全模块604可以通知扭矩校正模块612，且扭矩校正模块612可以将扭矩校正设置为等于零。
火花校正模块606接收按照点火顺序的下一气缸的未校正火花正时和火花校正。火花校正模块606基于下一气缸的未校正火花正时与火花校正的和来确定下一气缸的校正火花正时。火花校正模块606基于校正的火花正时发起下一气缸的燃烧。
火花校正模块606可以使用来自同步模块608的同步信号，分别将气缸的火花校正与气缸同步。例如，同步模块608可以基于EOS产生指示哪个气缸是按照点火顺序的下一气缸的同步信号。
现参照图7，呈现了描述气缸110的扭矩平衡的示例性方法700的流程图。控制可以从704开始，其中，控制确定气缸110的扰动项（DT）。控制基于给定气缸的燃烧冲程期间的EOS的一阶导数、给定气缸的燃烧冲程期间的EOS的二阶导数和按照点火顺序紧随给定气缸之后的气缸的燃烧冲程期间的EOS的二阶导数，确定发动机102的给定气缸的DT。
在708，控制确定加速度不发火阈值和加速度变化率不发火阈值。控制基于例如EOS和发动机负载确定不发火阈值。在712，通过将气缸110的DT乘以标量E，控制将气缸110的DT相对于加速度变化率不发火阈值归一化。按照这种方式，如果气缸110经历不发火，则归一化的DT将大致等于加速度变化率不发火阈值。
在716，控制确定气缸110的扰动比。控制基于归一化的DT与加速度变化率不发火阈值的比率来确定气缸110的扰动比。在720，控制确定指示扰动扭矩。控制将指示扰动扭矩确定为指示扭矩（即，在燃烧冲程期间气缸110应该产生多少扭矩）与扰动比的乘积。
在728，控制确定是否已经完成预定数量的发动机循环。换句话说，在728，控制确定对于发动机102的每个气缸是否已经完成预定数量的指示扰动扭矩。如果不是，则控制可以返回到704；如果是，则控制可以继续进行732。
在732，当已经完成预定数量的发动机循环时，控制确定每个气缸的平均指示扰动扭矩。控制还可以确定平均指示扰动扭矩的最大一个和最小一个。在736，控制确定每个气缸的扭矩校正。控制分别基于气缸的平均指示扰动扭矩确定扭矩校正。在736，控制还可以确保扭矩校正的和等于零。
在740，控制基于火花扭矩请求确定按照点火顺序的下一气缸的未校正火花正时。在740，控制还确定按照点火顺序的下一气缸的火花正时校正。控制可以通过将下一气缸的扭矩校正与火花扭矩请求相加确定火花正时校正，以确定绝对火花扭矩请求。控制可以将绝对火花扭矩请求转换为绝对火花正时，并且基于未校正火花正时与绝对火花正时之间的差确定火花正时校正。火花正时校正可以用于在下一预定数量发动机循环期间分别校正与每个气缸相关联的未校正火花正时。
在744，控制保证火花校正。仅例如，控制可以确定冗余火花正时校正，且确定火花正时校正与冗余火花正时校正相差是否大于预定量。如果是，则控制可以将火花正时校正设置为先前（好）的火花正时校正。如果不是，则控制可以使用火花正时校正。
在748，控制基于下一气缸的未校正火花正时和火花正时校正确定按照点火顺序的下一气缸的校正火花正时。在752，控制使用校正火花正时在下一气缸的燃烧冲程期间发起下一气缸内的燃烧。然后，控制可结束。
根据上面的描述，本领域的技术人员现在可理解能够以各种形式实现本公开的广泛教导。因此，尽管本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应受如此限制，因为在对附图、说明书和随附权利要求进行研究的基础上，其他修改对于本领域的技术人员将变得明显。

Claims (20)

1. 一种发动机控制系统，其包括：
扰动模块，其基于曲轴的旋转确定发动机的气缸的过去燃烧冲程的扰动值；
扭矩校正模块，其基于所述扰动值选择性地确定气缸的未来燃烧冲程的扭矩校正；
扭矩-火花模块，其基于所述扭矩校正确定火花校正，并且基于扭矩请求确定未校正火花正时；以及
火花校正模块，其基于所述未校正火花正时和所述火花校正确定校正火花正时，并且基于所述校正火花正时产生未来燃烧冲程期间的火花。
2. 如权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述扭矩-火花模块还基于所述扭矩请求确定火花校正。
3. 如权利要求2所述的发动机控制系统，其特征在于，所述扭矩-火花模块基于扭矩与火花正时之间的关系确定火花校正。
4. 如权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述扭矩-火花模块基于所述扭矩校正和所述扭矩请求确定第二扭矩请求，基于所述第二扭矩请求确定绝对火花正时，并且基于所述绝对火花正时与所述未校正火花正时之间的差确定所述火花校正。
5. 如权利要求4所述的发动机控制系统，其特征在于，其还包括：安全模块，其基于所述扭矩校正和所述扭矩请求确定冗余火花校正，并且基于火花校正与冗余火花校正的比较选择性地调整火花校正。
6. 如权利要求5所述的发动机控制系统，其特征在于，当火花校正与冗余火花校正之间的差大于预定量时，所述安全模块将火花校正设置为先前的火花校正。
7. 如权利要求5所述的发动机控制系统，其特征在于，所述安全模块基于扭矩校正和扭矩请求确定第二冗余扭矩请求，基于第二冗余扭矩请求确定第二绝对火花正时，并且基于第二绝对火花正时与未校正火花正时之间的差确定冗余火花校正。
8. 如权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述扭矩校正模块分别确定发动机的其他气缸的其他扭矩校正，并且验证所述扭矩校正与其他扭矩校正之和处在以零为中心的预定范围内。
9. 如权利要求8所述的发动机控制系统，其特征在于，火花校正模块分别基于其他扭矩校正确定发动机的其他气缸的其他火花校正，并且分别基于所述其他火花校正产生其他气缸的其他未来燃烧冲程期间的火花。
10. 如权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，火花校正模块基于未校正火花正时和火花校正的和确定校正火花正时。
11. 一种发动机控制方法，其包括：
基于曲轴的旋转确定发动机的气缸的过去燃烧冲程的扰动值；
基于所述扰动值选择性地确定气缸的未来燃烧冲程的扭矩校正；
基于所述扭矩校正确定火花校正；
基于扭矩请求确定未校正火花正时；
基于所述未校正火花正时确定校正火花正时；以及
基于所述校正火花正时产生未来燃烧冲程期间的火花。
12. 如权利要求11所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：还基于扭矩请求确定火花校正。
13. 如权利要求12所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：基于扭矩与火花正时之间的关系确定火花校正。
14. 如权利要求11所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：
基于扭矩校正和扭矩请求确定第二扭矩请求；
基于所述第二扭矩请求确定绝对火花正时；以及
基于绝对火花正时与未校正火花正时之间的差确定火花校正。
15. 如权利要求14所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：
基于扭矩校正和扭矩请求确定冗余火花校正；以及
基于火花校正与冗余火花校正的比较选择性地调整火花校正。
16. 如权利要求15所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：当火花校正与冗余火花校正之间的差大于预定量时，将火花校正设置为先前的火花校正。
17. 如权利要求15所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：
基于扭矩校正和扭矩请求确定第二冗余扭矩请求；
基于第二冗余扭矩请求确定第二绝对火花正时；以及
基于第二绝对火花正时与未校正火花正时之间的差确定冗余火花校正。
18. 如权利要求11所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：
分别确定发动机的其他气缸的其他扭矩校正；以及
验证所述扭矩校正与其他扭矩校正之和在以零为中心的预定范围内。
19. 如权利要求18所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：
分别基于其他扭矩校正确定发动机的其他气缸的其他火花校正；以及
分别基于所述其他火花校正产生其他气缸的其他未来燃烧冲程期间的火花。
20. 如权利要求11所述的发动机控制方法，其特征在于，其还包括：基于未校正火花正时和火花校正的和确定校正火花正时。
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