CN104005898B - 用于检测随机提前点火的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的原理的系统包括振动强度模块和随机提前点火(SPI)检测模块。振动强度模块确定第一发动机循环和第二发动机循环内的发动机的振动强度。第一发动机循环和第二发动机循环各自对应于预定量的曲轴旋转。SPI检测模块在所述第一发动机循环的振动强度小于第一阈值并且所述第二发动机循环的振动强度大于第二阈值时,选择性地检测随机提前点火。
Description
技术领域
本公开涉及内燃发动机,并且更具体地涉及用于检测随机提前点火的系统和方法。
背景技术
这里提供的背景技术描述用于总体上介绍本公开的背景。当前所署名发明人的在本背景技术部分中所描述的程度上的工作,以及本描述的在申请时可能还不构成现有技术的各方面,既非明示地也非暗示地被承认为是本公开的现有技术。
内燃发动机在气缸内燃烧空气和燃料混合物来驱动活塞,其产生驱动扭矩。进入发动机中的空气流经由节气门得到调控。更具体地,节气门调节节气面积,其增加或减少进入发动机中的空气流。随着节气面积增加,进入发动机中的空气流增加。燃料控制系统调节燃料被喷射的速率,来向气缸提供所需的空气/燃料混合物,和/或实现所需的扭矩输出。增加向气缸提供的空气和燃料的量会增加发动机的扭矩输出。
在火花点火发动机中,火花引发被提供至气缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压缩点火发动机中,气缸中的压缩燃烧被提供至气缸的空气/燃料混合物。火花正时和空气流可以是用于调节火花点火发动机的扭矩输出的主要机制,而燃料流可以是用于调节压缩点火发动机的扭矩输出的主要机制。
增压发动机包括增压装置,比如涡轮增压器或增压器,其将加压空气提供至发动机的进气歧管。加压空气增加发动机的压缩比,其对于被提供至气缸的给定量的空气和燃料增加发动机的扭矩输出。在这点上,增压装置可以被使用来增加发动机的扭矩输出和/或提高发动机的燃料经济性。
当气缸中的空气/燃料混合物被除了火花之外的其它点火源点燃时,在火花点火发动机中发生提前点火(pre-ignition)。提前点火可能导致噪声和发动机损坏,并且甚至可能导致发动机失效。在一个或多个气缸中在周期性基础上(例如,每个发动机循环一次)发生规则的提前点火。随机提前点火随机地发生。规则提前点火可能在某些发动机操作状况下重复地发生,而随机提前点火可能是较少可重复的。
发明内容
根据本公开的原理的系统包括振动强度模块和随机提前点火(SPI)检测模块。振动强度模块确定第一发动机循环和第二发动机循环内的发动机的振动强度。第一发动机循环和第二发动机循环各自对应于预定量的曲轴旋转。SPI检测模块在所述第一发动机循环的振动强度小于第一阈值并且所述第二发动机循环的振动强度大于第二阈值时,选择性地检测随机提前点火。
本发明还提供以下技术方案:
1. 一种系统,包括:
振动强度模块,其确定第一发动机循环和第二发动机循环内的发动机的振动强度,其中所述第一发动机循环和第二发动机循环各自对应于预定量的曲轴旋转;和
随机提前点火(SPI)检测模块,其在所述第一发动机循环的振动强度小于第一阈值并且所述第二发动机循环的振动强度大于第二阈值时,选择性地检测随机提前点火。
2. 如技术方案1所述的系统,其中:
所述振动强度模块确定第三发动机循环和第四发动机循环内的发动机的振动强度,其中所述第三发动机循环和第四发动机循环各自对应于预定量的曲轴旋转;并且
当所述第三发动机循环的振动强度小于第一阈值并且所述第四发动机循环的振动强度大于第二阈值时,所述SPI检测模块检测到随机提前点火。
3. 如技术方案2所述的系统,其中,所述第一发动机循环、第二发动机循环、第三发动机循环和第四发动机循环是连续的发动机循环。
4. 如技术方案2所述的系统,其中,所述第二阈值大于所述第一阈值。
5. 如技术方案4所述的系统,其中:
当所述振动强度大于第三阈值时,所述SPI检测模块检测到随机提前点火;并且
所述第三阈值大于所述第二阈值。
6. 如技术方案5所述的系统,其中,所述SPI检测模块基于发动机速度和发动机爆震来确定所述第一阈值、第二阈值和第三阈值。
7. 如技术方案1所述的系统,其中,所述振动强度模块基于接收自振动传感器的输入来确定振动强度。
8. 如技术方案7所述的系统,其中,所述振动强度模块:
为发动机的每个气缸生成频谱密度;
加和发动机中的每个气缸的频谱密度,以得到用于发动机循环的频谱密度;并且
基于用于发动机循环的频谱密度来确定振动强度。
9. 如技术方案8所述的系统,其中,所述振动强度模块在预定范围的曲轴旋转期间基于振动传感器输入来为发动机的每个气缸生成频谱密度。
10. 如技术方案1所述的系统,进一步包括:增压控制模块,其在随机提前点火被检测到时降低发动机中的增压。
11. 一种方法,包括:
确定第一发动机循环和第二发动机循环内的发动机的振动强度,其中所述第一发动机循环和第二发动机循环各自对应于预定量的曲轴旋转;以及
在所述第一发动机循环的振动强度小于第一阈值并且所述第二发动机循环的振动强度大于第二阈值时,选择性地检测随机提前点火。
12. 如技术方案11所述的方法,进一步包括:
确定第三发动机循环和第四发动机循环内的发动机的振动强度,其中所述第三发动机循环和第四发动机循环各自对应于预定量的曲轴旋转;并且
当所述第三发动机循环的振动强度小于第一阈值并且所述第四发动机循环的振动强度大于第二阈值时,检测到随机提前点火。
13. 如技术方案12所述的方法,其中,所述第一发动机循环、第二发动机循环、第三发动机循环和第四发动机循环是连续的发动机循环。
14. 如技术方案12所述的方法,其中,所述第二阈值大于所述第一阈值。
15. 如技术方案14所述的方法,进一步包括:当所述振动强度大于第三阈值时检测到随机提前点火,其中所述第三阈值大于所述第二阈值。
16. 如技术方案15所述的方法,进一步包括:基于发动机速度和发动机爆震来确定所述第一阈值、第二阈值和第三阈值。
17. 如技术方案11所述的方法,进一步包括:基于接收自振动传感器的输入来确定振动强度。
18. 如技术方案17所述的方法,进一步包括:
为发动机的每个气缸生成频谱密度;
加和发动机中的每个气缸的频谱密度,以得到用于发动机循环的频谱密度;并且
基于用于发动机循环的频谱密度来确定振动强度。
19. 如技术方案18所述的方法,进一步包括:在预定范围的曲轴旋转期间基于振动传感器输入来为发动机的每个气缸生成频谱密度。
20. 如技术方案11所述的方法,进一步包括:在随机提前点火被检测到时降低发动机中的增压。
从以下提供的详细描述中,本公开的适用性的再一些领域将变得清楚明了。应该明白的是:详细描述和具体示例仅用于例示目的,而并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
从详细描述和附图中,本公开将被更全面地理解,所述附图中:
图1是根据本公开的原理的一示例发动机系统的功能框图;
图2是根据本公开的原理的一示例控制系统的功能框图;
图3是示出了根据本公开的原理的一示例控制方法的流程图;并且
图4是示出了根据本公开的原理的用于检测随机提前点火的发动机振动的示例模式的图。
在附图中,附图标记可以被再使用来标识类似和/或相同的元件。
具体实施方式
随机提前点火通常发生在增压发动机中,比如涡轮增压火花点火直接喷射发动机。由于发动机的高压缩比,油和燃料可以通过除了燃料喷射器之外的机构进入增压发动机的气缸。例如,油可以通过正曲轴箱通风阀、通过进气歧管、和/或从活塞的环与气缸的壁之间进入增压发动机的气缸。随机提前点火可以发生在油和燃料自动点燃时。
在下一发动机循环中,气缸中的空气/燃料混合物通常较冷,因为在气缸中存在较少的未燃烧油和燃料,因此可能不发生随机提前点火。然而,在第三发动机循环中,附加的油和燃料可能蓄积在气缸中,因此可能再次发生随机提前点火。随机提前点火可能以这种交变模式持续发生,导致在低强度与高强度之间交变的发动机振动。
根据本公开的系统和方法基于来自检测发动机缸体中的振动的比如爆震传感器等振动传感器的输入,来检测随机提前点火。为每个发动机循环(例如,720度的曲轴旋转)确定振动强度。当振动强度重复在低强度(例如正常燃烧的强度)与高强度(例如,爆震强度)之间交变的模式达预定次数(例如,2次)时,可以检测到随机提前点火。另外,当对于单次发动机循环来说振动强度非常高(例如,爆震强度的3~5倍)时,可以检测到随机提前点火。
参考图1,一种示例发动机系统100包括发动机102,其燃烧空气/燃料混合物来基于驾驶员输入为交通工具产生驱动扭矩。空气通过进气系统108被吸引到发动机102中。进气系统108包括进气歧管110和节气门112。节气门112可以包括具有可旋转叶片的蝶形气门。发动机控制模块(ECM)114控制节气门致动器模块116,其调控节气门112的开度来控制被吸引到进气歧管110中的空气量。
来自进气歧管110的空气被吸引到发动机102的气缸中。虽然发动机102可以包括多个气缸,但是出于图示目的,只示出了单个代表气缸118。仅用于示例,发动机102可以包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个气缸。ECM 114可以指示气缸致动器模块120来选择性地停用一部分气缸,其在某些发动机操作状况下可以提高燃料经济性。
发动机102可以使用四冲程循环进行操作。下面描述的四冲程即为进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴(未示出)的每次回转期间,四冲程中的两个发生在气缸118内。因此,气缸118需要两次曲轴回转来经历所有四个冲程。
在进气冲程期间,来自进气歧管110的空气通过进气门122被吸引到气缸118中。ECM 114控制燃料致动器模块124,其调控燃料喷射来实现所需的空气/燃料比。燃料可以在中心位置处或在多个位置处比如在气缸中的每个的进气门122附近被喷射到进气歧管110中。在多个不同实施方式中,燃料可以被直接地喷射到气缸中或到与气缸相关联的混合室中。在这点上,发动机102可以是火花点火直接喷射发动机。燃料致动器模块124可以停止向被停用的气缸喷射燃料。
被喷射的燃料与空气混合,并在气缸118中形成空气/燃料混合物。在压缩冲程期间,气缸118内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。发动机102被描绘为火花点火发动机。火花致动器模块126基于来自ECM 114的信号为气缸118中的火花塞128通电,其点燃空气/燃料混合物。可以相对于活塞处于其被称为上死点(TDC)的最高位置时的时间来指定火花的正时。
火花致动器模块126可以由指定在离TDC多远之前或之后生成火花的正时信号来控制。因为活塞位置与曲轴旋转直接地有关,所以火花致动器模块126的操作可以与曲轴角度同步。在多个不同实施方式中,火花致动器模块126可以停止向被停用的气缸提供火花。
生成火花可以被称为引燃事件。火花致动器模块126可以具有用以为每个引燃事件改变火花的正时的能力。当火花正时信号在上一引燃事件与下一引燃事件之间变化时,火花致动器模块126甚至可以能够为下一引燃事件改变火花正时。在多个不同实施方式中,发动机102可以包括多个气缸,并且火花致动器模块126可以为发动机102中的所有气缸相对于TDC改变火花正时达相同量。
在燃烧冲程期间,空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞,由此驱动曲轴。燃烧冲程可以被定义为活塞到达TDC与活塞返回至下死点(BDC)时之间的时间。在排气冲程期间,活塞开始从BDC向上移动,并通过排气门130排出燃烧的副产物。燃烧的副产物经由排气系统134从交通工具排出。
进气门122可以由进气凸轮轴140控制,而排气门130可以由排气凸轮轴142控制。在多个不同实施方式中,多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴140)可以控制用于气缸118的多个进气门(包括进气门122),和/或可以控制多个气缸组(包括气缸118)的进气门(包括进气门122)。类似地,多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴142)可以控制用于气缸118的多个排气门,和/或可以控制用于多个气缸组(包括气缸118)的排气门(包括排气门130)。
气缸致动器模块120可以通过禁止进气门122和/或排气门130的打开来停用气缸118。在多个不同的其它实施方式中,进气门122和/或排气门130可以由除了凸轮轴之外的比如电磁致动器等装置控制。
可以通过进气凸轮相位器148来相对于活塞TDC改变进气门122打开时的时间。可以通过排气凸轮相位器150来相对于活塞TDC改变排气门130打开时的时间。相位器致动器模块158可以基于来自ECM 114的信号来控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。当被实施时,可变气门升程(未示出)也可以由相位器致动器模块158来控制。
发动机系统100可以包括增压装置,其向进气歧管110提供加压空气。例如,图1示出了包括热涡轮160-1的涡轮增压器,所述热涡轮160-1由流动通过排气系统134的热排气气体提供动力。涡轮增压器还包括由涡轮160-1驱动的冷空气压缩机160-2,其压缩通向节气门112中的空气。在多个不同实施方式中,由曲轴驱动的增压器(未示出)可以压缩来自节气门112的空气,并将压缩空气输送至进气歧管110。
废气门162可以允许排气绕过涡轮160-1,由此降低涡轮增压器的增压(进气空气压缩量)。ECM 114可以经由增压致动器模块164来控制涡轮增压器。增压致动器模块164可以通过控制废气门162的位置来调整涡轮增压器的增压。在多个不同实施方式中,多个涡轮增压器可以由增压致动器模块164控制。涡轮增压器可以具有可变几何结构,其可以由增压致动器模块164控制。
中间冷却器(未示出)可以驱散包含在压缩空气充气中的热的一部分,其是在空气被压缩时生成的。压缩空气充气还可以具有来自排气系统134的部件的吸收热。尽管出于图示目的而分离地示出,但是涡轮160-1和压缩机160-2可以附接至彼此,从而将进气空气置于与热排气紧邻。
在所示示例中,发动机系统100包括排气气体再循环(EGR)气门170,其将排气气体选择性地重新引导回到进气歧管110。EGR气门170可以位于涡轮增压器的涡轮160-1的上游。EGR气门170可以由EGR致动器模块172控制。
可以使用曲轴位置(CKP)传感器180来测量曲轴的位置。可以使用发动机冷却剂温度(ECT)传感器182来测量发动机冷却剂的温度。ECT传感器182可以位于发动机102内,或者位于冷却剂被循环到的其它位置,比如散热器(未示出)处。
可以使用歧管绝对压力(MAP)传感器184来测量进气歧管110内的压力。在多个不同实施方式中,可以测量发动机真空,其为环境空气压力与进气歧管110内的压力之间的差值。可以使用空气质量流量(MAF)传感器186来测量流动到进气歧管110中的空气的质量流量(mass flow rate)。在多个不同实施方式中,MAF传感器186可以位于还包括节气门112的壳体中。
节气门致动器模块116可以使用一个或多个节气门位置传感器(TPS)190来监测节气门112的位置。可以使用进气空气温度(IAT)传感器192来测量被吸引到发动机102中的空气的环境温度。可以使用发动机缸体振动(EBV)传感器194,比如包括输出与振动成比例的电压的压电材料的爆震传感器,来测量发动机102中的发动机缸体的振动。在一个示例中,发动机系统100可以包括用于每个气缸组的各一个振动传感器。
ECM 114可以使用来自这些传感器的信号来做出用于发动机系统100的控制决定。在一个示例中,ECM 114基于发动机振动来检测随机提前点火,并在检测到随机提前点火时调节发动机操作。ECM 114基于来自EBV传感器194的输入来确定每个发动机循环(例如,720度的曲轴旋转)的振动强度。当振动强度重复在高强度(例如,爆震强度)与低强度(例如,背景振动强度)之间交变的模式达预定次数(例如,2次)时,ECM 114可以检测到随机提前点火。当对于单次发动机循环来说振动强度非常高(例如,爆震强度的3~5倍)时,ECM 114可以检测到随机提前点火。
参考图2,ECM 114的一示例实施方式包括发动机速度模块202、发动机载荷模块204、振动强度模块206、和随机提前点火(SPI)检测模块208。发动机速度模块202确定发动机速度。发动机速度模块202可以基于来自CKP传感器180的输入来确定发动机速度。发动机速度模块202可以基于相应周期与齿检测之间的曲轴旋转量来确定发动机速度。发动机速度模块202输出发动机速度。
发动机载荷模块204确定发动机载荷。发动机载荷模块204可以基于来自MAP传感器184的输入来确定发动机载荷。在多个不同实施方式中,进气歧管110内的压力可以被用作发动机载荷的近似值。发动机载荷模块204输出发动机载荷和/或歧管压力。
振动强度模块206基于来自EBV传感器194的输入为每个发动机循环确定振动强度(例如,单个无单位的值)。在一个示例中,振动强度模块206使用快速傅里叶变换来生成来自EBV传感器194的输入的频谱密度。振动强度模块206可以在包括TDC在内的预定范围的曲轴旋转期间(例如,从TDC到TDC之后的70度)基于接收自EBV传感器194的输入为每个气缸生成频谱密度。振动强度模块206可以基于来自CKP传感器180的输入来确定曲轴位置何时对应于预定范围的曲轴旋转。
振动强度模块206可以在整个发动机循环内为发动机102中的每个气缸合计频谱密度,以生成用于发动机循环的单个频谱密度。例如,频谱密度可以包括具有预定宽度(例如,390赫兹)的频率区,并且振动强度模块206可以加和来自频谱密度的相应频率区的强度值。对于频谱密度的每个频率区来说,频率区的最大值或频率区的平均值可以被选择并加和到其它频谱密度的相应频率区的最大值或平均值。
振动强度模块206可以基于用于发动机循环的频谱密度的最大值或平均值,来确定发动机循环的振动强度。例如,振动强度模块206可以通过确定来自频谱密度中的每个频率区的强度值的最大值或平均值,来确定发动机循环的振动强度。振动强度模块206输出每个发动机循环的振动强度。
SPI检测模块208基于振动强度来检测随机提前点火。当振动强度连续满足预定模式达预定次数(例如,2次)时,SPI检测模块208可以检测到随机提前点火。当一个发动机循环的振动强度小于第一阈值(例如,5)而下一发动机循环的振动强度大于第二阈值(例如,15)时,振动强度可以满足预定模式。第二阈值大于第一阈值。小于第一阈值的振动强度对应于正常燃烧的强度。大于第二阈值的振动强度对应于发动机爆震的强度。
当单个发动机循环的振动强度大于第三阈值(例如,30)时,SPI检测模块208可以检测到随机提前点火。第三阈值大于第二阈值。大于第三阈值的振动强度对应于为发动机爆震强度的三到五倍的强度。SPI检测模块208可以使用例如查询表基于发动机速度和发动机载荷来确定第一、第二和第三阈值。SPI检测模块208可以在发动机速度和发动机载荷增大时增大第一、第二和第三阈值,来防止错误检测随机提前点火。SPI检测模块208输出指示是否检测到随机提前点火的信号。
火花控制模块210向火花致动器模块126发送信号,来控制发动机102的火花正时。增压控制模块212向增压致动器模块164发送信号,来控制发动机102中的增压。当检测到随机提前点火时,增压控制模块212可以降低发动机102中的增压。降低发动机102中的增压可以防止将来发生随机提前点火。火花控制模块210可以在发动机102中的增压被降低时提前发动机102的火花正时,来确保发动机102的扭矩输出满足驾驶员扭矩请求。
参考图3,一种用于检测发动机中的随机提前点火的方法开始于302处。在304处,所述方法确定第一发动机循环的第一振动强度。当在发动机的每个活动气缸中生成了火花时,发动机完成发动机循环。因此,对于四冲程发动机来说,发动机循环对应于720度的曲轴旋转。发动机循环的振动强度可以是单个无单位的值,其指示发动机循环期间的发动机振动的强度。
所述方法基于接收自振动传感器比如爆震传感器的输入,来确定发动机循环的振动强度。在一个示例中,所述方法使用快速傅里叶变换来生成来自振动传感器的输入的频谱密度。所述方法可以在包括TDC在内的预定范围的曲轴旋转期间(例如,从TDC到TDC之后的70度),基于接收自振动传感器的输入,为发动机的每个气缸生成频谱密度。所述方法可以基于来自曲轴位置传感器的输入来确定曲轴位置何时对应于预定范围的曲轴旋转。
所述方法可以在整个发动机循环内为发动机中的每个气缸合计频谱密度,以生成用于发动机循环的单个频谱密度。例如,频谱密度可以包括具有预定宽度(例如,390赫兹)的频率区,并且所述方法可以加和来自频谱密度的相应频率区的强度值。对于频谱密度的每个频率区来说,频率区的最大值或频率区的平均值可以被选择并加和到其它频谱密度的相应频率区的最大值或平均值。
所述方法可以基于用于发动机循环的频谱密度的最大值或平均值,来确定发动机循环的振动强度。例如,所述方法可以通过确定来自频谱密度中的每个频率区的强度值的最大值或平均值,来确定发动机循环的振动强度。
在306处,所述方法确定第一发动机循环的第一振动强度是否大于第一阈值(例如,5)。如果第一发动机循环的第一振动强度大于第一阈值,则所述方法在308处继续。否则,所述方法在310处继续。
在308处,所述方法确定第二发动机循环的第二振动强度。第二发动机循环是紧接着第一发动机循环的发动机循环。换言之,第一发动机循环和第二发动机循环是连续的发动机循环。在310处,所述方法重置模式计数。模式计数(pattern count)表示振动强度满足预定模式的次数。
在312处,所述方法确定第二发动机循环的第二振动强度是否大于第二阈值(例如,15)。第二阈值大于第一阈值。如果第二发动机循环的振动强度大于第二阈值,则所述方法在314处继续。否则,所述方法在310处继续。
在314处,所述方法递增模式计数(例如,将模式计数增加1)。在316处,所述方法确定模式计数是否大于或等于预定数值(例如,2)。如果模式计数大于或等于预定数值,则方法在318处继续。否则,所述方法在320处继续。
在318处,所述方法检测随机提前点火。所述方法可以在检测到随机提前点火时降低发动机中的增压,来防止将来发生随机提前点火。所述方法可以在发动机中的增压被降低时提前发动机的火花正时,来确保发动机的扭矩输出满足驾驶员扭矩请求。
在320处,所述方法确定振动强度(例如,第一或第二振动强度)是否大于第三阈值(例如,30)。第三阈值大于第二阈值。所述方法可以使用例如查询表基于发动机速度和发动机载荷来确定第一、第二和第三阈值。所述方法可以在发动机速度和发动机载荷增大时增大第一、第二和第三阈值,来防止错误检测随机提前点火。如果振动强度大于第三阈值,所述方法在318处继续。否则,所述方法在304处继续。
参考图4,相对于表示时间的x轴404和表示振动强度的y轴406画出振动强度信号402。振动强度信号402的每个水平部段对应于一个发动机循环。根据本公开的系统和方法基于振动强度信号402来检测发动机中的随机提前点火。
当振动强度信号402连续地满足预定模式达预定次数(例如,2次)时,可以检测到随机提前点火。当振动强度信号402小于用于一个发动机循环的第一阈值408(例如,5)且大于用于下一发动机循环的第二阈值410(例如,30)时,可以满足预定模式。小于第一阈值408的振动强度对应于正常燃烧的振动强度。大于第二阈值410且小于第三阈值412的振动强度对应于发动机爆震的振动强度。
例如,振动强度信号402小于用于发动机循环414的第一阈值408,并大于用于发动机循环416的第二阈值410。因此,在418处,所述系统和方法将模式计数从零增加到一。类似地,振动强度信号402小于用于发动机循环420的第一阈值408,并大于用于发动机循环422的第二阈值410。因此,在424处,模式计数被增加到二,并且所述系统和方法可以生成指示随机提前点火(SPI)被检测到的信号。用于发动机循环426、428、430和432的振动强度信号402持续满足预定模式。因此,模式计数在处434被增加到三,在436处被增加到四,并且所述系统和方法可以持续生成SPI检测信号。
在436之后,振动强度信号420停止满足预定模式。振动强度信号402小于满足预定模式的用于发动机循环438的第一阈值408。然而,振动强度信号402小于不满足预定模式的用于发动机循环440的第二阈值410。因此,在442处,模式计数可以被重置,并且所述系统和方法可以停止生成SPI检测信号。
用于发动机循环444、446、448和450的振动强度信号402不满足预定模式。然而,振动强度信号402大于用于发动机循环450的第三阈值412。因此,在452处,所述系统和方法可以生成SPI检测信号,并继续生成SPI检测信号直到振动强度信号402小于第三阈值412。
前面的描述在本质上仅仅是示例性的并且决不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广义教导可以以各种形式实施。因此,虽然本公开包括特定示例,但是本公开的真正范围不应局限于此,因为在研究附图、说明书和下面的权利要求书的基础上,其它修改将是显而易见的。如本文中所使用的,短语A、B和C中的至少一个应当被解释为意指使用非排他性逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应该明白的是:在不改变本公开的原理的情况下,可以以不同的顺序(或同时)执行方法内的一个或多个步骤。
在本申请中,包括下面的定义在内,术语模块(module)可以替换为术语电路(circuit)。术语模块可以指以下各项、是以下各项的一部分、或包括以下各项:专用集成电路(ASIC);数字、模拟或混合模拟/数字分立电路;数字、模拟或混合模拟/数字集成电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的处理器(共享、专用或组);存储由处理器执行的代码的存储器(共享、专用或组);提供所描述功能的其它适当的硬件部件;或以上中的部分或全部的组合,比如在片上系统(system-on-chip)中。
如上面所使用的,术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码,并可以指程序、例程、函数、类和/或对象。术语共享处理器包含执行来自多个模块的一部分或全部代码的单个处理器。术语处理器组包含执行来自一个或多个模块的一部分或全部代码的与附加处理器组合的处理器。术语共享存储器包含存储来自多个模块的一部分或全部代码的单个存储器。术语存储器组包含存储来自一个或多个模块的一部分或全部代码的与附加存储器组合的存储器。术语存储器可以是术语计算机可读介质的子组。术语计算机可读介质不包含通过介质传播的临时性电信号和电磁信号,因此可以被视为有形的和非临时性的。非临时性有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁存储器和光存储器。
在本申请中描述的设备和方法可以通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来被部分地或完全地实施。计算机程序包括被存储在至少一个非临时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括和/或依赖于被存储的数据。
Claims (20)
1.一种用于检测随机提前点火的系统,包括:
振动强度模块,其确定第一发动机循环和第二发动机循环内的发动机的振动强度,其中所述第一发动机循环和第二发动机循环各自对应于预定量的曲轴旋转;和
随机提前点火检测模块,其在所述第一发动机循环的振动强度小于第一阈值并且所述第二发动机循环的振动强度大于第二阈值时,选择性地检测随机提前点火。
2.如权利要求1所述的用于检测随机提前点火的系统,其中:
所述振动强度模块确定第三发动机循环和第四发动机循环内的发动机的振动强度,其中所述第三发动机循环和第四发动机循环各自对应于预定量的曲轴旋转;并且
当所述第三发动机循环的振动强度小于第一阈值并且所述第四发动机循环的振动强度大于第二阈值时,所述随机提前点火检测模块检测到随机提前点火。
3.如权利要求2所述的用于检测随机提前点火的系统,其中,所述第一发动机循环、第二发动机循环、第三发动机循环和第四发动机循环是连续的发动机循环。
4.如权利要求2所述的用于检测随机提前点火的系统,其中,所述第二阈值大于所述第一阈值。
5.如权利要求4所述的用于检测随机提前点火的系统,其中:
当所述振动强度大于第三阈值时,所述随机提前点火检测模块检测到随机提前点火;并且
所述第三阈值大于所述第二阈值。
6.如权利要求5所述的用于检测随机提前点火的系统,其中,所述随机提前点火检测模块基于发动机速度和发动机爆震来确定所述第一阈值、第二阈值和第三阈值。
7.如权利要求1所述的用于检测随机提前点火的系统,其中,所述振动强度模块基于接收自振动传感器的输入来确定振动强度。
8.如权利要求7所述的用于检测随机提前点火的系统,其中,所述振动强度模块:
为发动机的每个气缸生成频谱密度;
加和发动机中的每个气缸的频谱密度,以得到用于发动机循环的频谱密度;并且
基于用于发动机循环的频谱密度来确定振动强度。
9.如权利要求8所述的用于检测随机提前点火的系统,其中,所述振动强度模块在预定范围的曲轴旋转期间基于振动传感器输入来为发动机的每个气缸生成频谱密度。
10.如权利要求1所述的用于检测随机提前点火的系统,进一步包括:增压控制模块,其在随机提前点火被检测到时降低发动机中的增压。
11.一种用于检测随机提前点火的方法,包括:
确定第一发动机循环和第二发动机循环内的发动机的振动强度,其中所述第一发动机循环和第二发动机循环各自对应于预定量的曲轴旋转;以及
在所述第一发动机循环的振动强度小于第一阈值并且所述第二发动机循环的振动强度大于第二阈值时,选择性地检测随机提前点火。
12.如权利要求11所述的用于检测随机提前点火的方法,进一步包括:
确定第三发动机循环和第四发动机循环内的发动机的振动强度,其中所述第三发动机循环和第四发动机循环各自对应于预定量的曲轴旋转;并且
当所述第三发动机循环的振动强度小于第一阈值并且所述第四发动机循环的振动强度大于第二阈值时,检测到随机提前点火。
13.如权利要求12所述的用于检测随机提前点火的方法,其中,所述第一发动机循环、第二发动机循环、第三发动机循环和第四发动机循环是连续的发动机循环。
14.如权利要求12所述的用于检测随机提前点火的方法,其中,所述第二阈值大于所述第一阈值。
15.如权利要求14所述的用于检测随机提前点火的方法,进一步包括:当所述振动强度大于第三阈值时检测到随机提前点火,其中所述第三阈值大于所述第二阈值。
16.如权利要求15所述的用于检测随机提前点火的方法,进一步包括:基于发动机速度和发动机爆震来确定所述第一阈值、第二阈值和第三阈值。
17.如权利要求11所述的用于检测随机提前点火的方法,进一步包括:基于接收自振动传感器的输入来确定振动强度。
18.如权利要求17所述的用于检测随机提前点火的方法,进一步包括:
为发动机的每个气缸生成频谱密度;
加和发动机中的每个气缸的频谱密度,以得到用于发动机循环的频谱密度;并且
基于用于发动机循环的频谱密度来确定振动强度。
19.如权利要求18所述的用于检测随机提前点火的方法,进一步包括:在预定范围的曲轴旋转期间基于振动传感器输入来为发动机的每个气缸生成频谱密度。
20.如权利要求11所述的用于检测随机提前点火的方法,进一步包括:在随机提前点火被检测到时降低发动机中的增压。
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