CN104179621B - 改善可变排量发动机爆震的控制 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调节可变排量发动机的系统和方法，包括响应于爆震指示而调节可变排量发动机一个或多个汽缸的火花正时。在特定示例中，在部分汽缸模式期间，可以响应于基于停用汽缸数量的爆震指示而调节一个或多个汽缸的点火正时；此外，在全部汽缸模式期间，响应于爆震指示而调节所有汽缸的点火正时。从而，本发明描述的系统和方法允许较大部分的汽缸运转窗口，这具有改善车辆燃料经济性的益处。

Description

改善可变排量发动机爆震的控制

【技术领域】

本发明涉及控制可变排量发动机(VDE)爆震的系统和方法。

【背景技术】

在驱动循环(drive cycle)期间可变排量发动机可以基于例如发动机转速和负荷来停用汽缸以减少燃料消耗和发动机的排放。在部分汽缸运转期间，启用的汽缸的运转负荷高于通过发动机产生总体扭矩水平时这些汽缸的负荷。在这些较高负荷状况期间，发动机爆震可能更普遍。那么，可以在发动机汽缸中延迟点火正时以减少爆震。

发明人在此已经认识到上述方法的缺点。也就是，应用至发动机多个汽缸以减少爆震的点火正时延迟量可能导致燃料经济性损失高于通过VDE运转获得的燃料经济性。从而，由于爆震控制(比如多个汽缸响应于爆震而延迟火花正时)，VDE运转的益处没有体现出来。

【发明内容】

通过一种方法至少可以部分地解决上述认识到的问题，该方法包含：在部分汽缸运转期间响应于选择汽缸的爆震指示而调节选择的汽缸的点火正时，并且仅仅是这些汽缸的点火正时，而在全部汽缸运转期间响应于汽缸的爆震指示而调节多个汽缸的点火正时。这样，在汽缸停用运转期间仅利用基于发动机运转状态的适当的尽可能多的点火正时延迟，从而保留了汽缸停用的燃料经济性益处。此外，因为至少停用了一些汽缸，由于燃烧事件之间的距离(曲轴转角)增加了并且使得从安装在缸体上的爆震传感器可以更容易确定哪个汽缸当前产生爆震，从而可以执行单个汽缸爆震控制。这样，单个汽缸爆震控制能提供优点(相对于全部汽缸运转而言保留了汽缸停用的燃料经济性益处)的精确时间是(由于燃烧事件之间的曲轴转角距离增加导致的)最容易完成汽缸爆震感应的精确时间。额外地，在全部汽缸运转期间，可以停用单个汽缸爆震控制，并且多个(或所有)汽缸响应于爆震指示可以具有约束在一起的点火正时延迟。

在另一个示例中，方法包含在启用较少汽缸的运转期间响应于第一爆震指示而调节选择的启用汽缸的点火正时，以及在启用较多汽缸的运转期间响应于第二爆震指示而调节多个汽缸的点火正时。从而，可以基于车辆运转状态作出用于改善车辆燃料经济性的不同正时调节。该方法的技术效果是通过利用特定汽缸爆震控制的优点保留了启用较少汽缸的运转期间实现的燃料经济性益处。

根据本发明的一个实施例，启用较少汽缸的运转包括通过停用一个或多个汽缸并且没有燃料喷射和火花来运转。

根据本发明的一个实施例，启用较多汽缸的运转包括不停用汽缸而运转。

根据本发明的一个实施例，响应于第二爆震指示而一起调节所有启用汽缸的点火正时延迟。

根据本发明的一个实施例，响应于第一爆震指示而仅调节单个汽缸的点火正时，而响应于不同于第一爆震指示的第三爆震指示而调节另一个汽缸的点火正时延迟。

根据本发明的一个实施例，第一爆震指示指定用于单缸的爆震，而第三爆震指示指定用另一个汽缸的爆震。

根据本发明的另一方面，提供一种减轻可变排量发动机中爆震的方法，包含：响应于基于停用汽缸数量的爆震指示而调节延迟点火正时的汽缸数量。

根据本发明的一个实施例，延迟点火正时的汽缸数量至少是下面中的一者：响应于单个汽缸爆震指示的单个汽缸，以及响应于汽缸爆震指示的多个汽缸，以及响应于汽缸爆震指示的所有启用汽缸。

根据本发明的一个实施例，爆震阈值取决于停用汽缸的数量。

根据本发明的一个实施例，调节点火正时的汽缸数量基于发动机输出。

根据本发明的一个实施例，调节延迟点火正时的汽缸数量进一步包括调节节气门位置以保持发动机扭矩。

根据本发明的一个实施例，进一步步包含调节一个或多个启用汽缸的燃料喷射同时保持所有汽缸的气门运转。

单独或结合附图阅读下面的具体实施方式，本发明的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。应理解，提供上文的概述用于以简化形式引入一系列原理，其将在具体实施方式中进一步进行描述。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或实质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由权利要求书确定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决上文或本说明书中任意部分所提到的缺点的实施方式。

【附图说明】

单独或结合附图阅读下面的具体实施例能完全理解本发明描述的优点，附图包括：

图1显示了可变排量发动机系统的示例布局；

图2显示了图1中发动机系统的发动机局部视图；

图3是显示在发动机运转模式之间切换的示例运转的图表；

图4A-B显示了基于发动机运转模式调节点火正时的示例图表；

图5显示了基于发动机运转模式调节点火正时的示例流程图；

图6显示了基于停用汽缸的数量来调节爆震阈值的示例流程图。

【具体实施方式】

下文的描述涉及调节增压发动机系统(比如图1-2中的VDE发动机系统)汽缸运转的系统和方法。发动机系统可以通过选择性地停用一个或多个汽缸燃料喷射器在所有汽缸点火或部分汽缸点火运转之间切换。

图1显示了具有第一汽缸组15a和第二汽缸组15b的示例可变排量发动机(VDE)10。在描述的示例中，发动机10是第一和第二汽缸组分别具有四个汽缸的V8发动机。发动机10包括具有节气门20的进气歧管16和连接至排放控制系统30的排气歧管18。排放控制系统30包括一个或多个催化剂和空燃比传感器。在一个非限制性示例中，发动机10可以作为乘用车辆推进系统的一部分。

在选择的状况期间(比如当不需要发动机的全部扭矩能力时)，可以选择第一或第二汽缸组中的一者停用(本说明书中也称为VDE运转模式)。特别地，可以通过关闭各自的燃料喷射器来停用选择的汽缸组中的一个或多个汽缸同时保持进气和排气门的运转使得可以通过汽缸继续泵送空气。虽然关闭了停用汽缸的燃料喷射器，剩余的启用汽缸通过启用并运转燃料喷射器而继续执行燃烧。为了满足扭矩需要，发动机通过保持启用喷射器的那些汽缸产生相同的扭矩量。这需要较高的歧管压力，使得泵送损失降低并且发动机效率增加。此外，(在启用的汽缸中)暴露在燃烧中的效率较低的表面区域减小了发动机热量损失，改善了发动机的热效率。在替代的示例中，发动机系统10可以具有能选择性地停用的进气和/或排气门的汽缸。

可以指定汽缸组的方式分组停用汽缸。例如，在图1中，第一组汽缸可以包括第一汽缸组15a的四个汽缸而第二组汽缸可以包括第二汽缸组15b的四个汽缸。在替代的示例中，不是一起停用每个汽缸组中的一个或多个汽缸，可以选择性地一起停用V8发动机中每个汽缸组的两个汽缸。

可以通过多种物质运转发动机10，可以经由燃料系统8输送这些物质。可以通过包括控制器12的控制系统至少部分地控制发动机10。控制器12可以从连接至发动机10的传感器4接收多个信号，并且将控制信号发送至连接至发动机和/或车辆的多个驱动器22。

燃料系统8可以进一步连接至包括用于存储添加燃料的或白天的燃料蒸汽的一个或多个滤罐的燃料蒸汽回收系统(未显示)。在选择的状况期间，可以调节燃料蒸汽回收系统的一个或多个阀门将存储的燃料蒸汽抽取至发动机进气歧管以改善燃料经济性并减少排气排放。在一个示例中，抽取的蒸汽可以输送到指定汽缸的进气门附近。例如，在VDE运转模式期间，抽取的蒸汽可以仅输送至正在燃烧的汽缸。这可以在配置有用于不同汽缸组的不同进气歧管的发动机中实现。可替代地，可以控制一个或多个蒸汽管理阀门以确定哪个汽缸得到抽取的蒸汽。

控制器12可以从沿汽缸体分布的一个或多个爆震传感器82接收汽缸爆震的指示。当包括该传感器时，多个爆震传感器可以沿发汽缸体对称地或不对称地分布。此外，一个或多个爆震传感器可以是加速计、离子或汽缸压力传感器。关于图2描述了发动机10和示例汽缸的更多细节。

图2描述了内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例300。发动机10可接收来自控制器12的控制参数和车辆驾驶员190经由输入装置(比如加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器194)192的输入。发动机10的汽缸(本文中也称为“燃烧室”)14可包括带有位于其中的活塞238的燃烧室壁236。活塞238可和曲轴240相连使得活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。曲轴140可经由传动系统连接至乘用车的至少一个驱动轮。此外，起动马达可经由飞轮连接至曲轴240以能够进行发动机10的起动运转。

汽缸14能经由一系列进气通道242、244和246接收进气。进气通道246可以和发动机10的除汽缸14之外的其它汽缸连通。在一些实施例中，一个或多个进气通道可包括增压装置，比如涡轮增压器280。例如，图2显示了发动机10配置有涡轮增压器，该涡轮增压器包括设置在进气通道242和244之间的压缩器282和沿排气通道248设置的排气涡轮284。压缩器282可至少由排气涡轮284通过轴286驱动，其中增压装置配置为涡轮增压器。包括节流板164的节气门158可沿发动机的进气通道设置以改变提供至发动机汽缸的进气的流速和/或压力。例如，如图2所示节气门158可设置在压缩器282的下游，或者可替代地可以设置在压缩器的上游。在一些实施例中，节气门158可以省略，此时进气通道可以包括用于改变进气的流率和/或压力的一个或多个回流节流阀(backflow throttle valve)。

排气通道248可以接收来自发动机10除汽缸14之外的其它汽缸的排气。排气传感器228显示为连接至排放控制装置278上游的排气通道248。传感器228可选自各种用于提供排气空燃比指示的合适的传感器，比如线性氧传感器或者UEGO(通用或宽域排气氧传感器)，双态氧传感器或EGO(如图所示)，HEGO(热EGO)，氮氧化物(NOx)、碳氢化人物(HC)或碳氧化物(CO)传感器。排放控制装置278可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其它排放控制装置，或它们的组合。

可通过位于排气通道248中的一个或多个温度传感器(未示出)估算排气温度。可替代地，可基于发动机工况(比如转速、负荷、空燃比(AFR)、火花延迟等)推断排气温度。此外，可以通过一个或多个排气传感器228计算排气温度。应当理解，可替代地可通过这里列举的温度估计方法的任意组合估算排气温度。

发动机10的每个汽缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，汽缸14显示为包括位于汽缸14上部区域的至少一个进气提升阀250和至少一个排气提升阀256。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸(包括汽缸14)可以包括位于汽缸上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气阀。可以通过凸轮驱动器经由各自的凸轮驱动系统215和253控制进气门250和排气门256的运转。凸轮驱动系统251和253分别可以包括一个或多个凸轮，并且可以利用可由控制器12操作的凸轮轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者以改变气门运转。在替代实施例中，可以通过电动气门驱动器来控制进气和/或排气门。在一个示例中，汽缸14可以包括经由包括VCT系统的凸轮驱动器控制的进气门和经由电动气门驱动器控制的排气门。在一个示例中，在VDE运转模式期间当一个或多个燃料喷射器停用时，可以基于希望的扭矩来调节启用汽缸的凸轮轴正时同时调节停用汽缸的凸轮轴正时以减少泵送损失。额外地或可选地，可以选择停用的汽缸的凸轮轴正时以进一步减小气流通过停用汽缸组，从而降低通过下游催化剂的气流。

在一个实施例中，发动机10的每个汽缸可以包括用于发起燃烧的火花塞292。在选择的运转模式下点火系统290可以响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞292提供点火火花至燃烧室14。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以配置有用于向汽缸提供燃料的一个或多个燃料喷射器。在一个非限制性示例中，汽缸14显示为包括一个燃料喷射器166。燃料喷射器166显示为直接连接至汽缸14用于与通过电子驱动器168从控制器12接收的脉冲宽度信号FPW-1成比例地直接向其中喷射燃料。这样，燃料喷射器166提供已知的称为直接喷射(下文称为“DI”)将燃料喷入燃烧汽缸14。可替代地，喷射器可位于进气门上方并与之靠近以改善混合。可以从包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的高压燃料系统8将燃料输送至燃料喷射器166。可替代地，可以通过单级燃料泵以较低的压力输送燃料，与使用高压燃料系统相比在这种情况下在压缩行程期间直接燃料喷射的正时可以更加受限。此外，虽然未显示，燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。应理解，在替代实施例中，喷射器166可以是将燃料提供进汽缸14上游的进气道的进气道喷射器。

图12中控制器12显示为微型计算机，包括：微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可以执行程序和校准值的在该特定示例中显示为只读存储芯片(ROM)110、随机存取存储器(RAM)112、保活存储器(KAM)114和数据总线。存储媒介只读存储器110可以编程有代表通过处理器106执行用于执行下文描述的方法以及可预见但未明确列出的其它变型的指令的计算机可读数据。控制器12可以接收来自和发动机10相连的传感器的各种信号，除了上文讨论的那些信号，还可以包括这些信号：来自质量空气流量(MAF)传感器122的进入气流质量的测量值；来自湿度传感器233的相对湿度(RH)；来自连接至冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自和曲轴240连接的霍尔效应传感器260(或其它类型)的表面点火感测(PIP)信号；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及来自传感器182的绝对歧管空气压力(MAP)的信号。可以通过控制器12从信号PIP产生发动机转速信号(RPM)。此外，可以基于信号PIP识别凸轮轴位置以及凸轮轴加速和凸轮轴振荡。来自歧管压力传感器182的歧管空气压力信号MAP可以用于提供进气歧管中真空或压力的指示。此外，如本说明书中描述的，可以基于其它运转参数(例如基于MAF和RPM)估算歧管压力。

如上文描述的，图2仅显示了多缸发动机的一个汽缸，并且同样，每个汽缸可以类似地包括其自身的一组进气/排气门、燃料喷射器、火花塞、爆震传感器等。

发动机控制器可以定期执行各种车载诊断测试以检查图1-2中各个气门和传感器的功能。在一个示例中，比如当发动机处于非VDE模式时，可以仅在减速时燃料切断期间执行各种测试。在另一个示例中，当发动机处于VDE模式时，可以对停用的汽缸组执行诊断程序。在一个示例中，基于发动机预期以VDE模式运转的估算时间量，可以选择一个或多个诊断测试(例如氧传感器控制)。

尽管下文的描述涉及能停用四个汽缸的V8发动机(例如4缸停用模式和8缸非停用模式)，可以使用任何数量的不同类型的发动机和各种其它发动机配置。这样，本发明中描述的示例还应用到具有4、6、10、12或任何其它数量的发动机汽缸的发动机。此外，这些示例可以扩展至可以使用多个停用模式(例如V8发动机的2、4或6汽缸运转)的系统。

一种管理模式转变的方法利用了点火正时延迟和节气门位置的配合。当以停用或VDE模式运行时，歧管压力增加以保持基本相等的扭矩。由于节气门位置可能不会立刻改变进入VDE发动机的气流(由于节气门响应迟滞和歧管充气)，可以使用火花延迟以抵消增加的歧管压力并且从而在转变期间将发动机扭矩减小为希望的新设置点(见图3)。虽然当启用或停用汽缸时火花是可以用于减少发动机输出的一个变量，但是在转变期间火花正时、燃料喷射(例如富化或稀化)或喷射器停用的任意组合可以用于保持发动机扭矩或动力。如图3所示，这种方法可能在转变期间导致能量损失(并从而劣化燃料经济性)。换句话讲，火花延迟能迅速减小扭矩，但是导致了不充分使用喷射的燃料。注意图3显示了火花从标称值延迟/提前，该标称值可以是最大扭矩最小点火提前角(MBT)。

现参考爆震探测和基于发动机运转模式减轻爆震的方法，图4A-B显示了说明分别在VDE(例如部分汽缸)运转和非VDE(例如全部汽缸)运转期间可以响应于爆震而调节火花正时的示例方法的示例图表。该方法包含在部分汽缸运转(例如部分爆震控制)期间响应于汽缸的爆震指示而调节多个汽缸的点火正时以及在全部汽缸运转(例如全局爆震控制)期间响应于汽缸的爆震指示而调节所有汽缸的点火正时。在一些实施例中，额外地和/或可替代地该方法可以包括响应于选择的汽缸的爆震指示而通过调节选择的汽缸的点火正时对选择的汽缸使用单个爆震控制。换句话讲，可以基于发动机工况选择性地执行单个爆震控制或全局爆震控制。在图4A-B中，顶部图表显示为作为时间函数的示例爆震传感器输出，该时间可以代表例如发动机转动循环。那么，每个图表代表相对于MBT的汽缸输出(例如八个汽缸中的一个)。为了简洁，时间大体上通过底部图表的X轴表示并沿X轴显示。时间从左向右增加。

在图4A中，显示了VDE运转模式期间的示例爆震响应用于说明。如上文所述，在一个实施例中以VDE运转模式运转车辆包括停用发动机汽缸的一个汽缸组。因此，没有显示在示例V8发动机中形成汽缸组的汽缸2、4、6和8的信号。在另一个示例中，可替代地可以停用汽缸的其它汽缸组(例如汽缸1、3、5和7)。在其它示例中可以选择性地停用每个汽缸组的两个汽缸，而在又一些非限制性示例中停用汽缸的数量可以取决于发动机工况。例如，基于发动机输出停用2个或6个汽缸。

如图所示，在发动机驱动循环期间示例V8发动机中的每个汽缸以CYL(汽缸)1中水平线402所指示的MBT运转。随后，在T1处连接至发动机汽缸体的爆震传感器通过探测发动机内的振动超过第一爆震阈值404而探测到爆震状况。因为在VDE运转模式期间停用了一个或多个汽缸，第一爆震阈值404可以进一步取决于停用汽缸的数量。例如，当发动机在停用一半汽缸情况下以一定负荷运转，响应于(例如来自踏板位置传感器194的)驾驶员需求而产生的动力来自剩余启用的汽缸。这样在一些配置中爆震传感器的位置可以接近于VDE运转模式期间停用的汽缸并且可以基于VDE运转模式中停用汽缸的数量和配置来校准传感器的爆震探测。如果控制器基于爆震传感器输出确定爆震发生在汽缸1内，在一些实例中可以对汽缸1调节第一火花正时406而其它三个启用的汽缸(例如汽缸3、5和7)继续以MBT运转。可替代地，T2处的第二爆震事件表明可以对所有启用的汽缸调节第二火花正时408(作为减小发动机系统内发动机爆震的方式之一)。

因为在一些实例中可以同时调节较大数量汽缸的点火正时，(例如T2处的)部分爆震控制和(例如T1处的)单个爆震控制期间的火花延迟量可以不同。然而，为了简洁起见，此处的相对深度和形状显示为基本相似。通常，在一些实例中，第一火花正时406在Y轴上的尺寸可以比第二火花正时408的小。换句话讲，取决于停用汽缸的数量，第一爆震事件的火花延迟可以低于第二事件的。可替代地，在其它实例中，第一火花正时406可以大于第二火花正时408。通常，在发动机系统的爆震探测和正时调节之间有较短的延时。此外，一个或多个汽缸相较于MBT火花延迟期间的时间长度也可以取决于发动机工况。这样，火花延迟可以发生一时间但是随着发动机继续其往复运转而较慢地恢复MBT。

关于响应于基于停用汽缸数量的爆震指示而延迟点火正时的汽缸数量，在一些实施例中，本发明描述的方法进一步包含调节基于发动机工况而延迟点火正时的汽缸数量。例如，当以部分汽缸模式运转时，延迟点火正时的汽缸数量的范围可以从响应于爆震指示对选择的汽缸调节的单个汽缸、到响应于爆震指示作为整体调节的多个汽缸、到响应于汽缸内爆震指示而调节的所有启用汽缸。因此，描述的方法包括基于发动机输出调节延迟点火正时的汽缸数量、基于超过取决于停用汽缸数量的爆震阈值的测量进一步执行爆震减轻。方法进一步包括当调节延迟点火正时的汽缸数量时调节一个多个启用汽缸的节气门位置和/或燃料喷射同时保持所有汽缸内的气门运转以保持发动机扭矩。

返回具有4个可以停用汽缸的V8发动机的示例，出于参考图4B显示了通过全局爆震控制而运转的非VDE运转模式。出于简洁，单个爆震控制在此不作重复描述，然而在一些实施例中，额外地或可替代地在非VDE运转模式中可以使用单个爆震控制。如上文关于图4A描述的，在发动机运行期间每个汽缸以MBT运转。随后在T1处爆震传感器例如通过探测传感器信号高于第二爆震阈值412而探测爆震状况。响应于探测到的爆震，在所有汽缸非VDE运转模式期间在所有发动机汽缸(例如汽缸1到汽缸8)中发生通过第三火花正时414指示的经历火花延迟的全局爆震响应以减少发动机爆震。尽管显示的火花延迟曲线(profile)不同于图4A中的曲线，取决于发动机工况在一些实例中它们可能具有基本相似的持续期间。

转向图5，描述了可以通过发动机控制器执行以确定VDE发动机系统的运转模式的示例程序500。该方法总体上包括：在启用较少汽缸的运转期间，响应于第一爆震指示而调节选择的启用汽缸的点火正时；并且在启用较多汽缸的运转期间，响应于第二爆震指示而调节多个汽缸的点火正时。特别地，在一个示例中，基于发动机工况(例如发动机转速和负荷)，可以确定通过所有汽缸点火(即非VDE模式)或通过一个或多个汽缸停用(即VDE模式)来运行发动机。如果发动机以VDE模式运转，可以选择用于停用的汽缸组和汽缸的数量(例如图4A显示的)。基于该选择，在停用期间可以调节多个发动机系统气门和/或节气门的位置以保持发动机工况(例如扭矩)以及在转变为和/或退出VDE运转模式期间补偿瞬态状况。这样，发动机可以在VDE和非VDE模式之间平顺地转变。

在502处，程序包括测量和/或估算发动机工况。评估的这些状况可以包括大气压力、(来自踏板位置传感器的)驾驶员需要的扭矩、歧管压力(MAP)、歧管空气流量(MAF)、发动机温度、空气温度、爆震极限等。

在504处，基于估算的工况，程序确定发动机运转模式(例如VDE或非VDE)。在发动机是V8发动机的示例中，在VDE模式期间可以通过仅一组启用的汽缸(即以V4模式)运转发动机，而在非VDE模式期间通过两个启用的汽缸组(即以V8模式)运转发动机。在替代的示例中，可以选择性地一起停用V8发动机每个汽缸组的两个汽缸，而非一起停用一个汽缸组的一个或多个汽缸。

在506处，可以确定以VDE(例如V4)模式或者通过启用较少汽缸(包括停用一个或多个汽缸并且没有燃料喷射和火花)来运转发动机。如果为否，可以非VDE(例如V8)模式或者通过启用较多汽缸(包括没有停用汽缸而运转)来运转发动机。如果为是，那么在508处程序包括选择一组汽缸用于停用。在一个示例中，比如参考图1-2中的发动机系统，发动机可以包括第一和第二组汽缸，并且发动机控制器可以基于发动机转速和负荷来选择第一或者第二组汽缸用于停用。由于可以选择性地调节两个汽缸组，在选择之后可以停用选择的汽缸组。此处，停用可以包括关闭燃料喷射器同时继续打开或关闭进气和排气门以泵送空气通过选择的汽缸组。从而，调节停用汽缸组(例如第二组)的点火正时可以与燃料喷射相关联同时保持所有汽缸中的汽缸气门运转。

在510处，基于停用，可以调节一个或多个发动机系统气门的位置。调节的一个或多个气门可以包括节气门(例如图2中的气门158)。除此之外，可以调节火花塞(例如火花塞292)的火花正时。如上文所述，在从非VDE转变为VDE运转模式的期间为了保持发动机扭矩，可以基于停用汽缸的数量调节进气压力。

在512处，方法500包括确定是否探测到与爆震相关的任何不正常的汽缸燃烧事件。如图6中详细说明的，在部分汽缸运转期间基于停用(特别是停用汽缸的数量)可以使用取决于停用汽缸数量的第一爆震阈值和用于爆震探测的窗口以指示爆震。这样，后台噪声(background noise)的水平可以基于点火汽缸的数量而改变。从而，通过基于停用调节窗口和阈值，可以更好地区分发生在非VDE发动机运转模式期间的具有较小噪声水平的不正常燃烧事件以及发生在VDE发动机运转模式期间的具有较大噪声水平的正常燃烧事件。在一个示例中，当发动机以单个爆震控制模式运转时，可以响应于第一爆震指示来调节单个汽缸(例如汽缸1)的点火正时而可以响应于不同于第一爆震指示的第三爆震指示来调节另一个汽缸(例如汽缸3)的点火正时延迟。所以，示例的第一爆震指示指定用于一个单缸爆震，而第三爆震指示指定用于另一个单缸爆震。

如果探测到爆震，那么在514处可以采取适当的减轻措施。例如，响应于汽缸爆震，可以在一个或多个汽缸中执行火花正时调节(例如火花延迟)。例如，在图4A的时间T1处，当以单个爆震控制模式运转车辆时响应于探测到的示例爆震事件延迟汽缸1的点火正时。可替代地，还可以部分爆震控制模式运转车辆并且这样响应于爆震指示而一起约束所有启用汽缸的点火正时。例如，在图4A的时间T2处，当以部分爆震控制模式运转车辆时响应于汽缸1内的爆震事件而延迟所有启用汽缸的点火正时。类似地，当处于部分爆震控制模式时汽缸3(而不是汽缸1)中发生的示例爆震事件将产生图4A中时间T2处显示的点火正时延迟响应。即，还可以针对启用的汽缸组发生所有启用汽缸的点火正时延迟。然而，当在汽缸3内探测至爆震时如果车辆处于单个爆震控制模式，那么可以仅调节汽缸3的点火正时延迟。这样，通过本说明书中描述的方法可以改善不正常燃烧事件的识别和区分，并且在VDE运转期间基于停用汽缸的数量进一步减轻不正常的燃烧事件，这可以改善燃料经济性。尽管参考汽缸1和3提供了上文描述的爆震探测示例。在其它示例中，额外地和/或可替代地爆震发生在启用的汽缸5和7中或者在启用汽缸的任意组合和子组组合内。此外，如上文所述，可以根据本说明书描述的方法调节启用汽缸的数量。在一些实施例中，减轻措施还可以进一步包括例如通过两个或多个喷射(例如短脉冲喷射(short burst))输送燃料来调节燃料喷射以减少发动机爆震。这样，在一些实施例中，方法可以选择性地调节燃料喷射并且不调节描述的点火正时。在又一些实施例中，可以同时调节点火正时和燃料喷射以减少汽缸爆震。通过减少汽缸爆的发生，可以减少发动机劣化同时改善燃料经济性。

返回至506，如果确定以非VDE(例如V8)模式运转发动机，那么不停用汽缸。当车辆当前以这种模式运转时，在520处程序还包括通过使用在全部汽缸运转期间指示爆震的第二爆震阈值确定是否探测到与爆震相关的任何不正常汽缸燃烧事件。然而，如果探测到爆震，那么在522处适当的减轻措施可以包括在所有启用的汽缸中调节火花正时(例如火花延迟)，其中响应于第二爆震指示而一起调节所有启用汽缸的点火正时。可替代地，在一些实施例中，作为改善燃料经济性的方式之一在这种运转模式期间可以选择性地调节一个或多个汽缸的火花正时。

现在转向图6，描述了探测可变排量发动机系统中不正常燃烧事件的示例程序600。通过基于停用来调节爆震探测窗口和阈值，(特别是增压的VDE发动机在VDE运转模式期间)可以减小将正常燃烧事件不正确识别成不正常的燃烧事件。

在602处，程序包括确定发动机运转模式(即VDE或非VDE模式)。在604处，可以确定选择的汽缸组中停用汽缸的数量。在606处，程序包括基于停用汽缸的数量来调节爆震探测阈值。在608处，程序包括基于停用汽缸的数量来调节爆震探测窗口。爆震探测窗口可以是曲轴转角窗口。

这样，发动机控制器可以配置用于基于沿汽缸体分布的一个或多个爆震传感器82(图1)的输出(例如信号正时、振幅、强度、频率等)来探测并区分由汽缸爆震导致的不正常燃烧事件。通过使用用于爆震探测的不同阈值和窗口，可以更好地诊断发动机系统内的爆震。由于爆震进一步需要减轻措施，通过改善爆震探测，还可以改善减轻措施(mitigation)。特别地，通过火花正时调节减轻了爆震，所以通过改善汽缸爆震的探测，还改善了燃料经济性。

例如，606处和608处的调节可以包括随着停用汽缸的数量增加而增加爆震探测阈值。类似地，随着停用汽缸数量的增加，可以增加或增宽爆震探测窗口。换句话讲，当较大量的汽缸停用时爆震探测窗口可以覆盖较大的曲轴转角窗口，而当较小量的汽缸停用时爆震探测窗口可以覆盖较小的曲轴转角窗口。

这样，当较多的汽缸停用时，汽缸燃烧事件的平均后台噪声水平可能较低。由于发动机控制系统使用平均后台噪声水平作为参加者用于确定通过其识别不正常燃烧事件的阈值，汽缸停用期间较低的平均噪声水平可能虚假地增加被识别为爆震的汽缸燃烧事件的数量。随后的减轻措施可能会减少燃料经济性、发动机输出和发动机效率。从而，当启用较少汽缸时通过增加阈值，对于认为是不正常燃烧事件的燃烧事件可能需要后台噪声水平和爆震传感器的输出之间的较大差异。同样，通过使用更宽的探测窗口，可以更好地关联不正常燃烧事件的正时和发动机工况，从而实现改善的爆震探测和控制。

在一个示例中，发动机控制器可以具有存储在控制器存储器的查值表中的用于不同的运转模式的不同爆震探测窗口和阈值。这可以包括当发动机处于VDE模式时用于爆震探测的第一阈值和第一窗口以及当发动机处于非VDE模式(所有汽缸点火)时用于爆震探测的第二窗口。除存储涉及爆震的数据之外，控制器还可以存储涉及汽缸失火的数据(例如加速资料(profile)、信号内容(signal content)等)。这些可以基于逐缸基础(per-cylinderbasis)获得并且用于校正发动机转速资料中的不规律以改善噪声信号质量并改善噪声探测能力。

调节爆震和预点火探测窗口以及阈值之后，在610处可以确定一个或多个爆震传感器在爆震探测窗口中的输出是否高于爆震探测阈值。如果为是，那么在612处可以确定汽缸爆震。相应地，在614处可以执行爆震减轻措施。例如，如关于图4A-B和5描述的可以在受影响的汽缸或汽缸组中延迟火花正时。如果在610处确定没有爆震，那么在处程序可以结束。

在一个示例中，可变排量增压发动机可以包括连接至第一组汽缸(或第一汽缸组)的第一爆震传感器以及连接至第二组汽缸(或第二汽缸组)的第二爆震传感器。发动机控制器可以在爆震探测窗口中估算爆震传感器相对于爆震探测阈值的输出。从而，可以基于该估算确定汽缸爆震。此外，可以基于选择的用于停止的汽缸组来调节窗口和阈值。在一个示例中，当选择第二组汽缸用于停用时，可以基于第一爆震传感器而不是第二爆震传感器的输出来调节阈值。类似地，当选择第一组汽缸用于停用时，可以基于第二爆震传感器而不是第一爆震传感器的输出来调节阈值。换句话讲，仅连接至启用的汽缸组的爆震传感器的输出可以用于调节爆震阈值，而连接至停用汽缸组的爆震传感器的输出可以忽略。在另一个示例中，当汽缸组都没有停用时可以基于第一和第二爆震传感器的平均输出(即当发动机仅处于非VDE模式时基于爆震传感器的输出)来调节爆震探测阈值。这样，通过调节阈值或参考噪声水平(基于停用通过该阈值或参考噪声水平来识别不正常的燃烧事件)可以减少将燃烧事件识别成汽缸爆震或预点火燃烧事件的错误识别。这样，减少了发动机的劣化并改善了燃料经济性。

这样，通过调节可变排量发动机的运转，可以改善燃料经济性。特别地，通过响应于VDE模式期间的爆震指示而调节一个或多个发动机汽缸的点火正时并且响应于非VDE模式期间的爆震指示而进一步调节所有汽缸的点火正时，可以改善燃料经济性而基本上不会影响发动机磨损。

在一个示例中，提供了一种用于具有可停用汽缸组的发动机的方法，可以经由停用进气和排气门来停用汽缸，同时其余汽缸通过气门驱动和燃烧而继续运转。该方法可以包含：在启用较少汽缸的第一运转模式(例如仅停用一半汽缸并且其余的汽缸执行燃烧)期间，响应于对应于选择的启用汽缸的第一爆震指示而仅调节选择的启用汽缸的点火正时；在启用较少汽缸的第二运转模式(例如仅停用一半汽缸并且其余的汽缸执行燃烧)期间，响应于对应于一个或多个多缸的第二爆震指示而调节多个汽缸(例如所有启用的汽缸的)点火正时；以及在启用较多汽缸(例如启用所有汽缸)的运转期间，响应于对应于一个或多个另一组多缸的第三爆震指示而调节另一组多缸的点火正时(例如所有汽缸的点火正时)。第一、第二和第三模式中的点火正时延迟量可以相同或者不同。在一个示例中，第一运转模式中的点火正时延迟量可以高于第二和第三运转模式中的。

注意，各种发动机和/或车辆系统配置可以使用本发明包括的示例控制和估算程序。本发明描述的特定程序可以代表任意数量处理策略中的一者或多者，比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样，所说明的多个动作、运转和/或功能可以说明的序列、并行执行，或在某些情况下有所省略。同样，由于便于说明和描述，处理顺序并非达到本文描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而提供用于说明和描述的方便。取决于使用的特定策略，可以重复执行一个或多个说明的动作或功能。此外，描述的动作、运转和/或功能可以形象地代表编程在发动机控制系统中计算机可读存储媒介的非瞬态存储器中的代码。

应理解，本说明书公开的配置和程序实际是示例性的，并且那些具体的实施例不应当认为是限制，因为可能有多种变型。例如，上述技术可以应用到V6、I4、I6、V12、对置4缸和其它类型的发动机。所公开的主题包括所有在此公开的多种系统和配置(以及其它特征、功能和/或属性)的新颖的和非显而易见的组合和子组合。

权利要求特别指出了某些认为是新颖的非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可提及“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这样的权利要求应该理解为包括一个或多个这样的要素的合并，既不要求也不排除两个或更多这样的要素。公开的特征、功能、要素和/或属性的其它组合和子组合可通过修改当前的权利要求或在本申请或相关申请里通过正式提交的新权利要求来要求保护。这样的权利要求，不管在保护范围上和原始权利要求相比是宽、窄、同样的或不同的，也认为包括在本发明所公开的主题中。

Claims (10)

1.一种用于发动机运转的方法，包含：

在部分汽缸运转期间，响应于选择的汽缸的第一爆震指示而只调节所述选择的汽缸的点火正时并且保持其余启用的汽缸的点火正时；以及

在全部汽缸运转期间，响应于所述第一爆震指示而调节多个汽缸的点火正时。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包含，在所述部分汽缸运转期间响应于汽缸的第二爆震指示而调节多个汽缸的点火正时，其中所述第二爆震指示在所述第一爆震指示之后被接收。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

所述第一爆震指示是所述选择的汽缸的爆震指示，以及

在所述全部汽缸运转期间响应于所述第一爆震指示而调节所有汽缸的点火正时。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述部分汽缸运转进一步包含停用的汽缸的数量基于发动机转速和发动机负荷中的一者。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，启用的汽缸包含第一组汽缸而所述停用的汽缸包括第二组汽缸，可以选择性地调节这两组汽缸。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，调节所述第一组汽缸的点火正时与调节燃料喷射相关联同时保持所有汽缸中汽缸气门的运转。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述调节燃料喷射包括经由两个或多个喷射来输送燃料以减少发动机爆震。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第一爆震阈值用于指示所述部分汽缸运转期间的爆震，并且其中所述第一爆震阈值取决于停用的汽缸的数量。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，第二爆震阈值用于指示全部汽缸运转期间的爆震。

10.一种用于发动机运转的方法，包含：

在启用较少汽缸的运转期间，响应于第一爆震指示而调节启用的汽缸的仅一子集的点火正时，所述启用汽缸的一子集少于启用的汽缸的数量；

在启用较少汽缸的运转期间，响应于第二爆震指示调节所有启用的汽缸的点火正时；以及

在启用较多汽缸的运转期间，响应于第三爆震指示而调节多个汽缸的点火正时。