CN104514663B - 用于确定发动机火花正时的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于确定发动机火花正时的方法和系统。描述了用于提供火花至发动机的系统和方法。在一个示例中，发动机爆震限制火花正时被表达为直线，该直线响应发动机爆震、火花正时和发动机负荷而确定。本文描述的方法和系统可以在没有大量的发动机校准和映射下执行。

Description

用于确定发动机火花正时的方法和系统
技术领域
本描述涉及用于确定内燃机的火花正时的系统和方法。对于可用多于一种类型的燃料且用不同燃料混合比操作的车辆，所述方法会特别有用。
背景技术
内燃机可以能够用多种不同燃料类型操作。进一步地，内燃机可以用不同燃料的不同混合比操作。例如，发动机可在较低发动机负荷下用汽油操作。同一发动机可在较高发动机负荷下使用仅乙醇或汽油和乙醇的比操作。通过用不同燃料类型操作发动机，与仅使用一种类型的燃料操作同一发动机相比，可能改善发动机的燃料经济性和性能。
虽然发动机燃料经济性和排放可以通过用多种燃料类型操作发动机来改善，但是用变化的燃料比和不同燃料类型操作发动机可使其更难以操作发动机。例如，如果两种燃料以随发动机工况变化的比例同时在发动机中燃烧，会难以确定发动机的开环回路爆震限制火花正时。如果两种燃料中的一种燃料具有比另一燃料更高的辛烷值，爆震限制火花正时可以被映射用于较高辛烷燃料和较低辛烷燃料。然而，当燃料一起且以不同比在发动机中燃烧时，用于较高辛烷燃料和较低辛烷燃料的已知的爆震限制火花正时可以是不同于用于燃烧高辛烷燃料和低辛烷燃料比的爆震限制火花正时。如果发动机用基于较高或较低辛烷燃料的火花正时操作同时燃烧较高辛烷燃料和较低辛烷燃料的比，发动机可能爆震或发动机燃料经济性可能变差。因此，期望确定对于该比和由发动机燃烧的各种燃料类型的爆震限制火花正时。
发明内容
发明人在此已经认识到上面提到的缺点并已经开发了用于调整发动机火花正时的方法，该方法包括：响应从多个发动机爆震限制火花对发动机负荷关系内插(interpolated)的发动机爆震限制火花，调整发动机火花正时。在一个示例中，对于不同燃料混合和/或在汽缸循环期间供应至发动机汽缸的燃料的比，发动机爆震限制火花正时可以被表达为作为发动机负荷函数的多个直线，所述多个直线涉及发动机爆震限制火花正时。
通过在作为发动机负荷函数的表示已知发动机爆震限制火花正时的线之间内插，可能提供在其中发动机尚未被操作和映射的条件下确定用于燃料混合物和共混物的发动机爆震限制火花正时的技术结果。进一步地，在一些示例中，该方法可允许发动机爆震限制火花正时外插(extrapolated)到具有比已被映射的燃料共混物不同的燃料的较高或较低比的燃料分数。
本描述可提供若干优点。特别是，该方法可避免过度提前的火花正时或未提前的火花正时，以改善发动机效率和性能。进一步地，该方法可降低校准发动机控制器的复杂性。更进一步地，该方法可允许一些发动机火花正时由发动机控制器获知，而不必在发动机开发期间进行校准。
当单独或结合附图时，本描述的以上优点和其他优点以及特征根据如下的具体实施方式将易于理解。
应该理解，提供上面的总结是以简化的形式介绍在具体实施方式中将进一步详细描述的一些概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，该要求保护的主题的范围是由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上面或本公开的任何部分中所提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
当单独或参照附图时，通过阅读实施例(这里称为具体实施方式)的示例，将更充分理解本文描述的优点，其中：
图1是发动机的示意图；
图2示出基于较高辛烷燃料和较低辛烷燃料的爆震限制火花正时内插爆震限制火花正时的图形化示例；
图3示出基于两种不同燃料共混物的爆震限制火花正时外插用于较高辛烷燃料和较低辛烷燃料的爆震限制火花正时的图形化示例；以及
图4示出用于确定发动机火花正时的方法的流程图。
具体实施方式
本描述涉及确定发动机的爆震限制火花正时(例如，在发动机转速和负荷下的火花正时，其中发动机爆震强度处于其中附加火花提前可增加发动机爆震强度的阈值水平，这可导致发动机变差)。发动机可以是图1中描述的发动机的类型。用于燃烧的混合燃料混合物的爆震限制火花正时可基于较高辛烷燃料和较低辛烷燃料的爆震限制火花正时内插，如图2中以图形方式示出。用于较高辛烷燃料和较低辛烷燃料的爆震限制火花正时可基于两种混合燃料的爆震限制火花正时外插，如图3中以图形方式示出。图4描述了用于基于其他燃料的爆震限制火花正时的线性估计确定燃料混合物的爆震限制火花正时的方法。
参照图1，包括多个汽缸的内燃机10由电子发动机控制器12控制，其中图1示出了多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36位于汽缸壁32中且连接到曲轴40。飞轮97和环形齿轮99耦接到曲轴40。起动器96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地推进小齿轮95，以接合环形齿轮99。起动器96可直接安装到发动机的前面或发动机的后面。在一些示例中，起动器96可经由皮带或链条选择性地供应转矩至曲轴40。在一个示例中，当未接合到发动机曲轴时，起动器96处于基本状态。燃烧室30被示出经由各自进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。进气凸轮51和排气凸轮53可相对于曲轴40移动。
燃料喷射器66被示出经定位直接喷射燃料到汽缸30中，这称为本领域技术人员所熟知的直接喷射。可替换地或另外地，燃料可经由燃料喷射器67喷射到进气道，这称为本领域技术人员所熟知的进气道喷射。燃料喷射器66输送与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例的液体燃料。燃料由燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66，该燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)。在汽缸循环期间，不同量的燃料可经由喷射器66和喷射器67喷射到燃烧室30。进一步地，经由燃料喷射器66喷射的燃料类型可以不同于经由燃料喷射器67喷射的燃料类型。例如，燃料喷射器66可喷射具有比燃料喷射器67更高的酒精或天然气浓度的燃料。在替代示例中，汽缸30可配备有单个喷射器，并且所喷射的燃料类型或所喷射燃料比可以经由燃料管线或燃料轨中的气门在操作期间变化，或者由可变燃料泵变化。
另外，进气歧管44被示出与任选电子节气门62连通，该电子节气门62调整节流板64的位置，以控制从进气装置42到进气歧管44的空气流。在一个示例中，高压、双级燃料系统可用于产生较高燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。
无分电器点火系统88响应控制器12经由火花塞92提供点火火花至燃烧室30。通用排气氧(UEGO)传感器126被示出在催化转换器70的上游耦接到排气歧管48。可替换地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。
在一个示例中，转换器70可以包括多个催化剂砖。在另一示例中，可以使用多个排放控制装置，其中每个排放控制装置具有多个砖。在一个示例中，转换器70可以是三元型催化剂。
控制器12在图1中被示出作为传统的微型计算机，包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和传统数据总线。控制器12被示出接收来自耦接到发动机10的传感器的各种信号，除先前讨论的那些信号以外，包括：来自耦接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；用于感测由脚132施加的力的耦接到加速器踏板130的位置传感器134；用于确定存在或不存在发动机爆震的爆震传感器69；来自耦接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量；感测曲轴40位置的来自霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。大气压力也可以被感测(传感器未示出)用于由控制器12处理。在本描述的优选方面中，发动机位置传感器118对于曲轴的每次旋转产生预定数量的等距间隔脉冲，其中发动机转速(RPM)可以根据曲轴的每次旋转进行确定。
在一些示例中，发动机可耦接到如图2所示的混合动力车辆中的电动马达/电池系统。
在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般地，在进气冲程期间，排气门54关闭且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30中，并且活塞36移动到汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。其中活塞36接近汽缸底部且在其冲程结束处(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常由本领域的技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54均关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。其中活塞36在其冲程结束处且最接近汽缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常由本领域的技术人员称为上止点(TDC)。在以下称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在以下称为点火的过程中，所喷射的燃料由诸如火花塞92的已知点火手段点火，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体推动活塞36返回至BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转转矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开，以释放燃烧的空气-燃料混合物至排气歧管48，并且活塞返回到TDC。注意上面仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，例如以提供正气门或负气门重叠、延迟进气门关闭或各种其他示例。
发明人在此已经观察到对于燃料，爆震限制燃烧相位(例如，其中50％的质量分数被燃烧用于燃烧事件的曲轴角)是发动机负荷的线性函数。此关系适用于低发动机负荷和高发动机负荷，除其中存在燃料富集外。进一步地，50％质量分数燃烧位置可以是爆震限制火花正时的估计值。发明人基于发动机负荷和来自MBT的爆震限制火花延迟之间的线性关系估计爆震限制火花正时。图2和图3示出用于基于发动机负荷和来自MBT的爆震限制火花延迟之间的线性关系估计爆震限制火花正时的两个示例。
因此，图1的系统提供一种车辆系统，包括：发动机；耦接到该发动机的第一燃料喷射器和第二燃料喷射器，其中第一燃料喷射器供给第一燃料至发动机，第二燃料喷射器供给第二燃料至发动机，第一燃料不同于第二燃料；和包括可执行的非临时指令的控制器，以响应来自MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系调整发动机火花正时，其中这一关系根据两个其他的来自MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系导出。该车辆系统包括其中两个其他的来自MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系表达为直线。该车辆系统包括其中来自MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系表达为直线。该车辆系统进一步包括附加的用于响应发动机爆震调整发动机火花正时的指令。该车辆系统包括其中来自MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系包括其中不存在爆震的发动机的较低发动机负荷。
图2是示出内插发动机的爆震限制火花正时的第一方式的图，其中该发动机正在发动机循环期间燃烧两种不同燃料的混合物。该图包括表示发动机负荷(例如，实际发动机空气量除以理论发动机空气量)的X轴线。发动机负荷可表达为0和1之间的值，其中1表示满发动机负荷，而0表示零空气流通过发动机。发动机负荷在X轴线箭头的方向上增加。Y轴线表示从最佳转矩的最小火花(MBT)的火花正时延迟的爆震限制火花正时。发动机火花正时在Y轴线箭头的方向上进一步从MBT火花正时延迟。
线202表示从MBT火花正时的爆震限制火花延迟和用于低辛烷燃料的发动机负荷之间的关系。线206表示从MBT火花正时的爆震限制火花延迟和用于较高辛烷燃料的发动机负荷之间的关系。线204表示从MBT火花正时的爆震限制火花延迟和用于较高辛烷燃料和较低辛烷燃料的混合物的发动机负荷之间的关系。
在此示例中，发动机使用较高辛烷燃料操作，并且发动机爆震在由圆点221指示的两个发动机负荷和火花正时处经由发动机爆震传感器检测。线206的方程经由直线方程(例如，y＝mx+b，其中x是x轴线的变量，y是y轴线的变量，m是斜率，b是偏移量)和点/斜率公式(例如，其中(x1,y1)是该线上的第一点且其中(x2,y2)是该线上的第二点)确定，如在图4的描述中更详细描述。类似地，线202的方程基于两个发动机负荷和火花正时220处的发动机爆震的两个指示确定。
线204的方程可以基于发动机中燃烧的较高辛烷燃料与较低辛烷燃料的量的比确定，并且线202和线206的方程如在图4的描述中进一步详细描述。线204的斜率根据线202和线206的斜率导出。类似地，线204的偏移量从线202和线206的偏移量导出。如果发动机用较高和较低辛烷燃料的混合物操作，用于混合燃料的来自MBT火花正时的爆震限制火花延迟可以通过在目前发动机负荷中简单插入描述线202的方程中确定。以这种方式，用于燃料混合物的来自MBT火花正时的爆震限制火花延迟可以基于燃料混合物的组分燃料的爆震限制火花延迟确定。因此，用于每个可想到的燃料比的火花正时表格不必根据经验确定。
现参照图3，以图形方式示出了确定发动机爆震限制火花正时的替代方式。类似于图2，图包括表示发动机负荷(例如，实际发动机空气量除以理论发动机空气量)的X轴线。发动机负荷可以表达为0和1之间的值，其中1表示满发动机负荷，而0表示零空气流通过发动机。发动机负荷在X轴线箭头的方向上增加。Y轴线表示从最佳转矩的最小火花(MBT)的火花正时延迟的爆震限制火花正时。发动机火花正时在Y轴线箭头的方向上进一步从MBT火花正时延迟。
线302表示从MBT火花正时的爆震限制火花延迟和用于低辛烷燃料的发动机负荷之间的关系。线308表示从MBT火花正时的爆震限制火花延迟和用于较高辛烷燃料的发动机负荷之间的关系。线304和线306表示从MBT火花正时的爆震限制火花延迟和用于较高辛烷燃料和较低辛烷燃料的混合物的发动机负荷之间的关系。线304表示用于燃料混合物的从MBT火花正时的爆震限制火花延迟，其中该燃料混合物由较大分数的较低辛烷燃料组成。线306表示用于燃料混合物的从MBT火花正时的爆震限制火花延迟，其中该燃料混合物由较大分数的较高辛烷燃料组成。
在此示例中，发动机用具有由线304和线306所示的爆震限制火花对发动机负荷关系的燃料操作。对于由线304表示的第一燃料混合物，发动机爆震在由圆点320指示的两个发动机负荷和火花正时处经由发动机爆震传感器检测的。线304的方程经由直线方程(例如，y＝mx+b，其中x是x轴线的变量，y是y轴线的变量，m是斜率，b是偏移量)和点/斜率公式(例如，其中(x1,y1)是该线上的第一点且其中(x2,y2)是该线上的第二点)确定，如在图4的描述中更详细描述。类似地，线306的方程基于在两个发动机负荷和火花正时321处的发动机爆震的两个指示确定。
线302的方程可以基于发动机中燃烧的较高辛烷燃料与较低辛烷燃料的量的比确定，并且线304和线306的方程如在图4的描述中进一步详细描述。线302的斜率根据线304和线306的斜率导出。类似地，线302的偏移量根据线304和线306的偏移量导出。如果发动机仅用较低辛烷燃料操作，从MBT火花正时的爆震限制火花延迟可以通过在目前发动机负荷中简单插入描述线302的方程确定。线308的方程以类似的方式确定。因此，基于两条线的方程，可以确定表示纯燃料的第三条线的方程或者任何所需的燃料比。以这种方式，用于燃料的从MBT火花正时的爆震限制火花延迟可从包含两种燃料的各分数的燃料混合物外插。
现参照图4，示出了用于确定发动机火花正时的方法。图4的方法可作为可执行指令存储在图1中所示的系统的非临时性存储器中。
在402处，方法400判断发动机是否是用单一类型的燃料操作的系统。所述单一类型的燃料可以是以恒定比(例如，E10(90％汽油和10％乙醇)、E15或E85)供给至发动机的两种燃料的混合物，并在再添加燃料事件之间没有改变燃料混合物或燃料类型的能力。相比之下，双燃料系统可使用两种燃料，并改变两种燃料的相对量作为发动机工况的函数。例如，可以在较低负荷下使用较高比的低辛烷燃料(例如，汽油)，并且可以在较高负荷下使用较高比的高辛烷燃料(例如，E85或CNG/LPG)。在一个示例中，控制器存储器中的变量存储指示燃料系统类型的值。如果方法400判断发动机是单一燃料系统，回答为是且方法400前进到406。否则，回答为否且方法400前进到430。
在406处，方法400判断作为发动机负荷的函数的从MBT火花正时的爆震限制火花延迟是否已经被确定正供应至发动机的燃料类型。如果方法400判断从MBT火花正时的爆震限制火花延迟对于供给至发动机的特定燃料是已知的，回答为是且方法400前进到414。否则，回答为否且方法400前进到408。
在408处，方法400确定在两个不同发动机负荷下的爆震限制火花正时。在一个示例中，方法400可以在第一发动机负荷下朝着MBT火花正时提前火花正时，直到经由爆震传感器产生爆震的指示。方法400也在第二发动机负荷下朝着MBT火花正时提前火花正时，直到产生爆震的指示，其中第二发动机负荷不同于第一发动机负荷。当在不同发动机负荷下检测到发动机爆震时，将从MBT的火花延迟和发动机负荷存储至存储器。方法400可等待，直到驱动器在提前火花正时之前改变驱动器需求转矩，使得发动机转速和负荷不出乎意料地改变。以这种方式，爆震限制火花正时可以以不妨碍的方式确定。在一些示例中，方法400可要求预先确定的从其中确定第一爆震限制火花正时到其中确定第二爆震限制火花正时的发动机负荷的变化。所记录的火花正时表示爆震限制火花正时，并且爆震限制火花正时可以从MBT火花正时延迟。在爆震限制火花正时的确定开始之后，方法400前进到410。
在410处，方法400判断是否已经在两个不同发动机负荷下确定从MBT火花正时的爆震限制火花延迟。如果是，回答为是且方法400前进到412。否则，回答为否且方法400返回到408。
在412处，方法400基于其中在408处发生爆震的发动机负荷和火花正时确定描述作为发动机负荷的函数的从MBT火花正时的爆震限制火花延迟的线的方程。例如，如果在0.4的第一发动机负荷和从MBT火花正时延迟的四度的火花正时下产生爆震，并且如果在0.8的第二发动机负荷和从MBT火花正时延迟的8度的火花正时下产生爆震，根据如的点/斜率公式确定斜率。根据b＝4-(0.4)·10确定偏移量为零。以这种方式，可以确定基于发动机负荷的表示爆震限制火花正时的线的方程。在确定该线的方程之后，方法400前进到414。
在414处，方法400确定目前发动机负荷。目前发动机负荷可以通过目前发动机空气量除以理论发动机空气量(例如，发动机可在理论上引入的空气的量)确定。在确定发动机负荷之后，方法400前进到416。
在416处，方法400基于目前发动机负荷和在412处确定的线的方程确定爆震限制火花。因此，如果目前发动机负荷是0.5，则爆震限制火花正时是从MBT火花正时延迟的5度。在确定发动机爆震限制火花正时之后，方法400前进到418。
在418处，方法400为湿度和发动机温度调整发动机爆震限制火花正时。在一个示例中，根据经验确定的用于湿度和发动机温度的调整存储在控制器存储器中的表或函数中。目前发动机温度和湿度索引表或函数，并且对爆震限制火花正时的调整被输出且添加到在416处确定的爆震限制火花正时。在为湿度和发动机温度调整爆震限制火花正时之后，方法400前进到420。
在420处，方法400输送爆震限制火花正时到发动机。在一个示例中，爆震限制火花正时经由包括火花塞的点火系统输送到发动机。在发动机爆震限制火花正时被输出到发动机之后，方法400前进到422。
在422处，方法400调整火花正时至发动机爆震。如果在爆震限制火花被输出到发动机之后经由爆震传感器感测到发动机爆震，可响应发动机爆震的指示延迟火花正时。在调整发动机火花正时之后，方法400前进至退出。
在430处，方法400确定供应至发动机的燃料的目前比或分数。例如，如果用于汽缸循环的汽缸燃料装载量是由百分之二十五的第一燃料和百分之七十五的第二燃料组成，其中第一燃料分数是百分之二十五，第二燃料分数是百分之七十五。在一个示例中，燃料分数基于进入汽缸的总燃料质量和在汽缸循环期间贡献总燃料质量的每种燃料的质量。进一步地，燃料质量和包括在总燃料质量中的每个质量的质量可经由燃料喷射器传递函数、燃料压力和各自燃料喷射器打开的时间量确定。在确定第一和第二燃料分数或比之后，方法400前进到432。在替代示例中，燃料分数可基于燃料体积、燃料加热值或其他燃料性质确定或修改。
在432处，方法400判断作为发动机负荷的函数的从MBT火花正时的爆震限制火花延迟对于以两个不同比提供至发动机的燃料是否是已知的。例如，如果从MBT火花正时的爆震限制火花延迟对发动机负荷相对于百分之二十较高辛烷燃料与百分之八十较低辛烷燃料的比是已知的，并且从MBT火花正时的爆震限制火花延迟对发动机负荷相对于百分之七十较高辛烷燃料与百分之三十较低辛烷燃料的比也是已知的，则回答为是且方法400前进到436。类似地，如果从MBT火花正时的爆震限制火花延迟对发动机负荷相对于完全不同于彼此的任何两种燃料比是已知的，则回答为是且方法400前进到436。在一个示例中，当两种不同燃料比改变斜率和/或以预定量截距用于表示作为发动机负荷的函数的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟的线的方程时，燃料的两个比完全不同。否则，回答为否且方法400前进到434。
在434处，方法400确定表示作为发动机负荷的函数的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟的线的方程。如果发动机在选定的工况下仅用多种燃料(例如，两种不同燃料)中每一个操作，方法400确定表示当使用百分之一百的所述燃料之一操作发动机时发动机爆震限制火花正时的线的方程。
例如，如果喷射到汽缸的所有燃料在选定的条件下是第一类型的燃料，确定表示作为发动机负荷的函数的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟的第一条线的方程。第一条线表示当发动机用百分之一百的第一燃料操作时从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟。该线的方程当提前火花直到经由爆震传感器感测到发动机爆震时通过在两个不同负荷下用百分之一百的第一燃料操作发动机确定。发动机负荷和火花正时对于两个发动机负荷的每一个均被记录。经由点/斜率公式(例如，)和直线的方程(例如，y＝mx+b)确定表示在百分之一百的第一燃料下的作为发动机负荷的函数的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟的线的方程。
方法400也确定当发动机仅使用第二燃料操作时表示作为发动机负荷的函数的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟的线的方程。第二条线表示当发动机用百分之一百的第二燃料操作时从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟。该线的方程是当提前火花直到经由爆震传感器感测到发动机爆震时通过在两个不同负荷下用百分之一百的第二燃料操作发动机确定。发动机负荷和火花延迟在对于两个发动机负荷中的每一个均被记录。经由点/斜率公式和直线的方程确定表示作为发动机负荷的函数的在百分之一百的第二燃料下从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟的线的方程。图2的线202和线206以图形方式示出表示用于发动机的作为发动机负荷的函数的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟的线，其中发动机在两个不同次数下用百分之一百的两种不同燃料操作。这两条线的方程是用于内插表示在零和百分之一百比之间的分数燃料比(例如，45％的第一燃料和55％的第二燃料)的线的方程的基础。
另一方面，如果发动机不在不同的次数下用百分之一百的每种燃料操作，或者如果发动机尚未使用仅在一个条件下的一种燃料且仅在另一条件下的其他燃料操作，方法400确定表示用于提供至发动机的一部分燃料量的作为发动机负荷的函数的从MBT火花正时的爆震限制火花延迟的线的方程。例如，表示用于燃料混合物的从MBT火花正时对发动机负荷的爆震限制火花延迟的第一条线可通过记录火花延迟和发动机负荷确定，所述燃料混合物由25％的第一燃料和75％的第二燃料组成且在汽缸循环期间输送到汽缸，其中发动机爆震在两个不同发动机负荷下经由爆震传感器检测。表示用于燃料混合物的从MBT火花正时对发动机负荷的爆震限制火花延迟的第二条线可通过记录火花延迟和发动机负荷确定，所述燃料混合物由40％的第一燃料和60％的第二燃料组成且在汽缸循环期间输送到汽缸，其中发动机爆震在两个不同发动机负荷下经由爆震传感器检测。两条线的方程经由点/斜率方程和直线的方程确定。图3的线304和线306以图形方式示出表示用于发动机的作为发动机负荷的函数的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟的线，其中发动机在两个不同次数下用两种不同燃料的一分部量或不同百分比操作。这两条线的方程是用于内插或外插到表示供给至发动机的燃料的不同浓度(例如，0％第一燃料和100％第二燃料)的线的基础。在确定表示在两个不同燃料比下的从MBT火花正时的爆震限制火花延迟对发动机负荷的两条线的方程之后，方法400前进到436。
在436处，方法400确定目前发动机负荷。该目前发动机负荷可经由发动机空气流量计或压力传感器的输出确定。在一个示例中，发动机负荷被表达为目前发动机空气量除以理论最大发动机空气量。在确定发动机负荷之后，方法400前进到438。
在438处，方法400确定基于发动机负荷的爆震限制火花正时。如果描述用于输送至发动机的目前燃料混合物的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的线的方程是已知的，来自436的发动机负荷被用作到表示发动机爆震限制火花正时对发动机负荷的直线的方程的输入。该方程基于目前发动机负荷输出发动机爆震限制火花。
如果表示从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的线的方程不是已知的，从在434处确定的线的方程确定从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的线的方程。已知的线的方程可以从在434处确定的方程内插或外插。
内插线的方程可根据下列示例确定。如果与由百分之零的第一燃料和百分之一百的第二燃料以及百分之一百的第一燃料和百分之零的第二燃料组成的两种燃料分数关联的线的方程是已知的，线的方程是从表示从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的两条已知线的方程内插的。例如，第一条线(100％第一燃料和0％第二燃料)的方程基于以0.3发动机负荷、从MBT正时的5度火花延迟的发动机爆震以及以0.1发动机负荷、从MBT正时的5度火花延迟的发动机爆震确定。第一方程斜率是并且偏移量是5-22.5(0.3)＝b＝-1.75。第二条线(0％第一燃料和100％第二燃料)的方程基于以0.5发动机负荷、从MBT正时的1.5度火花延迟的发动机爆震以及以0.2发动机负荷、从MBT正时的0.25度火花正时的发动机爆震确定。第二方程斜率是并且偏移量是1.5-4.17(0.5)＝b＝-0.585。
表示百分之三十的第一燃料和百分之七十的第二燃料的第三条线的方程可以从两个方程内插。具体地，第三条线的斜率是(22.5·0.3)+(4.17·0.7)＝9.669，并且偏移量是(-1.75·0.3)+(-0.585·0.7)＝-0.9345。因此，第三条线的斜率是第一条线的斜率乘以第一燃料的分数加第二燃料的分数乘以第二条线的斜率。同样地，第三条线的偏移量是第一条线的偏移量乘以第一燃料的分数加第二条线的偏移量乘以第二燃料的分数。
另一方面，如果第一条线的方程表示用于供给至发动机的燃料混合物的从MBT火花正时的爆震限制火花延迟的线的方程，其中燃料混合物是百分之七十五的第一燃料和百分之二十五的第二燃料，并且第二条线的方程表示用于供给至发动机的燃料混合物的爆震限制火花正时的线的方程，其中燃料混合物是百分之二十的第一燃料和百分之八十的第二燃料，则由百分之一百的任一燃料组成的燃料的爆震限制火花正时的线的方程通过根据下列四个方程求解两个斜率和两个截距发现的，其中下列四个方程基于第一条线和第二条线的斜率和偏移量或截距。
22.5＝0.75·m1+0.25·m2
4.17＝0.20·m1+0.80·m2
-1.75＝0.75·b1+0.25·b2
-0.5855＝0.20·b1+0.80·b2
斜率m1和m2以及截距b1和b2可以基于两个方程和两个未知量代数求解。求解斜率m1为30.83＝100·0.3083，该斜率m1表示当百分之一百的第一燃料供给至发动机时表示从MBT火花正时的发动机爆震火花延迟对发动机负荷的方程的斜率。求解斜率m2为-2.495＝100·-0.2495，该斜率m2表示当百分之一百的第二燃料供给至发动机时表示从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的方程的斜率。
求解偏移量或截距b1为-2.28＝100·-0.228，该截距b1表示当百分之一百的第一燃料供给至发动机时表示从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的方程的截距。求解偏移量或截距b2为-0.16＝100·-0.0016，该截距b2表示当百分之一百的第二燃料供给至发动机时表示从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的方程的截距。
一旦表示用于提供至当前时间处的发动机的第一燃料和第二燃料的比的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的线的方程是已知的，将目前发动机负荷输入该线的方程，并且确定在当前发动机负荷下的从MBT火花正时的爆震限制火花延迟。在确定从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟之后，方法400前进到418。
以这种方式，表示从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的线的斜率值和偏移值可以通过从表示从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的两条已知线内插或外插斜率和偏移量项来确定。
因此，图4的方法提供用于调整发动机火花正时的方法，包括：响应从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的多个关系中内插或外插的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟，调整发动机火花正时。该方法进一步包括使用第一燃料或燃料比，响应在两个不同发动机负荷下的发动机爆震的存在确定表示从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟的第一条线的第一方程。该方法进一步包括使用第二燃料或燃料比，响应在两个不同发动机负荷下的发动机爆震的存在确定表示从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟的第二条线的第二方程。该方法包括其中当目前燃料比在第一燃料比和第二燃料比之间时，从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟从第一方程和第二方程内插。该方法进一步包括当目前燃料比在第一燃料比和第二燃料比的范围之外时，从该第一方程和该第二方程外插。
在一些示例中，该方法包括其中第一方程和第二方程是直线的方程。该方法包括其中从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的多个关系中内插的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟被表达为直线的方程。该方法包括其中该直线的方程基于从两个其他斜率值内插斜率。该方法包括其中该直线的方程基于从两个其他偏移值内插偏移量。
图4的方法也提供用于调整发动机火花正时的方法，包括：响应从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的多个关系中外插的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟，调整发动机火花正时。该方法包括其中从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的多个关系中外插的从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟基于两条线的方程。该方法包括其中两条线的方程基于以第一燃料与第二燃料的第一比操作发动机以及以第一燃料与第二燃料的第二比操作该发动机，其中第一比不同于第二比。
在一些示例中，该方法包括其中响应在多个发动机负荷下的发动机爆震，确定从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟的多个值中外插的从MBT火花延迟的发动机爆震限制火花延迟。该方法进一步包括响应发动机爆震的指示调整发动机火花正时。该方法包括其中响应从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟调整发动机火花正时包括外插表示从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的线的方程的斜率。该方法包括其中响应从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟调整发动机火花正时包括外插表示从MBT火花正时的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的线的方程的偏移量。
如本领域的普通技术人员将理解的，图4中描述的方法可表示诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等任何数量的处理策略中的一个或多个。因此，所示的各种步骤或功能可以以所示的顺序执行、并行执行或在一些省略的情况下执行。同样地，不必须需要处理顺序来实现本文描述的目的、特征和优点，但为了便于描述和说明而提供该处理顺序。虽然未明确示出，但是本领域的普通技术人员将认识到所示的步骤或功能中的一个或多个取决于正使用的特定策略可以重复执行。进一步地，所描述的动作、操作、方法和/或功能可以以图形方式表示有待编入发动机控制系统中计算机可读存储介质的非临时性存储器中的代码。
在此总结所述描述。本领域的那些技术人员通过阅读本描述将想起许多变更和修改，而不背离本描述的精神和范围。例如，在天然气、汽油或替代燃料配置中操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以使用本描述而获益。

Claims (20)

1.一种用于调整发动机火花正时的方法，其包括：
响应从表示发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系的多个直线内插的发动机爆震限制火花延迟，调整发动机火花正时，所述表示发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系的多个直线基于所述发动机中燃烧的较高辛烷燃料与较低辛烷燃料的量的比。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括响应使用第一燃料或燃料比的发动机在两个不同发动机负荷处发动机爆震的存在，确定表示发动机爆震限制火花延迟的第一条线的第一方程。
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括响应使用第二燃料或燃料比的所述发动机在两个不同发动机负荷处发动机爆震的存在，确定表示发动机爆震限制火花延迟的第二条线的第二方程。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述从表示发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系的多个直线内插的发动机爆震限制火花延迟是从所述第一方程和第二方程内插的。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一方程和第二方程是直线的方程。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述从表示发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系的多个直线内插的发动机爆震限制火花延迟表达为直线的方程。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述直线的方程基于从两个其他斜率值内插斜率。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述直线的方程基于从两个其他偏移值内插偏移量。
9.一种用于调整发动机火花正时的方法，其包括：
响应从表示发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系的两条直线外插的发动机爆震限制火花延迟，调整发动机火花正时，所述表示发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系的两条直线基于所述发动机中燃烧的较高辛烷燃料与较低辛烷燃料的量的比。
10.根据权利要求9所述的方法，其中从所述表示发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系的多个直线外插的所述发动机爆震限制火花延迟基于两条线的方程，
其中所述发动机爆震限制火花延迟基于发动机中燃烧的较高辛烷燃料与较低辛烷燃料的量的比以及所述两条线的方程。
11.根据权利要求10所述的方法，其中两条线的所述方程基于以第一燃料与第二燃料的第一比操作发动机，并且基于以所述第一燃料与所述第二燃料的第二比操作所述发动机，所述第一比不同于所述第二比。
12.根据权利要求9所述的方法，其中响应在多个发动机负荷处的发动机爆震确定从所述表示发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系的多条直线外插的发动机爆震限制火花延迟。
13.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括响应发动机爆震的指示调整所述发动机火花正时。
14.根据权利要求9所述的方法，其中响应发动机爆震限制火花延迟调整发动机火花正时包括外插表示发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的线的方程的斜率。
15.根据权利要求9所述的方法，其中响应发动机爆震限制火花延迟调整发动机火花正时包括外插表示发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷的线的方程的偏移量。
16.一种车辆系统，其包括：
发动机；
耦接到所述发动机的第一燃料系统和第二燃料系统，所述第一燃料系统供给第一燃料至所述发动机，所述第二燃料系统供给第二燃料至所述发动机，所述第一燃料不同于所述第二燃料；和
包括非临时性指令的控制器，所述非临时性指令是可执行的，以响应从两个其他发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系导出的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系调整发动机火花正时，所述从两个其他发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系导出的发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系基于所述发动机中燃烧的较高辛烷燃料与较低辛烷燃料的量的比。
17.根据权利要求16所述的车辆系统，其中所述两个其他发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系表达为直线。
18.根据权利要求17所述的车辆系统，其中所述发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系表达为直线。
19.根据权利要求16所述的车辆系统，其进一步包括用于响应发动机爆震调整发动机火花正时的附加指令。
20.根据权利要求16所述的车辆系统，其中所述发动机爆震限制火花延迟对发动机负荷关系包括其中不存在爆震的较低发动机负荷。
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