CN110131063A - 用于爆震传感器诊断的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于爆震传感器诊断的方法和系统”。提供了用于通过主动地引发发动机气缸中的爆震来诊断发动机系统的爆震传感器的方法和系统。在位于最靠近所述爆震传感器的发动机气缸中操作激光点火装置，同时所述发动机处于静止状态，并且所述气缸停放成使得进气门和排气门都关闭，以在所述气缸中产生并截留热量。在随后重新起动时，所述气缸中的火花正时被提前，这与所截留的热量相结合而引发爆震，并且引起来自工作的爆震传感器的响应。

Description

用于爆震传感器诊断的方法和系统
技术领域
本说明书总体上涉及用于诊断发动机的爆震传感器的方法和系统。
背景技术
随着发动机老化，其内部积碳会导致发动机压缩比增大。因此，可能会更频繁地发生自燃(诸如提前点火)和/或爆震。发动机可配置有爆震传感器，所述爆震传感器联接到所述发动机缸体，用于检测发动机爆震。爆震传感器可以是在激励时输出电压(例如，在5至18kHz范围内)的压电装置。这种传感器使用发动机振动进行激励，不需要外部电源。响应于传感器的爆震检测(诸如当传感器输出高于爆震阈值时)，发动机控制器可以调整(例如，延迟)火花正时以降低进一步爆震的可能性。为了确保及时的爆震检测和缓解，可定期诊断爆震传感器。
已经开发了各种方法来诊断爆震传感器。Bizub在EP 3054134 A1中示出的一种示例性方法依赖于爆震传感器与曲轴转速数据的比较。具体地，从爆震传感器数据导出一个或多个发动机爆震事件，然后确定所述一个或多个爆震事件是否实际发生在已知时间或已知曲轴位置。Horner等人在US 7,562,558中示出了另一种方法。其中，信号发生器产生预定频率的测试信号并将其施加到爆震传感器。基于测试信号的幅度，如由与爆震传感器相关联的电路检测到的，控制器确定爆震传感器的电路是开路还是短路。
然而，本发明人在此已经认识到此类方法的潜在问题。Bizub的方法依赖于发动机爆震的固有发生来进行爆震传感器诊断。然而，由于发动机爆震更频繁地发生，导致压缩比增大，或者在温度升高的情况下，爆震传感器诊断机会可能是有限的。例如，爆震可能不会自己出现，直到发动机在高负荷条件下操作，诸如在高速公路驾驶或牵引应用期间。爆震传感器诊断机会可能在城市驾驶循环和具有起/停应用的发动机中更加有限。因此，可能存在爆震传感器需要诊断(诸如来满足OBD要求)但是由于缺乏爆震产生的发动机条件而无法在此时进行诊断的情况。
在Horner的方法中，即使经由测试信号引发爆震输出，测试信号也只能在经由测试信号引发的爆震输出不会因实际发动机振动而干扰爆震输出的情况下施加。此外，在两种方法中，如果没有来自发动机燃烧的自然振动，则爆震传感器可能会输出平坦的零电压。零输出是由于传感器劣化还是由于缺乏物理爆震可能不清楚。如果未及时诊断爆震传感器，则可能检测不到爆震和/或发动机控制器可能以不太理想的方式调整火花正时，从而导致发动机性能问题、燃料经济性损失和尾气排放升高。
发明内容
在一个示例中，可以通过一种方法解决上述问题，所述方法包括：经由激光点火装置的操作在气缸中引发爆震事件；以及基于所引发的爆震事件之后的爆震传感器输出来诊断爆震传感器。以这种方式，可以可靠地诊断发动机爆震传感器。
作为一个示例，发动机系统可配置有激光点火和起/停功能。响应于满足怠速停止条件，发动机可停机并且朝向静止位置旋转。具体地，当发动机静止时，发动机可被停机，使得位于最靠近发动机的爆震传感器的气缸停放在密封位置。密封位置可包括气缸的进气门和排气门中的每一者都关闭的位置，诸如气缸的排气冲程的上止点。当发动机静止在该位置时，可操作激光点火器(例如，持续一段时间)以在气缸中产生热量。如果激光器是可操纵的，则可在气缸的不同区域上(例如，随机或有针对性地)调整光束方向和焦点，以便在整个气缸中产生热量。因为进气门和排气门两者都关闭，所以产生的热量被截留在气缸中。当发动机重新起动条件满足时，发动机燃料供应恢复，同时给定气缸的火花正时提前。被截留的热量与火花提前结合，在发动机重新起动期间在给定气缸中引发爆震。观察爆震传感器输出以确定传感器是否对所引发的爆震做出响应。如果未观察到传感器输出，则可推断传感器劣化。
以这种方式，可通过在发动机重新起动期间在发动机气缸中引发爆震来诊断发动机爆震传感器。通过使用发动机系统的激光点火以在发动机停机时在气缸中产生并截留热量，可利用现有的发动机部件来引发爆震。通过使用激光产生的热量和火花提前来引发气缸中的爆震，发动机控制器不需要等待固有地发生爆震的特定条件。因此，可更频繁地诊断爆震传感器，包括在需要时。通过以及时且更可靠的方式诊断爆震传感器，可更优化地安排爆震缓解火花延迟，可减少燃料经济性损失，并且可更好地控制尾气排放。
应当理解，提供以上发明内容部分是为了以简化的形式介绍将在具体实施方式部分中进一步描述的一系列概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所指出的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示出了具有配置有激光点火的发动机的示例性车辆系统的示意图。
图2描绘了通过使用激光点火器在发动机气缸中产生和截留热量来诊断发动机爆震传感器的示例性方法的高级流程图。
图3示出了用于选择可以启动基于激光的气缸加热的气缸位置的示例映射图。
图4示出了通过由激光点火系统引发气缸爆震来诊断发动机爆震传感器的预测示例。
具体实施方式
以下描述涉及用于通过经由激光点火系统(诸如联接到图1的发动机系统的点火系统)引发气缸爆震来诊断发动机爆震传感器的系统和方法。响应于满足怠速停止条件，当发动机正在停机并旋转到静止时，发动机控制器可执行控制例程(诸如图2的示例例程)，以经由激光点火器的操作在所选气缸中产生热量。控制器可在将所选气缸停放在气缸被密封的位置之后操作激光点火器，其中气缸的进气门和排气门中的每一个均保持关闭，如参考图3所示，使得当发动机静止时，产生的热量可被截留在气缸中。然后，当发动机重新起动时，经由截留的热量与火花正时提前的选择性使用的组合可以在给定的气缸中引发爆震。在引发的爆震事件之后，可基于爆震传感器输出来诊断爆震传感器。参考图4示出了示例性爆震传感器诊断操作。
参考图1，描绘了示例性混合动力驱动系统。混合动力驱动系统可被配置在乘用道路车辆中，如混合动力电动车辆5中。混合动力驱动系统包括内燃发动机20。发动机20可以是多缸内燃发动机，所述多缸内燃发动机的一个气缸在图1处详细示出。发动机20可以至少部分地由包括控制器12的控制系统和车辆驾驶员132经由输入装置130的输入来控制。在该示例中，输入装置130包括加速踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。
发动机20的燃烧气缸30可包括燃烧气缸壁32，活塞36位于其中。活塞36可联接到曲轴40，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间传动系统154联接到车辆5的至少一个驱动轮155。燃烧气缸30可经由进气通道43从进气歧管45接收进气，并且可经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管45和排气通道48可经由相应的进气门52和排气门54选择性地与燃烧气缸30连通。在一些实施例中，燃烧气缸30可包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。
在所示的示例中，进气门52和排气门54可经由相应的凸轮致动系统51和53通过凸轮致动来控制。凸轮致动系统51和53可各自包括一个或多个凸轮，并且可利用凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个系统，这些系统可由控制器12操作以改变气门操作。为了能够检测凸轮位置，凸轮致动系统51和53可具有齿轮。进气门52和排气门54的位置可分别由凸轮位置传感器55和57确定。在替代实施例中，进气门52和/或排气门54可通过电动气门致动来控制。例如，气缸30另选地可包括通过电动气门致动来控制的进气门以及通过包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动来控制的排气门。
燃料喷射器66被示出为直接联接到燃烧气缸30，以用于与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号的脉冲宽度FPW成比例地直接在燃烧气缸中喷射燃料。以这种方式，燃料喷射器66向燃烧气缸30中提供所谓的燃料直接喷射。例如，燃料喷射器可安装在燃烧气缸的侧面上或燃烧气缸的顶部。燃料可通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料输送系统(未示出)输送到燃料喷射器66。在向燃烧气缸30上游的进气道中提供所谓的燃料进气道喷射的配置中，燃料喷射器67被示出为布置在进气通道43中。燃料喷射器67与经由电子驱动器69从控制器12接收的信号的脉冲宽度FPW-2成比例地将燃料输送到进气道中。以这种方式，燃料喷射器67向燃烧气缸30中提供所谓的燃料进气道喷射。
除具有节流板64的节气门62之外，进气通道43可包括充气运动控制阀(CMCV)74和CMCV板72。在该特定示例中，节流板64的位置可通过控制器12经由提供给包括在节气门62中的电动马达或致动器的信号(TP)来改变，该配置可被称为电子节气门控制(ETC)。以这种方式，节气门62可以被操作以改变提供给燃烧气缸30以及其他发动机燃烧气缸的进气。进气通道43可包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122，以用于向控制器12提供相应的信号MAF和MAP。
进气通道43还可包括一个或多个温度和/或压力传感器，用于估计环境条件。例如，进气通道43可包括进气温度(IAT)传感器172，用于估计吸入进气歧管并在随后进入发动机气缸中的进气的温度。进气通道43还可包括用于估计环境压力的大气压力传感器173和用于估计环境湿度的湿度传感器174。在发动机操作期间，可基于环境温度、压力和/或湿度调整一个或多个发动机操作参数，诸如节气门位置、发动机稀释度、气门正时等。
排气传感器126被示出为联接到排放控制装置70上游的排气通道48。排放控制装置(ECD)70可包括一个或多个催化转化器和微粒物质过滤器。传感器126可以是用于提供排气空燃比的指示的任何合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。排气系统可包括起燃催化器和车底催化器，以及排气歧管、上游和/或下游空燃比传感器。在一个示例中，ECD 70可包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可使用多个排放控制装置，每个排放控制装置具有多个催化剂砖。在一个示例中，ECD 70可以是三元催化器。
在又一个示例中，ECD 70可包括微粒物质过滤器，用于在经由排气尾管将气体释放到大气中之前留住来自排气的微粒物质(PM)排放物，诸如碳烟和灰烬。过滤器可包括一个或多个温度和/或压力传感器，诸如温度传感器182，用于估计过滤器上的PM负载。所述传感器可联接到过滤器，或者多个传感器可以联接在过滤器上。例如，可基于过滤器上的压力差或温度差来推断PM负载。
发动机20还可包括联接到燃烧室30的爆震传感器98。应当理解，发动机20可具有沿发动机主体分布的多个爆震传感器98(例如，沿着发动机缸体)。当包括多个爆震传感器时，所述爆震传感器可沿发动机缸体对称或不对称地分布。例如，爆震传感器可联接到每个发动机气缸。作为另一示例，可为发动机或发动机组提供单个爆震传感器，所述单个爆震传感器联接到一个发动机气缸。当包括单个传感器时，可基于测试数据在发动机制造期间选择传感器的定位，使得可经由单个爆震传感器可靠地检测到所有发动机气缸中的爆震。在其他示例中，第一爆震传感器可联接在发动机缸体上的第一位置以检测第一组气缸中的爆震，而第二爆震传感器联接在发动机缸体上的第二不同位置以检测第二组不同气缸中的爆震。爆震传感器98可以是加速度计、电离传感器或振动传感器。控制器12可被配置成基于爆震传感器98的输出(例如，信号正时、幅度、强度、频率等)来检测和区分由于异常燃烧事件(诸如爆震和提前点火)而产生的发动机缸体振动。控制器可在不同的正时窗口中评估传感器输出，所述正时窗口是气缸特定的并且基于被检测的振动的性质。例如，由于在点火气缸中发生爆震而引起的异常气缸燃烧事件可通过在气缸的火花事件之后的窗口中感测的爆震传感器输出来识别，而由于提前点火而引起的异常气缸燃烧事件可通过在气缸的火花事件之前的窗口中感测的爆震传感器输出来识别。在一个示例中，在其中估计爆震信号的窗口可以是曲柄转角窗口。另外，提前点火的阈值可高于爆震的阈值。
经区分后，还可经由不同的缓解动作来解决爆震和提前点火。例如，爆震可通过延迟火花正时来解决，而提前点火可经由燃料浓缩或燃料稀释来解决。
为了能够可靠地确定和解决发动机振动，可周期性地诊断爆震传感器98。如本文参考图2详尽说明的，发动机控制器可通过经由激光点火系统主动地引发爆震来诊断爆震传感器98。具体地，当发动机停机时，激光点火器操作可用于在位于最靠近待诊断的爆震传感器的气缸中产生热量，并且通过经由关闭其进气门和排气门密封气缸来截留热量。当发动机重新起动时，恢复燃料供应，同时向气缸提供火花正时提前。截留的热量与火花提前的组合用于引发气缸中的爆震，并且爆震传感器98的输出用于传感器诊断。图4中示出了示例性诊断操作。
控制器12在图1中被示出为微计算机，包括微处理器单元102、输入/输出端口104、在该特定示例中示出为只读存储器芯片(ROM)106的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)109、以及数据总线。除先前讨论的那些信号之外，控制器12还可从联接到发动机20的传感器接收各种信号和信息，包括来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；在一些示例中，可以可选地包括来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；来自传感器122的歧管绝对压力信号MAP；和来自爆震传感器98的发动机振动。霍尔效应传感器118可以可选地包括在发动机20中，因为它在功能上类似于本文描述的发动机激光系统而起作用。存储介质只读存储器(ROM)106可以用计算机可读数据来编程，所述计算机可读数据表示可由处理器(CPU)102执行以用于执行下面描述的方法以及其变型的指令。
发动机20还包括激光点火系统92，用于点燃气缸30中的空气-燃料混合物。激光点火系统92包括激光激发源88和激光控制单元(LCU)90。LCU 90致使激光激发源88产生激光能量。LCU 90可从控制器12接收操作指令。激光激发源88包括激光振荡部分86和聚光部分84。聚光部分84使由激光振荡部分86产生的激光会聚在燃烧气缸30的激光焦点82上。在一个示例中，聚光部分84可包括一个或多个透镜。
光电探测器94可以作为激光系统92的一部分位于气缸30的顶部，并且可从活塞36的顶表面接收返回脉冲。光电探测器94可包括具有镜头的摄像头。在一个示例中，摄像头是电荷耦合器件(CCD)。CCD摄像头可被配置为检测并读取由LCU 90发射的激光脉冲。在一个示例中，当LCU发射红外频率范围内的激光脉冲时，CCD摄像头可操作并接收红外频率范围内的脉冲。在这种实施例中，所述摄像头也可以称为红外摄像头。在其他实施例中，所述摄像头可以是能够在可见光谱以及红外光谱中操作的全光谱CCD摄像头。摄像头可包括镜头，诸如鱼眼镜头，用于聚焦检测到的激光脉冲并生成气缸内部的图像。在从LCU 90进行激光发射之后，激光在气缸30的内部区域内进行扫描。在一个示例中，在气缸激光点火期间以及在要确定气缸活塞位置的状况期间，激光器可以在激光焦点82处扫过气缸的内部区域。从活塞36反射的光能可由光电探测器94中的摄像头检测。
应当理解，尽管激光系统92被示出为安装到气缸的顶部，但在替代示例中，激光系统可配置有安装在气缸侧面上、基本上面向气门的激光激发源。
激光系统92被配置为以多于一种功能来操作，其中每个操作的正时和输出基于四冲程燃烧循环的发动机位置。例如，激光能量可用于在发动机的做功冲程期间点燃空气/燃料混合物，包括在发动机起动、发动机预热操作和已预热的发动机操作期间。由燃料喷射器66喷射的燃料可在进气冲程的至少一部分期间形成空气/燃料混合物，其中利用由激光激发源88产生的激光能量点燃空气/燃料混合物开始燃烧原本不燃的空气/燃料混合物并向下驱动活塞36。此外，在气缸燃烧事件期间产生的光可以由光电探测器94使用，以用于捕获气缸内部的图像并评估燃烧事件的发展(例如，用于监测火焰前缘发展)。
在第二操作功能中，LCU 90可以向气缸发送低功率脉冲。低功率脉冲可用于在四冲程燃烧循环期间确定活塞和气门位置。另外，从怠速停车状况重新激活发动机时，可利用激光能量来监测发动机的位置、转速等，以便使燃料输送和气门正时同步。此外，由较低功率的激光脉冲发射产生的光可用于在气缸燃烧事件发生之前(诸如在进气冲程期间)捕获气缸内部的图像。
控制器12控制LCU 90并且具有非瞬态计算机可读存储介质，所述非瞬态计算机可读存储介质包括用于调整激光能量输送的功率输出和位置的代码。激光能量可以指向气缸30内的不同位置。控制器12还可以结合用于确定发动机20的操作模式的附加或替代传感器，包括附加温度传感器、压力传感器、扭矩传感器以及检测发动机转速、空气量和燃料喷射量的传感器。
如上所述，图1示出了多缸发动机20的一个气缸，并且每个气缸可以类似地包括其自己的一组进气/排气门、燃料喷射器、激光点火系统等。
在一些示例中，车辆5可以是混合动力车辆，其具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的传统车辆，或是仅具有电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机152。电机152可以是马达或马达/发电机(M/G)。当一个或多个离合器156接合时，发动机10的曲轴40和电机152经由变速器154连接到车轮155。在所描绘的示例中，第一离合器156设置在曲轴40与电机152之间，并且第二离合器156设置在电机152与变速器154之间。控制器12可以向每个离合器156的致动器发送信号以使所述离合器接合或脱离，以便将曲轴140与电机152以及与之连接的部件连接或断开，和/或将电机152与变速器154以及与之连接的部件连接或断开。变速器154可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以以各种方式配置，包括并联、串联或串并联混合动力车辆。
电机152从动力电池58接收电力以向车轮155提供扭矩。电机152还可以作为发电机来操作，以提供电力从而给电池58充电，例如在制动操作期间。
控制器12从图1的各种传感器接收信号，并基于接收到的信号和存储在控制器的存储器中的指令，利用图1的各种致动器来调整发动机和车辆操作。例如，响应于满足怠速停止条件的指示，诸如基于踏板位置传感器134，控制器12可将发动机停机。然后，控制器12可在发动机静止时操作激光激励器88(本文中也称为激光点火器)持续一段时间以产生热量，所述热量被截留在通过气门关闭而被密封的相应气缸中。作为另一个示例，响应于满足发动机重新起动条件，诸如基于踏板位置传感器134，控制器12可以向发动机提供燃料，同时提前给定气缸中的点火正时，以便在其中引发爆震事件。
如此，图1的部件实现了一种车辆系统，所述车辆系统包括：包括气缸的发动机，所述气缸具有激光点火装置和燃料喷射器；爆震传感器，其联接到发动机缸体；和控制器，其具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，用于：禁止向发动机供应燃料，并使所述发动机旋转到静止，使所述气缸停放在进气门和排气门都关闭的位置；操作联接到所述气缸的所述激光点火装置，以将气缸温度升高到阈值温度以上；恢复向所述发动机供应燃料并以一定量的火花正时提前来燃烧所述气缸中的燃料；以及基于在所述恢复之后的传感器输出来指示所述爆震传感器的劣化。在一个示例中，所述气缸是多个发动机气缸中的一个，并且所述控制器包括进一步的指令，用于基于所述气缸相对于所述发动机缸体上的所述爆震传感器的位置从所述多个气缸中选择所述气缸。此外，所述气缸停放的位置可包括所述气缸的排气冲程的上止点。
图2示出了用于通过在发动机中引发爆震来诊断发动机爆震传感器的示例方法200。使用发动机停机时经由激光点火系统产生的热量，结合随后重新起动发动机时火花提前的使用来引发爆震。用于实行方法200的指令可由控制器(例如，图1的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器接收的信号来执行，所述传感器例如是上文参考图1描述的传感器(例如，图1的爆震传感器98)。根据下文描述的方法，所述控制器可使用发动机系统(图1的激光激励器88)的致动器来调整发动机操作。
方法200在202处开始并且包括估计和/或测量发动机工况。工况可包括例如环境温度、环境压力、环境湿度、发动机转速和负荷、节气门位置(例如，来自由节气门位置传感器输出的信号TP)、加速踏板位置(例如，由踏板位置传感器输出的信号PP)、扭矩需求、排气空燃比(例如，如根据由排气传感器输出的信号UEGO确定)、发动机冷却剂温度等。本文中的发动机可配置有起/停功能以减少燃料消耗。起/停功能允许发动机在满足选定的怠速停止条件时停机，诸如当车辆停止且扭矩需求低时；以及然后在满足重新起动条件时从静止状态重新起动。
在204处，方法200包括确认发动机怠速停止条件。发动机控制器可自动地并且在没有操作员输入的情况下响应于满足怠速停止条件而使发动机停机。如果电池荷电状态高于阈值(例如，超过30％)、未接收到对空调压缩机操作的请求(例如，没有客舱冷却请求)、发动机温度(例如，如从发动机冷却剂温度推断的)高于阈值温度(例如高于催化剂起燃温度)、节气门开度小于阈值、驾驶员请求的扭矩小于预定阈值、已踩下制动踏板等，则可认为满足怠速停止条件。如果满足所有怠速停止条件，则发动机可能会停机。如果不满足发动机怠速停止条件中的任一者，则在206处，所述方法包括继续操作发动机，并且延迟爆震传感器诊断，直到在当前驾驶循环中满足怠速停止条件。然后，所述方法结束。
如果满足所有怠速停止条件，则在208处，所述方法包括识别待诊断的爆震传感器。在一个示例中，在发动机具有联接到发动机缸体的单个爆震传感器的情况下，单个传感器可以是在怠速停止操作期间机会性地被诊断的爆震传感器。在另一个示例中，在发动机具有联接到发动机缸体的多个爆震传感器的情况下，控制器可选择第一爆震传感器进行诊断。因此，在给定的怠速停止事件中仅可诊断单个爆震传感器。可基于自从在传感器上运行最后一次诊断以来经过的持续时间来选择第一爆震传感器。替代地，可基于爆震传感器沿发动机缸体的位置以预定顺序诊断爆震传感器。
另外，控制器可识别最靠近待诊断的爆震传感器的气缸。在一个示例中，所选气缸可具有气缸盖，爆震传感器联接在气缸盖上。在另一个示例中，所选气缸可为最靠近发动机缸体上的爆震传感器的气缸。在又一个示例中，所选气缸可为这样的气缸：其缸内振动通过待诊断的爆震传感器进行最可靠和强烈的检测。
在210处，所述方法包括响应于怠速停止条件，禁止燃料输送到发动机。例如，控制器可向发动机燃料喷射器发送信号，禁止从它们输送燃料。由于禁止燃料，发动机可以开始减速到静止。控制器可调整发动机的旋转减速曲线，使得发动机静止，所选气缸停放在密封位置。特定地，密封位置可对应于所选气缸的进气门和排气门两者都保持关闭的位置。在一个示例中，该位置对应于所选气缸的排气冲程的上止点。在另一个示例中，该位置对应于气缸的负进气门与排气门重叠位置。
调整发动机旋转减速曲线使得发动机静止而所选气缸停放在密封位置包括：基于曲轴位置传感器反馈调整到针对发动机停止优化的位置。在其他示例中，在发动机已经减速到静止之后，控制器可将未被供应燃料的发动机旋转到所选气缸被密封的位置。此处，发动机可经由电动马达(诸如联接到混合动力车辆的传动系的起动马达或电机)缓慢地旋转到所选气缸被密封的位置。旋转发动机包括使发动机沿正向旋转，所述正向与在发动机转动起动和发动机被供应燃料的旋转期间发动机旋转的旋转方向相同。发动机可以足够低的转速旋转，以使发动机缓慢停放在所选气缸的进气门和排气门关闭的位置。发动机可以低于发动机转动起动转速的转速旋转，诸如以300RPM的转速旋转，直到气缸活塞处于正时角度在排气冲程的顶部(或TDC)附近的位置。在另一个示例中，发动机缓慢旋转，直到到达完全负的进气门与排气门重叠位置。
在一个示例中，控制器可以参考映射图(诸如图3的示例映射图300)，以选择密封气缸的位置。简要地转向图3，映射图300描绘了针对给定发动机气缸的相对于发动机位置的气门正时和活塞位置。图300沿表示曲柄转角度数(CAD)的x轴示出发动机位置。曲线310描绘了活塞位置(沿y轴)，参照它们相对于上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的位置，并且进一步参照它们在发动机循环的四个冲程中的位置(进气、压缩、做功和排气)。如正弦曲线310所指示，活塞从TDC逐渐向下移动，在做功冲程结束时在BDC处达到最低点。然后活塞在排气冲程结束时在TDC处返回顶部。然后，活塞在进气冲程期间再次朝向BDC向下移动，在压缩冲程结束时在TDC处返回到其初始顶部位置。
曲线302和304描绘了在发动机操作期间排气门(虚曲线302)和进气门(实曲线304)的气门正时。如图所示，排气门可以刚好在活塞在做功冲程结束时达到最低点时打开。然后排气门可以在活塞完成排气冲程时关闭。以相同的方式，进气门可以在进气冲程开始时或之前打开，并且可以在活塞在进气冲程结束时达到最低点时关闭。由于排气门关闭与进气门打开之间的时差，即本文在306处描述的短持续时间，在排气冲程结束之前和在进气冲程开始之后，给定气缸的进气门和排气门可以都关闭。两个气门可以都关闭的该时段被称为负的进气门与排气门重叠306(或简称为负气门重叠)。在此期间，气缸相对于大气密封，如曲线312所指示。在爆震传感器诊断期间，对应于爆震传感器的气缸可停在负气门重叠区域306内的位置，使得激光可在密封气缸中操作以在其中截留热量。如图所示，负气门重叠区域306对应于气缸的排气冲程TDC。
替代地，可通过停在区域308内来密封气缸。区域308对应于密封气缸的另一区域。区域308是进气门关闭与排气门打开之间的持续时间，其中给定气缸的进气门和排气门可以都关闭。在本文中，所提及的进气冲程和排气冲程是针对同一燃烧事件/循环，而在负气门重叠区域306的情况下，进气冲程是针对紧接排气冲程的燃烧事件/循环之后的燃烧事件/循环。
在一个示例中，发动机控制器可在爆震传感器诊断期间将气缸停在负气门重叠306内的位置，以利用密封气缸内截留的较少量的空气。这可允许在激光操作期间改善对截留空气的加热。在另一个示例中，控制器可将气缸密封在区域308内的位置以使用气缸压缩加热(由于在压缩冲程期间活塞在气缸内的运动)来增强爆震传感器诊断期间的热量产生。
返回图2，在212处，所选气缸的激光点火装置在密封的气缸中操作一段持续时间以产生热量。具体地，激光点火装置以通常用于启动气缸燃烧的较高(或最高)功率强度操作。激光器可基于发动机温度和湿度中的一者或多者操作一段时间。控制器可参考查找表，其中激光器激活时间被索引为气缸盖温度的函数。因此，可从查找表中检索实现目标气缸温度所需的激光激活的持续时间。例如，持续时间可在30秒至60秒之间。在另一个示例中，操作激光器的持续时间是爆震传感器诊断的预定义持续时间，诸如3分钟。在又一个示例中，激光器可在整个持续时间内操作，在该持续时间内发动机保持停机，怠速停止，同时所选气缸被密封。发动机控制器还可调整激光光束聚焦的位置，包括光束方向和光束的焦点。在一个示例中，在激光器可操纵的情况下，激光光束可在随机方向上聚焦在气缸的不同区域上，以便照射气缸的所有区域。替代地，激光光束可朝向气缸壁引导。因为停用的气缸通过其驻车状态密封，其中进气门和排气门都关闭，所以通过激光器操作产生的热能被截留在密封气缸内。在持续时间内操作激光器可包括控制器向激光激发源发送占空比或脉冲宽度信号，以在规定的持续时间内以其最高功率挡位来操作激光器。在操作的持续时间之后，激光器被禁用。
在214处，确定是否满足发动机重新起动条件。发动机控制器可自动地并且在没有操作员输入的情况下响应于满足重新起动条件而使发动机重新起动。如果电池荷电状态低于阈值(例如，少于30％)、接收到对空调压缩机操作的请求(例如，客舱冷却请求)、发动机温度(例如，如从发动机冷却剂温度推断的)低于阈值温度(诸如低于催化剂起燃温度)，节气门开度大于阈值、驾驶员请求的扭矩大于预定阈值、已松开制动踏板等，则可确认发动机重新起动条件。如果满足重新起动条件中的任一者，则可以重新起动发动机。如果不满足发动机重新起动条件中的任一者，则在216处，所述方法包括维持发动机停机。另外，可在所选气缸中保持激光操作以继续在气缸中产生并截留热量，使得可在随后重新起动发动机时诊断爆震传感器。然后，所述方法结束。
如果满足发动机重新起动条件，则在218处，所述方法包括启用对发动机的所有气缸的燃料输送和火花。启用燃料输送和火花可包括致动燃料泵以在高压下向燃料喷射器提供燃料。类似地，启用火花可包括使火花提前或火花延迟信号能够从控制器传输到激光点火系统。通过启用燃料输送和火花，可在发动机气缸中启动燃烧。
在220处，所述方法包括提前所选气缸中的火花正时(该气缸在先前的怠速停止期间经由激光加热)。可相对于给定发动机重新起动时发动机工况的默认正时或最佳正时在所选气缸中提前火花正时。另外，相对于剩余的发动机气缸，可在所选气缸中提前火花正时。例如，如果发动机重新起动时的发动机工况需要在所有气缸中使用火花提前，则与其余气缸中的每一个相比，可在所选气缸中施加更多的火花提前。施加到所选气缸的火花提前量可基于发动机温度和湿度。替代地，可将固定量的火花提前施加到所选气缸。在一个示例中，给定气缸中火花正时可从MBT提前20度。气缸中的截留热量(来自前一次怠速停止期间的激光操作)和火花提前的组合导致在气缸中引发爆震。特定地，即使发动机不在高负荷条件下操作，也可经由所产生并截留的热量以及火花提前的使用来主动地引发爆震。通过主动引发爆震并监测爆震传感器对所引发的爆震的响应，可以可靠地诊断传感器。
在222处，所述方法包括确定在被诊断的爆震传感器处是否检测到爆震。例如，可确定爆震传感器的输出是否高于阈值。所述阈值可为非零阈值。在爆震传感器诊断期间应用的爆震阈值可与发动机操作期间使用的用于爆震检测的阈值相同。替代地，在爆震传感器诊断期间应用的爆震阈值可高于或低于在发动机操作期间用于爆震检测的阈值。
如果在爆震传感器处检测到爆震，则在228处，所述方法包括指示爆震传感器未劣化。在230处，响应于没有劣化的指示，可通过延迟爆震气缸(这里是被加热的所选气缸并且其中施加了额外的火花提前)中的火花正时来缓解所引发的爆震。例如，火花正时可在给定气缸中延迟到诸如MBT的默认正时，或者延迟到与所有剩余气缸相同的正时。
如果在引发所选气缸中的爆震之后在爆震传感器处未检测到爆震，则在224处，所述方法包括指示爆震传感器劣化。例如，可设置诊断代码和/或可设置故障指示灯以指示爆震传感器劣化。另外，在226处，响应于爆震传感器劣化的指示，可限制发动机负荷。这包括限制可输送到所述气缸的最大空气充量。通过限制发动机负荷，发动机爆震发生减少以补偿发动机控制器不能依靠爆震传感器来检测实际爆震发生。
所述方法从230和226中的每一者转到232以判定在发动机具有沿发动机缸体联接的多个爆震传感器的情况下是否已经诊断了所有发动机爆震传感器。如果是，则在236处，将爆震传感器诊断数据(诊断运行的结果、尝试运行的时间、运行是否完成等)存储并更新到控制器的存储器中。此外，如果存在任何仍待诊断的爆震传感器，则所述方法移到234以选择下一个爆震传感器(例如，第二传感器)以在下一个起/停事件期间机会性地执行诊断例程。然后，所述方法可在下次满足发动机怠速停止条件时继续，以诊断下一个爆震传感器。在234和236之后，方法200结束。
现在参考图4，示出了用于通过经由激光器产生的热量主动地引发爆震来诊断爆震传感器的预测性示例时间线400。在一个示例中，可根据图2的示例方法执行爆震传感器诊断。
时间线400描绘了曲线402处的发动机转速(Ne)、曲线404处的发动机燃料供应(开或关)、曲线406处的激光点火操作以及曲线408处的火花正时(对于第一气缸或第二气缸)。在曲线410(虚线)处示出了第一气缸的活塞位置，在曲线412(实线)处示出了第二气缸的活塞位置，在曲线414处示出了爆震传感器的输出，并且在曲线416处示出了车载诊断(OBD)标识状态。对于以上所有曲线，横轴表示时间，其中时间沿着横轴从左向右增加。竖轴表示每个所标记的参数。在曲线404和406中，竖轴分别表示发动机燃料供应和激光点火是“开”(例如，在提供非零电压的情况下主动操作)或“关”(例如，在不供应电压的情况下停用且不操作)。在曲线416中，竖轴表示设定了指示爆震传感器劣化的标识(指示传感器劣化)还是没有设定(表示传感器未劣化)。在曲线402和414中，竖轴分别表示发动机转速和爆震传感器输出的增加或减少的量。对于曲线410和412，竖轴表示从下止点(“BDC”)到上止点(“TDC”)的活塞位置。对于曲线408，竖轴指示火花正时提前(相对于参考MBT向上)或火花延迟(相对于参考MBT向下)的量。
在t1时刻之前，发动机加燃料地操作(曲线404)，并以满足扭矩需求的发动机转速(曲线402)旋转。发动机在激光点火被激活(曲线406)和火花正时基本上处于MBT处或附近(曲线408)的情况下操作。当发动机旋转(例如，曲柄转动)时，发动机的每个气缸内的活塞在BDC和TDC之间移动。例如，对于曲轴的每次360度旋转，活塞可从BDC行进到TDC并返回到BDC。第一气缸的活塞(曲线410)与第二气缸的相位相差180度(曲线412)，使得当第二气缸的活塞处于BDC时第一气缸的活塞处于TDC(反之亦然)。例如，发动机可为直列四缸发动机。如爆震传感器输出(曲线414)低于爆震阈值415(虚线)所示，发动机在t1之前没有爆震。因此，没有设置OBD标识(曲线416)。
在t1时刻，响应于怠速停止条件(例如，基于发动机转速和负荷确定)，控制器启动发动机怠速停止操作，其中发动机燃料供应和激光点火被禁用。这允许发动机开始旋转到静止。发动机配置有两个爆震传感器，其中第一爆震传感器联接到第一气缸，而第二爆震传感器联接到第二气缸。在t1，当发动机正在停机时，可根据图2的例程确定可在第一爆震传感器上运行诊断。为此，在t1和t2之间，当发动机旋转到静止时，调整发动机旋转减速曲线，使得发动机静止，同时第一气缸密封在气缸的进气门和排气门两者关闭的位置。例如，发动机旋转减速使得当发动机静止时第一气缸停放在排气冲程的TDC(曲线410，虚线)。
在将第一气缸停放在所选位置之后，在t2和t3之间，第一气缸的激光点火装置以高功率设定来操作。通过在t2和t3之间操作激光点火装置，在第一气缸中产生热量。由于第一气缸以密封状态停放，所以所产生的热量也被截留在第一气缸中，从而导致气缸内温度升高。
在t4，满足发动机重新起动条件，诸如由于扭矩需求的增加。响应于发动机重新起动请求，恢复发动机燃料供应和点火。特定地，在发动机重新起动时，第一气缸以从MBT提前的火花正时操作(参见t3和t4之间的曲线408)，而其余发动机气缸以MBT处的火花正时操作(未示出)。第一气缸中的截留热量与火花提前的组合导致在第一气缸中引发爆震。爆震由第一爆震传感器检测，如在t3和t4之间的第一爆震传感器输出超过阈值415所示。在所引发的爆震之后，响应于爆震传感器的爆震检测，确定第一爆震传感器是起作用的并且没有设置标识。
在t4和t5之间，发动机操作继续直到t5，再次满足怠速停止条件。响应于怠速停止条件，控制器通过禁用发动机燃料供应和激光点火来启动另一次发动机怠速停止操作。这导致发动机开始旋转到静止。在t5，当发动机正在停机时，可根据图2的例程确定可在第二爆震传感器上运行诊断。为此，在t5和t6之间，当发动机旋转到静止时，调整发动机旋转减速曲线，使得发动机静止，同时第二气缸密封在气缸的进气门和排气门两者关闭的位置。例如，发动机旋转减速使得当发动机静止时第二气缸停放在排气冲程的TDC(曲线412，实线)。
在将第二气缸停放在所选位置之后，在t6和t7之间，第二气缸的激光点火装置以高功率设定来操作。通过在t6和t7之间操作激光点火装置，在第二气缸中产生热量。由于第二气缸以密封状态停放，所以所产生的热量也被截留在第二气缸中，从而导致气缸内温度升高。
在t7，满足发动机重新起动条件，诸如由于扭矩需求的增加。响应于发动机重新起动请求，恢复发动机燃料供应和点火。特定地，在发动机重新起动时，第二气缸以从MBT提前的火花正时操作(参见t7之后的曲线408)，而其余发动机气缸以MBT处的火花正时操作(未示出)。第二气缸中的截留热量与火花提前的组合导致在第二气缸中引发爆震。如在t7之后第二爆震传感器输出保持低于阈值415所示，第二爆震传感器未检测到所引发的爆震。在所引发的爆震之后，响应于爆震传感器未检测到爆震，确定第二爆震传感器是不起作用的并且设置了标识，指示第二爆震传感器的劣化。可选地，响应于劣化的指示，可限制发动机负荷。例如，可限制最大可允许节气门开度或在发动机中接收的空气充量。
以这种方式，如图4的示例中所示，发动机控制器可以：在发动机静止时在未供应燃料的气缸中操作激光点火系统，所述气缸停放在进气门和排气门中的每一个都关闭的位置；通过恢复向所述气缸供应燃料同时提前火花正时来重新起动所述发动机；并且在所述重新起动之后响应于低于阈值的爆震传感器输出而指示爆震传感器劣化。此外，控制器可响应于指示爆震传感器劣化而减少进气充量以限制发动机负荷。所述控制器可以基于所述气缸相对于发动机缸体上的所述爆震传感器的位置来选择所述气缸，所选气缸相对于其余发动机气缸更靠近所述爆震传感器。在一个示例中，所述气缸位置包括所述气缸的排气冲程的终点，该终点在负进气门与排气门重叠区域内。所述控制器可以响应于满足怠速停止条件而禁止发动机燃料供应，并且经由电致动马达将未供应燃料的发动机旋转到所述气缸的排气门和进气门关闭的位置，并且然后经由所述马达禁止发动机旋转。操作激光点火系统可包括以高功率设定来操作激光点火以启动气缸燃烧。在一个示例中，控制器也可基于发动机温度(诸如基于气缸盖温度推断的)调整在重新起动期间施加的火花提前角度。在一个示例中，火花提前5至10度。
以这种方式，可通过主动地在相应的发动机气缸中引发爆震来在发动机重新起动期间诊断发动机爆震传感器。通过主动地引发爆震，减少了等待发生发动机爆震的高负荷发动机工况的需要，使得能够在更宽范围的工况下执行爆震传感器诊断。通过在怠速停止时经由激光点火产生的热量引发爆震，并且在随后的重新起动期间施加火花提前，可在城市驾驶循环期间可靠地执行爆震传感器诊断。通过利用现有的激光点火在密封的发动机气缸中产生热量，可利用现有的发动机部件引发爆震。通过将爆震传感器输出的变化与主动引发的爆震相关联，可以可靠地诊断爆震传感器。通过及时诊断爆震传感器，可更好地安排自适应火花延迟，从而提高发动机燃料经济性和发动机性能。此外，尾气排放可以得到改善，并且可更好地满足车载诊断要求。
一种用于发动机的示例方法包括：经由激光点火装置的操作在气缸中引发爆震事件；以及基于所引发的爆震事件之后的爆震传感器输出来诊断爆震传感器。在前述示例中，另外或可选地，所述方法还包括：基于所述气缸的位置相对于所述爆震传感器在发动机缸体上的位置来选择所述气缸。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述选择包括选择相对于其余发动机气缸最靠近所述爆震传感器的气缸。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述诊断包括响应于所引发的爆震事件之后低于阈值的爆震传感器输出，指示爆震传感器劣化。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述方法还包括：响应于所述指示，减小进气充量以限制发动机负荷。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，经由在所述气缸中施加火花提前来进一步引发所述爆震事件。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述引发包括：在发动机停机期间，使所述发动机旋转到静止在所述气缸被密封的位置，其中进气门和排气门中的每一者都关闭；在所述发动机静止时，使所述激光点火装置在所述密封气缸中操作一段持续时间；以及在随后的发动机重新起动期间，恢复向所述气缸输送燃料，其中所述气缸的火花正时从MBT提前。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，在所述气缸中操作所述激光点火装置的所述持续时间基于目标气缸温度，并且其中施加到所述气缸的火花提前量基于发动机温度。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述气缸被密封的位置包括所述气缸的排气冲程的上止点。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，使所述发动机旋转到静止在所述气缸被密封的位置包括：经由电动马达调整发动机旋转减速曲线，以在所述发动机静止时使所述气缸停放在所述密封位置。
另一种示例方法包括：在发动机静止时在未供应燃料的气缸中操作激光点火系统，所述气缸停放在进气门和排气门中的每一个都关闭的位置；通过恢复向所述气缸供应燃料同时提前火花正时来重新起动所述发动机；以及在所述重新起动之后响应于低于阈值的爆震传感器输出而指示爆震传感器劣化。在前述示例中，另外或可选地，所述方法还包括响应于指示爆震传感器劣化而减少进气充量以限制发动机负荷。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述方法还包括：基于所述气缸相对于发动机缸体上的所述爆震传感器的位置来选择所述气缸，所选气缸相对于其余发动机气缸更靠近所述爆震传感器。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述位置包括所述气缸的排气冲程的终点，该终点在负进气门与排气门重叠区域内。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述方法还包括：响应于满足怠速停止条件而禁止发动机燃料供应，以及经由电致动马达将未供应燃料的发动机旋转到气缸的排气门和进气门关闭的位置，然后经由所述马达禁止发动机旋转。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，操作所述激光点火系统包括以高功率设置操作所述激光点火以启动气缸燃烧。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述方法还包括基于气缸盖温度来调整在所述重新起动期间施加的火花提前角度。
另一种示例车辆系统包括：包括气缸的发动机，所述气缸具有激光点火装置和燃料喷射器；爆震传感器，其联接到发动机缸体；和控制器，其具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，用于：禁止向发动机供应燃料，并使所述发动机旋转到静止，使所述气缸停放在进气门和排气门都关闭的位置；操作联接到所述气缸的所述激光点火装置，以将气缸温度升高到阈值温度以上；恢复向所述发动机供应燃料并以一定量的火花正时提前来燃烧所述气缸中的燃料；以及基于在所述恢复之后的传感器输出来指示所述爆震传感器的劣化。在前述示例中，另外或另选地，所述气缸是多个发动机气缸中的一个，并且其中所述控制器包括进一步的指令，用于基于所述气缸相对于所述发动机缸体上的所述爆震传感器的位置从所述多个气缸中选择所述气缸。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述气缸停放的位置包括所述气缸的排气冲程的上止点。
注意，本文中包括的示例性控制和估计程序可以用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非瞬态存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的特定程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等。因此，所示出的各种动作、操作和/或功能可以按所示顺序执行、并行地执行、或者在某些条件下可以省略。同样地，处理顺序不一定是实现本文中描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述而提供的。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示要编程到发动机控制系统中计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码，其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。
应当理解，本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为许多变型是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
下面的权利要求具体地指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能会引用“一个”要素或“一个第一”要素或其等效物。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。可以通过修改本权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求书来要求保护所公开的特征、功能、要素和/或属性的其他组合及子组合。这样的权利要求书，无论在范围上与原始权利要求书相比更宽、更窄、相同或是不同，同样被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明，一种用于发动机的方法包括：经由激光点火装置的操作在气缸中引发爆震事件；以及基于所引发的爆震事件之后的爆震传感器输出来诊断爆震传感器。
根据实施例，上述发明的特征还在于，基于所述气缸的位置相对于所述爆震传感器在发动机缸体上的位置来选择所述气缸。
根据实施例，所述选择包括选择相对于其余发动机气缸最靠近所述爆震传感器的气缸。
根据实施例，所述诊断包括：响应于所引发的爆震事件之后低于阈值的爆震传感器输出，指示爆震传感器劣化。
根据实施例，上述发明的特征还在于，响应于所述指示，减少进气充量以限制发动机负荷。
根据实施例，经由在所述气缸中施加火花提前来进一步引发所述爆震事件。
根据实施例，所述引发包括：在发动机停机期间，使所述发动机旋转到静止在所述气缸被密封的位置，其中进气门和排气门中的每一者都关闭；在所述发动机静止时，使所述激光点火装置在所述密封气缸中操作一段持续时间；以及在随后的发动机重新起动期间，恢复向所述气缸输送燃料，其中所述气缸的火花正时从MBT提前。
根据实施例，在所述气缸中操作所述激光点火装置的所述持续时间基于目标气缸温度，并且其中施加到所述气缸的火花提前量基于发动机温度。
根据实施例，所述气缸被密封的所述位置包括所述气缸的排气冲程的上止点。
根据实施例，使所述发动机旋转到静止在所述气缸被密封的位置包括：经由电动马达调整发动机旋转减速曲线，以在所述发动机静止时使所述气缸停放在所述密封位置。
根据本发明，一种方法包括：在发动机静止时在未供应燃料的气缸中操作激光点火系统，所述气缸停放在进气门和排气门中的每一个都关闭的位置；通过恢复向所述气缸供应燃料同时提前火花正时来重新起动所述发动机；以及在所述重新起动之后响应于低于阈值的爆震传感器输出而指示爆震传感器劣化。
根据实施例，上述发明的特征还在于，响应于指示爆震传感器劣化而减少进气充量以限制发动机负荷。
根据实施例，上述发明的特征还在于，基于所述气缸相对于发动机缸体上的所述爆震传感器的位置来选择所述气缸，所选气缸相对于其余发动机气缸更靠近所述爆震传感器。
根据实施例，所述位置包括所述气缸的排气冲程的终点，该终点在负进气门与排气门重叠区域内。
根据实施例，上述发明的特征还在于，响应于满足怠速停止条件而禁止发动机燃料供应，并且经由电致动马达将未供应燃料的发动机旋转到所述气缸的排气门和进气门关闭的位置，并且然后经由所述马达禁止发动机旋转。
根据实施例，操作所述激光点火系统包括以高功率设置操作所述激光点火以启动气缸燃烧。
根据实施例，上述发明的特征还在于，基于气缸盖温度，调整在所述重新起动期间施加的火花提前角度。
根据本发明，提供了一种车辆系统，其具有：包括气缸的发动机，所述气缸具有激光点火装置和燃料喷射器；爆震传感器，其联接到发动机缸体；和控制器，其具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，用于：禁止向发动机供应燃料，并使所述发动机旋转到静止，使所述气缸停放在进气门和排气门都关闭的位置；操作联接到所述气缸的所述激光点火装置，以将气缸温度升高到阈值温度以上；恢复向所述发动机供应燃料并以一定量的火花正时提前来燃烧所述气缸中的燃料；以及基于在所述恢复之后的传感器输出来指示所述爆震传感器的劣化。
根据实施例，所述气缸是多个发动机气缸中的一个，并且其中所述控制器包括进一步的指令，用于基于所述气缸相对于所述发动机缸体上的所述爆震传感器的位置从所述多个气缸中选择所述气缸。
根据实施例，所述气缸停放的所述位置包括所述气缸的排气冲程的上止点。

Claims (13)

1.一种用于发动机的方法，包括：
经由激光点火装置的操作在气缸中引发爆震事件；以及
基于所引发的爆震事件之后的爆震传感器输出来诊断爆震传感器。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：基于所述气缸的位置相对于所述爆震传感器在发动机缸体上的位置来选择所述气缸。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述选择包括选择相对于其余发动机气缸最靠近所述爆震传感器的气缸。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述诊断包括：响应于所引发的爆震事件之后低于阈值的爆震传感器输出，指示爆震传感器劣化。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：响应于所述指示，减少进气充量以限制发动机负荷。
6.如权利要求1所述的方法，其中经由在所述气缸中施加火花提前来进一步引发所述爆震事件。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述引发包括：
在发动机停机期间，使所述发动机旋转到静止在所述气缸被密封的位置，其中进气门和排气门中的每一者都关闭；
在所述发动机静止时，使所述激光点火装置在所述密封气缸中操作一段持续时间；以及
在随后的发动机重新起动期间，恢复向所述气缸输送燃料，其中所述气缸的火花正时从MBT提前。
8.如权利要求7所述的方法，其中在所述气缸中操作所述激光点火装置的所述持续时间基于目标气缸温度，并且其中施加到所述气缸的火花提前量基于发动机温度。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述气缸被密封的所述位置包括所述气缸的排气冲程的上止点。
10.如权利要求7所述的方法，其中使所述发动机旋转到静止在所述气缸被密封的位置包括：经由电动马达调整发动机旋转减速曲线，以在所述发动机静止时使所述气缸停放在所述密封位置。
11.一种车辆系统，包括：
包括气缸的发动机，所述气缸具有激光点火装置和燃料喷射器；
爆震传感器，其联接到发动机缸体；和
控制器，所述控制器具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，用于：
禁止向发动机供应燃料，并使所述发动机旋转到静止，使所述气缸停放在进气门和排气门都关闭的位置；
操作联接到所述气缸的所述激光点火装置，以将气缸温度升高到阈值温度以上；
恢复向所述发动机供应燃料并以一定量的火花正时提前来燃烧所述气缸中的燃料；以及
基于在所述恢复之后的传感器输出来指示所述爆震传感器的劣化。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述气缸是多个发动机气缸中的一个，并且其中所述控制器包括进一步的指令，用于基于所述气缸相对于所述发动机缸体上的所述爆震传感器的位置从所述多个气缸中选择所述气缸。
13.如权利要求11所述的系统，其中所述气缸停放的所述位置包括所述气缸的排气冲程的上止点。
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