CN110173362A - 用于爆震控制的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于爆震控制的方法和系统”。提供了用于监测可变排量发动机中的爆震的方法和系统。在燃料切断操作期间，可以加热发动机气缸。在燃料重新启动时，可以响应于所述经过加热的气缸中没有爆震而重新学习曲轴传感器廓线。以此方式，可以通过重新学习所述曲轴传感器廓线来确定和减轻因不准确的曲轴位置数据造成的对爆震的气缸的错误识别。

Description

用于爆震控制的方法和系统

技术领域

本说明书大体涉及用于检测可变排量发动机中的气缸爆震的方法和系统。

背景技术

发动机可以被配置为与可变数量的活动或停用的气缸一起操作以增加燃料经济性，同时任选地保持总排气混合物空燃比约为化学计量。这种发动机被称为可变排量发动机(VDE)。在其中，发动机的气缸的一部分可以在由选定条件期间被禁用，选定条件由诸如发动机转速/负载窗口的参数以及包括操作者扭矩需求的各种其它工况限定。常规的VDE控制系统可以通过控制影响气缸的进气门和排气门的操作的多个气缸气门停用器，或通过控制影响气缸加注燃料的多个可选择性停用的燃料喷射器来禁用一组选定气缸，诸如气缸组。较新跳过点火或滚动VDE系统可以被配置为持续地启动/停用各个气缸，以基于指定的控制算法而提供特定点火模式。

在部分气缸操作期间，活动的气缸以比它们在由发动机产生的总扭矩水平下本来的情况更高的负载操作。在较高的负载条件下，发动机爆震可能更普遍。发动机爆震如果不减轻，就可能会导致发动机劣化。作为一个示例，可以在发动机气缸中延迟点火正时以减轻爆震。然而，点火正时延迟可能不利地影响燃料经济性。因此，期望检测和减轻VDE系统中的爆震的方法，并且特别是准确地检测哪个气缸正在爆震的方法。

Glugla在美国专利申请公布号2014/0350823中描述了一种用于检测和减轻VDE系统中的爆震的示例方法。在其中，当在部分气缸操作期间检测到爆震时，仅确定经受爆震的气缸经受点火正时调整，因为在燃烧事件之间的曲柄转角可能大至足以准确地识别爆震的气缸。在完整气缸操作期间，当检测到爆震时，多个气缸可以经历点火正时调整，从而提高在可能难以检测哪个气缸正在爆震的状况期间将减轻爆震的气缸中发生的爆震的可能性。

然而，本文中的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，爆震的气缸的识别通常依赖于由曲轴位置传感器输出的发动机位置数据。这些曲轴位置传感器典型地利用联接到曲轴的带齿的轮来测量发动机位置。然而，随时间的推移，轮上的齿的大小和间隔可能改变，并且车轮本身的形状也会改变。这些变化可能导致曲轴位置传感器输出不准确的发动机位置数据，以导致无法准确地确定哪个气缸正在爆震。因此，火花正时延迟可能被施加到错误气缸，以不利地影响燃料经济性而没有减轻爆震。

发明内容

因此，本文提供了一种方法以至少部分地解决这些问题。在一个示例中，一种方法包括:在燃料切断操作期间，加热发动机气缸；以及在燃料重新启动时，响应于所述经过加热的气缸中没有爆震而重新学习曲轴传感器廓线。以此方式，在燃料切断发动机工况(诸如减速燃料关断)期间，可以通过加热所述气缸来引发被确定为持续爆震的所述气缸爆震(例如，尽管施加火花正时延迟，但是仍会爆震)。如果引发所述气缸爆震，那么可以确认所述气缸因例如累积在所述气缸中的烟灰而持续爆震。然而，如果所述气缸在被加热和重新启动时没有被引发爆震，但是发动机的不同气缸(例如，所述发动机点火顺序中相邻的气缸)在被加热和重新启动时被引发爆震，那么曲轴位置传感器可以被指示为已经经历性能变化(例如，齿间隔和/或大小的变化)。

在一个示例中，通过利用选择性气缸停用机构来在所述燃料切断操作期间保持所述气缸的进气门和排气门关闭，可以在所述燃料切断发动机操作期间逐个引发所述气缸爆震。曲轴的继续旋转导致活塞在它们相应的气缸中上下移动，以导致捕集在所述气缸中的气体的加热。然后以一次一个的方式重新启动所述气缸，并且监测来自爆震传感器的输出以确定是否发生任何爆震。以此方式，可以在不依赖于曲轴位置传感器数据的情况下识别爆震的气缸。如果确定所述曲轴位置传感器输出不准确的发动机位置数据，那么可以重新学习曲轴位置传感器轮的齿廓。

应理解，以上发明内容提供用于以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念的选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由接在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在上面或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出了发动机系统布局的示例实施例。

图2示出了部分发动机视图。

图3是示出用于操作VDE系统的方法的流程图。

图4A和图4B是示出用于爆震诊断程序的方法的流程图。

图5和图6是在执行图3至图4B中所示的方法期间可观察到的感兴趣的操作参数的时间线。

具体实施方式

以下描述涉及用于检测发动机中的气缸爆震的系统和方法，该系统和方法被配置为用于选定单独气缸停用(本文也称为滚动VDE)，诸如针对图1至图2的发动机系统。在加注燃料发动机操作期间，可以在低扭矩发动机状况期间启用VDE，并且可以使用来自爆震传感器的输出来检测爆震，如图3的方法和图5的时间线所示。如果检测到气缸持续爆震(例如，尽管施加火花延迟，仍在爆震)，那么可以执行爆震诊断以确定是否将正确的气缸识别为爆震的气缸，如图4A至图4B的方法和图6的时间线所示。例如，如果爆震诊断确认识别出正确的气缸，那么可以通知操作者清洁爆震的气缸以去除烟灰累积。如果爆震诊断确认没有识别出正确的气缸，那么曲轴位置传感器可以被指示为已经经历性能变化，诸如轮的廓线的变化。在这样的示例中，可以在发动机和车辆关闭时段期间重新学习轮的廓线。

现在转向图1，示出了示例发动机系统100。发动机系统100包括发动机10，发动机10具有第一气缸组13和第二气缸组14。在所示的示例中，发动机10为具有两个气缸组的V-8发动机，每个气缸组具有四个气缸15。然而，在替代示例中，发动机可以具有替代配置，诸如替代数量的气缸(例如，V-4、V-6等)，或者气缸的直列布置(例如，I-3、I-4等)。发动机10具有带有进气节气门20的进气歧管17和联接到排放控制系统30的排气歧管18。排放控制系统30包括一种或多种催化剂和空燃比传感器，诸如参考图2所述。发动机10可以以多种物质操作，这些物质可以经由燃料系统8输送。作为一个非限制性示例，发动机10可以被包括作为乘用车辆的推进系统的一部分。

发动机10可以是可变排量发动机(VDE)，具有一个或多个气缸15，一个或多个气缸15具有可选择性停用的进气门50和可选择性停用的排气门56。在其中，可以通过关闭相应的气缸气门来停用选定气缸，如下面详述的。在一个示例中，进气门50和排气门56被配置为用于经由电动单独气缸气门致动器的电动气门致动(EVA)。虽然所示的示例示出了每个气缸具有单个进气门和单个排气门，但是在替代示例中，如图2中详述的，每个气缸可以具有多个可选择性停用的进气门和/或多个可选择性停用的排气门。

在一些示例中，发动机10可以另外具有可选择性停用的(直接)燃料喷射器66，并且可以通过在关闭相应的燃料喷射器时保持进气门和排气门的操作以使得空气可以继续被泵送通过气缸来停用选定气缸。

在选定状况期间，诸如当不需要发动机的全扭矩能力时，可以选择发动机10的一个或多个气缸进行选择性停用(本文也称为单独气缸停用)。这可以包括选择性停用第一气缸组13上的一个或多个气缸和/或选择性停用第二气缸组14上的一个或多个气缸。在气缸组上停用的气缸的数量和身份可以是对称的或不对称的。发动机控制器12可以连续地分析各个气缸，以基于操作者的踏板位置输入和扭矩需求而确定是启动还是停用每个气缸，以提供我们所知的跳过点火或滚动VDE操作模式。在其它示例中，可以停用整个气缸组或子集。

在停用期间，可以通过关闭单独气缸气门机构(例如，VDE机构)诸如进气门机构、排气门机构或两者组合来停用选定气缸。气缸气门可以经由液压地致动的提升器(例如，联接到气门推杆的提升器)、经由凸轮廓线变换机构(其中没有升程的凸轮凸角用于停用的气门)、或经由联接到每个气缸的电动致动的气缸气门机构来选择性停用。另外，可以停止向停用的气缸的燃料流动，诸如通过停用气缸燃料喷射器66。在一些示例中，也可以停止向停用的气缸发火花，诸如通过选择性控制车辆点火系统以仅向活动的气缸输送火花。

当选定气缸被禁用时，剩余的启用或活动的气缸继续进行燃烧，其中燃料喷射器66和气缸气门机构活动并操作。为了满足扭矩需求，发动机在启用的气缸上产生相同的扭矩量。这需要较高的歧管压力，以使泵气损失减少并使发动机效率提高。而且，暴露于燃烧的较低有效表面积(仅来自启用的气缸)减少发动机热损失，以提高发动机的热效率。

可以停用气缸以基于指定的控制算法而提供特定点火(例如，跳过点火或滚动VDE)模式。更具体地，选定“跳过的”气缸不会被点火，而其它“活动的”气缸被点火。任选地，还可以基于选定工作室的点火顺序或点火历史而调整与选定工作室的选定点火相关联的火花正时。如本文所使用，点火模式或停用模式可以包括停用的气缸与剩余的活动的气缸的总数，以及停用的气缸和活动的气缸的身份。点火模式还可以指定每个停用的气缸保持停用时的燃烧事件的总数，和/或在模式操作的时间内的发动机循环的数量。发动机控制器12可以被配置有合适的逻辑，如下所述，以用于基于发动机工况而确定气缸停用(或跳过点火)模式。例如，控制器可以基于包括操作者扭矩需求的发动机操作参数而选择要应用的期望的进气比，并且然后选择使得能够提供期望的进气比的气缸停用模式。如本文所使用，进气比被定义为发生的实际气缸进气事件(例如，气缸点火)的数量除以气缸进气事件机会的数量(例如，总发动机气缸)。

发动机控制器12可以包括驱动脉冲发生器和定序器，以用于确定基于在当前发动机工况下的期望的发动机输出而提供期望的进气比的气缸模式。例如，驱动脉冲发生器可以使用自适应预测控制来动态地计算驱动脉冲信号，该驱动脉冲信号指示哪些气缸将被点火以及以哪种间隔来获得期望的输出(即，气缸点火/跳过点火模式)。可以调整气缸点火模式以提供期望的输出，而不会在发动机内产生过多或不适当的振动。这样，可以基于发动机的配置而选择气缸模式，诸如基于发动机是V型发动机还是直列式发动机、发动机中存在的发动机气缸的数量等。基于选定气缸模式，可以在关闭选定气缸的各个气缸气门机构时停止向气缸的燃料流动和发火花，从而使得能够提供期望的进气比。

由于给定气缸的最佳效率接近满输出，因此可以选择较低频率的点火事件以减少输出。例如，跳过每隔一个气缸平均将会产生一半的功率。另外，可以调整在点火事件之间的间隔以最小化NVH。是否所有气缸都被包括在跳过点火模式中可取决于期望的全发动机输出的分数，全发动机扭矩输出本身取决于各种条件，诸如凸轮正时、气缸温度等。

以此方式，通过调整单独气缸气门机构和单独气缸燃料喷射器的气缸模式，可以通过更有效地操作更少的气缸来提供期望的发动机输出，从而提高燃料经济性。

发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统控制。控制器12可以从联接到发动机10(并且参考图2所述)的传感器16接收各种信号，并且将控制信号发送到联接到发动机和/或车辆(如参考图2所述)的各种致动器81。各种传感器可以包括(例如)各种温度传感器、压力传感器和空燃比传感器。另外，控制器12可以从节气门位置传感器接收节气门位置的指示。

现在转向图2，示出了内燃发动机10(诸如图1的发动机10)的燃烧室或气缸的示例性实施例200。可以对先前在图1中介绍的部件进行类似地编号。发动机10可以联接到推进系统，诸如被配置为用于在道路上行驶的车辆5。发动机10可以接收来自包括控制器12(诸如图1的控制器12)的控制系统的控制参数以及来自车辆驾驶员130的经由输入装置132的输入。在该示例中，输入装置132包括加速踏板和踏板位置传感器134以用于生成比例踏板位置信号PP。发动机10的气缸(本文也称为“燃烧室”)15可以包括燃烧室壁136，活塞138位于其中。活塞138可以联接到曲轴140，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由传动系统(未示出)联接到乘用车辆的至少一个驱动轮。

气缸15可以经由一系列进气道142、144和146接收进气。除了气缸15之外，进气道146还可以与发动机10的其它气缸连通。在一些实施例中，一个或多个进气道可以包括增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图2示出了被配置有涡轮增压器的发动机10，涡轮增压器包括布置在进气道142和144之间的压缩机174以及沿着排气道148布置的排气涡轮176。压缩机174可以至少部分地经由轴180通过排气涡轮176提供动力，其中增压装置被配置为涡轮增压器。然而，在其它示例中，诸如在发动机10设有机械增压器的情况下，可以任选地省略排气涡轮176，其中压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力。可以沿着发动机的进气道设置包括节流板164的节气门20，以改变提供到发动机气缸的进气的流率和/或压力。例如，节气门20可以设置在压缩机174的下游，或任选地，可以提供在压缩机174的上游。

排气通道148可以接收来自发动机10的除了气缸15之外的其它气缸的排气。排气传感器128被示出为联接到在排放控制装置178的上游的排气道148，排放控制装置是排放控制系统30的一部分，如图1所示。排气传感器128可以从各种合适的传感器中选择以用于提供对排气空燃比的指示，各种合适的传感器诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO(如所示的)、HEGO(加热的EGO)、NOx传感器、HC传感器或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其它排放控制装置或其组合。

发动机10的每个气缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，气缸15被示出为包括位于气缸15的上部区处的至少一个提升型进气门150和至少一个提升型排气门156。在一些实施例中，发动机10的每个气缸，包括气缸15，可以包括位于气缸的上部区处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。

进气门150可以由控制器12通过经由凸轮致动系统151的凸轮致动来控制。类似地，排气阀156可以由控制器12经由凸轮致动系统153来控制。凸轮致动系统151和153可以各自包括一个或多个凸轮，并且可以利用可由控制器12操作的凸轮廓线切换(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来改变气门操作。进气门150和排气门156的操作可以分别由气门位置传感器(未示出)和/或凸轮轴位置传感器155和157来确定。在替代实施例中，进气门和/或排气门可以通过电动气门致动来控制。例如，气缸15可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。在其它实施例中，进气门和排气门可以由共同的气门致动器或致动系统、或可变气门正时致动器或致动系统控制。

如参考图1详述的，发动机10可以是可变排量发动机，其中进气门和排气门可以响应于操作者扭矩需求而选择性停用，以在选定气缸停用(或点火)模式下以期望的进气比来操作发动机。

在一些实施例中，发动机10的每个气缸可以包括用于发起燃烧的火花塞192。点火系统190可以在选择操作模式下响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞192向气缸15提供点火火花。在其它实施例中，诸如在使用压缩点火发起气缸燃烧的情况下，气缸可以不包括火花塞。

在一些实施例中，发动机10的每个气缸可以被配置有用于向气缸输送燃料的一个或多个喷射器。作为一个非限制性示例，示出了气缸15包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可以被配置为输送经由高压燃料泵和燃料轨从燃料系统8接收的燃料。或者，燃料可以在较低压力下由单级燃料泵输送，在这种情况下，直接燃料喷射正时在压缩冲程期间可以比使用高压燃料系统时的情况更有限制性。另外，燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。

燃料喷射器166被示出为直接地联接到气缸15，以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地在其中直接地喷射燃料。以此方式，燃料喷射器166将所谓的直接喷射(以下称为“DI”)的燃料提供到燃烧气缸15中。虽然图1示出了定位到气缸15的一侧的喷射器166，但是它可以可选地位于活塞的顶上，诸如靠近火花塞192的位置。当以基于醇的燃料操作发动机时，由于一些基于醇的燃料的较低挥发性，这种位置可改善混合和燃烧。或者，喷射器可以位于进气门的顶上和附近以改善混合。

如参考图1详述的，发动机10可以是可变排量发动机，其中燃料喷射器166响应于操作者扭矩需求而选择性停用，以在选定气缸停用(或点火)模式下以期望的进气比来操作发动机。

燃料喷射器170被示出为布置在进气道146中而不是在气缸15中，其配置为将所谓的燃料进气道喷射(下文被称为“PFI”)提供到在气缸15的上游的进气道中。燃料喷射器170可以与经由电子驱动器171从控制器12接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收的燃料。注意，单个电子驱动器168或171可以用于两个燃料喷射系统，或可以使用多个驱动器，例如用于燃料喷射器166的电子驱动器168和用于燃料喷射器170的电子驱动器171，如所示的。

在气缸的单个循环期间，燃料可以通过两个喷射器来输送到气缸。例如，每个喷射器可以输送在气缸15中燃烧的总燃料喷射的一部分。因此，即使对于单个燃烧事件，也可以在不同正时从进气道和直接喷射器喷射所喷射的燃料。此外，对于单个燃烧事件，可以每一循环执行输送的燃料的多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或其任何适当的组合期间执行多次喷射。

如上所述，图2仅示出了多缸发动机的一个气缸。因此，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、火花塞等。应当理解，发动机10可以包括任何合适的数量的气缸，包括2、3、4、5、6、8、10、12或更多个气缸。此外，这些气缸中的每一个可以包括参考气缸15通过图2描述和示出的各种部件中的一些或全部。

发动机还可以包括一个或多个排气再循环通道，以用于将一部分排气从发动机排气装置再循环到发动机进气装置。因此，通过使一些排气再循环，可以影响发动机稀释，这可以通过减少发动机爆震、峰值气缸燃烧温度和压力、节流损失和NOx排放来改善发动机性能。在所示的实施例中，排气可以经由EGR通道141从排气道148再循环到进气道144。可以经由EGR阀143由控制器12来改变提供到进气道144的EGR量。此外，EGR传感器145可以布置在EGR通道内，并且可以提供排气的压力、温度和浓度中的一者或多者的指示。

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。在其它示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆，或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52。电机52可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器256接合时，发动机10的曲轴140和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所示的示例中，第一离合器256设在曲轴140与电机52之间，并且第二离合器256设在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器256的致动器发送信号以接合或脱开离合器，以便将曲轴140与电机52以及与其连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54以及与其连接的部件连接或断开。变速器54可以是变速箱、行星齿轮系统或另一类型的变速器。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52从牵引电池58接收电力以向车轮55提供扭矩。电机52还可以作为发电机操作，以提供电力来对电池58充电，例如在制动操作期间。

控制器12被示出为微计算机，包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中被示出为只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)的测量值；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其它类型)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(TPS)；以及来自传感器124的歧管绝对压力信号(MAP)。可以由控制器12从信号PIP生成发动机转速信号RPM。可以使用来自岐管压力传感器的岐管压力信号MAP来提供进气岐管中的真空或压力的指示。其它传感器可以包括燃料水平传感器和联接到燃料系统的一个或多个燃料箱的燃料组分传感器。控制器12可以从沿着发动机缸体分布的一个或多个爆震传感器82接收气缸爆震或的指示。当包括多个爆震传感器时，多个爆震传感器可以沿着发动机缸体对称地或不对称地分布。因此，一个或多个爆震传感器82可以是加转速计或电离传感器或气缸压力传感器。

存储介质只读存储器芯片110可以用计算机可读数据编程，计算机可读数据表示可由微处理器单元106执行以用于执行以下描述的方法以及所预期但未具体列出的其它变型的指令。

控制器12从图1至图2的各种传感器接收信号，并且采用图1至图2的各种致动器以基于接收到的信号和存储在控制器的存储器上的指令而调整发动机操作。

现在转向图3，示出了用于识别VDE引擎中的爆震的示例方法300。用于进行方法300和本文包括的其余方法的指令可以由控制器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(诸如上面参考图1至图2描述的传感器)接收的信号来执行。根据下面所描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

在302处，程序包括估计和/或测量发动机工况，包括发动机转速、操作者扭矩需求、节气门位置、加速器踏板位置(PP)、歧管绝对压力(MAP)、质量空气流量(MAF)和其它参数。在304处，方法300包括确定发动机当前是否正在加注燃料。例如，可以基于命令的燃料喷射量、车辆状态(例如，如果车辆被命令开启或关闭)和/或工况(诸如操作者请求的扭矩和车辆速度)而确定发动机加注燃料状态。在车辆关闭状况期间或当车辆经由马达扭矩(在混合动力车辆中)被推进时，发动机可能未被加注燃料。在某些车辆开启状况期间，诸如当车辆下坡滑行(并且因此车辆以其自身的动量推进)时，发动机也可能未被加注燃料。在无负载车辆操作期间(例如，在操作者没有请求扭矩但车辆开启并挂挡的情况下)，可以禁用向所有气缸的燃料喷射。在车辆仍在开启的情况下，发动机的这种未加注燃料操作可以被称为减速燃料切断(DFSO)。

如果发动机没有被加注燃料，那么在由工况指示的情况下，方法300进行到306以发起爆震诊断程序。爆震诊断程序可以在DFSO期间执行，以便确认在加注燃料发动机操作期间已经经历爆震的任何气缸的身份，并且将在下面参照图4A更详细地解释。如果发动机正在被加注燃料(例如，发动机的至少一个气缸正在接收燃料)，那么方法300进行到308以基于操作者请求的扭矩或发动机负载而调整VDE机构。如上面关于图1所解释，在低扭矩/负载状况期间，可以选择性禁用发动机的一个或多个气缸。如本文所使用，气缸启动事件是指在气缸循环期间在进气门和排气门打开和关闭的情况下的气缸点火，而气缸停用事件是指在气缸循环期间在进气门和排气门保持关闭的情况下气缸不点火。选择性气缸停用包括：对于要停用的选定气缸，在720度曲柄转角角度的整个发动机循环内(即，在气缸的所有4个冲程内)，保持气缸气门关闭，而没有燃料被喷射到气缸中。

在一个示例中，气缸停用可以包括通过从控制器向气门致动器发送气门关闭命令来关闭选定各个气缸气门机构(例如，VDE机构)，诸如进气门机构、排气门机构或两者组合。气缸气门可以经由液压地致动的提升器(例如，联接到气门推杆的提升器)、经由凸轮廓线变换机构(其中没有升程的凸轮凸角用于停用的气门)、或经由联接到每个气缸的电动致动的气缸气门机构来选择性停用。另外，可以停止向停用的气缸的燃料流动和发火花，诸如通过停用气缸燃料喷射器并禁用向给定气缸的火花塞发命令的火花信号。

剩余的未禁用的气缸可以继续接收燃料，并且可以致动那些气缸的进气门和排气门，使得根据发动机点火顺序在那些气缸中发生燃烧。可以基于扭矩而停用合适数量的气缸，诸如不停用气缸(当请求的扭矩大于阈值时)、停用一个气缸、两个气缸、整个气缸组等。

在310处，方法300包括从一个或多个爆震传感器(诸如爆震传感器82)获得输出。取决于发动机配置，可以存在一个爆震传感器，或可以存在多于一个爆震传感器。例如，在具有两个气缸组的发动机中，在每个气缸组上可以存在一个爆震传感器。爆震传感器的输出可以包括由发动机振动引起的电压。

在312处，方法300包括确定爆震传感器输出是否指示正在发生气缸爆震。例如，如果来自爆震传感器的输出(例如，电压)大于爆震阈值，那么其可以指示气缸爆震。气缸爆震包括由火花点火引发的在火焰前缘外的空气/燃料混合物的爆炸，并且可能造成高于期望的气缸压力。爆震可以通过由爆震传感器测量的增加的发动机振动来检测。

如果来自爆震传感器的输出不指示气缸爆震，例如如果来自爆震传感器的输出低于爆震阈值，那么方法300进行到314以指示没有气缸正在爆震。可以保持当前操作参数(诸如火花正时、节气门位置、发动机稀释)。方法300然后返回。

如果爆震传感器输出确实指示正在发生气缸爆震，例如，如果来自爆震传感器的输出大于爆震阈值，那么方法300进行到316以基于来自曲轴位置传感器(CKP传感器)的输出而识别哪个气缸正在爆震。CKP传感器可以包括霍尔效应传感器(诸如图2的传感器120)，或输出信号(例如，方波)的其它传感器，其具有对应于联接到经过传感器的轮(其转而联接到曲轴或以其它方式与曲轴一起旋转)的齿的峰值。轮可能缺失一个或多个齿以提供可能与发动机位置相关的参考信号。例如，在将定位第36个齿的位置(被称为36-1轮)处缺失齿的具有35个齿的磁阻轮可以联接到曲轴。当缺失的齿经过传感器时，控制器检测到没有所得峰值，并且控制器识别出发动机处于给定位置(例如，气缸1处于TDC)。(由于轮将在每个发动机循环两次产生缺失峰值，来自凸轮轴传感器的信号可以用于向控制器通知曲轴当前处于发动机循环的哪次旋转，第一旋转还是第二旋转。)当每个齿经过传感器时，生成所得峰值并且由控制器对信号进行采样/保存，以允许确定发动机曲柄转角。

控制器可以对来自爆震传感器的信号加时间戳，并且将爆震传感器信号与曲轴位置传感器信号进行比较以识别哪个气缸正在爆震。例如，可以确定期间爆震传感器输出大于爆震阈值的时间窗口，并且然后基于曲轴位置传感器输出(例如，在相同的时间窗口内)，控制器可以确定发动机在发生爆震时处于给定的曲柄转角。基于已知的曲柄转角，可以识别出经历燃烧的气缸(例如，控制器可以知道发动机的第一气缸在给定的曲柄转角处处于其做功冲程中)。识别爆震的气缸的其它方式也是可能的，诸如通过曲柄转角冲压爆震传感器信号。

在318处，方法300包括延迟识别出的爆震的气缸的火花正时。在识别出爆震并且从曲轴位置传感器输出确认经历爆震的气缸时，可以调整(例如，延迟)爆震的气缸的火花正时以减轻爆震。然而，用于减轻爆震的其它机构也是可能的，诸如调整发动机稀释(例如，通过调整EGR、节气门位置和/或燃料喷射量)、向爆震的气缸的水喷射等。

在320处，方法300确定爆震是否仍在持续，甚至在爆震减轻之后也是如此。例如，在延迟火花正时时，可以继续监测来自爆震传感器的输出。如果爆震传感器输出仍然高于爆震阈值并且来自曲轴位置传感器的输出指示先前识别出的气缸仍是爆震的气缸，那么可以确定爆震是持续的。如果爆震不持续，例如如果火花延迟成功地减轻爆震，那么方法300进行到322以指示已经减轻气缸爆震。方法还可以包括保持当前操作参数，包括至少在持续时间内保持对爆震的气缸的火花延迟(例如，直到扭矩减小)。方法300然后返回。

如果爆震持续，例如如果来自爆震传感器的输出仍然高于爆震阈值，那么即使在爆震的气缸的火花正时已经延迟多个发动机循环之后，方法300进行到324以在状况允许时发起爆震诊断。持续爆震的气缸可能是爆震的气缸中烟灰/碳累积的结果，以使得气缸易于爆震。在维修期间，可以从气缸中清除沉积物以防止未来发生爆震。然而，持续爆震可能反而是由于因曲轴位置传感器的不规则性或变化造成的爆震的气缸的错误识别造成。当制造车辆时，可以学习曲轴位置传感器廓线，使得可以学习和考虑曲柄轮齿不规则性、挠曲板变形、固有发动机不平衡和传感器误差的影响。然而，随时间的推移，轮的齿可能磨损，以导致齿的间隔与第一次安装轮时的间隔不同。这种变化可能造成控制器错误识别期间发生爆震的曲柄转角窗口。

因此，为了区分因碳沉积(或气缸的其它特征)造成的爆震的气缸与自先前学习轮的廓线以来经历性能变化的曲轴位置传感器，可以执行爆震诊断程序。爆震诊断程序在下面参考图4A和图4B来解释，并且包括在另外未加注燃料发动机状况期间引发爆震。因此，当状况允许时执行诊断可以包括在DFSO或其它燃料切断发动机操作状况期间执行诊断，如在下面所解释的。

图4A和图4B示出了用于执行爆震诊断程序的方法400。方法400可以作为方法300的一部分来执行，例如响应于对持续爆震的气缸的识别(例如，在方法300的324处)来执行。在其它示例中，爆震诊断可以在其它时间执行，与方法300无关(例如，即使未识别出持续爆震的气缸)。在402处，方法400包括确定是否满足执行爆震诊断的条件。这些条件可以包括未加注燃料发动机操作，诸如DFSO，其中禁用向所有气缸的燃料喷射，但是曲轴仍在旋转。条件还可以包括识别在先前的加注燃料发动机操作期间持续爆震的气缸。这些条件可以可选地或另外地包括自进行先前的爆震诊断或先前的曲轴位置传感器廓线学习程序以来已经经过的阈值持续时间(行驶里程或时间)。在各个示例中，爆震诊断程序可以仅在预测DFSO事件至少持续阈值持续时间(例如，长至足以停用和重新启动发动机的每个气缸)时进行。例如，DFSO事件的预测的持续时间可以是基于GPS或其它位置信息。

如果不满足进行爆震诊断的条件，那么方法400进行到404而不发起爆震诊断。该方法还可以包括保持当前操作参数。方法400然后返回。如果满足进行爆震诊断的条件，那么方法400进行到406以调整选择性气缸停用机构(也称为VDE机构)以保持发动机的第一气缸的进气门和排气门关闭。第一气缸可以是被识别为在先前的加注燃料发动机操作期间持续爆震的气缸的气缸。在其它示例中，第一气缸可以是随机选择或预定义的气缸。如上面关于图3所解释的，调整VDE机构以禁用进气门和排气门的致动可以包括调整液压地致动的提升器(例如，联接到气门推杆的提升器)、调整凸轮廓线变换机构(其中没有升程的凸轮凸角用于停用的气门)或调整联接到每个气缸的电动气缸气门机构。

在408处，方法400包括经由活塞压缩加热第一气缸。在保持气缸气门(例如，进气门和排气门)关闭的情况下，第一气缸中的任何气体将在气缸气门关闭时被捕集。因为发动机在DFSO期间仍在旋转，所以第一气缸的活塞继续上下移动。当由活塞压缩第一气缸中的所捕集的气体时，该气体升温，从而加热第一气缸。当经由活塞压缩加热第一气缸时，保持气缸气门关闭，禁用燃料喷射，并且第一气缸中不发生火花。在410处，方法400包括在持续时间之后重新启动第一气缸。持续时间可以是预定义的持续时间(例如，一秒)、预定义的数量的曲轴旋转，或可以动态地确定持续时间(例如，基于气缸的温度)。如412处所指示，重新启动第一气缸包括调整VDE机构以致动气缸气门。因此，第一气缸的进气门在进气冲程期间打开，并且第一气缸的排气门在第一气缸的排气冲程期间打开。如414所指示，重新启动第一气缸还包括仅向第一气缸供应燃料和火花。在气缸循环的合适的部分期间(例如，在压缩冲程期间)将燃料喷射到第一气缸，并且在合适的正时(例如，在实现最佳扭矩的最小正时)向第一气缸发火花。因此，预期燃烧发生在第一气缸中，而其它气缸保持禁用(但是剩余气缸的气缸气门也可以被致动)。

在416处，方法400包括确定第一气缸是否在重新启动时呈现出爆震。基于来自爆震传感器的输出(例如，响应于爆震传感器的输出高于爆震阈值)而作出爆震确定。如果在第一气缸被重新启动时未检测到爆震，那么方法400进行到图4B的424，其将在下面更详细地解释。如果在第一气缸被重新启动时检测到爆震，那么方法400进行到418以确认第一气缸持续爆震。在420处，方法400包括通知操作者和/或设定诊断代码。例如，如果第一气缸先前(例如，在先前的加注燃料发动机操作期间)被识别为持续爆震的气缸，并且爆震诊断确认第一气缸是持续爆震的气缸，那么可以设定诊断代码以识别出第一气缸易于爆震。在未来维修事件期间，可以清洁第一气缸以去除可能导致爆震的烟灰沉积物。此外，可以调整用于未来发动机操作的发动机操作参数以防止或减少爆震，诸如限制扭矩、增加向第一气缸的水喷射、增加发动机稀释等。

在422处，方法400任选地包括针对剩余气缸连续地重复停用、加热和重新启动。即使第一气缸被确认为持续爆震的气缸，也可能期望进行加热并然后重新启动每个剩余气缸，以便观察任何剩余气缸是否易于爆震。如果一个或多个剩余气缸在重新启动时呈现出爆震，那么也可以设定用于那些气缸的相应诊断代码，以便在未来维修事件期间加速对那些气缸的清洁。在一些示例中，如果在大多数或所有气缸中观察到爆震，那么可以确定爆震传感器劣化。方法400然后返回。

现在参考图4B，在确定在第一气缸中没有发生爆震时，方法400进行到424以针对剩余气缸连续地重复停用、加热和重新启动。例如，保持第二气缸的进气门和排气门关闭，并且第二气缸的活塞的移动压缩捕集在第二气缸中的气体，以便加热第二气缸。在加热第二气缸时，致动第二气缸的进气门和排气门，将燃料供应到第二气缸，并且在第二气缸中启动火花。然后在启动(例如，燃烧)第二气缸时针对一个或多个发动机循环分析来自爆震传感器的输出以确定第二气缸是否爆震。针对下一个气缸重复该过程，并且依此类推，直到发动机的所有气缸都被停用、加热和重新启动。每次重新启动气缸时，该气缸是发动机的唯一经受燃烧的气缸。

在426处，方法400包括确定是否在任何气缸中检测到爆震。如果在任何气缸中未检测到爆震，那么方法400进行到428以指示潜在爆震传感器劣化。因为在先前的加注燃料发动机操作期间可能已经检测到爆震，但是在爆震诊断期间没有检测到爆震，所以爆震传感器可能不合理或不能可靠地工作。因此，在430处，方法400包括通知操作者和/或设定指示爆震传感器可能劣化的诊断代码。方法400然后返回。

如果在至少一个气缸中检测到爆震，那么方法400进行到432以识别哪个气缸正在爆震。与在方法300中执行的爆震的气缸的识别不同，爆震诊断不依赖于曲轴位置传感器输出来识别爆震的气缸，而是基于在用爆震传感器检测到爆震之前哪个气缸接收到燃料和火花来识别爆震的气缸。在434处，方法400可以向操作者通知爆震的气缸和/或设定指示哪个气缸正在爆震的诊断代码。

在436处，方法400包括在后续发动机关闭时段期间重新学习曲轴位置传感器廓线。如上面所解释，曲轴位置传感器包括在轮上均匀地间隔开的多个齿，其中缺失一个或多个齿以提供参考。随时间的推移，齿之间的间隔可能改变，齿的高度可能改变，轮可能弯曲，和/或可能出现其它问题，以导致对发动机曲柄转角的错误确定。例如，给定的轮可以理想地每10曲柄转角角度(一个缺失的齿除外)产生一个电压峰值。因此，当来自曲轴位置传感器的信号处于来自缺失的齿参考的第十电压峰值时，发动机应与参考位置成100度曲柄转角(例如，0度曲柄转角)。然而，如果轮的廓线改变，那么可能导致第十电压峰值在95度曲柄转角处出现。因为在加注燃料发动机状况期间正确地识别爆震的气缸依赖于曲轴位置传感器的输出，所以持续爆震的气缸的错误识别(例如，在加注燃料发动机操作期间第一气缸被识别为持续爆震的气缸，但是在爆震诊断程序期间，不同的气缸被识别为引发爆震的气缸)可以指示曲轴位置传感器廓线已经改变。通过重新学习廓线，这些变化可以由控制器解决，例如通过将修正系数应用于曲轴位置传感器输出。

为了重新学习曲轴位置传感器廓线，可以在其中曲轴旋转的无负载状况期间对曲轴位置传感器进行采样。这种状况可以包括在发动机停机期间、在发动机和车辆关闭的情况下。控制器可以在发动机停机期间唤醒并执行廓线重新学习。在其它示例中，可以在DFSO期间重新学习廓线。然而，某些车辆工况可能影响廓线学习，诸如动力转向、制动等的应用。因此，可以在车辆关闭并且不存在操作者的情况下最准确地执行廓线学习。

重新学习曲轴位置传感器廓线可以包括确认车辆停放在平坦地面上，如438处所指示。车辆可以具有陀螺仪或其它位置传感器，其测量在六个自由度中的位置，并且来自该位置传感器的输出可以确认车辆在水平地面上。如果车辆不在水平地面上(例如，停放在斜坡上)，那么重新学习可能延迟直到未来发动机/车辆关闭时段。重新学习还可以包括启动电子制动器，如440处所指示，转动起动发动机(例如，用起动机马达)，如442处所指示，并且换到空档，如444处所指示。以此方式，曲轴可以以恒定转速旋转。

在446处，通过在发动机正在转动起动时对来自曲轴位置传感器的输出进行采样、对CKP传感器测量的半周期时间求平均并将其标准化为1来学习廓线。这些“修正系数”存储在控制器的存储器中。例如，如果发动机在转动起动期间以400RPM旋转，那么轮将每150毫秒旋转一次，以导致理想地近似每4毫秒发生一次电压脉冲。半周期时间将会相等(假设相等地间隔开的齿)，在上面呈现的示例中将是2毫秒。如果对半周期时间求平均并然后标准化为1，那么结果将是每半周期的修正系数为1。然而，由于轮的不规则性，齿不可能相等地间隔开。因此，代替相等的半周期时间，实际的轮可能产生2、2.05、1.95、2.5、1.9、1.8、2.1、2、1.95和2.1(例如，十个示例半周期)的半周期时间。这将产生2.035的平均半周期时间和0.98、1.01、0.96、1.2、0.93、0.88、1.03、0.98、0.96和1.03的一组修正系数。然后，当在车辆操作期间处理采样的信号时，可以通过适当的修正系数来调整每个半周期时间，以生成可确定发动机位置和转速的校正信号。然而，用于学习和校正轮的廓线的其它方式也在本公开的范围内。

以此方式，可以在DFSO或其中发动机继续旋转的其它未加注燃料发动机操作期间进行爆震诊断。爆震诊断可以包括试图通过以下方式逐个引发每个气缸中的爆震：在气缸中形成可导致易于爆震的气缸(例如，具有大量烟灰累积的气缸)中的爆震的状况，并且然后逐个启动每个气缸并监测每个气缸是否爆震。因为爆震典型地仅发生在重载状况下，诸如高速公路行驶、拖挂等，并且因为在最可能发生气缸爆震的这些状况期间不可能逐个监测气缸爆震(而其它气缸静音)，所以通过经由气体压缩加热气缸，可以在DFSO期间促使气缸爆震。然后可以经由爆震诊断来识别易于爆震的气缸。如果在加注燃料发动机操作期间(例如，其中火花延迟不减轻爆震)气缸被识别为持续爆震的气缸，那么爆震诊断提供了验证持续爆震的气缸因气缸状况(诸如烟灰累积等)而爆震的机会。然而，如果爆震诊断未确认在先前的加注燃料发动机操作期间被识别为持续爆震的气缸的相同气缸也在气缸被引发爆震时在未加注燃料发动机操作期间爆震，那么推测可能是曲轴位置传感器数据不准确，以导致在正常发动机操作期间爆震的气缸的识别不准确，特别是如果在爆震诊断程序期间被机引发爆震的气缸是在发动点火顺序中的所识别的持续爆震的气缸的相邻气缸。因此，可以重新学习曲轴位置传感器廓线。如果仍然发生错误爆震识别，那么即使在更新曲轴位置传感器廓线之后，爆震传感器也可能劣化。

图5是例如在方法300的执行期间可观察到的示例操作参数的时间线500。时间线500包括示出车辆状态的曲线图(由曲线502示出)、示出扭矩需求的曲线图(由曲线504示出)、示出燃料状态的曲线图(由曲线506示出)、示出VDE模式的曲线图(由曲线508示出)、示出爆震传感器输出的曲线图(由曲线510示出)、示出发动机的第一气缸的火花正时的曲线图(由曲线512示出)，以及示出爆震诊断状态的曲线图(由曲线514示出)。所有曲线图都随时间而变，并且是时间对准的。每个曲线图的y轴表示每个操作参数的值，其可以是二进制的(例如，是/否、启用/禁用)或连续的，其中连续的曲线图沿着y轴增加值。

在时间t1之前，车辆开启，并且发动机正在接收燃料。由于相对高的扭矩需求，VDE被禁用，并且发动机在所有气缸根据发动机的点火顺序经历燃烧的情况下进行操作。爆震传感器未检测到爆震，因为来自爆震传感器的输出低于爆震阈值(由线511示出)。第一气缸的火花正时是在MBT或其它标称正时处。随着时间接近t1，扭矩需求下降，并且在t1处下降到不需要所有气缸的操作就能够产生操作者请求的扭矩的水平。因此，在t1处，启用VDE。在VDE模式下操作期间，禁用一些气缸(例如，至少一个)，而其它气缸仍然经历燃烧。为了禁用气缸，可以保持气缸气门关闭，并且禁用向该气缸的加注燃料和发火花。因为一些气缸仍在接收燃料，所以仍然能够加注燃料，并且发动机仍在加注燃料进行操作。从时间t1到t2，扭矩需求保持低至足以保持在VDE模式下的操作。在时间t2处，扭矩需求增加到需要或请求所有气缸以便输送所请求的扭矩的点。因此，在t2处，禁用VDE模式，并且所有气缸都是活动的并正在经历燃烧。

在时间t3处，爆震传感器输出超过爆震阈值，以指示爆震事件。控制器可以基于来自曲轴位置传感器的输出而识别出第一气缸正在经历爆震。因此，如由曲线512所示，在时间t4处，从第一气缸的MBT延迟火花正时。然而，在t4与t5之间，爆震传感器输出继续指示发生爆震。因此，确定第一气缸是持续爆震的气缸。

在时间t6处，随着车辆下坡行驶，扭矩需求正在下降。车辆进入DFSO模式，并且禁用向所有气缸的加注燃料。在DFSO操作期间，并且响应于对持续爆震的气缸的识别，执行爆震诊断，如由曲线514所示。在爆震诊断期间的操作参数在图6中示出并在下面更详细地描述。

图6是示出在执行爆震诊断程序期间的某些操作参数的时间线600。时间线600被示出为图5的时间线500的继续，例如时间线600的时间t7接在时间线500的时间t6之后。时间线600包括示出车辆状态的曲线图(由曲线602示出)、示出扭矩需求的曲线图(由曲线604示出)、示出燃料状态的曲线图(由曲线606示出)、示出VDE模式的曲线图(由曲线608示出)、以及示出爆震传感器输出的曲线图(由曲线610示出)。所有曲线图都随时间而变，并且是时间对准的。每个曲线图的y轴表示每个操作参数的值，其可以是二进制的(例如，是/否、启用/禁用)或连续的，其中连续的曲线图沿着y轴增加值。

在时间t7处，发起爆震诊断程序。爆震诊断程序在DFSO操作期间执行，DFSO操作包括车辆开启(如曲线602所示)并且没有从发动机请求扭矩(由曲线604示出)。如曲线606所示，禁用向发动机的加注燃料。在发起爆震诊断程序之前，VDE模式处于禁用模式，并且所有气缸的气缸气门都被致动。爆震传感器输出低于爆震阈值(由线611所示)，因为没有气缸发生爆震。

通过启用发动机的第一气缸的VDE模式，在t7处开始爆震诊断程序。在VDE机构被启用的情况下，保持第一气缸的进气门和排气门关闭。第一气缸的活塞继续在气缸中移动，以导致第一气缸中的所捕集的气体升温。在时间t8处，禁用VDE机构，以导致第一气缸的进气门和排气门根据气缸循环的阶段来致动(例如，进气门在进气冲程期间打开而排气门在排气冲程期间打开)。此外，在t8之后，仅启用向第一气缸的加注燃料(和发火花)。因此，仅在第一气缸中发生燃烧。然而，如从曲线610了解，在第一气缸经历燃烧时，爆震传感器输出保持低于爆震阈值。因此，第一气缸未被指示为引发爆震的气缸。

在时间t9处，针对发动机的第二气缸启用VDE机构，以导致保持第二气缸的进气门和排气门关闭。第二气缸的活塞继续在气缸中移动，以导致第二气缸中的所捕集的气体升温。在时间t10处，禁用VDE机构，以导致第二气缸的进气门和排气门根据气缸循环的阶段来致动(例如，进气门在进气冲程期间打开而排气门在排气冲程期间打开)。此外，在t10之后，仅启用向第二气缸的加注燃料(和发火花)。因此，仅在第二气缸中发生燃烧。如从曲线610了解，在第二气缸经历燃烧时，爆震传感器输出超过爆震阈值。因此，第二气缸被指示为引发爆震的气缸。

在时间t11处，针对发动机的第三气缸启用VDE爆震，以导致保持第三气缸的进气门和排气门关闭。第三气缸的活塞继续在气缸中移动，以导致第三气缸中的所捕集的气体升温。在时间t12处，禁用VDE机构，以导致第三气缸的进气门和排气门根据气缸循环的阶段来致动(例如，进气门在进气冲程期间打开而排气门在排气冲程期间打开)。此外，在t12之后，仅启用向第三气缸的加注燃料(和发火花)。因此，仅在第三气缸中发生燃烧。如从曲线610了解，在第三气缸经历燃烧时，爆震传感器输出保持低于爆震阈值。因此，第三气缸未被指示出为引发爆震的气缸。

在时间t13处，针对发动机的第四气缸启用VDE爆震，以导致保持第四气缸的进气门和排气门关闭。第四气缸的活塞继续在气缸中移动，以导致第四气缸中的所捕集的气体升温。在时间t14处，禁用VDE机构，以导致第四气缸的进气门和排气门根据气缸循环的阶段来致动(例如，进气门在进气冲程期间打开而排气门在排气冲程期间打开)。此外，在t14之后，仅启用向第四气缸的加注燃料(和发火花)。因此，仅在第四气缸中发生燃烧。如从曲线610了解，在第四气缸经历燃烧时，爆震传感器输出保持低于爆震阈值。因此，第四气缸未被指示为引发爆震的气缸。

在时间t15处，发动机扭矩需求增加，并且因此DFSO被禁用。因此，在t15处，向所有气缸启用加注燃料(并且保持VDE禁用)。因此，终止爆震诊断程序。在发动机仅包括四个气缸的示例中，爆震诊断程序完成。在发动机包括多于四个气缸(并且因此诊断程序未完成)的示例中，可以在后续DFSO操作期间检查剩余气缸是否引发爆震。

通过将在燃料发动机操作期间识别的持续爆震的气缸(在时间线500中示出)与在非燃料发动机操作期间识别的引发爆震的气缸(在时间线600中示出)进行比较，控制器可以区分因诸如烟灰累积的气缸状况而持续爆震的气缸和输出不正确的发动机位置数据的曲柄位置传感器。例如，在时间线500中，发动机的第一气缸被识别为持续爆震的气缸，而在时间线600中，发动机的第二气缸被识别为引发爆震的气缸。持续爆震的气缸和引发爆震的气缸不是相同的气缸(例如，气缸1与气缸2)，因此确定曲轴位置传感器劣化(或经历性能变化)。然后重新学习曲轴位置传感器廓线，例如在后续发动机(和车辆)关闭期间。

在所有其它气缸都被禁用的情况下执行气缸爆震的逐个分析的技术效果是区分因烟灰累积造成的持续气缸爆震和因源于不准确的曲轴位置数据的爆震的气缸的错误识别造成的持续气缸爆震的能力。执行气缸爆震的逐个分析的另一个技术效果是通过对仅缓解爆震的气缸中的爆震而不是其它非爆震的气缸中的爆震、减少部件劣化和检测曲轴位置传感器劣化来提高燃料经济性。

本文所述的系统和方法提供了一种方法，所述方法包括：在燃料切断操作期间，加热发动机气缸；以及在燃料重新启动时，响应于所述经过加热的气缸中没有爆震而重新学习曲轴传感器廓线。在所述方法的第一示例中，在燃料切断操作期间加热所述发动机气缸包括在保持所述发动机气缸的气缸气门关闭时禁用向所述发动机气缸的燃料喷射和发火花，从而经由通过所述发动机气缸的活塞对所捕集的气缸气体进行压缩来加热所述发动机气缸。在所述方法的任选地包括第一示例的第二示例中，所述方法还包括：在加热所述发动机气缸时，通过致动所述经过加热的气缸的所述气缸气门、将燃料喷射到所述经过加热的气缸并向所述经过加热的气缸施加火花来对所述经过加热的气缸进行燃料重新启动；以及响应于在所述燃料重新启动时来自爆震传感器的输出低于爆震阈值而指示所述经过加热的气缸中没有爆震。在所述方法的任选地包括第一示例和第二示例中的一个或两个的第三示例中，所述曲轴传感器廓线是可操作以测量发动机位置的曲轴位置传感器的廓线，并且所述方法还包括基于来自所述爆震传感器的输出并基于来自所述曲轴位置传感器的输出而识别出所述发动机气缸在先前的加注燃料发动机操作期间正在爆震。在所述方法的任选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个或每一个的第四示例中，所述方法还包括响应于在燃料重新启动时检测到所述经过加热的气缸中的爆震而通知操作者和/或设定指示所述经过加热的气缸是持续爆震的气缸的诊断代码。在所述方法的任选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个或每一个的第五示例中，所述发动机气缸是第一气缸，并且所述方法还包括响应于所述经过加热的第一气缸中没有爆震，加热第二气缸并确认在对所述第二气缸进行燃料重新启动时所述第二气缸是否爆震。在所述方法的任选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个或每一个的第六示例中，所述发动机气缸是车辆的发动机的发动机气缸，并且所述燃料切断操作包括在操作者请求的扭矩低于阈值的情况下的所述车辆的操作，其中禁用对所述发动机的燃料供应，并且所述发动机仍在旋转。

提供了一种方法。所述方法包括：在加注燃料发动机操作期间，识别发动机的持续爆震的气缸；在未加注燃料发动机操作期间，加热所述发动机的每个气缸；逐个重新启动每个气缸以识别所述发动机的任何气缸是否被引发爆震；以及响应于确定在重新启动时所述持续爆震的气缸未被引发爆震并且在重新启动时发动机点火顺序中的相邻气缸被引发爆震而指示曲轴位置传感器的性能的变化。在所述方法的第一示例中，所述方法还包括，响应于确定在重新启动时所述持续爆震的气缸被引发爆震，指示所述持续爆震的气缸劣化，并且作为响应，通知操作者和/或调整一个或多个发动机操作参数。在所述方法的任选地包括第一示例的第二示例中，在加注燃料发动机操作期间识别出所述持续爆震的气缸包括根据所述发动机点火顺序来发起所述发动机的一个或多个气缸中的燃烧，并且基于来自爆震传感器的输出大于爆震阈值而确定所述一个或多个气缸中的一个气缸正在爆震。在所述方法的任选地包括第一示例和第二示例中的一个或两个的第三示例中，所述方法还包括基于来自所述曲轴位置传感器的输出而识别所述一个或多个气缸中的哪个气缸正在爆震；延迟所述识别出的气缸的火花正时；以及如果来自所述爆震传感器的输出仍然大于所述爆震阈值，那么确定所述识别出的气缸是所述持续爆震的气缸。在所述方法的任选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个或每一个的第四示例中，加热所述发动机的每个气缸并逐个重新启动每个气缸以识别所述发动机的任何气缸是否被引发爆震包括：禁用向所述发动机的所有气缸的燃料喷射和发火花；在保持每个气缸的气缸气门关闭时禁用向每个气缸的燃料喷射和发火花，并且经由通过相应活塞对所捕集的气缸气体进行压缩来加热每个气缸；以及通过致动重新启动的气缸的气缸气门、将燃料喷射到所述重新启动的气缸、启动所述重新启动的气缸中的火花并对每个剩余气缸连续地重复致动、喷射和启动来逐个重新启动每个气缸。在所述方法的任选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个或每一个的第五示例中，所述方法还包括响应于指示所述曲轴位置传感器的性能的变化，重新学习曲轴位置传感器齿位置。在所述方法的任选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个或每一个的第六示例中，重新学习曲轴位置传感器齿位置包括在发动机关闭状况期间，当在其中安装有发动机的车辆停放在水平地面上时：当所述发动机的变速器处于空档时，以恒定转速转动起动所述发动机；对来自所述曲轴位置传感器的输出进行采样；基于来自所述曲轴位置传感器的所述输出而计算所述曲轴位置传感器的各个齿之间的距离；以及用各个齿之间的所述计算的距离来更新存储在控制器的存储器中的表。在一个示例中，每个齿之间的距离可以是基于由所述曲轴位置传感器输出的信号的半周期或周期时间。

提供了一种系统。所述系统包括：发动机；曲轴位置传感器，所述曲轴位置传感器被配置为测量所述发动机的位置和转速；爆震传感器，所述爆震传感器被配置为测量所述发动机的振动；可变排量发动机(VDE)机构，所述VDE机构被配置为选择性禁用所述发动机的一个或多个气缸；以及控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令可执行以：在燃料切断操作期间，通过调整所述VDE机构以在保持所述发动机的第一气缸的气缸气门关闭时所述第一气缸的活塞压缩所述第一气缸中的所捕集的气体来加热所述第一气缸；以及在燃料重新启动时，响应于所述经过加热的第一气缸中没有爆震而重新学习所述曲轴位置传感器的廓线，基于来自所述爆震传感器的输出而检测到没有爆震。在所述系统的第一示例中，所述燃料重新启动包括：调整所述VDE机构以致动所述经过加热的第一气缸的所述气缸气门；将燃料喷射到所述经过加热的第一气缸；以及向所述经过加热的第一气缸施加火花。在所述系统的任选地包括第一示例的第二示例中，所述指令可执行以响应于在燃料重新启动时检测到所述经过加热的第一气缸中的爆震而通知操作者和/或设定指示所述经过加热的第一气缸是持续爆震的气缸的诊断代码。在所述系统的任选地包括第一示例和第二示例中的一个或两个的第三示例中，所述指令可执行以通过以下操作来识别出所述第一气缸在先前的加注燃料发动机操作期间是持续爆震的气缸：基于来自所述爆震传感器的输出而确定所述发动机的气缸正在爆震；基于来自所述曲轴位置传感器的输出而识别出所述发动机的所述第一气缸正在爆震；延迟所述第一气缸的火花正时；以及在来自所述爆震传感器的输出指示所述第一气缸仍在爆震时，确定所述第一气缸是持续爆震的气缸。在所述系统的任选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个或每一个的第四示例中，所述指令可执行以在其中安装有所述发动机的车辆停放在水平地面上时在发动机关闭状况期间重新学习所述曲轴位置传感器的所述廓线。在所述系统的任选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个或每一个的第五示例中，为了重新学习所述廓线，所述指令可执行以：当所述发动机的变速器处于空档时，以恒定转速转动起动所述发动机；对来自所述曲轴位置传感器的输出进行采样；基于来自所述曲轴位置传感器的所述输出而计算和标准化所述曲轴位置传感器的每个齿的半周期时间；以及用所述标准化半周期时间来更新存储在所述控制器的存储器中的表。

在另一种表示中，一种方法包括：响应于识别出发动机的第一气缸是持续爆震的气缸，在未加注燃料发动机操作期间，保持所述第一气缸的排气门和进气门关闭以加热所述第一气缸；在所述第一气缸重新启动时并响应于来自爆震传感器的输出等于或高于阈值，确认所述第一气缸正在经历爆震并调整一个或多个发动机操作参数；以及在所述第一气缸重新启动时并响应于来自所述爆震传感器的输出低于所述阈值，指示所述第一气缸未经历爆震并通过连续地停用并然后重新启动剩余气缸来区分劣化的曲轴位置传感器和劣化的爆震传感器。在一个示例中，通过连续地停用并然后重新启动剩余气缸来区分劣化的曲轴位置传感器和劣化的爆震传感器包括响应于在停用并然后以发动机点火顺序重新启动与所述第一气缸相邻的第二气缸时来自所述爆震传感器的输出等于或高于所述爆震阈值而指示所述曲轴位置传感器劣化。在一个示例中，通过连续地停用并然后重新启动剩余气缸来区分劣化的曲轴位置传感器和劣化的爆震传感器可以包括响应于在每个气缸重新启动之后来自所述爆震传感器的输出等于或大于所述爆震阈值而指示所述爆震传感器劣化。

要注意，本文包括的示例控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。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暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其它发动机硬件来执行。本文所述的具体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，所示的各种动作、操作或功能可以所示的顺序执行、并行地执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不一定是实现本文所述的示例实施例的特征和优点所需要的，而是为了便于说明和描述而提供。一个或多个所示的动作、操作和/或功能可以取决于所使用的特定策略而重复地执行。此外，所述的动作、操作和/或功能可以图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读储存介质的非暂时性存储器中的代码，其中所述的动作通过结合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令来执行。

将了解，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缸和其它发动机类型。本公开的主题包括各种系统和配置的所有新颖的和非明显的组合和子组合，以及本文公开的其它特征、功能和/或性质。

以下权利要求特别指出被视为新颖的和非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”要素或“第一”要素或其等效形式。这些权利要求应理解成包括一个或多个这样的要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个这样的要素。可以通过本权利要求的修正或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、要素和/或性质的其它组合和子组合。这些权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被认为包括在本公开的主题内。

根据本发明，一种方法包括：在燃料切断操作期间，加热发动机气缸；以及在燃料重新启动时，响应于所述经过加热的气缸中没有爆震而重新学习曲轴传感器廓线。

根据一个实施例，在燃料切断操作期间加热所述发动机气缸包括在保持所述发动机气缸的气缸气门关闭时禁用向所述发动机气缸的燃料喷射和发火花，从而经由通过所述发动机气缸的活塞对所捕集的气缸气体进行压缩来加热所述发动机气缸。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在加热所述发动机气缸时，通过致动所述经过加热的气缸的所述气缸气门、将燃料喷射到所述经过加热的气缸并向所述经过加热的气缸施加火花来对所述经过加热的气缸进行燃料重新启动；以及响应于在所述燃料重新启动时来自爆震传感器的输出低于爆震阈值而指示所述经过加热的气缸中没有爆震。

根据一个实施例，所述曲轴传感器廓线是可操作以测量发动机位置的曲轴位置传感器的廓线，并且所述方法还包括基于来自所述爆震传感器的输出并基于来自所述曲轴位置传感器的输出而识别出所述发动机气缸在先前的加注燃料发动机操作期间正在爆震。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，响应于在燃料重新启动时检测到所述经过加热的气缸中的爆震而通知操作者和/或设定指示所述经过加热的气缸是持续爆震的气缸的诊断代码。

根据一个实施例，所述发动机气缸是第一气缸，并且所述方法还包括响应于所述经过加热的第一气缸中没有爆震，加热第二气缸并确认在对所述第二气缸进行燃料重新启动时所述第二气缸是否爆震。

根据一个实施例，所述发动机气缸是车辆的发动机的发动机气缸，并且其中所述燃料切断操作包括在操作者请求的扭矩低于阈值的情况下的所述车辆的操作，其中禁用对所述发动机的燃料供应，并且所述发动机仍在旋转。

根据本发明，一种方法包括：在加注燃料发动机操作期间，识别发动机的持续爆震的气缸；在未加注燃料发动机操作期间，加热所述发动机的每个气缸；逐个重新启动每个气缸以识别所述发动机的任何气缸是否被引发爆震；以及响应于确定在重新启动时所述持续爆震的气缸未被引发爆震并且在重新启动时发动机点火顺序中的相邻气缸被引发爆震而指示曲轴位置传感器的性能的变化。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，响应于确定在重新启动时所述持续爆震的气缸被引发爆震，指示所述持续爆震的气缸劣化，并且作为响应，通知操作者和/或调整一个或多个发动机操作参数。

根据一个实施例，在加注燃料发动机操作期间识别出所述持续爆震的气缸包括根据所述发动机点火顺序来发起所述发动机的一个或多个气缸中的燃烧，并且基于来自爆震传感器的输出大于爆震阈值而确定所述一个或多个气缸中的一个气缸正在爆震。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，基于来自所述曲轴位置传感器的输出而识别所述一个或多个气缸中的哪个气缸正在爆震；延迟所述识别出的气缸的火花正时；以及如果来自所述爆震传感器的输出仍然大于所述爆震阈值，那么确定所述识别出的气缸是所述持续爆震的气缸。

根据一个实施例，加热所述发动机的每个气缸并逐个重新启动每个气缸以识别所述发动机的任何气缸是否被引发爆震包括：禁用向所述发动机的所有气缸的燃料喷射和发火花；在保持每个气缸的气缸气门关闭时禁用向每个气缸的燃料喷射和发火花，并且经由通过相应活塞对所捕集的气缸气体进行压缩来加热每个气缸；以及通过致动重新启动的气缸的气缸气门、将燃料喷射到所述重新启动的气缸、启动所述重新启动的气缸中的火花并对每个剩余气缸连续地重复致动、喷射和启动来逐个重新启动每个气缸。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于响应于指示所述曲轴位置传感器的性能的变化，重新学习曲轴位置传感器齿位置。

根据一个实施例，重新学习曲轴位置传感器齿位置包括在发动机关闭状况期间，当在其中安装有发动机的车辆停放在水平地面上时：当所述发动机的变速器处于空档时，以恒定转速转动起动所述发动机；对来自所述曲轴位置传感器的输出进行采样；基于来自所述曲轴位置传感器的所述输出而计算所述曲轴位置传感器的各个齿之间的距离；以及用各个齿之间的所述计算的距离来更新存储在控制器的存储器中的表。

根据本发明，提供一种系统，所述系统具有：发动机；曲轴位置传感器，所述曲轴位置传感器被配置为测量所述发动机的位置和转速；爆震传感器，所述爆震传感器被配置为测量所述发动机的振动；可变排量发动机(VDE)机构，所述VDE机构被配置为选择性禁用所述发动机的一个或多个气缸；以及控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令可执行以：在燃料切断操作期间，通过调整所述VDE机构以在保持所述发动机的第一气缸的气缸气门关闭时所述第一气缸的活塞压缩所述第一气缸中的所捕集的气体来加热所述第一气缸；以及在燃料重新启动时，响应于所述经过加热的第一气缸中没有爆震而重新学习所述曲轴位置传感器的廓线，基于来自所述爆震传感器的输出而检测到没有爆震。

根据一个实施例，所述燃料重新启动包括：调整所述VDE机构以致动所述经过加热的第一气缸的所述气缸气门；将燃料喷射到所述经过加热的第一气缸；以及向所述经过加热的第一气缸施加火花。

根据一个实施例，所述指令可执行以响应于在燃料重新启动时检测到所述经过加热的第一气缸中的爆震而通知操作者和/或设定指示所述经过加热的第一气缸是持续爆震的气缸的诊断代码。

根据一个实施例，所述指令可执行以通过以下操作来识别出所述第一气缸在先前的加注燃料发动机操作期间是持续爆震的气缸：基于来自所述爆震传感器的输出而确定所述发动机的气缸正在爆震；基于来自所述曲轴位置传感器的输出而识别出所述发动机的所述第一气缸正在爆震；延迟所述第一气缸的火花正时；以及在来自所述爆震传感器的输出指示所述第一气缸仍在爆震时，确定所述第一气缸是持续爆震的气缸。

根据一个实施例，所述指令可执行以在其中安装有所述发动机的车辆停放在水平地面上时在发动机关闭状况期间重新学习所述曲轴位置传感器的所述廓线。

根据一个实施例，为了重新学习所述廓线，所述指令可执行以：当所述发动机的变速器处于空档时，以恒定转速转动起动所述发动机；对来自所述曲轴位置传感器的输出进行采样；基于来自所述曲轴位置传感器的所述输出而计算和标准化所述曲轴位置传感器的每个齿的半周期时间；以及用所述标准化半周期时间来更新存储在所述控制器的存储器中的表。

Claims (13)

1.一种方法，所述方法包括：

在燃料切断操作期间，加热发动机气缸；以及

在燃料重新启动时，响应于所述经过加热的气缸中没有爆震而重新学习曲轴传感器廓线。

2.如权利要求1所述的方法，其中在燃料切断操作期间加热所述发动机气缸包括在保持所述发动机气缸的气缸气门关闭时禁用向所述发动机气缸的燃料喷射和发火花，从而经由通过所述发动机气缸的活塞对所捕集的气缸气体进行压缩来加热所述发动机气缸。

3.如权利要求2所述的方法，所述方法还包括在加热所述发动机气缸时，通过致动所述经过加热的气缸的所述气缸气门、将燃料喷射到所述经过加热的气缸并向所述经过加热的气缸施加火花来对所述经过加热的气缸进行燃料重新启动；以及响应于在所述燃料重新启动时来自爆震传感器的输出低于爆震阈值而指示所述经过加热的气缸中没有爆震。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述曲轴传感器廓线是可操作以测量发动机位置的曲轴位置传感器的廓线，并且还包括基于来自所述爆震传感器的输出并基于来自所述曲轴位置传感器的输出而识别出所述发动机气缸在先前的加注燃料发动机操作期间正在爆震。

5.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括响应于在燃料重新启动时检测到所述经过加热的气缸中的爆震而通知操作者和/或设定指示所述经过加热的气缸是持续爆震的气缸的诊断代码。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述发动机气缸是第一气缸，并且所述方法还包括响应于所述经过加热的第一气缸中没有爆震，加热第二气缸并确认在对所述第二气缸进行燃料重新启动时所述第二气缸是否爆震。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述发动机气缸是车辆的发动机的发动机气缸，并且其中所述燃料切断操作包括在操作者请求的扭矩低于阈值的情况下的所述车辆的操作，其中禁用对所述发动机的燃料供应，并且所述发动机仍在旋转。

8.一种系统，所述系统包括：

发动机；

曲轴位置传感器，所述曲轴位置传感器被配置为测量所述发动机的位置和速度；

爆震传感器，所述爆震传感器被配置为测量所述发动机的振动；

可变排量发动机(VDE)机构，所述VDE机构被配置为选择性禁用所述发动机的一个或多个气缸；以及

控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令可执行以：

在燃料切断操作期间，通过调整所述VDE机构以在保持所述发动机的第一气缸的气缸气门关闭时所述第一气缸的活塞压缩所述第一气缸中的所捕集的气体来加热所述第一气缸；以及

在燃料重新启动时，响应于所述经过加热的第一气缸中没有爆震而重新学习所述曲轴位置传感器的廓线，基于来自所述爆震传感器的输出而检测到没有爆震。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述燃料重新启动包括：调整所述VDE机构以致动所述经过加热的第一气缸的所述气缸气门；将燃料喷射到所述经过加热的第一气缸；以及向所述经过加热的第一气缸施加火花。

10.如权利要求8所述的系统，其中所述指令可执行以响应于在燃料重新启动时检测到所述经过加热的第一气缸中的爆震而通知操作者和/或设定指示所述经过加热的第一气缸是持续爆震的气缸的诊断代码。

11.如权利要求8所述的系统，其中所述指令可执行以通过以下操作来识别出所述第一气缸在先前的加注燃料发动机操作期间是持续爆震的气缸：

基于来自所述爆震传感器的输出而确定所述发动机的气缸正在爆震；

基于来自所述曲轴位置传感器的输出而识别出所述发动机的所述第一气缸正在爆震；

延迟所述第一气缸的火花正时；以及

在来自所述爆震的输出指示所述第一气缸仍在爆震时，确定所述第一气缸是持续爆震的气缸。

12.如权利要求8所述的系统，其中所述指令可执行以在其中安装有所述发动机的车辆停放在水平地面上时在发动机关闭状况期间重新学习所述曲轴位置传感器的所述廓线。

13.如权利要求12所述的系统，其中为了重新学习所述廓线，所述指令可执行以：

当所述发动机的变速器处于空档时，以恒定转速转动起动所述发动机；

对来自所述曲轴位置传感器的输出进行采样；

基于来自所述曲轴位置传感器的所述输出而计算和标准化所述曲轴位置传感器的每个齿的半周期时间；以及

用所述标准化半周期时间来更新存储在所述控制器的存储器中的表。