CN110953078A - 用于确定发动机爆震背景噪声水平的方法和系统 - Google Patents

用于确定发动机爆震背景噪声水平的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本公开提供了“用于确定发动机爆震背景噪声水平的方法和系统”。公开了用于操作发动机的方法和系统，所述发动机包括爆震控制系统，所述爆震控制系统可确定各个噪声源对发动机背景噪声水平的贡献。所述各个噪声源的所述贡献可以是证实在一个或多个发动机气缸中存在或不存在爆震的基础。当发动机气缸停用时，可以确定各个噪声源的所述贡献。

Description

用于确定发动机爆震背景噪声水平的方法和系统
技术领域
本申请涉及用于确定发动机的发动机爆震背景噪声水平的方法和系统，所述发动机爆震背景噪声可不时地停用一个或多个发动机气缸。
背景技术
发动机可包括一个或多个发动机爆震传感器，用于确定在内燃发动机中存在或不存在发动机爆震。发动机的循环可总共为720曲轴度，并且720曲轴度的发动机曲轴循环持续时间可被再分为其中预期发生发动机爆震的一个或多个角度间隔。这些曲轴角度间隔可以被描述为爆震窗口，并且对于发动机的每个气缸可以存在单独且唯一的爆震窗口。在其中爆震窗口被描述为“打开”的特定曲轴间隔期间，可以对发动机爆震传感器的输出进行采样和处理，以确定存在或不存在与特定发动机气缸相关联的发动机爆震。同一发动机可以不时地以小于发动机气缸的实际总数燃烧燃料进行操作。因此，可不使用一个或多个发动机爆震窗口，因为与这些爆震窗口相关联的气缸被停用并且不能发生爆震。然而，产生这些发动机爆震窗口的控制器以及与发动机爆震窗口相关联的爆震传感器采样仍然可以利用控制器资源来产生爆震窗口并对爆震传感器进行采样。此外，由于法定排放和燃料经济性，控制器可以以这样一种方式受到约束，即可以在发动机正操作时确定发动机背景噪声水平。因此，可能希望提供一种确定发动机背景噪声水平的方法，该方法提高控制器处理器利用率，同时减轻学习发动机背景水平对发动机排放和燃料经济性的影响。
发明内容
发明人在此开发了一种发动机操作方法，包括：经由控制器停用气缸持续气缸的一个或多个循环；在气缸停用时，学习与气缸相关联的基准发动机爆震背景噪声水平；以及根据从基准发动机爆震背景噪声水平确定的爆震指示来调节发动机操作。
通过在一个或多个发动机气缸停用时学习基准发动机爆震背景噪声水平，可以提供在发动机工况期间学习发动机爆震背景噪声水平的技术结果，其中可以降低对发动机排放的影响。此外，可以经由未被用于确定发动机爆震的爆震窗口确定发动机爆震背景噪声水平，从而通过用于产生爆震窗口和处理爆震传感器输出的处理器利用提供至少一些益处。
本说明书可以提供若干优点。特别地，该方法可以在控制器提供的功能可能不太有用的条件期间提高控制器利用率。此外，该方法可以在爆震窗口期间捕获发动机背景噪声水平，否则在发动机循环期间不使用该爆震窗口。此外，经由一个气缸的爆震窗口捕获的发动机背景噪声水平可用于确定不同气缸的发动机背景噪声水平，而不必调节不同气缸的气门正时来确定不同气缸的背景噪声水平。
应理解，提供以上发明内容以便以简化形式引入一系列概念，这些概念在具体实施方式中进一步描述。这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，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1A示出了车辆的发动机系统的示意性绘示。
图1B示出了V8发动机的爆震传感器的示例位置。
图1C示出了V8发动机的爆震传感器位置的替代视图。
图2A至图2C示出了确定发动机爆震背景噪声水平的方法的高级流程图；并且
图3至图5示出了用于说明图2A至图2C的方法的示例性发动机操作顺序。
具体实施方式
以下描述涉及用于操作包括爆震控制系统的发动机的系统和方法。发动机可以是图1A至图1C中所示的类型。可以根据图2A至图2C的方法来操作发动机。该方法可以在发动机的整个寿命期间学习各种工况的发动机背景噪声水平，从而可以提高准确确定存在发动机爆震的可能性。该方法可以包括利用停用的气缸的发动机爆震窗口确定其他发动机气缸的发动机背景噪声水平，从而可以不需要改变其他气缸的气门正时。图3至图5示出了示例性发动机操作顺序，其示出了图2A至图2C中描述的一些技术。
现在转向附图，图1A描绘了内燃发动机10的气缸14的示例，所述内燃发动机可以包括在车辆5中。发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过来自人类车辆驾驶员130经由输入装置132的输入来控制。在该示例中，输入装置132包括加速踏板和用于产生成比例的踏板位置信号的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(本文还称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136与定位在其中的活塞138。活塞138可联接到曲轴140，使得活塞的往复运动得以转变成曲轴的旋转运动。曲轴140可经由变速器54联接到车辆5的至少一个车轮55，如下面进一步描述的。此外，起动机马达(未示出)可经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。
在一些示例中，车辆5可以是具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有一个或多个电机的电动车辆。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(M/G)。当接合一个或多个离合器56时，发动机10的曲轴140以及电机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56设置在曲轴140与电机52之间，而第二离合器57设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便将曲轴140与电机52和与其连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54和与其变速器54可以是变速箱、行星齿轮系统或另一类型的变速器。
动力传动系统可以通过各种方式配置，这些方式包括并联、串联或串联-并联混合动力车辆。在电动车辆示例中，系统电池58可以是牵引电池，所述牵引电池将电力输送到电机52以向车轮55提供扭矩。在一些示例中，电机52还可以作为发电机操作以例如在制动操作期间提供电力以对系统电池58充电。应理解，在包括非电动车辆示例的其他示例中，系统电池58可以是联接到交流发电机46的典型起动、照明、点火(SLI)电池。
交流发电机46可以被配置为在发动机运行期间经由曲轴140使用发动机扭矩对系统电池58充电。另外，交流发电机46可以基于发动机的一个或多个电气系统(诸如一个或多个辅助系统，包括暖通空调(HVAC)系统、车辆灯、车载娱乐系统和其他辅助系统)的对应电气需求而对其供电。在一个示例中，在交流发电机上汲取的电流可以基于驾驶室冷却需求、电池充电要求、其他辅助车辆系统需求和马达扭矩中的每一者而连续改变。电压调节器可以联接到交流发电机46，以便基于系统使用要求(包括辅助系统需求)而调节交流发电机的功率输出。
发动机10的气缸14可以经由一系列进气通道142和144以及进气歧管146接收进气。除了气缸14之外，进气歧管146还可以与发动机10的其他气缸连通。进气通道中的一者或多者可以包括一个或多个增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1A示出了配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括布置在进气通道142与144之间的压缩机174以及沿着排气道135布置的排气涡轮176。当增压装置被配置为涡轮增压器时，压缩机174可以至少部分地通过排气涡轮176经由轴180供电。然而，在其他示例中，诸如当发动机10被设置有机械增压器时，压缩机174可以通过来自马达或发动机的机械输入供电，并且可以可选地省略排气涡轮176。在另外的示例中，发动机10可以设置有电动机械增压器(例如，“eBooster”)，并且压缩机174可以由电动马达驱动。在另外的示例中，诸如当发动机10是自然进气式发动机时，发动机10可以不设有增压装置。
包括节流板164的节气门162可以设置在发动机进气通道中以用于改变被提供给发动机气缸的进气的流速和/或压力。例如，节气门162可以定位在压缩机174的下游，如图1A中所示，或者可以替代地在压缩机174的上游提供所述节气门。节气门162的位置可以经由来自节气门位置传感器的信号被传送到控制器12。
除了气缸14之外，排气歧管148还可接收来自发动机10的其他气缸的排气。排气传感器126被示出为联接到排放控制装置178的上游的排气歧管148。排气传感器126可以选自用于提供排气空燃比(AFR)的指示的各种合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或排气氧传感器(EGO)、HEGO(加热型EGO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)或一氧化碳(CO)传感器，举例来说。在图1A的示例中，排气传感器126是UEGO传感器。排放控制装置178可以是三元催化器、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。在图1A的示例中，排放控制装置178是三元催化器。氧传感器159可以监测排放控制装置178的劣化情况。
发动机10的每个气缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，气缸14示出为包括位于气缸14的上部区域处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中，发动机10的每个气缸(包括气缸14)可包括位于气缸上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。在此示例中，进气门150可由控制器12通过经由凸轮致动系统152(包括一个或多个凸轮151)进行的凸轮致动来控制。类似地，排气门156可由控制器12经由凸轮致动系统154(包括一个或多个凸轮153)来控制。进气门150和排气门156的位置可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确定。
在一些条件期间，控制器12可改变提供给凸轮致动系统152和154的信号，以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。可以同时地控制进气门和排气门正时，或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的任何可能性。每个凸轮致动系统可以包括一个或多个凸轮，并且可以利用可由控制器12操作以改变气门操作的可变排量发动机(VDE)、凸轮廓线变换系统(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。在替代示例中，进气门150和/或排气门156可以通过电动气门致动来控制。例如，气缸14可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由凸轮致动(包括CPS和/或VCT系统)控制的排气门。在其他示例中，进气门和排气门可以由共同气门致动器(或致动系统)或可变气门正时致动器(或致动系统)控制。
如本文进一步所描述，进气门150和排气门156可在VDE模式期间经由电致动摇臂机构来停用。在另一个示例中，进气门150和排气门156可以经由CPS机构停用，在该CPS机构中，没有升程的凸轮凸角用于停用的气门。还可以使用其他气门停用机构，诸如用于电致动气门的机构。在一个示例中，进气门150的停用可以由第一VDE致动器(例如，联接到进气门150的第一电致动的摇臂机构)控制，而排气门156的停用可以由第二VDE致动器(例如，联接到排气门156的第二电致动的摇臂机构)控制。在替代示例中，单个VDE致动器可以控制气缸的进气门和排气门两者的停用。在另外的示例中，单个气缸气门致动器停用多个气缸(进气门和排气门两者)，诸如发动机组中的所有气缸，或不同的致动器可以控制所有进气门的停用，而另一个不同的致动器控制停用的气缸的所有排气门的停用。应理解，如果气缸是VDE发动机的不可停用的气缸，则气缸可以不具有任何气门停用致动器。每个发动机气缸可以包括本文所述的气门控制机构。进气门和排气门在被停用时在一个或多个发动机循环内保持在关闭位置，以便防止流入气缸14或流出汽缸14。
气缸14可以具有压缩比，该压缩比是当活塞138处于下止点(BDC)到上止点(TDC)时的容积比。在一个示例中，压缩比在9:1至10:1的范围内。然而，在其中使用不同燃料的一些示例中，可增大压缩比。例如，当使用辛烷值较高的燃料或具有较高潜伏汽化焓的燃料时，可能发生这种情况。如果使用直接喷射，则由于直接喷射对发动机爆震的影响，也可能会增加压缩比。
发动机10的每个气缸可以包括用于引发燃烧的火花塞192。在选择操作模式下，点火系统190可以响应于来自控制器12的火花提前信号而经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。可以基于发动机工况和驾驶员扭矩需求而调节火花正时。例如，可以在最佳扭矩最小点火提前角(MBT)正时提供火花以将发动机功率和效率最大化。控制器12可以将发动机工况(包括发动机转速、发动机负载和排气AFR)输入查找表中，并且输出用于输入的发动机工况的对应的MBT正时。在其他示例中，火花可以从MBT延迟，诸如在发动机起动期间加速催化器预暖或减少发动机爆震的发生。
在一些示例中，发动机10的每个气缸可配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例，气缸14被示出为包括直接燃料喷射器166和进气道喷射器66。燃料喷射器166和66可以被配置为输送从燃料系统8接收的燃料。燃料系统8可包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示出为直接联接到气缸14以用于与从控制器12接收的信号的脉冲宽度成比例地在其中直接喷射燃料。进气道燃料喷射器66可以由控制器12以类似的方式控制。以此方式，燃料喷射器166提供被认为是将燃料直接喷射(在下文还称为“DI”)到气缸14中的燃料喷射器。虽然图1A示出定位在气缸14的一侧的燃料喷射器166，但燃料喷射器166可以替代地定位在活塞的顶部，诸如在火花塞192的位置附近。当使用醇基燃料操作发动机时，由于一些醇基燃料的较低的挥发性，此类位置可以增加混合和燃烧。替代地，喷射器可以位于顶部并在进气门附近以增加混合。燃料可以经由燃料泵和燃料轨从燃料系统8的燃料箱输送到燃料喷射器166和66。此外，燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力传感器。
燃料喷射器166和66可以被配置为以不同的相对量从燃料系统8接收不同的燃料作为燃料混合物，并且还被配置为将该燃料混合物直接喷射到气缸中。例如，燃料喷射器166可以接收酒精燃料，而燃料喷射器66可以接收汽油。此外，可以在气缸的单个循环的不同冲程期间将燃料输送到气缸14。例如，直接喷射的燃料可以在前一个排气冲程期间、在进气冲程期间和/或在压缩冲程期间至少部分地输送。进气通道喷射的燃料可以在接收燃料的气缸的前一循环的进气门关闭之后喷射，直到当前气缸循环的进气门关闭。因此，对于单个燃烧事件(例如，经由火花点火在气缸中燃烧燃料)，可以经由任一个或两个喷射器在每个循环中执行一次或多次燃料喷射。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DI喷射，这被称为分流燃料喷射。
燃料系统8中的燃料箱可以容纳不同燃料类型的燃料，诸如具有不同的燃料质量和不同的燃料成分的燃料。这些差异可以包括不同的醇含量、不同的含水量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合物和/或其组合等。具有不同的汽化热的燃料的一个示例包括作为具有较低汽化热的第一燃料类型的汽油和作为具有较大汽化热的第二燃料类型的乙醇。在另一个示例中，发动机可以使用汽油作为第一燃料类型并使用含醇燃料共混物诸如E85(约85％乙醇和15％汽油)或M85(约85％甲醇和15％汽油)作为第二种燃料类型。其他可行物质包括水、甲醇、醇与水的混合物、水与甲醇的混合物、醇的混合物等。在又一个示例中，这两种燃料都可以是具有不同的醇成分的醇共混物，其中第一种燃料类型可以是具有较低醇浓度的汽油醇共混物，诸如E10(约10％乙醇)，而第二种燃料类型可以是具有较高醇浓度的汽油醇混合物，诸如E85(约85％乙醇)。另外，第一燃料和第二燃料在其他燃料品质方面也可能不同，诸如温度、粘度、辛烷值等的差异。另外，一个或两个燃料箱的燃料特性可能经常变化，例如，由于油箱重新加注引起的每日变化。
控制器12在图1A中被示出为微计算机，所述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(例如，可执行指令)和校准值的电子存储介质(在该特定示例中示为非暂时性只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。控制器12可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括先前讨论的信号并另外包括来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量值；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)；来自联接到排气道135的温度传感器158的排气温度；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型的传感器)的曲轴位置信号；来自节气门位置传感器163的节气门位置；来自排气传感器126的信号UEGO，其可以由控制器12使用来确定排气的空燃比；氧传感器159；经由振动感测爆震传感器90感测的(例如，由爆震引起的)发动机振动；以及来自MAP传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)。控制器12可以从曲轴位置产生发动机转速信号RPM。来自MAP传感器124的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12可以基于发动机冷却剂温度来推断发动机温度，并基于从温度传感器158接收的信号来推断排放控制装置178的温度。
控制器12从图1A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1A的各种致动器来调节发动机操作。例如，控制器可通过致动气门致动器152和154以使停用选定气缸来使发动机转换到在VDE模式下操作，如相对于图5进一步所描述。
如以上所描述，图1A仅示出了多缸发动机中的一个气缸。因此，每个气缸可以类似地包括其自身的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。应理解，发动机10可以包括任何合适数目的气缸，包括2、3、4、5、6、8、10、12个或更多个气缸。此外，这些气缸中的每一个都可以包括由图1A参考气缸14描述和描绘的各种部件中的一些或全部部件。
在选定条件期间，诸如当未请求发动机10的全扭矩能力时，控制器12可以选择第一气缸组或第二气缸组中的一者进行停用(在本文也被称为VDE操作模式)。在VDE模式期间，可以通过关闭相应的燃料喷射器166和66来停用选定气缸组的气缸。此外，气门150和156可以被停用并在一个或多个发动机循环内保持关闭。当禁用的气缸的燃料喷射器关闭时，剩余的启用气缸继续进行燃烧，对应的燃料喷射器和进气门和排气门是活动的并运转。为了满足扭矩要求，控制器调节进入活动发动机气缸的空气量。因此，为了提供八缸发动机在0.2发动机负载和特定发动机转速下产生的等效发动机扭矩，活动发动机气缸可以在比发动机在所有发动机气缸都活动的情况下操作时发动机气缸的压力更高的压力下操作。这需要较高的歧管压力，由此使泵气损失减少并使发动机效率提高。另外，暴露于燃烧的较低有效表面积(仅来自活动气缸)减少发动机热损失，从而提高发动机的热效率。
现在参考图1B，示出了发动机10的平面图。发动机10的前部10a可包括前端附件驱动器(FEAD)(未示出)，以向交流发电机、动力转向系统和空调压缩机提供动力。在该示例中，发动机10以V8配置示出，具有编号为1到8的八个气缸。可以经由四个爆震传感器90a至90d感测发动机爆震。爆震传感器位于发动机缸体9的凹陷部中。在该示例中，在发动机气缸1和2的爆震窗口(例如，曲轴角度间隔)期间经由控制器12对爆震传感器90a的输出进行采样。因此，爆震传感器90a与气缸1和2相关联。在发动机气缸3和4的爆震窗口期间，经由控制器12对爆震传感器90b的输出进行采样。因此，爆震传感器90a与气缸3和4相关联。在发动机气缸5和6的爆震窗口期间，经由控制器12对爆震传感器90c的输出进行采样。因此，爆震传感器90c与气缸5和6相关联。在发动机气缸7和8的爆震窗口期间，经由控制器12对爆震传感器90d的输出进行采样。因此，爆震传感器90d与气缸7和8相关联。所述多个爆震传感器提高了检测每个气缸的爆震的能力，因为随着从爆震气缸到爆震传感器的距离增加，由爆震引起的发动机振动的衰减增加。当爆震窗口关闭时，不对爆震传感器输出进行采样。
现在参考图1C，示出了发动机10的前视图。发动机缸体9包括凹陷部10b，其中发动机爆震传感器90a和90c安装在缸体9上。通过将爆震传感器90a和90c安装在凹陷部10b中，可以获得良好的信噪比，从而可以更可靠地检测爆震。然而，爆震传感器90a至90d的安装位置还可以允许一些燃料喷射器控制动作被一些传感器观察到而不被其他传感器观察到。因此，一些气缸的背景噪声水平可能高于或低于其他气缸。另外，在另一个发动机气缸的爆震窗口附近打开或关闭的燃料喷射器的距离可以影响振动从运行的燃料喷射器行进到爆震传感器所花费的时间量。并且，振动从燃料喷射器行进到爆震传感器的较长时间可允许振动进入气缸的爆震窗口。因此，爆震传感器位置、点火顺序和发动机配置也可能影响一些发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。
因此，图1A至图1C的系统提供了一种用于操作发动机的系统，包括：发动机，该发动机包括至少一个振动感测发动机爆震传感器；以及控制器，该控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，用于调节停用的气缸的爆震窗口的正时，使得当不同气缸的提升阀关闭时爆震窗口打开。该系统包括其中响应于诊断催化器的请求而调节爆震窗口。该系统包括其中不同气缸是激活的气缸。该系统包括其中停用的气缸是经由将停用的气缸的提升阀保持关闭持续一个或多个发动机循环来停用的。该系统还包括用于响应于诊断催化器的请求而经由向不同气缸通过进气通道喷射燃料激活不同气缸的附加指令。该系统还包括用于响应于诊断催化器的请求而经由向不同气缸直接喷射燃料激活不同气缸的附加指令。
现在参考图2A至图2C，示出了用于操作发动机的方法。图2A至图2C的方法可以包括在图1A至图1C的系统中，并且可以与图1A至图1C的系统配合。方法200的至少各部分可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令被包含到图1A至图1C的系统中。另外，方法200的其他部分可以经由控制器执行，所述控制器变换物理世界中的装置和致动器的操作状态。控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调节发动机操作。另外，方法200可以从传感器输入确定所选择的控制参数。
在202处，方法200经由在图1A至图1C中描述的传感器来确定车辆和发动机工况。方法200可以确定工况，包括但不限于发动机转速、发动机负载、发动机温度、环境温度、燃料喷射正时、爆震传感器输出、燃料类型、燃料辛烷值、发动机位置和发动机空气流量。方法200前进到204。
在204处，方法200判断是否满足进入减速气缸切断(DCCO)的条件。当一个或多个发动机气缸在DCCO中停用时，一个或多个发动机停用的气缸的进气和排气提升阀可以在整个发动机循环(例如，四冲程发动机的两转)内停用并保持在关闭位置。此外，当所述一个或多个气缸在DCCO中停用时，可以停止向所述一个或多个发动机气缸的燃料喷射。在一个示例中，当驾驶员需求扭矩小于阈值扭矩并且车辆速度大于阈值速度时，发动机可以进入DCCO模式。驾驶员需求扭矩可以通过参考或索引由加速踏板位置和车辆速度以经验确定的发动机扭矩值的表来确定。此外，发动机可响应于其他车辆条件进入DCCO模式。另外，方法200还可以判断是否请求学习发动机爆震背景噪声水平。在车辆行驶了阈值距离之后或者如果检测到的爆震多于或少于预期，则可以请求学习发动机爆震背景噪声水平。如果方法200判断存在进入DCCO的条件并且请求学习发动机爆震背景噪声，则答案为“是”并且方法200前进到250。否则，答案为“否”并且方法200前进到206。
在206处，方法200判断是否满足进入减速燃料切断(DFSO)的条件。当一个或多个发动机气缸在DFSO模式下停用时，一个或多个发动机停用的气缸的进气和排气提升阀在发动机循环期间被激活并且打开和关闭。此外，可以在DFSO下停止向所述一个或多个停用的发动机气缸的燃料喷射。在一个示例中，当驾驶员需求扭矩小于阈值扭矩并且车辆速度大于阈值速度时，发动机可以进入DFSO模式。此外，发动机可响应于其他车辆条件进入DFSO模式。另外，方法200还可以判断是否请求学习发动机爆震背景噪声水平。在车辆行驶了阈值距离之后或者如果检测到的爆震多于或少于预期，则可以请求学习发动机爆震背景噪声水平。如果方法200判断存在进入DFSO的条件并且请求学习发动机爆震背景噪声，则答案为“是”并且方法200前进到208。否则，答案为“否”并且方法200前进到207。
在207处，方法200评估是否应基于发动机爆震背景噪声水平指示爆震。在一个示例中，方法200通过对爆震窗口期间爆震传感器的采样输出求积分并将积分的爆震传感器输出除以总发动机爆震背景噪声水平来计算爆震强度值。注意，用于确定爆震的爆震传感器的积分可以发生在爆震窗口的一部分期间，所述部分与在爆震窗口期间用于确定发动机爆震背景噪声水平的爆震传感器的输出的积分不同。如果爆震强度值超过阈值(例如，2)，则指示特定气缸的爆震，并且将特定气缸的火花正时延迟预定的量。延迟特定气缸的火花，且然后火花正时提前到MBT(在当前发动机转速和负载下的最佳发动机扭矩最小点火提前角)火花正时。例如，如果一号气缸的爆震强度值超过阈值水平，则指示一号气缸的爆震，并且一号气缸的火花正时被延迟五个曲轴度。在一号气缸的火花正时基于爆震被延迟十秒以内，一号气缸的火花正时可以提前五个曲轴度。如果未指示爆震，则气缸的火花正时保持在其所请求的或基准正时(例如，爆震限制火花正时或MBT正时)。可以通过这种方式确定每个气缸的爆震。在调节发动机爆震的发动机火花正时之后，方法200前进到退出。
在208处，方法200进入DFSO并停用向一个或多个发动机气缸的燃料喷射。在发动机循环期间，停用的气缸的提升阀继续打开和关闭。在一个示例中，当发动机进入DFSO模式时，停止向所有发动机气缸的燃料喷射。由于提升阀在发动机旋转时继续操作，因此可以将空气泵送到催化器，使得位于催化器下游的氧传感器指示淡空气-燃料混合物。方法200前进到210。
在210处，方法200判断是否要进行催化器劣化的评估。可以以预定的间隔(例如，在车辆行驶了预定的距离之后或在每个发动机起动之后)进行评估。如果方法200判断存在评估催化器劣化的条件，则答案为“是”，并且方法200请求评估催化器劣化。当答案为“是”时，方法200前进到212。如果方法200判断不存在评估催化器劣化的条件，则答案为“否”，并且方法200不要求评估催化器劣化。当答案为“否”时，方法200前进到250。
在212处，通过向先前停用的气缸供应燃料重新激活一个或多个先前停用的气缸。燃料经由进气道燃料喷射器供应到气缸，从而可以确定在激活先前停用的气缸之后催化器下游的氧传感器将状态从指示淡排气改变到指示富排气所花费的时间量。该时间量可以指示催化器将排气转化为CO2和H2O的能力。如果该时间量短于阈值时间量，则可确定催化器劣化。如果该时间量长于阈值时间量，则可确定催化器按照期望执行。
重新激活一个或多个先前停用的气缸提供了调节停用的气缸的爆震窗口的机会，以检测可能受燃料喷射器和气门正时影响的噪声水平(当对车辆驾驶性能和排放影响较小时)。例如，可以调节喷射正时和爆震窗口正时，从而可以确定具有和不具有燃料喷射器噪声的发动机爆震背景噪声水平。此外，可以调节进气和排气提升阀正时，从而可以确定具有和不具有提升阀关闭噪声的发动机爆震背景噪声水平。不具有喷射器和提升阀噪声的发动机爆震背景噪声水平、具有喷射器噪声的发动机爆震背景噪声水平和具有提升阀噪声的发动机爆震背景噪声水平可以作为确定存在或不存在发动机爆震的基础。
另外，方法200可以选择特定的一个或多个气缸以确定与所选择的气缸相关联的发动机爆震背景噪声水平。例如，可能期望确定一号气缸的发动机爆震背景噪声水平以及对发动机爆震背景噪声水平的贡献。可以选择一号气缸作为确定发动机爆震背景噪声水平的气缸。在一个示例中，所选择的气缸可以从一号气缸开始，并且每当已经确定了所选择的气缸的发动机爆震背景噪声水平和贡献时，所选择的气缸可以递增。方法200前进到214。
在214处，方法200判断是否存在确定基准发动机爆震背景噪声水平的请求。在一个示例中，当发动机在特定速度和负载下(在该特定速度和负载下发动机没有操作持续预定的时间量)操作时，可以产生确定基准发动机爆震背景噪声水平的请求。在另一个示例中，当发动机以制造发动机之后发动机先前未操作的速度和负载操作时，可以产生确定基准发动机爆震背景噪声水平的请求。如果方法200判断存在确定基准发动机爆震背景噪声水平的请求，则答案为“是”并且方法200前进到216。否则，答案为“否”并且方法200前进到220。
在216处，调节直接喷射器和/或进气通道喷射器正时，使得直接喷射器和进气通道喷射器在与特定气缸(例如，选择用于确定发动机爆震背景噪声水平的气缸)相关联的爆震窗口期间不关闭或打开。特定气缸可以是停用的气缸，使得停用的气缸的爆震窗口可以确定其自身或其他发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。与特定气缸相关联的爆震窗口是这样一种爆震窗口，其中对爆震传感器的输出进行采样和滤波以确定特定气缸中是否存在爆震。可以对与特定气缸相关联的爆震窗口进行正时，使得爆震窗口在预定的曲轴角度打开(例如，开始采样爆震传感器，对爆震传感器的输出进行滤波，并且开始处理爆震传感器的输出以确定在特定气缸中存在或不存在爆震)，并且在预定的曲轴角度关闭(例如，停止采样爆震传感器，并且停止对爆震传感器的输出进行滤波以确定在特定气缸中存在或不存在爆震)。图4示出了一个示例性顺序，其中重新激活的气缸的燃料喷射器正时从基准时间进行调节，以使燃料喷射器关闭正时不落入发动机爆震窗口。此外，图4示出了当气缸被重新激活时可以进行的气门正时调节，使得当气缸的爆震窗口打开时不会发生气门关闭事件，从而可以确定基准发动机爆震背景噪声水平。因此，方法200还可以调节进气门和/或排气门关闭正时，使得它们不在所选择的发动机爆震窗口内发生。进气门和排气门正时可以提前或延迟，使得进气门和排气门关闭事件不在所选择的发动机爆震窗口内发生。方法200前进到218。
图4示出了发动机操作顺序，其中已经提前了六号、四号、七号和一号气缸的直接燃料喷射，以避免进入三号、二号、五号和八号气缸的发动机爆震窗口。例如，六号气缸的基准直接喷射311已经提前到311a，以避免在三号气缸的爆震窗口302期间关闭六号气缸的直接喷射器。这允许在三号气缸的爆震窗口打开的正时期间建立基准发动机爆震背景噪声水平。
替代地，可以调节停用的气缸的一个或多个发动机爆震窗口的正时，以确定基准气缸背景噪声水平，该基准气缸背景噪声水平不包括来自在一个或多个选定气缸的爆震窗口期间打开和/或关闭的燃料喷射器和/或进气和/或排气提升阀的噪声。例如，如图5所示，可以调节与停用的三号气缸相关联的爆震窗口(例如，302a)打开的时间，以避免当四号气缸的进气通道喷射器(例如，313a)关闭并且六号气缸的进气门(例如，369)关闭时打开。因此，可以调节与气缸相关联的爆震窗口打开的曲轴角度和与气缸相关联的爆震窗口关闭的曲轴角度，使得当燃料喷射器或进气门或排气门打开或关闭时，与气缸相关联的爆震窗口不打开。
在218处，方法200确定所选择的一个或多个气缸的基准背景噪声水平Cyl_base_noise(i)。在一个示例中，方法200在所选择的气缸的打开爆震窗口的一部分期间对振动传感器的输出求积分。振动传感器的输出可以进行数字积分或经由积分器电路求积分，以确定所选择的气缸的基准背景噪声水平。在确定并将基准背景噪声水平存储到控制器存储器之后，方法200前进到220。
在220处，方法200判断是否存在确定发动机爆震背景噪声水平的请求，其中所述发动机爆震背景噪声水平中包括燃料喷射器噪声。在一个示例中，当预期燃料喷射器在所选择的气缸的爆震窗口打开的曲轴间隔期间关闭时，可以产生用于确定发动机爆震背景噪声水平的请求，其中所述发动机爆震背景噪声水平中包括燃料喷射器噪声。当所选择的气缸的爆震窗口打开并且发动机以与当前发动机转速和负载相同或不同的发动机转速和负载操作时，可以预期燃料喷射器在曲轴间隔期间关闭。当然，方法200可以根据其他条件判断以确定发动机爆震背景噪声水平，其中所述发动机爆震背景噪声水平中包括燃料喷射器噪声。此外，可以从包括燃料喷射器噪声的发动机爆震背景噪声水平中减去基准发动机爆震背景噪声水平，以确定燃料喷射器关闭对总发动机背景噪声水平的噪声贡献。
在一个示例中，可以经由以下等式确定发动机背景噪声水平：
Cyl_bkg_noise(i)＝Cyl_base_noise(i)-Cyl_inj_noise(i)+Cyl_vlv_noise(i)
其中Cyl_bkg_noise(i)是在当前发动机转速和负载下气缸i的总气缸背景噪声水平，Cyl_base_noise(i)是不包括来自在气缸(i)爆震窗口期间打开和/或关闭的燃料喷射器和/或进气和/或排气提升阀的噪声的基准气缸背景噪声水平，Cyl_inj_noise(i)是在气缸(i)的爆震窗口期间发生的燃料喷射器噪声，并且Cyl_vlv_noise(i)是来自在气缸(i)的爆震窗口期间打开和/或关闭的进气门/排气门的噪声，并且其中i是当前正在针对发动机爆震背景噪声水平进行评估的气缸的序号(例如，八缸发动机为1至8)。应注意，当另一个气缸的噪声水平代表气缸i的噪声时，或者当气缸i的噪声水平不可用并且另一个气缸的噪声水平可用时，可以应用或使用除了当前气缸i之外的气缸的噪声来代替来自气缸i的噪声。例如，Cyl_bkg_noise(i)可以等于Cyl_base_noise(i-1)+Cyl_inj_noise(i+2)+Cyl_vlv_noise(i+2)。因此，在该示例中，气缸i的总气缸背景噪声可等于气缸i-1的基准气缸背景噪声水平加上气缸i+2的气缸背景燃料喷射器噪声加上气缸i+2的气缸背景气门噪声。此外，当提升阀在针对发动机爆震背景噪声评估的当前气缸的爆震窗口期间未关闭时，可以经由以下等式确定燃料喷射器的噪声贡献：
Cyl_inj_noise(i)＝Cyl_bkg_noise(i)-Cyl_base_noise(i)
其中Cyl_bkg_noise(i)、Cyl_base_noise(i)、i和Cyl_inj_noise(i)如前所述。如果提升阀在气缸的爆震窗口打开期间打开或关闭，则燃料喷射器的噪声贡献可经由以下等式确定：
Figure BDA0002214824320000181
如果先前已确定Cyl_vlv_noise(i)和Cyl_base_noise(i)。如果方法200判断存在确定发动机爆震背景噪声水平的请求，其中所述发动机爆震背景噪声水平中包括燃料喷射器噪声，则答案为“是”，并且方法200前进到220。否则，答案为“否”并且方法200前进到226。
在220处，方法200调节一个或多个燃料喷射器的关闭正时，以在针对发动机爆震背景噪声水平进行分析的一个或多个选定气缸的打开爆震窗口(例如，在其中对爆震传感器的输出进行采样以确定在选定气缸中存在或不存在爆震的曲轴角度间隔)内关闭，该选定气缸可被激活或停用。例如，如果一号、七号、六号和四号气缸被激活，而三号、二号、五号和八号气缸被停用，则可以对重新激活的六号气缸的直接喷射进行正时，使得六号气缸的直接喷射器在与停用的三号气缸相关联的爆震窗口中关闭。这允许针对停用的三号气缸确定包括喷射噪声的发动机背景噪声水平，即使三号气缸被停用。因此，当重新激活三号气缸时，可能已经确定了其发动机爆震背景噪声水平，并且其可以用于确定存在或不存在发动机爆震。
替代地，可调节停用的气缸的一个或多个发动机爆震窗口的正时以确定包括来自一个或多个选定气缸的燃料喷射器的噪声的气缸背景噪声水平。例如，如图5所示，可以调节(例如，延迟)与停用的三号气缸相关联的爆震窗口(例如，302a)打开的时间，使得当六号气缸的进气门(例如，369)关闭时，与三号气缸相关联的爆震窗口打开，并且当四号气缸的进气通道喷射器(例如，313a)关闭时，爆震窗口关闭。因此，可以调节与气缸相关联的爆震窗口打开的曲轴角度和与气缸相关联的爆震窗口关闭的曲轴角度，从而当燃料喷射器关闭时，与气缸相关联的爆震窗口打开，并且从而当进气门或排气门打开或关闭时，爆震窗口关闭。
在222处，方法200确定所选择则的一个或多个气缸的包括燃料喷射器噪声Cyl_inj_noise(i)的发动机爆震背景噪声水平。在一个示例中，方法200在所选择的气缸的打开爆震窗口的一部分期间对振动传感器的输出求积分，以确定具有燃料喷射器噪声的发动机爆震背景噪声水平。振动传感器的输出可以进行数字积分或经由积分器电路求积分，以确定所选择的气缸的基准背景噪声水平。在确定并将具有喷射器噪声的发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器之后，方法200前进到224。
在224处，方法200调节一个或多个燃料喷射器的关闭正时以在针对发动机爆震背景噪声水平进行评估的一个或多个选定气缸的打开爆震窗口之外关闭，选定气缸可以被激活或停用。这允许在打开的爆震窗口期间产生的燃料喷射器关闭噪声从打开的爆震窗口移除。
替代地，可调节停用的气缸的一个或多个发动机爆震窗口的正时，以从所选择的气缸的一个或多个发动机爆震窗口移除燃料喷射器噪声。方法200前进到226。
在226处，方法200判断是否存在确定发动机爆震背景噪声水平的请求，其中所述发动机爆震背景噪声水平中包括提升阀噪声。在一个示例中，当预期提升阀在所选择的气缸的爆震窗口打开的曲轴间隔期间关闭时，可以产生用于确定发动机爆震背景噪声水平的请求，其中所述发动机爆震背景噪声水平中包括提升阀(例如，进气门和/或排气门)噪声。当所选择的气缸的爆震窗口打开并且发动机以与当前发动机转速和负载相同或不同的发动机转速和负载操作时，可以预期提升阀在曲轴间隔期间关闭。当然，方法200可以根据其他条件判断以确定发动机爆震背景噪声水平，其中所述发动机爆震背景噪声水平中包括提升阀噪声。此外，可以从包括提升阀噪声的发动机爆震背景噪声水平中减去基准发动机爆震背景噪声水平，以确定提升阀关闭对总发动机背景噪声水平的噪声贡献。
在一个示例中，当燃料喷射器在针对发动机爆震背景噪声进行评估的当前气缸的爆震窗口期间未关闭时，可经由以下等式确定提升阀发动机背景噪声水平，可以经由以下等式确定提升阀的噪声贡献：
Cyl_vlv_noise(i)＝Cyl_bkg_noise(i)-Cyl_base_noise(i)
其中Cyl_bkg_noise(i)、Cyl_base_noise(i)、i和Cyl_vlv_noise(i)如前所述。如果燃料喷射器在气缸的爆震窗口打开期间打开或关闭，则提升阀的噪声贡献可经由以下等式确定：
Figure BDA0002214824320000201
如果先前已确定Cyl_inj_noise(i)和Cyl_base_noise(i)。如果方法200判断存在确定发动机爆震背景噪声水平的请求，其中所述发动机爆震背景噪声水平中包括提升阀噪声，则答案为“是”，并且方法200前进到228。否则，答案为“否”并且方法200前进到232。
在228处，方法200调节一个或多个提升阀的关闭正时，以在针对发动机爆震背景噪声水平进行分析的一个或多个选定气缸的打开爆震窗口(例如，在其中对爆震传感器的输出进行采样以确定在选定气缸中存在或不存在爆震的曲轴角度间隔)内关闭，该选定气缸可被激活或停用。例如，如果一号、七号、六号和四号气缸被激活，而三号、二号、五号和八号气缸被停用，则可以对停用的二号气缸的进气门关闭进行正时，使得二号气缸的进气门在与停用的三号气缸相关联的爆震窗口中关闭。这允许针对停用的三号气缸确定包括提升阀噪声的发动机背景噪声水平，即使三号气缸被停用。因此，当重新激活三号气缸时，可能已经确定了其发动机爆震背景噪声水平，并且其可以用于确定存在或不存在发动机爆震。在图4中示出了以这种方式调节提升阀正时的示例，其中进气门关闭的事件366可以移动到其中三号气缸的爆震窗口(例如，302)打开的曲轴角度。
替代地，可调节停用的气缸的一个或多个发动机爆震窗口的正时以确定包括来自一个或多个选定气缸的提升阀的噪声的气缸背景噪声水平。例如，如图5所示，可以调节(例如，提前)与停用的三号气缸相关联的爆震窗口(例如，302a)打开的时间，使得当二号气缸的进气门(例如，366)关闭时，与三号气缸相关联的爆震窗口打开，并且当四号气缸的燃料喷射器(例如，313a)关闭时，爆震窗口关闭。因此，可以调节与气缸相关联的爆震窗口打开的曲轴角度和与气缸相关联的爆震窗口关闭的曲轴角度，使得与气缸相关联的爆震窗口在提升阀关闭时打开，而当燃料喷射器打开或关闭时关闭。
在230处，方法200确定所选择则的一个或多个气缸的包括提升阀噪声Cyl_vlv_noise(i)的发动机爆震背景噪声水平。在一个示例中，方法200在所选择的气缸的打开爆震窗口的一部分期间对振动传感器的输出求积分，以确定具有提升阀噪声的发动机爆震背景噪声水平。振动传感器的输出可以进行数字积分或经由积分器电路求积分，以确定所选择的气缸的基准背景噪声水平。在确定并将具有喷射器噪声的发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器之后，方法200前进到232。
在232处，方法200将进气门和排气门正时调节到其基准正时。燃料喷射器正时也被调节回到其基准正时(例如，自从发动机处于DFSO以来关闭)。这允许发动机返回其基准DFSO工况，并且还允许催化器充满氧气以确定催化器劣化。方法200前进到234。
在234处，方法200将在214至230处学习的发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器。方法200前进到236。
在236处，方法200判断从发动机气缸最近在212被重新激活的时间开始到位于催化器下游的氧传感器指示富空气-燃料混合物的时间的时间量是否大于阈值时间量。该阈值时间量可以经由老化催化器并且测量从发动机气缸最近被重新激活的时间开始到位于催化器下游的氧传感器指示富空气-燃料混合物的时间的时间量以经验确定。如果方法200判断从发动机气缸最近被重新激活的时间开始到位于催化器下游的氧传感器指示富空气-燃料混合物的时间的时间量大于阈值时间量，则答案为“是”，并且方法200前进到238。否则，答案为“否”并且方法200前进到237。
在238处，方法200指示催化器是活性的并且未劣化。催化器状态可以存储在控制器存储器中。方法200前进到240。
在240处，方法200判断是否已经确定了直接喷射器激活情况下的发动机背景噪声。如果未确定，则答案为“否”并且方法200前进到242。否则，答案为“是”并且方法200前进到244。
在242处，方法200通过向先前停用的气缸供应燃料而重新激活一个或多个先前停用的气缸。燃料经由直接燃料喷射器供应到气缸，从而可以确定在激活先前停用的气缸之后催化器下游的氧传感器将状态从指示淡排气改变到指示富排气所花费的时间量。该时间量可以指示催化器将排气转化为CO2和H2O的能力。如果该时间量短于阈值时间量，则可确定催化器劣化。如果该时间量长于阈值时间量，则可确定催化器按照期望执行。
重新激活一个或多个先前停用的气缸提供了调节停用的气缸的爆震窗口的机会，以检测可能受直接燃料喷射器和气门正时影响的噪声水平(当对车辆驾驶性能和排放影响较小时)。此外，重新激活直接喷射器允许在发动机爆震窗口中评估不同类型的噪声。方法200返回到214。
在237处，方法200指示催化器劣化。催化器状态可以存储在控制器存储器中。此外，可以调节发动机操作以补偿劣化的催化器。例如，可以延迟发动机火花正时以减少发动机NOx产生。方法200前进到240。
在244处，方法200判断是否已确定所有发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。如果已经确定，则答案为“是”并且方法200前进到退出。否则，答案为“否”并且方法200前进到246。
在246处，方法200选择可针对其评估或学习发动机爆震背景噪声水平的新气缸。在一个示例中，方法200简单地递增学习或评估发动机背景噪声的气缸的序号。方法200返回到214。
在250处，方法选择一个或多个气缸以评估发动机背景噪声水平(例如，Cyl_bkg_noise(i)、Cyl_base_noise(i)、i和Cyl_vlv_noise(i))。在一个示例中，方法200以第一气缸开始，并且在确定所选择的气缸的发动机背景噪声水平之后递增所选择的气缸。方法200还停止向所有气缸的燃料喷射。如果发动机处于DCCO模式，方法200还保持进气门和排气门在至少一个发动机循环内关闭。如果发动机处于DFSO模式，则进气门和排气门继续操作。方法200前进到252。
在252处，如果发动机处于DFSO模式，则方法200调节进气门和排气门的提升阀正时，使得在与所选择的气缸相关联的发动机爆震窗口打开时进气门和排气门不关闭。如果发动机处于DCCO模式，由于提升阀被停用，在打开的爆震窗口期间不会发生进气门和排气门关闭和打开事件。方法200前进到254。
在254处，方法200确定所选择的一个或多个气缸的基准背景噪声水平Cyl_base_noise(i)。在一个示例中，方法200在所选择的气缸的打开爆震窗口的一部分期间对振动传感器的输出求积分。振动传感器的输出可以进行数字积分或经由积分器电路求积分，以确定所选择的气缸的基准背景噪声水平。方法200前进到254。
在256处，如果发动机处于DFSO模式，方法200调节一个或多个提升阀的关闭正时，以在针对发动机爆震背景噪声水平进行评估的一个或多个选定气缸的打开爆震窗口内关闭。例如，对于点火顺序为1、3、7、2、6、5、4、8的气缸，可以调节三号气缸的进气门的关闭时间以在与七号气缸相关联的爆震窗口打开时的曲轴间隔期间发生。移动到所选择的爆震窗口中的气门打开和关闭事件可以属于与所选择的气缸相同或不同的气缸组上的气缸。
替代地，可调节停用的气缸的一个或多个发动机爆震窗口的正时以确定包括来自一个或多个选定气缸的提升阀的噪声的气缸背景噪声水平。例如，可以提前与七号气缸相关联的爆震窗口，使得其在三号气缸的进气门关闭时的曲轴间隔期间打开。这允许在与七号气缸相关联的爆震窗口中监测来自三号气缸的进气门关闭的振动和噪声。通过移动所选择的爆震窗口可观察到的气门打开和关闭事件可以是与所选择的气缸相同或不同的气缸组上的气缸。方法200前进到258。
在258处，方法200确定所选择则的一个或多个气缸的包括提升阀噪声Cyl_vlv_noise(i)的发动机爆震背景噪声水平。在一个示例中，方法200在所选择的气缸的打开爆震窗口的一部分期间对振动传感器的输出求积分，以确定具有提升阀噪声的发动机爆震背景噪声水平。振动传感器的输出可以进行数字积分或经由积分器电路求积分，以确定所选择的气缸的基准背景噪声水平。方法200前进到260。
在260处，方法200将在254至260处学习的发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器。方法200前进到262。
在262处，方法200判断是否已确定所有发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平或者是否希望退出DFSO或DCCO模式。如果是，则答案为“是”并且方法200前进到264。否则，答案为“否”并且方法200前进到263。
在264处，方法200通过向气缸喷射燃料并重新激活气缸提升阀(如果提升阀已经停用)重新激活气缸。方法200前进到退出。
在263处，方法200选择不同气缸以评估发动机爆震背景噪声，且然后方法200返回到252。
以这种方式，可以提前或延迟发动机爆震窗口打开和关闭的曲轴角度以确定基准发动机爆震背景噪声、包括提升阀打开和关闭噪声的发动机爆震背景噪声，并且可以确定包括燃料喷射器打开和关闭噪声的发动机爆震背景噪声。此外，可调节燃料喷射器正时、燃料喷射器喷射燃料的类型和提升阀正时，以确定基准发动机爆震背景噪声、包括提升阀打开和关闭噪声的发动机爆震背景噪声，并且可以确定包括燃料喷射器打开和关闭噪声的发动机爆震背景噪声。
因此，图2A至图2C的方法提供了一种发动机操作方法，包括：经由控制器停用气缸持续气缸的一个或多个循环；在气缸停用时，学习与气缸相关联的基准发动机爆震背景噪声水平；以及根据从基准发动机爆震背景噪声水平确定的爆震指示来调节发动机操作。该方法包括其中停用气缸包括停用气缸的提升阀持续气缸的一个或多个循环。该方法包括其中停用气缸包括在气缸停用时停止向气缸喷射燃料，并且气缸的提升阀在气缸的一个或多个循环期间打开和关闭。该方法包括其中基准发动机爆震背景噪声水平不包括来自在气缸的爆震窗口期间关闭的喷射器或提升阀的噪声。该方法包括其中气缸的爆震窗口是其中预期在气缸中发生爆震的预定的曲轴角度范围。
在一些示例中，该方法还包括响应于学习基准发动机爆震背景噪声水平的请求，从气缸的爆震窗口移动提升阀的关闭。该方法还包括在学习与气缸相关联的基准发动机爆震背景噪声水平之后将提升阀的关闭移动到气缸的爆震窗口中，并且学习包括在爆震窗口的曲轴角度范围期间关闭的提升阀的噪声的发动机爆震背景噪声水平。该方法包括其中提升阀是除所述气缸之外的气缸的提升阀。
图2A至图2C的方法还提供了一种发动机操作方法，包括：经由控制器停用一组发动机气缸持续发动机的一个或多个循环；重新激活该组发动机气缸的第一气缸以诊断催化器的操作；以及调节与停用的气缸相关联的爆震窗口的正时，以确定除第一气缸之外的第二气缸的关闭气门或关闭燃料喷射器的噪声水平。该方法包括其中停用的气缸包括在该组发动机气缸中，并且其中该组发动机气缸包括所有发动机气缸。该方法包括其中停用该组发动机气缸包括将该组发动机气缸中的所有提升阀保持关闭持续一个或多个发动机循环，并且其中重新激活第一气缸包括经由进气道燃料喷射器将燃料喷射到第一气缸并激活第一气缸的提升阀。该方法包括其中停用该组发动机气缸包括操作该组发动机气缸中的提升阀，并且其中重新激活第一气缸包括经由进气道燃料喷射器将燃料喷射到第一气缸并激活第一气缸的提升阀。该方法包括其中重新激活第一气缸包括经由直接燃料喷射器将燃料喷射到第一气缸并激活第一气缸的提升阀。该方法包括其中调节与停用的气缸相关联的爆震窗口的正时包括当关闭气门或关闭燃料喷射器完全关闭时调节要打开的爆震窗口的正时。
现在参考图3，示出了时序300，其示出了示例性基准发动机爆震窗口正时、直接喷射器正时以及进气和排气提升阀打开和关闭正时。所示正时是针对点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的八缸发动机。所述发动机是循环为720曲轴度的四冲程发动机。发动机曲轴度沿水平轴定位，并且零度表示一号气缸的上止点压缩冲程。八个气缸沿垂直轴标记。在该示例中，通过DI喷射和提升阀正时在视觉上示出了若干个发动机爆震背景噪声影响。
每个气缸的发动机爆震窗口定位在沿着与爆震窗口相关联的垂直轴的刻度线的水平。例如，一号气缸的发动机爆震窗口由斜线杠301指示。其余发动机气缸(2至8)的爆震窗口由与沿垂直轴的标记对齐的类似斜线杠(302至308)指示。
每个气缸的发动机燃料喷射正时定位在沿着与燃料喷射相关联的垂直轴的刻度线的水平。例如，实心杠310表示二号气缸的DI燃料喷射器打开间隔。当实心杠310不可见时，二号气缸的DI燃料喷射器关闭。二号气缸的DI燃料喷射器在实心杠310的左侧打开并且在实心杠310的右侧关闭。其余发动机气缸(2至8)的DI燃料喷射由类似的实心杠(311至317)指示，并且它们遵循与实心杠310相同的惯例。燃料喷射器杠310至317分别与沿燃料喷射器杠所对应的垂直轴列出的气缸对齐。
气缸的冲程定位在沿着与冲程相关联的垂直轴的刻度线水平的正上方。例如，一号气缸的冲程由水平线320至323表示。字母p、e、i和c表示与一号气缸相关联的动力(p)、排气(e)、进气(i)和压缩(c)冲程。其他发动机气缸的冲程通过线325至358以类似的方式标识。
每个气缸的排气门正时定位在沿着与排气门正时相关联的垂直轴的刻度线的水平之上。例如，一号气缸的排气门打开时间由交叉线杠360表示。当一号气缸的气缸冲程上方不存在交叉线杠时，一号气缸的排气门关闭。其他气缸的排气门打开时间在362、364、367、370、372、374、375、377和378处表示。
每个气缸的进气门正时定位在沿着与进气门正时相关联的垂直轴的刻度线的水平之上。例如，用虚线杠361表示一号气缸的进气门打开时间。当一号气缸的气缸冲程上方不存在虚线杠时，一号气缸的进气门关闭。其他气缸的进气门打开时间在363、365、366、368、369、371、373、376和379处表示。
图3还包括表格301，所述表格描述了一个气缸的DI燃料喷射与另一个气缸的发动机爆震背景噪声水平之间的关系，如在序列300中所示。表格301包括第一标签，所述第一标签指示向哪个气缸喷射燃料以进行燃烧。发动机气缸编号以发动机的点火顺序1-3-7-2-6-5-4-8布置。第二标签指示受到向燃烧的气缸的燃料喷射的影响的气缸的爆震窗口。表格301示出了气缸5的爆震窗口受到被喷射以在气缸1中燃烧的燃料的影响(气缸1在表格中位于气缸5上方)。表格301还示出了气缸4的爆震窗口受到被喷射以在气缸3中燃烧的燃料的影响，以此类推。因此，当燃料被直接喷射到一个气缸时，它可能影响在发动机燃烧顺序中落后三个气缸的气缸的发动机爆震背景噪声水平。进气道燃料喷射器与气缸爆震窗口之间的正时和相互关系可以通过类似方式描述。箭头390至397以图形方式示出这些关系。例如，在310处到二号气缸的燃料DI可以影响在301处的一号气缸的爆震窗口中观察到的发动机噪声。类似地，在311处到六号气缸的燃料DI可以影响在302处的三号气缸的爆震窗口中观察到的发动机噪声，等等。
在一个气缸的爆震窗口中观察到的噪声可包括与其他发动机气缸相关联的事件相关的噪声。例如，在304处指示的二号气缸的发动机爆震窗口可以发生在当在313处爆震传感器暴露于来自向四号气缸的DI喷射的噪声时，并且该连接经由箭头393示出。经由箭头390至397示出了到其他气缸的DI喷射与其他爆震窗口中的爆震传感器输出之间的关系。因此，针对在304处示出的二号气缸的发动机爆震窗口确定的发动机爆震背景噪声水平可以包括由DI喷射器在313处打开和/或关闭产生的噪声。另外，由虚线杠373指示的五号气缸的进气门关闭示出了五号气缸的进气门关闭并且可以在如杠304所示的二号气缸的爆震窗口打开的时间内产生噪声。此外，由虚线杠378指示的八号气缸的排气门关闭示出了八号气缸的排气门关闭并且可以在如杠304所示的二号气缸的爆震窗口打开的时间内产生噪声。此外，由杠364指示的七号气缸的排气门打开示出了七号气缸的排气门打开并且可以在如杠304所示的二号气缸的爆震窗口打开的时间内产生噪声。因此，在该示例中，在304处经由二号气缸的发动机爆震窗口确定的发动机背景噪声可包括来自DI事件313、气门事件373、气门事件364和气门事件378的噪声。
图3所示的提升阀和DI喷射时间可以指示基准DI和提升阀正时。这些正时可影响从气缸的发动机爆震窗口(例如，304)确定的发动机背景噪声水平。虽然可能希望包括所有背景噪声源以确定特定气缸的背景噪声水平，但是将总背景噪声水平分解成来自各个噪声源的贡献也是有用的。通过从总发动机背景噪声水平移除一个或多个噪声影响，可以确定可用于确定其他气缸中是否存在爆震的发动机噪声水平。例如，一号气缸的基准发动机爆震背景噪声水平可以用作三号气缸的基准发动机爆震背景噪声水平。此外，一个气缸的提升阀噪声或DI喷射器噪声可以应用于不同气缸以估计不同气缸的发动机爆震背景噪声。当未针对特定发动机气缸观察到发动机爆震背景噪声水平时，或者如果学习发动机爆震背景噪声水平的机会受到车辆工况限制时，这种分配发动机爆震背景噪声水平可能是有用的。
现在参考图4，时序400示出了在发动机进入DFSO模式后已经重新激活的若干个发动机气缸。图4还示出了如何调节直接燃料喷射和气门正时，以允许确定在当前发动机转速和负载下气缸i的总气缸背景噪声水平Cyl_bkg_noise(i)，不包括来自在气缸(i)的爆震窗口期间打开和/或关闭的燃料喷射器和/或进气和/或排气提升阀的噪声的基准气缸背景噪声水平Cyl_base_noise(i)，在气缸(i)的爆震窗口期间发生的燃料喷射器噪声Cyl_inj_noise(i)，以及来自在气缸(i)的爆震窗口期间打开和/或关闭的进气门/排气门的噪声Cyl_vlv_noise(i)。
除了下面指出的以外，图4所示的每个气缸的燃料喷射、气门正时、气缸冲程和发动机位置与图3所示的相同。因此，为简洁起见，将不会重复对这些项目的描述。然而，除了所指出的以外，图4所示的正时和顺序与图3所示的相同。
所示正时是针对点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的八缸发动机。所述发动机是循环为720曲轴度的四冲程发动机。发动机曲轴度沿水平轴定位，并且零度表示一号气缸的上止点压缩冲程。八个气缸沿垂直轴标记。在该示例中，发动机在DFSO中所有气缸都停用的情况下操作，并且四个气缸刚刚被重新激活，而四个气缸保持停用，从而可以执行催化器诊断。停用的气缸由停用的气缸上方的杠表示。例如，停用三号、二号、五号和八号气缸。
与图3所示的燃料喷射正时相比，已经调节(例如，提前)活动的一号、七号、六号和四号气缸的直接喷射的正时。提前的直接燃料喷射在311a、313a、315a和317a处表示。通过提前直接喷射，可以从爆震窗口302、304、306和308移除燃料喷射噪声，从而可以确定不包括来自在气缸爆震窗口期间打开和/或关闭的燃料喷射器和/或进气和/或排气提升阀的噪声的基准气缸背景噪声水平。由于正在诊断催化器并且发动机在低负载下操作，因此经由调节直接喷射正时，发动机排放可能不会增加太多。此外，进气门关闭正时可以提前或延迟，如在402、404、406、408、410、412、414和416所表示的，以将进气门关闭正时移入或移出发动机爆震窗口，从而可以确定不包括来自在气缸爆震窗口期间打开和/或关闭的燃料喷射器和/或进气和/或排气提升阀的噪声的基准气缸背景噪声水平，或者可以确定包括提升阀噪声Cyl_vlv_noise的发动机爆震背景噪声水平。
同样地，排气门关闭正时可以提前或延迟，如在403、405、407、409、411、413、415和417所表示的，以将排气门关闭正时移入或移出发动机爆震窗口，从而可以确定不包括来自在气缸爆震窗口期间打开和/或关闭的燃料喷射器和/或进气和/或排气提升阀的噪声的基准气缸背景噪声水平，或者可以确定包括提升阀噪声Cyl_vlv_noise的发动机爆震背景噪声水平。
因此，通过在DFSO或DCCO期间确定发动机爆震背景噪声水平，可以在不显著改变发动机排放的情况下获得准确的发动机噪声水平。另外，即使与爆震窗口相关联的气缸被停用，也可以利用停用的气缸的爆震窗口来确定发动机爆震背景噪声水平。
现在参考图5，时序500示出了在发动机进入DFSO模式后已经重新激活的若干个发动机气缸。图5还示出了如何调节进气道燃料喷射和爆震窗口正时，以允许确定在当前发动机转速和负载下气缸i的总气缸背景噪声水平Cyl_bkg_noise(i)，不包括来自在气缸(i)的爆震窗口期间打开和/或关闭的燃料喷射器和/或进气和/或排气提升阀的噪声的基准气缸背景噪声水平Cyl_base_noise(i)，在气缸(i)的爆震窗口期间发生的燃料喷射器噪声Cyl_inj_noise(i)，以及来自在气缸(i)的爆震窗口期间打开和/或关闭的进气门/排气门的噪声Cyl_vlv_noise(i)。
除了下面指出的以外，图5所示的每个气缸的气门正时、气缸冲程和发动机位置与图3所示的相同。因此，为简洁起见，将不会重复对这些项目的描述。然而，除了所指出的以外，图5所示的正时和顺序与图3所示的相同。
所示正时是针对点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的八缸发动机。所述发动机是循环为720曲轴度的四冲程发动机。发动机曲轴度沿水平轴定位，并且零度表示一号气缸的上止点压缩冲程。八个气缸沿垂直轴标记。在该示例中，发动机在DFSO中所有气缸都停用的情况下操作，并且四个气缸刚刚被重新激活，而四个气缸保持停用，从而可以执行催化器诊断。停用的气缸由停用的气缸上方的杠表示。
与图3中所示的爆震窗口正时相比，与停用的三号、二号、五号和八号气缸相关联的爆震窗口正时已经被调节(例如，延迟)。延迟的爆震窗口在302a、304a、306a和308a处表示。通过延迟爆震窗口打开时间，可以从进气道喷射313a、315a、317a和311a确定进气道燃料喷射噪声。如果期望确定基准发动机爆震背景噪声水平，则停用的气缸的发动机爆震窗口可以如箭头502a、504a、506a和508a所示提前或者如箭头502b、504b、506b和508b所示延迟。例如，可以根据发动机曲轴位置提前或延迟停用的气缸的发动机爆震窗口，以从停用的气缸的爆震窗口增加或移除提升阀和燃料喷射器关闭或打开。这允许与停用的气缸相关联的爆震窗口用于确定发动机噪声水平，即使与爆震窗口相关联的气缸被停用。此外，发动机爆震窗口可以在持续时间上增加、在持续时间上减少、具有修改的起动时间、以及具有修改的停止时间，以增加或减少一个或多个发动机噪声源(例如，燃料喷射器和提升阀)的噪声。
因此，通过在DFSO或DCCO期间确定发动机爆震背景噪声水平、通过移动爆震窗口，可以在不显著改变发动机排放的情况下获得准确的发动机噪声水平。
注意，本文包括的示例性控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可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。本文所述的具体例程可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等)中的一种或多种。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以以所示的顺序执行、并行执行，或在一些情况下被省略。同样地，处理顺序不一定是实现本文所述的示例性示例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供。依据正被使用的特定策略，可以重复执行所示的动作、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的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，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。
应理解，本文公开的配置和例程本质上是示例性的，并且这些具体示例不应被视为具有限制含义，因为众多变型是可能的。例如，以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。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/或性质的所有新颖的且非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求特别地指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可涉及“一个”要素或“第一”要素或其等效物。这类权利要求应被理解为包括一个或多个此类要素的并入，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合可以通过修正本权利要求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。此类权利要求，无论在范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相同或不同，也被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明，提供了一种发动机操作方法，该方法包括：经由控制器停用气缸持续气缸的一个或多个循环；在气缸停用时，学习与气缸相关联的基准发动机爆震背景噪声水平；以及根据从基准发动机爆震背景噪声水平确定的爆震指示来调节发动机操作。
根据一个实施例，停用气缸包括停用气缸的提升阀持续气缸的一个或多个循环。
根据一个实施例，停用气缸包括在气缸停用时停止向气缸喷射燃料，并且气缸的提升阀在气缸的一个或多个循环期间打开和关闭。
根据一个实施例，基准发动机爆震背景噪声水平不包括来自在气缸的爆震窗口期间关闭的喷射器或提升阀的噪声。
根据一个实施例，气缸的爆震窗口是其中预期在气缸中发生爆震的预定的曲轴角度范围。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于响应于学习基准发动机爆震背景噪声水平的请求，从气缸的爆震窗口移动提升阀的关闭。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于在学习与气缸相关联的基准发动机爆震背景噪声水平之后将提升阀的关闭移动到气缸的爆震窗口中，并且学习包括在爆震窗口的曲轴角度范围期间关闭的提升阀的噪声的发动机爆震背景噪声水平。
根据一个实施例，提升阀是除所述气缸之外的气缸的提升阀。
根据本发明，提供了一种发动机操作方法，该方法包括：经由控制器停用一组发动机气缸持续发动机的一个或多个循环；重新激活该组发动机气缸的第一气缸以诊断催化器的操作；以及调节与停用的气缸相关联的爆震窗口的正时，以确定除第一气缸之外的第二气缸的关闭气门或关闭燃料喷射器的噪声水平。
根据一个实施例，停用的气缸包括在该组发动机气缸中，并且其中该组发动机气缸包括所有发动机气缸。
根据一个实施例，停用该组发动机气缸包括将该组发动机气缸中的所有提升阀保持关闭持续一个或多个发动机循环，并且其中重新激活第一气缸包括经由进气道燃料喷射器将燃料喷射到第一气缸并激活第一气缸的提升阀。
根据一个实施例，停用该组发动机气缸包括操作该组发动机气缸中的提升阀，并且其中重新激活第一气缸包括经由进气道燃料喷射器将燃料喷射到第一气缸并激活第一气缸的提升阀。
根据一个实施例，重新激活第一气缸包括经由直接燃料喷射器将燃料喷射到第一气缸并激活第一气缸的提升阀。
根据一个实施例，调节与停用的气缸相关联的爆震窗口的正时包括当关闭气门或关闭燃料喷射器完全关闭时调节要打开的爆震窗口的正时。
根据本发明，提供了一种用于操作发动机的系统，该系统具有：发动机，该发动机包括至少一个振动感测发动机爆震传感器；以及控制器，该控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，用于调节停用的气缸的爆震窗口的正时，使得当不同气缸的提升阀关闭时爆震窗口打开。
根据一个实施例，响应于诊断催化器的请求而调节爆震窗口。
根据一个实施例，不同气缸是激活的气缸。
根据一个实施例，所述停用的气缸是经由将停用的气缸的提升阀保持关闭持续一个或多个发动机循环来停用的。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于响应于诊断催化器的请求而经由向不同气缸通过进气通道喷射燃料激活不同气缸的附加指令。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于响应于诊断催化器的请求而经由向不同气缸直接喷射燃料激活不同气缸的附加指令。

Claims (14)

1.一种发动机操作方法，其包括：
经由控制器停用气缸持续所述气缸的一个或多个循环；
在所述气缸停用时，学习与所述气缸相关联的基准发动机爆震背景噪声水平；以及
根据从所述基准发动机爆震背景噪声水平确定的爆震指示来调节发动机操作。
2.如权利要求1所述的方法，其中停用所述气缸包括停用所述气缸的提升阀持续所述气缸的所述一个或多个循环。
3.如权利要求1所述的方法，其中停用所述气缸包括在所述气缸停用时停止向所述气缸喷射燃料，并且所述气缸的提升阀在所述气缸的所述一个或多个循环期间打开和关闭。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述基准发动机爆震背景噪声水平不包括来自在所述气缸的爆震窗口期间关闭的喷射器或提升阀的噪声。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述气缸的所述爆震窗口是其中预期在所述气缸中发生爆震的预定的曲轴角度范围。
6.如权利要求4所述的方法，其还包括响应于学习所述基准发动机爆震背景噪声水平的请求，从所述气缸的所述爆震窗口移动提升阀的关闭。
7.如权利要求4所述的方法，其还包括在学习与所述气缸相关联的基准发动机爆震背景噪声水平之后将提升阀的关闭移动到所述气缸的所述爆震窗口中，并且学习包括在所述爆震窗口的曲轴角度范围期间关闭的提升阀的噪声的发动机爆震背景噪声水平。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述提升阀是除所述气缸之外的气缸的提升阀。
9.一种用于操作发动机的系统，其包括：
发动机，所述发动机包括至少一个振动感测发动机爆震传感器；以及
控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，用于调节停用的气缸的爆震窗口的正时，使得当不同气缸的提升阀关闭时所述爆震窗口打开。
10.如权利要求9所述的系统，其中响应于诊断催化器的请求而调节所述爆震窗口。
11.如权利要求9所述的系统，其中所述不同气缸是激活的气缸。
12.如权利要求9所述的系统，其中所述停用的气缸是经由将所述停用的气缸的提升阀保持关闭持续一个或多个发动机循环来停用的。
13.如权利要求9所述的系统，其还包括用于响应于诊断催化器的请求而经由向所述不同气缸通过进气通道喷射燃料激活所述不同气缸的附加指令。
14.如权利要求9所述的系统，其还包括用于响应于诊断催化器的请求而经由向所述不同气缸直接喷射燃料激活所述不同气缸的附加指令。
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