RU2681555C2

RU2681555C2 - Способы для двигателя и система двигателя

Info

Publication number: RU2681555C2
Application number: RU2015120077A
Authority: RU
Inventors: Крис Пол ГЛУГЛА
Original assignee: ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2019-03-11
Also published as: DE102015107412A1; CN105275633A; US9631572B2; RU2015120077A3; US20150345419A1; CN105275633B; RU2015120077A

Abstract

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания. Предусмотрены способы и системы для обогащения цилиндра двигателя в ответ на указание преждевременного воспламенения. Цилиндр обогащается вначале посредством повышения доли топлива, подаваемого в цилиндр через форсунку впрыска во впускной канал при событии открытого впускного клапана. Цилиндр затем продолжает обогащаться посредством повышения доли топлива, подаваемого в цилиндр через форсунку непосредственного впрыска в цилиндр. Технический результат – подавление преждевременного воспламенения смеси в цилиндре и уменьшение выбросов твердых частиц с отработавшими газами. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее описание в целом относится к способам и системам для управления двигателем транспортного средства в ответ на обнаружение преждевременного воспламенения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В определенных условиях эксплуатации, двигатели, которые имеют высокие степени сжатия или форсированы для увеличения удельной выходной мощности, могут быть предрасположены к явлениям сгорания с преждевременным воспламенением на малых оборотах. Раннее сгорание обусловленное преждевременным воспламенением может вызывать очень высокие давления внутри цилиндра и может приводить к волне давления сгорания, подобной детонации при сгорании, но с большей интенсивностью. Были разработаны стратегии для предсказания и/или раннего обнаружения преждевременного воспламенения на основании условий эксплуатации двигателя. Дополнительно, вслед за обнаружением могут предприниматься различные этапы подавления преждевременного воспламенения.

В одном из подходов, как показано Глугла и другими в US 20120245827, в системе двигателя, выполненной с возможностью принимать топливо с помощью непосредственного впрыска, в ответ на указание преждевременного воспламенения, двигатель эксплуатируется в режиме разделенного впрыска. Более точно, находящийся под влиянием преждевременного воспламенения цилиндр обогащается посредством выдачи обогащенного впрыска топлива за многочисленные непосредственные впрыски вместо одиночного непосредственного впрыска. Топливоснабжение одного или более цилиндров затем регулируется для поддержания отношения количества воздуха к количеству топлива отработавших газов на или около стехиометрии.

Однако изобретатели в материалах настоящей заявки осознали проблемы у такого подхода. Несмотря на то, что эффект охлаждения заряда непосредственного впрыска улучшает подавление преждевременного воспламенения, он также порождает большие выбросы твердых частиц (или сажи) вследствие диффузного распространения пламени, при котором топливо может не смешиваться в достаточной мере с воздухом до момента сгорания. Поскольку непосредственный впрыск, по природе, является относительно поздним впрыском топлива, может быть недостаточно времени для смешивания впрыснутого топлива с воздухом в цилиндре. Подобным образом, впрыснутое топливо может сталкиваться с меньшей турбулентностью при протекании через клапаны. Следовательно, могут быть карманы обогащенного сгорания, которые могут вырабатывать сажу локально, ухудшая выделение продуктов сгорания с отработавшими газами. Поскольку подавляющий преждевременное воспламенение непосредственный впрыск является обогащенным впрыском топлива, предрасположенность к ухудшенным выбросам является более высокой. Изобретатели кроме того осознали, что, в системах двигателя, сконфигурированных системами впрыска во впускной канал и непосредственного впрыска, свойства охлаждения заряда системы впрыска во впускной канал также могут использоваться с выгодой для принятия мер в ответ на преждевременное воспламенение. В частности, свойства охлаждения заряда впрыска во впускной канал, выполняемого при открытом впускном клапане, могут использоваться для обеспечения по меньшей мере некоторого подавляющего преждевременное воспламенение охлаждения цилиндра, не навлекая значительных выбросов твердых частиц.

Таким образом, в одном из примеров, подавление преждевременного воспламенения может улучшаться в системе двигателя, сконфигурированной для впрыска во впускной канал и непосредственного впрыска топлива. Способ может содержать: в ответ на указание преждевременного воспламенения, обогащение цилиндра посредством повышения соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива в течение некоторого количества циклов обогащения.

Одним объектом изобретения является способ для двигателя, содержащий этапы, на которых: дифференцируют детонацию в цилиндре от преждевременного воспламенения на основании выходного сигнала датчика детонации; в ответ на указание преждевременного воспламенения обогащают цилиндр посредством избирательного повышения соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива в течение первого количества циклов обогащения для обогащения; и затем, после первого количества циклов обогащения, сохраняя работу двигателя с большим обогащением, чем стехиометрия, повышают соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива в течение второго количества циклов обогащения для обогащения.

Согласно одному дополнительному аспекту избирательное повышение соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива включает в себя избирательное увеличение длительности импульса форсунки впускного канала, присоединенной к цилиндру, при сохранении длительности импульса форсунки непосредственного впрыска, присоединенной к цилиндру, при этом способ дополнительно включает в себя принятие мер в отношении детонации в цилиндре с использованием настроек установки момента искрового зажигания и EGR (рециркуляции отработавших газов).

Согласно другому дополнительному аспекту избирательное увеличение длительности импульса форсунки впускного канала включает в себя увеличение длительности импульса форсунки впускного канала до или в сторону эксплуатационного предела, если увеличенная длительность импульса находится в рамках эксплуатационного предела форсунки впускного канала.

Упомянутый способ может дополнительно включать в себя, если увеличенная длительность импульса находится вне эксплуатационного предела форсунки впускного канала, увеличение длительности импульса форсунки непосредственного впрыска при сохранении длительности импульса форсунки впускного канала на эксплуатационном пределе.

Согласно дополнительному аспекту указание преждевременного воспламенения в цилиндре включает в себя выходной сигнал датчика детонации, оцененный в первом интервале перед событием искрового зажигания в цилиндре, который больше, чем пороговое значение преждевременного воспламенения, и при этом повышение основано на выходном сигнале датчика детонации относительно порога преждевременного воспламенения.

Согласно другому дополнительному аспекту указание преждевременного воспламенения принимают в первом цикле двигателя, и при этом длительность импульса увеличивают во втором цикле двигателя, следующем непосредственно за первым циклом двигателя.

Согласно еще одному аспекту повышение соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива может включать в себя увеличение количества топлива, которое впрыскивают во впускной канал во время события открытого впускного клапана.

Согласно дополнительному аспекту первое количество циклов обогащения основано на выходном сигнале датчика детонации относительно порога преждевременного воспламенения.

Согласно еще одному аспекту повышение соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива включает в себя соответствующее понижение соотношения непосредственно впрыскиваемого топлива.

Согласно дополнительному аспекту, топливо, которое впрыскивают во впускной канал, является первым топливом, и при этом топливо, которое впрыскивают непосредственно, является вторым, иным топливом.

Согласно еще одному аспекту соотношение дополнительно регулируют на основании содержания спирта в первом топливе относительно второго топлива.

Еще одним объектом изобретения является способ для двигателя, содержащий этапы, на которых: в ответ на то, что преждевременное воспламенение в цилиндре дифференцировано от детонации, подавляют преждевременное воспламенение посредством обогащения цилиндра; и во время первого подавляющего преждевременное воспламенение обогащения, где длительность импульса форсунки впускного канала может увеличиваться, повышают соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива, и затем повышают соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива, сохраняя при этом работу двигателя с большим обогащением, чем стехиометрия; и во время второго подавляющего преждевременное воспламенение обогащения, где длительность импульса форсунки впускного канала не может увеличиваться, повышают соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива, и затем повышают соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива, сохраняя при этом работу двигателя с большим обогащением, чем стехиометрия.

Согласно дополнительному аспекту во время первого обогащения длительность импульса форсунки впускного канала находится в рамках эксплуатационного предела, и впрыскиваемое во впускной канал топливо подают во время события открытого впускного клапана, и при этом во время второго обогащения длительность импульса форсунки впускного канала находится на эксплуатационном пределе, и впрыскиваемое во впускной канал топливо подают во время события закрытого впускного клапана.

Согласно другому дополнительному аспекту во время первого обогащения соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива повышают в течение первого количества циклов двигателя, и при этом во время второго обогащения соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива повышают в течение второго количества циклов двигателя, большего, чем первое количество циклов двигателя.

Согласно еще одному аспекту, повышение во время каждого из первого и второго обогащений основано на указании преждевременного воспламенения.

Согласно дополнительному аспекту, топливо, которое впрыскивают во впускной канал, является первым топливом, а топливо, которое впрыскивают непосредственно, является вторым, иным топливом, и при этом во время и первого, и второго обогащений соотношение дополнительно регулируют на основании содержания спирта в первом топливе и содержания спирта во втором топливе.

Объектом изобретения является также способ для двигателя, содержащий этапы, на которых: во время первого подавляющего преждевременное воспламенение обогащения, где длительность импульса форсунки впускного канала может увеличиваться, повышают соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива в цилиндре; и во время второго подавляющего преждевременное воспламенение обогащения, где длительность импульса форсунки впускного канала не может увеличиваться, повышают соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива в цилиндре; и после каждого из первого и второго обогащений регулируют соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива в течение некоторого количества циклов двигателя, сохраняя при этом работу двигателя с большим обогащением, чем стехиометрия, причем регулирование включает в себя увеличение впрыска во впускной канал до тех пор, пока не достигнут предел охлаждения заряда, а после этого увеличивают только непосредственный впрыск.

Другим объектом изобретения является система двигателя, содержащая: цилиндр двигателя; форсунку непосредственного впрыска, выполненную с возможностью осуществлять непосредственный впрыск топлива в цилиндр; форсунку впускного канала, выполненную с возможностью осуществлять впрыск топлива во впускной канал в цилиндр; датчик детонации для дифференцирования детонации цилиндра от преждевременного воспламенения в цилиндре; и контроллер с машиночитаемыми командами, хранимыми в некратковременной памяти, для: приема указания преждевременного воспламенения в цилиндре на основании выходного сигнала датчика детонации в первом интервале перед событием искрового зажигания в цилиндре, который больше, чем пороговое значение преждевременного воспламенения; и обогащения цилиндра в ответ на указание преждевременного воспламенения, отличного от детонации, при этом обогащение включает в себя, в течение первого количества циклов обогащения, работу двигателя с повышенным соотношением впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива, причем впрыскиваемое во впускной канал топливо подается при открытом впускном клапане, а затем, в течение второго количества циклов обогащения, переход на работу двигателя с повышенным соотношением непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива, причем впрыскиваемое во впускной канал топливо подается при закрытом впускном клапане.

Согласно дополнительному аспекту, второе количество больше, чем первое количество, и при этом контроллер содержит дополнительные команды для: приема индикации детонации в цилиндре на основании выходного сигнала датчика детонации во втором интервале после события искрового зажигания в цилиндре, который больше, чем пороговое значение детонации, а пороговое значение детонации ниже, чем пороговое значение преждевременного воспламенения, и принятия мер в отношении детонации в цилиндре с использованием настроек установки момента искрового зажигания и EGR.

В качестве примера, в ответ на указание преждевременного воспламенения, в непосредственно следующем цикле двигателя, находящийся под влиянием преждевременного воспламенения цилиндр может обогащаться посредством повышения соотношения топлива, подаваемого в цилиндр с помощью впрыска во впускной канал. Например, длительность импульса впрыска во впускной канал может увеличиваться, если возможно. В дополнение, впрыску во впускной канал может быть назначено время, чтобы происходил в течение события открытого впускного клапана, для усиления эффекта охлаждения заряда впрыскиваемого во впускной канал топлива. Одновременно, непосредственный впрыск топлива также может повышаться. В качестве примера, двигатель может быть работающим с частью потребности в топливе, подаваемой с помощью впрыска во впускной канал при закрытом впускном клапане (например, во врем такта выпуска), и оставшейся частью потребности в топливе, подаваемой с помощью непосредственного впрыска во время такта впуска и/или такта сжатия. В ответ на указание преждевременного воспламенения, количество впрыскиваемого во впускной канал топлива может увеличиваться наряду с тем, что временные характеристики топливного впрыска во впускной канал сдвигаются к открытому впускному клапану (например, во время такта впуска). В дополнение, количество топлива, которое непосредственно впрыскивается, также увеличивается, причем, доля топлива, впрыскиваемого в такте впуска увеличивается, а доля топлива, впрыскиваемого в такте сжатия, уменьшается. Например, топливо может непосредственно впрыскиваться только в такте впуска, и топливо может не впрыскиваться непосредственным впрыском в такте сжатия. Ели длительность импульса форсунки впускного канала не может быть увеличена в непосредственно следующем цикле двигателя, увеличенный непосредственный впрыск топлива изначально может использоваться для принятия мер в ответ на преждевременное воспламенение. Относительное увеличение впрыска во впускной канал может быть более высоким, чем относительное увеличение непосредственного впрыска в течение первого количества циклов обогащения (например, первого цикла обогащения вслед за указанием преждевременного воспламенения). После этого, соотношение топлива, подаваемого в качестве впрыска во впускной канал, относительно непосредственного впрыска может регулироваться в течение некоторого количества циклов обогащения для повышения охлаждения заряда. Например, топливо может подаваться с более высоким соотношением непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива в течение некоторого количества циклов двигателя до тех пор, пока предрасположенность к преждевременному воспламенению не падает. Поэтому, может возобновляться номинальное топливоснабжение двигателя.

Таким образом, посредством настройки соотношения обогащенного впрыска топлива, подаваемого в двигатель с помощью впрыска во впускной канал, относительно непосредственного впрыска, свойства охлаждения заряда впрыска во впускной канал могут лучше использоваться с выгодой для подавления преждевременного воспламенения. Посредством впрыска по меньшей мере некоторого количества топлива с помощью впрыска во впускной канал при событии открытого впускного клапана в ответ на указание преждевременного воспламенения, выбросы твердых частиц с отработавшими газами могут уменьшаться. Более точно, посредством замены части обогащения, которая должна была впрыскиваться непосредственным впрыском, топливом, которое впрыскивается впрыском во впускной канал, преждевременное воспламенение может подвергаться принятию ответных мер, не повышая выбросы твердых частиц с отработавшими газами.

Должно быть понятно, что сущность изобретения, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые кладут конец каким-нибудь недостаткам, отмеченным выше или в любой части этого раскрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает камеру сгорания примерной системы двигателя, сконфигурированную для впрыска во впускной канал и непосредственного впрыска топлива.

Фиг. 2 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа для настройки соотношения разделения топлива в ответ на указание преждевременного воспламенения.

Фиг. 3 и 4 показывают примерные подавляющие преждевременное воспламенение настройки топливоснабжения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Последующее описание относится к системам и способам для настройки обогащения топливом двигателя через форсунку впускного канала и форсунку непосредственного впрыска в ответ на указание преждевременного воспламенения, к примеру, в системе двигателя по фиг. 1. Контроллер двигателя может выполнять процедуру управления, такую как процедура по фиг. 2, для регулирования профиля впрыска топлива, в том числе, количества впрыскиваемого во впускной канал топлива в цилиндр, и количества топлива, непосредственно впрыскиваемого в цилиндр с преждевременным воспламенением, в течение некоторого количества циклов двигателя вслед за указанием преждевременного воспламенения. Примерные профили показаны на фиг. 3 и 4.

Фиг. 1 изображает примерный вариант осуществления камеры сгорания или цилиндра двигателя 10 внутреннего сгорания. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя 130 транспортного средства через устройство 132 ввода. В этом примере, устройство 132 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Цилиндр 14 (то есть, камера сгорания) двигателя 10 может включать в себя стенки 136 камеры сгорания с поршнем 138, расположенным в них. Поршень 138 может быть присоединен к коленчатому валу 140, так чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 140 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу пассажирского транспортного средства через систему трансмиссии. Кроме того, стартерный электродвигатель может быть присоединен к коленчатому валу 140 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10.

Цилиндр 14 может принимать всасываемый воздух через последовательность впускных воздушных каналов 142, 144 и 146. Впускной воздушный канал 146 может сообщаться с другими цилиндрами двигателя 10 в дополнение к цилиндру 14. В некоторых вариантах осуществления, один или более впускных каналов могут включать в себя устройство наддува, такое как турбонагнетатель или нагнетатель. Например, фиг. 1 показывает двигатель 10, сконфигурированный турбонагнетателем, включающим в себя компрессор 174, скомпонованный между впускными каналами 142 и 144, и турбину 176 в системе выпуска, скомпонованную вдоль выпускного канала 148. Компрессор 174 может по меньшей мере частично приводиться в действие турбиной 176 с приводом от отработавших газов через вал 180, где устройство наддува сконфигурировано в качестве турбонагнетателя. Однако, в других примерах, таких как где двигатель 10 снабжен нагнетателем, турбина 176 с приводом от отработавших газов, по выбору, может быть не включена в состав, где компрессор может приводиться в действие механической подводимой мощностью от электродвигателя или двигателя. Дроссель 162, включающий в себя дроссельную заслонку 164, может быть установлен вдоль впускного канала двигателя для изменения расхода и/или давления всасываемого воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя. Например, дроссель 162 может быть расположен ниже по потоку от компрессора 174, как показано на фиг. 1, или, в качестве альтернативы, может быть предусмотрен выше по потоку от компрессора 174.

Выпускной канал 148 может принимать отработавшие газы из других цилиндров двигателя 10 в дополнение к цилиндру 14. Датчик 128 отработавших газов показан присоединенным к выпускному каналу 148 выше по потоку от устройства 178 снижения токсичности выбросов. Датчик 128 может быть любым пригодным датчиком для выдачи показания топливо/воздушного соотношения отработавших газов, таким как линейный датчик кислорода или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода отработавших газов), двухрежимный датчик кислорода или EGO (как изображено), HEGO (подогреваемый EGO), датчик содержания NOx, HC, или CO. Устройство 178 снижения токсичности выбросов может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NOx, различными другими устройствами снижения токсичности выбросов или их комбинациями.

Каждый цилиндр двигателя 10 может включать в себя один или более впускных клапанов и один или более выпускных клапанов. Например, цилиндр 14 показан включающим в себя по меньшей мере один впускной тарельчатый клапан 150 и по меньшей мере один выпускной тарельчатый клапан 156, расположенные в верхней области цилиндра 14. В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10, в том числе, цилиндр 14, может включать в себя по меньшей мере два впускных тарельчатых клапана и по меньшей мере два выпускных тарельчатых клапана, расположенных в верхней области цилиндра.

Впускной клапан 150 может управляться контроллером 12 посредством исполнительного механизма 152. Подобным образом, выпускной клапан 156 может управляться контроллером 12 посредством исполнительного механизма 154. Во время некоторых условий, контроллер 12 может изменять сигналы, выдаваемые на приводы 152 и 154, для управления открыванием и закрыванием соответственных впускных и выпускных клапанов. Положение впускного клапана 150 и выпускного клапана 156 может определяться соответственными датчиками положения клапана (не показаны). Исполнительные механизмы клапанов могут иметь тип электрического клапанного привода или тип кулачкового привода, либо их комбинацию. Установка фаз распределения впускных и выпускных клапанов может управляться одновременно, или может использоваться любая из возможности регулируемой установки фаз кулачкового распределения впускных клапанов, регулируемой установки фаз кулачкового распределения выпускных клапанов, сдвоенной независимой установки фаз кулачкового распределения или постоянной установки фаз кулачкового распределения. Каждая система кулачкового привода может включать в себя один или более кулачков и может использовать одну или более из систем переключения профиля кулачков (CPS), регулируемой установки фаз кулачкового распределения (VCT), регулируемой установки фаз клапанного распределения (VVT) и/или регулируемого подъема клапанов (VVL), которые могут управляться контроллером 12 для изменения работы клапанов. Например, цилиндр 14, в качестве альтернативы, может включать в себя впускной клапан, управляемый посредством приведения в действие электрического клапанного привода, и выпускной клапан, управляемый посредством кулачкового привода, в том числе, CPS и/или VCT. В других вариантах осуществления, впускной и выпускной клапаны могут управляться системой золотникового клапанного исполнительного механизма или привода, либо системой исполнительного механизма или привода с переменной установкой фаз клапанного распределения.

Цилиндр 14 может иметь степень сжатия, которая является отношением объемов того, когда поршень 138 находится в нижней мертвой точке, к тому, когда в верхней мертвой точке. Традиционно, степень сжатия находится в диапазоне от 9:1 до 10:1. Однако, в некоторых примерах, где используется другое топливо, степень сжатия может быть увеличена. Это, например, может происходить, когда используется более высокооктановое топливо или топливо с более высоким скрытым теплосодержанием испарения. Степень сжатия также может быть повышена, если используется непосредственный впрыск, вследствие его воздействия на детонацию в двигателе.

В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10 может включать в себя свечу 192 зажигания для инициирования сгорания. Система 190 зажигания может выдавать искру зажигания в камеру 14 сгорания через свечу 192 зажигания в ответ на сигнал SA опережения зажигания из контроллера 12, в выбранных режимах работы. Однако, в некоторых вариантах осуществления, свеча 192 зажигания может быть не включена в состав, таких как где двигатель 10 может инициировать сгорание самовоспламенением или впрыском топлива, как может иметь место у некоторых дизельных двигателей.

В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10 может быть сконфигурирован одной или более топливных форсунок для подачи топлива в него. В качестве неограничивающего примера, показан цилиндр 14, включающий в себя две топливных форсунки 166 и 170. Топливная форсунка 166 показана присоединенной непосредственно к цилиндру 14 для впрыска топлива непосредственно в него пропорционально длительности импульса сигнала FPW-1, принятого из контроллера 12 через электронный привод 168. Таким образом, топливная форсунка 166 обеспечивает то, что известно как непосредственный впрыск (в дальнейшем указываемый ссылкой как «DI») топлива в цилиндр 14 сгорания. Несмотря на то, что фиг. 1 показывает форсунку 166 в качестве боковой форсунки, она также может быть расположена выше поршня, к примеру, возле положения свечи 192 зажигания. Такое положение может улучшать смешивание и сгорание при работе двигателя на спиртосодержащем топливе вследствие низкой летучести некоторых спиртосодержащих видов топлива. В качестве альтернативы, форсунка может быть расположена выше и возле впускного клапана для улучшения смешивания. Топливо может подаваться в топливную форсунку 166 из топливной системы 8 высокого давления, включающей в себя топливный бак, топливные насосы, направляющую-распределитель для топлива и привод 168. В качестве альтернативы, топливо может подаваться однокаскадным топливным насосом на низком давлении, в каком случае, установка момента непосредственного впрыска топлива могут ограничиваться в большей степени во время такта сжатия, чем если используется топливная система высокого давления. Кроме того, несмотря на то, что не показано, топливный бак может иметь измерительный преобразователь давления, выдающий сигнал в контроллер 12.

Топливная форсунка 170 показана скомпонованной скорее во впускном канале 146, нежели в цилиндре 14, в конфигурации, которая обеспечивает то, что известно в качестве впрыска топлива во впускной канал (в дальнейшем указываемого ссылкой как «PFI»), во впускное отверстие выше по потоку от цилиндра 14. Топливная форсунка 170 может впрыскивать топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW-2, принятого из контроллера 12 через электронный привод 171. Топливо может подаваться в топливную форсунку 170 топливной системой 172.

Топливо может подаваться обеими форсунками в цилиндр в течение одиночного цикла цилиндра. Например, каждая форсунка может подавать часть полного впрыска топлива, который подвергается сгоранию в цилиндре 14. Кроме того, распределение и/или относительное количество топлива, подаваемого из каждой форсунки, может меняться в зависимости от условий эксплуатации, таких как нагрузка и/или детонация в двигателе, такие как описанные ниже. Относительное распределение совокупного впрыскиваемого топлива среди форсунок 166 и 170 может указываться ссылкой как первое соотношение впрыска. Например, впрыск большего количества топлива для события сгорания через форсунку 170 (впрыска во впускной канал) может быть примером более высокого первого соотношения впрыска во впускной канал и непосредственного впрыска наряду с тем, что впрыск большего количества топлива для события сгорания через форсунку 166 (непосредственного впрыска) может быть более низким первым соотношением впрыска во впускной канал и непосредственного впрыска. Отметим, что таковые являются всего лишь примерами разных соотношений впрыска, и могут использоваться различные другие соотношения впрыска. Дополнительно, должно быть принято во внимание, что впрыскиваемое во впускной канал топливо может подаваться во время события открытого впускного клапана, события закрытого впускного клапана (например, по существу после такта впуска, к примеру, во время такта выпуска), а также во время работы как с открытым, так и закрытым впускным клапаном. Подобным образом, непосредственно впрыскиваемое топливо, например, может подаваться во время такта впуска, а также частично во время предшествующего такта выпуска, во время такта впуска и частично во время такта сжатия. Кроме того, непосредственно впрыскиваемое топливо может подаваться в качестве одиночного впрыска или множественных впрысков. Таковые могут включать в себя многочисленные впрыски во время такта сжатия, многочисленные впрыски во время такта впуска или комбинацию некоторого количества непосредственных впрысков во время такта сжатия и некоторого количества во время такта впуска. Когда выполняются многочисленные непосредственные впрыски, относительное распределение совокупного непосредственно впрыскиваемого топлива между (непосредственным) впрыском такта впуска и (непосредственным) впрыском такта сжатия может указываться ссылкой как второе соотношение впрыска. Например, впрыск большего количества непосредственно впрыскиваемого топлива для события сгорания во время такта впуска может быть примером более высокого второго соотношения непосредственного впрыска такта впуска наряду с тем, что впрыск большего количества топлива для события сгорания во время такта сжатия может быть примером более низкого второго соотношения непосредственного впрыска такта сжатия. Отметим, что таковые являются всего лишь примерами разных соотношений впрыска, и могут использоваться различные другие соотношения впрыска.

По существу, даже для одиночного события сгорания, впрыскиваемое топливо может впрыскиваться с разными установками момента из форсунки впускного канала и форсунки непосредственного впрыска. Кроме того, для одиночного события сгорания, многочисленные впрыски подаваемого топлива могут выполняться за каждый цикл. Многочисленные впрыски могут выполняться в течение такта сжатия, такта впуска или любой надлежащей их комбинации.

Как описано выше, фиг. 1 показывает только один цилиндр многоцилиндрового двигателя. По существу, каждый цилиндр, подобным образом, может включать в себя свой собственный набор впускных/выпускных клапанов, топливной форсунки(ок), свечи зажигания, и т. д.

Топливные форсунки 166 и 170 могут иметь разные характеристики. Таковые включают в себя отличия по размеру, например, одна форсунка может иметь большее отверстие для впрыска, чем другая. Другие отличия включают в себя, но не в качестве ограничения, разные углы факела распыла, разные рабочие температуры, разное нацеливание, разную установку момента впрыска, разные характеристики факела распыла, разные расположения, и т. д. Сверх того, в зависимости от коэффициента распределения впрыскиваемого топлива среди форсунок 170 и 166, могут достигаться разные эффекты.

Топливный бак в топливной системе 172 может хранить топливо с разными качествами топлива, такими как разные составы топлива. Эти отличия могут включать в себя разное содержание спирта, разное октановое число, разную теплоту парообразования, разные топливные смеси и/или их комбинации, и т. д. В одном из примеров, топливо с разным содержанием спиртов могло бы включать в себя бы смеси бензина, этилового спирта, метилового спирта или спиртов, такие как E85 (которая является приблизительно 85% этилового спирта и 15% бензина) или M85 (которая приблизительно является 85% метилового спирта и 15% бензина). Другие спиртосодержащие виды топлива могли бы быть смесью спирта и воды, смесью спирта, воды и бензина, и т. д.

Более того, характеристики топлива топливного бака могут часто меняться. В одном из примеров, водитель может дозаправлять топливную систему 172 с помощью E85 в один день, а E10 на следующий, и E50 на следующий. Ежедневные изменения дозаправки бака топливом, таким образом, могут приводить к частому изменению составов топлива у топлива в топливной системе 172, тем самым, оказывая влияние на профиль впрыска топлива у топлива, подаваемого форсунками 166 и 170.

Двигатель дополнительно может включать в себя один или более датчиков 90 детонации, распределенных вдоль блока цилиндров двигателя или присоединенных к отдельным цилиндрам (как показано). Когда включены в состав, множество датчиков детонации могут быть распределены по блоку цилиндров двигателя симметрично или несимметрично. Датчик 90 детонации может быть акселерометром или датчиком ионизации, или датчиком давления в цилиндре. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью выявлять и проводить различие событий аномального сгорания, обусловленных детонацией в цилиндре, от указывающих преждевременное воспламенение в цилиндре на основании выходного сигнала (например, временных характеристик, амплитуды, интенсивности, частоты, и т. д. сигнала) датчика 90 детонации, а кроме того, на основании выходного сигнала датчика ускорения коленчатого вала. Например, событие раннего зажигания в цилиндре может определяться на основании сигнала детонации в цилиндре, оцененного в первом, более раннем интервале (таком, как первый интервал перед событием искрового зажигания в цилиндре), являющегося большим, чем первое, верхнее пороговое значение, наряду с тем, что событие детонации в цилиндре может определяться на основании сигнала детонации в цилиндре, оцененного во втором, более позднем интервале, являющегося большим, чем второе, нижнее пороговое значение. В одном из примеров, интервалы, в которых оцениваются сигналы детонации, могут быть интервалами угла поворота коленчатого вала.

Подавляющие действия, предпринятые контроллером двигателя для принятия мер в ответ на детонацию, могут отличаться от таковых, предпринятых контроллером для принятия мер в ответ на преждевременное воспламенение. Например, детонация может быть подвергнута принятию ответных мер с использованием настроек установки момента искрового зажигания (например, запаздывания искры) и EGR, наряду с тем, что преждевременное воспламенение может подвергаться принятию ответных мер с использованием ограничения нагрузки, обогащения топлива (как конкретизировано на фиг. 2), обеднения топлива или их комбинации.

Как конкретизировано со ссылкой на фиг. 2, контроллер может регулировать профиль впрыска обогащения топливом во время первого цикла двигателя, непосредственно сопровождающего указание преждевременного воспламенения, чтобы использовать по меньшей мере некоторый впрыск во впускной канал для обеспечения подавляющего преждевременное воспламенение охлаждения заряда цилиндра. В частности, контроллер может обогащать цилиндр посредством избирательного повышения соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива, в течение некоторого количества циклов обогащения в ответ на указание преждевременного воспламенения. Контроллер может избирательно повышать соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива посредством избирательного увеличения длительности импульса форсунки впускного канала, присоединенной к цилиндру, сохраняя длительность импульса форсунки непосредственного впрыска, присоединенной к цилиндру. Например, длительность импульса форсунки впускного канала может увеличиваться, если увеличенная длительность импульса находится в рамках эксплуатационного предела форсунки впускного канала. Иначе, если увеличенная длительность импульса находится вне эксплуатационного предела форсунки впускного канала, длительность импульса форсунки непосредственного впрыска может увеличиваться, чтобы давать требуемое обогащение, сохраняя при этом длительность импульса форсунки впускного канала на эксплуатационном пределе. В любом случае, увеличение длительности импульса форсунки (впрыска во впускной канал или непосредственного впрыска) может быть основано на указании преждевременного воспламенения. Чтобы дополнительно использовать с выгодой свойства охлаждения заряда впрыска во впускной канал, обогащение может обеспечиваться посредством увеличения количества топлива, которое впрыскивается впрыском во впускной канал во время события открытого впускного клапана. Повышенный впрыск во впускной канал затем может сохраняться в течение некоторого количества циклов обогащения, такого как первое количество, первое количество основано на указании преждевременного воспламенения. В одном из примеров, первое количество имеет значение один, из условия чтобы указание преждевременного воспламенения принималось в первом цикле двигателя, а длительность импульса форсунки впускного канала увеличивалась в и в течение второго цикла двигателя, непосредственно сопровождающего первый цикл двигателя. Затем, после того, как истекло первое количество циклов обогащения, соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива может уменьшаться наряду с тем, что соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива увеличивается, чтобы обеспечивать дополнительное охлаждение заряда цилиндра, в течение второго количества циклов обогащения. В некоторых примерах, в дополнение к типу впрыска, свойства охлаждения заряда впрыскиваемого во впускной канал топлива и непосредственно впрыскиваемого топлива, когда различны, также могут использоваться с выгодой, к примеру, в тех случаях, когда топливо, которое является впрыскиваемым во впускной канал, является первым топливом, а топливо, которое является непосредственно впрыскиваемым, является вторым, иным топливом. Соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива и непосредственно впрыскиваемого топлива при подавляющем преждевременное воспламенение обогащении, в таком случае, может дополнительно регулироваться на основании содержания спирта первого топлива относительно второго топлива. Например, топливом с более высокой теплотой парообразования или более высоким октановым числом было бы топливо, которое впрыскивалось бы более высокими количествами, чтобы использовать в своих интересах повышенную способность охлаждения заряда топлива.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 106, порты 108 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 110 постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 112, энергонезависимую оперативную память 114 и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение вводимого массового расхода воздуха (MAF) с датчика 122 массового расхода воздуха; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 116 температуры, присоединенного к патрубку 118 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 120 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 140; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя; и сигнал абсолютного давления в коллекторе (MAP) с датчика 124. Сигнал числа оборотов двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи указания разряжения или давления во впускном коллекторе.

Постоянное запоминающее устройство 110 запоминающего носителя может быть запрограммировано машинно-читаемыми данными, представляющими команды, исполняемые процессором 106 для выполнения способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены. Примерная процедура, которая может выполняться контроллером, описана на фиг. 2.

Далее, с обращением к фиг. 2, показана примерная процедура 200 для использования по меньшей мере некоторого впрыска топлива во впускной канал для обеспечения части подавляющего преждевременное воспламенение обогащения. Это предоставляет свойствам охлаждения заряда топливного впрыска во впускной канал возможность использоваться с выгодой.

На 202, могут оцениваться и/или измеряться условия эксплуатации двигателя. Таковые, например, могут включать в себя число оборотов двигателя, температуру двигателя, уровень наддува, давление в коллекторе, поток воздуха в коллекторе, температуру каталитического нейтрализатора отработавших газов, и т. д.

В некоторых вариантах осуществления, предыстория преждевременных воспламенений двигателя также может извлекаться из справочной таблицы, хранимой в памяти контроллера. Справочная таблица может обновляться через равные промежутки времени (например, каждый цикл двигателя, каждые 50 миль, каждый час, и т. д.) или в ответ на частоту возникновения преждевременного воспламенения в цилиндре. Счет преждевременных воспламенений (PI) двигателя может включать в себя счет PI для каждого цилиндра, может включать в себя детализацию, такую как оценка общего количества событий преждевременного воспламенения в цилиндре за текущую поездку или цикл двигателя (например, счет PI за поездку в цилиндре). Счет PI двигателя дополнительно может включать в себя оценку общего количества событий преждевременного воспламенения в цилиндре за срок службы работы двигателя (например, счет PI за срок службы в цилиндре). По существу, счет PI каждого цилиндра может представлять собой предысторию преждевременных воспламенения данного цилиндра и может коррелировать с предрасположенностью каждого цилиндра к дополнительным событиям преждевременного воспламенения.

На 203, профиль впрыска топлива может определяться на основании оцененных условий эксплуатации двигателя. Это может включать в себя определение количества топлива, которое должно впрыскиваться во впускной канал, относительно количества топлива, которое должно непосредственно впрыскиваться в двигатель.

На 204, может определяться, есть ли указание преждевременного воспламенения. В одном из примеров, указание преждевременного воспламенения включает в себя выявление действующего события преждевременного воспламенения, хотя, в других примерах, указание может включать в себя определение вероятности преждевременного воспламенения (до того, как событие преждевременного воспламенения происходит фактически). Как конкретизировано со ссылкой на фиг. 1, контроллер двигателя может выявлять события аномального сгорания, связанные с преждевременным воспламенением, и отличать их от событий детонации в цилиндре на основании выходного сигнала одного или более датчиков детонации в двигателе. В качестве одного из примеров, указание преждевременного воспламенения может подтверждаться в ответ на выходной сигнал датчика детонации, оцененный в интервале перед событием искрового зажигания, находящийся выше, чем пороговое значение. Если указание преждевременного воспламенения не подтверждено, процедура может заканчиваться.

В ответ на указание преждевременного воспламенения, на 206, может определяться подавляющее преждевременное воспламенение обогащение. Более точно, определяется количество топлива, которое требуется для обогащения цилиндра с преждевременным воспламенением и подавления указания преждевременного воспламенения. Обогащение может включать в себя степень обогащения, а также количество циклов обогащения. Обогащение может повышаться по мере того, как возрастает указание преждевременного воспламенения. Например, по мере того, как выходной сигнал датчика детонации превышает пороговое значение преждевременного воспламенения, может повышаться степень обогащения у обогащения и/или количество применяемых циклов обогащения.

На 208 может определяться, может ли по меньшей мере часть обогащения в цикле двигателя, следующем непосредственно за циклом двигателя, где было обнаружено преждевременное воспламенение, обеспечиваться с помощью впрыска во впускной канал. В частности, может определяться, может ли длительность импульса форсунки впускного канала быть увеличена во время непосредственно следующего цикла двигателя, и может ли топливо впрыскиваться во впускной канал при открытом впускном клапане. В одном из примеров, если длительность импульса форсунки впускного канала еще не находится на максимальной относительной длительности включения, то дополнительный впрыск во впускной канал может быть возможен. Иначе, если длительность импульса форсунки впускного канала находится на пределе, дополнительный впрыск во впускной канал может быть невозможен. В еще одном примере, если нет достаточно времени для подачи топлива с помощью впрыска во впускной канал при открытом впускном клапане, обогащение может подаваться только с помощью непосредственного впрыска

Если дополнительный впрыск во впускной канал возможен, то, на 210, в ответ на указание преждевременного воспламенения, процедура включает в себя обогащение цилиндра с преждевременным воспламенением посредством повышения соотношения разделения топлива, которое подается в цилиндр через форсунку впускного канала при открытом впускном клапане, относительно топлива, подаваемого в цилиндр форсункой непосредственного впрыска, в по меньшей мере цикле двигателя, непосредственно следующем за выявлением преждевременного воспламенения. Как конкретизировано ниже, количество топлива, подаваемого с помощью как впрыска во впускной канал, так и непосредственного впрыска, может увеличиваться, увеличение регулироваться так, чтобы действующее увеличение впрыска во впускной канал для цикла двигателя, непосредственно следующего за выявлением преждевременного воспламенения, было более высоким, чем действующее увеличение для непосредственного впрыска для такого цикла двигателя, и, в силу этого, соотношение разделения для впрыска во впускной канал относительно непосредственного впрыска повышается в течение по меньшей мере такого цикла двигателя. В одном из примеров, повышение соотношения впрыска во впускной канал включает в себя увеличение длительности импульса форсунки впускного канала и подачу впрыскиваемого во впускной канал топлива при открытом впускном клапане. Например, форсунка впускного канала может эксплуатироваться на верхнем пределе в цикле двигателя, непосредственно сопровождающем выявление преждевременного воспламенения, и временные характеристики впрыска во впускной канал могут перемещаться с такта выпуска на такт впуска. Остаток определенного обогащения в данном цикле двигателя может выдаваться через форсунку непосредственного впрыска в такте впуска.

Затем, на 214, в течение некоторого количества циклов обогащения двигателя, может регулироваться соотношение впрыска топлива. Более точно, в течение некоторого количества циклов двигателя, соотношение разделения топлива, подаваемого с помощью впрыска во впускной канал, относительно непосредственного впрыска, может регулироваться наряду с работой двигателя с большим обогащением, чем стехиометрия. Соотношение разделения может регулироваться, чтобы усиливать охлаждение заряда перед тем, как воздух поступает в цилиндр. Например, соотношение топлива, подаваемого с помощью непосредственного впрыска в такте впуска (относительно такта сжатия), может повышаться. Топливо, подаваемое с помощью впрыска во впускной канал, также может увеличиваться, но в относительно меньшей степени. В качестве альтернативы, топливо, подаваемое с помощью впрыска во впускной канал, может уменьшаться соответствующим образом. В одном из примеров, настройка может включать в себя поддержание топливоснабжения с более высоким соотношением непосредственного впрыска в течение количества циклов двигателя. В еще одном примере, настройка может включать в себя начальное повышение соотношения непосредственного впрыска в течение первого количества циклов двигателя, а затем, постепенное понижение соотношения непосредственного впрыска наряду с соответствующим повышением соотношения впрыска во впускной канал. Соотношения могут извлекаться из справочной таблицы, в которой относительные пропорции впрыска топлива хранятся в качестве функции эффективности подавления преждевременного воспламенения. То есть, соотношения могут изучаться на основании их успеха в подавлении дальнейших событий преждевременного воспламенения, которые могли бы быть частью пачки событий преждевременного воспламенения. Таким образом, если примененное соотношение способно подавлять дальнейшее преждевременное воспламенение, соотношение может изучаться в качестве функции условий числа оборотов-нагрузки двигателя, а кроме того, основываться в качестве функции указания преждевременного воспламенения. При последующем указании преждевременного воспламенения в тех же самых условиях эксплуатации, может применяться изученное обогащение. Если примененное соотношение не способно подавить дальнейшее преждевременное воспламенение, соотношение может обновляться (например, может повышаться величина непосредственного впрыска) и повторно изучаться. При последующем указании преждевременного воспламенения в тех же самых условиях эксплуатации, может применяться обновленное обогащение. Соотношения затем могут адаптивно обновляться, как пояснено ниже.

Например, соотношение впрыска во впускной канал при открытом впускном клапане может изучаться в отношении усечения, где никакое дополнительное охлаждение заряда невозможно с топливным впрыском во впускной канал. Количество циклов обогащения и значения обогащения (например, степень обогащения) могут изучаться на основании того, появляются ли какие-нибудь дальнейшие события преждевременного воспламенения после того, как топливоснабжение прекращается (например, если преждевременное воспламенение происходит в пределах 1-2 циклов после возврата к нормальному, стехиометрическому топливоснабжению). Ели преждевременное воспламенение повторяется, на следующем повторе, обогащение может увеличиваться на коэффициент, к примеру, на 1 событие обогащения. Если дальнейшее преждевременное воспламенение не происходит на последующих событиях сгорания, количество циклов обогащения может поддерживаться или, в качестве альтернативы, после многочисленных эпизодов без возникновения какого бы то ни было преждевременного воспламенения по окончанию обогащения, количество событий обогащения может сокращаться на событие. Таким образом, значение обогащения может непрерывно модифицироваться на основании вероятности преждевременного воспламенения и действенности обогащения в подавлении преждевременного воспламенения.

Возвращаясь на 208, если длительность импульса топливного впрыска во впускной канал не может увеличиваться дальше в следующем цикле сгорания, или если временные характеристики топливного впрыска во впускной канал не могут быть отрегулированы достаточно быстро на топливный впрыск во впускной канал при открытом впускном клапане, то, на 212, процедура включает в себя обогащение цилиндра с преждевременным воспламенением посредством повышения соотношения топлива, которое подается в цилиндр через форсунку непосредственного впрыска, относительно топлива, подаваемого в цилиндр форсункой впускного канала, в цикле двигателя, непосредственно следующего за выявлением преждевременного воспламенения. В частности, подавляющее преждевременное воспламенение обогащение обеспечивается с помощью увеличенного непосредственного впрыска во время такта впуска относительно во время такта сжатия. В одном из примеров, повышение соотношения непосредственного впрыска включает в себя увеличение длительности импульса форсунки непосредственного впрыска наряду с поддержанием длительности импульса форсунки впрыска во впускной канал. Например, форсунка непосредственного впрыска может эксплуатироваться на верхнем пределе в цикле двигателя, непосредственно сопровождающем выявление преждевременного воспламенения. В качестве альтернативы, длительность импульса форсунки впускного канала может уменьшаться.

С 212, процедура переходит на 214, при этом, как обсуждено ранее, с течение некоторого количества циклов обогащения двигателя, может регулироваться соотношение разделения впрыска топлива. Более точно, в течение некоторого количества циклов двигателя, может регулироваться соотношение разделения топлива, подаваемого с помощью впрыска во впускной канал, относительно непосредственного впрыска. Например, соотношение топлива, подаваемого с помощью непосредственного впрыска, может повышаться наряду с тем, что соотношение топлива, подаваемого с помощью впрыска во впускной канал, понижается соответствующим образом и наряду с поддержанием работы двигателя на более богатой, чем стехиометрия. В одном из примеров, настройка может включать в себя поддержание топливоснабжения с более высоким соотношением непосредственного впрыска в течение количества циклов двигателя. В еще одном примере, настройка может включать в себя начальное повышение соотношения непосредственного впрыска в течение первого количества циклов двигателя, а затем, постепенное понижение соотношения непосредственного впрыска наряду с соответствующим повышением соотношения впрыска во впускной канал. Кроме того, в дополнительном примере, регулирование может включать в себя увеличение количества топлива, подаваемого через каждую из форсунки непосредственного впрыска (во время по меньшей мере такта впуска) и с помощью впрыска во впускной канал (при открытом впускном клапане). Как обсуждено выше, соотношения могут извлекаться из справочной таблицы, в которой относительные пропорции впрыска топлива хранятся в качестве функции эффективности подавления преждевременного воспламенения. Соотношения, в таком случае, могут адаптивно обновляться. Настройка соотношения впрыска топлива, выполняемая после начального повышения соотношения впрыска во впускной канал (как на 210) может быть отличной от соотношения впрыска топлива, выполняемого после начального повышения соотношения непосредственного впрыска (как на 212). Например, регулирование может включать в себя первое увеличение количества топлива, подаваемого с помощью непосредственного впрыска, до тех пор, пока не достигнут предел непосредственного впрыска (например, предел для повышения охлаждения заряда, выше которого дальнейшее добавление топлива с помощью непосредственного впрыска не улучшает способность охлаждения заряда). Затем, наряду с поддержанием величины непосредственного впрыска на пределе, величина топливного впрыска во впускной канал может увеличиваться до предела. Дополнительное топливо сверх этих пределов может подаваться и может действовать в качестве разбавителя. Кроме того, количество циклов обогащения для непосредственного впрыска в сравнении с впрыском во впускной канал может быть иным. Более точно, контроллер может оценивать, какая форма впрыска топлива наиболее эффективна (например, непосредственный впрыск) и использовать таковую в качестве основного управления, а затем, регулировать количество циклов впрыска во впускной канал. Например, на основании обратной связи, количество циклов с впрыском во впускной канал и непосредственным впрыском может увеличиваться. Затем, на следующем событии, может уменьшаться величина PFI, затем, может уменьшаться величина DI. Если событие преждевременного воспламенения происходит после подавления, обе величины, впрыска во впускной канал и непосредственного впрыска, могут вновь увеличиваться, причем, впрыск во впускной канал увеличивается на 1 событие, и непосредственный впрыск увеличивается на 1 событие. Затем, если дальнейшее преждевременное воспламенение не происходит, впрыск во впускной канал может уменьшаться на 1 событие, и непосредственный впрыск может уменьшаться на 1 событие.

С 214 процедура переходит на 216, при этом, после того, как истекло определенное количество циклов обогащения двигателя, определяется, есть ли какое-нибудь дополнительное указание преждевременного воспламенения. Например, может определяться, есть ли пачка событий преждевременного воспламенения, которые не были подавлены в достаточной мере с помощью начального обогащения и настройки впрыска топлива. Если определено отсутствие дальнейшего преждевременного воспламенения, номинальное топливоснабжение цилиндра на основании условий эксплуатации двигателя может возобновляться на 218. В дополнение, соотношение разделенного впрыска топлива, примененное во время предыдущего подавления преждевременного воспламенения, может изучаться, и справочная таблица соотношения разделенного топлива может обновляться. Если выявлено дальнейшее преждевременное воспламенение, то, на 220, процедура включает в себя дополнительную настройку соотношения разделенного впрыска топлива для дополнительного усиления охлаждения заряда цилиндра. Например, количество топлива, подаваемого с помощью непосредственного впрыска, может увеличиваться наряду с тем, что количество топлива, подаваемого с помощью впрыска во впускной канал, может соответствующим образом уменьшаться. В дополнение, может узнаваться исправленное соотношение разделенного впрыска топлива, и справочная таблица соотношений разделенного топлива может обновляться.

Таким образом, в ответ на указание преждевременного воспламенения, контроллер может обогащать цилиндр посредством кратковременного повышения соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива, в течение некоторого количества циклов обогащения, а после этого, повышения отношения непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива. Здесь, избирательное повышение соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива включает в себя избирательное увеличение длительности импульса форсунки впускного канала, присоединенной к цилиндру, наряду с сохранением длительности импульса форсунки непосредственного впрыска, присоединенной к цилиндру. Длительность импульса форсунки впускного канала избирательно увеличивается, если увеличенная длительность импульса находится в рамках эксплуатационного предела форсунки впускного канала. В дополнение к увеличению длительности импульса впрыска во впускной канал, временные характеристики форсунки впускного канала сдвигаются с впрыска при событии закрытого клапана (например, такта выпуска) на впрыск при событии открытого клапана (например, такт впуска). Если увеличенная длительность импульса находится вне эксплуатационного предела форсунки впускного канала, контроллер может увеличивать длительность импульса форсунки впускного канала до эксплуатационного предела, а после этого, увеличивать длительность импульса форсунки непосредственного впрыска наряду с поддержанием длительности импульса форсунки впускного канала на эксплуатационном пределе. Кроме того, в других примерах, может увеличиваться длительность импульсов как форсунки впускного канала, так и форсунки непосредственного впрыска. В каждом случае, увеличение основано на указании преждевременного воспламенения. Таким образом, когда указание преждевременного воспламенения принято в первом цикле двигателя, длительность импульса впрыска во впускной канал увеличивается во втором цикле двигателя, непосредственно следующем за первым циклом двигателя. После этого, длительность импульса непосредственного впрыска может увеличиваться по меньшей мере на некотором количестве последующих циклов двигателя.

Далее, с обращением к фиг. 3-4, показаны примерные настройки впрыска топлива.

Фиг. 3 показывает многомерную характеристику 300 установки фаз клапанного распределения и положения поршня относительно положения двигателя для следующих один за другим циклов сгорания в цилиндре двигателя. Многомерная характеристика 300 изображает события, происходящие во время части первого и второго цикла сгорания, которые могут происходить в последовательно работающих цилиндрах. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью регулировать профиль впрыска топлива у топлива, подаваемого в цилиндры во время каждого цикла сгорания на основании условий эксплуатации. В частности, топливо может подаваться в качестве первого профиля 310 впрыска во время второго цикла сгорания в ответ на отсутствие указания преждевременного воспламенения, принимаемого в первом цикле сгорания. Топливо может подаваться в качестве второго, иного профиля 320 впрыска во время второго цикла сгорания в ответ на указание преждевременного воспламенения 322 («X»), принимаемое в первом цикле сгорания. Отличающиеся профили впрыска топлива могут включать в себя долю топлива, подаваемого в цилиндр в качестве впрыска во впускной канал, и оставшуюся долю топлива, подаваемого в цилиндр в качестве непосредственного впрыска. Временные характеристики впрысков, а также соотношение разделения топлива, могут меняться.

Многомерная характеристика 300 двигателя иллюстрирует положение двигателя по оси x в градусах угла поворота коленчатого вала (CAD). Кривая 308 изображает положения поршня (вдоль оси y), со ссылкой на их расположения от верхней мертвой точки (ВМТ) и/или нижней мертвой точки (НМТ), и кроме того, со ссылкой на их расположение в пределах четырех тактов (впуска, сжатия, рабочего и выпуска) цикла двигателя. Как указано синусоидальными кривой 308, поршень постепенно перемещается вниз от ВМТ, доходя до низшей точки в НМТ к концу рабочего такта. Поршень затем возвращается вверх, в ВМТ, к концу такта выпуска. Поршень затем вновь перемещается обратно вниз, по направлению к НМТ, в течение такта впуска, возвращаясь в свое исходное верхнее положение в ВМТ к концу такта сжатия.

Кривые 302 и 304 изображают установки фаз клапанного распределения для выпускного клапана (пунктирная кривая 302) и впускного клапана (сплошная кривая 304) во время нормальной работы двигателя. Как проиллюстрировано, выпускной клапан может открываться наравне с тем, как поршень доходит до нижней точки в конце рабочего такта. Выпускной клапан затем может закрываться, в то время как поршень завершает такт выпуска, оставаясь открытым по меньшей мере до тех пор, пока не начался следующий такт впуска. Таким же образом, впускной клапан может открываться в или раньше начала такта впуска и может оставаться открытым по меньшей мере до тех пор, пока не начался следующий такт сжатия.

В результате различий установки фаз между закрыванием выпускного клапана и открыванием впускного клапана, в течение короткой длительности, до окончания такта выпуска и после начала такта впуска, оба, впускной и выпускной, клапаны, могут быть открыты. Этот период, в течение которого оба клапана могут быть открыты, указывается ссылкой как положительное перекрытие 306 впускного и выпускного клапанов (или просто положительное перекрытие клапанов), представленное заштрихованной областью на пересечении кривых 302 и 304. В одном из примеров, положительное перекрытие 306 впускного и выпускного клапанов может быть устанавливаемым по умолчанию положением кулачков двигателя, присутствующих во время холодного запуска двигателя.

Профиль 310 впрыска топлива изображает примерный профиль впрыска топлива, который может использоваться в ответ на отсутствие указания преждевременного воспламенения. Здесь, соотношение разделения топлива регулироваться на основании номинальных условий эксплуатации двигателя. Контроллер двигателя выполнен с возможностью выдавать совокупное количество топлива в цилиндр в качестве первого, впрыска во впускной канал (P1, заштрихованный блок) и второго, непосредственного впрыска (D2, блок в диагональную полоску). Первый впрыск во впускной канал включает в себя первую часть топлива (P1), которая впрыскивается впрыском во впускной канал с первой установкой момента, CAD1. В частности, первая часть топлива подвергается впрыску во впускной канал во время события закрытого впускного клапана (то есть, во время такта выпуска). Затем, оставшаяся часть топлива непосредственно впрыскивается (D2) в качестве впрыска в такте впуска с CAD2. Будет принято во внимание, что, в других примерах, непосредственно впрыскиваемое топливо может выдаваться в качестве одиночного впрыска в такте сжатия, в качестве многочисленных впрысков в такте впуска, в качестве многочисленных впрысков в такте сжатия или комбинации по меньшей мере одного впрыска в такте впуска и по меньшей мере одного впрыска в такте сжатия. Искра (звездочка) выдается во время такта сжатия. Соотношение топлива P1 и D2 регулироваться на основании потока всасываемого воздуха, так чтобы отношение количества воздуха к количеству топлива находилось на или около стехиометрии. В качестве одного из примеров, топливо подается в соотношении 30% впрыска во впускной канал (P1): 70% непосредственного впрыска (D2).

Профиль 320 впрыска топлива изображает примерный профиль впрыска топлива, который может использоваться в ответ на указание преждевременного воспламенения 322. Здесь, преждевременное воспламенение может выявляться во время предыдущего цикла сгорания в качестве события аномального сгорания (или последовательности событий аномального сгорания), происходящего раньше события искрового зажигания в цилиндре. В ответ на преждевременное воспламенение 322, выявляемое в цикле 1 сгорания, впрыск топлива регулируется в цикле 2 сгорания для обогащения цилиндра. В дополнение, соотношение разделения топлива регулироваться незамедлительно. В частности, подавляющее преждевременное воспламенение обогащение (например, степень обогащения) может определяться на основании интенсивности события преждевременного воспламенения. Например, по мере того, как интенсивность возрастает, степень обогащения подавляющего обогащения может повышаться. По меньшей мере часть обогащения затем может обеспечиваться с помощью форсунки впускного канала, предоставляя свойствам охлаждения заряда впрыска во впускной канал возможность использоваться с выгодой наряду с уменьшением выбросов твердых частиц с отработавшими газами. В изображенном примере, длительность импульса впрыска во впускной канал может не быть ограниченной, и может быть возможным дальнейшее увеличение длительности импульса впрыска во впускной канал. Соответственно, соотношение разделения топлива регулируется в цикле 2 сгорания для увеличения количества топлива, подаваемого с помощью впрыска во впускной канал при открытом впускном клапане, к тому же, наряду с увеличением количества топлива, подаваемого с помощью непосредственного впрыска в такте впуска. Контроллер двигателя выполнен с возможностью выдавать совокупную величину обогащения топливом в цилиндр в качестве первого, впрыска во впускной канал (P11, заштрихованный блок) и второго, непосредственного впрыска (D12, блок в диагональную полоску). Совокупное топливо, подаваемое посредством обогащения (P11+D12) может быть удвоенным количеством топлива, подаваемого до указания преждевременного воспламенения (P1+D2). Первый впрыск во впускной канал включает в себя первую часть топлива (P11), которая впрыскивается впрыском во впускной канал с первыми временными характеристиками, CAD11. В дополнение, установка момента впрыска во впускной канал переводится с такта выпуска на такт впуска. В частности, первая часть топлива впрыскивается впрыском во впускной канал во время события открытого впускного клапана (то есть, во время такта впуска) для усиления эффекта охлаждения заряда от впрыска. Затем, оставшаяся часть топлива непосредственно впрыскивается в качестве впрыска D12 в такте впуска в CAD12. В качестве одного из примеров, топливо подается в соотношении 33% впрыска во впускной канал (P11): 66% непосредственного впрыска (D12). Здесь, изменение величины впрыска во впускной канал (с P1 на P11) является большим, чем изменение величины непосредственного впрыска (с D1 на D12). В одном из примеров, на P1, форсунка впускного канала является работающей ниже (верхнего) предела длительности импульса наряду с тем, что, на P11, форсунка впускного канала является работающей на (верхнем) пределе длительности импульса. В альтернативном примере, где топливный впрыск во впускной канал может не давать дополнительных выгод охлаждения заряда, обогащение топливом может подаваться с соотношением 20% впрыска во впускной канал (P11): 80% непосредственного впрыска (D12). Будет принято во внимание, что, в примерах, где непосредственно впрыскиваемое топливо на 310 подавалось в качестве непосредственного впрыска в такте впуска и непосредственного впрыска в такте сжатия, в ответ на указание преждевременного воспламенения, непосредственно впрыскиваемое топливо, на 320 может подаваться в качестве только впрыска в такте впуска для усиления эффекта охлаждения заряда от впрыска. Искра (звездочка) выдается во время такта сжатия. Соотношение топлива P11 и D12 затем дополнительно регулируется на некотором количестве последующих циклов сгорания, чтобы обеспечивать охлаждение заряда наряду с тем, что отношение количества воздуха к количеству топлива сгорания удерживается на более богатом, чем стехиометрия, как конкретизировано на фиг. 4. Таким образом, в примере по фиг. 3, преждевременное воспламенение указывается в первом цикле двигателя, и подавляющее преждевременное воспламенение обогащение с повышенным соотношением топливного впрыска во впускной канал выполняется во втором цикле двигателя, непосредственно следующем за первым циклом двигателя.

Далее, с обращением к фиг. 4, многомерная характеристика 400 показывает примерные профили 402-407 впрыска топлива, которые могут использоваться на событиях сгорания, следующих за событием сгорания, где принято указание преждевременного воспламенения. Как конкретизировано в материалах настоящей заявки, профили впрыска могут регулироваться в течение некоторого количества событий сгорания после выявления преждевременного воспламенения, чтобы преимущественно использовать свойства как впрыскиваемого во впускной канал топлива, так и непосредственно впрыскиваемого топлива при охлаждении заряда. По существу, каждый профиль впрыска топлива изображает временные характеристики впрыска относительно положения поршня цилиндра. На основании положения поршня цилиндра в любой момент времени в цикле двигателя, топливо может впрыскиваться в цилиндр во время такта впуска (I), такта сжатия (C), рабочего такта (P) или такта выпуска (E). Профиль впрыска дополнительно изображает соотношение топлива, которое впрыскивалось с помощью впрыска во впускной канал (заштрихованные блоки) по отношению к с помощью непосредственного впрыска (блоки в диагональную полоску).

Профиль впрыска топлива во время первого события сгорания показан на 401. Во время первого события сгорания, часть топлива впрыскивается в цилиндр в качестве первого впрыска во впускной канал (заштрихованный блок) во время события закрытого впускного клапана (то есть, во время такта выпуска предыдущего события сгорания в цилиндре) наряду с тем, что оставшаяся часть топлива впрыскивается в качестве непосредственного впрыска в такте впуска. В одном из примеров, 30% впрыска топлива могут подаваться в качестве впрыска во впускной канал во время события закрытого впускного клапана (например, во время такта выпуска) наряду с тем, что оставшиеся 70% впрыска топлива подаются в качестве непосредственного впрыска в такте впуска. Величина впрыска топлива дополнительно регулируется на основании потока воздуха двигателя, с тем чтобы поддерживать соотношение количества воздуха к количеству топлива около стехиометрии.

Вследствие условий эксплуатации во время первого события сгорания, событие 422 преждевременного воспламенения («X») во время этого события сгорания, более точно, раньше события 412 искрового зажигания (указанного звездочкой). В ответ на событие преждевременного воспламенения, во время второго события сгорания, непосредственно следующего за первым событием, топливо может подаваться в двигатель согласно одному из профиля 402 впрыска (на событии 2 сгорания) или профиля 403 впрыска (на альтернативном событии 2’ сгорания). Профиль 402 впрыска может применяться, когда возможен увеличенный впрыск во впускной канал, к примеру, когда форсунка впускного канала является работающей в рамках предела длительности импульса. Иначе, профиль 403 впрыска может применяться, когда увеличенный впрыск во впускной канал невозможен, к примеру, когда форсунка впускного канала является работающей на пределе длительности импульса.

Второй профиль 402 впрыска топлива изображает примерное подавляющее преждевременное воспламенение обогащение топливом, в котором количество подаваемого топлива увеличивается посредством повышения соотношения топлива, подаваемого форсункой впускного канала, к тому же, наряду с подачей впрыскиваемого во впускной канал топлива во время события открытого впускного клапана (такого как в такте впуска вместо такта выпуска). В дополнение, количество топлива, подаваемого через форсунку непосредственного впрыска, также увеличивается. В качестве примера, во время цикла двигателя, непосредственно следующего за выявлением преждевременного воспламенения, 33% топлива впрыскивается впрыском во впускной канал в цилиндр во время открытого впускного клапана наряду с тем, что 66% топлива впрыскивается в качестве непосредственного впрыска в такте впуска, при этом, общее количество подаваемого топлива в ответ на указание преждевременного воспламенения, является в два раз большим общего количества топлива, подаваемого до указания преждевременного воспламенения.

Третий профиль 403 впрыска топлива изображает примерное подавляющее преждевременное воспламенение обогащение топливом, в котором количество подаваемого топлива увеличивается посредством повышения соотношения топлива, подаваемого форсункой непосредственного впрыска, наряду с подачей остатка обогащения в качестве впрыска во впускной канал во время события закрытого впускного клапана (такого как в такте выпуска). В качестве примера, во время цикла двигателя, непосредственно следующего за выявлением преждевременного воспламенения, где увеличение впрыска во впускной канал невозможно, 10% топлива впрыскивается впрыском во впускной канал в цилиндр при закрытом впускном клапане наряду с тем, что 90% топлива впрыскивается в качестве непосредственного впрыска в такте впуска.

На последующем количестве событий сгорания (событий 3-n сгорания), сопровождающих второе событие сгорания, топливо может подаваться согласно профилям 404-406 впрыска топлива соответственно. В этом отношении, вслед за начальным повышением охлаждения заряда с помощью впрыска во впускной канал или непосредственного впрыска, соотношение разделения впрыска топлива непрерывно регулируется в каждом цикле двигателя, так что эффект охлаждения заряда продлевается, и дальнейшее преждевременное воспламенение предотвращается. Например, за количество последующих событий сгорания, общее обогащение может уменьшаться и/или может постепенно понижаться соотношение впрыска во впускной канал. Кроме того еще, временные характеристики впрыска во впускной канал могут регулироваться, из условия чтобы они постепенно возвращались в такт выпуска из такта впуска. Будет принято во внимание, что, в альтернативных примерах, профиль 402 (или 402’) впрыска может поддерживаться для всей полноты определенного количества циклов обогащения (до события n сгорания), а затем, может возобновляться профиль 401 впрыска (на событии n+1 сгорания). Если профиль 402’ впрыска применялся на событии 2’ сгорания, соотношение непосредственного впрыска постепенно понижается. Профили регулируются, из условия чтобы к событию n сгорания, возобновлялись номинальные условия впрыска. На событии n+1 сгорания, возобновляется стехиометрическое топливоснабжение.

В одном из примеров, во время первого подавляющего преждевременное воспламенение обогащения, где может увеличиваться длительность импульса форсунки впускного канала, контроллер может обогащать цилиндр посредством увеличения количества топлива, подаваемого через каждую из форсунок впускного канала и непосредственного впрыска, с тем чтобы повышать соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива в течение по меньшей мере первого цикла обогащения. В сравнение, во время второго подавляющего преждевременное воспламенение обогащения, где длительность импульса форсунки впускного канала не может увеличиваться, контроллер может обогащать цилиндр посредством увеличения количества топлива, подаваемого через каждую из форсунок впускного канала и непосредственного впрыска, с тем чтобы повышать соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива. Во время первого обогащения, длительность импульса форсунки впускного канала находится в пределах эксплуатационного предела, а впрыскиваемое во впускной канал топливо подается во время события открытого впускного клапана, наряду с тем, что, во время второго обогащения, длительность импульса форсунки впускного канала находится на эксплуатационном пределе, а впрыскиваемое во впускной канал топливо подается во время события закрытого впускного клапана. Кроме того, во время первого обогащения, соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива повышается в течение первого количества циклов двигателя наряду с тем, что, во время второго обогащения, соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива повышается в течение второго количества циклов двигателя, большего, чем первое количество циклов двигателя. После каждого из первого и второго обогащений, соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива регулируется в течение некоторого количества циклов двигателя, настройка включает в себя увеличение топливного впрыска во впускной канал вплоть до предела охлаждения заряда впрыска во впускной канал, а после этого, увеличение только непосредственного впрыска. Увеличение во время каждого из первого и второго обогащений основано на указании преждевременного воспламенения. В одном из примеров, топливо, которое является впрыскиваемым во впускной канал, является первым топливом, а топливо, которое является непосредственно впрыскиваемым, является вторым, иным топливом, и, во время обоих, первого и второго обогащений, соотношение дополнительно регулируется на основании содержания спирта первого топлива и содержания спирта второго топлива. Более точно, топливо, которое дает большее охлаждение заряда и имеет более высокую октановую характеристику, может впрыскиваться с более высоким количеством.

В еще одном примере, система двигателя содержит цилиндр двигателя; форсунку непосредственного впрыска, выполненную с возможностью осуществлять непосредственный впрыск топлива в цилиндр; форсунку впускного канала, выполненную с возможностью осуществлять топливный впрыск во впускной канал в цилиндр; и датчик детонации. Система двигателя дополнительно включает в себя контроллер с машинно-читаемыми командами, хранимыми в некратковременной памяти, для: приема указания преждевременного воспламенения в цилиндре на основании выходного сигнала датчика детонации; и в ответ на указание, обогащения цилиндра. Здесь, обогащение включает в себя, в течение первого количества циклов обогащения, работу двигателя с повышенным соотношением впрыскиваемого во впускной канал топлива, вплоть до предела охлаждения заряда воздуха, относительно впрыскиваемого непосредственным впрыском топлива, впрыскиваемое во впускной канал топливо подается при открытом впускном клапане, а затем, в течение второго количества циклов обогащения, переход на работу двигателя с повышенным соотношением непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива, впрыскиваемое во впускной канал топливо подается при закрытом впускном клапане. Второе количество циклов обогащения может быть большим, чем первое количество, в одном из примеров.

В кроме того других примерах, в ответ на указание преждевременного воспламенения в цилиндре, контроллер может обогащать цилиндр посредством работы цилиндра с повышенным соотношением впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива в течение первого количества циклов обогащения (например, одного цикла обогащения). Впрыскиваемое во впускной канал топливо может подаваться при открытом впускном клапане. После этого, в последующих циклах обогащения, доля оконного впрыска может повышаться до тех пор, пока топливный впрыск во впускной канал при открытом впускном клапане не достигает предела охлаждения заряда, и дальнейший впрыск во впускной канал при открытом впускном клапане больше не охлаждает заряд. После того, как достигается предел впрыска во впускной канал, впрыск во впускной канал может поддерживаться на пределе, и величина непосредственного впрыска может повышаться в последующих циклах обогащения. В еще одном другом примере, обогащение может включать в себя обогащение с помощью увеличения непосредственного впрыска и впрыска во впускной канал сверх их соответственных пределов охлаждения впускного заряда таким образом, чтобы топливо действовало в качестве разбавителя.

Таким образом, свойства охлаждения заряда системы подачи топлива впрыском во впускной канал могут использоваться с выгодой при подавлении преждевременного воспламенения посредством увеличения длительности импульса впрыска во впускной канал в ответ на указание преждевременного воспламенения. Посредством принятия мер в ответ на преждевременное воспламенение посредством подачи, в начале, обогащения топливом через форсунку впускного канала при открытом впускном клапане, температуры цилиндра могут быстро понижаться, уменьшая предрасположенность к дальнейшим событиям преждевременного воспламенения в цилиндре. Впоследствии, обогащение топливом через форсунку непосредственного впрыска может использоваться для поддержания более низких температур цилиндра. Посредством настройки соотношения топлива, подаваемого в цилиндр через форсунку непосредственного впрыска и форсунку впускного канала в ответ на преждевременное воспламенение, количество непосредственно впрыскиваемого топлива, требуемое для принятия мер в ответ на преждевременное воспламенение, уменьшается, обеспечивая выгоды уменьшения твердых частиц. В общем и целом, преждевременное воспламенение может подавляться, не ухудшая выбросы с отработавшими газами.

Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящей заявки, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Способы и процедуры управления, раскрытые в материалах настоящей заявки, могут храниться в качестве исполняемых команд в некратковременной памяти. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящей заявки, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции и/или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий, операций и/или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия, операции и/или функции могут графически представлять управляющую программу, которая должна быть запрограммирована в некратковременную память машинно-читаемого запоминающего носителя в системе управления двигателем.

Будет принято во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящей заявки, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и не очевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящей заявки.

Последующая формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Должно быть понятно, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменения настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет изобретения настоящего раскрытия.

Claims

1. Способ для двигателя, содержащий этапы, на которых:

дифференцируют детонацию в цилиндре от преждевременного воспламенения на основании выходного сигнала датчика детонации;

в ответ на указание преждевременного воспламенения обогащают цилиндр посредством избирательного повышения соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива в течение первого количества циклов обогащения для обогащения; и затем,

после первого количества циклов обогащения, сохраняя работу двигателя с большим обогащением, чем стехиометрия, повышают соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива в течение второго количества циклов обогащения для обогащения.

2. Способ по п. 1, в котором избирательное повышение соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива включает в себя избирательное увеличение длительности импульса форсунки впускного канала, присоединенной к цилиндру, при сохранении длительности импульса форсунки непосредственного впрыска, присоединенной к цилиндру, при этом способ дополнительно включает в себя принятие мер в отношении детонации в цилиндре с использованием настроек установки момента искрового зажигания и рециркуляции отработавших газов (EGR).

3. Способ по п. 2, в котором избирательное увеличение длительности импульса форсунки впускного канала включает в себя увеличение длительности импульса форсунки впускного канала до или в сторону эксплуатационного предела, если увеличенная длительность импульса находится в рамках эксплуатационного предела форсунки впускного канала.

4. Способ по п. 3, дополнительно включающий в себя, если увеличенная длительность импульса находится вне эксплуатационного предела форсунки впускного канала, увеличение длительности импульса форсунки непосредственного впрыска при сохранении длительности импульса форсунки впускного канала на эксплуатационном пределе.

5. Способ по п. 2, в котором указание преждевременного воспламенения в цилиндре включает в себя выходной сигнал датчика детонации, оцененный в первом интервале перед событием искрового зажигания в цилиндре, который больше, чем пороговое значение преждевременного воспламенения, и при этом повышение основано на выходном сигнале датчика детонации относительно порога преждевременного воспламенения.

6. Способ по п. 2, в котором указание преждевременного воспламенения принимают в первом цикле двигателя и при этом длительность импульса увеличивают во втором цикле двигателя, следующем непосредственно за первым циклом двигателя.

7. Способ по п. 1, в котором повышение соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива включает в себя увеличение количества топлива, которое впрыскивают во впускной канал во время события открытого впускного клапана.

8. Способ по п. 1, в котором первое количество циклов обогащения основано на выходном сигнале датчика детонации относительно порога преждевременного воспламенения.

9. Способ по п. 1, в котором повышение соотношения впрыскиваемого во впускной канал топлива включает в себя соответствующее понижение соотношения непосредственно впрыскиваемого топлива.

10. Способ по п. 1, в котором топливо, которое впрыскивают во впускной канал, является первым топливом и при этом топливо, которое впрыскивают непосредственно, является вторым, иным топливом.

11. Способ по п. 10, в котором соотношение дополнительно регулируют на основании содержания спирта в первом топливе относительно второго топлива.

12. Способ для двигателя, содержащий этапы, на которых:

в ответ на то, что преждевременное воспламенение в цилиндре дифференцировано от детонации, подавляют преждевременное воспламенение посредством обогащения цилиндра; и

во время первого подавляющего преждевременное воспламенение обогащения, где длительность импульса форсунки впускного канала может увеличиваться, повышают соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива и затем повышают соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива, сохраняя при этом работу двигателя с большим обогащением, чем стехиометрия; и

во время второго подавляющего преждевременное воспламенение обогащения, где длительность импульса форсунки впускного канала не может увеличиваться, повышают соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива и затем повышают соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива, сохраняя при этом работу двигателя с большим обогащением, чем стехиометрия.

13. Способ по п. 12, в котором во время первого обогащения длительность импульса форсунки впускного канала находится в рамках эксплуатационного предела и впрыскиваемое во впускной канал топливо подают во время события открытого впускного клапана и при этом во время второго обогащения длительность импульса форсунки впускного канала находится на эксплуатационном пределе и впрыскиваемое во впускной канал топливо подают во время события закрытого впускного клапана.

14. Способ по п. 12, в котором во время первого обогащения соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива повышают в течение первого количества циклов двигателя и при этом во время второго обогащения соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива повышают в течение второго количества циклов двигателя, большего, чем первое количество циклов двигателя.

15. Способ по п. 12, в котором повышение во время каждого из первого и второго обогащений основано на указании преждевременного воспламенения.

16. Способ по п. 12, в котором топливо, которое впрыскивают во впускной канал, является первым топливом, а топливо, которое впрыскивают непосредственно, является вторым, иным топливом и при этом во время и первого, и второго обогащений соотношение дополнительно регулируют на основании содержания спирта в первом топливе и содержания спирта во втором топливе.

17. Способ для двигателя, содержащий этапы, на которых:

во время первого подавляющего преждевременное воспламенение обогащения, где длительность импульса форсунки впускного канала может увеличиваться, повышают соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива в цилиндре; и

во время второго подавляющего преждевременное воспламенение обогащения, где длительность импульса форсунки впускного канала не может увеличиваться, повышают соотношение непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива в цилиндре; и

после каждого из первого и второго обогащений регулируют соотношение впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива в течение некоторого количества циклов двигателя, сохраняя при этом работу двигателя с большим обогащением, чем стехиометрия, причем регулирование включает в себя увеличение впрыска во впускной канал до тех пор, пока не достигнут предел охлаждения заряда, а после этого увеличивают только непосредственный впрыск.

18. Система двигателя, содержащая:

цилиндр двигателя;

форсунку непосредственного впрыска, выполненную с возможностью осуществлять непосредственный впрыск топлива в цилиндр;

форсунку впускного канала, выполненную с возможностью осуществлять впрыск топлива во впускной канал в цилиндр;

датчик детонации для дифференцирования детонации цилиндра от преждевременного воспламенения в цилиндре и

контроллер с машиночитаемыми командами, хранимыми в некратковременной памяти, для:

приема указания преждевременного воспламенения в цилиндре на основании выходного сигнала датчика детонации в первом интервале перед событием искрового зажигания в цилиндре, который больше, чем пороговое значение преждевременного воспламенения; и

обогащения цилиндра в ответ на указание преждевременного воспламенения, отличного от детонации, при этом обогащение включает в себя, в течение первого количества циклов обогащения, работу двигателя с повышенным соотношением впрыскиваемого во впускной канал топлива относительно непосредственно впрыскиваемого топлива, причем впрыскиваемое во впускной канал топливо подается при открытом впускном клапане, а затем, в течение второго количества циклов обогащения, переход на работу двигателя с повышенным соотношением непосредственно впрыскиваемого топлива относительно впрыскиваемого во впускной канал топлива, причем впрыскиваемое во впускной канал топливо подается при закрытом впускном клапане.

19. Система по п. 18, в которой второе количество больше, чем первое количество, и при этом контроллер содержит дополнительные команды для:

приема индикации детонации в цилиндре на основании выходного сигнала датчика детонации во втором интервале после события искрового зажигания в цилиндре, который больше, чем пороговое значение детонации, а пороговое значение детонации ниже, чем пороговое значение преждевременного воспламенения, и

принятия мер в отношении детонации в цилиндре с использованием настроек установки момента искрового зажигания и рециркуляции отработавших газов (EGR).