用于点火控制的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于点火控制的方法和系统。提供了用于解决火花塞碳烟结污的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括，使具有被提前的火花正时的一个或多个燃烧事件与具有标称火花正时的一个或多个燃烧事件交替。该方法允许火花塞过热和相关的问题(诸如爆震)被减少。

Method and system for ignition control

The invention relates to a method and a system for ignition control. Methods and systems are provided for solving soot contamination in spark plugs. In one example, a method may include alternating one or more combustion events with a spark positive timing in advance with one or more combustion events with nominal spark timing. This method allows overheating of spark plugs and related problems (such as knock) are reduced.

【技术实现步骤摘要】
用于点火控制的方法和系统
本专利技术大体涉及用于响应于火花塞结污而控制车辆发动机的方法和系统。
技术介绍
发动机点火系统可以包括用于向火花点火式发动机的燃烧室输送电流以点燃空气-燃料混合物并且开始燃烧的火花塞。基于发动机工况，火花塞结污能够发生，其中火花塞绝缘体的着火尖端涂覆有异物(诸如燃料、油或碳烟)。一旦结污，直到火花塞被充分清洁或被更换，火花塞才能提供触发汽缸燃烧的足够电压。例如，火花塞可以通过使发动机在充分升高火花塞尖端温度的转速-负荷状况下运转而烧尽被积聚在结污的火花塞上的碳烟来清洁。在具有大动态运转范围的现代升压的发动机系统中，用于火花塞的热范围被选择为避免在节气门全开和高发动机转速状况下的不正常燃烧事件(诸如预点火)。具体地，所选的火花塞通常是低热范围的火花塞，以避免在高发动机转速与负荷状况下的预点火。因此，即使发动机在高转速与负荷状况下比自然吸气式发动机花费更多时间，火花塞仍未变暖到足以触发预点火。然而，由于相同的原因，火花塞也未变暖到足以烧尽碳烟沉积物。解决火花塞结污问题的其他尝试包括提前火花正时以烧尽火花塞上方的沉积物。Yamada等在US6505605中示出了一种示例方法。在其中，响应于火花塞结污，火花正时被提前用于若干燃烧事件，被供应的火花提前量基于汽缸的指示的平均有效压力来调整。此外，为进一步减少火花塞结污，到受影响的汽缸的燃料供给被调整为提供更稀的空气-燃料混合物。火花正时提前和燃料供给调整被维持直至碳烟从结污的火花塞被烧尽，在此之后标称燃料供给和火花正时被恢复。然而，专利技术人在此已经认识到此类方法的潜在问题。作为一个示例，火花正时的连续提前可以诱发发动机爆震。即，如果火花正时被维持提前以升高火花塞尖端温度并且烧尽碳烟，那么升高的温度会触发汽缸爆震事件。另一方面，如果火花正时未被充分地提前并且火花塞尖端温度未被充分地升高，那么火花塞会保持碳烟结污，从而导致汽缸失火事件。此外，发动机控制器会在提前火花正时以解决火花塞结污与延迟火花正时以解决爆震之间相互矛盾。此外，火花正时的延长的提前可以影响发动机燃料效率和排气排放。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以通过以下方法被至少部分地解决，所述方法用于通过周期性地提前火花正时并且在以标称火花正时运转的情况下穿插一阵阵(burst)火花正时提前来解决火花塞结污。一种示例方法包含：向汽缸供应第一提前的火花正时用于第一单个/单次燃烧事件；在向汽缸供应第一提前的火花正时之后，向汽缸供应标称火花正时用于预定数量的燃烧事件；以及在预定数量的燃烧事件之后，向汽缸供应第二提前的火花正时用于第二单个燃烧循环。以此方式，结污的火花塞上的碳烟沉积物可以在减少诱发爆震的倾向的情况下被烧尽。在一个示例中，火花塞碳烟结污可以基于离子传感器的输出来确定。响应于火花塞结污的指示，可以在至少一个燃烧循环内向受影响的汽缸供应第一提前的火花正时。例如，被应用的火花正时提前的程度和第一火花正时提前被应用于的燃烧事件的数量可以被调整，以将火花塞尖端温度充分地升高到使碳烟能烧尽的温度。例如，火花正时可以被提前用于仅单个燃烧事件。然后，火花正时可以被返回到标称火花正时(例如，MBT或边界火花正时)用于预定数量的燃烧事件。预定的数量可以被调整，以防止火花塞尖端温度的过热和爆震事件的诱发。然后，第二提前的火花正时可以被供应给汽缸用于一个或多个燃烧事件。在本文中，第二提前的火花正时可以基于在供应第一提前的火花正时(和标称正时)后的离子传感器输出来(例如，实时)调整。例如，基于离子传感器输出，保留在结污的火花塞上的碳烟负荷可以被推测，并且可以确定爆震的裕度。被应用的火花正时提前的程度和第二火花正时提前被应用于的燃烧事件的数量然后可以被调整，以烧尽其余的碳烟，同时降低爆震的倾向和强度。火花正时然后可以被返回到标称火花正时。在一个示例中，由于当第一提前的火花正时被应用时碳烟负荷的一部分可已经被烧尽，第二提前的火花正时可以比第一提前的火花正时的提前量少。在第一与第二提前的火花正时的供应之间中供应标称火花正时的技术效果是，可以减少火花塞的过热。因此，这降低了当利用火花正时提前来烧尽积聚在结污的火花塞上的碳烟时诱发爆震的可能性。通过利用周期性提前的火花事件以及中间标称事件，火花塞尖端温度可以被升高至充分高以烧尽碳烟(并且解决火花塞结污)，但是不被升高到如此高以至于过热问题出现，诸如爆震、NVH和耐久性问题。通过改善发动机的爆震裕度，可以被应用以烧尽碳烟的火花正时提前量也能够被提高。通过改善火花塞结污控制，降低了失火的可能性。此外，火花塞温度可以被控制，从而降低爆震事件的可能性。总的来说，火花塞健康和寿命能够被改善。应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出了内燃发动机的示意图。图2示出了用于响应于火花塞结污而间歇地调节提前的正时与标称正时之间的火花正时的高水平流程图。图3-4示出了具有标称正时与火花塞结污指示符的发动机运转的持续时间之间、以及被应用的火花提前的程度与火花塞结污指示符之间的示例关系。图5-7示出了响应于火花塞结污事件而被执行的示例发动机火花正时调整。具体实施方式以下描述涉及用于解决发动机系统(诸如图1的发动机系统)中的火花塞结污而不使火花塞过热的系统和方法。发动机控制器可以被配置为响应于火花塞结污事件而执行控制程序(诸如图2的程序)，以烧尽积聚在火花塞上的碳烟而不诱发爆震。在其中，控制器可以使具有火花提前的汽缸运转和具有标称火花的汽缸运转交替，直至火花塞结污已经被解决。被应用的火花提前的程度、以及在相继的具有火花提前的汽缸事件之间逝去的具有标称火花的运转的持续时间可以基于在火花塞结污的指示方面的改善(诸如基于离子传感器的输出确定的)来调整(图3-4)。参照图5-7示出了示例火花正时调整。以此方式，火花塞结污能够被更好地解决而不引起爆震。图1是示出多缸发动机10的一个汽缸的示意图，该发动机可以被包括在汽车的推进系统中。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统以及经由输入装置132来自车辆操作者130的输入控制。在这个示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即，汽缸)30可以包括燃烧室壁136，活塞138被设置在其中。活塞138可以被耦接至曲轴140，使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由中间变速器系统耦接至车辆的至少一个驱动轮。此外，启动机马达可以经由飞轮耦接至曲轴140，以实现发动机10的启动运转。汽缸30能够经由一系列进气通道142、144和146接收进气空气。除了汽缸30外，进气通道146能够与发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，一个或多个进气通道可以包括升压装置，例如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出了被配置为具有涡轮增压器的发动机10，该涡轮增压器包括在进气通道142与144之间布置的压缩机174和沿排气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点火控制方法，其包含：向汽缸供应第一提前的火花正时用于第一单个燃烧事件；在向所述汽缸供应所述第一提前的火花正时之后，向所述汽缸供应标称火花正时用于若干燃烧事件；以及在所述若干燃烧事件之后，向所述汽缸供应第二提前的火花正时用于第二单个燃烧事件。

【技术特征摘要】
2015.07.30 US 14/814,2891.一种点火控制方法，其包含：向汽缸供应第一提前的火花正时用于第一单个燃烧事件；在向所述汽缸供应所述第一提前的火花正时之后，向所述汽缸供应标称火花正时用于若干燃烧事件；以及在所述若干燃烧事件之后，向所述汽缸供应第二提前的火花正时用于第二单个燃烧事件。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二提前的火花正时比所述第一提前的火花正时的提前量少。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述供应响应于由于碳烟积聚的火花塞结污的指示而被执行。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述标称火花正时被供应用于第一数量的燃烧事件，所述方法进一步包含，向所述汽缸供应所述第二提前的火花正时用于第二数量的燃烧事件。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一提前的正时和所述第一数量的燃烧事件基于离子传感器输出、空气充气温度、火花塞尖端温度、发动机负荷、燃料辛烷值、空燃比、湿度，EGR百分比和发动机温度中的一个或多个。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二提前的正时和所述第二数量的燃烧事件基于在所述第一提前的火花正时的所述供应和所述标称火花正时的所述供应后的离子传感器输出、空气充气温度、火花塞尖端温度、发动机负荷、燃料辛烷值、EGR百分比、空燃比、湿度和发动机温度中的一个或多个来调整。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二提前的正时的火花提前的程度和所述第二数量的燃烧事件中的一个或多个响应于爆震的指示而被减少。8.根据权利要求5所述的方法，其中当所述第二数量的燃烧事件增加时，所述第二提前的火花正时的火花提前的程度被逐渐减小。9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，在所述第一单个燃烧事件之后提前用于一个或多个燃烧事件的火花正时，所述一个或多个燃烧事件基于火花塞尖端温度。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一提前的火花正时和所述第二提前的火花正时中的每一个从所述标称火花正时被提前，并且其中所述标称火花正时包括MBT处的火花正时和边界火花正时中的一个。11.一种发动机点火控制方法，其包含：响应于火花塞的结污的指示，从标称火花正时周期性地提前火花正时，所述提前的火花正时的提前程度和周期性基于离子传感器输出、空气充气温度、火花塞尖端温度、EGR、燃料辛烷值、发动机负荷和发动机温度中的一个或多个。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述提前的火花正时的所述提前程度和所述周期性进一步基于汽缸爆震的指示。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述周期性地提前包括，...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·格卢格拉，N·W·莫罗，G·J·胡伯茨，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US