[發(fā)明專利]用于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810086445.0
• 申請(qǐng)日: 2008-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN101319647A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·J·巴布庫(kù)克;R·M·巴克曼;E·里岑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司
• 主分類號(hào): F02P5/152
• 分類號(hào): F02P5/152;G05B13/02
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其涉及渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的爆震控制系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在汽缸內(nèi)燃燒空氣與燃料的混合物，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。更具體地，燃燒活動(dòng)往復(fù)地驅(qū)動(dòng)活塞，活塞則驅(qū)動(dòng)曲軸以便提供來自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。空氣與燃料的混合物在所需要的曲柄角點(diǎn)燃或點(diǎn)火。然而在一些情況中，空氣與燃料的混合物在火焰前鋒之前在汽缸內(nèi)自動(dòng)點(diǎn)燃，從而引起不需要的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。?

因此，已經(jīng)開發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制系統(tǒng)，用于檢測(cè)并減輕發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。其中一種發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制系統(tǒng)公開于美國(guó)專利第5,560,337號(hào)中，其名稱為使用模糊邏輯的爆震控制系統(tǒng)，并且其授權(quán)日為1996年10月1日。這種傳統(tǒng)系統(tǒng)檢測(cè)特定汽缸自動(dòng)點(diǎn)燃的傾向，并且延遲汽缸點(diǎn)火正時(shí)，從而避免發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。雖然避免了發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，然而作為延遲點(diǎn)火正時(shí)的結(jié)果，廢氣溫度增加。?

一些內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括渦輪增壓器，渦輪增壓器增加了由發(fā)動(dòng)機(jī)吸取的增壓空氣濃度。渦輪增壓器由廢氣所驅(qū)動(dòng)，借此，廢氣熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而壓縮進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的空氣。在渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)中，發(fā)動(dòng)機(jī)爆震將發(fā)生于高負(fù)荷的情況下，尤其是當(dāng)使用低辛烷(比如85辛烷)燃料的時(shí)候。結(jié)果，可發(fā)生持久的爆震狀態(tài)。?

當(dāng)用于升壓的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制系統(tǒng)未足以減輕發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。更具體地，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制系統(tǒng)延遲點(diǎn)火，以便減輕發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。然而，點(diǎn)火延遲引起了更高的廢氣溫度，?其又引起渦輪增壓器增加的升壓(即，較高的溫度意味著較高的熱能，其引起了增加的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)升壓)。結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)爆震實(shí)際上作為點(diǎn)火延遲的結(jié)果而增加。因此，點(diǎn)火延遲持續(xù)地增加，直到點(diǎn)火延遲權(quán)限(authority)完全消耗。?

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明提供一種用于包括渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制系統(tǒng)包括第一模塊，該第一模塊確定辛烷標(biāo)量(octane?scalar)，該辛烷標(biāo)量代表發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的每個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傾向；及第二模塊，該第二模塊基于辛烷標(biāo)量而確定汽缸空氣質(zhì)量極限。第三模塊基于汽缸空氣質(zhì)量極限而限制渦輪增壓器的升壓輸出。?

在另一個(gè)特征中，汽缸空氣質(zhì)量極限是基于辛烷標(biāo)量最大值而確定的。?

在另一個(gè)特征中，汽缸空氣質(zhì)量極限是基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而進(jìn)一步確定的。?

在又一個(gè)特征中，發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括第四模塊，該第四模塊基于辛烷標(biāo)量而分別確定每個(gè)汽缸的點(diǎn)火延遲。?

在又一個(gè)特征中，第三模塊通過促動(dòng)廢氣門閥而限制渦輪增壓器的升壓輸出，以便選擇性地使廢氣繞開避免進(jìn)入渦輪增壓器。?

從以下提供的詳細(xì)描述出發(fā)，本發(fā)明在其它領(lǐng)域中的應(yīng)用性將變的明顯。應(yīng)當(dāng)理解：雖然詳細(xì)描述及特定舉例顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，詳細(xì)描述及特定舉例僅僅用于解釋的目的，而不是用于限制發(fā)明范圍。?

附圖說明

根據(jù)詳細(xì)描述及附圖，本發(fā)明將獲得更全面的理解，其中：?

圖1為包括渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的功能方框圖；?

圖2為圖形，其基于辛烷標(biāo)量值及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而展示了示例性的汽缸質(zhì)量空氣極限軌跡；橫坐標(biāo)表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)，縱坐標(biāo)表示汽缸空氣質(zhì)量(mg)，A代表最小辛烷標(biāo)量，B代表最大辛烷標(biāo)量；?

圖3為流程圖，展示了由本發(fā)明的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制系統(tǒng)所執(zhí)行的示例性步驟；以及?

圖4為示例性模塊的功能方框圖，其執(zhí)行本發(fā)明的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制系統(tǒng)。?

具體實(shí)施方式

優(yōu)選實(shí)施例的以下描述在本質(zhì)上僅僅為示例性的，而并不用于限制發(fā)明、其應(yīng)用或用途。為清晰起見，相同的標(biāo)號(hào)在附圖中將用于標(biāo)示類似的元件。如文中所用，術(shù)語(yǔ)模塊指的是專用集成電路、電子電路、執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件程序或固件程序的處理器(共享、專用或成組)與存儲(chǔ)器、組合邏輯電路及/或提供所述功能的其它適當(dāng)組件。?

現(xiàn)在參考圖1，其展示了示例性的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10包括具有進(jìn)氣歧管14和排氣歧管16的發(fā)動(dòng)機(jī)12。空氣與燃料混合起來，并且空氣/燃料的混合物在發(fā)動(dòng)機(jī)12的汽缸18內(nèi)燃燒。雖然圖1所示的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)包括四個(gè)汽缸，可以預(yù)料到：發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括更多或更少的汽缸。比如，可以預(yù)料到具有兩個(gè)、三個(gè)、五個(gè)、六個(gè)、八個(gè)、十個(gè)和十二個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。?