[發明專利]用于點火控制的方法和系統

有效

• 申請號: 201610616326.6
• 申請日: 2016-07-29
• 公開（公告）號: CN106401776B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: C·P·格盧格拉;N·W·莫羅;G·J·胡伯茨
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02D43/00
• 分類號: F02D43/00;F02P17/12
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本發明涉及用于點火控制的方法和系統。提供了用于解決火花塞碳煙結污的方法和系統。在一個示例中，一種方法可以包括，使具有被提前的火花正時的一個或多個燃燒事件與具有標稱火花正時的一個或多個燃燒事件交替。該方法允許火花塞過熱和相關的問題(諸如爆震)被減少。

技術領域

本發明大體涉及用于響應于火花塞結污而控制車輛發動機的方法和系統。

背景技術

發動機點火系統可以包括用于向火花點火式發動機的燃燒室輸送電流以點燃空氣-燃料混合物并且開始燃燒的火花塞。基于發動機工況，火花塞結污能夠發生，其中火花塞絕緣體的著火尖端涂覆有異物(諸如燃料、油或碳煙)。一旦結污，直到火花塞被充分清潔或被更換，火花塞才能提供觸發汽缸燃燒的足夠電壓。例如，火花塞可以通過使發動機在充分升高火花塞尖端溫度的轉速-負荷狀況下運轉而燒盡被積聚在結污的火花塞上的碳煙來清潔。

在具有大動態運轉范圍的現代升壓的發動機系統中，用于火花塞的熱范圍被選擇為避免在節氣門全開和高發動機轉速狀況下的不正常燃燒事件(諸如預點火)。具體地，所選的火花塞通常是低熱范圍的火花塞，以避免在高發動機轉速與負荷狀況下的預點火。因此，即使發動機在高轉速與負荷狀況下比自然吸氣式發動機花費更多時間，火花塞仍未變暖到足以觸發預點火。然而，由于相同的原因，火花塞也未變暖到足以燒盡碳煙沉積物。解決火花塞結污問題的其他嘗試包括提前火花正時以燒盡火花塞上方的沉積物。Yamada等在US 6505605中示出了一種示例方法。在其中，響應于火花塞結污，火花正時被提前用于若干燃燒事件，被供應的火花提前量基于汽缸的指示的平均有效壓力來調整。此外，為進一步減少火花塞結污，到受影響的汽缸的燃料供給被調整為提供更稀的空氣-燃料混合物。火花正時提前和燃料供給調整被維持直至碳煙從結污的火花塞被燒盡，在此之后標稱燃料供給和火花正時被恢復。

然而，發明人在此已經認識到此類方法的潛在問題。作為一個示例，火花正時的連續提前可以誘發發動機爆震。即，如果火花正時被維持提前以升高火花塞尖端溫度并且燒盡碳煙，那么升高的溫度會觸發汽缸爆震事件。另一方面，如果火花正時未被充分地提前并且火花塞尖端溫度未被充分地升高，那么火花塞會保持碳煙結污，從而導致汽缸失火事件。此外，發動機控制器會在提前火花正時以解決火花塞結污與延遲火花正時以解決爆震之間相互矛盾。此外，火花正時的延長的提前可以影響發動機燃料效率和排氣排放。

發明內容

在一個示例中，上述問題可以通過以下方法被至少部分地解決，所述方法用于通過周期性地提前火花正時并且在以標稱火花正時運轉的情況下穿插一陣陣(burst)火花正時提前來解決火花塞結污。一種示例方法包含：向汽缸供應第一提前的火花正時用于第一單個/單次燃燒事件；在向汽缸供應第一提前的火花正時之后，向汽缸供應標稱火花正時用于預定數量的燃燒事件；以及在預定數量的燃燒事件之后，向汽缸供應第二提前的火花正時用于第二單個燃燒循環。以此方式，結污的火花塞上的碳煙沉積物可以在減少誘發爆震的傾向的情況下被燒盡。

在一個示例中，火花塞碳煙結污可以基于離子傳感器的輸出來確定。響應于火花塞結污的指示，可以在至少一個燃燒循環內向受影響的汽缸供應第一提前的火花正時。例如，被應用的火花正時提前的程度和第一火花正時提前被應用于的燃燒事件的數量可以被調整，以將火花塞尖端溫度充分地升高到使碳煙能燒盡的溫度。例如，火花正時可以被提前用于僅單個燃燒事件。然后，火花正時可以被返回到標稱火花正時(例如，MBT或邊界火花正時)用于預定數量的燃燒事件。預定的數量可以被調整，以防止火花塞尖端溫度的過熱和爆震事件的誘發。然后，第二提前的火花正時可以被供應給汽缸用于一個或多個燃燒事件。在本文中，第二提前的火花正時可以基于在供應第一提前的火花正時(和標稱正時)后的離子傳感器輸出來(例如，實時)調整。例如，基于離子傳感器輸出，保留在結污的火花塞上的碳煙負荷可以被推測，并且可以確定爆震的裕度。被應用的火花正時提前的程度和第二火花正時提前被應用于的燃燒事件的數量然后可以被調整，以燒盡其余的碳煙，同時降低爆震的傾向和強度?；鸹ㄕ龝r然后可以被返回到標稱火花正時。在一個示例中，由于當第一提前的火花正時被應用時碳煙負荷的一部分可已經被燒盡，第二提前的火花正時可以比第一提前的火花正時的提前量少。