通過加速儀的重整控制的製作方法

2023-09-10 05:51:50 2

專利名稱：通過加速儀的重整控制的製作方法
技術領域：
本發明涉及富氫重整物，並且更具體地，涉及防止或減輕發動機喘振。
背景技術：
發動機喘振(發動機燃燒不穩定性的一個示例)包括發動機扭矩振蕩。這些發動機扭矩振蕩導致駕駛感覺降低。在一個方法中，響應於發動機扭矩的測量值來控制車輪制動壓力。通過響應於發動機喘振而增加一個或更多個車輪上的車輪制動壓力，在喘振期間可以提高車輛牽引力。 因此，可以提高駕駛性能。發明人在本文中已經認識到上述方法的問題。控制車輪制動壓力並不能處理導致發動機喘振的潛在的發動機條件。如果沒有處理潛在的發動機條件，發動機喘振可能持續。

發明內容
因此，公開了用於重整發動機的發動機控制的系統、裝置和方法。作為一個示例， 用於發動機的方法包括在催化器中將燃料重整為重整物；和響應於發動機喘振而調節到發動機汽缸的重整物的供應，該喘振包括由發動機產生的扭矩振蕩。例如，將被重整的燃料可包括乙醇、另一種酒精、汽油、柴油或燃料的組合。該示例的一個優點在於可以減輕喘振。進一步，根據需要，本示例考慮了更小和更低成本的的重整器，因為在發動機運轉期間，到發動機汽缸的重整物供應響應於喘振來調節，而不是連續地維持在不必要的較高水平。通過結合進一步的車輛運行參數(例如充氣稀釋度、車輪制動和點火正時)來調節重整物，由於積極使用稀燃、排氣再循環(EGR)和/ 或可變氣門正時(VVT)，減輕了發動機喘振，同時實現了增大的發動機效率。根據另一方面，提供用於控制車輛發動機中乙醇為基礎的重整物的使用的方法。 該方法包括在第一模式中，供應第一充氣重整物濃度到發動機汽缸；在第二模式中，供應第二充氣重整物濃度到發動機汽缸，第二充氣重整物濃度大於第一充氣重整物濃度，與第一模式相比，第二模式包括增加的發動機喘振，增加的發動機喘振由穩定性控制中包括的縱向加速度傳感器指示。在一個實施例中，第二模式進一步包括帶通(band pass)濾波高於和低於喘振窗口的發動機扭矩振蕩頻率，加速儀檢測喘振窗口中的振蕩。在另一個實施例中，所述方法進一步包括，響應於重整物存儲箱中高於重整物閾值的重整物量和來自指示發動機喘振狀態的加速儀的信號，從第一模式過渡到第二模式。在另一個實施例中，所述方法進一步包括，響應於在催化器中重整物生產率高於生產閾值和來自指示發動機喘振狀態的信號，從第一模式過渡到第二模式。在另一個實施例中，第二模式包括降低發動機汽缸中的充氣稀釋度。在另一個實施例中，第二模式包括提前點火正時。在另一個實施例中，第二模式包括基於加速儀調整車輪制動。
在另一個實施例中，所述方法進一步包括，響應於喘振窗口中低於喘振閾值的發動機扭矩振蕩的強度，從第二模式過渡到第一模式。將被理解的是，提供以上概述以簡化的形式介紹在隨後的具體實施方式
中進一步描述的一系列概念。這並不意味著指定要求保護的主題的關鍵或重要特徵，要求保護的主題的範圍通過隨附於說明書的權利要求限定。進一步，要求保護的主題不限於解決在上面或在本公開的任意部分提及的任何缺點的實施方式。


圖1示出了車輛的示意圖，其圖示說明了縱向加速度傳感器可以放置在車輛上的示例性位置。圖2示出了示例性內燃發動機的示意圖。圖3示出了與感測車輛中加速有關的系統和裝置的方框圖。圖4圖示說明了用於響應於發動機喘振來調節到發動機汽缸的重整物供應的示例性程序。圖5圖示說明了用於確定增加示例性發動機汽缸中重整物百分比的可行性的示例性子程序。圖6圖示說明了關於發動機轉速-負載的發動機圖。
具體實施例方式首先，參考圖1和圖2描述了示例性車輛，該示例性車輛包括發動機和進一步的系統，例如重整物系統和穩定性控制。之後討論了圖3，圖3示出了進一步描述與感測車輛中加速度有關的一些系統和裝置的方框圖。參考圖4，第一示例性程序被描述為用於控制發動機中重整物(例如重整的乙醇)使用的方法的一個示例。進一步，圖5中所示的子程序作為用於確定增加示例性充氣中重整物百分比的可行性的方法的一個示例來討論。圖1是車輛150的示意圖，而圖2是可包括在車輛150中的系統200的示意圖。 根據各種實施例，車輛150和系統200可具有一個或更多個縱向加速度傳感器(其是所有示例性加速儀傳感器)。可以使用多種數量和多種構造的加速度傳感器。可以使用可能已經存在於車輛150上的一個或更多個縱向加速度傳感器，或一個或更多個縱向加速度傳感器可以被添加到車輛150。圖1和圖2圖示說明了三個縱向加速度傳感器。一個縱向加速度傳感器202可被包括以作為車輛150的穩定性控制204的部分。穩定性控制204可以是電子穩定性控制(ESC)或側翻穩定性控制(RSC)或類似物。另一個縱向加速度傳感器(例如，圖3中的206)可被包括以作為車輛150的安全氣囊系統208的部分。另一個縱向加速度傳感器210可以被添加到車輛150。處理器212可操作地與發動機控制器12聯接。系統200可包括點火系統88，點火系統88可被配置成在選擇的操作模式下響應於點火提前信號SA或來自發動機控制器12 的點火延遲信號SR，並根據來自處理器212的指令，經由火花塞92提供點火火花到燃燒室 30。可替換地，處理器212和/或本文中描述的功能可被包括以作為發動機控制器12 的部分，並且可特別地被包括以作為微處理器單元(CPU) 102的部分。
在圖2中發動機控制器12被示為微型計算機，其包括微處理器單元102、輸入/輸出埠 104、在本特定示例中被示為只讀存儲器晶片106的可執行程序和校準值的電子存儲介質、隨機存取存儲器108、保活存儲器110和數據總線。發動機控制 器12可接收來自聯接至發動機10的傳感器的各種信號，除了之前和此後討論的那些信號之外，包括來自質量空氣流量傳感器120的引入的質量空氣流量 (MAF)的測量值；來自聯接至冷卻套114的溫度傳感器112的發動機冷卻液溫度(ECT)；來自聯接至曲軸40的霍爾效應傳感器118 (或其他類型)的表面點火感測信號(PIP)；來自節氣門位置傳感器62的節氣門位置(TP)；來自壓力傳感器85的重整器油箱壓力的測量值； 來自溫度傳感器87的重整器油箱溫度的測量值；和來自傳感器122的絕對歧管壓力信號 MAP。發動機轉速信號RPM可以由發動機控制器12根據信號PIP產生。大氣壓力還可以被感測(傳感器未示出)以便由控制器12處理。圖2圖示說明了多缸發動機10的一個汽缸，其被包括在車輛150的推進器系統中。發動機10可至少部分地由包括發動機控制器12的控制系統和由經由輸入裝置130來自車輛駕駛員的輸入來控制。在此示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用於產生比例踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發動機10包括燃燒室30和汽缸壁32，活塞36 被布置在汽缸壁32中。活塞36可聯接至曲軸40，以使得活塞的往復運動被轉換成曲軸的旋轉運動。曲軸40可經由中間變速器系統聯接至車輛的至少一個驅動輪。進一步，起動機可經由飛輪聯接至曲軸40，從而使發動機10的起動操作可用。燃燒室30被示為經由各自的進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48相通。在此示例中，進氣門52和排氣門54可經由各自的凸輪致動系統51和53被凸輪致動控制。凸輪致動系統51和53均可以包括一個或更多個凸輪，並且可利用可變氣門正時(VVT)以改變氣門操作，可變氣門正時(VVT)包括可被控制器12操作的凸輪廓線變換系統(CPS)、可變凸輪正時(VCT)和/或可變氣門升程(VVL)系統中的一個或更多個。進氣門 52和排氣門54的位置可由位置傳感器55和57分別確定。在可替換的實施例中，進氣門 52和/或排氣門54可由電動氣門驅動(EVA)來控制。例如，汽缸30可以可替換地包括經由電動氣門驅動控制的進氣門和經由包括CPS和/或VCT系統的凸輪致動控制的排氣門。進氣歧管44也被示為聯接至發動機汽缸，該發動機汽缸具有與其聯接的燃料噴射器66，用來與來自控制器12的信號FPW的脈衝寬度成比例地傳送液體燃料。通過包括燃料箱91、燃料泵(未示出)、燃料管路(未示出)和燃料導軌(未示出)的燃料系統將燃料傳送到燃料噴射器66。圖1的發動機10被配置使得燃料被直接噴射到發動機汽缸中，這被本領域的技術人員稱為直接噴射。可替換地，液體燃料可以被進氣道噴射。燃料噴射器66 從響應控制器12的驅動器68被供應工作電流。另外，進氣歧管44被示為與可選的電子節氣門64相通。在一個示例中，可以使用低壓直接噴射系統，其中燃料壓力可以上升到接近 20-30巴。可替換地，高壓雙級燃料系統可用於產生更高的燃料壓力。氣體燃料可通過燃料噴射器89噴射到進氣歧管44。在另一個實施例中，氣體燃料可被直接噴射到汽缸30中。氣體燃料的一個示例是重整物。氣體燃料通過泵96和止回閥82從儲存箱93被供應到燃料噴射器89。泵96對從儲存箱93中的燃料重整器97供應的氣體燃料增壓。當泵96的輸出處於比儲存箱93低的壓力時，止回閥82限制從儲存箱93 到燃料重整器97的氣體燃料流。燃料重整器97包括催化劑72，並且可以進一步包括可選的電加熱器98，用來重整從燃料箱91供應的液體燃料(例如乙醇)。燃料重整器97被示為聯接至催化器70和排氣歧管48的下遊的排氣系統。然而，燃料重整器97可聯接至排氣歧管48並位於催化器70的上遊。例如，燃料重整器97可使用催化劑和排氣熱來驅動燃料箱91供應的乙醇的吸熱脫氫(endothermicdehydrogenation)，從而促進燃料重整。響應於控制器12，無分電器點火系統88經由火花塞92提供點火火花到燃燒室 30。通用或寬域排氣氧(UEGO)傳感器126被示為聯接至催化轉化器70上遊的排氣歧管 48。可替換地，雙態排氣氧傳感器可以替代UEGO傳感器126。

在一個示例中，轉化器70可包括多個催化劑磚。在另一個示例中，可以使用多個排放控制裝置，每個排放控制裝置都具有多個催化劑磚。在一個示例中，轉化器70可以是三元型催化器。進一步，在本示例中，發動機10包括EGR導管80以引導轉化器70上遊和/ 或轉化器70下遊的排氣回到進氣歧管44。在進一步的示例中，EGR導管80可以不聯接到節流閥64上遊的進氣口 42。進一步，EGR導管80包括EGR閥81，EGR閥81測量經過EGR 導管的流量並且可以是連續可變的閥或雙位開關閥。在本發明的優選方面中，曲軸每轉動一圈，發動機位置傳感器118產生預定數量的等間隔的脈衝，由此可以確定發動機轉速(RPM)。在一個實施例中，停止/起動曲柄位置傳感器既有零轉速又有雙向功能。在一些應用中可以使用雙向霍爾傳感器，在其他應用中磁體可安裝到該目標上。磁體可放置在該目標上，並且如果傳感器能夠檢測信號振幅的變化(例如，用更強或更弱的磁體來定位車輪上的具體位置)，則能夠潛在地消除「缺失齒隙」(missing tooth gap)。進一步，使用雙向霍爾傳感器或等價物，可通過關閉保持發動機位置，但是在重起期間，可替換的策略可以被用來確保發動機正向轉動。在一些實施例中，發動機可聯接至混合動力車輛中的電動馬達/電池系統。該混合動力車輛可具有並行構造、串行構造或其變化或組合。在操作期間，發動機10內的每個汽缸通常經歷一個四衝程的循環該循環包括進氣衝程、壓縮衝程、膨脹衝程和排氣衝程。在進氣衝程期間，一般排氣門54關閉並且進氣門 52打開。空氣經由進氣歧管44被引入燃燒室30中，並且活塞36移動到汽缸底部，以便增加燃燒室30內的容積。本領域的技術人員一般將活塞36靠近汽缸底部並處於衝程末期 (例如，當燃燒室30處於其最大容積時)的位置稱為下止點(BDC)。在壓縮衝程期間，進氣門52和排氣門54關閉。活塞36朝汽缸蓋移動，以便壓縮在燃燒室30內的空氣。本領域的技術人員一般將活塞36處於其衝程末期並最接近汽缸蓋(例如，當燃燒室30處於其最小容積時)的位置稱為上止點(TDC)。在下文中被稱為噴射的過程中，燃料被引入燃燒室。 在下文中被稱為點火的過程中，噴射的燃料由已知的點火設備(例如火花塞92)點燃，導致燃燒。在膨脹衝程期間，膨脹氣體推動活塞36返回至BDC。曲軸40將活塞運動轉換為旋轉軸的轉動扭矩。最後，在排氣衝程期間，排氣門54打開，從而將燃燒後的空氣-燃料混合物釋放到排氣歧管48，並且活塞返回至TDC。應當注意的是，以上僅被示為示例，並且進氣門和排氣門的開啟正時和/或關閉正時可以變化，例如提供正或負氣門重疊、進氣門延遲關閉或各種其他示例。現在轉到圖3，其更詳細地示出了處理器212、穩定性控制204、安全氣囊系統208 和縱向加速度傳感器210。當車輛在驅動面(drivingsurface)上操作時，基於意識到車輛的穩定狀態，示例性點火正時調節和充氣重整物濃度調節可能發生。除了一個或更多個縱向加速度傳感器202、206、210之外，系統200可包括可被配置成識別穩定狀態的各種傳感器。例如，車輪位置傳感器300可聯接至處理器212，並被配置成感測在超過預定時間量的時間內基本沒有變化的車輪位置；加速儀位置傳感器302可聯接至處理器212，並被配置成感測在預定的時間長度期間基本沒有改變的加速儀位置；側向加速度傳感器304可聯接 至處理器212，並被配置成感測在多於預定時間量期間低於預定閾值的側向加速度的變化； 以及車輛偏航傳感器306可聯接至處理器212，並被配置成感測在多於預定時間量期間車輛低於預定閾值的偏航的變化。加速儀位置傳感器302可以與上面討論的踏板傳感器134 相同或不同。在本示例中，額外的縱向加速度傳感器206被包括以作為車輛150的安全氣囊系統208的部分。另一個縱向加速度傳感器210可被添加到車輛150。每一個縱向傳感器都可與處理器212聯接。處理器212可被配置成基於來自一個或更多個縱向加速度傳感器 202、206、210的輸出而影響增加或減少流到一個或更多個示例性發動機汽缸的空氣和燃料的充氣的重整物百分比。進一步，處理器212可被配置成提前或延遲被配置成給車輛150 提供動力的內燃發動機10的點火正時。處理器212可進一步被配置成實現朝著峰值扭矩正時的發動機點火正時調節。在本示例中，如上所述，處理器212包括被配置成調節充氣重整物濃度的邏輯單元214。進一步，邏輯單元214可被配置成輸出點火正時控制信號到發動機控制器12，從而在第一方向調節車輛150的內燃發動機10的點火正時。邏輯單元214可進一步被配置成在正加速度的情形下進一步在第一方向調節點火正時，或在負加速度的情形下在第二方向調節點火正時。處理器212還可包括輸入/輸出模塊216，輸入/輸出模塊216被配置成接收來自縱向加速度傳感器的信號並被配置成傳遞信號到邏輯單元214。現在轉到圖4，其示出了程序400。程序400可以是包括在示例性控制器中的只讀存儲器上的一組指令。程序400可以在示例性車輛(例如，上述的150)中實施，該示例性車輛包括發動機、用來將液體燃料重整為重整物的催化器和一個或更多個加速儀。進一步， 程序400可以包括在一種方法中，該方法包括響應於發動機喘振調節到發動機汽缸的重整物供應，該喘振包括由發動機產生的扭矩振蕩，加速儀傳感器指示扭矩振蕩。在本示例中，應當意識到，當需要時，發動機條件和參數的測量被假定發生或被存儲在容易訪問程序400的存儲器中。發動機條件和參數包括氣門正時、發動機冷卻液溫度、 沿一個或更多個軸的加速度、空燃比、示例性EGR閥的開口百分率等。在本示例中，程序400開始於步驟410處，步驟410包括確定發動機是否喘振。在一個示例中，加速度由一個或更多個縱向加速度傳感器檢測。該示例性加速度可以是由於喘振引起的振蕩扭矩產生的振蕩。進一步，程序410可包括將加速度信號帶通濾波到高於和低於頻率喘振窗口的頻率。在一些示例中，喘振窗口中高於喘振閾值的振幅、強度和/或頻率強度(strength of frequency)確定存在喘振(例如，示例性發動機處於喘振狀態)。 在本示例中，如果沒有出現喘振，則程序400結束。當程序400結束時，示例性發動機可繼續額定操作。以此方式，包括程序400的方法可包括在額定的發動機燃燒狀態期間供應第一充氣重整物濃度到發動機汽缸的第一操作模式。如果出現發動機喘振，則程序400繼續在步驟412處可選擇地應用車輪制動，或在步驟414處確定增加進入一個或更多個發動機汽缸的重整物百分比的可行性。以此方式， 程序400包括第二模式。第二模式可進一步包括供應第二充氣重整物濃度到發動機汽缸， 該第二充氣重整物濃度大於第一充氣重整物濃度(例如，在步驟418處)。與上述的第一種模式相比，第二模式還包括增加發動機喘振。該第二模式可包括由被聯接在示例性車身中的示例性加速儀傳感器監測的發動機喘振狀態。在 進一步的示例中，步驟410更一般地包括確定燃燒是否穩定。這樣的進一步的示例可包括基於充氣運動、稀釋度、爆震檢測、壓縮機轉速(例如渦輪增壓器或機械增壓器中的壓縮機轉速)、MAP、MAF等的一個或更多個確定。在這樣的示例中，如果燃燒是穩定的， 則程序400結束。繼續進行程序400，如上所述，在一些示例中，在步驟410之後，程序包括在步驟 412處將車輪制動應用到示例性車輛的一個或更多個車輪。進一步，步驟412可包括可選擇地和/或重複地增加到示例性車輪制動的壓力。進一步，使用車輪制動可以在司機未請求這樣做的情況下進行。響應於發動機喘振或燃燒不穩定性應用車輪制動對本領域的技術人員是公知的，並且在程序400中是可選的，因此在步驟412處用虛線畫出。在步驟412和步驟410之後，程序400可繼續進行到步驟414處。在步驟412之後或響應於在步驟410處確定存在發動機喘振，程序400繼續進行到步驟414處，步驟414包括確定增加發動機的一個或更多個汽缸中的重整物百分比是否可行。步驟414可包括確定是否有足夠的可用重整物。下面參考圖5討論的程序500是確定增加充氣重整物濃度是否可行的一個示例。如果在步驟414處，程序400確定增加充氣重整物濃度是可行的，則程序400繼續進行到步驟418處以增加進入至少一個示例性發動機汽缸的充氣中的重整物百分比。可選擇地，程序400可包括在繼續進行到步驟418之前在步驟416處在示例性催化器中將液體燃料重整為重整物。步驟416用虛線畫出以表明它的可選屬性。在步驟418處增加進入示例性發動機汽缸的充氣中重整物百分比之前，通過在催化器中重整液體燃料，程序400可確保儲存箱中的重整物保持在重整物閾值以上，重整物閾值是期望用於發動機額定操作的重整物數量。繼續進行程序400，在本示例中，步驟418包括響應於喘振增加到發動機汽缸的重整物供應。在一些示例中，增加重整物百分比包括增加噴射到進氣歧管和/或示例性發動機汽缸中的重整物量。在進一步的示例中，步驟418包括保持一致的空燃濃度，並且因此噴射到進氣歧管和/或發動機汽缸中的非重整物燃料的數量被消耗或減少。在重整物百分比增加之後，程序400結束。如果在步驟414處，程序400確定增加充氣重整物濃度是不可行的，則程序400繼續進行到步驟420處。步驟420包括改善燃燒。在本示例中，改善燃燒包括降低充氣稀釋度(例如，通過減少EGR、提前或延遲可變氣門正時(例如VCT)和降低稀燃)和/或提前或延遲點火正時。在另外的示例中，步驟420包括進一步採取動作以增加充氣可燃性。 另外在步驟420處，可通過調節充氣稀釋度或點火正時改善燃燒。在步驟420處可以充分地調節發動機條件以在示例性發動機的下一個點火事件期間引起可能的穩定燃燒。 然而，在進一步的示例中，充氣稀釋度和/或點火正時可以被調節，但是有意地不足以在下一個點火事件期間引起可能的穩定燃燒。在這樣的示例中，程序400包括以下討論的步驟428。在本示例中，在步驟420處改善燃燒包括在步驟422處確定發動機轉速-負載是否高於第一 s-1閾值並且發動機轉速_負載是否低於第二 s-1閾值。步驟422是確定示例性發動機條件的一個示例(例如，如參考圖6進一步詳細討論的)。在第一條件下可以調節充氣稀釋度(例如，在步驟424處)。在第二條件下，可以調整點火正時(例如，在步驟426 處)。在進一步的示例中，可以同時調節點火正時和充氣稀釋度。發動機條件，例如發動機高轉速和高負載，可引起一組優選的或有效的動作以改善燃燒。

在本示例中，如果在步驟422處發動機具有高於第一 s-1閾值並且低於第二 s-1 閾值的轉速_負載，則程序400繼續進行到步驟424處以減少充氣稀釋度。減少充氣稀釋度包括調節VVT、EGR閥等。在程序400的進一步示例中，如果示例性發動機具有高於第一 s-1閾值並且低於第二 s-1閾值的轉速-負載，則在步驟424處發動機可額外地或可替換地調節點火正時。如果在步驟422處發動機具有低於第一 s-1閾值或高於第二 s-1閾值的轉速_負載，則程序400繼續進行到步驟426處以調節點火正時。在步驟426處調節點火正時包括向最佳扭矩調節或調節遠離最佳扭矩。在步驟426處調節正時包括基於來自一個或更多個示例性縱向加速度傳感器的反饋調節正時以使發動機喘振最小化。在步驟426或步驟424中的任一個之後，程序400可選擇地繼續進行到步驟428 處。在程序400的進一步的示例中，在步驟426或步驟424中的任一個之後，程序可結束。步驟428包括確定增加一個或更多個發動機汽缸中充氣中的重整物百分比的可行性，如上文根據步驟414所述。步驟428用虛線示出以表明其可選地包含在程序40中。 如果增加重整物百分比是可行的，則程序400繼續進行到步驟416處以將液體燃料重整為重整物(可選擇地)，或如上所述，程序400直接進行到步驟418處以增加充氣中的重整物百分比。如果增加重整物百分比不可行，則程序400結束。通過包括步驟428，程序400包括結合增加到發動機汽缸的重整物供應來調節充氣稀釋度水平和/或點火正時中的至少一個。在不包括步驟428的進一步的示例中，程序 400可重複運行以實施重整物濃度、充氣稀釋度和點火正時的連續控制。程序400的另外的示例可包括響應於發動機喘振的消失減少到發動機汽缸的重整物供應，其中發動機喘振的消失包括喘振窗口中低於喘振閾值的發動機扭矩振蕩。通過包括步驟422和步驟414，程序400可包括確定示例性發動機的條件以實現如何響應發動機喘振。以此方式，程序400包括用於發動機的一種方法，其包括在第一條件期間，響應於發動機喘振調節充氣稀釋度，該第一條件包括轉速_負載高於第一 s-1閾值並且還低於第二 s-1閾值，在第二條件期間，響應於發動機喘振調節點火正時，以及在第三條件期間，響應於發動機喘振調節傳送到發動機的重整物，該第三條件包括重整物量高於重整物閾值和重整物生產率高於生產閾值中的至少一個。如上所述，發動機喘振可包括由示例性縱向加速度傳感器指示的扭矩振蕩。進一步，可以在調節點火正時或調節充氣稀釋度之前調節傳送到發動機的重整物 (例如，通過反覆重複程序400)。更進一步，可以在點火正時之前調節充氣稀釋度(例如， 通過反覆重複程序400以及在步驟420處)，並且另外，可以在調節充氣稀釋度和點火正時中的至少一個之後，調節響應於發動機喘振傳送到發動機的重整物(如，在步驟420處並且之後在步驟428處，然後在步驟418處)。程序 400的一個優點在於上述反饋控制允許更小和更便宜的重整器，因為響應於喘振調節重整物濃度。進一步，由於積極地使用稀燃、EGR和/或VCT，可以減輕喘振並提高發動機效率。現在轉到圖5，其圖示說明了用於確定增加充氣重整物濃度是否可行的程序500。 程序500是包括在程序400中的步驟414處和可選地在步驟428處的子程序的一個示例。 如上所述，參考程序400，程序500可以是只讀存儲器上的一組指令，並可以在包括重整物催化劑和加速儀的示例性發動機中實施。程序500開始於步驟510處，步驟510包括確定重整物量是否高於重整物閾值。本示例中的重整物量是示例性氣體燃料儲存箱中的重整物的數量。重整物閾值可以是質量、 壓力或體積。包括步驟510是方法如何可以響應於喘振和重整物儲存箱中的重整物量在重整物閾值以上來增加到發動機汽缸的重整物供應的一個示例。如果重整物量高於重整物閾值，則程序500繼續進行到步驟516處；如果不是，則程序500繼續進行到步驟512處。在步驟512處，方法500包括確定重整物生產率是否高於生產閾值。該生產率和生產閾值可以用每單位時間的質量、每單位時間的壓力或每單位時間的體積來測量。進一步，生產率可以根據重整物催化劑溫度、催化劑表面積和與催化劑接觸的燃料量推測。包括步驟512是方法如何可以響應於喘振和催化器中重整物生產率高於生產閾值來增加到發動機汽缸的重整物供應的一個示例。如果重整物生產率高於生產閾值，則程序500繼續進行到步驟516處；如果不是，則程序500繼續進行到步驟514處。在步驟514處，程序500包括將增加進入一個或更多個示例性發動機汽缸的重整物百分比標記為不可行。在程序500的一個示例中，步驟514包括設定變量等於假(例如， incrs%= 0)。在本示例中，在步驟514之後，程序結束，然而，在另外的示例中，程序500 包括調節EGR、VCT、稀燃和點火延遲中的至少一個(例如，在上述參考圖4討論的步驟420 處)。在本示例中，如果在步驟510處重整量高於重整物閾值，且重整物生產率高於生產閾值，則程序500可繼續進行到步驟516處。在步驟516處，程序500包括確定空燃比是否高於A/F閾值。在程序500中包括步驟516是確定示例性發動機是否運行在稀燃模式的一個示例。進一步，步驟516可包括確定使進入發動機汽缸的空氣和燃料的混合物變富是否將改善發動機燃燒並減輕喘振(例如，空燃比是否高於A/F閾值)或引起進一步的喘振 (如，空燃比是否低於A/F閾值)的一個示例。如上所述，如果空燃比高於A/F閾值，則程序 500繼續進行到步驟518處；如果不是，則程序500繼續進行到步驟514處。在步驟518處，程序500包括將增加進入到一個或更多個示例性發動機汽缸中的重整物百分比標記為可行。在程序500的一個示例中，步驟518包括設定變量等於真(例如，incrs % = 1)。在本示例中，在步驟518之後，程序結束。在另外的示例中，程序500包括增加進入示例性發動機汽缸的重整物百分比(例如，在上面參考圖4描述的步驟418處)。如上所述，程序500是用於確定增加重整物充氣濃度的可行性的子程序的一個示例。程序500的一個優點在於重整物量可以維持在示例性重整物閾值以上，由此確保重整物量可用於稍後例如響應於爆震在發動機中燃燒。程序500的另一個優點在於進氣沒有變富到飽和，進氣飽和可增加碳氫化合物排放並降低燃料經濟性。程序500的進一步的示例包括另外的過程和確定，並且可以被安排得不同(例如，在確定重整物生產率是否高於生產閾值(目前在步驟512處)之後確定重整物量是否高於重整物閾值(目前在步驟510 處))。現在轉到圖6，其示出了參考發動機轉速-負載圖示說明發動機工況的圖600。在本示例中，其示出了三個發動機條件610、620和630。每個條件的邊界(例如，第二發動機條件620的實線邊界)包括邊界上和邊界內的所有點，其包括另外的發動機條件(例如，第一發動機條件610)。在另外的示例中，發動機工況可以排除其他工況，且不包含與其他工況相同的發動機轉速-負載。第一條件610的邊 界是用虛線圖示說明。第一條件610包括中等發動機負載和低等到中等發動機轉速。第一條件610可以高於第一示例性s-1閾值並且低於第二 s-1閾值， 該第二閾值具有比第一閾值更高的轉速和/或負載。而且，在本示例中，第一條件610包括在期間可以使用經由EGR、VVT增壓等的充氣稀釋度的發動機轉速和負載。因此，發動機在經歷喘振的第一條件610下操作可降低充氣稀釋度，並有效地提高充氣燃燒質量。發動機在第一條件下操作可通過首先增加重整物之後減少充氣稀釋度並最後調節點火正時來優先減輕發動機喘振。第二條件620的邊界用實線圖示說明。在一個示例中，第二條件620包括全部發動機穩定運行速度和負載。第二條件620可以低於第一示例性s-1閾值並且高於第二 s-1 閾值。第二條件620可以高於第三示例性s-1閾值並且低於第四s-1閾值，該第四閾值具有比第三閾值更高的轉速和/或負載。而且，在本示例中，第二條件620包括在期間可以使用或可以不使用充氣稀釋度的發動機轉速和負載。更進一步，在不降低燃燒穩定性或駕駛感覺的情況下，這樣的轉速和負載可能無法促進調節充氣稀釋度。發動機在第二條件下操作可通過首先增加重整物之後調節點火正時來優先減輕發動機喘振。第三條件630的邊界用點劃線圖示說明。在進一步的示例中，第三條件630的邊界可完全地背離本示例。第三條件630可以低於第一示例性s-1閾值並高於第二 s-1閾值。 而且，第三條件630可以低於第三示例性s-1閾值並高於第四s-1閾值。在本示例中，重整物量高於示例性重整物閾值和重整物生產率高於示例性生產閾值中的至少一個會發生。在第三條件下調節被提供到示例性發動機的重整物量允許減輕、防止或限制大範圍的發動機負載和轉速中的發動機喘振。進一步，調整重整物量使能夠積極地連續使用充氣稀釋度和點火正時，由此提高發動機性能和效率。應當注意的是，本文中包括的示例性控制和評估程序可以用於各種發動機和/或車輛系統構造。本文描述的特定程序可表示一個或更多個任意數量的處理策略，例如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程以及類似物。因此，圖示說明的各種動作、操作或功能可以按照圖示說明的順序、並行地或以某些省略的情況被執行。同樣，處理的順序不是用以實現本文描述的示例性實施例的特徵和優點所必需的，而是提供以便於說明和描述。取決於使用的具體策略，可以重複執行一個或更多個圖示說明的動作或功能。進一步，描述的動作可用圖表示為要被編入發動機控制系統的計算機可讀存儲介質中的代碼。將被意識到，本文公開的構造和程序本質上都是示例性的，並且並不被認為有限制的意思，因為可能會有各種變化。例如，以上技術可以應用到V-6、L-4、L-6、V-12、對置4缸和其他發動機類型。本公開的主題包括本文公開的各種系統和構造以及其他特徵、功能和/或性質的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。 權利要求具體地指出被視為新穎的和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權利要求可提及「一個」元件或「第一」元件或其等價物。這些權利要求應當被理解為要求包括一 個或更多個這樣的元件的結合，既不要求也不排除兩個或更多個這樣的元件。公開的特徵、功能、元件和/或性質的其它組合和子組合可以通過修改本權利要求或通過在這個或相關申請中提供新的權利要求來要求保護。這樣的權利要求，無論在範圍上比原始的權利要求範疇更廣、更窄、相同或不同，仍被認為包括在本公開的主題內。
權利要求
1.一種用於發動機的方法，其包括在催化器中將燃料重整為重整物；和響應於發動機喘振，調節到所述發動機汽缸的重整物供應，所述喘振包括所述發動機產生的扭矩振蕩。
2.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括響應於喘振而增加到所述發動機汽缸的重整物供應。
3.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括經由加速儀傳感器感測扭矩振蕩；和帶通濾波高於和低於喘振窗口的扭矩振蕩頻率，其中所述發動機喘振包括具有所述喘振窗口內的頻率的發動機扭矩振蕩。
4.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括響應於喘振和重整物儲存箱中的重整物量高於重整物閾值來增加到所述發動機汽缸的重整物供應。
5.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括響應於喘振和所述催化器中重整物生產率高於生產閾值來增加到所述發動機汽缸的重整物供應。
6.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括響應於喘振而降低所述發動機汽缸中充氣稀釋度水平和點火延遲中的至少一個；以及增加到所述發動機汽缸的重整物供應。
7.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括響應於喘振調節聯接至所述發動機汽缸的火花塞的點火正時，並基於加速儀調節車輪制動，並且其中所述燃料包括乙醇。
8.一種用於控制車輛發動機中乙醇為基礎的重整物的使用方法，所述方法包括在第一模式中，供應第一充氣重整物濃度到所述發動機汽缸；在第二模式中，供應第二充氣重整物濃度到所述發動機汽缸，所述第二充氣重整物濃度高於所述第一充氣重整物濃度，與第一模式相比，所述第二模式包括增加的發動機喘振， 所述增加的發動機喘振用被包括在穩定性控制中的縱向加速度傳感器指示。
9.一種用於包括重整物系統和縱向加速度傳感器的發動機的方法，所述方法包括在第一條件期間，響應於發動機喘振而調節充氣稀釋度，所述第一條件包括所述發動機具有高於第一 s-1閾值的轉速-負載並且所述轉速-負載還低於第二 s-1閾值；在第二條件期間，響應於發動機喘振而調節點火正時；以及在第三條件期間，響應於發動機喘振而調節運送到所述發動機的重整物，所述第三條件包括重整物量高於重整物閾值和重整物生產率高於生產閾值中的至少一個；其中發動機喘振包括用所述縱向加速度傳感器指示的扭矩振蕩。
10.根據權利要求9所述的方法，其進一步包括，當所述發動機處於所述第三條件以及所述第一條件和所述第二條件中的至少一個時，在調節點火正時或充氣稀釋度之前調節運送到所述發動機的重整物。當所述發動機處於所述第三條件和所述第二條件，但所述發動機不在所述第一條件時，在調節點火正時之前調節充氣稀釋度，並且在所述第一和第二條件中的至少一個條件期間，在調節充氣稀釋度和點火正時中的至少一個之後，響應於發動機喘振而調節運送到所述發動機的重整物。
全文摘要
發動機喘振包括發動機扭矩振蕩，其導致可能降低駕駛感受的車輛晃動或顛簸運動。本發明涉及響應於發動機喘振增加進入示例性發動機汽缸的重整物。
文檔編號F02D19/06GK102213156SQ20111009252
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月8日 優先權日2010年4月8日
發明者T·G·利昂 申請人:福特環球技術公司