用于火花正时控制的方法和系统技术方案

本申请涉及用于火花正时控制的方法和系统，并提供了用于基于环境湿度和瞬时踩加速器踏板参数来调整火花正时的方法和系统。在一个示例中，一种方法包含在踩加速器踏板期间，基于环境湿度、峰值空气充气以及空气充气的变化速率中的每一个来延迟火花正时。由此，在较低湿度水平处火花正时延迟可能较高，并且在较高湿度水平处火花正时延迟可能较低。

Method and System for Spark Timing Control

The present application relates to methods and systems for spark timing control, and provides methods and systems for adjusting spark timing based on ambient humidity and instantaneous pedal parameters of accelerators. In one example, a method is included to delay spark timing based on each of the variation rates of ambient humidity, peak air inflatability, and air inflatability during accelerator pedal treading. Therefore, the spark timing delay may be higher at lower humidity level and lower at higher humidity level.

【技术实现步骤摘要】
用于火花正时控制的方法和系统
本专利技术总体涉及用于控制车辆发动机以基于环境湿度和瞬时踩加速器踏板(tip-in)参数来调整火花正时的方法和系统。
技术介绍
发动机汽缸中的燃烧可能受环境湿度影响。火花点火的内燃发动机在燃烧速率可能增加时的低湿度条件期间可能遇到不期望的燃烧事件，例如爆震。在较高湿度条件期间，如果发动机不考虑空气燃料混合物中的稀释剂成分，那么增压空气中的水可以充当稀释剂且燃烧速率可能降低，从而造成发动机效率的降低。提供各种方法以补偿环境湿度以便改进燃烧稳定性和发动机效率。在一个示例中，如在Glugla等人的US20140109870中示出，教导了基于环境湿度和增压空气冷却器中的冷凝物液位来调整火花正时。在冷凝物从增压空气冷却器释放时的条件期间，火花正时可以基于所得的进气歧管湿度和当前环境湿度来调整。例如，火花正时可以从自MBT延迟的正时提前到MBT或朝向MBT提前。通过应用火花提前，可以改进在冷凝物清洗期间的耐爆震和燃烧稳定性。然而，专利技术人在本文中已经认识到此方法的潜在问题。作为一个示例，通过仅基于进气湿度和环境湿度水平来调整火花正时，节气门响应和燃烧稳定性可能在踩加速器踏板条件期间受到不利的影响。确切地说，火花正时可能没有足够地提前。因此，即使在基于湿度来调整火花正时之后，也可能由于在踩加速器踏板期间的空气充气响应的瞬时变化而遇到爆震。另外，对踩加速器踏板的扭矩响应的时间可能由于增压空气的一部分被湿度替代而减少。
技术实现思路
在一个示例中，以上描述的问题可以通过一种用于发动机的方法来解决，所述方法包括：基于环境湿度和踩加速器踏板事件的瞬时空气充气参数中的每一个来调整在操作者踩加速器踏板事件处应用的火花正时。以此方式，通过基于环境湿度和空气充气参数中的每一个来连续地调整火花正时，可以改进燃烧稳定性和节气门响应。在一个示例中，环境湿度可以基于来自例如湿度传感器等一个或多个发动机传感器的输入来估计。在稳态发动机操作期间，可以基于环境湿度来相对于最大制动扭矩(MBT)调整火花正时，火花正时随环境湿度降低而从MBT延迟。在瞬时发动机操作期间，尤其是在存在操作者扭矩需求增加时的踩加速器踏板事件期间，可以基于环境湿度且进一步基于瞬时空气充气参数(例如，踩加速器踏板参数)来调整火花正时。这些参数可以包含例如，踩加速器踏板的空气充气的变化速率和峰值空气充气。作为环境湿度、空气充气的变化速率以及峰值空气充气中的每一个的函数绘制的三维图可以用于确定在踩加速器踏板条件期间应用的火花正时调整。在踩加速器踏板处应用的火花正时调整可以包含从MBT起的火花正时延迟的量、应用火花正时延迟的持续时间(例如，燃烧事件或发动机循环或应用火花延迟的数目)以及火花正时延迟的变化速率中的每一个，如使用三维图或替代算法确定的。作为一个示例，火花正时可以随着踩加速器踏板的空气充气的变化速率和峰值空气充气中的一个或多个的增加而进一步从MBT延迟。作为另一示例，可以在较低湿度水平处应用较高量的火花正时延迟。在随后的松加速器踏板(tip-out)期间，可以仅基于湿度来执行火花正时调整。专利技术人已认识到基于湿度和踩加速器踏板空气充气参数的火花正时调整无法通过简单地将基于在踩加速器踏板的时间处的湿度的第一火花正时调整与基于踩加速器踏板空气充气参数的第二火花正时调整复合来提供。这是由于基于湿度的第一火花正时调整与基于踩加速器踏板充气参数的第一火花正时调整在踩加速器踏板的至少一部分上的协同相互作用。如果在踩加速器踏板的此部分期间应用的火花延迟仅为第一和第二火花正时调整的总和，那么可能应用比所需更多的火花延迟，从而引起燃料经济性的下降。同样地，可能存在其中补偿湿度影响的第一火花正时调整与补偿充气流影响的第二火花正时调整起相反作用的踩加速器踏板的部分。如果在踩加速器踏板的此部分期间应用的火花延迟仅为第一和第二火花正时调整的总和，那么可能应用比所需更少的火花延迟，从而引起踩加速器踏板爆震。通过基于在踩加速器踏板期间的湿度、空气流量的变化速率以及峰值空气流量来调整在踩加速器踏板的持续时间上的火花延迟的量和火花延迟的变化速率，可以提供改进踩加速器踏板响应并减少爆震发生的更精确的火花正时曲线。以此方式，通过基于湿度和瞬时空气充气响应中的每一个来调整在踩加速器踏板期间的火花正时延迟的量，可以加快施加扭矩的时间且可以改进对踩加速器踏板的节气门响应。另外，通过在较低湿度条件期间增加火花正时延迟的量，可以改进燃烧稳定性并且可以降低在踩加速器踏板之后的爆震的可能性。通过在较高湿度条件期间降低火花正时延迟的量，可以改进燃烧速率并且可以增加发动机效率。使用三维图来确定在踩加速器踏板条件期间的火花正时的技术效果为除考虑由于湿度导致的稀释的影响外，还可以考虑空气充气参数中的瞬时变化，同时确定在踩加速器踏板期间的最佳火花正时。以此方式，可以在踩加速器踏板期间有效地调整火花正时以改进总体燃烧稳定性和发动机操作。应理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化形式引入在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。以上
技术实现思路
并不意图确定要求保护的主题的关键或必要特征，这些特征的范围通过随附的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上文提到的或在本专利技术的任何部分中的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出混合动力车辆中的示例发动机系统。图2示出说明可以经实施以调整在踩加速器踏板条件期间的火花正时的示例方法的流程图。图3A示出火花正时相对于环境湿度的第一示例图。图3B示出火花正时相对于空气充气的变化速率的第二示例图。图3C示出火花正时相对于峰值空气充气的第三示例图。图3D示出在多个踩加速器踏板上的火花正时调整的示例图。图4示出在车辆操作期间的火花正时的示例调整，车辆操作期间包含踩加速器踏板和随后的松加速器踏板期间。具体实施方式以下描述涉及用于基于环境湿度和瞬时踩加速器踏板参数来调整在踩加速器踏板事件期间的火花正时的系统和方法。耦合到混合动力车辆的示例发动机系统在图1中示出。发动机控制器可以经配置以执行控制例程，例如图2的示例例程，以调整在踩加速器踏板条件期间的火花正时。基于在多个踩加速器踏板期间的湿度、空气充气的变化速率以及峰值空气充气中的每一个调整火花正时的示例图单独地示出在图3A至图3C中。具有基于湿度、空气充气的变化速率以及峰值空气充气中的每一个来调整的火花正时曲线同时补偿协同和反作用效果的示例图示出在图3D处。在踩加速器踏板期间的火花正时的示例调整示出在图4中。图1为示出包括车辆101和发动机系统103的车辆系统100的示意图。图1示出发动机系统103中的多缸发动机10的一个汽缸。发动机10可以至少部分由包含控制器12的控制系统和由经由输入装置130来自车辆操作者132的输入控制。在此示例中，输入装置130包含加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(汽缸)30可以包含其中定位有活塞36的燃烧室壁32。活塞36可以耦合到曲轴40，使得活塞的往复运动转化成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统耦合到车辆的至少一个驱动轮。另外，启动机马达可以经由飞轮耦合到曲轴40以实现发动机10的启动操作。曲轴的位置可以经由耦合到曲轴40的霍尔效应传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机方法，所述发动机方法包括：基于环境湿度和驾驶员踩加速器踏板事件的瞬时空气充气参数中的每一个调整在所述踩加速器踏板事件处应用的火花正时。

【技术特征摘要】
2017.06.29 US 15/637,9991.一种发动机方法，所述发动机方法包括：基于环境湿度和驾驶员踩加速器踏板事件的瞬时空气充气参数中的每一个调整在所述踩加速器踏板事件处应用的火花正时。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述踩加速器踏板事件的所述瞬时空气充气参数包含峰值空气充气和空气充气的变化速率中的每一个。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整包含在给定环境湿度处随着所述峰值空气充气和所述空气充气的变化速率中的每一个的增加而从MBT延迟所述火花正时。4.根据权利要求3所述的方法，其中火花正时被延迟一定量，所述量根据所述峰值空气充气的第一函数和所述空气充气的变化速率的第二函数进行插值得到。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一函数包含基于所述峰值空气充气的从MBT起的火花正时延迟的第一量值和第一变化速率，并且其中所述第二函数包含基于所述空气充气的变化速率的从MBT起的火花正时延迟的第二量值和第二变化速率，所述第一量值和第一速率大于/小于所述第二量值和第二速率。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述调整进一步包含根据所述环境湿度进一步延迟火花正时，所述火花正时延迟的量根据所述环境湿度的第三函数调整。7.根据权利要求2所述的方法，其中所述火花正时延迟的量使用三维图来估计，所述三维图作为所述环境湿度、所述峰值空气充气以及所述空气充气的变化速率的函数进行绘制。8.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：基于所述环境湿度并且不依赖于松加速器踏板事件的所述瞬时空气充气参数来调整在所述踩加速器踏板事件之后的操作者松加速器踏板事件处的火花正时。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整在所述松加速器踏板处的火花正时包含随着所述环境湿度增加而在所述松加速器踏板事件处将火花正时朝向MBT提前。10.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·格鲁格拉，M·哈基姆，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US