Система транспортного средства - RU157858U1

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ

Настоящее описание относится к системе для улучшения запуска двигателя. Система может быть особенно полезной для двигателей, которые останавливаются и запускаются автоматически.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Двигатель транспортного средства может автоматически останавливаться и перезапускаться в ходе эксплуатации транспортного средства для сбережения топлива. Если транспортное средство часто эксплуатируется в условиях стартстопного движения, двигатель может запускаться и останавливаться чаще. Когда двигатель остановлен, давление масляного насоса двигателя понижается, так что подача масла на движущиеся компоненты двигателя, такие как коленчатый вал и шатуны, может уменьшаться. Дополнительно, во время перезапуска двигателя, цилиндры могут наполняться относительно большим зарядом воздуха, поскольку давление во впускном коллекторе двигателя может повышаться по отношению к атмосферному давлению во время останова двигателя. Следовательно, давления сгорания в цилиндрах двигателя могут достигать более высоких уровней, когда двигатель запускается. В результате более низкого давления масла и более высоких давлений в цилиндрах, ухудшение характеристик вращающихся компонентов двигателя может усиливаться во время запуска двигателя.

Запуск двигателя также может подвергать части привода на ведущие колеса транспортного средства нежелательным уровням крутящего момента, если число оборотов двигателя не регулируется, как желательно. Например, поскольку крутящий момент, передаваемый через гидротрансформатор трансмиссии, возрастает с повышением частоты вращения ведущего вала у гидротрансформатора, больше, чем требуемая величина крутящего момента двигателя, которая может передаваться в привод на ведущие колеса транспортного средства, если число оборотов двигателя возрастает выше порогового числа оборотов двигателя. Одним из способов регулирования числа оборотов двигателя является установка момента зажигания. Осуществление запаздывания установки момента зажигания от минимального зажигания для установки момента наилучшего крутящего момента (MBT) может понижать крутящий момент на выходном валу двигателя, тем самым, понижая число оборотов двигателя. Подобным образом, осуществление опережения зажигания от установки момента зажигания MBT может понижать крутящий момент на выходном валу двигателя, тем самым, понижая число оборотов двигателя. Осуществление опережения зажигания от установки момента MBT может давать повышенную стабильность сгорания по сравнению с осуществлением запаздывания установки момента зажигания от установки момента MBT. Однако, если искровое зажигание подвергается опережению больше, чем требуется, может быть возможным добиваться более высоких давлений в цилиндре, чем требуется. Таким образом, может быть желательно ограничивать число оборотов двигателя с помощью опережения зажигания от MBT; однако, регулирование числа оборотов двигателя с помощью опережения зажигания также может представлять собой проблемы ухудшения характеристик двигателя.

Из источника информации уровня техники (RU 2436980, «Двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием», патентообладатель ТОЙОТА ДЗИДОСЯ КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)) известен двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием содержит механизм (А) с переменной степенью сжатия, способный изменять степень механического сжатия, и механизм (В) регулировки фазы газораспределения, способный контролировать фазу закрытия впускного клапана (7). Всасывание воздушного потока, подаваемого в камеру внутреннего сгорания, контролируется, главным образом, изменением выбора времени фазы закрытия впускного клапана (7) таким образом, чтобы степень механического сжатия устанавливалась выше во время работы двигателя с низкой нагрузкой, чем время работы двигателя с высокой нагрузкой. Степень механического сжатия во время работы двигателя с низкой нагрузкой перед завершением прогрева двигателя внутреннего сгорания устанавливается ниже, чем после прогрева двигателя при работе с низкой нагрузкой. Хотя степень расширения при работе двигателя с низкой нагрузкой улучшает пробег автомобиля, во время холодного запуска двигателя можно быстро нагреть каталитический нейтрализатор выхлопного газа и подавить ухудшение выброса отработанных газов. Технический результат заключается в улучшении эффективности потребления топлива во время работы двигателя при низких нагрузках, а также в снижении ухудшения выброса отработанных газов во время холодного запуска. Однако в данной полезной модели не обеспечивается возможность поддержания высоких эксплуатационных характеристик в режиме стартстопного движения.

Изобретатели в материалах настоящей заявки осознали вышеупомянутые недостатки и разработали систему транспортного средства, содержащую двигатель, включающий в себя датчик детонации; и контроллер, включающий в себя невременные команды, приводимые в исполнение для регулировки установки момента зажигания, подвергнутой опережению от минимального зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента, в ответ на выходной сигнал датчика детонации, который ниже частоты детонации в двигателе.

В дополнительных аспектах раскрыто, что частота детонации в двигателе находится между 5 и 7 кГц, и выходной сигнал датчика детонации ниже 3 кГц; имеются дополнительные команды для осуществления опережения установки момента зажигания, подвергнутой опережению от минимального зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента в ответ на амплитуду выходного сигнала датчика детонации, являющуюся меньшей, чем пороговый уровень; имеются два фильтра датчика детонации, каждый из двух фильтров имеет разные частоты среза; имеются дополнительные команды для переключения выходного сигнала датчика детонации на первый фильтр во время запуска и пускового периода двигателя.

Посредством осуществления запаздывания установки момента зажигания, подвергнутой опережению от установки момента MBT в ответ на выходной сигнал датчика, превышающий или являющийся меньшим, чем пороговый выходной сигнал или уровень, соотнесенный с ухудшением характеристик коленчатого вала, подшипников или шатунов, возможно регулирование числа оборотов двигателя и снижение ухудшения характеристик двигателя во время запуска двигателя. Например, датчик детонации может быть основой для определения, прикладывается или нет нежелательная величина механического напряжения к компонентам двигателя во время запуска двигателя. Если выходной сигнал датчика детонации является большим, чем пороговый уровень, установка момента зажигания, подвергнутая опережению от установки момента MBT, может подвергаться запаздыванию, чтобы сдерживать ухудшение характеристик двигателя. Кроме того, если выходной сигнал датчика детонации является меньшим, чем пороговый уровень, установка момента зажигания, подвергнутая опережению от установки момента MBT, может подвергаться дополнительному опережению для понижения числа оборотов двигателя, если число оборотов двигателя является большим, чем требуется.

Настоящее описание может давать несколько преимуществ. Например, подход может улучшать ездовые качества транспортного средства, когда двигатель автоматически запускается, посредством регулирования числа оборотов двигателя. Дополнительно, подход может уменьшать ухудшение характеристик двигателя, связанное с регулированием числа оборотов двигателя во время запуска двигателя. Кроме того еще, подход также может помогать уменьшать выбросы двигателя посредством улучшения повторяемости запуска двигателя.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего Подробного описания, взятого отдельно или в связи с прилагаемыми чертежами.

Должно быть понятно, что сущность полезной модели, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного объекта полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный объект полезной модели не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого раскрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Преимущества, описанные в материалах настоящей заявки, будут полнее понятны по прочтению примера варианта осуществления, указанного в материалах настоящей заявки как Подробное описание, взятого отдельно или со ссылкой на чертежи, где:

фиг. 1 - принципиальная схема двигателя;

фиг. 2 - прогнозируемые примерные останов и запуск двигателя;

фиг. 3 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая один из примерных способов эксплуатации двигателя; и

фиг. 4 - продолжение блок-схемы последовательности операций способа фиг. 3.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Настоящее описание имеет отношение к управлению запуском двигателя. Двигатель может автоматически останавливаться и запускаться на основании условий транспортного средства. Фиг. 1 показывает примерный двигатель, который может автоматически останавливаться и запускаться. Фиг. 2 показывает примерные последовательности запуска двигателя согласно способу, показанному на фиг. 3. Операция запуска двигателя может регулироваться на основании выходного сигнала датчика детонации или выходного сигнала датчика числа оборотов двигателя. Фиг. 3 показывает примерный способ эксплуатации двигателя, чтобы регулировать число оборотов двигателя и сдерживать ухудшение характеристик двигателя во время запуска двигателя.

Со ссылкой на фиг. 1, двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один цилиндр которого показан на фиг. 1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в них и присоединенным к коленчатому валу 40. Маховик 97 и зубчатый венец 99 присоединены к коленчатому валу 40. Стартер 96 включает в себя ведущий вал 98 зубчатой передачи и ведущую шестерню 95. Ведущий вал 98 зубчатой передачи может избирательно выдвигать ведущую шестерню 95 для зацепления с зубчатым венцом 99. Стартер 96 может быть установлен непосредственно спереди двигателя или сзади двигателя. В некоторых примерах, стартер 96 может избирательно подавать крутящий момент на коленчатый вал 40 через ремень или цепь. В одном из примеров, стартер 96 находится в базовом состоянии, когда не зацеплен с коленчатым валом двигателя. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответственный впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана. Кулачок 51 впускного клапана и кулачок 53 выпускного клапана могут перемещаться относительно коленчатого вала 40 посредством привода 59 регулируемого кулачка впускного клапана и привода 60 регулируемого кулачка выпускного клапана.

Топливная форсунка 66 показана расположенной для впрыска топлива непосредственно во впускное окно 49 цилиндра, что известно специалистам в данной области техники как оконный впрыск топлива. Топливная форсунка 66 выдает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала из контроллера 12. Топливо подается в топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). В дополнение, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с необязательным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха из воздухозаборника 42 во впускной коллектор 44. В некоторых вариантах осуществления, дроссель 62 и дроссельная заслонка 64 могут быть расположены между впускным клапаном 52 и впускным коллектором 44, так что дроссель 62 является дросселем окна.

Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. Универсальный датчик 126 кислорода отработавших газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 отработавших газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода отработавших газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.

Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, включает в себя многочисленные брикеты катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выбросов, каждое с многочисленными брикетами. Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, может быть катализатором трехкомпонентного типа.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве обычного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106 (например, невременная память), оперативное запоминающее устройство 108, дежурную память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания силы, приложенной ступней 132; измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 122 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120; и измерение положения дросселя с датчика 58. Датчик 113 детонации выдает указание вибрации в двигателе, создаваемой детонацией или другими условиями, через первый фильтр 123 или второй фильтр 125. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает предопределенное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться частота вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).

Во время работы, каждый цилиндр в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. В процессе, в дальнейшем называемом впрыск, топливо вводится во впускное окно, где оно испаряется на впускном клапане. Топливо/воздушная смесь вводится в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, поршень 36 перемещается ко дну цилиндра, с тем чтобы увеличивать объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой как нижняя мертвая точка (НМТ, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке блока цилиндров, с тем чтобы сжимать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливо-воздушную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное показано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительные или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана, или различные другие примеры.

Таким образом, система по фиг. 1 предусматривает систему транспортного средства, содержащую: двигатель, включающий в себя датчик детонации; и контроллер, включающий в себя невременные команды, приводимые в исполнение для регулировки установки момента зажигания, подвергнутой опережению от минимального зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента, в ответ на выходной сигнал датчика детонации, который ниже частоты детонации в двигателе. Система транспортного средства включает в себя те случаи, когда частота детонации в двигателе находится между 5 и 7 кГц, и причем выходной сигнал датчика детонации ниже 3 кГц. Система транспортного средства дополнительно содержит дополнительные команды для осуществления опережения установки момента зажигания, подвергнутой опережению от минимального зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента в ответ на амплитуду выходного сигнала датчика детонации, являющуюся меньшей, чем пороговый уровень.

В некоторых примерах система транспортного средства дополнительно содержит два фильтра датчика детонации, каждый из двух фильтров имеет разные частоты среза. В одном из примеров, первый фильтр датчика детонации имеет частоту среза 3 кГц и ослабляет частоты выше частоты среза. Второй фильтр имеет нижнюю частоту среза 5 кГц и верхнюю частоту среза 7 кГц. Таким образом, второй фильтр пропускает частоты между 5 и 7 кГц, и ослабляет другие частоты. Система транспортного средства дополнительно содержит дополнительные команды для переключения выходного сигнала датчика детонации на первый фильтр во время запуска и пускового периода двигателя. Система транспортного средства дополнительно содержит дополнительные команды для переключения выходного сигнала датчика детонации на второй фильтр после запуска и пускового периода двигателя.

Фиг. 2 - прогнозируемый запуск двигателя согласно способу, показанному на фиг. 3. Показаны два примерных запуска двигателя. Число оборотов двигателя является большим, чем требуется, во время первого запуска двигателя на левой стороне по фиг. 2. Установка момента зажигания двигателя регулируется и адаптируется, чтобы обеспечивать более желательный запуск двигателя на правой стороне по фиг. 2. Рабочая последовательность по фиг. 2 может обеспечиваться посредством системы по фиг. 1, выполняющей команды согласно способу по фиг. 3, которые хранятся в неременной памяти. Вертикальные метки T0-T7 представляют особенно интересующие моменты времени в течение последовательности. Все графики на фиг. 2 имеют один и тот же масштаб по оси X.

Первый график сверху по фиг. 2 является графиком числа оборотов двигателя в зависимости от времени. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой к правой стороне фиг. 2. Ось Y представляет число оборотов двигателя, и число оборотов двигателя увеличивается в направлении стрелки оси Y. Сплошная линия 202 представляет собой действующее число оборотов двигателя. Пунктирная линия 204 представляет собой требуемое число оборотов двигателя. Действующее число 202 оборотов двигателя является равным требуемому числу 204 оборотов двигателя, когда видима только сплошная линия.

Второй график сверху по фиг. 2 является графиком фильтрованного выходного сигнала датчика детонации двигателя в зависимости от времени. Ось Y представляет фильтрованный выходной сигнал датчика детонации двигателя, и фильтрованный выходной сигнал датчика детонации является нулевым на оси X. Фильтрованный выходной сигнал датчика детонации положителен выше оси X и отрицателен ниже оси X. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Горизонтальная линия 206 представляет собой пороговую амплитуду датчика детонации, используемую во время проворачивания коленчатого вала и пускового периода двигателя (например, времени между проворачиванием коленчатого вала двигателя и тем, когда число оборотов двигателя достигает числа оборотов холостого хода). Пороговая амплитуда датчика детонации может соотноситься с уровнем ухудшения характеристик коленчатого вала, шатунов и/или подшипников двигателя. Фильтрованный выходной сигнал датчика детонации выше линии 206 нежелателен наряду с тем, что фильтрованный выходной сигнал датчика детонации ниже линии 206 приемлем во время запуска двигателя. Горизонтальная линия 208 представляет собой пороговую амплитуду датчика детонации, используемую после, но не во время, проворачивания коленчатого вала и пускового периода двигателя. Пороговая амплитуда датчика детонации может соотноситься с уровнем предельного значения давления в цилиндре во время детонации (например, самовоспламенения остаточных газов после первичного воспламенения посредством свечи зажигания или иным образом). Фильтрованный выходной сигнал датчика детонации выше линии 208 нежелателен наряду с тем, что фильтрованный выходной сигнала датчика детонации ниже линии 208 приемлем после запуска двигателя. В других примерах, пороговая амплитуда датчика детонации после запуска двигателя может быть большей, чем пороговая амплитуда 206 выходного сигнала датчика детонации, используемая во время проворачивания коленчатого вала и пускового периода двигателя.

Третий график сверху по фиг. 2 является графиком ускорения двигателя в зависимости от времени. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой к правой стороне фиг. 2. Ось Y представляет ускорение двигателя, и ускорение двигателя увеличивается в направлении стрелки оси Y. Ускорение двигателя может определяться посредством определения числа оборотов двигателя по положению двигателя, а затем, определения ускорения двигателя по числу оборотов двигателя. Сплошная линия 210 представляет действующее ускорение двигателя, а пунктирная линия 212 представляет требуемое ускорение двигателя или требуемый профиль ускорения двигателя. Действующее ускорение 210 двигателя и требуемое ускорение 212 двигателя являются идентичным значением, когда видимо только действующее ускорение 210 двигателя.

Четвертый график сверху по фиг. 2 является графиком установки момента зажигания двигателя в зависимости от времени. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой к правой стороне фиг. 2. Ось Y представляет установку момента зажигания двигателя, и установка момента зажигания двигателя подвергнута опережению от установки момента зажигания MBT выше оси X и подвергнута запаздыванию от установки момента зажигания MBT ниже оси X. Таким образом, ось X представляет собой искровое зажигание MBT.

Пятый график сверху по фиг. 2 - график сигнала для выбора, какой из двух фильтров датчика детонации введен в действие. Первый фильтр датчика детонации вводится в действие, когда сигнал выбора фильтра датчика детонации находится на нижнем уровне. Второй фильтр датчика детонации вводится в действие, когда сигнал выбора фильтра датчика детонации находится на верхнем уровне.

В момент T0 времени, двигатель начинает подвергаться проворачиванию коленчатого вала с помощью стартерного электродвигателя или электродвигателя в приводе на ведущие колеса транспортного средства. Двигатель может подвергаться проворачиванию коленчатого вала в ответ на входной сигнал водителя или запрос контроллера (не показаны). Датчик детонации также начинает выводить сигнал, в то время как вращается двигатель. Двигатель разгоняется с нулевого числа оборотов до числа оборотов проворачивания коленчатого вала, и действующее ускорение двигателя соответствует требуемому ускорению двигателя. Установка момента зажигания подвергается опережению от установки момента MBT, и первый фильтр датчика детонации выбирается, как указано выбором фильтра датчика детонации, находящимся на нижнем уровне.

Между моментом T0 времени и моментом T1 времени, двигатель разгоняется до более высоких чисел оборотов двигателя посредством сжигания топливо-воздушных смесей. Действующее число 202 оборотов двигателя проскакивает требуемое число 204 оборотов двигателя на нежелательное время. Фильтрованный выходной сигнал датчика детонации ниже пороговой амплитуды 206 датчика детонации, а потому, ниже порогового ухудшения характеристик коленчатого вала, шатунов или подшипников, пороговое значение указывает, что установка момента зажигания может дальше использоваться для регулирования числа оборотов двигателя. При этом запуске двигателя, коррекция с обратной связью искрового зажигания на основании выходного сигнала датчика детонации не используется во время запуска двигателя. Взамен, данные, собранные во время запуска двигателя, используются для улучшения последующих запусков двигателя посредством адаптации профиля зажигания двигателя, который применяется во время запуска двигателя. Действующее ускорение 210 двигателя продолжается в течение времени, которое превышает время, запрошенное на требуемое ускорение 212, и действующее ускорение двигателя связано с действующим числом 202 оборотов двигателя, превышающим требуемое число 204 оборотов двигателя. Установка момента зажигания двигателя подвергается опережению от установки момента зажигания MBT, с тем чтобы уменьшать крутящий момент запуска и число оборотов двигателя во время запуска двигателя. Установка момента зажигания двигателя переходит с подвергнутой опережению от установки момента зажигания MBT на подвергнутую запаздыванию от установки момента зажигания MBT после того, как число оборотов двигателя достигает числа оборотов холостого хода. Выходной сигнал датчика детонации фильтруется с помощью первого фильтра, который имеет частоту среза, меньшую, чем 3 кГц, который ослабляет частоты выше 3 кГц. Таким образом, первый фильтр выходного сигнала датчика детонации ослабляет частоты детонации двигателя в диапазоне 5-7 кГц.

Дополнительно, профиль зажигания двигателя, используемый во время запуска двигателя, адаптируется на основании разности действующего числа оборотов двигателя и требуемого числа оборотов двигателя во время проворачивания коленчатого вала и пускового периода двигателя. В одном из примеров, число оборотов двигателя отслеживается при каждом событии сгорания во время проворачивания коленчатого вала и пускового периода двигателя. Если действующее число оборотов двигателя является большим или меньшим, чем требуемое число оборотов двигателя на предопределенную величину, установка момента зажигания регулируется для события сгорания перед событием сгорания, где действующее число оборотов двигателя не соответствует требуемому числу оборотов двигателя. Например, если число оборотов двигателя является большим, чем требуемое число оборотов двигателя на конкретном событии сгорания, установка момента зажигания подвергается опережению дальше в профиле зажигания запуска двигателя за одно событие сгорания до события сгорания, где действующее число оборотов двигателя превышало требуемое число оборотов двигателя. Осуществление опережения установки момента зажигания может понижать число оборотов двигателя и уменьшать вероятность действующего числа оборотов двигателя, проскакивающего требуемое число оборотов двигателя. Подобным образом, если число оборотов двигателя является меньшим, чем требуемое число оборотов двигателя на конкретном событии сгорания, установка момента зажигания подвергается запаздыванию в профиле зажигания запуска двигателя за одно событие сгорания до события сгорания, где действующее число оборотов двигателя превышало требуемое число оборотов двигателя. Осуществление запаздывания установки момента зажигания может повышать число оборотов двигателя и уменьшать вероятность действующего числа оборотов двигателя, недонабирающего требуемое число оборотов двигателя.

В момент T1 времени, двигатель завершил проворачивание коленчатого вала и пусковой период. Поэтому, выходной сигнал датчика детонации фильтруется с помощью второго фильтра, имеющего полосу пропускания между 5 и 7 кГц. Второй фильтр ослабляет частоты ниже 5 кГц и выше 7 кГц, чтобы улучшать отношение сигнал/шум для выявления детонации в двигателе. Число оборотов двигателя показано на числе оборотов холостого хода, и датчик детонации выводит сигнал низкой амплитуды, чтобы указывать отсутствие детонации. Ускорение двигателя является нулевым, поскольку двигатель находится на постоянном числе оборотов, а установка момента зажигания подвергнута запаздыванию от установки момента зажигания MBT.

В момент T2 времени, число оборотов двигателя возрастает в ответ на крутящий момент требования двигателя (не показан), и двигатель начинает детонировать на уровне, который превышает пороговое значение 208 детонации двигателя. Выходной сигнал датчика детонации фильтруется с помощью второго фильтра датчика детонации, а установка момента зажигания подвергается запаздыванию в ответ на указание детонации в двигателе, превышающей пороговое значение 208 детонации двигателя. Посредством осуществления запаздывания установки момента зажигания от установки момента зажигания MBT, давление в цилиндре может понижаться для уменьшения вероятности детонации в двигателе. Повышение числа оборотов двигателя отражается в увеличении ускорения двигателя.

В момент T3 времени, двигатель начинает автоматическое выключение. Автоматическое выключение может быть основано на условиях эксплуатации транспортного средства, таких как остановка транспортного средства, нажатие тормозов и требования водителя крутящего момента, являющегося меньшим, чем пороговый крутящий момент. Фильтрованный выходной сигнал датчика детонации двигателя уходит в ноль по мере того, как двигатель останавливается, а фильтр датчика детонации переключается со второго фильтра обратно на первый фильтр в ожидании перезапуска двигателя. Установка момента зажигания прекращается, так как прекращается искровое зажигание у двигателя, в ответ на выключение и остановку двигателя.

В момент T4 времени, двигатель перезапускается. Адаптированный профиль зажигания двигателя применяется во время проворачивания коленчатого вала и пускового периода двигателя. Профиль зажигания регулируется из профиля зажигания, используемого в момент T0 времени. Дополнительно, искровое зажигание двигателя регулируется в реальном времени в ответ на число оборотов двигателя, выходной сигнал датчика детонации двигателя и/или ускорение двигателя.

Между моментом T4 времени и моментом T5 времени, действующее число оборотов двигателя возрастает с требуемым числом оборотов двигателя, и действующее ускорение двигателя возрастает с требуемым ускорением двигателя за исключением двух мест, где действующее число оборотов двигателя и действующее ускорение являются меньшими, чем их соответствующие требуемые значения. Фильтрованный выходной сигнал датчика детонации двигателя возрастает до уровня, более высокого, чем фильтрованный выходной сигнал датчика детонации между моментом T0 времени и моментом T1 времени, и фильтрованный выходной сигнал датчика детонации двигателя превышает пороговое значение 206 на двух событиях двигателя после останова двигателя. Установка момента зажигания двигателя начинается на таком же опережении зажигания, как в момент T0 времени; однако, установка момента зажигания подвергается опережению для конкретных событий сгорания на основании регулировок установки момента зажигания, связанных с запуском двигателя в момент T0 времени. Дополнительно, установка момента зажигания регулируется в реальном времени в ответ на различия между действующим числом оборотов двигателя и требуемым числом оборотов двигателя. Опережение установки момента зажигания может ограничиваться, когда фильтрованный выходной сигнал датчика детонации превышает пороговое значение 206. Посредством эксплуатации двигателя согласно отрегулированному профилю установки момента зажигания, действующее число оборотов двигателя регулируется требуемым числом оборотов двигателя. Выходной сигнал датчика детонации фильтруется с помощью первого фильтра датчика детонации, как указано кривой выбора фильтра датчика детонации.

Действующее ускорение двигателя также соответствует требуемому ускорению двигателя за исключением двух событий двигателя после останова двигателя. Установка момента зажигания подвергается запаздыванию в реальном времени, но она не подвергается запаздыванию в достаточной мере, чтобы приводить действующее ускорение двигателя в соответствие требуемому ускорению двигателя. С другой стороны, если действующее ускорение двигателя было бы большим чем требуемое ускорение двигателя, установка момента зажигания подвергалась бы опережению дальше, чтобы понижать ускорение двигателя.

Между моментом T5 времени и моментом T6 времени, двигатель эксплуатируется согласно крутящему моменту требования водителя (не показан) и другим условиям эксплуатации двигателя. Кроме того, фильтрованный выходной сигнал датчика детонации двигателя является меньшим, чем пороговый уровень 208. Поэтому, установка момента зажигания двигателя не регулируется в ответ на выходной сигнал датчика детонации двигателя.

В момент T6 времени, выключение и остановка двигателя инициируются автоматически или посредством команды водителя. Фильтрованный выходной сигнал датчика детонации двигателя уменьшается, и двигатель начинает замедляться до нулевого вращения. Вскоре после этого, фильтр датчика детонации переключается обратно на первый фильтр датчика детонации.

В момент T7 времени, двигатель перезапускается автоматически или перезапускается в ответ на команду водителя (не показана). Профиль числа оборотов двигателя придерживается требуемого профиля числа оборотов двигателя после того, как произведена регулировка установки момента зажигания на профиль установки момента зажигания, примененный в момент T4 времени. В частности, количество событий двигателя (например, событий сгорания в двигателе) после останова двигателя подсчитывалось при запуске в момент T4 времени. Регистрировались номера событий двигателя с номерами событий двигателя, где выходной сигнал датчика превышал пороговое значение, или где число оборотов двигателя отклонялось от требуемого числа оборотов двигателя на большую, чем пороговая, величину числа оборотов. Установка момента зажигания регулируется на номерах событий двигателя, где выходной сигнал датчика детонации двигателя превышал пороговое значение, или где число оборотов двигателя отклонялось от требуемого числа оборотов, минус одно событие двигателя. Например, если датчик детонации превышал пороговое значение 206 на событиях 8 и 15 двигателя, после останова двигателя во время запуска двигателя, в момент T4 времени, установка момента зажигания для событий 7 и 14 двигателя подвергается запаздыванию для запуска двигателя в момент T7 времени, как показано. Подобные регулировки могут производиться на основании отклонения действующего числа оборотов двигателя от требуемого числа оборотов двигателя и отклонения действующего ускорения двигателя от требуемого ускорения двигателя.

Таким образом, выходной сигнал датчика детонации или ускорение двигателя могут быть основой для регулировки установки момента зажигания двигателя во время запуска и пускового периода двигателя. Кроме того, пороговый уровень выходного сигнала датчика детонации двигателя может соотноситься с уровнями ухудшения характеристик компонентов двигателя, так чтобы установка момента зажигания во время запуска двигателя могла регулироваться, чтобы уменьшать вероятность ухудшения характеристик двигателя, связанного с осуществлением опережения установки момента зажигания сверх установки момента зажигания MBT. Пороговые уровни выходного сигнала датчика детонации и/или ускорения двигателя могут соотноситься с ухудшением характеристик двигателя посредством выполнения повторных запусков двигателя с динамометром и измерения ухудшения характеристик коленчатого вала, шатунов и подшипников. Соотнесение может включать в себя определение степени ухудшения характеристик компонентов двигателя на основании датчика детонации, указывающего значение, которое достигает порогового значения, и затем, такое ухудшение характеристик может указываться посредством установки диагностического кода в памяти в контроллере. Дополнительно, если действующее число оборотов двигателя не находится в пределах предопределенного числа оборотов от требуемого числа оборотов двигателя, действующее ускорение двигателя может сравниваться с требуемым ускорением двигателя. Разность уровней ускорения между действующим ускорением двигателя и требуемым ускорением двигателя может быть основой для регулировки установки момента зажигания двигателя.

Далее, со ссылкой на фиг. 3 и 4, показан способ для эксплуатации двигателя. Способ по фиг. 3 и 4 может храниться в невременной памяти в качестве исполняемых команд для системы, как показанная на фиг. 1. Способ по фиг. 3 и 4 может обеспечивать последовательность, показанную на фиг. 2.

На 302, способ 300 оценивает, запускается ли двигатель. В одном из примеров, двигатель может определяться запускающимся, когда двигатель подвергается проворачиванию коленчатого вала, или в течение пускового периода двигателя (например, времени между проворачиванием коленчатого вала двигателя и достижением двигателем числа оборотов холостого хода). Кроме того, в некоторых примерах, двигатель может считаться запускающимся до тех пор, пока число оборотов двигателя не достигает числа оборотов холостого хода и не находится в диапазоне чисел оборотов холостого хода в течение предопределенного времени. Если способ 300 делает вывод, что двигатель запускается, ответом является да, и способ 300 переходит на 304. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 350.

На 350, способ 300 применяет второй фильтр к выходному сигналу датчика детонации. В одном из примеров, второй фильтр является полосовым фильтром, который пропускает частоты между 5 и 7 кГц, и ослабляет другие частоты. Второй фильтр особенно пригоден для фильтрации выходного сигнала датчика детонации для вибраций двигателя, которые служат признаком детонации в двигателе. Второй фильтр может выбираться с помощью переключателя, который осуществляет выбор между фильтрацией выходного сигнала датчика детонации с использованием первого фильтра или второго фильтра. Способ 300 переходит на 352 после того, как второй фильтр выбран и применен к выходному сигналу датчика детонации.

На 352, способ 300 осуществляет запаздывание установки момента зажигания, когда фильтрованный выходной сигнал датчика детонации является большим, чем пороговый уровень, который соответствует пределу интенсивности детонации. Посредством осуществления запаздывания установки момента зажигания, когда обнаружена детонация в двигателе, может быть возможным уменьшать вероятность детонации в двигателе, превышающей требуемый уровень детонации в двигателе. Осуществление запаздывания искрового зажигания двигателя может понижать давление в цилиндрах двигателя изменением временных характеристик пикового давления в цилиндре относительно верхней мертвой точки в такте сжатия. Если фильтрованный выходной сигнал датчика детонации не превышает пороговый уровень детонации в двигателе, установка момента зажигания двигателя остается прежней и без регулировки по причине детонации. Способ 300 переходит на выход после того, как отрегулирована установка момента зажигания двигателя, или не на основании выходного сигнала датчика детонации.

Таким образом, датчик детонации может использоваться для определения, детонирует или нет двигатель во время эксплуатации двигателя вне запуска двигателя. Если двигатель определен детонирующим, установка момента зажигания может подвергаться запаздыванию от установки момента зажигания MBT.

На 304, способ 300 оценивает, должен или нет датчик детонации использоваться для регулировки установки момента зажигания во время запуска двигателя. В одном из примеров, датчик детонации используется для регулировки установки момента зажигания двигателя во время запуска двигателя, когда присутствует датчик детонации. Дополнительно, другие условия могут быть применены для оценки, должен или нет датчик детонации использоваться во время запуска двигателя в качестве устройства обратной связи для регулировки установки момента зажигания двигателя. Например, датчик детонации может применяться для регулировки искрового зажигания в двигателе во время запуска двигателя, только когда температура двигателя является большей, чем пороговая температура двигателя. Если способ 300 делает вывод, что датчик детонации должен использоваться для регулировки установки момента зажигания для запуска двигателя, ответом является да, и способ 300 переходит на 306. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 330.

Таким образом, способ 300 предусматривает, что установка момента зажигания двигателя во время запуска двигателя может регулироваться на основании выходного сигнала датчика детонации или ускорения двигателя. Однако, в некоторых примерах, установка момента зажигания двигателя может регулироваться на основании выходного сигнала датчика детонации и ускорения двигателя. Например, регулировка искрового зажигания двигателя может определяться согласно 306-318. Одновременно, регулировка искрового зажигания двигателя может определяться согласно 330-336. Профиль зажигания двигателя, применяемый во время запуска двигателя, может регулироваться на основании среднего значения регулировки зажигания, определенной согласно выходному сигналу датчика детонации, и регулировке зажигания, определенной согласно ускорению двигателя.

На 330, способ 300 применяет адаптированный профиль зажигания во время запуска двигателя. В одном из примеров, профилем зажигания двигателя, применяемым во время запуска двигателя, является таблица, которая включает в себя значения установки момента зажигания для каждого события сгорания в двигателе после останова двигателя. Значения установки момента зажигания применяются к предопределенному количеству событий двигателя (например, событий сгорания, событий впуска воздуха в цилиндр, и т.д.) после останова двигателя. Значения установки момента зажигания могут регулироваться на основании каждого события сгорания или для группы событий сгорания (например, 10 событий сгорания). Например, события сгорания в двигателе с первого по третье могут занимать три ячейки таблицы. Первая ячейка в таблице хранит установку момента зажигания для первого события сгорания после останова двигателя, и установка момента зажигания может быть подвергнута опережению на пять градусов от установки момента MBT. Установка момента зажигания второго события сгорания после останова двигателя находится во второй ячейке таблицы, и она может быть подвергнута опережению на семь градусов от установки момента MBT. Установка момента зажигания третьего события сгорания после останова двигателя находится в третьей ячейке таблицы, и она может быть подвергнута опережению на восемь градусов от установки момента зажигания MBT. Дополнительные значения установки момента зажигания для следующих событий сгорания после останова двигателя также могут быть предусмотрены.

В еще одном примере, установка момента зажигания для событий сгорания двигателя с первого по третье может занимать первую ячейку таблицы, наряду с тем, что установка момента зажигания для событий сгорания в двигателе с четвертого по шестое занимают вторую ячейку таблицы. Записи искрового зажигания в таблице могут представлять собой профиль зажигания для запуска двигателя. Дополнительно, таблица может индексироваться посредством номера события сгорания, и температуры двигателя или другой переменной. В качестве альтернативы, профиль зажигания для запуска двигателя может индексироваться с использованием других переменных, таких как температура головки блока цилиндров и время. Таким образом, установки момента зажигания могут регулироваться касательно событий сгорания в двигателе и температуры двигателя. Кроме того, конкретные установки момента зажигания в профиле зажигания могут адаптироваться, как описано на 334, 336, 314-318.

Установки моментов зажигания в профиле зажигания начинаются со значений, которые подвергнуты опережению от установки момента зажигания MBT, для предопределенного количества событий сгорания после останова двигателя. Через предопределенное количество событий, установки момента зажигания подвергаются запаздыванию от установки момента MBT. Например, первые восемь событий сгорания от останова двигателя подвергаются опережению от установки момента MBT, а следующая установка момента зажигания подвергается запаздыванию от установки момента MBT. Способ 300 переходит на 332 после того, как искровое зажигание подано в двигатель согласно профилю зажигания.

На 332, способ 300 начинает подсчет количества событий двигателя от останова двигателя, и способ 300 регистрирует номера событий двигателя, где ускорение двигателя отклоняется от требуемого ускорения двигателя, для регулировок зажигания на 336 и 338. Способ 300 также регулирует установку момента зажигания в реальном времени в ответ на ускорение двигателя. Например, если ускорение двигателя является меньшим, чем требуемое ускорение двигателя, на конкретном событии двигателя, способ 300 может осуществлять запаздывание зажигания на следующем событии двигателя для установок момента зажигания, которые подвергнуты опережению от установки момента зажигания MBT. Если ускорение двигателя является большим, чем требуемое ускорение двигателя, способ 300 может осуществлять опережение установки момента зажигания на следующем событии двигателя для установок момента зажигания, которые подвергнуты опережению от установки момента зажигания MBT. Регулировки искрового зажигания в реальном времени опаздывают для событий двигателя, где происходило отклонение ускорения двигателя, но регулировки в реальном времени помогают вернуть ускорение двигателя на требуемое ускорение двигателя. Способ 300 переходит на 334 после того, как события двигателя зарегистрированы, и произведены регулировки установки момента зажигания в реальном времени.

На 334, способ 300 оценивает, находится или нет действующее ускорение двигателя в пределах порогового ускорения требуемого ускорения двигателя во время запуска двигателя, в том числе, во время проворачивания коленчатого вала и пускового периода. В одном из примеров, определенное опытным путем требуемое ускорение двигателя сохраняется в памяти в таблице или функции, тем самым, описывая требуемый профиль ускорения двигателя для запуска двигателя. Индексирование записей или значений в профиле ускорения двигателя также может совпадать с индексированием записей или значений в профиле установки момента зажигания двигателя, так чтобы установки момента зажигания могли быть непосредственно связаны с и регулироваться принимая во внимание отклонение ускорения двигателя от требуемого ускорения двигателя.

Например, профиль зажигания двигателя может включать в себя индекс на вторую ячейку в профиле зажигания, которая назначает значение установки момента зажигания во второй ячейке на второе событие сгорания после останова. Подобным образом, второй ячейке в профиле ускорения двигателя может быть назначено значение ускорения двигателя, которое является требуемым ускорением двигателя во время второго события сгорания после останова двигателя. Таким образом, если действующее ускорение двигателя на втором событии сгорания после останова двигателя является большим или меньшим, чем требуемое ускорение двигателя, на предопределенное число оборотов двигателя, установка момента зажигания во второй ячейке профиля зажигания может регулироваться, чтобы приводить действующее ускорение двигателя к требуемому ускорению двигателя во время второго события сгорания. Кроме того, установка момента зажигания в соседнем профиле зажигания может быть отрегулирована, чтобы учитывать время для ускорения двигателя. Например, искровое зажигание для первого события сгорания может регулироваться, чтобы компенсировать или уменьшать отклонение ускорения двигателя на втором событии сгорания после останова двигателя. Таким образом, установка момента зажигания регулируется на событии сгорания, где происходило отклонение ускорения двигателя, минус одно событие сгорания.

Таблица или функция профиля ускорения двигателя может индексироваться на основании температуры двигателя и времени или количества событий сгорания после запуска двигателя. Значения в таблице или функции сравниваются с действующим ускорением двигателя во время запуска двигателя, если действующее ускорение двигателя является большим или меньшим, чем требуемое ускорение двигателя, на большую, чем предопределенная, величину (например, ±10 оборотов в минуту/с), ответом является нет, и способ 300 переходит на 334. Иначе, ответом является да, и способ 300 переходит на выход. Все ячейки или записи в профиле ускорения двигателя согласно времени или количеству событий сгорания после останова двигателя могут сравниваться с ускорением двигателя в момент времени или с количеством событий сгорания после останова двигателя, которые соответствуют записи таблицы.

На 334, способ 300 сравнивает зарегистрированное действующее ускорение двигателя с требуемым ускорением двигателя. Ускорение двигателя может соотноситься с уровнем ухудшения характеристик коленчатого вала, шатунов или подшипников двигателя. Действующее ускорение двигателя определяется с помощью датчика положения двигателя. Например, число оборотов двигателя может определяться временем, которое требуется, чтобы двигатель поворачивался из первого положения во второе положение. Ускорение двигателя может определяться с помощью взятия производной числа оборотов двигателя. Требуемое ускорение двигателя во время запуска двигателя может определяться опытным путем и сохраняться в таблице или функции, например, которая индексируется посредством температуры двигателя и времени или номера события сгорания после останова двигателя. Если зарегистрированное ускорение двигателя является большим, чем требуемое ускорение двигателя для конкретного события сгорания, установка момента зажигания в профиле зажигания, описанном на 330, для конкретного события сгорания и/или смежных событий (например, одного или более предыдущих событий сгорания) может подвергаться опережению на предопределенную величину. Установка момента зажигания подвергается опережению для событий сгорания, где установка момента зажигания подвергнута опережению от установки момента зажигания MBT. В качестве альтернативы, установка момента зажигания в профиле зажигания может подвергаться опережению на основании разности между действующим ускорением двигателя и требуемым ускорением двигателя. Таким образом, действующее ускорение двигателя может приводиться к требуемому ускорению двигателя посредством адаптации профиля зажигания двигателя. Профиль зажигания двигателя может применяться во время последующих запусков двигателя.

Дополнительно, установка момента зажигания для следующего события сгорания в течение того же самого или данного запуска двигателя может подвергаться опережению на предопределенную величину или подвергаться опережению на основании разности между действующим ускорением двигателя и требуемым ускорением двигателя, так чтобы действующие число оборотов двигателя и ускорение двигателя уменьшались в направлении требуемых числа оборотов и ускорения в реальном времени. Таким образом, установка момента зажигания может регулироваться для данного запуска двигателя и последующих запусков двигателя. Способ 300 переходит на 336 после того, как сравниваются действующее ускорение двигателя и требуемое ускорение двигателя.

На 336, способ 300 регулирует установку момента зажигания двигателя, если сравнение зарегистрированного действующего ускорения двигателя и требуемого ускорения двигателя дает в результате указание ускорения двигателя, находящегося ниже или являющегося меньшим, чем требуемое ускорение двигателя. Если зарегистрированное ускорение двигателя является меньшим, чем требуемое ускорение двигателя для конкретного события сгорания, установка момента зажигания в профиле зажигания, описанном на 330, для конкретного события сгорания и/или смежных событий сгорания может подвергаться запаздыванию на предопределенную величину (например, номера события сгорания, где происходило отклонение ускорения, минус один). В качестве альтернативы, установка момента зажигания в профиле зажигания может подвергаться запаздыванию на основании разности между зарегистрированным действующим ускорением двигателя и требуемым ускорением двигателя. Таким образом, действующее ускорение двигателя может приводиться к требуемому ускорению двигателя посредством адаптации профиля зажигания двигателя. Профиль зажигания двигателя может применяться во время последующих запусков двигателя.

Кроме того, установка момента зажигания для следующего события сгорания в течение того же самого или данного запуска двигателя может подвергаться запаздыванию на предопределенную величину или подвергаться запаздыванию на основании разности между действующим ускорением двигателя и требуемым ускорением двигателя, так чтобы действующие число оборотов двигателя и ускорение двигателя увеличивались в направлении требуемых числа оборотов и ускорения в реальном времени. Таким образом, установка момента зажигания может регулироваться для данного запуска двигателя и последующих запусков двигателя. Способ 300 переходит на выход после того, как сравниваются действующее ускорение двигателя и требуемое ускорение двигателя.

На 306, способ 300 применяет первый фильтр к выходному сигналу датчика детонации. В одном из примеров, первый фильтр является фильтром нижних частот, который пропускает частоты ниже 3 кГц и ослабляет другие частоты. Первый фильтр особенно пригоден для отфильтровывания сигналов детонации двигателя от других вибраций двигателя. Первый фильтр может выбираться с помощью переключателя, который осуществляет выбор между фильтрацией выходного сигнала датчика детонации с использованием первого фильтра или второго фильтра. Способ 300 переходит на 308 после того, как первый фильтр выбран и применен к выходному сигналу датчика детонации.

На 308, способ 300 применяет адаптированный профиль зажигания во время запуска двигателя. В одном из примеров, профилем зажигания двигателя, применяемым во время запуска двигателя, является таблица, которая включает в себя значения опережения зажигания для каждого события сгорания в двигателе после останова двигателя, как описано на 330. Конкретные установки момента зажигания в профиле зажигания могут адаптироваться, как описано на 336, 338, 314-320.

Установки моментов зажигания в профиле зажигания начинаются со значений, которые подвергнуты опережению от установки момента зажигания MBT, для предопределенного количества событий сгорания после останова двигателя. Через предопределенное количество событий, установки момента зажигания подвергаются запаздыванию от установки момента MBT. Например, первые восемь событий сгорания от останова двигателя подвергаются опережению от установки момента MBT, а следующая установка момента зажигания подвергается запаздыванию от установки момента MBT. Способ 300 переходит на 310 после того, как искровое зажигание подано в двигатель согласно таблице зажигания.

На 310, способ 300 начинает подсчет количества событий двигателя от останова двигателя, и способ 300 регистрирует номера событий двигателя, где число оборотов двигателя отклоняется от требуемого числа оборотов двигателя, для регулировок зажигания на 316-320. Кроме того, способ 300 регистрирует события двигателя, где выходной сигнал датчика превышает пороговый выходной сигнал датчика. Способ 300 также регулирует установку момента зажигания в реальном времени в ответ на ускорение двигателя, как описано на 332. Способ 300 переходит на 312 после того, как события двигателя зарегистрированы, и произведены регулировки установки момента зажигания в реальном времени.

На 312, способ 300 оценивает, находится или нет зарегистрированное действующее число оборотов двигателя в пределах порогового числа оборотов от требуемого числа оборотов двигателя во время запуска двигателя, в том числе, во время проворачивания коленчатого вала и пускового периода. В одном из примеров, определенное опытным путем требуемое число оборотов двигателя сохраняется в памяти в таблице или функции, тем самым, описывая требуемый профиль числа оборотов двигателя для запуска двигателя. Индексирование записей или значений в профиле числа оборотов двигателя также может совпадать с индексированием записей или значений в профиле зажигания двигателя, так чтобы установки момента зажигания могли быть непосредственно связаны с отклонением числа оборотов двигателя от требуемого числа оборотов двигателя.

Например, профиль зажигания двигателя может включать в себя индекс на вторую ячейку в профиле зажигания, которая назначает значение установки момента зажигания во второй ячейке на второе событие сгорания после останова. Подобным образом, второй ячейке в профиле числа оборотов двигателя может быть назначено значение числа оборотов двигателя, которое является требуемым числом оборотов двигателя во время второго события сгорания после останова двигателя. Таким образом, если зарегистрированное действующее число оборотов двигателя на втором событии сгорания после останова двигателя является большим или меньшим, чем требуемое число оборотов двигателя, на предопределенное число оборотов двигателя, установка момента зажигания во второй ячейке профиля зажигания может регулироваться, чтобы приводить действующее число оборотов двигателя к требуемому числу оборотов двигателя во время второго события сгорания. Кроме того, установка момента зажигания в соседнем профиле зажигания может быть отрегулирована, чтобы учитывать время для разгона двигателя.

Таблица или функция профиля числа оборотов двигателя может индексироваться на основании температуры двигателя и времени или количества событий сгорания после запуска двигателя. Значения в таблице или функции профиля числа оборотов двигателя сравниваются с действующим числом оборотов двигателя во время запуска двигателя, если число оборотов двигателя является большим или меньшим, чем требуемое число оборотов двигателя, на большую, чем предопределенная, величину (например, ±25 оборотов в минуту), ответом является нет, и способ 300 переходит на 314. Иначе, ответом является да, и способ 300 переходит на выход. Все ячейки или записи в профиле числа оборотов двигателя согласно времени или количеству событий сгорания после останова двигателя могут сравниваться с числом оборотов двигателя в момент времени или на номере событий сгорания после останова двигателя, которые соответствуют записи таблицы.

На 314, способ 300 определяет отклонения между требуемым числом оборотов двигателя и зарегистрированным действующим числом оборотов двигателя для всех записей в профиле числа оборотов двигателя, который соответствует условиям данного запуска двигателя. Например, для каждого события двигателя, определенного на 310, где отклонение числа оборотов двигателя или выходной сигнал датчика является большим, чем пороговый уровень, регистрируется номер события двигателя. На каждом зарегистрированном номере события двигателя, определяется разность между зарегистрированным действующим числом оборотов двигателя и требуемым числом оборотов двигателя. Отклонение числа оборотов двигателя сохраняется в памяти, так чтобы могли регулироваться запись профиля зажигания двигателя, которая соответствует событию двигателя, где происходило отклонение числа оборотов двигателя, и, возможно, смежные записи профиля зажигания (например, идентифицированный номер события сгорания, где происходило отклонение числа оборотов двигателя, минус один). Другие отклонения между зарегистрированным действующим числом оборотов двигателя и другими записями профиля числа оборотов двигателя также определяются, и конкретные записи профиля зажигания, которые соответствуют времени или количеству событий двигателя, где происходило отклонение числа оборотов двигателя, идентифицируются и сохраняются в памяти. Способ 300 переходит на 318 после того, как определены временные характеристики отклонения числа оборотов двигателя во время запуска двигателя.

На 318, для каждого случая, когда зарегистрированное действующее число оборотов двигателя отклонялось от требуемого числа оборотов двигателя на большее, чем предопределенное, число оборотов, как определено на 316, способ 300 сравнивает выходной сигнал датчика детонации, фильтрованный с помощью первого фильтра, с первым пороговым уровнем датчика детонации, который соотносится с уровнем ухудшения характеристик двигателя для коленчатого вала, подшипников и/или шатунов двигателя. Установка момента зажигания в ячейке профиля зажигания или смежной ячейке (например, предыдущего события двигателя), которая соответствует времени или количеству событий двигателя после останова двигателя, подвергается опережению, где действующее число оборотов двигателя является большим, чем требуемое число оборотов двигателя, и где фильтрованный выходной сигнал датчика детонации является меньшим, чем первый пороговый уровень датчика детонации. Установка момента зажигания может подвергаться опережению на предопределенную величину или на величину, которая основана на разности между действующим числом оборотов двигателя и требуемым числом оборотов двигателя. Таким образом, профиль зажигания для запуска двигателя может адаптироваться.

Дополнительно, установка момента зажигания для следующего события двигателя после того, как число оборотов двигателя определено меньшим, чем или большим, чем требуемое число оборотов двигателя может регулироваться, так чтобы число оборотов двигателя регулировалось в реальном времени с помощью регулировок опережения искрового зажигания. Например, если температура двигателя имеет значение 75°C, двигатель находится на втором событии сгорания, где требуемым числом оборотов двигателя является 350 оборотов в минуту, и где действующим числом оборотов двигателя является 425 оборотов в минуту, установка момента зажигания для следующего события сгорания может подвергаться опережению на предопределенную величину или на величину, которая основана на разности между действующим числом оборотов двигателя и требуемым числом оборотов двигателя, когда фильтрованный выходной сигнал датчика детонации является меньшим, чем первый пороговый уровень датчика детонации. Таким образом, способ 300 также может регулировать установку момента зажигания в реальном времени, чтобы регулировать число оборотов двигателя. Способ 300 переходит на 318 после регулировки зажигания для описанных условий.

На 318, для каждого случая зарегистрированного действующего числа оборотов двигателя, являющегося меньшим, чем требуемое число оборотов двигателя, соответствующие установки момента зажигания в профиле зажигания, которые происходят во время или с номером событий сгорания после останова двигателя, подвергаются запаздыванию от установок момента зажигания в профиле зажигания. Например, если зарегистрированное действующее число оборотов двигателя является меньшим, чем требуемое число оборотов двигателя на втором событии сгорания после останова двигателя, которое соответствует установке момента зажигания во второй ячейке профиля зажигания, установка момента зажигания в профиле во второй ячейке подвергается запаздыванию от своего текущего значения. Установка момента зажигания может подвергаться запаздыванию на предопределенную величину или на величину, которая основана на разности между действующим числом оборотов двигателя и требуемым числом оборотов двигателя. Кроме того, установка момента зажигания для предыдущего или следующего события двигателя также может регулироваться для адаптации профиля зажигания.

Кроме того, установка момента зажигания для следующего события сгорания после того, как число оборотов двигателя определено меньшим, чем требуемое число оборотов двигателя. может регулироваться, так чтобы число оборотов двигателя регулировалось в реальном времени с помощью регулировок опережения искрового зажигания. Например, если температура двигателя имеет значение 75°C, двигатель находится на втором событии сгорания, где требуемым числом оборотов двигателя является 350 оборотов в минуту, и где действующим числом оборотов двигателя является 275 оборотов в минуту, установка момента зажигания для следующего события сгорания может подвергаться запаздыванию на предопределенную величину или на величину, которая основана на разности между действующим числом оборотов двигателя и требуемым числом оборотов двигателя. Таким образом, способ 300 также может регулировать установку момента зажигания в реальном времени, чтобы регулировать число оборотов двигателя. Способ 300 переходит на 320 после регулировки зажигания для описанных условий.

На 320, для каждого зарегистрированного случая фильтрованного сигнала детонации, превышающего пороговый уровень датчика детонации, установка момента зажигания в профиле зажигания, которая соответствует времени или номеру событий двигателя после останова двигателя, где превышался пороговый уровень детонации, установка момента зажигания в профиле зажигания подвергается запаздыванию. Например, если фильтрованный выходной сигнал датчика детонации является большим, чем первый пороговый уровень детонации, на втором событии сгорания после останова двигателя, которое соответствует установке момента зажигания во второй ячейке профиля зажигания, установка момента зажигания в профиле во второй ячейке подвергается запаздыванию от своего текущего значения. Установка момента зажигания может подвергаться запаздыванию на предопределенную величину или на величину, которая основана на разности между действующим числом оборотов двигателя и требуемым числом оборотов двигателя. Дополнительно, значения установки момента зажигания могут подвергаться запаздыванию в течение одного или более номеров событий двигателя перед событием, где выходной сигнал датчика превышал пороговый уровень.

Кроме того, установка момента зажигания для следующего события двигателя (например, события сгорания) после того, как фильтрованный выходной сигнал датчика детонации превышает пороговый уровень выходного сигнала датчика детонации может регулироваться, поэтому, ухудшение характеристик двигателя может быть меньшим, чем уровень ухудшения характеристик двигателя, который соотносится с пороговым уровнем выходного сигнала датчика детонации. Например, если температура двигателя имеет значение 75°C, двигатель находится на втором событии сгорания, где фильтрованный выходной сигнал датчика детонации превышает пороговый уровень датчика детонации, установка момента зажигания для следующего события сгорания может подвергаться запаздыванию на предопределенную величину или величину, которая основана на разности между фильтрованным выходным сигналом датчика детонации и пороговым уровнем датчика детонации. Таким образом, способ 300 также может регулировать установку момента зажигания в реальном времени, чтобы сдерживать ухудшение характеристик двигателя во время запуска двигателя. Способ 300 переходит на выход после регулировки зажигания для описанных условий.

Таким образом, способ по фиг. 3 предусматривает эксплуатацию двигателя, содержащую: во время запуска и пускового периода двигателя, осуществление запаздывания установки момента зажигания, подвергнутой опережению от минимальной установки момента зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента, в ответ на выходной сигнал датчика, превышающий или являющийся меньшим, чем пороговый уровень, соотнесенный с ухудшением характеристик коленчатого вала, подшипников или шатунов. Способ включает в себя те случаи, когда датчик является датчиком детонации. Способ дополнительно содержит осуществление опережения установки момента зажигания, подвергнутой опережению от минимальной установки момента зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента, в ответ на число оборотов двигателя, большее, чем требуемое число оборотов двигателя, и выходной сигнал датчика, являющийся меньшим, чем пороговое значение, соотнесенное с ухудшением характеристик коленчатого вала, подшипников или шатунов.

В некоторых примерах, способ включает в себя те случаи, когда датчик является датчиком положения двигателя, и те случаи, когда выходной сигнал датчика положения двигателя обрабатывается в значение ускорения двигателя. Способ дополнительно содержит осуществление запаздывания установки момента зажигания, подвергнутой опережению от минимальной установки момента зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента, в ответ на значение ускорения двигателя, являющееся меньшим, чем требуемое ускорение двигателя, соотнесенное с ухудшением характеристик коленчатого вала, подшипников или шатунов. Способ дополнительно содержит осуществление опережения установки момента зажигания, подвергнутой опережению от минимальной установки момента зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента, в ответ на значение ускорения двигателя, являющееся большим, чем требуемое ускорение двигателя, соотнесенное с ухудшением характеристик коленчатого вала, подшипников или шатунов. Способ включает в себя те случаи, когда установка момента зажигания, подвергнутая опережению от минимальной установки момента зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента, подвергается опережению от минимальной установки момента зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента на предопределенное количество событий сгорания в цилиндре после останова двигателя, и дополнительно содержит осуществление запаздывания установки момента зажигания от минимальной установки момента зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента через предопределенное количество событий сгорания в цилиндре.

Способ по фиг. 3 также предусматривает эксплуатацию двигателя, содержащую: во время запуска и пускового периода двигателя, осуществление опережения установки момента зажигания, подвергнутой опережению от минимальной установки момента зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента в ответ на выходной сигнал датчика, не превышающий пороговое значение, соотнесенное с ухудшением характеристик коленчатого вала, подшипников и шатунов, выходной сигнал фильтруется с помощью первого фильтра. Способ дополнительно содержит фильтрацию выходного сигнала с помощью второго фильтра, отличного от первого фильтра, после запуска и пускового периода двигателя. Способ включает в себя случаи, когда первый фильтр не применяется к выходному сигналу после проворачивания коленчатого вала и пускового периода двигателя. В некоторых примерах, способ включает в себя те случаи, когда второй фильтр не применяется во время проворачивания коленчатого вала и пускового периода двигателя. Способ включает в себя те случаи, когда датчик является датчиком детонации. Способ дополнительно содержит адаптацию события двигателя на основании профиля искрового зажигания в ответ на выходной сигнал, фильтрованный с помощью первого фильтра.

Как будет приниматься во внимание специалистом в данной области техники, способ, описанный на фиг. 3, может представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, различные проиллюстрированные этапы или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения целей, признаков и преимуществ, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Хотя не проиллюстрировано явным образом, специалист в данной области техники поймет, что одни или более из проиллюстрированных этапов или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии.

Это завершает описание. После прочтения его специалистам в данной области техники пришли бы на ум многие изменения и модификации, без выхода из сущности и объема описания. Например, рядные двигатели I3, I4, I5, V-образные двигатели V6, V8, V10 и V12, работающие на природном газе, бензине, дизельном топливе или альтернативных топливных конфигурациях, могли бы использовать настоящее описание для получения преимущества.

Реферат

1. Система запуска двигателя, содержащая:датчик детонации, подключенный к двигателю; иконтроллер, включающий в себя невременные команды, приводимые в исполнение для регулировки установки момента зажигания, подвергнутой опережению от минимального момента зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента, в ответ на выходной сигнал датчика детонации, который ниже частоты детонации в двигателе.2. Система запуска двигателя по п. 1, где частота детонации в двигателе находится между 5 и 7 кГц, и выходной сигнал датчика детонации ниже 3 кГц.3. Система запуска двигателя по п. 1, дополнительно содержащая дополнительные команды для осуществления опережения установки момента зажигания, подвергнутой опережению от минимального зажигания для установки момента зажигания наилучшего крутящего момента, в ответ на амплитуду выходного сигнала датчика детонации, являющуюся меньшей, чем пороговый уровень.4. Система запуска двигателя по п. 1, дополнительно содержащая два фильтра датчика детонации, каждый из двух фильтров имеет разные частоты среза.5. Система запуска двигателя по п. 4, дополнительно содержащая дополнительные команды для переключения выходного сигнала датчика детонации на первый фильтр во время запуска и пускового периода двигателя.6. Система запуска двигателя по п. 5, дополнительно содержащая дополнительные команды для переключения выходного сигнала датчика детонации на второй фильтр после запуска и пускового периода двигателя.

Формула

6. Система запуска двигателя по п. 5, дополнительно содержащая дополнительные команды для переключения выходного сигнала датчика детонации на второй фильтр после запуска и пускового периода двигателя.