CN102414437B - 通过使燃料的初始辛烷值减量来使发动机适应燃料等级的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过使初始辛烷值减量而使发动机适应燃料的辛烷值的方法。从用于规定辛烷值的发动机工作范围(10)中点火提前的基准调整开始，发动机工作范围(10)分成多个区域(1-16)，每个区域都包括基准调整的点火提前的抗爆震校正值，将发动机切换到与较低辛烷值相对应的基准调整：当在至少一个区域中超过提前校正回路的阈值(S1_2至S16_2)时，或者当其中超过提前校正回路的另一个阈值(S1_1或S16_1)的区域数目计数器超过多区域阈值(S3)时。

Description

通过使燃料的初始辛烷值减量来使发动机适应燃料等级的方法

技术领域

本发明涉及使发动机适应燃料的丰度、尤其是适应该燃料的辛烷值的方法。本发明尤其涉及受控点火发动机，该发动机的点火提前可以电子地控制。更具体地，本发明涉及通过使燃料的已知辛烷值(习得辛烷值，经验辛烷值)减量(降低，减少)来进行适应的方法。

背景技术

目前已有具有不同特性的各种不同类型的燃料。这些特性包括辛烷值。在不同燃料中，辛烷值通常可能取近似值98、95、91和87。辛烷值为98和95的燃料常常在西欧使用，辛烷值为91的燃料可以在美国遇到，而辛烷值为87的燃料例如在伊朗使用。

为了在性能、燃料消耗和可靠性之间优化折衷方案，理想情况是具有适合于适用每个辛烷值的发动机调整，尤其是点火提前调整。

当点火提前调整被限定用于一个辛烷值而所用的燃料具有不同的辛烷值时，尤其是当改变地理区域时，发动机可能不能令人满意地工作。它可能开始爆震，尤其是如果发动机是针对具有比正在使用的燃料的辛烷值高的燃料进行优化，或者，如果正在使用的燃料具有比发动机设定的辛烷值低的辛烷值，则发动机的能力不能最佳优化。

爆震尤其可能由于异常燃烧现象，该异常燃烧现象包括爆燃，该爆燃尤其产生易于损坏燃烧室的显著的热传递。在某些工作条件下，尤其是当燃料的辛烷值不适于发动机调整时，爆震可以略微随机地产生。

用于校正爆震的技术包括下面说明的抗爆震校正。这主要是当差异小时使用。当辛烷值差别太大时，这种治疗性的校正不能令人满意地校正爆震的效果。

已知的抗爆震校正包括两种动作类型：

-快速校正，也称为快回路(BR)校正，它大大减少点火提前，以及

-慢校正，也称为慢回路(BL)校正，它较少显著地减少点火提前。

因此，例如，当在时刻t检测到爆震时，起动快回路(BR)和慢回路(BL)以得到校正值X°，点火提前需要通过该校正值校正以消除爆震。

在时刻t+1，如果不再检测到爆震，则将慢回路(BL)的值减少一规定值。在未检测到爆震的每个时刻t+1都再次减少该值。

如果再次检测到爆震现象，则再次起动快回路(BR)和慢回路(BL)，以便再一次校正点火提前。

还已知能基于两个不同的辛烷值管理两个调整的装置。如果在某段时间内用基于辛烷值为98的调整检测到爆震，则修改该调整，以使它变成基于针对辛烷值为91的调整。当发动机停止时，该调整“重设为零”，也就是说该调整回复到(基于辛烷值为98的)默认调整。

然而，这些校正装置不是理想的。具体地说，它们或者缺少与所检测的辛烷值相关的性能和精细度，或者总是处在检测爆震的边缘，而这可以导致对燃烧室的持续损坏。

发明内容

本发明的目的是使发动机能适应于最佳适合的燃料的辛烷值。

按照第一方面，本发明涉及(通过使已知辛烷值减量)使发动机适合(匹配)于燃料的辛烷值的方法，其中，

发动机在用于确定的辛烷值的发动机工作范围内具有点火提前的基准调整(设定，设定值)，所述基准调整与发动机在确定的速度和确定的转矩下的无爆震运行(但在爆震的边缘上)相对应，

发动机工作范围分成若干区域，每个区域都包括待施加到基准调整的点火提前上的抗爆震校正值，该方法至少包括下列步骤：

-在时间周期t内检测爆震的存在；

-如果在时间周期t内检测出爆震，则起动点火提前角校正回路；

-在每个时间周期(X毫秒)内通过区域数目使区域数目计数器(CTR)增量，其中所涉及区域的提前的校正大于该区域特定的第一预定阈值；

-测试每个区域的提前的校正，以便确定所述提前的校正是否超过该区域特定的第二阈值；

其中，当区域数目计数器达到或超过第三预定阈值时，或者当至少一个区域的提前的校正超过该区域特定的所述第二阈值时，触发一到与较低辛烷值相对应的基准设定的切换(转换)。

“发动机工作范围”是指包括在一般用每分钟的转数(rpm)表示发动机速度的横坐标轴、一般用牛顿米(N·m)表示发动机负荷的纵坐标轴和表示发动机的最大性能的曲线之间的数值的范围。

“基准调整”是指给定的发动机管理值，它包括用于发动机工作范围的给定的点火提前值，该调整规定用于确定的速度和确定的转矩。

每个基准调整都可以是规定的发动机工作范围特定的，并且根据燃料的辛烷值而不同。例如，可由发动机输送的最大转矩与辛烷值有关。因此应该理解，向基准调整的切换也相当于向不同的发动机工作范围的切换。

优选地，校正回路包括快校正回路和慢校正回路，区域数目计数器的增量和对点火的校正的确定依靠在发动机工作范围的不同区域中来自慢回路(BL)的数值。

有利地，每个区域都将点火提前角的最后校正，尤其是点火提前慢回路(BL)的最后校正保留在存储器中。

将区域中的点火角的最后慢回路校正(BL)放在存储器中使得可以，尤其是当返回到该区域时，避免从基本点火提前值重新起动，而能利用先前确定的性能并且从得到的最后校正值重新起动。

尤其是，从基准调整到较低基准调整的切换使点火角校正值的每个区域的存储器再次初始化。

尤其是，该方法包括至少三个基准调整。

有利地，基准调整以至少三个可调的辛烷值为基础。可选择下列辛烷值：98、95、91和87。

然而，这些辛烷值可以自由地选择，以便能适应发动机的要求和限制。

按照一个特定的实施例，可以增加至少一个乙醇调整，其中乙醇值为E85和/或E100。

按照一个特定的实施例，每个基准调整都包括至少四个区域，有利地包括至少十六个区域。

有利地，用于每个基准调整的发动机工作范围包括至少十八个区域。

第一区域，此后称为区域0，不要求向点火提前上施加校正值，而爆震的危险被认为足够低。

末端区域，此后称为区域17，其中难以检测发动机爆震，将对该区域施加来自前面区域的爆震校正值。

接下来的区域称为区域1至区域16，每个区域都包括一初始抗爆震校正值以及与单区域或多区域切换相关联的两个阈值。

附图说明

现在参照非限制性附图说明本发明，在附图中：

图1示出车辆的发动机工作范围；

图2是本发明的适应方法的示意图。

具体实施方式

图1示出发动机的工作范围，其中横坐标轴表示每分钟的转数，纵坐标轴表示单位为N.m的发动机负荷，也称为转矩。曲线表示发动机的最大性能。

在该图中，存在由编号为从0到17的十八个区域组成的网格。

区域0，定为低于特定转矩，不要求任何特定的提前调整，因为爆震现象很罕见并因此损坏燃烧室的危险很小。

区域17定为高于规定速度，在该区域中，爆震变得难以检测。因此在此施加来自前面所经过的区域的校正值。

区域1-16各自包括一待施加到点火提前上的慢回路(BL)抗爆震校正值。

例如，区域1可以具有为2°的校正值(BL_1)，区域2具有为5°的校正值(BL_2)，区域3具有为4°的校正值(BL_3)，区域4具有为1°的校正值(BL_4)，等等。

在发动机运行期间，对区域1的通过将因此赋予29°的点火提前，这相当于基准调整31°减去该区域1所对应的2°的校正值。如果发动机进入区域2，则点火提前将是35°，这相当于基准调整40°减去该区域2所对应的5°的校正值。这些不同的校正值需要校正点火提前，以便实现无爆震运行。

然而，爆震现象不总是能根除，尤其是当所选燃料具有较低辛烷值时。

对于每个爆震现象，无论所涉及的区域如何，都要起动通常包括快回路(BR)和慢回路(BL)的点火提前校正回路。因此，对于每个爆震现象，慢回路(BL)都增量一预定值。作为例子，可以认为，对每个爆震现象，快回路(BR)都施加4°的校正，而慢回路(BL)施加2°的校正。如果不再检测到爆震现象，则慢回路(BL)过一段时间就递减一预定值。作为例子，可以认为，对每个时刻t+1，该值都减少其初始值的四分之一，亦即0.5°。

然后这产生下列操作：当进入区域1时，施加上面确定的总值，亦即31°-2°。如果检测到爆震，则增加快回路(BR)的值4°和慢回路(BL)的值2°。这因而给出点火提前调整为31°-4°-2°，即25°。在时刻t+1，如果爆震现象不再存在，则使慢回路值减量，在本例中减量0.5°。在同一时刻，快回路(BR)停止使用。因此，在时刻t+1，校正值将是29.5°(31°-1.5°)，而在时刻t+2，校正值将是30°，依此类推。当再次检测到爆震现象时，再次起动校正回路。可能因此到达其中检测到爆震的时刻t+3，先前的校正值是30°，而从该值中减去BR+BL的值，亦即4°+2°，然后得到点火提前调整为24°。

本发明在于两种切换到与较低辛烷值相对应的基准调整的模式，这些模式用图2的示意图示出。

第一种切换模式在于下述事实，即，从1到16的每个区域都包括提前校正回路的阈值(S1_2至S16_2)。如果在至少一个区域中超过阈值，则可以断定提前的调整不适合于这种类型的燃料，并该调整调节到适合于较低辛烷值的基准调整。

在我们的实施例中，取提前的慢校正回路(BL)的值4°作为切换阈值，而不管所涉及的区域如何。然后将提前的4°的阈值固定用于区域1(S1_2＝4)，提前的4°用于区域2(S2_2＝4)，等等。可以设想在不同的区域中具有不同的阈值。

如果位于区域1中，则慢回路校正(BL_1)随着所检测的爆震的变化增量或减量。当处在该区域中并检测到爆震时，慢回路的校正全部增量(例如增加2°)。用于相邻区域的慢回路校正部分地增量。当处在区域1中且没有检测出爆震时，以比检测到爆震的情况低的幅度(例如0.5°)，区域1的慢回路校正(BL_1)全部减量，而用于相邻区域的慢回路校正部分地减量。

慢回路校正的数值可以例如当添加燃料时或在任何其它预定时刻放到存储器中或者规则地复位到零。

若考虑用于使慢回路校正增量和减量的机制，一旦该慢回路校正在区域1中达到至少4°，就切换到基准调整，该基准调整适合于具有辛烷值为91的燃料(考虑基准调整起初是以辛烷值98为基础的)。

可以设想具有与各种不同辛烷值相对应的多个基准调整。每个点火提前的基准调整都限定点火提前调整以及用于慢回路校正的阈值，以供改变基准辛烷值。

切换到涉及具有比重现基准调整的辛烷值低的燃料的基准调整的第二种模式在于下述事实，即，对每个区域来说，将另一个阈值(S1_1至S16_1)限定用于慢回路校正(BL)，超出该阈值则通过区域数目计数器(CTR)将该区域计算在内。然后得到许多区域，对于这些区域而言，与各区域n相关联的阈值Sn_1被超出。当该区域数目达到或超过一多区域阈值(S3)时，则将调整切换为与具有比当前基准调整低的辛烷值的燃料有关的基准调整。

因此，例如，如果阈值S3限定在3处，则区域1的慢回路足以超过S_11，区域2的慢回路足以超过S2_1，区域4的慢回路足以超过S4_1，以使辛烷值调整切换到91(考虑基准调整起初是基于辛烷值95)。

每隔X(X例如等于100)毫秒(ms)就通过计数器CTR实施这种区域的计数，而在开始计数之前，每隔X毫秒将该计数器复位到零。

因此得到两种可行的切换到低辛烷值调整的模式，第一种模式在于在至少一个区域中超出慢回路提前校正阈值，第二种模式则当达到或超过其中慢回路校正超过另一阈值的区域的数目时触发。

每个区域都保留提前调整的慢回路校正的最后数值，以便在接下来进入所述区域时再次从最佳调整开始。然而，在基准调整改变并因此发动机工作范围改变时，这些数值可以复位到零。

Claims (7)

1.一种通过使已知辛烷值减量来使发动机适应燃料的辛烷值的方法，所述方法从用于确定的辛烷值的发动机工作范围内的点火提前的基准调整开始，所述基准调整对应于发动机在确定的速度（N）和确定的转矩下的无爆震运行，该发动机工作范围是指包括在表示发动机速度的横坐标轴、表示发动机负荷的纵坐标轴和表示发动机的最大性能的曲线之间的数值的范围，该发动机的工作范围分成数个区域（1-16），每个区域都包括待施加到基准调整的点火提前上的抗爆震校正值，该方法至少包括下列步骤：

–在时间周期t内检测爆震的存在；

-如果在时间周期t内检测出爆震，则起动点火提前角校正回路；

-在每个时间周期中用区域的数目使区域数目计数器（CTR）增量，其中所涉及的区域的提前的校正大于该区域特定的第一预定阈值；

-测试每个区域的提前的校正，以便确定所述提前的校正是否超过该区域特定的第二预定阈值；

其中，当区域数目计数器到达或超过第三预定阈值时，或者当至少一个区域的提前的校正超过该区域特定的所述第二预定阈值时，触发向与较低辛烷值相对应的基准调整的切换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，校正回路包括快校正回路（BR）和慢校正回路（BL），区域数目计数器的增量和对点火的校正的确定依靠发动机工作范围的不同区域中来自慢校正回路（BL）的数值。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每个区域都将点火提前的最后校正保留在存储器中。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，从一基准调整向较低基准调整的切换使得点火角校正值的每个区域的存储器重新初始化。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括至少三个基准调整。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每个基准调整包括至少四个区域。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，每个基准调整包括至少十六个区域。

Images