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用于 发动机 爆震检测的方法及系统

阅读：977发布：2020-05-11

专利汇可以提供用于发动机爆震检测的方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开提供了“用于发动机爆震检测的方法及系统”。公开了用于操作包括爆震控制系统的发动机的方法及系统。所述方法及系统可以经由改变提升阀正时和/或燃料喷射正时来增加学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的机会。如果怀疑爆震传感器劣化，所述方法及系统也可以改善爆震检测。，下面是用于发动机爆震检测的方法及系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种发动机操作方法，其包括：
经由控制器在选定气缸的爆震窗口中对第一爆震传感器的输出进行采样；以及响应于从所述选定气缸的所述爆震窗口中的所述第一爆震传感器的采样中产生小于阈值总数的发动机爆震指示，经由所述控制器在所述选定气缸的所述爆震窗口中对第二爆震传感器的输出进行采样。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一爆震传感器被定位成在物理上比所述第二爆震传感器更靠近所述选定气缸，并且其中当在所述爆震窗口中对所述第二爆震传感器的所述输出进行采样时，不在所述爆震窗口中对所述第一爆震传感器的所述输出进行采样。
3.如权利要求1所述的方法，其还包括经由所述第一爆震传感器的输出来产生爆震强度值。
4.如权利要求1所述的方法，其还包括经由所述第二爆震传感器的输出来产生爆震强度值。
5.如权利要求1所述的方法，其还包括经由所述第一爆震传感器的输出和第一发动机爆震背景噪声水平来指示发动机爆震。
6.如权利要求5所述的方法，其还包括从在所述选定气缸的所述爆震窗口中对所述第一爆震传感器进行采样变为在所述选定气缸的所述爆震窗口中对所述第二爆震传感器进行采样之后，学习第二发动机爆震背景噪声水平。
7.如权利要求6所述的方法，其还包括经由所述第二爆震传感器的输出和所述第二发动机爆震背景噪声水平来指示发动机爆震。
8.一种用于操作发动机的系统，其包括：
发动机，其包括至少一个振动感测发动机爆震传感器；和
控制器，其包括可执行指令，所述可执行指令存储在非暂时性存储器中以响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的请求而经由所述控制器调整所述发动机的提升阀正时。
9.如权利要求8所述的系统，其还包括用于响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求而调整燃料喷射器正时的附加指令。
10.如权利要求8所述的系统，其中学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求基于车辆行驶的距离。
11.如权利要求8所述的系统，其中学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求基于自从制造所述发动机以来所述发动机已操作的时间量。
12.如权利要求11所述的系统，其还包括用于响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求而调整气缸点火模式的附加指令。
13.如权利要求8所述的系统，其还包括用于响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求而调整气缸点火密度的附加指令。

说明书全文

用于发动机 爆震检测的方法及系统

技术领域

[0001] 本申请涉及用于学习发动机爆震背景噪声水平的方法及系统。

背景技术

[0002] 发动机可以包括发动机爆震控制系统以提高发动机效率并降低发动机劣化的可能性。爆震控制系统可以包括爆震传感器，所述爆震传感器感测发动机缸体的振动。爆震控制系统可以观察从爆震传感器输出的特定频率以确定是否存在发动机爆震。在气缸循环期间，当气缸内的尾气在火花产生的火焰前沿点燃尾气之前点燃时，可能发生发动机爆震或爆燃。由于较高的气缸温度和压力导致的尾气点燃可能会刺激发动机缸体内的振动，这可以经由爆震传感器检测到。爆震系统可以基于在可预期出现爆震的曲轴间隔期间爆震传感器的输出以及发动机爆震背景噪声水平来确定发动机爆震的存在。当不存在发动机爆震时，发动机爆震背景噪声水平可以反映发动机振动。然而，如果爆震传感器劣化或者如果发动机爆震背景噪声水平因发动机而变化或改变，则控制系统无法观察到发动机爆震，或者控制系统可能会错误地指示发动机爆震。因此，可能期望提供一种操作爆震控制系统使得可以减少漏判爆震或错误指示爆震的可能性的方式。发明内容

[0003] 本文的发明人已经开发了一种发动机操作方法，所述方法包括：经由控制器在选定气缸的爆震窗口中对第一爆震传感器的输出进行采样；以及响应于在所述选定气缸的所述爆震窗口中对所述第一爆震传感器进行采样产生的小于阈值总次数的发动机爆震指示，经由所述控制器在所述选定气缸的所述爆震窗口中对第二爆震传感器的输出进行采样。

[0004] 通过响应于产生小于对第一爆震传感器的输出进行采样产生的阈值实际总次数的发动机爆震指示而对第二爆震传感器的输出进行采样，可以提供改善在爆震传感器劣化的条件期间对发动机爆震检测的技术结果。尽管就检测特定发动机气缸中的爆震而言，第二爆震传感器可能不如第一传感器那样提供所需的信噪比，但是它可以提供足以检测特定发动机气缸中的爆震的信号。可以根据第二爆震传感器的输出来重新评估特定气缸的发动机爆震背景噪声水平。另外，所述方法用于调整燃料喷射器和提升阀打开和关闭时间，以提供另外的方式来修改发动机背景噪声水平，从而可以改善发动机爆震检测。

[0005] 本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可以改善对发动机爆震的检测。此外，所述方法提供了更多的机会来学习发动机爆震背景噪声水平，使得可以更准确地指示发动机爆震。更进一步，所述方法可以提供改变发动机爆震背景噪声水平以改善用于检测发动机爆震的信噪比的方式。

[0006] 应当理解，提供以上发明内容部分是为了以简化的形式介绍将在具体实施方式部分中进一步描述的一系列概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所指出的任何缺点的实现方式。附图说明

[0007] 图1A示出了车辆的发动机系统的示意图。

[0008] 图1B示出了V8发动机的爆震传感器的示例性位置。

[0009] 图1C示出了V8发动机的爆震传感器位置的备选视图。

[0010] 图2至图4示出了用于改善发动机爆震背景噪声学习机会和指示发动机爆震的准确度的方法的高级流程图；并且

[0011] 图5至图8示出了根据图2至图4的方法的示例性发动机操作序列。

具体实施方式

[0012] 以下描述涉及用于操作包括爆震控制系统的发动机的系统及方法。发动机可以为图1A至图1C中所示的类型。可以根据图2至图4的方法来操作发动机。所述方法可以增加学习发动机爆震背景噪声水平的机会，使得可以改善对发动机爆震的检测。此外，在存在发动机爆震传感器劣化时，所述方法可以改善发动机爆震检测。图5至图8的发动机操作序列中至少部分地示出了图2至图4的方法。应当注意，本描述不限于本文中所示的特定实施例，并且它可以应用于包含更少或更多发动机气缸的发动机。

[0013] 现在转向附图，图1A描绘了内燃发动机10的气缸14的示例，所述内燃发动机可以包括在车辆5中。发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过经由输入装置132来自人类车辆操作员130的输入来控制。内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，所述内燃发动机包括一个或多个气缸，其中一个气缸在图1A中示出。控制器12从图1A至图1C中所示的各种传感器接收信号。控制器12采用图1A至图1C中所示的致动器以基于接收的信号和存储在控制器12的存储器中的指令来调整发动机操作。在该示例中，输入装置132包括加速踏板和用于产生成比例的踏板位置信号的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(在本文中也称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136，活塞138位于其中。活塞138可联接到曲轴140，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由如下面进一步描述的变速器54联接到车辆5的至少一个车轮55。此外，起动机马达(未示出)可以经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。

[0014] 在一些示例中，车辆5可以是混合动力车辆，其具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机(M/G)。当一个或多个离合器56接合时，发动机10的曲轴140和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴140与电机52之间，而第二离合器57设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以使所述离合器接合或脱离，以便将曲轴140与电机52以及与之连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54以及与之连接的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。

[0015] 动力传动系统可以以各种方式配置，包括并联、串联或串并联混合动力车辆。在电动车辆示例中，系统电池58可以是动力电池，所述动力电池将电力输送到电机52以向车轮55提供扭矩。在一些示例中，电机52还可以充当发电机以例如在制动操作期间提供电力以向系统电池58充电。应当明白，在包括非电动车辆示例的其他示例中，系统电池58可以是联接到交流发电机46的典型起动、点亮、点火(SLI)电池。

[0016] 交流发电机46可以被配置为在发动机运行期间经由曲轴140使用发动机扭矩对系统电池58充电。另外，交流发电机46可以基于发动机的一个或多个电气系统(诸如一个或多个辅助系统(包括暖通空调(HVAC)系统、车灯、车载娱乐系统)和其他辅助系统)的相应电气需求来对其供电。在一个示例中，在交流发电机上消耗的电流可以基于驾驶室冷却需求、电池充电需要、其他辅助车辆系统需求和马达扭矩中的每一者而不断改变。调压器可以联接到交流发电机46以便基于系统使用需要(包括辅助系统需求)来调整交流发电机的功率输出。

[0017] 发动机10的气缸14可以经由一系列进气道142和144以及进气歧管146接收进气。除了气缸14之外，进气歧管146还可以与发动机10的其他气缸连通。一个或多个进气道可以包括一个或多个增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1A示出了配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括设置在进气道142和144之间的压缩机174和沿着排气道135设置的排气涡轮176。当增压装置被配置为涡轮增压器时，压缩机174可以至少部分地通过排气涡轮176经由轴180提供动力。然而，在其他示例中，诸如当发动机10设置有机械增压器时，压缩机174可以通过来自马达或发动机的机械输入提供动力，并且可以可选地省略排气涡轮176。在再其他示例中，发动机10可以设置有电动机械增压器(例如，“eBooster”)，并且压缩机174可以由电动马达驱动。在再其他示例中，诸如当发动机10是自然进气式发动机时，发动机10可以不设置有增压装置。

[0018] 包括节流板164的节气门162可以设置在发动机进气道中以用于改变被提供给发动机气缸的进气的流速和/或压力。例如，节气门162可以位于压缩机174的下游，如图1A中所示，或者可选地可以设置在压缩机174的上游。节气门162的位置可以经由来自节气门位置传感器的信号被传送到控制器12。

[0019] 除了气缸14之外，排气歧管148还可以从发动机10的其他气缸接收排气。排气传感器126被示为联接到排放控制装置178的上游的排气歧管148。排气传感器126可以从用于提供排气空燃比(AFR)的指示的各种合适的传感器中选择，这些合适的传感器诸如例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)或一氧化碳(CO)传感器。在图1A的示例中，排气传感器126是UEGO传感器。排放控制装置178可以是三元催化器、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。在图1A的示例中，排放控制装置178是三元催化器。氧传感器159可以监测排放控制装置178的劣化。

[0020] 发动机10的每个气缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，气缸14被示为包括位于气缸14的上部区域处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中，包括气缸14的发动机10的每个气缸都可以包括位于气缸的上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。在该示例中，进气门150可以由控制器12通过经由包括一个或多个凸轮151的凸轮致动系统152的凸轮致动来控制。类似地，排气门156可以由控制器12经由包括一个或多个凸轮153的凸轮致动系统154来控制。进气门150和排气门156的位置可以分别由气门位置传感器(未示出)和/或凸轮轴位置传感器155和157来确定。

[0021] 在一些条件期间，控制器12可以改变被提供给凸轮致动系统152和154的信号以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。可以同时控制进气门和排气门正时，或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的可能性中的任一种。每个凸轮致动系统可以包括一个或多个凸轮，并且可以利用可以由控制器12操作以改变气门操作的可变排量发动机(VDE)、凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者。在备选示例中，进气门150和/或排气门156可以通过电动气门致动来控制。例如，气缸14可以可选地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由凸轮致动(包括CPS和/或VCT系统)控制的排气门。在其他示例中，进气门和排气门可以由共同的气门致动器(或致动系统)或可变气门正时致动器(或致动系统)控制。

[0022] 如本文进一步所述，进气门150和排气门156可以在VDE模式期间经由电动摇臂机构停用。在另一个示例中，进气门150和排气门156可以经由CPS机构来停用，在所述CPS机构中，没有升程的凸轮凸角用于停用的气门。还可以使用再其他气门停用机构，诸如用于电动气门的机构。在一个示例中，进气门150的停用可以由第一VDE致动器(例如，联接到进气门150的第一电动摇臂机构)控制，而排气门156的停用可以由第二VDE致动器(例如，联接到排气门156的第二电动摇臂机构)控制。在备选示例中，单个VDE致动器可以控制气缸的进气门和排气门两者的停用。在再其他示例中，单个气缸气门致动器停用多个气缸(进气门和排气门两者)，诸如发动机组中的所有气缸，或者不同的致动器可以控制所有进气门的停用，而另一个不同的致动器控制停用的气缸的所有排气门的停用。应当明白，如果气缸是VDE发动机的不可停用的气缸，则气缸可以不具有任何气门停用致动器。每个发动机气缸可以包括本文所述的气门控制机构。进气门和排气门在被停用时在一个或多个发动机循环保持在关闭位置中以便防止流入或流出气缸14。

[0023] 气缸14可以具有压缩比，所述压缩比是当活塞138处于下止点(BDC)与处于上止点(TDC)时的容积比。在一个示例中，压缩比在9:1至10:1的范围内。然而，在使用不同燃料的一些示例中，可以增大压缩比。例如，当使用较高辛烷值的燃料或具有较高潜在汽化焓的燃料时，可能发生这种情况。如果由于直接喷射对发动机爆震的影响而使用直接喷射，则压缩比也可以增大。

[0024] 发动机10的每个气缸可以包括用于发起燃烧的火花塞192。在选定操作模式下，点火系统190可以响应于来自控制器12的火花提前信号而经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。可以基于发动机工况和驾驶员扭矩需求来调整火花正时。例如，可以在最佳扭矩最小火花提前角(MBT)正时提供火花以将发动机功率和效率最大化。控制器12可以将发动机工况(包括发动机转速、发动机负荷和排气AFR)输入到查找表中，并输出用于输入发动机工况的相应MBT正时。在其他示例中，火花可以从MBT延迟，诸如在发动机起动期间加速催化器预热或减少发动机爆震的发生。

[0025] 在一些示例中，发动机10的每个气缸都可以被配置有一个或多个燃料喷射器以用于向其提供燃料。作为非限制性示例，气缸14被示为包括直接燃料喷射器166和进气道喷射器66。燃料喷射器166和66可以被配置为输送从燃料系统8接收的燃料。燃料系统8可以包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示为直接联接到气缸14以用于与从控制器12接收的信号的脉冲宽度成比例地直接在其中喷射燃料。进气道喷射器66可以由控制器12通过类似方式控制。通过这种方式，燃料喷射器166提供所谓的燃料直接喷射(以下也称为“DI”)到气缸14中。尽管图1A示出了位于气缸14一侧的燃料喷射器166，但是燃料喷射器166可以可选地位于活塞的顶部，诸如靠近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的挥发性较低，所以当使用醇基燃料操作发动机时，此类位置可能增加混合和燃烧。可选地，喷射器可以位于顶部并靠近进气门以增加混合。燃料可以经由燃料泵和燃料轨从燃料系统8的燃料箱输送到燃料喷射器166和66。此外，燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。

[0026] 燃料喷射器166和66可以被配置为以不同的相对量从燃料系统8接收不同的燃料作为燃料混合物，并且还被配置为将该燃料混合物直接喷射到气缸中。例如，燃料喷射器166可以接收酒精燃料，而燃料喷射器66可以接收汽油。此外，可以在气缸的单个循环的不同冲程期间将燃料输送到气缸14。例如，直接喷射的燃料可以在前一排气冲程期间、在进气冲程期间和/或在压缩冲程期间至少部分地输送。进气道喷射的燃料可以在接收燃料的气缸的前一循环的进气门关闭之后喷射，直到当前气缸循环的进气门关闭。因此，对于单个燃烧事件(例如，经由火花点火在气缸中燃烧燃料)，可以经由任一个或两个喷射器在每个循环中执行一次或多次燃料喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或者它们的任何适当组合期间执行多次DI喷射，这被称为分流燃料喷射。

[0027] 燃料系统8中的燃料箱可以容纳不同燃料类型的燃料，诸如具有不同燃料质量和不同燃料成分的燃料。差异可以包括不同的醇含量、不同的含水量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合物和/或它们的组合等。具有不同的汽化热的燃料的一个示例包括汽油作为具有较低汽化热的第一燃料类型，并包括乙醇作为具有较大汽化热的第二种燃料类型。在另一个示例中，发动机可以使用汽油作为第一燃料类型并使用含醇燃料混合物(诸如E85(大约85％乙醇和15％汽油)或M85(大约85％甲醇和15％汽油))作为第二种燃料类型。其他可行的物质包括水、甲醇、醇与水的混合物、水与甲醇的混合物、醇的混合物等。在又一示例中，这两种燃料都可以是具有不同醇成分的醇混合物，其中第一种燃料类型可以是具有较低醇浓度的汽油醇混合物，诸如E10(大约10％乙醇)，而第二种燃料类型可以是具有更高醇浓度的汽油醇混合物，诸如E85(大约85％乙醇)。另外，第一和第二燃料在其他燃料品质方面也可能不同，诸如温度、粘度、辛烷值等的差异。此外，一个或两个燃料箱的燃料特性可能经常变化，例如由于燃料箱加注的每日变化。

[0028] 控制器12在图1A中被示出为微计算机，所述微计算机包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序(例如，可执行指令)和校准值的电子存储介质(在该特定示例中示为非暂时性只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。控制器12可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括先前讨论的信号并另外包括来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到排气道135的温度传感器158的排气温度；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型的传感器)的曲轴位置信号；来自节气门位置传感器163的节气门位置；来自排气传感器126的信号UEGO，其可以由控制器12使用来确定排气的空燃比；氧传感器159；经由爆震传感器90得到的发动机振动(例如，由爆震引起)；以及来自MAP传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)。控制器12可以从曲轴位置中产生发动机转速信号RPM。来自MAP传感器124的歧管压力信号MAP可以用于提供对进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12可以基于发动机冷却剂温度来推断发动机温度，并基于从温度传感器158接收的信号来推断排放控制装置178的温度。

[0029] 控制器12从图1A的各种传感器接收信号，并采用图1A的各种致动器以基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。例如，控制器可以通过致动气门致动器152和154以停用选定气缸来将发动机转变为以VDE模式操作，如关于图5进一步所述的。

[0030] 如上所述，图1A示出了多缸发动机的仅一个气缸。因此，每个气缸可以类似地包括其自己的一组进气门/排气门、一个或多个燃料喷射器、火花塞等。应当明白，发动机10可以包括任何合适数量的气缸，包括2、3、4、5、6、8、10、12个或更多个气缸。此外，这些气缸中的每一者可以包括由图1A参考气缸14描述和描绘的各种部件中的一些或所有部件。

[0031] 在选定条件期间，诸如当未请求发动机10的全扭矩能力时，控制器12可以选择第一或第二气缸组中的一者进行停用(本文也被称为VDE操作模式)。在VDE模式期间，可以通过关闭相应的燃料喷射器166和66来停用选定的气缸组的气缸。此外，气门150和156可以被停用并在一个或多个发动机气缸内保持关闭。禁用的气缸的燃料喷射器关闭，而其余启用的气缸继续执行燃烧，其中对应的燃料喷射器以及进气门和排气门是活动的并正在操作。为了满足扭矩需要，控制器调整进入活动发动机气缸的空气量。因此，为了提供八缸发动机在0.2发动机负荷和特定发动机转速下产生的等效发动机扭矩，活动发动机气缸可以在比发动机在所有发动机气缸都活动的情况下操作时发动机气缸的压力更高的压力下操作。这需要更高的歧管压力，从而导致降低泵气损失并提高发动机效率。另外，暴露于燃烧的较低有效表面积(仅来自活动气缸)减少了发动机热损失，从而提高了发动机的热效率。

[0032] 现在参考1B，示出了发动机10的平面图。发动机10的前部10a可以包括前端附件驱动(FEAD)(未示出)以向交流发电机、助力转向系统和空调压缩机提供动力。在该示例中，发动机10以具有编号为1至8的八个气缸的V8配置示出。可以通过四个爆震传感器90a至90d来感测发动机爆震。爆震传感器位于发动机缸体9的谷部中。在该示例中，在一号和二号发动机气缸的爆震窗口(例如，曲轴角度间隔)期间经由控制器12对爆震传感器90a的输出进行采样。因此，爆震传感器90a与一号和二号气缸相关联。然而，如果怀疑爆震传感器90a(一号和二号气缸的主爆震传感器)劣化，则可以在与一号和二号发动机气缸相关联的爆震窗口中对爆震传感器90b(一号和二号气缸的副爆震传感器)的输出进行采样和测量。在三号和四号发动机气缸的爆震窗口期间经由控制器12对爆震传感器90b的输出进行采样。然而，如果怀疑爆震传感器90b(三号和四号气缸的主爆震传感器)劣化，则可以在与三号和四号发动机气缸相关联的爆震窗口中对爆震传感器90a(三号和四号气缸的副爆震传感器)的输出进行采样和测量。因此，爆震传感器90b与三号和四号气缸相关联。在五号和六号发动机气缸的爆震窗口期间经由控制器12对爆震传感器90c的输出进行采样。因此，爆震传感器90c与五号和六号气缸相关联。然而，如果怀疑爆震传感器90c(五号和六号气缸的主爆震传感器)劣化，则可以在与五号和六号发动机气缸相关联的爆震窗口中对爆震传感器90d(五号和六号气缸的副爆震传感器)的输出进行采样和测量。在发动机气缸7和8的爆震窗口期间经由控制器12对爆震传感器90d的输出进行采样。因此，爆震传感器90d与七号和八号气缸相关联。然而，如果怀疑爆震传感器90d(七号和八号气缸的主爆震传感器)劣化，则可以在与七号和八号发动机气缸相关联的爆震窗口中对爆震传感器90c(七号和八号气缸的副爆震传感器)的输出进行采样和测量。多个爆震传感器提高了检测每个气缸的爆震的能力，因为随着从爆震气缸到爆震传感器的距离增大，因爆震引起的发动机振动的衰减增大。当爆震窗口关闭时，不会对爆震传感器输出进行采样。

[0033] 现在参考1C，示出了发动机10的前视图。发动机缸体9包括谷部10b，其中发动机爆震传感器90a和90c安装在发动机缸体9上。通过将爆震传感器90a和90c安装在谷部10b中，可以获得良好的信噪比使得可以更可靠地检测爆震。然而，爆震传感器90a至90d的安装位置还可以允许一些传感器而不是其他传感器观察到一些燃料喷射器控制动作。因此，一些气缸的背景噪声水平可能高于或低于其他气缸。另外，在另一个发动机气缸的爆震窗口附近打开或关闭的燃料喷射器的距离可以影响振动从工作燃料喷射器行进到爆震传感器所花费的时间量。并且，振动从燃料喷射器行进到爆震传感器的较长时间可以允许振动进入气缸的爆震窗口。因此，爆震传感器位置、点火顺序和发动机配置也可能影响一些发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。

[0034] 因此，图1A至图1C的系统提供了一种用于操作发动机的系统，所述系统包括：发动机，其包括至少一个振动感测发动机爆震传感器；以及控制器，其包括可执行指令，所述可执行指令存储在非暂时性存储器中以响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的请求而经由所述控制器调整所述发动机的提升阀正时。所述系统还包括用于响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求而调整燃料喷射器正时的附加指令。所述系统包括其中学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求基于车辆行驶的距离。所述系统包括其中学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求基于自从制造所述发动机以来所述发动机已操作的时间量。所述系统还包括用于响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求而调整气缸点火模式的附加指令。所述系统还包括用于响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求而调整气缸点火密度的附加指令。

[0035] 现在参考图2至图4，示出了用于操作发动机的方法。图2至图4的方法可以包括在图1A至图1C的系统中并且可以与所述系统协作。方法200的至少各部分可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令被包含到图1A至图1C的系统中。另外，方法200的其他部分可以经由控制器执行，所述控制器变换物理世界中的装置和致动器的操作状态。控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。另外，方法200可以从传感器输入确定选定控制参数。当执行图2至图4的方法时，发动机可以旋转并燃烧燃料。

[0036] 在202处，方法200经由在图1A至图1C中描述的传感器来确定车辆和发动机工况。方法200可以确定工况，包括但不限于发动机转速、发动机负荷、发动机温度、环境温度、燃料喷射正时、爆震传感器输出、燃料类型、燃料辛烷值、发动机位置、发动机气流、气缸气流变化和发动机转速变化。方法200行进到204。

[0037] 在204处，方法200判断选定气缸(例如，气缸j，其中j是气缸编号)的发动机爆震率(例如，在指定时间或行驶距离间隔内选定发动机气缸的爆震指示的实际总次数(在五分钟内一号气缸中有10次爆震指示))或选定气缸的爆震指示的实际总次数是否大于针对当前发动机转速和发动机负荷的第一阈值。方法200可以记录每个气缸中的爆震指示，并且确定选定气缸发生爆震指示所花费的时间。如果方法200判断选定气缸的发动机爆震率或选定气缸的爆震指示的实际总次数大于当前发动机转速和发动机负荷的第一阈值，则回答为是，并且方法200行进到220。否则，回答为否并且方法200行进到206。当方法200判断选定气缸的发动机爆震率或选定气缸的爆震指示的实际总次数大于当前发动机转速和发动机负荷的第一阈值时，可以产生诊断或调整选定气缸的发动机爆震背景噪声水平的请求。

[0038] 在206处，方法200判断选定气缸的发动机爆震率或选定气缸的爆震指示的实际总次数是否小于针对当前发动机转速和发动机负荷的第二阈值。如果方法200判断选定气缸的发动机爆震率或选定气缸的爆震指示的实际总次数小于当前发动机转速和发动机负荷的第二阈值，则回答为是，并且方法200行进到240。否则，回答为否并且方法200行进到208。当方法200判断选定气缸的发动机爆震率或选定气缸的爆震指示的实际总次数小于当前发动机转速和发动机负荷的第二阈值时，可以产生诊断或调整选定气缸的发动机爆震背景噪声水平的请求。

[0039] 在208处，方法200判断发动机操作时间(例如，自从制造发动机以来发动机一直燃烧燃料的总时间)是否超过第三阈值或者包括发动机的车辆行驶的距离(例如，自从制造车辆以来车辆行驶的总距离)是否超过第四阈值。如果方法200判断发动机操作时间超过第三阈值或者如果包括发动机的车辆行驶的距离超过第四阈值，则回答为是，并且方法200行进到209。否则，回答为否并且方法200行进到210。当方法200判断发动机操作时间超过第三阈值或者如果包括发动机的车辆行驶的距离超过第四阈值时，可以产生针对选定气缸调整发动机爆震背景噪声水平的请求。

[0040] 在210处，方法200判断是否已经确定了当前发动机转速和负荷的所有发动机爆震背景噪声水平。发动机爆震背景噪声水平可以包括但不限于在所有发动机气缸都操作时的条件下的以下发动机爆震背景噪声水平：总发动机爆震背景噪声水平(Cyl_bkg_noise(j))、不包括来自在气缸(j)的爆震窗口期间关闭的提升阀或燃料喷射器的噪声的发动机爆震基础噪声水平(Cyl_base_noise(j))、不包括在气缸(j)的爆震窗口期间的基础发动机噪声或提升阀噪声的发动机爆震喷射器关闭噪声水平(Cyl_inj_cnoise(j))、不包括在气缸(j)的爆震窗口内的基础发动机噪声或提升阀噪声的发动机爆震喷射器打开噪声水平(Cyl_inj_onoise_(j))、不包括在气缸(j)的爆震窗口期间产生的基础发动机噪声或燃料喷射器打开或关闭噪声的发动机进气提升阀噪声水平(Cyl_ivlv_noise(j))、不包括在气缸(j)的爆震窗口期间产生的基础发动机噪声或燃料喷射器打开或关闭噪声的发动机排气提升阀噪声水平(Cyl_evlv_noise(j))，并且其中j是发动机的气缸编号。

[0041] 另外，方法200可以判断是否已经确定了具体应用于在当前发动机转速和负荷下可用的每种发动机操作模式的发动机爆震背景噪声水平(例如，Cyl_bkg_noise(j)、Cyl_base_noise(j)、Cyl_inj_cnoise(j)、Cyl_inj_onoise_(j)、Cyl_ivlv_noise(j)和Cyl_evlv_noise(j))，所述发动机操作模式包括但不限于气缸点火模式(例如，在四缸模式中以1-7-6-4-1-7-6-4的点火顺序点燃八缸发动机)、气缸点火分数或密度(例如，气缸点火分数是气缸点火事件(例如，气缸循环期间气缸中的燃烧)的实际总次数除以在气缸压缩冲程的预定实际总次数中的气缸压缩冲程的实际总次数))、分流燃料喷射(例如，在气缸循环期间一个或多个燃料喷射器向气缸两次或多次喷射燃料)、纯直接喷射模式(例如，在气缸循环期间仅经由直接喷射器而不经由进气道喷射器向气缸喷射燃料)、纯进气道喷射模式(例如，在气缸循环期间仅经由进气道喷射器而不经由直接喷射器向气缸喷射燃料)，以及进气道和直接燃料喷射模式(例如，在气缸循环期间经由直接喷射器和进气道喷射器向气缸喷射燃料))。注意，可以为每个气缸点火模式、气缸点火密度、分流燃料喷射、纯直接喷射模式、纯进气道喷射模式以及进气道和直接燃料喷射模式提供独特的发动机爆震背景噪声水平，这是因为发动机爆震背景噪声水平可能受到在这些发动机操作模式中的每一者中下的独特喷射器噪声和独特提升阀噪声的影响。

[0042] 当前发动机转速和负荷的发动机爆震背景噪声水平可以存储在表和/或函数中。对于每个表条目或函数条目，可以在存储器中包括一个字节的数据，该字节的数据指示特定的表条目或函数条目在过去对于当前发动机速度和发动机负荷是否已经被学习。如果方法200判断当前发动机转速和发动机负荷的所有发动机爆震背景噪声水平都已调整，则回答为是，并且方法200行进到211。否则，回答为否并且方法200行进到212。

[0043] 在211处，方法200评估是否应当为正在被评估发动机爆震的选定气缸(例如，气缸j)指示爆震。在一个示例中，方法200通过在气缸j的爆震窗口期间对爆震传感器的采样输出进行积分并将积分的爆震传感器输出除以气缸j的当前发动机转速和发动机负荷的总发动机爆震背景噪声水平来计算气缸j的爆震强度值。如果爆震强度值超过阈值(例如，2)，则指示气缸j的爆震，并且将气缸j的火花正时延迟预定量。延迟气缸j的火花，然后火花正时朝气缸j的MBT(当前发动机转速和负荷下的最佳发动机扭矩最小火花提前角)火花正时往回提前。例如，如果一号气缸的爆震强度值超过阈值水平，则指示一号气缸的爆震，并且一号气缸的火花正时被延迟五度曲轴转角。在一号气缸的火花正时基于爆震被延迟十秒以内，一号气缸的火花正时可以提前五度曲轴转角。如果未指示爆震，则气缸的火花正时保持在其所请求的或基准正时(例如，爆震受限火花正时或MBT正时)。可以通过这种方式确定每个气缸的爆震的存在或不存在。可以根据每个发动机循环(例如，两转)的发动机点火顺序来调整气缸编号j，以便针对每个发动机循环评估每个发动机气缸的爆震。在调整气缸j中针对发动机爆震的发动机火花正时之后，方法200前进到退出。

[0044] 在212处，方法200确定针对当前发动机转速和负荷的发动机爆震背景噪声水平，所述发动机爆震背景噪声水平的值尚未确定。如在210处所描述的，当前发动机转速和负荷的发动机爆震背景噪声水平可以存储在表和/或函数中。对于每个表条目或函数条目，可以在存储器中包括一个字节的数据，该字节的数据指示特定的表条目或函数条目在过去对于当前发动机速度和发动机负荷是否已经被学习。如果一个或多个发动机爆震背景噪声水平(包括针对特定气缸点火模式、气缸点火密度、燃料喷射模式和提升阀模式的发动机爆震背景噪声水平)尚未确定或者已服从重新学习存储在其中的值的请求，则识别表或函数中的发动机爆震背景噪声水平条目并对其进行标记以便学习。所述表或函数的条目可以被单独编号，并且方法200可以开始学习低编号条目的发动机爆震背景噪声水平。方法200可以从低编号条目到高编号条目以升序学习表或函数中的发动机爆震背景噪声水平条目。方法200可以将条目编号递增直到已经学习了期望学习的所有发动机爆震背景噪声水平条目。
可以学习每个发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。在识别将要学习的发动机爆震背景噪声水平之后，方法200行进到214。

[0045] 在214处，方法200调整发动机操作模式，使得可以学习可以与发动机操作模式相关联的发动机爆震背景噪声水平。可以学习当前发动机转速和发动机负荷可用的发动机操作模式的发动机爆震背景噪声水平。可用的发动机操作模式包括可以在当前发动机转速下提供请求的驾驶员需求扭矩或发动机负荷的发动机操作模式。因此，如果发动机是可以按两个气缸活动(例如，气缸中燃烧)和六个气缸停用以满足在当前发动机转速下的当前驾驶员需求扭矩操作的四冲程V8发动机，则一个或多个两个气缸操作模式可以用于参与操作发动机。此外，如果请求学习全气缸操作点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的四冲程V8发动机的发动机爆震背景噪声水平(所述发动机可用于以可变排量模式操作，在可变排量模式中，发动机以1-7-6-4的点火顺序按四个气缸燃烧燃料且四个气缸停用进行操作)，则可以停用发动机气缸中的四个发动机气缸使得发动机按四个气缸活动且点火顺序为1-7-6-4进行操作。当发动机按四个气缸活动进行操作时，可以学习四个或所有八个气缸的发动机爆震背景噪声水平。具体地，可以学习四个燃烧气缸和未燃烧的四个气缸的发动机爆震背景噪声水平。

[0046] 停用气缸的爆震窗口是空闲的并且未用于检测停用气缸(未发生燃烧)中的爆震，因此可以重新用于测量可以或可以不包括来自激活气缸的喷射器和/或气门噪声的发动机爆震背景噪声。激活气缸的爆震窗口用于检测爆震(激活气缸中的爆震)。但是，如果需要，激活气缸的爆震窗口可以通过延迟其火花正时而变空闲，因此确保非爆震条件，并且重新用于测量可能包括也可能不包括来自其他激活气缸的喷射器和/或气门噪声的发动机爆震背景噪声。

[0047] 可以改变发动机操作模式以学习先前未学习的发动机爆震背景噪声水平，使得可以增加学习发动机爆震背景噪声水平的机会。改变发动机的操作模式可以包括但不限于改变发动机燃料喷射模式(例如，纯进气道喷射(PI)、纯直接喷射(DI)、DI和PI、分流喷射)、改变进气和排气提升阀正时，以及改变发动机气缸点火密度或气缸点火模式。通过改变发动机操作模式，可以学习原本可能无法学习的发动机爆震背景噪声水平。例如，对于点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的V8发动机，气缸i的直接喷射可能会落入气缸j的爆震窗口中，其中气缸j在气缸i之后触发3次事件(270曲柄转角度)(例如，i＝1和j＝2)。为了学习气缸j(例如，2)的喷射器噪声对气缸i(例如，1)的爆震窗口的干扰，可以激活气缸j(例如，2)并且停用气缸i(例如，1)(以避免气缸i的爆震影响爆震背景噪声)。当V8发动机以2/3的点火密度操作时，不会遇到这种情况。将点火密度改变为3/4(同时保持相同的扭矩需求)将允许学习气缸j的喷射器噪声。方法200行进到216。

[0048] 在216处，方法200经由对在选定气缸的发动机爆震窗口期间发生的发动机爆震传感器输出进行过滤和积分来确定发动机爆震背景噪声水平。例如，当特定气缸的爆震窗口打开时，可以对特定爆震传感器的输出进行采样或测量和积分。积分值可以是发动机爆震基本噪声水平或另一个发动机爆震噪声水平。此外，当前发动机爆震背景噪声水平可以由选定气缸的预定数量的以往发动机爆震背景噪声水平的平均值构成。发动机可以针对所述表或函数中要请求学习的每个发动机爆震背景噪声水平输入新的操作模式，并且可以根据在气缸爆震窗口的至少一部分期间对爆震传感器的输出进行采样和积分来学习所述表或函数中的每个发动机爆震背景噪声水平。在为每个发动机爆震背景噪声条目确定了已经请求学习的背景噪声水平之后，方法200返回到210。

[0049] 在209处，方法200请求重新学习所有发动机爆震背景噪声水平。因此，包含发动机爆震背景噪声水平的表或函数的每个条目都可以被标记为要学习的条目。一旦学习了表或函数中的条目，就可以将其标记为已学习，使得除非请求再次学习它，否则不会重新学习。方法200行进到212。

[0050] 在220处，方法200延迟选定气缸的火花正时。选定气缸可以是期望为其确定发动机爆震背景噪声水平(例如，Cyl_bkg_noise(j)、Cyl_base_noise(j)、Cyl_inj_cnoise(j)、Cyl_inj_onoise_(j)、Cyl_ivlv_noise(j)和Cyl_evlv_noise(j))的气缸。选定气缸的火花正时被延迟，使得在选定气缸中不会发生爆震，从而发动机爆震背景噪声水平可以是可靠的。方法200行进到222。

[0051] 在222处，方法200经由对在选定气缸的发动机爆震窗口期间发生的发动机爆震传感器输出进行过滤和积分来确定针对当前发动机工况(例如，发动机转速、发动机负荷和发动机操作模式)的发动机爆震背景噪声水平。积分值可以是发动机爆震基本噪声水平或另一个发动机爆震噪声水平。此外，当前发动机爆震背景噪声水平可以由选定气缸的预定数量的以往发动机爆震背景噪声水平的平均值来构建。在已经学习了选定气缸的发动机爆震背景噪声水平之后，方法200行进到224。

[0052] 在224处，方法200判断在222处确定的发动机爆震背景噪声水平中的一者或多者是否大于当前与当前发动机工况相关联的发动机爆震背景噪声水平中的一者或多者。例如，如果在当前发动机工况下针对选定气缸的Cyl_base_noise的先前确定值为0.5，并且在222处在当前发动机工况下针对选定气缸的Cyl_base_noise的值为0.75，则回答为是，并且方法200行进到226。如果方法200判断在222处确定的发动机爆震背景噪声水平中的一者或多者大于当前与当前发动机工况相关联的发动机爆震背景噪声水平中的一者或多者，则回答为是，并且方法200行进到226。否则，回答为否并且方法200行进到230。

[0053] 回答“是”可以指示一个或多个发动机爆震背景噪声水平低于所期望的值。这可以允许控制系统产生比预期更多的发动机爆震指示。注意，如果发动机背景噪声水平低于预期水平，则可能会指示更多数量的爆震事件，这是因为积分的爆震传感器输出除以发动机爆震背景噪声水平。回答“否”可以指示燃料喷射器劣化或进气/排气提升阀操作劣化。

[0054] 在226处，方法200用在222处确定的值代替针对当前发动机工况的发动机爆震背景噪声水平的值。因为增加了发动机爆震背景噪声水平，所以新的发动机爆震背景噪声水平可能会减少发动机爆震指示的实际总次数。方法200行进到228。

[0055] 在228处，方法200基于最近确定的发动机爆震背景噪声水平(例如，包括基础、喷射器和提升阀噪声水平的选定气缸的总发动机爆震背景噪声水平)来评估是否应当为选定气缸指示发动机爆震水平。在一个示例中，方法200通过对气缸的爆震窗口期间爆震传感器的采样输出进行积分并将积分的爆震传感器输出除以选定气缸的总发动机爆震背景噪声水平来计算气缸的爆震强度值。如果爆震强度值超过阈值(例如，2)，则指示选定气缸的爆震，并且将选定气缸的火花正时延迟预定量。延迟选定气缸的火花，然后火花正时朝选定气缸的MBT(当前发动机转速和负荷下的最佳发动机扭矩最小火花提前角)火花正时往回提前。例如，如果一号气缸的爆震强度值超过阈值水平，则指示一号气缸的爆震，并且一号气缸的火花正时被延迟五度曲轴转角。在一号气缸的火花正时基于爆震被延迟十秒以内，一号气缸的火花正时可以提前五度曲轴转角。如果未指示爆震，则选定气缸的火花正时保持在其所请求的或基准正时(例如，爆震受限火花正时或MBT正时)。可以通过这种方式确定每个气缸的爆震。在指示或不指示选定气缸的爆震之后，方法200行进到退出。

[0056] 在230处，方法200判断在222处确定的发动机爆震背景噪声水平中的一者或多者是否降低了超过阈值量。例如，如果在当前发动机工况下针对选定气缸的Cyl_base_noise的先前确定值为0.5，并且在222处在当前发动机工况下针对选定气缸的Cyl_base_noise的值为0.25，则可以确定发动机爆震背景噪声水平已降低了超过阈值量(例如，0.1)。如果方法200判断在222处确定的发动机爆震背景噪声水平中的一者或多者已经从当前与当前发动机工况相关联的发动机爆震背景噪声水平中的一者或多者降低了超过阈值量，则回答为是，并且方法200行进到232。否则，回答为否并且方法200行进到231。回答“是”可以指示燃料喷射器或提升阀劣化。

[0057] 在232处，方法200请求对燃料喷射器和/或提升阀的诊断。例如，方法200可以请求增加或降低经由燃料喷射器喷射的燃料量以确定燃料喷射器是否如期望的那样操作。此外，方法200可以请求进气门和/或排气门的提前或延迟以确定气门正时是否按照所命令的那样移动。方法200行进到退出。

[0058] 在231处，方法200可以调整火花正时以补偿燃料性质(例如，低燃料辛烷值)。通过延迟发动机气缸的火花正时，可以减少可能与辛烷值特别低的燃料有关的发动机爆震。方法200行进到退出。

[0059] 在240处，方法200延迟选定气缸的火花正时。选定气缸可以是期望为其确定发动机爆震背景噪声水平(例如，Cyl_bkg_noise(j)、Cyl_base_noise(j)、Cyl_inj_cnoise(j)、Cyl_inj_onoise_(j)、Cyl_ivlv_noise(j)和Cyl_evlv_noise(j))的气缸。选定气缸的火花正时被延迟，使得在选定气缸中不会发生爆震，从而发动机爆震背景噪声水平可以是可靠的。方法200行进到242。

[0060] 在242处，方法200调整DI打开/关闭正时、PI打开/关闭正时、进气门打开/关闭正时和/或排气门打开/关闭正时，使得可以降低发动机爆震背景噪声水平以改善爆震传感器输出的信噪比以改善爆震检测。PI正时、DI正时、进气提升阀正时和排气提升阀正时可以被提前或延迟以减少选定气缸的发动机爆震窗中的噪声。图7示出了燃料喷射器正时调整的示例。图8示出了提升阀正时调整的示例。当然，如果需要，也可以进行燃料喷射正时和提升阀正时调整以增加发动机爆震窗口中的发动机爆震背景噪声水平。此外，如果需要，出于其他原因(例如，验证其他发动机气缸的发动机爆震背景水平等)，可以进行燃料喷射正时和提升阀正时调整以降低发动机爆震窗中的发动机噪声水平。在相对于曲轴位置调整喷射器和提升阀打开和关闭正时之后，方法200行进到244。

[0061] 在244处，方法200经由对在选定气缸的发动机爆震窗口期间发生的发动机爆震传感器输出进行过滤和积分来确定针对当前发动机工况(例如，发动机转速、发动机负荷和发动机操作模式)的发动机爆震背景噪声水平。积分值可以是发动机爆震基本噪声水平或另一个发动机爆震噪声水平。此外，当前发动机爆震背景噪声水平可以由选定气缸的预定数量的以往发动机爆震背景噪声水平的平均值来构建。在已经学习了选定气缸的发动机爆震背景噪声水平之后，方法200行进到246。

[0062] 在246处，方法200判断选定气缸的发动机爆震率或选定气缸的爆震指示的实际总次数是否小于针对当前发动机转速和发动机负荷的第二阈值。如果方法200判断选定气缸的发动机爆震率或选定气缸的爆震指示的实际总次数小于当前发动机转速和发动机负荷的第二阈值，则回答为是，并且方法200行进到248。否则，回答为否并且方法200行进到208。

[0063] 在248处，方法200更换被采样或测量的选定气缸的爆震传感器。更换爆震传感器，使得可以经由副爆震传感器而不是与气缸相关联的主爆震传感器来确定选定气缸中的发动机爆震。例如，如果一号气缸中的爆震指示小于第二阈值并且一号气缸是选定气缸，则可以对爆震传感器90b进行采样以确定一号气缸而不是爆震传感器90a的爆震。即使一号气缸的主爆震传感器劣化，也可以检测到一号气缸的爆震。方法200还经由对选定气缸的副爆震传感器的输出进行采样来学习发动机爆震背景噪声水平。方法200行进到250。

[0064] 在250处，方法250基于在选定气缸的爆震窗口期间采样的副爆震传感器的输出来评估是否应当为选定气缸指示爆震。方法200通过对选定气缸的爆震窗口期间爆震传感器的采样输出进行积分并将积分的爆震传感器输出除以选定气缸的总发动机爆震背景噪声水平(根据副爆震传感器的输出确定)来计算选定气缸的爆震强度值。如果爆震强度值超过阈值(例如，2)，则指示选定气缸的爆震，并且将选定气缸的火花正时延迟预定量。延迟选定气缸的火花，然后火花正时朝选定气缸的MBT(当前发动机转速和负荷下的最佳发动机扭矩最小火花提前角)火花正时往回提前。如果未指示爆震，则选定气缸的火花正时保持在其所请求的或基准正时(例如，爆震受限火花正时或MBT正时)。可以通过这种方式确定每个气缸的爆震。方法200行进到208。

[0065] 通过这些方式，可以增加学习每个气缸的发动机爆震背景噪声水平的机会。此外，可以递增、递减或以其他方式调整在方法200的描述中提到的选定气缸，使得发动机的每个气缸在发动机循环(例如，两圈曲轴转动)期间可以成为选定气缸一次。更进一步地，与气缸的爆震窗口相关联的爆震传感器可以被更换以在爆震传感器劣化的条件或期望这样做的其他条件期间(例如，当比较各个气缸的发动机爆震背景噪声水平、执行发动机诊断时等)提高爆震检测的可能性。

[0066] 现在参考图5，示出了正时序列500，所述正时序列示出了示例性基本发动机爆震窗口正时、直接喷射器正时以及进气提升阀和排气提升阀打开和关闭正时。所示正时用于点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的八缸发动机。所述发动机是循环为720度曲轴转角的四冲程发动机。发动机曲轴转角沿着水平轴线定位，并且零度表示一号气缸的上止点压缩冲程。八个气缸沿着竖直轴线标记。在该示例中，通过DI喷射和提升阀正时直观地示出了几个发动机爆震背景噪声影响。

[0067] 每个气缸的发动机爆震窗口沿着与爆震窗口相关联的竖直轴线定位在刻度标记的水平处。例如，一号气缸的或与一号气缸相关联的发动机爆震窗口由斜线501指示。其余发动机气缸(2至8)的爆震窗口由与沿着竖直轴线的标记对齐的线(502至508)指示。当气缸的爆震窗口打开时，控制器可以对爆震传感器的输出进行采样(例如，测量)。打开的爆震窗口是其中可以预期特定发动机气缸的发动机爆震的曲轴区域。

[0068] 爆震窗口501包括斜线图案，所述斜线图案指示在一号气缸的打开爆震窗口期间对爆震传感器90a的输出进行采样。爆震窗口504包括相同的斜线图案，所述斜线图案指示在二号气缸的打开爆震窗口期间对爆震传感器90a的输出进行采样。爆震窗口502包括格子图案，所述格子图案指示在三号气缸的打开爆震窗口期间对爆震传感器90b的输出进行采样。爆震窗口507也包括格子图案，所述格子图案指示在四号气缸的打开爆震窗口期间对爆震传感器90b的输出进行采样。爆震窗口506包括水平线条图案，所述水平线条图案指示在五号气缸的打开爆震窗口期间对爆震传感器90c的输出进行采样。爆震窗口505包括相同的水平线条图案，所述水平线条图案指示在六号气缸的打开爆震窗口期间对爆震传感器90c的输出进行采样。爆震窗口503包括竖直线条图案，所述竖直线条图案指示在七号气缸的打开爆震窗口期间对爆震传感器90c的输出进行采样。爆震窗口508也包括竖直线条图案，所述竖直线条图案指示在八号气缸的打开爆震窗口期间对爆震传感器90c的输出进行采样。因此，在特定的爆震窗口期间采样的爆震传感器由爆震窗口内包含的图案指示。

[0069] 每个气缸的发动机燃料喷射正时沿着与燃料喷射相关联的竖直轴线定位在刻度标记的水平处。例如，实线510表示二号气缸的DI燃料喷射器打开间隔。当实线510不可见时，二号气缸的DI燃料喷射器关闭。二号气缸的DI燃料喷射器在实线510的左侧打开并且在实线510的右侧关闭。其余发动机气缸(2至8)的DI燃料喷射由类似的实线(511至517)指示，并且它们遵循与实线510相同的惯例。燃料喷射器线510至517分别与沿着燃料喷射器线所对应的竖直轴线列出的气缸对齐。

[0070] 气缸的冲程恰好位于沿着与冲程相关联的竖直轴线的刻度标记的水平之上。例如，一号气缸的冲程由水平线条520至523指示。字母p、e、i和c表示与一号气缸相关联的动力(p)、排气(e)、进气(i)和压缩(c)冲程。其他发动机气缸的冲程由线525至558以类似方式表示。

[0071] 每个气缸的排气门正时沿着与排气门正时相关联的竖直轴线定位在刻度标记的水平之上。例如，一号气缸的排气门打开正时由交叉阴影线560指示。当一号气缸的气缸冲程上方不存在交叉阴影线时，一号气缸的排气门关闭。其他气缸的排气门打开时间指示为562、564、567、570、572、574、575、577和578。

[0072] 每个气缸的进气门正时沿着与进气门正时相关联的竖直轴线定位在刻度标记的水平之上。例如，一号气缸的进气门打开正时由虚线561指示。当一号气缸的气缸冲程上方不存在虚线时，一号气缸的进气门关闭。其他气缸的进气门打开时间指示为563、565、566、568、569、571、573、576和579。

[0073] 在一个气缸的爆震窗口中观察到的发动机噪声可以包括和与其他发动机气缸相关联的事件相关的噪声。例如，在504处指示的二号气缸的发动机爆震窗口可以在爆震传感器在513处暴露于对四号气缸的DI喷射的噪声时发生，并且所述连接经由箭头593示出。经由箭头590至597示出了对其他气缸的DI喷射与其他爆震窗口中的爆震传感器输出之间的关系。因此，在504处所示的针对二号气缸的发动机爆震窗口确定的发动机爆震背景噪声水平可以包括由在513处的DI喷射器打开和/或关闭产生的噪声。另外，由虚线573指示的五号气缸的进气门关闭表明五号气缸的进气门关闭并且可以在二号气缸的爆震窗口打开(如线504所示)的时间内产生噪声。此外，由虚线578指示的八号气缸的排气门关闭表明八号气缸的排气门关闭并且可以在二号气缸的爆震窗口打开(如线504所示)的时间内产生噪声。更进一步地，由线564指示的七号气缸的排气门打开表明七号气缸的排气门打开并且可以在二号气缸的爆震窗口打开(如线504所示)的时间内产生噪声。因此，在该示例中，在504处的经由用于二号气缸的发动机爆震窗口确定的发动机背景噪声可以包括来自DI事件513、阀事件573、阀事件564和阀事件578的噪声。

[0074] 图5中所示的提升阀和DI喷射时间可以指示基础DI和提升阀正时。这些正时可以影响从气缸的发动机爆震窗口(例如，504)确定的发动机背景噪声水平。尽管可以期望包括所有背景噪声源以确定特定气缸的背景噪声水平，但是将总背景噪声水平分解成来自单独噪声源的贡献也是有用的。通过消除总发动机背景噪声水平中的一个或多个噪声影响，可以确定可以用于确定其他气缸中是否存在爆震的发动机噪声水平。例如，用于一号气缸的基础发动机爆震背景噪声水平可以用作三号气缸的基础发动机爆震背景噪声水平。此外，一个气缸的提升阀噪声或DI喷射器噪声可以应用于不同气缸以估计不同气缸的发动机爆震背景噪声。当没有观察到特定发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平时或者如果学习发动机爆震背景噪声水平的机会受到车辆工况限制，对发动机爆震背景噪声水平的此类分配可能是有用的。爆震传感器的输出可以经由控制器进行采样(例如，测量)并且当爆震窗口打开时被处理，如窗口501至508中所示。

[0075] 现在参考图6，示出了正时序列600，所述正时序列示出了更换在气缸的爆震窗口期间采样的爆震传感器的一种方式。所示正时用于点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的八缸发动机。所述发动机是循环为720度曲轴转角的四冲程发动机。发动机曲轴转角沿着水平轴线定位，并且零度表示一号气缸的上止点压缩冲程。八个气缸沿着竖直轴线标记。

[0076] 除了下文提及的之外，图6中所示的每个气缸的燃料喷射、气门正时、气缸冲程和发动机位置与图5中所示的那些是相同的。因此，为了简洁起见，将不再重复对这些项目的描述。然而，除了所提及的之外，图6中所示的正时和顺序与图5中所示的正时和顺序相同。

[0077] 在该示例中，经由控制器在三号和四号气缸的爆震窗口期间对爆震传感器90a的输出进行采样或测量。因此，用于三号和四号气缸的爆震窗口已被修改为602和607，以指示在三号和四号气缸的爆震窗口期间对不同的爆震传感器的输出进行了采样。在该示例中，当怀疑爆震传感器90b劣化时，切换在三号和四号气缸的爆震窗口中进行了采样的爆震传感器。

[0078] 当在三号和四号气缸的爆震窗口期间采样的一个爆震传感器的输出被在三号和四号气缸的爆震窗口期间采样的第二爆震传感器的输出代替时，也可以重新学习三号和四号气缸的发动机爆震背景噪声水平。通过这种方式，可以根据在三号和四号气缸的爆震窗口期间采样的爆震传感器的输出来调整三号和四号气缸的发动机背景噪声水平。这可以改善对三号和四号气缸爆震的检测。该序列仅示出了对于三号和四号气缸的从爆震传感器到副爆震传感器的更换，但是也可以通过类似方式更换在其他气缸的爆震窗口中采样的爆震传感器。

[0079] 现在参考图7，示出了正时序列700，所述正时序列示出了在气缸的爆震窗口期间改变燃料喷射正时以调整发动机爆震背景噪声水平的一种方式。所示正时用于点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的八缸发动机。所述发动机是循环为720度曲轴转角的四冲程发动机。发动机曲轴转角沿着水平轴线定位，并且零度表示一号气缸的上止点压缩冲程。八个气缸沿着竖直轴线标记。

[0080] 除了下文提及的之外，图7中所示的每个气缸的燃料喷射、气门正时、气缸冲程和发动机位置与图5中所示的那些是相同的。因此，为了简洁起见，将不再重复对这些项目的描述。然而，除了所提及的之外，图7中所示的正时和顺序与图5中所示的正时和顺序相同。

[0081] 在该示例中，调整用于七号和五号气缸的直接燃料喷射的正时，以减少七号和八号气缸的爆震窗口中的发动机爆震背景噪声的量。具体地，喷射正时712和717提前，使得直接燃料喷射器在七号和八号气缸的爆震窗口503和508期间不会关闭。可以调整燃料喷射器正时以增加爆震传感器输出的信噪比，使得可以改善对发动机爆震的识别。

[0082] 当调整燃料喷射正时(例如，燃料喷射器打开和关闭时间或曲轴转角)时，也可以重新学习七号和五号气缸的发动机爆震背景噪声水平，使得可以改善对发动机爆震准确度的识别。通过这种方式，可以根据在气缸的爆震窗期间可能发生的发动机噪声来调整七号和五号气缸的发动机背景噪声水平。这可以改善对七号和五号气缸中的爆震的检测。该序列仅示出了两个气缸的燃料喷射器调整，但是也可以通过类似方式调整所有发动机气缸、一个发动机气缸或其他数量的气缸的燃料喷射。

[0083] 现在参考图8，示出了正时序列800，所述正时序列示出了进气门和排气门关闭正时调整，可以进行所述进气门和排气门关闭正时调整以减小发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。可以调整气门正时以允许确定在当前发动机转速和负荷下气缸i的总气缸背景噪声水平Cyl_bkg_noise(i)、不包括来自在气缸(i)的爆震窗口期间打开和/或关闭的燃料喷射器和/或进气和/或排气提升阀的基础气缸背景噪声水平Cyl_base_noise(i)、在气缸(i)的爆震窗口期间发生的喷射器噪声Cyl_inj_noise(i)以及来自在气缸(i)的爆震窗口期间打开和/或关闭的进气门/排气门的噪声Cyl_vlv_noise(i)。

[0084] 除了下文提及的之外，图8中所示的每个气缸的燃料喷射、气门正时、气缸冲程和发动机位置与图5中所示的那些是相同的。因此，为了简洁起见，将不再重复对这些项目的描述。然而，除了所提及的之外，图8中所示的正时和顺序与图5中所示的正时和顺序相同。

[0085] 所示正时用于点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的八缸发动机。所述发动机是循环为720度曲轴转角的四冲程发动机。发动机曲轴转角沿着水平轴线定位，并且零度表示一号气缸的上止点压缩冲程。八个气缸沿着竖直轴线标记。

[0086] 如在802、804、806、808、810和812处所示，可以进行进气关闭时间调整，以降低在爆震窗501、502、503、504和506中可能观察到的发动机爆震背景噪声水平。具体地，可以调整进气门关闭事件时间或曲轴转角使得在爆震窗打开时进气门不会关闭。此外，如在811、813、815和817处所示，可以进行排气关闭时间调整，以降低在爆震窗505、506、507和508中可能观察到的发动机爆震背景噪声水平。具体地，可以调整排气门关闭事件时间或曲轴转角使得在爆震窗打开时排气门不会关闭。当然，可以经由将提升阀关闭移动到发动机气缸的爆震窗口中来增加发动机气缸的发动机爆震背景噪声。

[0087] 在调整提升阀打开和关闭正时的情况下，也可以消除发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平，使得可以改善对发动机爆震准确度的识别。通过这种方式，如果发动机爆震背景噪声水平随着发动机老化而变大，则可以降低发动机气缸的发动机背景噪声水平。这可以改善对发动机气缸中的爆震的检测。

[0088] 注意，本文中包括的示例性控制和估计例程可以用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的特定例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等。因此，所示出的各种动作、操作和/或功能可以按所示顺序执行、并行地执行、或者在某些条件下可以省略。同样，处理的顺序不一定是实现本文描述的示例性示例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示要编程到发动机控制系统中计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。

[0089] 应当理解，本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体示例不应被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

[0090] 下面的权利要求具体地指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能会引用“一个”要素或“一个第一”要素或其等效物。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。可以通过修改本权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求书来要求保护所公开的特征、功能、要素和/或属性的其他组合及子组合。这样的权利要求书，无论在范围上与原始权利要求书相比更宽、更窄、相同或是不同，同样被认为包括在本公开的主题内。

[0091] 根据本发明，一种发动机的操作方法包括：经由控制器在选定气缸的爆震窗口中对第一爆震传感器的输出进行采样；以及响应于从所选气缸的爆震窗口中的第一爆震传感器的采样中产生小于阈值总数的发动机爆震指示，经由所述控制器在所述选定气缸的所述爆震窗口中对第二爆震传感器的输出进行采样。

[0092] 根据一个实施例，所述第一爆震传感器被定位成在物理上比所述第二爆震传感器更靠近所述选定气缸，并且其中当在所述爆震窗口中对所述第二爆震传感器的所述输出进行采样时，不在所述爆震窗口中对所述第一爆震传感器的所述输出进行采样。

[0093] 根据一个实施例，本发明的特征还在于，经由所述第一爆震传感器的输出来产生爆震强度值。

[0094] 根据一个实施例，本发明的特征还在于，经由所述第二爆震传感器的输出来产生爆震强度值。

[0095] 根据一个实施例，本发明的特征还在于，经由所述第一爆震传感器的输出和第一发动机爆震背景噪声水平来指示发动机爆震。

[0096] 根据本发明，提供了一种发动机操作方法，所述发动机操作方法具有：经由控制器在选定气缸的爆震窗口中对爆震传感器的输出进行采样；以及响应于在所述选定气缸的所述爆震窗口中对所述爆震传感器进行采样产生的小于阈值总次数的发动机爆震指示，调整提升阀正时。

[0097] 根据一个实施例，本发明的特征还在于，从在所述选定气缸的所述爆震窗口中对所述第一爆震传感器进行采样变为在所述选定气缸的所述爆震窗口中对所述第二爆震传感器进行采样之后，学习第二发动机爆震背景噪声水平。

[0098] 根据一个实施例，本发明的特征还在于，响应于在所述选定气缸的所述爆震窗口中对所述爆震传感器进行采样产生的小于所述阈值数量的爆震指示，调整燃料喷射正时。

[0099] 根据一个实施例，调整所述燃料喷射正时包括将燃料喷射器的关闭时间从所述爆震窗口内部的正时移动到所述爆震窗口外部的正时。

[0100] 根据一个实施例，本发明的特征还在于，在调整所述提升阀正时之后学习发动机爆震背景噪声水平。

[0101] 根据一个实施例，本发明的特征还在于，在调整所述燃料喷射正时之后学习发动机爆震背景噪声水平。

[0102] 根据一个实施例，调整所述提升阀正时包括将提升阀的关闭时间从所述爆震窗口内部的正时移动到所述爆震窗口外部的正时。

[0103] 根据一个实施例，所述爆震窗口是其中对所述爆震传感器的输出进行采样的曲轴的角度范围。

[0104] 根据本发明，提供了一种用于操作发动机的系统，所述系统具有：发动机，其包括至少一个振动感测发动机爆震传感器；和控制器，其包括可执行指令，所述可执行指令存储在非暂时性存储器中以响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的请求而经由所述控制器调整所述发动机的提升阀正时。

[0105] 根据一个实施例，本发明的特征还在于用于响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求而调整燃料喷射器正时的附加指令。

[0106] 根据一个实施例，学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求基于车辆行驶的距离。

[0107] 根据一个实施例，学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求基于自从制造所述发动机以来所述发动机已操作的时间量。

[0108] 根据一个实施例，本发明的特征还在于用于响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求而调整气缸点火模式的附加指令。

[0109] 根据一个实施例，本发明的特征还在于用于响应于学习一个或多个发动机爆震背景噪声水平的所述请求而调整气缸点火密度的附加指令。

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