CN106677910A - 用于双燃料喷射的方法和*** - Google Patents

用于双燃料喷射的方法和*** Download PDF

Info

Publication number
CN106677910A
CN106677910A CN201610972248.3A CN201610972248A CN106677910A CN 106677910 A CN106677910 A CN 106677910A CN 201610972248 A CN201610972248 A CN 201610972248A CN 106677910 A CN106677910 A CN 106677910A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
intake port
port injection
injection
ejector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610972248.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106677910B (zh
Inventor
P·霍拉
M·C·法默
E·D·桑伯恩
D·杜莎
J·L·托马斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN106677910A publication Critical patent/CN106677910A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106677910B publication Critical patent/CN106677910B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0607Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F02D19/061Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3094Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/60Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/60Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602Pedal position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本申请涉及用于双燃料喷射的方法和***,提供了通过选择性地重新激活直接燃料喷射器来减小进气道喷射燃料误差的方法和***。响应于当仅经由进气道喷射向汽缸输送燃料时接收的驾驶员要求的增加,其中驾驶员要求的增加在进气道喷射窗口的后期被接收,进气道喷射误差通过在同一发动机循环重新激活直接喷射器并且经由直接喷射器输送对应于误差的燃料质量的至少一部分来解决。此外,如果可能的话,燃料质量的一部分可以在同一发动机循环通过延长喷射结束正时而由进气道喷射器输送。

Description

用于双燃料喷射的方法和***
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年11月6日提交的标题为“Methods and Systems for DualFuel Injection”的美国临时专利申请号62/252,227的优先权,为了所有目的,其整个内容以引用方式被并入本文。
技术领域
本发明涉及用于调整包括高压进气道和直接燃料喷射器的内燃发动机的运转的***和方法。
背景技术
发动机可以使用各种形式的燃料输送来为每个汽缸中的燃烧提供期望量的燃料。一种类型的燃料输送使用进气道喷射器用于每个汽缸以向相应的汽缸输送燃料。又一类型的燃料输送使用直接喷射器用于每个汽缸。直接燃料喷射***可以改善汽缸充气冷却,使得发动机汽缸可以以更高的压缩比运转而不引起不期望的发动机爆震。进气道喷射***可以减少微粒排放,并且改善燃料汽化。此外,进气道喷射可以在低负荷下减少泵送损失。为了利用两种类型的燃料喷射的优点,发动机也可以被配置为具有进气道喷射和直接喷射中的每一种。其中,基于发动机工况(诸如发动机转速-负荷范围),燃料可以仅经由直接喷射、仅经由进气道喷射、或经由两种类型的喷射的组合被输送。
发明人在此已经认识到当仅利用进气道喷射进行运转时可能发生的潜在问题。具体地,当进气道喷射被安排时,燃料可以仅在限定的窗口内经由进气道喷射器输送,限定的窗口在进气门关闭之后不久开始并且刚好在进气冲程之前或之后不久结束。如果踩加速器踏板在该循环中稍后发生(例如,朝向进气道喷射窗口的后部分),进入汽缸的估计的空气充气将会迅速上升。发动机控制器可以通过估计为维持化学计量比发动机运转所需的燃料的对应增加而对估计的空气充气的这种上升作出反应。然而,可能不存在足够的余量以使得额外的燃料能够在进气道燃料喷射窗口结束之前被输送。由于进气道喷射误差,稀燃烧事件会随之发生,增加了发动机失火的可能性。
发明内容
发明人在此已经认识到以上问题,并且已经开发了一种用于发动机的方法来至少部分地解决以上问题中的一些。一种示例方法包括:在进气道喷射器和直接喷射器中的每一个被启用的情况下以第一模式运转;在所述进气道喷射器被启用并且所述直接喷射器被禁用的情况下以第二模式运转,其中直接喷射器响应于进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用,所述误差然后在共同的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射中的每一种进行补偿;以及在所述进气道喷射器被启用并且所述直接喷射器被禁用的情况下以第三模式运转,其中直接喷射器响应于进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用,所述误差在共同的燃烧事件仅经由直接喷射进行补偿。以此方式,化学计量比发动机运转被改善。
作为一个示例,在仅进气道喷射被安排的状况(例如,低发动机转速-负荷状况)下,燃料脉冲从汽缸直接喷射器的输送可以被阻止,并且目标燃料质量可以经由汽缸进气道喷射器被输送。具体地,进气道喷射可以被安排,其中喷射的开始和结束正时在进气道喷射窗口内。响应于当进气道喷射正在进行时发生的踩加速器踏板事件,控制器可以计算为维持化学计量比燃烧所需要被输送的额外的燃料量。控制器然后可以确定额外的燃料质量是否能够通过调整进气道喷射窗口内的进气道喷射脉冲宽度(例如,通过延长喷射结束的正时)而被输送。如果燃料误差不能通过调整进气道喷射脉冲宽度来进行补偿,那么控制器可以选择性地重新激活被耦接至汽缸的直接喷射器,并且使得剩余的燃料质量能够在同一发动机循环经由直接喷射进行补偿。例如,控制器可以维持最初的进气道喷射,并且经由直接喷射提供燃料误差的全部。替代地,燃料误差的一部分可以经由对进气道喷射脉冲宽度的调整来进行补偿,而燃料误差的其余部分可在同一发动机循环经由直接喷射来进行补偿。此外,如果经由直接喷射进行补偿的额外的燃料质量低于直接喷射器的最小脉冲宽度,直接喷射器可以被维持禁用,并且额外的燃料质量可以在随后的发动机循环经由进气道喷射(诸如在随后的发动机循环通过增加进气道喷射器的脉冲宽度)来进行补偿。
以此方式,能够减少由在进气道喷射循环内后期接收的踩加速器踏板请求触发的稀燃烧事件。当最初仅利用进气道喷射进行运转时响应于踩加速器踏板而使得直接喷射能够被选择性地重新启用的技术效果是增加到汽缸的燃料质量的后期决定能够被适应而不使发动机性能退化。此外,通过在同一发动机循环经由直接喷射对进气道喷射燃料误差进行补偿,减少了对从进气道喷射器的打开气门喷射的需要。此外,相比于当燃料经由打开的进气门进气道喷射被输送时,当直接喷射在进气或压缩冲程期间发生时,直接喷射的使用使空气-燃料混合物形成被改善。
应当理解,提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念,这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征,要求保护的主题的范围被所附的权利要求唯一地限定。此外,要求保护的主题不限于解决了在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示意地描绘了内燃发动机的汽缸的示例实施例。
图2示出了用于识别进气道喷射和/或直接喷射运转的区域的示例发动机转速-负荷映射图。
图3示出了采用直接喷射补偿汽缸中的进气道喷射燃料误差的示例方法的流程图。
图4-5示出了根据本公开的示例燃料喷射图。
具体实施方式
以下详细描述提供了关于在使双喷射***发动机以仅进气道喷射模式运行时的踩加速器踏板期间选择性地使用直接喷射以减少稀燃烧的信息。图1示出了内燃发动机中的被配置用于进气道喷射和直接喷射中的每一种的汽缸的示例实施例。发动机可以基于发动机运转在转速-负荷映射图(诸如图2的映射图)内的区域而经由进气道喷射器和/或直接喷射器接收燃料。控制器可以被配置为执行控制程序(诸如图3的示例程序),以通过选择性地重新激活直接喷射并经由直接喷射来输送其余的燃料质量而对在以仅进气道喷射模式运行时由于踩加速器踏板引起的燃料误差进行补偿。在图4-5处示出了使用直接喷射和/或进气道喷射的示例燃料喷射误差补偿。
关于该详细描述通篇使用的术语,进气道燃料喷射可以被缩写为PFI,而直接喷射可以被缩写为DI。而且,燃料轨压力或燃料在燃料轨内的压力值可以被缩写为FRP。
图1描绘了内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例。发动机10可以由包括控制器12的控制***以及经由输入装置132来自车辆操作者130的输入至少部分地控制。在这个示例中,输入装置132包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸(在本中也被称为燃烧室)14可以包括燃烧室壁136,活塞138被设置在其中。活塞138可以被耦接至曲轴140,使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器***耦接至乘客车辆的至少一个驱动轮。另外,起动机马达(未示出)可以经由飞轮耦接至曲轴140,以实现发动机10的起动运转。
汽缸14可以经由一系列进气通道142、144以及146接收进气。除了汽缸14之外,进气通道146还可以与发动机10的其他汽缸连通。在一些示例中,一个或更多个进气通道可以包括升压装置,诸如涡轮增压器或机械增压器。例如,图1示出了被配置为具有涡轮增压器的发动机10,其中涡轮增压器包括在进气通道142和144之间布置的压缩机174和沿排气通道148布置的排气涡轮176。排气涡轮176可以通过轴180至少部分地为压缩机174提供动力,在此情况下升压装置被配置为涡轮增压器。然而,在诸如发动机10装备有机械增压器的其他示例中,排气涡轮176可以可选地被省略,在此情况下压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力。包括节流板164的节气门162可以沿发动机的进气通道提供,用于改变提供给发动机汽缸的进气的流率和/或压力。例如,如在图1中示出的,节气门162被设置在压缩机174的下游,或可替代地,可以被提供在压缩机174的上游。
除了汽缸14之外,排气道148还可以从发动机10的其他汽缸接收排气。排气氧传感器128被示为耦接至排放控制装置178上游的排气道148。传感器128可以选自用于提供排气空燃比指示的各种合适的传感器,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(如所述)、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制***或其组合。
发动机10的每个汽缸可以包括一个或更多个进气门和一个或更多个排气门。例如,汽缸14被示为包括位于汽缸14的上部区域的至少一个进气提升气门150和至少一个排气提升气门156。在一些示例中,发动机10的每个汽缸(包括汽缸14)可以包括位于汽缸的上部区域的至少两个进气提升气门和至少两个排气提升气门。
进气门150可以由控制器12通过执行器152控制。类似地,排气门156由控制器12通过执行器154控制。在一些情况下,控制器12可以改变提供给执行器152和154的信号,从而控制相应进气门和排气门的打开和关闭。进气门150和排气门156的位置可以由相应的气门位置传感器(未示出)确定。气门执行器可以是电动气门驱动类型或凸轮驱动类型或其组合。可以同时控制进气门正时和排气门正时,或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双可变凸轮正时或固定凸轮正时的可能性中的任一个。每个凸轮驱动***可以包括一个或更多个凸轮,并且可以使用由控制器12运转的凸轮轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)***中的一个或更多个,以改变气门运转。例如,汽缸14可以可替代地包括通过电动气门驱动控制的进气门和通过包括CPS和/或VCT的凸轮驱动控制的排气门。在其他示例中,进气门和排气门可以由共同的气门执行器或驱动***或者可变气门正时执行器或驱动***控制。
汽缸14可以具有压缩比,压缩比为活塞138在下止点与在上止点时的容积之比。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,可以增加压缩比。例如,当使用更高的辛烷燃料或具有更高的潜在蒸发焓的燃料时,这种情况可以发生。如果使用直接喷射,由于其对发动机爆震的影响,同样可以增加压缩比。
在一些示例中,发动机10的每个汽缸可以包括用于使燃烧开始的火花塞192。在所选运转模式下,响应于来自控制器12的火花提前信号SA,点火***190可以经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。然而,在一些实施例中,火花塞192可以被省略,诸如其中发动机10可以通过自动点火或通过燃料的喷射使燃烧开始,如一些柴油发动机的情况。
在一些示例中,发动机10的每个汽缸可以被配置为具有用于向汽缸提供燃料的一个或更多个燃料喷射器。作为非限制性示例,汽缸14被示为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可以被配置为输送从燃料***8接收的燃料。燃料***8可以包括一个或更多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示为直接耦接至汽缸14,用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射进汽缸中。以此方式,燃料喷射器166提供了到燃烧汽缸14内的所谓的燃料直接喷射(在下文中被成为“DI”)。虽然图1示出了设置在汽缸14一侧的喷射器166,但可代替地,它可以位于活塞的顶部,诸如靠近火花塞192的位置。当以醇基燃料使发动机运转时,由于一些醇基燃料的更低的挥发性,这种位置可以改善混合与燃烧。可替代地,喷射器可以位于顶部并靠近进气门,以改善混合。燃料可以经由高压燃料泵和燃料轨从燃料***8的燃料箱输送至燃料喷射器166。另外,燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。
燃料喷射器170被示为以如下构造布置在进气通道146中,而不是在汽缸14中,该构造提供了到汽缸14上游的进气端口的所谓的燃料的进气道喷射(在下文中被成为“PFI”)。燃料喷射器170可以与经由电子驱动器171从控制器12接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料***8接收的燃料。注意,单个驱动器168或171可以用于两个燃料喷射***,或如所描述的那样,可以使用多个执行器(例如,驱动器168用于燃料喷射器166和驱动器171用于燃料喷射器170)。
在替代示例中,燃料喷射器166和170中的每一个均可以被配置为用于将燃料直接喷射到汽缸14内的直接燃料喷射器。在又一示例中,燃料喷射器166和170中的每一个均可以被配置为用于将燃料喷射到进气门150上游的进气道燃料喷射器。在其他示例中,汽缸14可以只包括单个燃料喷射器,该燃料喷射器被配置为从燃料***以不同相对量接收不同燃料作为燃料混合物,并且被进一步配置为作为直接燃料喷射器将该燃料混合物直接喷射到汽缸内或作为进气道燃料喷射器将燃料喷射到进气门的上游。因此,应当认识到,在本文中所描述的燃料***不应当受到在本文中以示例方式描述的特定燃料喷射器配置的限制。
在汽缸的单个循环期间,燃料可以通过两个喷射器输送至汽缸。例如,每个喷射器可以输送在汽缸14中被燃烧的总燃料喷射的一部分。另外,从每个喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可以随着诸如在下面参照图2的转速-负荷映射图描述的工况(诸如,发动机负荷、爆震和排气温度)而变化。可以在打开进气门事件、关闭进气门事件期间(例如,大体在进气冲程之前)、以及在打开与关闭进气门运转期间输送进气道喷射的燃料。因此,通过在关闭进气门事件期间输送进气道喷射的燃料,空气-燃料混合物形成被改善(相比于在打开进气门运转期间)。类似地,例如,可以在进气冲程期间以及部分地在之前的排气冲程期间、在进气冲程期间与部分地在压缩冲程期间输送直接喷射的燃料。因此,甚至对于单个燃烧事件而言,可以从进气道喷射器和直接喷射器以不同的正时喷射所要喷射的燃料。此外,对于单个燃烧事件而言,可以在每个循环执行所输送的燃料的多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或其任何合适的组合期间执行多次喷射。
如在上面描述的,图1仅示出了多缸发动机中的一个汽缸。同样地,每个汽缸可以类似地包括其自己的一组进气/排气门、燃料喷射器(多个燃料喷射器)、火花塞等。应认识到,发动机10可以包括任何合适数量的汽缸,包括2、3、4、5、6、8、10、12或更多个汽缸。另外,这些汽缸中的每一个均可以包括通过图1参照汽缸14描述并描绘的各种部件中的一些或全部。
燃料喷射器166和170可以具有不同的特性。这些包括尺寸的差别,例如,一个喷射器可以具有比另一个更大的喷射孔。其他差别包括但不限于不同的喷射角度、不同的运转温度、不同的目标、不同的喷射正时、不同的喷雾特性、不同的位置等。而且,取决于喷射器170与166之间的喷射燃料的分配比,可以实现不同的效果。
燃料***8中的燃料箱可以容纳不同燃料类型的燃料,诸如,具有不同燃料品质和不同燃料成分的燃料。差别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、不同的混合燃料和/或其组合等。具有不同汽化热的燃料的一个示例可以包括作为第一燃料类型的具有较低汽化热的汽油和作为第二燃料类型的具有较大汽化热的乙醇。在另一示例中,发动机可以将汽油用作第一燃料类型,而将含醇燃料混合物(诸如,E85(其为约85%乙醇和15%汽油)或M85(其为约85%甲醇和15%汽油))用作第二燃料类型。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,两种燃料可以是具有不同醇成分的醇混合物,其中第一燃料类型可以是具有较低的醇浓度的汽油醇混合物,诸如,E10(其为约10%乙醇),而第二燃料类型可以是具有较大醇浓度的汽油醇混合物,诸如,E85(其为约85%乙醇)。此外,第一燃料和第二燃料也可以在其他燃料品质方面不同,诸如温度、粘度、辛烷值等的差别。而且,例如由于每天的燃料箱再注满的变化,一个或两个燃料箱的燃料特性可能会频繁地改变。
控制器12在图1中被示为微型计算机,其包括微处理器单元106、输入/输出端口108、在这个具体示例中被示为用于存储可执行指令的非临时性只读存储器芯片110的用于可执行程序和校准数值的电子存储介质、随机存取存储器112、不失效存取器114和数据总线。控制器12可以接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号,除了之前所讨论的那些信号外,还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;来自耦接至冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT);来自耦接至曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);以及来自传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用来提供进气歧管内的真空或压力的指示。控制器12从图1的各种传感器接收信号,并基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的命令采用图1的各种执行器来调整发动机运转。示例控制程序在本文中参照图3进行描述。
图2描绘了可以被发动机控制器参考以安排进气道喷射和/或直接喷射的示例转速-负荷映射图200。映射图可以被存储在控制器的存储器中,并且当燃料喷射要被安排时被检索。映射图描绘了沿着x轴的发动机转速(RPM)和沿着y轴的发动机负荷。
在低发动机转速-负荷状况下,包括在发动机启动或重启动状况下,发动机可以在映射图的区域204中进行运转,其中燃料仅经由进气道喷射被输送。在其中,总燃料质量仅经由进气道喷射器被输送给汽缸,而汽缸直接喷射器被阻止输送任何燃料脉冲。在这些状况下通过仅使用进气道喷射,燃料汽化被改善,并且微粒排放被减少。
在高发动机转速-负荷状况下,发动机可以在映射图的区域208进行运转,其中燃料仅经由直接喷射被输送。如所示,区域208在上端由峰值扭矩极限202形成边界。当正在该区域中运转时,总燃料质量仅经由直接喷射器被输送给汽缸,而汽缸进气道喷射器被阻止输送任何燃料脉冲。通过在这些状况下仅使用直接喷射,喷射的充气冷却性质被利用,以改善燃料经济性并减少爆震。
在中等范围的发动机转速-负荷状况下,发动机可以在映射图的区域206进行运转,其中燃料经由进气道喷射和直接喷射中的每一种被输送。当正在该区域中运转时,总燃料质量的一部分经由直接喷射器被输送给汽缸,而总燃料质量的其余部分经由进气道喷射器被输送给汽缸。经由直接喷射输送给汽缸的燃料相对于经由进气道喷射输送给汽缸的燃料的比可以基于包括发动机温度、催化剂温度、燃料辛烷值、发动机爆震倾向等的各种因素来确定。在这些状况下通过使用直接喷射和进气道喷射中的每一种,直接喷射的充气冷却性质与进气道喷射的改善的燃料汽化性质进行组合,以提高发动机性能。
现在转向图3,示出了用于当使发动机以仅进气道喷射模式运行时在踩加速器踏板期间调整来自直接喷射器的燃料喷射以减少稀燃烧的示例方法300。用于执行方法300和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机***的传感器(诸如在上面参照图1描述的传感器)接收的信号来执行。根据以下描述的方法,控制器可以采用发动机***的发动机执行器来调整发动机运转。
在302处,该方法包括估计和/或测量发动机工况。这些包括例如发动机转速、扭矩要求、发动机温度、EGR要求、歧管压力、环境状况等。在304处,基于估计的发动机工况,燃料喷射图可以被确定。这包括确定在发动机循环内将被输送给汽缸的总燃料质量、喷射的正时,并且进一步确定燃料是仅经由直接喷射、仅经由进气道喷射、还是经由进气道喷射和直接喷射中的每一种被输送。例如,控制器可以参考映射图(诸如图2的映射图)来确定是仅利用直接喷射、仅利用进气道喷射、还利用进气道喷射和直接喷射中的每一种进行运转。另外,当进气道喷射和直接喷射中的每一种被需要时,控制器可以确定经由进气道喷射相对于经由直接喷射而被输送的总燃料质量的比。
在306处,该方法包括确认是否仅进气道燃料喷射(PFI)被需要。在一个示例中,当发动机正在低发动机转速-负荷状况下(诸如在图2的区域204中)运转时,仅进气道燃料喷射可以被需要。如果仅进气道喷射不被需要,即至少一些(或仅)直接喷射被需要,那么在308处,该方法包括清除在当前发动机循环阻止DI燃料脉冲的标志。换言之,燃料的直接喷射被启用。此外,在310处,根据在304处确定的燃料喷射图安排DI和PFI(如果需要的话)燃料脉冲。
如果仅进气道喷射被需要,那么在312处,该方法包括设定在当前发动机循环阻止DI燃料脉冲的标志。换言之,燃料的直接喷射被选择性地禁用。其次,在314处,根据经确定的燃料喷射图安排PFI燃料脉冲。具体地,燃料可以在允许关闭的进气门燃料喷射的进气道喷射窗口内经由进气道喷射器被输送。进气道喷射窗口可以在进气门关闭之后不久开始,并且可以继续直至刚好在进气冲程开始之前、或其后不久。作为一个示例,用于汽缸事件的进气道喷射窗口可以在紧接的前一汽缸事件的排气冲程中开始。
在316处,可以确定是否存在驾驶员要求扭矩的瞬间增加,诸如踩加速器踏板是否已经在循环的后期发生。具体地,可以确定踩加速器踏板请求是否在进气道喷射窗口内的后期被接收(当汽缸正在经由进气道喷射接收燃料时)。在一个示例中,踩加速器踏板可以响应于操作者应用加速器踏板而被确认。如果踩加速器踏板请求未被接收,程序结束并且退出,其中燃料如安排的那样经由进气道喷射被输送给汽缸。
如果踩加速器踏板被请求,在318处,该方法包括计算基于踩加速器踏板请求的燃料的额外量。因此,踩加速器踏板可以发出增加扭矩的操作者请求的信号。当响应于踩加速器踏板而被要求的扭矩量增加时,所需的燃料的额外量可以对应地增加。具体地,响应于踩加速器踏板,节气门开度可以被增加,并且进气空气充气可以增加。响应于估计的空气充气的增加,控制器可以计算基于增加的空气充气为维持化学计量比燃烧所需的附加燃料的量(在本文中也被称为额外的燃料质量或燃料误差)。因此,如果额外的燃料不被提供,增加的空气充气将会导致稀燃烧事件,增加汽缸的失火事件的倾向。
在320处,可以确定额外的燃料质量是否可以在进气道喷射窗口的结束之前被输送。换言之,可以确定额外的燃料质量是否可以在同一循环仅经由进气道喷射被输送。在一个示例中,控制器可以确定经修订的进气道喷射燃料脉冲宽度,包括将被需要以便以当前的进气道喷射燃料脉冲输送额外的燃料的经修订(延长)的喷射结束正时。如果经修订的进气道喷射燃料脉冲的经修订的发动机喷射正时在进气道喷射窗口内,那么附加燃料可以在进气道喷射窗口内输送,并且在322处,该方法包括通过调整进气道喷射燃料脉冲宽度对进气道喷射器燃料误差进行补偿。这可以包括延长进气道喷射燃料脉冲的喷射结束(EOI)正时。因此,如果踩加速器踏板请求在进气道喷射窗口内的早期被接收,和/或如果所需的额外的燃料质量较小(诸如在较小的踩加速器踏板期间),燃料误差可以仅经由进气道喷射被适应并且补偿,并且直接喷射器可以被维持禁用。
在一些示例中,不是确定额外的燃料质量的全部是否可以通过在当前循环修订进气道燃料喷射脉冲宽度而被输送,而是可以确定额外的燃料质量的至少一部分是否可以通过在当前循环修订进气道燃料喷射脉冲宽度而被输送。例如,控制器可以确定经修订的进气道喷射燃料脉冲宽度,其包括延长至进气道燃料供给喷射窗口的结束的经修订(延长)的喷射结束正时,并且然后计算喷射正时的延长对应的燃料质量的量。控制器然后可以计算额外的燃料质量的一部分,该部分可以通过延长进气道喷射脉冲宽度而被输送,并且控制器可以计算额外的燃料质量的其余部分,该其余部分保持被输送。如在下面详述的,该其余部分然后可以在同一循环经由直接喷射、或在随后的循环经由进气道喷射和/或直接喷射而被输送。
如果附加燃料不能在进气道喷射窗口的结束之前被输送,诸如当额外的燃料质量较大时(诸如在较大的踩加速器踏板期间),或当踩加速器踏板请求在进气道喷射窗口内的后期被接收时,那么在324处,确定需要增添的额外的燃料质量(燃料误差)是否大于直接喷射器的最小脉冲宽度。因此,如果燃料误差小于直接喷射器的最小脉冲宽度,则不可以经由直接喷射器输送。如果燃料误差不可以经由对进气道喷射燃料脉冲的调整、或经由直接喷射燃料脉冲进行补偿,那么在326处,该方法包括经由对随后的汽缸事件(例如,紧接随后的汽缸事件,其中两者之间没有汽缸事件)进行燃料喷射调整以对由踩加速器踏板引起的燃料误差进行补偿。这可以包括对紧接随后的汽缸事件调整PFI燃料脉冲和/或DI燃料脉冲。在一个示例中,在发动机仍然正在以仅进气道喷射模式运转的情况下,燃料误差可以通过基于燃料误差延长随后的PFI燃料脉冲的脉冲宽度来进行补偿。替代地,在发动机仍然正在以仅进气道喷射模式运转的情况下,燃料误差可以通过基于燃料误差增添直接喷射燃料脉冲来进行补偿。此外,在发动机正在以仅直接喷射、或进气道喷射和直接喷射组合模式运转的情况下,燃料误差可以通过基于燃料误差延长随后的DI燃料脉冲的脉冲宽度来进行补偿。应认识到,此处的DI脉冲是在与踩加速器踏板请求被接收的最初PFI脉冲不同的发动机循环经由直接喷射输送的燃料脉冲。
返回到324,如果需要被增添的额外的燃料质量(燃料误差)大于直接喷射器的最小脉冲宽度,那么在328处,该方法包括清除在当前循环阻止DI脉冲的标志。换言之,直接喷射被选择性地重新启用。在330处,在直接喷射器的重新启用后,进气道燃料喷射的燃料误差通过调整DI燃料脉冲来进行补偿。在一个示例中,这包括维持最初的PFI燃料脉冲,并且经由DI脉冲输送燃料误差的全部。替代地,补偿可以包括经由对最初的PFI燃料脉冲的调整输送燃料误差的一部分同时将PFI燃料脉冲维持在PFI窗口内(如先前描述的),并且经由DI脉冲输送燃料误差的其余部分。例如,控制器可以调整额外的燃料质量的比例,使得通过DI脉冲输送的量在直接喷射器的最小脉冲宽度处或之上,而额外的燃料质量的其余部分通过延长进气道喷射器在同一事件的进气道喷射窗口内的脉冲宽度而被输送。应认识到,此处的DI脉冲是在与最初的PFI脉冲相同的发动机循环经由直接喷射输送的燃料脉冲。例如,PFI燃料脉冲可以在排气冲程期间被输送,而DI脉冲可以在紧接随后的进气冲程或压缩冲程期间被输送。
以此方式,当发动机仅经由进气道喷射被供给燃料时响应于请求的踩加速器踏板,进气道喷射燃料误差可以通过选择性地重新激活直接喷射器进行补偿。这降低了燃烧事件变稀的可能性和发动机失火事件的倾向。
转向图4-5,示出了详述燃料误差补偿的细节的示例燃料喷射图。图4解释了在进气道喷射窗口的背景下的燃料误差,而图5描绘了示例燃料补偿模式。
图4的映射图400沿着x轴以曲柄转角角度(CAD)图示了发动机位置。曲线408参照活塞距上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的位置并且进一步参照活塞在发动机循环的四个冲程(进气、压缩、做功和排气)内的位置描绘了活塞位置(沿着y轴)。如正弦曲线408指示的,活塞从TDC逐渐向下移动,在做功冲程结束的时候在BDC处降至最低点。活塞然后在排气冲程结束的时候返回到TDC处的顶部。活塞然后在进气冲程期间再次朝向BDC向下移动,在压缩冲程结束的时候返回到在TDC处的其最初的顶部位置。
曲线402和404描绘了正常的发动机运转期间的排气门(虚线曲线402)和进气门(实线曲线404)的气门正时。如所图示的,排气门可以在活塞刚好在做功冲程结束的时候降至最低点时打开。在活塞完成排气冲程时,排气门保持打开至少直至随后的进气冲程已经开始,然后排气门可以关闭。以相同的方式,进气门可以在进气冲程开始的时候或之前打开,并且可以保持打开至少直至随后的压缩冲程已经开始。
由于排气门关闭与进气门打开之间的正时差,对于短的持续时间,在排气冲程的结束之前并且在进气冲程的开始之后,进气门和排气门两者可以打开。两个气门都可以打开的该期间被称为正进气与排气门重叠406(或简单地,正气门重叠),通过曲线402和404相交处的阴影区域来表示。在一个示例中,正进气与排气门重叠406可以是在发动机冷启动期间存在的发动机的缺省凸轮位置。
关于发动机循环的不同冲程以及参照进气门的位置示出了进气道喷射窗口410。具体地,进气道喷射窗口410刚好在进气门关闭之后开始。在其中,进气道喷射窗口410允许关闭的进气门燃料喷射。通过在关闭的进气门时输送燃料,燃料计量被改善。
映射图400的第三曲线图(自顶部)描绘了当使发动机在仅进气道喷射被启用的情况下(即,在直接喷射被禁用的情况下)运转时可以被使用的示例燃料喷射图。在本文中,在选定的状况下,诸如低发动机转速-负荷状况并且发动机起动,燃料可以在CAD1处以PFI燃料脉冲412(黑色阴影)的方式被进气道喷射到汽缸内。具体地,燃料可以在进气道喷射窗口410内被喷射。在所描绘的示例中,燃料在排气冲程期间在进气门关闭时被进气道喷射。
如果踩加速器踏板在进气道喷射期间并且在进气道喷射窗口410内的后期(诸如在CAD1处或附近)发生,发动机控制器可以增加进气节气门的开度以增加吸入的进气空气充气的量。同时,基于增加的空气充气而需要被增添的燃料的额外量(在本文中被表示为燃料误差414)被确定。在本示例中,燃料误差414较大,并且由于踩加速器踏板在进气道喷射窗口410的后期被请求,燃料误差414不能在进气道喷射窗口410的结束之前被提供。具体地,为了对燃料误差414进行补偿,打开的进气门进气道喷射将会被需要。不是将额外的燃料量提供为打开的进气门进气道喷射,燃料误差414可以通过在同一发动机循环的后期在CAD2处启用直接喷射燃料脉冲416来解决,同时如最初确定的那样维持PFI燃料脉冲412。通过经由直接喷射燃料脉冲对进气道喷射燃料误差进行补偿,混合物形成被改善。
进气道和直接喷射燃料脉冲的其他组合可以被使用,如参照图5详述的。具体地,映射图500描绘了当仅利用进气道喷射使发动机运转时可以被用来对由在进气道喷射窗口期间接收的踩加速器踏板引起的进气道喷射燃料误差进行补偿的示例燃料喷射图510、520、530和540。不同的燃料喷射图可以基于发动机***的不同运转模式进行选择。在本文中,进气道喷射脉冲由阴影方框来表示,而直接喷射脉冲由实心方框来表示。在每种情况下,发动机最初仅利用进气道喷射进行运转。
如参考的,首先图示了请求的PFI图501。请求的PFI图501包括在进气道喷射窗口505内的最初的PFI脉冲502。响应于在PFI窗口505的后期接收的踩加速器踏板事件,额外的PFI燃料质量(在此被称为燃料误差503)可以被请求以避免稀燃烧事件。然而,燃料误差503的输送需要不期望的打开的进气门进气道喷射。
在一个示例中,进气道喷射误差可以经由第一喷射图510进行补偿。当发动机正在以仅进气道喷射器被启用的第一模式运转时,喷射图510可以被应用。在其中,响应于燃料误差503,直接喷射器可以被选择性地重新启用(例如,仅对于该循环)。此外,燃料误差503的一部分可以通过延长最初的PFI脉冲,同时将关闭的进气门进气道喷射维持在进气道喷射窗口505内来输送,如通过更新的PFI脉冲511(其大于最初的PFI燃料脉冲502)指示的。燃料误差503的其余部分然后以DI脉冲512的方式被输送,其中DI脉冲512在直接喷射器的最小脉冲宽度处或之上。在随后的燃烧事件,汽缸的仅进气道燃料供给可以被恢复,并且直接喷射器可以被禁用。
在另一示例中,进气道喷射误差可以经由第二喷射图520进行补偿。当发动机正在以仅进气道喷射器被启用的第二模式运转时,喷射分布图520可以被应用。在其中,响应于燃料误差503,直接喷射器可以被选择性地重新启用(例如,仅对于该循环)。此外,所有燃料误差503都以DI脉冲522的方式被输送,同时将最初的进气道喷射燃料脉冲502维持在进气道喷射窗口505内。在本文中,DI脉冲522在直接喷射器的最小脉冲宽度处或之上。在随后的燃烧事件,汽缸的仅进气道燃料供给可以被恢复,并且直接喷射器可以被禁用。
在又一示例中,进气道喷射误差可以经由第三喷射图530进行补偿。当发动机正在以仅进气道喷射器被启用的第三模式运转时,喷射图530可以被应用。在其中,响应于燃料误差503,直接喷射器可以被维持禁用。例如,这可以是由于燃料误差503(或燃料误差503的被期望以DI脉冲的方式输送的一部分)小于直接喷射器的最小脉冲宽度。此外,由于不可能在进气道喷射窗口505的结束之前以PFI脉冲的方式输送燃料误差503,因此燃料误差503在随后的发动机循环被输送。具体地,最初的PFI脉冲502被维持,并且用于下一个燃烧事件的最初的PFI脉冲531利用延长部分532进行调整,以对燃料误差503进行补偿。
在又一示例中,进气道喷射误差可以经由第四喷射图540进行补偿。当发动机正在以仅进气道喷射器被启用的第四模式运转时,喷射图540可以被应用。在其中,响应于燃料误差503,直接喷射器可以对于该循环并且可选地也对于随后的循环被选择性地重新启用。例如,用于燃料误差503的燃料质量的第一部分可以通过延长最初的PFI脉冲同时将关闭的进气门进气道喷射维持在进气道喷射窗口505内而被输送,如被增添至最初的PFI脉冲502的延长部分541表示的。用于燃料误差503的燃料质量的第二部分然后以DI脉冲542的方式被输送,其中DI脉冲542在直接喷射器的最小脉冲宽度处或之上。用于燃料误差503的燃料质量的第三部分然后在随后的发动机循环期间通过利用延长部分543调整用于下一个燃烧事件的最初的PFI脉冲531而被输送。在未对该燃烧事件安排直接喷射的状况下,直接喷射器可以对于该循环被重新激活,并且用于燃料误差503的燃料质量的第四部分可以以DI脉冲544的方式被输送(在与燃料脉冲531和延长部分543相同的燃烧事件),其中DI脉冲544在直接喷射器的最小脉冲宽度处或之上。在随后的燃烧事件,汽缸的仅进气道燃料供给可以被恢复,并且直接喷射器可以被禁用。替代地,在未对该燃烧事件以DI燃料脉冲545的方式安排直接喷射的状况下,用于燃料误差503的燃料质量的第四部分可以以到DI脉冲545的延长部分544的方式被输送。
应认识到,虽然图540描绘了分布在4个脉冲/延长部分上的燃料质量,但是在替代示例中,燃料误差可以通过最初的燃烧事件和紧接随后的燃烧事件上的PFI和DI脉冲的组合进行补偿。例如,燃料误差的第一和第二部分可以通过对同一事件分别经由进气道喷射和直接喷射进行补偿,而燃料误差的其余部分通过对下一个事件的仅进气道喷射或仅直接喷射进行补偿。
应认识到,虽然图510和520描绘了在进气冲程中的DI燃料脉冲,但是在替代示例中,DI燃料脉冲可以被提供在压缩冲程中。此外,对于所有描绘的图,燃料误差可以在给定发动机循环的进气和/或压缩冲程中以多个DI脉冲的方式被提供,而不是以单个DI脉冲(如所描绘的)的方式。
在其他示例中,在进气道喷射器和直接喷射器中的每一种被启用的情况下运转发动机时,当经由进气道喷射输送燃料时接收到踩加速器踏板,进气道燃料喷射误差可以在同一发动机循环通过已经启用的直接喷射器进行补偿。
以此方式,可以减少由进气道喷射燃料误差触发的稀燃烧事件。响应于在进气道喷射窗口期间(当在仅进气道喷射的情况下运转时)的后期接收的增加的驾驶员要求而选择性地重新启用直接喷射器的技术效果是燃料质量可以在同一发动机循环被增加,从而减小空燃比误差。通过降低由于进气道喷射误差引起的稀事件的可能性,失火发生率被降低。通过减少对来自进气道喷射器的打开的气门喷射的需要,发动机性能被改善,并且发动机排放被减少。
作为一个示例,一种用于发动机的方法包含:在进气道喷射器和直接喷射器中的每一个被启用的情况下以第一模式运转,其中进气道喷射燃料误差经由通过直接喷射器的燃料喷射进行补偿;在进气道喷射器被启用并且直接喷射器被禁用的情况下以第二模式运转,其中直接喷射器响应于进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用,误差然后在共同的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射中的每一种进行补偿;以及在进气道喷射器被启用并且直接喷射器被禁用的情况下以第三模式运转,其中直接喷射器响应于进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用,误差在共同的燃烧事件仅经由直接喷射进行补偿。在前述示例中,额外地或可选地,当以第三模式运转时,进气道喷射燃料误差高于阈值,并且其中直接喷射器响应于进气道喷射燃料误差低于阈值而被维持禁用,并且低于阈值的误差通过对在其间没有介于中间的燃烧事件的紧接随后的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射中的一种或更多种进行补偿。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,当在共同的燃烧事件仅经由进气道喷射给发动机供给燃料时,进气道喷射燃料误差响应于在进气道喷射燃料供给窗口内接收的踩加速器踏板。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,与第二模式相比,在第三模式期间接收的踩加速器踏板更靠近进气道喷射燃料供给窗口的结束。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,该方法进一步包含,基于踩加速器踏板相对于进气道喷射燃料供给窗口的结束的正时在模式之间进行选择。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,该方法进一步包含,基于相对于直接喷射器的最小脉冲宽度的进气道喷射燃料误差在模式之间进一步选择。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,该方法进一步包含,在进气道喷射器被启用并且直接喷射器被禁用的情况下以第四模式运转,其中直接喷射器响应于进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用,误差然后在紧接随后的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射中的一种或更多种进行补偿。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,该方法进一步包含:在进气道喷射器被启用并且直接喷射器被禁用的情况下以第五模式运转,其中直接喷射器响应于进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用,误差通过对共同的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射中的每一种进行补偿以及对紧接随后的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射进行补偿。
用于发动机的另一示例方法包含:当仅经由进气道喷射给汽缸供给燃料时,响应于在发动机循环的进气道燃料供给窗口的后期接收的扭矩要求的瞬间增加,选择性地重新激活被耦接至汽缸的直接喷射器;以及在所述发动机循环经由直接喷射输送为满足扭矩要求的瞬间增加所需的额外的燃料质量的至少一部分。在前述示例中,额外地或可选地,当扭矩要求的瞬间增加的正时接近进气道燃料供给窗口的结束时,额外的燃料质量中经由直接喷射输送的所述部分增加。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,额外的燃料质量中经由直接喷射输送的所述部分大于直接燃料喷射器的最小脉冲宽度。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,当扭矩要求的瞬间增加的正时大于相距进气道燃料供给窗口的结束的阈值距离时,额外的燃料质量的其余部分在所述发动机循环经由进气道喷射被输送,并且当扭矩要求的瞬间增加的正时小于相距进气道燃料供给窗口的结束的阈值距离时,在紧接随后的发动机循环经由进气道喷射被输送。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,额外的燃料质量中经由直接喷射输送的所述部分进一步基于相对于直接燃料喷射器的最小脉冲宽度的额外的燃料质量,当额外的燃料质量超过直接燃料喷射器的最小脉冲宽度时,所述部分增加。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,额外的燃料质量中经由直接喷射器输送的所述部分被增加直至达到直接燃料喷射器的最大脉冲宽度,并且然后额外的燃料质量的其余部分在紧接随后的发动机循环经由进气道喷射被输送。
另一示例发动机燃料供给***包含:发动机汽缸;进气道喷射器;直接喷射器;踏板,其用于接收驾驶员扭矩要求;以及控制器,其具有用于以下的计算机可读指令:响应于当在发动机循环仅经由进气道喷射器向汽缸输送燃料时接收的驾驶员扭矩要求的瞬间增加,在所述发动机循环选择性地增加直接喷射器的脉冲宽度以满足扭矩要求的瞬间增加的至少一部分。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,当瞬间增加的正时小于相距进气道喷射燃料供给窗口的结束的阈值距离时,并且当对应于瞬间增加的燃料质量在直接喷射器的最小脉冲宽度与最大脉冲宽度之间时,直接喷射器的脉冲宽度被增加以满足扭矩要求的瞬间增加的全部。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,控制器进一步包括用于以下的指令:当瞬间增加的正时大于相距进气道喷射燃料供给窗口的结束的阈值距离时,在所述发动机循环选择性地增加进气道喷射器的脉冲宽度以满足扭矩要求的瞬间增加的其余部分。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,控制器进一步包括用于以下的指令:当瞬间增加的正时大于相距进气道喷射燃料供给窗口的结束的阈值距离时,在紧接随后的发动机循环选择性地增加进气道喷射器的脉冲宽度以满足扭矩要求的瞬间增加的其余部分。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,控制器进一步包括用于以下的指令:当瞬间增加的正时大于相距进气道喷射燃料供给窗口的结束的阈值距离时,在紧接随后的发动机循环选择性地增加直接喷射器的脉冲宽度以满足扭矩要求的瞬间增加的其余部分。在前述示例中的任一个或全部中,额外地或可选地,控制器进一步包括用于以下的指令:当对应于瞬间增加的燃料质量高于阈值量时,在所述发动机循环和紧接随后的发动机循环选择性地增加直接喷射器的脉冲宽度。
作为另一示例,一种用于发动机的方法可以包含:在进气道喷射器和直接喷射器中的每一个被启用的情况下以第一模式运转,其中进气道喷射燃料误差通过直接喷射器经由燃料喷射进行补偿;在进气道喷射器被启用并且直接喷射器被禁用的情况下以第二模式运转,其中直接喷射器响应于进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用,并且误差经由直接喷射进行补偿;以及在进气道喷射器被启用并且直接喷射器被禁用的情况下以第三模式运转,其中直接喷射器响应于进气道喷射燃料误差高于阈值而被选择性地重新启用,高于阈值的误差经由直接喷射进行补偿。在本文中,在第二模式下,直接喷射器响应于任何进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用。另外,在第三模式下,直接喷射器响应于进气道喷射燃料误差低于阈值而被维持禁用,并且低于阈值的误差在随后的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射中的一种或更多种进行补偿。
在另一表示中,一种用于发动机的方法包含:响应于当仅经由进气道喷射给汽缸供给燃料时接收的扭矩要求的瞬间增加,经由进气道喷射器输送为满足瞬间增加所需的额外的燃料质量的一部分;以及经由重新激活的直接喷射器输送额外的燃料质量的其余部分。另外,经由所述进气道喷射器相对于直接喷射器输送的部分的比基于扭矩要求的瞬间增加相对于进气道喷射器的输送窗口的正时。额外的燃料质量对应于为了将汽缸的燃烧维持在化学计量比处或附近所需的燃料质量。
在另一表示中,用于发动机的方法包含:当仅经由进气道喷射给汽缸供给燃料时,响应于在发动机循环的进气道燃料供给窗口的后期接收的扭矩要求的瞬间增加,选择性地重新激活被耦接至汽缸的直接喷射器;以及经由直接喷射输送为满足要求的瞬间增加所需的额外的燃料质量的至少一部分。在本文中,当扭矩要求的瞬间增加的正时接近进气道燃料供给窗口的结束时,经由直接喷射输送的部分被增加。
注意,本文中包括的示例控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆***配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中,并且可以由包括与各种传感器、执行器以及其他发动机硬件组合的控制器的控制***完成。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个,诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此,所描述的各种动作、操作或功能可以所示顺序、并行地被执行,或者在一些情况下被省略。同样,实现在本文中所描述的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序,但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略,所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外,所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制***中的计算机可读存储介质的非临时性存储器的代码,其中所述动作通过执行包括各种发动机硬件部件与电子控制器组合的***内的指令而被完成。
应认识到,在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的,并且这些具体的实施例不被认为是限制性的,因为许多变体是可能的。例如,上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种***和构造以及其他的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合,既不要求也不排除两个或更多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求而得要求保护。这些权利要求,与原始权利要求范围相比无论更宽、更窄、相同或不相同,也被认为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种用于发动机的方法,其包含:
在进气道喷射器和直接喷射器中的每一个被启用的情况下以第一模式运转,其中进气道喷射燃料误差通过所述直接喷射器经由燃料喷射进行补偿;
在所述进气道喷射器被启用并且所述直接喷射器被禁用的情况下以第二模式运转,其中所述直接喷射器响应于所述进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用,所述误差然后在共同的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射中的每一种进行补偿;以及
在所述进气道喷射器被启用并且所述直接喷射器被禁用的情况下以第三模式运转,其中所述直接喷射器响应于所述进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用,所述误差在所述共同的燃烧事件仅经由直接喷射进行补偿。
2.根据权利要求1所述的方法,其中当以所述第三模式运转时,所述进气道喷射燃料误差高于阈值,并且其中所述直接喷射器响应于所述进气道喷射燃料误差低于所述阈值而被维持禁用,并且所述低于阈值的误差在其间没有介于中间的燃烧事件的紧接随后的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射中的一种或多种进行补偿。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述进气道喷射燃料误差响应于当在所述共同的燃烧事件仅经由进气道喷射给所述发动机供给燃料时在进气道喷射燃料供给窗口内接收的踩加速器踏板。
4.根据权利要求3所述的方法,其中相比于所述第二模式,在所述第三模式期间接收的所述踩加速器踏板更靠近所述进气道喷射燃料供给窗口的结束。
5.根据权利要求3所述的方法,其进一步包含,基于所述踩加速器踏板相对于所述进气道喷射燃料供给窗口的结束的正时在所述模式之间进行选择。
6.根据权利要求5所述的方法,其进一步包含,基于相对于直接喷射器的最小脉冲宽度的所述进气道喷射燃料误差在所述模式之间进一步选择。
7.根据权利要求1所述的方法,其进一步包含:
在所述进气道喷射器被启用并且所述直接喷射器被禁用的情况下以第四模式运转,其中所述直接喷射器响应于所述进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用,所述误差然后在紧接随后的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射中的一种或多种进行补偿。
8.根据权利要求7所述的方法,其进一步包含:
在所述进气道喷射器被启用并且所述直接喷射器被禁用的情况下以第五模式运转,其中所述直接喷射器响应于所述进气道喷射燃料误差而被选择性地重新启用,所述误差在所述共同的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射中的每一种进行补偿,和在所述紧接随后的燃烧事件经由进气道喷射和直接喷射进行补偿。
9.一种用于发动机的方法,其包含:
当仅经由进气道喷射给汽缸供给燃料时,
响应于在发动机循环的进气道燃料供给窗口的后期接收的扭矩要求的瞬间增加,选择性地重新激活被耦接至所述汽缸的直接喷射器;以及
在所述发动机循环经由直接喷射输送为满足扭矩要求的所述瞬间增加所需的额外的燃料质量的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的方法,其中当扭矩要求的所述瞬间增加的正时接近所述进气道燃料供给窗口的结束时,所述额外的燃料质量中经由直接喷射输送的所述部分被增加。
11.根据权利要求9所述的方法,其中所述额外的燃料质量中经由直接喷射输送的所述部分大于所述直接燃料喷射器的最小脉冲宽度。
12.根据权利要求10所述的方法,其中当扭矩要求的所述瞬间增加的所述正时大于相距所述进气道燃料供给窗口的所述结束的阈值距离时,所述额外的燃料质量的其余部分在所述发动机循环经由进气道喷射被输送,并且当扭矩要求的所述瞬间增加的所述正时小于相距所述进气道燃料供给窗口的所述结束的所述阈值距离时,在紧接随后的发动机循环经由进气道喷射被输送。
13.根据权利要求10所述的方法,其中所述额外的燃料质量中经由直接喷射输送的所述部分进一步基于相对于所述直接燃料喷射器的最小脉冲宽度的所述额外的燃料质量,当所述额外的燃料质量超过所述直接燃料喷射器的所述最小脉冲宽度时,所述部分被增加。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述额外的燃料质量中经由所述直接喷射器输送的所述部分被增加直至达到所述直接燃料喷射器的最大脉冲宽度,并且然后所述额外的燃料质量的其余部分在紧接随后的发动机循环经由进气道喷射被输送。
15.一种发动机燃料供给***,其包含:
发动机汽缸;
进气道喷射器;
直接喷射器;
踏板,其用于接收驾驶员扭矩要求;以及
控制器,其具有用于以下的计算机可读指令:
响应于当在发动机循环仅经由所述进气道喷射器向所述汽缸输送燃料时接收的驾驶员扭矩要求的瞬间增加,
在所述发动机循环选择性地增加所述直接喷射器的脉冲宽度以满足扭矩要求的所述瞬间增加的至少一部分。
16.根据权利要求15所述的***,其中当所述瞬间增加的正时小于相距进气道喷射燃料供给窗口的结束的阈值距离时并且当对应于所述瞬间增加的燃料质量在所述直接喷射器的最小脉冲宽度与最大脉冲宽度之间时,所述直接喷射器的所述脉冲宽度被增加以满足扭矩要求的所述瞬间增加的全部。
17.根据权利要求15所述的***,其中所述控制器进一步包括用于以下的指令:当所述瞬间增加的正时大于相距进气道喷射燃料供给窗口的结束的阈值距离时,在所述发动机循环选择性地增加所述进气道喷射器的脉冲宽度以满足扭矩要求的所述瞬间增加的其余部分。
18.根据权利要求15所述的***,其中所述控制器进一步包括用于以下的指令:当所述瞬间增加的正时大于相距进气道喷射燃料供给窗口的结束的阈值距离时,在紧接随后的发动机循环选择性地增加所述进气道喷射器的脉冲宽度以满足扭矩要求的所述瞬间增加的其余部分。
19.根据权利要求15所述的***,其中所述控制器进一步包括用于以下的指令:当所述瞬间增加的正时大于相距进气道喷射燃料供给窗口的结束的阈值距离时,在紧接随后的发动机循环选择性地增加所述直接喷射器的脉冲宽度以满足扭矩要求的所述瞬间增加的其余部分。
20.根据权利要求15所述的***,其中所述控制器进一步包括用于以下的指令:当对应于所述瞬间增加的燃料质量高于阈值量时,在所述发动机循环和紧接随后的发动机循环选择性地增加所述直接喷射器的脉冲宽度。
CN201610972248.3A 2015-11-06 2016-11-04 用于双燃料喷射的方法和*** Active CN106677910B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562252227P 2015-11-06 2015-11-06
US62/252,227 2015-11-06
US15/156,047 US10041433B2 (en) 2015-11-06 2016-05-16 Methods and systems for dual fuel injection
US15/156,047 2016-05-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106677910A true CN106677910A (zh) 2017-05-17
CN106677910B CN106677910B (zh) 2024-07-05

Family

ID=58585212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610972248.3A Active CN106677910B (zh) 2015-11-06 2016-11-04 用于双燃料喷射的方法和***

Country Status (4)

Country Link
US (3) US10041433B2 (zh)
CN (1) CN106677910B (zh)
DE (1) DE102016120278A1 (zh)
RU (1) RU2718392C2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113153554A (zh) * 2021-05-07 2021-07-23 潍柴动力股份有限公司 发动机突卸负荷时天然气喷射的控制方法、装置和***
CN113431693A (zh) * 2021-08-05 2021-09-24 潍柴动力股份有限公司 一种发动机瞬态工况的控制方法、发动机及工程机械

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10041433B2 (en) * 2015-11-06 2018-08-07 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for dual fuel injection
US10337444B2 (en) * 2016-06-09 2019-07-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling fuel for reactivating engine cylinders
US10914264B2 (en) * 2016-06-23 2021-02-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control apparatus and method for internal combustion engine
DE102018104861B4 (de) * 2018-03-02 2023-03-09 Rolls-Royce Solutions GmbH Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Kraftstoffeinspritzsystem

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4612904A (en) * 1983-02-15 1986-09-23 Mazda Motor Corporation Fuel injection system for internal combustion engines
CN1641198A (zh) * 2004-01-16 2005-07-20 丰田自动车株式会社 内燃机的燃油喷射控制装置
CN1981125A (zh) * 2004-07-08 2007-06-13 丰田自动车株式会社 用于内燃机的燃料喷射控制设备
CN101031712A (zh) * 2004-11-02 2007-09-05 丰田自动车株式会社 用于内燃机的控制设备
CN101243250A (zh) * 2005-08-23 2008-08-13 丰田自动车株式会社 发动机控制设备
CN203627054U (zh) * 2013-11-22 2014-06-04 赵启新 双燃料喷射装置
CN104005871A (zh) * 2014-05-29 2014-08-27 天津大学 一种发动机稀薄或稀释燃烧的着火和燃烧控制方法
CN104755733A (zh) * 2012-10-24 2015-07-01 罗伯特·博世有限公司 用于气体燃料的组合式加燃料策略

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6644286B2 (en) 2001-11-09 2003-11-11 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling fuel delivery during transient engine conditions
JP2004176638A (ja) 2002-11-27 2004-06-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射量制御方法、及び燃料噴射量制御装置
US7314033B2 (en) * 2004-11-18 2008-01-01 Massachusetts Institute Of Technology Fuel management system for variable ethanol octane enhancement of gasoline engines
US7406947B2 (en) 2005-11-30 2008-08-05 Ford Global Technologies, Llc System and method for tip-in knock compensation
US8275538B2 (en) 2009-06-12 2012-09-25 Ford Global Technologies, Llc Multi-fuel engine starting control system and method
US8413643B2 (en) 2009-06-12 2013-04-09 Ford Global Tehnologies, LLC Multi-fuel engine control system and method
RU2628009C2 (ru) * 2013-03-21 2017-08-14 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство управления и способ управления для двигателей внутреннего сгорания
JP6371040B2 (ja) * 2013-05-28 2018-08-08 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置および制御方法
US9631573B2 (en) * 2014-11-07 2017-04-25 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for adjusting fueling of engine cylinders
US10094320B2 (en) * 2015-06-23 2018-10-09 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for dual fuel injection
US11454189B2 (en) * 2015-06-29 2022-09-27 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for port fuel injection control
US9874168B2 (en) * 2015-07-20 2018-01-23 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for a dual injection fuel system
US10041433B2 (en) * 2015-11-06 2018-08-07 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for dual fuel injection
US10914264B2 (en) * 2016-06-23 2021-02-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control apparatus and method for internal combustion engine
US10018143B2 (en) * 2016-08-19 2018-07-10 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for engine control
US10018144B2 (en) * 2016-08-19 2018-07-10 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for engine control

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4612904A (en) * 1983-02-15 1986-09-23 Mazda Motor Corporation Fuel injection system for internal combustion engines
CN1641198A (zh) * 2004-01-16 2005-07-20 丰田自动车株式会社 内燃机的燃油喷射控制装置
CN1981125A (zh) * 2004-07-08 2007-06-13 丰田自动车株式会社 用于内燃机的燃料喷射控制设备
CN101031712A (zh) * 2004-11-02 2007-09-05 丰田自动车株式会社 用于内燃机的控制设备
CN101243250A (zh) * 2005-08-23 2008-08-13 丰田自动车株式会社 发动机控制设备
CN104755733A (zh) * 2012-10-24 2015-07-01 罗伯特·博世有限公司 用于气体燃料的组合式加燃料策略
CN203627054U (zh) * 2013-11-22 2014-06-04 赵启新 双燃料喷射装置
CN104005871A (zh) * 2014-05-29 2014-08-27 天津大学 一种发动机稀薄或稀释燃烧的着火和燃烧控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113153554A (zh) * 2021-05-07 2021-07-23 潍柴动力股份有限公司 发动机突卸负荷时天然气喷射的控制方法、装置和***
CN113153554B (zh) * 2021-05-07 2023-01-20 潍柴动力股份有限公司 发动机突卸负荷时天然气喷射的控制方法、装置和***
CN113431693A (zh) * 2021-08-05 2021-09-24 潍柴动力股份有限公司 一种发动机瞬态工况的控制方法、发动机及工程机械
CN113431693B (zh) * 2021-08-05 2023-01-20 潍柴动力股份有限公司 一种发动机瞬态工况的控制方法、发动机及工程机械

Also Published As

Publication number Publication date
US10563610B2 (en) 2020-02-18
RU2718392C2 (ru) 2020-04-02
CN106677910B (zh) 2024-07-05
US10041433B2 (en) 2018-08-07
US20190072051A1 (en) 2019-03-07
RU2016143174A3 (zh) 2020-02-06
DE102016120278A1 (de) 2017-05-11
US20170130666A1 (en) 2017-05-11
US10156201B2 (en) 2018-12-18
RU2016143174A (ru) 2018-05-10
US20180266357A1 (en) 2018-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101892921B (zh) 基于燃料的喷射控制
CN106677910A (zh) 用于双燃料喷射的方法和***
CN104047752B (zh) 真空控制方法和***
US8924136B2 (en) Device and method for controlling start of compression self-ignition engine
CN104100396B (zh) 用于发动机控制的方法和***
CN104165097B (zh) 可变排量发动机的控制方法
CN104141548B (zh) 气体燃料发动机中的稀释液或次要燃料的直接喷射
US8949002B2 (en) System and method for injecting fuel
CN103967629B (zh) 用于发动机的方法
CN104033262B (zh) 控制低压泵来防止在高压泵入口处燃料蒸发的***和方法
DE102015110792A1 (de) System und Verfahren zur selektiven Zylinderdeaktivierung
CN106939844A (zh) 燃料喷射控制的方法
CN108869073A (zh) 用于表征进气道燃料喷射器的方法和***
US10352266B2 (en) Method of fuel injection control in diesel engines
US8260525B2 (en) Method and device for operating an internal combustion engine and internal combustion engine
CN105697177A (zh) 用于高压进气道燃料喷射的方法和***
CN105275633A (zh) 用于预点火控制的方法和***
CN102748152A (zh) 用于提前点火控制的方法和***
CN103541818A (zh) 用于控制四行程内燃发动机的方法和装置
EP1864011A1 (en) Fuel injection control device for engine
CN105649811B (zh) 用于调节燃料喷射器操作的方法和***
CN106762275A (zh) 单个轨组合的燃料喷射
CN104047747B (zh) 用于提前点火控制的方法和***
CN110439700A (zh) 用于可变排量发动机的双燃料***的***和方法
CN108869080A (zh) 用于调整直接燃料喷射器的方法和***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant