可变排量发动机的燃料喷射的方法技术

本发明专利技术涉及可变排量发动机的燃料喷射的方法。描述用于控制可变排量发动机中的燃料喷射的各种系统和方法。一种用于可停用的汽缸的方法包含：在响应于工况停用汽缸之前，禁用进气道喷射器并仅经由直接喷射器给汽缸加燃料。该方法进一步包含：当从停用再激活汽缸时，启用进气道喷射器和直接喷射器两者，以及经由直接喷射器喷射较高量的燃料同时经由进气道喷射器喷射较低量的燃料。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及控制可变排量发动机中的燃料喷射。
技术介绍
发动机可以被配置为通过可变数量的激活的或停用的汽缸来运转以增加燃料经济性，同时任选地将总排气混合物空燃比维持为大约化学计量比。这种发动机被称为可变排量发动机(VDE)。在一些示例中，在选定的状况期间可以禁用一部分发动机的汽缸，其中选定的状况能够由诸如速度/负荷窗口的参数以及包括车辆速度的各种其它工况限定。VDE控制系统可以通过控制影响汽缸的进气门和排气门的运转的多个汽缸气门停用装置/钝化器(deactivator)，和/或通过控制影响汽缸燃料添加的多个选择性停用的燃料喷射器而禁用选定的汽缸。通过在低扭矩需求情况下减小排量，发动机在较高的歧管压力下运转，从而减小由于泵送产生的发动机摩擦且导致降低的燃料消耗。因此，被配置为仅具有进气道燃料喷射系统的VDE发动机在VDE运转模式和非VDE运转模式之间的转变期间可能有问题。例如，当再激活汽缸时，瞬态燃料控制可能是一个问题。停用的汽缸可以经历再激活之后的多个燃烧事件，以形成进气道燃料涡(puddle)并获得稳定的燃烧。进一步地，若在转变期间没有形成进气道燃料涡，则可以出现加燃料误差，且由于劣化的燃烧稳定性，可能增加排放和驾驶性能问题。在另一个示例中，在从非VDE运转模式到VDE运转模式的转变期间，捕集(trap)停用的汽缸中的新鲜空气充气可能是行不通的，因为进气道燃料涡需要时间以消散。具体地，捕集的空气充气可以包括从涡中吸入的一部分燃料，当充气在再激活的情况下点燃时，该涡可以导致部分燃烧和/或失火。替代地，如果捕集的空气充气与燃料被喷出而未燃烧，则排气中的未燃烧碳氢化合物可以升高催化剂温度，从而导致催化剂的劣化。
技术实现思路
专利技术人在此已经认识到以上问题并识别至少部分解决以上问题的方法。在一种示例方法中，为具有至少一个可停用的汽缸的发动机提供一种方法。该方法包含：在停用汽缸之前，减小通过进气道喷射器喷射的燃料量，同时增加通过直接喷射器喷射的燃料量。以此方式，汽缸的进气道处的燃料涡可以在停用之前完全地消散，从而允许捕集停用的汽缸内的新鲜空气充气。在另一个示例中，一种方法包含：在响应于工况选择性地停用汽缸之前，减小通过进气道喷射器喷射的燃料的第一比例同时相应地增加通过直接喷射器喷射的燃料的第二比例，且当从停用再激活汽缸时，相对于经由进气道喷射器输送的燃料的第一比例，增加经由直接喷射器输送的燃料的第二比例。作为一个示例，可变排量发动机(VDE)系统可以包括选择性地可停用的汽缸，其中每个汽缸被配置为具有进气道喷射器和直接喷射器中的每一者。响应于停用状况(诸如减小的发动机负荷或扭矩需求)，可以停用一个或多个汽缸并可以以VDE模式运转发动机。例如，可以通过停用一半汽缸以及在较高的发动机负荷下通过激活剩余的汽缸来运转发动机。在停用之前和在从非VDE模式到VDE模式的转变之前，选定的待停用的汽缸可以使用从其各自的直接喷射器输送的增加比例的燃料运转。同时，汽缸可以接收从其各自的进气道喷射器输送的降低比例的燃料。在一个示例中，可以禁用进气道喷射器且汽缸可以基本不接收来自进气道喷射器的燃料。通过减小由进气道喷射器输送的燃料的比例或禁用进气道喷射器，可以因此消耗待停用的汽缸的进气道处存在的燃料涡。响应于燃料涡的完全损耗，可以禁用直接喷射器，新鲜空气可以被吸入汽缸且进气门和排气门可以闭合和停用。以此方式，可以捕集停用的汽缸内的新鲜空气充气。响应于再激活状况(诸如，增加的发动机负荷和扭矩需求)，可以再激活停用的汽缸且发动机可以恢复非VDE运转模式，其中所有汽缸在较低的平均汽缸负荷下运转。在此，再激活的汽缸可以使用来自其各自的直接喷射器的增加比例的燃料和来自其各自的进气道喷射器的减小比例的燃料运转，直到在其各自的进气道中形成燃料涡。可以估计每个进气道燃料涡的量且当在进气道燃料涡内达到稳态量的燃料时，各自的汽缸然后可以接收来自其直接喷射器的较小比例的燃料和来自其进气道喷射器的较大比例的燃料。以此方式，通过以相对于进气道喷射的初始较高比率的直接喷射给再激活的汽缸加燃料，可以改善瞬时燃料控制，从而允许更稳定的燃烧。同时，可以经由初始较小比例的进气道喷射形成进气道燃料涡，从而允许在稍后的时间里以降低的瞬时加燃料误差较平稳的转变到较高比例的进气道燃料喷射。进一步地，通过在停用之前减小进气道喷射的燃料的比例，可以在停用的汽缸内捕集具有弱化的未燃烧燃料踪迹的新鲜空气充气。更进一步地，该新鲜空气充气可以在未燃烧状态下从再激活的汽缸排出，而不在排气催化剂(例如，由于排气中的未燃烧碳氢化合物)处产生升高温度的问题，并且可以提高催化剂性能，而通过相应地运行非停用汽缸富集，能够保持总化学计量比，同时排出新鲜充气。能够更准确地实现化学计量比，因为就来自涡的未燃烧或部分燃烧的燃料而言，新鲜空气量具有减小的不确定性。总之，通过在发动机运转转变期间控制燃料喷射比率，可以改善发动机性能和排放。应当理解，提供以上概要是为了以简化的形式介绍精选构思，这些构思将在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决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示出可变排量发动机(VDE)系统的示例布局。图2描述局部发动机视图。图3是基于发动机工况，用于转变停用状态和再激活状态之间的汽缸的高级流程图。图4a-图4b示出描述根据本公开的用于停用选定的汽缸的示例方法的流程图。图5是图示说明根据本公开的用于再激活停用的汽缸的示例方法的流程图。图6描述用于调整从VDE模式再激活的汽缸中的燃料喷射比率的流程图。图7是在汽缸停用和再激活状况期间燃料喷射比率的示例调整，并同时对发动机运转参数的调整。具体实施方式描述用于调整可变排量发动机(VDE)的选择性地可停用的汽缸中的燃料喷射廓线的方法和系统，该可变排量发动机诸如图1中示出的发动机系统。VDE中的每个汽缸可以被配置为具有如图2所示的进气道喷射器和直接喷射器。控制器可以被配置为基于工况使发动机运转从VDE模式转变到非VDE模式，或反之亦然(图3)。可以调整选作停用的汽缸中的燃料喷射廓线，使得在停用汽缸且捕集新鲜空气充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于包括选择性地可停用的汽缸的发动机的方法，其包含：在停用所述汽缸之前，减少通过进气道喷射器喷射的燃料量，同时增加通过直接喷射器喷射的燃料量。

【技术特征摘要】
2014.06.02 US 14/294,0351.一种用于包括选择性地可停用的汽缸的发动机的方法，其包含：
在停用所述汽缸之前，减少通过进气道喷射器喷射的燃料量，同时
增加通过直接喷射器喷射的燃料量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述进气道喷射器喷射的
所述燃料量基本为零。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包含：当完全消耗所述汽缸
的进气道燃料涡的量时，中止经由所述直接喷射器的加燃料。
4.根据权利要求3所述的方法，其中基于空气流量、通过所述汽缸
的进气道喷射器喷射的燃料量、进气歧管压力和进气歧管温度中的一者
或多者，估计所述汽缸的进气道燃料涡的量。
5.根据权利要求3所述的方法，进一步包含：在停用所述汽缸之前，
捕集新鲜空气充气，在新鲜空气被吸入所述汽缸之后，通过在一个或多
个汽缸循环期间闭合进气门和排气门中的每一者并维持闭合的进气门和
排气门中的每一者实现所述捕集。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包含：通过禁用所述进气道
喷射器和所述直接喷射器中的每一者、停用所述进气门和所述排气门以
及禁用所述停用的汽缸内的火花点火，停用所述汽缸。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包含：响应于所述汽缸的所
述停用，调整发动机运转参数以维持发动机扭矩。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述发动机运转参数包括进气
节气门的开度，并且其中所述调整包括增加所述进气节气门的所述开度。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述发动机运转参数包括火花
正时，并且其中所述调整包括延迟所述火花正时。
10.一种用于包括汽缸的发动机的方法，其包含：
在响应于工况选择性地停用所述汽缸之前，减小通过进气道喷射器
喷射的燃料的第一比例，同时相应地增加通过直接喷射器喷射的燃料的
第二比例；以及
当从停用再激活所述汽缸时，相对于经由所述进气道喷射器输送的
燃料的所述第一比例，增加经由所述直接喷射器输送的燃料的所述第二
比例。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包含：估计所述汽缸的进
气道处的燃料涡的量。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包含：在选择性地停用所

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·格卢格拉，G·苏尔尼拉，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US