用于改善喷射较少量的燃料到发动机的准确性的方法和系统技术方案

技术编号:14272134 阅读:60 留言:0更新日期:2016-12-23 16:37
本发明专利技术涉及用于改善喷射较少量的燃料到发动机的准确性的方法和系统。描述了同时操作内燃发动机的进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器的方法和系统。在一个示例中,缩短进气道燃料喷射窗口以为安排直接燃料喷射器脉冲宽度提供时间,使得直接燃料喷射器脉冲宽度可被调整以使得期望量的燃料进入汽缸。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本申请要求2015年6月11日提交的题为“用于改善喷射较少量的燃料到发动机的准确性的方法和系统”的美国临时专利申请No.62/174,108的优先权,所述申请的全部内容在此以参考的方式并入用于所有目的。
本申请涉及用于将燃料进气道喷射和直接喷射到内燃发动机的方法和系统。所述方法和系统尤其可用于改善在发动机循环期间喷射较少量的燃料到发动机的准确性。
技术介绍
燃料可经由进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器喷射到内燃发动机。进气道燃料喷射器可在冷条件期间改善燃料雾化并且在汽缸循环期间提供用于喷射燃料以燃烧的较长持续时间。直接燃料喷射器可增加汽缸充气冷却以使得发动机爆震的可能性可降低。进气道和直接燃料喷射器可部署在增压发动机中以帮助延长发动机的动态速度和扭矩范围。然而,在较低到中等发动机负荷下,控制发动机的空气燃料比更加困难,因为喷射到汽缸的期望的少量燃料的小的变化可提供发动机空气-燃料比的较大的不可取的变化。另外,在为汽缸安排燃料输送后引到汽缸的估计的空气量的变化可导致来自期望发动机空气-燃料比的进一步的发动机空气-燃料比变化。
技术实现思路
专利技术人在此已经意识到上述缺点且已研发发动机加燃料方法,其包括:在汽缸循环中经由第一燃料脉冲宽度进气道喷射燃料到汽缸,在安排输送之后,所述第一燃料脉冲宽度响应于发动机工况被调整;并且在汽缸循环中经由第二燃料脉冲宽度直接喷射燃料到汽缸,在安排输送之后,选择性地调整第二燃料脉冲宽度。通过响应于在汽缸循环期间的发动机工况的变化调整进气道燃料喷射量,提供以下技术结果是有可能的:调整进气道燃料喷射量以符合变化的期望汽缸燃料量。另外,甚至在进气门关闭之后,直接喷射的燃料量还可被调整以符合期望燃料量的变化,以使得进气道喷射的燃料和直接喷射的燃料量的总和更接近地匹配期望汽缸燃料量。本描述可提供若干优点。具体地,该方法可改善发动机空气-燃料比控制。此外,该方法可提供改善的方法以在安排进气道燃料喷射脉冲宽度后调整进气道燃料喷射脉冲宽度之后调整直接燃料喷射脉冲宽度。另外,该方法提供操作直接和进气道燃料喷射器的系统化方法。当仅从下面的详细描述,或结合附图时,本描述的上述优点和其它优点,以及特征将显而易见。应该理解,上述
技术实现思路
被提供以简化的形式引入在具体实施方式中被进一步描述的概念选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或重要的特征,所要求保护的主题的范围通过随附权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中的任何缺点的实施方式。附图说明图1A示出发动机的示意图;图1B示出成对的燃料喷射器驱动器的示例;图2示出用于提供空气和燃料到包括两种不同类型的燃料喷射器的发动机的方法;图3示出包括较长的进气道燃料喷射窗口持续时间的汽缸正时图;图4示出用于喷射燃料到带有限制的发动机的示例方法,所述限制基于较长的进气道燃料喷射窗口持续时间;图5示出包括较短的进气道燃料喷射窗口持续时间的汽缸正时图;图6示出用于喷射燃料到带有限制的发动机的示例方法,所述限制基于较短的进气道燃料喷射窗口持续时间;图7示出用于基于进气道燃料喷射脉冲宽度持续时间提供不同大小的进气道燃料喷射窗口并在不同大小的进气道燃料喷射窗口之间转换的方法;图8示出基于图7的方法的顺序,其中燃料喷射系统在较短的持续时间进气道燃料喷射窗口和较长的持续时间进气道燃料喷射窗口之间转换;图9示出用于调整进气道喷射的燃料和直接喷射的燃料的分数以减少微粒物质产生的示例方法;图10示出根据图9的方法的示例操作顺序;图11示出用于补偿进气道燃料喷射器退化的示例方法;图12示出根据图11的方法的示例操作顺序;图13示出用于补偿直接燃料喷射器退化的示例方法;且图14示出根据图13的方法的示例操作顺序。具体实施方式本申请涉及供应燃料到具有进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器二者的发动机。图1A示出包括进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器的系统的一个示例。该系统包括可利用汽油、酒精、或汽油和酒精的混合物操作的火花点火发动机。图1A的系统可包括如图1B所示的成对的燃料喷射器驱动器。图2示出用于供应燃料到包括进气道和直接燃料喷射器的发动机的方法。图3示出包括较长的进气道燃料喷射窗口的示例汽缸循环正时图。图4的方法描述了用于较长的进气道燃料喷射窗口的进气道燃料喷射和直接燃料喷射。图5示出包括较短的进气道燃料喷射窗口的示例汽缸循环正时图。图6的方法描述了用于较短的进气道燃料喷射窗口的进气道燃料喷射和直接燃料喷射。图7示出用于利用不同的持续时间进气道燃料喷射窗口操作发动机并在较短和较长的持续时间燃料喷射窗口之间转换的方法。图8示出用于在较短和较长的持续时间进气道燃料喷射窗口之间变化的预示性顺序。本描述还提供响应于微粒物质积累和形成控制发动机。具体地,图9示出用于响应于微粒物质积累和形成调整进气门和直接燃料分数的方法。图10示出用于根据微粒物质形成和积累调整进气道和直接喷射分数的预示性顺序。本描述还提供响应于燃料喷射器退化控制发动机。例如,图11示出用于操作带有进气道燃料喷射器退化的发动机的方法。图12示出用于展示进气道燃料喷射器退化的发动机的预示性发动机操作顺序。图3示出用于操作带有直接燃料喷射器退化的发动机的方法。图14示出用于展示直接燃料喷射器退化的发动机的预示性发动机操作顺序。参考图1A,包括多个汽缸的内燃发动机10通过电子发动机控制器12控制,图1A仅示出一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和带有安置其中并连接到曲轴40的活塞36的汽缸壁32。燃烧室30示出经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。可替换地,进气门和排气门中的一个或多个可通过机电控制的气门线圈和电枢总成操作。进气凸轮51的位置可通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可通过排气凸轮传感器57确定。直接燃料喷射器66被示出为经安置以直接喷射燃料到汽缸30,这为本领域技术人员所熟知的直接燃料喷射或直接喷射。进气道燃料喷射器67经安置以喷射燃料到汽缸进气道13,这为本领域技术人员所熟知的进气道燃料喷射或进气道喷射。燃料喷射器66和67输送与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例的液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66和67。燃料喷射器66和67可喷射相同类型的燃料或不同类型的燃料。此外,进气歧管44示出与可选的电子节气门62连通,所述电子节气门调整节流板64的位置以控制来自进气增压室46的气流。排气旋转涡轮机164经由轴杆161耦合到压缩机162。压缩机162从空气进气口42吸入空气以供应增压室46。因此,进气歧管44中的空气压力可升至大于大气压力的压力。因此,发动机10比自然吸气式发动机可输出较多的功率。无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。点火系统88可在每个汽缸循环期间向每个汽缸提供单一或多个火花。另外,经由点火系统88提供的火花的正时可响应于发动机工况相对于曲轴正时提前或延后。宽域排气氧(UEGO)传感器126被示出耦合到排气后处理设备70上游的排气歧管48。可替换地,双态排气氧传本文档来自技高网
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用于改善喷射较少量的燃料到发动机的准确性的方法和系统

【技术保护点】
一种发动机加燃料方法,其包括:在汽缸循环中经由第一燃料脉冲宽度进气道喷射燃料到汽缸,在安排输送之后,所述第一燃料脉冲宽度响应于发动机工况被调整;并且在所述汽缸循环中经由第二燃料脉冲宽度直接喷射燃料到所述汽缸,在安排输送之后,选择性地调整所述第二燃料脉冲宽度。

【技术特征摘要】
2015.06.11 US 62/174,108;2016.04.18 US 15/131,9501.一种发动机加燃料方法,其包括:在汽缸循环中经由第一燃料脉冲宽度进气道喷射燃料到汽缸,在安排输送之后,所述第一燃料脉冲宽度响应于发动机工况被调整;并且在所述汽缸循环中经由第二燃料脉冲宽度直接喷射燃料到所述汽缸,在安排输送之后,选择性地调整所述第二燃料脉冲宽度。2.根据权利要求1所述的方法,其中基于所述第一燃料脉冲宽度的结束时间调整所述第二燃料脉冲宽度。3.根据权利要求2所述的方法,其中在所述结束时间之后,调整所述第二燃料脉冲宽度。4.根据权利要求3所述的方法,其中在燃料的所述进气道喷射期间调整所述第一燃料脉冲宽度。5.根据权利要求1所述的方法,还包括:提供进气道燃料喷射窗口,所述进气道燃料喷射窗口在所述汽缸循环的前一汽缸循环的进气门关闭之后开始且在用于所述汽缸循环的进气门打开之前结束。6.根据权利要求1所述的方法,其中响应于估计的汽缸空气量的变化,选择性地调整所述第一燃料脉冲宽度。7.根据权利要求6所述的方法,其中在所述第一燃料脉冲宽度的结束之后安排所述第二燃料脉冲宽度。8.一种发动机加燃料方法,其包括:在第一汽缸循环的紧前一汽缸循环的进气门关闭之后且在用于所述第一汽缸循环的进气门打开之前提供进气道燃料喷射中止角;在对应于所述进气道燃料喷射中止角处或之前的最新时间处结束用于所述第一汽缸循环的进气道燃料喷射;在所述进气道燃料喷射中止角之后安排直接燃料喷射,针对所述最新时间调整所述直接燃料喷射的脉冲宽度。9.根据权利要求8所述的方法,其中针对所述汽缸循环期间...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·霍拉E·D·桑伯恩D·杜莎张晓鹰J·L·托马斯
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

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