用于操作发动机的系统和方法技术方案

本公开提供了“用于操作发动机的系统和方法”。描述了用于用具有不同十六烷水平的不同燃料来操作发动机的方法和系统。在一个示例中，可以响应于在发动机转动起动期间的发动机减速或燃烧相位而调整发动机气缸的燃料喷射开始正时。对于较高十六烷的燃料，可以延迟所述燃料喷射开始正时，对于较低十六烷的燃料，可以提前所述燃料喷射开始正时。

System and method for operating engine

The present disclosure provides \systems and methods for operating engines\. Methods and systems for operating engines with different fuels with different cetane levels are described. In one example, the fuel injection start timing of the engine cylinder can be adjusted in response to the engine deceleration or combustion phase during the engine rotation start. For higher cetane fuels, the start timing of the fuel injection can be delayed, and for lower cetane fuels, the start timing of the fuel injection can be advanced.

【技术实现步骤摘要】
用于操作发动机的系统和方法
本公开涉及一种用于操作发动机的系统和方法，并且具体地是涉及一种用于通过调整燃料喷射开始正时来操作发动机的系统和方法。
技术介绍
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技术实现思路
当发动机处于操作温度时，当发动机接近环境温度时，或当发动机处于环境温度与操作温度之间时，柴油发动机可以起动。如果柴油发动机在从环境温度至发动机操作温度的范围内的某个温度下起动，那么可以激活电热塞以帮助引发发动机内的燃烧并促进发动机燃烧稳定性。激活电热塞可以改善发动机起动，但是由于被喷射到发动机的燃料的性质，可能仍然难以起动发动机。可根据燃料来源、条例和法规、位置和一年中的时间而变化的一种燃料性质是燃料的十六烷值。较高十六烷的燃料在被喷射之后可倾向于比较低十六烷的燃料更早地或更快地点燃，并且这种属性可能使较高十六烷的燃料在一些工况期间更理想。然而，较高十六烷的燃料可能使被校准到市场上可用的燃料十六烷的整个范围的发动机在低环境温度和发动机温度下更难以进行发动机起动。然而，车辆驾驶员可能没有使用具有理想地匹配发动机工况的十六烷值的燃料的选择。因此，可能期望提供一种操作发动机的方式，使得发动机可以根据需要执行，无论喷射到发动机的燃料是高十六烷的燃料还是低十六烷的燃料。本专利技术人在本文中已认识到上述缺点并且已开发了一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：将传感器数据接收到控制器；以及响应于在随后的发动机起动之前经由所述接收到的传感器数据产生的对反向发动机旋转的指示而调整所述随后的发动机起动的气缸循环的燃料喷射开始正时。通过响应于反向发动机旋转、在发动机转动起动期间的发动机减速或缓慢转速增加速度而调整燃料喷射开始正时，可以在冷发动机起动水平状况期间使用具有不同的十六烷值或的不同燃料来操作发动机。此外，通过平衡引燃燃料喷射的实际总数和/或在引燃燃料喷射和主燃料喷射期间喷射的燃料的转移量，可以在发动机冷起动期间改善具有较高或较低的十六烷值的燃料的发动机的操作。具体地，在发动机转速增加期间的小于阈值发动机加速率的反向发动机旋转或发动机加速度可以指示在转动起动期间将较高十六烷的燃料喷射到发动机中。在发动机起动机已经脱离并且发动机未能加速到怠速之后，发动机可以在反向方向上旋转，因为较高十六烷的燃料可能在发动机的气缸达到上止点压缩之前开始在发动机中燃烧。燃烧的早发可以减慢发动机转速加速，或在气缸的活塞接近上止点压缩冲程时，它可以经由发动机气缸中的燃烧相关的压力上升来使发动机减速。气缸压力可以抵抗经由发动机的起动机提供的扭矩来操作以使发动机减慢。发动机的反向旋转可能是高十六烷的燃料的指示，因为较高十六烷的燃料可能提早点燃。可以响应于反向发动机旋转而延迟燃料喷射开始正时，使得可以在发动机中延迟燃烧，从而允许燃烧气体在正向旋转方向上使发动机加速。因此，通过延迟燃料喷射开始正时，可以增加在发动机转动起动期间使发动机加速的发动机扭矩以改善发动机起动。本说明书可以提供若干优点。具体地，该方法可以改善发动机起动。另外，该方法可以经由更有效地操作发动机来减少发动机起动期间的燃料消耗。另外，该方法可以减少发动机排放。当单独地进行或结合附图进行时，本说明书的以上优点和其它优点以及特征将从以下具体实施方式中显而易见。应理解，以上
技术实现思路
提供用于以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念的选择。这不意在标识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仅由在具体实施方式之后的权利要求书限定。此外，要求保护的主题并不限于解决以上或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。附图说明图1示出了示例性发动机的示意图；图2和图3示出了预示性发动机转动起动示例；以及图4至图6示出了用于操作图1中所示的类型的发动机的示例性方法。具体实施方式本说明书涉及操作可能不时地冷起动的柴油发动机。图1示出了增压的柴油发动机的一个示例。图2示出了根据图4至图6的方法的示例性发动机的发动机转动起动序列。图3示出了根据图4至图6的方法的示例性发动机的替代转动起动序列。参考图1，内燃发动机10(包括多个气缸，其中一个气缸在图1中示出)由电子发动机控制器12控制。因此，控制器12接收来自图1的各种传感器的信号，并且采用图1的各种致动器来基于接收到的信号和存储在控制器的存储器中的指令而调整发动机操作。发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，活塞36定位在其中并连接到曲轴40。气缸盖13紧固到发动机缸体14。燃烧室30被示出为经由相应的进气门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以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。不过，在其它示例中，发动机可以经由单个凸轮轴或推杆操作气门。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。燃料喷射器68被示出为定位在气缸盖13中以将燃料直接地喷射到燃烧室30中，这是本领域的技术人员已知的直接喷射。燃料由包括燃料箱26、燃料泵21、燃料泵控制阀25和燃料轨(未示出)的燃料系统来输送到燃料喷射器68。可以通过改变调节到燃料泵(未示出)的流量的位置阀来调整由燃料系统输送的燃料压力。另外，计量阀可以位于燃料轨中或附近，以用于闭环燃料控制。泵计量阀还可以调节到燃料泵的燃料流量，从而减少泵送到高压燃料泵的燃料。进气歧管44被示出为与任选的电子节气门62连通，电子燃料泵62调整节流板64的位置以控制来自进气增压室46的气流。压缩机162从进气口42吸入空气以供应给增压室46。排气旋转涡轮164经由轴161联接到压缩机162。在一些示例中，可以提供增压空气冷却器。可以通过调整可变叶片控件78或压缩机旁通阀158的位置来调整压缩机转速。在替代示例中，除了可变叶片控件78之外，废气门79可以替换或进行使用。可变叶片控件78调整可变几何涡轮叶片的位置。当叶片处于打开位置时，排气可以通过涡轮164，以供应很少能量来使涡轮164旋转。当叶片处于关闭位置时，排气可以通过涡轮164并在涡轮164上施加增大的力。或者，废气门79或旁通阀允许排气围绕涡轮164流动，以便减少供应到涡轮的能量的量。压缩机旁通阀158允许压缩机162的出口处的压缩空气返回到压缩机162的输入端。以此方式，可以降低压缩机162的效率，以便影响压缩机162的流量并降低压缩机喘振的可能性。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动机96(例如，低压(以小于30伏操作的)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地使小齿轮95前进以接合环形齿轮99，使得起动机96可在发动机转动起动期间旋转曲轴40。起动机96可以直接地安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以经由带或链来选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，起动机96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。可以经由人/机接口(例如，钥匙开关、按钮、远程射频发射装置等)69或响应于车辆工况(例如，制动踏板位置、加速踏板位置、电池SOC等)而请求发动机起动。电池8可以向起动机96供电，并且控制器12可以监视电池荷电状态。当活塞36接近上止点压缩冲程时，在燃料在燃烧室温度达到燃料的自燃温度时自动点燃的情况下，在燃烧室30中引发燃烧。在一些示例中，通用排气氧(UE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：将传感器数据接收到控制器；以及响应于在随后的发动机起动之前经由所述接收到的传感器数据产生的对反向发动机旋转的指示而调整所述随后的发动机起动的气缸循环的燃料喷射开始正时。

【技术特征摘要】
2017.11.09 US 15/808,6981.一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：将传感器数据接收到控制器；以及响应于在随后的发动机起动之前经由所述接收到的传感器数据产生的对反向发动机旋转的指示而调整所述随后的发动机起动的气缸循环的燃料喷射开始正时。2.如权利要求1所述的发动机方法，其中调整燃料喷射开始正时包括延迟燃料喷射正时，并还包括：响应于所述对反向发动机旋转的指示而调整在所述气缸循环期间喷射到气缸的引燃燃料的量；以及响应于所述对反向发动机旋转的指示而调整在所述气缸循环期间的引燃燃料喷射的总数。3.如权利要求2所述的发动机方法，其中调整燃料喷射开始正时包括响应于发动机加速度的变化率而延迟燃料喷射正时。4.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述传感器数据是发动机位置传感器数据。5.如权利要求1所述的发动机方法，其中调整燃料喷射开始正时包括响应于发动机气缸中的燃烧相位而延迟燃料喷射正时。6.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述对反向发动机旋转的指示是在发动机转动起动之后且在起动发动机之前。7.如权利要求1所述的发动机方法，所述发动机方法还包括在所述对反向发动机旋转的指示之后的第一发动机起动期间按照所述调整过的燃料喷射开始正时将燃料喷射到发动机。8.如权利要求1所述的发动机方法，其中响应于经由喷射具有大于阈值数的十六烷值的燃料起始的压缩点火而经由所述接收到的传感器数据来提供所述对反向发动机旋转的指示。9.一种发动机系统，所述发动机系统包括：柴油发动机，所述柴油发动机包括气缸、向所述气缸供应燃料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·马修·库尔茨，布莱恩·劳埃德·富尔顿，丹尼尔·约瑟夫·林克维奇，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US