用于发动机重新起动的经调整的点火正时制造技术

本公开提供了“用于发动机重新起动的经调整的点火正时”。提供了用于在发动机怠速

【技术实现步骤摘要】
用于发动机重新起动的经调整的点火正时


[0001]本说明书总体上涉及用于在发动机怠速
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停止之后重新起动发动机的方法和系统。

技术介绍

[0002]在采用停止/起动技术的车辆中，车辆的发动机可以在驾驶循环中多次停止和重新起动。例如，当驾驶员需求扭矩低时，发动机可以自动停止以节省燃料，并且当基于车辆状况的变化或检测到诸如来自驾驶员输入的发动机重新起动请求(例如，踩加速器踏板)而需要时，发动机可以在起动装置的辅助下重新起动。停止
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起动技术可以通过暂时停止发动机处的燃烧来提高燃料经济性并且减少排放，因此暂停燃料消耗和排放产生。然而，由于与起动机马达相关联的有限次数的起动，频繁地利用起动机马达来重新起动发动机可能会缩短其使用寿命。因此，可能需要一种用于重新起动温热稳定的发动机的替代方法，以延长起动机马达的寿命。
[0003]用于重新起动发动机的一种替代方法是膨胀燃烧(EC)，这可以降低能量成本以及起动机马达的负担。响应于在停止的发动机处重新起动的请求，在气缸活塞的膨胀冲程期间将燃料喷射到发动机的气缸中。喷射的燃料的后续燃烧提供初始扭矩爆发以帮助旋转发动机。因此，EC可以减轻主起动装置(诸如起动机马达)上的负荷。
[0004]然而，本专利技术人已认识到在发动机重新起动期间EC的问题。在一个示例中，由于气缸火花塞处的可变空燃比(导致非最佳火花正时)和发动机停止时的低气缸湍流的组合，EC的效率可能较低，例如，导致燃料经济性的有限增益，例如3％至10％的增益。低效率可能是由于喷射的燃料与气缸内的空气混合不充分而无法产生稳定的燃烧。可能导致EC的弱扭矩输出，从而导致燃料消耗增加，这可能至少部分地抵消EC的任何节能益处，并且当EC导致较差的扭矩输出和燃烧不稳定性时，可能会导致重新依赖于主起动装置。

技术实现思路

[0005]在一个示例中，通过响应于在发动机怠速
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停止期间的发动机重新起动的请求，基于气缸中的燃料空气当量比的估计和气缸湍流的估计来调整火花点火正时，可以至少部分地解决上述问题。因此，基于对气缸中的最佳火花点火正时的预测，增加了气缸中利用EC的健康燃烧的可能性。
[0006]例如，可以通过实施依赖于计算机辅助工程(CAE)的控制策略来执行所述方法，以估计气缸的火花塞处的燃料空气比何时针对燃料喷射事件之后的燃烧进行优化。此外，可以类似地推断气缸湍流，并且可以基于相对于燃料喷射事件的经过时间段来调整火花点火正时，这提供了在火花塞处的浓燃烧混合物和高湍流的目标组合。通过在发动机重新起动期间调整采用起动/停止技术的车辆中的火花点火正时，可以更有效地利用在气缸的做功冲程期间燃烧燃料提供的动力，并且可以提供更大的扭矩辅助，从而降低对发动机起动装置启动发动机旋转的需求。因此，可以减少排放，同时可以增加车辆的燃料经济性和起动装
置的寿命。
附图说明
[0007]图1示出了包括在车辆中的发动机的示意图，所述车辆可以配置有停止/起动技术。
[0008]图2示出了可以用于在发动机重新起动期间调整图1的车辆的火花点火正时的相对于时间的估计的燃料空气当量比(Φ)的示例性曲线图。
[0009]图3示出了可以用于在发动机重新起动期间调整图1的车辆的火花点火正时的相对于时间的估计的气缸湍流的示例性曲线图。
[0010]图4示出了绘制发动机重新起动期间的气缸压力、发动机扭矩输出和发动机转速的示例性曲线图。
[0011]图5A和图5B示出了用于在怠速
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停止之后重新起动发动机的示例性方法。
[0012]图6是示出在怠速
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停止之后的发动机重新起动期间发动机操作和状况的变化的正时图。
具体实施方式
[0013]以下描述涉及用于发动机怠速
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停止之后重新起动发动机的方法和系统。图1示出了可以配置有停止/起动技术的车辆的示例性发动机系统。在图2中示出在发动机重新起动期间被选择执行膨胀燃烧(EC)的气缸的火花塞处的估计的燃料空气当量比(例如，Φ的值)的示例性曲线图。相对于燃料喷射事件之后的时间的估计的Φ值可以用于在发动机重新起动期间调整火花点火正时。此外，在图3中类似地绘制了选定的EC气缸中相对于燃料喷射事件之后的时间的估计的气缸湍流，其可以与估计的Φ结合使用以在发动机重新起动期间调整火花点火正时。在图4中示出在发动机重新启动期间气缸压力、发动机扭矩输出和发动机转速之间的关系的示例性曲线图。发动机控制器可以被配置为执行控制例程(诸如图5A和图5B的示例性例程)，以在怠速
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停止之后的发动机重新起动期间协调起动装置的操作和选定气缸中的EC。在图6中示出在怠速
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停止之后的发动机重新起动期间发动机操作和参数的变化的示例性时间线。
[0014]转到附图，图1描绘了内燃发动机10的示例，所述内燃发动机可以包括在车辆5中。在一些示例中，车辆5可以是具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆。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。当一个或多个离合器接合时，发动机10的曲轴140与电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，在曲轴140与电机52之间提供第一离合器53，并且在电机52与变速器54之间提供第二离合器56。控制器12可以向第一离合器53和第二离合器56中的每一者的致动器发送接合或脱离离合器的信号，以便将曲轴140与电机52以及与电机连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54以及与变速器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]动力传动系统可以通过各种方式配置，这些方式包括并联、串联或串并联式混合动力车辆。在电动车辆实施例中，系统电池61可以是牵引电池，所述牵引电池将电力输送到电机52以向车轮55提供扭矩。在一些实施例中，电机52还可以充当发电机以例如在制动操
作期间提供电力来对系统电池61充电。应当理解，在包括非电动车辆实施例的其他实施例中，系统电池61可以是联接到交流发电机46的典型的起动、照明、点火(SLI)电池。
[0016]图1示出了多缸发动机10的一个气缸14，所述多缸发动机在一个示例中可以是V6发动机。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来自车辆驾驶员130的输入来控制。在该示例中，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。车辆5还可以包括制动踏板(图1中未示出)，所述制动踏板被配置为通过致动车辆制动器来传达期望的车辆速度减慢。制动踏板可以类似地由踏板位置传感器监测。
[0017]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，其中活塞138定位在所述燃烧室壁中。燃烧室14内的压力可以经由联接到燃烧室14的气缸压力传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于发动机重新起动事件的方法，其包括：响应于检测到发动机重新起动的低紧迫性请求，输入来自多个传感器的数据；基于来自所述多个传感器的所述数据输出估计的燃料空气当量比和估计的气缸湍流；基于定位在做功冲程处的一个或多个气缸中的每一者的火花塞处的所述估计的燃料空气当量比和所述估计的气缸湍流来在所述一个或多个气缸处发起火花；以及响应于发动机转速达到阈值转速，将所述一个或多个气缸处的火花发起正时调整到标称正时。2.如权利要求1所述的方法，其中在所述一个或多个气缸处发起火花包括：使被识别为定位在做功冲程处的至少一个气缸产生火花。3.如权利要求1所述的方法，其还包括：基于低于阈值扭矩需求和低于阈值排气系统温度中的一者或多者来检测所述低紧迫性请求。4.如权利要求3所述的方法，其中所述低于阈值扭矩需求是低于阈值踩加速器踏板地踩加速器踏板和释放制动踏板中的一者或多者。5.如权利要求4所述的方法，其中所述低于阈值排气系统温度是低于催化剂起燃温度的温度。6.如权利要求1所述的方法，其中输出所述估计的燃料空气当量比包括：输出所述估计的燃料空气当量比作为在所述一个或多个气缸中的每一者的所述火花塞处的所述估计的燃料空气当量比随时间的变化。7.如权利要求1所述的方法，其中输出所述估计的气缸湍流包括：输出所述估计的气缸湍流作为在所述一个或多个气缸中的每一者处的所述估计的气缸湍流随时间的变化。8.如权利要求1所述的方法，其中在所述一个或多个气缸处发起火花包括：在所述做功冲程期间的估计时间使所述一个或多个气缸中的第一气缸产生火花，所述估计的时间基于浓估计燃料空气当量比与高估计气缸湍流之间的重叠，并且在使所述第一气缸产生所述火花之后使所述一个或多个气缸中的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：