启动时向发动机喷射燃料的方法技术

提出了用于改进可以重复地停止和启动的发动机的启动的方法。在一种示例中，基于发动机停止位置和发动机停止的时间量来选择性调节燃料喷射正时。该方法可以改进发动机启动并降低发动机噪音。

【技术实现步骤摘要】
启动时向发动机喷射燃料的方法
本说明书涉及用于改进发动机再启动的方法和系统。该方法对自动停机且之后自动再启动的发动机特别有益。
技术介绍
在车辆驾驶员没有请求或需要车辆运动时的时间段，车辆的发动机会自动停机和再启动。通过停止发动机，可以保存如果允许发动机继续运转则会被消耗掉的燃料。不过，如果不希望的燃料量被引入到发动机汽缸内的话，则再启动发动机能够增加发动机排放。此外，当发动机是进气道喷射的发动机时，会更难以控制进入发动机汽缸的燃料量，因为燃料仅能够在汽缸的进气门打开时进入汽缸。因而，启动进气道喷射的发动机将花费更长时间。减少进气道发动机的发动机启动时间的一种方式是在发动机再启动期间当汽缸气门打开时向发动机汽缸喷射燃料。不过，在进气门打开时喷射燃料能够减少燃料蒸发并且可以导致燃料撞击到汽缸壁上，从而增加发动机排放。
技术实现思路
这里专利技术人已经意识到上述缺点并且已经研发出用于启动发动机的方法，其包括：在发动机启动期间和请求发动机启动之后，在燃料被喷射到进气道的时刻向发动机具有打开的进气门的单个汽缸的进气道选择性喷射燃料；以及在接收燃料的汽缸的进气门关闭的时刻向发动机的剩余的各个汽缸喷射燃料。通过在单个汽缸的进气门打开期间向该汽缸喷射燃料，可以减少发动机排放并且改进发动机启动。具体地，在第一汽缸的进气门开放时向其喷射燃料之后，在剩余汽缸的气门闭合时燃料可以被喷射到剩余发动机汽缸。与仅在闭合气门正时开始燃料喷射相比，向所述一个汽缸的打开气门喷射允许该汽缸更早地燃烧燃料。不过，随后接收燃料的汽缸能够在汽缸进气门关闭时接收燃料以致改进燃料蒸发并且以致减少启动时剩余汽缸内的汽缸壁润湿。因此，在一个示例中，仅一个汽缸被喷射燃料以便促进早期燃烧而所有剩余汽缸被喷射燃料以便减少排放物且促进燃料蒸发。在一些示例中，可以选择性地应用打开进气门喷射。例如，在一些情况下可以进行打开进气门喷射，而在另一些情况下不允许打开进气门喷射。具体地，当从发动机停止位置至进气门关闭时间的进气门打开持续时间（例如进气门打开持续时间的剩余量）大于预定曲轴度数时，允许打开进气门喷射。基于气门打开正时选择性喷射燃料能够通过减少汽缸进气道内用于后续点火事件的过量燃料来减少发动机排放。本说明可以提供多个优点。具体地，该方法可以通过改进发动机启动时的汽缸混合物来改进发动机排放。此外，该方法可以通过有助于确保在汽缸内开始燃烧时汽缸内具有所需燃料量来减少启动期间的发动机噪音。此外，该方法可以减少启动期间发动机汽缸的过量燃料喷射来减少发动机燃料消耗。当单独地或结合附图时从下述具体实施方式中将显而易见到本说明的以上优点和其他优点及特征。应理解提供上面的概述用于以简化的形式引入将在具体实施方式中进一步描述的选择的概念。它不意味着指明所要求保护的主题的关键或基本特征，本专利技术的范围将由本申请的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。附图说明当单独地或结合附图时从下述具体实施方式中将更全面地理解这里描述的优点，在附图中：图1是发动机的示意图；图2-5示出了模拟发动机启动顺序的示例；以及图6是示例发动机启动方法的流程图。具体实施方式本说明涉及自动启动发动机期间的发动机喷射燃料。在一个非限制性示例中，发动机可以被构造成如图1所示。可以根据图2-5所描述的顺序来执行发动机启动。可以在如图1所示系统中经由控制器指令来执行图6的方法以便提供图2-5所示的发动机启动次序。参考图1，内燃发动机10包括多个汽缸，图1示出其中一个汽缸，该内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36定位于其内且连接到曲轴40。燃烧室30被示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。替代性地，可以通过机电控制气门线圈和衔铁组件来操作一个或更多个进气门和排气门。可以通过进气凸轮传感器55来确定进气凸轮51的位置。可以通过排气凸轮传感器57来确定排气凸轮53的位置。燃料喷射器66显示为被定位成向汽缸30的进气道95喷射燃料，这是本领域技术人员所公知的进气道喷射。替代性地，燃料可以被喷射到燃烧室30，这是本领域技术人员所公知的直接喷射。燃料喷射器66以与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料被燃料系统（未示出）输送给燃料喷射器66，输送系统包括燃料箱、燃料泵和燃料轨（未示出）。驱动器68响应控制器12向燃料喷射器66供应操作电流。此外，进气歧管44被示为与可选电子节气门62连通，该节气门62调节节流板64的位置以便控制从空气进气道42到进气歧管44的空气流。在一个示例中，可以使用低压直接喷射系统，其中燃料压力可以被升高到近似20-30bar。替代性地，可以使用高压双级燃料系统来产生较高的燃料压力。无分电器点火系统88响应控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧（UEGO）传感器126被示为在催化转化器70上游联接到排气歧管48。替代性地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。在一种示例中，转化器70能够包括多个催化剂砖。在另一示例中，能够使用每个均具有多个催化剂砖的多个排放控制装置。在一种示例中转化器70可以是三元型催化剂。在图1中控制器12被示为是常规的微型计算机，包括：微处理器单元（CPU）102、输入/输出端口（I/O）104、只读存储器（ROM）106、随机存取存储器（RAM）108、保活存储器（KAM）110和常规的数据总线。控制器12被示为接收来自连接于发动机10的传感器的各种信号，除了前面讨论的那些信号之外，还包括：来自联接于冷却套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度（ECT）；联接于加速器踏板130以用于感测由脚132施加的力的位置传感器134；来自联接于进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力（MAP）的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；以及来自传感器120的进入发动机内的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。还可以感测大气压力（未示出传感器）以用于由控制器12处理。在本专利技术的优选方面，，发动机位置传感器118在曲轴的每转均产生预定数量的等间隔脉冲，由此能够确定发动机转速（RPM）。在一些实施例中，发动机可以联接于混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可以具有并联的结构、串联的结构或它们的变化或组合。此外，在一些实施例中，还可以使用其他发动机构造，例如柴油发动机。在发动机启动期间，发动机10可以经由发动机启动机99旋转。发动机启动机99可以被电驱动或液压驱动。发动机启动机包括小齿轮98，其能够经由飞轮（未示出）选择性接合发动机10。在控制器12自动停止发动机10之后，控制器12能够自动选择性地旋转发动机10来启动发动机10。此外，发动机启动机99可以经由车辆操作者或驾驶员通过请求直接被接合。在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四个冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，一般而言，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于启动发动机的方法，包括：在发动机启动期间以及发动机启动请求之后，在将燃料喷射到进气道时，将燃料选择性地仅喷射到具有打开进气门的单个发动机汽缸的进气道；以及当接收燃料的汽缸的进气门关闭时，将燃料喷射到每个剩余发动机汽缸。

【技术特征摘要】
2011.11.09 US 13/293,0021.一种用于启动发动机的方法，包括：在发动机启动期间以及发动机启动请求之后，在将燃料喷射到进气道时，将燃料选择性地仅喷射到具有打开进气门的单个发动机汽缸的进气道；以及当接收燃料的汽缸的进气门关闭时，将燃料喷射到每个剩余发动机汽缸，其中在将燃料喷射到所述进气道时，将燃料选择性地喷射到具有打开进气门的单个发动机汽缸的所述进气道包括当所述进气门的打开持续时间的剩余部分大于阈值曲轴度数时喷射燃料。2.根据权利要求1所述的方法，其中在将燃料喷射到所述进气道时，将燃料选择性地喷射到具有打开进气门的单个发动机汽缸的所述进气道包括当所述进气门的打开持续时间的剩余部分小于阈值曲轴度数时不喷射燃料。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述进气门的打开持续时间的所述剩余部分从发动机停止位置被测量至所述进气门关闭的时刻。4.根据权利要求1所述的方法，还包括在启动所述发动机之前停止所述发动机以及在所述发动机停止之前向所述单个汽缸供应燃料而不燃烧所供应的燃料。5.根据权利要求4所述的方法，还包括其中在停止所述发动机期间向第二汽缸供应燃料，而在所述发动机停止之前不燃烧被供应至所述第二汽缸的燃料。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述单个汽缸是发动机停止之后在发动机旋转期间进入进气冲程的第二汽缸。7.一种用于启动发动机的方法，包括：停止所述发动机并且在发动机停止之前喷射燃料到至少一个汽缸而不燃烧所喷射的燃料，通过关闭进气和排气门将所述喷射的燃料捕集在所述至少一个汽缸内；在发动机启动期间并且在发动机启动请求之后，通过将火花供应至所述发动机的所述至少一个汽缸来选择性地燃烧所述喷射的燃料；并且当所述发动机的第二汽缸的进气门打开时，向所述第二汽缸的进气道喷射燃料，针对所述发动机停止之后所述第二汽缸内的第一燃烧事件向所述第二汽缸的所述进气道喷射燃料。8.根据权利要求7所述的方法，其中选择性地燃烧所述喷射的燃料包括当在所述至少一个汽缸内捕集所述喷射的燃料的时间小于阈值时间量时不燃烧所述至少一个汽缸内的喷射的燃料。9.根据权利要求8所述的方法，其中选择性地燃烧所述喷射的燃料包括当在所述至少一个汽缸内捕集所述喷射的燃料的时间大于阈值时间量时燃烧所述至少一个汽缸内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·OC·吉布森，J·A·多林，J·E·罗林格，
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