改进发动机启动的方法技术

本发明专利技术提供了用于在发动机启动期间改善排气后处理初始暖机的方法。在一个示例中，该方法将发动机空气流量调整到由发动机提供期望的基本恒定的热通量到排气后处理设备的水平。该方法可减少燃料消耗以及对用于在排气后处理加热期间车辆的真空消耗装置提供真空的真空泵的需求。

【技术实现步骤摘要】
改进发动机启动的方法
本专利技术涉及在启动期间控制发动机的方法。该方法可以对被升压以增加发动机性能的发动机特别有用。
技术介绍
在发动机启动期间，当排气后处理系统可能以较低水平的效率运转时，具有排气后处理系统的发动机可产生受控的尾管排气排放物的最高浓度。减少尾管排放物的一种办法是快速地加热排气后处理系统，以使该排气后处理系统可更有效地转换受控的气体。通过给该后处理系统增大排气质量流率，可更快地加热该排气后处理系统。然而，将排气流率增大超出快速催化剂加热所要求的流率可能增加比期望更多的燃料消耗。另外，增大排气质量流率可以要求增加发动机空气质量流量，且增加发动机空气质量流量可能干扰为运转真空执行器提供真空。此外，当给发动机施加外部负荷时，可进一步增加发动机空气流率（且因此增加排气质量流率）从而补偿所增加的发动机负荷。所以，在可能不需要或不期望提供更高的发动机排气加热速率的情况下，发动机排气加热速率可随着发动机负荷的增加而增加。
技术实现思路
本文的专利技术人已意识到发动机启动的上述缺陷，且已经研究出了发动机启动方法，其包括：在发动机加速后，向发动机提供基本恒定的空气质量，直到预定的条件；当发动机引入基本恒定的空气量时，从MBT（最大扭矩最小点火提前角）正时延迟火花正时以提供扭矩从而实现期望的发动机怠速；以及当发动机引入基本恒定的空气质量时，响应于发动机负荷的增大，而提前火花。通过在加速之后给发动机提供基本恒定的空气质量，有可能限制不必要的燃料消耗和在一些发动机工况中可能不必要或不期望的升高的排气温度。另外，当发动机以基本恒定的空气质量流率运转时，甚至在发动机负荷变化期间，有可能提供期望的真空水平。例如，通过调整节气门位置或阀正时，可以命令提供期望的热通量水平的发动机空气质量流率。可选择发动机空气质量流率，从而当以选择的发动机空气质量流率运转时，发动机将提供期望的真空水平。此外，因为在发动机/排气后处理加热时期中发动机空气质量流率保持恒定，所以当发生被限制的发动机负荷变化时，发动机不给排气系统提供额外的未请求的热量。本专利技术可提供若干优点。具体地说，在发动机加热期间，该方法可减少不必要的燃料消耗。另外，在启动期间，该方法可允许发动机为真空消耗装置提供更均匀的真空。更进一步地说，因为通过发动机的基本恒定的气流允许在发动机启动期间当排气后处理设备的转换效率可能较低时的基本恒定的燃料供给以及空气燃料错误的可能性的减小，所以可减少来自发动机的发动机排放物。当单独地或结合附图理解以下具体实施方式时，本专利技术的上述优点和其它优点和特征将易于变得显然。应理解，提供上述概要是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步说明的一系列概念。该概要不意味着确定要求保护的主题的主要或本质特征，要求保护的主题的范围由紧接着具体实施方式的权利要求唯一限定。另外，要求保护的主题不限于解决上述或在本公开任意部分所述的任何缺陷的实施方式。附图说明当单独地或参考附图时，通过阅读在本文中被称为具体实施方式的示例性的示例，将更充分地理解本文所说明的优点，其中：图1是发动机的示意图；图2是示出了启动发动机的现有技术的方法的绘图；图3是示出了根据图4的方法的示例性的发动机启动顺序的绘图；图4是启动发动机的示例性方法的流程图；以及图5是用于根据图4的方法诊断发动机启动的示例性方法的流程图。具体实施方式本专利技术涉及启动发动机以及在发动机暖机时期中提供来自发动机的期望的热通量水平。在一个非限制性的示例中，发动机可以被配置在图1所示的系统中。在该示例中，发动机是用于运转真空消耗装置（例如，制动助力器、汽化排放物清除、涡轮增压器废气门等等）的真空源。图2示出了启动发动机的现有技术的方法。图3阐明了通过本文所述的方法启动发动机时的示例性的感兴趣的信号。图4示出了控制发动机启动的方法的流程图。图4的方法说明了在不同的发动机工况期间的火花正时调整以及发动机空气质量流量调整。图5阐明了确立在启动期间发动机是否以期望的方式运转的诊断。图4和图5的方法可通过图1所示的控制器中的指令执行。参考图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，该内燃发动机10包括多个汽缸，图1示出了其中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36被定位在其中并且连接到曲轴40。飞轮98耦接到曲轴40并且可以通过启动器96旋转。燃烧室30被显示为通过相应的进气门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。可替换地，一个或多个进气门和排气门可以由机电控制的阀线圈和衔铁组件操作。进气凸轮传感器55可确定进气凸轮51的位置。排气凸轮传感器57可确定排气凸轮53的位置。压缩机162从进气口42吸入空气以供应升压室46。排气旋转涡轮164通过轴161耦接到压缩机162。真空运转的废气门执行器160允许排气绕过涡轮164，因此在变化的工况下可控制升高的压力。燃料喷射器66被显示为定位为将燃料直接喷射到燃烧室30中，其被本领域的技术人员称为直接喷射。可替换地，燃料可以被喷射到进气道，其被本领域的技术人员称为进气道喷射。燃料喷射器66以与来自控制器12的信号的脉宽FPW成比例地输送液体燃料。燃料系统（未示出）将燃料输送给燃料喷射器66，该燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料轨（未示出）。燃料喷射器66被供应响应于控制器12来自驱动器68的运转电流。此外，进气歧管44被显示为与任选的电子节气门62连通，该电子节气门62调整节流板64的位置，从而控制从进气口42到进气歧管44的气流。在一个示例中，可使用低压直接喷射系统，其中燃料压力可提高到约20-30巴。可替换地，可使用高压力、双级的燃料系统以产生更高的燃料压力。进气歧管44还通过通道142给制动助力器140提供真空。止回阀144确保空气从制动助力器140流动到进气歧管44，且不从进气歧管44流动到制动助力器140。制动助力器140放大了脚152通过制动踏板150提供给主缸148以用于施加车辆制动的力（未示出）。真空贮存器143提供额外的容积以用于储存制动助力器140和其它真空消耗装置可使用的真空。无分电器点火系统88响应于控制器12通过火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用/宽域排气氧（UEGO）传感器126被显示为耦接到催化转化器70上游的排气歧管48。可替换地，可用双态排气氧传感器代替UEGO传感器126。EGR（排气再循环）阀20控制从排气歧管48到进气歧管44的排气流。控制器12可以基于发动机转速和负荷来控制EGR阀20的位置。在可替换的示例中，EGR阀可以控制从涡轮164的下游到压缩机162上游的进气口42的排气流。在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放物控制设备，其中的每个都具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。图1中，控制器12被示为常规的微型计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110和传统的数据总线。控制器12被示出为从耦接到发动机10的传感器接收包括前面讨论的那些信号之外的各种信号，包括来自耦接到冷却套筒114的温度传感器112的发动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机启动方法，包括：在发动机加速之后，向所述发动机提供基本恒定的空气质量，直至预定的条件；当所述发动机引入所述基本恒定的空气质量时，调整点火正时以提供扭矩从而实现期望的发动机怠速；以及当所述发动机引入所述基本恒定的空气质量时，响应于发动机扭矩请求的增大而向着MBT正时提前火花正时。

【技术特征摘要】
2011.12.13 US 13/324,9231.一种发动机启动方法，包括：在发动机加速之后，向所述发动机提供恒定的空气质量，直至预定的条件，所述恒定的空气质量在第一海拔和第二海拔处被提供，在所述第一海拔时所述发动机提供期望的真空量，在所述第二海拔时所述发动机提供所述期望的真空量之外的额外的真空量，所述第二海拔低于所述第一海拔；当所述发动机引入所述恒定的空气质量时，调整点火正时以提供扭矩从而实现期望的发动机怠速；以及当所述发动机引入所述恒定的空气质量时，响应于发动机扭矩请求的增大而向着最佳发动机扭矩(MBT)正时的最小火花提前正时提前火花正时。2.根据权利要求1所述的发动机启动方法，其中所述预定的条件是指排气后处理设备的状态，且其中节气门位置保持恒定，凸轮正时保持恒定，以提供所述恒定的空气质量，且其中当所述发动机引入所述恒定的空气质量时，调整点火正时以提供请求扭矩从而实现期望的发动机怠速包括从MBT正时延迟点火正时。3.根据权利要求2所述的发动机启动方法，其中所述排气后处理设备的状态是指所述排气后处理设备的效率大于阈值效率的情况下的温度。4.根据权利要求1所述的发动机启动方法，其中所述恒定的空气质量是基于期望的发动机热通量，并且其中向着MBT正时提前火花正时也响应于发动机怠速。5.根据权利要求4所述的发动机启动方法，其中所述恒定的空气质量是提供阈值真空水平从而运转一个或更多个真空消耗装置的空气质量。6.根据权利要求1所述的发动机启动方法，其中所述恒定的空气质量从第一次发动机启动到第二次发动机启动是不同的。7.一种发动机启动方法，包括：在发动机启动之后，以恒定的流率将空气引入发动机；当以恒定的流率将空气引入所述发动机时调整点火正时，从而提供期望的发动机转速；当所述发动机以所述恒定的流率引导空气时，响应于增大的发动机负荷提前火花，直至提供最佳发动机扭矩(MBT)正时的最小火花提前正时；以及响应于所述增大的发动机负荷，增加发动机气流以满足所述增大的发动机负荷同时在火花正时提前到MBT正时之后将火花正时保持在MBT正时。8.根据权利要求7所述的发动机启动方法，其中被引入发动机的空气通过调整节气门的位置被保持恒定，并且还包括当所述发动机被命令引入所述恒定的流率时指示热通量大于来自所述发动机的期望值的状态。9.根据权利要求7所述的发动机启动方法，其中基于发动机转...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·W·坎宁安，R·D·普斯夫，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：