引燃噴射控制的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)通常涉及每個(gè)汽缸每個(gè)燃燒循環(huán)具有多次噴射的內(nèi)燃機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了諸如減少排放并且降低燃燒噪音的好處，壓縮點(diǎn)火(CI)發(fā)動(dòng)機(jī)可依賴于每個(gè)燃燒沖程的多次噴射。在這些噴射的量中的微小變化可產(chǎn)生不期望的效果，諸如排放以及噪音、振動(dòng)和粗燥度(NVH)的大幅度增加。因此，可持續(xù)監(jiān)控并且自適應(yīng)噴射器流量，使得期望的燃料量被準(zhǔn)確地提供給汽缸。在新燃料噴射器的示例中，可在將噴射器安裝在新交通工具的發(fā)動(dòng)機(jī)中之前在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上學(xué)習(xí)流量特性。另外，這些流量特性可編入交通工具的控制器，以在操作新交通工具時(shí)減少增加排放和NVH的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明者在此已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了關(guān)于上述方法的潛在問題。例如，對(duì)于引燃噴射(pilotin j ect 1n)，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上學(xué)習(xí)流量特性的時(shí)間可能不足夠。通常，僅可在非常特定的駕駛狀況下駕駛至少100-2000英里之后才可學(xué)習(xí)準(zhǔn)確輸送引燃燃料量的期望偏移。進(jìn)一步地，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過程可包括給燃料噴射器貼上確定的流量特性的標(biāo)簽，使用噴射器信息對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記，以及將流量特性校正到控制器。這些過程可增加發(fā)動(dòng)機(jī)裝配時(shí)間，從而導(dǎo)致成本顯著增加。在這些過程期間也可發(fā)生在貼標(biāo)簽和編程期間的誤差。在交通工具維修和維護(hù)期間也可發(fā)生類似問題。此外，在校正引燃噴射中的誤差可導(dǎo)致噴射器打開時(shí)間縮短，并且在某些情況下，引燃噴射可總體下降。在引燃噴射量中的這些誤差和學(xué)習(xí)噴射量所需的更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)壓力、排放和燃料經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生不利影響，并且也可增加NVH。更進(jìn)一步，盡管在交通工具中的自適應(yīng)算法可學(xué)習(xí)并且校正在較大燃料量方面的誤差，但在較少引燃噴射中的不準(zhǔn)確可需要更長(zhǎng)的時(shí)間來校正。
[0004]發(fā)明者在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到以上問題并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少部分解決它們的方法。在一個(gè)示例方法中，提供了用于控制引燃噴射的方法。該方法包括，在自交通工具制造起的初始發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間，輸送第一比例的燃料作為引燃噴射，并且響應(yīng)于噴射器流量特性的學(xué)習(xí)僅減少第一比例的燃料。作為引燃噴射輸送的第一比例的流量可以為足夠大的量以確保所有噴射器均噴射充足的燃料。這樣，就可操作發(fā)動(dòng)機(jī)使得經(jīng)由引燃噴射加燃料可得到保證。
[0005]例如，可使用每個(gè)汽缸每個(gè)燃燒循環(huán)多次噴射來操作在新制造的交通工具中的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中第一較大預(yù)定比例的燃料可被供應(yīng)為引燃噴射。引燃噴射之后可進(jìn)行主噴射，反過來，主噴射之后可進(jìn)行后噴射。在交通工具中的控制器可檢測(cè)并且學(xué)習(xí)連接到在發(fā)動(dòng)機(jī)中的每個(gè)汽缸的每個(gè)燃料噴射器的流量特性。進(jìn)一步地，控制器可在不同那個(gè)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀況期間學(xué)習(xí)噴射器燃料特性，諸如空轉(zhuǎn)、滑行等。基于學(xué)習(xí)的噴射器流量特性，當(dāng)初始發(fā)動(dòng)機(jī)操作持續(xù)時(shí)，僅可向下調(diào)節(jié)第一較大比例的引燃噴射。在一個(gè)示例中，初始發(fā)動(dòng)機(jī)操作可以為，在初始交通工具制造之后駕駛的給定英里數(shù)。在另一個(gè)示例中，初始發(fā)動(dòng)機(jī)操作可包括當(dāng)學(xué)習(xí)的噴射器流量特性達(dá)到穩(wěn)定值時(shí)的狀況。一旦初始發(fā)動(dòng)機(jī)操作完成，就可向上或向下調(diào)節(jié)引燃噴射。
[0006]這樣，就可確保引燃噴射成為每個(gè)多次噴射事件的一部分。通過最初支配預(yù)定的較大比例的引燃噴射，可減少省略引燃噴射的可能性。當(dāng)學(xué)習(xí)每個(gè)新噴射器的噴射器流量特性并且向下調(diào)節(jié)引燃噴射時(shí)，可維持充氣燃料的受控速率。進(jìn)一步地，由于提供初始更高增益的初始更高設(shè)定，所以可以更快地學(xué)習(xí)噴射器流量特性。另外，通過在駕駛期間對(duì)較大比例的初始引燃噴射編程并且學(xué)習(xí)期望的引燃噴射量，可減少在實(shí)驗(yàn)臺(tái)學(xué)習(xí)并且編碼噴射器，從而能夠減少噴射器生產(chǎn)成本?？色@得諸如改善的排放達(dá)標(biāo)率、減少的燃燒噪音以及成本節(jié)約的好處。
[0007]應(yīng)該清楚，提供上述
【發(fā)明內(nèi)容】
是為以簡(jiǎn)化形式引入所選概念，其將在具體實(shí)施例中進(jìn)一步描述。這并非意味著確立所要求的主題的關(guān)鍵或基本特征，其保護(hù)范圍由隨附權(quán)利要求唯一限定。此外，所要求的主題不限于解決以上的或本公開的任何部分中指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施。
【附圖說明】
[0008]圖1示出發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
[0009]圖2示出示例時(shí)序圖，該圖示出了關(guān)于活塞位置的多次燃料噴射。
[0010]圖3描繪了說明根據(jù)本公開對(duì)多次燃料噴射進(jìn)行示例修改的時(shí)序圖。
[0011]圖4為根據(jù)本公開的引燃噴射隨時(shí)間的示例變化。
[0012]圖5描繪了根據(jù)本公開的用于調(diào)節(jié)引燃噴射量的示例流程圖。
[0013]圖6為示出基于駕駛狀況學(xué)習(xí)噴射器流量特性的方法的示例流程圖。
[0014]圖7描繪了在空轉(zhuǎn)狀況期間學(xué)習(xí)噴射器流量特性的示例例程。
[0015]圖8示出在滑行狀況期間學(xué)習(xí)噴射器流量特性的示例流程圖。
[0016]圖9示出在非空轉(zhuǎn)狀況、非滑行狀況期間學(xué)習(xí)噴射器流量特性的示例流程圖。
[0017]圖10示出用于空轉(zhuǎn)速度操縱的控制操作。
[0018]圖11展示了基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度對(duì)噴射量進(jìn)行的示例調(diào)節(jié)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下描述涉及用于在新制造的交通工具中的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(諸如圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng))中控制和調(diào)節(jié)引燃噴射量的方法。通?？墒褂迷谌鐖D2所示的給定汽缸沖程中每次燃燒周期的多次噴射來操作發(fā)動(dòng)機(jī)。在制造之后的初始交通工具操作期間，可將較大量的燃料供應(yīng)作為引燃噴射(圖3)。進(jìn)一步地，隨著初始交通工具操作的英里數(shù)增加，可在各種狀況(圖5-9)情況下學(xué)習(xí)諸如燃料質(zhì)量和噴射量的噴射器流量特性，并且可基于學(xué)習(xí)而向下自適應(yīng)引燃噴射的量(圖4)?？稍诳辙D(zhuǎn)狀況期間學(xué)習(xí)噴射器流量特性，以維持期望的空轉(zhuǎn)速度(圖10)并且維持汽缸平衡(圖11)?？偟膩碚f，通過使用較大量的引燃噴射啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)操作，可減少NVH問題。當(dāng)控制器學(xué)習(xí)并且自適應(yīng)駕駛狀況時(shí)，可向下調(diào)節(jié)初始的較大量的引燃噴射。
[0020]現(xiàn)在參考圖1，其示出了多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)汽缸的示意圖，該發(fā)動(dòng)機(jī)10可被包括在交通工具的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)10可至少通過包括控制器12的控制系統(tǒng)和通過經(jīng)由輸入設(shè)備130的來自交通工具操作員132的輸入部分地被控制。在該示例中，輸入設(shè)備130包括加速器踏板和用來生成比例踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室30 (也稱汽缸30)可包括燃燒室壁32，其中活塞36可安置在燃燒室壁32中?；钊?6可連接到曲軸40，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可經(jīng)由中間傳輸系統(tǒng)(未示出)連接到交通工具的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。進(jìn)一步地，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)可經(jīng)由飛輪(未示出)連接到曲軸40，以能夠開始發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作。
[0021]燃燒室30可經(jīng)由進(jìn)氣通道42接收來自進(jìn)氣歧管44的進(jìn)氣空氣，并且可經(jīng)由排氣歧管48排放燃燒氣體到排氣通道68。進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48分別經(jīng)由進(jìn)氣門52和排氣門54可選擇性地與燃燒室30連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可包括兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣門和/或兩個(gè)或多個(gè)排氣門。
[0022]在圖1所描繪的示例中，進(jìn)氣門52和排氣門54可經(jīng)由各自的凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和53由凸輪致動(dòng)控制。凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和53可各自包括一個(gè)或多個(gè)凸輪，并且可利用由控制器12操作的凸輪廓線變換系統(tǒng)(CPS)、可變凸輪正時(shí)(VCT)、可變氣門正時(shí)(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)改變氣門操作。進(jìn)氣門52和排氣門54的位置可分別由位置傳感器55和57確定。在可替代的實(shí)施例中，進(jìn)氣門52和/或排氣門54可由電動(dòng)氣門致動(dòng)來控制。例如，汽缸30可替換地包括經(jīng)由電動(dòng)氣門致動(dòng)控制的進(jìn)氣門和經(jīng)由包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪致動(dòng)控制的排氣門。
[0023]在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的每個(gè)汽缸均可被配置有一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器用于向其中提供燃料。作為非限制性示例，汽缸30被示為包括一個(gè)燃料噴射器66。燃料噴射器66被示為連接到汽缸30，用于與信號(hào)FPW的脈沖寬度成比例地將燃料直接噴射到汽缸30中，經(jīng)由電子驅(qū)動(dòng)器69從控制器12接收信號(hào)FPW。以這種方式，燃料噴射器66提供稱為直接噴射的燃料進(jìn)入燃燒室30。也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，汽缸30可在燃燒循環(huán)期間接收來自多次噴射的燃料。在其他示例中，燃料噴射器可被安裝在例如燃燒室的側(cè)面或其頂部。燃料可通過包括燃料箱、燃料栗和燃料軌的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送至燃料噴射器66。
[0024]在一個(gè)示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以為通過壓縮點(diǎn)火燃燒空氣和柴油燃料的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。在其他非限制性示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10可通過壓縮點(diǎn)火和/或火花點(diǎn)火燃燒包括汽油、生物柴油或包含燃料混合物(例如，汽油和乙醇或汽油和甲醇)的酒精的不同的燃料。因此，本文所述的實(shí)施例可用于任何適當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括但不限于柴油和汽油壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)、火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)、直接噴射或進(jìn)氣道噴射發(fā)動(dòng)機(jī)等。
[0025]進(jìn)氣通道42可包括具有節(jié)流板64的節(jié)流閥62。在該特定的示例中，節(jié)流板64的位置可通過控制器12經(jīng)由提供給包括節(jié)流閥62的電動(dòng)機(jī)或致動(dòng)器的信號(hào)而改變，其為通常被稱為電子節(jié)流閥控制(ETC)的配置。以這種方式，可操作節(jié)流閥62以改變提供到在其他發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的燃燒室30的進(jìn)氣空氣。節(jié)流板64的位置可由節(jié)流閥位置信號(hào)TP而被提供到控制器12。進(jìn)氣通道42可包括用于提供各自的信號(hào)MAF和MAP到控制器12的質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣壓力傳感器122。
[0026]進(jìn)一步地，在所公開的實(shí)施例中，排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)可經(jīng)由EGR通道140將期望的部分排氣從排氣通道68導(dǎo)向進(jìn)氣歧管44。所提供的EGR的量可通過控制器12經(jīng)由EGR閥142而改變。通過引入排氣到發(fā)動(dòng)機(jī)10，用于燃燒的可用氧氣的量被減少，從而，例如，降低燃燒火焰溫度并且減少了形成。如所描繪，EGR系統(tǒng)可進(jìn)一步包括布置在EGR通道140內(nèi)的EGR傳感器144，并且可提供排氣的壓力、溫度和濃度中的一個(gè)或多個(gè)的指示。在一些狀況下，EGR系統(tǒng)可用于調(diào)節(jié)在燃燒室內(nèi)的空氣和燃料混合氣的溫度，從而提供在一些燃燒模式期間控制點(diǎn)火正時(shí)的方法。進(jìn)一步地，在一些狀況期間，通過控制排氣氣門正時(shí)，諸如通過控制可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)，一部分燃燒氣體可停留或困在燃燒室中。
[0027]排氣系統(tǒng)128包括在排放控制系統(tǒng)70的上游連接到排氣歧管48的排氣傳感器126。排氣傳感器126可以為用于提供排氣空燃比指示的任何合適的傳感器，諸如線性氧傳感器或UEG0(通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?、雙態(tài)氧傳感器或EGO、HEG0(熱EGO)、N0X、HC或CO傳感器。
[0028]排放控制系統(tǒng)70被示為沿