用于降低发动机机油稀释的系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于降低发动机机油稀释的系统和方法。
【背景技术】
[0002]在冷发动机运转(包括冷发动机启动)期间，如果发动机未达到稳定的发动机工况，发动机机油的燃料稀释能够发生。例如，燃料可以与发动机的曲轴箱中的发动机机油混合。在没有完成发动机暖机的情况下的反复的冷启动发动机运转可以导致过度的燃料稀释和机油质量的退化。另外，这能够引起机油满溢状况，这进而可以产生可由车辆操作者察觉的燃料气味。
[0003]Treharne等人(US2013/0268182)描述这样的一种方法，即:当发动机机油中的污染量大于阈值量时，即使存储在能量存储装置中的能量大于上限阈值水平，所述方法也通过启动发动机来降低混合动力车辆中的机油污染。在此文中，发动机低效率地运行，以增加热输出，并且由此降低机油污染。发明人在此已经意识到以上方法的潜在问题。即，在低效率的发动机运转期间，发动机可以以晚燃料喷射正时运转，以便增加热输出以及减少微粒物质排放，而使车辆发动机以晚燃料喷射正时运转能够增加机油稀释，尤其是在发动机已经暖机之前的反复的冷发动机启动期间。
【发明内容】
[0004]解决上述问题的一种方法是一种用于车辆发动机的方法，该方法包含:响应于机油稀释量大于阈值稀释量，相对于第一燃烧循环中的基本燃料喷射正时提前燃料喷射正时，以降低机油稀释，并且其中当机油稀释量小于阈值稀释量时，应用基本燃料喷射正时。
[0005]在另一示例中，一种用于发动机的方法可以包含:在当机油稀释量大于阈值时的第一状况期间，将燃料喷射正时调整为更早；以及在当机油稀释量小于阈值时的第二状况期间，将燃料喷射正时调整为晚于更早正时。使其正时以此方式被调整的燃料喷射可以是多次燃料喷射的晚喷射或第二次喷射。该调整可以在发动机冷启动期间以及在发动机暖机完成之前在多个发动机启动循环期间以及在多个发动机启动期间发生，每一个发动机启动均是在达到暖机的发动机状况(诸如，发动机冷却液温度达到阈值、或汽缸体温度达到阈值)之前结束的发动机运转的启动。
[0006]在又一示例中，一种用于发动机的方法可以包含:响应于机油稀释水平大于阈值水平，将每个燃烧循环的多次喷射的燃料喷射正时调整为相对于TDC更早；以及响应于机油稀释水平小于阈值水平，将每个燃烧循环的至少一次喷射的燃料喷射正时调整为相对于TDC更晚。
[0007]机油稀释可以以多种方式确定。例如，它可以基于在发动机启动和暖机的各部分处采样的空燃比。另外，它可以基于传感器测量的机油参量，诸如粘度。还可以使用其他方法，诸如对命令的空燃比与发动机空燃比之间的差进行积分。
[0008]以此方式，通过响应于机油稀释量而调整燃料喷射正时，可以降低过度的机油稀释，并且可以改善排放，其中机油稀释量基于命令的空燃比和发动机空燃比。
[0009]应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附于【具体实施方式】的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0010]图1图不说明具有曲轴箱强制通风(PCV)系统的发动机的不例。
[0011]图2示意性地描述发动机的润滑系统中的机油的流动。
[0012]图3图示说明用于基于机油稀释量调整发动机运转(包括燃料喷射正时)的示例运转方法。
[0013]图4A示出用于热启动和冷启动喷射正时的示例表。
[0014]图4B不出根据本公开的不例燃料喷射分布图。
[0015]图5示出基于命令的空燃比与发动机空燃比之间的积分差值的机油稀释量的示例确定和基于机油稀释量的燃料喷射正时的调整。
【具体实施方式】
[0016]以下描述涉及用于基于发动机系统(诸如图1的发动机系统)中的机油稀释量调整发动机燃料喷射正时的系统和方法。在图2处不出图1的发动机系统的润滑系统中的机油流动。发动机控制器可以执行控制程序(诸如图3的程序)以确定机油稀释量，并且当机油稀释量大于阈值时，控制器可以调整燃料喷射正时以减轻机油稀释。另外，当机油稀释量小于阈值时，可以调整燃料喷射正时以减少发动机排放。机油稀释量可以基于命令的空燃比与发动机空燃比之间的积分差值确定。在图4A-图5处示出基于空燃比的示例机油稀释量调整和基于机油稀释量的燃料喷射正时调整。
[0017]图1示出在110处大体描述的多缸发动机的示例构造，发动机110可以包括在汽车的推进系统中。发动机110可以由车辆的包括控制器48的控制系统190以及经由输入装置130来自车辆操作者132的输入至少部分地控制。在这个示例中，输入装置130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。
[0018]发动机110可以包括大体在26处指示的汽缸体的下部，该下部可以包括封装曲轴30的曲轴箱28。曲轴箱28可以包括用于容纳发动机润滑液(例如，机油)且被设置在曲轴30下方的油底壳32 (另外被称为油槽)。在一些状况期间，燃料可以经由(例如)发动机汽缸进入曲轴箱28。注油口 29可以设置在曲轴箱28中，使得机油可以被供应至油底壳32。注油口 29可以包括机油盖33，以便当发动机运转时密封注油口 29。量油尺管37也可以设置在曲轴箱28中，并且可以包括用于测量油底壳32中的机油液面的量油尺35。此外，曲轴箱28可以包括用于维修曲轴箱28中的部件的多个其他孔。曲轴箱28中的这些孔可以在发动机运转期间保持关闭，使得曲轴箱通风系统(下面描述的)可以在发动机运转期间运转。另外，曲轴箱28可以包括用于感测曲轴箱强制通风(PCV)系统116中的空燃比的空燃比传感器。
[0019]汽缸体26的上部可以包括燃烧室(例如，汽缸)34。燃烧室34可以包括燃烧室壁36，活塞38被设置在燃烧室壁36中。活塞38可以被耦接至曲轴30，使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。燃烧室34可以接收来自燃料喷射器(未示出)的燃料和来自进气歧管42的进气空气，进气歧管42被设置在节气门44的下游。汽缸体26还可以包括发动机冷却液温度(ECT)传感器46，该传感器输入到控制器48内(在下文中更详细地进行描述)。
[0020]节气门44可以设置在发动机进气装置中以控制进入进气歧管42的气流，并且(例如)可以在紧接增压空气冷却器52的压缩机50的下游。例如在增加的发动机负荷期间，压缩机50可以将进气空气压缩到发动机110，由此升高进气空气压力和密度，从而提供升压的发动机状况(例如，歧管空气压力 > 大气压力)。空气过滤器54可以设置在压缩机50的上游，并且可以过滤进入进气道56的新鲜空气。
[0021]燃烧排气经由位于涡轮62上游的排气道60离开燃烧室34。排气传感器64可以沿涡轮62上游的排气道60布置。涡轮62可以配备有将其旁通的废气门，并且涡轮62可以通过经过其中的排气流驱动。此外，涡轮62可以经由共同轴(未示出)被机械地耦接至压缩机50，使得涡轮62的旋转可以驱动压缩机50。传感器64可以是用于根据排气成分提供发动机空燃比指示的合适传感器。例如，传感器64可以是线性氧传感器或UEG0(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EG0、HEG0(加热型EGO) ,NOx,HC或CO传感器。排气传感器64可以与控制器48电通信。如在本文中讨论的，发动机空燃比可以被用来估计机油稀释量。
[0022]在图1的示例中，曲轴箱强制通风系统(PCV) 116被耦接至发动机110的新鲜空气进气装置12，使得曲轴箱28中的气体可以以受控方式从曲轴箱28排出。
[0023]发动机110包括燃烧室(汽缸)34和汽缸壁36，活塞38被设置在汽缸壁36中并且被连接至曲轴30。燃烧室34被示为经由各自的进气门94和排气门92与进气歧管42和排气歧管60连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮91和排气凸轮93运转。可以经由排气凸轮相位器(未示出)相对于曲轴位置调整排气门92的打开和关闭时间。可以经由进气凸轮相位器(未示出)相对于曲轴位置调整进气门94的打开和关闭时间。进气凸轮91的位置可以通过进气凸轮传感器(未示出)确定。进气凸轮93的位置可以通过排气凸轮传感器(未示出)确定。以此方式，控制器48可以通过相位器控制凸轮正时。可变凸轮正时(VCT)可以提前或延迟，这取决于各种因素，诸如发动机负荷和发动机转速(RPM)。
[0024]在正常的发动机运转期间，燃烧室34中的气体可以逸出经过活塞。这些漏气可以包括未燃烧的燃料、燃烧产物和空气。漏气能够稀释并污染机油，引起对发动机部件的腐蚀并且促使油泥累积，降低机油的保护和润滑性质。在更高的发动机转速下，漏气能够增加曲轴箱压力，使得机油泄露可以从密封的发动机表面发生。PCV系统116可以有助于以受控方式从发动机曲轴箱排出并去除漏气，以便减轻漏气的这些不期望的影响，并且可以使它们与发动机进气流混合，使得它们可以在发动机内被燃烧。通过将漏气重新引导到发动机进气装置，PCV系统116通过阻止漏气到大气的排出进一步帮助减少发动机排放。
[0025]PCV系统116包括与发动机曲轴箱28连通的PCV阀78。作为一示例，PCV阀78可以被机械地耦接至发动机中的阀罩，这可以允许PCV系统从发动机吸取漏气，同时减少来自曲轴箱的机油的挟带。PCV阀78还可以与发动机进气歧管42流体连通。PCV阀气体流率可以随着诸如发动机转速与负荷的发动机状况而改变，并且PCV阀78可以针对具体发动机应用进行校准，其中PCV阀气体流率可以随着工况改变而被调整。作为一示例，当发动机关闭时，PCV阀可以关闭，并且没有气流可以流过PCV阀78。当发动机转速处于怠速或低时，或在当进气歧管真空相对高时的减速期间，PCV阀78可以稍微打开，从而允许限制的PCV阀气体流率。在高于怠速状况下的发动机转速或负荷下，进气歧管真空可以降低，并且PCV阀78可以允许更高的PCV阀气体流率。PCV阀78可以包括常规PCV阀或推-拉型PCV阀。
[0026]在非升压状况期间(当进气歧管压力(MAP)小于大气压力(BP)时)，PCV系统116经由通风装置或曲轴箱通风(通气)管74将空气引入到曲轴箱28内。曲轴箱通风管74的第一端101可以被机械地耦接或连接至压缩机50上游的新鲜空气进气装置12。在一些示例中，曲轴箱通风管74的第一端101可以被机械地耦接至空气过滤器54下游