引燃喷射控制的方法
【技术领域】
[0001]本申请通常涉及每个汽缸每个燃烧循环具有多次喷射的内燃机。
【背景技术】
[0002]为了诸如减少排放并且降低燃烧噪音的好处，压缩点火(CI)发动机可依赖于每个燃烧冲程的多次喷射。在这些喷射的量中的微小变化可产生不期望的效果，诸如排放以及噪音、振动和粗燥度(NVH)的大幅度增加。因此，可持续监控并且自适应喷射器流量，使得期望的燃料量被准确地提供给汽缸。在新燃料喷射器的示例中，可在将喷射器安装在新交通工具的发动机中之前在实验台上学习流量特性。另外，这些流量特性可编入交通工具的控制器，以在操作新交通工具时减少增加排放和NVH的可能性。
【发明内容】
[0003]发明者在此已经发现了关于上述方法的潜在问题。例如，对于引燃喷射(pilotin j ect 1n)，在实验台上学习流量特性的时间可能不足够。通常，仅可在非常特定的驾驶状况下驾驶至少100-2000英里之后才可学习准确输送引燃燃料量的期望偏移。进一步地，发动机装配过程可包括给燃料喷射器贴上确定的流量特性的标签，使用喷射器信息对发动机标签进行标记，以及将流量特性校正到控制器。这些过程可增加发动机装配时间，从而导致成本显著增加。在这些过程期间也可发生在贴标签和编程期间的误差。在交通工具维修和维护期间也可发生类似问题。此外，在校正引燃喷射中的误差可导致喷射器打开时间缩短，并且在某些情况下，引燃喷射可总体下降。在引燃喷射量中的这些误差和学习喷射量所需的更长的持续时间可对发动机压力、排放和燃料经济性产生不利影响，并且也可增加NVH。更进一步，尽管在交通工具中的自适应算法可学习并且校正在较大燃料量方面的误差，但在较少引燃喷射中的不准确可需要更长的时间来校正。
[0004]发明者在此已经认识到以上问题并且已经发现至少部分解决它们的方法。在一个示例方法中，提供了用于控制引燃喷射的方法。该方法包括，在自交通工具制造起的初始发动机操作期间，输送第一比例的燃料作为引燃喷射，并且响应于喷射器流量特性的学习仅减少第一比例的燃料。作为引燃喷射输送的第一比例的流量可以为足够大的量以确保所有喷射器均喷射充足的燃料。这样，就可操作发动机使得经由引燃喷射加燃料可得到保证。
[0005]例如，可使用每个汽缸每个燃烧循环多次喷射来操作在新制造的交通工具中的发动机，其中第一较大预定比例的燃料可被供应为引燃喷射。引燃喷射之后可进行主喷射，反过来，主喷射之后可进行后喷射。在交通工具中的控制器可检测并且学习连接到在发动机中的每个汽缸的每个燃料喷射器的流量特性。进一步地，控制器可在不同那个的发动机操作状况期间学习喷射器燃料特性，诸如空转、滑行等。基于学习的喷射器流量特性，当初始发动机操作持续时，仅可向下调节第一较大比例的引燃喷射。在一个示例中，初始发动机操作可以为，在初始交通工具制造之后驾驶的给定英里数。在另一个示例中，初始发动机操作可包括当学习的喷射器流量特性达到稳定值时的状况。一旦初始发动机操作完成，就可向上或向下调节引燃喷射。
[0006]这样，就可确保引燃喷射成为每个多次喷射事件的一部分。通过最初支配预定的较大比例的引燃喷射，可减少省略引燃喷射的可能性。当学习每个新喷射器的喷射器流量特性并且向下调节引燃喷射时，可维持充气燃料的受控速率。进一步地，由于提供初始更高增益的初始更高设定，所以可以更快地学习喷射器流量特性。另外，通过在驾驶期间对较大比例的初始引燃喷射编程并且学习期望的引燃喷射量，可减少在实验台学习并且编码喷射器，从而能够减少喷射器生产成本。可获得诸如改善的排放达标率、减少的燃烧噪音以及成本节约的好处。
[0007]应该清楚，提供上述
【发明内容】
是为以简化形式引入所选概念，其将在具体实施例中进一步描述。这并非意味着确立所要求的主题的关键或基本特征，其保护范围由随附权利要求唯一限定。此外，所要求的主题不限于解决以上的或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施。
【附图说明】
[0008]图1示出发动机的示意图。
[0009]图2示出示例时序图，该图示出了关于活塞位置的多次燃料喷射。
[0010]图3描绘了说明根据本公开对多次燃料喷射进行示例修改的时序图。
[0011]图4为根据本公开的引燃喷射随时间的示例变化。
[0012]图5描绘了根据本公开的用于调节引燃喷射量的示例流程图。
[0013]图6为示出基于驾驶状况学习喷射器流量特性的方法的示例流程图。
[0014]图7描绘了在空转状况期间学习喷射器流量特性的示例例程。
[0015]图8示出在滑行状况期间学习喷射器流量特性的示例流程图。
[0016]图9示出在非空转状况、非滑行状况期间学习喷射器流量特性的示例流程图。
[0017]图10示出用于空转速度操纵的控制操作。
[0018]图11展示了基于发动机速度对喷射量进行的示例调节。
【具体实施方式】
[0019]以下描述涉及用于在新制造的交通工具中的发动机系统(诸如图1的发动机系统)中控制和调节引燃喷射量的方法。通常可使用在如图2所示的给定汽缸冲程中每次燃烧周期的多次喷射来操作发动机。在制造之后的初始交通工具操作期间，可将较大量的燃料供应作为引燃喷射(图3)。进一步地，随着初始交通工具操作的英里数增加，可在各种状况(图5-9)情况下学习诸如燃料质量和喷射量的喷射器流量特性，并且可基于学习而向下自适应引燃喷射的量(图4)。可在空转状况期间学习喷射器流量特性，以维持期望的空转速度(图10)并且维持汽缸平衡(图11)。总的来说，通过使用较大量的引燃喷射启动发动机操作，可减少NVH问题。当控制器学习并且自适应驾驶状况时，可向下调节初始的较大量的引燃喷射。
[0020]现在参考图1，其示出了多汽缸发动机10的一个汽缸的示意图，该发动机10可被包括在交通工具的推进系统中。发动机10可至少通过包括控制器12的控制系统和通过经由输入设备130的来自交通工具操作员132的输入部分地被控制。在该示例中，输入设备130包括加速器踏板和用来生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室30 (也称汽缸30)可包括燃烧室壁32，其中活塞36可安置在燃烧室壁32中。活塞36可连接到曲轴40，使得活塞的往复运动转化成曲轴的转动运动。曲轴40可经由中间传输系统(未示出)连接到交通工具的至少一个驱动轮。进一步地，起动电动机可经由飞轮(未示出)连接到曲轴40，以能够开始发动机10的操作。
[0021]燃烧室30可经由进气通道42接收来自进气歧管44的进气空气，并且可经由排气歧管48排放燃烧气体到排气通道68。进气歧管44和排气歧管48分别经由进气门52和排气门54可选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或多个进气门和/或两个或多个排气门。
[0022]在图1所描绘的示例中，进气门52和排气门54可经由各自的凸轮致动系统51和53由凸轮致动控制。凸轮致动系统51和53可各自包括一个或多个凸轮，并且可利用由控制器12操作的凸轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个改变气门操作。进气门52和排气门54的位置可分别由位置传感器55和57确定。在可替代的实施例中，进气门52和/或排气门54可由电动气门致动来控制。例如，汽缸30可替换地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。
[0023]在一些实施例中，发动机10的每个汽缸均可被配置有一个或多个燃料喷射器用于向其中提供燃料。作为非限制性示例，汽缸30被示为包括一个燃料喷射器66。燃料喷射器66被示为连接到汽缸30，用于与信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到汽缸30中，经由电子驱动器69从控制器12接收信号FPW。以这种方式，燃料喷射器66提供称为直接喷射的燃料进入燃烧室30。也应该认识到，汽缸30可在燃烧循环期间接收来自多次喷射的燃料。在其他示例中，燃料喷射器可被安装在例如燃烧室的侧面或其顶部。燃料可通过包括燃料箱、燃料栗和燃料轨的燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66。
[0024]在一个示例中，发动机10可以为通过压缩点火燃烧空气和柴油燃料的柴油发动机。在其他非限制性示例中，发动机10可通过压缩点火和/或火花点火燃烧包括汽油、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，本文所述的实施例可用于任何适当的发动机，该发动机包括但不限于柴油和汽油压缩点火发动机、火花点火发动机、直接喷射或进气道喷射发动机等。
[0025]进气通道42可包括具有节流板64的节流阀62。在该特定的示例中，节流板64的位置可通过控制器12经由提供给包括节流阀62的电动机或致动器的信号而改变，其为通常被称为电子节流阀控制(ETC)的配置。以这种方式，可操作节流阀62以改变提供到在其他发动机汽缸中的燃烧室30的进气空气。节流板64的位置可由节流阀位置信号TP而被提供到控制器12。进气通道42可包括用于提供各自的信号MAF和MAP到控制器12的质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122。
[0026]进一步地，在所公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可经由EGR通道140将期望的部分排气从排气通道68导向进气歧管44。所提供的EGR的量可通过控制器12经由EGR阀142而改变。通过引入排气到发动机10，用于燃烧的可用氧气的量被减少，从而，例如，降低燃烧火焰温度并且减少了形成。如所描绘，EGR系统可进一步包括布置在EGR通道140内的EGR传感器144，并且可提供排气的压力、温度和浓度中的一个或多个的指示。在一些状况下，EGR系统可用于调节在燃烧室内的空气和燃料混合气的温度，从而提供在一些燃烧模式期间控制点火正时的方法。进一步地，在一些状况期间，通过控制排气气门正时，诸如通过控制可变气门正时机构，一部分燃烧气体可停留或困在燃烧室中。
[0027]排气系统128包括在排放控制系统70的上游连接到排气歧管48的排气传感器126。排气传感器126可以为用于提供排气空燃比指示的任何合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEG0(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、HEG0(热EGO)、N0X、HC或CO传感器。
[0028]排放控制系统70被示为沿