直接喷射并且颗粒排放物减少的内燃发动的制造方法
【专利摘要】本发明涉及直接喷射并且颗粒排放物减少的内燃发动机。提供用于发动机的方法，包括基于发动机工况改变燃料喷射正时。延迟时间段计算可基于第一发动机负荷与第二发动机负荷的比较。进一步，改变后的喷射起动时间——基于延迟时间段——可包括在发动机压缩周期期间喷射燃料。
【专利说明】直接喷射并且颗粒排放物减少的内燃发动机
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求2012年8月3日提交的德国专利申请号102012213808.0的优先权，在此其全部内容被引入作为参考，用于所有目的。
发明领域
[0003]本申请涉及内燃发动机的控制方法和被设计以实施该控制方法的内燃发动机以及具有这种类型的内燃发动机的机动车。
[0004]背景和概沭
[0005]由于颗粒物被认为致癌，颗粒排放物长久以来已成为内燃发动机技术发展的焦点。期望并通过相应立法促使颗粒物排放量的不断减少。
[0006]在直接喷射的内燃发动机的情况下，燃料直接喷入内燃发动机的燃烧室(活塞，汽缸)，并在旋转周期(revolution cycle)中被点火。在这种情况下,燃料开始喷入燃烧室的精确时间和点火的精确时间通常利用内燃发动机的重要运转参数如发动机转速和发动机负荷确定。在现有技术中，通常以对于给定发动机功率输出实现低燃料消耗的方式选择时间。
[0007]在一个实例中，上述问题其中一些可通过控制方法解决，该控制方法包括根据内燃发动机运转参数的、喷燃料到内燃发动机燃烧室的起动时间。在此，可以常规方式确定起
动时间-具体地，根据内燃发动机的发动机转速和发动机功率输出。此外，可在第一时间
确定内燃发动机的第一发动机负荷。该第一时间可在起动时间的确定之前或之后，可选地，与起动时间的确定同时。在稍后的第二时间，可确定内燃发动机的第二发动机负荷。因此，在不同时间存在两个值可用于内燃发动机的发动机负荷，其然后被相互比较。根据第一和第二发动机负荷的比较结果，可确定延迟时间段。然后，可进行燃料向内燃发动机燃烧室中的喷射，其始于自起动时间偏移延迟时间段的时间。
[0008]在另一实例中，方法包括:响应发动机负荷增加，暂时延迟向发动机汽缸的直接喷射燃料的喷射起动；但响应发动机负荷减少，暂时提前向发动机汽缸的直接喷射燃料的喷射起动。这样的操作与针对稳态运转响应发动机负荷的延伸正时调整(extended timingadjustment)相反。以这种方式，可减少烟雾产生，同时保持稳态效率特性。
[0009]应当理解，提供以上概述以以简化形式介绍对在详细描述中进一步描述的概念的选择。其不意为确定要求保护的主题的关键或本质特征，要求保护的主题的范围由所述详细描述之后的权利要求书唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决上面或在本公开内容任何部分中所述的任意缺点的实施。
[0010]附图简沭
[0011]图1显示通过直接燃料喷射器运转的燃烧室的示意图。
[0012]图2显示确定内燃发动机的燃料点火延迟时间段的实例方法。
[0013]图3显示示例基于发动机负荷的燃料喷射正时的图。
[0014]图4显示燃料喷射正时图，其具有基于发动机负荷的实例喷射正时变化。[0015]发明详沭
[0016]下文描述涉及确定内燃发动机的燃料点火延迟时间段的方法。本发明基于这样的认识:来自直接喷射发动机的大部分颗粒排放物由于喷射的雾化燃料撞击燃烧室壁例如汽缸盖和/或活塞并在那燃烧而产生。此过程的可能性取决于喷射装置的布置和喷射燃料的空间分配。但是，燃烧室中喷射燃料的运动意味着还取决于燃料喷射过程中的确切的时间顺序。本发明根据发动机负荷变化改变燃料喷射起动时间，以实现颗粒排放物减少，如图1所示。因此，可能选择最佳时间一不仅针对被认为恒定的瞬时发动机功率输出，而且针对关于颗粒排放物尤为重要的情况，如快速负荷变化，如图3-4所示。因此，机动车总颗粒排放物中大部分在起动和加速情况下产生，在所述情况中，从冷起动或从低发动机功率输出至高发动机功率输出的转换在短时间内发生。由于燃料喷射开始的实际时间的确定不仅取决于瞬时发动机功率输出，还取决于或取而代之取决于发动机功率输出相对于时间的变化，所以颗粒排放物可以有效方式减少。
[0017]图1显示内燃发动机10的燃烧室或汽缸的实例实施方式。在一个实例中，发动机10可以是涡轮增压发动机。发动机10可接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数和来自车辆驾驶员130通过输入装置132的输入。在此实例中，输入装置132包括加速器踏板和踏板位置传感器134——用于产生成比例的踏板位置信号PP。发动机10的汽缸(在本文中也称为“燃烧室”)14可包括燃烧室壁136，其中活塞138位于其中。活塞138可连接于曲轴140，以便将活塞的往复运动转化成曲轴的旋转运动。曲轴140可通过传动系统连接于客运车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机可通过飞轮连接于曲轴140，以使发动机10能够起动运转。
[0018]汽缸14可通过一系列进气道142、144和146接收进气。除了汽缸14以外，进气道146还可与发动机10的其他汽缸连通。在一些实施方式中，一个或多个进气道可包括增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1显示发动机10，其配置有涡轮增压器，该涡轮增压器包括安排在进气道142和144之间的压缩机174和沿排气道148安排的排气涡轮176。压缩机174可由排气涡轮176通过轴180至少部分地提供动力，其中增压装置被配置为涡轮增压器。然而，在其他实例中，诸如发动机10被提供以机械增压器的实例中，排气涡轮176可任选地省略，其中压缩机174可通过来自马达或发动机的机械输入提供动力。节气门20——包括节流板164——可沿发动机进气道提供，以改变提供至发动机汽缸的进气的流速和/或压力。例如，节气门20可布置在压缩机174的下游，如图1所示，或者，可选地，可提供在压缩机174的上游。
[0019]除了汽缸14以外，排气道148还可接收来自发动机10的其他汽缸的排气。显示排气传感器128连接于排放控制装置178上游的排气道148。传感器128可选自用于提供排气空/燃比指示的各种合适的传感器，如例如线性氧传感器或UEGO (通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO (如所描述的)、HEGO (加热的EGO)、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。
[0020]排气温度可通过位于排气道148中的一个或多个温度传感器(未显示)进行评估。可选地，排气温度可基于发动机工况，诸如转速、负荷、空燃比(AFR)、点火延迟等进行推断。此外，排气温度可通过一个或多个排气传感器128进行计算。可以理解，排气温度可以可选地通过本文列举的温度评估方法的任意组合进行评估。[0021]发动机10的每一汽缸均可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，显示汽缸14包括位于汽缸14上部区域的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些实施方式中，发动机10的每一汽缸——包括汽缸14——均可包括位于汽缸上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。
[0022]进气门150可由控制器12通过凸轮驱动系统151的凸轮驱动进行控制。类似地，排气门156可由控制器12通过凸轮驱动系统153进行控制。凸轮驱动系统151和153均可包括一个或多个凸轮，并且均可利用可通过控制器12操作以改变气门运转的凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变阀门升程(VVL)系统中的一个或多个。进气门150和排气门156的位置可通过气门位置传感器155和157分别进行确定。在可选实施方式中，进气门和/或排气门可通过电动气门驱动进行控制。例如，汽缸14可以可选地包括通过电动气门驱动控制的进气门和通过凸轮驱动控制的排气门，所述凸轮驱动包括CPS和/或VCT系统。在其他的实施方式中，进气和排气门可通过通用气门驱动器或驱动系统或可变气门正时驱动器或驱动系统进行控制。
[0023]汽缸14可具有压缩比，其是活塞138处于底部中心与处于顶部中心时的体积比。通常，压缩比的范围为9:1至10:1。然而，在一些使用不同燃料的实例中，压缩比可提高。这可发生在，例如当使用较高辛烷燃料或具有较高蒸发潜在焓的燃料时。如果直接喷射由于其对发动机爆燃的作用而被应用时，压缩比也可被提高。
[0024]在一些实施方式中，发动机10的每一汽缸均可包括火花塞192，用于开始燃烧。在选定操作模式下，响应来自控制器12的点火提前信号SA，点火系统190可通过火花塞192提供点火电火花给燃烧室14。然而，在一些实施方式中，火花塞192可被省略，诸如在发动机10可通过自动点火开始燃烧或通过喷射燃料开始燃烧一正如一些柴油发动机一样一的情况下。
[0025]在一些实施方式中，发动机10的每一汽缸均可配置有一个或多个燃料喷射器，用于向其提供燃料。作为非限制性实例，显示汽缸14包括一个燃料喷射器166。显示燃料喷射器166直接连接于汽缸14，以通过电子驱动器168与从控制器12接收的信号脉宽FPW成比例地向其中直接喷射燃料。以这种方式，燃料喷射器166提供所谓的燃料向燃烧汽缸14的直接喷射(下文也称为“DI”)。燃料可自高压燃料系统8——包括燃料箱、燃料泵和燃料轨——输送至燃料喷射器166。可选地，燃料可通过单级燃料泵在较低压力下进行输送，在这种情况下，直接燃料喷射的正时在压缩冲程期间可比使用高压燃料系统时更受限。此外，尽管没有显示，但是燃料箱可具有压力变换器，其提供信号给控制器12。应该理解，在可选实施方式中，喷射器166可以是进气道喷射器，其提供燃料到汽缸14上游的进气口中。
[0026]燃料可在汽缸单个周期期间通过喷射器被输送至汽缸。此外，从喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可随工况如空气充气温度而改变，如本文下文所述。进一步，对于单个燃烧事件，每个周期可进行输送燃料的多次喷射。多次喷射可在压缩冲程、进气冲程或其任何适当组合期间进行。
[0027]如上所述，图1仅显示多汽缸发动机的一个汽缸。因此，每一汽缸均可类似地包括其本身的一套进气门/排气门、燃料喷射器(一个或多个)、火花塞等。
[0028]虽然没有显示，但应该理解，发动机10还可包括一个或多个排气再循环通道，以从发动机排气口输送至少部分排气至发动机进气口。因此，通过再循环一些排气，可影响发动机稀释度，这可通过减少发动机爆燃、峰值汽缸燃烧温度和压力、节流损失和NOx排放而提高发动机性能。一个或多个EGR通道可包括低压(LP)-EGR通道，其连接在涡轮增压器压缩机上游的发动机进气口和涡轮下游的发动机排气口之间，并被配置成提供LP-EGR。一个或多个EGR通道还可包括高压(HP) -EGR通道，其连接在压缩机下游的发动机进气口和涡轮上游的发动机排气口之间，并被配置成提供HP-EGR。在一个实例中，HP-EGR流量可在这样的状况下提供:诸如不存在涡轮增压器提供增压的状况，而LP-EGR流量可在这样的状况下提供:诸如存在涡轮增压器增压和/或排气温度在阈值以上时的状况。通过LP-EGR通道的LP-EGR流量可经由LP-EGR气门进行调节，而经过HP-EGR通道的HP-EGR流量可经由HP-EGR气门(未显示)进行调节。
[0029]控制器12作为微型计算机显示在图1中，其包括微处理器单元106、输入/输出端口 108、用于可执冲程序和校准值的电子存储介质——其在该具体实例中显示为只读存储器芯片110、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。除了之前论述的那些信号之外，控制器12还可以接收来自与发动机10连接的传感器的各种信号，包括来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量计(MAF)的测量结果；来自与冷却套筒118连接的温度传感器116的发动机冷却液温度(ECT);来自与曲轴140连接的霍尔传感器120 (或其它类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);和来自传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)。发动机转速信号RPM可通过控制器12从信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供对进气歧管中的真空或压力的指示。
[0030]存储介质只读存储器110可用计算机可读数据编程，该计算机可读数据代表处理器106可执行的、用于执行下面描述的方法以及预期但未具体列出的其它变型的指令。
[0031]参考图2，方法200包括确定内燃发动机的燃料喷射延迟时间段。可计算燃料喷射延迟时间段，以防止燃料冲击到包括汽缸盖和/或活塞的燃烧室壁上。进一步，喷射燃料在燃烧室中的运动可取决于燃料喷射正时。由此，燃料喷射延迟时间段可通过发动机负荷变化而确定。
[0032]在202，方法包括评估和/或推断发动机工况。发动机工况可包括，例如，发动机转速、发动机温度、催化剂温度、增压水平、MAP、MAF、环境状况(温度、压力、湿度等)。在204，方法包括基于发动机工况确定喷射起动时间。例如，第一起动时间(例如基准(base)喷射起动时间)可在低发动机负荷(例如发动机起动)期间确定。在另一实例中，第一喷射起动时间可被确定为绝对时间，作为相对于旋转周期开始的时间或相对于旋转周期持续时间的时间。
[0033]在206，方法包括确定处于第二时间的第二发动机负荷是否大于处于第一时间的第一发动机负荷。延迟时间段可在相互比较第一和第二发动机功率输出时确定。第二发动机功率输出可基于自确定第一发动机功率输出以来经过的时间来确定。因此，通过比较第一和第二发动机功率输出，有可能获得发动机功率输出相对于时间的变化的信息。例如，可在发动机负荷迅速改变后，在第二时间确定发动机负荷。如果处于第二时间的发动机负荷不大于第一发动机负荷，则方法在214包括确定第二时间的发动机负荷是否小于第一时间的发动机负荷。例如，可在发动机负荷可能正在减少的期间，在第二时间确定第二发动机负荷。如果第二发动机负荷不小于第一发动机负荷，则在216，可基于初始喷射起动时间(例如恒定发动机负荷)执行燃料喷射正时。
[0034]返回206,如果第二发动机负荷大于第一发动机负荷,则在208,方法包括基于发动机工况确定喷射延迟时间段。在一个实例中，延迟时间段在第二发动机负荷大于第一发动机负荷时可具有正值。具体地，对于发动机负荷不断增加的负荷变化，可延迟燃料喷射开始，如下文关于图3-4所述。在另一实例中，如果延迟时间段具有正值，则喷射阀可以距离活塞大于阈值的距离被布置，并且，较少燃料可到达活塞和/或燃烧室壁。
[0035]此外，在214，如果已经确定第二发动机负荷小于第一发动机负荷，则在208确定喷射延迟时间段。在一个实例中，延迟时间段可在第二发动机负荷小于第一发动机负荷时具有负值。因此，延迟时间段在与基准喷射起动时间进行比较时可在时间上向前，如下文关于图3-4所述。
[0036]在还另一实例中，当第二发动机负荷等于第一发动机负荷或第二发动机负荷与第一发动机负荷的差异小于阈值时，延迟时间段可降至零。由此，可假设恒定发动机功率输出，对此，确定的喷射起动时间可保持不变，如下文关于图3-4所述。
[0037]在另一实施方式中，方法200可包括重新确定第二发动机功率输出作为第一发动机负荷，并且可确定第二发动机负荷的新值。因此，对于延迟时间段的每一次确定，均可确定瞬时发动机功率输出一次。通常，延迟时间段可针对每一旋转周期被重新确定，或延迟时间段可被保持恒定达固定的时间段或达固定数量的旋转周期。在另一实例中，延迟时间段可被保持恒定达多个旋转周期或时间段，这取决于发动机转速或发动机负荷。
[0038]在另一实施方式中，当第二发动机负荷与第一发动机负荷相差第一负荷差时，延迟时间段可具有第一数值(magnitude)，和当第二发动机负荷与第一发动机负荷相差不同于第一负荷差的第二负荷差时，延迟时间段可具有不同于第一数值的第二数值。延迟时间段可以是，例如第一和第二发动机负荷之间的负荷差的函数。因此，方法200有利地考虑内燃发动机的负荷变化大小，并可针对任何负荷变化大小提供适当的延迟时间段。具体地，当第一负荷差大于第二负荷差时，第一数值可大于第二数值。例如，延迟时间段可与第二发动机负荷和第一发动机负荷之间的差除以第二时间和第一时间之间的时间间隔成比例。
[0039]在另一实施方式中，方法可包括确定燃烧室温度。在这种情况下，例如，方法200可包括，在燃烧室温度小于阈值时，确定延迟时间段，包括改变后的喷射起动时间。在另一实例中，在206，基于第二时间的燃烧室内的温度，可确定第二发动机负荷值。进一步，可将处于第二时间的燃烧室温度与处于第一时间的温度进行比较，从而确定延迟时间段。
[0040]现参考图3，显示实例图300，其示例基于发动机负荷的燃料喷射正时。由此，燃料喷射正时可包括基于延迟时间段改变燃料喷射起动时间。延迟时间段可基于例如发动机负荷变化。
[0041]图300显示在图表302的发动机负荷状况以及在图表304的包括基准喷射起动时间的实例喷射正时图，在图表306的延迟时间段，在图表308的改变后的喷射起动时间，和在图表310的燃料喷射量。由此，所有图表均显示给定发动机汽缸的状况。在另一实例中，喷射正时可基于每一发动机周期一次喷射。在tl前，发动机可运行和燃烧。例如，在tl，在确定第一发动机负荷后，可确定基准喷射起动时间。在一个实例中，第一发动机负荷可基于发动机起动。在另一实例中，第一发动机负荷确定可在恒定发动机功率输出期间进行。进一步，可通过比较处于第一时间tl的第一发动机负荷与处于第二时间t2的第二发动机负荷，确定喷射延迟时间段。例如，在312，发动机负荷可增加，从而导致第二发动机负荷大于第一发动机负荷。由于发动机负荷增加，在316，延迟时间段可具有正值，使得延迟时间段可在时间上晚于基准喷射起动时间而出现，如关于图4进一步描述。在一个实例中，延迟时间段的持续时间d3可与发动机负荷变化dl成比例。由此，较大发动机负荷变化可包括较长延迟时间段。在另外的实例中，较小负荷变化可包括较短延迟时间段。在发动机负荷增加后，在318，改变后的喷射起动时间可处于大于基准喷射起动时间的时间点，如在314所示。
[0042]在另一实例中，恒定发动机功率输出可不改变喷射起动时间。由此,在t2的第一发动机负荷可等于在t3的第二发动机负荷。由于发动机负荷可相等，所以延迟时间段可为零，并且基准喷射起动时间可不改变。在另一实例中，如果第二发动机负荷与第一发动机负荷相差小于阈值，则喷射起动时间可不改变，如关于图4进一步描述。
[0043]在另一实例中，第二发动机负荷可不同于第一发动机负荷，从而第二发动机负荷可小于第一发动机负荷。例如，在t4，发动机负荷可减少，并且，在324，延迟时间段可具有负值。在一个实例中，发动机负荷的减少d2可与延迟时间段持续时间d4成比例。由此，在326的改变后的喷射时间可在时间上早于在322的基准喷射起动时间，如关于图4进一步描述。此外，喷射到汽缸中的燃料量可不基于喷射起动时间改变而变化。具体地，在314的基准起动时间喷射的燃料量可等于在318的改变后喷射起动时间喷射的燃料量。
[0044]在另一实施方式中，燃料喷射的喷射起动时间的改变可基于燃烧室温度。由此，颗粒物的生成可取决于燃烧室温度。由于延迟时间段可根据燃烧室温度而确定，所以燃料喷射开始的实际时间可被优化，以允许最小量的颗粒排放物。具体地，较大量的颗粒物可在较低燃烧室温度下生成。在一个实例中，可在燃烧室处于阈值温度以下的温度时改变喷射起动时间。由此，基于温度改变喷射起动时间可防止颗粒排放物。
[0045]由于难以直接测量燃烧室温度，因此，可基于发动机工况利用数学模型计算燃烧室温度。这样的工况可考虑之前的发动机功率输出，但也可包括进气、燃料混合物、排气的温度的测量值和/或质量流量的评估值。
[0046]在一个实施方式中，延迟时间段在燃烧室温度具有第一温度值时具有第三数值，和在燃烧室温度具有大于第一温度值的第二温度值时具有小于第三数值的第四数值。因此，选择的延迟时间段可在时间上前移。例如，燃烧室温度越高，燃料喷射开始时间的延迟时间可越小(按绝对值或相对值计算)，则燃烧室变得越热。
[0047]在一个实例中，可在旋转周期中向内燃发动机的燃烧室中进行多次燃料喷射。每次喷射的相关起动时间可根据内燃发动机的工况而确定。进一步，每次喷射的燃料可在基于延迟时间段自相关喷射起动时间偏移的时间开始喷射到燃烧室中。在一个实例中，喷射可通过不同喷射装置对相同燃烧室进行。
[0048]如上所述，调节喷射起动可基于当前发动机负荷。由此，响应发动机负荷增加，改变喷射正时可包括暂时延迟向发动机汽缸的直接喷射燃料的喷射起动。此外，响应发动机负荷减少，改变喷射正时可包括暂时提前向发动机汽缸的直接喷射燃料的喷射起动。在一个实例中，相比于较低发动机负荷，在较高发动机负荷下，喷射起动可被永久延迟。在另一实例中，与较低发动机负荷相比，在较高发动机负荷下，喷射起动可被永久提前。
[0049]现参考图4，图400显示关于其在发动机周期四冲程(进气、压缩、工作和排气)中的位置的燃料喷射正时改变。由此，燃料喷射可包括在发动机进气冲程中或部分在压缩冲程中的喷射正时。进一步，进气冲程中的喷射起动时间可基于发动机负荷而改变，如下文关于图3所述。
[0050]实例A-D显示基于发动机负荷的燃料喷射正时改变。实例A显示以曲轴转角度数(CAD)表示的沿X-轴的发动机位置。曲线401显示活塞位置一参考其距上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的位置，和进一步参考其在发动机周期四冲程(进气、压缩、工作和排气)中的位置。如正弦曲线401所示，活塞从TDC下移，到进气冲程结束时在BDC降至最低点。然后，到压缩冲程结束时，活塞在TDC返回顶部。然后，在工作冲程期间，活塞再次朝向BDC下移，到排气冲程结束时，返回其在TDC的初始顶部位置。进一步，实例A-D可显示发动机周期中在tl和t2的燃料喷射起动时间，如上文关于图3显示。进一步，实例A-D中显示的喷射正时可发生在燃烧事件的一个发动机周期内。在一个实例中，响应发动机负荷增加，改变喷射正时可包括:针对至少一次但小于三次燃烧事件，暂时延迟向发动机汽缸的直接喷射燃料的喷射起动，然后仅部分减少喷射起动的延迟。在另一实例中，响应发动机负荷减少，改变喷射正时可包括:针对至少一次但小于三次燃烧事件，暂时提前向发动机汽缸的直接喷射燃料的喷射起动，然后仅部分减少喷射起动的提前。由此，喷射起动和喷射完成均在压缩冲程期间。因此，实例A所示的喷射正时可在实例B前一个发动机周期发生，实例B可在实例C前一个发动机周期发生，和实例C可在实例D前一个发动机周期发生。在一个实例中，如A所示，燃料喷射可包括在发动机工况期间进气冲程中402的燃料喷射起动时间。喷射可包括处于进气冲程的中点的喷射正时，使得活塞位置可朝BDC下移。
[0051]但是，在另一实例中，压缩燃料喷射可被给予基准喷射起动时间。基准喷射起动时间，如B所示，可通过第一发动机负荷确定。在此实例中，在402的喷射起动时间可基于保持恒定的发动机负荷(例如发动机负荷无变化)。由此，喷射可包括处于进气冲程的中点的喷射正时。
[0052]在另一实例中，如C所示，喷射起动时间可被给予基于发动机负荷变化而改变的喷射起动时间。具体地，延迟时间段可通过比较处于第一时间的第一发动机负荷与处于第二时间的第二发动机负荷而确定。在此实例中，第二发动机负荷可大于第一发动机负荷。在406的基准喷射起动时间可具有具有正值的延迟时间段。因此，与基准喷射起动时间相比，在408的改变后的喷射起动时间可在时间上更加向前(如箭头所示)。在另外的实例中，改变后的喷射起动时间可部分处于压缩冲程内。在改变后的喷射起动时间，活塞可位于BDC。由此，喷射阀与处于改变后的喷射起动时间的活塞之间的距离可大于与处于基准喷射起动时间的活塞之间的距离。在改变后的喷射起动时间，较少燃料可到达活塞和燃烧室壁。在一个实例中，改变后的喷射时间一部分处于燃烧冲程内一可减少颗粒物生成。
[0053]在另一实例中，如D所示，喷射起动时间可基于重新确定的延迟时间段被进一步改变。在此实例中，第二发动机负荷，如C所示，可被用作第一发动机负荷。因此，可确定第二发动机负荷的新值。例如，延迟时间段可基于重新确定的第一和第二发动机负荷被重新确定。在此实例中，第二发动机负荷可等于第一发动机负荷(例如恒定发动机负荷)。因此，延迟时间段可具有零值。由此，在410的确定的喷射时间可类似于在404显示的基准喷射起动时间。由此，在410的基准喷射起动时间可不改变，因为发动机负荷无变化。进一步，喷射起动时间可处于发动机的进气冲程内。
[0054]注意，本文中包括的实例控制和评估程序可与各种发动机和/或车辆系统构造一起应用。本文描述的具体程序可代表任意数目的处理策略中的一个或多个，所述处理策略诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各个动作、操作和/或功能均可以所示顺序进行、平行进行、或在一些情况中被省略。同样地，不一定要求处理顺序达到本文所述的实例实施方式的特征和优势，而是提供来方便说明和描述。一个或多个示例的动作、操作和/或功能可重复执行，这取决于所应用的具体策略。此外，描述的动作、操作和/或功能可以图形表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质非临时性存储器的编码。
[0055]应该理解，本文公开的构造和程序实质上是示例性的，并且这些【具体实施方式】不以限制性的意义被看待，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可适用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和构造与其它特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合以及亚组合。
[0056]所附权利要求具体指出被认为是新颖的和非显而易见的某些组合和亚组合。这些权利要求可能涉及“一个(an)”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应该被理解为包括结合一个或多个这样的元件，既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和亚组合可通过修改本申请权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而得到保护。这些权利要求一无论其范围对于原始权利要求更宽、更窄、相同或不同一也被视为包括在本公开的主题内。
【权利要求】
1.内燃发动机的控制方法，包括: 根据内燃发动机的运转参数，确定向所述内燃发动机的燃烧室喷射燃料的起动时间； 确定所述内燃发动机处于第一时间的第一发动机负荷； 确定所述内燃发动机处于所述第一时间后的第二时间的第二发动机负荷； 比较所述第一发动机负荷与所述第二发动机负荷； 根据所述第一和第二发动机负荷的比较结果，确定延迟时间段；和 在自所述起动时间偏移所述延迟时间段的时间开始，将所述燃料喷射到所述内燃发动机的所述燃烧室中。
2.权利要求1所述的方法，其中系统包括在喷射所述燃料后确定所述起动时间。
3.权利要求1所述的方法，其中当所述第二发动机负荷大于所述第一发动机负荷时，所述延迟时间段具有正值。
4.权利要求1所述的方法，其中当所述第二发动机负荷小于所述第一发动机负荷时，所述延迟时间段具有负值。
5.权利要求1所述的方法，其中当所述第二发动机负荷等于所述第一发动机负荷或当所述第二发动机负荷与所述第一发动机负荷相差小于阈值时，所述延迟时间段等于零。
6.权利要求1所述的方法，其中当所述第二发动机负荷与所述第一发动机负荷相差第一负荷差时，所述延迟时间段具有第一数值，并且其中当所述第二发动机负荷与所述第一发动机负荷相差不同于所述第一负荷差的第二负荷差时，所述延迟时间段具有不同于所述第一数值的第二数值。
7.权利要求6所述的方法，其中当所述第一发动机负荷差大于所述第二发动机负荷差时，所述第一数值大于所述第二数值。
8.权利要求6所述的方法，其中所述延迟时间段与所述第二发动机负荷和所述第一发动机负荷之间的差除以所述第二时间和所述第一时间之间的时间间隔成比例。
9.权利要求1所述的方法，其中在旋转周期中向所述内燃发动机的燃烧室中进行多次燃料喷射，其中每次喷射的相关起动时间根据所述内燃发动机的运转参数而确定，和在自所述相关起动时间偏移所述延迟时间段的时间开始，每次喷射的所述燃料被喷射到所述内燃发动机的所述燃烧室中。
10.权利要求1所述的方法，其中所述延迟时间段根据所述内燃发动机燃烧室的温度被进一步确定。
11.权利要求10所述的方法，其中所述燃烧室的温度基于所述内燃发动机的运转参数利用数学模型进行计算。
12.权利要求10所述的方法，其中当所述燃烧室的温度具有第一温度值时，所述延迟时间段具有第三数值，并且其中当所述燃烧室的温度具有大于所述第一温度值的第二温度值时，所述延迟时间段具有小于所述第三数值的第四数值。
13.方法，包括: 响应发动机负荷增加，暂时延迟向发动机汽缸的直接喷射燃料的喷射起动；和 响应发动机负荷减少，暂时提前向所述发动机汽缸的直接喷射燃料的喷射起动。
14.权利要求13所述的方法，进一步包括基于当前发动机负荷调节所述喷射起动。
15.权利要求14所述的方法，其中与较低发动机负荷相比，在较高发动机负荷下，所述喷射起动被永久延迟。
16.权利要求14所述的方法，其中与较低发动机负荷相比，在较高发动机负荷下，所述喷射起动被永久提前。
17.方法，包括: 响应发动机负荷增加，针对至少一次但小于三次燃烧事件，暂时延迟向发动机汽缸的直接喷射燃料的喷射起动，然后仅部分减少所述喷射起动的所述延迟；和 响应发动机负荷减少，针对至少一次但小于三次燃烧事件，暂时提前向所述发动机汽缸的直接喷射燃料的喷射起动，然后仅部分减少所述喷射起动的所述提前。
18.权利要求17所述的方法，其中所述喷射起动和喷射完成均在压缩冲程期间。
19.权利要求18所述的方法，其中所述发动机是涡轮增压发动机。
【文档编号】F02D41/30GK103573451SQ201310328521
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2012年8月3日
【发明者】O·贝克迈尔, J·林泽尔, K·霍恩博肯, M·马里奇诺, J·沃杰恩, K·格瑞瑟 申请人:福特环球技术公司