气体燃料喷射器激活的制作方法

气体燃料喷射器激活的制作方法
【专利摘要】本发明涉及气体燃料喷射器激活。提供了一种用于启动发动机的方法。该方法包含，响应于气体燃料喷射器两侧的气体压力差超过阈值压力，打开控制进入到进气歧管的空气流量的节流阀。以此方式，可以缓解利用气体燃料的延迟的发动机启动。
【专利说明】气体燃料喷射器激活

【技术领域】
[0001]本公开涉及气体燃料喷射。

【背景技术】
[0002]为了缓解传统燃料的价格上涨，以及为减少排气排放，替代燃料已经被开发。例如，天然气已经被认为是一种引人注目的代替燃料。对于汽车应用，天然气可以被压缩，并且在高压下作为气体被存储在汽缸中。压力调节器然后可以被用来在更低压力下经由燃料喷射器向发动机燃烧室供应压缩天然气(CNG)。在发动机启动期间，向燃料喷射器供应燃料的燃料轨道可能会经历过压事件。该过压的燃料轨道会在向内打开的喷射器两侧产生大压力差，从而阻止喷射器的打开并延迟(或阻止)发动机启动。另外，在发动机起动转动期间，比在发动机运行状况期间小的电压(并且因此提供喷射器打开力的电流)在喷射器处会是可用的。因此，可以提供附加力以克服压力差并打开喷射器的额外的电流是不可用的。


【发明内容】

[0003]发明人在此已经认识到，减小喷射器两侧的压力差减小了打开喷射器所需的电流量，因此在发动机启动期间能实现更可靠的喷射器打开。因此，提供了一种用于启动发动机的方法。该方法包含，响应于气体燃料喷射器两侧的气体压力差超过阈值压力而打开控制进入到进气歧管的空气流量的节流阀。
[0004]以此方式，可以响应于气体燃料喷射器两侧的高压力差而打开节流阀。通过打开节流阀，可以增大进气歧管压力，从而减小喷射器两侧的压力差。压力差的减小进而减小了打开燃料喷射器所需的电流量。因此，在发动机启动或气体燃料喷射器在高燃料轨道压力下被激活的其他状况期间，可以迅速打开喷射器，从而缓解延迟的发动机启动。
[0005]当单独或结合附图参照以下【具体实施方式】时，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。
[0006]应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在【具体实施方式】中进一步描述的一组精选构思。这并不意味着识别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仅由随附在具体实施例之后的权利要求唯一地确定。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提及的任何缺点的实施方式。

【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1A示出了内燃发动机的示例燃烧室的示意图。
[0008]图1B示出了多汽缸发动机的示意图。
[0009]图2是图示说明根据本公开的实施例的用于激活气体燃料喷射器的高级别控制程序的流程图。
[0010]图3是图示说明根据本公开的实施例的用于启动发动机的方法的流程图。
[0011]图4是图示说明根据本公开的实施例的在感兴趣阶段期间的各种发动机运转参数的曲线图。
[0012]图5是图示说明根据本公开的另一实施例的用于启动发动机的方法的流程图。
[0013]图6是图示说明根据本公开的另一实施例的在感兴趣阶段期间的各种发动机运转参数的曲线图。
[0014]图7是图示说明根据本公开的实施例的用于气体燃料喷射的方法的流程图。

【具体实施方式】
[0015]以下描述涉及用于解决发动机(诸如在IA和图1B中示意地图示的发动机)中的气体燃料喷射器的激活的系统和方法。在一些实施例中，该系统可以包括耦接至进气道燃料喷射器的气体燃料箱和耦接至直接燃料喷射器的液体燃料箱。控制器可以被编程为通过控制程序(诸如在图2、图3、图5和图7中描述的程序)控制气体燃料喷射器的激活，从而导致在图4和图6中所描述的观察到的发动机运转参数。
[0016]图1A描述了内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统以及经由输入装置132来自车辆操作者130的输入控制。在这个示例中，输入装置132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。发动机10的汽缸(即燃烧室)14可以包括燃烧室壁136，活塞138被设置在其中。活塞138可以被耦接接至曲轴140，使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由中间变速器系统耦接接至车辆的至少一个驱动轮。另外，起动机马达可以经由飞轮耦接接至曲轴140，以实现发动机10的起动运转。
[0017]汽缸14可以经由一系列进气通道142、144和146接收进气空气。进气通道146可以与除了汽缸14之外的发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，一个或更多个进气通道可以包括升压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1A示出了被配置为具有涡轮增压器的发动机10，其中涡轮增压器包括在进气通道142和144之间布置的压缩机174和沿排气通道148布置的排气涡轮176。排气涡轮176可以经由轴180至少部分地为压缩机174提供动力，在此情况下升压装置被配置为涡轮增压器。然而，在诸如发动机10设置有机械增压器的其他示例中，排气涡轮176可以可选地被省略，在此情况下压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力。包括节流板164的节气门162可以沿发动机的进气通道被提供，用于改变提供给发动机汽缸的进气空气的流率和/或压力。例如，如在图1A中示出的，节气门162被布置在压缩机174的下游，或可以可替代地提供在压缩机174的上游。
[0018]排气通道148可以从与除了汽缸14之外的发动机10的其他汽缸接收排气。排气传感器128被显示为耦接至排放控制装置178上游的排气通道148。传感器128可以是用于提供排气AFR指示的任何合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO (通用或宽域排气传感器)、双态氧传感器或EGO (如图所示)、HEGO (加热型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、各种其他排放控制系统或其组合。
[0019]发动机10的每个汽缸可以包括一个或更多个进气门和一个或更多个排气门。例如，汽缸14被显示为包括位于汽缸14的上部区域处的至少一个进气提升气门150和至少一个排气提升气门156。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸(包括汽缸14)可以包括位于汽缸的上部区域处的至少两个进气提升气门和至少两个排气提升气门。
[0020]进气门150可以由控制器12经由致动器152控制。类似地，排气门156由控制器12经由致动器154控制。在一些条件期间，控制器12可以改变提供给致动器152和154的信号，从而控制各个进气门和排气门的打开和关闭。进气门150和排气门156的位置可以由各自的气门位置传感器(未示出)确定。气门致动器可以是电子气门致动型或凸轮致动型或其组合。可以同时控制进气门和排气门正时，并且可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的可能中的任一个。每个凸轮致动系统可以包括一个或更多个凸轮，并且可以利用由控制器12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/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或更多个，以改变气门运转。例如，汽缸14可以可替代地包括经由电子气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮致动控制的排气门。在其他实施例中，进气门和排气门可以由共同的电子气门致动器或致动系统或者可变气门正时致动器或致动系统控制。
[0021]汽缸14可以具有压缩比，其为活塞138在下止点时与在下止点时的体积之比。通常地，压缩比在9:1至10:1的范围内。然而，在使用不同燃料的一些示例中，可以增加压缩t匕。例如，当使用更高的辛烷燃料或具有更高的潜在蒸发焓的燃料时，这种情况可以发生。如果使用直接喷射，由于其对发动机爆震的影响，同样可以增加压缩比。
[0022]在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以包括用于开始燃烧的火花塞192。在所选运转模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA,点火系统190可以经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。然而，在一些实施例中，火花塞192可以被省略，诸如其中发动机10可以通过自动点火或通过燃料喷射开始燃烧，这可以是一些柴油发动机的情况。
[0023]在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以被配置为具有用于向汽缸提供燃料的一个或更多个燃料喷射器。作为非限制性的示例，汽缸14被显示包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166被显示为直接耦接至汽缸14，用于经由电子驱动器168与从控制器12接收的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射进汽缸中。以此方式，燃料喷射器166提供了到燃烧汽缸14内的所谓的燃料的直接喷射(在下文中被成为“DI “)。尽管图1A示出了作为侧喷射器的喷射器166，但其也可以位于活塞的顶部，诸如靠近火花塞192的位置。当由于一些醇基燃料的更低的挥发性而以醇基燃料运转发动机时，这种位置可以增加混合和燃烧。可替代地，喷射器可以位于顶部并靠近进气门，以增加混合。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵、燃料轨道和驱动器168的燃料系统172输送至燃料喷射器166。可替代地，通过单级燃料泵可以在更低的压力下输送燃料，在此情况下压缩行程期间的直接燃料喷射的正时会比使用高压燃料系统的情况更受限制。另外，尽管未示出，但燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。
[0024]燃料喷射器170被显示为以如下构造布置在进气通道146中，而不是在汽缸14中，该构造提供了到汽缸14上游的进气道的所谓的燃料的进气道喷射(在下文中被成为“PFI“)。燃料喷射器170可以经由电子驱动器171与从控制器12接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射燃料。燃料可以通过燃料系统172输送至燃料喷射器170。
[0025]燃料系统172可以包括一个燃料箱或多个燃料箱。在燃料系统172包括多个燃料箱的实施例中，燃料箱可以容纳具有相同燃料特性的燃料，或可以容纳具有不同燃料特性的燃料，诸如不同的燃料成分。这些差别可以包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的混合燃料和/或其组合等。在一个示例中，具有不同醇含量的燃料可以包括汽油、乙醇、甲醇或诸如E85(其约为85%乙醇和15%汽油)或M85(其约为85%甲醇和15%汽油)的醇混合物。其他含醇燃料可以是醇和水的混合物，醇、水和汽油的混合物等。在一些示例中，燃料系统172可以包括容纳液体燃料(诸如汽油)的燃料箱，并且还包括容纳气体燃料(诸如CNG)的燃料箱。燃料喷射器166和170可以被配置为从相同的燃料箱、从不同的燃料箱、从多个相同的燃料箱、或从一组重叠的燃料箱喷射燃料。
[0026]控制器12在图1A中被示为微型计算机，其包括处理器(CPU) 106、输入/输出端口(I/O) 108、在这个具体示例中作为只读存储器(ROM) 110示出的用于可执行程序和校准数值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM) 112、保活存储器(KAM) 114和数据总线。控制器12可以接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括:来自质量空气流量传感器122的进入的质量空气流量(MAF)的测量值；来自耦接至冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却液温度(ECT);来自耦接至曲轴140的霍尔效应传感器120 (或其他类型)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);以及来自传感器124的歧管绝对压力信号(MAP)。发动机转速信号RPM可以由控制器12从信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用来提供进气歧管中的真空或压力的指示。
[0027]存储介质只读存储器110可以用计算机可读数据编程，该计算机可读数据表示可由处理器106执行的指令，用于实现以下所述方法以及期望但没有具体列出的其他变体。在图2、图3、图5和图7处描述了可以通过控制器执行的示例程序。
[0028]如上所述，图1A仅示出了多汽缸发动机中的一个汽缸，并且每个汽缸可以类似地包括其自己的一组进气/排气门、燃料喷射器(多个燃料喷射器)、火花塞等。图1B示出了根据本公开的图1A的多汽缸发动机的示意图。如图1A所示，内燃发动机10包括被耦接至进气通道144和排气通道148的汽缸14。进气通道144可以包括节气门162。排气通道148可以包括排放控制装置178。
[0029]汽缸14被示为耦接至燃料喷射器166和170。尽管仅一个汽缸被示为耦接至燃料喷射器，但应理解，被包括在发动机10中的所有汽缸14也可以被耦接至一个或更多个燃料喷射器。在这个示例实施例，燃料喷射器166被描述为直接燃料喷射器，而燃料喷射器170被描述为进气道燃料喷射器。每个燃料喷射器均可以被配置为响应于来自控制器12的命令而在发动机循环中的特定时间点输送特定量的燃料。一个或两个燃料喷射器可以被用来在每个燃烧循环期间将可燃的燃料输送至汽缸14。可以根据发动机工况控制燃料喷射的正时和量。
[0030]燃料系统172可以包括一个或更多个燃料箱。在所描述的示例中，燃料系统是多燃料系统，其包括高压燃料箱20a和燃料箱20b，高压燃料箱20a被配置为将气体燃料输送至燃料轨道52a，燃料箱20b被配置为将具有与气体燃料不同化学和物理性质的燃料(例如，液体燃料)输送至燃料轨道52b。尽管所描述的示例包括用于两种不同燃料的单独的燃料轨道，但在一些示例中可以使用共同的燃料轨道。
[0031]燃料箱20a可以被配置为在高压下存储气体燃料，并经由高压燃料管路94、压力调节器38，和经调节的压力燃料管路50将燃料输送至发动机10。例如，气体燃料可以是压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)、吸附天然气(ANG)或氢燃料。燃料箱20a可以存储10-700巴(bar)的压力范围(例如，用于LNG燃料的0-100+ps1、用于ANG燃料的500ps1、用于CNG燃料的3600psi或250巴和用于氢燃料的5000-10000psi)的气体燃料。
[0032]相比之下，燃料箱汽20b可以存储液体燃料，诸如油、具有某一乙醇浓度范围的燃料、各种汽油乙醇燃料混合物(例如、E10，E85)和其组合。如图所示，燃料箱20b可以被耦接至用于给输送至燃料轨道的燃料加压的燃料泵21。
[0033]燃料箱20a可以经由加注燃料端口 54重新注满气体燃料。止回阀55 (或串联的两个止回阀以便备用)可以被耦接在燃料箱20a与加注燃料端口 54之间，以确保正确的燃料流。同样地，燃料箱20b可以经由加注燃料端口 83重新注满液体燃料。燃料可以分别经由燃料轨道52a和52b从燃料箱20a和20b输送至发动机10的喷射器，诸如示例喷射器170和166。尽管仅描述了与每个燃料轨道耦接的单个喷射器，但应认识到可为每个汽缸14提供另外的喷射器。例如，燃料轨道52a可以向喷射器170以及第二燃料喷射器供应燃料，其中第二燃料喷射器向与喷射器170相同的燃烧室供应燃料。
[0034]在一个示例中，其中燃料系统172包括直接喷射系统，喷射器166和170可以被配置为直接燃料喷射器。在替代的实施例中，燃料系统172可以包括进气道喷射系统，其中喷射器166和170可以被配置为进气道燃料喷射器。在其他实施例中，每个汽缸可以包括一个或更多个喷射器，其包括直接喷射器和进气道喷射器(诸如图1所示的配置)。
[0035]在不期望液体燃料输送至发动机的状况期间(例如，在发动机关闭的状况期间，或在期望气体燃料单独输送至发动机的状况期间)，泵21可以不将燃料从燃料箱20b泵送至燃料轨道52b。燃料轨道52b中的燃料轨道压力传感器102b可以被配置为感测当前的燃料轨道压力，并向控制系统14的控制器12提供所感测的值。在一些示例中，可以基于由传感器102b感测的燃料轨道压力和/或基于其他参数值来控制泵21。
[0036]另外，在一些实施例中，单向阀(未示出)可以被设置在燃料箱20b与燃料轨道52b之间，以确保来自燃料箱20b的正确的燃料流。
[0037]燃料箱20a可以被耦接至燃料箱的阀32，其用于调节被输到燃料管路94内的气体燃料的压力。燃料箱的阀32可以被配置为在与箱的压力相似的压力下将气体燃料输送到燃料管路94内。可替代地，即使当期望高燃料喷射压力时，也可以激活燃料箱的阀，并且可以控制阀下游的压力调节系统，以确保燃料轨道压力被调节至足够高的压力。这样的操作在如下示例中可能是更可取的，在该示例中高压气体燃料流经可以被包括在燃料管路94中的各种部件(例如，过滤器、阀等)将会使所述部件退化。
[0038]燃料箱20a还可以被耦接至压力调节系统34，以使气体燃料能提供给燃料轨道52a，并从那里在可变压力下提供给喷射器170。在一个示例中，燃料箱20a可以在10-700巴的压力范围内存储气体燃料，同时压力调节系统可以将燃料轨道压力调节至2至40巴的可变范围(例如，用于CNG燃料的2至10巴)。可以经由压力调节器38来控制燃料轨道的压力。调节器38可以是机械压力调节器，其将参考室压力控制为固定的、恒定的压力，从而在低压室中实现固定的、恒定的调节压力，因此导致单一固定的燃料轨道压力。在其他实施例中，调节器38可以是可变压力调节器。例如，调节器38可以包括升压和降压管道以及升压和降压阀，其能够改变参考室压力，参考室压力反过来改变低压室中的调节压力，并且因此改变燃料轨道的压力。
[0039]如上所述，为了向发动机汽缸供应气体燃料，在高压下将气体燃料从气体燃料箱(例如，燃料箱20a)供应至压力调节器(例如，调节器38)。压力调节器然后在更低的设定点燃料压力下(诸如用于CNG燃料的10巴)向气体燃料轨道(例如，轨道52a)供应燃料。然而，在某些状况下，可以在高于设定点压力的压力下向燃料轨道供应燃料。例如，还寒冷的环境状况下和/或当气体燃料箱压力低时，控制气体燃料轨道中的燃料压力的调节器可以将燃料轨道控制为高于正常压力。另外，在燃料轨道在发动机启动期间的最初燃料轨道的增压期间，调节器可以暂时超过稳态设定点燃料轨道压力。
[0040]当燃料喷射压力增加时，打开喷射器所需的电流量也会增加，因为用于打开喷射器的力与供应给喷射器的电流成正比。特别是在发动机启动期间，高电位的电流经常是不可用的。例如，在发动机起动转动期间，由于发动机电力需求(例如，起动机马达的需求)、寒冷的环境温度和低发动机转速(其中交流发电机不会加到车辆电压上)，更少喷射器电压是可用的。另外，如果喷射器温度高，那么增加喷射器阻值并且因此更少喷射器电流可用于打开喷射器。
[0041]由于高燃料喷射压力并且缺少可用电压，气体燃料喷射器不会在启动时立即打开。因此，使用气体燃料的发动机启动会被延迟。如参照图2-6进一步详述的，可以通过在发动机启动期间或之前调整一个或更多个运转参数来减轻这些延迟的启动。如以下关于图3所阐述的，高燃料喷射压力以及由发动机的起动转动产生的进气歧管真空在向内打开的气体燃料喷射器两侧产生大的压力差。为了减少该压力差并且因此有助于利用更低的电流打开喷射器，可以在启动时打开发动机节流阀，以增加进气歧管压力并减小喷射器两侧产生压力差。如关于图5所阐述的，在开始发动机起动转动之前，气体燃料喷射器可以被打开并被关闭一次或更多次，因而通过在给燃料喷射器加压之前破坏喷射器粘着来有效地“分开”喷射器。一旦喷射器已经被打开并被关闭(也被称为循环喷射器)，就可以给燃料轨道加压并且发动机起动转动可以开始。此外，可以通过使发动机交流发电机以全磁场运转来增加供应给喷射器的电压。
[0042]如上所述，气体燃料喷射器可能会在发动机启动时遇到打开困难。如果发动机被配置为以多种类型的燃料(诸如以液体燃料和气体燃料)运转，气体燃料喷射器也可能会在发动机从以液体燃料(例如，汽油)的运转转变为以气体燃料的运转时遇到打开困难。例如，当发动机在最初的汽油运转期间变热时，气体燃料轨道的温度也会增加，从而升高燃料轨道中的气体燃料压力。如关于图7所阐述的，如果发动机包括涡轮增压器，则可以延迟气体燃料喷射的开始，直至发动机以升压的进气空气(例如，大于大气压力的进气歧管压力)运转为止，以减小气体燃料喷射器两侧的压力差，或可以调整(例如，关闭)涡轮增压器废气门，以在开始气体燃料喷射时增加升压压力。
[0043]现在转向图2，图示说明了用于激活气体燃料喷射器的高级别控制程序200。发动机控制器(诸如图1A-1B的控制器12)可以根据存储在其上的指令执行方法200。在202处，程序200包括确定发动机是否处于静止。当发动机处于静止时，没有燃烧正在发生，并且因此没有燃料正被喷射至汽缸。另外，起动机马达没有被激活。如果发动机没有处于静止(例如，如果发动机正在被起动机马达起动转动或燃烧正在发生)，那么程序200进入到203以不管气体燃料喷射器压力差如何都调整节流阀。例如，可以调整节流阀以输送期望的发动机空气流量。在204处，当指示时，根据下文关于图7所描述的方法激活气体燃料喷射器。程序200然后返回。
[0044]如果发动机处于静止，那么程序200进入到206以确定发动机启动是否被预测到和/或被请求。预测的发动机启动可以是基于当前运转参数被估计为将要在给定时间内发生的发动机启动。在一个示例中，如果驾驶员的侧门被打开，可以预测发动机启动发生。可以预测发动机启动即将来临的其他参数包括正被插入到点火装置内的钥匙、驾驶员的座位中感测到的重量等。另外，可以基于一个或更多个参数检测发动机启动请求。例如，点火钥匙被转到开启位置的接通事件可以指示发动机启动已经被请求。然而，用于请求发动机启动的其他机制是可能的，诸如使用者按下发动机启动按钮。
[0045]如果发动机启动未被请求或未被预测，则程序200返回。如果启动被预测到或被请求，则程序200进入到208以确定工况。在208处确定的工况可以包括环境温度、发动机温度、自之前的发动机关闭以后的时间、大气压力、当前的燃料轨道压力和其他状况。在210处，程序200确定环境温度是否低于阈值。在低环境和/或发动机温度下，气体燃料喷射器在燃料喷射开始期间会容易粘着。因此，如果温度低于阈值，则可以使喷射器循环，如在212处指示的并且在下文中关于图5更详细地阐述的。如果温度不低于阈值，则可以不使喷射器循环。更确切地说，可以在发动机启动时打开节流阀，如在214处指示的并且在下文中关于图3更详细地描述的。当环境温度超过阈值时，可以在每次发动机启动时自动打开节流阀，或如果在启动时喷射器两侧存在较大压力差，则可以打开节流阀。程序200然后返回。
[0046]如上所述，当气体燃料喷射器在发动机启动时遇到粘滞时，可以在启动发动机之前使喷射器循环和/或可以在发动机启动期间打开节流阀。虽然在每次发动机启动时可以使喷射器自动循环，但循环会延迟起动转动和/或将过多燃料释放到发动机进气装置。因此，只有当预示喷射器会特别难以打开的情况时，诸如在寒冷的环境温度期间，才会使喷射器循环。为了确定是否应当在启动之前使喷射器循环或是否应当在发动机启动期间打开节流阀，可以估计环境温度。如果环境温度低于阈值(诸如10°C )，则可以在启动发动机之前使喷射器循环。
[0047]然而，如果程序确定环境温度不低于阈值，则不使喷射器循环。如果在随后的启动期间喷射器两侧存在压力差，则可以在发动机启动期间打开节流阀。其他因素会影响是否使喷射器循环或是否打开节流阀。例如，如果在发动机启动之前喷射器的可用电压降低，则可以不使喷射器循环。在其他实施例中，可以使喷射器自动循环，并且如果喷射器在循环期间不打开(或一旦燃料喷射开始，在被命令打开之后不打开)，则可以打开节流阀以释放压力差。额外地或可替代地，如果所有喷射器不都在循环期间打开，则可以通过增加交流发电机转速、使交流发电机以全磁场运行、和/或减少发动机电力需求来增加供应给喷射器的电压。
[0048]图3图示说明了用于启动发动机的方法300。发动机控制器(诸如图1A-1B的控制器12)可以根据存储在其上的指令执行方法300。方法300可以在发动机(诸如发动机10)的启动期间执行，以打开节流阀(诸如节气门162)，以便有助于打开一个或更多个气体燃料喷射器(诸如喷射器170)。
[0049]在302处，方法300包括确定发动机启动是否已经被请求。可以基于一个或更多个参数检测发动机启动请求。例如，点火钥匙转到开启位置的接通事件可以指示发动机启动已经被请求。然而，用于请求发动机启动的其他机制是可能的，诸如使用者按下发动机启动按钮。如果发动机启动未被请求，方法300返回。
[0050]如果启动已经被请求，则方法300进入到304以确定燃料喷射器压力差是否超过阈值。燃料喷射器压力差可以是燃料喷射器压力与进气歧管压力之间的差。可以通过测量燃料轨道压力(FRP)来粗略估计燃料喷射器压力。可以基于压力传感器(诸如传感器102a和124)的输入确定FRP和/或MAP。阈值燃料喷射器压力差可以是合适的阈值，其中在燃料喷射器压力超过阈值时，气体燃料喷射器会遇到打开困难。在一个不例中，可以基于FRP粗略估计阈值压力差。即，如果FRP超过阈值，则可以确定喷射器两侧的压力差高到足以引起喷射器粘滞。阈值FRP可以是设定点燃料轨道的压力，诸如10巴。在一些实施例中，阈值可以是固定的，即不管工况如何阈值都可以不改变。在其他实施例中，阈值可以基于工况发生变化。例如，阈值FRP或压力差可以根据可用的车辆电压而改变。如果可用的电压相对高(并且因此更多电流可用于供应给喷射器)，则阈值FRP可以高于可用电压相对低的情况下的阈值FRP。可以基于喷射器温度、自在发动机运行后的发动机停止以后的持续期间和发动机转速中的一个或更多个确定可用于供应给气体燃料喷射器的电压量。即，能够应用于喷射器的电压量可以取决于喷射器温度(高喷射器温度增加喷射器的阻值)、自发动机启动以后逝去的时间(该时间会影响车辆电力需求和由交流发电机产生的电压)和发动机转速。
[0051]如果燃料喷射器压力差不大于阈值，则方法300进入到306，不管燃料喷射器压力差如何(诸如基于期望的发动机气流)调整节流阀的位置。例如，歧管/汽缸填充模型可以被用来为提供所请求的扭矩确定需要多少进气空气并且反过来需要多少燃料，并且可以为提供所需空气调整节流阀位置。在308处，在发动机位置被确定和/或发动机转速到达期望的转速之后，起动转动发动机并且燃料喷射开始。方法300然后返回。
[0052]然而，如果燃料喷射器压力差大于阈值，则方法300进入到310以打开节流阀并起动转动发动机。在一些实施例中，发动机可以被起动转动，并且可以在发动机开始旋转时监测燃料轨道压力。当发动机开始起动转动时，各种因素可以影响燃料轨道的压力。例如，可以打开调节从燃料箱到燃料轨道的气体燃料流的高压阀(例如，图1B的阀32或36)，以便用燃料填充轨道，因此增加轨道的压力。另外，调节器可以在某些状况(诸如低燃料箱压力或寒冷的环境温度)期间增加轨道中的压力。如果在发动机起动转动后FRP超过阈值，则可以打开节流阀。在其他实施例中，可以在发动机起动转动开始之前打开节流阀。例如，可以确定当前燃料轨道压力以及当前运转参数(例如，环境温度、大气压力等)。如果预测的燃料轨道压力在发动机启动起动转动之后可以增加至阈值之上，则可以在起动转动开始之前主动打开节流阀。
[0053]节流阀可以打开某一合适量。在一个示例中，节流阀可以打开至节气门全开，以便使进气歧管压力很快到达大气压力。在另一示例中，可以缓慢地打开节流阀(例如，节气门角度可以缓慢地增加)，并且可以监测燃料喷射器压力差。一旦压力差处于或低于阈值，或一旦MAP到达期望的压力(诸如大气压力)，节流阀调整可以停止。
[0054]在312处，确定MAP是否已经到达指定的压力。在一个示例中，指定的压力可以是大气压力。在其他示例中，指定的压力可以是将燃料喷射器压力差降至允许燃料喷射器打开的压力差的MAP。如果MAP没有到达指定的压力，则方法300返回到310以继续打开节气门并起动转动发动机。如果MAP已经到达指定的压力，则方法300进入到314以开始气体燃料喷射。燃料喷射的开始可以取决于MAP(其中燃料喷射在MAP到达指定的压力之后开始)和发动机位置、和/或取决于发动机转速。即，在已经通过发动机被由起动机马达的起动转动而实现阈值发动机转速并且发动机位置被确定之后，燃料喷射将在MAP处于阈值水平之后开始。为了开始燃料的喷射，通过向喷射器供应电流而打开一个或更多个气体燃料喷射器。为打开喷射器而作用的力的大小可以与供应给喷射器的电流量成比例。基于将要喷射的期望的燃料量，喷射器可以打开给定持续期间。
[0055]在316处，确定是否检测到燃料轨道压力的下降。如果燃料轨道阀关闭，则当燃料被喷射至汽缸时，燃料喷射器的打开将会引起燃料轨道压力的降低。因此，燃料轨道压力的下降指示喷射器已经打开。因此，如果检测到FRP的下降，则认为喷射器已经成功打开，并且方法300进入到318，以基于期望的气流调整节流阀。通过基于期望的气流调整节流阀，节流阀可以被调整至更关闭的位置。然而，在燃料喷射期间，可以通过调节器用燃料填充燃料轨道。因此，在一个喷射器已经打开并且燃料轨道阀已经打开以允许轨道填充之后，燃料轨道压力会逐渐增大，从而引起其余喷射器的粘滞。因此，可以维持节流阀打开直至所有喷射器都已经打开为止，或即使在发动机启动之后，也可以继续基于燃料轨道压力调整节流阀。
[0056]另外，在320处，方法300可以可选地包括，通过至少在第一发动机循环内只向一部分汽缸供给燃料来控制扭矩。在典型的发动机启动(例如，燃料轨道压力不超过阈值的发动机启动)期间，可以在一些或所有发动机起动转动期间充分关闭节流阀，以产生进气歧管真空。因此，当燃料喷射开始时，由于汽缸中的少量空气充气而需要相对少量的燃料。然而，当在起动转动期间打开节气门时，更多空气可以存在于汽缸中，并且因此可以喷射更多燃料以维持期望的空燃比。为了在燃料喷射的开始期间控制扭矩，可以调整一个或更多个运转参数。例如，可以在第一发动机循环期间只向一部分汽缸供给燃料。在燃料轨道压力已经降低并且节流阀被调整为维持气流(并未被维持在打开位置)，可以向每个汽缸供给燃料。可以在发动机启动(诸如火花正时)期间调整其他参数。
[0057]返回到318，如果未检测到燃料轨道压力的下降，则方法300进入到322以在额外电压可用的情况下增加供应给喷射器的电压。在发动机起动转动期间，可用的车辆电压可以相对低，因为起动机马达的运行利用额外电压。另外，因为发动机没有正在进行燃烧，所以由交流发电机产生的额外电压会不可用。然而，如果额外电压可用，可以向喷射器供应更多电流以增加用于打开喷射器的力。可以通过使车辆交流发电机以全磁场运行或通过降低车辆上的电力负荷(例如，不使空气调节压缩机运转)而使额外的电压可用。方法300然后可以继续监测FRP的下降。然而，在一些实施例中，如果额外电压不可用和/或如果燃料喷射器未正在运转，那么在324处，可以自液体燃料喷射器喷射液体燃料。如果发动机被配置为以多于一种类型的燃料(例如，气体燃料和液体燃料)运转，则可以激活液体燃料喷射器以供应启动发动机所需的燃料。
[0058]因此，方法300提供了，当用气体燃料启动发动机时，使节气门在发动机起动转动期间运转。通过在起动转动期间(当发动机燃烧未正在发生时)使节气门运转，可以增加进气歧管压力，因此降低燃料喷射器两侧的压力差。通过减小燃料喷射器两侧的压力差，可以用更少电流打开喷射器，因此有助于用气体燃料的更快速且更可靠的发动机启动。
[0059]图4是图示说明用气体燃料的发动机启动期间的各种运转参数的曲线图400。例如，曲线图400可以图示说明在图3的方法执行期间观察到的各种运转参数。在曲线图400中图示说明的运转参数包括发动机启动状态(接通/切断)、发动机转速、节流阀位置、MAP、FRP和气体燃料喷射器激活状态。对于每个运转参数，沿水平轴线描述了时间，而沿竖直轴线描述了各个运转参数的值。
[0060]在时间tl之前，发动机关闭(并且因此发动机处于静止)，节流阀处于无动力位置(部分打开，例如7度)，并且MAP等于大气压力。在tl处，检测到接通事件，如由曲线402所说明的。由于起动机马达的激活(例如，向起动机马达的驱动器供应电流)，因此发动机开始旋转，并且发动机转速增加至低起动转动速度，诸如200RPM(如由曲线404所说明)。如由曲线406所说明的，节气门保持几乎关闭(例如3度)。因为发动机正在旋转并且节流阀被关闭，所以MAP降低，如由曲线408所示出的。如由曲线410所说明的，由于燃料轨道的填充，FRP开始增加。例如，控制从燃料箱到调节器的燃料流的阀可以打开，并且因此轨道可以用燃料填充。
[0061]在时间t2处，FRP可以到达阈值压力，该阈值压力连同低MAP导致需要大量电流打开气体燃料喷射器。因此，在时间t2处，可以打开节流阀。曲线图400将节流阀描述为正被调整至足够宽以使MAP接近大气压力(BP)的角度，在低发动机转速下该角度可以约为17度；然而，其他节气门角度也是可能的。由于节气门正被打开，因此MAP增加。
[0062]在时间t3处，MAP已经到达指定的水平(例如，大气压力)，并且发动机位置可以被确定，并且因此以一个或更多个气体燃料喷射器的激活开始气体燃料喷射(如由曲线412所说明的)。如由曲线412所描述的，喷射器激活表示整个发动机的全部燃料喷射的激活。即，曲线412没有说明单个喷射器的打开/关闭，而是表示燃料喷射的继续激活。应理解，在每个发动机循环单独打开并关闭每个喷射器。一旦燃烧开始在发动机中发生，发动机转速增加至发动机起动转动速度之上(例如200rpm)，到达高值(例如1500rpm)，并且然后降至怠速转速(例如800rpm)。在时间t4处,检测到燃料轨道压力的下降,指示至少一个气体燃料喷射器已经打开。该燃料压力的下降是从短暂的过多充填朝向稳态调节压力的下降。由于调节器温度或低燃料箱压力，该调节压力仍会高于标称压力。因此，节气门被关闭(或被调整至更关闭的位置，诸如回到7度)，并且MAP降低。在时间t4之后，基于期望的发动机气流调整节气门位置。
[0063]因此，曲线图400图示说明了当MAP等于BP时执行发动机启动。在喷射器被最初打开(并且发动机启动)之后，可以通过发动机节流、对供给燃料的多个汽缸的调整等来控制发动机扭矩。
[0064]因此，图3和图4图示说明了一种用于利用气体燃料启动发动机的方法，该方法在发动机起动转动期间或之前打开节流阀，以便降低气体燃料喷射器两侧的压力差，并促进快速的喷射器打开。尽管图3和图4描述了响应于气体燃料喷射器两侧的压力差的节流阀的打开，但在一些实施例中，当用气体燃料启动发动机时，不管FRP和MAP如何，都可以在发动机起动转动期间打开节流阀。
[0065]在气体燃料喷射器已经打开之后，会更易于打开该喷射器。发明人在此已经认识至IJ，即使喷射器两侧的压力差仍相对高时，通过打开特定喷射器三次，喷射器也会变得更易于打开。因此，图5图示说明了用于在发动机启动之前打开并关闭气体燃料喷射器的方法500。发动机控制器(诸如控制器12)可以根据存储在其上的指令执行方法500。
[0066]在502处,方法500确定是否预测到发动机启动。预测的发动机启动可以是基于当前运转参数被估计为将要在给定时间内发生的发动机启动。在一个示例中，如果驾驶员的侧门被打开，可以预测发动机启动发生。可以预测发动机启动即将来临的其他参数包括正被插入到点火装置内的钥匙、驾驶员的座位中感测到的重量等。如果未预测到发动机启动，方法500返回。如果预测到发动机启动，方法500进入到504以关闭气体燃料轨道阀。可以经由压力调节器自气体燃料箱向气体燃料轨道供应燃料。气体燃料轨道阀可以是控制从燃料箱到调节器的燃料流的阀(诸如图1B的阀32)，或可以是控制从调节器到燃料轨道的燃料流的阀(诸如图1B的阀36)。通过关闭燃料轨道阀，可以阻止到燃料轨道的燃料流。在一些实施例中，在开始发动机启动之前，气体燃料轨道阀可以处于关闭位置(例如，在发动机被启动之前，该阀可以处于其无动力的关闭位置)。因此，504可以包括将气体燃料轨道阀维持在关闭位置。
[0067]在505处，增加供应给喷射器的可用电压。为了增加电压，在起动转动开始的时候可以使交流发电机以全磁场运转。在506处，激活气体燃料喷射器。可以通过向喷射器供应电流来激活气体燃料喷射器，从而打开喷射器并允许燃料流向汽缸。然而，因为燃料轨道阀被关闭，所以最初只向汽缸馈送少量燃料。
[0068]在508处，确定燃料轨道压力是否已经下降某一阈值量。燃料轨道压力的下降指示燃料喷射器已经打开。燃料轨道压力的阈值下降可以是轨道压力的任何下降。在其他实施例中，它可以是至少给定量的下降，诸如燃料轨道压力的10%或更多的降低。如果未检测到燃料轨道压力的下降，那么在508处，方法500继续激活燃料喷射器。另外，在一些实施例中，如果在阈值时间量内未检测到轨道压力的下降，则可以可选地打开节流阀(如在510处指出的)，以降低喷射器两侧的压力差，如以上关于图3所阐述的。
[0069]如果检测到燃料轨道压力的下降，方法500进入到512以停用(并且因此关闭)燃料喷射器。在514处，使每个喷射器循环(例如，打开并关闭)最小次数，诸如三次。在516处，在每个喷射器已经被打开并关闭最小次数之后，打开气体燃料轨道阀以给燃料轨道加压。在518处，响应于正在被加压的燃料轨道和发动机启动事件(例如，接通事件)，通过激活起动机马达(例如，向起动机马达供应电流)而使发动机起动转动开始。如果不是所有喷射器都能打开，那么当发动机在启动后飞升(flare)至高转速(例如，1500至2000rpm)，交流发电机可以达到最大输出，因此升高喷射器电压并打开任何未打开的喷射器。
[0070]因此，方法500在向起动机马达供应电流之前打开并关闭气体燃料喷射器，以开始发动机启动。通过在启动发动机之前打开喷射器，当喷射器在发动机启动期间被激活时，喷射器将会更加可能打开。例如，可以通过在启动发动机打开喷射器来减小保持喷射器关闭的压力差。可以一次打开一个喷射器或同时打开喷射器。然而，通过单独打开每个喷射器，会更易于检测燃料轨道压力的变化，并且因此可以进行每个喷射器已经打开的核实。
[0071]图6是图示说明根据本公开的实施例的在发动机启动之前以及期间的各种运转参数的曲线图600。例如，曲线图600图示说明了在图5的方法500执行期间观察到的各种运转参数。在曲线图600中图示说明的运转参数包括发动机启动状态、发动机转速，燃料轨道阀位置、FRP和单个气体燃料喷射器的激活状态。对于每个运转参数，沿水平轴线描述了时间，而沿竖直轴线描述了各个运转参数的值。
[0072]在时间tl之前，发动机关闭(如由曲线602示出的)，并且因此发动机处于静止(未正在旋转)(如由曲线604说明的)。燃料轨道阀处于其缺省的无动力的关闭位置(如由曲线606说明的)，FRP处于基线压力(曲线608)，并且气体燃料喷射器被停用(曲线610)。在时间tl处，例如，基于车门打开和/或基于钥匙正被插入到点火装置内，预测到发动机启动。因此，发动机仍处于关闭，如由曲线602和604所示的，发动机正处于关闭位置/零发动机转速，但曲线602在时间tl之后被描述为表示预测启动的虚线。
[0073]当在时间tl处预测到发动机启动时，燃料轨道阀关闭。在时间t2处，气体燃料喷射器被激活。为了激活喷射器，向喷射器供应第一量的电压达第一持续期间，直至在时间t3之前检测到FRP的下降为止。在FRP下降之后，喷射器被停用。在时间t4和t5处，喷射器分别被第二和第三次激活。额外的激活可以包括向喷射器供应小于第一量的第二量的电压，由于燃料轨道压力已经降低，并且因此需要更小的力来打开喷射器。另外，可以供应电压达更短的第二持续期间。
[0074]在喷射器已经被激活并被停用三次之后，打开燃料轨道阀并给燃料轨道重新加压。在轨道中已经到达阈值压力水平之后，如果检测到发动机开启事件，则可以开始发动机起动转动。例如，在燃料轨道阀打开之后，在时间t6处，可以起动转动发动机，从而引起发动机转速的增加。然而，在其他实施例中，可能会在已经使喷射器循环三次之后检测到发动机启动请求。在这种情况下，可以延迟发动机启动，直至喷射器已经被打开必需的次数为止。在其他实施例中，如果至少一个喷射器已经被打开至少一次，燃料轨道压力可以降到足以允许其余喷射器打开，并且即使喷射器未被打开三次，发动机也可以被启动。
[0075]曲线图600描述了在发动机启动预测之前正处于关闭位置的燃料轨道阀。然而，在一些实施例中，可以响应于预测到的发动机启动而暂时打开燃料轨道阀，或可以在发动机关闭时打开燃料轨道阀，并且然后当确定喷射器将会被循环时可以关闭该阀，并且保持该阀关闭直至已经使喷射器循环为止。然后，在已经使喷射器循环之后和/或在起动转动开始之后，可以打开该阀以给燃料轨道加压。另外，曲线图600图示说明了一个气体燃料喷射器的激活状态。可以以类似的方式激活相同汽缸或不同汽缸的其他燃料喷射器。然而，在第一喷射器被打开之后，更小的电压可以被用来打来随后的喷射器。随后喷射器可以与第一喷射器被同时地打开，或可以被顺序地打开，以允许基于燃料轨道压力的下降已经打开喷射器的更准确的核实。
[0076]在上文中关于图3和图5介绍的方法300和500描述了用于气体燃料发动机的发动机启动过程。这类发动机可以被配置为以不只一种类型的燃料运转。例如，发动机可以以气体燃料和液体燃料(例如，汽油)运转。在某些状况下，这种双燃料发动机可以仅以液体燃料喷射运转，并且转变为仅气体燃料运转或液体和气体燃料二者运转。当在仅液体燃料运转之后开始气体燃料运转时，气体燃料喷射器会遇到打开困难。图7图示说明了用于在液体燃料喷射之后开始气体燃料喷射的方法700。
[0077]响应于在液体燃料喷射阶段之后开始气体燃料喷射的指示，发动机控制器(诸如控制器12)可以执行方法700。可以经由气体燃料喷射器(诸如图1B的喷射器170)喷射气体燃料，而可以经由液体燃料喷射器(诸如图1B的喷射器166)喷射液体燃料。
[0078]在702处，方法700包括确定发动机运转参数。发动机运转参数可以被测量、估计或推测，并且可以包括各种车辆状况(诸如车辆速度)以及各种发动机工况(诸如发动机转速、发动机温度、排气温度、升压水平、MAP、MAF、扭矩需求、马力需求等)。
[0079]在704处，确定发动机是否正在仅以液体燃料喷射而并未以气体燃料喷射运转。在低负荷状况期间，例如，或当气体燃料不可用时，发动机可以仅以液体燃料喷射运转。可以基于工况(诸如发动机负荷)确定仅以液体燃料的运转，或可以基于气体燃料喷射器的状态确定仅以液体燃料的运转(如果未激活气体燃料喷射器，那么可以确定仅以液体燃料的运转)。如果发动机未正仅以液体燃料运转，即如果发动机正在以至少一些气体燃料喷射运转，则方法700返回。如果发动机正仅以液体燃料喷射运转，则方法700进入到706以喷射液体燃料从而维持期望的空燃比。
[0080]在708处，确定气体燃料喷射是否被请求。例如，可以在更高负荷或其他状况下喷射气体燃料，以便控制爆震和/或节省汽油。如果气体燃料喷射未被请求，则方法700进入到710以继续喷射液体燃料而不喷射气体燃料，并且方法700返回。
[0081]如果气体燃料喷射被请求，则方法700进入到712以增加供应给气体燃料喷射器的电压。例如，控制器可以命令车辆暂时以更高的电压运转。尽管喷射器可以被设计为以12V电力运转，但它能够以其他电压(诸如以15V)运转，从而当高压力差存在时为打开气体燃料喷射器提供额外的电流/枢轴力(pintle-force)。可以通过使交流发电机以全磁场运转、通过断开电池或其他机构来增加车辆电压。此外，在一些实施例中，在气体燃料喷射激活之前，可以使气体燃料喷射器循环以减少对喷射器的粘着，因此在气体燃料喷射开始之后更易于打开喷射器。在喷射器的循环期间，可以在相对短的时间量内打开每个喷射器，以便阻止到汽缸的充分量的燃料的释放。另外，在循环期间，可以关闭燃料轨道阀。
[0082]在714处，确定气体燃料轨道压力(和/或气体燃料喷射器压力差)是否超过阈值。阈值FRP可以类似于在上文中关于图3讨论的阈值FRP。阈值可以是燃料轨道压力，该燃料轨道压力连同当前MAP在气体燃料喷射器两侧产生压力差，因而需要比可用的电流量更高的电流量来打开。如果气体FRP未超过阈值，则方法700进入到716以激活气体燃料喷射器从而喷射气体燃料，并且方法700返回。
[0083]如果气体FRP超过阈值，则方法700进入到718以调整一个或更多个运转参数，从而促进气体燃料喷射器的打开。调整一个或更多个运转参数可以包括在720处打开节流阀(如在上文中关于图3所讨论的)，以增加MAP并降低喷射器两侧的压力差。如果节流阀打开多于输送期望的发动机气流所指示的，为了补偿打开的节气门，可以喷射额外的燃料、可以调整火花正时等。
[0084]如果发动机是涡轮增压或机械增压发动机，当正在升压下运转时可以开始气体燃料喷射器的激活。当发动机被升压时，MAP可以等于或大于大气压力。因此，气体喷射器两侧的压力差可以相对较小。如在722处指出的，可以延迟气体燃料喷射器的激活，直至发动机正在升压的状况下运转为止。如果发动机未正在升压的状况下运转，可以调整一个或更多个参数以增加升压，诸如关闭涡轮增压器的废气门阀。
[0085]在调整一个或更多个运转参数以促进气体燃料喷射器的打开之后，方法700进入到724以激活气体燃料喷射器。在激活燃料喷射器之后，一旦燃料喷射器已经打开(例如，通过气体燃料轨道压力的下降进行核实)，经调整的运转参数就可以返回到其调整前的状态(例如，节流阀可以被关闭，废气门可以被打开)，并且方法700返回。
[0086]因此，在本文中所描述的系统和方法提供了一种用于启动发动机的方法。该方法包含，响应于预测的发动机启动，如果环境温度小于阈值，则在启动发动机之前使一个或更多个气体燃料喷射器循环。如果环境温度不小于阈值，该方法包括在发动机的起动转动期间打开节流阀。
[0087]在启动发动机之前使一个或更多个气体燃料喷射器循环可以包括，将电流应用于一个或更多个气体燃料喷射器直至检测到燃料轨道压力的下降为止。响应于燃料轨道压力的下降，可以停止供应给喷射器的电流。在已经使喷射器至少循环最小次数后，可以通过向起动机马达供应电流来启动发动机。
[0088]该方法可以包括，在节流阀打开之后，一旦歧管压力到达阈值就命令气体燃料喷射器打开。在命令气体燃料喷射器打开之后，如果检测到燃料轨道压力的下降，该方法可以包括关闭节流阀。
[0089]只要电流或预测的燃料轨道压力大于阈值压力，就可以使气体燃料喷射器循环。类似地，只要燃料轨道压力或燃料喷射器压力差大于阈值，就可以在发动机起动转动期间打开节流阀。
[0090]在一个实施例中，一种用于发动机的方法包含，响应于预测的发动机启动请求，在向发动机的起动机马达供应电流之前向气体燃料喷射器供应电流；以及在发动机被起动机马达的起动转动期间，在开始燃烧之前打开发动机的节流阀。
[0091]注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或更多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作或功能可以所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现在本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器的代码。
[0092]应理认识到，本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本发明的主题包括本文中所公开的各种系统和构造和其它的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
[0093]所附权利要求特别指出被认为是新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。应当理解，这样的权利要求包括纳入一个或更多个这样的元件，既不必也不排除两个或更多个这样的元件。在这个或相关的申请中，通过修改本权利要求或提出新权利要求，所公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和子组合可以被要求保护。这样的权利要求，无论是比原权利要求范围更宽、更窄、相同或不同，均被认为包含在本公开的主题内。
【权利要求】
1.一种方法，其包含，响应于气体燃料喷射器两侧的气体压力差超过阈值压力，打开控制进入到进气歧管的空气流量的节流阀。
2.根据权利要求1所述的方法，其中基于燃料轨道压力和进气歧管压力确定所述气体压力差。
3.根据权利要求1所述的方法，其中打开所述节流阀还包含，响应于可用于所述气体燃料喷射器的电压量小于阈值电压，打开所述节流阀，并且其中基于喷射器温度、自发动机运行后的发动机停止以来的持续期间和发动机转速中的一个或多个确定可用于所述气体燃料喷射器的所述电压量。
4.根据权利要求1所述的方法，其中打开所述节流阀还包含，响应于发动机温度打开所述节流阀。
5.根据权利要求1所述的方法，其中打开所述节流阀包含，打开所述节流阀直至进气歧管压力处于大气压力为止。
6.根据权利要求1所述的方法，其中打开所述节流阀包含，响应于发动机启动请求并在发动机起动转动之前打开所述节流阀。
7.一种方法，其包含: 以打开的节流阀起动转动发动机，所述节流阀控制进入到所述发动机的进气歧管内的空气流量；以及 响应于进气歧管压力达到阈值开始气体燃料喷射。
8.根据权利要求7所述的方法，其中以所述打开的节流阀起动转动所述发动机包含，在起动转动所述发动机之前打开所述节流阀。
9.根据权利要求7所述的方法，其中响应于进气歧管压力达到所述阈值开始燃料喷射包含，响应于进气歧管压力达到大气压力开始燃料喷射。
10.根据权利要求7所述的方法，其还包含，在燃料喷射开始后的至少第一发动机循环期间，仅向所述发动机的一部分汽缸喷射燃料。
11.根据权利要求7所述的方法，其还包含，响应于燃料喷射开始后的燃料轨道压力的阈值下降，关闭所述节流阀。
12.根据权利要求7所述的方法，其还包含，在以所述打开的节流阀起动转动所述发动机之前，使一个或多个气体燃料喷射器循环。
13.—种方法,其包含: 在发动机启动状况期间，基于气体燃料喷射器两侧的压力差控制节流阀的节气门角度；以及 在发动机运行状况期间，控制所述节流阀的所述节气门角度无关于所述气体燃料喷射器两侧的所述压力差。
14.根据权利要求13所述的方法，其中基于所述气体燃料喷射器两侧的所述压力差控制所述节气门角度包含，当所述压力差超过阈值压力时打开所述节流阀。
15.根据权利要求14所述的方法，其还包含，如果所述压力差超过所述阈值，打开所述节流阀以使进气歧管压力与大气压力相等。
16.根据权利要求14所述的方法，其中控制所述节流阀的所述节气门角度无关于所述压力差包含，控制所述节气门角度以提供期望的发动机气流。
17.根据权利要求16所述的方法，其还包含，在所述发动机启动状况期间监测燃料轨道压力，并且如果响应于命令所述气体燃料喷射器打开检测到燃料轨道压力的下降，则基于期望的发动机气流控制所述节气门角度。
18.根据权利要求17所述的方法，其还包含，如果响应于命令所述气体燃料喷射器打开未检测到燃料轨道压力的下降，增大供应给所述气体燃料喷射器的电压。
19.根据权利要求17所述的方法，其还包含，如果响应于命令所述气体燃料喷射器打开未检测到燃料轨道压力的下降，从液体燃料喷射器喷射液体燃料。
20.根据权利要求13所述的方法，其中所述发动机启动状况包含所述发动机被起动机马达起动转动。
【文档编号】F02D9/08GK104213990SQ201410238640
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】R·D·珀西富尔, E·巴迪罗, S·吉多 申请人:福特环球技术公司