具有基于发动机油参数进行直接喷射和端口燃料喷射调整的发动机的制作方法

本发明涉及内燃机，并且更具体地涉及一种具有基于发动机油参数进行直接喷射和端口燃料喷射调整的发动机。

技术背景

本节提供与本发明有关的背景信息且不一定是现有技术。

内燃机通常设置有向燃烧汽缸中直接喷射燃料的燃料喷射器。燃料喷射器由可由凸轮机构驱动的直接喷射高压泵供应燃料。该凸轮机构可在凸轮随动件界面处经历高应力/负荷。在高发动机速度和高发动机油温下，凸轮随动件界面上和凸轮轴承上的润滑油膜厚度可减小，从而造成过早磨损。

技术实现要素：

因此，希望通过减少凸轮随动件界面处的凸轮应力/负荷来延长直接喷射高压燃料泵寿命。本发明提供一种包括限定具有进气端口和排气端口的汽缸的发动机结构的内燃机。活塞设置在该汽缸中并且驱动地连接至曲轴。直接喷射系统向该汽缸中直接喷射燃料。端口燃料喷射系统向该进气端口中喷射燃料。油温传感器和发动机速度传感器与控制器通信，该控制器基于测量的油温和发动机速度控制该直接喷射系统和该端口燃料喷射系统。具体地，该控制器采用控制算法，其基于该测量的油温和发动机速度更改直接喷射和端口燃料喷射分流。最大直接喷射压力减少受限于如由该控制器确定的最大可允许端口燃料喷射占空比。

从本问所提供的描述中将明白进一步应用领域。发明内容中的描述和具体实例仅旨在用于说明目的并且不旨在限制本发明的范围。

附图说明

本文所述的附图仅用于选定实施例而非全部可能实施方案的说明目的并且不旨在限制本发明的范围。

图1是根据本发明的原理的具有直接喷射和端口燃料喷射的内燃机的示意图；

图2是根据本发明的原理的用于直接喷射泵的凸轮驱动系统的示意图；

图3是凸轮轴轴承油膜厚度对油温的图形；以及

图4是直接喷射限制温度对发动机速度的示例性查找表曲线图。

附图的全部几个视图中的对应参考标号指示对应的部分。

具体实施方式

现在将参考附图更完整地描述示例性实施例。

提供示例性实施例使得本发明将是详尽的，并且将向本领域技术人员完整地传达范围。陈述数种具体细节(诸如具体部件、装置和方法的实例)以提供对本发明的实施例的详尽理解。本领域技术人员将明白的是，不需要采用具体细节、可以许多不同形式实施示例性实施例，且不应被解释为限制本发明的范围。在某些示例性实施例中，没有详细描述公知程序、公知装置结构和公知技术。

本文所使用的术语仅仅用于描述特定示例性实施例的目的并且不旨在限制。如本文中所使用，单数形式“一”、“一个”和“该”也可以旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。术语“包含(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(including)”和“具有”是包括性的并且因此规定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或增加。本文描述的方法步骤、程序和操作不应被理解为必须需要以所讨论或说明的特定次序来执行所述方法步骤、程序和操作，除非具体识别为执行次序。还应当理解的是，可采用另外或替代的步骤。

当元件或层称为“在另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上、接合、连接或联接至另一元件或层，或可以存在介入元件或层。相反地，当元件称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，可以不存在介入元件或层。用来描述元件之间的关系的其它词语应当以类似方式解译(例如，“在其间”对“直接在其间”、“邻近于”对“直接邻近于”等)。如本文所使用，术语“和/或”包括一个或多个相关列举项的任何和所有组合。

虽然术语第一、第二、第三等可在本文用来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语可仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分。诸如“第一”、“第二”的术语和其它数字术语在本文使用时并不暗示顺序或次序，除非上下文明确指示。因此，下文讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离开示例性实施例的教导。

诸如“内部”、“外部”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上面”等的空间相对术语可在本文使用来便于描述以如图中说明般描述一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。空间相对术语可旨在除图中描绘的定向外还涵盖使用或操作中的装置的不同定向。例如，如果图中的装置翻转，那么被描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件接着将被定向在其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可涵盖上方和下方的定向这二者。装置可以其它方式定向(旋转90度或其它定向)，且因此解释本文所使用的空间相对描述符。

参考图1，示出包括限定汽缸14的发动机结构12的内燃机10。进气端口16和排气端口18各自与汽缸14连通。活塞20设置在汽缸内并且连接器曲轴22。发动机10可包括其中收集润滑油的油盘24。发动机10包括向汽缸14中直接喷射燃料的直接喷射燃料喷射器26和向进气端口16中喷射燃料的端口燃料喷射喷射器28。直接喷射燃料喷射器26包括致动器30并且与直接喷射燃料泵32连通。端口燃料喷射喷射器28包括致动器34并且与端口燃料喷射泵36连通。

参考图2，直接喷射燃料泵32是由凸轮轴42的凸轮凸角40驱动，该凸轮轴42接合以往复运动方式驱动直接喷射燃料泵32的凸轮随动件44。凸轮轴42包括上面形成油膜的轴承表面。随着油温上升，油膜厚度可降低。直接喷射燃料泵32在高温和高发动机速度以及负荷条件下的连续操作可对凸轮随动件表面施加应力，从而可缩短直接喷射燃料泵36的寿命。

内燃机10包括控制器50，其控制直接喷射燃料喷射器26的致动器30和端口燃料喷射喷射器28的致动器34的操作。内燃机10还包括发动机速度传感器52和油温传感器54以向控制器50提供信号。随着发动机速度和/或油温上升至预定阈值水平，控制器50降低直接喷射燃料泵32上的负荷，从而增大由端口燃料喷射器28引入的燃料量以通过引导器燃料喷射器26补偿减少的燃料喷射。

在操作中，控制器50接收关于可影响油粘度的油参数的输入。根据一个优选实例，该控制器从油温传感器54和发动机速度传感器52接收发动机油温和发动机速度。根据替代性实施例，传感器54可为感测可用于推断油质量的油参数的另一个装置，诸如油粘度传感器。如图3中所示，随着油温(沿着x轴)超过预定阈值水平(指示轴承油膜厚度(沿着y轴)低于阈值厚度(由线a表示))，控制器50可根据查找控制图(参照图4的示例性查找图，其是针对不同油温的垂直轴上的直接喷射限制压力(mpa)对水平轴上的发动机速度(rpm))或算法确定减少的或限制的直接喷射压力，并且计算端口燃料喷射量以补偿减少的或限制的直接喷射压力。直接燃料喷射量和端口燃料喷射量可各自基于相应致动器30、34的占空比而增大或降低。为了保护直接喷射高压泵32免于过早磨损，控制器50基于测量的油温和发动机速度增大端口燃料喷射量。最大直接喷射压力减少受限于最大可允许端口燃料喷射占空比。就可增大端口燃料喷射量而言，直接燃料喷射量可降低补偿量。应当理解的是，测量或推断油粘度的其它装置(诸如上文提及的油粘度传感器)可用于更改直接喷射和端口燃料喷射分流。

为了说明和描述目的已提供实施例的前述描述。该前述描述不旨在穷举或限制本发明。特定实施例的个别元件或特征大体上不限于该特定实施例，但是如果合适的话是可互换的并且可在选定实施例中使用，即便没有具体示出或描述。这样的变化不应被视为脱离本发明，且所有这样的修改旨在被包括在本发明的保护范围内。