[发明专利]促进内燃发动机汽缸中的燃料蒸发的方法

说明书

技术领域

本发明涉及促进内燃发动机汽缸中的燃料蒸发的方法。

背景技术

某些内燃发动机使用允许将燃料直接喷射到发动机的一个或多个汽缸中的燃料供给系统。直喷式发动机可以在范围很广的环境条件中工作，包括在相对低的温度下工作。然而，因为直接喷射的燃料在进气过程期间吸收的热能与例如进气道喷射相比较少，所以在冷起动或发动机暖机工况期间，直接喷射到汽缸中的燃料的蒸发在燃烧事件之前会减少或不发生。

在一种方法中，为了解决较冷温度下蒸发减少的问题，将额外的燃料直接喷射到汽缸中，以使蒸发的燃料可以提供接近化学计量空燃比的空燃比或其他适合的空燃比。在燃烧之后，汽缸中未参与燃烧过程的额外燃料在排气行程期间作为碳氢化合物(HC)排放而排出。因此，在这些工况及其他工况期间，排放会增加且/或燃料经济性会降低。

在另一种方法中，如美国专利4,641,613号和5,657,730号所述，在一个或多个循环中压缩汽缸内的空气而进气门和/或排气门或节气门保持关闭这样的操作期间，停止燃料供给系统，从而提高汽缸内空气的温度。在通过压缩操作将空气加热到适合的温度时，开始燃料喷射以使空燃混合气燃烧。

发明人在此认识到这些方法的一个缺点。具体来说，由于将热能从热空气传输到喷射的燃料所需的附加时间，以此方式加热燃烧室内的空气不能对较晚喷射的燃料提供足够的蒸发。换句话说，取决于蒸发速率，在加热汽缸内的空气之后进行的直接燃料喷射可能仍然不能提供所需的空燃比。因此，上述方法可能还会向汽缸添加附加的燃料来实现适合的空燃比。

发明内容

在本文中公开的另一种方法中，可以通过一种操作包括至少一个汽缸及位于汽缸中的活塞的发动机的方法解决上述问题，该方法包括在第一工况期间，将燃料喷射到汽缸中，随后在燃烧喷射的燃料之前操作活塞执行一个压缩行程，及在第二工况期间，将燃料喷射到汽缸中，随后在燃烧喷射的燃料之前操作活塞执行至少两个压缩行程。

以此方式，可以选择性地增加汽缸内的燃料蒸发，因为燃料至少在每个压缩行程期间可以得到加热并至少部分地蒸发。例如，在压缩行程期间，进气温度和/或进气的焓升高，这允许喷射的燃料在第一次压缩期间至少部分地蒸发。然后，至少部分蒸发的燃料可以在膨胀行程期间保持处于蒸发状态。在再次执行压缩时，可以实现更多的燃料蒸发。取决于所需的蒸发量，可以调整压缩次数，从而实现例如改进的起动排放。

注意，虽然在上述方法中使用的是直接燃料喷射，也可以使用其他方法，且实际上可能更加有利。例如，多个压缩行程可以结合进气道燃料喷射，以及开启气门喷射使用。此外，也可以使用两个以上的压缩行程来实现所需的燃料蒸发、空气燃料混合，和/或空燃比。

附图说明

图1示意性地示出多汽缸发动机的一个汽缸。

图2示出描述示例控制例程的流程图。

图3和图4示出示例多行程情景的正时图。

图5A-图5D示出示例四汽缸发动机的正时表，其中在汽缸1和汽缸4的活塞向上(朝向汽缸盖)运动时，汽缸2和汽缸3的活塞向下(远离汽缸盖)运动。

具体实施方式

图1是示出可包括在客车推进系统中的多汽缸发动机10的一个汽缸的示意图。发动机10至少部分地由包括控制器12的控制系统及经输入装置130来自汽车操作者132的输入控制。在该示例中，输入装置130包括加速器踏板及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的燃烧室(即，汽缸)30包括燃烧室壁32，活塞36位于其中。活塞36连接到曲轴40，以将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。曲轴40通过传动系统连接到客车的至少一个驱动轮。此外，起动电动机可以通过飞轮连接到曲轴40，以允许发动机10的起动操作。

燃烧室30可以通过进气歧管42从进气道44接收进气并通过排气道48排出燃烧气体。进气道44和排气道48可以通过相应的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在某些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多进气门和/或两个或更多排气门。