[发明专利]包括可变喷射次数的基于事件的直喷式发动机起动方法

说明书

技术领域

本发明涉及起动发动机的方法，更具体地，涉及起动使用直接燃料喷射的内燃发 动机的方法。

背景技术

冷起动时的发动机排气排放是整体汽车排放控制的关键因素。在冷起动期间，难 以在发动机起动转动(crank)和加速转动(run up)期间实现完全燃烧而仍能达到 最低的排放要求。具体来说，直喷式汽油发动机在起动期间面临若干独特的问题，如 燃料喷射管压力变化较大，和/或空气-燃料混合不够充分。此外，与进气道喷射不同， 大部分所喷射的燃料会出现在汽缸中，因此如果未燃烧，这些燃料就会作为未燃烧的 碳氢化合物离开发动机。

一种提高冷起动中的直接喷射性能的方法包括在第一燃烧事件期间，在进气行程 中进行喷射，然后在后续的燃烧事件中，在压缩行程期间进行喷射。例如，美国专利 7,047,945描述了这样的操作。

然而对于第一燃烧事件中的进气行程喷射，大量喷射的燃料会在燃烧室中扩散， 并取决于喷射器指向而冲击对面的燃烧室壁。留在燃烧室壁上的燃料通常不燃烧。类 似地，起动转动期间，甚至在第一燃烧循环之后的压缩行程喷射的一个缺点是：燃料 云团(可能比化学计量空燃比浓)不能可重复且精确地控制，且因此燃料云团位置可 能不在火花塞附近。

发明内容

因此，发动机起动期间发生的此类问题可以通过一种起动使用直接燃料喷射的内 燃发动机的方法解决，该方法包括仅在发动机起动期间选择的工况下的第一燃烧事件 中，向汽缸直接喷射燃料至少两次，其中所述两次喷射中的每次喷射至少部分地发生 在压缩行程期间。

附图说明

图1是发动机的示意图；

图2是在发动机起动转动、加速转动，或发动机转速初始稳定化期间改变喷射次 数和/或喷射正时的控制系统对基于事件的发动机起动进行控制的高级流程图；

图3A-3N描述燃料喷射模式的各种示例；

图4示出可以选择的各种示例喷射模式；

图5是示出第一发动机汽缸事件以来的多个事件中使用的示例喷射模式的表格；

图6是在发动机起动转动和/或加速转动期间响应于发动机事件调节喷射模式的 示例高级流程图；

图7示出用于存储对应于多种工况的基于事件的燃料喷射模式或燃料喷射正时 的示例数据结构；

图8是用于确定汽缸事件数的示例高级流程图；

图9A-图9B示出在起动期间改变喷射次数或喷射正时的示例；及

图10示出发动机起动的示例数据。

具体实施方式

图1是示出可包括在汽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可以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可以连接到曲轴，以将活塞的往复运动转化 为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经传动系统连接到汽车的至少一个驱动轮。此外， 起动机马达可以经飞轮连接到曲轴40，以允许发动机10的起动操作。

燃烧室30可以经进气歧管42从进气道44接收空气进气，并经排气道48排出燃 烧排气。进气道44和排气道48可以经相应的进气门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可以包括两个或多个进气门和/或两个或多 个排气门。

在该示例中，进气门52和排气门54可以经相应的凸轮驱动系统51和53通过凸 轮驱动控制。凸轮驱动系统51和53的每个都可以包括一个或多个凸轮，并使用可由 控制器12控制的凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT) 和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个来改变气门操作。进气门52和排气 门54的位置分别可以通过位置传感器55和57确定。在替代实施例中，进气门52和 /或排气门54可以通过电动气门驱动控制。例如，汽缸30可以替代地包括通过电动 气门驱动控制的进气门，及通过包括CPS和/或VCT系统的凸轮驱动控制的排气门。