[发明专利]使用高压起动的火花点火直喷冷起动策略

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年2月27日提交的美国临时申请No.61/031791的 权益。上述申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及火花点火直喷(SIDI)发动机，尤其涉及SIDI发动机的 发动机控制系统。

背景技术

在此提供的背景描述是为了总体上给出本发明的背景的目的。当前 所署名发明人的工作(在本背景技术部分中所描述的程度上)和本描述 中否则不足以作为申请时的现有技术的各方面，既不明示地也不暗示地 被承认作为抵触本发明的现有技术。火花点火直喷(SIDI)发动机包括 将燃料直接喷射到相应的发动机汽缸中的一个或多个燃料喷射器。燃料 泵以高压(例如3-15兆帕)将燃料提供给燃料轨。燃料轨将加压燃料提 供给燃料喷射器。燃料喷射器以发动机控制模块确定的时间和脉冲宽度 将燃料喷射到汽缸中。

发明内容

火花点火直喷(SIDI)发动机的发动机控制系统包括检测发动机启 动(cranking)和发动机起动的发动机起动模块。燃料控制模块推迟发 动机启动期间的燃料喷射直到燃料压力大于预定燃料压力为止，延迟发 动机启动期间的点火正时并且延迟燃料喷射直到接近上止点(TDC)为 止。排气凸轮移相器模块在起动并且油压大于预定油压之后延迟排气凸 轮移相器。

控制火花点火直喷(SIDI)发动机的方法包括：检测发动机启动和 发动机起动；推迟发动机启动期间的燃料喷射直到燃料压力大于预定燃 料压力为止；延迟发动机启动期间的点火正时；延迟燃料喷射直到接近 上止点(TDC)为止；以及，在发动机起动且油压大于预定油压之后延 迟排气凸轮移相器。

从下文提供的详细描述中将会清楚本发明进一步的应用领域。应当 理解，详细的说明和具体示例只是为了说明的目的，不是用来限制本发 明的范围。

附图说明

从详细说明和附图将更充分地理解本发明，其中：

图1是火花点火直喷SIDI发动机和关联的根据本发明的发动机控制 模块的功能框图；

图2图示出根据本发明的示范性发动机控制模块；

图3是示出在不同的燃料泵压力下的起动期间作为时间函数的碳氢 化合物(HC)浓度的曲线图；以及

图4图示出根据本发明使用高压燃料起动SIDI发动机以减少碳氢化 合物排放的方法。

具体实施方式

以下说明实质上仅仅是示范性的，决不是要限制本发明及其应用或 运用。为了清楚起见，在附图中将使用相同的附图标记来表示同样的元 件。如本文使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当解释为使用非排 他性的逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应当理解，在不改变本发明原理 的条件下，方法中的步骤可以按不同顺序来执行。

如本文使用的，术语“模块”指的是专用集成电路(ASIC)、电子电 路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或群组)和 存储器、组合逻辑电路、和/或提供上述功能的其它合适部件。

本发明减少了带有SIDI发动机的车辆的排放。例如，本文公开的发 动机控制系统和方法可用在带有SIDI发动机的车辆上以帮助满足超低 排放车辆(SULEV)的要求。目前，一些制造商使用二次空气泵来满足 SULEV排放要求。本发明使带有SIDI发动机的车辆能够满足更苛刻的排 放标准而不需使用二次空气泵，这可减少处理成本之后的排气。

在常规的SIDI发动机控制系统中，在冷起动期间的燃料压力可能相 对低。例如，燃料压力在冷起动期间可约为0.4兆帕。相对低的压力可能 由于燃料泵没有在燃料轨中建立燃料压力的机会所导致。以相对低的燃 料压力试图起动发动机限制了可以喷射燃料的时间并且可能倾向于增 加HC排放。

本发明在发动机启动期间使用高压燃料。通过使用较高压力的燃 料，本发明使燃料喷射延迟或推迟到接近上止点(TDC)。本发明还在 油压超过预定阈值之后延迟排气凸轮移相器。高燃料压力使得在活塞 TDC附近能够将燃料喷射。例如，“接近TDC”可以在TDC之前60度到TDC 之前0度之间。