[发明专利]用于基于活塞温度控制发动机中的燃料喷射的系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及用于基于活塞温度控制发动机中的燃料喷射的系统和方法。

背景技术

在此提供的背景技术描述用于总体上介绍本公开的背景。目前署名的发明人的工作就其在该背景部分中描述的程度以及在其描述在提交时不会以其它方式被认为现有技术的方面，既不明确地也不隐含地认为是破坏本公开的现有技术。

内燃发动机在气缸内燃烧空气燃料混合物以驱动活塞，这产生驱动扭矩。进入发动机的空气流经由节流阀调节，节流阀调整节流面积以控制进入发动机的空气流。燃料控制系统调整燃料喷射的速率以向气缸提供所需的空气燃料混合物和/或实现所需的扭矩输出。增加提供至气缸的空气和燃料的量增加了发动机的扭矩输出。

在火花点火发动机中，火花引发提供给气缸的空气燃料混合物的燃烧。在压缩点火发动机中，气缸中的压缩燃烧提供给气缸的空气燃料混合物。火花正时和空气流量可以是用于调整火花点火发动机的扭矩输出的主要机制，而燃料流量可以是用于调整压缩点火发动机的扭矩输出的主要机制。

穿过排气系统的排气可包括颗粒物。已经开发了诸如颗粒过滤器的排气部件以过滤颗粒物。然而，这些部件增加了车辆的成本和质量。

发明内容

根据本公开的原理的系统包括温度估计模块和燃料控制模块。温度估计模块基于发动机操作条件估计与气缸相关联的活塞温度。燃料控制模块基于活塞温度控制下列中的至少一项：与气缸相关联的喷射正时、与气缸相关联的喷射压力、与气缸相关联的喷射位置和与气缸相关联的每个发动机循环的喷射次数。

本发明提供下列技术方案。

1. 一种系统，包括：

温度估计模块，其基于发动机操作条件估计与气缸相关联的活塞温度；以及

燃料控制模块，其基于所述活塞温度控制下列中的至少一项：与所述气缸相关联的喷射正时、与所述气缸相关联的喷射压力、与所述气缸相关联的喷射位置和与所述气缸相关联的每个发动机循环的喷射次数。

2. 根据技术方案1所述的系统，其中当所述活塞温度小于预定温度时所述燃料控制模块延迟所述喷射正时。

3. 根据技术方案1所述的系统，其中当所述活塞温度小于预定温度时所述燃料控制模块命令每个发动机循环的多次喷射。

4. 根据技术方案1所述的系统，其中所述温度估计模块基于发动机速度、发动机负载和空燃比估计所述活塞温度。

5. 根据技术方案4所述的系统，其中所述温度估计模块进一步基于进气温度、发动机冷却剂温度和火花正时估计所述活塞温度。

6. 根据技术方案4所述的系统，其中所述活塞温度与所述发动机速度、所述发动机负载和所述空燃比成正比。

7. 根据技术方案1所述的系统，还包括使用滞后滤波器过滤所述活塞温度的温度过滤模块。

8. 根据技术方案7所述的系统，其中所述滞后滤波器为一阶滞后滤波器。

9. 根据技术方案7所述的系统，其中所述温度过滤模块基于发动机速度和迭代循环速率中的至少一个调整所述滞后滤波器。

10. 根据技术方案9所述的系统，其中所述活塞温度在与所述发动机速度和所述迭代循环速率中的至少一个成正比的第一速率下被调整。

11. 一种方法，包括：

基于发动机操作条件估计与气缸相关联的活塞温度；以及

基于所述活塞温度控制下列中的至少一项：与所述气缸相关联的喷射正时、与所述气缸相关联的喷射压力、与所述气缸相关联的喷射位置和与所述气缸相关联的每个发动机循环的喷射次数。

12. 根据技术方案11所述的方法，还包括当所述活塞温度小于预定温度时延迟所述喷射正时。

13. 根据技术方案11所述的方法，还包括当所述活塞温度小于预定温度时命令每个发动机循环多次喷射。

14. 根据技术方案11所述的方法，还包括基于发动机速度、发动机负载和空燃比估计所述活塞温度。

15. 根据技术方案14所述的方法，还包括进一步基于进气温度、发动机冷却剂温度和火花正时估计所述活塞温度。

16. 根据技术方案14所述的方法，其中所述活塞温度与所述发动机速度、所述发动机负载和所述空燃比成正比。

17. 根据技术方案11所述的方法，还包括使用滞后滤波器过滤所述活塞温度。

18. 根据技术方案17所述的方法，其中所述滞后滤波器为一阶滞后滤波器。

19. 根据技术方案17所述的方法，还包括基于发动机速度和迭代循环速率中的至少一个调整所述滞后滤波器。