[发明专利]用于冷起动期间燃料控制的系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及内燃发动机，并且更特别地涉及用于发动机冷起动的发动机控制系统和方法。

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(IC)发动机在气缸内燃烧空气和燃料以产生驱动扭矩。进入发动机的空气流可经由节气门调节。燃料控制系统控制燃料喷射量和正时。增加提供至气缸的空气和燃料的量大体上增加了发动机的扭矩输出。

火花点火直喷(SIDI)系统目前被许多发动机制造商使用。SIDI是指将高压燃料直接喷射到火花点火汽油发动机的气缸中。SIDI使对燃料喷射正时的改善控制成为可能。SIDI发动机的燃料系统可包括低压燃料泵和高压燃料泵。低压燃料泵将燃料从燃料箱泵送至低压燃料管线。由发动机机械驱动的高压燃料泵将燃料从低压燃料管线泵送至高压燃料管线和/或燃料轨。SIDI发动机的燃料喷射器从燃料轨接收燃料并将燃料直接喷入SIDI发动机的气缸中。

在SIDI发动机中，燃料可以在燃烧循环的各个时间直接喷入SIDI发动机的气缸中。这与进气口燃料喷射发动机不同，在后者中，燃料被喷射例如到发动机的端口和/或进气歧管并且在对应的燃烧循环的进气冲程之前喷射。可能与SIDI发动机相关联的增加的控制提供增加的马力、减少的排放和爆震抑制。分层燃料充量允许实现稀燃并提高燃料效率。

发明内容

一种用于具有火花点火直喷(SIDI)发动机的车辆的冷起动控制系统包括起动控制模块和燃料致动器模块。起动控制模块将操作模式设置为冷起动模式。响应于将模式设置为冷起动模式，起动控制模块确定目标燃烧参数和预定燃料量，其中预定燃料量小于引发SIDI发动机的燃烧冲程所需的燃料量。起动控制模块在SIDI发动机的曲柄起动期间基于目标燃烧参数控制预定量的燃料的喷射。燃料致动器模块在曲柄起动期间基于目标燃烧参数喷射预定量的燃料。

一种用于具有火花点火直喷(SIDI)发动机的车辆的冷起动控制方法包括：将操作模式设置为冷起动模式；以及响应于将模式设置为冷起动模式而确定目标燃烧参数和预定燃料量。预定燃料量小于引发SIDI发动机的燃烧冲程所需的燃料量。该冷起动控制方法还包括：在SIDI发动机的曲柄起动期间基于目标燃烧参数控制预定量的燃料的喷射；以及在SIDI发动机的曲柄起动期间基于目标燃烧参数喷射预定量的燃料。

本发明提供下列技术方案。

1. 一种用于具有火花点火直喷(SIDI)发动机的车辆的冷起动控制系统，包括：

起动控制模块，其

将操作模式设置为冷起动模式；

响应于将所述模式设置为所述冷起动模式，确定目标燃烧参数和预定量的燃料，其中所述预定燃料量小于引发所述SIDI发动机的燃烧冲程所需的燃料量；并且

在所述SIDI发动机的曲柄起动期间基于所述目标燃烧参数控制所述预定量的燃料的喷射；以及

燃料致动器模块，其在曲柄起动期间基于所述目标燃烧参数喷射所述预定量的燃料。

2. 根据技术方案1所述的冷起动控制系统，其中所述燃料包括乙醇、甲醇、液化石油气(LPG)、丙烷和丁烷中的至少一种。

3. 根据技术方案1所述的冷起动控制系统，还包括：

分层燃烧控制模块，其响应于所述模式设置为所述冷起动模式而确定所述目标燃烧参数，其中所述目标燃烧参数包括基于曲柄起动速度和发动机冷却剂温度确定的喷射事件的分布。

4. 根据技术方案1所述的冷起动控制系统，还包括：

模式设置模块，其在曲柄起动期间当发动机冷却剂温度小于预定温度时将所述操作模式设置为所述冷起动模式。

5. 根据技术方案4所述的冷起动控制系统，其中所述预定温度小于燃料箱内的燃料的闪点温度。

6. 根据技术方案4所述的冷起动控制系统，还包括：

参数确定模块，其确定燃料箱内的燃料中的乙醇的百分比，并且其中所述模式设置模块基于乙醇的所述百分比而设置所述预定温度。

7. 根据技术方案1所述的冷起动控制系统，其中所述燃料致动器模块在气缸的火花塞正点火时喷射所述预定量的燃料。

8. 根据技术方案7所述的冷起动控制系统，其中所述燃料致动器模块将所述预定量的燃料喷射到所述火花塞上。

9. 根据技术方案8所述的冷起动控制系统，其中所述预定量的燃料在不止一个喷射事件中被喷射。