[发明专利]用于在瞬态事件期间调节燃料喷射参数来减少颗粒排放的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年9月24日提交的美国临时申请序列No.62/054,669的权益。上述申请的公开内容通过参考以其整体并入本文。

技术领域

本发明涉及内燃发动机，并且更具体地涉及用于在瞬态事件期间调节燃料喷射参数来减少颗粒排放的系统和方法。

背景技术

在此提供的背景描述用于总体上呈现本发明的环境。在该背景技术部分描述的范围内，当前署名的发明人的成果以及该描述的在提交时可能不构成现有技术的方面，既非明示也非暗示地被认为是相对于本发明的现有技术。

内燃发动机在气缸内燃烧空气和燃料混合物以驱动活塞，这产生驱动转矩。进入发动机中的空气流量经由节流阀来调整。更具体地，节流阀调节节流面积，其增加或减少进入发动机中的空气流量。随着节流面积增加，进入发动机中的空气流量增加。燃料控制系统调节喷射燃料的速率，以向气缸提供期望空气/燃料混合物和/或以实现期望转矩输出。增加提供给气缸的空气和燃料的量会增加发动机的转矩输出。

随着发动机燃烧空气和燃料来产生驱动转矩，发动机产生颗粒，该颗粒和其他排放物一起进入发动机的排气系统中。颗粒包括由微米大小的粒子构成的烟灰或烟尘。可以通过在发动机的排气系统内中包括颗粒过滤器来减少释放到大气中的颗粒的量。然而，颗粒过滤器是昂贵的且增加排气背压。

发明内容

根据本发明的系统包括燃料控制模块、和期望每缸空气（APC）模块和预测歧管绝对压力（MAP）模块中的至少一个。期望APC模块确定至发动机的每个气缸的期望气流量。预测MAP模块预测将来时刻的发动机的进气歧管内的压力。燃料控制模块基于以下至少一个选择性地调节发动机的燃料喷射参数：期望每缸空气从第一时刻至第二时刻的变化；和预测歧管压力从第一时刻至第二时刻的变化。

1. 一种系统包括：

以下至少一个：

期望每缸空气（APC）模块，确定至发动机的每个气缸的期望气流量；和

预测歧管绝对压力（MAP）模块，预测将来时刻的所述发动机的进气歧管内的压力；以及

燃料控制模块，基于以下至少一个选择性地调节所述发动机的燃料喷射参数：

所述期望每缸空气从第一时刻至第二时刻的变化；和

所述预测歧管压力从所述第一时刻至所述第二时刻的变化。

2. 根据方案1所述的系统，其中所述燃料控制模块进一步基于所述第一时刻的测量发动机速度和所述第一时刻的实际每缸空气来调节所述燃料喷射参数。

3. 根据方案2所述的系统，还包括实际每缸空气（APC）模块，其基于在所述第一时刻流向所述进气歧管的测量的空气质量流量和所述发动机中的气缸数量来确定所述实际每缸空气。

4. 根据方案1所述的系统，其中所述燃料控制模块进一步基于所述期望每缸空气和所述预测歧管压力中的至少一个的平均值在预定数量的发动机循环上的变化来调节所述燃料喷射参数。

5. 根据方案1所述的系统，其中所述燃料喷射参数包括针对一个燃烧事件的燃料喷射次数、相对于针对所述燃烧事件所喷射的燃料总量的对于每次燃料喷射所喷射的燃料量、燃料喷射正时和燃料喷射压力中的至少一个。

6. 根据方案5所述的系统，其中当所述期望每缸空气的变化和所述预测歧管压力的变化中的至少一个大于阈值时，所述燃料控制模块调节所述燃料喷射参数。

7. 根据方案6所述的系统，其中，当所述期望每缸空气的变化和所述预测歧管压力的变化中的至少一个大于所述阈值时，所述燃料控制模块至少执行以下之一：

增加针对每个燃烧事件的所述燃料喷射次数；

以及延迟所述燃料喷射正时。

8. 根据方案6所述的系统，其中，当所述期望每缸空气的变化和所述预测歧管压力的变化中的至少一个大于所述阈值时，所述燃料控制模块将所述燃料喷射参数从第一值调节到第二值并且将所述燃料喷射参数维持在所述第二值第一时段。

9. 根据方案8所述的系统，其中当所述第一时段结束时，所述燃料控制模块在第二时段上将所述燃料喷射参数从所述第二值调节到所述第一值。

10. 根据方案6所述的系统，其中，当发动机冷却剂温度大于第一温度时，所述燃料控制模块至少执行以下之一：

增大所述阈值；和

减少基于所述期望每缸空气的变化和所述预测歧管压力的变化中的至少一个而调节所述燃料喷射参数的量。

11. 一种方法，包括：

以下至少一个：