[发明专利]用于调整具有预燃室的气缸中的燃料供给的系统和方法

说明书

本公开提供了“用于调整具有预燃室的气缸中的燃料供给的系统和方法”。提供了用于操作包括预燃室点火系统的发动机的气缸的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括在燃烧之前确定气缸中的预燃室气体量，并且基于气缸中的预燃室气体量来调整被喷射到气缸中的燃料量。通过这种方式，可以针对来自预燃室气体的附加的空气和/或燃料来补偿气缸燃料供给，这可以提高气缸燃料供给的准确性并提高气缸效率。

技术领域

本说明书总体上涉及用于控制车辆发动机以确定具有主动预燃室的气缸中的气缸燃料供给的方法和系统。

背景技术

内燃发动机在气缸内燃烧空气/燃料混合物以产生扭矩，所述扭矩可以用于推进车辆。在一些此类发动机中，点火源用于在压缩冲程期间点燃每个气缸内的空气-燃料混合物。例如，在传统的火花点火发动机中，每个气缸包括用于直接点燃气缸内的空气-燃料混合物的火花塞。在其他示例中，气缸内的空气-燃料混合物可以被来自预燃烧室(在本文中被称为“预燃室”)的热气体和火焰射流点燃。预燃室可以是位于气缸的余隙容积中的壁围腔室，并且可以包括火花塞、O₂或空气喷射器以及燃料喷射器。在发动机操作期间，将第一空气-燃料混合物引入预燃室中，并且将第二空气-燃料混合物引入气缸中。当请求点火时，预燃室中的火花塞致动，从而点燃第一空气-燃料混合物。当第一空气-燃料混合物燃烧时，火焰和热气体射流可离开预燃室并经由预燃室壁中的一个或多个孔进入气缸。这些射流点燃气缸中的第二空气-燃料混合物以产生扭矩。通过将空气(或O₂)喷射到预燃室中，可以将燃烧第一空气-燃料混合物所产生的残余气体主动地从预燃室抽取到气缸，从而为随后的预燃室提供新鲜空气。

在一些情况中，预燃室点火可以提供优于火花点火发动机的性能和效率益处。例如，与火花点火发动机的类似气缸相比，具有预燃室点火的气缸可以在更高(例如，更稀)的空燃比(AFR)下操作，这可以导致具有预燃室预点火的气缸中的燃料消耗较少。在其他示例中，具有预燃室点火的气缸可产生比由火花塞点火的气缸更多的功率，这是由于气缸中燃烧速率增大，这可减少发生爆震燃烧的时间量，由此允许点火正时进一步朝向最大制动扭矩(MBT)前进。

然而，气体可以经由预燃室壁中的一个或多个孔从预燃室流动到气缸，这可能影响气缸的AFR。例如，诸如当气缸中的压力低于预燃室中的压力时，主动抽取所引起的空气或O₂可以从预燃室流动到气缸，从而导致比预期更高(例如，更稀)的气缸AFR。作为另一个示例，来自预燃室的残余气体可以稀释气缸中的空气。作为又一个示例，来自预燃室的残余气体可以是浓燃料的，这可能导致比预期更低(例如，更浓)的气缸AFR。当未准确地控制气缸的AFR时，车辆排放可能增加。

发明内容

本文发明者已经认识到上述问题并且已经认识到一种用于至少部分地解决它们的方法。在一个示例中，一种方法包括：基于在气缸的压缩冲程期间所述气缸中的预燃室气体量来调整进入所述气缸的燃料喷射量。通过这种方式，可以调整气缸燃料量以在燃烧之前补偿气缸中的预燃室气体，以便更准确地在期望AFR下操作气缸。

作为一个示例，预燃室气体可以经由联接到气缸的预燃室的壁中的开口从预燃室流动到气缸，并且可以基于预燃室与气缸之间的压力差来确定预燃室气体量。作为一个示例，随着气缸的压力进一步降低到预燃室的压力以下，气缸中的预燃室气体量可以增加。可以基于预燃室的喷射压力和活塞在气缸内的位置来确定该压力差。例如，预燃室的喷射压力可以是大于或等于气缸的峰值压力的压力。此外，流入气缸中的预燃室气体量可以包括预燃室空气量、预燃室燃料量和来自前一燃烧循环的预燃室燃烧气体量中的一者或多者。作为一个示例，调整进入气缸的燃料喷射量可以包括随着来自前一燃烧循环的预燃室燃烧气体的量增加而减少进入气缸的燃料喷射量，因为预燃室燃烧气体可以稀释气缸空气充气。作为另一个示例，调整进入气缸的燃料喷射量可以包括随着气缸中的预燃室燃烧的量增加而减少进入气缸的燃料喷射量。另外或替代地，调整进入气缸的燃料喷射量可以包括随着在压缩冲程期间气缸中的预燃室空气量增加而增加进入气缸的燃料喷射量。调整进入气缸的燃料喷射量还可以基于通过气缸的进气门引入气缸中的空气量。结果，可以提高气缸效率。