[发明专利]瞬态发动机操作控制燃料喷射减少微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2011年1月19日提交的美国临时申请号61/434,138的权益，上述申请的公开内容全部并入文本以供参考。

技术领域

本公开内容涉及发动机控制系统并且更具体地涉及在瞬态发动机操作期间控制燃料喷射以减少微粒排放的系统和方法。

背景技术

这里提供了背景技术描述以便大体描述本公开内容的背景。在本背景技术部分所描述范围内的当前署名发明者的工作以及在提交时未作为现有技术的描述的各方面，既不明确地也不暗示地被认为是与本公开内容相抵触的现有技术。

内燃发动机通过进气系统将空气抽吸到进气歧管内，这可以通过节气门来调节。进气歧管内的空气被分配到多个汽缸且与燃料结合从而生成空气/燃料（A/F）混合物。在火花点火直接喷射（SIDI）发动机中，燃料喷射器将燃料直接喷射到汽缸内。汽缸包括压缩A/F混合物的活塞。火花塞产生火花来点燃汽缸内的被压缩A/F混合物，从而驱动活塞。活塞的运动旋转地转动曲轴并产生驱动扭矩。

发明内容

发动机的控制系统包括瞬态操作探测模块、喷射判定模块和喷射控制模块。瞬态操作探测模块探测发动机是否在瞬态操作。喷射判定模块基于燃料请求后的逝去时间以及多个发动机工作参数中的至少一个参数来进行如下所述中的至少一种：（i）将每个燃烧循环的燃料喷射次数增加到N；和（ii）调节每次燃料喷射的周期，其中N是大于或等于二的整数。喷射控制模块基于（i）每个燃烧循环的N次燃料喷射和（ii）被调节的周期中的至少一者来控制瞬态期间的燃料喷射。

用于控制发动机的方法包括：基于燃料请求后的逝去时间以及多个发动机工作参数中的至少一个参数来探测发动机是否在瞬态操作，从而进行如下所述中的至少一种：（i）将每个燃烧循环的燃料喷射次数增加到N；和（ii）调节每次燃料喷射的周期，其中N是大于或等于二的整数；以及基于（i）每个燃烧循环的N次燃料喷射和（ii）被调节的周期中的至少一者来控制瞬态期间的燃料喷射。

本发明还提供了以下技术方案。

方案1. 一种发动机的控制系统，包括：

瞬态操作探测模块，其探测所述发动机是否在瞬态操作；

喷射判定模块，其基于燃料请求之后的逝去时间以及多个发动机工作参数中的至少一个来执行以下至少一者：（i）将每个燃烧循环的燃料喷射次数增加到N；以及（ii）调节每次所述燃料喷射的周期，其中N是大于或等于二的整数；以及

喷射控制模块，其基于（i）每个燃烧循环的N次燃料喷射和（ii）被调节的周期中的至少一者来控制所述瞬态期间的燃料喷射。

方案2. 根据方案1所述的控制系统，其中所述多个发动机工作参数包括发动机负载、发动机速度和发动机温度。

方案3. 根据方案2所述的控制系统，其中随着发动机负载增加，所述喷射判定模块选择性地增加每个燃烧循环的燃料喷射次数。

方案4. 根据方案2所述的控制系统，其中随着发动机速度增加，所述喷射判定模块选择性地增加每个燃烧循环的燃料喷射次数。

方案5. 根据方案2所述的控制系统，其中随着发动机温度降低，所述喷射判定模块选择性地增加每个燃烧循环的燃料喷射次数。

方案6. 根据方案1所述的控制系统，其中各个所述周期是预定喷射周期的等分部分，并且其中所述预定喷射周期是针对所述发动机的稳态操作被预先确定的。

方案7. 根据方案6所述的控制系统，其中所述被调节的周期的总和等于所述预定喷射周期。

方案8. 根据方案6所述的控制系统，其中所述稳态包括当进入所述发动机的质量空气流量（MAF）在预定周期期间的变化小于预定量时的周期。

方案9. 根据方案8所述的控制系统，其中所述瞬态包括当进入所述发动机的MAF在所述预定周期期间的变化大于所述预定量时的周期。

方案10. 根据方案9所述的控制系统，其中所述燃料请求响应于驾驶员快速打开节气门和减速燃料截断（DFCO）事件结束之一。

方案11. 一种控制发动机的方法，包括：

探测所述发动机是否在瞬态操作；

基于燃料请求之后的逝去时间以及多个发动机工作参数中的至少一个来执行以下至少一者：（i）将每个燃烧循环的燃料喷射次数增加到N；以及（ii）调节每次所述燃料喷射的周期，其中N是大于或等于二的整数；以及

基于（i）每个燃烧循环的N次燃料喷射和（ii）被调节的周期中的至少一者来控制所述瞬态期间的燃料喷射。