[发明专利]真空控制方法和系统

说明书

本发明涉及真空控制方法和系统。提供一种基于发动机真空要求来调整直接喷射和进气道喷射之间的燃料喷射分流的方法和系统。当需要较多进气歧管真空时，使用相对较多的直接喷射以利用有关联的节流调整产生真空。然后真空可以被用于罐吹扫、曲轴箱通风或致动发动机真空消耗装置。

技术领域

本发明涉及基于发动机真空要求控制发动机系统中的燃料喷射的方法和系统。

背景技术

发动机可以被配置成带有将燃料直接喷射至燃烧室内（直接喷射）的直接燃料喷射器，和/或带有将燃料喷射至进气口内（进气道燃料喷射）的进气道燃料喷射器。燃料的进气道喷射和直接喷射的组合使用允许利用每种喷射的各种益处。例如，通过进气道燃料喷射器，燃料通常被喷至进气门和进气口内。喷射的燃料主要因接触热金属表面和/或因气门重叠期间的热排气回流而蒸发。相反，通过直接燃料喷射器，燃料被直接喷至燃烧室内，且被喷射的燃料主要因较小液滴尺寸和充分混合而蒸发。另外，因为存在燃料在金属表面上的较少碰撞，所以直接燃料喷射导致空气充气的更多蒸发冷却。

发动机控制系统可以基于工况改变经进气道喷射和直接喷射所喷射的燃料比率。在一种方法中，如Glugla在8,037,874中所示，响应于爆震指示，较大比例的燃料经直接喷射被提供至汽缸。其中，处于高负荷时，当发动机受爆震限制时，全开的节气门状况下的直接喷射的增加蒸发冷却和较密集空气充气导致改善的容积效率，从而导致高负荷状况下的较高扭矩和功率。另外，汽缸充气冷却减轻了爆震。相反，在部分负荷状况下，直接喷射导致泵送功小却可测量的恶化。这是因为来自直接燃料喷射的增加的蒸发冷却导致较密集空气充气，其需要对发动机进行更多节流调整以提供期望的扭矩输出。为了减少该恶化，发动机控制系统可以在低负荷和中间负荷状况下使用较高比例的进气道喷射。

发明内容

本文中发明人已认识到存在这样的状况，即有利地是补偿泵送功恶化以便使用泵送功产生真空。具体地，在中间负荷状况期间，如果需要额外的真空，诸如用于吹扫燃料蒸汽罐、用于曲轴箱通风或用于发动机真空消耗件（例如，制动助力器）的致动，则可以使用与燃料直接喷射有关联的额外泵送功和额外节流调整来降低进气歧管压力。经节流调整所产生的额外真空则可以用于满足真空需求。

在一个示例中，上述优势可以通过操作发动机的方法实现，该方法包括，响应于发动机真空产生低于发动机真空需求，增加经直接喷射所喷射至汽缸内的燃料比例，同时相应地减小经进气道喷射所喷射至汽缸内的燃料比例。以这种方式，与低至中发动机负荷时的燃料直接喷射有关联的增加的节流调整和泵送功可以有利地用于在发动机中产生更多真空。

在一个示例中，发动机可以被配置成具有至发动机汽缸的燃料直接喷射和燃料进气道喷射。初始燃料喷射量可以基于诸如发动机转速-负荷状况的发动机工况来确定，所述初始燃料喷射量包括相对于进气道燃料喷射器经直接喷射器待被喷射至汽缸内的燃料比例。例如，在部分负荷期间（例如，低至中发动机负荷），初始燃料喷射量可以包括较高比例的进气道喷射和较低比例的直接喷射，从而改善发动机泵送效应。响应于这些状况期间的增加的真空要求，诸如用于吹扫燃料蒸汽罐、用于曲轴箱通风或用于致动制动助力器，可以调整初始燃料喷射量。具体地，燃料喷射量可以转向包括给定燃料的较高比例的直接喷射和相应较低比例的进气道喷射。通过增加直接喷射，增加了满足扭矩要求所需的泵送功，导致进气节气门的调整。增加的节流调整降低了进气歧管压力和增加了真空产生。增加的真空允许更好地满足发动机真空要求。

以这种方式，燃料喷射至发动机汽缸可以基于发动机真空要求调整。具体地，从增加的燃料进气道喷射转向增加的燃料直接喷射可以用于利用与直接喷射有关的增加的泵送功以及减少的歧管压力水平。这样允许利用直接喷射系统的低效率与发动机真空产生的相互作用，从而满足发动机扭矩要求和真空要求。总体上，由进气道燃料喷射所提供的泵送效应与由直接燃料喷射所提供的真空产生效应交换。