[发明专利]用于发动机控制的方法和系统

说明书

本发明公开了一种控制排气排放的方法和系统，在发动机起动和转动起动期间通过调节从不同燃料喷射器喷射进发动机汽缸的不同燃料的喷射模型来控制排气排放。通过在起动和转动起动期间将燃料喷射分流使得进气道喷射较低醇含量的燃料而通过一个或多个喷射来直接喷射醇含量较高的燃料，可以减少发动机的烟粒负荷并且能够改善燃料经济性。

【技术领域】

本发明涉及用于控制配置用于运转一种或多种燃料的发动机系统中燃料喷射的方法和系统。

【背景技术】

发动机可以配备有将燃料直接喷射进燃烧汽缸（直接喷射）的燃料直接喷射器和/或配备有将燃料喷射进汽缸进气道（进气道燃料喷射）的进气道燃料喷射器。多燃料（Multi-fuel）发动机系统可以使用进气道和直接喷射两者以向不同的喷射器提供不同的燃料种类。例如，可以使用乙醇燃料的直接喷射和汽油的进气道喷射。从而，醇燃料的直接喷射可以利用醇燃料较高汽化热增加的充气冷却（charge cooling）效果以及较高的辛烷值。这有助于解决特别是增压状况下的爆震限制。此外，汽油的进气道喷射可以利用汽油较高的功率输出。

然而，由于扩散的火焰蔓延（其中在燃料之前燃料与空气可能混合不充分）直接喷射发动机也产生更多微粒物质排放物（或烟粒）。本质上，由于直接喷射是相对较晚的燃料喷射，所以可能没有足够的时间在汽缸中混合喷射的燃料和空气。类似地，当空气流动通过气门时喷射的燃料可能遇到更少的湍流。所以，可能会有局部产生烟粒劣化排放的多个较小富燃区域。

US2011/0162620公开了一种减小由直接燃料喷射产生的微粒物质排放物的方法。其中，基于发动机产生的微粒物质（PM）量来调节直接喷射器和进气道喷射器喷射进汽缸的燃料量。例如，随着烟粒负荷的增加，减小直接喷射器的燃料喷射量同时相应地增加进气道喷射器的燃料喷射量。

然而，发明人在此已经认识到上述方法的潜在问题。在多燃料发动机系统中（进气道喷射的燃料不同（例如醇含量不同或燃料挥发度不同）于直接喷射的燃料），转向更多使用直接喷射燃料可能不足以减少PM排放来满足强制低微粒物质（PM）排放标准。例如，在选择的发动机工况期间，可能太晚执行直接喷射使得到发生直接喷射时排放的PM高于排放标准。在另一个示例中，由进气道喷射燃料产生的较高烟粒负荷可能遮掩了由直接喷射燃料产生的较低烟粒负荷，从而掩盖直接喷射产生的PM减少的益处。由于不同燃料的可用性在变化，在多燃料发动机系统中该问题可能会进一步恶化。例如，由于连接至直接喷射器的（具有较高醇含量或较高燃料挥发度的）第一燃料的可用性降低，可能会减少第一燃料的直接喷射并且可能会增加（具有较低醇含量或较低燃料挥发度的）第二燃料的进气道喷射。在另一个示例中，出于其它原因（比如燃料在相应燃料箱中的驻留时间增加）可以增加进气道喷射。更进一步地，燃料挥发度可能与喷射器类型相互影响。例如，进气道燃料喷射可能会有燃料挥发度的相关问题同时直接喷射对燃料挥发度相对不太敏感。结果是，具有较高挥发度的燃料（例如具有高于T50值的燃料）可能极大地劣化冷机进气道喷射燃料的燃烧但是对直接喷射的燃料燃烧具有非常小的临影响。因此，这可能会劣化燃烧稳定性并增加潜在的发动机失火。总之，可能会劣化燃料经济性和冷起动排气排放。

【发明内容】

通过一种用于发动机的方法可以至少部分地解决上述问题，该方法包含：自发动机起动起的第一燃烧事件期间，在进气门关闭事件期间进气道喷射第一量的第一燃料；而通过第一燃烧事件的多个喷射来直接喷射第二量的第二燃料，第一燃料的醇含量低于第二燃料的醇含量。在替代的实施例中，第一燃料的燃料挥发度可以低于第二燃料的燃料挥发度。这样，可以综合利用不同燃料类型以及在进气道喷射第一燃料和（单个或多个）直接喷射第二燃料之间分流燃料喷射的益处。