[发明专利]燃料喷射控制的方法

说明书

本发明涉及燃料喷射控制的方法。描述用于控制配备有包括进气道喷射器和直接喷射器的双喷射器系统的发动机中的燃料喷射的方法和系统。进气道喷射的燃料与直接喷射的燃料的比率至少基于进气门温度而调整。对于给定汽缸，进气道喷射至汽缸内的燃料的比例随着进气门温度增加而增加，以改善进气道中的燃料蒸发。

技术领域

本申请涉及用于控制被配置具有进气道燃料喷射和直接燃料喷射两者的发动机系统中的燃料喷射的方法和系统。

背景技术

发动机可以配置具有将燃料直接喷射至燃烧汽缸内的直接燃料喷射器(直接喷射)和/或具有将燃料喷射至汽缸进气道内的进气道燃料喷射器(进气道燃料喷射)。除了确保所喷射的燃料的增压中冷的效果之外，直接喷射(DI)提供较高的燃料效率和较高的功率输出。然而，由于扩散的火焰传播，直接喷射的发动机通常具有较高的颗粒物排放(或碳烟)，其中燃料在燃烧之前可能未与充气充分地混合。由于改善的混合，进气道燃料喷射(PFI)通常在低负荷下提供更清洁的排放和高性能。在配置具有被耦接到每个发动机汽缸的进气道喷射器和直接喷射器中的每一者的发动机系统中，经由进气道喷射和直接喷射而输送到给定汽缸的(一种或多种)燃料的比率能够被改变。

Bidner等人在US8100107中示出一种示例方法。其中，燃料喷射的分流比被调整以减少颗粒物(PM)排放。具体地，在选定的工况期间，诸如在较高的发动机转速和负荷下，较小比例的进气道燃料喷射和较大比例的直接燃料喷射被用于利用更精确的直接喷射的较高功率输出以及直接喷射的燃料的增压中冷性质。相比之下，在较低的发动机转速和负荷下，可以使用较高比例的进气道喷射。

然而，发明人在此已经意识到这样的方法的潜在问题。与进气道燃料喷射相关联的益处能够是进气门温度的函数。具体地，由于增加的歧管压力，进气道燃料喷射被用于改善燃料经济性益处，该增加的歧管压力由通过吸收来自进气门的热在汽缸的进气道中蒸发的燃料而引起。进气道喷射的燃料的蒸发使燃料非常好地雾化，从而减少颗粒物排放。然而，会存在低发动机转速-负荷运转区域下的状况，其中进气门温度并非足够暖。此外，可能存在显著的汽缸与汽缸之间的进气门温度的变化。如果较高比例的进气道喷射被安排用于其中进气门并非足够暖的汽缸，则实际上可以增加颗粒物排放。因此，即使转移朝向更多的进气道喷射，颗粒物(PM)排放可以不被充分地减少以满足要求的低PM排放标准。此外，由于不充分的燃料蒸发，发动机性能会劣化。

发明内容

在一个示例中，上面的问题中的一些可以通过包含一种用于发动机的方法来解决，该方法包括基于汽缸的进气门的温度调整经由直接喷射相对于进气道喷射而被输送到汽缸的燃料的比率。以此方式，在当进气道喷射益处能够被应用时的状况期间可以确保进气道喷射。

作为一个示例，发动机系统可以被配置具有耦接到每个发动机汽缸的进气道喷射器和直接喷射器中的每一者。在一些实施例中，进气道喷射器可以输送除了经由直接喷射器输送的燃料之外的不同成分和醇含量的燃料。发动机控制器可以被配置为基于诸如发动机转速、燃烧事件数目、排气催化剂温度(例如，是热启动还是冷启动)等的工况而产生所有发动机汽缸的初始燃料喷射分布/概况(profile)。例如，在发动机冷启动期间，对于自发动机启动后的第一数目的燃烧事件，初始燃料喷射分布可以包括经由直接喷射相对于进气道喷射输送的更高比例的燃料。因此，初始燃料喷射分布对于所有发动机汽缸可以是共同的。

发动机控制器然后可以基于单个汽缸进气门温度而修正每个发动机汽缸的初始燃料喷射。例如，经由进气道喷射输送的燃料的比例可以随着进气门温度增加(例如，超过阈值)而增加，以增加进气道喷射的益处。此外，进气道喷射燃料的正时可以随着温度增加而被移动更接近进气门打开。该比例也可以基于进气道喷射的燃料而被调整以增加燃料的蒸发。由于汽缸具体燃料喷射分布定制的结果，可能存在具有以相对较小量的进气道燃料喷射来运转的较低进气门温度的汽缸以及具有以相对较大量的进气道燃料喷射来运转的较高进气门温度的其它汽缸。一旦达到阈值发动机转速(例如，怠速转速)，所有发动机汽缸可以被转变到怠速燃料喷射分布。