噴射正時(shí)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及噴射正時(shí)，并且公開(kāi)了用于確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中包括氣體燃料的燃料噴射的開(kāi)始的各種系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，基于一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)行參數(shù)來(lái)確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的進(jìn)氣管中的氣體噴射的結(jié)束、氣體噴射的持續(xù)時(shí)間和氣體噴射的開(kāi)始。進(jìn)一步確定最早可能的氣體噴射的開(kāi)始，并且如果氣體噴射的開(kāi)始在所述最早可能的氣體噴射的開(kāi)始之前，則改變一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)行參數(shù)中的至少一個(gè)，使得氣體噴射的開(kāi)始不發(fā)生在所述最早可能的氣體噴射的開(kāi)始之前。
【專(zhuān)利說(shuō)明】噴射正時(shí)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]本申請(qǐng)要求2012年8月17日提交的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.102012214676.8的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容作為參考結(jié)合于此以用于全部目的。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料噴射正時(shí)的確定。
【背景技術(shù)】
[0004]在靈活性燃料車(chē)輛中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以用多于一種燃料類(lèi)型運(yùn)行。例如，這種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以用汽油和乙醇的混合物供能。其他的混合物也是可行的，在這些混合物中利用兩種類(lèi)型的液體燃料，或利用液體和氣體燃料的混合物，例如汽油和壓縮的天然氣(GNG)的混合物。確定的液體和氣體燃料的混合物的噴射正時(shí)必需考慮這些燃料的差別(例如，密度)。
[0005]在一些方法中，噴射正時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元依據(jù)曲軸角度來(lái)計(jì)算。更具體地說(shuō)，對(duì)應(yīng)于燃料噴射開(kāi)始的曲軸角度除了根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷之外還可以根據(jù)發(fā)生燃料噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速率來(lái)確定。
[0006]本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這些方法的問(wèn)題。具體說(shuō)，對(duì)于氣體燃料的噴射或包括液體和氣體燃料的燃料混合物的噴射，基于發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速率和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷計(jì)算燃料噴射正時(shí)的例程可能是不足夠的，同樣地燃料可能需要更長(zhǎng)的噴射持續(xù)時(shí)間。影響噴射正時(shí)的其他參數(shù)(例如，點(diǎn)火裝置、進(jìn)氣歧管的物理尺寸等)不另外考慮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供用于在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中確定包括氣體燃料的燃料噴射的開(kāi)始的系統(tǒng)和方法。
[0008]在一個(gè)示例中，根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)行參數(shù)來(lái)確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的進(jìn)氣管中的氣體噴射的結(jié)束、氣體噴射的持續(xù)時(shí)間和氣體噴射的開(kāi)始。進(jìn)一步確定最早可能的氣體噴射的開(kāi)始，并且如果氣體噴射的開(kāi)始在最早可能的氣體噴射的開(kāi)始之前，則改變一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)行參數(shù)中的至少一個(gè)，使得氣體噴射的開(kāi)始不發(fā)生在最早可能的氣體噴射的開(kāi)始之前。
[0009]以這種方式，促進(jìn)了適合于包括至少一種氣體燃料的燃料的燃料噴射。
[0010]從下面單獨(dú)的或結(jié)合附圖的【具體實(shí)施方式】將容易明白本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)以及其他優(yōu)點(diǎn)和特征。
[0011]應(yīng)當(dāng)理解，提供上面的概述是為了以簡(jiǎn)單的形式介紹選擇的概念，所述概念在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述。這并不意味著確認(rèn)要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，要求保護(hù)的主題的范圍由【具體實(shí)施方式】之后的權(quán)利要求唯一地限定。而且，要求保護(hù)的主題不限于解決上述或在本公開(kāi)的任意部分中指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1示出了渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的方塊圖。
[0013]圖2示意地示出了圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的局部圖。
[0014]圖3示出了說(shuō)明用于確定圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料噴射的開(kāi)始的方法的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]一些內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)利用氣體燃料，或如在靈活性燃料車(chē)輛中利用液體和氣體燃料的組合(例如汽油和壓縮的天然氣)產(chǎn)生扭矩。在一些方法中，噴射正時(shí)根據(jù)諸如發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速率和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷等內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)來(lái)確定。但是，對(duì)于合適的氣體燃料的噴射，由于通常需要較長(zhǎng)的噴射時(shí)期，因此這種例程可能是不足夠的。而且，這些例程不考慮影響燃料噴射的其他參數(shù)，包括諸如燃料噴射器和燃燒室之間的距離等發(fā)動(dòng)機(jī)的物理特性。
[0016]本發(fā)明提供了用于確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中包括氣體燃料的燃料噴射的開(kāi)始的各種系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)行參數(shù)來(lái)確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的進(jìn)氣管中的氣體噴射的結(jié)束、氣體噴射的持續(xù)時(shí)間和氣體噴射的開(kāi)始。進(jìn)一步確定最早可能的氣體噴射的開(kāi)始，并且如果氣體噴射的開(kāi)始在最早可能的氣體噴射的開(kāi)始之前，則改變一個(gè)或更多運(yùn)行參數(shù)中的至少一個(gè)，使得氣體噴射的開(kāi)始不發(fā)生在最早可能的氣體噴射的開(kāi)始之前。圖1是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的方塊圖。圖2示意地示出了圖1中的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室的局部圖。圖1中的發(fā)動(dòng)機(jī)還包括構(gòu)造成執(zhí)行圖3所示方法的控制器。
[0017]圖1是示出示范性發(fā)動(dòng)機(jī)10的示意圖，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以包括在汽車(chē)的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)10被示出具有四個(gè)汽缸30。但是，根據(jù)本發(fā)明可以使用其他數(shù)目的汽缸。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以由包括控制器12的控制系統(tǒng)以及來(lái)自車(chē)輛操作者132經(jīng)由輸入裝置130的輸入而被至少部分地控制。在這個(gè)示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的每個(gè)燃燒室(例如，汽缸)30可以包括具有設(shè)置在其中的活塞(未示出)的燃燒室壁。活塞可以連接到曲軸40，以便將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)(未示出)連接到車(chē)輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。而且，起動(dòng)機(jī)馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪連接到曲軸40，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)操作。
[0018]燃燒室30可以經(jīng)由進(jìn)氣道42接收來(lái)自進(jìn)氣歧管44的進(jìn)氣，并且可以經(jīng)由排氣道48排出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣歧管46可以經(jīng)由相應(yīng)的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)(未示出)與燃燒室30選擇性地連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可以包括兩個(gè)或更多進(jìn)氣門(mén)和/或兩個(gè)或更多排氣門(mén)。
[0019]燃料噴射器50被示出位于進(jìn)氣歧管44中的每個(gè)燃燒室30的上游，并且構(gòu)造成與從控制器12接收的信號(hào)的脈沖寬度FPW成比例地將燃料噴射到每個(gè)燃燒室的上游的進(jìn)氣口中，即為公知的進(jìn)氣道噴射構(gòu)造，其中燃料噴射器是進(jìn)氣道噴射器。燃料可以由包括燃料箱、燃料泵和燃料導(dǎo)軌的燃料系統(tǒng)(未示出)傳輸?shù)饺剂蠂娚淦?0。在一些實(shí)施例中，燃料噴射器可以可替換地或額外地直接連接到燃燒室30，以用于以直接噴射構(gòu)造將燃料直接噴射到其中。在這個(gè)實(shí)施例中，例如，燃料噴射器可以安裝在燃燒室的側(cè)面或燃燒室的頂部。
[0020]進(jìn)氣道42可以包括分別具有節(jié)流板22和24的節(jié)氣門(mén)21和23。在這個(gè)具體的示例中，節(jié)流板22和24的位置可以經(jīng)由提供給包括節(jié)氣門(mén)21和23的執(zhí)行器的信號(hào)由控制器12改變。在一個(gè)示例中，執(zhí)行器可以是電子執(zhí)行器(例如電子馬達(dá))，通常稱(chēng)為電子節(jié)氣門(mén)控制器(ETC)的結(jié)構(gòu)。以這種方式，節(jié)氣門(mén)21和23可以被操作以改變?cè)谄渌l(fā)動(dòng)機(jī)汽缸之中提供給燃燒室30的進(jìn)氣。節(jié)流板22和24的位置可以通過(guò)節(jié)氣門(mén)位置信號(hào)TP提供給控制器12。進(jìn)氣道42還可以包括用來(lái)為控制器12提供相應(yīng)的信號(hào)MAF (質(zhì)量空氣流量)和MAP (歧管空氣壓力)的質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣壓力傳感器122。
[0021]排氣道48可以接收來(lái)自汽缸30的排氣。排氣傳感器128被示出在渦輪62和排放控制裝置78的上游連接于排氣道48。傳感器128可以從用于提供排氣空氣/燃料比的指示的各種合適的傳感器中選擇，例如，線(xiàn)性氧傳感器或UEGO (通用或?qū)捰蚺艢庋?、雙態(tài)氧傳感器或EGO、NOx, HC或CO傳感器。排放控制裝置78可以是三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、各種其他的排放控制裝置或其組合。
[0022]排氣溫度可以用位于排氣道48中的一個(gè)或更多個(gè)溫度傳感器(未示出)測(cè)量?？商鎿Q地，排氣溫度可以根據(jù)諸如速度、負(fù)荷、空氣燃料比(AFR)、點(diǎn)火延遲等發(fā)動(dòng)機(jī)工況而推斷。
[0023]在圖1中控制器12被顯示為微型計(jì)算機(jī)，包括:微處理器單元(CPU)102、輸入/輸出端口(I/O) 104、在這個(gè)具體示例中被示為只讀存儲(chǔ)器芯片(ROM) 106的用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 108、?；畲鎯?chǔ)器(KAM) 110和數(shù)據(jù)總線(xiàn)?？刂破?2可以接收來(lái)自連接于發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器的各種信號(hào)，除了前面提到的那些信號(hào)之外，還包括:來(lái)自質(zhì)量空氣流量傳感器120的進(jìn)氣質(zhì)量空氣流量(MAF)的測(cè)量值；來(lái)自示意性地顯示為在發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的一個(gè)位置中的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)；來(lái)自連接于曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118 (或其他類(lèi)型)的表面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(PIP);如所討論的來(lái)自節(jié)氣門(mén)位置傳感器的節(jié)氣門(mén)位置(TP);以及如所討論的來(lái)自傳感器122的絕對(duì)歧管壓力信號(hào)MAP。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)RPM可以由控制器12從信號(hào)PIP產(chǎn)生。來(lái)自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號(hào)MAP可以用來(lái)提供進(jìn)氣歧管44中的真空或壓力的指示。應(yīng)當(dāng)注意，可以用上述傳感器的各種組合，例如沒(méi)有MAP傳感器的MAF傳感器，或反之亦然。在按化學(xué)計(jì)量運(yùn)行期間，MAP傳感器可以給出發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的指示。而且，這個(gè)傳感器與檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一起能夠提供引進(jìn)汽缸中的充氣(包括空氣)的估計(jì)。在一個(gè)示例中，也能夠用作發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器118可以在曲軸40的每一轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間隔的脈沖。在一些示例中，存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器106可以用計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)和可以預(yù)計(jì)但未具體列出的其他變量編程，所述計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)表示由處理器102可執(zhí)行的用于實(shí)施下面描述的方法的指令。
[0024]發(fā)動(dòng)機(jī)10還可以包括諸如渦輪增壓器或機(jī)械增壓器的壓縮裝置，其至少包括沿進(jìn)氣歧管44設(shè)置的壓縮機(jī)60。對(duì)于渦輪增壓器，該壓縮機(jī)60可以經(jīng)由例如軸或其他連接裝置至少部分地由渦輪62驅(qū)動(dòng)。渦輪62可以沿著排氣道48設(shè)置?？梢蕴峁└鞣N布置以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。對(duì)于機(jī)械增壓器，壓縮機(jī)60可以至少部分地由發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)器驅(qū)動(dòng)，并且可以不包括渦輪。因此，經(jīng)由渦輪增壓器或機(jī)械增壓器提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)汽缸的壓縮量可以通過(guò)控制器12改變。在一些情況下，渦輪62可以驅(qū)動(dòng)例如發(fā)電機(jī)64，以經(jīng)由渦輪驅(qū)動(dòng)器68向電池66提供電力。來(lái)自電池66的電力然后可以用來(lái)經(jīng)由馬達(dá)70驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)60。而且，傳感器123可以設(shè)置在進(jìn)氣歧管44中，用來(lái)向控制器12提供BOOST(升壓)信號(hào)。
[0025]進(jìn)一步地，排氣道48可以包括用來(lái)使排氣轉(zhuǎn)向離開(kāi)渦輪62的廢氣門(mén)26。在一些實(shí)施例中，廢氣門(mén)26可以是多級(jí)廢氣門(mén)，例如兩級(jí)廢氣門(mén)，其中第一級(jí)構(gòu)造成控制升壓壓力，而第二級(jí)構(gòu)造成增加至排放控制裝置78的熱通量。廢氣門(mén)26可以用執(zhí)行器150操作，該執(zhí)行器例如可以是電動(dòng)執(zhí)行器。在一些實(shí)施例中，執(zhí)行器150可以是電動(dòng)馬達(dá)。進(jìn)氣道42可以包括壓縮機(jī)旁通閥27，其構(gòu)造成使壓縮機(jī)60周?chē)倪M(jìn)氣轉(zhuǎn)向。例如，廢氣門(mén)26和/或壓縮機(jī)旁通閥27可以經(jīng)由執(zhí)行器(例如，執(zhí)行器150)由控制器12控制，從而當(dāng)希望更低的升壓壓力時(shí)，所述廢氣門(mén)26和/或壓縮機(jī)旁通閥27被打開(kāi)。
[0026]進(jìn)氣道42還可以包括增壓空氣冷卻器(CAC) 80 (例如，中間冷卻器)，以降低渦輪增壓的或機(jī)械增壓的進(jìn)氣的溫度。在一些實(shí)施例中，增壓空氣冷卻器80可以是空氣對(duì)空氣熱交換器。在其他實(shí)施例中，增壓空氣冷卻器80可以是空氣對(duì)液體熱交換器。
[0027]進(jìn)一步地，在所公開(kāi)的實(shí)施例中，排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)可以將希望的排氣部分經(jīng)由EGR通道140從排氣道48傳輸?shù)竭M(jìn)氣道42。提供給進(jìn)氣道42的EGR的量可以經(jīng)由EGR閥142由控制器12改變。而且，EGR傳感器(未示出)可以設(shè)置在EGR通道中并且可以提供排氣的壓力、溫度和濃度中的一個(gè)或更多個(gè)的指示?？商鎿Q地，EGR可以根據(jù)來(lái)自MAF傳感器(上游)、MAP (進(jìn)氣歧管)、MAT (歧管氣體溫度)和曲軸速度傳感器的信號(hào)通過(guò)計(jì)算的值而被控制。而且，EGR可以根據(jù)排氣O2傳感器和/或進(jìn)氣氧傳感器(進(jìn)氣歧管)而被控制。在一些條件下，EGR系統(tǒng)可以用來(lái)調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的空氣和燃料混合物的溫度。圖1示出了將EGR從渦輪增壓器的渦輪的上游發(fā)送到渦輪增壓器的壓縮機(jī)的下游的高壓EGR系統(tǒng)。在其他實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以額外地或可替換地包括將EGR從渦輪增壓器的渦輪的下游發(fā)送到渦輪增壓器的壓縮機(jī)的上游的低壓EGR系統(tǒng)。
[0028]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，圖2示出了圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)10中的汽缸200的局部視圖。汽缸200包括燃燒室30、進(jìn)氣門(mén)202、排氣門(mén)204以及具有活塞密封圈208的活塞206。燃燒室30可以接收來(lái)自流體地連接于燃燒室的進(jìn)氣管210的空氣燃料混合物。進(jìn)氣管210可以是例如進(jìn)氣歧管(例如圖1的進(jìn)氣歧管44)的流道，并且因此叫做進(jìn)氣通道。空氣燃料混合物可以包括從燃料噴射器50噴射的液體燃料(例如，汽油)、氣體燃料(例如，氣態(tài)氫、CNG等)或其組合，該燃料噴射器構(gòu)造成以進(jìn)氣道噴射配置將空氣燃料混合物噴射到進(jìn)氣管210中并且進(jìn)入汽缸200的進(jìn)氣口的上游。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以用液體燃料、氣體燃料(例如，氣體供能的)或其組合運(yùn)行。距離S使燃料噴射器50的尖端和燃燒室30的進(jìn)氣開(kāi)口 212分離，其中該進(jìn)氣開(kāi)口可以是當(dāng)進(jìn)氣門(mén)完全關(guān)閉時(shí)面對(duì)進(jìn)氣管210的進(jìn)氣門(mén)202的側(cè)面設(shè)置于其中的區(qū)域。第二距離D使進(jìn)氣開(kāi)口 212和排氣開(kāi)口 214分離，當(dāng)排氣門(mén)完全關(guān)閉時(shí)，面對(duì)排氣管216的排氣門(mén)204的側(cè)面設(shè)置在該排氣開(kāi)口 214處。參數(shù)A表示在所示區(qū)域中的進(jìn)氣管210的橫截面積，所述區(qū)域例如是在非常靠近燃料噴射器50和進(jìn)氣門(mén)202的進(jìn)氣口的區(qū)域。在進(jìn)氣管210的這個(gè)區(qū)域是圓柱形的實(shí)施例中，A可以是這個(gè)區(qū)域中的進(jìn)氣管的直徑。參數(shù)A、D和S可以用作方法300的一部分，以確定如下參考圖3進(jìn)一步詳細(xì)描述的燃料噴射的開(kāi)始。應(yīng)當(dāng)明白，汽缸200的進(jìn)氣門(mén)202和排氣門(mén)204以及圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)10的其他汽缸可以用構(gòu)造成實(shí)施可變氣門(mén)正時(shí)(VVT)的凸輪軸(未示出)來(lái)控制。
[0029]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，其示出了用于確定燃料噴射的開(kāi)始(SOI)(例如，正時(shí)、曲軸轉(zhuǎn)角等)的方法300，在該燃料噴射的開(kāi)始處，燃料可以通過(guò)圖1和圖2所示的發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料噴射器50噴射到每個(gè)燃燒室30中。由于方法300考慮到增加數(shù)目的運(yùn)行和預(yù)定參數(shù)，因此該方法可以特別適合于氣體燃料(例如，氣態(tài)H2),或液體和氣體燃料的混合物(例如，汽油和CNG)的噴射，由于與液體燃料的噴射相比，氣體燃料的噴射通常要求增加的噴射持續(xù)時(shí)間以防止不可接受的碳?xì)浠衔锏尼尫拧?br> [0030]在步驟302，確定多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)(例如，變量)，以便確定SOI。該運(yùn)行參數(shù)可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速率的指示,所述指示可以表示為例如由上面所述的霍爾效應(yīng)傳感器118產(chǎn)生的PIP信號(hào)所生成的RPM值。所述運(yùn)行參數(shù)還可以包括提供給燃燒室30的空氣燃料混合物的密度的指示，該指示可以例如根據(jù)上面所述的MAP、FPff和MAF信號(hào)中的一個(gè)或更多個(gè)來(lái)確定。由燃料噴射器50噴射的燃料的質(zhì)量流動(dòng)速率(例如，在一些實(shí)施例中為最大的流動(dòng)速率)的指示也可以根據(jù)例如MAP、FPW和MAF信號(hào)來(lái)確定。進(jìn)氣管210中的空氣燃料混合物的速度的指示還可以同樣根據(jù)例如MAP、FPW和MAF信號(hào)來(lái)確定。所述運(yùn)行參數(shù)還可以包括進(jìn)氣管210中的空氣燃料混合物的溫度的指示，該指示可以例如部分地根據(jù)如上所述的溫度傳感器112提供的ECT讀數(shù)來(lái)確定。最后，該運(yùn)行參數(shù)可以包括進(jìn)氣管210中的壓力的指示，該指示可以根據(jù)MAP、FPff和MAF信號(hào)中的一個(gè)或更多個(gè)來(lái)確定。但是，應(yīng)當(dāng)明白，上面列舉的運(yùn)行參數(shù)可以根據(jù)上面所述的信號(hào)之外的其他信號(hào)來(lái)確定。這些信號(hào)可以由上面參考圖1示出和說(shuō)明的傳感器之外的其他傳感器輸出，或由圖1所示位置之外的其他位置中的這種所述傳感器輸出。而且，所列舉的運(yùn)行參數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)可以至少部分地根據(jù)所列舉的其他運(yùn)行參數(shù)來(lái)確定。例如，空氣燃料混合物的速度可以部分地根據(jù)之前確定的進(jìn)氣管210中的壓力和其中的空氣燃料混合物的溫度來(lái)確定。所述運(yùn)行參數(shù)還可以包括預(yù)定的參數(shù)，例如A、S、各種物理常數(shù)(例如，理想的氣體常數(shù)R)以及燃料噴射器50的一個(gè)或更多個(gè)尺寸(例如，燃料移動(dòng)通過(guò)的噴射器的長(zhǎng)度)。這些預(yù)定的參數(shù)例如可以存儲(chǔ)在圖1的控制器12的RAM108中。本文中所述的運(yùn)行參數(shù)的一個(gè)或更多個(gè)也可以用同樣儲(chǔ)存在RAM108中的之前闡述的查找表來(lái)確定。
[0031]接下來(lái)，在步 驟304，確定燃料噴射的結(jié)束(Ε0Ι)，其可以用例如圖1中的發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲軸40的曲軸轉(zhuǎn)角來(lái)表示。EOI可以例如通過(guò)下面的關(guān)系式來(lái)確定:
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制氣體供能的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，該方法包括: 基于一個(gè)或多個(gè)運(yùn)行參數(shù)確定所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的進(jìn)氣管中的氣體噴射的結(jié)束、氣體噴射的持續(xù)時(shí)間和氣體噴射的開(kāi)始； 確定最早可能的氣體噴射的開(kāi)始；以及 如果氣體噴射的開(kāi)始在所述最早可能的氣體噴射的開(kāi)始之前，則改變所述一個(gè)或多個(gè)運(yùn)行參數(shù)中的至少一個(gè)，使得氣體噴射的開(kāi)始不發(fā)生在所述最早可能的氣體噴射的開(kāi)始之N /.刖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氣體噴射的結(jié)束是基于發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速率、所述進(jìn)氣管中的空氣速度、噴射的氣體燃料的速度以及進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉中的一個(gè)或多個(gè)確定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述進(jìn)氣管中的所述空氣速度是基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速率、所述進(jìn)氣管中的壓力、空氣燃料混合物的溫度以及所述進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉中的一個(gè)或多個(gè)確定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述噴射的氣體燃料的所述速度是基于燃料供給系統(tǒng)中的壓力、所述進(jìn)氣管中的所述壓力以及所述進(jìn)氣管中的所述空氣速度中的一個(gè)或多個(gè)確定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述氣體噴射的持續(xù)時(shí)間是基于所述氣體燃料的流動(dòng)速率、所述發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速率、所述燃料供給系統(tǒng)中的所述壓力以及所述進(jìn)氣管中的所述壓力中的一個(gè)或多個(gè)確定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氣體噴射的開(kāi)始是通過(guò)確定所述確定的氣體噴射的結(jié)束和所述確定 的氣體噴射的持續(xù)時(shí)間之間的差而確定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氣體噴射的開(kāi)始是基于下述項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)確定的:空氣濕度、所述噴射的氣體燃料的一個(gè)或多個(gè)特性、排氣中的剩余氣體燃料的含量、冷卻劑溫度、排氣再循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置、拉姆達(dá)傳感器的信號(hào)以及可切換的進(jìn)氣系統(tǒng)的切換狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述最早可能的氣體噴射的開(kāi)始是基于所述進(jìn)氣管中的空氣速度和被噴射的氣體燃料的速度中的一個(gè)或兩個(gè)確定的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中改變所述一個(gè)或多個(gè)運(yùn)行參數(shù)中的至少一個(gè)包括下述中的一個(gè)或多個(gè):限制被噴射的氣體燃料的最大流動(dòng)速率、增加氣體供給系統(tǒng)中的壓力、更晚地關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)以及更早地關(guān)閉排氣門(mén)。
10.一種方法，其包括: 基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、空氣燃料混合物密度、進(jìn)氣通道橫截面積、燃料噴射器和汽缸閥之間的距離以及被噴射的氣體燃料的質(zhì)量流動(dòng)速率而調(diào)節(jié)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體燃料的燃料噴射開(kāi)始正時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述燃料噴射開(kāi)始正時(shí)進(jìn)一步基于所述空氣燃料混合物的速度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述燃料噴射開(kāi)始正時(shí)進(jìn)一步基于所述空氣燃料混合物的溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述燃料噴射開(kāi)始正時(shí)進(jìn)一步基于所述進(jìn)氣通道中的壓力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、所述空氣燃料混合物密度、所述進(jìn)氣通道橫截面積、所述燃料噴射器和所述汽缸閥之間的所述距離以及被噴射的氣體燃料的所述質(zhì)量流動(dòng)速率而確定燃料噴射的持續(xù)時(shí)間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、所述空氣燃料混合物密度、所述進(jìn)氣通道橫截面積、所述燃料噴射器和所述汽缸閥之間的所述距離以及被噴射的氣體燃料的所述質(zhì)量流動(dòng)速率而確定燃料噴射結(jié)束正時(shí)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括: 基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、所述空氣燃料混合物密度、所述進(jìn)氣通道橫截面積、所述燃料噴射器和所述汽缸閥之間的所述距離以及被噴射的氣體燃料的所述質(zhì)量流動(dòng)速率而確定最早的燃料噴射開(kāi)始正時(shí)；并且 如果所述燃料噴射開(kāi)始正時(shí)不在所述最早的燃料噴射開(kāi)始正時(shí)之前，則在所述燃料噴射開(kāi)始正時(shí)處噴射所述氣體燃料。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括:如果所述燃料噴射開(kāi)始正時(shí)在所述最早的燃料噴射開(kāi)始正時(shí)之前，則改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)行參數(shù)，改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)行參數(shù)包括:延遲進(jìn)氣門(mén)的關(guān)閉、提前排氣門(mén)的關(guān)閉、限制被噴射的氣體燃料的所述質(zhì)量流動(dòng)速率以及增加所述氣體燃料的供給系統(tǒng)中的壓力。
18.—種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),其包括: 一個(gè)或多個(gè)汽缸； 至少一個(gè)燃料噴射器，其 構(gòu)造成從供給系統(tǒng)噴射至少氣體燃料； 控制器，其包括用于基于一個(gè)或多個(gè)變量確定至少所述氣體燃料的噴射的開(kāi)始的指令，所述變量包括:所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速率、空氣燃料混合物的密度、進(jìn)氣管的橫截面積、燃料噴射器和燃燒室的進(jìn)氣開(kāi)口之間的距離、由所述至少一個(gè)燃料噴射器噴射的至少所述氣體燃料的質(zhì)量流動(dòng)速率、空氣燃料混合物的速度、所述空氣燃料混合物的溫度以及進(jìn)氣管中的壓力。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述至少一個(gè)燃料噴射器是進(jìn)氣道噴射器。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述控制器還包括指令，所述指令用于: 基于所述一個(gè)或更多個(gè)變量確定至少所述氣體燃料的噴射的持續(xù)時(shí)間； 基于所述一個(gè)或更多個(gè)變量確定至少所述氣體燃料的噴射的結(jié)束； 確定至少所述氣體燃料的最早的噴射的開(kāi)始；并且 如果至少所述氣體燃料的噴射的開(kāi)始在至少所述氣體燃料的最早的噴射的開(kāi)始之前，則改變所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)行參數(shù)，改變所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)行參數(shù)包括延遲進(jìn)氣門(mén)的關(guān)閉、提前排氣門(mén)的關(guān)閉、限制至少所述氣體燃料的所述質(zhì)量流動(dòng)速率以及增加所述氣體燃料的供給系統(tǒng)中的壓力。
【文檔編號(hào)】F02D41/30GK103590914SQ201310352420
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月17日
【發(fā)明者】U·克萊默, R·克萊因, K·格瑞瑟 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司