本發(fā)明涉及用于瞬態(tài)工況期間減少車輛的顆粒物排放的燃料噴射系統(tǒng)，并且更具體地，涉及利用雙路徑燃料噴射系統(tǒng)控制燃料噴射的系統(tǒng)和方法，所述雙路徑燃料噴射系統(tǒng)包括端口燃料噴射和直接燃料噴射。

背景技術(shù)：

可利用直接噴射（di）燃料系統(tǒng)、端口燃料噴射（pfi）燃料系統(tǒng)或這兩個(gè)系統(tǒng)的組合將燃料傳輸?shù)狡腿剂蟽?nèi)燃機(jī)。di和pfi的組合被稱作雙路徑燃料噴射系統(tǒng)。di系統(tǒng)因其高負(fù)載燃料效率的特定優(yōu)點(diǎn)而在汽車工業(yè)中廣為所知。pfi系統(tǒng)由于在低負(fù)載操作點(diǎn)下具有低噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（nvh），在低負(fù)載操作點(diǎn)下具有良好的燃料經(jīng)濟(jì)性，以及成本考慮而廣為所知。

由于歐洲、北美及中國(guó)對(duì)于排放的顆粒質(zhì)量和顆粒數(shù)量的更嚴(yán)格的立法，汽油燃料內(nèi)燃機(jī)的顆粒物排放已經(jīng)成為燃燒研發(fā)的焦點(diǎn)。在具有di部分22的一些發(fā)動(dòng)機(jī)中，顆粒形成的主要來源是液態(tài)燃料對(duì)活塞頂部的沖擊。如果燃料不能足夠快速地蒸發(fā)，則燃料膜將引起擴(kuò)散焰，擴(kuò)散焰已被確定為碳煙（即顆粒）形成的主要來源。在將操作改變成高負(fù)載發(fā)動(dòng)機(jī)操作時(shí)，長(zhǎng)噴射持續(xù)時(shí)間引起增大的噴霧貫穿，液態(tài)燃料可沖擊在活塞上。如果發(fā)動(dòng)機(jī)停留在高負(fù)載操作點(diǎn)達(dá)至少若干秒，則活塞溫度將最終升高到足夠高，并且沉積在活塞上的燃料將在主燃燒事件之前蒸發(fā)。

但是，在發(fā)動(dòng)機(jī)從低負(fù)載點(diǎn)轉(zhuǎn)換至更高負(fù)載操作點(diǎn)時(shí)，活塞溫度仍將相對(duì)冷并且需要若干秒的時(shí)間來升溫。緊接在負(fù)載步驟之后沖擊活塞的燃料可能未完全蒸發(fā)，并且在活塞頂部引起擴(kuò)散焰（也被稱作“池火（poolfire）”），形成并放出大量顆粒物。

需要改進(jìn)的燃料噴射策略以減少發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況中的顆粒的排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一些方面，燃料噴射系統(tǒng)被配置為向發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料。所述燃料噴射系統(tǒng)包括：第一裝置，其監(jiān)控所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載并且輸出與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述負(fù)載相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；直接燃料噴射器，其位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中；以及端口燃料噴射器，其位于所述氣缸的進(jìn)氣管中。此外，所述燃料噴射系統(tǒng)包括控制器，所述控制器被配置為：從所述第一裝置接收輸出，并且基于裝置輸出確定何時(shí)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載已經(jīng)增加；并且當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載已經(jīng)增加時(shí)，控制所述端口燃料噴射器以增加噴射的燃料量。

所述燃料噴射系統(tǒng)可包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：所述控制器被配置為在控制所述端口燃料噴射器以增加噴射的燃料量的時(shí)刻之后的時(shí)刻，減少噴射的燃料量。當(dāng)從所述第一裝置接收的輸出指示增加的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)，所述控制器最初控制所述直接燃料噴射器繼續(xù)而不改變?nèi)剂蠂娚淞?，并且隨后控制所述直接燃料噴射器增加噴射的燃料量。所述燃料噴射系統(tǒng)還包括第二裝置，其確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的部分的溫度，并且輸出與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述部分的溫度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載已經(jīng)增加時(shí)，所述控制器被配置為最初控制所述端口燃料噴射器以增加噴射的燃料量，并且當(dāng)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的部分的溫度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)對(duì)應(yīng)于大于預(yù)定溫度的溫度時(shí)，所述控制器被配置為減少所述端口燃料噴射器噴射的燃料量。所述第二裝置包括被配置為檢測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述部分的溫度的第二傳感器。所述第二裝置被配置為基于傳感器輸入和所述發(fā)動(dòng)機(jī)所經(jīng)歷的近期操作情況的歷史建立所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述部分的溫度的模型。所述第一裝置包括被配置為檢測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載的第一傳感器。來自所述第一裝置的輸出反映來自所述第一傳感器的輸出與近期發(fā)動(dòng)機(jī)操作信息的組合。所述第一裝置是發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器。

在一些方面，燃料噴射控制裝置包括：裝置，其監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載，并輸出與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述負(fù)載相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；直接燃料噴射器，其被配置為位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中；以及端口燃料噴射器，其被配置為位于所述氣缸的進(jìn)氣管中。此外，燃料噴射控制裝置包括控制器，其被配置為從所述裝置接收輸出。當(dāng)從所述裝置接收的輸出指示增加的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)，所述控制器最初控制所述直接燃料噴射器保持而不改變所述直接燃料噴射器噴射的燃料量，并且然后在一段時(shí)間延遲之后，隨后增加所述直接燃料噴射器噴射的燃料量。

所述燃料噴射裝置可包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：所述控制器保持而不改變所述直接燃料噴射器噴射的燃料量，直到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的部分的溫度達(dá)到預(yù)定溫度，并且然后增加所述直接燃料噴射器噴射的燃料量。當(dāng)從所述裝置接收的輸出指示增加的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)，所述控制器控制所述端口燃料噴射器以增加所述端口燃料噴射器噴射的燃料量，并且然后隨后減少所述端口燃料噴射器噴射的燃料量。

在一些方面，控制向發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸噴射燃料的方法包括：利用第一裝置以監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，并且從所述第一裝置輸出與所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；以及基于來自所述第一裝置的所述信號(hào)確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載是否已經(jīng)增加。當(dāng)已經(jīng)確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載已經(jīng)增加時(shí)，所述方法包括控制端口燃料噴射器以增加所述端口燃料噴射器所排出的燃料量，并且控制直接燃料噴射器以保持而不改變所述直接燃料噴射器所排出的燃料量。此外，所述方法包括利用第二裝置監(jiān)控所述發(fā)動(dòng)機(jī)的部分的溫度，并且從所述第二裝置輸出與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述部分的溫度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述部分的溫度大于預(yù)定溫度時(shí)，所述方法包括減少所述端口燃料噴射器所排出的燃料量并且增加所述直接燃料噴射器所排出的燃料量。

所述方法可包括以下方法步驟和/或特征中的一個(gè)或多個(gè)：當(dāng)活塞的溫度大于預(yù)定溫度時(shí)，隨時(shí)間線性地增加所述直接燃料噴射器所排出的燃料量。當(dāng)活塞的溫度大于預(yù)定溫度時(shí)，隨時(shí)間線性地減少所述端口燃料噴射器所排出的燃料量。利用第一裝置監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的步驟包括：在第一時(shí)刻檢測(cè)第一發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，并且在所述第一時(shí)刻之后的第二時(shí)刻檢測(cè)第二發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，并且通過計(jì)算所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載之差，執(zhí)行確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載是否已經(jīng)增加的步驟。通過發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器檢測(cè)所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。通過節(jié)流閥位置傳感器檢測(cè)所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。利用第二裝置監(jiān)控所述發(fā)動(dòng)機(jī)的部分的溫度的步驟包括利用溫度傳感器以檢測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述部分的溫度。所述第二裝置的信號(hào)輸出基于模型，所述模型基于傳感器輸入和所述發(fā)動(dòng)機(jī)所經(jīng)歷的近期操作情況的歷史確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述部分的溫度。

組合pfi和di的雙路徑燃料噴射系統(tǒng)通過根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)和燃料流需求從一個(gè)燃料系統(tǒng)切換到另一個(gè)燃料系統(tǒng)來進(jìn)行操作。在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)換期間，例如從低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)換至高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，利用電子控制單元以，在發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)歷負(fù)載改變時(shí)，至少部分地使系統(tǒng)的pfi部分參與達(dá)限定量的時(shí)間（以秒記）。通過這樣操作，減小了噴射持續(xù)時(shí)間，并因而減小了來自di噴射器的噴射貫穿，并且因此減少液態(tài)燃料在活塞上的沖擊。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載改變之后活塞溫度緩慢增加時(shí)，燃料供給從系統(tǒng)的pfi部分轉(zhuǎn)換到系統(tǒng)的di部分。有利地，組合pfi和di的雙路徑燃料噴射系統(tǒng)減少了發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況期間的顆粒排放。

在一個(gè)示例性實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)從低負(fù)載操作點(diǎn)轉(zhuǎn)換到更高負(fù)載操作點(diǎn)的情形中，更低負(fù)載操作點(diǎn)處的燃料供應(yīng)由pfi部分提供，并且di部分可以要么具延遲地參與、或以緩慢增加的噴射率參與、或以該兩種方式參與。在本實(shí)施例中，pfi部分主要用于供應(yīng)燃料增加量以經(jīng)歷負(fù)載切換。

在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)從低負(fù)載操作點(diǎn)轉(zhuǎn)換到更高負(fù)載操作點(diǎn)，而在更低負(fù)載點(diǎn)處燃料供應(yīng)已經(jīng)由di部分提供的情形中，更低負(fù)載操作點(diǎn)處的燃料供應(yīng)由di部分提供，并且來自di部分的燃料將要么具延遲地增加、或以緩慢增加的噴射率增加、或以該兩種方式增加。在本實(shí)施例中，pfi部分用于臨時(shí)供應(yīng)負(fù)載改變期間所需的燃料增加量。

本文描述的組合pfi和di的雙路徑燃料噴射系統(tǒng)可與一些常規(guī)的組合pfi和di的雙路徑燃料噴射系統(tǒng)進(jìn)行比較，在該常規(guī)的雙路徑系統(tǒng)，在低負(fù)載發(fā)動(dòng)機(jī)操作下燃料供給通常命令自pfi部分，而di部分僅用于更高負(fù)載操作點(diǎn)。在發(fā)動(dòng)機(jī)從低負(fù)載（由pfi供給燃料）轉(zhuǎn)換至更高負(fù)載操作點(diǎn)的情形中，在一些常規(guī)的雙路徑系統(tǒng)中，燃料供給通常從pfi部分被切換到di部分，以獲益于di部分在更高負(fù)載操作點(diǎn)下的燃料經(jīng)濟(jì)益處（圖6）。如果在更低負(fù)載點(diǎn)下燃料供給已經(jīng)由di部分提供，則由di部分完全控制負(fù)載步驟而pfi部分不參與（圖7）。在這兩種情形中，由常規(guī)雙路徑燃料噴射系統(tǒng)控制燃料噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)可能遭受高噴射貫穿并且燃料沖擊到冷的活塞上，引起擴(kuò)散焰并且引起顆粒的形成和排放。

附圖說明

圖1是內(nèi)燃機(jī)的一部分的示意圖。

圖2是圖示雙路徑燃料噴射系統(tǒng)的示意圖。

圖3是圖示控制雙路徑燃料噴射的方法的流程圖。

圖4是圖示就一個(gè)操作方案燃料量和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載與時(shí)間的關(guān)系的圖表。

圖5是圖示就另一個(gè)操作方案燃料量和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載與時(shí)間的關(guān)系的圖表。

圖6是圖示就圖4的操作方案常規(guī)燃料噴射系統(tǒng)的燃料量和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載與時(shí)間的關(guān)系的圖表。

圖7是圖示就圖5的操作方案常規(guī)燃料噴射系統(tǒng)的燃料量和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載與時(shí)間的關(guān)系的圖表。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1-2，內(nèi)燃機(jī)10包括氣缸11和在氣缸11內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞12?？諝饨?jīng)由進(jìn)氣閥14從空氣進(jìn)氣管13被傳輸?shù)綒飧?1。進(jìn)氣管13還包括與由車輛駕駛員操作的執(zhí)行器踏板18機(jī)械連接的節(jié)流閥17。廢氣經(jīng)由廢氣閥16從氣缸11被排出到廢氣出口管15。內(nèi)燃機(jī)10還包括雙路徑燃料噴射系統(tǒng)20，系統(tǒng)20包括di部分22和pfi部分24。di部分22和pfi部分24各自包括用于發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)氣缸的噴射器22a、24a。di燃料噴射器22a延伸入氣缸11并且被布置成將燃料直接噴射到活塞12的上表面上。pfi燃料噴射器24a在進(jìn)氣閥14的上游位置處延伸入進(jìn)氣管13，并且被布置成朝向進(jìn)氣閥14引導(dǎo)燃料。雙路徑燃料噴射系統(tǒng)20還包括控制di部分22和pfi部分24的電子控制單元（ecu）26。在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的轉(zhuǎn)換（例如從低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載至高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的轉(zhuǎn)換）期間，ecu26以策略的方式控制di部分22和pfi部分24，該策略的方式帶了減少的或消除的顆粒排放，如下文進(jìn)一步論述的。

具體地，ecu26基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和活塞溫度情況控制di部分22和pfi部分24?？梢?，例如，通過監(jiān)控檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)速度的傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載l的檢測(cè)。在所示實(shí)施例中，燃料噴射系統(tǒng)20包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器40，傳感器40檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的速度并且用于監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載l。但是，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載l的檢測(cè)還可通過經(jīng)由節(jié)流閥位置傳感器41監(jiān)控節(jié)流閥位置，經(jīng)由踏板位置傳感器42監(jiān)控加速器踏板位置，經(jīng)由位于出口管15中的壓力傳感器43監(jiān)控排氣壓力或監(jiān)控其他系統(tǒng)特性，并且雙路徑燃料噴射系統(tǒng)20可單獨(dú)地或組合地使用這些傳感器或其他合適的傳感器中的一個(gè)或多個(gè)以監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載l。

活塞溫度tp可經(jīng)由位于合適位置的溫度傳感器44直接監(jiān)控，或者可基于用于此目的的已知模型計(jì)算。在一些實(shí)施例中，基于模型的方法可使用來自傳感器的輸入并且包括與近期（例如，歷史）操作情況相關(guān)的信息以計(jì)算活塞溫度tp，所述傳感器諸如用于監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況（發(fā)動(dòng)機(jī)速度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、進(jìn)氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、空氣/燃料比、點(diǎn)火正時(shí)等）的那些傳感器。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速一段時(shí)間之后，模型可計(jì)算低活塞溫度tp，而在以高速公路速度行駛一段時(shí)間之后，模型可計(jì)算相對(duì)高的活塞溫度tp。

參照?qǐng)D3，ecu26被配置為監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載l和活塞溫度tp，并且在瞬間負(fù)載情況期間執(zhí)行減少來自氣缸的顆粒排放的燃料噴射控制方法。燃料噴射控制方法包括周期性地測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載l，并且確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載l是否存在變化。具體地，所述方法包括在時(shí)刻t測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載lt（步驟101），在隨后的時(shí)刻tt+1再次測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載lt+1（步驟102），并且然后比較測(cè)量的負(fù)載lt和lt+1以確定是否已發(fā)生負(fù)載變化（步驟103）。例如，ecu26可通過進(jìn)行計(jì)算（lδ測(cè)量=lt+1-lt）確定負(fù)載變化lδ測(cè)量。

在計(jì)算lδ測(cè)量之后，將測(cè)量的負(fù)載變化lδ測(cè)量與預(yù)定的負(fù)載變化lδ預(yù)定進(jìn)行比較，以確定負(fù)載中的變化是否足以需要執(zhí)行瞬時(shí)負(fù)載燃料噴射控制方法（步驟104）。預(yù)定負(fù)載變化lδ預(yù)定被設(shè)定成大于檢測(cè)到的負(fù)載的瞬時(shí)變化。此外，預(yù)定負(fù)載變化lδ測(cè)量被設(shè)定成對(duì)應(yīng)于下述負(fù)載變化，即，該負(fù)載變化足夠大以對(duì)應(yīng)于在常規(guī)燃料噴射系統(tǒng)中將產(chǎn)生增加的顆粒排放的燃料噴射增加（例如，當(dāng)活塞12對(duì)于噴射的燃料量來說相對(duì)冷時(shí)）。在一些實(shí)施例中，預(yù)定負(fù)載變化lδ預(yù)定可以是基于近期行駛歷史、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)情況等實(shí)時(shí)計(jì)算的值。在其他實(shí)施例中，預(yù)定負(fù)載變化lδ預(yù)定可以是基于，例如，理論最佳狀態(tài)或之前的數(shù)據(jù)的設(shè)定值。

如果計(jì)算的負(fù)載變化lδ測(cè)量小于預(yù)定負(fù)載變化lδ預(yù)定，則ecu26以保持每個(gè)部分22、24所提供的當(dāng)前噴射量的方式控制pfi部分24和di部分22，并且繼續(xù)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載監(jiān)控。

如果計(jì)算的負(fù)載變化lδ測(cè)量大于預(yù)定負(fù)載變化lδ預(yù)定，并且活塞溫度tp大于預(yù)定溫度t預(yù)定，則不改變ecu26控制pfi部分24和di部分22的方式，并且繼續(xù)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載l。預(yù)定溫度t預(yù)定的設(shè)定是基于活塞12將在顆粒形成之前使噴射的燃料量蒸發(fā)的活塞溫度。因此，t預(yù)定可根據(jù)待噴射的燃料量而發(fā)生變化。

如果計(jì)算的負(fù)載變化lδ測(cè)量大于預(yù)定負(fù)載變化lδ預(yù)定，并且活塞溫度tp小于預(yù)定溫度t預(yù)定，則ecu26以最小化或避免顆粒形成的方式控制pfi部分24和di部分22。具體地，ecu26指令pfi部分24增加燃料噴射的量。來自pfi部分24的燃料噴射的量的增加可以是階梯式的或近似階梯式的增加，并且足以提供處理發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化lδ測(cè)量所需的燃料。

在增加由pfi部分24提供的燃料的量之外，ecu26還指令di部分22保持從每個(gè)di燃料噴射器22a噴射的燃料的當(dāng)前量。從每個(gè)di燃料噴射器22a噴射的燃料的當(dāng)前量將取決于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載改變時(shí)的操作情況。例如，在di部分22已經(jīng)不噴射燃料的操作情況中，諸如通常在低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載期間發(fā)生的，di部分22將繼續(xù)不噴射燃料。在di部分22噴射一些燃料的操作情況中，di部分22將繼續(xù)噴射相同量的燃料。因此，ecu26以下述方式控制pfi部分24和di部分22，即，通過增加pfi燃料噴射量而非增加di燃料噴射量來滿足因測(cè)量的負(fù)載變化而引起的燃料需求增加。結(jié)果是，避免了燃料的增加量被直接應(yīng)用于相對(duì)冷的活塞的頂部的情形。

只要活塞溫度tp小于預(yù)定溫度t預(yù)定，pfi部分24就繼續(xù)提供所述燃料的增加量并且ecu繼續(xù)周期性地監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載l和活塞溫度tp（步驟106、步驟108）。但是，由于對(duì)應(yīng)于pfi部分24所提供的增加的燃料量的增加的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出，因此活塞12被逐漸加熱。當(dāng)ecu26確定在活塞處檢測(cè)的溫度tp大于預(yù)定溫度t預(yù)定時(shí)（步驟107），活塞12足夠熱以快速地蒸發(fā)由di部分22應(yīng)用于活塞頂部的額外燃料。為此，并且因?yàn)閐i燃料噴射提供在高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下的燃料效率，ecu26于是指令di部分22增加燃料噴射量（步驟109）。在所示例子中，di部分22噴射的燃料量線性地增加。同時(shí)，ecu26指令pfi部分24減少燃料噴射量。在所示例子中，pfi部分24噴射的燃料量線性地減少。具體地，di部分22和pfi部分24所噴射的燃料量是平衡的，例如，每個(gè)部分22、24所提供的燃料量的和被設(shè)定為等于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料需求。

在負(fù)載改變發(fā)生在di部分22未進(jìn)行操作時(shí)的實(shí)施例中，燃料噴射方法最初保持di部分22處于關(guān)閉狀況。在一段時(shí)間延遲后，直到活塞溫度已經(jīng)充分增加時(shí)，來自di部分22的燃料噴射開啟并增加（例如，逐漸地和/或線性地增加）并且來自pfi部分24的燃料噴射被減少（例如，逐漸地和/或線性地減少）。在圖4所示的實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載改變時(shí)，例如在時(shí)刻t=1，沒有噴射自di部分22的燃料。因此，di部分22保持關(guān)閉，直到活塞溫度tp大于預(yù)定活塞溫度t預(yù)定的稍后時(shí)刻，例如，在時(shí)刻t=2。在時(shí)刻t=1和時(shí)刻t=2之間的時(shí)間段內(nèi)，就增加的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的燃料需求由pfi部分24的噴射量的增加滿足。在時(shí)刻t=2之后，di燃料噴射線性地逐步增加，而pfi燃料噴射線性地逐步減少。具體地，di燃料噴射增加，直到di部分22滿足全部燃料需求，并且pfi部分24可關(guān)閉。

在負(fù)載改變發(fā)生在di部分22正在進(jìn)行操作的實(shí)施例中，燃料噴射方法最初保持di部分22噴射的燃料量不變，并且當(dāng)活塞溫度已經(jīng)充分增加時(shí)，來自di部分22的燃料噴射增加（例如，逐漸地和/或線性地），并且來自在pfi部分24的燃料噴射減少（例如，逐漸地和/或線性地）。在圖5所示的實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載改變時(shí)，例如在時(shí)刻t=1，燃料正在自di部分22噴射。因此，di部分22繼續(xù)提供恒定水平的燃料噴射，直到活塞溫度tp大于預(yù)定活塞溫度t預(yù)定的稍后時(shí)刻，例如，在時(shí)刻t=2。在時(shí)刻t=1和時(shí)刻t=2之間的時(shí)間段內(nèi)，增加的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的燃料需求由來自pfi部分24的噴射量的增加滿足。在時(shí)刻t=2之后，di燃料噴射線性地增加，而pfi燃料噴射線性地減少。具體地，di燃料噴射增加，直到di部分22滿足全部燃料需求，并且pfi部分24可關(guān)閉。

圖4-7中提供的繪圖圖示了在瞬時(shí)負(fù)載情況期間就雙路徑燃料噴射系統(tǒng)的燃料量（左側(cè)縱坐標(biāo)）和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載（右側(cè)縱坐標(biāo)）與時(shí)間（橫坐標(biāo)）的關(guān)系。圖4和5圖示應(yīng)用圖3所示的燃料噴射方法的兩個(gè)示例性實(shí)施例的所述關(guān)系，并且圖6和7圖示根據(jù)一些常規(guī)雙路徑燃料噴射系統(tǒng)在相應(yīng)情況下操作的所述關(guān)系。在繪圖中，燃料量、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和時(shí)間的單位被提供成任意單位（a.u.），并且因此示出相對(duì)關(guān)系。實(shí)際單位將取決于具體應(yīng)用。例如，燃料量的單位可以是從體積方面的，諸如毫升或微升；或者替代地可以是從噴射頻率方面的。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的單位將取決于用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的傳感器的類型，并且例如可以是從與發(fā)動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)相對(duì)應(yīng)的rpm方面的，或者是從與檢測(cè)節(jié)流閥角或執(zhí)行器角相對(duì)應(yīng)的角度方面的，等等。對(duì)于時(shí)間，ecu26提供了在持續(xù)以秒計(jì)的時(shí)間范圍內(nèi)的上述燃料噴射控制范例，該時(shí)間范圍對(duì)應(yīng)于在檢測(cè)到負(fù)載變化時(shí)開始、并且包括pfi部分24的啟動(dòng)、并且在di部分22獨(dú)自提供燃料噴射時(shí)結(jié)束的時(shí)間范圍。因此，時(shí)間的單位將是秒或秒的分?jǐn)?shù)。

以上參照?qǐng)D1-3描述的雙路徑燃料噴射系統(tǒng)和方法可以與一些常規(guī)雙路徑燃料噴射系統(tǒng)進(jìn)行比較，該常規(guī)噴射系統(tǒng)在低負(fù)載操作情況期間使用pfi噴射器，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加時(shí)切換到di。通過切換至僅僅di，相對(duì)大量的燃料被噴射到相對(duì)冷的活塞12上，由此可發(fā)生顆粒形成。

在所示實(shí)施例中，負(fù)載變化的確定是基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器40或其他相關(guān)傳感器的輸出變化。但是，本方法不限制于這種配置。例如，在一些實(shí)施例中，負(fù)載中觸發(fā)變化的確定是基于傳感器的輸出變化與關(guān)于近期操作歷史的信息的組合。例如，在冷起動(dòng)或持續(xù)的怠速時(shí)間后，相對(duì)更小的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加可足以啟動(dòng)本文描述的方法，而在高速行駛一段時(shí)間后（其中活塞溫度已經(jīng)相對(duì)高），啟動(dòng)本文描述的方法將需要相對(duì)更大的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加。當(dāng)活塞溫度tp獲得自直接測(cè)量而非模型時(shí)，此方法尤其有用。

在圖4和5所示的實(shí)施例中，在確定活塞溫度tp大于預(yù)定溫度t預(yù)定之后，隨著di燃料噴射量線性增加，pfi燃料噴射量線性減少。但是，pfi和di燃料噴射的變化不限制于線性變化。例如，變化可以是非線性的、指數(shù)的、階梯式的（單個(gè)階梯或多個(gè)階梯）等，或這些形式的組合。此外，雖然pfi和di燃料噴射量之間的關(guān)系不需要彼此成鏡像，但是pfi和di部分22、24所提供的量之和不隨時(shí)間變化，并且應(yīng)該滿足所應(yīng)用的負(fù)載的需求。

雖然本文描述的燃料噴射方法將測(cè)量的負(fù)載變化lδ測(cè)量和預(yù)定負(fù)載變化lδ測(cè)量進(jìn)行比較，并且將活塞溫度tp和預(yù)定溫度t預(yù)定進(jìn)行比較，以啟動(dòng)雙路徑燃料噴射方法，但所述方法不限制于此布置。例如，在其他實(shí)施例中，所述方法不包括使用活塞溫度tp，并且di和pfi噴射量的變化被設(shè)定成在預(yù)定時(shí)刻發(fā)生。也就是說，可假設(shè)活塞溫度tp在預(yù)定時(shí)刻將足夠高，該預(yù)定時(shí)刻可對(duì)應(yīng)于在負(fù)載增加之后的預(yù)定延遲。

雖然參照活塞12的溫度描述了上述方法中使用的溫度測(cè)量，但所述方法不限制于利用活塞溫度tp。例如，在一些實(shí)施例中，所述方法可將活塞溫度tp替換成替代性位置處的溫度，諸如氣缸溫度或氣缸附近的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的溫度、廢氣的溫度或位置組合處的溫度。

可通過由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序?qū)嵤┍疚拿枋龅难b置和方法。計(jì)算機(jī)程序包括存儲(chǔ)在非臨時(shí)有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行的指令。計(jì)算機(jī)程序還可包括存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)或訪問所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的能力。非臨時(shí)有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性例子是非易失性存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)器和光學(xué)存儲(chǔ)器。

以上詳細(xì)描述了包括pfi部分和di部分的雙路徑燃料噴射系統(tǒng)和方法的選擇性的說明性的實(shí)施例。應(yīng)該理解，本文僅描述了被認(rèn)為是澄清這些裝置和所述方法所必需的結(jié)構(gòu)。燃料噴射系統(tǒng)的其他常規(guī)結(jié)構(gòu)、以及輔助和附屬部件的結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知并理解的。此外，盡管以上已經(jīng)描述了燃料噴射系統(tǒng)和方法的工作示例，但是燃料噴射系統(tǒng)和方法不限于上述工作示例，相反可進(jìn)行各種設(shè)計(jì)改變而不脫離權(quán)利要求所述的裝置。