用于高壓進(jìn)氣道燃料噴射的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本說明書涉及用于調(diào)整內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃料噴射器的操作的系統(tǒng)和方法。所述方法可以具體用于包括高壓進(jìn)氣道燃料噴射器和直接燃料噴射器的發(fā)動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]直接燃料噴射系統(tǒng)提供進(jìn)氣道燃料噴射系統(tǒng)所不具有的一些優(yōu)勢。例如，直接燃料噴射系統(tǒng)可改善汽缸充氣冷卻，使得發(fā)動機(jī)汽缸可以以更高的壓縮比操作，而不引發(fā)不期望的發(fā)動機(jī)爆震。然而，直接燃料噴射器可能不能在較高的發(fā)動機(jī)速度和負(fù)載將期望量的燃料提供到汽缸，因?yàn)槠讻_程所花費(fèi)的時(shí)間量縮短，使得沒有充足的時(shí)間噴射期望量的燃料。因此，相比于在較高的發(fā)動機(jī)速度和負(fù)載下所需要的，發(fā)動機(jī)會產(chǎn)生較少的動力。在另一方面，進(jìn)氣道噴射發(fā)動機(jī)可以在較高的發(fā)動機(jī)速度將足量燃料提供到汽缸，因?yàn)檫M(jìn)氣道噴射器可在從一個(gè)汽缸循環(huán)的進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)間到下一個(gè)汽缸循環(huán)中的進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)間處于打開。然而，由于進(jìn)氣道燃料噴射器的位置的原因并且因?yàn)檫M(jìn)氣道噴射的燃料的較低燃料噴射壓力會導(dǎo)致不太有效的燃料蒸發(fā)，所以相比于向汽缸直接供應(yīng)燃料，進(jìn)氣道燃料噴射器傾向于提供非常少的汽缸充氣冷卻。因此，可存在針對改善進(jìn)氣道和直接供應(yīng)燃料發(fā)動機(jī)的機(jī)會。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本文的發(fā)明人已經(jīng)意識到上述缺點(diǎn)并且已經(jīng)開發(fā)出一種用于對汽缸供應(yīng)燃料的方法，所述方法包括:當(dāng)發(fā)動機(jī)速度大于閾值發(fā)動機(jī)速度時(shí)，響應(yīng)于在汽缸循環(huán)期間將一定燃料量噴射到汽缸中的請求，激活進(jìn)氣道燃料噴射器，其中在所述閾值發(fā)動機(jī)速度時(shí)，直接燃料噴射器可以在預(yù)定曲軸間隔期間供應(yīng)所述燃料量。
[0004]通過當(dāng)發(fā)動機(jī)速度大于閾值發(fā)動機(jī)速度時(shí)響應(yīng)于在汽缸循環(huán)期間將大于閾值量的燃料量噴射到汽缸中的請求而在汽缸循環(huán)期間激活進(jìn)氣道燃料噴射器，其中在所述閾值發(fā)動機(jī)速度時(shí)直接燃料噴射器可以在預(yù)定曲軸間隔期間供應(yīng)所述燃料量，可提供以下技術(shù)結(jié)果:增加到汽缸的燃料流量，使得相比于只有所述直接燃料噴射器操作的情況，所述汽缸可提供另外的扭矩。另外，通過經(jīng)由高壓栗向所述進(jìn)氣道燃料噴射器供應(yīng)燃料，可提供另外的汽缸充氣冷卻，從而提供增大的發(fā)動機(jī)扭矩。
[0005]本說明書可提供若干優(yōu)點(diǎn)。具體地，所述方法可減少發(fā)動機(jī)空氣燃料錯誤。另外，所述方法可允許發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)僅有直接燃料噴射的燃料系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)的動力水平。另外，所述方法可提高發(fā)動機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0006]單獨(dú)或結(jié)合附圖根據(jù)下面的【具體實(shí)施方式】，將容易地理解本說明書的上述優(yōu)勢及其他優(yōu)勢和特征。
[0007]應(yīng)當(dāng)理解，上述
【發(fā)明內(nèi)容】
被提供用于以簡化形式介紹在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的原理的選擇。其并非旨在確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或本質(zhì)特征，其中所要求保護(hù)的主題的范圍由隨附的權(quán)利要求唯一地定義。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決以上描述或在本公開的任何部分中的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0008]單獨(dú)或參考附圖閱讀在本文中被稱作【具體實(shí)施方式】的實(shí)施例的示例，將更全面地理解本文所述的優(yōu)勢，其中:
[0009]圖1為發(fā)動機(jī)的示意圖；
[0010]圖2示出燃料系統(tǒng)示意圖；
[0011]圖3示出一種用于操作燃料噴射器的方法；以及
[0012]圖4示出發(fā)動機(jī)操作順序。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本說明書涉及改善包括進(jìn)氣道燃料噴射器和直接燃料噴射器的發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)空氣燃料比控制。直接和進(jìn)氣道燃料噴射器可以被結(jié)合到如圖1所示的發(fā)動機(jī)中。燃料噴射器可以為如圖2所示的燃料系統(tǒng)的一部分。發(fā)動機(jī)和燃料噴射器可根據(jù)圖3的方法操作以改善發(fā)動機(jī)空氣燃料控制。另外，圖1和圖2的系統(tǒng)可根據(jù)圖3的方法操作以提供圖4所示的操作順序。
[0014]參考圖1，包括多個(gè)汽缸(其中一個(gè)汽缸在圖1中示出)的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10由電子發(fā)動機(jī)控制器12控制。發(fā)動機(jī)10包括燃燒室30和汽缸壁32，其中活塞36被定位在汽缸壁32中并連接至曲軸40。飛輪97和環(huán)形齒輪99聯(lián)接到曲軸40。起動機(jī)96包括小齒輪軸98和小齒輪傳動裝置95。小齒輪軸98可選擇性地推進(jìn)小齒輪傳動裝置95以接合環(huán)形齒輪傳動裝置99。起動機(jī)96可直接安裝到發(fā)動機(jī)的前面或發(fā)動機(jī)的后面。在一些示例中，起動機(jī)96可選擇性地經(jīng)由帶或鏈向曲軸40供應(yīng)扭矩。在一種示例中，起動機(jī)96在未接合到發(fā)動機(jī)曲軸時(shí)處于基本狀態(tài)。燃燒室30被示出為經(jīng)由相應(yīng)的進(jìn)氣門52和排氣門54與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。每個(gè)進(jìn)氣門和排氣門可通過進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53操作。進(jìn)氣凸輪51的位置可通過進(jìn)氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可通過排氣凸輪傳感器57確定。
[0015]直接燃料噴射器66被示出為被定位成直接將燃料噴射到汽缸30中，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的直接噴射。進(jìn)氣道燃料噴射器67將燃料噴射到進(jìn)氣道69，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的進(jìn)氣道噴射。燃料噴射器66遞送與來自控制器12的信號的電壓脈沖寬度或燃料噴射器脈沖寬度成比例的液體燃料。同樣，燃料噴射器67遞送與來自控制器12的電壓脈沖寬度或燃料噴射器脈沖寬度成比例的液體燃料。通過圖2中所示的包括直接燃料噴射器燃料軌73和進(jìn)氣道燃料噴射器燃料軌71的燃料系統(tǒng)將燃料遞送到燃料噴射器66和67。相比于被供應(yīng)到進(jìn)氣道燃料噴射器67的燃料，燃料以更高的壓力被供應(yīng)到直接燃料噴射器66。另外，進(jìn)氣歧管44被不出為與可選的電子節(jié)氣門62連通，其中所述可選的電子節(jié)氣門62調(diào)整節(jié)流板64的位置以控制從空氣進(jìn)氣裝置42到進(jìn)氣歧管44的空氣流動。在一些示例中，節(jié)氣門62和節(jié)流板64可以被定位在進(jìn)氣門52和進(jìn)氣歧管44之間，使得節(jié)氣門62是進(jìn)氣道節(jié)氣門。
[0016]無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)88響應(yīng)于控制器12經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點(diǎn)火火花。通用排氣氧(UEGO)傳感器126被示出為聯(lián)接到位于催化轉(zhuǎn)化器70上游的排氣歧管48。另選地，雙態(tài)排氣氧傳感器可取代UEGO傳感器126。
[0017]在一種示例中，轉(zhuǎn)化器70能夠包括多個(gè)催化劑磚。在另一示例中，可使用多個(gè)排放控制裝置，每個(gè)均具有多個(gè)磚。在一種示例中，轉(zhuǎn)化器70可以是三元催化劑。
[0018]控制器12在圖1中被示出是常規(guī)微型計(jì)算機(jī)，其包括:微處理器單元(CPU) 102、輸入/輸出端口(I/o) 104、只讀存儲器(ROM) 106(例如，非暫時(shí)性存儲器)、隨機(jī)存取存儲器(RAM) 108、?；畲鎯ζ?KAM) 110和常規(guī)數(shù)據(jù)總線?？刂破?2被示出為接收來自聯(lián)接到發(fā)動機(jī)10的傳感器的各種信號，除了前面論述的那些信號之外，還包括:來自聯(lián)接到冷卻套管114的溫度傳感器112的發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度(ECT);聯(lián)接到加速踏板130以用于感測由腳132施加的力的位置傳感器134 ;聯(lián)接到制動踏板150以用于感測由腳152施加的力的位置傳感器154 ;來自聯(lián)接到進(jìn)氣歧管44的壓力傳感器122的發(fā)動機(jī)歧管壓力(MAP)的測量值；來自霍爾效應(yīng)傳感器118的發(fā)動機(jī)位置傳感器，其中霍爾效應(yīng)傳感器118感測曲軸40的位置；來自傳感器120的進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣質(zhì)量的測量值；以及來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測量值。也可感測大氣壓力(傳感器未示出)以用于被控制器12處理。在本說明書的優(yōu)選方面，發(fā)動機(jī)位置傳感器118在曲軸每轉(zhuǎn)一圈時(shí)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)目的等距脈沖，據(jù)此可確定發(fā)動機(jī)速度(RPM)。
[0019]在一些示例中，在混合動力車輛中，發(fā)動機(jī)可以被聯(lián)接到電動馬達(dá)/電池系統(tǒng)。另夕卜，在一些示例中，可采用其他發(fā)動機(jī)配置，例如具有多個(gè)燃料噴射器的柴油發(fā)動機(jī)。另外，控制器12可以將諸如組件退化的情況傳輸?shù)街甘緹艋蛱娲缘貍鬏數(shù)斤@示面板171。
[0020]在操作期間，發(fā)動機(jī)10內(nèi)的每個(gè)汽缸通常經(jīng)歷四沖程循環(huán):所述循環(huán)包括進(jìn)氣沖