[發明專利]用于火花點火直接噴射發動機中的活塞冷卻的噴射提前

有效

• 申請號: 201010176777.5
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN101886581A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: J·M·格威德特;J·T·施巴塔;M·西蒙;K·M-B·格威徳特
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: F02D41/34
• 分類號: F02D41/34;F02B75/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 崔幼平;曹若

技術領域

本發明涉及車輛中的燃料噴射，更具體地涉及燃料噴射的定時。

背景技術

這里提供的背景說明是為了總體上介紹本發明背景的目的。當前所署名發明人的工作(在背景技術部分描述的程度上)和本描述中否則不足以作為申請時的現有技術的各方面，既不明顯地也非隱含地被承認為與本發明相抵觸的現有技術。

內燃機燃燒氣缸內的空氣和燃料混合物以驅動活塞。當進入發動機的空氣流量增加或減小時，燃料控制系統調整噴射的燃料量以向氣缸提供期望的空氣/燃料混合物。

現在參考圖1，示出了發動機系統100的功能框圖。發動機系統100包括燃燒空氣/燃料混合物的發動機102。空氣通過節氣門閥112被抽吸到進氣歧管110中。控制模塊114命令節氣門致動器模塊116調節節氣門閥112的開度以控制抽吸到進氣歧管110中的空氣量。節氣門致動器模塊116可以使用一個或多個節氣門位置傳感器(TPS)117來監測節氣門閥112的位置。

來自進氣歧管110的空氣被抽吸到發動機102的氣缸中。雖然發動機102可以包括多個氣缸，但是為了說明的目的示出了單個代表性氣缸118。僅作為示例，發動機102可以包括2、3、4、5、6、8、10和/或12個氣缸。

來自進氣歧管110的空氣通過進氣門122抽吸到氣缸118中。控制模塊114控制由燃料噴射系統124噴射的燃料量。燃料噴射系統124可以在中間位置將燃料噴射到進氣歧管110中或者可以在多個位置(例如在每個氣缸的進氣門附近)將燃料噴射到進氣歧管110中。替代地，燃料噴射系統124可以將燃料直接噴射到氣缸中。

噴射的燃料與空氣混合并且在氣缸118中產生空氣/燃料混合物。氣缸118內的活塞(未示出)壓縮空氣/燃料混合物。基于來自控制模塊114的信號發生空氣/燃料混合物的點火。點火的定時可以相對于活塞處于最上位置(稱為上死點(TDC)，即空氣/燃料混合物的壓縮最大化的點)時的時間來規定。

空氣/燃料混合物的燃燒向下驅動活塞(即，啟動燃燒沖程)，從而驅動旋轉曲軸(未示出)。活塞在隨后的排氣沖程期間通過排氣門130排出燃燒副產物。燃燒副產物經由排氣系統134從車輛排出。

發動機冷卻劑用于冷卻發動機。發動機冷卻劑的溫度可以使用發動機冷卻劑溫度(ECT)傳感器182來測量。ECT傳感器182可以位于發動機102內或者位于冷卻劑循環的其它位置，例如散熱器(未示出)。

在活塞到達TDC之后(即，在排氣沖程之后)空氣/燃料混合物在進氣沖程期間被噴射到氣缸118中。在下死點(BDC)位置之后，空氣/燃料混合物在燃燒沖程期間被壓縮。當活塞到達TDC時，火花點火壓縮的空氣/燃料混合物。

在燃燒過程中，活塞的溫度顯著增加。用于冷卻活塞的方法可包括增濃空氣/燃料混合物和/或增加活塞噴射器。活塞噴射器將油噴射在活塞的裙部處。

發明內容

發動機系統包括溫度確定模塊、溫度比較模塊和燃料噴射控制模塊。溫度確定模塊確定發動機溫度。溫度比較模塊將發動機溫度和溫度閾值相比較。

燃料噴射控制模塊基于所述比較將燃料噴射的定時從進氣沖程的第一范圍調整到進氣沖程的第二范圍。第一范圍和第二范圍不重疊。在進一步特征中，第二范圍包括進氣沖程的上死點(TDC)。

在其它特征中，發動機溫度包括活塞溫度。在進一步特征中，活塞溫度基于發動機冷卻劑溫度來估計。在其它特征中，當溫度降低到低于第二溫度閾值時，燃料噴射控制模塊將燃料噴射的定時從第二范圍調整到第一范圍。在進一步特征中，第二溫度閾值等于溫度閾值。

燃料噴射定時控制方法包括：確定發動機溫度；將發動機溫度和溫度閾值相比較；基于所述比較將燃料噴射的定時從進氣沖程的第一范圍調整到進氣沖程的第二范圍。第一范圍和第二范圍不重疊。

在進一步特征中，第二范圍包括所述進氣沖程的上死點(TDC)。在其它特征中，發動機溫度包括活塞溫度。在進一步特征中，燃料噴射定時控制方法還包括基于發動機冷卻劑溫度來估計活塞溫度。

在其它特征中，燃料噴射控制方法還包括：當溫度降低到低于第二溫度閾值時，將燃料噴射的定時從第二范圍調整到第一范圍。在進一步特征中，第二溫度閾值等于溫度閾值。

本發明還提供了以下技術方案。

方案1：一種發動機系統，包括：

溫度確定模塊，所述溫度確定模塊確定發動機溫度；

溫度比較模塊，所述溫度比較模塊將所述發動機溫度和溫度閾值相比較；以及