[發(fā)明專(zhuān)利]用于提前點(diǎn)火控制的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210116621.7
• 申請(qǐng)日: 2012-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102748152A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·P·格魯格拉;R·S·巴斯肯斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02D41/30
• 分類(lèi)號(hào): F02D41/30
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的涉及用于響應(yīng)提前點(diǎn)火檢測(cè)而控制車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在一些工況下，具有高壓縮比或者被增壓以增加比輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)可能易于發(fā)生低速提前點(diǎn)火燃燒事件。由于提前點(diǎn)火所導(dǎo)致的過(guò)早燃燒能夠產(chǎn)生非常高的汽缸壓力，并且能夠?qū)е骂?lèi)似于燃燒爆震但是具有更大的強(qiáng)度的燃燒壓力波動(dòng)。已經(jīng)研發(fā)出根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況預(yù)測(cè)和/或較早檢測(cè)提前點(diǎn)火的對(duì)策。此外，在檢測(cè)之后，可以采取各種提前點(diǎn)火減輕步驟。

例如，可以調(diào)節(jié)燃料噴射正時(shí)(例如，提前)以減輕提前點(diǎn)火。在一個(gè)例子中，通過(guò)較早地噴射至少一些燃料，可以實(shí)現(xiàn)汽缸進(jìn)氣冷卻，這減少非正常汽缸燃燒事件的可能性。但是，提前噴射正時(shí)可以使噴射的燃料碰撞汽缸壁并且使汽缸壁潮濕。從汽缸壁落下的燃料微滴又能夠在燃燒混合物中產(chǎn)生低辛烷物質(zhì)，其作為汽缸提前點(diǎn)火的點(diǎn)火源。因此，可能不能實(shí)現(xiàn)希望的提前點(diǎn)火減輕。

發(fā)明內(nèi)容

因此，在一個(gè)例子中，通過(guò)操作包括燃料噴射器的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法可以至少部分地解決至少一些以上問(wèn)題。一個(gè)示例實(shí)施例包括，根據(jù)提前點(diǎn)火的指示(indication)調(diào)節(jié)噴射到汽缸的燃料噴射的角度。以這種方式，可以控制每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的射束樣型，以減輕燃料對(duì)汽缸壁的碰撞，并且改進(jìn)充氣冷卻，因而減少汽缸中提前點(diǎn)火的發(fā)生。

在一個(gè)例子中，該方法還包括根據(jù)提前點(diǎn)火指示調(diào)節(jié)射束方向。

在另一個(gè)例子中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可以從汽缸提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)估計(jì)汽缸提前點(diǎn)火的可能性。根據(jù)汽缸提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)，汽缸可以在給定的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中通過(guò)一次或多次噴射的富噴射或稀噴射提供燃料。在給定的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中噴射的次數(shù)和每次噴射的正時(shí)可以根據(jù)汽缸提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)。響應(yīng)較早噴射正時(shí)(例如，比較接近BDC的噴射正時(shí))，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可以減小由燃料噴射器噴射的燃料的射束角，以減少汽缸壁碰撞。比較而言，響應(yīng)較遲的噴射正時(shí)(例如，比較接近TDC的噴射正時(shí))，控制器可以增加射束角，以增加噴射在活塞頭部上的燃料并改善空氣燃料混合?？刂破魍瑯涌梢哉{(diào)節(jié)燃料噴射器的射束方向(或取向)。

以這種方式，可以調(diào)節(jié)噴射在汽缸中的燃料的射束樣型以提供對(duì)流冷卻而不增加非正常燃燒事件的可能性。通過(guò)根據(jù)相應(yīng)的汽缸提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)調(diào)節(jié)每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的射束樣型，可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火，即使不同的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸具有不同的提前點(diǎn)火的可能性。而且，通過(guò)調(diào)節(jié)燃料噴射的射束角，可以改善汽缸空氣燃料混合以減少排氣排放并且增加功率輸出。以這種方式，能夠減少由于提前點(diǎn)火引起的發(fā)動(dòng)機(jī)衰退(degradation)，同時(shí)改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性和排氣排放。

在另一個(gè)例子中，操作包括具有第一較高的提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)的第一汽缸和具有第二較低的提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)的第二汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法包括根據(jù)第一提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)以第一射束角在第一汽缸中噴射燃料；和根據(jù)第二提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)，以不同的第二射束角在同一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中在第二汽缸中噴射燃料；其中在第一汽缸中噴射燃料包括在該發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中以較大的噴射次數(shù)噴射燃料，在第一汽缸中噴射的次數(shù)和每次噴射的正時(shí)基于第一提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)，并且其中在第二汽缸中噴射燃料包括在該發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中以較小的噴射次數(shù)噴射燃料，在第二汽缸中噴射的次數(shù)和每次噴射的正時(shí)基于第二提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)。

在另一個(gè)例子中，調(diào)節(jié)第一汽缸的燃料噴射和第二汽缸的燃料噴射，以使第一和第二提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)變成共同的點(diǎn)火計(jì)數(shù)，同時(shí)保持排氣空氣燃料比在化學(xué)計(jì)量或接近化學(xué)計(jì)量。

在另一個(gè)例子中，該方法還包括響應(yīng)第一汽缸中提前點(diǎn)火的發(fā)生調(diào)節(jié)第一射束角而不調(diào)節(jié)第二射束角，和響應(yīng)第二汽缸中提前點(diǎn)火的發(fā)生調(diào)節(jié)第二射束角而不調(diào)節(jié)第一射束角。

在另一個(gè)例子中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)；具有第一較高的提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)的第一發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸；具有第二較低的提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)的第二發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸；構(gòu)造成將燃料和/或稀釋劑噴射到第一汽缸中的第一燃料噴射器；構(gòu)造成將燃料和/或稀釋劑噴射到第二汽缸中的第二燃料噴射器；構(gòu)造成識(shí)別第一和/或第二汽缸中的提前點(diǎn)火的爆震傳感器；和具有計(jì)算機(jī)可讀指令的控制器，該控制器用于在第一汽缸中分流(split)噴射燃料以使第一汽缸富化，該分流噴射的噴射正時(shí)和次數(shù)基于第一提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)；根據(jù)該分流噴射調(diào)節(jié)第一燃料噴射器的第一射束角；在第二汽缸中單次噴射燃料以使第二汽缸稀化，該單次噴射的正時(shí)基于第二提前點(diǎn)火計(jì)數(shù)；以及根據(jù)該單次噴射調(diào)節(jié)第二燃料噴射器的第二射束角。

在另一個(gè)例子中，調(diào)節(jié)該第一射束角包括，當(dāng)分流噴射的正時(shí)接近TDC時(shí)，增大第一射束角，其中調(diào)節(jié)第二射束角包括，當(dāng)單次噴射的正時(shí)接近BDC時(shí)，減小第二射束角。