[發明專利]用于發動機控制的方法和系統

有效

• 申請號: 201410123219.0
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN104100395B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: G·蘇爾尼拉;S·施羅德;P·C·莫伊萊寧;E·克蘭吉爾;T·A·瑞帕薩
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30;F02D19/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

本發明公開了一種控制排氣排放的方法和系統，在發動機起動和轉動起動期間通過調節從不同燃料噴射器噴射進發動機汽缸的不同燃料的噴射模型來控制排氣排放。通過在起動和轉動起動期間將燃料噴射分流使得進氣道噴射較低醇含量的燃料而通過一個或多個噴射來直接噴射醇含量較高的燃料，可以減少發動機的煙粒負荷并且能夠改善燃料經濟性。

【技術領域】

本發明涉及用于控制配置用于運轉一種或多種燃料的發動機系統中燃料噴射的方法和系統。

【背景技術】

發動機可以配備有將燃料直接噴射進燃燒汽缸（直接噴射）的燃料直接噴射器和/或配備有將燃料噴射進汽缸進氣道（進氣道燃料噴射）的進氣道燃料噴射器。多燃料（Multi-fuel）發動機系統可以使用進氣道和直接噴射兩者以向不同的噴射器提供不同的燃料種類。例如，可以使用乙醇燃料的直接噴射和汽油的進氣道噴射。從而，醇燃料的直接噴射可以利用醇燃料較高汽化熱增加的充氣冷卻（charge cooling）效果以及較高的辛烷值。這有助于解決特別是增壓狀況下的爆震限制。此外，汽油的進氣道噴射可以利用汽油較高的功率輸出。

然而，由于擴散的火焰蔓延（其中在燃料之前燃料與空氣可能混合不充分）直接噴射發動機也產生更多微粒物質排放物（或煙粒）。本質上，由于直接噴射是相對較晚的燃料噴射，所以可能沒有足夠的時間在汽缸中混合噴射的燃料和空氣。類似地，當空氣流動通過氣門時噴射的燃料可能遇到更少的湍流。所以，可能會有局部產生煙粒劣化排放的多個較小富燃區域。

US2011/0162620公開了一種減小由直接燃料噴射產生的微粒物質排放物的方法。其中，基于發動機產生的微粒物質（PM）量來調節直接噴射器和進氣道噴射器噴射進汽缸的燃料量。例如，隨著煙粒負荷的增加，減小直接噴射器的燃料噴射量同時相應地增加進氣道噴射器的燃料噴射量。

然而，發明人在此已經認識到上述方法的潛在問題。在多燃料發動機系統中（進氣道噴射的燃料不同（例如醇含量不同或燃料揮發度不同）于直接噴射的燃料），轉向更多使用直接噴射燃料可能不足以減少PM排放來滿足強制低微粒物質（PM）排放標準。例如，在選擇的發動機工況期間，可能太晚執行直接噴射使得到發生直接噴射時排放的PM高于排放標準。在另一個示例中，由進氣道噴射燃料產生的較高煙粒負荷可能遮掩了由直接噴射燃料產生的較低煙粒負荷，從而掩蓋直接噴射產生的PM減少的益處。由于不同燃料的可用性在變化，在多燃料發動機系統中該問題可能會進一步惡化。例如，由于連接至直接噴射器的（具有較高醇含量或較高燃料揮發度的）第一燃料的可用性降低，可能會減少第一燃料的直接噴射并且可能會增加（具有較低醇含量或較低燃料揮發度的）第二燃料的進氣道噴射。在另一個示例中，出于其它原因（比如燃料在相應燃料箱中的駐留時間增加）可以增加進氣道噴射。更進一步地，燃料揮發度可能與噴射器類型相互影響。例如，進氣道燃料噴射可能會有燃料揮發度的相關問題同時直接噴射對燃料揮發度相對不太敏感。結果是，具有較高揮發度的燃料（例如具有高于T50值的燃料）可能極大地劣化冷機進氣道噴射燃料的燃燒但是對直接噴射的燃料燃燒具有非常小的臨影響。因此，這可能會劣化燃燒穩定性并增加潛在的發動機失火。總之，可能會劣化燃料經濟性和冷起動排氣排放。

【發明內容】

通過一種用于發動機的方法可以至少部分地解決上述問題，該方法包含：自發動機起動起的第一燃燒事件期間，在進氣門關閉事件期間進氣道噴射第一量的第一燃料；而通過第一燃燒事件的多個噴射來直接噴射第二量的第二燃料，第一燃料的醇含量低于第二燃料的醇含量。在替代的實施例中，第一燃料的燃料揮發度可以低于第二燃料的燃料揮發度。這樣，可以綜合利用不同燃料類型以及在進氣道噴射第一燃料和（單個或多個）直接噴射第二燃料之間分流燃料噴射的益處。