[發明專利]用于燃料噴射控制的方法和系統

有效

• 申請號: 201711211939.2
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108119253B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: N·莫里斯;M·R·斯基林;R·D·珀西富爾
• 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;F02D35/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本發明涉及用于燃料噴射控制的方法和系統。提供用于基于由于燃燒狀況導致的從氣缸到噴射器的熱傳遞和由于從燃料軌的冷燃料的流動導致的到噴射器的熱傳遞，連續地估計直接噴射器尖端溫度的方法和系統。當直接噴射器停用時，監控從穩定狀態溫度的噴射器尖端溫度的變化。在重新激活時，更新命令到直接噴射器的燃料脈沖寬度，以考慮溫度引起的燃料密度的變化，從而減少空氣燃料比誤差的發生。

技術領域

本申請通常涉及用于調整內燃發動機的燃料噴射器的操作以補償溫度變化的系統和方法。

背景技術

發動機可以經配置使用進氣道噴射和直接噴射中的一個或多個輸送燃料至發動機氣缸。進氣道燃料直接噴射(PFDI)發動機能夠平衡(leverage)燃料噴射系統。例如，在高發動機負荷下，燃料可以經由直接噴射器直接地噴射到發動機氣缸中，從而平衡直接噴射(DI)的增壓冷卻屬性。在較低發動機負荷下和在發動機啟動時，燃料可以經由進氣道燃料噴射器噴射到發動機氣缸的進氣道中，減少顆粒物質排放。在其他狀況期間，燃料的一部分可以經由進氣道噴射器輸送至氣缸，而剩余的燃料經由直接噴射器輸送至氣缸。

在其中啟動直接噴射的發動機操作期間，穿過直接噴射器噴嘴的燃料流維持直接噴射器尖端溫度基本上較低(例如，大約100℃)。相比之下，在其中禁用直接噴射且無燃料由直接噴射器釋放的發動機操作的時間段期間(例如，在其中僅安排燃料的進氣道噴射的狀況期間)，直接噴射器尖端溫度可以變得基本上較高(例如，大約260℃)。當燃料隨后從直接噴射器噴射時，燃料可以在升高的溫度下，并且因此在比預期更低的密度下，導致非故意的加燃料誤差。例如，由于比故意的更少的燃料正在輸送，直接噴射可以導致稀的空氣燃料比誤差。在一個示例中，當噴射器溫度升高80℃時，產生4％稀誤差。

用于補償升高的直接噴射器尖端溫度的一種示例方法由VanDerWege等人在US9,322,340中示出。在其中，響應于在從直接噴射器釋放時的升高的爆震控制流體溫度，調整噴射的脈沖寬度。具體地，隨著在從直接噴射器釋放時的燃料的預測溫度增加，應用較長的直接噴射脈沖寬度。

然而，發明人在本文已經認識到關于上述方法的潛在問題。作為一個示例，甚至US9,322,340的調整的情況下，由于在直接噴射器停用(deactivation)的持續時間內以及在隨后的直接噴射期間的燃料溫度和尖端溫度的行為的差異，加燃料誤差可以繼續存在。例如，基于氣缸燃燒是否經由進氣道噴射繼續、如果氣缸燃燒繼續的平均氣缸負荷、所有氣缸燃燒是否停止、當燃燒停止時由于無氣門停用的選擇性燃料停用空氣是否繼續穿過氣缸被泵送、當燃燒停止時燃料噴射器和氣門二者是否停用、當燃燒停止時發動機是否仍然在旋轉等等，在停用的時間段內到直接噴射器的熱傳遞可以不同。這些因數中的一些也可以對燃料溫度具有影響，但不同于對直接噴射器尖端溫度的影響。在另一個示例中，當直接噴射器重新激活且燃料從其釋放時，相比于燃料溫度，噴射器尖端溫度可以在更快的速率下冷卻。由于這些變化，如果爆震控制流體的直接噴射器經校正補償在釋放時的燃料的升高溫度，密度變化可以被估計過高。直接噴射的脈沖寬度可以增大多于所要求的脈沖寬度(或長于所要求的脈沖寬度)，導致富的空氣燃料比誤差。可替代地，密度變化可以被估計過低，其中，直接噴射的脈沖寬度增大小于所要求的脈沖寬度(或短于所要求的脈沖寬度)，導致稀的空氣燃料比誤差。作為另一個示例，在US9,322,340的方法中，基于所推斷的燃料軌溫度計算燃料溫度。然而，在發動機瞬變期間，燃料軌溫度可以保持穩定。當實際燃料溫度增加時，這使所計算的燃料溫度保持基本上恒定。

發明內容

在一個示例中，部分上述問題可以由一種用于發動機的方法解決，所述方法包括：響應于直接噴射器的停用，基于包括氣缸燃燒狀況、氣缸氣門操作和在停用期間的進氣道噴射器操作的氣缸狀況，估計不同于燃料溫度的直接噴射器尖端溫度；以及響應于直接噴射器的重新激活，基于所估計的直接噴射器尖端溫度和燃料溫度中的每個，調整直接噴射燃料脈沖。以這種方式，可以減少直接噴射加燃料誤差。