專利名稱：增壓直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增壓直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用增壓器例如渦輪增壓器來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率密度。但是，由于燃燒溫度升高，可能出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，因此需要點(diǎn)火延遲，而這又會(huì)降低燃料效率。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，在某些情況下，利用進(jìn)氣歧管增壓，在增壓中于上死點(diǎn)(TDC＝Top Dead Centre)附近出現(xiàn)閥啟閉時(shí)間重疊，會(huì)有利于減少殘余物。另外，還可以利用這種閥定時(shí)和增壓，結(jié)合直接噴射燃料(例如汽缸內(nèi)噴射)來(lái)降低進(jìn)氣溫度(charge temperature)并降低自燃(爆震)傾向，從而在選定情況下能夠提高轉(zhuǎn)矩輸出和燃料經(jīng)濟(jì)性。
然而，發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到，在閥啟閉時(shí)間重疊期間的某些情況下，進(jìn)氣閥和排氣閥于該時(shí)間重疊內(nèi)，在上死點(diǎn)附近至少部分地同時(shí)打開(kāi)(例如鄰近于排氣沖程之末，進(jìn)氣沖程之始)，并且進(jìn)氣歧管壓力高于排氣壓力(由于增壓)，未參與燃燒的新鮮進(jìn)氣會(huì)流到排氣歧管。
因此，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方法，而且該發(fā)動(dòng)機(jī)含有一個(gè)氣缸，該氣缸帶有至少一個(gè)進(jìn)氣閥和至少一個(gè)排氣閥。該方法包括執(zhí)行汽缸內(nèi)的燃燒循環(huán)，其中排氣閥的關(guān)閉發(fā)生在進(jìn)氣閥打開(kāi)之后，因此產(chǎn)生閥啟閉時(shí)間重疊；把進(jìn)氣增壓高于排氣壓力，此處當(dāng)所述進(jìn)氣閥打開(kāi)時(shí)，所述經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣被引入所述汽缸，并且在所述閥啟閉時(shí)間重疊期間，所述進(jìn)氣閥和排氣閥兩者均被打開(kāi)，所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣的至少第一部分流過(guò)排氣閥；把在所述汽缸內(nèi)燃燒的燃料直接噴射到所述汽缸，此時(shí)所述燃料噴射的開(kāi)始發(fā)生于所述排氣閥關(guān)閉之后，并且所述直接噴射的燃料與所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣的至少第二部分混合；以及以富空氣-燃料比燃燒所述混合物。
根據(jù)另一方面，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有至少一個(gè)汽缸，該至少一個(gè)汽缸通過(guò)至少一個(gè)進(jìn)氣閥與進(jìn)氣歧管連通，并通過(guò)至少一個(gè)排氣閥與排氣歧管連通。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括一個(gè)與進(jìn)氣歧管連接的壓縮設(shè)備構(gòu)造得可在至少一種運(yùn)行情況下，把進(jìn)氣歧管壓力增壓到大于排氣歧管壓力；一個(gè)直接燃料噴射器，它與汽缸連接，并被構(gòu)造得可用來(lái)把燃料直接噴射入汽缸；一個(gè)控制器，它被構(gòu)造得可在所述至少一種運(yùn)行情況下調(diào)節(jié)閥定時(shí)，以便排氣閥的關(guān)閉發(fā)生在進(jìn)氣閥打開(kāi)之后，從而產(chǎn)生閥啟閉時(shí)間重疊，因此在所述進(jìn)氣閥打開(kāi)時(shí)允許所述經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣被引入汽缸，并且在所述閥啟閉時(shí)間重疊期間，所述進(jìn)氣閥和排氣閥均打開(kāi)，使得所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓進(jìn)氣空氣的至少第一部分可流過(guò)排氣閥；把在所述汽缸內(nèi)燃燒的燃料直接噴射到所述汽缸內(nèi)，此時(shí)所述燃料噴射的開(kāi)始發(fā)生在所述排氣閥關(guān)閉之后；以及實(shí)行點(diǎn)火，開(kāi)始汽缸內(nèi)的富燃燒循環(huán)。
根據(jù)又一方面，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)汽缸，該汽缸帶有至少一個(gè)進(jìn)氣閥和至少一個(gè)排氣。該方法包括執(zhí)行汽缸內(nèi)的燃燒循環(huán)，此時(shí)進(jìn)氣閥打開(kāi)后排氣閥的關(guān)閉發(fā)生在進(jìn)氣閥打開(kāi)之后，由此產(chǎn)生閥啟閉時(shí)間重疊；把進(jìn)氣空氣增壓高于排氣壓力，此處當(dāng)所述進(jìn)氣閥打開(kāi)時(shí)，所述經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣被引入所述汽缸，并且在所述閥啟閉時(shí)間重疊期間，所述進(jìn)氣閥和排氣閥兩者均被打開(kāi)，所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣的至少第一部分流過(guò)排氣閥；把在所述汽缸內(nèi)燃燒的燃料直接噴射到所述汽缸，此時(shí)所述燃料噴射的開(kāi)始發(fā)生于所述排氣閥關(guān)閉之后，并且所述直接噴射的燃料與所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣的至少第二部分混合；以及在第一運(yùn)行情況下以第一空氣-燃料比燃燒所述混合物；以及在第二運(yùn)行情況下以第二空氣-燃料比燃燒所述混合物。
因此，在某些情況下，利用始于排氣閥關(guān)閉之后(減小未燃燒燃料通向排氣的可能性)的直接燃料噴射會(huì)有助于充分燃燒，這樣可使總排放混合物保持大致接近化學(xué)計(jì)量比。這樣，隨同排放物的減少而可達(dá)到性能改善。


圖1是一種發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；
圖2是發(fā)動(dòng)機(jī)于閥啟閉時(shí)間重疊期間的放大圖；圖3-6是說(shuō)明示例性控制程序的高級(jí)流程圖；圖7是示例性操作的定時(shí)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10包括多個(gè)汽缸，圖1所示的一個(gè)汽缸由電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12控制。發(fā)動(dòng)機(jī)10包含汽缸頭46、燃燒室30和汽缸壁32，活塞36設(shè)在汽缸壁32內(nèi)和曲軸40連接。所示燃燒室30分別通過(guò)進(jìn)氣閥52和排氣閥54與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。在該例子中，示出了單個(gè)進(jìn)氣閥和排氣閥；但是，可以有多個(gè)進(jìn)氣閥和/或多個(gè)排氣閥。每個(gè)進(jìn)氣閥和排氣閥可以通過(guò)一個(gè)凸輪軸操作，或二者可以通過(guò)共用的凸輪軸操作。通過(guò)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以進(jìn)行可變閥定時(shí)操作。在一個(gè)選擇性實(shí)施方案中，可以通過(guò)電子機(jī)械式控制閥線圈和電樞總成來(lái)操作閥。在圖1的例子中，所示進(jìn)氣凸輪160用于操縱閥52，其中進(jìn)氣凸輪可以具有通過(guò)信號(hào)162來(lái)控制的可變定時(shí)。同樣，所示排氣凸輪164用于操縱閥54，此處排氣凸輪可以具有通過(guò)信號(hào)166來(lái)控制的可變定時(shí)。
所示汽缸30還具有連接其上的直接燃料噴射器66，用于通過(guò)燃料噴射系統(tǒng)(未示出)——它可以是高壓普通汽油燃料系統(tǒng)——與來(lái)自控制器12的信號(hào)FPW的脈沖寬度成比例地發(fā)送液體燃料。該燃料系統(tǒng)可包含燃料箱、高和/或低壓燃料泵以及燃料軌道(fuel rail)。圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)10被構(gòu)造得能使燃料直接噴射入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，作為直接噴射這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉的。另外，所示進(jìn)氣歧管44與任選的電子節(jié)流閥125連通。
在圖1的例子中，所示汽缸頭46具有在側(cè)面噴射位置連接其上的燃料噴射器66。但是，在一個(gè)選擇性實(shí)施例中，該噴射器也可位于頭頂位置，例如鄰近火花塞92。圖1還示出了無(wú)燃料分配器的點(diǎn)火系統(tǒng)88，響應(yīng)于控制器12，它通過(guò)火花塞92對(duì)燃燒室30提供點(diǎn)火火花。
所示發(fā)動(dòng)機(jī)10還與渦輪增壓器系統(tǒng)130連接，它是一種可供使用的示例性壓縮設(shè)備。渦輪增壓器系統(tǒng)130包含位于進(jìn)氣側(cè)的壓縮機(jī)132和位于排氣側(cè)的通過(guò)軸136而連接的渦輪134。在一個(gè)選擇性實(shí)施例中，如果需要，可以使用二級(jí)渦輪增壓器。在另一個(gè)選擇性實(shí)施例中，可以使用具有類似于132的壓縮機(jī)的增壓器，它通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸40來(lái)驅(qū)動(dòng)。
可以使用各種類型的渦輪增壓器及配置。例如，可以使用可變幾何結(jié)構(gòu)渦輪增壓器(VGT＝Variable Geometry Turbocharger)，此處渦輪和/或壓縮機(jī)的幾何結(jié)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間可加以變化。另一方面或者另外，還可使用可變噴嘴渦輪增壓器(VNT＝Variable Nozzle Turbocharger)，這時(shí)可變截面噴嘴在排氣歧管線中放置于渦輪上游和/或下游以通過(guò)渦輪來(lái)改變氣體的有效膨脹。還可以利用其它途徑在排氣中來(lái)改變膨脹，例如廢氣門(mén)閥(waste gatevalve)。圖1還示出了在圍繞渦輪134的旁路通道138內(nèi)用作廢氣門(mén)的示例性閥139。廢氣門(mén)139接收來(lái)自控制器12的控制信號(hào)140。如上所述，該閥可位于渦輪內(nèi)，或是為可變噴嘴。同樣，如果需要，可以使用雙渦輪增壓器配置和/或序貫渦輪增壓器配置。
所示通用排氣氧氣(UEGO＝Universal Exhaust Gas Oxygen)傳感器76與渦輪134和排放控制設(shè)備72上游的排氣歧管48連接。設(shè)備72可以是NOx催化劑、SCR(SCR＝Selective catalytic reduction，選擇性催化還原)催化劑、顆粒過(guò)濾器或它們的組合。所示第二排氣氧氣傳感器98與催化轉(zhuǎn)換器72下游的排氣系統(tǒng)連接。排放控制設(shè)備溫度由溫度傳感器77測(cè)量，和/或根據(jù)運(yùn)行情況，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載、空氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和/或空氣流量或它們的組合進(jìn)行估算。
如常規(guī)微型計(jì)算機(jī)那樣的控制器12示于圖1中，它包括微處理器單元102、輸入/輸出端口104、只讀存儲(chǔ)器(ROM＝Read-Only Memory)106、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM＝Random Access Memoy)108、保活存儲(chǔ)器(KAM＝KeepAlive Memory)110和常規(guī)數(shù)據(jù)總線。除前述信號(hào)以外，所示控制器12還接收來(lái)自與發(fā)動(dòng)機(jī)10連接的傳感器的各種信號(hào)，它們包括來(lái)自與冷卻套114連接的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT＝Engine CoolantTemperature)；與加速踏板連接的位置傳感器119；來(lái)自與進(jìn)氣歧管44連接的壓力傳感器122的發(fā)動(dòng)機(jī)歧管壓力測(cè)定值(MAP＝Manifold Pressure)；來(lái)自溫度傳感器117的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣進(jìn)氣溫度(ACT＝Air Charge Temperature)或歧管溫度測(cè)定值；以及源于檢測(cè)曲軸40位置的霍耳效應(yīng)(Hall Effect)傳感器118的發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器。當(dāng)前敘述優(yōu)先考慮的方面是，曲軸每轉(zhuǎn)一圈發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器118產(chǎn)生預(yù)定脈沖數(shù)，據(jù)此可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM，轉(zhuǎn)/分)。
在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以與混合型車(chē)輛中的電動(dòng)機(jī)/電池系統(tǒng)連接。該混合型車(chē)輛可以具有并聯(lián)結(jié)構(gòu)、串聯(lián)結(jié)構(gòu)、或它們的各種變型或組合。
發(fā)動(dòng)機(jī)10還具有壓縮空氣發(fā)送系統(tǒng)，把高壓空氣發(fā)送給燃燒室，此后將參照?qǐng)D4詳細(xì)描述其一個(gè)實(shí)例。
繼續(xù)參看圖1，它示出催化轉(zhuǎn)換器72，在一個(gè)實(shí)例中，它可以包含多個(gè)催化劑塊。在另一個(gè)實(shí)例中，可以使用分別帶有多個(gè)催化劑塊的多個(gè)排放控制設(shè)備。在一個(gè)實(shí)例中，轉(zhuǎn)換器72可以是三用型催化劑。
發(fā)動(dòng)機(jī)10可用于道路車(chē)輛、船、掘土設(shè)備、飛機(jī)、發(fā)電機(jī)、泵等。
如在此較詳細(xì)所描述的，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以在多種模式下運(yùn)行，其中包含于上死點(diǎn)(TDC)附近出現(xiàn)閥啟閉時(shí)間重疊的增壓情況在內(nèi)。在壓力進(jìn)氣情況下，這種運(yùn)行可減少殘余物。特別是，在排氣閥關(guān)閉(EVC＝Exhaust ValveClose)后可以利用可變閥定時(shí)、增壓和直接噴射燃料(例如汽缸內(nèi)噴射)來(lái)降低進(jìn)氣溫度并降低自燃(爆震)傾向，從而在選定情況下能提高轉(zhuǎn)矩輸出和燃料經(jīng)濟(jì)性。然而，在閥啟閉時(shí)間重疊期間的某些情況下，此時(shí)進(jìn)氣閥和排氣閥于TDC附近至少部分地同時(shí)打開(kāi)(排氣沖程之末，進(jìn)氣沖程之始)，并且進(jìn)氣歧管壓力高于排氣壓力(由于增壓)，未參與燃燒的新鮮空氣進(jìn)氣會(huì)流到排氣歧管。在圖2中用流路210表示了這種情況，該圖示出圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)10的放大圖。
這種過(guò)程會(huì)導(dǎo)致新鮮空氣進(jìn)氣“損失”給排氣系統(tǒng)，它可稱之為掃氣效應(yīng)。如以下較詳細(xì)所描述的，該空氣量可以由控制器12內(nèi)的多種程序來(lái)補(bǔ)償，例如加燃料、火花定時(shí)、增壓控制等。在這樣操作期間的某些情況下，此時(shí)新鮮空氣進(jìn)氣在燃燒期間是流到排氣歧管而不是在汽缸內(nèi)，在燃燒期間可采用富空氣-燃料比，從而使總排氣空氣-燃料比保持大致在化學(xué)計(jì)量關(guān)系?；蛘撸谄渌闆r下，可采用化學(xué)計(jì)量燃燒空氣-燃料比，并由此獲得貧總排氣空氣-燃料比。此外，在另一些其它情況下，可采用貧燃燒空氣-燃料比，并由此獲得更貧的總排氣空氣-燃料比。在一個(gè)實(shí)例中，此時(shí)執(zhí)行與獲得化學(xué)計(jì)量的排氣混合物的富燃燒相比較稀的燃燒，可利用第二后燃料噴射(post injection offuel)來(lái)提供未燃燒的燃料與過(guò)量氧氣反應(yīng)，而保持排氣混合物空氣-燃料比大致在化學(xué)計(jì)量關(guān)系。
在上述實(shí)例中，此時(shí)掃氣引起新鮮空氣進(jìn)氣流向排氣而伴隨富燃燒，從而燃燒空氣-燃料比可被控制，致使總排氣空氣-燃料比大約在化學(xué)計(jì)量關(guān)系、或是貧的總排氣空氣-燃料比、或是富的總排氣空氣-燃料比。這樣，在某些情況下，排氣中會(huì)有放熱反應(yīng)，而在排氣系統(tǒng)中產(chǎn)生熱。這樣的操作可被用來(lái)增加渦輪增壓器的轉(zhuǎn)矩和速度。另外，可以通過(guò)燃料噴射和/或[空]氣流量來(lái)調(diào)節(jié)富燃燒水平(等級(jí))，當(dāng)富燃燒時(shí)，燃燒空氣-燃料比大約可以達(dá)到第一富空氣-燃料比(例如約為0.93λ，或相對(duì)空氣-燃料比在化學(xué)計(jì)量關(guān)系，從而7％的額外燃料可獲得的轉(zhuǎn)矩增加約大于4％)，如果需要，點(diǎn)火延遲可進(jìn)一步增加熱和/或降低轉(zhuǎn)矩。這種操作可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的NOx排放。但是，在排氣沖程噴射期間，如果過(guò)量空氣多于約7％，額外的燃料會(huì)被噴射在排氣內(nèi)來(lái)進(jìn)行直接熱轉(zhuǎn)換。如果需要，可以使用上述途徑來(lái)減少富燃燒的NOx產(chǎn)生。
與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的效果有關(guān)，可有選擇地或另外利用上述帶富燃燒的掃氣來(lái)增快催化劑的加熱。
同樣，當(dāng)排氣中有過(guò)量空氣和燃燒或未燃燒的還原劑而沒(méi)有完全燃燒時(shí)，根據(jù)氧氣相對(duì)HC分子的擴(kuò)散率，排氣空氣-燃料比傳感器(例如76)，例如排氣歧管內(nèi)的UEGO傳感器，可能讀取為貧空氣-燃料比。換句話說(shuō)，UEGO傳感器通常對(duì)氧氣和HC進(jìn)行催化，來(lái)給出總空氣-燃料比(空氣/燃料)，但是，傳感器的擴(kuò)散勢(shì)壘會(huì)引起一些在傳感器元件處有用的差異量。然而，在這種情況下，安裝在排放控制設(shè)備內(nèi)、或安裝在其下游的排氣空氣-燃料比傳感器(例如98)會(huì)因此提供更準(zhǔn)確的信息，用來(lái)通過(guò)燃料噴射對(duì)空氣-燃料比進(jìn)行控制。
可采取多種形式補(bǔ)償空氣進(jìn)氣損失。在一個(gè)實(shí)例中，由質(zhì)量空氣流量傳感器(MAF＝Mass Airflow sensor)和/或歧管壓力傳感器(MAP)所測(cè)定的空氣，可加以調(diào)節(jié)(例如減少)，在確定燃燒空氣-燃料比的估算值中把未參與燃燒的空氣除去。因此，例如當(dāng)使用基于MAF的空氣流量基礎(chǔ)計(jì)算時(shí)，從基礎(chǔ)計(jì)算中減去空氣進(jìn)氣損失。然后可以利用該經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的空氣量來(lái)擬定所需燃料噴射量(例如當(dāng)把燃燒空氣-燃料比控制為預(yù)定值時(shí))。另外，它還可被用來(lái)估算經(jīng)過(guò)校正的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算值，來(lái)控制和/或監(jiān)控電子控制節(jié)流閥，和/或調(diào)節(jié)點(diǎn)火定時(shí)。此外，該信息可被用來(lái)校正一些排氣氧氣傳感器的讀數(shù)，而這些傳感器則可測(cè)定燃燒的排氣混合物和空氣進(jìn)氣損失量。這些起作用的排氣讀數(shù)，可對(duì)空氣-燃料比反饋的控制和/或反饋加燃料的一些校正進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為替代，當(dāng)出現(xiàn)空氣進(jìn)氣損失情況時(shí)，也可以中止來(lái)自那些起作用的傳感器的反饋。這種操作的細(xì)節(jié)此后將較詳細(xì)地加以描述。
與閥定時(shí)、進(jìn)氣壓力、排氣壓力等的各種組合有關(guān)，雖然可能碰到上述操作(于該操作中出現(xiàn)空氣進(jìn)氣損失)，但是也可以采用其它運(yùn)行模式。例如，在[閥啟閉時(shí)間重疊情況下，此時(shí)進(jìn)氣壓力大致上不大于排氣壓力(或者，例如某些無(wú)閥啟閉時(shí)間重疊情況)，損失空氣量問(wèn)題通常不存在，因此可以利用基于質(zhì)量空氣流量傳感器讀數(shù)、排氣氧氣傳感器讀數(shù)、歧管壓力傳感器讀數(shù)等的常規(guī)方法對(duì)燃燒和排氣空氣-燃料比進(jìn)行控制。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3-6，描述控制系統(tǒng)操作的示例性控制程序。特別參照?qǐng)D3，它描述了根據(jù)運(yùn)行情況選擇發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式的程序。首先，在310中，程序讀取當(dāng)前運(yùn)行的一些情況，例如讀取某一駕駛員的請(qǐng)求(例如關(guān)于輪轉(zhuǎn)矩的讀取請(qǐng)求、關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的讀取請(qǐng)求、關(guān)于加速踏板位置的讀取請(qǐng)求等)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、節(jié)流閥位置、增壓程度、閥定時(shí)、燃料噴射量和定時(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、車(chē)輛速度和/或它們的其組合。然后，在312中，程序根據(jù)運(yùn)行情況判斷是否需要發(fā)動(dòng)機(jī)以閥啟閉時(shí)間重疊和上述掃氣生效的方式(例如在該方式可能發(fā)生出現(xiàn)空氣流量損失)運(yùn)行。例如，程序可以判斷被請(qǐng)求的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出是否在特定的速度和負(fù)載范圍內(nèi)，而在此范圍內(nèi)需要帶有掃氣的閥啟閉時(shí)間重疊。如果是，程序根據(jù)運(yùn)行情況，例如排氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間、其它某些情況、或它們的組合，繼續(xù)判斷是否使上述掃氣生效。如果是，程序繼續(xù)執(zhí)行316來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)氣和/或排氣閥的閥定時(shí)，以便在TDC(壓縮沖程之末，進(jìn)氣沖程之始)附近產(chǎn)生閥啟閉時(shí)間重疊，調(diào)節(jié)增壓和/或進(jìn)氣歧管壓力(例如通過(guò)廢氣門(mén)和/或節(jié)流閥)，調(diào)節(jié)火花定時(shí)，調(diào)節(jié)燃料噴射量，以及調(diào)節(jié)燃料噴射定時(shí)或它們的組合，來(lái)提供被請(qǐng)求的操作。作為替代，當(dāng)對(duì)312或314的回答為否時(shí)，程序繼續(xù)執(zhí)行318來(lái)調(diào)節(jié)上述參數(shù)以執(zhí)行無(wú)空氣損失掃氣效應(yīng)的操作。
在一個(gè)實(shí)例中，在316中，在某些情況下，程序調(diào)節(jié)排氣閥的關(guān)閉，調(diào)節(jié)發(fā)生于進(jìn)氣閥在活塞位置的上死點(diǎn)附近打開(kāi)之后，并且還把直接燃料噴射，調(diào)節(jié)到排氣閥關(guān)閉后才開(kāi)始。作為替代，在其它情況下，在排氣閥關(guān)閉之前可進(jìn)行噴射定時(shí)。這樣，在需要時(shí)，有可能減少由空氣進(jìn)氣損失而帶給排氣的噴射燃料量，因此降低排氣中的未燃碳?xì)浠衔铩Q句話說(shuō)，富燃燒排氣混合物在排氣中可與所損失的空氣混合(此時(shí)所損失的空氣不攜帶未燃燒燃料)，并以經(jīng)過(guò)改善的效率在催化劑中起反應(yīng)。這樣，在這個(gè)實(shí)例中，該系統(tǒng)可以有利地使用直接噴射而不是進(jìn)氣道噴射(port injection)。這種操作的一個(gè)例子示于圖7的曲線圖，將在此后較詳細(xì)地加以描述。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，它描述了各種運(yùn)行模式下控制燃燒空氣-燃料比的程序。首先，在408中，程序判斷閥啟閉時(shí)間重疊和進(jìn)氣(增壓)壓力是否大于排氣壓力。換句話說(shuō)，此時(shí)程序判斷是否出現(xiàn)某些情況，這些情況中空氣進(jìn)氣損失是否存在掃氣效應(yīng)。如果是，程序繼續(xù)執(zhí)行410。在410中，程序把空氣進(jìn)氣損失量作為進(jìn)氣閥打開(kāi)(intake valve opening)定時(shí)、進(jìn)氣閥關(guān)閉(intakevalve closing)定時(shí)、排氣閥打開(kāi)(exhaust valve opening)定時(shí)、排氣閥關(guān)閉(exhaust valve closing)定時(shí)、閥升程(某些升程)、增壓、排氣背壓、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、活塞位置和/或活塞速率的函數(shù)加以估算。如下所述，可以調(diào)節(jié)加燃料來(lái)補(bǔ)償由于掃氣所造成的未被利用的氧氣，并且410的計(jì)算可以作為加燃料調(diào)節(jié)的輸入。然后，在412中，程序根據(jù)來(lái)自切換某些排氣傳感器反饋中止空氣流量的自適應(yīng)學(xué)習(xí)，而這些傳感器可能受到空氣進(jìn)氣損失的影響。換句話說(shuō)，如果利用這樣一些傳感器來(lái)自適應(yīng)學(xué)習(xí)質(zhì)量空氣流量傳感器(或歧管壓力傳感器)的劣化，那么這種學(xué)習(xí)在412中被中止。
繼續(xù)參看圖4，在414中，程序判斷三用催化是否(或者排氣空氣-燃料比是否)被要求圍繞大致在化學(xué)計(jì)量關(guān)系擺動(dòng)，以及排氣部件(例如渦輪、傳感器、催化劑、閥、……)是否在極限保護(hù)溫度以下。如果是，程序繼續(xù)執(zhí)行416來(lái)調(diào)節(jié)燃料噴射以實(shí)現(xiàn)富燃燒，從而在考慮來(lái)自掃氣的空氣進(jìn)氣損失情況下，可使總排氣混合物保持大致在化學(xué)計(jì)量關(guān)系。應(yīng)當(dāng)注意在這種情況下，可如圖5的504以及下列等等所描述的那樣，對(duì)加燃料的調(diào)節(jié)(無(wú)論是基于MAF和/或MAP的開(kāi)環(huán)，或者是包含來(lái)自某一排氣傳感器反饋的閉環(huán)，該排氣傳感器可測(cè)定燃燒氣體和損失空氣的混合物)進(jìn)行確定，而不需把所損失的空氣進(jìn)氣從加燃料的計(jì)算值中減去。
另外，當(dāng)對(duì)414的回答為否時(shí)，程序繼續(xù)執(zhí)行418來(lái)判斷是否需要化學(xué)計(jì)量的燃燒以及排氣部件溫度(渦輪、催化劑、閥……)是否在保護(hù)極限以下。如果是，程序繼續(xù)執(zhí)行420來(lái)調(diào)節(jié)燃料噴射使燃燒符合化學(xué)計(jì)量關(guān)系、或圍繞大致在該化學(xué)計(jì)量關(guān)系擺動(dòng)的情況下進(jìn)行。在這種情況下，可以如圖5的505以及下列等等所描述者，把空氣損失量從根據(jù)節(jié)流閥位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、MAP、MAF及其組合等所確定的基礎(chǔ)空氣量中減去。
另外，當(dāng)對(duì)418的回答為否時(shí)，程序繼續(xù)執(zhí)行422來(lái)判斷排氣部件溫度(渦輪、傳感器、催化劑、閥、……)是否在保護(hù)極限以上，以及判斷增壓的貧燃燒(lean boosting)操作是否符合轉(zhuǎn)矩要求。如果是，程序繼續(xù)執(zhí)行424來(lái)調(diào)節(jié)燃料噴射以執(zhí)行貧燃燒。在這種情況下，可如圖5的506以及下列等等所描述者，把空氣損失量從根據(jù)節(jié)流閥位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、MAP、MAF及其組合等所確定的基礎(chǔ)空氣量中減去。
另外，當(dāng)對(duì)422的回答為否時(shí)，程序繼續(xù)執(zhí)行426來(lái)判斷排氣部件溫度(渦輪、傳感器、催化劑、閥、……)是否在保護(hù)極限以上，以及判斷是否需要最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。如果是，程序繼續(xù)執(zhí)行428來(lái)調(diào)節(jié)燃料噴射以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的空氣-燃料比的燃燒。作為替代，程序可以選擇提供最大轉(zhuǎn)矩的空氣-燃料比，同時(shí)還將排氣溫度降低到可接受程度以下。在這種情況下，可以從由節(jié)流位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、MAP、MAF及其組合等確定的基礎(chǔ)空氣量中減去空氣損失量，可如圖5的507以及下列等等所描述者，把空氣損失量從根據(jù)節(jié)流閥位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、MAP、MAF及其組合等所確定的基礎(chǔ)空氣量中減去。
另外，當(dāng)對(duì)426的回答為否時(shí)，程序終止。此外，當(dāng)對(duì)408的回答為否時(shí)，程序繼續(xù)執(zhí)行430來(lái)調(diào)節(jié)燃料噴射，使燃燒大致在符合化學(xué)計(jì)量關(guān)系、或圍繞大致在該化學(xué)計(jì)量擺動(dòng)的情況下進(jìn)行，由于缺少空氣進(jìn)氣損失，此時(shí)排氣空氣-燃料比大致與燃燒空氣-燃料比相同。在這種情況下，如圖5的508以及下列等等所描述者，可以執(zhí)行加燃料計(jì)算。另外，在432中，程序還允許自適應(yīng)學(xué)習(xí)，而它在412中已可能被中止。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，它描述了圖4隨后的一些附加操作。特別是，自416起，程序繼續(xù)執(zhí)行504-510，此時(shí)可進(jìn)一步調(diào)節(jié)燃料噴射把排氣混合物(富燃燒和所損失的空氣)的燃燒空氣-燃料比控制得約為預(yù)定空氣-燃料比，例如把燃燒空氣-燃料比控制得圍繞大致在化學(xué)計(jì)量關(guān)系擺動(dòng)。例如，如果排氣系統(tǒng)中的排氣傳感器(例如HEGO)處于某一混合體積(例如排氣歧管或排放控制設(shè)備)的下游位置，則可利用傳感器輸出來(lái)控制燃料噴射量以保持混合物空氣-燃料比。另外，由于總空氣和燃料噴射量被控制，空氣流量傳感器的讀數(shù)可以用于開(kāi)環(huán)加燃料，而無(wú)需考慮減去所損失的空氣進(jìn)氣量(因?yàn)榭偟募尤剂狭渴歉鶕?jù)混合物空氣-燃料比來(lái)控制)。因此，在512中，程序不從總加燃料計(jì)算值中減去空氣進(jìn)氣損失，而根據(jù)所損失的空氣來(lái)確定富燃燒空氣-燃料比，并進(jìn)一步計(jì)算由于所損失的空氣而造成的多余的排氣氧氣含量。然后，在514中，程序考慮由富排氣氣體和多余氧氣所引起的、任何經(jīng)過(guò)增加的放熱反應(yīng)，估算排氣溫度。
繼續(xù)參照?qǐng)D5，在516中，程序根據(jù)燃燒空氣-燃料比估算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，并且在518中，根據(jù)空氣-燃料比對(duì)火花定時(shí)、所需的增壓水平以及其它參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。
作為替代，自420，程序繼續(xù)執(zhí)行505到520把空氣進(jìn)氣損失從加燃料計(jì)算值中減去，以便根據(jù)燃燒室內(nèi)參與燃燒的空氣量和預(yù)定的空氣-燃料比(例如符合化學(xué)計(jì)量上的配比、貧空氣-燃料比等)實(shí)施加燃料。另外，如上所述，程序可把空氣進(jìn)氣損失排除在外來(lái)計(jì)算燃燒空氣-燃料比。再者，可以由排氣空氣-燃料比傳感器(例如98和/或76)提供反饋，但若用反饋來(lái)控制燃燒空氣-燃料比，則還要借助由于排除所損失的空氣而造成的偏移來(lái)再次調(diào)節(jié)讀數(shù)。作為替代，還可利用來(lái)自排氣氧氣傳感器的反饋來(lái)進(jìn)一步調(diào)節(jié)任何關(guān)于空氣進(jìn)氣損失的估算，例如，如果傳感器是一個(gè)在大范圍空氣-燃料比下給出讀數(shù)的UEGO型傳感器時(shí)。自520，程序繼續(xù)執(zhí)行516，如上所述。此外，還可以根據(jù)位置來(lái)調(diào)節(jié)傳感器讀數(shù)，來(lái)考慮如本說(shuō)明內(nèi)以上所述及的擴(kuò)散率中之差。
另外，自424，程序也是繼續(xù)執(zhí)行506到520，而且自428，程序再次繼續(xù)執(zhí)行507到520。自430，程序繼續(xù)執(zhí)行508到522，此時(shí)沒(méi)有空氣進(jìn)氣損失，因此程序可以直接利用總加燃料、空氣進(jìn)氣和/或排氣傳感器讀數(shù)，例如不補(bǔ)償由于所述掃氣作用所造成的任何空氣進(jìn)氣損失，來(lái)計(jì)算燃燒空氣-燃料比。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6，它述及在考慮發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況下對(duì)燃料蒸汽抽取(fuelvapour purging)操作進(jìn)行控制的程序。特別是，在610中，類似于408，程序判斷閥啟閉時(shí)間重疊和進(jìn)氣(增壓)壓力是否大于排氣壓力。如果是，程序繼續(xù)執(zhí)行612來(lái)判斷在這種情況下是否需要中止燃料蒸汽抽取。這種判斷可能基于多種因素，例如排氣溫度、被儲(chǔ)存的燃料蒸汽水平等。換句話說(shuō)，在排氣溫度增加期間內(nèi)，由于未燃燒蒸汽會(huì)在排氣中反應(yīng)，使得排氣溫度高于所需要的溫度，因此可能需要在掃氣情況下減少燃料蒸汽抽取。另外，允許未燃燒蒸汽流向排氣可能增加排放物。作為替代，在某些情況中，此時(shí)有較大數(shù)量燃料蒸汽需要抽取時(shí)，可能需要允許燃料蒸汽抽取以免除過(guò)分充入蒸汽的回收系統(tǒng)。
繼續(xù)參照?qǐng)D6，當(dāng)對(duì)612的回答為是時(shí)，程序繼續(xù)執(zhí)行614來(lái)中止燃料蒸汽抽取(例如關(guān)閉與進(jìn)氣歧管連接的燃料蒸汽抽取閥)。作為替代，如果回答為否，程序繼續(xù)執(zhí)行616激活燃料蒸汽抽取，并隨之在618對(duì)排氣中的任何未燃燒燃料蒸汽進(jìn)行補(bǔ)償。例如，程序可以減少燃料噴射和/或燃燒空氣-燃料比來(lái)將排氣空氣-燃料比保持大致在化學(xué)計(jì)量關(guān)系。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7，它示出汽缸循環(huán)的定時(shí)示意圖，并特別對(duì)一個(gè)示例性循環(huán)示出其進(jìn)氣閥定時(shí)、排氣閥定時(shí)、燃料噴射定時(shí)和火花定時(shí)。在所示實(shí)例中，當(dāng)進(jìn)氣歧管壓力增壓高于排氣壓力時(shí)，如上所述，空氣會(huì)在閥啟閉時(shí)間重疊期間通向排氣。另外，如圖7所示，利用在排氣閥關(guān)閉后開(kāi)始燃料噴射，新鮮空氣在閥啟閉時(shí)間重疊期間通過(guò)汽缸并把未燃燒燃料攜帶給排氣的可能性減小。
應(yīng)當(dāng)注意此處所包括的控制程序可以用于各種各樣發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，如以上所述的那些結(jié)構(gòu)。在此描述的特定程序可以代表許多處理策略——例如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多種任務(wù)、多路線(multi-threading)等中的一種或多種。這樣，所示各種步驟或圖解功能可以按所示圖解順序執(zhí)行、或并列地執(zhí)行、或在某些情況下略去執(zhí)行。另外，操作順序?qū)τ谶_(dá)到此處所描述的示范實(shí)施例的那些技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)亦無(wú)必要作要求，它只是為了方便解說(shuō)和描述。與特定策略有關(guān)，可以重復(fù)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)所圖解的步驟或操作。另外，所述過(guò)程(acts)可以用文字表達(dá)的代碼，在控制器12中計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)編入程序。
將可理解，在此公開(kāi)的結(jié)構(gòu)和程序是示范性質(zhì)的，因?yàn)榭梢杂懈鞣N變型存在，這些特定的實(shí)施例不能被認(rèn)為具有限定意義。例如，上述技術(shù)可以用于V-6、I-4、I-6、V-12、OPPOSE 4型及其它型式發(fā)動(dòng)機(jī)。本公開(kāi)內(nèi)容的主題包含于本說(shuō)明書(shū)內(nèi)各種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)所有新穎和非顯而易見(jiàn)的組合和子組合(subcombination)，以及其它技術(shù)特征、功能和/或性質(zhì)。
下列一些權(quán)利要求所特別指出的某些組合和子組合，均被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見(jiàn)性的。這些權(quán)利要求可能涉及“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等同物這類字樣。但應(yīng)當(dāng)理解這樣一些權(quán)利要求可能含有一個(gè)或多個(gè)這樣元件的結(jié)合，即既不要求一定為，但也不排除含有兩個(gè)或多個(gè)這樣的元件?？梢酝ㄟ^(guò)修改目前的權(quán)利要求、或通過(guò)在該申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求來(lái)保護(hù)所公開(kāi)的一些技術(shù)特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其它組合和子組合。這樣一些權(quán)利要求，無(wú)論范圍是廣于、窄于、等于或不同于原權(quán)利要求，都也應(yīng)認(rèn)為包含在本公開(kāi)內(nèi)容的主題內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方法，而且該發(fā)動(dòng)機(jī)含有一個(gè)氣缸，該氣缸帶有至少一個(gè)進(jìn)氣閥和至少一個(gè)排氣閥，該方法包括執(zhí)行汽缸內(nèi)的燃燒循環(huán)，其中排氣閥的關(guān)閉發(fā)生在進(jìn)氣閥打開(kāi)之后，因此產(chǎn)生閥啟閉時(shí)間重疊；把進(jìn)氣增壓高于排氣壓力，此處當(dāng)所述進(jìn)氣閥打開(kāi)時(shí)，所述經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣被引入所述汽缸，并且在所述閥啟閉時(shí)間重疊期間，所述進(jìn)氣閥和排氣閥兩者均被打開(kāi)，所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣的至少第一部分流過(guò)排氣閥；把在所述汽缸內(nèi)燃燒的燃料直接噴射到所述汽缸，此時(shí)所述燃料噴射的開(kāi)始發(fā)生于所述排氣閥關(guān)閉之后，并且所述直接噴射的燃料與所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣的至少第二部分混合；以及以富空氣-燃料比燃燒所述混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述執(zhí)行包含執(zhí)行所述汽缸內(nèi)的燃燒循環(huán)，所述汽缸內(nèi)的燃燒循環(huán)中，排氣閥在排氣沖程末期的關(guān)閉，發(fā)生于進(jìn)氣閥在進(jìn)氣沖程初期打開(kāi)之后。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣的所述第一部分，是在所噴射的燃料燃燒之前的閥啟閉時(shí)間重疊期間內(nèi)流過(guò)排氣閥，而且此時(shí)所述進(jìn)氣閥和排氣閥均打開(kāi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣的所述第一部分，是在燃料噴射之前的閥啟閉時(shí)間重疊期間內(nèi)流過(guò)排氣閥，而且此時(shí)所述進(jìn)氣閥和排氣閥均打開(kāi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述富混合物與所述進(jìn)氣空氣的第一部分的排氣混合物，在化學(xué)上大致接近化學(xué)計(jì)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，還包括在三用催化劑中處理所述排氣混合物，而且此時(shí)還包括當(dāng)燃燒空氣-燃料比富于預(yù)定值時(shí)，在所述燃燒后利用至少一些排氣沖程噴射燃料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括根據(jù)連接于排放控制設(shè)備內(nèi)或連接于其下游的排氣空氣-燃料比傳感器的反饋，調(diào)節(jié)所述燃料噴射量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述排氣閥是在排氣沖程末期的上死點(diǎn)附近關(guān)閉。
9.一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有至少一個(gè)汽缸，該至少一個(gè)汽缸通過(guò)至少一個(gè)進(jìn)氣閥與進(jìn)氣歧管連通，并通過(guò)至少一個(gè)排氣閥與排氣歧管連通，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括與進(jìn)氣歧管連接的壓縮設(shè)備構(gòu)造得可在至少一種運(yùn)行情況下，把進(jìn)氣歧管壓力增壓到大于排氣歧管壓力；直接燃料噴射器，它與汽缸連接，并被構(gòu)造得可用來(lái)把燃料直接噴射入汽缸；控制器，它被構(gòu)造得可在所述至少一種運(yùn)行情況下調(diào)節(jié)閥定時(shí)，以便排氣閥的關(guān)閉發(fā)生在進(jìn)氣閥打開(kāi)之后，從而產(chǎn)生閥啟閉時(shí)間重疊，因此在所述進(jìn)氣閥打開(kāi)時(shí)允許所述經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣被引入汽缸，并且在所述閥啟閉時(shí)間重疊期間，所述進(jìn)氣閥和排氣閥均打開(kāi)，使得所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓進(jìn)氣空氣的至少第一部分可流過(guò)排氣閥；把在所述汽缸內(nèi)燃燒的燃料直接噴射到所述汽缸內(nèi)，此時(shí)所述燃料噴射的開(kāi)始發(fā)生在所述排氣閥關(guān)閉之后；以及實(shí)行點(diǎn)火，開(kāi)始汽缸內(nèi)的富燃燒循環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，還包括一個(gè)排放控制設(shè)備和一個(gè)連接在該設(shè)備下游的排氣氧氣傳感器，此處所述控制器還被構(gòu)造得在響應(yīng)來(lái)自所述傳感器的信號(hào)時(shí)調(diào)節(jié)所述直接燃料噴射。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述控制器還被構(gòu)造得可在所述至少一種運(yùn)行情況下中止燃料蒸汽抽取。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所述控制器還被構(gòu)造得可根據(jù)所述第一部分的估算值來(lái)補(bǔ)償所述燃料噴射。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述控制器還被構(gòu)造得可在所述至少一種運(yùn)行情況下中止自適應(yīng)學(xué)習(xí)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述控制器還被構(gòu)造得可進(jìn)行閥定時(shí)的調(diào)節(jié)，以便在至少第二運(yùn)行情況下，使得排氣閥的關(guān)閉發(fā)生在進(jìn)氣閥打開(kāi)之前。
15.一種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)汽缸，該汽缸帶有至少一個(gè)進(jìn)氣閥和至少一個(gè)排氣閥，該方法包括執(zhí)行汽缸內(nèi)的燃燒循環(huán)，此時(shí)進(jìn)氣閥打開(kāi)后排氣閥的關(guān)閉發(fā)生在進(jìn)氣閥打開(kāi)之后，由此產(chǎn)生閥啟閉時(shí)間重疊；把進(jìn)氣空氣增壓高于排氣壓力，此處當(dāng)所述進(jìn)氣閥打開(kāi)時(shí)，所述經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣被引入所述汽缸，并且在所述閥啟閉時(shí)間重疊期間，所述進(jìn)氣閥和排氣閥兩者均被打開(kāi)，所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣的至少第一部分流過(guò)排氣閥；把在所述汽缸內(nèi)燃燒的燃料直接噴射到所述汽缸，此時(shí)所述燃料噴射的開(kāi)始發(fā)生于所述排氣閥關(guān)閉之后，并且所述直接噴射的燃料與所述被引入的經(jīng)過(guò)增壓的進(jìn)氣空氣的至少第二部分混合；以及在第一運(yùn)行情況下以第一空氣-燃料比燃燒所述混合物；以及在第二運(yùn)行情況下以第二空氣-燃料比燃燒所述混合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述第一運(yùn)行情況比所述第二運(yùn)行情況的排氣溫度低，并且所述第一空氣-燃料比富于所述第二空氣-燃料比。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述第二空氣-燃料比富于所述第一空氣-燃料比。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，還包括在第三運(yùn)行情況下，以第三空氣-燃料比燃燒所述混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第一空氣-燃料比為富，所述第二空氣-燃料比基本為化學(xué)計(jì)量值，并且所述第三空氣-燃料比為貧。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，還包括在所述第一、第二和第三運(yùn)行情況的至少一種情況下，中止燃料蒸汽抽取和自適應(yīng)學(xué)習(xí)。
全文摘要
一種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括帶有至少一個(gè)進(jìn)氣閥和排氣閥的氣缸，該方法包括執(zhí)行汽缸內(nèi)的燃燒循環(huán)，排氣閥的關(guān)閉發(fā)生在進(jìn)氣閥打開(kāi)之后，由此產(chǎn)生閥啟閉時(shí)間重疊；把進(jìn)氣增壓至高于排氣壓力，進(jìn)氣閥打開(kāi)時(shí)，增壓進(jìn)氣被引入汽缸，并且在閥啟閉時(shí)間重疊期間，進(jìn)氣閥和排氣閥均被打開(kāi)，被引入的增壓進(jìn)氣的至少第一部分流過(guò)排氣閥；把在汽缸內(nèi)燃燒的燃料直接噴射到汽缸，燃料噴射的開(kāi)始發(fā)生于排氣閥關(guān)閉之后，并且直接噴射的燃料與被引入的增壓進(jìn)氣的至少第二部分混合；及以富空氣－燃料比燃燒所述混合物。因此，在某些情況下，利用始于排氣閥關(guān)閉之后的直接燃料噴射會(huì)有助于充分燃燒，從而使總排放混合物可以保持接近化學(xué)計(jì)量關(guān)系。
文檔編號(hào)F01L1/34GK101042085SQ20061013922
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2006年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者拉爾夫·W.·坎寧安, 邁克爾·H.·謝爾比, 格雷厄姆·霍爾, 安德烈亞斯·R.·沙梅爾, 戈皮錢(qián)德拉·蘇爾尼拉 申請(qǐng)人:福特全球科技有限公司