CN101089381A - 在发动机起动的正气门重叠操作期间控制燃料供给的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种在起动中较早启用正气门重叠的起动条件期间补偿发动机燃料加注的方法。在一个示例中，调整气门正时以便在冷起动条件期间增加正重叠，并提供燃料调整以便补偿增加的残留气体推回的蒸发效应。

Description

在发动机起动的正气门重叠操作期间控制燃料供给的系统和方法
技术领域
本发明涉及控制燃料喷射进入具有可变气门正时系统汽车发动机的方法。
背景技术
发动机可以使用可变凸轮正时来变化进气和/或排气门正时以提供各种发动机操作效果，如增加的燃料经济性、增加的发动机输出、增加的内部残留气体等。
由于上述调整会影响燃烧汽缸的空燃比，所以可以使用各种方法来提供加注燃料的调整。例如，美国专利6,729,304利用样本之间凸轮相位正时的改变来更改燃料控制系统的输出。具体来说，在该燃料喷射控制系统中，在气门重叠期由于凸轮相位的改变而改变时，根据检测到的发动机操作条件来设置燃料喷射量，然后根据气门重叠期的变化量及进气道的壁表面温度来修正如此设置的燃料喷射量。在此情况下，气门重叠期的改变量是反映由于气门重叠期的改变而引起的内部EGR量和进气量的改变的参数，而进气道壁表面温度是反映由于气门重叠期的改变而引起的附着于进气道的壁表面的燃料量的改变的参数。
然而，发明人在此认识到上述系统的缺陷。如果在发动机冷起动期间使用正气门重叠，特别是在进气歧管和/或进气门已足够热之前，残留的回流会带走进气道表面及进气门背面上的燃料，从而在汽缸中产生空气燃料燃烧误差，尽管汽缸空气量或进气歧管压力两者并非必需与进气凸轮正时相关。
发明内容
因此，在一个示例中，作为现有方法调整的补充或替换，提供一种控制燃料喷射进入汽车发动机的方法，该发动机具有可变气门正时系统。该方法包括在缺省位置起动具有可变气门正时系统的发动机；在发动机升温(warm)到预热温度之前，调整可变气门正时系统来增加至少一个汽缸的正气门重叠；以及调整燃料喷射量来响应所述正重叠的增加，其中所述燃料调整提供减少的喷射燃料以考虑到随着发动机温度升高从进气门和/或进气道蒸发的燃料的增加的情况。
根据另一个方面，提供一种控制燃料喷射进入汽车发动机的方法，该发动机具有可变气门正时系统。该方法包括在缺省位置起动具有可变气门正时系统的发动机；在发动机升温到预热温度之前，调整可变气门正时系统来增加至少一个汽缸的正气门重叠；以及调整燃料喷射量来响应所述正重叠的增加，其中所述燃料调整提供减少的喷射燃料以考虑到从进气门蒸发的燃料的增加，并且然后随着发动机温度升高进一步减少所喷射的燃料以考虑到来自进气道的瞬态燃料蒸发。
根据又一个方面，提供一种控制燃料喷射进入汽车发动机的方法，该发动机具有可变气门正时系统。该方法包括在缺省位置起动具有可变气门正时系统且具有燃料膜累积在可变气门正时系统的进气门上的发动机；在发动机升温到预热温度之前，调整可变气门正时系统来增加至少一个汽缸的正气门重叠；将通过进气门的燃烧汽缸废气推回到进气歧管中来加热所述气门；通过所述加热蒸发所述燃料膜并将至少部分从所述膜中蒸发的燃料吸入到汽缸中；及调整燃料喷射量来响应所述正重叠的增加，其中所述燃料调整提供减少的喷射燃料以考虑到随着发动机温度升高从进气门蒸发的燃料的增加。
以此方式，使能够用改变进气凸轮正时来操作发动机，以允许汽缸中的残留气体在发动机起动条件期间在排气行程末尾(其中进气门开始开启而排气门仍然关闭)通过进气道回流是可能的。因此，上述操作可以用做排气再循环的预期形式，通过充分利用正气门重叠来改善泵送损失、减少NOx形成，并增加燃料蒸发和混合。
应注意，可以使用各种燃料供给控制系统，其调整所喷射的燃料以考虑到驻留在进气道和进气门表面上的燃料的存储和释放，从而在汽缸中提供正确的燃料量。可以通过估计的歧管压力和发动机冷却剂温度来调整燃料补偿的响应。
还应注意，本文中的各实施例可以用于增强许多不同形式的瞬态燃料补偿。
附图说明
图1是内燃机的示意图；
图2示出正气门重叠条件的示意图；
图3-4示出说明发动机操作的例程的示例高级流程图和/或框图。
具体实施方式
图1示出了多汽缸发动机的一个汽缸，以及连接于该汽缸的进气和排气路径。继续图1，包括多个燃烧室的进气道喷射内燃机10由电子发动机控制器12控制。如图所示发动机10的燃烧室30包括燃烧室壁32，位于其中的活塞36连接到曲轴40。起动机电动机(未示出)也可以由飞轮、行星齿轮组、附件驱动皮带，或其他链接(未示出)与曲轴40连接。燃烧室或汽缸30如图所示经由各自的进气门52a和52b(未示出)及排气门54a和54b(未示出)与进气歧管44和排气歧管48连通。虽然在该示例中使用两个进气门和两个排气门，但也可以使用其他气门配置，例如，一个进气门和一个排气门，或两个进气门和一个排气门。
燃料喷射器66如图所示连接到进气通道，如进气口，以便与通过电子驱动器68从控制器12接收的信号脉冲宽度fpw成比例地供给喷射的燃料。燃料喷射器可以安装在例如燃烧室的侧面，或燃烧室顶部。通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导管的常规高压燃料系统(未示出)向燃料喷射器66供给燃料。
进气歧管44如图所示经由节气板62与节气门体58连通。在此具体示例中，节气板62连接到电动机94，使得节气板62的位置通过电动机94由控制器12控制。此配置通常称为电子节气门控制(ETC)，这也可以在怠速控制期间使用。在可选实施例中(未示出)，如本领域的技术人员所公知的，通过定位于空气通道内的控制阀，在怠速控制期间安排旁路空气通道与节气板62平行来控制吸入的空气流。
排气传感器76如图所示连接到催化转化器70上游的排气歧管48。传感器76可以是用于提供排气空燃比的指示的多种已知传感器中的任何一种，如线性氧传感器或UEGO(通用或大范围排气氧)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热EGO)，NOx、HC或CO传感器。
在选择的操作模式下，点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花以响应来自控制器12的点火提前信号SA。
控制器12可以配置为使得燃烧室30以各种燃烧模式工作。例如，可以变化燃料喷射正时以及其他参数，如EGR、气门正时、气门操作、气门停用等来提供不同的燃烧模式。
示例排气排放控制装置70表示一个或多个催化装置，如可以使用的三元催化剂、NOx捕集器等。
控制器12如图1所示为常规的微型计算机，包括微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质，其在本具体示例中如图所示为只读存储器芯片106、随机存取存储器108、保活存储器110，及常规数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12如图所示还从连接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自连接到节气门体58的质量空气流量传感器100的吸入质量空气流量(MAF)测量值、来自连接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)、来自连接到曲轴40的霍尔效应(或其他类型的)传感器118的齿面点火传感器信号(PIP)，及来自节气门位置传感器120的节气门位置(TP)，及来自传感器122的绝对歧管压力信号(MAP)。发动机转速信号RPM由控制器12通过信号PIP以常规方式生成，而来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP提供进气歧管中的真空或压力的指示。应注意可以使用上述传感器的各种组合，如使用MAF传感器而不使用MAP传感器，或相反。在化学计量的操作期间，所述传感器可以给出发动机扭矩的指示。此外，所述传感器和发动机转速一起可以提供吸入汽缸中的进气(包括空气)的估计。例如，传感器118也可用作发动机转速传感器，它在曲轴每旋转一周时产生预定数量的等距脉冲。
在此具体示例中，装置70的温度Tcat1可以从发动机操作中推断。在可选实施例中，温度Tcat1由温度传感器124提供。
继续图1，发动机10如图所示具有进气凸轮轴130和排气凸轮轴132，其中凸轮轴130驱动进气门52a、b两者，并且凸轮轴132驱动排气门54a、b两者。可以通过凸轮轴上的升程齿面来驱动气门，其中不同气门之间的升程齿面可以在高度、持续时间和/或正时上变化。
例如，驱动器136和138可以分别变化凸轮130和132的正时和/或升程。然而，如果需要的话，可以使用其他凸轮轴(顶置和/或推杆)布置。在一个示例中，驱动器136和138是液压叶片类型的驱动器，其中使用液压发动机机油(通过发动机机油泵加压)来提前/延迟凸轮/气门正时。在某些示例中，如果出现以不足的机油压力/流量控制正时位置时(如，在机油已预热的低转速条件下、在发动机停止条件期间等)，则使用锁定销和弹簧机制来将驱动器置于缺省的锁定位置。锁定位置可以是例如完全提前，或完全延迟。
应注意，在一个实施例中，只有进气门具有可变气门驱动，如可变气门正时，其中排气门具有固定凸轮正时。
继续图1，其中仅示出了多汽缸发动机中的一个汽缸，且应理解，每个汽缸都具有其自身的进气/排气门、燃料喷射器、火花塞等设置。
此外，在公开的实施例中，可以使用排气再循环(EGR)系统将所需的一部分排气经由EGR阀(未示出)从排气歧管48导引到进气歧管44中。或者，可通过控制进气/排气门正时将一部分燃烧气体保留在燃烧室中。
如本文所述，为了减少冷起动排放，控制系统可以操作发动机利用冷起动发动机操作期间的气门重叠。然而，如图2所示，从燃烧室30通过进气门52进入进气歧管44的燃烧气体回流可能引起来自燃料膜210的燃料意外蒸发。换句话说，从室30流出并流经进气门52的热燃烧气体会加热气门52和膜210，使燃料意外蒸发并与进气歧管44中的气体混合，然后被重新吸入该汽缸(及其他汽缸)。此外，能作为重叠量的函数的流量会影响所出现的蒸发燃料的量。
增加的蒸发燃料的重新吸入，如果未在燃料喷射中得到考虑，就会对燃烧空燃比造成负面影响并增加排放。因此，如本文中所述，可以调整燃料喷射以考虑到这些影响。
应注意，加热和/或蒸发的量可以与重叠量、该重叠相对于活塞位置的正时等有关系。在蒸发方面，后者的这些影响可能小于前者。然而，这些调整中的一个或两者可能产生其他瞬态燃料动态调整，例如为了考虑到由于气门正时改变时的凸轮正时改变所引起的空气流量或进气的改变。此外，在负的重叠条件期间的重叠改变并不会因推回(pushback)产生任何效应(因为在这样的条件下没有推回出现)。现参考图3，示例例程或流程图示出了一种用于在起动操作期间控制发动机操作的示例方法。首先，在310，例程识别是否出现了发动机起动。例如，例程可以监视发动机冷却剂温度、空气温度、发动机关闭时间、车钥匙位置等来识别这样的条件。如果是，则例程进入312，以基础正时(base timing)的进气/排气门正时(如，凸轮正时)起动发动机，该位置可以是缺省位置。然后，在314，例程监视发动机转速加大和/或机油压力(如用于驱动可变凸轮正时机构的发动机机油压力)。在有足够的压力可用于提供进气和/或排气门正时的调整时(316)，例程进入318。否则，例程返回。
继续318，作为增加重叠的一个示例，例程提前进气门正时(和/或排气门正时和/或气门升程)，使得从负、零或低的重叠条件转至正或正得更多的重叠条件。此外，例程可以同时调整点火正时和进气门正时，因为燃烧稳定性限制、空燃比稳定性限制等会随着气门正时变化。此外，例程可以随着温度继续增加持续和/或递增地增加重叠以保持适当的燃烧。也可以调整点火正时来保持所需的发动机转速，例如在延迟点火正时以产生增加的排气热的情形下。另外，例程可以调整空燃比以考虑到由于气门正时改变和/或发动机升温而发生的燃烧限制中的改变。
接下来，在320，例程提供瞬态燃料调整以考虑到预热期间关于蒸发燃料的重叠效应。在一个示例中，在发动机冷起动期间执行上述调整。然而，在较热的发动机起动期间，可以提供较少的补偿，因为有较少的燃料累积在进气门背面和进气歧管处，且因此热的残留气体的推回对空燃比具有较少的效应(至少在蒸发效应方面)。参考图4描述具有另外的细节的另一个示例实施例。
以此方式，在发生了预先确定的数量或量的燃烧事件时，就可能利用增加的重叠，从而允许对气门重叠的改变启用可接受的燃烧操作。此外，即使在气门运动减少之后，也可以考虑到由重叠的改变造成的瞬态燃料效应。换句话说，在某些条件下，上述方法并不阻止由凸轮重叠造成的回流以及它在发动机起动期间对冷的进气门产生的效应，而是有意地在进气门已升温到预先确定的温度之前提前进气凸轮正时，并调整燃料加注来补偿所产生的回流/推回的瞬态燃料效应。
此外，凸轮正时的改变比率(或等价地，凸轮相位的当前值和先前值之间的差)不是决定本文中所述瞬态燃料补偿器的响应的必须或唯一因素。相反，(或作为这样的凸轮相位改变补偿的补充)，响应可以由聚集在包括进气道壁和进气门的若干发动机表面上的燃料液滴的动态特性确定。换句话说，当凸轮正时停止改变时，燃料液滴耗尽/累积的过程并不一定停止。随着流过液滴的推回气体蒸发出附加的燃料或允许更多燃料随每次喷射累积，这些过程可以继续。液滴尺寸在蒸发和累积变得基本上相等时达到其稳态。液滴达到平衡所需的时间或持续时间可能比凸轮正时在其操作范围内改变所需的时间长得多(在很多情况下，是一个数量级或更大)。因此，燃料液滴的动态响应特性的时间常数可以取决于若干个变量，包括液滴温度、歧管空气压力，及发动机转速。进气道燃料液滴温度可以由发动机冷却剂温度(称为ECT)充分表征，而气门燃料液滴温度也可以根据检测到的ECT值估计，如SAE982518所述。
此外，通过上述方法，即使凸轮正时改变并不足够影响发动机负荷/空气流量及该负荷/空气流量下对应的燃料加注，也可以提供补偿。和依赖于与凸轮正时/位置相关的增益和/或时间常数而没有上述调整的方法相比之下尤其如此。例如，虽然也可以基于与凸轮正时/位置相关的增益和/或时间常数调整燃料喷射，但在这样的增益/时间常数调整不足以准确地控制空燃比时，也可以有利地提供附加的调整。
现参考图4，其中示出了对发动机汽缸用的燃料喷射器(如喷射器66)的燃料喷射量的瞬态燃料调整的另外的细节。总的来说，例程使用凸轮正时量以及附加参数来生成燃料加注调整。
为了生成上述调整，例程可以将进气凸轮正时表示为表现气门重叠量的变量(在气门重叠时汽缸的进气和排气门一起开启着)，该变量相关于从汽缸到进气歧管(然后再重新吸入同一汽缸或其他汽缸)的残留气体的回流。可以根据活塞位置调整凸轮相位测量值，如上止点后(ATDC)基准(reference)。通过将该变量除以进气凸轮移相器的范围，能够可选地附加正规化该变量，使得能将该变量与其他装备有进气凸轮的发动机相比较。
在一个实施例中，流量可以与正气门重叠量的平方相关或基于其进行估计。需要用附加的逻辑以考虑到能够在其中调整进气凸轮移相器使得存在负重叠的发动机。
同样，取决于发动机配置，汽缸可以在某些条件期间用正重叠操作，而在其他条件期间用负重叠操作。在至少一些负重叠期间，不使用燃料加注调整来补偿推回效应，因为在那些条件下基本上避免了推回。
在一个实施例中，使用进气凸轮正时强制函数来生成瞬态燃料调整。这可以用于考虑到凸轮移相的影响，其改变了能够生成推回流的重叠，推回流从冷的进气门上清除燃料，从而避免或减少意外的浓空燃比响应。
强迫函数可以是一种信号其前缘基于适当地缩放的进气凸轮移相。信号后缘是基于驻留在气口和气门上的燃料的响应时间(其中燃料在预热时更容易蒸发)。可以根据缩放的进气凸轮信号和使用基于燃料膜温度(可用发动机冷却剂温度近似)的时间常数过滤后的同一信号之差计算一阶瞬态响应。可以检测或监视迟钝(hesitation)燃料(不像新鲜燃料那样容易蒸发的燃料)的出现并用于增加时间常数，因此提供较慢的燃料喷射调整。
此外，可以使用用来考虑燃料驻留在气道中和进气门上的情况的总体增益来缩放基于进气凸轮位置的强迫函数。例如，在(周围环境条件)较冷时，面对气道的进气门表面可以保持相当多的燃料膜，但是一旦暴露在燃烧气体之下并由气门的汽缸侧面加温，进气门表面只可以保持较少的燃料，也可能没有燃料。此外，与余下的气道相比，该气门表面可以更快地预热并稳定在较高的温度，因此调整燃料加注可以个别地考虑到其对增益的贡献。气道和气门两者的增益都可以通过相关温度(如，对气道而言为冷却剂温度，对气门而言为表面温度的估计)确定。第三个增益调整源可以包括“迟钝”燃料、或以不同于或慢于新鲜燃料的蒸发(尤其在较冷时)的燃料的出现或出现程度。在一个实施例中，可以基于迟钝燃料的量和燃料的温度来调整增益。可以通过例如比较预期的发动机起转速度与对当前温度条件预测的起转速度来检测迟钝燃料的量或出现。
现具体参考图4，其中描述了可以在汽车的控制系统，如控制器12中实现的示例性例程，以足够高的速率执行该例程，以便使燃料调整与发动机燃料喷射器事件同时发生或在大约与中等发动机转速下的发动机事件频率相同的固定时间发生。然而，只有例程的一部分可以响应于相对快速的强制函数，如所测量的凸轮相位(CAM_ACT)。来自ECU的其他输入可以包括：与其他参数相比变化相对慢的发动机冷却剂温度，与例如ECT、并可以用作基准输入(和强制函数相对)的这样的其他参数相比变化较快的进气歧管压力(MAP_TOTAL)的测量值或估计，与歧管压力和ECT相比具有中等快地变化的发动机转速(Ne)，以及指示具有“迟钝”性质(可以在例如发动机转动并达到怠速之后很快被确定)的燃料的比例的变量。例程中不使用强制函数输入CAM_ACT的部分可以按较低的速率运行，如每50或100毫秒一次。由于例程使用单和双输入插值查找函数，所以执行这些计算的较慢速率会降低控制器的精密时计负荷(chronometricload)。然而，可在较低速率下计算出提前和延迟的预期增益，从而例程的较高速率部分可以基于CAM_ACT来选择使用适当的增益。在图4中示出的是每信号存在两个值。如果图4中的整个例程只以较高速率执行，则对于特定的ECU计算循环只需要提前或延迟增益。
在410通过下面的逻辑处理CAM_ACT信号：
if(CAM_ACT+IVO_ATDC-EVC_ATDC)＞0，then
   TFC_VCT_STATE_CUR＝0
else
   TFC_VCT_STATE_CUR＝((CAM_ACT+IVO_ATDC-EVC_ATDC)/VCT_RND_NORM)2
end
ATDC相对位置指示，提前的凸轮相位在提前超过0 ATDC时是负值。IVO_ATDC是IVO的缺省位置(凸轮驱动器关闭)，而EVC_ATDC是ATDC相对位置中的EVC。缺省位置可以是如在出现了机油压力不足或粘度高于阈值时驱动器由弹簧偏向的凸轮正时。或者，对进气或其他VCT，可以使用发动机旋转力将进气VCT推到延迟的缺省位置。
上述只是一种示例方法，根据上述的(CAM_ACT+IVO_ATDC-EVC_ATDC)正值是无重叠凸轮位置。无重叠导致不存在由于气门正时/推回效应对进气系统中的燃料液滴的影响而造成的附加的燃料补偿，因为残留气体的回流或推回并不显著或不存在。否则，可以将CAM_ACT测量值转换为ATDC相对位置，并对其进行平方和正规化。
在发动机起动之后ECU第一次运行此处理时，TFC_VCT_STATE可以被初始化为：
TFC_VCT_STATE＝MAX(0，((EVC_ATDC-IVO_ATDC)/VCT_RNG_NORM)2))
这是TFC_VCT_STATE在凸轮驱动器的缺省条件(CAM_ACT＝0)下应当具有的值。
在412，TFC_VCT_STATE_CUR由使用从450获得的时间常数的一阶滤波器(或移动平均算法)处理。可以在较慢的速率下计算块450，因为其是基于所测量的ECT，而ECT的改变即使在发动机预热期间也会比其他参数，如瞬态燃料补偿慢得多。时间常数可以基于燃料的抗蒸发性，或它保持液态并在气道或气门上形成膜的倾向。
TFC_VCT_STATE＝FILTER(TFC_VCT_STATE_CUR，TFC_VCT_TC)
其中TFC_VCT_TC是450的时间常数输出。
在414，计算当前值和状态值之间的差来提供强制函数增量(delta)：
DELTA_FF＝TFC_VCT_STATE-TFC_VCT_STATE_CUR
向汽缸释放的燃料可以和(TFC_VCT_STATE_CUR-TFC_VCT_STATE)成比例，即，在残留气体在气门重叠期间回流时，可以存在从液体燃料膜释放的燃料骤增。DELTA_FF是该值的负数，因为这是燃料喷射器将进入汽缸的燃料保持在所需的量必须做出的反应。
在416，可以确定凸轮运动的方向，因为系统可能对凸轮方向敏感。因为DELTA_FF是对凸轮运动的燃料效应的瞬态响应，所以例程可以使用该值来确定系统是否提前：
if(DELTA_FF＜CAM_MIN_RATE_ADV)then
   凸轮正在以最低速率或更快的速率提前(使用提前增益)
else
      凸轮不在运动或正在延迟(使用延迟增益)
   end
CAM_MIN_RATE_ADV是指示凸轮正在以足够快的速率提前以便得到提前增益的阈值。使用ATDC相对位置，该阈值将是负数。注意：如果凸轮没有在改变其相位，则DELTA_FF为0，且增益将不影响燃料喷射量，因为增益要与DELTA_FF相乘(420)。
在418，该方法的高速率部分应用由416提供的凸轮方向确定来确定使用哪个低速率计算值，即TFC_VCT_GN_AD(提前增益)或TFC_VCT_GN_RE(延迟增益)。420然后将DELTA_FF和选择的增益相乘来获得燃料补偿项。
在422，燃料补偿项被截取(clip)至最大值和最小值。该补偿可以除去被喷射的燃料，因为对于凸轮提前可以使燃料膜消散或对于凸轮延迟可以添加喷射的燃料，因为燃料膜可以吸收燃料，直至达到平衡条件。截取值MAX_IVCT_TFC可以是以每汽缸事件的燃料质量为单位的正值，而MIN_IVCT_TFC可以是以每汽缸事件的燃料质量为单位的负值。422的输出，及图4的例程的最终输出可以是变量MF_TFCVCT，其单位是每发动机事件的燃料量。然后该值可以被ECU 12的燃料喷射系统用来调整用于凸轮运动的燃料。然而应注意，如在本文中所述，可以基于燃料蒸汽抽取、来自排气氧传感器的反馈、用于补偿因节气门和/或气门调整而产生的进气改变的调整等提供附加调整。
450示出两个显示燃料属性(例如迟钝燃料的量)对时间常数影响的两个变量的计算，该时间常数表征液体燃料膜对凸轮运动的响应。ECT可以用作两个线性插值查找函数的输入：
TFC_VCT_TC＝FNTFC_IVCT_TC(ECT)+FNTFC_TCRE_HES(ECT)*TFC_HES_FRAC
其中TFC_HES_FRAC是所出现的迟钝燃料的分数，这可以用各种方式估计和/或确定。例如，它可以基于先前的发动机操作，或可以基于当前温度下的初始发动机起转速度与预期的发动机起转速度曲线的比较。
452确定检测到的迟钝燃料的增益(作为时间常数的函数)。例程可以提供提前和延迟值两者，以便可以对FNTFC_GNAD_HES(ECT)和FNTFC_GNRE_HES(ECT)确定来自两个查找函数的值。
454将迟钝燃料乘以这两个结果中的每个来确定提前和延迟增益对迟钝的贡献：
HES_GNAD＝FNTFC_GNAD_HES(ECT)*TFC_HES_FRAC
HES_GNRE＝FNTFC_GNRE_HES(ECT)*TFC_HES_FRAC
456提供步进增加的气门温度滤波的估计，该步进增加能够由于发动机起动被延迟，并能够被增加到ECT(458)。气门的气道侧表面开始于ECT，并取决于气门质量、对燃烧废气的暴露等在短时间段(例如30至60秒内)升高超过ECT，然后继续跟随ECT的增加而升高，并以一个固定的已提高的水平进行。该方法可以用于允许表征预热期间或预热之前的发动机预热操作和发动机操作。
460应用自458估计的气门温度和MAP_TOTAL(测量或估计得到的歧管压力)作为双输入双线性插值查找函数FNTFC_IVCT_VGN的输入来获得进气门表面的增益贡献：
IVCT_VALVE_GAIN＝FNTFC_IVCT_VGN(VALVE_TEMP_EST，MAP_TOTAL)
462累加三个增益贡献来获得提前和延迟的最终增益：
TFC_VCT_GN_AD＝HES_GNAD+IVCT_VALVE_GAIN+IVCT_PORT_GAIN*CAM_ADV_MULT
TFC_VCT_N_RE＝HES_GNRE+IVCT_VALVE_GAIN+IVCT_PORT_GAIN*CAM_RET_MULT
470根据MAP_TOTAL和ECT输入确定气道增益贡献。在472由FNTFC_IVCT_NMOD(Ne)处理的发动机转速进一步在474调整该增益值。增益将随着发动机转速增加而降低，因为初始的强制函数是在曲轴角域中，因此在每个进气事件中回流与燃料膜交互的相对时间随着发动机转速增加而减少。
IVCT_PORT_GAIN＝FNTFC_IVCT_PGN(MAP_TOTAL，ECT)/FNTFC_IVCT_NMOD(Ne)
476将特定于每个方向的乘子(CAM_ADV_MULT和CAM_RET_MULT)乘以IVCT_PORT_GAIN，例程的高速率部分可以基于凸轮运动来选择使用哪个乘子。
注意，可以对上述例程做出各种调整。例如，可选地可以使用调整以考虑到具有部分正重叠的起动条件，因为无需燃料调整就可以补偿该初始条件。
以此方式，可以提供精确的加燃料调整以考虑到在起动条件期间(例如发动机冷起动条件)由增加的残留气体推回造成的蒸发效应。此外，通过考虑燃料性质(如，通过考虑迟钝燃料)，可以提供改进的加燃料性能。同时，额外于上述方法的另一个潜在优点是不需要显式地或隐含地执行凸轮测量区分(测量样本之间的区别)，从而提供较少的对凸轮测量噪声的影响，凸轮测量噪声会夸大实际的凸轮改变速率。然而，如果需要的话，也可以附加地使用这样的区分。
应理解，本文中所述的示例控制例程依赖于汽车控制系统的配置。注意，本文中包括的示例控制和估计例程可以用于各种发动机和/或汽车推进系统配置。本文中所述的具体例程可以表示任何数量的处理策略中的一种或多种，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。因此，所示的各步骤、动作或功能可以按所示顺序执行、并行执行，或在某些情况下省略执行。类似地，处理的顺序不是实现在此所述的示例实施例的特征和优点所必须的，而是为了便于演示和说明提供的。取决于所使用的具体策略，所示步骤、动作或功能中的一个或多个可以重复执行。此外，所描述的步骤可用图形表示为要编程到控制器12中的计算机可读介质中的代码。
应理解，在本文中公开的配置和例程本质上是示例性的，且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为大量的变体是可能的。例如，上述技术可以应用于V-4、V-6、V-8、I-4、I-6、V-10、V-12，对置4，及其它发动机类型。此外，可以将其应用于各种类型的可变气门正时系统，如可变凸轮正时、电气门驱动等。本发明的主题包括在本文中公开的各种系统和配置，及其它特征、功能，和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合及子组合。
本申请的权利要求特别指出视为新颖和非易见的特定组合及子组合。这些权利要求可能引用“一个”元素或“第一”元素或其等价。这样的权利要求应被理解为包括对一个或一个以上这样的元素的结合，而不是要求或排除两个或两个以上这样的元素。所公开的特征、功能、元素和/或属性的其它组合及子组合可以通过本发明权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提供新的权利要求来请求保护。这样的权利要求，无论是在范围上比原始权利要求更宽、更窄、等价或不同，都应被视为包括在本发明的主题之内。

Claims (19)

1.一种控制燃料喷射进入汽车发动机的方法，所述发动机具有可变气门正时系统，所述方法包括：
在缺省位置起动具有所述可变气门正时系统的发动机；
在发动机升温到预热温度之前，调整所述可变气门正时系统来增加至少一个汽缸的正气门重叠；及
调整燃料喷射量来响应所述正重叠的增加，其中所述燃料调整提供减少的喷射燃料以考虑到随着发动机温度升高从进气门和/或进气道蒸发的燃料的增加。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述燃料喷射量的所述调整是基于正气门重叠量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，即使正重叠在所述调整之后保持相对固定，所述调整也仍然继续。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可变气门正时系统是可变凸轮正时系统。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预热温度是预先确定的发动机冷却剂温度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机起动是发动机冷起动。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，调整所述进气门正时。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，通过提前进气门正时来增加所述正重叠。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括调整点火正时以响应所述气门正时调整及进一步保持发动机怠速。
10.一种控制燃料喷射进入汽车发动机的方法，所述发动机具有可变气门正时系统，所述方法包括：
在缺省位置起动具有所述可变气门正时系统的发动机；
在发动机升温到预热温度之前，调整所述可变气门正时系统来增加至少一个汽缸的正气门重叠；及
调整燃料喷射量来响应所述正重叠的增加，其中所述燃料调整提供减少的喷射燃料以考虑到从进气门蒸发的燃料的增加，并且然后随着发动机温度升高进一步减少所喷射的燃料以考虑到来自进气道的瞬态燃料蒸发。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，对所述燃料喷射量的所述调整基于正气门重叠量。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，即使正重叠在所述调整之后保持相对固定，所述调整也仍然继续。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述可变气门正时系统是可变凸轮正时系统。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述预热温度是预先确定的发动机冷却剂温度。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述燃料调整是基于因所述正重叠带来的推回残留气体流量，其中所述残留气体流量与进气和排气门之间的重叠量的平方成比例。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述燃料调整是基于进气门燃料膜温度和进气道温度。
17.一种控制燃料喷射进入汽车发动机的的方法，所述发动机具有可变气门正时系统，所述方法包括：
在缺省位置起动具有所述可变气门正时系统且具有燃料膜累积在所述可变气门正时系统的进气门上的发动机；
在发动机升温到预热温度之前，调整所述可变气门正时系统来增加至少一个汽缸的正气门重叠；
将通过进气门的燃烧汽缸废气推回到进气歧管中来加热所述气门；
通过所述加热蒸发所述燃料膜并将至少部分从所述膜中蒸发的燃料吸入到汽缸中；及
调整燃料喷射量来响应所述正重叠的增加，其中所述燃料调整提供减少的喷射燃料以考虑到随着发动机温度升高从进气门蒸发的燃料的增加。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述燃料调整是基于燃料性质和发动机转速。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述燃料调整还基于进气门燃料膜温度。
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