CN104806366B - 用于发动机启动的方法和系统 - Google Patents

用于发动机启动的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104806366B
CN104806366B CN201510033384.1A CN201510033384A CN104806366B CN 104806366 B CN104806366 B CN 104806366B CN 201510033384 A CN201510033384 A CN 201510033384A CN 104806366 B CN104806366 B CN 104806366B
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
cylinder
fuel
response
injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510033384.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104806366A (zh
Inventor
A·O`C·吉布森
S·伍尔德里奇
D·B·瑞彻
B·A·范德韦格
E·D·桑伯恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN104806366A publication Critical patent/CN104806366A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104806366B publication Critical patent/CN104806366B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
    • F02M61/145Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors the injection nozzle opening into the air intake conduit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F02D2041/0092Synchronisation of the cylinders at engine start

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明涉及用于发动机启动的方法和系统。提出了一种用于改善发动机的启动的方法和系统。在一种示例中,该方法基于进气门关闭时间选择第一汽缸以自发动机停止后接收燃料。该方法还描述了基于燃料喷射时间的结束选择第一汽缸以自发动机停止后接收燃料。

Description

用于发动机启动的方法和系统
技术领域
本描述涉及用于改善发动机启动的方法和系统。该方法对于使用不同种类的燃料运转的发动机尤其有用。
背景技术
从驾驶员的立场来说,在驾驶员请求发动机启动后使发动机尽可能快地加速至怠速速度会是期望的。另一方面,尽可能快地加速发动机至怠速速度可以增加发动机排放。因此,可能期望提供产生低排放的发动机加速,并同时不延长加速时间以使驾驶员失望。然而,向任意发动机汽缸或同时向所有发动机汽缸喷射燃料有时可以提供某种程度的期望的发动机启动结果,而在另一些时候产生令人失望的发动机启动结果。
发明内容
发明人在此已经认识到上述缺点并研发出了用于启动发动机的方法,包括:响应于汽缸的进气门打开和在汽缸的进气门关闭之前发动机允许向汽缸的燃料喷射的结束的预定数量的曲轴度的位置,选择发动机的汽缸以自发动机停止后接收向发动机的第一进气道燃料喷射。
响应于汽缸的进气门打开和在汽缸的进气门关闭之前发动机允许向汽缸的燃料喷射的预定数量的曲轴度的位置,通过选择自发动机停止后用于第一燃料喷射事件的发动机汽缸,提供减少发动机排放和发动机起动转动时间是有可能的。例如,如果燃料喷射可以被足够早地完成以允许期望量的汽化的燃料和/或液体燃料进入汽缸,燃料可以被喷射至汽缸。否则,在发动机已旋转至期望量的汽化的燃料可以进入汽缸的位置后,燃料可以被喷射至不同的汽缸。
本描述可以提供若干优点。例如,通过降低发动机失火的可能性,该方法可以改善发动机启动一致性。此外,通过避免发动机汽缸的任意加注燃料,该方法可以改善发动机启动排放。另外,该方法可以改善发动机启动的驾驶员的感觉。
当单独或结合附图时,根据以下具体实施方式将易于理解本描述的上述优点和其他优点以及特征。
应当理解,提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念,这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征,所要求保护的主题的范围被具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。另外,所要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
当单独或参考附图时,通过阅读本文作为具体实施方式的示例实施例,本文描述的优点将被更充分的理解,其中:
图1是发动机的原理图;
图2和图3示出了示例发动机启动顺序;以及
图4是用于启动发动机的示例方法的流程图。
具体实施方式
本描述涉及启动发动机。本文所描述的方法可以在暖或冷发动机启动期间被应用。另外,本文所描述的方法和系统对于单独靠汽油、酒精或汽油和酒精的混合物运转的发动机是适用的。图2和图3示出了根据图4中所描述的方法的示例发动机启动顺序。图4的方法提供了当发动机进气门打开时用于开始向汽缸喷射燃料。
参考图1,包含多个汽缸的内燃发动机10(图1中示出了其中一个汽缸)由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32,活塞36被设置在汽缸壁32中并且被连接至曲轴40。在发动机启动期间,启动器马达11可以选择性地接合且旋转曲轴40。燃烧室30被示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转。可代替地,进气门和排气门中的一个或更多个可以通过机电控制的气门线圈和衔铁组件而运转。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。进气门正时(例如,打开和关闭)可以经由凸轮指示装置41相对于曲轴40的位置被移动。排气门正时(例如,打开和关闭)可以经由凸轮指示装置43相对于曲轴40的位置被移动。
燃料喷射器66被示出定位成将燃料喷射到汽缸30内,本领域技术人员称之为进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道(未示出)的燃料系统(未示出)被输送至燃料喷射器66。此外,进气歧管44被显示为与可选电子节气门62连通,电子节气门62调整节流板64的位置以控制从空气进气口42至进气歧管44的空气流。
无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为耦接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地,双态排气氧传感器(EGO)可以代替UEGO传感器126。
在一种示例中,转化器70可以包括多块催化剂砖。在另一示例中,能够使用每个均具有多块砖的多个排放控制装置。在一种示例中,转化器70能够是三元型催化剂。
控制器12在图1中被示为常规的微型计算机,其包括:微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规数据总线。控制器12被示为接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号,除之前讨论的那些信号之外,还包括:来自耦接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT);耦接至加速器踏板130用于感测由足部132施加的力的位置传感器134;来自耦接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量;来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器;来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量;以及来自传感器58的节气门位置的测量。经由传感器90大气压力也可以被感测,用于由控制器12处理。在本描述的优选方面,发动机位置传感器118在曲轴的每次旋转均产生预定数量的等间距的脉冲,根据其能够确定发动机转速(RPM)。
在一些示例中,发动机可以被耦接至混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可以具有并联配置、串联配置或者其变体或它们的组合。另外,在一些示例中,可以采用另一些发动机配置,例如V型配置发动机。
在运转期间,发动机10内的每个汽缸通常经历四个冲程循环:该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般来说,在进气冲程期间,排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管44引入燃烧室30,并且活塞36移动至汽缸的底部,以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸的底部并在其冲程结束的位置(例如,当燃烧室30处于其最大容积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间,进气门52和排气门54都关闭。活塞36朝向汽缸盖移动,以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束并最靠近汽缸盖的点(例如,当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中,燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中,被喷射的燃料通过已知的点火手段(如火花塞92)点燃,从而导致燃烧。在膨胀冲程期间,膨胀的气体将活塞36推回至BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后,在排气冲程期间,排气门54打开,以便将已燃烧的空气-燃料混合物释放至排气歧管48,并且活塞返回至TDC。注意,以上仅作为示例被示出,并且进气和排气门打开和/或关闭正时可以改变,诸如以提供正或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。
因而,图1的系统提供用于发动机系统,包含:包括汽缸的发动机;被定位以向汽缸供应燃料的进气道燃料喷射器;和包括非临时性指令的控制器,所述指令用于:响应于燃料喷射正时的结束和进气门关闭时间,选择汽缸,以自发动机停止后用于在该汽缸中的第一燃烧事件。发动机系统包括其中燃料喷射正时的结束基于喷射至发动机的燃料的酒精含量。发动机系统包括其中燃料喷射正时的结束基于发动机温度。发动机系统还包括其中选择汽缸的指令进一步响应于在燃料喷射正时的结束和进气门关闭时间之间的曲轴度的数量大于曲轴度的阈值数量。发动机系统还包含用于响应于被喷射至发动机的燃料酒精含量而调整曲轴度的阈值数量的附加指令。发动机系统还包含用于响应于发动机温度、歧管绝对压力(MAP)和曲轴转速而调整曲轴度的阈值数量的附加指令。
现在参考图2,其示出了模拟发动机启动顺序的第一个示例。图2的顺序可以通过图4的方法被提供在图1的系统中。在时间T1和T2处的竖直标记示出在顺序期间的感兴趣的时间。
图2包括用于具有点火次序1-3-4-2的四汽缸发动机的汽缸冲程的四个曲线图。汽缸1的汽缸冲程在具有标记CYL1的Y轴线的曲线图中。同样,对于剩下的汽缸2-4的汽缸冲程被类似地标记。X轴线代表在发动机启动顺序期间的发动机位置。用于发动机继续通过每个冲程的时间的量随着发动机转速而变化,但是冲程间隔(例如,180曲轴度)总是相同。因而,在发动机起动转动期间,用于第一对汽缸冲程的时间间隔可能更长,但是随着发动机转速增加,在汽缸冲程之间的时间减少。每个汽缸冲程的X轴线被标记以指明每个汽缸的当前冲程在时间上处于同一点上。例如,顺序在图的左侧开始,其中汽缸1处于进气冲程,并向图的右侧前进。同时,汽缸3在排气冲程,汽缸4在膨胀冲程,以及汽缸2在压缩冲程。
四个汽缸中每一个的进气门打开正时由每个汽缸冲程上方的粗线指示。例如,线200代表汽缸1的进气门打开正时。靠近上止点进气冲程时进气门打开,而在下止点压缩冲程后进气门关闭。汽缸2-4的类似气门正时被示出。每个汽缸的火花正时由诸如在202处所示的“*”代表。燃料喷射结束(EOI)时间由符号标记203指示。
自图2的顶部的第五个曲线图示出了发动机转速随发动机位置的变化。Y轴线代表发动机转速并且发动机转速沿Y轴线箭头的方向增加。X轴线代表发动机位置并且发动机位置与为曲线图1-4所示出的发动机的位置相同。
顺序开始于时间T0处,在T0处发动机正减速至零转速。发动机可以响应于驾驶员的请求或响应于由控制器发起的自动发动机停机而停止。当发动机转速在时间T1处被减小至零时,燃料和火花不提供至发动机汽缸。发动机转速从时间T0到时间T1衰减,并且各个汽缸的进气门继续运转。随着发动机转速变为0,发动机位置可以被跟踪,以便在发动机启动时间获悉发动机位置。
在时间T1处,发动机变为完全停止并等待发动机启动请求。发动机可以在时间T1处停止短时间段或长时间段,然而,由于每个曲线图的X轴线基于发动机位置,所以停止发动机的时间的持续时间未被反映在五个曲线图的任意个的X轴线上。可以经由驾驶员或控制器发起发动机启动请求,其中控制器自动启动发动机而不需要驾驶员向具有单一启动和/或停止发动机的目的的装置(例如,点火开关)提供输入。
在接收到发动机启动请求后,燃料被喷射至汽缸4,同时汽缸4处于进气冲程且同时汽缸4的进气门打开。在该示例中,响应于发动机启动请求,在203处,燃料被喷射至汽缸的进气道,并且在发动机开始旋转之前完成燃料喷射。在第一燃料喷射事件完成后,发动机经由启动器开始旋转。在203处,被喷射的燃料自发动机停止后用于第一燃烧事件。因为汽缸4的进气门打开且因为在进气门关闭(IVC)时间之前向汽缸的燃料喷射时间的结束大于预定数量的曲轴旋转度,所以自发动机在时间T1处停止后燃料第一次被喷射至汽缸4。预定数量的曲轴度小于在204处所示出的曲轴度的数量。在204处所示出的预定数量的曲轴度可以响应于发动机温度、转速、MAP和喷射至汽缸的燃料中的酒精的量而被调整。
在时间T2处,正被执行第二燃料喷射的结束自发动机停止后发生。燃料被喷射至汽缸2的进气道。因而,根据发动机的点火顺序通过顺序地向每个汽缸提供燃料来启动发动机。在当接收燃料的汽缸的进气门被关闭时的时间期间,第二燃料喷射和后续的向其他汽缸的燃料喷射发生。在燃料的第一打开气门喷射后,在接收燃料的汽缸的进气门被关闭(例如,在汽缸的排气冲程期间)时通过向汽缸进气道喷射燃料,所喷射的燃料可以有更多的时间汽化且空气与燃料的混合可以被提高,因为在进气门打开期间穿过进气门的混合物速率可以是高的。因此,发动机加速和排放可以被改善。在时间T2处,发动机以起动转动速度旋转。
在时间T3处,在203处,第一燃料喷射由火花点燃,并且发动机开始加速。自发动机停止后用于汽缸4的第二燃烧事件的燃料喷射是在汽缸4的关闭进气门的时间期间。因而,汽缸4从打开气门喷射向关闭气门喷射转变。打开气门喷射可以减小发动机启动时间且关闭气门喷射可以改善发动机排放。在时间T3后,根据发动机点火顺序,向其他汽缸中的每一个的喷射是关闭气门顺序的燃料喷射。
因而,如果发动机在燃料可以被喷射至具有打开的进气门的汽缸的位置处停止并且在接收燃料的汽缸的IVC之前在发动机处于预定数量的曲轴度之前用于第一燃烧事件的燃料喷射可以被停止,燃料被喷射至在IVC之前处于预定数量的曲轴度的汽缸。通过向打开的气门喷射燃料,发动机启动时间可以被减小,并且向处于来自IVC的预定数量的曲轴度的打开的节气门喷射燃料允许喷射的燃料汽化,因此降低发动机失火的可能性。
现在参考图3,其提供了第二示例发动机启动顺序。在图3中的发动机启动顺序类似于在图2中的启动顺序。此外,图3的曲线图类似于图2的曲线图。因此,为了简洁起见,省略了图3的个别曲线图的描述,并且除了以下指明的,图2中的描述适用于图3。图3的顺序也可以由图4的方法在图1的系统中执行。
在时间T10处,发动机正减速朝向零转速。发动机响应于停止发动机的请求正减速。当发动机正减速时,供应至发动机汽缸的火花和燃料被停用。在时间T11处,发动机完全停止。
在时间T11处,发动机被停止直到做出发动机启动的请求。发动机停止时间可以是长的或短的持续时间。在一些示例中,发动机被自动地启动而没有驾驶员激活点火开关。在IVC之前的进气门打开持续时间304小于阈值持续时间的位置处发动机被停止。换句话说,在发动机停止位置和用于汽缸4的IVC之间的曲轴度的数量小于曲轴度的阈值数量。在时间T11处,其他的发动机汽缸不具有打开的进气门。
在发动机已经停止后,发动机启动请求被接收,并且发动机开始经由发动机的启动器旋转。由于在汽缸4的IVC之前发动机在小于预定数量的曲轴度处被停止,所以燃料不被喷射至汽缸4的进气道。如果燃料已经被喷射至汽缸4的进气道,同时进气门是打开的,则发动机可能会失火,因为,由于在IVC之前EOI将小于预定数量的曲轴度,小于期望量的喷射的燃料可能已经进入汽缸。因此,自发动机停止后,对于第一燃烧事件,避免了进入汽缸4的进气道的燃料喷射。
在时间T12处,自发动机停止后的第一燃料喷射结束。由于汽缸2是其中EOI是可能的第一发动机汽缸,而接收燃料的汽缸的进气门是打开的,并且其中EOI大于远离接收燃料的汽缸的IVC的预定数量的曲轴度,燃料被喷射至汽缸2的打开的气门。在汽缸1的进气门被关闭时的时间期间,针对汽缸1作出自发动机停止后的第二燃料喷射。当接收燃料的汽缸的进气门被关闭时,基于发动机燃烧顺序,燃料被顺序地喷射至其他的汽缸。
在时间T13处,火花被供应至汽缸2并且自发动机停止后的第一所喷射的燃料量被燃烧。火花启动燃烧事件并且响应于在汽缸2内的燃烧发动机转速从起动转动速度加速。在第一燃烧事件后,发动机加速至怠速。
因而,如果发动机在其中用于具有打开的进气门的汽缸的EOI是或者小于在IVC之前的预定数量的曲轴度的位置处停止,燃料以发动机的点火顺序被喷射至下一个汽缸的打开的气门。在用于接收燃料的汽缸的EOI大于在IVC之前的预定数量的曲轴度且接收燃料的汽缸的进气门是打开的时间处,燃料被喷射。以此方式,在EOI小于来自IVC的预定数量的曲轴度之前,将燃料喷射至具有打开的进气门的汽缸是可能的。
现在参考图4,用于启动停止的发动机的方法被示出。图4的方法可以被应用至图1的系统。图4的方法可以提供在图2和图3中所示出的运转顺序。此外,图4的方法可以作为可执行指令被储存在图1中所示的控制器的存储器中。
在402处,方法400判断是否请求发动机启动。可以经由驾驶员操作点火开关或按钮来请求发动机启动。可替代地,可以通过响应于车辆运转状况自动地重启发动机的控制器来请求发动机启动。如果方法400确定发动机启动请求出现,方法400进入404。否则,方法400进入到退出。
在404处,方法400确定经由进气道喷射器被喷射至发动机的燃料的酒精含量。燃料的酒精含量可以经由燃料传感器或排气氧传感器以及被喷射至发动机的燃料的量来确定。在一些示例中,被喷射的燃料的酒精含量可以在发动机停止前被确定。确定的酒精含量可以被储存至存储器,其中,在发动机启动期间,其可以被重新取回。在燃料的酒精含量被确定后,方法400进入406。
在406处,方法400确定发动机温度。发动机温度可以根据发动机冷却剂温度或根据发动机汽缸盖的温度确定。发动机温度提供了关于在发动机启动期间在发动机的汽缸进气道中被喷射的燃料是否汽化至期望程度的指示。在发动机温度被确定后,方法400进入408。
在408处,方法400基于发动机温度、MAP和被喷射至发动机的燃料的酒精含量确定期望的EOI。EOI根据发动机温度、MAP和被喷射的燃料的酒精含量确定,因为发动机温度、MAP和燃料的酒精含量影响空气充气和燃料汽化,因此影响期望的燃料质量和在IVC之前可以进入汽缸的燃料的量。
在一个示例中,EOI通过执行发动机启动凭经验确定,其中响应于燃料的酒精含量和发动机冷却剂温度EOI被调整。随着喷射的燃料的酒精含量的增加,在接收燃料的汽缸的EOI和IVC之间的曲轴度的数量增加,因为和汽油一样,酒精可能未汽化。同样,随着酒精比例的增加喷射脉冲宽度可能增加。在一些情况中,随着酒精比例的增加,EOI至IVC的间隔增加并且喷射脉冲宽度同时增加。在另一些情况中,只有EOI或脉冲宽度变化。另一方面,随着燃料的酒精含量的减小,在接收燃料的汽缸的EOI和IVC之间的曲轴度的数量减小。类似地,随着发动机温度的减小,在接收燃料的汽缸的EOI和IVC之间的曲轴度的数量增加且燃料喷射脉冲宽度可能增加,因为对于给定的酒精比例,燃料在较低的发动机温度处同样如所期望的可能未汽化。随着发动机温度的增加,在接收燃料的汽缸的EOI和IVC之间的曲轴度的数量和汽缸的喷射脉冲宽度减小,因为在较高的发动机温度处,燃料可以很好的汽化。在一个示例中,自发动机停止后用于接收燃料的第一汽缸的基础EOI和燃料脉冲宽度是在IVC之前的预定数量的曲轴度。基础EOI和脉冲宽度基于在20℃处的向发动机的汽油喷射。发动机冷却剂温度和燃料的酒精含量指示表提供了修改基础EOI和燃料脉冲宽度的加法器或乘法器。基础EOI和脉冲宽度值被调整,并且方法400进入410。
在410处,方法400基于相对于自发动机停止后用于接收第一燃料喷射的汽缸的IVC的活塞位置调整EOI和燃料脉冲宽度(如IVC影响被捕获的空气充气)。在一些示例中,基于发动机温度、所喷射的燃料的酒精含量和其他状况,在发动机启动期间,IVC可以被调整至相对于曲轴位置的不同的位置。因此,IVC相对于活塞位置的发动机位置可以变化。在发动机停止处,活塞相对于上止点进气冲程和IVC,或可替代地,相对于下止点进气冲程和IVC的位置可以是进一步调整EOI和燃料脉冲宽度的基础。例如,如果IVC被延迟(例如,靠近TDC移动)比下止点进气冲程(其中此活塞开始压缩汽缸内容物)更迟,在下止点进气冲程之前而不是相对于IVC,EOI可以被保持至预定数量的曲轴度。另一方面,如果IVC被提前(例如,靠近BDC移动),EOI可以被提前相同的或不同数量的度。相对于IVC提前EOI(即,增加EOI和IVC之间的曲柄角间隔)可以允许燃料在IVC之前更彻底地汽化。如果IV从下止点进气冲程被延迟,EOI可以被进一步延迟,因为用于固定的EOI正时的EOI至IVC曲柄角间隔将会增加。如果IVC从下止点进气冲程被提前,EOI可以被提前类似数量的度以维持类似的EOI至IVC间隔。在发动机起动转动速度下的一些发动机或燃烧室上,EOI至BDC间隔可以确定所喷射的燃料与从进气道转移到汽缸的燃料的打开的气门喷射比例,该比例作为在停止/启动重新开始期间的ECT和燃料类型的函数。在另一些发动机上,EOI至IVC间隔可以更显著的。在一个示例中,对EOI的调整凭经验确定并且以表格或函数的形式被储存至存储器中。表格和/或函数以曲轴度用IVC索引。表格输出被添加到至或乘以EOI正时的加法器或乘法器。以此方式,EOI正时基于IVC和在IVC处的活塞位置被调整。在EOI被调整后方法400进入412。
在412处,方法400判断发动机旋转是否被要求确定发动机位置。如果在发动机起动转动之前,发动机位置是已知的,答案为否且方法400进入416。否则,答案为是且方法400进入414。
在414处,方法400经由可以向车辆的传动系提供扭矩的启动器马达或马达开始转动发动机。发动机位置传感器提供信号,当发动机旋转时,根据该信号可以确定发动机位置。例如,发动机位置可以根据曲轴和凸轮轴位置传感器确定。在发动机位置被确定后,方法400进入416。
在416处,方法400选择具有打开的进气门的第一发动机汽缸,其中在燃料喷射的结束(EOI)后,进气门关闭(IVC)大于阈值数量的曲轴度。针对被喷射的燃料中的酒精含量和发动机温度,可以调整阈值数量的曲轴度。在一个示例中,阈值是基础值,基础值是在EOI和IVC之间的预定数量的曲轴度。使用喷射的燃料的酒精浓度和发动机温度索引表格和/或函数。表格和/或函数输出被添加至或乘以基础值的加法器或乘法器,以提供调整的阈值。在一个示例中,阈值随着喷射的燃料的酒精含量增加而增加,以便更大数量的曲轴度在EOI和IVC之间。阈值随着喷射的燃料的酒精含量减小而减小。阈值随着发动机温度增加而减小。阈值随着发动机温度减小而增加。
在一些示例中,阈值也可以被调整为说明大气压力、发动机起动转动速度和环境湿度。例如,如果大气压力减小,阈值可以减小,因为喷射的燃料可以更容易汽化。如果大气压力升高,阈值可以增加,因为喷射的燃料可能不易于汽化。如果发动机起动转动速度增加高于基础起动转动速度,阈值可以增加,因为较快的发动机起动转动速度可以提供用于喷射的燃料汽化的较少时间。如果环境湿度增加高于基础湿度,阈值可以增加,因为喷射的燃料可能不易于汽化。
以此方式,可以提供额外的时间用于燃料从用于自发动机停止后的第一燃料喷射事件的汽缸进气道汽化,以避免发动机失火。在接收自发动机停止后的进气道喷射的燃料的第一汽缸被选择后,方法400进入418。
在418处,方法400判断当发动机正旋转时燃料是否被喷射。在一个示例中,当除非发动机旋转,否则发动机位置可能未被建立时,答案为是且方法400进入430。如果在发动机旋转之前发动机位置可以被建立,答案为否且方法400进入420。
在420处,方法400向在416处选择的汽缸的进气道喷射燃料。通过向燃料喷射器提供加压的燃料和经由电信号打开燃料喷射器,燃料被喷射。在燃料被喷射后,方法400进入422。
在422处,方法400旋转发动机。发动机可以经由启动器或经由可以提供扭矩以推动车辆的马达被旋转。在发动机开始旋转后,方法400进入434。
在430处,如在422处所描述的,方法400旋转发动机。在发动机开始旋转后,方法400进入432。
在432处,如在420处所描述的,方法400喷射燃料。在发动机开始旋转后,方法400进入434。
在434处,方法400判断被喷射至发动机的燃料的酒精含量是否大于阈值量。如果是,方法400进入440。否则,答案为否且方法400进入436。
在436处,在发动机停止后燃料被喷射入第一汽缸后,方法400向每个发动机汽缸喷射燃料。根据发动机的点火顺序,且如图2和图3所示出的,燃料被顺序地喷射至每个汽缸。当接收燃料的汽缸的进气门被关闭时(例如,在汽缸的排气冲程期间),燃料被喷射至汽缸。以此方式,燃料被喷射至发动机至打开的进气门用于第一燃烧事件,并且然后在关闭进气门期间,后续的燃料喷射发生。在顺序的燃料喷射开始后,方法400进入退出。
在440处,在接收燃料的第一汽缸的第一排气冲程的结束之前,方法400向所有的发动机汽缸喷射燃料。在一些示例中,燃料被同时喷射至所有的汽缸。通过在接收燃料的第一汽缸的第一排气冲程的结束之前向所有的汽缸喷射燃料,改善用于剩下的发动机汽缸的燃料汽化是有可能的。随着喷射的燃料的酒精浓度的增加,燃料可以被喷射至所有的汽缸,以便在被引入发动机汽缸之前,酒精燃料具有更多的时间汽化。在向除了接收燃料的第一汽缸的所有的汽缸同时喷射燃料后,燃料被顺序地喷射至汽缸。在燃料被喷至所有的汽缸后,方法400进入退出。
因而,图4的方法提供了用于启动发动机的方法,包含:响应于汽缸的进气门打开和所述发动机的位置位于在所述汽缸的进气门关闭之前预定数量的曲轴度向所述汽缸的期望燃料喷射结束的位置,选择发动机的汽缸以自发动机停止后接收向发动机的第一进气道燃料喷射。该方法包括:其中当发动机停止时,汽缸被选定,并且其中燃料喷射脉冲宽度随着位置更靠近汽缸的进气门关闭而增加。该方法包括其中当发动机正旋转时汽缸被选定。该方法包括其中响应于被喷射至汽缸的燃料的酒精含量调整燃料喷射的结束。
在一些示例中,该方法包括其中响应于发动机温度调整燃料喷射的结束。该方法包括其中响应于发动机温度调整预定数量的曲轴度。该方法包括其中响应于被喷射至汽缸的燃料的酒精含量调整预定数量的曲轴度。该方法还包括其中基于汽缸的进气门关闭时间调整燃料喷射的结束。
在另一个示例中,图4的方法提供了用于启动发动机的方法,包含:响应于汽缸的进气门打开和在汽缸的进气门关闭之前发动机的停止位置大于预定数量的曲轴度,选择发动机的汽缸以自发动机停止后接收向发动机的第一进气道燃料喷射;并向不同的汽缸喷射燃料,响应于汽缸的进气门打开和在汽缸的进气门关闭之前发动机的停止位置小于预定数量的曲轴度,自发动机停止后不同的汽缸接收向发动机的第一进气道燃料喷射。
在一些示例中,该方法包括其中向不同的汽缸喷射燃料是在不同汽缸的打开的进气门事件期间。该方法还包括其中不同的汽缸是第一汽缸,该汽缸具有打开的进气门和在不同的汽缸的进气门关闭之前预定数量的曲轴度允许向不同的汽缸的燃料喷射结束的位置。该方法还包含响应于喷射至发动机的燃料的酒精含量大于预定量,在汽缸的排气冲程结束之前,将第一燃料喷射喷射至每个剩下的发动机汽缸。该方法还包含响应于喷射至发动机的燃料的酒精含量小于预定量,以发动机的燃烧顺序,顺序地将第一燃料喷射喷射至剩下的发动机汽缸中的每一个。该方法包括其中响应于大气压力,调整在进气门关闭之前的预定数量的曲轴度。
本领域的技术人员应当理解,图4中所述的方法可以代表任何数量的处理策略中的一个或多个,如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样,各种步骤或功能可以按说明的顺序执行、并行地执行,或者在一些情况下被省略。同样,处理的顺序不是实现本文描述的目标、特征和优点所必须要求的,而是为了便于说明和描述。尽管没有明确地说明,本领域的技术人员应当认识到,根据所用的具体策略,一个或多个说明性的步骤或功能可以重复执行。另外,所述动作、操作、方法和/或功能可以以图形编码的方式编入发动机控制系统的计算机可读存储介质的非临时性存储器中。
这样结束本描述。本领域的技术人员通过阅读它将想起许多变更和修改,而不脱离本描述的精神和范围。例如,完全的电或部分的电驱动动力传动系统可以使用本描述以获益。进一步地,本文所描述的系统和方法可以有利地用于各种发动机配置而不限于I4、V6、V8、V10、V12和I6发动机配置。

Claims (20)

1.一种用于启动发动机的方法,所述方法包含:
响应于汽缸的进气门打开和所述发动机的位置位于在所述汽缸的进气门关闭之前预定数量的曲轴度向所述汽缸的期望燃料喷射结束,选择发动机的所述汽缸以自发动机停止后接收向所述发动机的第一进气道燃料喷射。
2.根据权利要求1所述的方法,其中当所述发动机停止时,选定所述汽缸,并且其中燃料喷射脉冲宽度随着所述位置更靠近所述汽缸的所述进气门关闭而增加。
3.根据权利要求1所述的方法,其中当所述发动机正旋转时,所述汽缸被选定。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述燃料喷射的结束响应于被喷射至所述汽缸的燃料的酒精含量被调整。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述燃料喷射的结束响应于发动机温度被调整。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述预定数量的曲轴度响应于发动机温度被调整。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述预定数量的曲轴度响应于被喷射至所述汽缸的燃料的酒精含量被调整。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述燃料喷射的结束基于所述汽缸的进气门关闭时间被调整。
9.一种用于启动发动机的方法,所述方法包含:
响应于汽缸的进气门打开和在所述汽缸的进气门关闭之前所述发动机的停止位置大于预定数量的曲轴度,选择发动机的汽缸以自发动机停止后接收向所述发动机的第一进气道燃料喷射;以及
向不同的汽缸喷射燃料,响应于所述汽缸的所述进气门打开和在所述汽缸的进气门关闭之前所述发动机的所述停止位置小于所述预定数量的曲轴度,自发动机停止后所述不同的汽缸接收向所述发动机的所述第一进气道燃料喷射。
10.根据权利要求9所述的方法,其中向所述不同的汽缸喷射燃料是在所述不同的汽缸的打开的进气门事件期间。
11.根据权利要求9所述的方法,其中所述不同的汽缸是第一汽缸,所述第一汽缸具有打开的进气门和位置位于在所述不同的汽缸的进气门关闭之前预定数量的曲轴度允许向所述不同的汽缸的燃料喷射结束。
12.根据权利要求9所述的方法,还包含响应于喷射至所述发动机的燃料的酒精含量大于预定量,在所述汽缸的排气冲程结束之前,将第一燃料喷射喷射至剩下的发动机汽缸中的每一个。
13.根据权利要求12所述的方法,还包含响应于喷射至所述发动机的所述燃料的所述酒精含量小于所述预定量,以所述发动机的燃烧顺序,顺序地将所述第一燃料喷射喷射至所述剩下的发动机汽缸中的每一个。
14.根据权利要求9所述的方法,其中响应于大气压力,所述预定数量的曲轴度在进气门关闭之前被调整。
15.一种发动机系统,所述系统包含:
发动机,其包括汽缸;
进气道燃料喷射器,其被定位成向所述汽缸供应燃料;和
包括非临时指令的控制器,所述指令用于:响应于燃料喷射正时的结束和进气门关闭时间,选择汽缸用于在自发动机停止后所述汽缸中的第一燃烧事件。
16.根据权利要求15所述的发动机系统,其中所述燃料喷射正时的结束基于喷射至所述发动机的燃料的酒精含量。
17.根据权利要求15所述的发动机系统,其中所述燃料喷射正时的结束基于发动机温度。
18.根据权利要求15所述的发动机系统,其中进一步响应于在所述燃料喷射正时的结束和所述进气门关闭时间之间的曲轴度的数量大于曲轴度的阈值数量,所述指令选择所述汽缸。
19.根据权利要求18所述的发动机系统,还包含附加指令,所述附加指令用于:响应于被喷射至所述发动机的燃料的酒精含量,调整曲轴度的所述阈值数量。
20.根据权利要求18所述的发动机系统,还包含附加指令,所述附加指令用于:响应于发动机温度调整曲轴度的所述阈值数量。
CN201510033384.1A 2014-01-23 2015-01-23 用于发动机启动的方法和系统 Active CN104806366B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/162,454 US9382864B2 (en) 2014-01-23 2014-01-23 Method and system for engine starting
US14/162,454 2014-01-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104806366A CN104806366A (zh) 2015-07-29
CN104806366B true CN104806366B (zh) 2019-05-31

Family

ID=53498037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510033384.1A Active CN104806366B (zh) 2014-01-23 2015-01-23 用于发动机启动的方法和系统

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9382864B2 (zh)
CN (1) CN104806366B (zh)
DE (1) DE102015200512B4 (zh)
MX (1) MX345462B (zh)
RU (1) RU2667825C2 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6418206B2 (ja) * 2016-08-10 2018-11-07 トヨタ自動車株式会社 エンジンの始動制御装置
US10550783B2 (en) * 2017-03-17 2020-02-04 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine cold-start
US10107219B2 (en) * 2017-03-17 2018-10-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine cold-start
JP6896331B2 (ja) * 2017-03-30 2021-06-30 ダイハツ工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP7310461B2 (ja) * 2019-09-03 2023-07-19 トヨタ自動車株式会社 パワートレーンシステム

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1495473A1 (ru) * 1986-11-20 1989-07-23 Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Двигатель внутреннего сгорани
US6223730B1 (en) * 1997-11-27 2001-05-01 Denso Corporation Fuel injection control system of internal combustion engine
EP1284349B1 (en) 2001-08-15 2009-03-25 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel injection control for start-up of internal combustion engine
US6931840B2 (en) 2003-02-26 2005-08-23 Ford Global Technologies, Llc Cylinder event based fuel control
US7069909B2 (en) 2004-08-18 2006-07-04 Ford Global Technologies, Llc Controlling an engine with adjustable intake valve timing
US7124743B2 (en) 2004-10-22 2006-10-24 Ford Global Technologies, Llc System and method for starting sequential fuel injection internal combustion engine
JP4499643B2 (ja) 2005-09-30 2010-07-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 多段燃料噴射式内燃機関
JP4574699B2 (ja) * 2008-06-06 2010-11-04 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP5791252B2 (ja) * 2010-09-16 2015-10-07 ダイハツ工業株式会社 内燃機関の空燃比制御方法
DE102010064184B4 (de) * 2010-12-27 2023-02-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
US9239017B2 (en) * 2011-11-01 2016-01-19 GM Global Technology Operations LLC Stop-start control systems for engines with fully flexible valve actuation system
US8899212B2 (en) * 2011-12-14 2014-12-02 Ford Global Technologies, Llc Method and system for improving engine starting
US9261040B2 (en) * 2013-03-14 2016-02-16 Ford Global Technologies, Llc Method for improving engine starting
US9631575B2 (en) * 2013-07-18 2017-04-25 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for improving engine starting
US9599057B2 (en) * 2014-02-05 2017-03-21 Ford Global Technologies, Llc Method and system for selecting a cylinder for engine starting

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015200512B4 (de) 2022-08-11
US9506413B2 (en) 2016-11-29
RU2015101693A3 (zh) 2018-06-25
RU2015101693A (ru) 2016-08-10
MX345462B (es) 2017-02-01
US20160290263A1 (en) 2016-10-06
CN104806366A (zh) 2015-07-29
US9382864B2 (en) 2016-07-05
DE102015200512A1 (de) 2015-07-23
US20150204264A1 (en) 2015-07-23
MX2015000989A (es) 2015-11-23
RU2667825C2 (ru) 2018-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105840333B (zh) 排气催化剂升温方法和系统
CN104806366B (zh) 用于发动机启动的方法和系统
US9512797B2 (en) Method and system for improving engine starting
US7240663B2 (en) Internal combustion engine shut-down for engine having adjustable valves
US8272207B2 (en) Late post injection of fuel for particulate filter heating
US8352153B2 (en) Methods and systems for engine starting
CN103104364B (zh) 启动时向发动机喷射燃料的方法
CN104047751B (zh) 用于改善发动机启动的方法
US20110144891A1 (en) Apparatus for and method of controlling fuel injection of internal combustion engine
US6772724B2 (en) Variable displacement engine starting control
US9556787B2 (en) Method and system for improving stopping and starting of a turbocharged engine
CN104047747B (zh) 用于提前点火控制的方法和系统
RU150915U1 (ru) Система транспортного средства
CN104819064B (zh) 用于选择发动机启动的汽缸的方法和系统
US20150006061A1 (en) Fuel injection control method for internal combustion engine
US11767800B2 (en) Controller and a method for controlling an internal combustion engine
CN114076045A (zh) 用于使发动机停止的方法和系统
CN112112737A (zh) 用于控制发动机的停止的方法和系统
JP2016125364A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2014101848A (ja) 内燃機関の制御装置
CN113969818A (zh) 用于预测NOx传感器输出的有效性的系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant