用于選擇發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的汽缸的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本描述涉及用于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)對(duì)頻繁地停止和重啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)是特別有用的。
【背景技術(shù)】
[0002]每次發(fā)動(dòng)機(jī)被停止時(shí)在相同位置停止發(fā)動(dòng)機(jī)是可取的。如果發(fā)動(dòng)機(jī)可以經(jīng)由馬達(dá)或其它裝置旋轉(zhuǎn)，那么在每次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之前發(fā)動(dòng)機(jī)在幾乎相同的位置可以被停止。替代地，發(fā)動(dòng)機(jī)部件包括但不限于發(fā)動(dòng)機(jī)閥門、節(jié)氣門，并且火花正時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間可以被調(diào)整以改善發(fā)動(dòng)機(jī)停止在相同的期望位置的可能性。然而，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器或電機(jī)使得對(duì)于每次發(fā)動(dòng)機(jī)停止發(fā)動(dòng)機(jī)停止位置是相同的位置，這可能是困難的或成本高昂的。因此，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)停止位置，發(fā)動(dòng)機(jī)排放和/或發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)間(從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)直到發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到期望轉(zhuǎn)速(如怠速速度)的時(shí)間)可以退化或改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述缺點(diǎn)并且已經(jīng)開發(fā)了一種用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括:選擇汽缸，并且響應(yīng)于在汽缸的TDC壓縮沖程之前汽缸的活塞在第三閾值數(shù)目的曲軸角度內(nèi)，在汽缸的壓縮沖程期間提供兩次燃料噴射用于自發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的第一燃燒事件；并且響應(yīng)于進(jìn)氣門關(guān)閉正時(shí)，調(diào)整兩次燃料噴射之間的燃料比。
[0004]通過響應(yīng)于汽缸的位置相對(duì)于汽缸的上止點(diǎn)壓縮沖程位置，選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸用于自發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的第一燃料噴射事件，可能會(huì)提供減少的發(fā)動(dòng)機(jī)排放和短發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間的技術(shù)結(jié)果。進(jìn)一步地，所選汽缸的第一和第二燃料噴射間的燃料比可以被調(diào)整以改善燃燒穩(wěn)定性和發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)魯棒性。
[0005]本描述可以提供若干優(yōu)點(diǎn)。特別地，該方法可以通過減少發(fā)動(dòng)機(jī)失火(misfire)的可能性來改善發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)一致性。進(jìn)一步地，該方法可以通過改善混合物可燃性來改善發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)排放。更進(jìn)一步地，該方法可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的駕駛員的感知。
[0006]當(dāng)單獨(dú)或結(jié)合附圖時(shí)，根據(jù)以下【具體實(shí)施方式】將易于理解本描述的上述優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)以及特征。
[0007]應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在【具體實(shí)施方式】中被進(jìn)一步描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，所要求保護(hù)的主題的范圍被【具體實(shí)施方式】之后的權(quán)利要求唯一地限定。另外，所要求保護(hù)的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0008]當(dāng)單獨(dú)使用或參考附圖時(shí)，本文描述的優(yōu)點(diǎn)通過閱讀在本文中被稱為【具體實(shí)施方式】的示例實(shí)施例將更充分地被理解，其中:
[0009]圖1是發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；
[0010]圖2-圖6示出示例發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)順序；以及
[0011]圖7是用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的示例方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本描述涉及選擇用于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的汽缸。本文所描述的方法可以用于可以在每次發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)停止在不同位置處的發(fā)動(dòng)機(jī)。進(jìn)一步地，該方法包括在不同啟動(dòng)狀況期間用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)如何啟動(dòng)的方式，所述啟動(dòng)狀況可以包括使用一種燃料而不是另一種燃料啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。在一個(gè)示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以是如圖1所示的火花點(diǎn)火的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)圖2-圖6不出的任意順序來啟動(dòng)。圖7的方法根據(jù)圖2-圖6所示的順序提供用于啟動(dòng)圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0013]參考圖1，包括多個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10由電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12來控制，圖1示出多個(gè)汽缸中的一個(gè)汽缸。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括燃燒室30和具有活塞36的汽缸壁32，活塞36被定位在汽缸壁32中并且被連接到曲輪軸40。啟動(dòng)器馬達(dá)11在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間可以選擇地接合和旋轉(zhuǎn)曲軸40。燃燒室30被示出經(jīng)由各自的進(jìn)氣門52和排氣門54與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。每個(gè)進(jìn)氣門和排氣門可以通過進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53來操作。進(jìn)氣凸輪51的位置可以由進(jìn)氣凸輪傳感器55來確定。排氣凸輪53的位置可以由排氣凸輪傳感器57來確定。進(jìn)氣門正時(shí)(例如，打開和關(guān)閉)可經(jīng)由凸輪指示裝置41相對(duì)于曲軸40的位置被移動(dòng)。排氣門正時(shí)(例如，打開和關(guān)閉)可經(jīng)由凸輪指示裝置43相對(duì)于曲軸40的位置被移動(dòng)。
[0014]燃料噴射器66被示出定位在燃燒室30的側(cè)面以將燃料直接噴射到汽缸30中，這就是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的直接噴射。燃料噴射器66與來自控制器12的信號(hào)的脈沖寬度成比例地輸送液體燃料。發(fā)動(dòng)機(jī)10可包括第二中心定位的燃料噴射器67。燃料噴射器67與來自控制器12的信號(hào)的脈沖寬度成比例地輸送液體燃料。燃料通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌(未不出)的燃料系統(tǒng)(未不出)被輸送到燃料噴射器66和67。此外，進(jìn)氣歧管44被示出與可選的電子節(jié)氣門62連通，該電子節(jié)氣門調(diào)整節(jié)流板64的位置以控制空氣流從空氣進(jìn)氣口 42到進(jìn)氣歧管44。
[0015]無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)88響應(yīng)于控制器12經(jīng)由火花塞92提供點(diǎn)火火花到燃燒室30。寬域排氣氧傳感器(UEGO) 126被示出耦接到催化轉(zhuǎn)換器70上游的排氣歧管48。替代地，雙態(tài)排氣氣體氧傳感器可以替代UEGO傳感器126。
[0016]在一個(gè)示例中，轉(zhuǎn)換器70能夠包括多塊催化劑磚。在另一示例中，每個(gè)都具有多塊磚的多個(gè)排放控制裝置能夠被使用。轉(zhuǎn)換器70在一個(gè)示例中能夠是三元型催化劑。
[0017]控制器12在圖1中被示為常規(guī)微型計(jì)算機(jī)，包括:微處理器單元(CPU) 102、輸入/輸出端口(I/o) 104、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 106、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 108、?；畲鎯?chǔ)器(KAM) 110和常規(guī)數(shù)據(jù)總線。控制器12被示出接收來自耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器的各種信號(hào)，除了前面討論的這些信號(hào)外，還包括:來自耦接到冷卻套管114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度(ECT);耦接到加速器踏板130用于感測(cè)由腳132施加的力的位置傳感器134 ;來自耦接到進(jìn)氣歧管44的壓力傳感器122的發(fā)動(dòng)機(jī)歧管壓力(MAP)的測(cè)量值；來自感測(cè)曲軸40位置的霍爾效應(yīng)傳感器118的發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器；來自傳感器120的進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量的測(cè)量值；和來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測(cè)量值。大氣壓力經(jīng)由傳感器93也可以被感測(cè)，用于由控制器12來處理。在本描述的優(yōu)選方面，發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器118在曲軸每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生能夠確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RMP)的預(yù)定數(shù)目的等距脈沖。
[0018]在一些示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以被耦接到混合動(dòng)力車輛的電動(dòng)馬達(dá)/電池系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力車輛可以具有平行配置、串聯(lián)配置或變體或它們的組合。進(jìn)一步地，在一些示例中，其它發(fā)動(dòng)機(jī)配置可以被采用，例如，V型配置發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0019]在操作期間，發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的每個(gè)汽缸通常經(jīng)歷四沖程循環(huán):該循環(huán)包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。在進(jìn)氣沖程期間，通常排氣門54關(guān)閉且進(jìn)氣門52打開?？諝饨?jīng)由進(jìn)氣歧管44被引入燃燒室30內(nèi)，并且活塞36移動(dòng)到汽缸的底部以便增加燃燒室30內(nèi)的體積。在活塞36接近汽缸的底部并且在其沖程的結(jié)束的位置(例如，當(dāng)燃燒室30在其最大體積時(shí))通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為下止點(diǎn)(BDC)。在壓縮沖程期間，進(jìn)氣門52和排氣門54關(guān)閉?；钊?6移向汽缸蓋以便壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣?；钊?6在其沖程的結(jié)束處并且最接近汽缸蓋的點(diǎn)(例如，當(dāng)燃燒室30在其最小體積時(shí))通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為上止點(diǎn)(TDC)。在下文被稱為噴射的過程中，燃料被引入燃燒室內(nèi)。在下文被稱為點(diǎn)火的過程中，噴射的燃料通過已知的點(diǎn)火方式(如火花塞92)來點(diǎn)火，從而導(dǎo)致燃燒。在膨脹沖程期間，膨脹的氣體將活塞36推回BDC。曲軸40將活塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。最后，在排氣沖程期間，排氣門54打開以將燃燒的空氣燃料混合物釋放到排氣歧管48并且活塞返至TDC。注意以上僅作為示例被示出，并且進(jìn)氣門和排氣門打開和/或關(guān)閉正時(shí)可以變化，例如以提供正向或負(fù)向氣門重疊、延遲進(jìn)氣門關(guān)閉或各種其它示例。
[0020]因此，圖1的系統(tǒng)提供用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括汽缸；第一直接燃料噴射器，其將燃料供應(yīng)到汽缸；控制器，其包括非臨時(shí)性指令，用于響應(yīng)于在汽缸的停止位置和汽缸的上止點(diǎn)壓縮沖程之間的曲軸角度的數(shù)目，調(diào)整到汽缸的燃料噴射的次數(shù)并且選擇汽缸用于自發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的汽缸中的第一燃燒事件。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步包括附加指令，用于響應(yīng)于汽缸的進(jìn)氣門關(guān)閉位置，在汽缸的第一循環(huán)期間調(diào)整第一和第二燃料噴射間的燃料比。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括其中非臨時(shí)性指令包括用于在汽缸的壓縮沖程期間噴射燃料兩次的指令。
[0021]在一些示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括其中非臨時(shí)性指令包括用于在汽缸的壓縮沖程期間噴射燃料僅一次的指令。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括其中非臨時(shí)性指令包括用于在進(jìn)氣沖程期間噴射一次燃料和用于在汽缸的壓縮沖程期間噴射一次燃料的指令。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步包括將燃料供應(yīng)到汽缸的第二直接燃料噴射器，以及用于在自發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的第一燃燒事件之前經(jīng)由第一直接燃料噴射器供應(yīng)第一燃料噴射的附加指令和用于在自發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的第一燃燒事件之前經(jīng)由第二直接燃料噴射器供應(yīng)第二燃料噴射的附加指令。
[0022]現(xiàn)參考圖2，模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)順序的第一示例被示出。圖2的順序可以在圖1的系統(tǒng)中通過圖7的方法來提供。在時(shí)間T1-T3處的豎直標(biāo)記示出在順序期間感興趣的時(shí)間。圖2示出的具體正時(shí)僅用于說明目的并且不意在限制本公開的寬度或范圍。
[0023]圖2包括用于具有1-3-4