專利名稱：用于冷啟動內(nèi)燃發(fā)動機的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明要求2007年9月7日提交的法國申請0756357的優(yōu)先權(quán)，所述申請的內(nèi)容 (說明書、權(quán)利要求書和附圖)通過參考引用結(jié)合在本文中。 本發(fā)明涉及一種用于冷啟動汽車的內(nèi)燃發(fā)動機的方法。 一般地，本發(fā)明用于在源 頭上減少汽油發(fā)動機的污染排放。
背景技術(shù)：
特別地取決于車輛行駛的地理區(qū)域，車輛使用的燃料質(zhì)量變化很大。燃料的一個 特別易變的物理性質(zhì)是其揮發(fā)能力，即其變化的揮發(fā)性。所述性質(zhì)在英文文獻中以縮寫 PVR(雷德蒸汽壓)公知。所述縮寫也用于本發(fā)明后面的描述。易揮發(fā)性的燃料被稱為HPVR 燃料(高PVR)，而不易揮發(fā)性的燃料被稱為BPVR(低PVR)。 為了能正確地啟動，汽油發(fā)動機需要以接近化學(xué)計量比混和的空氣和汽油的混合 物。這需要對氣態(tài)形式的燃料的量的良好的控制。然而，根據(jù)燃料的揮發(fā)性，相對于以相同 量噴射的燃料來說，在冷啟動過程中和發(fā)動機被發(fā)動時參與燃燒的氣態(tài)形式的燃料的量可 能差別很大。 為了保證足夠的氣態(tài)形式的燃料的量用于發(fā)動機的啟動和發(fā)動過程中良好的燃 燒，基于一種代表相對低揮發(fā)性的燃料(BVPR)作出燃料校準(zhǔn)。然后，執(zhí)行測試以保證當(dāng)使 用更易揮發(fā)、即HPVR類型的燃料時，噴射的量不會過多并且不會冒過量的汽化物形式的汽 油妨礙燃燒的風(fēng)險，因為所述混合物變得不易燃。 因此，無論燃料如何，調(diào)節(jié)過程相同。從而，當(dāng)使用相對更易揮發(fā)的燃料時，在發(fā)動 機啟動和發(fā)動過程中，汽化物形式的燃料過量。這些過量部分不參與燃燒而是從發(fā)動機排 氣管以未燃盡的碳氫化合物(HC)形式排出。這直接影響發(fā)動機污染物的排放。因為即使 車輛裝備了催化劑，催化劑并不在低溫條件下啟動，因此所述未燃盡的碳氫化合物排出到 大氣中。 在極低溫度下啟動過程中，當(dāng)環(huán)境溫度低于-15°〇時，汽化物形式的燃料過量部分 還在排氣口產(chǎn)生黑煙。 已經(jīng)作出嘗試，通過在啟動階段基于燃料揮發(fā)能力調(diào)節(jié)發(fā)動機氣缸中的燃料噴射 量而解決這個問題。由于難以在車輛中直接測量這種能力，因此燃料的揮發(fā)能力根據(jù)發(fā)動 機啟動后噴射的燃料的量減小時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速降進行估算。由于噴射燃料量的減小被校 準(zhǔn)，因此發(fā)動機的轉(zhuǎn)速降提供表示所述燃料揮發(fā)能力的信息?？梢愿鶕?jù)具有不同揮發(fā)能力 的不同類型的燃料校準(zhǔn)所述轉(zhuǎn)速降。然而，其它參數(shù)對在所述方法中所測量的發(fā)動機的轉(zhuǎn) 速降有影響，所述參數(shù)特別是發(fā)動機的內(nèi)部摩擦。 另一種方法在于測量啟動器啟動發(fā)動機所需的時間。所述持續(xù)時間可根據(jù)不同類 型的燃料被校準(zhǔn)。如之前所提及的那樣，發(fā)動機的內(nèi)部摩擦影響啟動器啟動發(fā)動機所需的 時間。電池充電、離合器位置以及車輛所處的海拔高度也可被提及作為影響啟動器啟動發(fā) 動機所需時間的參數(shù)。
這兩種方法改善了在估算燃料的揮發(fā)能力之后進行的啟動操作過程中發(fā)動機中
噴射的燃料的量的調(diào)節(jié)。然而由于大量的影響所執(zhí)行的測量的參數(shù)，因此獲得的結(jié)果并不 十分可靠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出測量與所使用的燃料的揮發(fā)能力直接相關(guān)的參數(shù)，所述參數(shù)比之前所
測量的參數(shù)更不敏感。 為此，本發(fā)明的目的是提供一種用于啟動內(nèi)燃發(fā)動機的方法，所述內(nèi)燃發(fā)動機與 在啟動過程中發(fā)動發(fā)動機的啟動器以及用于調(diào)節(jié)噴射燃料的量的裝置相關(guān)聯(lián)，其特征在 于，當(dāng)所述發(fā)動機被啟動器發(fā)動時，在第一次啟動操作過程中計算(或計數(shù))發(fā)動機完成的 轉(zhuǎn)數(shù)，并且在發(fā)生于所述第一次操作之后的第二次啟動操作過程中，根據(jù)在所述第一次啟 動操作過程中計算的轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)節(jié)噴射的燃料的量。 因此，根據(jù)本發(fā)明，借助于啟動器而完成的轉(zhuǎn)數(shù)的計算被認為是燃料的揮發(fā)性的 代表性測量。特別是在冷啟動過程中或甚至是在極冷(外部溫度低于-i5t:)的情況下，本發(fā)明
改善了啟動性能的穩(wěn)健性。事實上，發(fā)動機只有在汽缸內(nèi)的汽化燃料的量足夠時才能啟動。 此外，在第一次燃燒(或第一次進行燃燒膨脹沖程)之前，噴射燃料的量至少部分地累積且 增大直至達到所需的量。因此，在第一次燃燒之前發(fā)動機的轉(zhuǎn)數(shù)很好地表示所使用燃料的 揮發(fā)性。 所述轉(zhuǎn)數(shù)的計算可以通過計算活塞經(jīng)過汽缸的上死點的次數(shù)實現(xiàn)。 此外，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速還在車輛中測量。因此，直至所述發(fā)動機達到一定的轉(zhuǎn)速之
前，可以計算發(fā)動機的轉(zhuǎn)數(shù)。 還可以考慮其它參數(shù)以用于確定在啟動時噴射的燃料的量。所述量可以是在所述 第二次啟動操作過程中所測量的發(fā)動機溫度和/或在所述第二次啟動操作過程中的發(fā)動 機轉(zhuǎn)速的函數(shù)。 在啟動操作過程中噴射的燃料的量可以具有多個離散的值。每個離散的值與所述 發(fā)動機被啟動器發(fā)動時所完成的轉(zhuǎn)數(shù)的一個范圍相關(guān)聯(lián)，并且所保留(或得到)的值是計 算的轉(zhuǎn)數(shù)與不同范圍之間的比較結(jié)果的函數(shù)。 在所述第二次啟動操作過程中，可以考慮在多個之前的第一次啟動操作過程中當(dāng) 發(fā)動機被啟動器發(fā)動時發(fā)動機完成的轉(zhuǎn)數(shù)的計算。例如可以計算多次啟動的平均值或者可 以消除異常的計算。


通過閱讀作為示例給出且在附圖中示出的實施方式的詳細描述，將可更好地理解 本發(fā)明并且其它優(yōu)點將變得清楚，其中 圖1示出了根據(jù)發(fā)動機所使用的燃料的揮發(fā)性(PVR)，在啟動操作過程中發(fā)動機 轉(zhuǎn)速的變化； 圖2示出了在啟動操作過程中介入到噴射的燃料的量的調(diào)節(jié)中的多個參數(shù)的組
具體實施例方式
為了清楚起見，在不同的附圖中同樣的元件具有相同的附圖標(biāo)記。
圖l示出了在一個參考圖表中的一組曲線，其中橫坐標(biāo)表示發(fā)動機完成的轉(zhuǎn)數(shù)， 縱坐標(biāo)表示以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)表達的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。圖1示出了兩條曲線10和11。每條曲線 表示在發(fā)動機啟動操作過程中發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化。對于曲線io來說，發(fā)動機所使用的燃料 為BPVR(低揮發(fā)能力)類型的燃料，而對于曲線11來說，發(fā)動機所使用的燃料為HPVR(高 揮發(fā)能力)類型的燃料。在所示出的示例中，發(fā)動機為往復(fù)運動型。在發(fā)動機的一個汽缸 中，燃料的噴射在接近運行于汽缸內(nèi)的活塞到達其沖程中的上死點時發(fā)生。在每條曲線10 和11上，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速對于發(fā)動機的每一轉(zhuǎn)例如在上死點處被測量，所述上死點由特定符 號標(biāo)示為PMH，所述特定符號對于曲線10為菱形而對于曲線11為方形。實線連接每條曲線 的所述特定符號。 對于曲線IO來說，在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的前八轉(zhuǎn)，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速恒定。所述轉(zhuǎn)速值為大 約每分鐘100轉(zhuǎn)。所述轉(zhuǎn)速對應(yīng)于發(fā)動機被裝有所述發(fā)動機的車輛的啟動器發(fā)動的時間。 在發(fā)動機的第八轉(zhuǎn)時，在所涉及的汽缸中發(fā)生燃燒(或燃燒膨脹沖程)，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速增大 且啟動器不再發(fā)動所述發(fā)動機。然后，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速增大直到其在第十三和十四轉(zhuǎn)時達到 大約每分鐘1200轉(zhuǎn)的最大值，然后轉(zhuǎn)速下降以從第十七轉(zhuǎn)開始穩(wěn)定于每分鐘800轉(zhuǎn)。所述 穩(wěn)定值對應(yīng)于發(fā)動機的空轉(zhuǎn)速度(怠速)。 曲線11表示使用比曲線10示出的發(fā)動機所使用的燃料的PVR高的燃料的發(fā)動機
的轉(zhuǎn)速變化。在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的前五轉(zhuǎn)，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速恒定。在這五轉(zhuǎn)的過程中發(fā)動機被啟
動器發(fā)動。在發(fā)動機的第五轉(zhuǎn)時，在所涉及的汽缸中發(fā)生燃燒(或燃燒膨脹沖程)，發(fā)動機
的轉(zhuǎn)速增大且啟動器不再發(fā)動所述發(fā)動機。然后，曲線11沿平行于曲線10的線型前進，發(fā)
動機的轉(zhuǎn)速增大直到其在第十和十一轉(zhuǎn)時達到大約每分鐘1200轉(zhuǎn)的最大值，然后轉(zhuǎn)速下
降以從第十四轉(zhuǎn)開始穩(wěn)定于每分鐘800轉(zhuǎn)。所述穩(wěn)定值對應(yīng)于發(fā)動機的空轉(zhuǎn)速度。 當(dāng)觀察這兩條曲線時，可以看出在啟動器發(fā)動發(fā)動機的時間的過程中，在第五轉(zhuǎn)
和第八轉(zhuǎn)之間存在三轉(zhuǎn)的間距12。所述間距與所使用的兩種燃料的PVR的差異直接相關(guān)。
為了測量所述間距，或更一般地為了測量在接合啟動器與發(fā)動機無需借助啟動器而運轉(zhuǎn)的
時刻之間所述發(fā)動機完成的轉(zhuǎn)數(shù)，可以計算超出一個特定值時發(fā)動機完成的轉(zhuǎn)數(shù)。所述特
定值可以選定為高于當(dāng)發(fā)動機被啟動器發(fā)動時發(fā)動機可以轉(zhuǎn)動的最大轉(zhuǎn)速。 當(dāng)然可以采用其它方法用于計算發(fā)動機被啟動器發(fā)動時的轉(zhuǎn)數(shù)。例如可測量被所
述啟動器消耗的電流。所述啟動器還可以由實現(xiàn)啟動器和交流發(fā)電機的交流發(fā)電機-啟動
器取代。所述交流發(fā)電機-啟動器的端子處的電壓的變化允許計算發(fā)動機在被發(fā)動時的轉(zhuǎn)數(shù)。 圖2示出的是，在發(fā)動機啟動過程中為獲得接近于化學(xué)計量比的比例而噴射的燃 料的量是多個參數(shù)的函數(shù)，所述參數(shù)包括馬達的溫度和啟動時其轉(zhuǎn)速。 在方框20中，曲線21表示根據(jù)發(fā)動機內(nèi)部所測量的溫度e而將噴射的燃料的量 Ql。在方框22中，曲線23表示將根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速RPM對Q1進行增大或減小的修正量Q2。 這兩個參數(shù)可根據(jù)經(jīng)驗定義且獨立于所使用的燃料的質(zhì)量。這兩個參數(shù)被組合以根據(jù)溫度 9和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速RPM獲得噴射的燃料的量Q3。所述組合由操作器24示意性地示出。在方框25中，曲線26表示根據(jù)上一次啟動過程中由啟動器發(fā)動的發(fā)動機的轉(zhuǎn)數(shù)PMH而在之 前的啟動過程中應(yīng)用的燃料的修正量Q4。給出了在方框20、22和25中所示出的曲線21、 23和26只是為了說明燃料的量可以根據(jù)一個參數(shù)而限定。根據(jù)本發(fā)明，量Q3根據(jù)所述量 Q4被加權(quán)，以獲得將噴射的燃料的量Q，以便于獲得最優(yōu)化的啟動。所述加權(quán)由操作器27 示意性地示出。 根據(jù)本發(fā)明的方法可應(yīng)用于所有的啟動情況，或者只應(yīng)用于環(huán)境溫度低于一定閾 值溫度、例如如低于l(TC的情況，或者只應(yīng)用于極冷的情況。 本發(fā)明特別適用于利用火花點火的發(fā)動機("汽油"發(fā)動機)，更特別地適用于能 夠用相當(dāng)不同的燃料運行的發(fā)動機，特別是所謂的FLEXFUEL(靈活可變?nèi)剂?型發(fā)動機，這 種FLEXFUEL型發(fā)動機或者被供給汽油，或者被供給大致富含乙醇或植物原料的其它產(chǎn)物 的混合物。
權(quán)利要求
用于啟動內(nèi)燃發(fā)動機的方法，所述內(nèi)燃發(fā)動機與在啟動過程中發(fā)動所述發(fā)動機的啟動器以及用于調(diào)節(jié)噴射的燃料的量的裝置相關(guān)聯(lián)，其特征在于，所述方法包括以下操作·在第一次啟動操作過程中，計算當(dāng)所述發(fā)動機被所述啟動器發(fā)動時所述發(fā)動機完成的轉(zhuǎn)數(shù)(PMH)；·在所述第一次操作之后進行的第二次啟動操作過程中，根據(jù)在所述第一次啟動操作過程中計算的轉(zhuǎn)數(shù)(PMH)調(diào)節(jié)所述噴射的燃料的量(Q)。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)數(shù)(PMH)的計算通過計算活塞經(jīng)過所述發(fā)動機汽缸中的上死點的次數(shù)而完成。
3. 如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，只要所述發(fā)動機尚未達到一個特定轉(zhuǎn)速，就計算所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)數(shù)(PMH)。
4. 如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述噴射的燃料的量(Q)是在所述第二次啟動操作過程中測量的所述發(fā)動機的溫度(e)的函數(shù)。
5. 如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述噴射的燃料的量(Q)是在所述第二次啟動操作過程中所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速(RPM)的函數(shù)。
6. 如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在啟動操作過程中所述噴射的燃料的量(Q)可以呈多個離散的值，每個離散的值與所述發(fā)動機被所述啟動器發(fā)動時所述發(fā)動機完成的轉(zhuǎn)數(shù)(PMH)的一個范圍相關(guān)聯(lián)，并且保留的值是所述計算的轉(zhuǎn)數(shù)(PMH)與不同的范圍之間的比較結(jié)果的函數(shù)。
7. 如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述第二次啟動操作過程中，考慮在多個之前的第一次啟動操作過程中當(dāng)所述發(fā)動機被所述啟動器發(fā)動時所述發(fā)動機完成的轉(zhuǎn)數(shù)(PMH)的計算。
8. 如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述方法只在環(huán)境溫度低于一個特定溫度閾值時才被使用。
9. 如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述方法被應(yīng)用于利用火花點火的發(fā)動機。
10. 如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述方法被應(yīng)用于FLEXFUEL型的發(fā)動機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于啟動內(nèi)燃發(fā)動機的方法，所述內(nèi)燃發(fā)動機與用于在啟動發(fā)動機時驅(qū)動所述發(fā)動機的啟動器以及用于調(diào)節(jié)噴射的燃料的量的裝置相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明，所述方式包括以下步驟在第一次啟動操作過程中，計算當(dāng)所述發(fā)動機被啟動器驅(qū)動時發(fā)動機的轉(zhuǎn)數(shù)(PMH)；在接著所述第一次操作的第二次啟動操作過程中，基于在所述第一次啟動操作過程中計算的轉(zhuǎn)數(shù)(PMH)調(diào)節(jié)噴射的燃料的量(Q)。
文檔編號F02N19/00GK101790630SQ200880023849
公開日2010年7月28日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月9日
發(fā)明者P·若利 申請人:標(biāo)致·雪鐵龍汽車公司