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用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的系統(tǒng)和方法

文檔序號(hào):5182420閱讀:358來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)
發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用各種形式的燃料供給為每個(gè)汽缸中的燃燒提供所需量的燃料。一 種類型的燃料供給對(duì)每個(gè)汽缸使用進(jìn)氣道噴油器來(lái)向相應(yīng)的汽缸供給燃料。另一種類型的 燃料供給對(duì)每個(gè)汽缸使用直接噴油器。也已描述了使用不止一個(gè)噴油器向單個(gè)汽缸提供燃料以試圖改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的 發(fā)動(dòng)機(jī)。具體來(lái)說(shuō),在US 2005/0155578中描述了在發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)汽缸中使用進(jìn)氣道燃料 噴油器和直接噴油器的發(fā)動(dòng)機(jī)。利用用于不同燃料類型的多個(gè)噴射位置的另一種方法在海伍德(Heywood) 等人的標(biāo)題為“使用直接乙醇噴射的高渦輪增壓汽油/乙醇發(fā)動(dòng)機(jī)中的爆震抑制的 計(jì) 算,,(Calculations of Knock Suppression in Highly Turbocharged Gasoline/ EthanolEngines Using Direct Ethanol Injection)和“直接噴射乙醇增壓的汽 油發(fā)動(dòng)機(jī)以有效成本降低油依賴性和C02排放的生物燃料的杠桿作用”(Direct InjectionEthanol Boosted Gasoline Engine :Biofuel Leveraging for Cost EffectiveReduction of Oil Dependence and C02 Emissions)的論文中描述。具體來(lái)說(shuō), 海伍德等人的論文描述了直接噴射乙醇來(lái)改進(jìn)進(jìn)氣冷卻效應(yīng),同時(shí)依賴于進(jìn)氣道噴射的汽 油在驅(qū)動(dòng)循環(huán)上提供大部分燃燒的燃料。然而,發(fā)明人在此認(rèn)識(shí)到在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間以改進(jìn)的性能操作這類系統(tǒng)的幾種方 法。在一個(gè)示例中,發(fā)明人認(rèn)識(shí)到,使用來(lái)自第一燃料噴油器(如,進(jìn)氣道燃料噴油器)的燃 料噴射可以在較冷的條件下提供改進(jìn)的起動(dòng),而使用來(lái)自第二燃料噴油器(如,直接燃料 噴油器)的燃料噴射可以在熱重起條件下提供改進(jìn)的起動(dòng)。在另一示例中,發(fā)明人在此進(jìn) 一步認(rèn)識(shí)到,存在這樣的條件,其中使用第一和第二燃料噴油器兩者可以提供改進(jìn)的起動(dòng)。 在又一示例中,發(fā)明人在此認(rèn)識(shí)到,當(dāng)用第一噴油器起動(dòng)時(shí),可以基于燃燒事件數(shù)量識(shí)別使 用第二噴油器可能取得的可接受的燃燒的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
因此,在一個(gè)示例中,提供一種用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng),包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸; 配置為向所述汽缸噴射第一燃料的第一噴油器;配置為向所述汽缸噴射第二燃料的第二噴 油器;及配置為在第一操作條件期間,通過(guò)在第一起動(dòng)期間僅從所述第一噴油器噴射燃料 到所述汽缸中來(lái)開(kāi)始所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒,且在第二操作條件期間,通過(guò)在第二起動(dòng)期間 僅從所述第二噴油器噴射燃料到所述汽缸中來(lái)開(kāi)始所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒的控制器。在又一個(gè)示例中,提供一種用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng),包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸;配 置為向所述汽缸噴射第一燃料的第一進(jìn)氣道噴油器;配置為向所述汽缸噴射所述燃料的第 二直接噴油器;及配置為在第一操作條件期間,通過(guò)在第一起動(dòng)期間僅從所述第一噴油器噴射燃料到所述汽缸中來(lái)開(kāi)始所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒,且在第二操作條件期間,通過(guò)在第二 起動(dòng)期間僅從所述第二噴油器噴射燃料到所述汽缸中來(lái)開(kāi)始所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒的控制
O 以此方式,可以取決于操作條件做出適當(dāng)?shù)膰娚洌允乖谧兓臈l件下能有高效 的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。在另一示例中,提供一種用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng),包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸;配置 為向所述汽缸噴射第一物質(zhì)的第一噴油器;配置為向所述汽缸噴射第二物質(zhì)的第二噴油 器;配置為通過(guò)噴射燃料到所述汽缸中來(lái)執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒的控制器,其中在選定的發(fā) 動(dòng)機(jī)起動(dòng)條件期間,所述燃料僅由所述第一和第二噴油器中的一個(gè)來(lái)噴射,且基于發(fā)動(dòng)機(jī) 起動(dòng)以來(lái)的事件的數(shù)量啟用所述噴油器中的另一個(gè)的噴射。以此方式,可以基于燃燒事件數(shù)量提供穩(wěn)定的來(lái)自第二噴油器的噴射,從而提供 改進(jìn)的起動(dòng)性能。在又一示例中,提供一種用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng),包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸;配置 為向所述汽缸噴射第一燃料的第一噴油器;配置為向所述汽缸噴射第二燃料的第二噴油 器;及配置為在第一操作條件期間,通過(guò)在第一起動(dòng)期間至少?gòu)乃龅谝粐娪推鲊娚淙剂?到所述汽缸中來(lái)開(kāi)始所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒,且在第二操作條件期間,通過(guò)在第二起動(dòng)期間 至少?gòu)乃龅诙娪推鲊娚淙剂系剿銎字衼?lái)開(kāi)始所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒的控制器。再次,以此方式,可以取決于操作條件做出一次或多次適當(dāng)?shù)膰娚?,以使在變化?條件下能夠有高效的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。例如,在某些條件下,可以在起動(dòng)期間使用來(lái)自第一噴油 器的噴射,而在其他條件下,可以在起動(dòng)期間使用來(lái)自第一和第二噴油器兩者的噴射。根據(jù)另一個(gè)方面,提供一種用于操作發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有用于向所述 發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸噴射第一燃料類型的第一噴油器以及用于向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述汽缸噴射第 二燃料類型的第二噴油器,所述發(fā)動(dòng)機(jī)還至少具有排氣氧傳感器,所述方法包括在第一操 作條件下,響應(yīng)于所述傳感器改變噴射到所述汽缸中的所述第一燃料類型的量;以及在第 二操作條件下,響應(yīng)于所述傳感器改變噴射到所述汽缸中的所述第二燃料類型的量,所述 第二燃料類型不同于所述第一燃料類型,且所述第二操作條件不同于所述第一操作條件。上述方法可以解決各種技術(shù)問(wèn)題。例如,它可以解決與反饋空燃比控制相關(guān)的問(wèn) 題。具體來(lái)說(shuō),雖然直接燃料噴射的變化可以在一些條件下提供較快的響應(yīng),但直接燃料噴 射并不是可以在所有條件下使用。此外,由反饋調(diào)節(jié)導(dǎo)致的變化可能不利地影響發(fā)動(dòng)機(jī)燃 燒和混合物形成,特別是在直接噴射燃料的量與進(jìn)氣道噴射燃料相比較小的情況下。類似 地,雖然基于反饋的進(jìn)氣道噴射燃料的變化可以在一些條件下用于提供改進(jìn)的操作,但進(jìn) 氣道噴射同樣并不是可以在所有條件下使用。另外,在一些條件下進(jìn)氣道噴射燃料的變化 可能導(dǎo)致瞬態(tài)燃料延遲和計(jì)算誤差。在不排除其他優(yōu)點(diǎn)的情況下,該方法利用最適于當(dāng)前操作條件的噴油器來(lái)提供反 饋?zhàn)兓?。例如,不同的燃料噴射可以提供不同的瞬態(tài)響應(yīng),或者可以導(dǎo)致在給定速度/負(fù)載 區(qū)域內(nèi)對(duì)排氣組成的比率的不同影響。此外,不同燃料類型的變化可以具有對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒 現(xiàn)象諸如爆缸(爆震)、預(yù)點(diǎn)火、峰值燃燒溫度等的不同影響。根據(jù)另一個(gè)方面,提供一種用于操作發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有用于向所述 發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸噴射第一燃料類型的第一噴油器以及用于向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述汽缸噴射不同于所述第一燃料類型的第二燃料類型的第二噴油器,所述發(fā)動(dòng)機(jī)還至少具有第一排氣氧 傳感器和第二排氣氧傳感器。所述方法包括響應(yīng)于所述第一傳感器改變所述第一燃料噴 射的量;以及響應(yīng)于所述第二傳感器改變所述第二燃料噴射的量。
根據(jù)另一個(gè)方面,提供一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的 汽缸;在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中的排氣氧傳感器;用于向所述汽缸噴射第一燃料類型的第一 噴油器;用于向所述汽缸噴射不同于所述第一燃料類型的第二燃料類型的第二噴油器;以 及被配置為響應(yīng)于所述排氣氧傳感器并且基于燃料箱中的燃料的量改變所述第一燃料類 型和所述第二燃料類型中的至少一種的控制器。根據(jù)另一個(gè)方面,提供一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的 汽缸;在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中的排氣氧傳感器;用于向所述汽缸噴射第一燃料類型的第一 噴油器;用于向所述汽缸噴射不同于所述第一燃料類型的第二燃料類型的第二噴油器;以 及被配置為響應(yīng)于所述排氣氧傳感器并且基于燃料箱中的燃料的量改變所述第一燃料類 型和所述第二燃料類型中的至少一個(gè)的噴射的量的控制器。


圖1是表示動(dòng)力系統(tǒng)的各種部件的汽車(chē)框圖;圖2表示部分發(fā)動(dòng)機(jī)視圖;圖3表示具有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī);圖4-5表示示例發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸和進(jìn)氣道配置;圖6A-6B表示燃料噴油器;圖7A-7B表示燃料泵系統(tǒng);圖8-10表示燃料蒸氣抽取(purge)系統(tǒng)配置;圖11-12表示用于空燃比反饋控制的高級(jí)流程圖;圖13-14表示用于燃料類型啟用的高級(jí)流程圖;圖15表示說(shuō)明基于操作條件的示例燃料類型啟用比率的圖表;圖16-18表示用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)操作的高級(jí)流程圖;圖19表示用于考慮不同燃料類型的燃料水平的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的高級(jí)流程圖;圖20表示用于對(duì)耗盡燃料源進(jìn)行補(bǔ)償?shù)母呒?jí)流程圖;圖21表示說(shuō)明兩個(gè)示例噴油器的不同燃料噴油器特性的圖表;圖22表示說(shuō)明燃料噴射作為爆震性的函數(shù)的示例關(guān)系的圖表;圖23表示用于考慮最小脈沖寬度問(wèn)題和不同的燃料類型特性的控制第一和第二 燃料類型的燃料噴射的可選實(shí)施例的高級(jí)流程圖;圖24-25表示用于使用噴水來(lái)控制操作的高級(jí)流程圖;圖26-27表示說(shuō)明對(duì)變化的水含量和變化的所需進(jìn)氣冷卻量減少爆震的噴射量 的圖表;圖28表示用于控制燃料類型噴射量(和相對(duì)量)和/或調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)來(lái)減少爆 震的高級(jí)流程圖;圖29表示說(shuō)明示例爆震控制操作的圖表;圖30A-30B表示用于基于事件的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的高級(jí)流程圖31-34C表示用于燃料蒸氣抽取控制、估計(jì)和自適應(yīng)學(xué)習(xí)的高級(jí)流程圖;圖35表示示例噴油器特性圖表;圖36-38表示示例燃料箱和泵配置;圖39表示用于在第二燃料類型上轉(zhuǎn)換的高級(jí)流程圖;圖40表示根據(jù)圖39的例程的示例操作;圖41表示用于選擇噴射正時(shí)的高級(jí)流程圖; 圖42表示說(shuō)明示例噴射正時(shí)操作的圖表;圖43表示說(shuō)明用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷區(qū)域的燃料類型和噴射正時(shí)的圖表;圖44表示用于控制增壓的高級(jí)流程圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1,在此示例中,本文詳細(xì)參考圖2和3進(jìn)一步描述的內(nèi)燃機(jī)10如圖所示經(jīng) 由曲軸13連接到扭矩轉(zhuǎn)換器11。扭矩轉(zhuǎn)換器11還經(jīng)由渦輪軸17連接到變速器15。扭矩 轉(zhuǎn)換器11具有可以接合、分離,或部分接合的旁路或鎖止離合器14。當(dāng)離合器分離或部分 接合時(shí),扭矩轉(zhuǎn)換器如所述處于未鎖定狀態(tài)。鎖止離合器14可以是例如電力驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū) 動(dòng),或電液壓驅(qū)動(dòng)的。鎖止離合器14接收來(lái)自控制器的控制信號(hào)(未表示),如下文中更詳 細(xì)地描述??刂菩盘?hào)可以是用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車(chē),和/或變速器操作條件使離合器接合、 部分接合,及分離的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。渦輪軸17也稱為變速器輸入軸。變速器15包括 具有多個(gè)可選擇的離散齒數(shù)比的電子控制變速器。變速器15還包括各種其它檔位,例如, 終端傳動(dòng)比(未表示)。變速器15還經(jīng)由車(chē)軸21連接到輪胎19。輪胎19連接汽車(chē)(未 表示)和路面23。注意,在一個(gè)示例實(shí)施例中,將此動(dòng)力系統(tǒng)連接到行駛于路上的客車(chē)中。在可選實(shí)施例中,可以使用由駕駛員用離合器操作的手動(dòng)變速器。此外,可以使用 各種類型的自動(dòng)變速器。圖2表示多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)汽缸,以及連接到該汽缸的進(jìn)氣和排氣路徑。在圖 2所示的實(shí)施例中,發(fā)動(dòng)機(jī)10能夠在一個(gè)示例中使用兩種不同的燃料,和/或兩個(gè)不同的 噴油器(即燃料噴射器)。例如,發(fā)動(dòng)機(jī)10可以使用汽油和包含酒精的燃料如乙醇、甲醇、 汽油和乙醇的混合物(如,約含85%乙醇和15%汽油的E85)、汽油和甲醇的混合物(如, 約含85%甲醇和15%汽油的M85),等等。在另一示例中,使用兩個(gè)燃料系統(tǒng),但是每個(gè)都 使用相同的燃料,如汽油。在又一個(gè)實(shí)施例中,可以使用單個(gè)噴油器(如直接噴油器)來(lái)噴 射汽油和這類基于酒精的燃料的混合物,其中兩種燃料在混合物中的量比可以例如由控制 器12通過(guò)混合閥調(diào)整。在又一個(gè)示例中,對(duì)每個(gè)汽缸使用兩個(gè)不同的噴油器,如進(jìn)氣道和 直接噴油器。在又一個(gè)實(shí)施例中,除了不同位置和不同的燃料之外,還可以使用不同尺寸的 噴油器。如下面更詳細(xì)的說(shuō)明,可以通過(guò)各種上述系統(tǒng)獲得各種有利結(jié)果。例如,當(dāng)使用汽 油和包含酒精的燃料(如,乙醇)兩者時(shí),可能調(diào)整燃料的相對(duì)量以利用酒精燃料增加的進(jìn) 氣冷卻(如,通過(guò)直接噴射)降低爆震性。此現(xiàn)象與增加的壓縮比和/或增壓和/或發(fā)動(dòng) 機(jī)尺寸縮小相組合,可用于獲得較大的燃料經(jīng)濟(jì)效益(通過(guò)減少發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震限制)。圖2表示用于至少一個(gè)汽缸的每汽缸具有兩個(gè)燃料噴油器的一個(gè)示例燃料系統(tǒng)。 此外,每個(gè)汽缸可以具有兩個(gè)燃料噴油器。這兩個(gè)噴油器可以配置在各個(gè)位置,如兩個(gè)進(jìn)氣道噴油器,一個(gè)進(jìn)氣道噴油器和一個(gè)直接噴油器(如圖2所示),或其它情況。同樣,如在此所述,存在汽缸、燃料噴油器,及排氣系統(tǒng)的各種配置,以及燃料蒸氣抽取系統(tǒng)和排氣氧傳感器位置的各種配置。繼續(xù)圖2,圖2表示了雙噴射系統(tǒng),其中發(fā)動(dòng)機(jī)10具有直接和進(jìn)氣道燃料噴射兩 者,以及火花點(diǎn)火。包括多個(gè)燃燒室的內(nèi)燃機(jī)10由電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12控制。發(fā)動(dòng)機(jī)10 的燃燒室30如圖所示包括燃燒室壁32,活塞36位于其中并連接到曲軸40。起動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) (未表示)可以經(jīng)由飛輪(未表示)連接到曲軸40,或者也可以使用直接發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。在一個(gè)具體示例中,如果需要的話,活塞36可以包括凹陷或槽(未表示)來(lái)幫助 形成分層的進(jìn)氣和進(jìn)燃料。然而,在可選實(shí)施例中,可以使用平坦的活塞。燃燒室或汽缸30如圖所示經(jīng)由相應(yīng)的進(jìn)氣門(mén)52a和52b (未表示)及排氣門(mén)54a 和54b(未表示)與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。因此,雖然可以使用每汽缸四個(gè)氣門(mén), 在另一示例中,也可以使用每汽缸單個(gè)進(jìn)氣門(mén)和單個(gè)排氣門(mén)。在又一個(gè)示例中,可以使用每 汽缸兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)和一個(gè)排氣門(mén)。燃燒室30可以具有壓縮比,這是當(dāng)活塞36位于下止點(diǎn)與位于上止點(diǎn)時(shí)的容積比 率。在一個(gè)示例中,壓縮比約為9 1。然而,在使用不同燃料的某些示例中,壓縮比可以增 力口。例如,它可以在10 1和11 1、或11 1和12 1之間,或更高。燃料噴油器66a如圖所示直接連接到燃燒室30以根據(jù)通過(guò)電子驅(qū)動(dòng)器68從控制 器12接收的信號(hào)脈沖寬度dfpw成比例地直接向其中供給噴射的燃料。雖然圖2將噴油器 66a表示為側(cè)置噴油器,它也可以位于活塞上方,如靠近火花塞92的位置。由于某些基于酒 精的燃料更低的揮發(fā)性,這樣的位置可以改進(jìn)混合及燃燒?;蛘?,噴油器可以位于上方并靠 近進(jìn)氣門(mén)來(lái)改進(jìn)混合。燃料可以由包括燃料箱、燃料泵,及燃料導(dǎo)管的高壓燃料系統(tǒng)(未表示)供給到燃 料噴油器66a。或者,燃料可以由單級(jí)燃料泵以較低壓力供給,在此情況,直接燃料噴射正時(shí) 在壓縮行程期間會(huì)比使用高壓燃料系統(tǒng)的情況受到更多限制。此外,雖然未表示,一個(gè)或多 個(gè)燃料箱可以每個(gè)都具有向控制器12提供信號(hào)的壓力傳感器。燃料噴油器66b如圖所示連接到進(jìn)氣歧管44,而不是直接連接到汽缸30。燃料噴 油器66b根據(jù)通過(guò)電子驅(qū)動(dòng)器68從控制器12接收的信號(hào)脈沖寬度pfpw成比例地供給噴 射的燃料。注意,單個(gè)驅(qū)動(dòng)器68可用于兩個(gè)燃料噴射系統(tǒng),或可以使用多個(gè)驅(qū)動(dòng)器。燃料 系統(tǒng)164也如圖所示意性表示向進(jìn)氣歧管44供給蒸氣??梢允褂酶鞣N燃料系統(tǒng)和燃料蒸 氣抽取系統(tǒng),例如如下文中參考圖8-10描述的那些系統(tǒng)。進(jìn)氣歧管44如圖所示經(jīng)由節(jié)氣板62與節(jié)氣門(mén)體58連通。在此具體示例中,節(jié)氣 板62連接到電動(dòng)機(jī)94,使得橢圓形的節(jié)氣板62的位置通過(guò)電動(dòng)機(jī)94由控制器12控制。 此配置可以稱為電子節(jié)氣門(mén)控制(ETC),這也可以在怠速控制期間使用。在可選實(shí)施例中 (未表示),平行于節(jié)氣板62安排旁路空氣通道,以通過(guò)定位于空氣通道內(nèi)的怠速控制旁路 閥在怠速控制期間控制吸入的空氣流。排氣傳感器76如圖所示連接到催化轉(zhuǎn)化器70上游的排氣歧管48 (其中傳感器76 可以對(duì)應(yīng)于各種不同的傳感器)。例如,傳感器76可以是用于提供排氣空燃比的指示的多 種已知傳感器中的任何一種,如線性氧傳感器、UEG0、雙態(tài)氧傳感器、EGO、HEG0,或HC或CO 傳感器。在此具體示例中,傳感器76是向控制器12提供信號(hào)EGO的雙態(tài)氧傳感器,控制器12將信號(hào)EGO轉(zhuǎn)換為雙態(tài)信號(hào)EGOS。信號(hào)EGOS的高電壓狀態(tài)指示排氣處于濃化學(xué)計(jì)量, 而信號(hào)EGOS的低電壓狀態(tài)指示排氣處于稀化學(xué)計(jì)量。信號(hào)EGOS可在反饋空燃比控制期間 有利地使用以將平均空燃比在化學(xué)計(jì)量的均勻操作模式期間保持在化學(xué)計(jì)量??杖急瓤刂?的進(jìn)一步細(xì)節(jié)包括在本文中。無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)88經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點(diǎn)火火花以響應(yīng)來(lái)自控制 器12的點(diǎn)火提前信號(hào)SA??刂破?2可以通過(guò)控制噴射正時(shí)、噴射量、噴射模式等等,使燃燒室30以各種燃 燒模式運(yùn)作,包括均勻空燃比模式和分層空燃比模式。此外,可以在燃燒室中形成組合的分 層和均勻混合氣。在一個(gè)示例中,可以通過(guò)在壓縮行程期間操作噴油器66a來(lái)形成分層。在 另一示例中,可以通過(guò)在進(jìn)氣行程期間運(yùn)行噴油器66a和66b中的一個(gè)或兩者(可以是開(kāi) 啟氣門(mén)噴射)來(lái)形成均勻的混合氣。在又一個(gè)示例中,可以在進(jìn)氣行程期間之前來(lái)運(yùn)行噴 油器66a和66b中的一個(gè)或兩者(可以是關(guān)閉氣門(mén)噴射)來(lái)形成均勻的混合氣。在又一個(gè) 示例中,可以在一個(gè)或多個(gè)行程期間(如,進(jìn)氣、壓縮、排氣等)使用來(lái)自噴油器66a和66b 中的一個(gè)或兩者的多次噴射。更多的示例可以是在不同的條件下使用不同的噴射正時(shí)和混 合氣形成,如下文所述??刂破?2可以控制由燃料噴油器66a和66b供給的燃料的量,使得可以選擇燃燒 室30中均勻的、分層的、或均勻/分層組合的空燃混合氣處于化學(xué)計(jì)量法、比化學(xué)計(jì)量法濃 的值,或比化學(xué)計(jì)量法稀的值排放控制裝置72如圖所示位于催化轉(zhuǎn)化器70下游。排放控制裝置72可以是三 元催化劑或NOx捕集器,或其組合??刂破?2如圖所示為微計(jì)算機(jī),包括微處理器單元102、輸入/輸出端口 104、用 于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì),在此具體示例中如圖所示為只讀存儲(chǔ)器芯片106、 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器108、保活存儲(chǔ)器110,及常規(guī)數(shù)據(jù)總線。除了先前討論的那些信號(hào)之外, 控制器12如圖所示還從連接到發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器接收各種信號(hào),包括來(lái)自連接到節(jié)氣門(mén) 體58的質(zhì)量空氣流量傳感器100的吸入質(zhì)量空氣流量(MAF)測(cè)量值、來(lái)自連接到冷卻套 管114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)、來(lái)自連接到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感 器118的齒面點(diǎn)火傳感器信號(hào)(PIP),及來(lái)自節(jié)氣門(mén)位置傳感器120的節(jié)氣門(mén)位置(TP)、來(lái) 自傳感器122的絕對(duì)歧管壓力信號(hào)(MAP)、來(lái)自爆震傳感器182的爆震指示,及來(lái)自傳感器 180的絕對(duì)或相對(duì)環(huán)境濕度指示。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)RPM由控制器12通過(guò)信號(hào)PIP以常規(guī) 方式生成,而來(lái)自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號(hào)MAP提供進(jìn)氣歧管中的真空或壓力的指 示。在化學(xué)計(jì)量的操作期間,此傳感器可以給出發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的指示。此外,此傳感器和發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速一起可以提供吸入汽缸中的進(jìn)氣(包括空氣)的估計(jì)。在一個(gè)示例中,傳感器118 也被用作發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器,它在曲軸每旋轉(zhuǎn)一周時(shí)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等距脈沖。在此具體示例中,催化轉(zhuǎn)化器70的溫度Tcatl由溫度傳感器124提供,而排放控 制裝置72的溫度Tcat2由溫度傳感器126提供。在可選實(shí)施例中,溫度Tcatl和溫度Tcat2 可以從發(fā)動(dòng)機(jī)操作中推斷。繼續(xù)圖2,表示了可變凸輪正時(shí)系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō),發(fā)動(dòng)機(jī)10的凸輪軸130如圖所示 與搖臂132和134連接以驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門(mén)52a、52b和排氣門(mén)54a、54b。凸輪軸130直接連接到 殼體136。殼體136形成具有多個(gè)齒138的齒輪。殼體136以液壓方式經(jīng)由正時(shí)鏈條或皮帶(未表示)連接到曲軸40。因此,殼體136和凸輪軸130以基本上等于曲軸的速度旋轉(zhuǎn)。然而,通過(guò)如本文稍后將描述的液壓連接的處理,凸輪軸130相對(duì)曲軸40的位置可以由提 前室142和延遲室144中的液壓改變。通過(guò)允許高壓液壓液進(jìn)入提前室142,凸輪軸130和 曲軸40之間的相對(duì)關(guān)系提前。因此,進(jìn)氣門(mén)52a、52b和排氣門(mén)54a、54b相對(duì)于曲軸40在 早于正常的時(shí)間開(kāi)啟和關(guān)閉。類似地,通過(guò)允許高壓液壓液進(jìn)入延遲室144,凸輪軸130和 曲軸40之間的相對(duì)關(guān)系延遲。因此,進(jìn)氣門(mén)52a、52b和排氣門(mén)54a、54b相對(duì)于曲軸40在 晚于正常的時(shí)間開(kāi)啟和關(guān)閉。雖然此示例表示了其中同時(shí)控制進(jìn)氣和排氣門(mén)正時(shí)的系統(tǒng),也可以使用可變進(jìn)氣 凸輪正時(shí)、可變排氣凸輪正時(shí)、雙獨(dú)立可變凸輪正時(shí),或固定凸輪正時(shí)。此外,也可以使用可 變氣門(mén)升程。此外,可以使用凸輪軸齒面切換以在不同的操作條件下提供不同的凸輪齒面。 再此外,氣門(mén)機(jī)構(gòu)可以是指形從動(dòng)滾輪、直接作用機(jī)械止回閥、機(jī)電、電液壓,或搖臂的其它 選項(xiàng)。繼續(xù)可變凸輪正時(shí)系統(tǒng),連接到殼體136和凸輪軸130的齒138允許經(jīng)由向控制 器12提供信號(hào)VCT的凸輪正時(shí)傳感器150測(cè)量相對(duì)凸輪位置。齒1、2、3和4較佳地用于 測(cè)量凸輪正時(shí)并等距排列(例如,在V-8雙組發(fā)動(dòng)機(jī)中,彼此間隔90度),而齒5較佳地用 于汽缸標(biāo)識(shí),如下文稍后所述。此外,控制器12發(fā)送控制信號(hào)(LACT、RACT)到常規(guī)的電磁 閥(未表示)來(lái)控制進(jìn)入提前室142、延遲室144的液壓液的流量,或不讓液壓液進(jìn)入兩者??梢杂酶鞣N方式測(cè)量相對(duì)凸輪正時(shí)??偟膩?lái)說(shuō),PIP信號(hào)的上升沿與從殼體136 上的多個(gè)齒138中的一個(gè)接收信號(hào)之間的時(shí)間或旋轉(zhuǎn)角度給出了相對(duì)凸輪正時(shí)的測(cè)量。對(duì) V-8發(fā)動(dòng)機(jī)的具體示例來(lái)說(shuō),對(duì)兩個(gè)汽缸組和五齒的齒輪,每周旋轉(zhuǎn)中四次接收特定組的凸 輪正時(shí)的測(cè)量,及用于汽缸標(biāo)識(shí)的額外信號(hào)。傳感器160也可以經(jīng)由信號(hào)162提供排氣中的氧濃度的指示,這向控制器12提供 指示02濃度的電壓。例如,傳感器160可以是HEG0、UEG0、EG0,或其它類型的排氣傳感器。 還應(yīng)注意,如上文中參考傳感器76所述的那樣,傳感器160可以對(duì)應(yīng)于各種不同的傳感器。如上所述,圖2僅表示了多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)汽缸,且每個(gè)汽缸都具有其自身 的一組進(jìn)氣/排氣門(mén)、燃料噴油器、火花塞等等。同樣,在此處描述的示例實(shí)施例中,發(fā)動(dòng)機(jī)可以連接到用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)(未表示)。例如,可以在駕駛員旋轉(zhuǎn)駕駛桿上的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)中的鑰匙時(shí),向起動(dòng)機(jī)電 動(dòng)機(jī)加電。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后,例如發(fā)動(dòng)機(jī)10在預(yù)定時(shí)間之后達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí),起動(dòng)機(jī)分 離。此外,在所公開(kāi)的實(shí)施例中,可以使用排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)來(lái)導(dǎo)引所需部分的排氣經(jīng) 由EGR閥(未表示)從排氣歧管48到進(jìn)氣歧管44?;蛘撸梢酝ㄟ^(guò)控制排氣門(mén)正時(shí)將一部 分燃燒氣體保留在燃燒室中。如上所述,發(fā)動(dòng)機(jī)10可以用各種模式操作,包括稀混合氣操作、濃混合氣操作,及 “接近化學(xué)計(jì)量”的操作?!敖咏瘜W(xué)計(jì)量”的操作可以指在化學(xué)計(jì)量空燃比周?chē)袷幍牟?作。通常,此振蕩操作通過(guò)來(lái)自排氣氧傳感器的反饋來(lái)控制。在此接近化學(xué)計(jì)量操作模式 中,發(fā)動(dòng)機(jī)可以在約一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比的范圍內(nèi)操作。此振蕩操作通常量級(jí)為1Hz,但可 以變得比IHz更快或更慢。此外,振蕩的振幅通常是在約一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比的空燃比范 圍內(nèi),但在各種操作條件下可以是大于一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比的空燃比。注意,此振蕩在振幅 或時(shí)間上不一定是對(duì)稱的。此外應(yīng)注意,可以包括空燃比偏向,其中調(diào)整偏向?yàn)楸然瘜W(xué)計(jì)量法稍稀,或濃(如,在一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比的范圍內(nèi))。還應(yīng)注意,此偏向及稀和濃振蕩都可 以通過(guò)對(duì)上游和/或下游三元催化劑中的氧存儲(chǔ)量的估計(jì)來(lái)控制。如下所述,使用反饋空燃比控制來(lái)提供接近化學(xué)計(jì)量操作。此外,來(lái)自排氣氧傳感 器的反饋可用于在稀混合氣和濃混合氣操作期間控制空燃比。特別地,開(kāi)關(guān)類型的加熱型 排氣氧傳感器(HEGO)可用于通過(guò)基于來(lái)自HEGO傳感器的反饋和所需空燃比控制噴射的燃 料(或通過(guò)節(jié)氣門(mén)或VCT的附加空氣)進(jìn)行化學(xué)計(jì)量空燃比控制。此外,UEGO傳感器(它 相對(duì)于排氣空燃比提供基本上線性的輸出)可用于在稀混合氣、濃混合氣和化學(xué)計(jì)量操作 期間控制空燃比。在此情況,燃料噴射(或通過(guò)節(jié)氣門(mén)或VCT的附加空氣)可以基于所需 空燃比和來(lái)自傳感器的空燃比進(jìn)行調(diào)整。此外,如果需要的話,可以使用單個(gè)汽缸空燃比控 制。如下文中更詳細(xì)的說(shuō)明,可以取決于各種因素,對(duì)噴油器66a、66b,或其組合做出調(diào)整。還應(yīng)注意,可以使用各種方法來(lái)保持所需的扭矩,如調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)、節(jié)氣門(mén)位置、 可變凸輪正時(shí)位置、排氣再循環(huán)量,及執(zhí)行燃燒的汽缸的數(shù)量。此外,可以對(duì)每個(gè)汽缸單獨(dú) 調(diào)整這些變量,以在所有的汽缸之間保持汽缸平衡。現(xiàn)參考圖3,示例發(fā)動(dòng)機(jī)10如圖所示具有四個(gè)直列汽缸。在一個(gè)實(shí)施例 中,發(fā)動(dòng) 機(jī)10可以具有渦輪增壓器319,渦輪增壓器319包括連接到排氣歧管48中的渦輪319a及 連接到進(jìn)氣歧管44中的壓縮機(jī)319b。雖然圖3并未表示出中冷器,但可以可選地使用它。 渦輪319a通常經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸315連接到壓縮機(jī)319b??梢允褂酶鞣N類型的渦輪增壓器和排 列。例如,可以使用可變幾何渦輪增壓器(VGT),其中在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間可以通過(guò)控制器12 來(lái)變化渦輪和/或壓縮機(jī)的幾何形狀?;蛘?,或附加地,當(dāng)可變截面噴嘴在排氣管中位于渦 輪的上游和/或下游(和/或在進(jìn)氣管中位于壓縮機(jī)的上游或下游),用于變化通過(guò)渦輪增 壓器的氣體的有效膨脹或壓縮時(shí),可以使用可變噴嘴渦輪增壓器(VNT),??梢允褂昧硪恍?方法來(lái)變化排氣中的膨脹,如排氣泄壓閥。圖3表示了渦輪319a周?chē)氖纠酝ㄩy320和 壓縮機(jī)319b周?chē)氖纠酝ㄩy322,其中每個(gè)閥都通過(guò)控制器12控制。如上所述,這些閥 可以位于渦輪或壓縮機(jī)內(nèi),或可以是可變噴嘴。同樣,如果需要的話,也可以使用雙渦輪增壓器排列,和/或順序渦輪增壓器排 列。在多個(gè)可調(diào)整的渦輪增壓器和/或級(jí)的情況下,取決于操作條件(如,歧管壓力、空氣 流量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等等),可能需要通過(guò)渦輪增壓器變化膨脹的相對(duì)量。此外,如果需要的 話,可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器。現(xiàn)參考圖4,發(fā)動(dòng)機(jī)10的可選實(shí)施例如圖所示對(duì)具有三個(gè)或更多氣門(mén)的汽缸(如, 兩個(gè)或更多進(jìn)氣門(mén),如3-氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)或4-氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī))都是每汽缸具有兩個(gè)進(jìn)氣道燃料 噴油器。雖然此示例使用進(jìn)氣道噴射,但仍然可能充分利用各種燃料(如,乙醇、汽油、其混 合物等等)的增加的進(jìn)氣冷卻效應(yīng)。例如,在某些情況下,進(jìn)氣道噴射可以在全開(kāi)的節(jié)氣門(mén) 條件下通過(guò)使用開(kāi)啟氣門(mén)噴射(OVI)獲得某些進(jìn)氣冷卻的益處。然而,由于提供了附加的 噴油器,需要設(shè)計(jì)單個(gè)進(jìn)氣道噴油器系統(tǒng)來(lái)滿足其它約束亦不會(huì)減少全開(kāi)節(jié)氣門(mén)OVI的益 處,其它約束如低燃料流量下的控制、冷起動(dòng)燃料行為,及瞬時(shí)燃料行為(通常針對(duì)關(guān)閉氣 門(mén)噴射)。因此,通過(guò)使用兩個(gè)燃料噴油器,可以更好地利用開(kāi)啟氣門(mén)噴射,同時(shí)在各種操作 條件期間仍然保持所需的功能性。作為一個(gè)示例,因?yàn)槭褂昧藘蓚€(gè)噴油器,可以將它們的每個(gè)設(shè)計(jì)為具有較小的氣 門(mén)流量/開(kāi)口,從而可以在低負(fù)荷條件下提供更精確的量控制(如,通過(guò)只使用噴油器中的一個(gè))。 作為另一示例,當(dāng)對(duì)兩個(gè)噴油器使用不同的燃料時(shí)(如,一個(gè)噴射汽油而另一個(gè) 噴射包含酒精成分的燃料,如乙醇或E85),很多上述系統(tǒng)約束都可以滿足。例如,通過(guò)對(duì)包 含酒精的燃料(如,乙醇)和汽油使用單獨(dú)的進(jìn)氣道噴油器,并當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱后在較高負(fù)荷 時(shí)使用酒精噴油器,對(duì)酒精噴油器避免了在低燃料流量和冷起動(dòng)時(shí)的某些約束。此外,如果 酒精噴油器用OVI正時(shí)或至少部分的OVI正時(shí)進(jìn)行操作,則瞬時(shí)燃料問(wèn)題也可以對(duì)乙醇噴 油器減少。此外,使用OVI正時(shí)(至少在某些條件下)允許酒精噴油器的噴射模式和指向?qū)?OVI優(yōu)化。噴射可以具有比汽油進(jìn)氣道噴油器窄得多的角度,以增加大部分燃料作為液體進(jìn) 入汽缸而不是從進(jìn)氣道和進(jìn)氣門(mén)金屬表面蒸發(fā)的概率。這會(huì)以類似于直接噴射的方式增加 蒸發(fā)冷卻的益處。同樣,可以選擇噴油器指向來(lái)減少缸徑?jīng)_蝕問(wèn)題,其中液體燃料沖走汽缸 壁上的油,從而可能導(dǎo)致過(guò)度磨損。以此方式,在某些情況下,可以實(shí)現(xiàn)有利的結(jié)果而不需要直接噴射。例如,通過(guò)使 用每汽缸兩個(gè)進(jìn)氣道燃料噴油器可以降低系統(tǒng)成本、降低所需的燃料導(dǎo)管壓力(高燃料導(dǎo) 管壓力會(huì)由于燃料泵的附加損耗而降低燃料經(jīng)濟(jì)性),并減少組裝問(wèn)題(直接噴射需要折 衷的氣門(mén)尺寸和/或角度、進(jìn)氣或排氣道形狀等等)。具體來(lái)說(shuō),圖4表示了具有分別連接到進(jìn)氣門(mén)452a和452b的進(jìn)氣歧管444的兩 個(gè)進(jìn)氣道446a和446b的汽缸430。第一噴油器466a連接到進(jìn)氣道446a中,而第二噴油器 466b連接到進(jìn)氣道446b中。如果需要的話,閥424可用于在選定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷,和/ 或溫度條件下停用進(jìn)氣道446a?;蛘?,可以使用進(jìn)氣運(yùn)動(dòng)控制閥,如果需要的話。雖然圖4表示了噴油器466a位于閥424下游,在可選實(shí)施例中它也可以位于閥 424上游。在一個(gè)實(shí)施例中,噴油器466a噴射包含酒精的燃料,如乙醇、甲醇,或汽油和酒精 的混合物(如E85、M85或其它此類混合與比率),而噴油器466b噴射汽油。汽油噴射可以 至少部分地在氣門(mén)452b開(kāi)啟時(shí)的條件期間執(zhí)行。或者,來(lái)自噴油器466b的汽油噴射可以 至少部分地在氣門(mén)452b關(guān)閉時(shí)的條件期間執(zhí)行。在另一個(gè)示例中,來(lái)自噴油器466b的汽 油噴射可以至少部分地在氣門(mén)452b關(guān)閉時(shí)的條件期間執(zhí)行,且至少部分地在氣門(mén)452b開(kāi) 啟的條件期間執(zhí)行。在又一個(gè)示例中,可以在某些條件下使用開(kāi)啟氣門(mén)噴射,而在其它條件 下使用關(guān)閉氣門(mén)噴射。因此,兩個(gè)噴油器可以因物理位置、所噴射物質(zhì)的類型,操作策略等 等的不同而是不同的類型。在一個(gè)示例中,可以在其中燃料主要由噴油器466b提供的較低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷條件 下調(diào)整閥424來(lái)減少空氣流量(即,關(guān)閉更多)。雖然表示了單個(gè)閥,但如果需要的話也可 以使用多個(gè)閥。同樣,每個(gè)汽缸可以具有這樣的閥,且這樣的閥中的每一個(gè)都可以由單個(gè)驅(qū) 動(dòng)來(lái)控制。以此方式,可以定位閥以獲取在不同的條件下活動(dòng)的噴油器所需的流量?,F(xiàn)參考圖5,表示了具有分別連接到進(jìn)氣門(mén)552a和552b的進(jìn)氣歧管544的單個(gè)進(jìn) 氣道546的汽缸530。第一噴油器566a和第二噴油器566b都連接到進(jìn)氣道546。如果需 要,閥524可以是在選定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷,和/或溫度條件下比噴油器566b在更大程度 上限制噴油器566a周?chē)牧髁康倪M(jìn)氣運(yùn)動(dòng)控制閥。再次,噴油器566a噴射包含酒精的燃 料,如乙醇、甲醇,或汽油和酒精的混合物(如E85、M85,或其它此類混合及比率),而噴油器566b噴射汽油。因此,兩個(gè)噴油器可以因物理位置、所噴射物質(zhì)的類型,所噴射的物質(zhì)的混 合、所噴射物質(zhì)的蒸發(fā)熱,或操作策略等等的不同而是不同的類型。
圖5表示作 為具有從閥板中切出的非對(duì)稱槽口 530的呈橢圓閥的閥524。無(wú)論該 閥是開(kāi)啟、關(guān)閉,還是部分開(kāi)啟/關(guān)閉,槽口都提供接近噴油器566b的空氣流量,但是可以 在更大程度上限制接近噴油器566a的空氣流量。閥圍繞軸532旋轉(zhuǎn)來(lái)響應(yīng)控制器12的驅(qū) 動(dòng)。通過(guò)調(diào)整閥424(或524),可以利用乙醇噴射和開(kāi)啟(或部分開(kāi)啟)氣門(mén)操作兩者 在高負(fù)荷下都提供改進(jìn)的性能這一事實(shí)。在較低負(fù)荷下,該(這些)閥可以關(guān)閉(或部分 關(guān)閉),且汽油噴油器可以將燃料噴射到活動(dòng)進(jìn)氣道中,并可以停用乙醇噴油器。在較高負(fù) 荷下,閥可以開(kāi)啟或部分開(kāi)啟,且可以將乙醇噴射到一個(gè)進(jìn)氣道中而將汽油噴射到另一進(jìn) 氣道中。此外,通過(guò)使用兩個(gè)進(jìn)氣道噴油器的不同操作(如,不同的正時(shí)、不同的燃料、汽 缸的不同噴油器等等),可以減少組裝間隔和空燃混合之間的折衷。此外,允許在每個(gè)進(jìn)氣 道中放置一個(gè)噴油器,并確??偸强梢韵蛄魍諝獾倪M(jìn)氣道提供燃料。通過(guò)減少在噴油器 不噴射燃料的一個(gè)進(jìn)氣道中的空氣流量,可以在有流通空氣和噴射的燃料的另一進(jìn)氣道中 保持可接受的空燃混合。此外,和雙噴式噴油器相比,這樣的方法可以提供改進(jìn)的組裝,前 者可能需要在進(jìn)氣道之間更居中的噴油器位置,從而導(dǎo)致更難以在每個(gè)汽缸中組裝兩個(gè)噴 油^o現(xiàn)參考圖6A和圖6B,表示了具有至少一個(gè)不同特性的兩個(gè)燃料噴油器(610和 612)。噴油器610可用作噴油器66a、466a、566a等等,而噴油器612可以用作噴油器66b、 466b、566b,或相反,或其組合等等。兩個(gè)噴油器之間的不同特性可以是下述中的一個(gè)或多 個(gè)噴油器尺寸、噴油器動(dòng)態(tài)范圍、材料、最小脈沖寬度、噴油器斜率(流量對(duì)脈沖寬度)、噴 口尺寸、噴射模式、噴射模式面積、噴射指向,或如在此所述的其它特性。在一個(gè)示例中,確定兩個(gè)噴油器的尺寸以滿足峰值扭矩需求(例如最大空氣流量 或進(jìn)氣量)。然而,在其中一個(gè)噴油器提供汽油而另一個(gè)噴油器提供酒精混合物(如,乙醇、 E85、甲醇等等)的示例中,燃料的功率密度可能不同。在這樣的情況中,基于酒精燃料的噴 油器尺寸可以確定為提供不同的最大燃料流量(如,高出約37%考慮到純乙醇)。現(xiàn)具體參考圖6A,噴油器610可以是直接汽缸噴油器或進(jìn)氣道噴油器,它如圖所 示接收來(lái)自控制器12的命令信號(hào)620。向入口 622提供加壓的燃料,其流量由具有線圈624 的電磁驅(qū)動(dòng)器控制,入口 622連接到與針閥628協(xié)作的針626。針閥628的形狀會(huì)影響噴油 器的噴射幾何形狀以及噴油器的流速。此外,針的尺寸和形狀也會(huì)影響流量和噴射模式,以 及響應(yīng)時(shí)間。圖6B表示了具有類似標(biāo)識(shí)元件的噴油器612,其中包括命令信號(hào)630、入口 632、線 圈634、針636,及針閥638。如上所述,針閥628和638可以在尺寸、形狀、材料或其組合上 不同。此外,入口 622/632、線圈624/634和/或針626/636都可以有不同的幾何、形狀、尺
寸、材料、重量、表面處理等等。以此方式,相應(yīng)的噴油器可以設(shè)計(jì)為提供不同的功能性和/或噴射類型(如,燃料 類型)兼容性,從而可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作和控制。如在此所述,噴射類型可以指不同 的噴射位置、所噴射的不同物質(zhì)(如,水相對(duì)于燃料)、所噴射的不同燃料類型、所噴射的不同燃料混合物、所噴射的不同酒精含量(如0%相對(duì)于85%)等等。此外應(yīng)注意,不同的噴 射類型也可以指經(jīng)由同一噴油器所噴射的不同物質(zhì),其中類型1噴射可以是噴射中的汽油 量,而類型2噴射可以是噴射中的酒精量。
現(xiàn)參考圖7A-10,描述了各種燃料和蒸氣處理系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō),圖7A和圖7B表示 了示例燃料泵配置,而圖8-10表示各種燃料蒸氣抽取系統(tǒng)配置?,F(xiàn)具體參考圖7A和圖7B,表示了示例燃料泵配置,其中對(duì)第一和第二燃料類型提 供單獨(dú)的燃料泵和燃料箱。具體來(lái)說(shuō),第一箱710如圖所示用于保存第一類型的液體燃料, 而泵712經(jīng)由燃料導(dǎo)管714連至噴油器66a。類似地,第二箱720如圖所示用于保存第二類 型的液體燃料,而泵722經(jīng)由燃料導(dǎo)管724連至噴油器66b。雖然這些泵如圖所示是在箱之 外,在可選示例中,泵中的一個(gè)或兩者可以位于箱之內(nèi)。此外,可以將第二高壓燃料泵添加 到相應(yīng)的低壓泵下游的燃料管中的一個(gè)或兩者。燃料系統(tǒng)中的一個(gè)或兩者可以是無(wú)回流型的燃料系統(tǒng)、回流型的燃料系統(tǒng),或其 組合。此外,燃料系統(tǒng)可以具有不同的特性,如不同尺寸的箱、不同尺寸的泵、不同的泵容 量、不同的泵壓力、不同的泵最大流量、不同的開(kāi)/關(guān)循環(huán)(如,泵712可以比泵722更間歇 性運(yùn)行)等。注意,在某些示例中,在某些條件下只有一個(gè)泵可以操作。例如,如果不需要 或未啟用來(lái)自箱710的燃料(如,在冷起動(dòng)條件期間),則可以停用(或不啟用)泵712而 操作泵722。以此方式,可以使用更少的電池能量,并生成更少的蒸氣。在一個(gè)示例中,第一箱包含酒精混合物,如乙醇或乙醇-汽油混合物,而第二箱包 含汽油。然而,也可以使用其它燃料類型?,F(xiàn)具體參考圖8-10,在其中提供了兩個(gè)不同的燃料源的情況下描述示例燃料抽取 系統(tǒng)配置,這可以在每汽缸兩個(gè)噴油器(如,進(jìn)氣道噴油器和直接噴油器,或兩個(gè)進(jìn)氣道噴 油器)的發(fā)動(dòng)機(jī)中。如上所述,一種燃料可以是汽油,而第二種燃料可以是酒精或酒精混合 物。在這樣的情況下,燃料可以具有不同的揮發(fā)性、蒸發(fā)作用等等,這一點(diǎn)可以充分利用。在圖8中表示了一個(gè)示例實(shí)施例,其中第一箱810可用于第一燃料(如,汽油)而 箱812可用于第二燃料(如,乙醇)。箱可以是分離的(如圖所示)或整體形成的。此外, 箱的尺寸或體積可以不同,例如箱812可以比箱810小得多。在圖8中,箱810具有蒸氣導(dǎo) 管820,箱812具有蒸氣導(dǎo)管822,兩者都連至接頭830。接頭830連至碳罐814 (后者可以 具有通往大氣的止回閥)。接頭830可以有連至蒸氣管理閥816的平行導(dǎo)管826,蒸氣管理 閥控制(例如經(jīng)由進(jìn)氣歧管44)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)10的蒸氣流量。以此方式,可以允許來(lái)自兩個(gè) 箱(或箱部分)的蒸氣使用單個(gè)碳罐和單個(gè)蒸氣控制閥(雖然如果需要也可以使用多個(gè)碳 罐和/或閥)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。然而,一種燃料可能比另一種燃料更具有揮發(fā)性(例如,10%的蒸發(fā)作用的發(fā)生 對(duì)于汽油在約100華氏度相對(duì)于85%的乙醇則在160華氏度)。因此,在此示例中,當(dāng)箱 812燃料水平低時(shí),系統(tǒng)的總蒸氣體積(空余量空間)可能相對(duì)高,這會(huì)使蒸氣控制更加困 難。同樣,來(lái)自一個(gè)箱的燃料可能與另一個(gè)箱中的不同燃料混合(如,由于來(lái)自汽油箱的蒸 發(fā)和乙醇箱中的冷凝,乙醇箱可能被多余量的汽油污染)。上述問(wèn)題中的一些可以通過(guò)例如 使導(dǎo)管820和822的尺寸為相對(duì)不同的尺寸來(lái)減輕。另一種可以使用的方法如圖9所示。在此示例中,第一箱910可用于第一燃料 (如,汽油)而箱912可用于第二燃料(如,乙醇)。箱可以是分離的(如圖所示)或整體形成的。此外,箱的尺寸或體積可以不同,例如箱912可以比箱910小得多。在圖9的示例中,單獨(dú)的碳罐系統(tǒng)(如,碳罐914和916)可用于箱910和912中的每一個(gè)。具體來(lái)說(shuō),箱 910具有連至接頭930的蒸氣導(dǎo)管920,接頭930連接到連至碳罐914的導(dǎo)管928 (然后碳 罐914經(jīng)由止回閥通往大氣)。此外,箱912具有連至接頭932的導(dǎo)管922,然后接頭932可 以經(jīng)由導(dǎo)管924連至碳罐916。接頭930還經(jīng)由導(dǎo)管934連至第一閥940,而接頭932可以 經(jīng)由導(dǎo)管926連至第二閥942。閥940和942中的每一個(gè)都連接到接頭946,后者然后連至 發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣歧管44。或者,閥940和942中的每一個(gè)都可以單獨(dú)導(dǎo)向進(jìn)氣歧管的獨(dú)立 位置。如上所述,如果需要的話,可以使用附加的碳罐。此外,碳罐914和916可以具有不 同的特性(如,尺寸、炭填充量、存儲(chǔ)容量,或其它),而閥940和942可以具有不同的特性, 如尺寸、安裝方位、最大流量、最小流量、孔口面積、驅(qū)動(dòng)機(jī)制等等。閥940和942可以完全 分離,或可以在單個(gè)殼體中組裝在一起。以此方式,可以允許來(lái)自兩個(gè)箱(或箱部分)的蒸氣以可控制的不同量進(jìn)入發(fā)動(dòng) 機(jī),而減少?gòu)囊粋€(gè)箱到另一個(gè)箱的污染。圖10表示了又一個(gè)可選實(shí)施例,該實(shí)施例類似于圖9所述的實(shí)施例,然而使用了 單個(gè)蒸氣控制閥,同時(shí)保持兩個(gè)箱(或箱部分)之間的分離。具體來(lái)說(shuō),在圖10中,表示了 箱1010和1012(如上所述它們可以具有不同的特性并且可以是分離的或整體形成的)以 及碳罐1014和1016(它們也可以具有不同的特性)。箱1010經(jīng)由導(dǎo)管1022連接到接頭 1020,而碳罐1014在該碳罐的第一出口經(jīng)由導(dǎo)管1024連接到接頭1020。碳罐1014的第二 出口連接到接頭1026,并經(jīng)由導(dǎo)管1028連接到箱1012,經(jīng)由導(dǎo)管1030連接到碳罐1016。 此外,接頭1020連至閥1040,然后后者將流量導(dǎo)向發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管。在一個(gè)示例中,單向止回閥可以放置在管1028中以減少?gòu)南?010到箱1012的蒸 氣流量。此外,這樣的閥也可以放置在管1022中。然而,碳罐1014的出現(xiàn)可能已經(jīng)足以減 少?gòu)南?010到箱1012的蒸氣流量,反之亦然。以此方式,可以使用單個(gè)閥(雖然如果需要也可以添加更多),然而該系統(tǒng)在箱之 間通過(guò)碳罐(在此示例中,碳罐1014)提供了至少某種程度的分離。可以確定碳罐1014尺 寸,使其足夠大以便能夠?qū)⑦M(jìn)入箱1012的第一燃料蒸氣(如汽油)的量減少到可接受的水 平,且因?yàn)樗c碳罐1016串聯(lián),所以這可以允許碳罐1014具有減少的尺寸或容量。在此處具有不止一個(gè)碳罐的任何一個(gè)示例中,如果需要的話,碳罐可以組裝在單 個(gè)殼體中。如在下文中更詳細(xì)的描述,燃料蒸氣的控制、自適應(yīng)學(xué)習(xí)、蒸氣濃度學(xué)習(xí)、蒸氣混 合學(xué)習(xí),以及空燃比,都會(huì)受到燃料系統(tǒng)類型和配置影響。例如,在某些示例中,來(lái)自一個(gè)或 多個(gè)燃料源的蒸氣可以按變化的量同時(shí)供給給發(fā)動(dòng)機(jī),且因此控制器可以估計(jì)蒸氣的混合 物(如,酒精在汽油/酒精混合物中的百分比)來(lái)確定蒸氣的化學(xué)計(jì)量法等等,然后可以將 后者用于調(diào)整燃料噴射等等。例如,在某些條件下,第一燃料類型的抽取可能是有利的,而在其它條件下,第二 燃料類型的抽取可能是有利的。此外,在又一些條件下,兩種類型可以同時(shí)抽取??赡苡绊?如何從中選擇的因素可以包括例如被吸入的每種燃料類型的燃料蒸氣量。因此,如果蒸氣 主要包含對(duì)應(yīng)于第一噴油器的燃料,則從該源的抽取是首選并例如將持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間段或用 更高的抽取流速執(zhí)行?;蛘撸瑑?chǔ)液罐中的估計(jì)的混合物可以影響抽取哪個(gè)儲(chǔ)液罐(及來(lái)自該源的多大體積被抽取)。例如,某些儲(chǔ)液罐可能產(chǎn)生比其它儲(chǔ)液罐更多的蒸氣,因此需要 更長(zhǎng)或更頻繁,或更大體積的抽取。此外,注意,所需的/供給的類型1和類型2噴射量,或例如類型1對(duì)類型2噴射 的相對(duì)量可以取決于被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料蒸氣的源而變化。因此,噴射量可以基于蒸氣的 源,或基于是否有任何蒸氣被吸入發(fā)動(dòng)機(jī),或基于被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸氣的濃度,和/或基于 被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸氣的混合物而變化?,F(xiàn)參考圖11,描述了用于實(shí)現(xiàn)響應(yīng)于來(lái)自排氣氧傳感器(或其它源)的反饋而進(jìn) 行燃料噴射量調(diào)整以提供所需的總體空燃比的例程。具體地,在其中可以向汽缸提供不止 一種噴射類型的情況下,例程確定基于反饋調(diào)整哪種類型的燃料。如在此所用,不同的燃 料或噴射類型可以指不同 的燃料(如,包含酒精的燃料相對(duì)于汽油)或可以指不同的噴油 器位置(如進(jìn)氣道相對(duì)于直接),或可以是不同尺寸的噴油器(如,其中一個(gè)比另一個(gè)具有 更高的最大流量),或可以指其它噴射特性、燃料供給特性、噴射特性、燃料屬性特性(如溫 度、熱容、功率密度等等),或可以指汽油噴射相對(duì)于噴水,或其它,或可以指不同的燃料混 合物(其中一種燃料類型比另一燃料類型具有相對(duì)更多或更少的乙醇)。同樣,各燃料類型 可以單獨(dú)地供給給燃燒室,或在向燃燒室供給之前混合。具體來(lái)說(shuō),在1110,例程確定是否啟用燃料類型2的噴射或供給。如在下文中更詳 細(xì)的說(shuō)明,可以使用各種因素來(lái)確定是否啟用燃料類型2的供給或噴射,如發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、排 氣溫度、車(chē)載(如,在燃料箱中)的類型2噴射(如,燃料類型)的量等等。如果對(duì)1110的 回答為是,則例程進(jìn)入1112來(lái)確定是否啟用燃料類型1的噴射或供給。再次,如下文中更 詳細(xì)的說(shuō)明,可以使用各種因素來(lái)確定是否啟用燃料類型1的供給或噴射,如發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、 排氣溫度、車(chē)載(如,在燃料箱中)的類型1噴射(如,燃料類型)的量等等。如果對(duì)1112 的回答為是,則例程進(jìn)入1114,否則例程進(jìn)入1116。當(dāng)對(duì)1110的回答為否時(shí),例程進(jìn)入1118,其中例程再次確定是否啟用燃料類型1 的噴射或供給。如果為否,則例程結(jié)束。否則,例程進(jìn)入1120。在1114中,例程選擇燃料類型用于下文中參考圖12更詳細(xì)地描述的調(diào)整。例如, 如果選擇了類型1,則例程進(jìn)入1120,如果選擇了類型2,則例程進(jìn)入1116,且如果選擇了兩 種燃料類型,則例程進(jìn)入1122。雖然圖12的例程考慮如所需調(diào)整的帶寬、最小和最大脈沖 寬度限制,及其它因素,各種其它因素也會(huì)影響調(diào)整哪些噴油器來(lái)響應(yīng)反饋信息,和/或基 于反饋信息多個(gè)噴油器之間的相對(duì)調(diào)整量。在其中水包括在類型2噴射中(如,水-酒精 或水_乙醇混合物)的一個(gè)實(shí)施例中,響應(yīng)于空燃比誤差的類型2噴射的調(diào)整有效性隨著 水在混合物中的分?jǐn)?shù)增加而下降。因此,在這樣的實(shí)施例中,當(dāng)水的分?jǐn)?shù)超過(guò)限制,例如0. 7 時(shí),可以停止或停用為影響空燃比(如,響應(yīng)于排氣傳感器反饋)而對(duì)類型2噴射調(diào)整的選 擇,并因此調(diào)整的所有或大部分可以對(duì)類型1噴射,如汽油噴射做出。在選擇噴油器用于反 饋控制時(shí)可以使用的另一標(biāo)準(zhǔn)可以基于有多少燃料在相應(yīng)的箱中,且因此如果一種燃料較 低,則可以不增加它來(lái)響應(yīng)反饋,以保存該燃料。在1116,例程基于空燃比傳感器反饋調(diào)整燃料類型2 (參見(jiàn)圖17A-17B)。例如,可 以使用PI控制器來(lái)處理(所需和實(shí)測(cè)空燃比之間的)誤差信號(hào)來(lái)產(chǎn)生反饋修正,以調(diào)整燃 料類型2的燃料噴射或供給量。亦應(yīng)注意,不止一個(gè)傳感器可用于產(chǎn)生上游和下游反饋修 正。
在1120,例程基于空燃比傳感器反饋調(diào)整燃料類型1(同樣參見(jiàn)圖17A-17B)。例如,可以使用PI控制器來(lái)處理(所需和實(shí)測(cè)空燃比之間的)誤差信號(hào)來(lái)產(chǎn)生反饋修正,以 調(diào)整燃料類型1的燃料噴射或供給量。再次注意,不止一個(gè)傳感器可用于產(chǎn)生上游和下游 反饋修正。在1122,例程基于空燃比傳感器反饋調(diào)整燃料類型1和2兩者(同樣參見(jiàn)圖 17A-17B)。例如,可以使用PI控制器來(lái)處理(所需和實(shí)測(cè)空燃比之間的)誤差信號(hào)來(lái)產(chǎn)生 反饋修正。該修正然后可劃分為兩個(gè)部分,一部分用于調(diào)整燃料類型1的燃料噴射或供給 量,另一部分用于調(diào)整燃料類型2的燃料噴射或供給量。再次注意,不止一個(gè)傳感器可用于 產(chǎn)生上游和下游反饋修正。此外,上游修正可以應(yīng)用于燃料類型2,而下游修正可以應(yīng)用于 燃料類型1,或相反。在另一示例中,稀修正可應(yīng)用于燃料類型2,而濃修正可應(yīng)用于燃料類 型1,或相反,以便調(diào)整各燃料類型的相對(duì)量。同樣,可以在第一組選定的發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件下 對(duì)燃料類型1做出更大的修正,而在第二組選定的發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件下對(duì)燃料類型2做出更 大的修正。以此方式,可以取決于操作條件在不同的條件下以不同的量使用不同的燃料類型 (如噴射位置、燃料品質(zhì)、燃料密度、燃料熱容等等)來(lái)幫助空燃比反饋修正?,F(xiàn)參考圖12,描述了用于選擇對(duì)空燃比的反饋調(diào)整使用哪種燃料類型的示例例 程。如上所述,可以考慮各種因素,且雖然圖12所述的例程表示了這些因素中的一部分,但 如果需要的話,也可以添加其它因素,或只考慮所示的部分因素或不考慮這些因素。在1210中,例程從一個(gè)或多個(gè)排氣傳感器讀取排氣空燃比傳感器信息。然后在 1212中,例程計(jì)算一個(gè)或多個(gè)修正的量和方向。例如,可以使用PI控制器,或可以使用多個(gè) PI控制循環(huán),如基于上游和下游傳感器。然后,在1214中,例程確定是否需要高頻率調(diào)整 燃料供給量。例如,如果在排氣空燃比中碰到了快速(且可能很大的)改變,則使用類型2 噴射可能可以更快速地修正此誤差(如,燃料類型,如當(dāng)類型2燃料直接噴射,或噴射得更 接近汽缸,或如果用于類型2燃料的噴油器比用于類型1燃料的噴油器具有更高的帶寬)。 如果對(duì)1214的回答為是,則例程進(jìn)入1216來(lái)選擇類型2燃料調(diào)整,然后結(jié)束。否則,例程進(jìn)入1218來(lái)確定用于類型1噴射的噴油器對(duì)應(yīng)的脈沖寬度(PW)是否 接近該噴油器的最小PW值或該噴油器的最大PW。如果是,則例程再次進(jìn)入1216。如果對(duì) 1218的回答為否,則例程進(jìn)入1220來(lái)確定用于類型2噴射的噴油器對(duì)應(yīng)的脈沖寬度(PW) 是否接近該噴油器的最小PW值或該噴油器的最大PW。如果是,則例程進(jìn)入1222來(lái)選擇類 型1燃料用于調(diào)整。如果對(duì)1220的回答為否,則例程進(jìn)入1224。在1224,例程基于反饋信息確定是否出現(xiàn)調(diào)整兩種燃料類型的條件。例如,可能確 定對(duì)類型2噴射(如,燃料類型)調(diào)整做出較高頻率的調(diào)整,而對(duì)類型1燃料調(diào)整做出較低 頻率的調(diào)整。以此方式,在其中類型2噴射為直接燃料噴射而類型1噴射為進(jìn)氣道燃料噴 射的示例中,濕壁動(dòng)態(tài)延遲可以減少?;蛘?,可以選擇兩種燃料用于調(diào)整,其中調(diào)整的一部 分由每種燃料類型做出。此部分可以是百分比或其它比率,可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件、燃料條 件等等調(diào)整。如果對(duì)1224的回答為是,則例程在1226繼續(xù)調(diào)整兩種燃料。否則,例程進(jìn)入1228 來(lái)調(diào)整燃料類型1。以此方式,不同的燃料類型可用于對(duì)不同的條件提供空燃比反饋控制,從而總體操作得到改進(jìn)。例如,在進(jìn)氣道噴射用于控制比直接噴射更低頻率的反饋調(diào)整時(shí),可以實(shí)現(xiàn) 更快的反饋控制,同時(shí)減少濕壁動(dòng)態(tài),并仍然利用兩種燃料類型的反饋調(diào)整。此外,最小或 最大噴油器燃料供給的問(wèn)題可以得到處理,同時(shí)仍然保持精確的總體空燃比控制?,F(xiàn)參考圖13,提供了用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車(chē),和/或環(huán)境操作條件啟用燃料類型的 第一實(shí)施例示例起動(dòng)例程。首先,在1310,例程確定是否發(fā)生了發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。例如,例程可 以監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、起動(dòng)機(jī)、接通操作,或各種其它參數(shù)來(lái)識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。如果對(duì)1310的 回答為是,則例程進(jìn)入1312來(lái)啟用燃料類型1供給或噴射。然后,例程進(jìn)入1314來(lái)確定發(fā) 動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)是否高于限制Tl。如果是,則例程進(jìn)入1316來(lái)確定催化劑溫度是否 高于限制T2。如果是,則例程進(jìn)入1318來(lái)啟用燃料類型2供給或噴射。以此方式,對(duì)其中 燃料類型2更難以蒸發(fā),如包含酒精的燃料(如,乙醇或乙醇混合物)的情況,可以利用燃 料類型1用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱,并避免燃料類型2,直到發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)已 預(yù)熱。如上所述,燃料類型可以指不同的燃料混合物、不同的噴油器位置等等。 雖然上述示例依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度,但也可以使用各種其它參數(shù),如環(huán)境空 氣溫度、環(huán)境壓力、油溫等等。類似地,可以使用各種排氣溫度,如排氣溫度、催化劑溫度,或 其估計(jì)。以此方式,可以為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和/或預(yù)熱提供適當(dāng)?shù)娜剂?。此外,此處的起?dòng)方法 可用于重起動(dòng),如熱重起、起動(dòng)失敗之后的重起動(dòng)、減速燃料截止之后的起動(dòng),或在旋轉(zhuǎn)期 間或從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),像混合動(dòng)力汽車(chē)(如,混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē))那樣?,F(xiàn)參考圖14-15,描述了用于啟用燃料類型的第二實(shí)施例,其說(shuō)明了在發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱 /起動(dòng)操作期間限制某些燃料類型的情況。在此實(shí)施例中,描述了可以應(yīng)用于使用至少兩種 燃料類型的各種發(fā)動(dòng)機(jī)概念,如每汽缸兩個(gè)PFI噴油器、每汽缸一個(gè)DI和一個(gè)PFI噴油器, 或一個(gè)乙醇混合物噴油器和一個(gè)汽油噴油器等等的預(yù)熱策略。以此方式,可以包括發(fā)動(dòng)機(jī) 控制策略以防止某種燃料類型(如乙醇混合物)在發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷時(shí)的使用,并隨著發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù) 熱(逐漸或突然)向使用轉(zhuǎn)換。這可以由至少下述原因做出。(1)在使用乙醇或乙醇混合 物的示例中,這樣的燃料可能比汽油更不易揮發(fā)(例如,10%的蒸發(fā)作用的發(fā)生對(duì)于汽油 在約100華氏度相對(duì)于85%的乙醇則在160華氏度)。可能在發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱之前難于獲得足 夠的蒸發(fā)作用及空氣燃料與乙醇的混合。(2)再次,在選定的條件下將乙醇用于避免或減少 爆震的示例中,爆震的可能性可以在更低的溫度極大減小。因此,希望在某些條件下在可能 時(shí)最小化乙醇消耗來(lái)保存它以便用于更可能發(fā)生爆震的時(shí)候。如下文中更詳細(xì)的說(shuō)明,一旦發(fā)動(dòng)機(jī)已預(yù)熱,所需的乙醇分?jǐn)?shù)(EF),或其它這樣的 參數(shù),可以如所述作為轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的函數(shù)確定,并用附加的邏輯于不常見(jiàn)的環(huán)境條件、乙醇 或汽油的低燃料水平等等。然后可以用一個(gè)或多個(gè)乘數(shù)(如,總體乘數(shù)EF_MUL)修改預(yù)熱 所需的乙醇分?jǐn)?shù)來(lái)考慮冷起動(dòng)和預(yù)熱。EF_MUL的值在預(yù)熱期間可以在0到1的范圍中(對(duì)高于正常的溫度可能需要高于 1的值)??梢酝ㄟ^(guò)各種輸入確定EF_MUL的值,包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)油溫、環(huán)境 空氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)以來(lái)的時(shí)間、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、可用燃料壓力、環(huán)境濕度, 及其它參數(shù)。這些輸入中的每個(gè)都可以測(cè)量或推斷出。EF_MUL的值可以在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間 連續(xù)地重新計(jì)算?,F(xiàn)具體參考圖14,在1410中,例程確定是否出現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。然后,如果是,則 在1412,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)以來(lái)的時(shí)間定時(shí)器重置為0并開(kāi)始計(jì)數(shù)。類似地,燃燒事件計(jì)數(shù)器重置為O并開(kāi)始計(jì)數(shù)起動(dòng)以來(lái)的燃燒事件從1412或?qū)?410的回答為否時(shí),例程進(jìn)入1414、1416及1418來(lái)使用圖15的校 準(zhǔn)曲線圖計(jì)算用于類型2噴射的單個(gè)乘數(shù),在一個(gè)示例中這是乙醇或乙醇混合物,或另一 種包含酒精的混合物。然后例程進(jìn)入步驟1420。在步驟1420的一個(gè)實(shí)施例中,例程通過(guò)用每個(gè)輸入的單獨(dú)乘數(shù)值相乘來(lái)確定所 需燃料類型2分?jǐn)?shù)上的總體乘數(shù)的當(dāng)前值。在此方法中,輸入變量的效果都可以同時(shí)得以 考慮,例如EF_MUL = EF_MUL_ECT*EF_MUL_E0T*EF_MUL_AAT*EF_MUL_ACT*EF_MUL_ATMR1其中EF_MUL =所需乙醇分?jǐn)?shù)上的總體乘數(shù),EF_MUL_ECT =作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度的 函數(shù)的乘數(shù)、EF_MUL_E0T =作為發(fā)動(dòng)機(jī)油溫的函數(shù)的乘數(shù)、EF_MUL_AAT =作為環(huán)境溫度的 函數(shù)的乘數(shù)、EF_MUL_ACT =作為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度的函數(shù)的乘數(shù)、EF_MUL_ATMR1 =作為發(fā)動(dòng) 機(jī)起動(dòng)以來(lái)的時(shí)間或發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)以來(lái)的燃燒事件數(shù)量的函數(shù)的乘數(shù)。這些乘數(shù)的示例校準(zhǔn)曲線在圖15的頂部、中間和底部圖表中說(shuō)明。這些圖表示了 每個(gè)輸入的線性改變,但實(shí)際的校準(zhǔn)曲線可能是非線性的。這些值可以通過(guò)查找表、通過(guò)數(shù) 學(xué)公式等確定。注意,EF_MUL_ATMR1的最小校準(zhǔn)可以由構(gòu)建足夠的乙醇燃料壓力以操作直 接噴射系統(tǒng)所需的時(shí)間約束,或可以將附加的乘數(shù)用于燃料壓力。同樣,部分或所有乘數(shù)都 可以使用不止一個(gè)輸入來(lái)計(jì)算。例如,在低溫下的燃料/空氣混合可能只在轉(zhuǎn)速和/或負(fù) 荷的特定范圍中成為問(wèn)題。同樣,雖然每個(gè)圖表對(duì)兩個(gè)乘數(shù)是一樣的,但實(shí)際上每個(gè)乘數(shù)可 以具有不同的校準(zhǔn)曲線。注意,上述乘數(shù)也可以是附加參數(shù)的函數(shù),如發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)以來(lái)的燃燒事件的數(shù)量。描述了用于在發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱期間限制燃料類型的步驟1420的可選實(shí)施例。具體來(lái) 說(shuō),在此實(shí)施例中,每個(gè)輸入因子被視為對(duì)使用燃料類型(如,使用乙醇)的單獨(dú)的可能約 束。總體乘數(shù)(對(duì)所需的乙醇分?jǐn)?shù))的當(dāng)前值可以通過(guò)當(dāng)前約束性最強(qiáng)的輸入因子確定。 這可以包括如上所述檢查相同的輸入乘數(shù),雖然可以不同地選擇這些乘數(shù)的校準(zhǔn)值。同樣, EF_MUL的值也可以在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間連續(xù)重新計(jì)算。例如,可以使用如下的計(jì)算EF_MUL = MINIMUM (EF_MUL_ECT, EF_MUL_E0T, EF_MUL_AAT, EF_MUL_ACT, EF_MUL_ ATMR1)通過(guò)此方法,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)第一次起動(dòng)時(shí),EF_MUL_ATMR1可以是限制性約束,隨后是 EF_MUL_ECT,直到冷卻劑預(yù)熱,隨后是EF_MUL_E0T,直到油預(yù)熱,然后余下的約束在非常冷 的天氣下可以是EF_MUL_AAT?,F(xiàn)參考圖16-18,描述了用于選擇初始所需燃料相對(duì)量,然后考慮一個(gè)或多個(gè)乘 數(shù),如上述討論的那些,以及其它條件的例程。此外,如果需要的話,例程接下來(lái)執(zhí)行一些調(diào) 整,以考慮燃料存儲(chǔ)量和其它因素,然后使用這些值來(lái)協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)操作以滿足駕駛員的請(qǐng) 求。在1610,例程讀取各種發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù),如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻 劑溫度、排氣溫度、齒數(shù)比等等。然后,在1612,例程選擇初始類型1和類型2相對(duì)量,例如 基于操作參數(shù)所需的分?jǐn)?shù)。注意,可以做出各種可選的確定,如確定所需的各燃料類型的百 分比,或各燃料類型的絕對(duì)量。此外,也可以包括自適應(yīng)參數(shù)以基于來(lái)自各種傳感器,如爆震傳感器的反饋來(lái)考慮學(xué)習(xí)到的對(duì)燃料類型的調(diào)整。自適應(yīng)項(xiàng)可以存儲(chǔ)為例如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、 溫度、或其組合的函數(shù)。以此方式,如果爆震持續(xù)在可重復(fù)的位置發(fā)生,則可以自適應(yīng)地學(xué) 習(xí)到例如類型2噴射量的自動(dòng)增加,使得這樣的調(diào)整可以無(wú)需等待來(lái)自爆震傳感器的反饋 而做出。在其中類型2 噴射是乙醇(或乙醇混合物)的一個(gè)示例中,1612中的確定可以稱 為所需的乙醇分?jǐn)?shù)(EF)。然而請(qǐng)注意,這可以是重量百分比、質(zhì)量百分比、體積百分比,或比 率。此外,如在此所述,如果需要的話也可以使用絕對(duì)值。此外,類型1和類型2噴射量的 選擇可以基于其它因素,如可能影響爆震性的因素。例如,環(huán)境濕度可用于對(duì)給定的操作條 件調(diào)整類型2噴射量,因?yàn)樵黾拥臐穸瓤梢越档捅鹦?且因此需要更少的類型2噴射), 反之亦然。注意,所需點(diǎn)火正時(shí)也可以隨著類型1和類型2噴射相對(duì)量的變化,或隨著類型 1和類型2噴射的各自量的變化而變化。在一個(gè)示例中,可以基于壓縮比、增壓,及溫度確定類型2燃料的量,使得可以減 少發(fā)動(dòng)機(jī)爆震,從而減少點(diǎn)火提前的限制。然而,如在此所述,在確定是否使用類型2燃料 及類型2燃料的量時(shí)可以使用附加的因素,例如,箱中剩余的類型1燃料的量、學(xué)習(xí)車(chē)載類 型2燃料的成分(如,混合)的需要、最小脈沖寬度問(wèn)題,及在沒(méi)有足夠頻繁地使用類型2 燃料時(shí)周期性地用類型2燃料操作的需要(如,以減少燃料管和/或噴油器的沉積物形成 和/或堵塞)。除了在此所述的示例和實(shí)施例,還可以使用另一示例,其中可以檢測(cè)瞬時(shí)條件并 將其用于發(fā)起對(duì)類型2 (和類型1)噴射量的開(kāi)環(huán)調(diào)整。此調(diào)整可以包括類型2噴射的相對(duì) 量的臨時(shí)增加來(lái)響應(yīng)瞬時(shí)條件檢測(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中,可以檢測(cè)駕駛員急加速,如從怠速條 件快速地急加速。響應(yīng)于這樣的條件,類型2噴射(如,包含酒精的混合物,如乙醇或乙醇混 合物的直接或進(jìn)氣道噴射)可以根據(jù)預(yù)先選擇的或活躍變化的曲線臨時(shí)增加。以此方式, 噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中的物質(zhì),如燃料的熱容/蒸發(fā)熱可以增加,從而減少急加速的爆震性。作為 一個(gè)示例,響應(yīng)于駕駛員急加速,EF可能臨時(shí)增加百分之5-10達(dá)1至10個(gè)燃燒循環(huán)。繼續(xù)圖16,在1614,例程基于各種因素,如上文中參考圖14_15所述的乘數(shù)調(diào)整初 始量。例如,可以使用最小乘數(shù),或可以按如上所述一起使用所有乘數(shù)。接下來(lái),在1616,例 程繼續(xù)確定類型2燃料是否為空(如,存儲(chǔ)位置為空或低于最小值)或已停用。如果是,則 例程進(jìn)入1618來(lái)將調(diào)整的初始相對(duì)量(如,EF)設(shè)置為0?;蛘?,例程繼續(xù)在1620確定類 型1燃料是否為空(如,存儲(chǔ)位置為空或低于最小值)或已停用。如果是,則例程進(jìn)入1622 來(lái)將調(diào)整的初始相對(duì)量(如,EF)設(shè)置為1(或100% )。最后,例程進(jìn)入1624來(lái)輸出調(diào)整 的燃料類型相對(duì)量。以此方式,可以在確定發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間要使用的各燃料類型的量時(shí)考 慮各種操作因素和/或情形。然后例程進(jìn)入圖17A中的1710來(lái)確定所需的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。所需的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩可 以基于駕駛員請(qǐng)求、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、齒數(shù)比、巡航控制、牽引控制、汽車(chē)穩(wěn)定性控制等等。然后, 在1714,例程基于操作條件確定所需空燃比。例如,可以選擇稀混合氣、濃混合氣,或接近化 學(xué)計(jì)量條件。然后,在1716中,例程讀取來(lái)自1624的類型1和類型2燃料相對(duì)量,這考慮 了預(yù)熱效應(yīng)和燃料可用性。在1718,例程基于相對(duì)量、所需扭矩、所需空燃比,和/或其它操作條件確定類型1 和類型2噴射的前饋量。例如,例程可以確定提供所需發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩需要提供的燃料能量總量,然后基于各燃料類型的所需比率(或相對(duì)量)在各燃料類型之間分配燃料能量,且如果 有的話,還考慮各燃料類型的不同功率密度、燃料密度等等。此外,例程然后可以確定每種 燃料類型的初始燃料量,該初始燃料量在當(dāng)前條件下供應(yīng)給發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),假設(shè)有足夠的空氣, 可以產(chǎn)生所需扭矩。燃料量可以有各種單位,包括給定該燃料類型的噴油器特性時(shí)對(duì)應(yīng)的 燃料脈沖寬度(PW),從而考慮例如噴油器斜率和偏移量。 接下來(lái),在1720,例程向燃料量中的一個(gè)或兩者添加反饋空燃比調(diào)整。如在此所 述,反饋調(diào)整可以基于排氣裝置中的空燃比傳感器,且調(diào)整可以在不同的條件下在不同的 燃料類型之間改變。再次,調(diào)整可以有各種單位,包括脈沖寬度(PW)。繼續(xù)圖17B,在1722,例程確定類型2脈沖寬度是否小于最小值(用于類型2噴油 器的min_pw_2)。如果是,則例程進(jìn)入1724來(lái)增加類型2燃料量(如,PW)并從類型1燃料 量中減少對(duì)應(yīng)的量。以此方式,在其中類型2燃料用于降低爆震性的示例中,系統(tǒng)提供附加 的類型2燃料使得爆震得以減少并使在低脈沖寬度值上操作時(shí)的系統(tǒng)錯(cuò)誤可以減少或避 免ο或者,如果對(duì)1722的回答為否,則例程進(jìn)入1726來(lái)確定類型1脈沖寬度是否小于 類型1噴油器的最小值(min_pw_l)。如果是,則例程進(jìn)入1728來(lái)將類型1燃料量(如,PW) 減少到0,并在類型2燃料量中增加對(duì)應(yīng)的量。再次,以此方式,在其中類型2燃料用于降低 爆震性的示例中,系統(tǒng)提供附加的類型2燃料使得爆震得以減少并使得在低脈沖寬度值上 操作時(shí)的系統(tǒng)錯(cuò)誤可以減少或避免。從1728或當(dāng)對(duì)1726的回答為否時(shí),例程進(jìn)入1730來(lái)基于所需空燃比和經(jīng)由類型 1和類型2噴油器提供的實(shí)際混合物的化學(xué)計(jì)量空燃比確定空氣量。然后可以經(jīng)由電子控 制的節(jié)氣門(mén)、氣門(mén)正時(shí),或其它這樣的驅(qū)動(dòng)器提供空氣流量。以此方式,可以考慮各燃料類型變化的相對(duì)量及變化的總?cè)剂狭?,同時(shí)補(bǔ)償最小 燃料限制并以所需的空燃比提供所需發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩?,F(xiàn)參考圖18,描述了用于補(bǔ)償對(duì)在不同的條件下使用不同燃料類型的能力的限制 并補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的可能性的例程。例如,在其中類型2噴射用于降低爆震可能性(如,直 接噴射的乙醇或乙醇混合物)的情況下,在選定的條件以及其它條件下(如,增加的壓縮 比、增壓等等)限制對(duì)這樣的燃料的使用可能導(dǎo)致爆震發(fā)生。換句話說(shuō),在其中限制乙醇直 到發(fā)動(dòng)機(jī)已預(yù)熱的示例中,控制策略可以考慮減少的乙醇對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)操作的影響。并且,如果 乙醇的一個(gè)目的是允許增加的壓縮比和/或增加的增壓壓力(因?yàn)橐掖几叩男镣橹岛透?高的蒸發(fā)熱),則當(dāng)乙醇使用被限制(EF_MUL<1)時(shí),可能需要采取附加的控制動(dòng)作來(lái)避免 或減少爆震(盡管在較低溫度下有降低的爆震的趨勢(shì))。在一個(gè)實(shí)施例中,可以使用其中 調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)來(lái)響應(yīng)爆震傳感器的反饋爆震控制。或者,或附加地,也希望使用開(kāi)環(huán)爆震避 免,來(lái)提供閉環(huán)爆震控制系統(tǒng)的開(kāi)始點(diǎn)和/或作為用于閉環(huán)爆震控制系統(tǒng)劣化時(shí)的備用系 統(tǒng)。當(dāng)EF_MUL小于1時(shí),開(kāi)環(huán)爆震避免的一種方法可以用附加的點(diǎn)火延遲、附加的加 濃、變速器降檔(以增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,因?yàn)楸鹪谳^高轉(zhuǎn)速更不可能發(fā)生)、用電子節(jié)氣門(mén) 進(jìn)行負(fù)荷限制,和/或通過(guò)泄壓閥或可變幾何渦輪增壓器調(diào)整進(jìn)行增壓限制的組合來(lái)提 供。取決于操作條件(如,壓縮比和/或增壓壓力),可以使用各種控制策略。在第一實(shí)施例中,受爆震限制的點(diǎn)火提前的敏感性可以作為多個(gè)變量的函數(shù),如RPM、扭矩、空燃比、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度,以及作為附加變量的乙醇減少量(如,EF_MUL)或乙醇 分?jǐn)?shù)。
在第二實(shí)施例中,其中單獨(dú)的點(diǎn)火延遲不足以避免爆震(如,過(guò)度的點(diǎn)火延遲可 能導(dǎo)致喘振和/或較高的排氣溫度),可以做出附加的修改。例如,例程可以首先盡可能地 延遲點(diǎn)火,然后加濃燃燒空燃比來(lái)避免或減少爆震。如果碰到最大可行加濃,則可以采取變 速器降檔。在第三實(shí)施例中,例程可以首先盡可能地延遲點(diǎn)火,然后采取變速器降檔。如果仍 然有爆震可能,則例程可以足夠加濃來(lái)避免或減少爆震。在第四實(shí)施例中,例程可以用電子節(jié)氣門(mén)控制來(lái)限制最大負(fù)荷。這樣的方法可以 單獨(dú)使用,或與上述第一、第二和/或第三實(shí)施例組合,如果那些方法提供不足的爆震控制 的話(因?yàn)橄拗谱畲筘?fù)荷可能會(huì)導(dǎo)致駕駛員滿意度降低)。最大允許負(fù)荷可以作為EF_MUL 或乙醇分?jǐn)?shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、相對(duì)空燃比,及其它變量的函數(shù)。例如,可以 使用下面的函數(shù)MAX_L0AD = f (EF_MUL 或 EF,RPM, ECT, a/f,等)在第五實(shí)施例中,例程可以用泄壓閥和/或壓縮機(jī)旁通閥限制最大增壓。再次,這 樣的動(dòng)作可單獨(dú)使用,或補(bǔ)充上述四個(gè)實(shí)施例中的一個(gè),如果那些策略提供不足的爆震控 制的話(同樣因?yàn)橄拗谱畲笤鰤嚎赡軐?dǎo)致駕駛員的不滿意)。最大允許增壓可以作為EF_ MUL或乙醇分?jǐn)?shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、相對(duì)空燃比,及其它變量的函數(shù),如MAX_B00ST = f (EF_MUL 或 EF,RPM, ECT, a/f,等)這些實(shí)施例的大量變體都是可能的,例如第二和第三實(shí)施例可以省略降檔或加 濃?,F(xiàn)具體參考圖18,在1810中例程比較最終類型1和類型2噴射量與來(lái)自圖16的 初始量。例如,例程可以確定用于調(diào)整各燃料類型的差值,基于當(dāng)前的操作條件這可能增加 爆震性。然后,在1812中,例程確定這些差值是否對(duì)當(dāng)前的條件來(lái)說(shuō)過(guò)大(如,例程可以做 出是否會(huì)碰到爆震的開(kāi)環(huán)估計(jì))。如果是,則例程進(jìn)入1814來(lái)調(diào)整操作參數(shù)以降低爆震性, 如上文中剛剛描述的五個(gè)實(shí)施例。以此方式,即使在減少爆震所需的類型2噴射的量不可用時(shí),爆震仍然可以按有 效的方式減少?,F(xiàn)參考圖19,描述了用于在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間處理不同水平的燃料或噴射類型的例 程,更具體地,是否某燃料類型因?yàn)榇鎯?chǔ)為空而變得不可用。例如,先前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作可能 導(dǎo)致耗盡一種燃料類型。然而,由于在此描述的方法,可以用光一種燃料類型而不迫使發(fā)動(dòng) 機(jī)停機(jī)。然后,圖19的例程可用于決定當(dāng)一個(gè)燃料箱為空,或當(dāng)一種燃料類型耗盡時(shí),何時(shí) 允許發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行(或起動(dòng))。如果某燃料類型在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間耗盡,則圖20的例程可用 于調(diào)整當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)操作?;氐綀D19,例程首先確定是否請(qǐng)求了發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)(如,通過(guò)監(jiān)視鑰匙位置等等)。 如果是,則例程進(jìn)入1912來(lái)確定駕駛員是否在第一燃料類型耗盡(如,汽油燃料箱為空) 時(shí)嘗試起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。如果是,則例程進(jìn)入1914來(lái)確定是否用類型2燃料(如,乙醇、乙醇混 合物、其它包含酒精的燃料或混合物、不同的噴油器位置等等)起動(dòng)。1914的判斷可以基于 使用類型2燃料成功起動(dòng)的概率,和/或?qū)崿F(xiàn)可接受的排放的概率。這兩個(gè)因素都取決于如溫度(發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和/發(fā)動(dòng)機(jī)油和/或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣)這樣的因素,并可以這樣確定START_PR0B = f (ECT,EOT,ACT)EMI S_0K_PR0B = f (ECT,EOT,ACT) 如果成功起動(dòng)的概率低于閾值(即,對(duì)1914的回答為否),則發(fā)動(dòng)機(jī)可以轉(zhuǎn)動(dòng)而無(wú) 需任何燃料噴射(或只操作用于燃料類型1的噴油器)。如果成功起動(dòng)的概率超過(guò)閾值,則 可以在1918中嘗試用類型2燃料起動(dòng)。如果嘗試起動(dòng)但可接受的排氣排放的概率很低,則 可以激活指示燈來(lái)警示駕駛員并設(shè)置錯(cuò)誤碼。以此方式,即使在某燃料類型耗盡時(shí)也可以提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng),同時(shí)避免在其中剩 余的燃料類型可能導(dǎo)致劣化或不可接受的性能的條件下嘗試起動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)對(duì)1914的回答為是時(shí),例程可以進(jìn)入1920來(lái)確定是否可以執(zhí) 行使用類型1和類型2兩者燃料類型的起動(dòng)。在選定的條件下,如基于ECT、E0T、ACT、大氣 壓,或其組合,這樣的操作是需要的。如果是,則例程可以進(jìn)入1922來(lái)用兩種燃料類型起 動(dòng)。且如果否,則例程按如上所述進(jìn)入1918。現(xiàn)參考圖20,描述了用于如果在諸如連接到第一噴油器的第一儲(chǔ)液罐包含汽油或 汽油混合物,而連接到第二噴油器的第二儲(chǔ)液罐包含酒精混合物,如乙醇混合物,或僅乙醇 的情況下某噴射類型耗盡時(shí)的調(diào)整操作的例程。然而,注意,例程可以應(yīng)用于各種其它情 形,例如第二儲(chǔ)液罐包含水或水混合物時(shí)。首先,在2010,例程確定至少第一和第二儲(chǔ)液罐各自的儲(chǔ)液罐水平。如在此所述, 儲(chǔ)液罐可以分別保存不同的燃料混合物,其中一個(gè)儲(chǔ)液罐比另一個(gè)儲(chǔ)液罐更大,它們可分 別稱為主要儲(chǔ)液罐和次要儲(chǔ)液罐。接下來(lái),在2012,例程確定主要儲(chǔ)液罐是否為空。例如, 如果流體水平低于空閾值,或如果已使用流體量的估計(jì)達(dá)到預(yù)先選擇的值而未發(fā)生加注事 件,則例程可以確定儲(chǔ)液罐為空。如果否,則例程進(jìn)入2014來(lái)確定次要儲(chǔ)液罐是否為空。 再次,這可以用各種方式確定。如果是,則例程進(jìn)入2024,否則例程進(jìn)入2016。在一個(gè)示例 中,可以校準(zhǔn)每個(gè)儲(chǔ)液罐水平被視為“低”的值,使得未修改的噴射和發(fā)動(dòng)機(jī)功能可以對(duì)大 多數(shù)操作保持,或可以設(shè)置該值,使其保持盡可能長(zhǎng)的時(shí)間。在2016,例程確定主要儲(chǔ)液罐是否較低。例如,如果流體水平低于低閾值,或如 果已使用流體量的估計(jì)達(dá)到第二預(yù)先選擇值而未發(fā)生加注事件,則例程可以確定儲(chǔ)液罐為 空。如果是,則例程進(jìn)入2028。如果否,則例程進(jìn)入2018來(lái)確定次要儲(chǔ)液罐是否較低。再 次,這可以用各種方式確定。如果是,則例程進(jìn)入2020,否則例程進(jìn)入2022。在2020,例程確定如果不使用次要噴射是否可以保持歧管絕對(duì)壓力水平,和/或 增壓水平而不加濃。換句話說(shuō),例程確定是否需要次要噴射來(lái)避免爆震而無(wú)需使用例如加 濃和/或點(diǎn)火延遲進(jìn)行調(diào)整。如果對(duì)2020的回答為是,則例程進(jìn)入2022。在2022,例程繼 續(xù)使用在此確定的噴射量而不作修改。否則,例程進(jìn)入2024來(lái)對(duì)一個(gè)或多個(gè)汽缸停用次要 噴油器并在2026調(diào)整主要噴射量。具體來(lái)說(shuō),在空燃比、扭矩產(chǎn)生等等方面調(diào)整主要噴射 來(lái)補(bǔ)償次要噴射的減少。此外,也可以使用附加的調(diào)整,如點(diǎn)火調(diào)整、節(jié)氣門(mén)角度、增壓壓 力,或其組合。繼續(xù)圖20,在2028和2030,當(dāng)主要儲(chǔ)液罐較低時(shí),例程減少主要噴射并增加次要 噴射。具體來(lái)說(shuō),例程調(diào)整次要噴射以在如空燃比、扭矩等等參數(shù)上補(bǔ)償主要噴射的減少。 以此方式,可以減少主要儲(chǔ)液罐的使用,而不增加爆震的可能性。注意,2028中的增加/減少量可以基于各種因素,如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷,汽車(chē)速度等等。此外,附加的調(diào)整可用于補(bǔ) 償增加/減少,如增壓壓力、點(diǎn)火延遲、節(jié)氣門(mén)角度等等。例如,隨著次要噴射增加,允許的 增壓(而沒(méi)有碰到爆震)可以增加??偟膩?lái)說(shuō),圖20的例程可使得至少在一個(gè)實(shí)施例中,在耗盡主要儲(chǔ)液罐之前首先 耗盡次要儲(chǔ)液罐。需要這樣的方法,其中主要儲(chǔ)液罐包含的燃料是用于起動(dòng)的燃料(如,次 要儲(chǔ)液罐包含具有更低揮發(fā)性的燃料)。以此方式,如果汽車(chē)停機(jī)而沒(méi)有補(bǔ)給燃料,則仍然 可以在較大范圍的條件下提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。此外,一旦已確定次要供給較低,則控制系統(tǒng)的目標(biāo)可以是保持盡可能長(zhǎng)的化學(xué) 計(jì)量操作以保持排放性能??梢栽u(píng)估操作條件來(lái)確定是否可以用點(diǎn)火延遲實(shí)現(xiàn)所需扭矩 (或接近所需扭矩)而無(wú)需(或用減少的)燃料加濃。如果所需扭矩可以通過(guò)增加增壓和 延遲點(diǎn)火獲得,則可以停用次要噴射(如,乙醇或乙醇混合物)。然而,如果需要加濃,則可 以使用次要噴射。在這樣的情況下,可以映射其中停用次要噴射 的可接受的操作條件來(lái)確 定可接受的點(diǎn)火、燃料、節(jié)氣門(mén),和增壓設(shè)置而無(wú)需次要噴射(如,不用乙醇或用減少的乙 醇)。然后,一旦次要儲(chǔ)液罐已耗盡,則發(fā)動(dòng)機(jī)仍然可以操作,但具有可能減少的最大發(fā)動(dòng)機(jī) 性能和/或減少的燃料經(jīng)濟(jì)性(因?yàn)榭赡苄枰郊拥娜剂霞訚夂忘c(diǎn)火延遲來(lái)緩解爆震)。以此方式,可以利用具有不同燃料混合物的多個(gè)儲(chǔ)液罐在更廣的范圍上擴(kuò)展發(fā)動(dòng) 機(jī)操作和性能和/或效率增益。現(xiàn)參考圖21,圖表通過(guò)線2110和2112說(shuō)明了兩個(gè)示例噴油器的不同噴油器特 性。在一個(gè)示例中,噴油器線2110可以是用于類型2噴射的(如,乙醇、直接噴油器、噴水 等等),而線2112可以是用于類型1噴射的(如,汽油、進(jìn)氣道噴油器、汽油混合物等等)。 雖然此示例表示了每個(gè)噴油器都具有相同的最小脈沖寬度(minpwl),在另一實(shí)施例中,它 們可以具有不同的最小脈沖寬度。該圖表還說(shuō)明了如何用不同的噴油器斜率對(duì)不同的最大 燃料流量確定噴油器尺寸。如在此所述,不同噴油器的空燃比反饋控制增益和/或自適應(yīng) 學(xué)習(xí)增益可以不同,以考慮噴油器斜率和/或偏移量(最小流量值),以及不同的燃料特性 的變化?,F(xiàn)參考圖22,表示了說(shuō)明響應(yīng)于爆震性的確定(如,隨著扭矩增加、隨著轉(zhuǎn)速降 低、隨著溫度升高、隨著濕度降低,和/或其組合)的類型2噴射(如,乙醇、乙醇混合物、 直接噴射、開(kāi)啟氣門(mén)進(jìn)氣道噴射等等)的量的示例確定的圖表。該圖表以線2210(相對(duì)于 2212)表示例如在中等到高負(fù)荷下當(dāng)開(kāi)始引進(jìn)乙醇到所需值(除了汽油以外),接近零的乙 醇噴射可能不可行。這樣,控制系統(tǒng)在或接近最小脈沖寬度處添加選定的乙醇量。以此方 式,例如,可以提供足夠的乙醇來(lái)降低爆震性而不破壞乙醇噴油器的最小穩(wěn)定脈沖寬度。注意,在圖21和22所述的示例中,在燃料噴油器響應(yīng)圖中使用單個(gè)斜率。然而, 該圖可以是非線性的,且例如可以具有兩個(gè)線性分段,而每個(gè)都有其自身的斜率和偏移量。 此外,圖表也可以具有曲線響應(yīng)?,F(xiàn)參考圖23,描述了考慮最小脈沖寬度問(wèn)題和不同的燃料類型特性而用于控制第 一和第二噴射類型的燃料噴射的可選實(shí)施例。首先,在2310,例程確定某燃料類型所需的分 數(shù),例如乙醇分?jǐn)?shù)(EF)。接下來(lái),在2312,確定所需的總體空燃比,或相對(duì)空燃比。所需的 總體相對(duì)空燃比可以作為轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、推斷的排氣溫度等等的函數(shù)確定。所需的乙醇分?jǐn)?shù)可 以主要作為如在此所述的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的函數(shù)確定,而附加邏輯用于起動(dòng)和預(yù)熱、可變的環(huán)境條件、乙醇或汽油的低燃料水平等等。接下來(lái),在2314,例程按如下對(duì)2310中的EF計(jì)算總體化學(xué)計(jì)量空燃比AF_stoich_total = (1—EF)*(AF_stoich_gas) + (EF) *(AF_stoich_eth)其中AF_st0iCh_t0tal是總體化學(xué)計(jì)量空燃比,AF_stoich_gas是第一燃料類型的化學(xué)計(jì)量空燃比(如,對(duì)汽油來(lái)說(shuō)約為14. 6),AF_stoich_eth =第二燃料類型的化學(xué)計(jì) 量空燃比(如,對(duì)純乙醇來(lái)說(shuō)為9. 0,對(duì)E85來(lái)說(shuō)約為9. 8),及EF =來(lái)自2310的所需乙醇 分?jǐn)?shù)(或總的來(lái)說(shuō),第二燃料類型的所需分?jǐn)?shù))。注意,汽油和乙醇的化學(xué)計(jì)量值可以基于 自適應(yīng)學(xué)習(xí)用來(lái)自排氣氧傳感器的反饋修改。接下來(lái),在2316中,例程為如下汽油噴油器(可以是進(jìn)氣道噴油器)及乙醇噴油 器(可以是直接噴油器)計(jì)算所需的燃料質(zhì)量流量fuel_mass_total = air_mass/[(AF_stoich_total)氺(lambda)]fuel_mass_gasoline = (1-EF)*(fuel_mass_total)fuel_mass_ethanol = (EF) * (fuel_mass_total)其中l(wèi)ambda是來(lái)自2312的所需相對(duì)空燃比,AF_stoich_total是來(lái)自步驟2314的總 體化學(xué)計(jì)量空燃比,而airjiiass是進(jìn)入要加燃料的汽缸的空氣質(zhì)量,airjiiass可以通過(guò)測(cè) 量或推斷得到。繼續(xù)圖23,在2318,例程然后基于2316中計(jì)算出的燃料質(zhì)量計(jì)算兩個(gè)噴油器的 燃料噴射脈沖寬度命令。此外,例程包括用于將乙醇噴射至少保持在最小脈沖寬度的調(diào)整 (如果需要的話,通過(guò)減小汽油脈沖寬度,或如果它達(dá)到最小脈沖寬度,則通過(guò)關(guān)閉汽油噴 射并相應(yīng)地增加乙醇脈沖寬度,如上文中參考圖17A-17B和圖22所述)。現(xiàn)參考圖24及以下附圖,例程和圖表如圖所示用于這樣的示例,其中第一噴射類 型為汽油或柴油燃料,而第二噴射類型包括水,如純水、水和酒精混合物,或水和乙醇混合 物,或水和甲醇混合物,或其它,如在此所述。此外,在一個(gè)實(shí)施例中,類型1噴射是進(jìn)氣道 噴射燃料進(jìn)入汽缸,而類型2噴射是直接噴射燃料進(jìn)入汽缸。在另一個(gè)實(shí)施例中,兩種類型 的噴射都可以是進(jìn)氣道噴射,如圖4或5所示的那樣。如在此所述,使用多種燃料類型,(如使用汽油和乙醇)的一個(gè)可能的益處是在爆 震若不然可能會(huì)發(fā)生的條件下抑制爆震,爆震的抑制是因?yàn)橛休^高的燃料辛烷值和增加的 進(jìn)氣冷卻(如,由于乙醇更高的蒸發(fā)熱)的組合。進(jìn)氣冷卻效應(yīng)也可以通過(guò)經(jīng)由直接噴射 或帶有開(kāi)啟氣門(mén)噴射指向的進(jìn)氣道噴射主要用空氣提供進(jìn)氣冷卻效應(yīng)來(lái)增強(qiáng),而只有很少 或沒(méi)有來(lái)自如進(jìn)氣歧管的金屬表面的蒸發(fā)。然而,乙醇(或其它基于酒精的燃料)可能較昂貴或在某些時(shí)間和/或地點(diǎn)不可 用。因此,如果依賴于這樣的燃料,如果它們不可用,則發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和/或性能就會(huì)受到限 制。為了減少或消除這樣的扭矩和/或功率限制,一種方法可以包括添加的硬件和/或控 制邏輯,以便允許在第二(如,乙醇)燃料系統(tǒng)中使用水(或水/乙醇,或水和包含酒精的 混合物,或其它混合物)。例如,水或水混合物在高負(fù)荷下可以獲得乙醇的部分或全部爆震益處。雖然水沒(méi) 有具體的辛烷值,但它的確有更高的蒸發(fā)熱(約2256千焦/千克,相比之下乙醇約為840 而汽油約為350)。因此,通過(guò)允許噴射(直接或進(jìn)氣道)水(或水酒精混合物),可以實(shí)現(xiàn)類似的爆震改進(jìn)。此外,水/乙醇的另一個(gè)彈性益處在于其使用非常晚的噴水的能力(當(dāng) 箱大部分由水填充時(shí))。晚噴射可用于排氣溫度控制和/或在低RPM下增加的增壓和/或 減少的渦輪滯后。在一種方 法中,當(dāng)允許第二噴射源具有變化的水和酒精混合物比率(如,水和乙 醇、或水和乙醇/汽油混合物)時(shí),能夠測(cè)量或推斷乙醇/水燃料箱中的水分?jǐn)?shù)(WF)或相 反地推斷乙醇分?jǐn)?shù)將是有益的。在此示例中WF可以從0(純乙醇)變化到1(純水)。此信 息然后可用于各種特征,包括確定提供所需扭矩同時(shí)減少爆震需要的汽油和水/乙醇混合 物的量,且還用于保持對(duì)燃燒總體空燃比的精確控制。在一個(gè)實(shí)施例中,傳感器可以測(cè)量水和乙醇之間一個(gè)或多個(gè)不同的屬性,例如下 述屬性中的任何一個(gè),或其組合都可以使用比重(對(duì)水約為1,而對(duì)乙醇約為0. 789)、粘性 (對(duì)水約為21 lb_s/ft2,而對(duì)乙醇約為25)、電容、電阻,或其它。如果需要的話,傳感器讀 數(shù)可以使用對(duì)溫度和影響水和/或乙醇的屬性的其它改變所作的補(bǔ)償。在另一實(shí)施例中,可以使用水分?jǐn)?shù)(WF)或等價(jià)參數(shù)的推斷估計(jì)。推斷WF的一個(gè) 處理可以包括在特定時(shí)間執(zhí)行估計(jì),例如在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后和/或在經(jīng)由燃料水平傳感器 檢測(cè)到補(bǔ)給燃料事件之后。WF推斷處理可以在發(fā)動(dòng)機(jī)在閉環(huán)空燃比控制(如,化學(xué)計(jì)量反 饋控制)下用汽油運(yùn)行并停用蒸氣抽取時(shí)發(fā)生。WF推斷處理可以包括逐漸增加水/乙醇噴油器上的脈沖寬度,同時(shí)通過(guò)汽油噴射 脈沖寬度的相應(yīng)減少基于使用排氣氧傳感器的閉環(huán)控制來(lái)保持總體化學(xué)計(jì)量空燃比。汽油 和水/乙醇噴油器的脈沖寬度值和/或改變?nèi)缓罂捎糜谟?jì)算WF。例如,如果水/乙醇噴油 器的脈沖寬度可以極大地增加和/或減少而在汽油噴油器脈沖寬度中沒(méi)有或只有最少的 減少和/或增加,則WF為1 (純水)?;蛘撸蚋郊拥?,反饋信息和其它信息的組合可用于估計(jì)WF。例如,可以使用空氣 流量(如,來(lái)自MAF傳感器)和空燃比(如,來(lái)自排氣傳感器)來(lái)確定由噴油器提供的燃料 總量,然后使用噴油器斜率和偏移量來(lái)確定水在水/乙醇混合物中的量和比率。在一個(gè)實(shí)施例中,可以考慮各種因素,包括噴油器傳遞函數(shù)(燃料質(zhì)量流量相對(duì) 于脈沖寬度),可以包括對(duì)比重和粘性改變的補(bǔ)償,而它們自身都可以是水分?jǐn)?shù)的函數(shù)。因 此,水分?jǐn)?shù)(WF)可以稱為水在乙醇/水混合物中的分?jǐn)?shù),雖然也可以使用其它分?jǐn)?shù),如水在 總體乙醇/水/汽油質(zhì)量中的分?jǐn)?shù)。在其中水分?jǐn)?shù)是水在乙醇/水混合物中的分?jǐn)?shù)的示例 中,下面的過(guò)程可用于在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間計(jì)算/估計(jì)水分?jǐn)?shù)(WF)。(1)首先,一旦系統(tǒng)在只使用類型1噴油器(如,在此示例中為汽油噴油器)時(shí)已 用來(lái)自一個(gè)或多個(gè)排氣氧傳感器的反饋獲得有關(guān)化學(xué)計(jì)量法的收斂,就可以啟用該方法。(2)接下來(lái),可以設(shè)置接近類型2噴油器(如,在此示例中為乙醇/水噴油器)上 的最小脈沖寬度的接通脈沖寬度。當(dāng)噴射未知或相對(duì)未知的水混合物(其中在一個(gè)示例 中,該混合物可以是乙醇/水混合物)時(shí),需要較小的脈沖寬度來(lái)減少空燃比中的偏移。最 小脈沖寬度可以是給出穩(wěn)定和可重復(fù)的流速控制,且可隨操作條件變化的脈沖寬度。在一 個(gè)示例中,為了提高確定水分?jǐn)?shù)(WF)的精度,更大的脈沖寬度可用于增加信噪比(即,產(chǎn)生 更大的水量用于檢測(cè))。至少可以用兩種方法確定接通脈沖寬度(a)測(cè)試典型硬件,并確 定用于精確的WF計(jì)算(這可以是轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度等的函數(shù))的最小脈沖寬度,或(b)用最 小穩(wěn)定脈沖寬度起動(dòng),并在下述(3)期間逐漸增加乙醇/水噴油器的脈沖寬度,直到汽油噴油器的脈沖寬度變得足以確保精確的WF計(jì)算。(3)接下來(lái),控制器可以調(diào)整類型1(如,在此示例中為汽油)噴油器的脈沖寬度來(lái) 重獲基于排氣氧傳感器的閉環(huán)化學(xué)計(jì)量。(4)然后,通過(guò)使用汽油噴油器的脈沖寬度調(diào)整量,控制器可以計(jì)算每汽缸每燃燒 事件的汽油質(zhì)量,或fuel_mass_gas。這可以使用包括噴油器斜率的轉(zhuǎn)換做出,如參考圖35 所述。(5)使用來(lái)自⑷的汽油質(zhì)量,測(cè)量或推斷出的空氣質(zhì)量,及燃燒的燃料(如,汽油 和乙醇)的已知化學(xué)計(jì)量空燃比,控制器可以使用下面的公式計(jì)算乙醇分?jǐn)?shù)(EF)??刂破?可以基于測(cè)量或推斷出的空氣質(zhì)量并基于噴油器質(zhì)量流量相對(duì)于脈沖寬度(如此說(shuō)明由 于氧化的汽油等等造成的變化),在上述步驟(1)期間計(jì)算汽油的化學(xué)計(jì)量空燃比。具體來(lái) 說(shuō),示例乙醇分?jǐn)?shù)(EF)可以按如下計(jì)算 (air—mass - fuel-mass-gas*AF_stoich_gas)
EF =-----
(air-mass - fuel.mass-gas*AF_stoich-gas + fuel_mass_gas*AF_stoich_eth)其中EF =總汽油+乙醇(無(wú)水)中的乙醇分?jǐn)?shù)air_mass =每汽缸每燃燒事件的空氣質(zhì)量fuel_mass_gas =每汽缸每燃燒事件的汽油質(zhì)量AF_stoich_gas =汽油的化學(xué)計(jì)量空燃比(約14. 6或來(lái)自⑴)AF_stoich_eth =乙醇的化學(xué)計(jì)量空燃比(對(duì)純乙醇約為9. 0,或?qū)85約為9. 8, 或來(lái)自類似于(1)的對(duì)乙醇的前述閉環(huán)操作)。(6)使用來(lái)自⑷的汽油質(zhì)量和來(lái)自步驟(5)的乙醇分?jǐn)?shù),控制器可以使用下述公 式計(jì)算乙醇質(zhì)量。fuel_mass_ethanol = (EF氺fuel_mass_gas)/(1-EF)其中fuel_mass_ethanol =每汽缸每燃燒事件的乙醇質(zhì)量(7)使用來(lái)自(6)的乙醇質(zhì)量和乙醇/水噴油器的脈沖寬度,控制器可以使用下述 公式之一計(jì)算水分?jǐn)?shù)(WF)。如果噴油器特性(斜率)不是水分?jǐn)?shù)的函數(shù),則公式為WF = 1-{fuel_mass_ethanol/[(Pff-OFFSETl)*AL0SL]}其中WF =總的乙醇+水(在此示例中無(wú)汽油)中的水分?jǐn)?shù)Pff =乙醇/水噴油器的脈沖寬度0FFSET1 =作為電壓的函數(shù)的乙醇/水噴油器偏移量(初始延遲)ALOSL =在低PW下的乙醇/水噴油器的斜率(每次的質(zhì)量)如果噴油器特性(斜率)是水分?jǐn)?shù)的函數(shù),則公式為-AL0SL_eth*(k_2)-sqrt[AL0SL_eth"2*(k_2)"2_4*AL0SL_eth*(l_k)*(AL0SL_ eth-fuel_mass_ethanol/(Pff-OFFSETl))]
2*AL0SL_eth*(l_k)其中AL0SL_eth =乙醇/水噴油器在低PW下對(duì)乙醇的斜率AL0SL_water =乙醇/水噴油器在低PW下對(duì)水的斜率k = AL0SL_water/AL0SL_ethsqrt[]=括號(hào)內(nèi)表達(dá)式的平方根雖然上述公式表示了執(zhí)行計(jì)算和確定的一種方法,但可以修改它們以包括另外的 燃料類型、另外的噴油器特性公式(例如,質(zhì)量流量相對(duì)于脈沖寬度可以是曲線)等等。此 夕卜,如果需要的話,也可以對(duì)這些公式做出各種修改來(lái)提高精度,或提高計(jì)算的簡(jiǎn)便性。為了說(shuō)明上述公式的來(lái)源并因此為公式的修改提供細(xì)節(jié),通過(guò)首先注意如下事項(xiàng) 可以導(dǎo)出汽油質(zhì)量、測(cè)量或推斷出的空氣質(zhì)量、燃燒的燃料(如,汽油和乙醇)的已知化學(xué) 計(jì)量空燃比、及乙醇分?jǐn)?shù)(EF)之間的關(guān)系,要注意的是fuel_mass_gas = (I-EF)*fuel_ massjotal,然后用空氣質(zhì)量和總體空燃比替換燃料質(zhì)量來(lái)處理此公式,得到fuel_mass_ gas = (I-EF)*air_mass/AF_stoich_total0然后,可以插入各燃料類型的各自空燃比,得 至Ij :fuel_mass_gas = (1-EF) *air_mass/[ (1-EF) *AF_stoich_gas+EF*AF_stoich_eth]。 從這里,公式可以重排為fuel_mass_gas*AF_stoich_gas-EF*fuel_mass_gas*AF_stoich_ gas+EF*fuel_mass_gas*AF_stoich_eth = air_mass_EF*air_mass,這產(chǎn)生前面在(5)中列 出的公式。類似地,通過(guò)注意fuel_mass_ethanol = EF*fuel_mass_total,可以導(dǎo)出乙醇質(zhì) 量。然后,通過(guò)處理此公式,可以獲得(6)中列出的公式。此外,通過(guò)開(kāi)始下面的公式1,可導(dǎo)出水分?jǐn)?shù)(WF)(在其中WF和斜率/偏移量改變 之間的任何交互被忽略的情況下)Pff = 0FFSET1+LBM_INJ_T0T/AL0SL [公式 1]其中Pff =乙醇/水噴油器的脈沖寬度OFFSET 1 =乙醇/水噴油器偏移量(初始延遲)相對(duì)于電池電壓LBM_INJ_T0T =每汽缸每燃燒事件噴射的乙醇/水混合物總質(zhì)量ALOSL =乙醇/水噴油器(每次的質(zhì)量)在較低PW下的斜率注意,水分?jǐn)?shù)確定處理在低脈沖寬度下對(duì)乙醇/水噴油器發(fā)生,因此這些公式基 于曲線具有斜率ALOSL的陡峭部分(顯然,如果需要的話,類似的公式可以容易地對(duì)較高的 脈沖寬度導(dǎo)出)。然后,使用WF的定義并重排以對(duì)LBM_INJ_T0T求解,得到WF = fuel_mass_water/LBM_INJ_TOT = (LBM_INJ_TOT-fuel_mass_ethanol)/ LBM_INJ_T0T注意在此示例中WF是乙醇/水混合物中,而不是總體乙醇/水/汽油質(zhì)量中的水 分?jǐn)?shù),雖然這樣的參數(shù)也可被確定并用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制。上述公式可以重排,以得到公式2 LBM_INJ_T0T = fuel_mass_ethanol/ (1-ffF) [公式 2]重排公式1 并通過(guò)公式 2 替換 LBM_INJ_T0T,得到(PW-0FFSET1) *AL0SL = fuel_ mass_ethanol/(I-WF),重排它得到
WF = 1-{fuel_mass_ethanol/[(Pff-OFFSETl)*AL0SL]}在可選實(shí)施例中,公式可以對(duì)其中噴油器斜率(和/或偏移量)是水分?jǐn)?shù)的函數(shù)的情況導(dǎo)出。在此示例中,可以再次利用圖35的特性。如上所述,在一個(gè)示例中,水分?jǐn)?shù)確 定處理可能在低于閾值(如低于PW_BP)的脈沖寬度下對(duì)乙醇/水噴油器發(fā)生,因此下面的 公式可以基于噴油器曲線斜率為ALOSL的更陡峭部分,雖然如果需要的話,類似的公式也 可以對(duì)更高的脈沖寬度導(dǎo)出。在此示例中,假設(shè)偏移量(0FFSET1)不是水分?jǐn)?shù)的函數(shù),因?yàn)樵撈屏渴强朔?油器針閥的慣性和驅(qū)動(dòng)電路的電慣性所需的時(shí)間,然而它也可以是其它參數(shù),如電池電壓 和溫度的函數(shù)。假設(shè)噴油器斜率與水分?jǐn)?shù)成比例地線性改變,則可以對(duì)純水和對(duì)純乙醇 (或E85)測(cè)量該斜率,并表示為AL0SL_total = WF*AL0SL_water+(1-WF)*AL0SL_eth其中AL0SL_water =乙醇/水噴油器在低PW下對(duì)水的斜率AL0SL_eth =乙醇/水噴油器在低PW下對(duì)乙醇的斜率AL0SL_total =乙醇/水噴油器在低PW下對(duì)乙醇/水混合物的斜率將AL0SL_total替換到公式1中,得到Pff = 0FFSET1+LBM_INJ_T0T/ [WF*AL0SL_water+ (1-ffF) *AL0SL_eth][公式 3]用公式2替換LBM_INJ_T0T,得到Pff = 0FFSET1+[fuel_mass_ethanol/(1-ffF)]/[WF*AL0SL_water+(1-ffF)*AL0SL_ eth],重排它得到WF*WF*(AL0SL_eth-AL0SL_water)+WF*(AL0SL_water_2*AL0SL_eth)+AL0SL_ eth-fuel_mas s_ethano1/ (Pff-OFFSET1) = 0將噴油器的水斜率表示作常數(shù)乘以其乙醇斜率,得到AL0SL_water = k*AL0SL_ eth,后者然后可以被替換到前面的公式中,得到WF*WF*(AL0SL_eth-k*AL0SL_eth)+WF*(k*AL0SL_eth_2*AL0SL_eth)+AL0SL_e th-f ue l_mas s_e thano 1 / (Pff-OFFSET 1) =0求解該二次函數(shù)得到兩種可能結(jié)果,而物理上有意義的解中WF大于或等于0。此 夕卜,在此示例中,k應(yīng)大于1,因?yàn)樗哂斜纫掖几叩拿芏群透偷恼承?。用孔流量公式?似噴油器流量,清楚的是k在該示例中也應(yīng)小于2。據(jù)此,可以獲得用于WF的公式的適當(dāng)選 擇,這于前文中在(7)處已闡明?,F(xiàn)具體參考圖24,描述了使用在此所述的公式估計(jì)水分?jǐn)?shù)的例程。在2410,例程 確定發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和/或箱中對(duì)水(或水混合物)的補(bǔ)給燃料事件是否已發(fā)生。如果是,則 例程進(jìn)入2412 (如果否,則不需要重新計(jì)算WF)。在2412中,停用類型2噴射(如,水/乙 醇噴射)和燃料蒸氣抽取系統(tǒng),且基于測(cè)量或推斷出的空氣質(zhì)量并基于來(lái)自排氣氧傳感器 的反饋計(jì)算類型1噴射(如,汽油)的化學(xué)計(jì)量。然后,例程進(jìn)入2414來(lái)確定類型2噴射 的量和/或比率是否足以提供對(duì)水分?jǐn)?shù)的精確學(xué)習(xí)/估計(jì)。如果否,則例程在2416增加類型2噴射的量和/或頻率來(lái)增加測(cè)量的敏感性和/ 或精度。此外,在2416,例程還可以在補(bǔ)給燃料事件之后通過(guò)燃料管抽取水/乙醇混合物, 以確保推斷出的WF讀數(shù)對(duì)箱中的混合物具有足夠的精度和相關(guān)性。抽取可以包括使水/乙醇混合物不通過(guò)燃料返回系統(tǒng)。在無(wú)燃料返回的系統(tǒng)示例中,上述WF推斷處理可以持續(xù)足 夠的時(shí)間或噴射次數(shù)來(lái)確保燃料管中的水/乙醇混合物已被使用且向發(fā)動(dòng)機(jī)提供了新的 混合比,從而提供精確的估計(jì)。如果需要的話,該時(shí)間可以通過(guò)燃料管的已知體積及WF推 斷處理期間使用的水/乙醇總和來(lái)計(jì)算。最后,例程進(jìn)入2418來(lái)基于檢測(cè)到的信息使用移 動(dòng)平均過(guò)濾器,或其它這樣的過(guò)濾器更新WF的估計(jì)。雖然上述方法是對(duì)估計(jì)水分?jǐn)?shù)描述的,但是各種修改和/或改變和/或附加都可 以使用。例如,估計(jì)可以按周期性的間隔,或在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間發(fā)生,而不是只響應(yīng)于 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)或補(bǔ)給燃料事件。此外,即使當(dāng)不需要減少爆震時(shí),類型2噴射也可以特別為估 計(jì)而提供,從而可以更新估計(jì),或可以僅在需要類型2噴射來(lái)減少爆震時(shí)更新估計(jì)。通過(guò)提供對(duì)水分?jǐn)?shù)的精確估計(jì),可以經(jīng)由類型2噴射提供更精確的供給,從而提 供改進(jìn)的抗爆震性及對(duì)類型2資源的有效使用。下面參考圖25提供利用此類信息的例程 的一個(gè)示例。
現(xiàn)具體參考圖25,描述了基于在箱中的除汽油噴油器(進(jìn)氣道或直接)之外,經(jīng)由 直接噴油器或進(jìn)氣道噴油器向發(fā)動(dòng)機(jī)提供的乙醇/水混合物中的水分?jǐn)?shù)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)操 作的例程。在此示例中,各種參數(shù)隨著水/乙醇混合物中的水分?jǐn)?shù)變化而調(diào)整。例如,測(cè)量或 推斷出的水分?jǐn)?shù)可用于對(duì)給定的一組操作條件控制汽油噴射量和水/乙醇噴射量。此外, 它可用于因冷卻和辛烷值效應(yīng)中的改變而調(diào)整所需的空燃比和/或所需的乙醇分?jǐn)?shù)。它可 用于調(diào)整水/乙醇噴油器的噴射脈沖寬度,以便獲得所需的水和/或乙醇的質(zhì)量流量。它 還可用于限制最大扭矩和/或功率和/或增壓,以至少在某些條件下減少發(fā)動(dòng)機(jī)劣化。測(cè)量或推斷出的水分?jǐn)?shù)也可用于變化噴射正時(shí)。特別地,如果WF接近1,則非常晚 的噴射(在膨脹和/或排氣行程期間)可用于控制排氣溫度。這樣的方法可以在混合物中 只有很少或沒(méi)有乙醇時(shí)使用,從而避免會(huì)從乙醇的晚噴射中產(chǎn)生的可能排放(如,HC、醛、 CO等等)。以此方式,在某些條件下可以將較晚的噴水用于排氣溫度控制。同樣,在渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)中,晚噴射也可用于增加到渦輪的質(zhì)量流量,這可以在 低RPM下增加增壓和/或減少渦輪滯后。雖然可能有對(duì)降低溫度/減少到渦輪的能量(這 可能抵消增加的質(zhì)量流量的益處)的懲罰,但可以通過(guò)在噴水可能沖擊到活塞和/或汽缸 壁時(shí)進(jìn)行噴射來(lái)避免或減少此懲罰。這樣的操作可以避免對(duì)排氣進(jìn)行額外的冷卻。在2510中,例程讀取發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù),如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷等等。然后,在 2512中,例程讀取估計(jì)的乙醇/水混合物中的水分?jǐn)?shù)(WF),如上文中參考圖24所述。接下 來(lái),在2514,例程基于當(dāng)前操作條件,并可選地基于來(lái)自爆震傳感器或指示爆震的其它傳感 器的反饋,確定所需的進(jìn)氣冷卻或爆震減少。然后,在2516中,例程基于所需的爆震減少和水分?jǐn)?shù)確定所需的類型2噴射量。例 如,如圖26所示,由于水具有更大的進(jìn)氣冷卻效應(yīng),隨著水分?jǐn)?shù)增加,需要更少量(或PW) 的類型2噴射。此外,隨著水分?jǐn)?shù)增加,需要對(duì)類型1噴射(如,汽油噴射)進(jìn)行更少的調(diào) 整,因?yàn)榻?jīng)由類型2噴射提供了更少的可燃燒燃料,其補(bǔ)償經(jīng)由2518和2520提供。這些確 定基于在2516中確定的量識(shí)別提供了多少乙醇(或乙醇混合物,或另一酒精或酒精混合 物),然后確定對(duì)類型1噴射的調(diào)整量。然后,在2522中,例程基于水分?jǐn)?shù)和來(lái)自2516的值 確定類型2噴射的噴射正時(shí)。最后,在2524中檢查PW限制且如果需要?jiǎng)t做出調(diào)整,如上文中所述。
各種優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)這樣的操作實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)示例中,即使水分?jǐn)?shù)在改變,也可以使 用水分?jǐn)?shù)的認(rèn)識(shí)來(lái)提供正確的進(jìn)氣冷卻量來(lái)減少爆震。此外,通過(guò)用基于水分?jǐn)?shù)對(duì)類型1 燃料噴油器的適當(dāng)調(diào)整來(lái)補(bǔ)償水分?jǐn)?shù)的可變性,可以保持精確的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制和扭矩 輸出。以此方式,可以因在高負(fù)荷下減少的爆震而使用噴水或噴水的混合來(lái)增加壓縮比 和/或增壓壓力,同時(shí)還補(bǔ)償混合物中的水分?jǐn)?shù)和酒精(如,乙醇)分?jǐn)?shù)的可變性。此外, 將水和基于酒精的燃料中一個(gè)或兩者用作發(fā)動(dòng)機(jī)中的次要噴射,汽車(chē)顧客能夠?qū)崿F(xiàn)改進(jìn)的 發(fā)動(dòng)機(jī)操作。再者,可以用噴水,例如直接噴射水或水混合物來(lái)提供用于排氣溫度控制和/ 或在低RPM下增加的增壓和/或減少的渦輪滯后的晚噴射。如上所述,圖26表示了對(duì)給定進(jìn)氣冷卻量的類型2噴射的量。注意,雖然表示了 線性曲線,然而這只是一個(gè)示例,該曲線也可以是非線性的。同時(shí)注意,這只是對(duì)單個(gè)所需 進(jìn)氣冷卻量表示的一條曲線。不同的曲線可用于每個(gè)進(jìn)氣冷卻量,如圖27所示提供一族曲 線?,F(xiàn)參考圖28,描述了用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的指示,如來(lái)自爆震傳感器、汽缸壓力傳感 器的指示,或爆震已發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生的其它指示作出反應(yīng)的例程。在2810,例程讀取當(dāng)前操 作條件,如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等等。然后,在2812,例程確定來(lái)自爆震傳感器182的爆震測(cè)量值是否 已達(dá)到閾值,從而提供爆震指示。如上所述,如果需要的話,也可以使用各種其它指示。如果在2812指示了爆震,則例程進(jìn)入2814來(lái)確定是否啟用了類型2噴射及附加 的類型2噴射/加燃料是否可行。換句話說(shuō),例程確定各種條件對(duì)使用任何類型2噴射是 否可接受,如冷卻劑溫度、類型2燃料是否已耗盡,及如在此所述各種其它條件,及類型2脈 沖寬度是否小于最大值。如果否,則例程進(jìn)入2816來(lái)延遲點(diǎn)火正時(shí)以減少爆震,然后如果 需要的話可選地在2818采取附加動(dòng)作,如降低空氣流量等等。如果對(duì)2814的回答為是,假設(shè)可以增加類型2噴射和/或減少類型1燃料噴射, 則例程進(jìn)入2820來(lái)增加類型2噴射(如,乙醇噴射)并對(duì)應(yīng)地減少類型1噴射來(lái)降低爆震 性?;蛘?,假設(shè)可以進(jìn)一步增加該分?jǐn)?shù),則可以增加所需的乙醇分?jǐn)?shù)(EF)來(lái)增加乙醇對(duì)汽 油的相對(duì)量。換句話說(shuō),如果類型2噴射接近最大可用量,則可以采取點(diǎn)火延遲和在此所述 的其它操作來(lái)減少爆震。因此,在2822中的類型2噴射增加之前或與之同時(shí),可以可選地相 對(duì)于其當(dāng)前正時(shí)延遲點(diǎn)火,然后一旦燃料調(diào)整已生效就返回。注意,點(diǎn)火正時(shí)和燃料調(diào)整的 組合是有益的,因?yàn)樵谀承l件下點(diǎn)火正時(shí)改變比燃料改變對(duì)爆震具有更快的響應(yīng)。然而, 一旦燃料調(diào)整已生效,點(diǎn)火正時(shí)就可以返回,以避免燃料經(jīng)濟(jì)損失。以此方式,可以實(shí)現(xiàn)快 速響應(yīng)和低損失。在其它條件下,可以使用單獨(dú)的點(diǎn)火調(diào)整,或燃料調(diào)整而沒(méi)有點(diǎn)火調(diào)整, 從而減少即便是臨時(shí)的點(diǎn)火正時(shí)延遲。這樣的可選操作的各種示例在圖29的圖表中表示,其中在頂部圖表中表示了爆 震指示(其中虛線是界限在其上方識(shí)別爆震,其中閾值可以隨操作條件變化),在第二圖表 中表示了相對(duì)于基準(zhǔn)(虛線)的點(diǎn)火正時(shí),在第三圖表中表示了類型1噴射量(如,進(jìn)氣道 燃料量),并在底部圖表中表示了類型2噴射量(如,直接汽缸包含酒精的燃料量)。在此示例中,在時(shí)間tl,爆震指示出現(xiàn)在閾值上方,且延遲點(diǎn)火正時(shí),同時(shí)也調(diào)整 類型1和類型2噴射量。在此情況,燃料調(diào)整在方向上偏移且用不同的量進(jìn)行,來(lái)考慮燃料類型之間不同的功率密度和化學(xué)計(jì)量空燃比。然后返回點(diǎn)火正時(shí),以避免更多的燃料經(jīng)濟(jì) 損失。然后,在t2,通過(guò)增加空氣流量和相應(yīng)的燃料量,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩逐漸增加,直到 在t3,再次生成爆震指示。在t3,例程調(diào)整類型1和類型2噴射量而無(wú)需附加的點(diǎn)火延遲來(lái) 減少爆震,同時(shí)仍然增加燃料噴射總能量。然后,燃料噴射和空氣流量增加,然后減少,直到 在時(shí)間t4,爆震再次達(dá)到閾值。在這一點(diǎn)上,延遲點(diǎn)火正時(shí) 直到t5,在該點(diǎn)上調(diào)整燃料噴射 量,同時(shí)仍然繼續(xù)減少燃料能量的總量。在t5,燃料類型之間的相對(duì)燃料調(diào)整的效應(yīng)生效, 且點(diǎn)火正時(shí)可以逐漸返回到其所需位置,以避免延遲點(diǎn)火正時(shí)造成更多的燃料經(jīng)濟(jì)損失。以此方式,可以提供變化的總?cè)剂蠂娚淞克?,同時(shí)變化燃料類型的相對(duì)量和點(diǎn) 火正時(shí)來(lái)減少爆震。現(xiàn)參考圖30A-30B,描述了可以使用的可選的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)例程。在此示例中,例程 基于已加燃料汽缸事件策略控制燃料噴射類型及量。各種方法可用于識(shí)別汽缸事件,如通 過(guò)基于凸輪傳感器和曲軸傳感器信號(hào)解碼發(fā)動(dòng)機(jī)位置。在一個(gè)示例中,汽缸事件信號(hào)識(shí)別 給定發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸何時(shí)到達(dá)壓縮行程上止點(diǎn)?;蛘?,也可以使用其它汽缸事件。在步驟3010,讀取發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件??梢允褂脺y(cè)量或推斷出的操作條件,如發(fā)動(dòng)機(jī) 冷卻劑溫度、催化劑溫度,發(fā)動(dòng)機(jī)最后一次操作以來(lái)的時(shí)間,及其它參數(shù)。這些參數(shù)可用于 在下述的3024中補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)燃料請(qǐng)求。這些參數(shù)取決于其狀態(tài)可以按不同方式影響發(fā)動(dòng) 機(jī)操作。例如,低發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度會(huì)導(dǎo)致空燃比加濃,而正常的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度會(huì)產(chǎn)生 化學(xué)計(jì)量空燃比。在3012,例程決定基于發(fā)動(dòng)機(jī)是否在旋轉(zhuǎn)來(lái)繼續(xù)處理。如果發(fā)動(dòng)機(jī)不在旋轉(zhuǎn),則 例程等待,直到曲軸位置傳感器檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn),則例程進(jìn)入3014。 在3014,控制器確定是否發(fā)生了汽缸事件,如果是,則例程進(jìn)入步驟3016。如果沒(méi)有新的汽 缸事件發(fā)生,則例程等待,直到觀察到汽缸事件。在步驟3016,例程確定是否發(fā)生了控制器 12和發(fā)動(dòng)機(jī)10之間的同步。同步可以在發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器操作對(duì)齊時(shí)發(fā)生。如 果發(fā)生了同步,則例程進(jìn)入步驟3018,如果否,則例程進(jìn)入步驟3020。在3018,已加燃料汽缸事件的數(shù)量遞增,因?yàn)橐褭z測(cè)到汽缸事件且發(fā)動(dòng)機(jī)和控制 器12處于同步,因此指示可以發(fā)生燃料供給。然后已加燃料汽缸事件的數(shù)量被用于確定要 向當(dāng)前加燃料的一個(gè)或多個(gè)汽缸供給的燃料量。此外,如下所述,也可將其用于選擇將燃料 供給至何處和/或所供給的燃料類型和/或在循環(huán)期間何時(shí)供給燃料。例如,噴射正時(shí)可 以基于已加燃料汽缸事件的數(shù)量變化。類似地,類型1和/或類型2燃料的選擇可以基于 已加燃料汽缸事件的數(shù)量,如下面在3023中所述。此外,所需空燃比(或相對(duì)空燃比)的 選擇可以基于已加燃料汽缸事件的數(shù)量。注意,作為已加燃料汽缸事件的數(shù)量的替代或補(bǔ)償,也可以使用燃燒汽缸事件的 數(shù)量和/或其它因素。繼續(xù)圖30A,在3020,例程觀察允許確定發(fā)動(dòng)機(jī)位置的凸輪和曲軸信號(hào)。當(dāng)確定了 發(fā)動(dòng)機(jī)位置時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12使操作、點(diǎn)火和燃料供給與發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)對(duì)齊,從而變得同 步。在此示例中,燃料供給可以暫停,直到同步發(fā)生。在同步時(shí),已加燃料汽缸事件計(jì)數(shù)器 被設(shè)置為0且例程進(jìn)入3022,其中通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣量算法得出發(fā)動(dòng)機(jī)空氣量預(yù)測(cè)?;蛘?,質(zhì) 量空氣流量計(jì)可用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)空氣量。通過(guò)對(duì)汽缸事件上的空氣質(zhì)量信號(hào)積分,然后使用先前的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣量通過(guò)外推法預(yù)測(cè)將來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣量,可以計(jì)算出預(yù)測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)空
氣量。
在3023,例程基于已加燃料汽缸事件的數(shù)量選擇燃料類型。例如,在噴射不同的燃 料(如進(jìn)氣道噴射汽油和直接噴射乙醇)時(shí),進(jìn)氣道噴油器可用于基于事件來(lái)噴射汽油到 每個(gè)汽缸中(即,基于燃燒事件數(shù)量,每個(gè)汽缸都具有唯一的燃料噴射量)。在預(yù)定數(shù)量的 事件、推斷出的汽缸溫度、時(shí)間,和/或其它因素之后,發(fā)動(dòng)機(jī)可以轉(zhuǎn)換到直接噴射。例如, 在選定數(shù)量的事件之后,兩種噴射類型都可以啟用,或在選定數(shù)量的事件之后,只使用直接 噴射。在3024,基于已加燃料汽缸事件的數(shù)量和其它因素,如冷卻劑溫度等等,確定即將 發(fā)生的已加燃料汽缸事件的所需空燃比。在3026,基于3024中計(jì)算出的所需空燃比、通過(guò)3022得出的預(yù)測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣 量,及在3023中選擇的燃料類型計(jì)算單個(gè)汽缸燃料質(zhì)量。如果選擇了兩種燃料類型,則通 過(guò)進(jìn)一步使用燃料類型的所需比率或分?jǐn)?shù)來(lái)執(zhí)行對(duì)每種燃料類型的計(jì)算,該比率或分?jǐn)?shù)可 以是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷,和/或其它操作參數(shù)的函數(shù)。此外,也可以基于經(jīng)由進(jìn)氣道噴油器 噴射的任何燃料的燃料液滴動(dòng)態(tài)使用其它修改。在3028,通過(guò)計(jì)算出的燃料質(zhì)量,表示供給給定燃料質(zhì)量的時(shí)間的函數(shù),及相應(yīng)的 噴油器斜率/偏移量來(lái)確定燃料脈沖寬度。然后例程進(jìn)入3030,其中啟用噴油器來(lái)供給所 需的燃料質(zhì)量。然后例程進(jìn)入3032。在3032,將已加汽缸事件數(shù)量傳送到可以基于已加燃 料汽缸事件數(shù)量和汽缸燃燒速率調(diào)整點(diǎn)火的火花發(fā)送例程。通常,如果燃燒速率較慢,則提 前所需的點(diǎn)火,而如果燃燒速率較快,則延遲所需點(diǎn)火。燃燒速率可以通過(guò)汽缸設(shè)計(jì)和燃料 類型,如汽油、乙醇、甲醇,或混合物來(lái)確定。從存儲(chǔ)在表中的預(yù)定值中檢索基本點(diǎn)火正時(shí)。 基本點(diǎn)火表以χ索引發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度和以y索引已加燃料汽缸事件。如果所使用的燃料 的燃燒速率改變,則函數(shù)FNBUR_SPK通過(guò)添加偏移量到基本點(diǎn)火來(lái)更改點(diǎn)火要求。FNBUR_ SPK是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定的并輸出作為燃燒速率的函數(shù)的點(diǎn)火偏移量。隨著燃燒速率改變,取決 于燃料類型,適當(dāng)?shù)靥崆盎蜓舆t點(diǎn)火。換句話說(shuō),基于汽缸燃燒速率來(lái)修改基于已加燃料的 汽缸事件的數(shù)量的基本點(diǎn)火角。通過(guò)鏈接點(diǎn)火角到汽缸燃燒速率和已加燃料汽缸事件,可 以對(duì)各種燃料類型減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放。然后例程進(jìn)入3034。在3034,評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件來(lái)確定是否需要閉環(huán)燃料控制。用于確定所需閉環(huán) 發(fā)動(dòng)機(jī)操作的常見(jiàn)信號(hào)包括起動(dòng)以來(lái)的時(shí)間、排氣傳感器溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度,及發(fā) 動(dòng)機(jī)負(fù)荷。如果需要閉環(huán)燃料控制,則例程進(jìn)入3036,其中通過(guò)逐漸變化使燃料達(dá)到所需空 燃比(可以是化學(xué)計(jì)量法),燃料控制從開(kāi)環(huán)控制轉(zhuǎn)換為閉環(huán)控制。如果不需要閉環(huán)燃料 控制,則例程退出,直到再次調(diào)用它來(lái)確定下一汽缸的燃料。閉環(huán)控制可以按上文中所述執(zhí) 行。或者,另一實(shí)施例基于已加燃料汽缸事件的數(shù)量供給燃料然后轉(zhuǎn)換到基于時(shí)間的 燃料供給。此方法在起動(dòng)期間得益于基于已加燃料汽缸事件數(shù)量的燃料供給的優(yōu)點(diǎn),然后 通過(guò)使用基于時(shí)間的燃料供給來(lái)減少計(jì)算。在另一選擇中,提供基于加燃料的汽缸事件和 基于時(shí)間的燃料供給的同時(shí)使用?;谑录娜剂瞎┙o提供上述優(yōu)點(diǎn)?;跁r(shí)間的燃料供 給允許對(duì)較慢速改變的條件(如燃料蒸發(fā))提供燃料補(bǔ)償?shù)暮?jiǎn)化校準(zhǔn)。通過(guò)使用兩種方法, 可以對(duì)慢速改變的發(fā)動(dòng)機(jī)條件和快速改變的發(fā)動(dòng)機(jī)條件兩者補(bǔ)償燃料量。
在又一個(gè)實(shí)施例中,也基于事件可以使用非順序的燃料供給。上述例程可以實(shí)現(xiàn)各種優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樵摾炭梢曰趩蝹€(gè)汽缸提供選擇性的燃料供 給。通過(guò)確定單個(gè)汽缸燃料量和類型,可以更好地控制單個(gè)汽缸混合物和燃燒?,F(xiàn)參考圖31-34,描述用于控制和適應(yīng)于燃料蒸氣抽取以及噴油器和空氣流傳感 器誤差的例程。具體來(lái)說(shuō),在圖31中,描述了用于控制燃料蒸氣的單個(gè)源(如,閥)(例如 圖8或10中所示)的例程,這些燃料蒸氣可以來(lái)自一個(gè)或多個(gè)箱或存儲(chǔ)碳罐。具體來(lái)說(shuō), 在3110,例程確定是否請(qǐng)求了燃料蒸氣抽取。該請(qǐng)求可以基于各種操作條件,如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、 溫度等等。接下來(lái),在3112,例程調(diào)整抽取閥來(lái)提供進(jìn)入進(jìn)氣歧管的所需流量。所需流量可 以包括在第一次啟用抽取時(shí)逐漸增加流量,并隨著操作條件,如轉(zhuǎn)速和負(fù)荷來(lái)變化該流量。在3114,例程基于來(lái)自排氣氧傳感器的反饋調(diào)整來(lái)自每汽缸 的一個(gè)或多個(gè)噴油器 的燃料噴射以保持所需空燃比。此外,可以使用基于抽取流中蒸氣的前饋估計(jì)的補(bǔ)償。如 果需要的話,燃料噴射的調(diào)整可以利用各種類型的空燃比控制,例如,在此參考圖11描述 的方法。該方法可以包括基于各種附加因素,如噴油器是否活動(dòng),或基于抽取流中的蒸氣含 量來(lái)進(jìn)行噴油器選擇,如參考圖33更詳細(xì)的描述。此外,該選擇可以基于最小和/或最大 噴油器脈沖寬度值,以及其它操作條件進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施例中,可以隨著抽取流量和/或濃 度變化調(diào)整噴射汽油的進(jìn)氣道噴油器。在另一實(shí)施例中,可以隨著抽取流量和/或濃度變 化調(diào)整噴射包含酒精的混合物的直接噴油器。在又一實(shí)施例中,可以使用進(jìn)氣道和直接噴 油器兩者的變體的組合。繼續(xù)圖31,在3116中例程學(xué)習(xí)抽取流中的蒸氣濃度和/或組成,然后學(xué)習(xí)燃料噴 油器和空氣計(jì)量老化值,如在此參考圖34A-34C所述。以此方式,即使在蒸氣含量變化時(shí)也可以對(duì)燃料蒸氣抽取提供健全的補(bǔ)償,同時(shí) 仍然在燃燒期間保持各燃料類型的所需總量。例如,在蒸氣可能包含變化的量的汽油和乙 醇時(shí),例程可以適當(dāng)?shù)厥褂闷秃鸵掖紘娚涞难a(bǔ)償以在變化的操作條件下獲得燃燒汽油和 乙醇的所需總量。此外,即使當(dāng)在當(dāng)前操作條件期間一種燃料類型已耗盡或未啟用時(shí),也可 以提供補(bǔ)償,從而提供更好的抽取燃料蒸氣的機(jī)會(huì)?,F(xiàn)參考圖32,描述了類似于圖31的例程,除了其中提供不止一個(gè)抽取控制閥。在 此具體示例中,提供兩個(gè)閥。在一個(gè)示例中,這些閥可以控制來(lái)自不同燃料源的蒸氣,如參 考圖9所示。首先,在3210,例程確定是否請(qǐng)求了燃料蒸氣抽取。請(qǐng)求可以基于各種操作條 件,如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度等等。接下來(lái),在3212,例程選擇若干活動(dòng)的抽取閥來(lái)操作。例如,在 某些條件下,第一閥可用于只啟用第一燃料類型的燃料蒸氣抽取,而在其它條件下,第二閥 可用于只啟用第二燃料類型的燃料蒸氣抽取。這些條件可以包括相應(yīng)的系統(tǒng)中產(chǎn)生的蒸氣 量、溫度、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、所需乙醇分?jǐn)?shù),或其它因素。在另一示例中,例程可以在一般操作條件 期間啟用兩個(gè)閥進(jìn)行抽取,且同時(shí)互相進(jìn)行。因此,在3214,例程確定選擇了單抽取閥操作 還是多抽取閥操作。如果選擇了單抽取閥操作,則例程進(jìn)入3216來(lái)選擇哪個(gè)閥應(yīng)該是活動(dòng)的。例如, 可以可選地啟用通過(guò)不同的閥進(jìn)行抽取,從而兩個(gè)系統(tǒng)都能夠抽取燃料蒸氣。啟用的相對(duì) 量和持續(xù)時(shí)間可以隨操作條件和/或所需的乙醇分?jǐn)?shù)變化。例如,當(dāng)需要更高的乙醇分?jǐn)?shù) 時(shí),通過(guò)乙醇系統(tǒng)進(jìn)行抽取是較佳的。同樣,使用更高揮發(fā)性燃料的系統(tǒng)可能需要附加的抽 取量(如,更大的流量、更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間等等)。接下來(lái),在3218,例程調(diào)整選擇的抽取閥來(lái)提供所需的流量?;蛘?,如果選擇了雙抽取閥操作,則例程進(jìn)入3220來(lái)調(diào)整第一抽取閥以提供第一 所需流量,然后進(jìn)入3222來(lái)調(diào)整第二抽取閥以提供第二所需流量。然后,從3222或3218, 例程進(jìn)入3224來(lái)調(diào)整每汽缸的一個(gè)或多個(gè)燃料噴油器的燃料噴射以基于排氣氧傳感器反 饋及可選地基于前饋估計(jì)來(lái)補(bǔ)償燃料蒸氣。如上所述,這樣的操 作可以包括基于操作條件 以及參考圖11和圖33描述的選擇標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇和變化由哪個(gè)噴油器提供調(diào)整。繼續(xù)圖32,在3226,例程學(xué)習(xí)抽取流中的蒸氣濃度和/或組成,然后在3228學(xué)習(xí) 燃料噴油器和空氣計(jì)量老化值,如在此參考圖34A-34C所述。以此方式,即使蒸氣含量變化,也可以對(duì)燃料蒸氣抽取提供健全的補(bǔ)償,而同時(shí)在 燃燒期間保持各燃料類型的所需總量。例如,在蒸氣可能包含變化的量的汽油和乙醇時(shí),例 程可以適當(dāng)?shù)厥褂闷秃鸵掖紘娚涞难a(bǔ)償以在變化的操作條件下保持燃燒汽油和乙醇的 所需總量。此外,即使當(dāng)在當(dāng)前操作條件期間一種燃料類型已耗盡或未啟用時(shí),也可以提供 補(bǔ)償,從而提供改進(jìn)的抽取燃料蒸氣的機(jī)會(huì)。最后,可以提供不止一種燃料類型所需的抽 取。現(xiàn)參考圖33,描述了用于選擇噴油器以便通過(guò)一個(gè)或多個(gè)燃料蒸氣抽取控制閥和 /或包含在燃料蒸氣中的一種或多種燃料類型對(duì)燃料蒸氣抽取提供補(bǔ)償?shù)睦?。在此示?中,例程基于蒸氣含量以及其它因素選擇每汽缸的一個(gè)或多個(gè)噴油器來(lái)提供對(duì)燃料蒸氣的 調(diào)整,以保持所需空燃比。在一個(gè)實(shí)施例中,這樣的操作提供了保持不同燃料類型所需的總 體相對(duì)量或比率的能力。具體來(lái)說(shuō),在3310,例程確定是否啟用燃料蒸氣抽取補(bǔ)償。如果 是,則例程進(jìn)入3312來(lái)確定是否請(qǐng)求了對(duì)包含在抽取流中的類型1燃料的補(bǔ)償。在一個(gè)實(shí) 施例中,例程確定類型1燃料是否包含在經(jīng)抽取進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸氣中。如果是,則例程進(jìn)入 3314來(lái)確定在當(dāng)前條件下是否啟用類型1噴射。如果是,則例程基于來(lái)自排氣氧傳感器的 反饋并可能使用3316中蒸氣含量的前饋估計(jì)來(lái)調(diào)整類型1噴射,以補(bǔ)償燃料蒸氣中的類型 1燃料。以此方式,由于燃料蒸氣抽取造成的類型1燃料增加可以通過(guò)對(duì)應(yīng)減少噴射到汽缸 中的類型1燃料來(lái)補(bǔ)償,從而在給定的操作條件下提供精確的空燃比控制并保持所需量的 類型1燃料。或者,當(dāng)對(duì)3314的回答為否時(shí),例程進(jìn)入3318來(lái)基于來(lái)自排氣氧傳感器的反饋并 可能使用蒸氣含量的前饋估計(jì)來(lái)調(diào)整類型2噴射以補(bǔ)償燃料蒸氣中的類型1燃料。雖然這 可能改變汽缸中各燃料類型的量,但仍然可以保持所需空燃比,并因此即使在如由于劣化 而停用類型1燃料噴射時(shí)也能改進(jìn)排放控制。然后例程從3316或3318或3312中的否進(jìn)入3320。在3320,例程確定是否請(qǐng)求 了對(duì)包含在抽取流中的類型2燃料的補(bǔ)償。在一個(gè)實(shí)施例中,例程確定類型2燃料是否包 含在經(jīng)抽取進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸氣中。如果是,則例程進(jìn)入3322來(lái)確定在當(dāng)前條件下是否啟用 類型2噴射。如果是,則例程基于來(lái)自排氣氧傳感器的反饋并可能使用3324中蒸氣含量的 前饋估計(jì)來(lái)調(diào)整類型2噴射,以補(bǔ)償燃料蒸氣中的類型2燃料。以此方式,由于燃料蒸氣抽 取造成的類型2燃料增加可以通過(guò)對(duì)應(yīng)減少噴射到汽缸中的類型2燃料來(lái)補(bǔ)償,從而在給 定的操作條件下提供精確的空燃比控制并保持所需量的類型2燃料?;蛘?,當(dāng)對(duì)3322的回答為否時(shí),例程進(jìn)入3326來(lái)基于來(lái)自排氣氧傳感器的反饋并 可能使用蒸氣含量的前饋估計(jì)來(lái)調(diào)整類型1噴射以補(bǔ)償燃料蒸氣中的類型2燃料。雖然這可能改變汽缸中各燃料類型的量,但仍然可以保持所需空燃比,并因此即使在如由于劣化 而停用類型2噴射時(shí)也能改進(jìn)排放控制。注意,在可選實(shí)施例中,例程可以基于所抽取的蒸氣類型和/或基于所抽取的蒸 氣類型的量來(lái)變化汽缸的不同的燃料噴油器量?,F(xiàn)參考圖34A-34C,描述了對(duì)每汽缸多個(gè)燃料噴油器的系統(tǒng)配置(如在此描述的 各種示例)或?qū)Σ煌娜剂项愋途哂卸鄠€(gè)燃料計(jì)量裝置的系統(tǒng)(如圖36或37所示)自適 應(yīng)地學(xué)習(xí)空氣和燃料計(jì)量系統(tǒng)的修正,如燃料噴油器修正的例程在其中一種噴射類型是如汽油這樣的燃料(可以是進(jìn)氣道或直接噴射)而第二噴 射類型包括包含酒精的燃料(如,乙醇或乙醇混合物,可以是進(jìn)氣道或直接噴射)的一個(gè) 具體實(shí)施例中,提供一種利用回歸方法來(lái)獨(dú)立地確定空氣和燃料計(jì)量系統(tǒng)各元素特性的方 法。在一個(gè)示例中,可以使用將類型2噴射的噴射作為如空氣質(zhì)量或負(fù)荷這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)參 數(shù)的函數(shù)來(lái)調(diào)度,然后將空氣和燃料修正作為該發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的函數(shù)來(lái)學(xué)習(xí)的例程。因此,如 果經(jīng)由汽缸內(nèi)噴油器的酒精噴射嚴(yán)格地作為空氣質(zhì)量的函數(shù)調(diào)度,則將空燃修正確定為空 氣質(zhì)量的函數(shù)的自適應(yīng)系統(tǒng)可用于修正來(lái)自具有空氣計(jì)量誤差(斜率)和主要和次要噴油 器誤差(斜率和偏移量)的系統(tǒng)的空燃誤差。然而,如果類型2噴射的量隨其它參數(shù)變化,如響應(yīng)于溫度和/或爆震傳感器反饋 或排氣氧傳感器反饋,則可以使用另外的方法。具體來(lái)說(shuō),在此示例中,美國(guó)專利6,138,655 號(hào)(包括在此作為參考)中描述的方法可以適用和修改。該方法可以包括基于汽車(chē)經(jīng)驗(yàn)的 空氣質(zhì)量平方項(xiàng)和抽取體積平方項(xiàng)。此外,取決于數(shù)值穩(wěn)定性問(wèn)題,可以使用不同的算法, 如Potters平方根算法或遞歸最小二乘算法。具體地,通過(guò)確定下列公式的系數(shù),可以實(shí)現(xiàn)有關(guān)空燃誤差的改進(jìn)的自適應(yīng)學(xué) 習(xí)FuelCorrection = a0+a1*AirMass+a2*AirMass2+a3*RPM+a4氺Purge Volume+a5*Purge Volume2+a6氺SecondarylnjectorPulsewidth例如,其中“SecondarylnjectorPulsewidth”指類型2噴油器的脈沖寬度。使用 一系列可獨(dú)立啟用的線性回歸,這一項(xiàng)的系數(shù)僅在次要噴射為活動(dòng)時(shí)可以更新?;蛘撸部?以使用次要噴油器流量,而不是使用脈沖寬度。并且,添加如次要噴油器流量或脈沖寬度平 方和/或每分鐘的次要噴射這樣的項(xiàng)來(lái)考慮非線性(如噴油器偏移量中的誤差)也是有利 的。此外,在又一種可選情況中,可以用類型1燃料流量和類型1燃料流量平方來(lái)替換空氣 質(zhì)量和空氣質(zhì)量平方項(xiàng)。因此,在一種可選方法中,可以使用下面的公式FuelCorrection = A1+A2*PrimaryFuelFlow+A3*PrimaryFuelFlow2+A4*RPM
+A5*SecondaryFuelFlow+A6*PurgeVolume現(xiàn)參考圖34A-34C,例程描述一個(gè)用于自適應(yīng)地學(xué)習(xí)誤差的示例實(shí)施例。首先,在3440中,例程基于如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、汽車(chē)速度、踏板位置、燃料流量、噴油器 脈沖寬度、節(jié)氣門(mén)位置、或其組合的改變速率來(lái)確定汽車(chē)是否在接近穩(wěn)態(tài)條件下操作。例 如,如果輸入?yún)?shù)的變化低于可接受的水平(如,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、燃料流量),則對(duì)有關(guān)轉(zhuǎn)速和 燃料流量的系數(shù)的更新可能增加了誤差,因此,在穩(wěn)態(tài)條件例程進(jìn)入3432。如果出現(xiàn)了足 夠的活動(dòng)(由瞬時(shí)操作條件驅(qū)動(dòng)),則例程進(jìn)入3412。在3412,例程確定是否已過(guò)去了足 夠的時(shí)間來(lái)執(zhí)行更新。以此方式,通過(guò)在系數(shù)更新之間僅提供預(yù)定的延時(shí),可以提供減緩或加速自適應(yīng)例程的機(jī)會(huì)。如果尚未到達(dá)對(duì)參數(shù)執(zhí)行更新的時(shí)間,則例程跳到步驟3432。否則,進(jìn)入3414。在3414,例程使用下述公式中的回歸來(lái)更新自適應(yīng)系數(shù)bl、b2、b3和b4 FuelErr = bl+b2*PriFuel+b3*PriFuel"2+b4*RPM其中,F(xiàn)uelErr是所指令的燃料流量和“測(cè)量的”燃料流量(等于測(cè)量的空氣流量 除以排氣中測(cè)量的空燃比)之間的差值;PriFul是所指令的由主要噴油器噴射的燃料-例 如,噴射到進(jìn)氣道中的汽油;PriFUl~2等于PriFul的平方;而RPM是測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?!N可用于執(zhí)行此回歸的方法是公知的“遞歸最小二乘”方法?;蛘?,也可以使用 “Potters平方根”算法。完成系數(shù)的更新之后,例程進(jìn)入3416來(lái)確定次要噴射(例如酒精 或乙醇混合物的汽缸噴射)是否是活動(dòng)的或最近已變?yōu)榛顒?dòng)的。在此示例中,不啟用次要 噴射數(shù)據(jù)的回歸,直到次要噴射已啟用,或最近才被啟用。一旦停用了次要噴射,例程就可 以繼續(xù)回歸達(dá)較短的預(yù)定時(shí)間來(lái)收集在0或較低的次要燃料流量下的數(shù)據(jù)。因此,如果次 要噴射不是活動(dòng)的,則例程進(jìn)入3430。否則,例程進(jìn)入3418。由例程執(zhí)行的下述動(dòng)作旨在確定在此所述的燃料修正公式的系數(shù)。然而,因?yàn)榇?回歸的一些部分只可以在特定時(shí)間,或在選定的條件下(如,當(dāng)對(duì)獨(dú)立變量(主要和次要燃 料流量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、抽取流量,或其它)有足夠的調(diào)制時(shí))執(zhí)行,此回歸可經(jīng)由對(duì)各項(xiàng)的一 系列回歸來(lái)執(zhí)行。同樣,對(duì)于有關(guān)次要噴射的項(xiàng)的確定,在一種方法中,如通過(guò)選擇與發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速和主要燃料流量或其它在統(tǒng)計(jì)上獨(dú)立的值這樣獨(dú)立地控制來(lái)自上述參數(shù)的次要噴 射可能是有利的。然而,次要流量可以基于這些參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)提供所需的發(fā)動(dòng)機(jī) 響應(yīng)。作為結(jié)果,次要噴射和這些項(xiàng)之間可能存在某種程度的相關(guān)性。因此,在一種方法 中,確定次要噴射如何與這些項(xiàng)相關(guān),并減去相關(guān)的及已補(bǔ)償?shù)拇我獓娚涞男?yīng)可能是有 益的。為此,如上在3414中使用的類似方法可用于更新下述公式的系數(shù)SecInj = cl+c2*PriFul+c3*PriFur2+c4*RPM其中,SecInj是所指令的次要燃料流量,而cl、c2、c3和c4是所更新的系數(shù)。此 夕卜,由于某些相同的獨(dú)立變量被再次使用,所以對(duì)遞歸最小二乘或Potters平方根算法計(jì) 算的部分中間矩陣可以從前面沿用而不需要重新計(jì)算。在3418中確定了相關(guān)的次要燃料流量的系數(shù)之后,例程在3420確定通過(guò)應(yīng)用這 些系數(shù),有多少當(dāng)前的次要燃料流量在當(dāng)前的操作條件下已得到考慮。在步驟3422從實(shí)際 的次要燃料流量中減去相關(guān)的次要燃料流量得出可在3428中使用的次要燃料流量殘余。在3424,例程通過(guò)使用系數(shù)bl至b4的更新值和當(dāng)前的操作條件確定有多少燃料 誤差已通過(guò)3414中的回歸得到考慮。在3426,例程確定可用于3428中的回歸的未考慮的 燃料誤差(燃料誤差殘余)。在3428,例程更新下述公式的系數(shù)FulResid = d*SecFlResid其中,F(xiàn)ulResid是3426中計(jì)算出的殘留燃料誤差;SecFlResid是來(lái)自步驟3422 的次要燃料殘余;而d是要確定的系數(shù)??梢允褂门c3414中類似的方法,使用不同的獨(dú)立 變量,從而不重用先前的中間矩陣。擴(kuò)展3428中執(zhí)行的回歸以包括附加的項(xiàng),如次要燃料流量平方來(lái)考慮次要燃料 流量誤差中的非線性,這是有利的。在此情況,公式和要更新的系數(shù)可以為如下形式FulResid = dl*SecFlResid+d2*SecFlResid"2
其中SecFlResidl是次要燃料殘余的平方。確定了燃料誤差、主要和次要燃料流量,及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的相關(guān)性之后,例程現(xiàn)在按如下組合來(lái)自步驟3430中先前回歸的各項(xiàng)el = bl (cl*d)e2 = b2 (c2*d)e3 = b3 (c3*d)e4 = b4 (c4*d)e5 = d為了得到公式中描述期望燃料誤差的的系數(shù)而不考慮碳罐抽取的效應(yīng)FulNoP = el+e2*PriFul +e 3*PriFul~2+e4*RPM +e5*SecInj此公式在步驟3434中使用,且這些系數(shù)在3456中再次使用。再次,如果獨(dú)立變量顯著改變,則例程更新公式的系數(shù)。然而,對(duì)碳罐抽取來(lái)說(shuō),如 果需要的話,一旦經(jīng)啟用且從初始開(kāi)啟達(dá)到穩(wěn)定,就可以調(diào)制流量以改進(jìn)回歸結(jié)果。例如, 可以獨(dú)立于如噴油器流量、轉(zhuǎn)速等變量進(jìn)行調(diào)制。繼續(xù)圖34B-34C,例程在3432確定抽取流量是否啟用了且當(dāng)前正在調(diào)制。如果尚 未啟用抽取(如,在冷起動(dòng)之后),則例程進(jìn)入3456。否則,例程進(jìn)入3434至3454來(lái)確定 碳罐抽取如何貢獻(xiàn)于測(cè)量的燃料流量誤差。在3434,例程確定前面有多少燃料誤差已得到考慮。然后,在3436,例程確定可能 由碳罐抽取流量導(dǎo)致的殘留燃料誤差。接下來(lái),在3438、3440和3442,例程確定碳罐抽取如 何相關(guān)于主要燃料流量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并計(jì)算殘留的(未考慮的)碳罐抽取。這些步驟類似 于上述的某些步驟且因此如果需要的話,可以重用某些中間計(jì)算。如果次要噴射已變得活動(dòng),則例程也確定碳罐抽取如何相關(guān)于次要燃料流量,其 中在步驟3444做出進(jìn)行此確定的判斷。接下來(lái),在3446,例程執(zhí)行抽取殘余和次要燃料流 量殘余之間的相關(guān)來(lái)更新系數(shù)g。如果在3428使用了具有如次要燃料流量平方這樣的附加 項(xiàng)的回歸,則該項(xiàng)也可以包括在這里。再次,由于該回歸的輸入類似于3428中的那些,因此 此回歸中使用的某些中間值可以重用。如果次要噴射不是活動(dòng)的,則例程進(jìn)入3446,并在任 意情況都進(jìn)至3448。在3448,例程使用該方法組合有關(guān)碳罐抽取流量的系數(shù)來(lái)得出在3450中使用的 公式CorPgVo12 = hl+h2*PriFul+h3*PriFul"2+h4*RPM+h5*SecInj此公式給出在從步驟3414至3430的回歸中相關(guān)且已經(jīng)考慮的抽取體積。繼續(xù)圖34C,在3450至3454中,例程以類似于上述的方式確定燃料誤差殘余如何 與碳罐抽取流量殘余相關(guān)。再次,在某些示例中,將抽取體積平方項(xiàng)添加到回歸中可能是有 利的。該項(xiàng)可以考慮抽取流量中的燃料含量隨著抽取流量改變的改變,并也可趨向于考慮 可能處于低抽取流速的估計(jì)的抽取流量中的誤差。確定了各種獨(dú)立參數(shù)在上述系列回歸中的效應(yīng)之后,在3456,例程組合各系數(shù)來(lái) 確定在步驟3458中使用的最終的燃料修正公式。各系數(shù)按如下組合Al = el (hl*d)A2 = e2 (h2*d)
A3 = e3 (h3*d)A4 = e4 (h4*d)A5 = e5 (h5*I)A6 = I以提供最終的燃料修正公式Correction = Al+A2*PortFul+A3*PortFur2+A4*RPM+A5*SecInj+A6氺PrgVol此補(bǔ)償然后可用于例如修改噴射燃料流量,例如,如在此 所述的那樣。注意,在使用Potters平方根算法的上述算法中,在執(zhí)行時(shí)算法系數(shù)的值可以存 儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)的這些值可以是計(jì)算機(jī)?;畲鎯?chǔ)器重置時(shí)使用的預(yù)定初始值,或可以 是在此算法的上次迭代中更新的值?,F(xiàn)參考圖35,表示了示例噴油器傳遞函數(shù)的圖表,其中說(shuō)明了每噴油器脈沖的燃 料質(zhì)量和脈沖寬度(PW)之間的關(guān)系。該圖表表示了在斷點(diǎn)(BP)處改變的示例性雙斜率近 似?,F(xiàn)參考圖36,示例燃料供給系統(tǒng)如圖所示用于這樣的示例,其中每汽缸單個(gè)噴油 器可以投入使用,且其中單個(gè)噴油器可以是直接噴油器或進(jìn)氣道噴油器。在此示例中,第一 燃料箱3610和第二燃料箱3612如圖所示用于保存第一和第二燃料類型,如汽油和酒精混 合物。每個(gè)燃料箱都具有內(nèi)部燃料泵(分別為3614和3616),雖然也可以使用外部泵,或可 以使用雙泵系統(tǒng)。每個(gè)燃料箱都連至混合閥3620,混合閥3620可以通過(guò)控制器12調(diào)整以 從僅類型1到僅類型2,及其間的任何相對(duì)量變化燃料類型中每種的相對(duì)量。混合/控制閥 連至與一個(gè)或多個(gè)燃料噴油器3626連接的燃料導(dǎo)管3630。以此方式,可以向發(fā)動(dòng)機(jī)供給各 燃料類型的相對(duì)量而不需要兩個(gè)燃料噴油器?,F(xiàn)參考圖37,表示了這樣的燃料供給系統(tǒng)的可選實(shí)施例,其中兩個(gè)燃料箱與一個(gè) 燃料泵及每汽缸單個(gè)噴油器一起使用,以進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本。在此示例中,燃料箱3710 和3712(每個(gè)都存儲(chǔ)相應(yīng)的燃料類型,如汽油和乙醇或酒精混合物)經(jīng)由相應(yīng)的單向閥 3722和3724連至混合/控制閥3720,可選地包括單向閥以減少任何回流。然后,閥3720 連至泵3740,然后連至具有一個(gè)或多個(gè)噴油器3736的燃料導(dǎo)管3730。再次,多級(jí)泵,或多 個(gè)泵可用于進(jìn)一步增加壓力,而每個(gè)泵都?jí)嚎s各燃料類型的混合物。現(xiàn)參考圖38,表示了這樣的燃料供給系統(tǒng)的可選實(shí)施例,其中兩個(gè)燃料箱與多個(gè) 燃料泵及每汽缸兩個(gè)噴油器一起使用,以提供經(jīng)由不同的噴油器供給各燃料類型的靈活 性。例如,一個(gè)噴油器可以是用于汽缸的直接噴油器,而另一個(gè)噴油器可以是用于該汽缸的 進(jìn)氣道噴油器,或它們都可以是用于同一汽缸但具有不同的指向、噴射模式等等的進(jìn)氣道 或直接噴油器。在此示例中,燃料箱3810和3812 (每個(gè)都存儲(chǔ)相應(yīng)的燃料類型,如汽油和乙醇或 酒精混合物)的每個(gè)都經(jīng)由一組三個(gè)可控制/混合閥3820、3822和3824連接到第一和第二 燃料泵3830和3832。具體來(lái)說(shuō),閥3820直接連接到箱3810而閥3824直接連接到箱3812。 這些閥中的每個(gè)都通過(guò)可選的單向止回閥(分別為3826和3828)連至相應(yīng)的泵3830和 3832。兩個(gè)泵之間的管可以經(jīng)由閥3822控制,且可以使用閥3822來(lái)代替或補(bǔ)充閥3820和 3824。每個(gè)泵都連至分別具有一個(gè)或多個(gè)燃料噴油器3840和3842的相應(yīng)的燃料導(dǎo)管3834或3836。在一個(gè)示例中,箱3810保存類型1燃料而噴油器3840是進(jìn)氣道噴油器,箱3812 保存類型2燃料而噴油器3842是和噴油器3840用于同一汽缸的直接汽缸噴油器。
此示例配置可以啟用任一種燃料類型來(lái)供給任一個(gè)噴油器,或向任一個(gè)噴油器供 給燃料類型的組合。同樣,控制閥可以位于泵的上游,從而可以在各個(gè)泵產(chǎn)生不同燃料壓力 的情況下用任一壓力供給任一燃料。然而,注意,如果各燃料泵產(chǎn)生類似的壓力/流量,這 可以是高壓燃料系統(tǒng)或低壓燃料系統(tǒng),則閥可以位于泵的下游。在一個(gè)示例中,可以關(guān)閉閥3820而開(kāi)啟閥3822和3824,以允許來(lái)自箱3812的流 進(jìn)入兩個(gè)泵/噴油器?;蛘撸梢蚤_(kāi)啟所有閥,其中調(diào)整每個(gè)閥的相對(duì)量來(lái)變化進(jìn)入不同噴 油器的不同燃料類型的量,其中閥可以基于操作條件、是否啟用燃料等等來(lái)調(diào)整。以此方 式,可以通過(guò)對(duì)不同的操作條件定制進(jìn)入不同噴油器的燃料類型和相對(duì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的操 作。在另一實(shí)施例中,閥3820和3824可以略去,且兩個(gè)箱都可以連接到閥3822的入口,從 而允許控制進(jìn)入兩個(gè)噴射系統(tǒng)的各燃料類型的相對(duì)量(雖然在任何給定時(shí)間只有一個(gè)噴 射系統(tǒng)可以操作)。然而,對(duì)圖36-38的示例系統(tǒng)的操作,響應(yīng)于各種條件(如爆震)的相對(duì)燃料量調(diào) 整可能更慢,因?yàn)槿剂蠌拈y傳輸?shù)絿娪推鬟M(jìn)行供給要消耗時(shí)間。因此,在燃料類型的量或相 對(duì)量的調(diào)整被用于減少爆震的情況下,首先利用點(diǎn)火延遲和/或空氣流量控制和/或增壓 控制來(lái)響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震可能是有利的。然后,一旦對(duì)燃料類型相對(duì)量的調(diào)整已做出并在燃 燒室中生效,點(diǎn)火延遲和/或空氣流量控制和/或增壓控制就可以減少,從而可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn) 的燃料經(jīng)濟(jì)性和/或性能,同時(shí)通過(guò)燃料類型相對(duì)量的適當(dāng)調(diào)整(如,增加的乙醇噴射)仍 將減少爆震?,F(xiàn)參考圖39,描述了用于管理其中首先根據(jù)燃料噴油器的最小脈沖寬度操作提供 類型2噴射(如,乙醇)的轉(zhuǎn)換的例程。具體來(lái)說(shuō),在3910中,例程基于例如根據(jù)圖16確 定的要求來(lái)識(shí)別啟用或開(kāi)始類型2燃料(如,經(jīng)由汽缸中的第二噴油器)的請(qǐng)求。如果出 現(xiàn)了這樣的請(qǐng)求,則例程進(jìn)入3912來(lái)打開(kāi)類型2噴油器到等于或大于穩(wěn)定和可重復(fù)的操作 所需最小脈沖寬度的脈沖寬度,可以將其標(biāo)識(shí)為量Δ1。然后,在3914,例程將類型1噴射 減少某個(gè)量(Δ2)來(lái)保持總體化學(xué)計(jì)量比。Δ2的大小可以基于Δ 1、第一和第二噴油器特 性(如,斜率、偏移量)及類型1和類型2燃料的化學(xué)計(jì)量空燃比來(lái)計(jì)算,如對(duì)圖23所述那 樣。例如,在類型1燃料是汽油而類型2燃料是乙醇時(shí),汽油總質(zhì)量減少的量由于不同的化 學(xué)計(jì)量比而小于乙醇質(zhì)量增加的大小。注意,上述調(diào)整對(duì)單個(gè)汽缸中的兩個(gè)噴油器描述,然而對(duì)于多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),每 個(gè)汽缸可以按類似方式順序轉(zhuǎn)換。同樣,在另一示例中,只有汽缸中的一個(gè)或子集可以轉(zhuǎn)換 為操作兩種燃料類型。此外,轉(zhuǎn)換可以是順序的,或所有汽缸可以在基本上相同的時(shí)間轉(zhuǎn) 換。此外應(yīng)注意,上述方法假設(shè)燃料中的相對(duì)功率密度補(bǔ)償了所提供的總?cè)剂腺|(zhì)量的 改變。換句話說(shuō),當(dāng)類型2噴油器增加Δ2而類型1燃料減少更小的Δ1,從而提供適量燃 料與已有的空氣一起燃燒時(shí),燃燒的總體扭矩會(huì)由于燃料中的功率密度差別而改變。因?yàn)?乙醇與汽油之間的化學(xué)計(jì)量空燃比的比率類似于功率密度比率,所以只會(huì)出現(xiàn)可忽略的扭 矩?cái)_動(dòng)。然而,在某些情況下,這樣的扭矩?cái)_動(dòng)是感覺(jué)得到的。因此,在3918,例程確定是否 使用附加的補(bǔ)償。如果是,則例程進(jìn)入3920來(lái)使用點(diǎn)火和/或節(jié)氣門(mén)和/或增益調(diào)整來(lái)補(bǔ)償這樣的扭矩變化。在一個(gè)示例中,如果轉(zhuǎn)換后的總體扭矩增加,則可以相應(yīng)于燃料量的改 變使用點(diǎn)火延遲,然后隨著節(jié)氣門(mén)和/或增壓水平的逐漸變化來(lái)減少空氣流量,點(diǎn)火延遲 逐漸減少到所需值。在另一示例中,如果轉(zhuǎn)換后的總體扭矩減少,則可以在轉(zhuǎn)換之前使用點(diǎn) 火延遲以及增加的空氣流量,然后點(diǎn)火延遲隨著相應(yīng)的燃料量的改變可以取消。如果對(duì)3918的回答為否,則例程進(jìn)入3922來(lái)補(bǔ)償在最優(yōu)點(diǎn)火正時(shí)上改變?nèi)剂项?型的相對(duì)量的效應(yīng)。換句話說(shuō),通過(guò)添加類型2燃料,可以提前點(diǎn)火正時(shí)而不導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)爆 震,從而提供更加高效的操作。這樣,例程逐漸增加到新的所需點(diǎn)火正時(shí),同時(shí)逐漸減少空 氣流量來(lái)考慮增加的效率。以此方式,可以在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間開(kāi)始可選的燃料類型而不破 壞最小脈沖寬度需求,從而實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的效率并保持發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。圖40表示這樣的操作的示例,其中類型1燃料是汽油而類型2燃料是乙醇或乙醇 混合物。頂部圖表表示發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩(Tq),上數(shù)第二個(gè)圖表表示乙醇脈沖寬度,上數(shù)第三 個(gè)圖表表示汽油脈沖寬度,上數(shù)第四個(gè)圖表表示節(jié)氣門(mén)位置,上數(shù)第五個(gè)圖表表示燃燒氣 體U)的相對(duì)空燃比,而底部圖表表示點(diǎn)火角。在此示例中,在時(shí)間t 1,打開(kāi)乙醇噴油器 到最小脈沖寬度而相應(yīng)地關(guān)小汽油噴油器。然后,從tl到t2,點(diǎn)火逐漸增加到新的最優(yōu)正 時(shí)(由于乙醇增加的進(jìn)氣冷卻而更加提前),同時(shí)節(jié)氣門(mén)逐漸關(guān)閉來(lái)補(bǔ)償由于點(diǎn)火正時(shí)改 變帶來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)增加的效率。 在此示例中,燃料供給調(diào)整是對(duì)固定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷表示,而沒(méi)有因液滴動(dòng) 態(tài)造成的延遲,雖然如果需要的話,也可以添加對(duì)這些因素的補(bǔ)償。此外,附加的調(diào)整可能 由于其它瞬時(shí)條件(如來(lái)自排氣氧傳感器的反饋等等)而出現(xiàn)。現(xiàn)參考圖41,描述了用于基于向發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸供給的各燃料類型的量而調(diào)整噴射正 時(shí)的例程。此外,不止一種燃料類型的供給的正時(shí)可以變化(如,各類型的噴射開(kāi)始之間的 間隔、各類型的噴射結(jié)束之間的間隔、噴射的重疊、一種燃料類型的正時(shí)等等),以響應(yīng)所述 發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的壓力、所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)以來(lái)的時(shí)間或汽缸事件數(shù)量、所述發(fā)動(dòng)機(jī)周 圍的大氣條件(如,大氣壓、濕度,及環(huán)境空氣溫度)、由所述第一噴油器噴射的燃料溫度或 由所述第二噴油器噴射的燃料溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、冷卻劑溫度、酒精/水混合 物中的水分?jǐn)?shù)、所需的乙醇分?jǐn)?shù)、爆震傳感器指示、第一噴油器類型或第二噴油器類型的燃 料噴射持續(xù)時(shí)間,或這些和/或其它因素的組合。例如,用于同一汽缸的進(jìn)氣道噴油器和直 接噴油器的噴射正時(shí)中的每個(gè)或兩者可以隨著這些操作條件而變化,以變化噴射重疊,變 化蒸發(fā)、混合,或其它。作為另一示例,用于同一汽缸的兩個(gè)噴油器的噴射開(kāi)始之間的持續(xù) 時(shí)間可以取決于由噴油器中的一個(gè)或兩者供給的流體量而變化。具體來(lái)說(shuō),在4110,例程讀取操作條件,如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻劑溫度、氣門(mén)和/或凸 輪正時(shí)、空氣溫度、濕度、大氣壓、燃料溫度等等。然后,在4112,例程讀取所需類型1和類 型2所需燃料供給量,然后基于4110的條件和4112的量選擇類型1和類型2燃料噴射的 正時(shí)。因此,隨著4110的條件改變和/或各燃料類型的量變化,一種或兩種燃料類型的噴 射正時(shí)可以變化。如在此參考圖42所示,可以使用經(jīng)由進(jìn)氣道燃料噴油器的開(kāi)啟氣門(mén)噴射 和直接噴油器的關(guān)閉氣門(mén)噴射的各種組合。此外,與當(dāng)不止一個(gè)噴射源活動(dòng)時(shí)相比,當(dāng)僅有 單個(gè)噴射源活動(dòng)時(shí),更加可以使用不同的噴射正時(shí)。此外,噴射正時(shí)可在某些條件下重疊而 在其它條件下不重疊。圖42從而表示了汽油(或其混合物,具有從左下到右上的陰影線)的進(jìn)氣道燃料噴射及乙醇(或其混合物,具有從左上到右下的陰影線)的直接噴射的示例。頂部圖表表示 進(jìn)氣行程期間的進(jìn)氣道燃料關(guān)閉氣門(mén)噴射和直接燃料開(kāi)啟氣門(mén)噴射的示例。下一個(gè)圖表表 示進(jìn)氣行程期間的進(jìn)氣道燃料關(guān)閉和開(kāi)啟氣門(mén)噴射兩者和直接燃料開(kāi)啟氣門(mén)噴射的示例, 其中這些噴射部分重疊。下一個(gè)圖表表示進(jìn)氣行程期間的進(jìn)氣道燃料兩者都關(guān)閉和兩者都 開(kāi)啟及關(guān)閉氣門(mén)噴射和直接燃料開(kāi)啟氣門(mén)噴射的示例,其中噴射并不重疊且直接燃料噴射 至少部分地發(fā)生在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉之后的壓縮行程期間。最后,最后一個(gè)圖表表示進(jìn)氣行程期 間的關(guān)閉氣門(mén)進(jìn)氣道噴射和直接燃料開(kāi)啟氣門(mén)噴射的示例,其中噴射并不重疊且直接燃料 噴射至少部分地發(fā)生在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉之后的壓縮行程期間。在前三個(gè)示例中,進(jìn)氣道燃料在 正時(shí)上大于直接燃料,而在最后一個(gè)圖表中則相反。在一個(gè)示例中,在怠速條件期間,可以至少部分地在壓縮行程期間使用具有較小 量直接噴射的開(kāi)啟氣門(mén)進(jìn)氣道噴射來(lái)改進(jìn)燃燒穩(wěn)定性,如在冷起動(dòng)期間。 注意,在一個(gè)實(shí)施例中,可以使用兩個(gè)進(jìn)氣道燃料噴油器。在這樣的情況下,可以 使用類似于圖41所示的例程。在這樣的情況下,可以使用經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣道燃料噴油 器的開(kāi)啟氣門(mén)和關(guān)閉氣門(mén)噴射的各種組合。例如,當(dāng)僅有單個(gè)噴射源活動(dòng)時(shí),可以使用與不 止一個(gè)噴射源活動(dòng)時(shí)不同的噴射正時(shí)。此外,噴射正時(shí)在某些條件下可以重疊,而在其它條 件下不重疊。參考圖43描述了一種操作多個(gè)進(jìn)氣道噴油器的示例方法,其中表示了具有三個(gè) 區(qū)域(區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3)的轉(zhuǎn)速/負(fù)荷范圍,其中區(qū)域1在虛線下方,區(qū)域2在虛線 和實(shí)線之間,而區(qū)域3在實(shí)線處或其上方。在一個(gè)示例中,在區(qū)域1中只可以使用具有關(guān)閉 或部分關(guān)閉的氣門(mén)噴射正時(shí)的第一燃料類型(如,進(jìn)氣道汽油噴射)。此外,在區(qū)域2中可 以使用兩種噴射類型的組合(如,進(jìn)氣道汽油噴射和乙醇噴射,每個(gè)都具有關(guān)閉和/或開(kāi)啟 氣門(mén)噴射正時(shí))。具體來(lái)說(shuō),在區(qū)域2中,隨著負(fù)荷增加,所噴射的各燃料類型的量可以變 化,如通過(guò)增加類型2噴射并保持或減少類型1噴射。在一個(gè)具體示例中,噴射在節(jié)氣門(mén)全 開(kāi)的條件逐漸變化至具有開(kāi)啟和/或關(guān)閉氣門(mén)噴射正時(shí)的僅類型2噴射(實(shí)線,區(qū)域3)?,F(xiàn)參考圖44,描述了用于控制增壓(如,經(jīng)由可變幾何渦輪增壓器、電控增壓器、 可調(diào)整壓縮機(jī)旁通閥,或泄壓閥)的示例性例程。具體來(lái)說(shuō),在4410中,例程讀取操作條件, 如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、各燃料類型(如,第一箱中的汽油和第二箱中的乙醇,或其混合物)的流體 存儲(chǔ)水平、所需發(fā)動(dòng)機(jī)輸出、溫度等等。然后,在4412,例程確定所需增壓量(如VGT的所需 位置、通過(guò)壓縮機(jī)的所需壓縮比等等)。然后例程在4414中確定所需類型1和類型2的流 體供給。在4416,例程確定類型2流體存儲(chǔ)是否低于閾值(例如,接近于空,或系統(tǒng)不能提 供4414中所需的量)。如果是,則例程進(jìn)入4418來(lái)減少增壓量來(lái)降低例如由缺乏所需的類 型2流體量導(dǎo)致的爆震性。從4418,或4416中的否,例程在4420中基于如爆震傳感器或在此所述的其它方法 來(lái)確定是否出現(xiàn)了爆震指示。如果是,則例程進(jìn)入4422來(lái)確定是否出現(xiàn)了第一條件。例如, 這些條件可以是高增壓壓力、溫度高于閾值,或其它。如果是,則例程進(jìn)入4424來(lái)進(jìn)一步減 少增壓量。否則,例程進(jìn)入4426來(lái)識(shí)別是否出現(xiàn)了第二條件。如果是,則例程進(jìn)入4428來(lái) 增加所供給的類型2流體,且在需要時(shí)調(diào)整類型1流體來(lái)控制空燃比和/或發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。否 貝丨J,例程進(jìn)入4430來(lái)延遲點(diǎn)火正時(shí)。
以此方式,可以調(diào)整增壓且可以在變化的條件下實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作。
應(yīng)理解,在此公開(kāi)的配置、系統(tǒng)和例程本質(zhì)上是示例性的,且這些具體實(shí)施例不應(yīng) 被視為具有限制意義,因?yàn)榇罅康淖凅w是可能的。例如,上述方法可以應(yīng)用于V-6、I-3、I-4、 1-5、1-6、V-8、V-10、V-12,對(duì)置4,及其它發(fā)動(dòng)機(jī)類型。作為另一示例,發(fā)動(dòng)機(jī)10可以是可變排量發(fā)動(dòng)機(jī),其中通過(guò)停用那些汽缸的進(jìn)氣 和排氣門(mén)來(lái)停用部分汽缸(如,半數(shù))。以此方式,可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的燃料經(jīng)濟(jì)。然而,如在此 所述,在一個(gè)示例中,使用多種類型的燃料供給(如,燃料組成或供給位置)的噴射可用于 在較高負(fù)荷下降低爆震性。因此,通過(guò)在汽缸停用操作期間用包含酒精的燃料(如乙醇或 乙醇混合物)的直接噴射進(jìn)行操作,可以延伸汽缸停用的范圍,從而進(jìn)一步改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì) 性。熟悉技術(shù)的人應(yīng)理解,在此在流程圖和說(shuō)明書(shū)中描述的具體例程表示任何數(shù)量的 處理策略中的一個(gè)或多個(gè),如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等等。因此,所示的各步 驟或功能可以按所述順序執(zhí)行、并行執(zhí)行,或在某些情況下省略。類似地,處理的順序不是 實(shí)現(xiàn)在此所述的本發(fā)明的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必須的,而是為了便于演示和說(shuō)明提 供的。雖然未明確表示,但熟悉技術(shù)的人應(yīng)理解,取決于所使用的特定策略,所示步驟或功 能中的一個(gè)或多個(gè)可以重復(fù)執(zhí)行。此外,這些圖以圖形表示要編程到控制器12中的計(jì)算機(jī) 可讀介質(zhì)中的代碼。此外,雖然各種例程可以表示出“開(kāi)始”和“結(jié)束”框,但各例程可以重 復(fù)地例如以迭代的方式執(zhí)行。本發(fā)明的主題包括在此公開(kāi)的各種系統(tǒng)和配置,及其它特征、功能,和/或?qū)傩缘?所有新穎和非易見(jiàn)的組合及子組合。下面的權(quán)利要求特別指出視為新穎和非易見(jiàn)的特定組合及子組合。這些權(quán)利要求 可能引用“一個(gè)”元素或“第一”元素或其等價(jià)。這樣的權(quán)利要求應(yīng)被理解為包括對(duì)一個(gè)或 一個(gè)以上這樣的元素的結(jié)合,而不是要求或排除兩個(gè)或兩個(gè)以上這樣的元素。所公開(kāi)的特 征、功能、元素和/或?qū)傩缘钠渌M合及子組合可以通過(guò)本發(fā)明權(quán)利要求的修改或通過(guò)在 本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提供新的權(quán)利要求來(lái)請(qǐng)求保護(hù)。這樣的權(quán)利要求,無(wú)論是在范圍上比 原始權(quán)利要求更寬、更窄、等價(jià)或不同,都應(yīng)被視為包括在本發(fā)明的主題之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于操作發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有用于向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸噴射第一燃料類型的第一噴油器以及用于向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述汽缸噴射第二燃料類型的第二噴油器,所述發(fā)動(dòng)機(jī)還至少具有排氣氧傳感器,所述方法包括在第一操作條件下,響應(yīng)于所述傳感器改變噴射到所述汽缸中的所述第一燃料類型的量;以及在第二操作條件下,響應(yīng)于所述傳感器改變噴射到所述汽缸中的所述第二燃料類型的量,所述第二燃料類型不同于所述第一燃料類型,且所述第二操作條件不同于所述第一操作條件。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第一噴油器向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道噴射。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其中所述第二噴油器向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述汽缸直接噴射。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第一噴油器和所述第二噴油器向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的 進(jìn)氣道噴射。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中以與所述第二燃料類型不同的組成來(lái)噴射所述第一 燃料類型。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其中所述第二操作條件包括耗盡所述第一燃料類型的儲(chǔ)量。
7.如權(quán)利要求5所述的方法,其中所述第一操作條件包括耗盡所述第二燃料類型的儲(chǔ)量。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第二操作條件包括在最小脈沖寬度附近操作所述第一噴油器。
9.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第一操作條件包括在最小脈沖寬度附近操作所述第二噴油器。
10.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述排氣氧傳感器讀取催化劑上游的排氣。
11.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述排氣氧傳感器讀取催化劑下游的排氣。
12.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第一操作條件和所述第二操作條件是不同的 增壓操作。
13.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第一操作條件和所述第二操作條件是不同的 燃料儲(chǔ)液罐水平。
14.一種用于操作發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有用于向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸噴射第一 燃料類型的第一噴油器以及用于向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述汽缸噴射不同于所述第一燃料類型 的第二燃料類型的第二噴油器,所述發(fā)動(dòng)機(jī)還至少具有第一排氣氧傳感器和第二排氣氧傳 感器,所述方法包括響應(yīng)于所述第一傳感器改變所述第一燃料噴射的量;以及 響應(yīng)于所述第二傳感器改變所述第二燃料噴射的量。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有增壓裝置,所述方法還包括基于 所述增壓裝置的操作調(diào)整所述第一燃料噴射和所述第二燃料噴射二者之一。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所述第一傳感器讀取排放控制裝置上游的排氣, 且所述第二傳感器讀取所述排放控制裝置下游的排氣。
17.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所述第一傳感器和所述第二傳感器讀取排氣歧管 中的排氣。
18.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng),包括 位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的汽缸;在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中的排氣氧傳感器; 用于向所述汽缸噴射第一燃料類型的第一噴油器;用于向所述汽缸噴射不同于所述第一燃料類型的第二燃料類型的第二噴油器;以及 控制器,其被配置為響應(yīng)于所述排氣氧傳感器并且基于燃料箱中的燃料的量改變所述 第一燃料類型和所述第二燃料類型中的至少一種。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括增壓裝置,所述控制器進(jìn)一步基于增壓 量改變?nèi)剂蠂娚?,且其中所述第二燃料類型包括乙醇?br> 全文摘要
一種用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng),包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸,配置為向所述汽缸噴射第一燃料的第一噴油器,配置為向所述汽缸噴射第二燃料的第二噴油器,及配置為在第一操作條件期間,通過(guò)在第一起動(dòng)期間僅從所述第一噴油器噴射燃料到所述汽缸中來(lái)開(kāi)始所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒,且在第二操作條件期間,通過(guò)在第二起動(dòng)期間僅從所述第二噴油器噴射燃料到所述汽缸中來(lái)開(kāi)始所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒的控制器。以此方式,可以取決于操作條件做出適當(dāng)?shù)膰娚?,以使在變化的條件下能有高效的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
文檔編號(hào)F02B69/02GK101975117SQ20101054743
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者唐納德·劉易斯, 約翰·拉塞爾, 艾倫·利帕 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司
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