專利名稱：用于轉(zhuǎn)矩降低的雙噴射的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)和方法，并且尤其涉及使用延遲點火正時降低發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機在氣缸內(nèi)燃燒空氣/燃料混合物以產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機控制模塊控制噴入氣缸的燃料量以控制空氣/燃料混合物，并且依此控制驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。另外，發(fā)動機控制模塊可以控制點火正時以控制驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。例如，發(fā)動機控制模塊可以延遲點火正時以便降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。然而，過分延遲的點火正時會引起失火。失火期間釋放的碳氫化合物可以在排氣系統(tǒng)的催化劑內(nèi)燃燒，這會對催化劑造成損害。而且，釋放的碳氫化合物會增大排氣系統(tǒng)出來的碳氫化合物排放值。

發(fā)明內(nèi)容
一種系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)矩控制模塊、燃燒預(yù)測模塊和燃料控制模塊。該轉(zhuǎn)矩控制模塊設(shè)置發(fā)動機的點火正時以產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩并且確定加到點火正時上的延遲量來把驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩。該燃燒預(yù)測模塊預(yù)測當(dāng)延遲量加到點火正時上時單燃料噴射是否將在發(fā)動機氣缸中燃燒。當(dāng)該燃燒預(yù)測模塊預(yù)測單燃料噴射不會燃燒時，該燃料控制模塊致動多個分開的燃料噴射到氣缸中。一種方法包括設(shè)置發(fā)動機的點火正時以產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩、確定加到點火正時上的延遲量來把驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩、預(yù)測當(dāng)延遲量加到點火正時上時單燃料噴射是否將在發(fā)動機氣缸中燃燒以及當(dāng)單燃料噴射不會燃燒時塊致動多個分開的燃料噴射到氣缸中。在又一些其它特征中，上述系統(tǒng)和方法可以通過由一個或多個處理器執(zhí)行的計算機程序?qū)崿F(xiàn)。計算機程序能保存在實體的計算機可讀介質(zhì)例如但不限于存儲器、非易失性數(shù)據(jù)存儲器和/或其它適用的實體存儲介質(zhì)中。從下面提供的詳細描述中將更明顯地看出本發(fā)明的更多適用領(lǐng)域。應(yīng)當(dāng)理解，本詳細描述和特定例子只是起到舉例的作用，而不意圖限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明還提供了以下方案 1. 一種系統(tǒng)，包括
轉(zhuǎn)矩控制模塊，其設(shè)置發(fā)動機的點火正時以產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩并且確定加到所述點火正時上的延遲量來使所述驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩；
燃燒預(yù)測模塊，其預(yù)測當(dāng)所述延遲量加到所述點火正時上時單噴射燃料是否將在發(fā)動機氣缸中燃燒；和
燃料控制模塊，其在所述燃燒預(yù)測模塊預(yù)測所述單燃料噴射不會燃燒時致動多個分開的燃料噴射到所述氣缸中。2.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)矩控制模塊根據(jù)使驅(qū)動轉(zhuǎn)矩關(guān)聯(lián)點火正時的函數(shù)和表格中的一種來確定所述延遲量。
3.如方案2所述的系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)矩控制模塊根據(jù)每氣缸空氣值和空氣/燃料比中的一個來確定所述延遲量。4.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)矩對應(yīng)于根據(jù)換檔、牽引控制系統(tǒng)、制動管理請求和駕駛員輸入中的一個產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩降低請求。5.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述點火正時與所述延遲量的總和小于預(yù)定點火正時閾值時，所述燃燒預(yù)測模塊預(yù)測所述單燃料噴射將燃燒。6.如方案5所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述點火正時與所述延遲量的總和大于所述預(yù)定點火正時閾值時，所述燃燒預(yù)測模塊預(yù)測所述單燃料噴射將不會燃燒。7.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，在進氣沖程期間所述燃料控制模塊致動所述多個分開的噴射中的第一噴射，并且其中，在壓縮沖程期間所述燃料控制模塊致動所述多個分開的噴射中的第二噴射。8.如方案7所述的系統(tǒng)，其中，所述第一噴射包括比所述第二噴射更大的燃料量。9.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述單噴射中噴射的燃料量等于所述多個分開的噴射中噴射的燃料量。10.如方案1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述延遲量加到所述點火正時上時所述燃燒預(yù)測模塊預(yù)測所述多個分開的燃料噴射是否將在發(fā)動機氣缸中燃燒，并且當(dāng)所述燃燒預(yù)測模塊預(yù)測所述多個分開的噴射將不會燃燒時所述轉(zhuǎn)矩控制模塊把所述發(fā)動機的所述點火正時設(shè)置為預(yù)定值。11. 一種方法，包括
設(shè)置發(fā)動機的點火正時以產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；
確定加到所述點火正時上的延遲量來使所述驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩；
當(dāng)所述延遲量加到所述點火正時上時預(yù)測單噴射燃料是否將在發(fā)動機氣缸中燃燒；以
及
當(dāng)所述單燃料噴射將不會燃燒時致動多個分開的燃料噴射到所述氣缸中。12.如方案11所述的方法，還包括根據(jù)使驅(qū)動轉(zhuǎn)矩關(guān)聯(lián)點火正時的函數(shù)和表格中的一種來確定所述延遲量。13.如方案12所述的方法，還包括根據(jù)每氣缸空氣值和空氣/燃料比中的一個來確定所述延遲量。14.如方案11所述的方法，其中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)矩對應(yīng)于根據(jù)換檔、牽引控制系統(tǒng)、 制動管理請求和駕駛員輸入中的一個產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩降低請求。15.如方案11所述的方法，還包括，當(dāng)所述點火正時與所述延遲量的總和小于預(yù)定點火正時閾值時預(yù)測所述單燃料噴射將燃燒。16.如方案15所述的方法，還包括，當(dāng)所述點火正時與所述延遲量的總和大于所述預(yù)定點火正時閾值時預(yù)測所述單燃料噴射將不會燃燒。17.如方案11所述的方法，還包括
在進氣沖程期間致動所述多個分開的噴射中的第一噴射；以及在壓縮沖程期間致動所述多個分開的噴射中的第二噴射。18.如方案17所述的方法，其中，所述第一噴射包括比所述第二噴射更大的燃料量。
19.如方案11所述的方法，其中，所述單噴射中噴射的燃料量等于所述多個分開的噴射中噴射的燃料量。20.如方案11所述的方法，還包括
當(dāng)所述延遲量加到所述點火正時上時預(yù)測所述多個分開的燃料噴射是否將在發(fā)動機氣缸中燃燒；以及
當(dāng)所述多個分開的噴射將不會燃燒時把所述發(fā)動機的所述點火正時設(shè)置為預(yù)定值。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性汽車系統(tǒng)的原理框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機控制模塊的原理框圖3A示出了以單噴射模式工作的發(fā)動機的噴射和點火正時； 圖3B示出了以雙噴射模式工作的發(fā)動機的第一噴射、第二噴射和點火正時； 圖4是示例性燃燒預(yù)測模塊的原理框圖；和
圖5示出了使用延遲點火正時和雙燃料噴射來降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的方法。
具體實施例方式下列描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且決不意圖限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。為了清楚起見，附圖中將使用相同的附圖標記表示相似的元件。本文所用的措詞"A、B和C中的至少一個“應(yīng)當(dāng)解釋成意味著使用非專用邏輯“或“的邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解，方法內(nèi)的步驟可以以不同順序執(zhí)行，只要不改變本發(fā)明的原理。本文所用的術(shù)語"模塊"是指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一種或多種軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的或成組的)和存儲器、組合邏輯電路、和/或其它的提供所述功能的適當(dāng)部件。通常，發(fā)動機控制模塊在進氣沖程期間致動單燃料噴射到發(fā)動機氣缸中。發(fā)動機控制模塊可以推遲(即延遲)用于燃燒該單噴射的點火正時以便降低發(fā)動機產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)在使用單噴射時點火正時被延遲超過閾正時的時候，可能出現(xiàn)失火。因此，當(dāng)發(fā)動機控制模塊在進氣沖程期間致動單燃料噴射時，使用點火延遲可獲得的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的降低會受到閾正時的限制。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法修正了燃料噴射以便得到進一步的延遲點火正時和可獲得的更多的轉(zhuǎn)矩降低。具體地說，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法在燃燒循環(huán)期間實施兩個或更多分散的燃料噴射。例如，第一部分燃料可以在進氣沖程期間噴射并且第二部分燃料可以在壓縮沖程期間噴射。第二部分燃料可以在火花塞附近形成濃的云狀物，這可以在使用延遲超過了閾正時的點火正時時燃燒。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法在燃燒循環(huán)期間使用點火正時能夠得到比使用單燃料噴射時可獲得的更多的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低。本發(fā)明的發(fā)動機控制模塊接收驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低請求并且確定要增加的點火延遲量以獲得該驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低。發(fā)動機控制模塊根據(jù)點火延遲量是否將引起失火而以兩種模式中的一種工作。在單噴射模式中，發(fā)動機控制模塊預(yù)測點火延遲量是否將引起單燃料噴射的燃燒。例如，在單噴射模式中，當(dāng)點火延遲量把點火正時推遲超過閾正時時，發(fā)動機控制模塊就預(yù)測點火延遲量將引起失火。當(dāng)在單噴射模式中點火延遲量將引起失火時，發(fā)動機控制模塊就從單噴射模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p噴射模式。在雙噴射模式中，發(fā)動機控制模塊致動兩個或更多分開的燃料噴射。例如，在雙噴射模式中，發(fā)動機控制模塊可以在進氣沖程期間致動一部分燃料的噴射并且在壓縮沖程期間致動一部分燃料的噴射。在壓縮沖程期間噴射的這部分燃料可以在火花塞附近形成濃的云狀物，這可以在使用延遲超過了閾正時的點火正時時燃燒這兩部分燃料。因此，在雙噴射模式中，與單噴射模式相比，發(fā)動機控制模塊可以進一步延遲點火正時并且獲得進一步的轉(zhuǎn)矩降低?，F(xiàn)在參照圖1，示例性汽車系統(tǒng)100包括燃燒空氣/燃料混合物以產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的發(fā)動機102。發(fā)動機102經(jīng)由曲軸(未示出)驅(qū)動變速器105。發(fā)動機控制模塊(ECM)104與汽車系統(tǒng)100的部件相通訊。這些部件可以包括本文所述的發(fā)動機102、傳感器和致動器。 ECM 104可以實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法。發(fā)動機102可以根據(jù)來自駕駛員輸入模塊106的駕駛員輸入產(chǎn)生用于汽車系統(tǒng) 100的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。駕駛員輸入可以包括但不局限于加速/制動踏板的位置或巡航操縱系統(tǒng)的觸發(fā)。例如，當(dāng)駕駛員踩下/松開加速踏板時，發(fā)動機102可以增大/減小產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩量。ECM 104致動節(jié)氣門108以控制進入進氣歧管110的氣流量。ECM 104可以控制節(jié)氣門108以控制驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。節(jié)氣門位置傳感器112產(chǎn)生表征節(jié)氣門108的位置的節(jié)氣門位置信號。ECM 104根據(jù)節(jié)氣門位置信號確定節(jié)氣門108的位置。進氣歧管110內(nèi)的空氣被分入氣缸114。雖然示出了發(fā)動機102的四個氣缸114，但是發(fā)動機102可以包括比四個氣缸114更多或更少的氣缸?？諝庥扇肟?116進入流過質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器118。MAF傳感器118產(chǎn)生表征流入進氣歧管Iio內(nèi)的空氣質(zhì)量的MAF信號。歧管壓力(MAP)傳感器120安置在位于節(jié)氣門108與發(fā)動機102之間的進氣歧管110中。MAP傳感器120產(chǎn)生表征歧管絕對氣壓的MAP信號。位于進氣歧管110中的進氣溫度(IAT)傳感器122產(chǎn)生表征進氣溫度的IAT 信號。曲軸以發(fā)動機轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)或以與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成比例的速度旋轉(zhuǎn)。曲軸傳感器124產(chǎn)生表征曲軸轉(zhuǎn)速和位置的曲軸位置(CSP)信號。ECM 104接收MAF、MAP、IAT和CSP信號。ECM 104加工這些信號并且產(chǎn)生輸出到汽車系統(tǒng)100的同步的汽車控制指令。例如，發(fā)動機控制指令可以致動節(jié)氣門108、燃料噴射器126和火花塞128。ECM 104致動燃料噴射器126把燃料噴入氣缸114以獲得期望空氣/燃料比。燃料是直接噴入氣缸114中。因此，發(fā)動機102是直噴式發(fā)動機。ECM 104可以控制噴入氣缸 114的燃料量以控制驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。ECM 104致動火花塞128以點燃氣缸114中的空氣/燃料混合物?？梢韵鄬τ诨钊?未示出)處于稱作上止點(TDC)的其最高位置的時間規(guī)定點火正時?？梢愿鶕?jù)在TDC前或后多遠產(chǎn)生火花規(guī)定點火正時。在燃燒沖程期間空氣/燃料混合物的燃燒向下驅(qū)動活塞，由此驅(qū)動曲軸。燃燒沖程可以定義為活塞到達TDC與活塞返回下止點(BDC)的時刻之間的時間。ECM 104可以控制點火正時以控制驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。因此，ECM 104可以調(diào)整點火正時以便產(chǎn)生期望驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。例如，ECM 104可以延遲點火正時以降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。
產(chǎn)生火花可以被稱作點火事件。ECM 104可以具有改變每個點火事件的點火正時的能力。因此，ECM 104可以控制(例如增大、降低、維持)每個點火事件的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。進氣凸輪軸(未示出)調(diào)節(jié)130的位置使空氣能進入氣缸114。當(dāng)排氣門134處于打開位置時，氣缸114內(nèi)的燃燒排氣被擠出通過排氣歧管132。排氣凸輪軸(未示出)調(diào)節(jié)排氣門134的位置。雖然示出了單個進、排氣門130、134，但是發(fā)動機102的每個氣缸114 可以包括多個進、排氣門130、134。在一些實施中，ECM 104可以控制進氣和排氣凸輪相位器角度以控制驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機102產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩經(jīng)由輸出軸138驅(qū)動車輪136。汽車系統(tǒng)100可以包括一個或多個產(chǎn)生車輪轉(zhuǎn)速信號的車輪轉(zhuǎn)速感傳器140。ECM 104根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速信號確定車輪136的轉(zhuǎn)速。ECM 104根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速信號可以確定一個或多個車輪136是否在滑動。 當(dāng)檢測到車輪滑動時ECM 104可以控制驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以便抵償車輪滑動。ECM 104與變速器控制模塊142相通訊以協(xié)調(diào)變速器105中的換擋。變速器控制模塊142可以請求轉(zhuǎn)矩降低以適應(yīng)換檔。因此，ECM 104可以響應(yīng)于來自變速器控制模塊 142的轉(zhuǎn)矩降低請求而降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。在一些實施中，來自變速器控制模塊142的轉(zhuǎn)矩降低請求緣于離合器燃料切斷，這在駕駛員踩下手動變速汽車中的離合器踏板時降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以抑制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的爆發(fā)(急速上升)。ECM 104可以延遲點火正時同時維持提供給氣缸114的燃料和空氣量來降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。然而，過分延遲的點火正時會引起失火。換句話說，過分延遲的點火正時會導(dǎo)致空氣 /燃料混合物排出氣缸114。排出的燃料會在排氣歧管132的催化劑144中燃燒并且損害催化劑114?，F(xiàn)在參照圖2，示出了 ECM 104的原理框圖。ECM 104包括駕駛員轉(zhuǎn)矩模塊150。駕駛員轉(zhuǎn)矩模塊150根據(jù)來自駕駛員輸入模塊106的駕駛員輸入確定駕駛員轉(zhuǎn)矩請求。駕駛員輸入可以是基于加速/制動踏板的位置。駕駛員輸入還可以基于巡航操縱系統(tǒng)的觸發(fā)， 其可以是改變車速以保持預(yù)定車距的自適應(yīng)巡航操縱系統(tǒng)。駕駛員轉(zhuǎn)矩模塊150可以儲存加速踏板位置與期望轉(zhuǎn)矩的一個或多個映射，并且可以根據(jù)選定的一個映射確定駕駛員轉(zhuǎn)矩請求。軸轉(zhuǎn)矩模塊152確定軸轉(zhuǎn)矩請求。軸轉(zhuǎn)矩請求可以包括在檢測到正車輪滑動時離合器控制系統(tǒng)(未示出)請求的轉(zhuǎn)矩降低。當(dāng)軸轉(zhuǎn)矩克服車輪136與路面之間的摩擦力時， 出現(xiàn)正車輪滑動，并且車輪136開始在路面上滑動。軸轉(zhuǎn)矩請求還可以包括抵消負車輪滑動的轉(zhuǎn)矩升高請求，在這種情況下，車輪136在相對于路面的另一個方向上滑動因為軸轉(zhuǎn)矩是負的。軸轉(zhuǎn)矩請求還可以包括制動管理請求和汽車超速轉(zhuǎn)矩請求。制動管理請求可以降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以確保在汽車停下時驅(qū)動轉(zhuǎn)矩不超過保持汽車的制動能力。汽車超速轉(zhuǎn)矩請求可以降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以阻止汽車超出預(yù)定車速。軸轉(zhuǎn)矩請求還可以由汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)產(chǎn)生。轉(zhuǎn)矩確定模塊154接收駕駛員轉(zhuǎn)矩請求、軸轉(zhuǎn)矩請求和來自變速器控制模塊142 的轉(zhuǎn)矩降低請求。轉(zhuǎn)矩確定模塊154根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)矩請求、軸轉(zhuǎn)矩請求和來自變速器控制模塊142的轉(zhuǎn)矩降低請求確定總轉(zhuǎn)矩請求?？傓D(zhuǎn)矩請求可以根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)矩請求是否增大 /減小、軸轉(zhuǎn)矩請求是否增大/減小以及變速器控制模塊142是否請求用于換檔的轉(zhuǎn)矩降低而改變。例如，當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)矩請求和軸轉(zhuǎn)矩請求不變并且變速器控制模塊142請求用于換擋的轉(zhuǎn)矩降低時，總轉(zhuǎn)矩請求減小的量等于用于換擋的轉(zhuǎn)矩降低。轉(zhuǎn)矩控制模塊156確定將獲得怎樣的總轉(zhuǎn)矩請求。例如，轉(zhuǎn)矩控制模塊156可以使用節(jié)氣門108、火花塞128和燃料噴射器126中的至少一個獲得總轉(zhuǎn)矩請求。轉(zhuǎn)矩控制模塊156可以產(chǎn)生節(jié)氣門面積值以使用節(jié)氣門108控制驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩控制模塊156可以產(chǎn)生燃料量值以使用燃料噴射器126控制驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩控制模塊156可以產(chǎn)生基本火花值以使用火花塞128控制驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。節(jié)氣門控制模塊158根據(jù)節(jié)氣門面積值控制節(jié)氣門108的位置。燃料控制模塊 160致動燃料噴射器126以將這個燃料量噴入每個氣缸114中?；鸹刂颇K164致動火花塞128以根據(jù)基本火花值點燃空氣/燃料混合物。具體地說，火花控制模塊164使用基本火花值和下文所述的火花調(diào)整值控制火花塞128。在發(fā)動機102的正常運轉(zhuǎn)期間，燃料控制模塊160可以控制燃料噴射器126并且節(jié)氣門控制模塊158可以控制節(jié)氣門108以維持理論空氣/燃料比。轉(zhuǎn)矩控制模塊156因此可以確定燃料量值和節(jié)氣門面積值，這些將在發(fā)動機102的正常運轉(zhuǎn)期間得到化學(xué)計量燃燒。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)矩請求、軸轉(zhuǎn)矩請求和變速器轉(zhuǎn)矩請求中的至少一個降低時，轉(zhuǎn)矩控制模塊156就確定總轉(zhuǎn)矩請求降低了。總轉(zhuǎn)矩請求的降低在下文會稱作“總轉(zhuǎn)矩降低“。 例如，當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)矩請求和軸轉(zhuǎn)矩請求被保持并且變速器控制模塊142請求用于換擋的轉(zhuǎn)矩降低時，總轉(zhuǎn)矩降低等于變速器控制模塊142請求的轉(zhuǎn)矩降低?；鸹ㄕ{(diào)整模塊162確定將獲得總轉(zhuǎn)矩降低的火花調(diào)整值?；鸹ㄕ{(diào)整值可以是用于獲得總轉(zhuǎn)矩降低的推遲量(即點火延遲)。換句話說，火花調(diào)整模塊162確定加到基本火花值上的點火延遲量以便獲得總轉(zhuǎn)矩降低。燃燒預(yù)測模塊166根據(jù)火花調(diào)整值和火花控制模塊164所使用的基本火花值確定點火正時以獲得總轉(zhuǎn)矩降低。因此，可以通過把點火正時從基本火花值延遲等于火花調(diào)整值的量來獲得總轉(zhuǎn)矩降低。當(dāng)沒有請求轉(zhuǎn)矩降低時，火花調(diào)整值可以是零，火花控制模塊164可以把點火正時維持在基本火花值?；鸹ㄕ{(diào)整模塊162可以根據(jù)使驅(qū)動轉(zhuǎn)矩關(guān)聯(lián)點火正時的表格和/或函數(shù)來確定加到基本火花值上的點火延遲量。例如，這個表格和/或函數(shù)可以根據(jù)包括但不限于每氣缸空氣、凸輪相位器位置和空氣/燃料比這些在內(nèi)的發(fā)動機工作參數(shù)確定用于獲得總轉(zhuǎn)矩降低的點火延遲量。在接收新的點火正時值(即不同的基本火花值和/或不同的火花調(diào)整值)之后，火花控制模塊164也許能改變用于隨后發(fā)火事件的點火正時。因此，火花控制模塊164也許能在每個發(fā)火事件期間改變驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。過分延遲的點火正時會引起失火。失火會導(dǎo)致在發(fā)火事件期間沒有轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。換句話說，失火會導(dǎo)致比總轉(zhuǎn)矩降低更大的轉(zhuǎn)矩降低。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法修正燃料噴射以便得到延遲更多的點火正時和在發(fā)火事件期間更多的轉(zhuǎn)矩降低而不引起失火。更具體地說，當(dāng)在單噴射模式中點火延遲量引起失火時，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法就從單噴射模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p噴射模式。在雙噴射模式中，可以進一步延遲點火正時而不引起失火，通過延遲點火正時的使用得到更多的轉(zhuǎn)矩降低。通常，ECM 104以單噴射模式工作。在單噴射模式中，燃料控制模塊160致動燃料噴射器126以在每個燃燒循環(huán)噴射單脈沖的燃料到氣缸114中。例如，單脈沖的燃料可以在進氣沖程期間噴射。在單噴射模式中，火花控制模塊164會延遲點火正時以便降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。然而，在單噴射模式中，過分延遲的點火正時(例如大于TDC后5° )會引起失火。 ECM 104從單噴射模式轉(zhuǎn)變到雙噴射模式以抑制由延遲點火正時所引起的失火。 具體地說，當(dāng)點火延遲量導(dǎo)致點火正時大于引起失火的預(yù)定閾值(例如TDC后5° )時，ECM 104從單噴射模式轉(zhuǎn)變到雙噴射模式。當(dāng)ECM 104以雙噴射模式工作時，燃料控制模塊160 以兩個分開的脈沖噴射這個燃料量。例如，燃料控制模塊160可以在進氣沖程期間致動第一部分燃料的噴射并且在壓縮沖程期間致動第二部分燃料的噴射。在雙噴射模式中，可以比單噴射模式更進一步地延遲點火正時，而不引起失火。圖3A和3B中分別示出單和雙噴射模式的示例性噴射和點火正時。在單噴射模式中，燃料通常在進氣沖程期間(例如進氣沖程的上半段)噴射。在正常運轉(zhuǎn)期間，空氣/燃料混合物可以在壓縮沖程的下半段期間(例如TDC前多達50° )點火?？梢匝舆t點火正時以便降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。例如，在圖3A中，把點火正時延遲直到TDC后5°以降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。在一些實施中，TDC后5°的點火正時會引起單噴射模式中的失火。當(dāng)要求進一步的轉(zhuǎn)矩降低時，可以使用圖3B所示的雙噴射進一步地延遲點火正時。例如，在雙噴射模式中可以進一步把點火正時延遲得比在單噴射模式中多10-30°。在圖3B中，在進氣沖程中噴射第一部分燃料，在TDC附近噴射第二部分燃料，把點火正時延遲到TDC后25°。雖然圖 3B示出了在進氣沖程中噴射第一部分燃料并且在TDC附近噴射第二部分燃料，但是可以設(shè)想其它的噴射時刻。燃料控制模塊160可以控制在雙噴射模式中每個燃燒循環(huán)噴射與單噴射模式中相同的燃料量。因此，在雙噴射模式中，燃料控制模塊160可以把燃料量值分成第一和第二噴射。例如，燃料控制模塊160可以把燃料量分成第一噴射中70%和第二噴射中30%。在單噴射模式中使用延遲噴射正時的同時會引起失火，因為在TDC后足夠度數(shù)之后空氣/燃料混合物在火花塞128附近可能不可充分地燃燒。在雙噴射模式期間第二噴射可以在火花塞128附近形成濃的燃料云狀物，即使使用在單噴射模式中會引起失火的延遲點火正時它也可以被點燃。雙噴射模式中點燃的濃的云狀物進一步點燃第一噴射的燃料。 因此，在雙噴射模式中可以比在單噴射模式中更進一步地延遲點火正時，在雙噴射模式中使用延遲點火正時得到更多的轉(zhuǎn)矩降低。回看圖2，燃燒預(yù)測模塊166根據(jù)火花調(diào)整值和當(dāng)前噴射模式確定ECM 104的噴射模式。燃料控制模塊160按照燃燒預(yù)測模塊166所確定的噴射模式噴射燃料。燃燒預(yù)測模塊166包括單噴射閾值(例如TDC后5° )和雙噴射閾值(例如TDC后 15° -35° )。單噴射閾值是表征單噴射模式中的最大點火延遲的點火正時閾值。例如，在單噴射模式中，當(dāng)點火正時(即基本火花值加上火花調(diào)整值)大于單噴射閾值時，可能出現(xiàn)失火。雙噴射閾值是表征雙噴射模式中的最大點火延遲的點火正時閾值。例如，在雙噴射模式中，當(dāng)點火正時大于雙噴射閾值時，可能出現(xiàn)失火。當(dāng)ECM 104以單噴射模式工作時，燃燒預(yù)測模塊166比較點火正時與單噴射閾值。 當(dāng)點火正時小于單噴射閾值時，燃燒預(yù)測模塊166命令燃料控制模塊160以單噴射模式致動燃料噴射。當(dāng)點火正時大于單噴射閾值時，燃燒預(yù)測模塊166命令燃料控制模塊160以雙噴射模式致動燃料噴射。當(dāng)ECM 104以雙噴射模式工作時，燃燒預(yù)測模塊166比較點火正時與雙噴射閾值。當(dāng)點火正時大于雙噴射閾值時，燃燒預(yù)測模塊166命令火花控制模塊164把點火延遲限制為雙噴射閾值。因此，在雙噴射模式期間，火花控制模塊164把點火延遲限制為雙噴射閾值以防止失火。 現(xiàn)在參照圖4，示出了示例性燃燒預(yù)測模塊166。燃燒預(yù)測模塊166包括求和模塊 170、火花閾值確定模塊172和模式控制模塊174。求和模塊170把基本火花值加到火花調(diào)整值上。火花閾值確定模塊172確定單和雙噴射閾值。當(dāng)ECM 104以單噴射模式工作時， 模式控制模塊174把基本火花值和火花調(diào)整值的總和與單噴射閾值相比。當(dāng)基本火花值和火花調(diào)整值的總和小于單噴射閾值時，模式控制模塊174命令燃料控制模塊160以單噴射模式致動燃料噴射。另外，模式控制模塊174命令火花控制模塊164把點火正時設(shè)為基本火花值和火花調(diào)整值的總和。當(dāng)總和大于單噴射閾值時，模式控制模塊174命令燃料控制模塊160以雙噴射模式致動燃料噴射。當(dāng)ECM 104以雙噴射模式工作時，模式控制模塊174把基本火花值和火花調(diào)整值的總和與雙噴射閾值相比。當(dāng)總和小于雙噴射閾值時，模式控制模塊174命令火花控制模塊164把點火正時設(shè)為基本火花值和火花調(diào)整值的總和。當(dāng)總和大于雙噴射閾值時，模式控制模塊174命令火花控制模塊164把點火延遲限制為雙噴射閾值。因此，在雙噴射模式期間，火花控制模塊164把點火延遲限制為雙噴射閾值以防止失火?，F(xiàn)在參照圖5，使用延遲點火正時和雙燃料噴射來降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的方法從200開始。在200，ECM 104使用基本火花值以單噴射模式工作。在202，轉(zhuǎn)矩控制模塊156確定是否請求了驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的降低。如果為假，該方法就重復(fù)200。如果為真，該方法就繼續(xù)到204。 在204，火花調(diào)整模塊162確定火花調(diào)整值以獲得總轉(zhuǎn)矩降低。在206，燃燒預(yù)測模塊166 確定基本火花值和火花調(diào)整值的總和是否大于單噴射閾值。換句話說，在206，燃燒預(yù)測模塊166預(yù)測在單噴射模式中是否將出現(xiàn)失火。如果為假，該方法就繼續(xù)到208。如果為真， 該方法就繼續(xù)到210。在208，ECM 104保持在單噴射模式中并且火花控制模塊164使用火花調(diào)整值控制點火正時。在210，燃燒預(yù)測模塊166把ECM 104從單噴射模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p噴射模式。在212，燃燒預(yù)測模塊166確定基本火花值和火花調(diào)整值的總和是否大于雙噴射閾值。換句話說，在212，燃燒預(yù)測模塊166預(yù)測在雙噴射模式中是否將出現(xiàn)失火。如果為真，該方法就繼續(xù)到214。如果為假，該方法就繼續(xù)到216。在214，燃燒預(yù)測模塊166命令火花控制模塊164把點火延遲限制為雙噴射閾值從而不會在雙噴射模式中出現(xiàn)失火。在 216，燃料控制模塊160致動第一部分燃料量的噴射(例如在進氣沖程期間)。在218，燃料控制模塊160致動第二部分燃料量的噴射(例如在壓縮沖程期間)。在220，火花控制模塊164 使用延遲了火花調(diào)整值的基本火花值來控制第一和第二燃料量的點火。能夠以多種形式實施本發(fā)明的寬泛教導(dǎo)。因此，雖然本發(fā)明包括特定例子，但是本發(fā)明的真實范圍不會由此受到限制，因為本領(lǐng)域技術(shù)人員在研究附圖、說明書和下列權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上，將很明顯得到其它改型。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)矩控制模塊，其設(shè)置發(fā)動機的點火正時以產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩并且確定加到所述點火正時上的延遲量來使所述驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩；燃燒預(yù)測模塊，其預(yù)測當(dāng)所述延遲量加到所述點火正時上時單噴射燃料是否將在發(fā)動機氣缸中燃燒；和燃料控制模塊，其在所述燃燒預(yù)測模塊預(yù)測所述單燃料噴射不會燃燒時致動多個分開的燃料噴射到所述氣缸中。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)矩控制模塊根據(jù)使驅(qū)動轉(zhuǎn)矩關(guān)聯(lián)點火正時的函數(shù)和表格中的一種來確定所述延遲量。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)矩控制模塊根據(jù)每氣缸空氣值和空氣/燃料比中的一個來確定所述延遲量。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)矩對應(yīng)于根據(jù)換檔、牽引控制系統(tǒng)、制動管理請求和駕駛員輸入中的一個產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩降低請求。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述點火正時與所述延遲量的總和小于預(yù)定點火正時閾值時，所述燃燒預(yù)測模塊預(yù)測所述單燃料噴射將燃燒。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述點火正時與所述延遲量的總和大于所述預(yù)定點火正時閾值時，所述燃燒預(yù)測模塊預(yù)測所述單燃料噴射將不會燃燒。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在進氣沖程期間所述燃料控制模塊致動所述多個分開的噴射中的第一噴射，并且其中，在壓縮沖程期間所述燃料控制模塊致動所述多個分開的噴射中的第二噴射。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述第一噴射包括比所述第二噴射更大的燃料量。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述單噴射中噴射的燃料量等于所述多個分開的噴射中噴射的燃料量。
10.一種方法，包括設(shè)置發(fā)動機的點火正時以產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；確定加到所述點火正時上的延遲量來使所述驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩；當(dāng)所述延遲量加到所述點火正時上時預(yù)測單噴射燃料是否將在發(fā)動機氣缸中燃燒；以及當(dāng)所述單燃料噴射將不會燃燒時致動多個分開的燃料噴射到所述氣缸中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)矩降低的雙噴射。具體地，一種系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)矩控制模塊、燃燒預(yù)測模塊和燃料控制模塊。該轉(zhuǎn)矩控制模塊設(shè)置發(fā)動機的點火正時以產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩并且確定加到點火正時上的延遲量來把驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低預(yù)定轉(zhuǎn)矩。該燃燒預(yù)測模塊預(yù)測當(dāng)延遲量加到點火正時上時單燃料噴射是否將在發(fā)動機氣缸中燃燒。當(dāng)該燃燒預(yù)測模塊預(yù)測單燃料噴射不會燃燒時，該燃料控制模塊致動多個分開的燃料噴射到氣缸中。
文檔編號F02D43/00GK102220917SQ20111009229
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者M. 圭迪 J., 普魯斯基 M. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司