專利名稱：用于運行火花點火燃料直噴發(fā)動機的方法和設備的制作方法
技術領域：
本方面總的關于內燃機控制系統(tǒng)，更具體地關于控制直噴火
花點火內燃機中的燃燒的方法。
背景技術：
內燃機的設計者不斷地設法開發(fā)改進燃料效率并減少尾氣 排放的硬件和控制策略。舉例來說，使用燃燒點火策略的發(fā)動機，即柴 油發(fā)動機的設計者已經開發(fā)出在每個燃燒循環(huán)期間在每個氣缸內部執(zhí) 行多個燃料噴射脈沖的先進的噴射系統(tǒng)。這種發(fā)動機采用昂貴的壓電技 術，并且因為柴油發(fā)動機沒有采用火花點火，沒有使多個噴射脈沖與來 自火花塞的電弧相互作用的風險。某些壁引導的汽油火花點火直噴 (SIDI)發(fā)動機采用多個使用電磁操作的渦旋射流式噴嘴的燃料噴射脈 沖。通常有選擇地采用這種噴射脈沖來實現排放后處理裝置的加速預熱
作的過渡。在這種發(fā)動機中，兩個噴射脈沖之間的時間間隔通常在180 曲軸角度的范圍內(以2000rpm的速度通常大約是15毫秒)。這個時間需要的是用于SDDI發(fā)動機控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供多個燃料 噴射脈沖來控制燃燒室內的點火和燃燒過程，從而減少燃燒可變性，提 高燃料效率和減少發(fā)動機排放。

發(fā)明內容
為了實現本發(fā)明的目的，提供用來運行噴射引導的火花點火 燃料直噴發(fā)動機的方法和制品，包括在燃燒循環(huán)期間噴射第一燃料脈沖 和通過給火花點火器通電來起動火花點火。在燃燒循環(huán)期間噴射第二燃 料脈沖以便有效地在給火花點火器通電期間鄰近火花點火器形成可點 燃的燃料-空氣混合物。根據發(fā)動機負載決定第 一燃料脈沖結束和火花點 火開始之間所經過的優(yōu)選時間。根據閱讀和理解實施例的下列詳細說明，對本領域技術人員
來說，本發(fā)明的這些及其他方面變得顯而易見。


本發(fā)明可以在某些部件和部件配置方面采取物理形式，其優(yōu) 選實施例將詳細描迷并圖示于形成為本發(fā)明一部分的伴隨附圖中，其 中圖l是根據本發(fā)明的內燃機的示意圖；
圖2 - 6包括根據本發(fā)明的圖形描述；
圖7和8包括根據本發(fā)明的標定數據；和
圖9 - 13包括根據本發(fā)明的數據圖形。
具體實施例方式現在參考附圖，其中描述僅僅是圖示發(fā)明的目的而不是為了 限制本發(fā)明，圖l描述了內燃機10和根椐本發(fā)明的實施例構造的控制系 統(tǒng)5的示意圖。示例性發(fā)動機包括燃料直噴的噴射引導火花點火(SIDI) 發(fā)動機，該發(fā)動機采用以分層燃燒充氣方式操作的高擠壓燃燒室?guī)缀涡?狀。操作發(fā)動機控制系統(tǒng)來提供常用燃料噴射器的快速多脈沖，例如電 磁操作的，以20MPa標稱壓力向內打開的樞軸型多孔燃料噴射器。清楚 的是本發(fā)明適合于任何直噴的火花點火的內燃機，能夠利用燃料-空氣混 合物的分層充氣操作并正如所述地操作為控制燃料噴射。示例性發(fā)動機包括多個可變容量燃燒室20，分別由形成在發(fā) 動機氣缸體25中的端部封閉的氣缸限定。利用氣缸壁，可動活塞ll限定 可變容量燃燒室20。轉動曲軸35通過連桿連接到在正在進行的操作期間 在氣缸中往復運動的每個活塞ll。氣缸蓋27在遠離曲軸35的端部密封附 接于氣缸體25，并與氣缸壁和活塞11一起形成燃燒室20。 氣缸蓋27提 供用于進氣口17、排氣口19、進氣門21、排氣門23、氣缸內燃料噴射器 12和火花塞14的結構。示例性燃料噴射器12包括已知的通用電磁操作 的、向內打開的樞軸型多孔燃料噴射裝置，該裝置流體連接到加壓的燃 料供給系統(tǒng)以接收燃料，并且在正在進行的發(fā)動機操作期間可操作為周 期性地將加壓燃料注射或噴射到燃燒室20中。燃料噴射器12及在此描迷 的其他驅動器的驅動通過電子發(fā)動機控制沖莫塊('ECM')控制，該模塊 是控制系統(tǒng)5的元件。火花塞14包括已知的火花點火裝置，其可操作為 點燃形成在燃燒室20的燃料-空氣混合物或燃燒充氣?；鸹ㄈ哂胁迦肴?燒室的頂部，該頂部包括具有形成在其間的火花塞間隙的電極和陰極。 燃料噴射器和火花塞頂部優(yōu)選為相對于彼此鄰近地放置，因此噴射的燃 料在發(fā)動機操作期間與火化塞頂部相互作用。必要的點火能量^C傳遞到 火花塞14的陰極，用于按照相對于燃燒循環(huán)的適當時間從由ECM控制的 點火模塊(未示出)以電弧形式穿過火花塞間隙放電。進氣口17將空氣 引到燃燒室20。 進入燃燒室20的氣流通過一個或多個進氣門21控制， 該進氣門通過例如凸輪軸(未示出)的氣門驅動裝置可操作地控制。燃 燒過的(燒過的)氣體通過排氣口19從燃燒室20流出，通過一個或多個 排氣門23控制經由排氣口的燃燒過的氣流，該排氣門通過例如第二凸輪 軸(未示出)的氣門驅動裝置可操作地控制?？刂茪忾T開閉的控制模式 的細節(jié)不需要細說。清楚的是不同的發(fā)動機部件，包括氣門控制機構及 可變凸輪相位和可變氣門驅動，落入發(fā)明的范圍內。發(fā)動機和燃燒控制 的其它眾所周知的方面是已知的并且在此不再細說。在發(fā)明的至少一個 實施例中，發(fā)動機可以配置為實現空氣-燃料充氣的缸內渦旋(in -cylinder swirl)。當發(fā)動機進氣管和氣缸蓋如此設置時，這可通過采用 蝶形閥來控制通過兩個進氣門端口中的一個的進氣流來實現。如前所述，ECM優(yōu)選為是整個控制系統(tǒng)5的元件，控制系統(tǒng) 包括可操作為提供坐標動力系系統(tǒng)控制的分布式控制模塊結構。ECM合 成相關信息和來自包括曲軸傳感器31和排氣傳感器40的傳感裝置的輸 入，并執(zhí)行算法來控制不同驅動器的操作，例如燃料噴射器12和點火模 塊，來實現控制目標，包括例如燃料經濟性、排放、性能、驅動性能和 硬件保護的參數。ECM優(yōu)選為通用數字計算機，通常包括微處理器或中 央處理器，包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、電 子編程只讀存儲器(EPROM)的存儲介質，高速時鐘，模-數(A/D) 和數-模(D/A)轉換電路，輸入/輸出電路和裝置(I/O)和合適的信號調 節(jié)和緩沖電路。包括駐留程序指令和標定值的控制算法組以機器可執(zhí)行 的程序代碼存在ROM中并執(zhí)行來提供相應的功能。通常在預設循環(huán)周期
失性存儲器裝置;的算法通過中央處理器執(zhí)行并可操作來監(jiān)測來自傳
感裝置的輸入、執(zhí)行控制和診斷程序以便使用預設標定值來控制相應裝 置的操作。循環(huán)周期通常以一定間隔執(zhí)行，例如在進行中的發(fā)動機和車
輛操作期間每3.125、 6.25、 12.5、 25和100毫秒。替換地，可以響應于 事件的發(fā)生執(zhí)行算法?；鸹c火的正時與噴射器打開和關閉的正時緊密結合。在此 描述的控制策略包括控制第一和第二燃料噴射脈沖的燃料噴射，因此當 點火能量通過每個火花塞間隙放電期間在火花塞間隙存在可燃混合物， 即燃料空氣等價比近似或大于l.O。正如在此需要和所述，在每個燃燒事件期間多次驅動或脈動 示例性燃料噴射器12來實現預期效果。在此呈現的結果包括對雙脈沖燃 料噴射脈沖而實現的結果。根據每個噴射開始的正時、每個噴射脈沖期 間噴射的燃料量和噴射停頓時間，即在燃燒循環(huán)期間從第 一噴射脈沖結 束到第二噴射脈沖開始所經過的時間來描述燃料噴射。示例性點火模塊包括已知的產生三角形電流波形的感應型 點火系統(tǒng)，具有以具有所經過的持續(xù)時間的三角形表示的點火持續(xù)時 間，如圖5所示。包括那些具有正方形或鋸齒形電流輸出的交流波形的 其它點火系統(tǒng)是適用的，火花點火持續(xù)時間和火花放電的能量是主要的 控制標準?；鸹c火的正時優(yōu)選包括相對于曲軸角轉動、活塞位置和活 塞行程方向預標定的正時,其有效地獲得來自發(fā)動機的平均最佳的扭矩 輸出?；鸹c火總的包括點火提前正時，包^"點火起動的發(fā)動沖幾位置， 對于通常的四沖程發(fā)動機該位置以每個壓縮行程的上止點(b丁DC)之 前的發(fā)動機曲軸角來限定。火花點火包括停頓時間，包括在點火能量通 過每個火花塞間隙放電期間所經過的時間。
燃通過第二燃料噴射脈沖在火花塞間隙形成的燃料充氣,、如it匕所迷:火
花弧的持續(xù)時間優(yōu)選為等于或大于燃料噴射脈沖之間的時間間隔，即從 噴射結束到噴射結束。相反地，兩個燃料噴射脈沖之間的時間間隔優(yōu)選 為小于火花弧的長度?；鸹ɑ〉某掷m(xù)時間確定為在不存在準備好的可點 燃混合物時避免兩個噴射脈沖之間的時間間隔。在火花弧的持續(xù)時間小 于兩個噴射脈沖之間的間隔、并且在沒有可點燃混合物準備好的時間間 隔期間發(fā)生火花點火的情況下，可能導致不點火和部分燃燒的燃燒循 環(huán)。在這個實施例中，在持續(xù)時間中優(yōu)選的火花停頓時間大約為2.0毫秒 來實現可燃燒混合物的點火。示例性發(fā)動機的控制這里所描述的發(fā)明包括控制策略，用于運行示例性火花點火 的燃料直噴內燃機，以算法方式和在控制沖莫塊中的預定標定值來執(zhí)行。
執(zhí)行;一和第二:料噴射脈沖。第一和第二^:料噴射:沖有效地控制為 在火花點火可能通電時在發(fā)動機曲軸位置一定范圍內實現并保持接近 火花塞間隙的可火花點燃的燃燒充氣。在第一噴射結束之后優(yōu)選以預定 時間間隔起動火花點火，在火花點火起動之后優(yōu)選進行第二燃料噴射脈 沖?？苫鸹c燃的燃燒充氣優(yōu)選包括接近火花塞間隙的接近或大于1.0 的燃料-空氣當量比?，F在參考圖2至8，現在描述示例性發(fā)動機的更詳細操作。根 據預先標定策略控制包括燃料量和噴射正時的燃料噴射和包括火花正 時和能量的火花點火，來實現包括與駕駛員扭矩需求、平均最佳的扭矩、 燃燒變動、排放和煙霧有關的參數的最佳運行條件?，F在參考圖2，給出顯示用于運行示例性SIDI發(fā)動機的圖示 數據的數據圖形。該數據以毫秒顯示了第 一噴射脈沖結束和火花點火起 動之間對發(fā)動機負栽的優(yōu)選經過時間，該負載從小于100kPa到大于 400kPa的凈平均有效壓力(NMEP)變化，即低于中間負載。第一噴射 脈沖結束和火花點火開始之間所經過的時間是有效運行示例性S IDI發(fā) 動機的重要參數。特定的參數值通常在發(fā)動機結構的預制造標定期間確 定并儲存在發(fā)動機正在進行的操作期間使用的控制模塊的ROM中。現在參考圖3，給出顯示用于為示例性發(fā)動機供給燃料的圖 示數據的數據圖形，包括根據發(fā)動機負載用于第一噴射脈沖和第二噴射 脈沖的以毫克(mg)顯示的噴射燃料量。在這個實施例中，在所示的發(fā) 動機負栽范圍將第二噴射脈沖定在大約2.5mg的燃料量。第二噴射脈沖 的燃料量優(yōu)選為示例性地確定并以特殊應用發(fā)動機設計和運行特征為 基礎，在沒有不利影響排放或煙霧的情況下在火花點火期間在火花塞間 隙獲得可燃燒的燃料-空氣混合物。第二噴射脈沖的通常值從大約 1 .Omg燃料到2.5mg燃料變化。在笫一和笫二噴射脈沖期間傳遞到燃燒室 的燃料混合量對為發(fā)動機提供動力來說是充分的以滿足扭矩的駕駛員 要求。在第二脈沖中噴射的燃料量是關鍵的。當小于閾值的燃料量
噴射到燃燒室時，得到的燃料噴射動量不足以以充分確定方式行進到火 花塞間隙來形成可點燃混合物。對于本示例性實施例已經確定的是在點
火事件之后噴射的燃料最小量必須等于或大于1.0毫克。在點火事件之后
噴射的燃料最大量取決于在過濃燃料-空氣混合物區(qū)域形成碳煙的可 能性，并且必須根據發(fā)動機負栽和速度運行條件來確定?，F在參考圖4，是雙脈沖噴射和點火提前范圍上發(fā)動機運行 的圖形表示，畫有運行的相應10%質量燃燒分率(，mbf )點火提前位置。 發(fā)動機運行的優(yōu)化區(qū)域在上止點之前(bTDC)以發(fā)動機曲軸角限定為 點火提前，在上止點，10%質量燃燒分率(，mbf )不再對應并變成水平 或平的。10。/。mbf位置的平化顯示在優(yōu)化區(qū)域形成之前由火花弧沉積的 能量被浪費。結果顯示對于雙脈沖噴射存在兩個燃料噴射的優(yōu)化區(qū)域。 這兩個燃料噴射的優(yōu)化區(qū)域被確認為在TDC之前指定噴射結束時間的 "第一噴射"和"第二噴射"。相鄰區(qū)域表示位于或靠近10。/ombf曲線 形式變平作為在"第一噴射"和"笫二噴射"時間段執(zhí)行燃料噴射的結 果。因此，在每個燃燒循環(huán)期間具有兩個噴射而不是一個噴射加倍具有 靠近火花塞的可燃燒混合物的機會，并且有選擇地控制噴射正時來實現 優(yōu)化的發(fā)動機運行。然而，在火花弧持續(xù)時間短于規(guī)定標準，并且火花 被正時以發(fā)生在兩個優(yōu)化區(qū)域之間的情況下，因為在兩個優(yōu)化區(qū)域之間 可能不存在可點燃混合物，可導致不點火或部分燃燒的燃燒循環(huán)。對于 在點火提前范圍上的強點火，火花弧的持續(xù)時間優(yōu)選為足夠在喪失以火 花弧尾部點燃運行的第二優(yōu)化區(qū)域的可能之前以火花弧頭部點燃運行 的第一優(yōu)化區(qū)域?，F在參考圖5，給出了正時圖，顯示用于本發(fā)明圖示的低負 載運行點的第一噴射脈沖、火花點火和第二噴射脈沖的正時。在工作中， 控制模塊確定發(fā)動機負栽和駕駛員扭矩要求，由該駕駛員扭矩要求確定 在第一和第二噴射脈沖期間傳遞到發(fā)動機的燃料總量，在該圖示中是要
求6.2mg燃料的發(fā)動機負栽。根據該燃料總量，0.270毫秒的第一噴射脈 寬在第一噴射期間傳遞3.7mg燃料，0.230ms的第二噴射脈寬在第二噴射 期間傳遞2.5mg燃料，參考圖3所示。根據參考圖2所示的標定圖形確定 從第一噴射結束直到點火開始的0.S8Sms的經過時間。根椐發(fā)動機速度
和負載的運行條件和駕駛員要求確定第一噴射脈沖和直到點火的延遲 時間，正如參考圖2和3所示進行標定。參考圖4確定第二噴射脈沖的開
始，因此在點火提前處出現第二噴射有效地達到10%質量燃燒分率 (，bmf )點火提前的優(yōu)選點。當點火能量穿過火花塞間隙;改電時，第二 噴射脈沖有效地獲得在此期間接近火花塞間隙的可燃燒的燃料-空氣 當量比，導致燃料-空氣充氣點火?，F在參考圖6，顯示示例性燃燒室的橫截面視圖，給出了示 例性發(fā)動機的火花點火根據本發(fā)明的實施例運行時，在燃燒室20中火花 塞14間隙周圍測量的燃料當量比的分布。該圖表示了燃燒室中從低于0.4 到高于3.0變化的恒定燃料-空氣當量比的線條。結果顯示，在火花點火 時火花塞間隙處的燃料-空氣當量比在3.0以上，即局部地存在可靠點燃 的濃燃料-空氣混合物。因此，從雙脈沖至少得到兩個效果。第一，在 脈沖期間噴射少量燃料導致噴射到燃燒室的燃料的滲入小于單脈沖燃 料噴射。這有助于使可燃燒的燃料-空氣混合物靠近火花塞間隙時更長 時間地保持較高。第二，可以看出在火花點火的起動之后出現的第二燃 料脈沖在延長時間段內形成火花塞間隙周圍的可燃燒混合物。因此，顯 著增加了接近火花塞間隙的燃料-空氣混合物接近或高于化學當量比 的可能性。現在參考圖7和8，描述用于在使用雙脈沖噴射控制策略的高 負載情況下運行示例性發(fā)動機的標定數據的圖形表示。標定數據是舉例 說明性的。參考圖7，在第一和第二噴射脈沖期間噴射的燃料量表示在 從中等到高負載變化的發(fā)動機負載范圍上。在橫跨負載范圍時第二噴射 保持在大約2.5mg的恒定值，而第一噴射隨著增加的負載而增加。參考 圖8,表示了從中等到高負載變化的發(fā)動機負載的噴射結束的正時(以 曲軸角度數bTDC)。在橫跨大約5.5度bTDC的負栽范圍上第二噴射的結 束保持恒定，而第一噴射的結束隨著增加的負栽而增加。在所述的實施 例中，在第二噴射事件期間噴射的燃料量和噴射結束的正時(bTDC) 都保持恒定，這里圖示為大約2.5mg燃料和大約3 8度曲軸角度數bTDC的 噴射結束正時。在第一噴射期間噴射的燃料量根據負載變化，第一噴射 結束的正時也變化，均隨著增加的負載而增加。在高負載運行中，可單 獨優(yōu)化火花點火的整個正時來實現優(yōu)化的發(fā)動機操作，該操作根據最大 的燃燒穩(wěn)定性和發(fā)動機扭矩和最小的排放來確定。發(fā)動機控制的結果在此所述的控制示例性發(fā)動機導致點火提前的工作范圍的
明顯增加，導致通過指示平均有效壓力的變化系數(IMEP的COV)測 量的改進燃燒穩(wěn)定性、發(fā)動機輸出排放和煙霧形成的減少和燃料消耗的 減少?，F在描迷這些結果?，F在參考圖9，靠近火花塞間隙的燃料-空氣當量比圖示為 單雙脈沖噴射的發(fā)動機曲軸角度的函數。對于單脈沖噴射事件，火花塞 間隙處的燃料-空氣當量比快速傾斜，正如以實線圖示的曲線所表示 的。雙脈沖噴射有效地在壓縮沖程期間的運行的兩個時段將火花塞間隙 處的當量比維持接近或高于1 .O的燃料-空氣當量比，即接近或濃于化學 當量比，并更容易在正在進行的發(fā)動機操作期間穿過火花塞間隙放電火 花時完成燃燒。現在參考圖10，在低速、低負栽運行的單雙燃料噴射脈沖操 作的火花點火提前的范圍上描述示例性結果，該結果顯示出以IMEP的 COV測量的燃燒穩(wěn)定性。該示例性結果通過在低發(fā)動機負栽下以 IOORPM運行示例性發(fā)動機來獲得。對于該^氐速-低負栽工作點，與單 燃料噴射脈沖操作相比，對雙燃料噴射脈沖操作在火花點火提前的較寬 范圍上顯示出燃燒穩(wěn)定性。需要注意的是使用雙脈沖操作允許向較大的 點火提前(增加提前)的較寬范圍點火提前權限(authority),而在點 火提前延遲時(減少提前)單雙脈沖噴射模式表示類似的權限。以低發(fā)動機負載的多個燃料噴射脈沖操作的優(yōu)勢包括IMEP 的COV的減少，其由點火正時的穩(wěn)定區(qū)域的增加造成，導致包括碳氫化 合物排放物減少的改進的發(fā)動機性能。點火正時的穩(wěn)定區(qū)域限定為造成 小于或等于目標IMEP的COV (通常小于10%)的點火正時范圍?，F在參考圖11,在以高速、低負載運行的單雙燃料噴射脈沖 操作的點火提前值范圍上畫出表示由IMEP的COV測量的燃燒穩(wěn)定性的 示例性結果。該示例性結果是通過在低發(fā)動機載荷以3000RPM運行示例 性發(fā)動機來獲得的。對于這個高速-低負栽運行點，整個燃燒穩(wěn)定性在 每個點火提前都較低，并且與單燃料噴射脈沖運行相比，低燃燒穩(wěn)定性 對雙燃料噴射脈沖運行在點火提前的較寬范圍上得到證明。結果證明雙
脈沖噴射允許發(fā)動機控制策略在點火提前角的較寬范圍上運行來實現 沒有不利影響發(fā)動機穩(wěn)定性的MBT,因此改善點火過程的穩(wěn)定性。發(fā)動 機運行的較寬范圍是這種結果，在每個發(fā)動機循環(huán)期間，使接近火花塞 電極的可燃燒燃料充氣保持延長的時間段?，F在參考圖12,當示例性發(fā)動機利用單雙噴射脈沖在不同運 行點運行時，得到顯示排氣管煙霧(以FSN為單位測量)的結果。運行 點包括低負栽的低速，高負載的低速，中等負栽的中速和低負載的高速。 從排氣管煙霧角度，使用雙噴射脈沖運行示例性發(fā)動機導致中等負載和 高負載的優(yōu)勢。這有三種在較重負栽下通過雙燃料脈沖減少煙霧的方 式。第一是通過減少活塞表面上燃料噴霧的潤濕壁的量。通過當活塞遠 離時比單脈較早地噴射相當大部分燃料，沖擊上升活塞的燃料蒸汽的量 減少，使用包括計算流體動力學(CFD)的分析工具表示。位于燃燒室 壁上的液體燃料相對緩慢地蒸發(fā)，致使隨后的濃燃燒。因此位于燃燒室 和活塞壁上的較少液體致使煙霧產生的相應減少。減少煙霧的第二原因 是燃料噴射的較低滲透的結果，這是由于第一脈沖中減少的噴射量。因 此減少壁和活塞沖擊。減少煙霧的第三原因是燃燒充氣中濃區(qū)域減少的 結果，這是由于大量混合物的更好的混合準備。由多噴射事件造成的噴 射中斷導致燃燒充氣中帶入燃料-空氣混合物的較大量空氣?，F在參考圖13，對于包括低速-低負載、低速-高負載、中
速- 中等負栽和高速-低負栽的四個發(fā)動機操作點，利用單脈沖噴射和 雙脈沖噴射，得到以燃料的g/Kg測量的碳氳化合物排放(EIHC )的圖示。 利用低負栽運行條件的雙脈沖噴射可獲得EIHC排放的顯著減少。
料噴射脈沖，其中每個脈沖的正時和持續(xù)時間和火花點火二正時和持續(xù) 時間被控制以使在每個燃燒循環(huán)期間可點燃燃料_空氣混合物靠近火 花塞時發(fā)生火花點火。已經特別參考實施例及改進描迷了本發(fā)明。控制策略的特定 細節(jié)和這里所迷的相關結果是權利要求中所述的發(fā)明的舉例說明。當閱 讀并理解說明書時可實現進一步改進和改變。意思是當它們落入發(fā)明范 圍時包括所有這種改進和改變。
權利要求
1.一種運行火花點火燃料直噴內燃機的方法，包括在燃燒循環(huán)期間噴射第一燃料脈沖；在第一燃料脈沖結束之后經過一段時間之后通過給火花點火器通電來起動火花點火；和在所述燃燒循環(huán)期間噴射第二燃料脈沖，以在火花點火器通電的時間段內有效地形成靠近火花點火器的可點燃燃料-空氣混合物。
2. 根據權利要求l所述的方法，進一步包括根據發(fā)動機負栽確定 第一燃料脈沖結束和火花點火開始之間的優(yōu)選經過時間。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于該優(yōu)選經過時間包括大 約0.25毫秒的最小值。
4. 根據權利要求3所迷的方法，進一步包括給火花點火器通電至少2 毫秒。
5. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于在第一燃料脈沖和第二 燃料脈沖期間噴射的燃料總量是以發(fā)動機負載為基礎的。
6. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于在所迷燃燒循環(huán)期間噴 射第二燃料脈沖以在火花點火器通電的時間段內有效地形成靠近火花 點火器的可點燃燃料-空氣混合物進一步包括在基于燃燒的開始確定 的基本最小點火提前處執(zhí)行第二燃料脈沖以有效地形成可點燃燃料-空氣混合物。
7. 根據權利要求6所迷的方法，其特征在于基于燃燒的開始確定的 基本最小點火提前包括10%燃料量燃燒的曲軸角度。
8. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于在燃燒循環(huán)期間噴射第 二燃料脈沖，以有效地形成靠近火花點火器的可點燃燃料-空氣混合物 包括噴射第二燃料脈沖以有效地形成靠近火花點火器的具有基本接近 或大于1 .O的當量比的燃料-空氣混合物。
9. 根據權利要求l所述的方法，包括通過在有效地獲得根據發(fā)動機 扭矩和燃燒變動確定的最優(yōu)發(fā)動機輸出的點火提前處給火花點火器通 電來起動火花點火。
10. —種有效地最小化尾氣排放的運行火花點火燃料直噴發(fā)動機的 方法，包括選擇性控制第一和第二燃料噴射脈沖，以在給火花點火器 通電期間的發(fā)動機曲軸位置范圍內有效形成靠近火花點火器的可點燃 燃燒充氣，其中第一燃料脈沖在給火花點火器通電之前噴射，而第二燃 料脈沖在給火花點火器通電之后噴射。
11. 根據權利要求10所述的方法，包括當發(fā)動機以中等到高發(fā)動機負栽狀態(tài)運行時，根據發(fā)動機負載有選擇地控制第一燃料噴射脈沖的結 束并有效地減少發(fā)動才幾煙霧。
12. 根據權利要求ll所述的方法，進一步包括根據發(fā)動機負載有選 擇地調整第 一燃料脈沖的量。
13. 根據權利要求12所述的方法，進一步包括保持第二燃料脈沖的 量基本恒定。
14. 根據權利要求10所述的方法，包括當發(fā)動機以低負載狀態(tài)運行 時，根據發(fā)動機負載有選擇地控制第一燃料噴射脈沖的結束并有效地減 少發(fā)動機輸出碳氫化合物排放。
15. —種制品，包括存儲介質，該存儲介質具有在其中編碼以控制 火花點火燃料直噴內燃機的運行的機器可執(zhí)行代碼，以有效地減少燃燒 變動，該代碼包括在燃燒循環(huán)期間噴射第 一燃料脈沖的代碼；在第 一燃料脈沖結束之后經過一段時間之后通過給火花點火器通 電來起動火花點火的代碼；和在燃燒循環(huán)期間噴射第二燃料脈沖的代碼，以在給火花點火器通電的時 間段內有效地形成靠近火花點火器的可點燃燃料-空氣混合物。
16. 根據權利要求15所述的制品，進一步包括根據發(fā)動機負載確 定第一燃料脈沖結束和火花點火開始之間的優(yōu)選經過時間的代碼。
17. 根據權利要求16所述的制品，其特征在于優(yōu)選經過時間包括大 約0.25毫秒的最小值。
18. 根據權利要求17所述的制品，進一步包括給火花點火器通電至 少2毫秒。
19. 根據權利要求15所述的制品，其特征在于在第一燃料脈沖和第 二燃料脈沖期間噴射的燃料總量是以發(fā)動沖幾負載為基礎的。
全文摘要
提供用于運行噴射引導的火花點火直噴燃料發(fā)動機的方法和制品，包括在燃燒循環(huán)期間噴射第一燃料脈沖和通過給火花點火器通電來起動火花點火。在燃燒循環(huán)期間噴射第二燃料脈沖以便在給火花點火器通電期間鄰近火花點火器有效形成可點燃的燃料-空氣混合物。根據發(fā)動機負載決定第一燃料脈沖結束和火花點火開始之間所經過的優(yōu)選時間。
文檔編號F02B5/00GK101351632SQ200680050199
公開日2009年1月21日 申請日期2006年10月17日 優(yōu)先權日2005年11月3日
發(fā)明者A·M·利佩特, A·S·索洛蒙, A·烏帕特尼克斯, R·M·奧托, S·E·帕里什, 曾揚兵 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司