專利名稱：發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速和渦輪增壓器轉(zhuǎn)速控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在駕駛員駕駛的車輛中具有渦輪增壓器和直接噴射的發(fā)動機的 控制發(fā)動機操作的方法。
背景技術(shù)：
發(fā)動機可以使用渦輪增壓增加功率密度和/或增加發(fā)動機燃料效率。然而，如在 駕駛員要求增加發(fā)動機輸出的瞬態(tài)工況下，渦輪增壓器慣性和流動力學(xué)會導(dǎo)致"渦輪 遲滯"。在一些示例中通過減少渦輪增壓器尺寸和重量和/或經(jīng)發(fā)動機控制采取各種 措施可以減少這種遲滯。
一種解決渦輪遲滯的控制方法使用后期燃料噴射(late fuel injection)進入 稀薄柴油燃燒以產(chǎn)生排氣熱量，從而保持渦輪增壓器的渦輪的旋轉(zhuǎn)加速。具體地，后 期燃料噴射產(chǎn)生排氣熱量，進而增加渦輪的轉(zhuǎn)速。然后，當發(fā)生如駕駛員要求增加發(fā) 動機輸出的瞬態(tài)工況時，渦輪可以足夠快地旋轉(zhuǎn)以快速增加發(fā)動機輸出。
然而，本發(fā)明人認識到上述方法的一些問題。具體地，在汽油應(yīng)用中，使用過量 燃料產(chǎn)生排氣熱量增加會降低燃料效率。例如，在整個操作中不必將系統(tǒng)保持在"準 備"狀態(tài)時存在延長的怠速工況。

發(fā)明內(nèi)容
通過一種用于在駕駛員駕駛的車輛中具有渦輪增壓器和直接噴射的發(fā)動機的控 制發(fā)動機操作的方法可以至少部分地解決上述問題。該方法包括響應(yīng)于駕駛員輸入, 在汽缸循環(huán)中執(zhí)行至少第一噴射和第二噴射，第一噴射產(chǎn)生稀薄燃燒，在燃燒之后噴 射第二噴射以便第二噴射離開汽缸未燃燒進入到渦輪增壓器的渦輪上游的排氣；響應(yīng)
于渦輪增壓器轉(zhuǎn)速進一步執(zhí)行第一噴射和第二噴射。
以此方式，響應(yīng)于例如指示可能傾向于踩加速器踏板的駕駛員操作，可以選擇性 地保持渦輪增壓器轉(zhuǎn)速，減少渦輪遲滯。在另一個示例中，在選擇的減速工況下可能 減少用來保持渦輪增壓器轉(zhuǎn)速的燃料，同時提供期望的快速踩加速器踏板響應(yīng)。


圖i示出包括雙渦輪增壓器的示例發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖2A、圖3-圖4、屈6-圖7、及圖9示出描述控制發(fā)動機和渦輪增壓器操作的 示例方法的高級流程圖。圖2B-圖2C示出進行怠速轉(zhuǎn)速控制、渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持、及空燃比控制的控 制系統(tǒng)的示例框圖5和圖8示出幾個實施例的操作的預(yù)定示例。
具體實施例方式
圖1示出包括多汽缸內(nèi)燃發(fā)動機110和雙渦輪增壓器120及130的示例發(fā)動機系 統(tǒng)100的示意圖。在一個非限制示例中，發(fā)動機系統(tǒng)100可以包括為乘用車的推進系 統(tǒng)的一部分。此外，雖然該示例示出雙渦輪增壓器示例，但可以使用單渦輪增壓器， 或超過兩個渦輪和/或壓縮機。
發(fā)動機系統(tǒng)100可以經(jīng)進氣通道140接收進氣。進氣通道140可以包括空氣過濾 器156。進氣的至少一部分可以經(jīng)如在142所示的進氣通道140的第一支路通向渦輪 增壓器120的壓縮裝置或壓縮機122，進氣的至少一部分可以經(jīng)如在144所示的進氣 通道140的第二支路通向渦輪增壓器130的壓縮機132。
整體進氣的第一部分可以經(jīng)壓縮機122壓縮，在此可以經(jīng)進氣通道146供應(yīng)到進 氣歧管160。因此，進氣通道142和進氣通道146形成發(fā)動機進氣系統(tǒng)的第一支路。 類似地，整體進氣的第二部分可以經(jīng)壓縮機132壓縮，在此可以經(jīng)進氣通道148供應(yīng) 到進氣歧管160。因此，進氣通道144和進氣通道148形成發(fā)動機進氣系統(tǒng)的第二支 路。如在圖l所示，來自進氣通道146和進氣通道148的進氣在到達進氣歧管160之 前經(jīng)共同的進氣通道149重新結(jié)合。在一些示例中，進氣歧管160可以包括每個與控 制系統(tǒng)190通信的進氣歧管壓力傳感器182和/或進氣歧管溫度傳感器183。進氣通 道149可以包括空氣冷卻器154和/或節(jié)氣門158。通過控制系統(tǒng)經(jīng)通信連接到控制 系統(tǒng)190的節(jié)氣門執(zhí)行器157可以調(diào)節(jié)節(jié)氣門的位置。如在圖1所示，可以提供防喘 振閥152以經(jīng)旁通通道150選擇性地繞過渦輪增壓器120及130。在一個示例中，防 喘振閥152可以開啟使流體通過旁通通道150,其中結(jié)合的空氣流量的進氣壓力達到 閾值。
發(fā)動機IIO可以包括多個汽缸，其中的兩個如在圖1所示的20A和20B。注意在 一些實施例中，發(fā)動機110可以包括超過兩個汽缸如4、 5、 6、 8、 IO或多個汽缸。 汽缸20A和20B在一些實施例中可以是同樣的且包括同樣的構(gòu)件。因此，僅詳細描述 汽缸20A。汽缸20A包括通過燃燒室壁24A界定的燃燒室22A?；钊?0A設(shè)置在燃燒 室壁22A中且經(jīng)曲軸臂32A連接到曲軸34。曲軸34包括能夠確定曲軸34的轉(zhuǎn)速的 發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器181。發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器181可以與控制系統(tǒng)190通信以確定發(fā)動 機轉(zhuǎn)速。汽缸20A可以包括用于向燃燒室22A輸送點火火花的火花塞70A。然而，在 一些示例中，火花塞70A可以略去，例如，在發(fā)動機110配置為通過壓縮點火提供燃 燒時。燃燒室22A可以包括燃料噴射器60A,在該示例中燃料噴射器60A配置為缸內(nèi) 直接燃料噴射器。然而，在一些示例中，燃料噴射器60A可以配置為進氣道燃料噴射
5器。
汽缸20A還可以包括通過進氣門執(zhí)行器42A驅(qū)動的至少 一個進氣門40A和通過排 氣門執(zhí)行器52A驅(qū)動的至少一個排氣門50A。汽缸20A可以包括兩個或多個進氣門和 /或兩個或多個排氣門及關(guān)聯(lián)的氣門執(zhí)行器。在該具體的示例中，執(zhí)行器42A和執(zhí)行 器52A配置為凸輪執(zhí)行器，然而，在其他的示例中，可以使用電磁氣門執(zhí)行器?？梢?操作進氣門執(zhí)行器42A以開啟和關(guān)閉進氣門40A以允許進氣經(jīng)與進氣歧管160連通的 進氣通道162進入燃燒室22A中。類似地，可以操作排氣門執(zhí)行器52A以開啟和關(guān)閉 排氣門50A以從燃燒室22A排出燃燒產(chǎn)物到排氣通道166中。以此方式，進氣可以經(jīng) 進氣通道162供應(yīng)到燃燒室22A,燃燒產(chǎn)物可以從燃燒室22A經(jīng)排氣通道166排出。
在一個示例中，系統(tǒng)可以包括可變進氣門正時和/或可變排氣門正時。例如，控 制系統(tǒng)可以基于發(fā)動機工況調(diào)節(jié)相關(guān)的進氣門開啟和/或關(guān)閉正時。
應(yīng)理解汽缸20B或發(fā)動機110的其他汽缸可以包括與如上所述的汽缸20A相同或 類似的構(gòu)件。因此，進氣可以經(jīng)進氣通道164供應(yīng)到燃燒室22B，燃燒產(chǎn)物可以從燃 燒室22B經(jīng)排氣通道168排出。注意在一些示例中，包括汽缸20A以及其他汽缸的發(fā) 動機110的第一組汽缸可以經(jīng)共同排氣通道166排出燃燒產(chǎn)物，包括汽缸20B以及其 他汽缸的第二組汽缸可以經(jīng)共同排氣通道168排出燃燒產(chǎn)物。
通過發(fā)動機110經(jīng)排氣通道166排出的燃燒產(chǎn)物可以通過渦輪增壓器120的排氣 渦輪124,排氣渦輪124進而可以經(jīng)軸126向壓縮機122提供機械功以如上所述壓縮 進氣?；蛘?，流過排氣通道166的排氣的一些或所有可以經(jīng)廢氣門(wastegate) 128 控制的渦輪旁通通道123繞過渦輪124。廢氣門128的位置可以通過控制系統(tǒng)190控 制的執(zhí)行器129控制。在一個非限制性的示例中，控制系統(tǒng)190可以經(jīng)電磁閥121調(diào) 節(jié)執(zhí)行器129的位置。在該具體的示例中，電磁閩121接收壓力差以有助于通過設(shè)置 在壓縮機122的上游的進氣通道142和設(shè)置在壓縮機122的下游的進氣通道149之間 的空氣壓力差經(jīng)執(zhí)行器129驅(qū)動廢氣門128。如圖l所示，控制系統(tǒng)190經(jīng)電磁閥121 與執(zhí)行器129通信。然而，應(yīng)理解在其他示例中還可以使用用于驅(qū)動廢氣門128的其 他合適的方法。
類似地，通過發(fā)動機110經(jīng)排氣通道168排出的燃燒產(chǎn)物可以通過渦輪增壓器 130的排氣渦輪134,排氣渦輪134進而可以經(jīng)軸136提供機械功到壓縮機132以壓 縮流過發(fā)動機進氣系統(tǒng)的第二支路的進氣?；蛘撸鬟^排氣通道168的排氣的一些或 所有可以經(jīng)廢氣門138控制的渦輪旁通通道133繞過渦輪134。廢氣門138的位置可 以通過控制系統(tǒng)190控制的執(zhí)行器139控制。在一個非限制性的示例中，控制系統(tǒng) 190可以經(jīng)電磁閥131調(diào)節(jié)執(zhí)行器139的位置。在該具體的示例中，電磁閥131接收 壓力差以有助于通過設(shè)置在壓縮機132的上游的進氣通道144和設(shè)置在壓縮機l32的 下游的進氣通道149之間的空氣壓力差經(jīng)執(zhí)行器139驅(qū)動廢氣門138。如圖l所示， 控制系統(tǒng)190經(jīng)電磁閥131與執(zhí)行器139通信。然而，應(yīng)理解在其他示例中還可以使用用于驅(qū)動廢氣門138的其他合適的方法。
在一些實施例中，排氣渦輪124和排氣渦輪134可以配置為可變幾何渦輪，進而 關(guān)聯(lián)的執(zhí)行器125和執(zhí)行器135可以用來調(diào)節(jié)渦輪葉輪葉片的位置以改變從排氣流中 獲得并提供到相應(yīng)的壓縮機的能量水平。例如，控制系統(tǒng)可以配置為經(jīng)相應(yīng)的執(zhí)行器 125和執(zhí)行器135獨立地改變排氣渦輪124和排氣渦輪134的幾何特性。
經(jīng)排氣通道166由一個或多個汽缸排出的燃燒產(chǎn)物可以經(jīng)排氣通道170通向環(huán) 境。排氣通道170例如可以包括如催化劑174的排氣后處理裝置，及在184和185標 示的一個或多個排氣傳感器(例如空燃比傳感器)。類似地，經(jīng)排氣通道168由一個 或多個汽缸排出的燃燒產(chǎn)物可以經(jīng)排氣通道172通向環(huán)境。排氣通道172例如可以包 括如催化劑176的排氣后處理裝置，及在186和187標示的一個或多個排氣傳感器。 排氣傳感器184、 185、 186、和/或187可以與控制系統(tǒng)190通信。
發(fā)動機系統(tǒng)100可以包括各種其他的傳感器。例如，進氣通道140、 142和144 的至少一個可以包括質(zhì)量空氣流量傳感器180。在一個示例中，質(zhì)量空氣流量傳感器 可以包括用于測量進氣的質(zhì)量流量的熱線風(fēng)速計或其他合適的裝置。在一個具體的示 例中，第一進氣通道支路142包括設(shè)置在壓縮機122的上游的質(zhì)量空氣流量傳感器 180,而第二進氣通道支路144不包括質(zhì)量空氣流量傳感器，盡管需要時可以添加一 個。在另一個示例中，質(zhì)量空氣流量傳感器180可以沿著壓縮機122的下游的進氣通 道146設(shè)置。在又一個示例中，質(zhì)量空氣流量傳感器180可以沿著壓縮機132的下游 的進氣通道148設(shè)置。不管具體的配置，質(zhì)量空氣流量傳感器180如圖1所示與控制 系統(tǒng)190通信。
控制系統(tǒng)190可以包括配置為與本文描述的各種傳感器和執(zhí)行器通信的一個或 多個控制器。在一個示例中，控制系統(tǒng)190可以包括具有下列構(gòu)件中的一個或多個的 至少一個電子控制器從各種傳感器和執(zhí)行器接收電子信號和向其發(fā)送電子信號的輸
入/輸出接口、中央處理器、存儲器如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、 ?；畲鎯ζ?KAM)，上述構(gòu)件的每個可以經(jīng)數(shù)據(jù)總線通信。在一些示例中控制系統(tǒng) 190可以包括比例-積分-微分(PID)控制器。然而，應(yīng)理解根據(jù)本發(fā)明，本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)理解可以使用其他合適的控制器。
圖1還示出各種駕駛員接口元件，如制動器踏板192、加速器踏板(gas pedal) 194、及選擇的變速器擋位196,這些的每個可以傳遞相應(yīng)的信號到控制系統(tǒng)190。此 外，如圖所示示例變速器198,可以連接發(fā)動機并傳遞各種信號到控制系統(tǒng)190或從 控制系統(tǒng)190接受各種信號。
控制系統(tǒng)190可以配置為基于單個汽缸改變發(fā)動機的一個或多個操作參數(shù)。根據(jù) 本發(fā)明還應(yīng)理解，例如，控制系統(tǒng)可以通過使用可變凸輪正時(VCT)執(zhí)行器調(diào)節(jié)氣 門正時，通過改變提供點火信號到火花塞的時間調(diào)節(jié)點火正時，和/或通過改變控制 系統(tǒng)提供到燃料噴射器的燃料噴射信號的脈沖寬度調(diào)節(jié)燃料噴射正時和燃料噴射量。在下文詳細描述通過控制系統(tǒng)執(zhí)行點火正時、氣門正時、和燃料噴射正時。
因此，圖1示出包括雙渦輪增壓器的發(fā)動機系統(tǒng)的非限制性示例。在一個示例中， 在渦輪增壓器轉(zhuǎn)速降到小于閎值導(dǎo)致在隨后要求增加發(fā)動機輸出期間渦輪遲滯增加 的工況下，可以調(diào)節(jié)發(fā)動機操作以增加和/或保持渦輪增壓器轉(zhuǎn)速。在一個示例中， 通過在燃燒循環(huán)中的后期使用附加的燃料噴射脈沖可以增加渦輪增壓器轉(zhuǎn)速，如在排 氣行程，膨脹行程的后期，和/或進氣行程的早期(如在增壓的進氣壓力迫使流體通 過汽缸并流出進入排氣歧管的氣門重疊期間)，其中燃燒空燃比稀于化學(xué)計量比。以 此方式，過量的空氣可以與從附加的噴射中噴射的燃料反應(yīng)產(chǎn)生排氣熱量和/或能量， 且增加渦輪增壓器吸取的功。
然而，雖然這種操作可以減少渦輪遲滯，且可以快速增加扭矩，特別是在怠速工 況下，但這種操作還會增加整體燃料使用量。在延長的怠速工況下，這種燃料使用量 對整個車輛燃料經(jīng)濟性意義重大。因此，在一個實施例中，取決于指示增加輸出的迫 切需求，可以選擇性地使用，或不同程度地使用渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持。例如，制動器 踏板的釋放可以指示迫切的踩加速器踏板，響應(yīng)于此可以在較高轉(zhuǎn)速下觸發(fā)渦輪增壓 器轉(zhuǎn)速保持。當然，其他的示例也是可能的，如參考圖2A在下文描述的那些等。
現(xiàn)參考圖2A,描述了控制渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持的示例例程。首先，在210,例程 讀取發(fā)動機和/或車輛的工況，如大氣條件、溫度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、要求的發(fā)動機輸出 扭矩、期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)速等。然后，在212,例程確定是否啟用渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持， 如基于發(fā)動機起動以來的時間，渦輪增壓器的劣化狀態(tài)、排氣溫度等。若為是，例程 繼續(xù)到214。若為否，例程繼續(xù)到216停止和/或停用任何附加的后期燃料噴射。
在214,基于工況例程確定最小期望的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速。選擇地或附加地，基于 工況例程可以確定最小期望的增壓量。接下來，在218，例程確定渦輪增壓器轉(zhuǎn)速是 否小于最小的期望值(和/或增壓量是否小于最小期望的增壓量)。若為否，例程繼 續(xù)進行到216。若為是，例程繼續(xù)進行到220以瑜定是否釋放制動器踏板，發(fā)動機當 前是否在怠速工況下(如控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速到怠速轉(zhuǎn)速)，及變速器是否接合在前進擋。 若為是，這表示駕駛員即將要求增加發(fā)動機輸出(例如釋放制動器踩壓加速器踏板)， 因此例程繼續(xù)到222經(jīng)附加的直接燃料噴射執(zhí)行渦輪增壓器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)以保持或達到 最小期望的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速(和/或最小的增壓量)，結(jié)合至少使燃燒空燃比(例如 第一噴射量所產(chǎn)生)變稀以提供過量的空氣。另外，可以減少點火延遲儲備(spark retard reserve)，如主要經(jīng)對燃料噴射量的燃料噴射調(diào)節(jié)可以提供怠速轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)以 減少燃料經(jīng)濟性下降。
在一個示例中，協(xié)調(diào)過量空氣的量與附加噴射的量，以便整體排氣空燃比接近于 化學(xué)計量比。以此方式，至少在一些工況下，可以解決渦輪遲滯的問題，同時限制燃 料使用量的增加。換言之，通過經(jīng)直接汽缸噴射噴射燃料到排氣系統(tǒng)中以在放開加速 器踏板(tipped-out)工況期間保持渦輪增壓器旋轉(zhuǎn)以減少在后續(xù)踩加速器踏板時的渦輪遲滯，可以解決響應(yīng)于增加扭矩的需求的發(fā)動機扭矩中的遲滯。另外，通過提供 充分的稀薄燃燒以便過量的空氣配合附加的后期燃料噴射，可以向下游催化劑(例如 174/176 )提供整體化學(xué)計量比的混合物。
此外，雖然附加的燃料噴射增加排氣能量并增加渦輪增壓器轉(zhuǎn)速對燃料經(jīng)濟性產(chǎn) 生影響，但是通過調(diào)節(jié)稀薄燃燒空燃比保持發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速，及相應(yīng)地減少和/或消 除用來提供快速的怠速轉(zhuǎn)速反饋控制的典型的點火延遲(例如點火儲備)，這可以至 少部分地抵消。換言之，通過調(diào)節(jié)燃燒空燃比(例如經(jīng)調(diào)節(jié)第一燃料噴射量)，及類 似地補償(減少)附加的后期噴射相應(yīng)的量以保持化學(xué)計量比，可以補償高頻怠速轉(zhuǎn) 速誤差。低頻誤差仍舊可以通過調(diào)節(jié)空氣流量，如通過節(jié)氣門、增壓壓力等解決。因 此，用于怠速轉(zhuǎn)速控制的對燃料噴射量的高頻調(diào)節(jié)對渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持影響相對較 小。除了減少和/或消除點火扭矩儲備的燃料經(jīng)濟性益處之外，還可以通過進行減少 泵氣損失的操作(潛在地通過增加增壓壓力抵消)增加燃料經(jīng)濟性。
現(xiàn)返回到圖2A,若對220的回答為否，例程繼續(xù)到224以確定是否在車輛減速 工況下釋放制動器踏板，及接合前進擋。若為是，這還可以表明駕駛員即將踩加速器 踏板，因此可以在222使用渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持。否則，例程繼續(xù)到226以確定是否 存在指示增加駕駛員踩加速器踏板的可能的其他的工況，若為是繼續(xù)到222。否則， 例程繼續(xù)到216。
在替代的實施例中，在減速和/或怠速工況期間可以執(zhí)行222的步驟，除非駕駛 員當前接合制動器踏板，且未接合加速器踏板(例如制動器執(zhí)行大于第一閾值，加速 器踏板執(zhí)行小于第二閾值)。此外，還可以使用其他替代的方法。例如，雖然圖2A 示出使用選擇性的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持的示例實施例，在怠速和/或減速工況下可以 替代地連續(xù)使用這種渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持。
關(guān)于圖2A的控斜示意圖的一個實施例如圖2B所示。具體地，圖2B示出空燃比 (DES-AF)、發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速(DES-RPM)、及渦輪轉(zhuǎn)速(DES-MIN-TS)的期望值如何以協(xié) 調(diào)的方式驅(qū)動在第一燃料噴射量和第二燃料噴射量以及節(jié)氣門開度中的調(diào)節(jié)。第一控 制器250如圖所示用于排氣混合物空燃比(不必為燃燒空燃比)的反饋控制，比較期 望的空燃比(DES-AF)與測量或估計的空燃比(A/F)以形成反饋到控制器的誤差信號。
控制器可以例如是比例、積分、和/或微分控制器，控制器然后可以確定表示在特定 汽缸循環(huán)中經(jīng)多次噴射輸送的整體燃料的整體燃料噴射量(TOT-INJ)。具體地，整體
燃料噴射可以表示為第一噴射事件(用于燃燒和產(chǎn)生扭矩)，及在排氣中產(chǎn)生熱量的 第二后期噴射的整體。注意可以使用其他的控制器形式，如線性、非線性等。
另外，第二控制器252如圖所示用于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的反饋控制，如發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速， 比較期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(DES-RPM)與測量或評估的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM)以形成反饋到控 制器的誤差信號?？刂破?52然后可以確定在進氣行程和/或壓縮行程中輸送，并在 發(fā)動機中燃燒產(chǎn)生扭矩的第一燃料噴射量(INJ-1)。此外，框圖示出如何通過從整體燃料噴射量減去第一燃料噴射量然后確定第二噴射的噴射量(INJ-2)。
第三控制器254如圖所示用于渦輪增壓器轉(zhuǎn)速的反饋控制，比較最小期望的渦輪 增壓器轉(zhuǎn)速(DES—MIN—TS)與測量或估計的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速(TS)以形成首先反饋到非 線性框256,然后反饋到控制器的誤差信號。框256操作形成僅速度不足的誤差由控 制器糾正的單向(on-sided)控制器?？刂破?54然后確定節(jié)氣門開度調(diào)節(jié)，結(jié) 合框258的調(diào)整以形成期望的節(jié)氣門開度(TA)?？?58的調(diào)整是基于第二噴射量 (INJ —2),且用來維持最小儲備在動態(tài)范圍。例如，控制系統(tǒng)可以使用更長時期的節(jié) 氣門開度的調(diào)整以便在發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速誤差抑制期間，第二噴射不太可能會降到小于 最小噴射脈寬。
以此方式，當使用分離噴射操作時，可以協(xié)調(diào)空燃比、怠速轉(zhuǎn)速、及渦輪增壓器 轉(zhuǎn)速的控制，同時還減少達到控制執(zhí)行器中權(quán)限極限(authority limits)的范圍的 可能性。
繼續(xù)參考圖2B的框圖，可以進行各種操作。例如，當控制排氣熱量以保持渦輪 增壓器轉(zhuǎn)速在最小值以上時，系統(tǒng)可以增加空氣流量，同時還增加第一噴射對第二噴 射的相對量(size),此外還增加燃料的整體噴射以配合增加的空氣流量，從而產(chǎn)生 增加的排氣熱量。這種操作還可以用來保持怠速轉(zhuǎn)速，且抵消基于燃料的稀薄燃燒的 扭矩儲備的減少。在另一個示例中，系統(tǒng)可以快速地增加第一噴射對第二噴射的相對 量以抵消發(fā)動機上的突然的負載或發(fā)動機轉(zhuǎn)速的突然的下降。然而，通過調(diào)節(jié)空氣流 量實行低頻調(diào)節(jié)以保持用于渦輪增壓器轉(zhuǎn)速控制的足夠的熱量。此外，雖然未在圖 2B示出，可以調(diào)節(jié)使用分離噴射的汽缸的數(shù)量以保持渦輪增壓器轉(zhuǎn)速(例如增加使 用分離噴射的汽缸的數(shù)量以增加排氣熱量)。
現(xiàn)參考圖2C,所示的另一個示例框圖類似于圖2B的框圖。具體地，圖2C示出 空燃比(DES-AF)、發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速(DES—RPM)、扭矩儲備(DES-TQ-RESERVE)及渦輪轉(zhuǎn) 速(DES—TRPM)的期望值如何以協(xié)調(diào)的方式驅(qū)動在第一燃料噴射量和第二燃料噴射量 以及節(jié)氣門開度、點火儲備、及空燃比中的調(diào)節(jié)。反饋控制器260和前饋控制器262 如圖所示用于排氣混合物空燃比(不必為燃燒空燃比)的控制，比較期望的空燃比 (DES-AF)與測量或估計的空燃比(A/F)以形成反饋到控制器260的誤差信號，期望 的空燃比反饋到控制器262?？刂破魅缓蟠_定可以表示在特定汽缸循環(huán)中經(jīng)多次噴射 輸送的整體燃料的整體燃料噴射量(TOT-INJ)。具體地，整體燃料噴射可以表示為第 一噴射事件(用于燃燒和產(chǎn)生扭矩)，及在排氣中產(chǎn)生熱量的第二后期噴射的整體。 注意可以使用各種控制器形式。
另外，扭矩儲備控制器264如圖所示用于保持足夠的扭矩儲備以在怠速轉(zhuǎn)速控制 期間抑制干擾?？刂破鹘邮掌谕呐ぞ貎洌约芭ぞ貎湔{(diào)節(jié)(D-TQ-RESERVE)以在 指令的點火扭矩儲備(CMD-SPK-RESERVE)(若有的話)和可以表示空燃扭矩儲備的指 令的燃燒空燃比(CMD-COMB-A/F)(若有的話)之間分配扭矩儲備?？刂破骺梢曰诠r分配扭矩儲備。例如，在一些工況下，所有的儲備可以分配為點火儲備，且在其他 工況下，所有的儲備可以分配為空燃儲備。在另一個示例中，基于本文描述的工況儲 備可以分配為不同比例的空燃儲備和點火儲備。此外，控制器264可以指令系統(tǒng)在調(diào) 節(jié)燃燒空燃比及影響空燃儲備之前首先調(diào)節(jié)點火儲備。
基于指令的空燃扭矩儲備，控制器266確定第一噴射量，結(jié)合第一噴射量和整體 噴射量，確定第二噴射量。
繼續(xù)參考圖2C，反饋控制器268和前饋控制器270提供如發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速的發(fā) 動機轉(zhuǎn)速的控制，比較期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(DES-RPM)與測量或估計的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM) 以形成反饋到控制器的信號?？刂破?68確定扭矩儲備(D—TQ—RESERVE)的調(diào)節(jié)以及空 氣流量的變化(D-AIRFLOW)。響應(yīng)于期望的怠速轉(zhuǎn)速和期望的扭矩儲備，該空氣流量 的變化加上控制器270確定的期望的空氣流量(DES-AIRFLOW)。然后總的空氣流量反 饋到節(jié)氣門控制器272以調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度以提供期望的空氣流量(例如響應(yīng)于質(zhì)量空 氣流量傳感器)?？諝饬髁康淖兓僮鞔偈古ぞ貎湔{(diào)節(jié)到較小值(例如接近零)， 然后返回到具有足夠扭矩儲備的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速控制和怠速轉(zhuǎn)速控制的期望的工況。
最后，控制器276如圖所示用于渦輪增壓器轉(zhuǎn)速的反饋控制，比較最小期望的渦 輪增壓器轉(zhuǎn)速(MIN-TS)與測量或估計的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速(TS )以形成首先反饋到非線 性框274，然后反饋到控制器276的誤差信號，類似于圖2B的步驟，產(chǎn)生期望的燃 燒空燃比(DES-COMB-A/F)?？刂破?76可以是根據(jù)發(fā)動機工況將期望的燃燒空燃比調(diào) 節(jié)到最大稀空燃比的非線性控制器。然而，還可以使用其他的控制體系。
以此方式，當使用分離噴射操作時可以協(xié)調(diào)控制空燃比、怠速轉(zhuǎn)速、及渦輪增壓 器轉(zhuǎn)速，同時還減少達到控制執(zhí)行器中權(quán)限極限的范圍的可能性。
現(xiàn)參考圖3,描述的例程用于在渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持期間控制到汽缸的至少第一 直接燃料噴射和第二直接燃料噴射的噴射量。在310，例程確定是否進行后期燃料噴 射控制，如關(guān)于圖2所確定。若為是，例程繼續(xù)到312確定在特定汽缸循環(huán)中多次噴 射的噴射量。在一個示例中，例程確定第一直接噴射和第二直接噴射的量，在進氣行 程和/或壓縮行程中的任意一個中執(zhí)行第一噴射，且燃燒產(chǎn)生發(fā)動機扭矩，燃燒之后 的第二直接噴射可以在排氣行程的晚期以向排氣中提供未燃的燃料。期望的第一噴射 量可以基于期望的發(fā)動機輸出(例如發(fā)動機扭矩)，而第二噴射量可以基于渦輪增壓 器轉(zhuǎn)速、期望的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速等，如本文所述。
接下來，在314，例程確定312的噴射量的正時，如相對于曲軸轉(zhuǎn)角、活塞位置、 進氣門正時、排氣門正時、和/或其他的參數(shù)。在一個示例中，基于噴射量還可以調(diào) 節(jié)正時以在合適的時間提供燃料輸入。
在316,基于來自排氣空燃比傳感器的反饋，例程然后調(diào)節(jié)噴射量以便排氣空燃 比維持在期望值或在期望值附近擺動，此外在怠速轉(zhuǎn)速控制期間還基于發(fā)動機怠速轉(zhuǎn) 速誤差調(diào)節(jié)噴射量。例如，當使用第一噴射和第二噴射時，可以基于渦輪增壓器轉(zhuǎn)速的誤差以及空燃比的誤差兩者調(diào)節(jié)第二噴射量。此外，在怠速轉(zhuǎn)速控制期間基于怠速 轉(zhuǎn)速誤差可以臨時地調(diào)節(jié)第一噴射量。在這種情況下，第二噴射量可以臨時地調(diào)節(jié)相 應(yīng)的量以維持空燃比。當然，還可以使用替代的方法。因此，在一個方法中，可以基 于空燃比設(shè)定整體噴射量，可以調(diào)節(jié)第一噴射和第二噴射的相對量以平衡保持的空燃 比、渦輪增壓器轉(zhuǎn)速、及發(fā)動機輸出扭矩(或怠速工況期間的怠速轉(zhuǎn)速)。此外，還 可以這種調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)節(jié)氣門控制，如參考圖4在本文描述。
然后在"8,基于噴射模式、噴射量、和/或噴射正時例程確定氣門正時，然后 在320按確定執(zhí)行噴射。例如，基于是否使用在汽缸中直接噴射的燃料用于渦輪增壓 器轉(zhuǎn)速保持，可以調(diào)節(jié)氣門正時和/或升程(例如進氣門開啟/關(guān)閉正時和/或排氣門 開啟/關(guān)閉正時、進氣門升程、氣門重疊、負氣門重疊等)。
現(xiàn)參考圖4，描述的例程用于協(xié)調(diào)用來保持怠速轉(zhuǎn)速控制的充分的控制權(quán)限，同 時維持渦輪增壓器轉(zhuǎn)速的低帶寬節(jié)氣門調(diào)節(jié)。在一個示例中，經(jīng)調(diào)節(jié)在汽缸中燃燒的 噴射量-例如進行稀薄燃燒基于燃料的怠速轉(zhuǎn)速控制的怠速轉(zhuǎn)速負載可以在高帶寬下 操作，節(jié)氣門調(diào)節(jié)可以用于經(jīng)空氣流量控制處理較長的時期，或穩(wěn)態(tài)，及糾正。如上 所述，在限制渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持上的任何影響的時間范圍上經(jīng)節(jié)氣門修整出高帶寬 調(diào)節(jié)。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖4，在410,基于誤差和/或基于前饋參數(shù)，如動力轉(zhuǎn)向操作、空氣/工 況壓縮機操作、電力負載、發(fā)電機負載等，例程確定怠速轉(zhuǎn)速誤差(若有的話)，及 相應(yīng)的控制操作。例如，可以確定比例、積分、及微分控制操作。在另一個示例中， 可以使用非線性控制器。然后，在412,例程確定是否在一個或多個汽缸中進行后期 燃料噴射。若為是，例程繼續(xù)到414以減少執(zhí)行后期燃料噴射的汽缸，及可能所有的 汽缸，甚至是那些沒有后期燃料噴射的汽缸(在其中一些汽缸使用用于渦輪增壓器轉(zhuǎn) 速保持的后期燃料噴射，而其他的汽缸不使用的示例中)中的點火延遲儲備。若為否， 例程繼續(xù)到416,在下文進一步討論。
從414,例程繼續(xù)到418以確定410的控制操作量是否大于閎值。若為是，例程 繼續(xù)到420調(diào)節(jié)節(jié)氣門開啟和第一噴射及第二噴射的相對量以減少怠速轉(zhuǎn)速誤差。否 則，例程繼續(xù)到416,在汽缸中保持點火儲備，例程調(diào)節(jié)節(jié)氣門和點火提前以減少怠 速轉(zhuǎn)速誤差。
例如，在一個實施例中，例程可以提供第一噴射量和第二噴射量，其中第一噴射 量產(chǎn)生稀薄燃燒和足夠的扭矩以保持怠速轉(zhuǎn)速，第二噴射提供附加的排氣還原劑以配 合燃燒的過量空氣，并產(chǎn)生足夠的排氣能量以保持渦輪增壓器轉(zhuǎn)速在目標轉(zhuǎn)速。然而， 在控制搡作(或怠速轉(zhuǎn)速誤差)達到閾值(例如由于發(fā)動機上突然的負載，或由于發(fā) 動機失火等)，第一噴射量可以增加，第二噴射量減少相應(yīng)的量以臨時增加燃燒扭矩 (在已存在過量空氣時)。
此外，若點火儲備存在于一個或多個(或所有)汽缸中，響應(yīng)于怠速誤差例程可
12以用于結(jié)合第一噴射和第二噴射的調(diào)節(jié)以快速增加扭矩。例如，燃料噴射調(diào)節(jié)可以用 于使用第一噴射和第二噴射的汽缸中，而點火提前可以用于具有點火儲備而沒有后期 (第二)噴射的汽缸中。在另一個示例中，響應(yīng)于怠速誤差或突然的扭矩干擾，可以 首先調(diào)節(jié)具有點火儲備權(quán)限的汽缸以提前點火正時。 一旦點火儲備權(quán)限耗盡時，可以 在具有第一噴射和第二噴射的汽缸中調(diào)節(jié)第一噴射和第二噴射。這種操作能夠產(chǎn)生分 離的噴射熱量以持續(xù)盡可能長的時間，甚至在大多數(shù)怠速轉(zhuǎn)速誤差的糾正期間。
在另一個實施例中，燃料噴射調(diào)節(jié)和點火儲備都可以用來控制怠速轉(zhuǎn)速和渦輪增 壓器轉(zhuǎn)速，可以保持點火儲備直到控制操作達到大于418的閾值的第二閾值。以此方 式，僅在燃料噴射調(diào)節(jié)達到控制極限之后使用點火提前(如將第二噴射減少到小于最 小脈寬，表示第二噴射設(shè)定為零)。
現(xiàn)參考圖5，示出操作的預(yù)定示例。頂部示圖示出隨著時間的發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速和 渦輪轉(zhuǎn)速，第二示圖示出第一噴射量和第二噴射量，第三示圖示出節(jié)氣門開啟，底部 示圖示出點火角。如圖所示，怠速轉(zhuǎn)速最初保持在設(shè)定點，渦輪轉(zhuǎn)速保持在閾值以上。
在tl干擾促使怠速轉(zhuǎn)速下降的轉(zhuǎn)速誤差。響應(yīng)于此，例程調(diào)節(jié)第一噴射量和第 二噴射量以增加稀薄燃燒所燃燒的燃料(雖然由于燃料增加不是太稀)，同時相應(yīng)地 減少后期燃料噴射直到發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速再次達到設(shè)定點值。然而，由于加燃料調(diào)節(jié)產(chǎn) 生的后期燃料噴射小于保持渦輪增壓器轉(zhuǎn)速在閾值渦輪轉(zhuǎn)速以上的需要，在t2調(diào)節(jié) .節(jié)氣門以增加整體空氣流量，在t3燃料噴射量相應(yīng)地返回到用于渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保
持的所期望的量(例如在負載施加和保持在發(fā)動機上要求在穩(wěn)態(tài)增加輸出扭矩以將怠 速轉(zhuǎn)速保持在設(shè)定點)。注意第二示圖示出相對于化學(xué)計量比的噴射量，因此，第二 示圖未示出對應(yīng)于節(jié)氣門調(diào)節(jié)導(dǎo)致的空氣流量增加的第一噴射量和第二噴射量兩者
的增加。
現(xiàn)參考圖6,描述的另一個例程用于在加燃料調(diào)節(jié)達到極限值時(在一些汽缸中 使用第一噴射和第二噴射，而其他的汽缸使用點火儲備的示例中)控制噴射、節(jié)氣門 和點火正時以保持怠速轉(zhuǎn)速和渦輪增壓器轉(zhuǎn)速。具體地，在610,例程確定是否在一 個或多個，但不是所有的汽缸中進行后期燃料噴射。若為是，例程繼續(xù)到612基于期 望的怠速轉(zhuǎn)速和實際的怠速轉(zhuǎn)速之間的怠速轉(zhuǎn)速誤差確定控制搡作。然后，在614， 例程確定是否存在足夠的點火儲備權(quán)限以滿足612的期望的控制搡作。例如，若不存 在點火儲備，例程繼續(xù)到616。或者，若一個或多個(或所有)汽缸具有一些點火儲 備，但仍不足以滿足控制操作，例程仍繼續(xù)到616以使用可用的點火儲備，然后在 618使用附加的控制搡作，其中確定第一噴射和第二噴射的調(diào)節(jié)。否則，當在614存 在足夠的點火儲備權(quán)限時，例程繼續(xù)到620基于控制操作調(diào)節(jié)點火提前以控制怠速轉(zhuǎn) 速。
繼續(xù)參考圖6,從618,例程繼續(xù)到622以確定經(jīng)第一噴射的變化(對于具有后 期燃料噴射的汽缸)產(chǎn)生的期望的燃燒空燃比是否大于閾值。例如，可以避免燃燒大于選擇的空燃比(例如濃于17: 1)。因此，在該示例中，例程繼續(xù)到624以調(diào)節(jié)節(jié)氣 門開啟增加空氣流量和減少空燃比增加大于閾值的可能性。
然后，在626,例程確定第二 (后期)噴射量是否小于最小脈寬(MIN-PW)。在一 個示例中，最小脈寬可以表示為特定工況下噴射器可以精確地操作的最小脈寬。
若為是，在630,例程調(diào)節(jié)第一噴射量以提供化學(xué)計量比燃燒噴射，并將第二噴 射量設(shè)定為零。此外，例程調(diào)節(jié)節(jié)氣門以保持怠速轉(zhuǎn)速，且增加一個或多個汽缸中的 點火儲備。注意如圖7在本文描述可以管理切換出使用第二 (后期)噴射的模式。否 則，在628，例程提供在618確定的變化的第一噴射量和第二噴射量以減少具有后期 燃料噴射的汽缸中的轉(zhuǎn)速誤差。
現(xiàn)參考圖7,描述的例程用于控制在包括經(jīng)后期燃料噴射的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持 的第一操作模式和沒有這種步驟的操作之間的切換。具體地，在710,例程確定是否 存在切換到用于怠速轉(zhuǎn)速控制和渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持的分離噴射搡作。若為是，在 712例程繼續(xù)增加空氣流量(經(jīng)節(jié)氣門調(diào)節(jié))，在714進一步延遲點火角，在716提
前點火角并轉(zhuǎn)換噴射模式。以此方式，經(jīng)增加空氣流量和延遲點火角的抵消作用 (countervailing)的協(xié)調(diào)準備在712和714可以保持發(fā)動機扭矩。因此，在執(zhí)行多 次噴射時(其中第二噴射不產(chǎn)生發(fā)動機扭矩)，較小的第一噴射(用來保持空燃比) 的影響可以經(jīng)提前點火角抵消。
或者，在720,例程確定是否存在切換出用于怠速轉(zhuǎn)速控制和渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保 持的分離噴射操作。若為是，在722例程繼續(xù)延遲點火角并將噴射模式改變?yōu)閱未螄?射，在724進一步調(diào)節(jié)空氣流量和點火以達到期望的點火儲備。以此方式，再次保持 發(fā)動機扭矩和空燃比。
圖8示出在第一持續(xù)期用來控制空燃比、怠速轉(zhuǎn)速、及渦輪增壓器轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào)節(jié)流、 點火、及第一噴射量和第二噴射量的操作的另一個預(yù)定示例。然后在第一持續(xù)期之后 切換到第二持續(xù)期，點火延遲僅與單次噴射和節(jié)氣門調(diào)節(jié)一起使用。具體地，頂部示 圖示出隨著時間的發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速和渦輪轉(zhuǎn)速，第二示圖示出第一噴射量和第二噴射 量，第三示圖示出節(jié)氣門開啟，底部示圖示出點火角。如圖所示，怠速轉(zhuǎn)速最初保持 在設(shè)定點，渦輪轉(zhuǎn)速保持在l萄值以上。
類似于圖5，干擾促使怠速轉(zhuǎn)速下降的轉(zhuǎn)速誤差。響應(yīng)于此，例程調(diào)節(jié)第一噴射 量和第二噴射量以增加稀薄燃燒所燃燒的燃料(盡管由于燃料增加不是太辨)，同時
相應(yīng)地減少后期燃料噴射直到發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速再次達到設(shè)定值以保持空燃比。然而， 由于加燃料調(diào)節(jié)產(chǎn)生的后期燃料噴射小于保持渦輪增壓器轉(zhuǎn)速在閾值渦輪轉(zhuǎn)速以上 的需要，可以調(diào)節(jié)節(jié)氣門以增加整體空氣流量，燃料噴射量相應(yīng)地返回到渦輪增壓器 轉(zhuǎn)速保持的期望的量(例如在負載施加和保持在發(fā)動機上要求在穩(wěn)態(tài)增加輸出扭矩以 保持怠速轉(zhuǎn)速在設(shè)定點的情況下)。注意第二示圖示出相對于化學(xué)計量比的噴射量， 因此，第二示圖未示出對應(yīng)于節(jié)氣門調(diào)節(jié)產(chǎn)生的空氣流量增加的第一噴射量和第二噴射量兩者的增加。
在切換時，停止第二噴射，相應(yīng)地調(diào)節(jié)第一噴射。然而，考慮到將發(fā)生扭矩增加， 延遲點火角。這種操作不僅在切換中保持扭矩，而且響應(yīng)于第二干擾還如圖所示提供 用于怠速轉(zhuǎn)速控制以保持轉(zhuǎn)速的期望的點火儲備。
注意雖然上述示例涉及第一噴射和第二后期噴射，其中第一噴射燃燒，第二噴射 主要排出，但可以使用超過兩次的噴射。例如，可以在燃燒之前使用兩次噴射，第三 后期噴射用于排出。在任何情況下上述示例、例程、及說明應(yīng)理解適用于各種噴射次 數(shù)。
現(xiàn)參考圖9,描述的例程用于改變?yōu)榱藴u輪增壓器轉(zhuǎn)速保持而實施分離噴射的汽 缸的數(shù)目。首先在910,例程確定是否啟用用于渦輪增壓器轉(zhuǎn)速保持的分離噴射。若 為是，如本文所述，例程繼續(xù)到912以基于工況確定最小期望的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速。然 后，在914,例程基于工況確定發(fā)動機怠速負載。接下來，在916基于渦輪操作和發(fā) 動機怠速負載例程確定使用附加的(例如后期)燃料噴射以控制渦輪轉(zhuǎn)速的汽缸數(shù)目。 例如，響應(yīng)于渦輪增壓器轉(zhuǎn)速下降小于最小值例程可以改變具有分離噴射的汽缸數(shù) 目。此外，如本文所述例程可以響應(yīng)于發(fā)動機負載改變這種搡作以使用來保持發(fā)動機 怠速轉(zhuǎn)速的執(zhí)行器保持足夠的動態(tài)范圍。例如，來自輔助負載的前饋信息可以用來選 擇具有分離噴射的汽缸的數(shù)目。接下來，在91S,例程調(diào)節(jié)具有后期燃料噴射的汽缸 中的后期燃料噴射的量，且調(diào)節(jié)沒有后期噴射的汽缸中的點火提前以控制渦輪增壓器 轉(zhuǎn)速在最小值以上。此外，還可以使用附加的調(diào)節(jié)，如調(diào)節(jié)具有后期燃料噴射的汽缸 中的點火正時，排氣再循環(huán)等。
以此方式，可以改變具有分離噴射的汽缸的數(shù)目以更好地保持渦輪增壓器轉(zhuǎn)速， 同時平衡發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速干擾抑制、燃料使用量的影響與點火延遲和稀薄燃燒的限 制。
在流程圖和圖示中所述的具體例程可以表示任何數(shù)量的處理策略中的一種或多 種，如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等。因此，所示的各種步驟、或功能可 以按所示的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行，或在一些情況下略去。類似地，處理的順序不是實 現(xiàn)本文中所述發(fā)明的示例實施例的特征和優(yōu)點所必需的，而是為便于演示和說明而提 供。雖然沒有明確示出，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解取決于所使用的具體策略，可以重 復(fù)執(zhí)行所示步驟或功能中的一個或多個。此外，所述步驟可以在圖形上表示編程到控 制器中的計算機可讀存儲介質(zhì)中的代碼。
應(yīng)理解，在本文中公開的配置和例程本質(zhì)上是示例性的，且這些具體實施例不應(yīng) 被視為具有限制意義，因為大量的變體是可能的。本公開的主題包括在本文中公開的 各種系統(tǒng)和配置、算法及其他特征、功能，和/或?qū)傩缘乃行路f和非顯而易見的組 合及子組合。本申請的權(quán)利要求特別指出視為新穎和非顯而易見的特定組合及子組 合。這些權(quán)利要求可能引用"一個，，'元素或"第一"元素或其等價。這樣的權(quán)利要求應(yīng)被理解為包括對一個或一個以上這樣的元素的結(jié)合，而不是要求或排除兩個或兩個 以上這樣的元素。所公開的特征、功能、元素和/或?qū)傩缘钠渌M合及子組合可以通 過本申請權(quán)利要求的修改或通過在本申請或相關(guān)申請中提出新的權(quán)利要求來請求保
護。這樣的權(quán)利要求，無論是在范圍上比原始權(quán)利要求更寬、更窄、等價或不同，都 應(yīng)被視為包括在本申請的主題之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于在駕駛員駕駛的車輛中具有渦輪增壓器和直接噴射的發(fā)動機的控制發(fā)動機操作的方法，所述方法包括響應(yīng)于駕駛員輸入，在汽缸循環(huán)中執(zhí)行至少第一噴射和第二噴射，所述第一噴射產(chǎn)生稀薄燃燒，在燃燒之后噴射第二噴射以便第二噴射離開所述汽缸未燃燒進入到所述渦輪增壓器的渦輪上游的排氣；響應(yīng)于渦輪增壓器轉(zhuǎn)速進一步執(zhí)行所述第一噴射和第二噴射。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述駕駛員輸入包括執(zhí)行制動器踏板。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述駕駛員輸入包括執(zhí)行加速器踏 板或擋位位置。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述駕駛員輸入包括釋放制動器踏 板，及發(fā)動機是否處于怠速工況。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述駕駛員輸入包括釋放制動器踏 板，及車輛是否處于減速工況。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，基于發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)第一噴射 以保持怠速轉(zhuǎn)速，在怠速操作中，響應(yīng)于無意的怠速轉(zhuǎn)速下降增加第一噴射量，及相 應(yīng)地減少第二噴射以保持包括第一噴射和第二噴射的整體排氣空燃比在化學(xué)計量比。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，至少在選擇的工況下，且包括至少 一些怠速操作，選擇第一噴射和第二噴射的量以保持渦輪轉(zhuǎn)速增加，所述方法還包括 基于第一噴射和第二噴射的量調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度以使相對于對應(yīng)于化學(xué)計量比燃燒的 最大噴射的第一噴射保持足夠的扭矩儲備。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述稀薄燃燒為火花點火，所述方 法還包括當執(zhí)行至少第一噴射和第二噴射時在怠速轉(zhuǎn)速操作中減少點火延遲扭矩儲 備，若第二噴射下降到小于閾值時，停用第二噴射，增加點火儲備。
9. 一種用于具有渦輪增壓器和直接噴射的發(fā)動機的控制發(fā)動機操作的方法，所述方法包括響應(yīng)于駕駛員輸入，在汽缸循環(huán)中執(zhí)行至少第一噴射和第二噴射，所述第一噴射 產(chǎn)生稀薄燃燒，在第一噴射之后噴射第二噴射，以便第二噴射至少部分地離開汽缸進 入所述渦輪增壓器的渦輪上游的排氣，及調(diào)節(jié)至少第一噴射或第二噴射以保持排氣空燃比在化學(xué)計量比。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，響應(yīng)于渦輪增壓器轉(zhuǎn)速進一步執(zhí)行所述至少第一噴射和第二噴射，響應(yīng)于發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)第一噴射，若響應(yīng)于發(fā)動 機怠速轉(zhuǎn)速的減少增加第一噴射，第二噴射減少相應(yīng)的量，所述駕駛員輸入包括執(zhí)行 制動器踏板。
11. 一種用于具有渦輪增壓器和直接噴射的發(fā)動機的控制發(fā)動機操作的方法，所述方法包括響應(yīng)于駕駛員釋放制動器，在汽缸循環(huán)中執(zhí)行至少第一噴射和第二噴射，所述第 一噴射產(chǎn)生稀薄燃燒，在第一噴射之后噴射第二噴射，以便第二噴射至少部分地離開 汽缸進入所述渦輪增壓器的渦輪上游的排氣，響應(yīng)于渦輪增壓器轉(zhuǎn)速進一步執(zhí)行所述 至少第一噴射和第二噴射；及 在選擇的怠速工況下調(diào)節(jié)至少第一噴射以保持發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速； 調(diào)節(jié)至少第二噴射以保持排氣空燃比在化學(xué)計量比；及調(diào)節(jié)空氣流量以保持渦輪增壓器轉(zhuǎn)速在閾值以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速和渦輪增壓器轉(zhuǎn)速控制。描述了用于具有渦輪增壓器和直接噴射的發(fā)動機的控制發(fā)動機操作的各種方法。一個示例方法包括響應(yīng)于駕駛員操作執(zhí)行至少第一噴射和第二噴射。在汽缸循環(huán)中可以執(zhí)行第一噴射和第二噴射，第一噴射產(chǎn)生稀薄燃燒，在燃燒之后噴射第二噴射以便第二噴射離開汽缸未燃燒進入所述渦輪增壓器的渦輪上游的排氣。本發(fā)明可以減少渦輪遲滯。
文檔編號F02D43/00GK101424223SQ20081017064
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者戈皮昌德拉·蘇尼拉, 托拜厄斯·約翰·帕利特 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司