减少由冷凝物引起的发动机点火失败的方法技术

本申请提供用于调整燃烧参数以在增压空气冷却器中形成的冷凝物可以进入发动机汽缸时的工况期间提高燃烧稳定性的方法和系统。响应于增加的质量空气流量和增压空气冷却器中的冷凝物水平，发动机可以在增加正气门重叠的同时燃烧富空燃比。

【技术实现步骤摘要】
使用缸内增强和正气门重叠减少由增压空气冷却器冷凝物引起的发动机点火失败
技术介绍
涡轮增压和机械增压发动机可以被配置为压缩进入发动机的环境空气以便提高功率。空气的压缩可以导致空气温度升高，因此增压空气冷却器(CAC)可以被用来冷却受热空气，由此增大其密度并进一步提高发动机潜在功率。来自交通工具外部的环境空气行进穿过CAC，从而冷却穿过CAC内部的进气。当环境空气温度降低时或在潮湿或降雨天气状况期间，冷凝物可能在CAC中形成，其中进气被冷却至低于水露点。冷凝物可能在CAC底部或在内部通道以及冷却湍流器中收集。当扭矩增加时，例如在加速期间，增加的质量空气流量可能从CAC中除去冷凝物，将其吸入发动机内并增大发动机点火失败的可能性和/或燃烧不稳定性。解决由冷凝物吸入引起的发动机点火失败的其他尝试包括避免冷凝物积累。然而，本专利技术人在此已认识到伴随这种方法的潜在问题。具体地，尽管一些方法可以减少或减缓CAC中的冷凝物形成，但冷凝物仍可能随时间推移而积累。如果该积累不能停止，则在加速期间吸入冷凝物可能导致燃烧不稳定性和发动机点火失败。防止由冷凝物吸入引起的发动机点火失败的另一种方法包括从CAC中捕集和/或排出冷凝物。尽管这可以降低CAC中的冷凝物水平，但冷凝物被移动到替换的位置或贮存器，该位置或贮存器可能受到其他冷凝问题例如结冰和腐蚀。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以通过用于当冷凝物在CAC中形成时调整燃烧参数以在增加质量空气流量的工况期间提高燃烧稳定性的方法来解决。具体地，在增加质量空气流量的时段期间，当CAC中的冷凝物水平高于阈值水平时，可以燃烧富空燃比，同时也增加进气门和排气门的气门重叠。这样，当来自CAC的冷凝物进入发动机时燃烧稳定性可以提高，由此减小发动机点火失败和/或不稳定燃烧的机会。作为一个示例，当冷凝物水平大于阈值水平时，发动机的控制器可以响应于增加质量空气流量高于阈值速率的请求而降低空燃比并增加气门重叠。降低空燃比可以包括增加喷射到发动机汽缸中用于燃烧的燃料量。增加气门重叠可以包括增加进气门和排气门同时打开的持续时间。气门重叠可以被增加以使在富空燃比的燃烧期间维持排气混合物接近化学计量。当冷凝物水平和/或质量空气流量中的一个或多个降至低于各自的阈值时，空燃比和气门重叠可以返回基础水平。应理解提供以上
技术实现思路
从而以简化形式介绍在【具体实施方式】中进一步描述的概念的选择。不意味着识别所要求保护主题的关键或基本特征，所要求保护主题的范围由随附于【具体实施方式】的权利要求唯一限定。此外，所要求保护主题不限于解决在上面或在本公开任何部分中所提到的任何缺点的实施方式。【附图说明】图1是包括增压空气冷却器的示例发动机系统的示意图。图2示出用于响应于CAC中的冷凝物水平和质量空气流量调整空燃比和气门正时的方法的流程图。图3示出图解根据本公开的实施例用于确定CAC内的冷凝物量的方法的流程图。图4示出基于CAC中的冷凝物水平和质量空气流量确定空燃比和气门重叠量的方法的流程图。图5示出用于基于CAC中的冷凝物水平和质量空气流量调整空燃比和气门正时的图表示例。【具体实施方式】以下描述涉及用于当增压空气冷却器(CAC)中形成的冷凝物可以进入发动机系统例如图1所示的发动机系统的进气口时调整燃烧参数以提高燃烧稳定性的系统和方法。在增加质量空气流量的工况期间，当CAC中的冷凝物水平大于阈值水平时，空燃比和气门正时可以被调整以提高燃烧稳定性。图2呈现用于确定何时响应于冷凝物水平和质量空气流量降低空燃比并增加气门重叠的示例方法。CAC中冷凝物的水平或量可以由在图3中呈现的方法来确定。进一步地，图4示出用于基于冷凝物水平和质量空气流量确定空燃比和气门重叠量的示例方法。最终，基于冷凝物水平和质量空气流量的示例性空燃比和气门正时调整在图5中示出。图1示意性示出包括发动机10的示例发动机系统100的多个方面。在所描述的实施例中，发动机10是耦合到涡轮增压器13的升压发动机，该涡轮增压器13包括由涡轮16驱动的压缩机14。具体地，新鲜空气沿进气通道42经空气清洁器12引入发动机10中并流动到压缩机14。穿过进气通道42进入进气系统的环境空气的流速可以至少部分通过调整节流阀20来控制。压缩机14可以是任何合适的进气压缩机，例如电机驱动或驱动轴驱动的机械增压器压缩机。然而，在发动机系统10中，压缩机是经轴杆机械耦合到涡轮16的涡轮增压器压缩机，涡轮16是通过膨胀发动机排气来驱动的。在一个实施例中，压缩机和涡轮可以在双涡流涡轮增压器内耦合。在另一实施例中，涡轮增压器可以是可变几何形状涡轮增压器(VGT)，其中涡轮几何形状作为发动机转速的函数而主动改变。如图1所示，压缩机14通过增压空气冷却器(CAC)18耦合到节流阀20。CAC可以是例如空气到空气或空气到水的热交换器。节流阀20耦合到发动机进气歧管22。热压缩空气充气从压缩机进入CAC18的入口，随着其行进通过CAC而冷却，然后离开从而经过节流阀至进气歧管。来自交通工具外部的环境空气流可以在交通工具前端通过格栅进入发动机10并经过CAC从而帮助冷却增压空气。当环境空气温度降低时或在潮湿或降雨天气状况期间，冷凝物可能形成并积累在CAC中，其中增压空气被冷却低于水露点。当增压空气包括再循环排气时，冷凝物可能变为酸性并腐蚀CAC外壳。该腐蚀可能导致空气充气、大气以及在水到空气的冷却器的情况下可能存在的冷却剂之间的漏泄。另外，冷凝物可能在CAC的底部收集，然后在增加质量空气流量例如加速(或急加速(tip-1n))的时段期间立即被吸入发动机，增加发动机点火失败的机会。因此，如在此参考图2-5所阐述，燃烧参数例如空燃比和气门正时可以在增加质量空气流量的时段期间被调整以提高燃烧稳定性并减少发动机点火失败事件。在图1所示的实施例中，进气歧管内的空气充气的压力由歧管空气压力(MAP)传感器24感测。压缩机旁通阀(未示出)可以串联耦合在压缩机14的入口和出口之间。压缩机旁通阀可以是被配置为在所选择操作工况下打开以减轻过大升压压力的常闭阀门。例如，压缩机旁通阀可以在降低发动机转速的工况期间打开以避免压缩机喘振。进气歧管22通过一系列进气门(未示出)耦合到一系列燃烧室30。燃烧室经一系列排气门(未示出)进一步耦合到排气歧管36。在所描绘的实施例中示出单个排气歧管36。然而，在其他实施例中，排气歧管可以包括多个排气歧管部分。具有多个排气歧管部分的配置可以使得能够将来自不同燃烧室的流出物引导到发动机系统中的不同位置。燃烧室(例如汽缸)30可以供应一种或多种燃料，例如汽油、酒精燃料混合物、柴油、生物柴油、压缩天然气等。燃料可以经燃料喷射器66供应到燃烧室。在所描绘的示例中，燃料喷射器66被配置用于直接喷射，而在其他实施例中，燃料喷射器66可以被配置用于进气道喷射或节流阀体喷射。进一步地，每个燃烧室可以包括不同配置的一个或多个燃料喷射器以使得每个汽缸能够通过直接喷射、进气道喷射、节流阀体喷射或其组合来接收燃料。在燃烧室中，可以通过火花点火和/或压缩点火来启动燃烧。由燃料喷射器66喷射到燃烧室30中的燃料量可以被调整以实现期望的空燃比(A/F)。在一个示例中，可以基于CAC中的冷凝物水平和/或质量空气流速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机方法，其包括：响应于质量空气流量的增加，燃烧富空燃比并调整气门正时，从而增加正气门重叠。

【技术特征摘要】
2013.02.27 US 13/779,3591.一种发动机方法，其包括: 响应于质量空气流量的增加，燃烧富空燃比并调整气门正时，从而增加正气门重叠。2.根据权利要求1所述的方法，其中燃烧所述富空燃比并调整气门正时进一步基于增压空气冷却器中的冷凝物水平。3.根据权利要求1所述的方法,其中所述质量空气流量的增加基于急加速。4.根据权利要求2所述的方法，其中响应于当所述冷凝物水平大于阈值水平时增加质量空气流量高于阈值速率的请求而燃烧所述富空燃比并调整气门正时以创建所述正气门重叠。5.根据权利要求4所述的方法，其中燃烧所述富空燃比包括增加喷射到发动机汽缸内的燃料量。6.根据权利要求5所述的方法，其中所喷射的燃料量的增加量基于所述冷凝物水平和所述质量空气流量中的一个或多个。7.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括增加进气门和排气门的所述正气门重叠，从而在燃烧所述富空燃比期间维持排气混合物接近化学计量。8.根据权利要求7所述的方法，其中增加所述正气门重叠包括增加所述进气门和所述排气门都打开的持续时间。9.根据权利要求8所述的方法，其中增加所述进气门和所述排气门都打开的持续时间包括提前打开所述进气门和延迟关闭所述排气门中的一个或多个。10.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括响应于质量空气流量降至低于阈值速率和所述冷凝物水平降至低于阈值水平中的一个或多个，从所述富空燃比提高空燃比并减少所述正气门重叠。11.一种发动机方法，其包括: 响应于质量空气流量高于阈值速率和增压空气冷凝器中的冷凝物水平大于阈值水平，降低空燃比并增加进气门和排气门的正气门重叠。12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括将所述空燃比从第一比率降低至第二比率，所述第二比率随着冷凝物水平的增加而降低。13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括将所述正气门重叠从第一水平增加到...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·G·莱昂内，G·苏尔尼拉，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US