用于火花点火发动机的方法和系统技术方案

技术编号:12776326 阅读:106 留言:0更新日期:2016-01-27 19:19
本申请公开用于火花点火内燃发动机的方法和系统。一种用于火花点火内燃发动机的方法,其包括:激励共有的点火线圈(10、20)以在耦接到发动机的第一汽缸的第一火花塞(11)处激励第一火花事件的同时在耦接到发动机的第二汽缸的第二火花塞(12)处激励第二火花事件,发动机经配置使得对于特定点火线圈激励,第一和第二汽缸中的仅一个中的火花事件意在开始燃烧,而第一和第二汽缸中的另一个中的火花事件被浪费;以及选择性地延迟第一和第二汽缸中的另一个的进气门打开和/或燃料喷射,以便阻止到发动机的进气歧管内的回火。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于火花点火发动机的方法和系统,且具体地但不唯一地涉及用于阻止进气回火事件的方法和系统。
技术介绍
内燃发动机通常包括进气门和排气门以分别控制气体进出燃烧室的流动。内燃发动机的性能至少部分由气门打开和闭合的正时以及气门打开的程度确定。通常,气门的打开和闭合由凸轮轴确定,该凸轮轴被限制为以发动机曲轴转速的固定比率旋转。在这种系统中,对于所有发动机转速和状况,相对气门正时必须相同,且因此妥协(compromise)是必要的。然而,为了克服这种限制,发动机可以装备有可变气门正时驱动系统和/或可变气门提升驱动系统,从而允许在发动机运行范围内改善性能。无论是否提供可变气门驱动系统,都可以有进气门和排气门两者同时打开的时期。具体来说,气门可以被定时,使得在排气冲程中在活塞达到上止点(TDC)之前稍微打开进气门。同样,排气门可以被定时以在进气冲程中在活塞刚好开始下降之后闭合。在排气流将进一步的增压空气引入燃烧室的情况下,气门打开的这种重叠可以产生虹吸效应。在可变气门驱动系统的情况下,可以在发动机运行范围内定制这种虹吸效应。除了上面提到的气门重叠之外,进气门提前打开还可以减少排放。提前打开进气门可以使得一些惰性排气经由进气门流出汽缸,其中该惰性排气可以在进气歧管中冷却。该惰性气体然后在随后的进气冲程中可以进入汽缸,这有助于控制汽缸温度并因此控制氮氧化物排放。此外,借助可变气门驱动系统,可以在发动机运行范围内定制这种效应。此外,浪费的(wasted)火花点火系统在四冲程火花点火发动机上是常见的。这些系统利用排气冲程和压缩冲程在汽缸对上被校正的事实。借助这种系统,一个点火线圈能够供两个火花塞,该两个火花塞在由加燃料的汽缸所需的正时一起被点燃,而其他汽缸中的火花是“浪费的”。这种点火系统是期望的,其原因在于它们减少了所需点火线圈的数量。本专利技术的专利技术人已经认识到在具有可以有利于上文描述的进气门提前打开方案(senarios)的可变气门驱动系统的情况下,在浪费的火花事件和进气冲程开始之间可以存在显著地重叠。对于进气道喷射系统,排放限制经常导致燃料喷射,同时进气门仍闭合。因此,当进气门打开且发生浪费的火花时,汽缸中可以存在可燃混合物且火焰可以传播,例如,回火(backfire)到进气歧管。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面,提供了一种用于火花点火内燃发动机的方法,其中该方法包括:激励共有的点火线圈以在耦接到发动机的第一汽缸的第一火花塞处驱动(actuate)第一火花事件的同时在耦接到发动机的第二汽缸的第二火花塞处驱动第二火花事件,发动机经配置使得对于特定点火线圈激励,第一和第二汽缸中的仅一个中的火花事件意在开始燃烧,而第一和第二汽缸中的另一个中的火花事件被浪费;在火花事件中确定第一和第二汽缸中的所述另一个的预定的进气门升程;以及选择性地延迟第一和第二汽缸中的所述另一个的进气门打开和/或燃料喷射,以便阻止到发动机的进气歧管内的回火。该方法可以进一步包括:基于发动机的工况而调整点火线圈激励的正时。该工况可以包括入口充气温度、燃料辛烷值、发动机转速和进气歧管压力中的一个或多个。该方法可以进一步包括:如果第一和第二汽缸中的所述另一个在火花事件中的预定的进气门升程大于或等于第一和第二汽缸中的所述另一个在火花事件中的最大承受的进气门升程,则延迟第一和第二汽缸中的所述另一个的进气门打开和/或燃料喷射。该方法可以进一步包括:确定第一和第二汽缸中的所述另一个在火花事件中的最大承受的进气门升程。在火花事件中的最大承受的进气门升程可以是固定值(例如,零)或可以是何时预定发生火花事件的函数。该方法可以进一步包括:延迟进气门打开,使得第一和第二汽缸中的所述另一个在火花事件中的进气门升程等于或小于第一和第二汽缸中的所述另一个在火花事件中的最大承受的进气门升程。可替换地或附加地,该方法可以进一步包括:延迟燃料喷射,使得当火花事件发生时,并非所有将被喷射的燃料均位于第一和第二汽缸中的所述另一个中。例如,该方法可以进一步包括:延迟燃料喷射,使得在浪费的火花事件发生之后,燃料到达汽缸中。该方法可以进一步包括:基于点火线圈激励正时和进气门正时而确定到发动机的进气歧管中的回火的可能性。该方法可以进一步包括:确定是否延迟第一和第二汽缸中的所述另一个的进气门打开和/或燃料喷射。该方法可以进一步包括:依据点火线圈激励的正时来调整进气门打开和/或燃料喷射的延迟的长度。该方法可以进一步包括:当发动机运行时,执行确定是否延迟第一和第二汽缸中的所述另一个的进气门打开和/或燃料喷射。该方法可以进一步包括:当火花事件发生在与第一和第二汽缸关联的第一和第二曲柄销通过上止点(TDC)之后时,限制第一和第二汽缸中的所述另一个的进气门的打开。该方法可以进一步包括:当火花事件发生在与第一和第二汽缸关联的第一和第二曲柄销通过上止点(TDC)后时,限制第一和第二汽缸中的所述另一个的进气门的打开的量小于当火花事件发生在第一和第二曲柄销通过TDC之前时第一和第二汽缸中的所述另一个的进气门的打开的量。该方法可以进一步包括:将进气门的打开限制到小于或等于1mm的值(即,大约1mm),例如,当第一和第二汽缸中的所述另一个中的火花事件发生在与第一和第二汽缸关联的第一和第二曲柄销通过上止点之后时。该方法可以进一步包括:将进气门的打开限制到大于1mm的值(例如,大于大约1mm),例如当第一和第二汽缸中的所述另一个中的火花事件发生在与第一和第二汽缸关联的第一和第二曲柄销通过上止点之前时(进气门打开值可以对应于气门闭合和相对应的气门座之间的距离,换言之,气门闭合和气门座之间的间隙)。对于特定的点火线圈激励,第一汽缸中的第一活塞可以处于压缩冲程且第二汽缸中的第二活塞可以处于膨胀冲程。换言之,分别与第一和第二活塞关联的第一和第二曲柄销可以被对准,但是第一和第二活塞可以执行发动机循环的不同冲程,诸如四冲程循环。对于随后的火花线圈激励,第一和第二汽缸中的所述另一个中的火花事件可以意在开始燃烧,而第一和第二汽缸中的一个中的火花事件可以被浪费。该方法可以进一步包括:选择性地延迟第一和第二汽缸中的一个的进气门打开和/或燃料喷射,以便阻止到发动机的进气歧管内的回火。该方法可以进一步包括:激励另一个共有的点火线圈以在耦接到发动机的第三汽缸的第三火花塞处驱动第三火本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于火花点火内燃发动机的方法,其中所述方法包括:激励共有的点火线圈以同时驱动耦接到所述发动机的第一汽缸的第一火花塞处的第一火花事件和耦接到所述发动机的第二汽缸的第二火花塞处的第二火花事件,所述发动机经配置使得对于特定点火线圈激励,所述第一汽缸和第二汽缸中的仅一个中的所述火花事件意在开始燃烧,而所述第一汽缸和第二汽缸中的另一个中的所述火花事件被浪费;在所述火花事件中确定所述第一汽缸和第二汽缸中的所述另一个的预定的进气门升程;以及选择性地延迟所述第一汽缸和第二汽缸中的所述另一个的进气门打开和/或燃料喷射,以便阻止到所述发动机的进气歧管内的回火。

【技术特征摘要】
2014.06.12 GB 1410466.51.一种用于火花点火内燃发动机的方法,其中所述方法包括:
激励共有的点火线圈以同时驱动耦接到所述发动机的第一汽缸的第一火花
塞处的第一火花事件和耦接到所述发动机的第二汽缸的第二火花塞处的第二火
花事件,所述发动机经配置使得对于特定点火线圈激励,所述第一汽缸和第二
汽缸中的仅一个中的所述火花事件意在开始燃烧,而所述第一汽缸和第二汽缸
中的另一个中的所述火花事件被浪费;
在所述火花事件中确定所述第一汽缸和第二汽缸中的所述另一个的预定的
进气门升程;以及
选择性地延迟所述第一汽缸和第二汽缸中的所述另一个的进气门打开和/或
燃料喷射,以便阻止到所述发动机的进气歧管内的回火。
2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:
基于所述发动机的工况,调整所述点火线圈激励的正时。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其进一步包括:
如果在所述点火事件中所述第一汽缸和第二汽缸中的所述另一个的所述预
定的进气门升程大于或等于在所述火花事件中所述第一汽缸和第二汽缸中的所
述另一个的最大承受的进气门升程,延迟所述第一汽缸和第二汽缸中的所述另
一个的进气门打开和/或燃料喷射。
4.根据权利要求3所述的方法,其进一步包括:
在所述火花事件中确定所述第一汽缸和第二汽缸中的所述另一个的所述最
大承受的进气门升程。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其进一步包括:
延迟所述进气门打开,使得在所述火花事件中所述第一汽缸和第二汽缸中
的所述另一个的所述进气门升程等于或小于在所述火花事件中所述第一汽缸和
第二汽缸中的所述另一个的所述最大承受的进气门升程。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法,其进一步包括:
延迟所述燃料喷射,使得当所述火花事件发生时,并非所有将被喷射的燃
料均位于所述第一汽缸和第二汽缸中的所述另一个中。
7.根据任一前述权利要求所述的方法,其进一步包括:
基于点火线圈激励正时和进气门正时,确定到所述发动机的所述进气歧管
内的回火的可能性。
8.根据任一前述权利要求所述的方法,其进一步包括:
确定是否延迟所述第一汽缸和第二汽缸中的所述另一个的所述进气门打开
和/或燃料喷射。
9.根据任一前述权利要求所述的方法,其进一步包括:
依据所述点火线圈激励的所述正时调整所述进气门打开和/或所述燃料喷射
的所述延迟的长度。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其进一步包括:
当发动机正在运行时,执行所述确定是否延迟所述第一汽缸和第二汽缸中
的所述另一个的所述进气门打开和/或燃料喷射。
11.根据任一前述...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·D·J·弗雷泽P·威顿P·迪肯M·罗兰M·鲍尔
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

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