用于冷起动期间燃料控制的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于冷起动期间燃料控制的系统和方法。一种用于具有火花点火直喷(SIDI)发动机的车辆的冷起动控制系统包括起动控制模块和燃料致动器模块。起动控制模块将操作模式设置为冷起动模式。响应于将模式设置为冷起动模式，起动控制模块确定目标燃烧参数和预定燃料量，其中预定燃料量小于引发SIDI发动机的燃烧冲程所需的燃料量。起动控制模块在SIDI发动机的曲柄起动期间基于目标燃烧参数控制预定量的燃料的喷射。燃料致动器模块在曲柄起动期间基于目标燃烧参数喷射预定量的燃料。

System and method for fuel control during cold starting

The present invention relates to a system and method for fuel control during cold starting. A cold starting control system for a vehicle with a spark ignition direct injection (SIDI) engine includes a starting control module and a fuel actuator module. The starting control module sets the operating mode to cold start mode. In response to setting the mode to a cold start mode, the starting control module determines the target combustion parameters and the predetermined fuel amount, wherein the predetermined fuel quantity is less than the amount of fuel required to cause a combustion stroke of the SIDI engine. The starting control module controls the injection of a predetermined amount of fuel based on the target combustion parameters during crank cranking of the SIDI engine. The fuel actuator module fires a predetermined amount of fuel based on target combustion parameters during crank cranking.

【技术实现步骤摘要】
用于冷起动期间燃料控制的系统和方法
本公开涉及内燃发动机，并且更特别地涉及用于发动机冷起动的发动机控制系统和方法。
技术介绍
在此提供的
技术介绍
描述用于总体上介绍本公开的背景。目前署名的专利技术人的工作就其在该背景部分中描述的程度以及在其描述在提交时不会以其它方式被认为现有技术的方面，既不明确地也不隐含地认为是破坏本公开的现有技术。内燃(IC)发动机在气缸内燃烧空气和燃料以产生驱动扭矩。进入发动机的空气流可经由节气门调节。燃料控制系统控制燃料喷射量和正时。增加提供至气缸的空气和燃料的量大体上增加了发动机的扭矩输出。火花点火直喷(SIDI)系统目前被许多发动机制造商使用。SIDI是指将高压燃料直接喷射到火花点火汽油发动机的气缸中。SIDI使对燃料喷射正时的改善控制成为可能。SIDI发动机的燃料系统可包括低压燃料泵和高压燃料泵。低压燃料泵将燃料从燃料箱泵送至低压燃料管线。由发动机机械驱动的高压燃料泵将燃料从低压燃料管线泵送至高压燃料管线和/或燃料轨。SIDI发动机的燃料喷射器从燃料轨接收燃料并将燃料直接喷入SIDI发动机的气缸中。在SIDI发动机中，燃料可以在燃烧循环的各个时间直接喷入SIDI发动机的气缸中。这与进气口燃料喷射发动机不同，在后者中，燃料被喷射例如到发动机的端口和/或进气歧管并且在对应的燃烧循环的进气冲程之前喷射。可能与SIDI发动机相关联的增加的控制提供增加的马力、减少的排放和爆震抑制。分层燃料充量允许实现稀燃并提高燃料效率。
技术实现思路
一种用于具有火花点火直喷(SIDI)发动机的车辆的冷起动控制系统包括起动控制模块和燃料致动器模块。起动控制模块将操作模式设置为冷起动模式。响应于将模式设置为冷起动模式，起动控制模块确定目标燃烧参数和预定燃料量，其中预定燃料量小于引发SIDI发动机的燃烧冲程所需的燃料量。起动控制模块在SIDI发动机的曲柄起动期间基于目标燃烧参数控制预定量的燃料的喷射。燃料致动器模块在曲柄起动期间基于目标燃烧参数喷射预定量的燃料。一种用于具有火花点火直喷(SIDI)发动机的车辆的冷起动控制方法包括：将操作模式设置为冷起动模式；以及响应于将模式设置为冷起动模式而确定目标燃烧参数和预定燃料量。预定燃料量小于引发SIDI发动机的燃烧冲程所需的燃料量。该冷起动控制方法还包括：在SIDI发动机的曲柄起动期间基于目标燃烧参数控制预定量的燃料的喷射；以及在SIDI发动机的曲柄起动期间基于目标燃烧参数喷射预定量的燃料。本专利技术提供下列技术方案。1.一种用于具有火花点火直喷(SIDI)发动机的车辆的冷起动控制系统，包括：起动控制模块，其将操作模式设置为冷起动模式；响应于将所述模式设置为所述冷起动模式，确定目标燃烧参数和预定量的燃料，其中所述预定燃料量小于引发所述SIDI发动机的燃烧冲程所需的燃料量；并且在所述SIDI发动机的曲柄起动期间基于所述目标燃烧参数控制所述预定量的燃料的喷射；以及燃料致动器模块，其在曲柄起动期间基于所述目标燃烧参数喷射所述预定量的燃料。2.根据技术方案1所述的冷起动控制系统，其中所述燃料包括乙醇、甲醇、液化石油气(LPG)、丙烷和丁烷中的至少一种。3.根据技术方案1所述的冷起动控制系统，还包括：分层燃烧控制模块，其响应于所述模式设置为所述冷起动模式而确定所述目标燃烧参数，其中所述目标燃烧参数包括基于曲柄起动速度和发动机冷却剂温度确定的喷射事件的分布。4.根据技术方案1所述的冷起动控制系统，还包括：模式设置模块，其在曲柄起动期间当发动机冷却剂温度小于预定温度时将所述操作模式设置为所述冷起动模式。5.根据技术方案4所述的冷起动控制系统，其中所述预定温度小于燃料箱内的燃料的闪点温度。6.根据技术方案4所述的冷起动控制系统，还包括：参数确定模块，其确定燃料箱内的燃料中的乙醇的百分比，并且其中所述模式设置模块基于乙醇的所述百分比而设置所述预定温度。7.根据技术方案1所述的冷起动控制系统，其中所述燃料致动器模块在气缸的火花塞正点火时喷射所述预定量的燃料。8.根据技术方案7所述的冷起动控制系统，其中所述燃料致动器模块将所述预定量的燃料喷射到所述火花塞上。9.根据技术方案8所述的冷起动控制系统，其中所述预定量的燃料在不止一个喷射事件中被喷射。10.根据技术方案9所述的冷起动控制系统，其中在喷射事件期间喷射的燃料的量基于没有分层加热的情况下正常冷起动所需的燃料量来确定。11.一种用于具有火花点火直喷(SIDI)发动机的车辆的冷起动控制方法，包括：将操作模式设置为冷起动模式；响应于将所述模式设置为所述冷起动模式，确定目标燃烧参数和预定量的燃料，其中所述预定燃料量小于引发所述SIDI发动机的燃烧冲程所需的燃料量；在所述SIDI发动机的曲柄起动期间基于所述目标燃烧参数控制所述预定量的燃料的喷射；以及在曲柄起动期间基于所述目标燃烧参数喷射所述预定量的燃料。12.根据技术方案11所述的冷起动控制方法，其中所述燃料包括乙醇、甲醇、液化石油气(LPG)、丙烷和丁烷中的至少一种。13.根据技术方案11所述的冷起动控制方法，还包括：响应于所述模式设置为所述冷起动模式而确定所述目标燃烧参数，其中所述目标燃烧参数包括基于曲柄起动速度和发动机冷却剂温度确定的喷射事件的分布。14.根据技术方案1所述的冷起动控制方法，还包括：在曲柄起动期间当发动机冷却剂温度小于预定温度时将所述操作模式设置为所述冷起动模式。15.根据技术方案14所述的冷起动控制方法，其中所述预定温度小于燃料箱内的燃料的闪点温度。16.根据技术方案14所述的冷起动控制方法，还包括：确定燃料箱内的燃料中的乙醇的百分比并且基于乙醇的所述百分比而设置所述预定温度。17.根据技术方案11所述的冷起动控制方法，其中所述预定量的燃料在气缸的火花塞正点火时被喷射。18.根据技术方案17所述的冷起动控制方法，其中所述预定量的燃料被喷射到所述火花塞上。19.根据技术方案18所述的冷起动控制方法，其中所述预定量的燃料在不止一个喷射事件中被喷射。20.根据技术方案19所述的冷起动控制方法，其中在喷射事件期间喷射的燃料的量基于没有分层加热的情况下正常冷起动所需的燃料量来确定。本公开进一步的适用范围将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应当理解，详细描述和具体示例仅意图用于举例说明，而并非意图限制本公开的范围。附图说明通过详细描述和附图将会更全面地理解本公开，附图中：图1是根据本公开的示例性火花点火直喷(SIDI)发动机系统的功能框图；图2是根据本公开的示例性起动控制模块的功能框图；以及图3是描绘根据本公开的执行SIDI发动机的冷起动的示例性方法的流程图。具体实施方式火花点火直喷(SIDI)发动机燃烧空气和燃料以产生用于车辆的驱动扭矩。SIDI发动机的燃料喷射器接收来自燃料轨的高压燃料。燃料被直接喷入SIDI发动机的气缸中。燃料可以是汽油、汽油和乙醇的混合物、甲醇和乙醇的混合物、或另一种合适类型的燃料。响应于诸如点火钥匙或按钮的点火输入装置的使用者致动或自动起动事件的引发，控制模块选择性地起动SIDI发动机。在SIDI发动机的起动期间，并且在SIDI发动机在起动之后开启(运行)的同时，控制模块控制各种操作参数。例如，在SIDI发动机的起动期间，并且在SIDI发动机在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有火花点火直喷(SIDI)发动机的车辆的冷起动控制系统，包括：起动控制模块，其将操作模式设置为冷起动模式；响应于将所述模式设置为所述冷起动模式，确定目标燃烧参数和预定量的燃料，其中所述预定燃料量小于引发所述SIDI发动机的燃烧冲程所需的燃料量；并且在所述SIDI发动机的曲柄起动期间基于所述目标燃烧参数控制所述预定量的燃料的喷射；以及燃料致动器模块，其在曲柄起动期间以及在气缸的火花塞正点火时基于所述目标燃烧参数喷射所述预定量的燃料。

【技术特征摘要】
2012.12.13 US 13/7134461.一种用于具有火花点火直喷(SIDI)发动机的车辆的冷起动控制系统，包括：起动控制模块，其将操作模式设置为冷起动模式；响应于将所述模式设置为所述冷起动模式，确定目标燃烧参数和预定量的燃料，其中所述预定燃料量小于引发所述SIDI发动机的燃烧冲程所需的燃料量；并且在所述SIDI发动机的曲柄起动期间基于所述目标燃烧参数控制所述预定量的燃料的喷射；以及燃料致动器模块，其在曲柄起动期间以及在气缸的火花塞正点火时基于所述目标燃烧参数喷射所述预定量的燃料。2.根据权利要求1所述的冷起动控制系统，其中所述燃料包括乙醇、甲醇、液化石油气(LPG)、丙烷和丁烷中的至少一种。3.根据权利要求1所述的冷起动控制系统，还包括：分层燃烧控制模块，其响应于所述模式设置为所述冷起动模式而确定所述目标燃烧参数，其中所述目标燃烧参数包括基于曲柄起动速度和发动机冷却剂温度确定的喷射事件的分布。4.根据权利要求1所述的冷起动控制系统，还包括：模式设置模块，其在曲柄起动期间当发动机冷却剂温度小于预定温度时将所述操作模式设置为所述冷起动模式。5.根据权利要求4所述的冷起动控制系统，其中所述预定温度小于燃料箱内的燃料的闪点温度。6.根据权利要求4所述的冷起动控制系统，还包括：参数确定模块，其确定燃料箱内的燃料中的乙醇的百分比，并且其中所述模式设置模块基于乙醇的所述百分比而设置所述预定温度。7.根据权利要求1所述的冷起动控制系统，其中所述燃料致动器模块将所述预定量的燃料喷射到所述火花塞上。8.根据权利要求7所述的冷起动控制系统，其中所述预定量的燃料在不止一个喷射事件中被喷射。9.根据权利要求8所述的冷起动控...

【专利技术属性】
技术研发人员：SA杜格拉斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US