СПОСОБ ДЛЯ ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ
METHOD FOR STARTING THE ENGINE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее описание относится к способам и системам для улучшения запуска двигателя. Способ и система могут быть особенно полезны для двигателей, которые часто останавливаются и перезапускаются.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Может быть желательным останавливать двигатель в одном и том же положении каждый раз, когда останавливается двигатель. Двигатель может быть остановлен перед каждым запуском двигателя почти в одном и том же положении, если двигатель может вращаться с помощью электродвигателя или другого устройства. В качестве альтернативы, компоненты двигателя, в том числе, но не в качестве ограничения, клапаны двигателя, дроссель и установка момента зажигания, могут настраиваться во время останова двигателя для улучшения возможности остановки двигателя в одном и том же требуемом положении. Однако может быть трудным или непомерно высоким по затратам настраивать исполнительные механизмы двигателя или электрическую машину, из условия чтобы положение остановки двигателя было одним и тем же положением для каждого останова двигателя. Следовательно, выбросы двигателя и/или время увеличения числа оборотов двигателя (например, время от проворачивания коленчатого вала двигателя до тех пор, пока двигатель не достигает требуемого числа оборотов, такого как число оборотов холостого хода) могут ухудшаться или изменяться в зависимости от положения остановки двигателя.
Изобретатели в материалах настоящей заявки осознали вышеупомянутые недостатки и разработали способ для запуска двигателя, содержащий: выбор цилиндра и выдачу двух впрысков топлива во время такта сжатия цилиндра для первого события сгорания после останова двигателя в ответ на нахождение поршня цилиндра в пределах третьего количества градусов угла поворота коленчатого вала до ВМТ такта сжатия цилиндра; и настройку соотношения топлива между двумя впрысками топлива в ответ на установку фазы закрывания впускного клапана.
Посредством выбора цилиндра двигателя для первого события впрыска топлива после останова двигателя в ответ на положение цилиндра относительно положения верхней мертвой точки такта сжатия цилиндра, может быть возможным обеспечивать технический результат пониженных выбросов двигателя и короткого времени запуска двигателя. Кроме того, соотношение топлива между первым и вторым впрысками топлива в выбранный цилиндр может настраиваться для улучшения стабильности сгорания и устойчивости запуска двигателя.
Настоящее описание может давать несколько преимуществ. В частности, подход может улучшать устойчивость запуска двигателя посредством снижения вероятности пропусков зажигания в двигателе. Кроме того, подход может улучшать выбросы при запуске двигателя посредством улучшения воспламеняемости смеси. Кроме того еще, подход может улучшать восприятие запуска двигателя водителем.
Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего Подробного описания, когда воспринимается в одиночку или в связи с прилагаемыми чертежами.
Должно быть понятно, что сущность изобретения, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые кладут конец каким-нибудь недостаткам, отмеченным выше или в любой части этого раскрытия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Преимущества, описанные в материалах настоящей заявки, будут полнее понятны по прочтению примера варианта осуществления, указанного в материалах настоящей заявки как Подробное описание, когда воспринимается в одиночку или со ссылкой на чертежи, где:
фиг. 1 - принципиальная схема двигателя;
фиг. 2-6 показывают примерные последовательности запуска двигателя; и
фиг. 7 - блок-схема последовательности операций примерного способа для запуска двигателя.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Настоящее описание имеет отношение к выбору цилиндра для запуска двигателя. Способы, описанные в материалах настоящей заявки, могут быть полезны для двигателя, который может останавливаться в разных положениях при каждом останове двигателя. Кроме того, способ включает в себя образ действий для настройки, каким образом запускается двигатель во время разных условий запуска, которые могут включать в себя запуск двигателя на одном топливе вместо другого топлива. В одном из примеров, двигатель может быть двигателем внутреннего сгорания с искровым зажиганием, как показанный на фиг. 1. Двигатель по фиг. 1 может запускаться согласно любой из последовательностей, показанных на фиг. 2-6, в зависимости от условий эксплуатации двигателя. Способ по фиг. 7 предусматривает запуск двигателя по фиг. 1 согласно последовательностям, показанным на фиг. 6.
Со ссылкой на фиг. 1, двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один цилиндр которого показан на фиг. 1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в них и присоединенным к коленчатому валу 40. Стартерный электродвигатель 11 может избирательно включаться и вращать коленчатый вал 40 во время запуска двигателя. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответственный впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана. Установка фаз распределения (например, открывания и закрывания) впускных клапанов может перемещаться относительно положения коленчатого вала 40 с помощью кулачкового устройства 41 индексации. Установка фаз распределения (например, открывания и закрывания) выпускных клапанов может перемещаться относительно положения коленчатого вала 40 с помощью кулачкового устройства 43 индексации.
Топливная форсунка 66 показана расположенной на боковой стороне камеры 30 сгорания для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. Топливная форсунка 66 выдает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала из контроллера 12. Двигатель 10 может включать в себя вторую топливную форсунку 67 с центральным расположением. Топливная форсунка 67 выдает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала из контроллера 12. Топливо подается в топливные форсунки 66 и 67 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). В дополнение, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с необязательным электронным дросселем 62, который настраивает положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха из воздухозаборника 42 во впускной коллектор 44.
Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. Универсальный датчик 126 кислорода отработавших газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 отработавших газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода отработавших газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.
Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, включает в себя многочисленные брикеты катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выбросов, каждое с многочисленными брикетами. Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, может быть катализатором трехкомпонентного типа.
Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, дежурную память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания силы, приложенной ступней 132; измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 122 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120; и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление также может считываться (с помощью датчика 93) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает предопределенное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться частота вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).
В некоторых примерах, двигатель может быть присоединен к системе электродвигателя/аккумуляторной батареи в транспортном средстве с гибридным приводом. Транспортное средство с гибридным приводом может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию, либо их варианты или комбинации. Кроме того, в некоторых примерах, могут применяться другие конфигурации двигателя, например, V-образная конфигурация двигателя.
Во время работы, каждый цилиндр в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух вовлекается в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, поршень 36 перемещается к дну цилиндра, с тем чтобы увеличивать объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой как нижняя мертвая точка (НМТ, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке блока цилиндров, с тем чтобы сжимать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливо-воздушную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное показано просто в качестве примера, и что установки фаз открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана, или различные другие примеры.
Таким образом, система по фиг. 1 предусматривает систему двигателя, содержащую: двигатель, включающий в себя цилиндр; первую топливную форсунку непосредственного впрыска, подающую топливо в цилиндр; и контроллер, включающий в себя постоянные команды для настройки количества впрысков топлива в цилиндр и выбора цилиндра для первого события сгорания в цилиндре после останова двигателя в ответ на количество градусов угла поворота коленчатого вала между положением останова цилиндра и верхней мертвой точкой такта сжатия цилиндра. Система двигателя дополнительно содержит дополнительные команды для настройки соотношения топлива между первым и вторым впрысками топлива во время первого цикла цилиндра в ответ на положение закрывания впускного клапана цилиндра. Система двигателя включает в себя те случаи, когда постоянные команды включают в себя команды для впрыска топлива дважды во время такта сжатия цилиндра.
В некоторых примерах, система двигателя включает в себя те случаи, когда постоянные команды включают в себя команды для впрыска топлива только один раз во время такта сжатия цилиндра. Система двигателя включает в себя те случаи, когда постоянные команды включают в себя команды для впрыска топлива один раз во время такта впуска и один раз во время такта сжатия цилиндра. Система двигателя дополнительно содержит вторую топливную форсунку непосредственного впрыска, подающую топливо в цилиндр, и дополнительные команды для подачи первого впрыска топлива через первую топливную форсунку непосредственного впрыска до первого события сгорания после останова двигателя и дополнительные команды для подачи второго впрыска топлива через вторую топливную форсунку непосредственного впрыска до первого события сгорания после останова двигателя.
Далее, со ссылкой на фиг. 2, показан первый пример моделированной последовательности запуска двигателя. Последовательность по фиг. 2 может быть предусмотрена способом по фиг. 7 в системе по фиг. 1. Вертикальные метки в моменты T1-T3 времени показывают интересные моменты времени в течение последовательности. Специфичные временные характеристики, показанные на фиг. 2, предназначены для целей иллюстрации и не подразумеваются ограничивающими широту или объем раскрытия.
Фиг. 2 включает в себя четыре графика тактов цилиндра для четырехцилиндрового двигателя, имеющего порядок работы цилиндров 1-3-4-2. Такты цилиндра у цилиндра номер один находятся на графике, который имеет ось Y, помеченную Цилиндр 1 (CYL 1). Подобным образом, такты цилиндра для оставшихся цилиндров 2-4 помечены аналогично. Ось X представляет положение двигателя во время последовательности запуска двигателя. Время, чтобы двигатель проходил через каждый такт меняется в зависимости от числа оборотов двигателя, но интервалы тактов (например, 180 градусов угла поворота коленчатого вала) всегда одинаковы. Таким образом, временные интервалы могут быть более продолжительными для первой пары тактов цилиндра во время проворачивания коленчатого вала двигателя, но время между тактами цилиндра сокращается по мере того, как возрастает число оборотов двигателя. Ось X такта каждого цилиндра помечена, чтобы обозначать существующий такт, в котором находится каждый цилиндр в некоторый момент времени. Например, последовательность начинается с левой стороны фигуры с цилиндра номер один в такте впуска и продолжает движение в правую сторону по фигуре. Одновременно, цилиндр номер три находится в такте выпуска, цилиндр номер четыре находится в такте расширения, а цилиндр номер два находится в такте сжатия.
Установки фаз открывания впускных клапанов для каждого из четырех цилиндров указаны широкими линиями над каждым тактом цилиндра. Например, линия 200 представляет время открывания впускного клапана для цилиндра номер один. Впускной клапан открывается возле верхней мертвой точки такта впуска и закрывается после нижней мертвой точки такта сжатия. Подобные временные характеристики клапанов показаны для цилиндров 2-4. Установка момента зажигания для каждого цилиндра представлена посредством *, такой как показано на 202. Впрыски топлива представлены вертикальными штрихами над тактами цилиндра. Например, вертикальный штрих под 203 представляет собой первый впрыск топлива во время такта сжатия, а вертикальный штрих 205 представляет собой второй впрыск топлива во время того же самого такта сжатия. Количество топлива в каждом из первых двух впрысков топлива представлено длиной вертикальных штрихов. Чем больше длина вертикального штриха, тем больше топлива впрыскивается за событие впрыска топлива. Таким образом, большее количество топлива впрыскивается на 203, чем на 205. Впрыски топлива для других цилиндров двигателя представлены подобным образом.
Пятый график сверху по фиг. 2 показывает число оборотов двигателя в зависимости от положения двигателя. Ось Y представляет число оборотов двигателя, и число оборотов двигателя увеличивается в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет положение двигателя и положение двигателя является таким же положением двигателя, как показано для графиков 1-4.
Последовательность начинается в момент T0 времени, где двигатель замедляется до нулевого числа оборотов. Двигатель может останавливаться в ответ на запрос водителя или в ответ на автоматическую остановку двигателя, начатую контроллером. Топливо и искра не выдаются в цилиндры двигателя, в то время как число оборотов двигателя снижается до нуля в момент T1 времени. Число оборотов двигателя затухает от момента T0 времени до момента T1 времени, и впускные клапаны соответственных цилиндров продолжают действовать. Положение двигателя может отслеживаться, в то время как число оборотов двигателя подходит к нулю, так что положение двигателя известно во время запуска двигателя. В качестве альтернативы, датчик положения двигателя может выводить уникальное значение или сигнал для каждого градуса угла поворота коленчатого вала двигателя.
В момент T1 времени двигатель становится полностью остановленным и ожидает запроса запуска двигателя. Двигатель может быть остановлен в момент T1 времени на короткий или длинный период времени; однако, длительность времени, когда двигатель остановлен на отражена на оси X никакого из пяти графиков, поскольку ось X каждого графика основана на положении двигателя. Запрос запуска двигателя может быть инициирован с помощью водителя или контроллера, который автоматически запускает двигатель без выдачи водителем входного сигнала в устройство, которое имеет единственной целью запуск и/или останов двигателя (например, замок зажигания).
По приему запроса запуска двигателя, определяется, какой цилиндр является первым цилиндром для приема топлива для первого события сгорания поле останова двигателя. В одном из примеров, цилиндр, который находится в своем такте сжатия (например, цилиндр номер три) изначально выбирается первым цилиндром для первого события сгорания после останова двигателя. Расстояние положения останова поршня от верхней мертвой точки такта сжатия определяется по считанному или отслеживаемому положению двигателя при останове двигателя. В этом примере, количество градусов угла поворота коленчатого вала между положением остановки двигателя и верхней мертвой точкой такта сжатия цилиндра является основой для выбора количества впрысков топлива в первый цилиндр для первого события сгорания после останова двигателя. Количество градусов угла поворота коленчатого вала определено находящимся между вторым и третьим пороговыми количествами градусов угла поворота коленчатого вала. Поэтому два впрыска в такте сжатия выдаются в цилиндр двигателя, цилиндр номер три, после того, как двигатель начинает вращаться. Первый впрыск топлива в цилиндр происходит в момент T1 времени прямо перед тем, как двигатель начинает вращаться; однако, в некоторых примерах, первый впрыск топлива может задерживаться до тех пор, пока двигатель не является вращающимся.
Между моментом T1 времени и моментом T2 времени, выдается первый впрыск топлива во второй цилиндр, цилиндр номер четыре. Второй цилиндр является цилиндром, который принимает второе событие сгорания после останова. Первый впрыск топлива в цилиндр номер четыре происходит во время такта впуска для улучшения смешивания топлива внутри цилиндра номер четыре.
В момент T2 времени происходит второй впрыск топлива в цилиндр номер три. Второй впрыск топлива выполняется во время такта сжатия цилиндра. Посредством впрыска топлива во время такта сжатия цилиндра, может быть возможным управлять облаком воздуха-топлива возле свечи зажигания для улучшения воспламенения и обеспечивать более полное сгорание. Количество второго впрыска топлива является меньшим, чем количество первого впрыска топлива во время такта сжатия, поскольку количество второго впрыска топлива обогащает облако топлива и воздуха вокруг свечи зажигания.
В момент T3 времени топливо-воздушная смесь внутри цилиндра номер три воспламеняется с помощью свечи зажигания. Таким образом, искра выдается после того, как топливо впрыснуто в цилиндр. Второй впрыск топлива может начинаться до события искрового зажигания и продолжаться после того, как искра разряжена на свече зажигания.
Второй впрыск топлива выдается в цилиндр номер четыре для первого события сгорания в цилиндре номер четыре после запуска двигателя. Первое событие сгорания в цилиндре номер четыре после запуска двигателя является вторым событием сгорания после останова двигателя. Второй впрыск топлива в цилиндр номер четыре выдается во время такта сжатия цилиндра номер четыре. Посредством разделения общего количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр номер четыре, могут улучшаться сгорание и выбросы из цилиндра номер четыре. Каждый из других цилиндров двигателя принимает два события впрыска топлива во время своих соответственных циклов по мере того, как вращается двигатель. Топливо впрыскивается во время тактов впуска и сжатия цилиндра, принимающего топливо. Двигатель показан разгоняющимся по мере того, как сжигаются топливо-воздушные смеси в цилиндрах.
Два впрыска в такте сжатия выдаются в цилиндр номер три, цилиндр, выбранный для первого события сгорания после останова двигателя, так что первый впрыск топлива может смешиваться с воздухом в цилиндре наряду с тем, что второй впрыск топлива настраивает топливо-воздушную смесь в облаке воздуха-топлива, окружающем свечу зажигания. Два впрыска топлива в такте сжатия могут улучшать сгорание и выбросы для первого цилиндра для сгорания после останова двигателя.
Далее, со ссылкой на фиг. 3, предусмотрена вторая примерная последовательность запуска двигателя. Последовательность запуска двигателя на фиг. 3 подобна последовательности запуска на фиг. 2. Кроме того, графики по фиг. 3 подобны графикам по фиг. 2. Поэтому, описание отдельных графиков по фиг. 3 опущено ради краткости, и описание на фиг. 2 применяется к фиг. 3 кроме тех случаев, как указанные ниже. Последовательность по фиг. 3 также может выполняться способом по фиг. 7 в системе по фиг. 1.
В момент T10 времени, двигатель является замедляющимся до нулевого числа оборотов. Двигатель замедляется в ответ на запрос остановить двигатель. Искра и топливо, подаваемые в цилиндры двигателя, выводятся из работы, в то время как двигатель замедляется. Двигатель полностью останавливается в момент T11 времени; однако, двигатель останавливается в положении, которое ближе к верхней мертвой точке такта сжатия цилиндра номер три по сравнению с положением двигателя, остановленного в примере по фиг. 2.
В момент T11 времени, двигатель становится полностью остановленным и ожидает запроса запуска двигателя. Двигатель может быть остановлен в момент T11 времени на короткий или длинный период времени. По приему запроса запуска двигателя, определяется, какой цилиндр является первым цилиндром для приема топлива для первого события сгорания поле останова двигателя. В этом примере цилиндр, который находится в своем такте сжатия (например, цилиндр номер три) изначально выбирается первым цилиндром для первого события сгорания после останова двигателя. Расстояние положения останова поршня от верхней мертвой точки такта сжатия определяется по считанному или отслеживаемому положению двигателя при останове двигателя. В этом примере, количество градусов угла поворота коленчатого вала между положением остановки двигателя и верхней мертвой точкой такта сжатия цилиндра является основой для выбора количества впрысков топлива в первый цилиндр для первого события сгорания после останова двигателя. Количество градусов угла поворота коленчатого вала определено находящимся между первым и вторым пороговыми количествами градусов угла поворота коленчатого вала. Поэтому, один единственный впрыск в такте сжатия выдается в цилиндр двигателя, цилиндр номер три, в момент T12 времени. Первый впрыск топлива в цилиндр происходит в момент T12 времени прямо после того, как двигатель начинает вращаться; однако, в некоторых примерах, первый впрыск топлива может происходить, когда двигатель остановлен. В этом примере первый впрыск выдается в цилиндр номер четыре в момент T11 времени. Впрыск топлива в момент T11 времени может улучшать смешивание воздуха-топлива во втором цилиндре для сгорания после останова двигателя.
В момент T12 времени происходит первый впрыск топлива в цилиндр номер три. Первый впрыск топлива производится во время такта сжатия цилиндра. Посредством впрыска топлива во время такта сжатия цилиндра, может быть возможным разгонять двигатель без длительного периода проворачивания коленчатого вала. Второй впрыск топлива в цилиндр номер три не выдается, поскольку число оборотов двигателя является низким, и поскольку второе количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, может не смешиваться, насколько требуется тщательно. Количество впрыскиваемого топлива увеличивается сверх количества топлива, впрыскиваемого при первом впрыске топлива в цилиндр номер три, показанном на фиг. 2, так что отношение количества воздуха к количеству топлива может находиться около стехиометрии, даже если выдается только один впрыск в такте сжатия.
В момент T13 времени, топливо-воздушная смесь внутри цилиндра номер три воспламеняется с помощью свечи зажигания. Таким образом, искра выдается после того, как топливо впрыснуто в цилиндр. Второй впрыск топлива может начинаться до события искрового зажигания и продолжаться после того, как искра разряжена на свече зажигания.
Второй впрыск топлива выдается в цилиндр номер четыре для первого события сгорания в цилиндре номер четыре после запуска двигателя. Первое событие сгорания в цилиндре номер четыре после запуска двигателя является вторым событием сгорания после останова двигателя. Второй впрыск топлива в цилиндр номер четыре выдается во время такта сжатия цилиндра номер четыре. Каждый из других цилиндров двигателя принимает два события впрыска топлива во время своих соответственных циклов по мере того, как вращается двигатель. Топливо впрыскивается во время тактов впуска и сжатия цилиндра, принимающего топливо. Двигатель показан разгоняющимся по мере того, как сжигаются топливо-воздушные смеси в цилиндрах.
Далее, со ссылкой на фиг. 4, предусмотрена третья примерная последовательность запуска двигателя. Последовательность запуска двигателя на фиг. 4 подобна последовательности запуска на фиг. 2. Кроме того, графики по фиг. 4 подобны графикам по фиг. 2. Поэтому описание отдельных графиков по фиг. 4 опущено ради краткости, и описание на фиг. 2 применяется к фиг. 4 кроме тех случаев, как указанные ниже. Последовательность по фиг. 4 также может выполняться способом по фиг. 7 в системе по фиг. 1.
В момент T20 времени, двигатель является замедляющимся до нулевого числа оборотов. Двигатель замедляется в ответ на запрос остановить двигатель. Искра и топливо, подаваемые в цилиндры двигателя, выводятся из работы, в то время как двигатель замедляется. Двигатель полностью останавливается в момент T21 времени; однако, двигатель останавливается в положении, которое ближе к верхней мертвой точке такта сжатия цилиндра номер три по сравнению с положением двигателя, остановленного в примерах по фиг. 2 и 3.
В момент T21 времени, двигатель становится полностью остановленным и ожидает запроса запуска двигателя. Двигатель может быть остановлен в момент T21 времени на короткий или длинный период времени. По приему запроса запуска двигателя, определяется, какой цилиндр является первым цилиндром для приема топлива для первого события сгорания поле останова двигателя. В этом примере, цилиндр, который находится в своем такте сжатия (например, цилиндр номер три) изначально выбирается первым цилиндром для первого события сгорания после останова двигателя. Расстояние положения останова поршня от верхней мертвой точки такта сжатия определяется по считанному или отслеживаемому положению двигателя при останове двигателя. В этом примере, количество градусов угла поворота коленчатого вала между положением остановки двигателя и верхней мертвой точкой такта сжатия цилиндра является основой для выбора количества впрысков топлива в первый цилиндр для первого события сгорания после останова двигателя. Количество градусов угла поворота коленчатого вала определяется меньшим, чем первое пороговое количество градусов угла поворота коленчатого вала. Поэтому следующий цилиндр в порядке работы цилиндров (например, 1-3-4-2 для данного четырехцилиндрового двигателя) выбирается первым цилиндром для приема топлива и для приема первого события сгорания после останова двигателя. Следовательно, топливо впрыскивается в цилиндр номер четыре в момент T21 времени до того, как двигатель начинает вращаться, но, в некоторых примерах, первый впрыск топлива может происходить после того, как двигатель начинает вращаться. Посредством выбора следующего цилиндра в порядке сгорания в двигателе, время проворачивания коленчатого вала двигателя может слегка повышаться, но, поскольку двигатель уже близок к верхней мертвой точке такта сжатия цилиндра номер три, задержка может уменьшаться наряду с тем, что улучшаются стабильность сгорания и выбросы двигателя. Более точно, посредством впрыска топлива во время такта впуска цилиндра номер четыре, смешивание воздуха и топлива может улучшаться. Двигатель вращается между моментом T21 времени и моментом T22 времени.
В момент T22 времени происходит второй впрыск топлива в цилиндр номер четыре. Второй впрыск топлива выполняется во время такта сжатия цилиндра. Посредством впрыска топлива во время такта сжатия цилиндра, может быть возможным улучшать стабильность сгорания во время увеличения числа оборотов двигателя. Второе количество впрыска топлива является меньшим, чем первое количество впрыска топлива, поскольку первое впрыскиваемое количество топлива относительно хорошо смешивается вследствие большого времени смешивания между первым и вторым впрысками топлива.
В момент T23 времени топливо-воздушная смесь внутри цилиндра номер четыре воспламеняется с помощью свечи зажигания. Таким образом, искра выдается после того, как топливо впрыснуто в цилиндр. Второй впрыск топлива может начинаться до события искрового зажигания и продолжаться после того, как искра разряжена на свече зажигания.
Таким образом, если двигатель расположен близко к верхней мертвой точке цилиндра в его такте сжатия, следующий цилиндр в порядке сгорания в двигателе может выбираться для первого события сгорания после останова двигателя. Следующий цилиндр выбирается для улучшения стабильности сгорания и понижения выбросов двигателя.
Далее, со ссылкой на фиг. 5, предусмотрена четвертая примерная последовательность запуска двигателя. Последовательность запуска двигателя на фиг. 5 подобна последовательности запуска на фиг. 2. Кроме того, графики по фиг. 5 подобны графикам по фиг. 2. Поэтому описание отдельных графиков по фиг. 5 опущено ради краткости, и описание на фиг. 2 применяется к фиг. 5, кроме тех случаев, как указанные ниже. Последовательность по фиг. 5 также может выполняться способом по фиг. 7 в системе по фиг. 1.
Различие между примером по фиг. 5 и примером по фиг. 2 состоит в том, что установка фаз закрывания впускных клапанов подвергается запаздыванию в примере по фиг. 5. Следовательно, настраивается соотношение количеств топлива между первым и вторым впрысками топлива, выдаваемыми в первый цилиндр, выбранный для приема первого события сгорания после останова двигателя.
В момент T30 времени, двигатель является замедляющимся до нулевого числа оборотов. Двигатель может останавливаться в ответ на запрос водителя или в ответ на автоматическую остановку двигателя, начатую контроллером. Топливо и искра не выдаются в цилиндры двигателя, в то время как число оборотов двигателя снижается до нуля в момент T31 времени. Число оборотов двигателя затухает от момента T30 времени до момента T31 времени, и впускные клапаны соответственных цилиндров продолжают действовать. Положение двигателя может отслеживаться, в то время как число оборотов двигателя подходит к нулю, так что положение двигателя известно во время запуска двигателя. В качестве альтернативы, датчик положения двигателя может выводить уникальное значение или сигнал для каждого градуса угла поворота коленчатого вала двигателя.
В момент T31 времени двигатель становится полностью остановленным и ожидает запроса запуска двигателя. Двигатель может быть остановлен в момент T31 времени на короткий или длинный период времени. По приему запроса запуска двигателя, определяется, какой цилиндр является первым цилиндром для приема топлива для первого события сгорания поле останова двигателя. В этом примере цилиндр номер три находится в своем такте сжатия, и он выбран первым цилиндром для первого события сгорания после останова двигателя. Расстояние положения останова поршня от верхней мертвой точки такта сжатия определяется по считанному или отслеживаемому положению двигателя при останове двигателя. В этом примере количество градусов угла поворота коленчатого вала между положением остановки двигателя и верхней мертвой точкой такта сжатия цилиндра является основой для выбора количества впрысков топлива в первый цилиндр для первого события сгорания после останова двигателя. Количество градусов угла поворота коленчатого вала определено находящимся между вторым и третьим пороговыми количествами градусов угла поворота коленчатого вала. Поэтому два впрыска в такте сжатия выдаются в цилиндр двигателя, цилиндр номер три, после того как двигатель начинает вращаться. Дополнительно, определяется расположение или положение закрывания впускного клапана (IVC). На основании IVC, настраивается соотношение количеств топлива, впрыскиваемого в первый цилиндр, принимающий первое событие сгорания после останова двигателя, количеств топлива при первом и втором впрысках в цилиндр номер три. В этом примере, IVC подвергается запаздыванию по сравнению с моментом времени IVC, показанным на фиг. 2. Поэтому количество топлива, впрыскиваемого при первом впрыске топлива в цилиндр номер три, увеличивается. Количество топлива, впрыскиваемого при первом впрыске топлива, увеличивается по сравнению с количеством топлива, впрыскиваемого во время первого впрыска по фиг. 2, так как может быть меньшее количество захваченных отработавших газов в цилиндре.
Между моментом T31 времени и моментом T32 времени выдается первый впрыск топлива во второй цилиндр, цилиндр номер четыре. Второй цилиндр является цилиндром, который принимает второе событие сгорания после останова, цилиндром номер четыре в этом примере. Первый впрыск топлива в цилиндр номер четыре происходит во время такта впуска для улучшения смешивания топлива внутри цилиндра номер четыре.
В момент T32 времени происходит второй впрыск топлива в цилиндр номер три. Второй впрыск топлива выполняется во время такта сжатия цилиндра. Количество второго впрыска топлива является меньшим, чем количество второго впрыска топлива в примере по фиг. 2, поскольку количество топлива, впрыскиваемого во время первого впрыска в цилиндр номер три, было увеличено. Общее количество впрыскиваемого топлива может быть идентичным количеством для первого события сгорания на фиг. 2 и первого события сгорания на фиг. 3.
В момент T33 времени топливо-воздушная смесь внутри цилиндра номер три воспламеняется с помощью свечи зажигания. Таким образом, искра выдается после того, как топливо впрыснуто в цилиндр. Второй впрыск топлива может начинаться до события искрового зажигания и продолжаться после того, как искра разряжена на свече зажигания.
Второй впрыск топлива выдается в цилиндр номер четыре для первого события сгорания в цилиндре номер четыре после запуска двигателя спустя короткое время. Первое событие сгорания в цилиндре номер четыре после запуска двигателя является вторым событием сгорания после останова двигателя. Второй впрыск топлива в цилиндр номер четыре выдается во время такта сжатия цилиндра номер четыре. Каждый из других цилиндров двигателя принимает два события впрыска топлива во время своих соответственных циклов по мере того, как вращается двигатель. Топливо впрыскивается во время тактов впуска и сжатия цилиндра, принимающего топливо. Двигатель показан разгоняющимся по мере того, как сжигаются топливо-воздушные смеси в цилиндрах.
Соотношение количеств топлива между первым и вторым впрысками первого цилиндра, принимающего событие сгорания после останова двигателя, настраивается, чтобы учитывать увеличение или уменьшение остаточных газов в первом цилиндре, принимающем сгорание после останова двигателя. Если IVC настраивается, чтобы увеличивать остаточные газы в цилиндре, количество первого впрыска уменьшается, а количество второго впрыска топлива увеличивается. Если IVC настраивается, чтобы уменьшать остаточные газы в цилиндре, количество первого впрыска топлива увеличивается, а количество второго впрыска топлива уменьшается.
Далее, со ссылкой на фиг. 6, предусмотрена пятая примерная последовательность запуска двигателя. Последовательность запуска двигателя на фиг. 6 подобна последовательности запуска на фиг. 2. Кроме того, графики по фиг. 6 подобны графикам по фиг. 2. Поэтому описание отдельных графиков по фиг. 6 опущено ради краткости, и описание на фиг. 2 применяется к фиг. 6 кроме тех случаев, как указанные ниже. Последовательность по фиг. 6 также может выполняться способом по фиг. 7 в системе по фиг. 1.
Различие между примером по фиг. 6 и примером по фиг. 2 состоит в том, что топливо может впрыскиваться через топливную форсунку с центральным расположением, а также посредством топливной форсунки с боковым расположением. Следовательно, топливо, подаваемое в цилиндр, может раздельно подаваться через две по-разному расположенные топливные форсунки. Топливо, впрыскиваемое боковой форсункой, проиллюстрировано в качестве вертикальной линии 203, а топливо, впрыскиваемое форсункой с центральным расположением, проиллюстрировано в качестве штриха 602.
В момент T40 времени двигатель является замедляющимся до нулевого числа оборотов. Двигатель может останавливаться в ответ на запрос водителя или в ответ на автоматическую остановку двигателя, начатую контроллером. Топливо и искра не выдаются в цилиндры двигателя, в то время как число оборотов двигателя снижается до нуля в момент T41 времени. Число оборотов двигателя затухает от момента T40 времени до момента T41 времени, и впускные клапаны соответственных цилиндров продолжают действовать. Положение двигателя может отслеживаться, в то время как число оборотов двигателя подходит к нулю, так что положение двигателя известно во время запуска двигателя. В качестве альтернативы, датчик положения двигателя может выводить уникальное значение или сигнал для каждого градуса угла поворота коленчатого вала двигателя.
В момент T41 времени двигатель становится полностью остановленным и ожидает запроса запуска двигателя. Двигатель может быть остановлен в момент T41 времени на короткий или длинный период времени. По приему запроса запуска двигателя, определяется, какой цилиндр является первым цилиндром для приема топлива для первого события сгорания поле останова двигателя. В этом примере цилиндр номер три находится в своем такте сжатия, и он выбран первым цилиндром для первого события сгорания после останова двигателя. Расстояние положения останова поршня от верхней мертвой точки такта сжатия определяется по считанному или отслеживаемому положению двигателя при останове двигателя. В этом примере количество градусов угла поворота коленчатого вала между положением остановки двигателя и верхней мертвой точкой такта сжатия цилиндра является основой для выбора количества впрысков топлива в первый цилиндр для первого события сгорания после останова двигателя. Количество градусов угла поворота коленчатого вала определено находящимся между вторым и третьим пороговыми количествами градусов угла поворота коленчатого вала. Поэтому два впрыска в такте сжатия выдаются в цилиндр двигателя, цилиндр номер три, после того, как двигатель начинает вращаться. Первый впрыск в такте сжатия выполняется топливной форсункой с боковым расположением, а второй впрыск в такте сжатия выполняется топливной форсункой с центральным расположением. В одном из примеров топливная форсунка с боковым расположением подает топливо, имеющее более высокую концентрацию спирта, чем топливная форсунка с центральным расположением. Топливная форсунка с центральным расположением может подавать топливо, имеющее более высокую концентрацию бензина. Первый впрыск топлива из топлива, более высокого по концентрации спирта, улучшает испарение топлива наряду с тем, что второй впрыск топлива улучшает воспламенение топливо-воздушной смеси и стабильность сгорания.
Между моментом T41 времени и моментом T42 времени выдается первый впрыск топлива во второй цилиндр, цилиндр номер четыре. Второй цилиндр является цилиндром, который принимает второе событие сгорания после останова, цилиндром номер четыре в этом примере. Первый впрыск топлива в цилиндр номер четыре происходит во время такта впуска для улучшения смешивания и испарения топлива внутри цилиндра номер четыре.
В момент T42 времени происходит второй впрыск топлива в цилиндр номер три. Второй впрыск топлива выдается топливной форсункой с центральным расположением во время такта сжатия цилиндра. Количество второго впрыска топлива является меньшим, чем первое количество топлива, впрыскиваемое в момент T41 времени, но, в некоторых примерах, второе количество впрыскиваемого топлива может быть большим, чем первое количество впрыскиваемого топлива, в зависимости от условий эксплуатации двигателя.
В момент T43 времени топливо-воздушная смесь внутри цилиндра номер три воспламеняется с помощью свечи зажигания. Таким образом, искра выдается после того, как топливо впрыснуто в цилиндр. Второй впрыск топлива может начинаться до события искрового зажигания и продолжаться после того, как искра разряжена на свече зажигания.
Второй впрыск топлива выдается в цилиндр номер четыре для первого события сгорания в цилиндре номер четыре после запуска двигателя спустя короткое время. Первое событие сгорания в цилиндре номер четыре после запуска двигателя является вторым событием сгорания после останова двигателя. Второй впрыск топлива в цилиндр номер четыре выдается во время такта сжатия цилиндра номер четыре. Каждый из других цилиндров двигателя принимает два события впрыска топлива во время своих соответственных циклов по мере того, как вращается двигатель. Топливо впрыскивается во время тактов впуска и сжатия цилиндра, принимающего топливо. Двигатель показан разгоняющимся по мере того, как сжигаются топливо-воздушные смеси в цилиндрах.
Далее, со ссылкой на фиг. 7, показан способ для запуска остановленного двигателя. Способ по фиг. 7 может применяться к системе по фиг. 1. Способ по фиг. 7 может предусматривать рабочие последовательности, показанные на фиг. 2-6. Дополнительно, способ по фиг. 7 может храниться в качестве исполняемых команд в постоянной памяти контроллера, как показано на фиг. 1.
На 702, способ 700 определяет установку фаз закрывания впускных клапанов (IVC). Установка фаз закрывания впускных клапанов может определяться по положению распределительного вала для впускных клапанов. В качестве альтернативы, установка фаз закрывания впускных клапанов может определяться с помощью индексирования таблицы или функции, которые выводят IVC, на основании одного или более параметров, в том числе, числа оборотов двигателя, крутящего момента требования водителя, температуры двигателя, положения двигателя и положения кулачка впускного клапана. Если двигатель не включает в себя кулачок впускного клапана (например, клапаны с электроприводом), расположение IVC может определяться посредством индексирования таблицы или функции с использованием температуры двигателя, числа оборотов двигателя и крутящего момента требования водителя. Способ 700 переходит на 704 после того, как определена IVC.
На 704, способ 700 определяет цилиндр двигателя, который является ближайшим к своей верхней мертвой точке такта сжатия, будучи не находящимся в такте расширения цилиндра. В одном из примеров, положение двигателя определяется с помощью положений коленчатого вала и распределительных валов. Абсолютное положение двигателя может опираться на конкретное положение двигателя, такое как верхняя мертвая точка такта сжатия для цилиндра номер один. Специфичные такты каждого цилиндра определятся посредством индексирования таблицы с использованием абсолютного положения двигателя, чтобы определять соответственные такты каждого цилиндра. Если более чем один цилиндр находится в своем такте сжатия, выбирается цилиндр, ближайший к своей верхней мертвой точке такта сжатия, не находящийся в такте расширения. Способ 700 переходит на 706 после того, как выбран цилиндр двигателя в такте сжатия.
На 706, способ 700 оценивает, должно или нет топливо впрыскиваться исключительно с использованием топливной форсунки с центральным расположением. В одном из примеров, способ 700 оценивает, должно или нет топливо впрыскиваться с помощью форсунки с центральным расположением, на основании состояния переменной, хранимой в памяти. Если способ 700 делает вывод, что топливо должно впрыскиваться исключительно с помощью топливной форсунки с центральным расположением, ответом является да, и способ 700 переходит на 708. Иначе, ответом является нет, и способ 700 переходит на 720.
На 720, способ 700 оценивает, находится или нет цилиндр двигателя, выбранный на 704 в пределах первого порогового количества градусов угла поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки (ВМТ) такта сжатия выбранного цилиндра. Например, если выбранный цилиндр находится в пределах (например, с опережением) двадцати градусов угла поворота коленчатого вала от ВМТ, ответом является да, и способ 700 переходит на 722. Иначе, ответом является нет, и способ 700 переходит на 724.
На 722, способ 700 выбирает следующий цилиндр в порядке сгорания для двигателя. Например, если двигатель является четырехцилиндровым двигателем с порядком работы цилиндров 1-3-4-2, и цилиндр номер два был выбран на 704, цилиндр номер один выбирается 722. Способ 700 переходит на 724 после того, как выбран цилиндр.
На 724, способ 700 оценивает, находится или нет выбранный цилиндр (например, цилиндр, выбранный на 704, или цилиндр, выбранный на 722) в пределах второго порогового количества градусов угла поворота коленчатого вала от ВМТ, не находясь в такте расширения. Например, если выбранный цилиндр находится в пределах (например, с опережением) ста двадцати градусов угла поворота коленчатого вала от ВМТ, ответом является да, и способ 700 переходит на 726. Иначе, ответом является нет, и способ 700 переходит на 730.
На 726, способ 700 впрыскивает топливо в выбранный цилиндр за одиночный впрыск в такте сжатия. Одиночный впрыск в такте сжатия может выдаваться до того, как вращается двигатель, или в то время как двигатель вращается. Кроме того, градус угла поворота коленчатого вала, на котором происходит начало впрыска топлива, может настраиваться на основании температуры двигателя и концентрации спирта в топливе. Выбранный цилиндр является первым цилиндром для приема событий сгорания после останова двигателя. Способ 700 вращает двигатель, впрыскивает топливо в выбранные цилиндры и подает топливо в оставшиеся цилиндры посредством впрыска топлива в каждый из цилиндров во время тактов впуска и сжатия цилиндра, как проиллюстрировано на фиг. 2-6. Способ 700 переходит на выход после того, как топливо выдано в цилиндры двигателя.
На 730, способ 700 оценивает, находится или нет выбранный цилиндр (например, цилиндр, выбранный на 704, или цилиндр, выбранный на 722) в пределах третьего порогового количества градусов угла поворота коленчатого вала от ВМТ, не находясь в такте расширения. Например, если выбранный цилиндр находится в пределах (например, с опережением) двухсот градусов угла поворота коленчатого вала от ВМТ, ответом является да, и способ 700 переходит на 732. Иначе, ответом является нет, и способ 700 переходит на 734.
На 732, способ 700 определяет временные характеристики для впрыска топлива дважды во время выбранного такта сжатия цилиндра. В одном из примеров, временные характеристики первого и второго впрысков топлива могут определяться опытным путем и сохраняться в таблицах и/или функциях. Таблицы и функции могут индексироваться с использованием условий эксплуатации двигателя, таких как температура двигателя и содержание спирта впрыскиваемого топлива. Две установки момента впрыска могут находиться на разных углах поворота коленчатого вала во время такта сжатия цилиндра.
В некоторых примерах, топливо может впрыскиваться через топливную форсунку с боковым расположением или через топливную форсунку с боковым расположением и топливную форсунку с центральным расположением. Если топливная форсунка с центральным расположением является впрыскивающей топливо, имеющее более низкую концентрацию спирта, чем топливная форсунка с боковым расположением, топливная форсунка с боковым расположением может обеспечивать первый впрыск топлива, а топливная форсунка с центральным расположением может обеспечивать второй впрыск топлива. Посредством впрыска топлива через топливную форсунку с центральным расположением вместо топливной форсунки с боковым расположением, для второго впрыска топлива, обогащение облака топлива внутри цилиндра может быть локализовано возле свечи зажигания, чтобы улучшать стабильность сгорания. Способ 700 может оценивать, когда следует подавать топливо в цилиндр с использованием топливных форсунок с боковым и центральным расположением, в ответ на температуру двигателя и/или другие условия эксплуатации двигателя. Способ 700 переходит на 736 после того, как определены временные характеристики для двух впрысков топлива в такте сжатия.
На 734, способ 700 определяет временные характеристики для впрыска топлива один раз во время выбранного такта впуска цилиндра и один или более раз во время такта сжатия цилиндра. В одном из примеров временные характеристики первого и второго впрысков топлива могут определяться опытным путем и сохраняться в таблицах и/или функциях. Таблицы и функции могут индексироваться с использованием условий эксплуатации двигателя, таких как температура двигателя и содержание спирта впрыскиваемого топлива.
В некоторых примерах топливо может впрыскиваться через топливную форсунку с боковым расположением или через топливную форсунку с боковым расположением и топливную форсунку с центральным расположением. Если топливная форсунка с центральным расположением является впрыскивающей топливо, имеющее более низкую концентрацию спирта, чем топливная форсунка с боковым расположением, топливная форсунка с боковым расположением может обеспечивать первый впрыск топлива, а топливная форсунка с центральным расположением может обеспечивать второй впрыск топлива. Посредством впрыска топлива через топливную форсунку с центральным расположением вместо топливной форсунки с боковым расположением, для второго впрыска топлива, обогащение облака топлива внутри цилиндра может быть локализовано возле свечи зажигания, чтобы улучшать стабильность сгорания. Способ 700 переходит на 736 после того, как определены временные характеристики для двух впрысков топлива в такте сжатия.
На 736, способ 700 настраивает соотношение (например, количество первого впрыска топлива, деленное на количество второго впрыска топлива в течение цикла цилиндра) выдаваемых количеств топлива между двумя или более впрысками в течение цикла цилиндра, на основании установки фаз IVC. В одном из примеров количество топлива при первом впрыске топлива в течение цикла цилиндра увеличивается по мере того, как IVC подвергается запаздыванию. Количество топлива при первом впрыске топлива в течение цикла цилиндра уменьшается по мере того, как IVC подвергается опережению. Количество топлива при втором впрыске топлива в течение цикла цилиндра уменьшается по мере того, как IVC подвергается запаздыванию, так чтобы общее количество впрыскиваемого топлива оставалось прежним. Количество топлива при втором впрыске топлива в течение цикла цилиндра увеличивается по мере того, как IVC подвергается опережению, так чтобы общее количество впрыскиваемого топлива оставалось прежним. Способ 700 переходит на 738 после того, как настроено соотношение топлива при первом и втором впрысках топлива в течение первого цикла выбранного цилиндра.
На 738, способ 700 определяет временные характеристики для тактов впуска и сжатия цилиндров, иных, чем выбранный цилиндр. В одном из примеров, временные характеристики первого и второго впрысков топлива для оставшихся цилиндров могут определяться опытным путем и сохраняться в таблицах и/или функциях. Таблицы и функции могут индексироваться с использованием условий эксплуатации двигателя, таких как температура двигателя и содержание спирта впрыскиваемого топлива. Способ 700 переходит на выход после того, как определены временные характеристики впрысков топлива для оставшихся цилиндров.
На 708, способ 700 оценивает, находится или нет цилиндр двигателя, выбранный на 704 в пределах первого порогового количества градусов угла поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки (ВМТ) такта сжатия выбранного цилиндра. Например, если выбранный цилиндр находится в пределах (например, с опережением) двадцати пяти градусов угла поворота коленчатого вала от ВМТ, ответом является да, и способ 700 переходит на 710. Иначе, ответом является нет, и способ 700 переходит на 712.
На 710, способ 700 выбирает следующий цилиндр в порядке сгорания для двигателя. Например, если двигатель является четырехцилиндровым двигателем с порядком работы цилиндров 1-3-4-2, и цилиндр номер два был выбран на 704, цилиндр номер один выбирается 710. Способ 700 переходит на 712 после того, как выбран цилиндр.
На 712, способ 700 оценивает, находится или нет выбранный цилиндр (например, цилиндр, выбранный на 704, или цилиндр, выбранный на 710) в пределах второго порогового количества градусов угла поворота коленчатого вала от ВМТ, не находясь в такте расширения. Например, если выбранный цилиндр находится в пределах (например, с опережением) ста двадцати пяти градусов угла поворота коленчатого вала от ВМТ, ответом является да, и способ 700 переходит на 716. Иначе, ответом является нет, и способ 700 переходит на 714.
На 714, способ 700 определяет временные характеристики для впрыска топлива один раз во время выбранного такта впуска цилиндра и один раз во время такта сжатия цилиндра. В одном из примеров, временные характеристики первого и второго впрысков топлива могут определяться опытным путем и сохраняться в таблицах и/или функциях. Таблицы и функции могут индексироваться с использованием условий эксплуатации двигателя, таких как температура двигателя и содержание спирта впрыскиваемого топлива. Способ 700 переходит на 736 после того, как определены временные характеристики впрыска.
На 716, способ 700 впрыскивает топливо в выбранный цилиндр за одиночный впрыск в такте сжатия. Одиночный впрыск в такте сжатия может выдаваться до того, как вращается двигатель, или в то время как двигатель вращается. Кроме того, градус угла поворота коленчатого вала, на котором происходит начало впрыска топлива, может настраиваться на основании температуры двигателя и концентрации спирта в топливе. Выбранный цилиндр является первым цилиндром для приема событий сгорания после останова двигателя. Способ 700 вращает двигатель, впрыскивает топливо в выбранные цилиндры и подает топливо в оставшиеся цилиндры посредством впрыска топлива в каждый из цилиндров во время тактов впуска и сжатия цилиндра, как проиллюстрировано на фиг. 2-6. Топливо, впрыскиваемое в цилиндр с помощью топливной форсунки с центральным расположением цилиндра, может в меньшей степени перемещаться вокруг свечи зажигания цилиндра, так что облако воздуха-топлива в цилиндре дает воспламеняющуюся смесь возле свечи зажигания. Таким образом, только один впрыск топлива может быть желательным, когда цилиндр двигателя находится на предопределенном количестве градусов угла поворота коленчатого вала от ВМТ такта сжатия цилиндра. С другой стороны, если бы цилиндр имел только форсунку с боковым расположением, многочисленные впрыски могут быть желательными, чтобы обеспечивать воспламеняющуюся смесь на свече зажигания. Способ 700 переходит на выход после того, как топливо выдано в цилиндры двигателя.
Временные характеристики впрыска топлива, описанные на фиг. 7, могут иметь место до того, как искра выдается в выбранный цилиндр с помощью системы зажигания. В некоторых примерах второе событие впрыска или событие впрыска с большим номером перекрывается с тем, когда искра выдается в цилиндр.
Способ по фиг. 7 используется для описания выбора цилиндра на основании близости цилиндра к ВМТ такта сжатия цилиндра. Однако в других примерах цилиндр может выбираться на основании близости цилиндров к другому положению двигателя. Например, цилиндр может выбираться на основании близости цилиндра к установке фаз закрывания своих впускных клапанов. Таким образом, выбор цилиндра для первого события сгорания после останова двигателя может быть основан на положениях двигателя, иных, чем положение цилиндра относительно ВМТ такта сжатия цилиндра.
Таким образом, способ по фиг. 7 предусматривает запуск двигателя, содержащий: выбор цилиндра и выдачу двух впрысков топлива во время такта сжатия цилиндра для первого события сгорания после останова двигателя в ответ на нахождение поршня цилиндра в пределах третьего количества градусов угла поворота коленчатого вала до ВМТ такта сжатия цилиндра; и настройку соотношения топлива между двумя впрысками топлива в ответ на установку фазы закрывания впускного клапана. Способ включает в себя те случаи, когда количество топлива, впрыскиваемого во время первого впрыска из двух впрысков топлива, увеличивается в ответ на осуществление запаздывания установки фаз закрывания впускных клапанов, и где два впрыска топлива во время такта сжатия цилиндра начинаются до того, как искра выдается в цилиндр.
В некоторых примерах, способ включает в себя те случаи, когда количество топлива, впрыскиваемого во время первого впрыска из двух впрысков топлива, уменьшается в ответ на осуществление опережения установки фаз закрывания впускных клапанов. Способ включает в себя те случаи, когда количество топлива, впрыскиваемого во время второго впрыска из двух впрысков топлива, уменьшается в ответ на осуществление запаздывания установки фаз закрывания впускных клапанов. Способ также включает в себя те случаи, когда количество топлива, впрыскиваемого во время второго впрыска из двух впрысков топлива, увеличивается в ответ на осуществление опережения установки фаз закрывания впускных клапанов.
Способ, дополнительно содержит выбор следующего цилиндра для приема топлива для первого события сгорания после останова двигателя согласно порядку сгорания в двигателе в ответ на цилиндр, находящийся в пределах первого порогового количества градусов угла поворота коленчатого вала до ВМТ такта сжатия цилиндра, первое пороговое количество градусов угла поворота коленчатого вала является меньшим, чем третье пороговое количество градусов угла поворота коленчатого вала. Способ включает в себя те случаи, когда первый из двух впрысков выдается топливной форсункой непосредственного впрыска с боковым расположением цилиндра, и где второй из двух впрысков топлива выдается топливной форсункой непосредственного впрыска с центральным расположением. Способ включает в себя те случаи, когда второй из двух впрысков топлива выдается топливной форсункой непосредственного впрыска с центральным расположением в ответ на температуру двигателя.
Способ по фиг. 7 также предусматривает запуск двигателя, содержащий: выбор цилиндра и выдачу одиночного впрыска топлива в цилиндр во время такта сжатия цилиндра для первого события сгорания после останова двигателя в ответ на поршень цилиндра, находящийся в пределах второго порогового количества градусов угла поворота коленчатого вала до верхней мертвой точки (ВМТ) такта сжатия цилиндра; выбор цилиндра и выдачу двух впрысков топлива во время такта сжатия цилиндра для первого события сгорания после останова двигателя в ответ на нахождение поршня цилиндра в пределах третьего количества градусов угла поворота коленчатого вала до ВМТ такта сжатия цилиндра; и выбор цилиндра и выдачу одиночного впрыска топлива в такте впуска и один или более впрысков топлива в такте сжатия для первого события сгорания после останова двигателя в ответ на поршень цилиндра, не находящийся в пределах третьего порогового количества градусов угла поворота коленчатого вала до ВМТ такта сжатия цилиндра.
Способ дополнительно содержит настройку соотношения топлива между двумя впрысками топлива во время такта сжатия цилиндра в ответ на установку фаз закрывания впускных клапанов. Способ дополнительно содержит выбор следующего цилиндра в порядке сгорания в двигателе в ответ на цилиндр, находящийся в пределах первого порогового количества градусов угла поворота коленчатого вала до ВМТ такта сжатия цилиндра, первое пороговое количество градусов угла поворота коленчатого вала является меньшим, чем второе количество градусов угла поворота коленчатого вала. Способ включает в себя те случаи, когда одиночный впрыск топлива в цилиндр во время такта сжатия цилиндра, два впрыска топлива во время такта сжатия цилиндра, а также одиночный впрыск топлива в такте впуска и один или более впрысков топлива в такте сжатия происходят до того, как искра выдается в цилиндр. В некоторых примерах, способ дополнительно содержит автоматический перезапуск двигателя. Способ включает в себя те случаи, когда второе пороговое количество градусов угла поворота коленчатого вала является меньшим, чем третье пороговое количество градусов угла поворота коленчатого вала.
Как будет приниматься во внимание рядовым специалистом в данной области техники, способ, описанный на фиг. 7, может представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, различные проиллюстрированные этапы или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения целей, признаков и преимуществ, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Хотя не проиллюстрировано явным образом, рядовой специалист в данной области техники будет осознавать, что одни или более из проиллюстрированных этапов или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия, операции, способы и/или функции могут графически представлять управляющую программу, которая должна быть запрограммирована в постоянную память машинно-читаемого запоминающего носителя в системе управления двигателем.
Это завершает описание. Прочтение его специалистами в данной области техники напомнило бы многие изменения и модификации, не выходя из сущности и объема описания. Например, силовые передачи с полностью электрическим или частично электрическим приводом могли бы выгодно использовать настоящее описание. Кроме того, система и способы, описанные в материалах настоящей заявки, могут выгодно использоваться с различными конфигурациями двигателя, но не в качестве ограничения, конфигурациями двигателя I4, V6, V8, V10, V12, и I6.