[发明专利]用于燃油喷射式发动机的功率管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率管理系统，更具体地，本发明涉及一种在燃 油喷射式发动机中使用的功率管理系统。

背景技术

内燃机通常包括容纳活塞以形成燃烧室的至少一个气缸。活塞 连接到曲轴，曲轴的旋转导致活塞在气缸内进行相应的往复运动。 与每个燃烧室通信的进气门和排气门通过定时装置间接地连接到同 一曲轴上，使得曲轴的旋转导致进气门和排气门的相应打开和关闭 运动。由于进气门、排气门和活塞连接到公共的曲轴上，因此，发 动机气门的运动和相联的活塞的运动是同步的。

进气门和排气门的打开和关闭运动相对于活塞的往复运动的定 时影响发动机的性能。然而，根据发动机的预计的通常应用，发动 机的这种定时通常是固定的。当发动机以不同于所预计的方式运行 时，其性能可能会比期望的低。

为了使用于不同应用的发动机的性能最大化，对发动机气门的 运动和活塞运动之间的相对定时进行调整是有好处的。这种相对定 时可以通过可变气门致动装置来实现，该可变气门致动装置选择地 切断发动机气门的运动和曲轴的旋转之间的联系。这些可变气门致 动装置通常是电控的，而且通常是电力致动。

在上述发动机的运行过程中，将燃料喷射到燃烧室中且该喷射 与活塞的往复运动同步。例如，可以在活塞到达压缩冲程中的上止 点位置附近时喷射燃料以允许压燃所喷射的燃料。替代地，可以在 活塞开始朝上止点位置进行压缩冲程时喷射燃料，用于均质充气压 缩点燃操作。还可以在活塞在膨胀冲程中从上止点位置运动到下止 点位置时喷射燃料，用于稍后的补充喷射以减少用于处理后再生的 大气。为了完成这些特定的喷射事件，发动机通常装配有燃料喷射 器。该燃料喷射器通常是电控的并常常电力致动。

2003年11月25日授权给Coleman等人的美国专利No.6651618 (‘618专利)描述了具有电控可变气门致动装置和电控燃料喷射器 的发动机的一个例子。‘618专利描述了一种内燃机，其具有进气门 组件、设置成循环运行所述进气门组件的曲轴、和设置成中断所述 进气门组件的循环运动的可变进气门关闭机构。该内燃机还包括用 于将燃料喷射到内燃机的气缸内的单体喷射器。该内燃机还包括电 连接到所述可变进气门关闭机构和所述单体喷射器的控制器，以为 可变进气门关闭机构和单体喷射器提供功率并控制其运行。

与这种设置相关的一个问题包括功率管理。具体而言，在内燃 机的某些运行过程中，例如当需要多次喷射燃料并同时需要可变气 门定时时发动机要高速运行，这时控制器的功率供应可能不能满足 燃料喷射器和可变进气门关闭机构两者所需的功率。在这些情形中， 由于功率供应不能满足对功率的需求，燃料喷射器和可变进气门关 闭机构的运行都会受到不利影响，造成发动机的性能较差和/或不能 预测。

发明内容

本发明的功率管理系统解决了上述的一个或多个问题。

在一个方面，本发明提供一种用于内燃机的功率管理系统。该 功率管理系统包括燃料喷射器，传感器，和与所述传感器和燃料喷 射器通信的控制器。所述燃料喷射器在一次喷射事件中可操作地进 行燃料多点喷射。所述传感器被构造成感测所述内燃机的速度并产 生指示该感测速度的信号。所述控制器被构造成响应于所述信号限 制每次喷射事件的喷射点数。

在另一方面，本发明提供一种管理供应至燃料喷射器的功率的 方法。该方法包括电控燃料喷射器在一次喷射事件过程中向发动机 中进行燃料的多点喷射。该方法还包括感测发动机的速度，并且响 应于所感测的速度限制所述喷射点数。

附图说明

图1是本发明的一种示例性发动机的示意图；

图2是与图1中所示发动机一起使用的示例性控制图。

具体实施方式

图1示出了具有控制系统11的功率源10的一种示例性实施方 式。为了便于公开，功率源10被示出和描述为四冲程发动机。本领 域的技术人员将会认识到，功率源10可以是任何类型的内燃机，例 如，柴油机、汽油机、燃气机或任何其它合适类型的发动机。功率 源10可以包括限定多个气缸14的发动机气缸体12。