[发明专利]减少由最小脉冲宽度约束导致的富化

说明书

本发明公开了一种在燃料喷射器以阈值脉冲宽度运转期间保持排气化学计量的方法和系统。响应于燃料喷射器以阈值脉冲宽度运转和排气空燃比富化，增加进入进气歧管的气流。当燃料喷射器以阈值脉冲宽度运转时在气流增加期间还可以调节发动机执行器来保持扭矩。

技术领域

本发明涉及减少由最小脉冲宽度约束导致的富化。

背景技术

发动机可以配置有将燃料直接喷射进燃烧汽缸（直接喷射）的燃料直接喷射器和/或将燃料喷射进进气道（进气道喷射燃料）的燃料进气道喷射器。可以通过一定范围的脉冲宽度运转燃料喷射器，其中喷射进汽缸的燃料量随脉冲宽度的减小而减小。此外，燃料喷射器可以具有阈值（例如下限阈值）脉冲宽度，处于该阈值脉冲宽度时脉冲宽度和喷射的燃料量可能不会进一步减少。在特定工况下，当发动机气流较低和/或燃料系统中的燃料压力较高，以阈值脉冲宽度运转燃料喷射器可能会导致排气中富化的空燃比。富化的排气空燃比可能会降低排气后处理的效率并增加排气排放物。

美国专利U.S.6,273,060显示了一种用于解决以阈值脉冲宽度运转燃料喷射器的示例方法。其中，当达到喷射器运转极限时控制发动机气流以保持排气空燃比处于化学计量。这些极限包括以最小或阈值脉冲宽度运转燃料喷射器。当燃料喷射器没有以阈值脉冲宽度运转时，可以控制发动机气流以提供希望的发动机扭矩。

然而，发明人在此已经认识到上述方法的潜在问题。例如，虽然在燃料喷射器以阈值脉冲宽度运转期间调节气流以保持化学计量可以减小排气排放物，但是发动机扭矩输出可能不会保持在请求的水平上。在一些示例中，增加发动机气流以保持化学计量可以包括将气流增加至高于扭矩需求所需要的更高水平。这样，发动机扭矩输出可能高于车辆驾驶员请求的扭矩。

发明内容

在一个示例中，可以通过一种响应于燃料喷射器运转而调节发动机气流和发动机执行器的方法来解决上述问题。特别地，在燃料喷射器以阈值脉冲宽度运转期间，可以增加发动机气流来保持排气混合物接近化学计量同时调节发动机执行器来保持扭矩。这样，可以减少排气排放物同时保持请求的发动机性能。

在另一个示例中，在燃料喷射器以阈值脉冲宽度运转期间发动机控制器可以增加发动机气流以保持排气混合物处于化学计量。特别地，响应于当排气空燃比低于化学计量比率时燃料喷射器以阈值脉冲宽度运转，控制器可以将发动机气流增加得比车辆驾驶员请求的更高，通过调节发动机执行器来保持扭矩使得发动机扭矩不会增加。增加发动机气流可以包括增加进气节气门的开度，其中打开量可以基于排气空燃比。在一个示例中，控制器可以增加火花延迟量以补偿发动机气流增加，从而保持发动机扭矩处于请求的水平。还可以使用额外的或替代的发动机执行器调节来保持扭矩，包括调节交流发电机负荷、可变气门正时、可变气门升程和/或废气门的开度。

根据本发明的一个实施例，发动机气流的增加量随着燃料压力的增加而进一步增加。

根据本发明的一个实施例，调节发动机执行器来保持扭矩包括增加火花延迟量，并且其中火花延迟量随着发动机气流增加量的增加而增加。

根据本发明的一个实施例，调节发动机执行器来保持扭矩包括增加施加在发动机上的交流发电机负荷，并且其中交流发电机负荷随着发动机气流增加量的增加而增加。

根据本发明的一个实施例，调节发动机执行器来保持扭矩包括增加废气门的开度，并且其中废气门的开度随着发动机气流增加量的增加而增加。

根据本发明的一个实施例，调节发动机执行器来保持扭矩包括延迟可变凸轮正时。

根据本发明的一个实施例，调节发动机执行器来保持扭矩包括增加施加在发动机上的交流发电机负荷同时调节火花延迟、可变凸轮正时、可变气门正时、可变气门升程、排气门的开度和废气门的开度中的一者或多者。

根据本发明的一个实施例，通过连接至排气通道的排气传感器确定排气空燃比。