[发明专利]用于火花点火发动机的方法和系统

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

本发明的发明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。

发明内容

根据本发明的第一方面，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。