專利名稱：用于新組裝發動機的控制系統和方法
技術領域：
本發明涉及內燃機，且更具體地涉及發動機控制系統和方法。
背景技術：
在此提供的背景說明是為了總體上介紹本發明背景的目的。當前所署名發明人的 工作(在背景技術部分描述的程度上)和本描述中否則不足以作為申請時的現有技術的各 方面，既不明顯地也非隱含地被承認為與本發明相抵觸的現有技術。車輛發動機燃燒空氣和燃料的混合物以產生驅動扭矩。空氣通過節氣門閥和進氣 歧管抽吸到發動機中。燃料與空氣混合以形成空氣/燃料混合物。空氣/燃料混合物在發 動機的一個或多個氣缸中燃燒。由發動機燃燒的燃料存儲在燃料箱中。低壓泵從燃料箱抽吸燃料。低壓泵加壓燃 料且將低壓燃料供應給高壓泵。高壓泵進一步加壓燃料且將加壓燃料供應給一個或多個燃 料噴射器。發動機控制模塊(ECM)控制燃料噴射的量和定時、由發動機輸出的扭矩、以及其 它參數。ECM還可以診斷車輛的一個或多個部件中的故障。這些故障可用于例如通知駕駛 員以尋求服務和幫助維護人員維護車輛。
發明內容
一種用于車輛的發動機控制系統包括燃燒控制模塊和發動機啟動模塊。所述燃燒 控制模塊基于計數值選擇性地控制火花定時和進入發動機的空氣流量。當所述計數值大于 或小于預定最終值時，所述發動機啟動模塊在發動機發動期間基于燃料軌道壓力來控制提 供給發動機的空氣/燃料混合物的當量比(EQR)，并在發動機運行期間基于所述燃料軌道 壓力和發動機運行時段來控制EQR。在發動機被組裝之后第一次啟動發動機后，所述計數值 被設定為預定最終值。在其它特征中，在所述發動機發動期間，當所述燃料軌道壓力增加時，所述發動機 啟動模塊減少EQR。在另外的特征中，在所述發動機運行期間，當所述燃料軌道壓力增加時，所述發動 機啟動模塊減少EQR。在進一步的特征中，當發動機運行時段增加時，所述發動機啟動模塊減少EQR。在另外的特征中，所述發動機控制系統還包括催化劑診斷模塊。所述催化劑診斷 模塊選擇性地命令針對催化劑診斷性能調節所述EQR。當所述計數值大于或小于預定最終 值時，所述發動機啟動模塊禁用所述催化劑診斷模塊。
在其它特征中，所述發動機控制系統還包括催化劑起燃模塊。所述催化劑起燃模 塊在燃燒循環期間選擇性地命令以兩次或更多次獨立的燃料噴射將燃料噴射到發動機的 氣缸中，以將催化劑加熱至預定起燃溫度。當所述計數值大于或小于預定最終值時，所述發 動機啟動模塊禁用所述催化劑起燃模塊。在另外的特征中，所述發動機控制系統還包括軌道壓力模塊。所述軌道壓力模塊 基于預定啟動壓力選擇性地控制燃料軌道壓力。當所述計數值大于或小于預定最終值時， 所述發動機啟動模塊將所述燃料軌道壓力調節為預定吹掃壓力，所述預定吹掃壓力大于所 述預定啟動壓力。在進一步的特征中，在所述燃料軌道壓力達到所述預定吹掃壓力之后，所述軌道 壓力模塊將所述燃料軌道壓力降低為所述預定啟動壓力。在另外的特征中，所述發動機啟動模塊在發動機運行期間基于燃料軌道壓力和發 動機運行時段來控制EQR，直到發動機運行時段超過預定時段為止。在其它特征中，當所述計數值大于或小于預定最終值時，所述燃燒控制模塊保持 火花定時和空氣流量。一種用于車輛的發動機控制方法包括基于計數值選擇性地控制火花定時和進入 發動機的空氣流量；以及當所述計數值大于或小于預定最終值時，在發動機發動期間基于 燃料軌道壓力來控制提供給發動機的空氣/燃料混合物的當量比(EQR)，并在發動機運行 期間基于所述燃料軌道壓力和發動機運行時段來控制EQR。在發動機被組裝之后第一次啟 動發動機后，所述計數值被設定為預定最終值。在其它特征中，所述發動機控制方法還包括在所述發動機發動期間，當所述燃料 軌道壓力增加時，減少EQR。在另外的特征中，所述發動機控制方法還包括在所述發動機運行期間，當所述燃 料軌道壓力增加時，減少EQR。在進一步的特征中，所述發動機控制方法還包括當發動機運行時段增加時，減少 EQR。在另外的特征中，所述發動機控制方法還包括選擇性地命令針對催化劑診斷性 能來調節所述EQR;以及當所述計數值大于或小于預定最終值時，禁用所述命令。在其它特征中，所述發動機控制方法還包括在燃燒循環期間選擇性地命令以兩 次或更多次獨立的燃料噴射將燃料噴射到發動機的氣缸中，以將催化劑加熱至預定起燃溫 度；以及當所述計數值大于或小于預定最終值時，禁用所述命令。在另外的特征中，所述發動機控制方法還包括基于預定啟動壓力選擇性地控制 燃料軌道壓力；以及當所述計數值大于或小于預定最終值時，將所述燃料軌道壓力調節為 預定吹掃壓力，所述預定吹掃壓力大于所述預定啟動壓力。在進一步的特征中，所述發動機控制方法還包括在所述燃料軌道壓力達到所述 預定吹掃壓力之后，將所述燃料軌道壓力降低為所述預定啟動壓力。在另外的特征中，所述發動機控制方法還包括在發動機運行期間基于燃料軌道 壓力和發動機運行時段來控制EQR，直到發動機運行時段超過預定時段為止。在其它特征中，所述發動機控制方法 還包括當所述計數值大于或小于預定最終 值時，保持火花定時和空氣流量。
方案1. 一種用于車輛的發動機控制系統，包括燃燒控制模塊，所述燃燒控制模塊基于計數值選擇性地控制火花定時和進入發動 機的空氣流量；和發動機啟動模塊，當所述計數值大于或小于預定最終值時，所述發動機啟動模塊 在發動機發動期間基于燃料軌道壓力來控制提供給所述發動機的空氣/燃料混合物的當 量比(EQR)，并在發動機運行期間基于所述燃料軌道壓力和發動機運行時段來控制所述 EQR,其中，在所述發動機被組裝之后第一次啟動所述發動機后，所述計數值被設定為 所述預定最終值。方案2.根據方案1所述的發動機控制系統，其中，在所述發動機發動期間，當所述 燃料軌道壓力增加時，所述發動機啟動模塊減少所述EQR。方案3.根據方案1所述的發動機控制系統，其中，在所述發動機運行期間，當所述 燃料軌道壓力增加時，所述發動機啟動模塊減少所述EQR。方案4.根據方案1所述的發動機控制系統，其中，當所述發動機運行時段增加時， 所述發動機啟動模塊減少所述EQR。方案5.根據方案1所述的發動機控制系統，還包括催化劑診斷模塊，所述催化劑 診斷模塊選擇性地命令針對催化劑診斷性能來調節所述EQR，其中，當所述計數值大于或小于所述預定最終值時，所述發動機啟動模塊禁用所 述催化劑診斷模塊。方案6.根據方案1所述的發動機控制系統，還包括催化劑起燃模塊，所述催化劑 起燃模塊在燃燒循環期間選擇性地命令以兩次或更多次獨立的燃料噴射將燃料噴射到所 述發動機的氣缸中，以將催化劑加熱至預定起燃溫度，其中，當所述計數值大于或小于所述預定最終值時，所述發動機啟動模塊禁用所 述催化劑起燃模塊。方案7.根據方案1所述的發動機控制系統，還包括軌道壓力模塊，所述軌道壓力 模塊基于預定啟動壓力選擇性地控制所述燃料軌道壓力，其中，當所述計數值大于或小于所述預定最終值時，所述發動機啟動模塊將所述 燃料軌道壓力調節為預定吹掃壓力，所述預定吹掃壓力大于所述預定啟動壓力。方案8.根據方案7所述的發動機控制系統，其中，在所述燃料軌道壓力達到所述 預定吹掃壓力之后，所述軌道壓力模塊將所述燃料軌道壓力降低為所述預定啟動壓力。方案9.根據方案7所述的發動機控制系統，其中，所述發動機啟動模塊在所述發 動機運行期間基于所述燃料軌道壓力和所述發動機運行時段來控制所述EQR，直到所述發 動機運行時段超過預定時段為止。方案10.根據方案1所述的發動機控制系統，其中，當所述計數值大于或小于所述 預定最終值時，所述燃燒控制模塊保持所述火花定時和所述空氣流量。方案11. 一種用于車輛的發動機控制方法，包括基于計數值選擇性地控制火花定時和進入發動機的空氣流量；以及當所述計數值大于或小于預定最終值時，在發動機發動期間基于燃料軌道壓力來 控制提供給所述發動機的空氣/燃料混合物的當量比(EQR)，并在發動機運行期間基于所述燃料軌道壓力和發動機運行時段來控制所述EQR，其中，在所述發動機被組裝之后第一次啟動所述發動機后，所述計數值被設定為 所述預定最終值。方案12.根據方案11所述的發動機控制方法，還包括在所述發動機發動期間，當 所述燃料軌道壓力增加時，減少所述EQR。方案13.根據方案11所述的發動機控制方法，還包括在所述發動機運行期間，當 所述燃料軌道壓力增加時，減少所述EQR。方案14.根據方案11所述的發動機控制方法，還包括當所述發動機運行時段增 加時，減少所述EQR。方案15.根據方案11所述的發動機控制方法，還包括選擇性地命令針對催化劑診斷性能來調節所述EQR ；以及當所述計數值大于或小于所述預定最終值時，禁用所述命令。方案16.根據方案11所述的發動機控制方法，還包括在燃燒循環期間選擇性地命令以兩次或更多次獨立的燃料噴射將燃料噴射到所 述發動機的氣缸中，以將催化劑加熱至預定起燃溫度；以及當所述計數值大于或小于所述預定最終值時，禁用所述命令。方案17.根據方案11所述的發動機控制方法，還包括基于預定啟動壓力選擇性地控制所述燃料軌道壓力；以及當所述計數值大于或小于所述預定最終值時，將所述燃料軌道壓力調節為預定吹 掃壓力，所述預定吹掃壓力大于所述預定啟動壓力。方案18.根據方案17所述的發動機控制方法，還包括在所述燃料軌道壓力達到 所述預定吹掃壓力之后，將所述燃料軌道壓力降低為所述預定啟動壓力。方案19.根據方案17所述的發動機控制方法，還包括在所述發動機運行期間基 于所述燃料軌道壓力和所述發動機運行時段來控制所述EQR，直到所述發動機運行時段超 過預定時段為止。方案20.根據方案11所述的發動機控制方法，還包括當所述計數值大于或小于 所述預定最終值時，保持所述火花定時和所述空氣流量。本發明的進一步應用領域從下文提供的詳細說明顯而易見。應當理解的是，詳細 說明和具體示例僅旨在用于說明的目的且并不旨在限制本發明的范圍。
圖1是根據本發明原理的示例性發動機系統的功能框圖；圖2是根據本發明原理的示例性啟動控制模塊的功能框圖；和圖3是示出了由根據本發明原理的方法執行的示例性步驟的流程圖。
具體實施例方式以下說明本質上僅為示例性的且絕不旨在限制本發明、它的應用、或使用。為了清 楚起見，在附圖中使用相同的附圖標記標識類似的元件。如在此所使用的，短語A、B和C的 至少一個應當理解為意味著使用非排他邏輯“或”的一種邏輯(A或B或C)。應當理解的是，方法內的步驟可以以不同順序執行而不改變本發明的原理。如在此所使用的，術語模塊指的是專用集成電路(ASIC)、電子電路、執行一個或更 多軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的、或組)和存儲器、組合邏輯電路、和/或提供 所述功能的其他合適的部件。燃料系統將燃料供應給發動機以用于燃燒。除了其它部件之外，燃料系統包括低 壓燃料泵和高壓燃料泵。低壓燃料泵將處于低壓的燃料供應給高壓泵。高壓燃料泵可由發 動機驅動且進一步加壓燃料軌道內的燃料。軌道壓力傳感器測量燃料軌道內的燃料壓力 (即，軌道壓力)。當接收發動機啟動指令時，啟動發動機發動過程。在發動機發動之前和發動機發 動期間，發動機控制模塊(ECM)致動低壓燃料泵，以將軌道壓力增加至適合于燃料噴射的 預定啟動壓力。起動器接合并旋轉發動機的曲軸，從而驅動高壓燃料泵。在發動機發動期 間，ECM選擇性地致動高壓燃料泵以增加軌道壓力。然而，在車輛組裝期間，空氣捕獲在燃料軌道內。當在組裝位置(例如，組裝廠)第 一次啟動發動機時，捕獲在燃料軌道內的空氣可阻止ECM提供所需空氣/燃料混合物。更 具體地，捕獲在燃料軌道內的空氣可從燃料軌道吹掃且使得空氣/燃料混合物稀。稀空氣 /燃料混合物可例如引起發動機不點火、失速、和/或診斷存儲器中的一個或多個代碼的設置。在發動機被組裝后第一次啟動時，本發明的ECM在發動機發動期間基于軌道壓力 來控制空氣/燃料混合物。在發動機組裝后第一次啟動時，當發動機運行時，ECM基于軌道 壓力和發動機已經運行多久(即，發動機運行時間)來控制空氣/燃料混合物。現在參考圖1，示出了發動機系統100的功能框圖。空氣通過進氣歧管104抽吸到 發動機102中。節氣門閥106由節氣門致動器模塊108致動以改變被抽吸到發動機102中 的空氣體積。節氣門致動器模塊108可包括例如電子節氣門控制器(ETC)。空氣與來自于 一個或多個燃料噴射器110的燃料混合以形成空氣/燃料混合物。空氣/燃料混合物在發 動機102的一個或多個氣缸(如氣缸112)中燃燒。火花塞114啟動氣缸112中的空氣/燃料混合物的燃燒。火花致動器模塊116控 制火花塞114。雖然示出了一個燃料噴射器、火花塞和氣缸，但是發動機102可包括更多或 更少的燃料噴射器、火花塞和氣缸。僅作為示例，發動機102可包括2、3、4、5、6、8、10或12 個氣缸。可針對發動機102的每個氣缸設置一個燃料噴射器和火花塞。由空氣/燃料混合 物燃燒產生的驅動扭矩經由曲軸118從發動機102輸出。燃燒引起的排氣從發動機102排出給排氣系統119。排氣行進通過排氣管120到 達催化劑121。催化劑121與排氣中的各種成分反應且減少排氣中的這些成分的量。僅作 為示例，催化劑121可包括三效催化劑。用于燃燒的燃料存儲在燃料箱122中。低壓泵124從燃料箱122抽吸燃料且將燃 料供應給高壓泵126。高壓泵126經由燃料軌道128將加壓燃料供應給燃料噴射器。高壓 泵126可由發動機102 (例如，由曲軸118)驅動。在其它實施方式中，高壓泵126可由凸輪 軸(未示出)驅動。在另一種實施方式中，高壓泵126可被獨立地驅動(例如，電動驅動)。燃料致動器模塊130基于來自于發動機控制模塊(ECM) 150的信號控制燃料噴射 器110的開啟。由此，ECM 150控制燃料噴射的定時和由燃料噴射器110噴射的燃料量。ECM 150還經由節氣門致動器模塊108控制進入發動機102的空氣流量、經由火花塞114控 制火花定時、以及控制其它發動機參數。ECM 150通過控制空氣流量和噴射的燃料量來控制在氣缸112內燃燒的空氣/燃 料混合物的當量比(EQR)。在正常發動機操作期間，ECM 150控制所噴射的燃料量以提供具 有化學計量比EQR(例如，EQR為1. 0)的空氣/燃料混合物。給定空氣/燃料混合物的EQR對應于空氣/燃料混合物的燃料和空氣的相應質量 相對于化學計量比空氣/燃料混合物的燃料和空氣的質量的比率。僅作為示例，給定空氣 /燃料混合物的EQR可使用關系式確定 其中mfuel是燃料質量，m02是空氣質量，Stoich是化學計量比空氣/燃料混合物。ECM 150可使用來自于各種傳感器的信號作出用于發動機系統100的控制決策。 軌道壓力傳感器152測量燃料軌道128內的壓力且相應地輸出軌道壓力信號。氧氣傳感器 154U和154D測量催化劑121上游和下游的排氣中的氧氣且分別輸出上游和下游氧氣信號 (0SU 和 0SD)。在接收發動機啟動指令之前或者在接收發動機啟動指令時，ECM150致動低壓泵 124以將軌道壓力增加至預定啟動壓力。在發動機操作期間，ECM 150控制高壓泵126的操 作(即，致動/停用)以調節軌道壓力。僅作為示例，在正常發動機操作期間，ECM 150可 使軌道壓力保持在預定操作壓力。發動機啟動指令通過輸入模塊156中繼給ECM 150。發動機啟動指令可例如基于 轉動鑰匙或壓下按鈕來產生。當接收發動機啟動指令時，起動器(未示出)接合曲軸118 并驅動曲軸118的旋轉。當起動器開始驅動曲軸118時或者當接收發動機啟動指令時，可稱為發動機發動 時段開始。發動機發動時段可延伸至例如在預定數量的連續燃燒事件(例如，在具有4個 氣缸的發動機中為4)內發動機速度超過預定速度(例如，大約500rpm)時。當在預定數量 的燃燒事件內發動機速度超過預定速度時，可稱為發動機運行時段開始。在發動機運行期間，ECM 150針對催化劑診斷性能選擇性地調節在發動機102內 燃燒的空氣/燃料混合物的EQR。在發動機發動之后，ECM 150還可以啟動催化劑加熱過程 以加熱催化劑121至預定起燃溫度。僅作為示例，催化劑加熱過程可包括將提供給氣缸112 的燃料分成兩次或更多次獨立的噴射、延遲火花定時、以及增加怠速發動機速度。催化劑加 熱過程的性能還可以影響空氣/燃料混合物的EQR。在發動機系統100的組裝期間，空氣被捕獲在燃料軌道128內。當在被組裝(例 如，組裝廠)之后第一次啟動發動機102時，在組裝期間捕獲在燃料軌道128內的空氣可阻 止ECM 150提供所述EQR給氣缸112。更具體地，捕獲在燃料軌道128內的空氣可從燃料軌 道128排出到氣缸112中。空氣噴射到氣缸112中可使得在氣缸112中燃燒的空氣/燃料 混合物稀(即，EQR < 1. 0)。稀空氣/燃料混合物可例如引起發動機不點火、失速、和/或 診斷存儲器(未示出)中的一個或多個代碼的設置。
本發明的ECM 150包括啟動控制模塊170。當發動機102第一次啟動時，啟動控制 模塊170固定火花定時和進入發動機102的空氣流量。當發動機102第一次啟動時，啟動 控制模塊170禁用催化劑診斷性能和催化劑加熱過程的性能。當發動機第一次啟動時，啟動控制模塊170還控制提供給發動機102的空氣/燃 料混合物的EQR。更具體地，在發動機發動期間，啟動控制模塊170基于軌道壓力控制EQR。 在發動機運行期間，啟動控制模塊170基于軌道壓力和發動機102已經運行多久(即，發動 機運行時間)來控制EQR。現在參考圖2，示出了啟動控制模塊170的示例性實施方式的功能框圖。啟動控制 模塊170包括燃燒控制模塊202、催化劑診斷模塊204、催化劑起燃模塊206和軌道壓力模 塊208。啟動控制模塊170還包括起用/禁用模塊210、發動機啟動模塊212、計數器模塊 214和發動機運行時間模塊216。燃燒控制模塊202基于各種輸入控制發動機致動器。改變發動機參數的每個系統 可稱為致動器。被致動器改變的發動機參數可稱為致動器值。例如，節氣門致動器模塊108可稱為致動器，節氣門開啟面積可稱為致動器值。類 似地，火花致動器模塊116可稱為致動器，而相應致動器值可以是火花定時。燃料致動器模 塊130也可稱為致動器，而噴射的燃料量(例如，質量)可以是相應致動器值。燃燒控制模 塊202控制所噴射的燃料量以提供用于燃燒的所需EQR。一個或多個車輛系統可命令空氣/燃料混合物的EQR的變化。例如，催化劑診斷 模塊204針對催化劑診斷性能選擇性地命令EQR的變化。燃燒控制模塊202基于來自于催 化劑診斷模塊204的EQR指令選擇性地控制提供給氣缸112的燃料量。在一種實施方式中，催化劑診斷模塊204使得EQR從化學計量比EQR過渡至濃 EQR (即，EQR >化學計量比EQR)，然后從濃EQR過渡至稀EQR，且從稀EQR過渡回到化學計 量比EQR。在另一種實施方式中，催化劑診斷模塊204使得EQR過渡至稀EQR，然后過渡至 濃EQR，然后回到化學計量比EQR。催化劑診斷模塊204使得EQR在濃EQR和稀EQR之間過渡以確定催化劑121的氧 氣存儲容量和確定催化劑121是否發生故障。故障可基于分別由上游和下游氧氣傳感器 154U和154D提供的氧氣濃度測量值(0SU和0SD)來確定。其它模塊或車輛系統也可以命令EQR的變化。例如，催化劑起燃模塊206可命令 EQR的變化以將催化劑121加熱至預定起燃溫度。在各種實施方式中，催化劑診斷模塊204 和催化劑起燃模塊206可被包括在單個模塊中。催化劑起燃模塊206命令以兩次或更多次獨立的噴射將燃料提供給發動機102的 每個氣缸。催化劑起燃模塊206還延遲火花定時且增加怠速發動機速度以加熱催化劑121。 以獨立脈沖提供燃料和/或火花定時的延遲會在排氣中提供附加的碳氫化合物。碳氫化合 物被燃燒以將催化劑121加熱至預定起燃溫度。燃燒控制模塊202基于來自于催化劑起燃 模塊206的指令選擇性地控制燃料供應。軌道壓力模塊208通過控制低壓泵124和高壓泵126來控制軌道壓力。軌道壓力 模塊208基于發動機啟動指令來致動低壓泵124。當接收發動機啟動指令時，軌道壓力模 塊208通常調節低壓泵124以實現預定啟動軌道壓力。僅作為示例，預定啟動軌道壓力可 以約為 400-500kPa。
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起用/禁用模塊210選擇性地起用和禁用發動機啟動模塊212。更具體地，當發動 機102第一次啟動時，起用/禁用模塊210起用發動機啟動模塊212。起用/禁用模塊210 可例如基于計數器模塊214的計數值來確定是否起用或禁用發動機啟動模塊212。計數值 能以例如制造商起用計數器(MEC)的形式實施。計數值被初始設定為預定初始值(例如，被ECM供應商設定)。僅作為示例，計數 值可以被設定為255的預定初始值。在發動機102被組裝后第一次啟動之后，計數值可以 基于一種或多種情況調節。在一種實施方式中，在計數值不同于預定初始值時，起用/禁用 模塊210可確定發動機102之前已經被啟動。因而，在接收發動機啟動指令時，當計數值等于預定初始值時，起用/禁用模塊 210可起用發動機啟動模塊212。換句話說，當計數值大于或小于預定初始值時，起用/禁 用模塊210可禁用發動機啟動模塊212。在發動機102第一次啟動之后，計數值可以被設定為預定最終值。僅作為示例，預 定最終值可以是0。在一種實施方式中，在車輛離開組裝位置之前，計數值被最后設定為預 定最終值。在這種實施方式中，起用/禁用模塊可確定發動機102之前沒有被啟動，直到計 數值等于預定最終值為止。這種確定提供軌道壓力增加，甚至在發動機102第一次啟動之 后也是如此，例如在發動機102的第一次運行期間發動機102失速時。因而，在接收發動機啟動指令時，當計數值大于或小于預定最終值時，起用/禁用 模塊210可起用發動機啟動模塊212。換句話說，當計數值等于預定最終值時，起用/禁用 模塊210可禁用發動機啟動模塊212。在被起用時，發動機啟動模塊212禁用催化劑診斷模塊204和催化劑起燃模塊 206。由此，在發動機102第一次啟動時，發動機啟動模塊212禁用催化劑診斷和催化劑加 熱過程的性能。在發動機102第一次啟動時，發動機啟動模塊212還可以禁用可以影響發 動機啟動模塊對EQR的控制的其它模塊。在發動機啟動模塊212被起用時，發動機啟動模塊212還命令燃燒控制模塊202 以保持火花定時和節氣門開度。由此，在發動機102第一次啟動之后，發動機啟動模塊212 固定火花定時和進入發動機102的空氣流量。僅作為示例，發動機啟動模塊212可分別將 火花定時和節氣門開度設定為預定火花定時和預定節氣門開度。在發動機啟動模塊212被起用時，發動機啟動模塊212控制噴射的燃料量。換句 話說，在發動機102第一次啟動時，發動機啟動模塊212控制提供給發動機102的空氣/燃 料混合物的EQR。在發動機發動期間，發動機啟動模塊212基于軌道壓力控制EQR。僅作為 示例，在發動機發動期間，當軌道壓力增加時，發動機啟動模塊212減少EQR。軌道壓力的增 加可指示在燃料軌道128中存在更少的空氣量。在發動機運行期間，發動機啟動模塊212也控制提供給發動機102的空氣/燃料 混合物的EQR。更具體地，在發動機運行期間，發動機啟動模塊212基于軌道壓力和發動機 102已經運行多久(即，發動機運行時間)來控制EQR。僅作為示例，在發動機運行期間，當軌道壓力增加時或者當發動機運行時間增加 時，發動機啟動模塊212減少EQR。軌道壓力的增加可再次指示在燃料軌道128中存在更少 的空氣量。此外，當發動機102已經運行較長時段時，由于存在捕獲空氣從燃料軌道128吹 掃出的更多的機會，因此，更少的空氣量可能在燃料軌道128中。發動機運行時間模塊216包括跟蹤發動機運行時段的發動機運行時間計時器。發動機啟動模塊212可基于軌道壓力 和發動機運行時段來控制提供給發動機102的空氣/燃料混合物的EQR，直到發動機運行時 間超過預定時段為止。當發動機啟動模塊212被起用時，發動機啟動模塊212還選擇性地增加軌道壓力。 發動機啟動模塊212將軌道壓力增加至預定吹掃壓力。預定吹掃壓力大于預定啟動軌道壓 力和預定操作壓力。僅作為示例，預定吹出壓力可以為大約600kPa-2MPa。發動機啟動模塊212將預定吹掃壓力提供給軌道壓力模塊208，且軌道壓力模塊 208相應地調節高壓泵126。將軌道壓力加壓大于預定啟動壓力會減少燃料軌道128中的 空氣體積(即，壓縮空氣)，這在發動機發動和發動機運行期間會提供對EQR的更準確控制。現在參考圖3，示出了描繪示例性方法300的流程圖。方法300以步驟302開始， 其中，方法300將軌道壓力控制為預定啟動壓力。例如，方法300可在接收發動機啟動指令 之后開始。方法300控制低壓泵124以將軌道壓力調節為預定啟動壓力。軌道壓力還可以 使用高壓泵126控制。在步驟304，方法300確定是否為發動機102的第一次啟動。如果為真，那么方法 300前進到步驟306 ；如果為假，那么方法300結束。方法300可例如基于計數器模塊214 的計數值來確定發動機102之前是否被啟動。方法300在步驟306設定火花定時和進入發動機的空氣流量并前進到步驟308。 在步驟308，方法300使用高壓泵126將軌道壓力增加至預定吹掃壓力。在步驟310，方法 300確定是否發生發動機發動。如果為真，那么方法300在步驟312中基于軌道壓力控制 EQR且返回至步驟310。如果為假，發動機102運行，且方法300轉到步驟314。當在預定 數量的連續燃燒事件(例如，在具有4個氣缸的發動機中為4)內發動機速度達到預定速度 (例如，500rpm)時，發動時段可以稱為結束。在步驟314，方法300禁用催化劑加熱過程。僅作為示例，在步驟314中，方法300 可禁用以獨立噴射提供燃料，禁用火花定時的延遲，且禁用被排定用于催化劑加熱的怠速 發動機速度的升高。在步驟316，方法300禁用催化劑診斷。方法300在步驟318累計發動機運行時段且在步驟320基于軌道壓力和發動機運 行時段來控制提供給發動機102的空氣/燃料混合物的EQR。由此，在發動機運行期間，方 法300基于軌道壓力和發動機運行時段來控制EQR。在步驟322，方法300確定發動機運行 時段是否大于預定時段。如果為真，那么方法300結束；如果為假，那么方法300返回至步 驟 318。本發明的廣泛教導能夠以多種形式實施。因此，盡管本發明包括特定的示例，由于 當研究附圖、說明書和所附權利要求書時，其他修改對于技術人員來說是顯而易見的，所以 本發明的真實范圍不應如此限制。
權利要求
一種用于車輛的發動機控制系統，包括燃燒控制模塊，所述燃燒控制模塊基于計數值選擇性地控制火花定時和進入發動機的空氣流量；和發動機啟動模塊，當所述計數值大于或小于預定最終值時，所述發動機啟動模塊在發動機發動期間基于燃料軌道壓力來控制提供給所述發動機的空氣/燃料混合物的當量比(EQR)，并在發動機運行期間基于所述燃料軌道壓力和發動機運行時段來控制所述EQR，其中，在所述發動機被組裝之后第一次啟動所述發動機后，所述計數值被設定為所述預定最終值。
2.根據權利要求1所述的發動機控制系統，其中，在所述發動機發動期間，當所述燃料 軌道壓力增加時，所述發動機啟動模塊減少所述EQR。
3.根據權利要求1所述的發動機控制系統，其中，在所述發動機運行期間，當所述燃料 軌道壓力增加時，所述發動機啟動模塊減少所述EQR。
4.根據權利要求1所述的發動機控制系統，其中，當所述發動機運行時段增加時，所述 發動機啟動模塊減少所述EQR。
5.根據權利要求1所述的發動機控制系統，還包括催化劑診斷模塊，所述催化劑診斷 模塊選擇性地命令針對催化劑診斷性能來調節所述EQR，其中，當所述計數值大于或小于所述預定最終值時，所述發動機啟動模塊禁用所述催 化劑診斷模塊。
6.根據權利要求1所述的發動機控制系統，還包括催化劑起燃模塊，所述催化劑起燃 模塊在燃燒循環期間選擇性地命令以兩次或更多次獨立的燃料噴射將燃料噴射到所述發 動機的氣缸中，以將催化劑加熱至預定起燃溫度，其中，當所述計數值大于或小于所述預定最終值時，所述發動機啟動模塊禁用所述催 化劑起燃模塊。
7.根據權利要求1所述的發動機控制系統，還包括軌道壓力模塊，所述軌道壓力模塊 基于預定啟動壓力選擇性地控制所述燃料軌道壓力，其中，當所述計數值大于或小于所述預定最終值時，所述發動機啟動模塊將所述燃料 軌道壓力調節為預定吹掃壓力，所述預定吹掃壓力大于所述預定啟動壓力。
8.根據權利要求7所述的發動機控制系統，其中，在所述燃料軌道壓力達到所述預定 吹掃壓力之后，所述軌道壓力模塊將所述燃料軌道壓力降低為所述預定啟動壓力。
9.根據權利要求7所述的發動機控制系統，其中，所述發動機啟動模塊在所述發動機 運行期間基于所述燃料軌道壓力和所述發動機運行時段來控制所述EQR，直到所述發動機 運行時段超過預定時段為止。
10.一種用于車輛的發動機控制方法，包括基于計數值選擇性地控制火花定時和進入發動機的空氣流量；以及當所述計數值大于或小于預定最終值時，在發動機發動期間基于燃料軌道壓力來控制 提供給所述發動機的空氣/燃料混合物的當量比(EQR)，并在發動機運行期間基于所述燃 料軌道壓力和發動機運行時段來控制所述EQR，其中，在所述發動機被組裝之后第一次啟動所述發動機后，所述計數值被設定為所述 預定最終值。
全文摘要
本發明涉及用于新組裝發動機的控制系統和方法。一種用于車輛的發動機控制系統包括燃燒控制模塊和發動機啟動模塊。所述燃燒控制模塊基于計數值選擇性地控制火花定時和進入發動機的空氣流量。當所述計數值大于或小于預定最終值時，所述發動機啟動模塊在發動機發動期間基于燃料軌道壓力來控制提供給發動機的空氣/燃料混合物的當量比(EQR)，并在發動機運行期間基于所述燃料軌道壓力和發動機運行時段來控制EQR。在發動機被組裝之后第一次啟動發動機后，所述計數值被設定為預定最終值。
文檔編號F01N9/00GK101886582SQ201010178469
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月12日 優先權日2009年5月12日
發明者J·C·米勒, M·C·宗鮑夫, M·D·卡爾, M·J·盧西多, M·N·科特索納斯, R·C·吉布森 申請人:通用汽車環球科技運作公司