經由電動氣門驅動控制的進氣門和經由包括CPS和/或VCT的凸輪驅動控制的排氣門。在其它示例中,進氣門和排氣門可通過共用的氣門執(zhí)行器或執(zhí)行系統(tǒng),或可變氣門正時執(zhí)行器或執(zhí)行系統(tǒng)控制。
[0022]汽缸14可具有壓縮比,其為當活塞138在下止點到上止點處的容積比。在一個示例中,壓縮比在9:1到10:1的范圍內。然而,在使用不同燃料的一些示例中,壓縮比可增加。例如,當使用較高辛烷燃料或帶有較高的潛在汽化焓的燃料時,這可發(fā)生。由于直接噴射對發(fā)動機爆震的影響,如果使用直接噴射,壓縮比還可以增加。
[0023]在一些示例中,發(fā)動機10的每個汽缸可以包括用于啟動燃燒的火花塞192。在選擇操作模式下,點火系統(tǒng)190可以響應來自控制器12的火花提前信號SA經由火花塞192向燃燒室14提供點火火花。然而,在一些實施例中,火花塞192可省略,諸如在發(fā)動機10可通過自動點火或通過燃料的噴射啟動燃燒的情況下,如一些柴油發(fā)動機的情況。
[0024]在一些示例中,發(fā)動機10的每個汽缸可配置有一個或多個燃料噴射器以用于提供燃料至汽缸。如非限制性示例來說,汽缸14被示出包括兩個燃料噴射器166和170。燃料噴射器166和170可經配置以輸送從燃料系統(tǒng)8接收的燃料。參考圖2和圖3詳細所述,燃料系統(tǒng)8可包括一個或多個燃料箱、燃料栗,和燃料軌。燃料噴射器166被示出直接耦接至IJ汽缸14以用于與經由電子驅動器168從控制器12接收的信號FPW-1的脈沖寬度成比例地向其中直接噴射燃料。用這種方式,燃料噴射器166提供公知的燃料的直接噴射(以下稱為“DI”)到燃燒汽缸14中。雖然圖1示出噴射器66被定位到汽缸14 一側,但是噴射器66可替換地位于活塞頂部,諸如火花塞192的位置附近。由于一些醇基燃料的較低揮發(fā)性,當以醇基燃料操作發(fā)動機時,這種位置可改善混合和燃燒??商鎿Q地,噴射器可位于頂部并在進氣門附近以改善混合??山浻筛邏喝剂侠鹾腿剂宪墝⑷剂蠌娜剂舷到y(tǒng)8的燃料箱輸送到燃料噴射器166。進一步,燃料箱可具有壓力傳感器,其提供信號到控制器12。
[0025]燃料噴射器170被示出布置在進氣道146中,而不是汽缸14中。其配置為提供公知的燃料進氣道噴射(下文稱為“PFI”)到汽缸14上游的進氣端口內。燃料噴射器170可以與經由電子驅動器171從控制器12中接收的信號FPW-2的脈沖寬度成比例地噴射從燃料系統(tǒng)8接收的燃料。注意的是,單一驅動器168或171可用于兩個燃料噴射系統(tǒng),或如描繪的,也可以使用多個驅動器,例如驅動器168用于燃料噴射器166和驅動器171用于燃料噴射器170。
[0026]在替換示例中,每個燃料噴射器166和170可配置為用于直接噴射燃料到汽缸14中的直接燃料噴射器。在另一個示例中,每個燃料噴射器166和170可配置為用于噴射燃料到進氣門150的上游的進氣道燃料噴射器。然而在其它示例中,汽缸14可僅包括單一燃料噴射器,其經配置以從燃料系統(tǒng)接收相對量變化的不同燃料作為燃料混合物,且進一步經配置以直接噴射該燃料混合物到汽缸內,如直接燃料噴射器那樣,或噴射到進氣門的上游,如進氣道燃料噴射器那樣。正因如此,應該意識到,在此所述的燃料系統(tǒng)不應局限于在此以示例方式描述的特定燃料噴射器配置。
[0027]在汽缸的單個循環(huán)過程中,燃料可通過兩個噴射器被輸送到汽缸。例如,每個噴射器可以輸送在汽缸14中燃燒的總燃料噴射中的一部分。進一步,從每個噴射器輸送的燃料的分配和/或相對量可隨著工況變化,諸如下面所述的諸如發(fā)動機負荷、爆震,和排氣溫度。進氣道噴射的燃料可以在打開進氣門事件期間、閉合進氣門事件(例如,大致在進氣沖程之前)期間,以及在打開和閉合進氣門操作期間被輸送。類似地,例如,直接噴射的燃料可以在進氣沖程期間,以及部分地在前一排氣沖程期間、在進氣沖程期間,以及部分地在壓縮沖程期間被輸送。正因如此,甚至對于單個燃燒事件,所噴射的燃料可以從進氣道噴射器和直接噴射器在不同的正時處被噴射。此外,對于單個燃燒事件,可以在每個循環(huán)中執(zhí)行所輸送燃料的多次噴射。可以在壓縮沖程、進氣沖程,或其中任何適當?shù)慕M合期間執(zhí)行多次噴射。
[0028]如上所述,圖1僅示出多汽缸發(fā)動機的一個汽缸。正因如此,每個汽缸可類似地包括它自己的進氣/排氣門組、一個或多個燃料噴射器、火花塞等。應該意識到,發(fā)動機10可包括任何合適數(shù)量的汽缸,其包括2、3、4、5、6、8、10、12,或更多汽缸。進一步,這些汽缸中的每個汽缸都可包括參考汽缸14通過圖1描述和描繪的一些或所有各種組件。
[0029]燃料噴射器166和170可具有不同的特性。這些特性包括尺寸差異,例如,一個噴射器可以具有比另一個更大的噴射孔。其它差異包括但不限于,不同的噴霧角、不同的操作溫度、不同的靶向、不同的噴射正時、不同的噴霧特性,不同的位置等。此外,根據(jù)噴射的燃料在噴射器170和166中的分配比,可實現(xiàn)不同的效果。
[0030]燃料系統(tǒng)8中的燃料箱可以保持不同燃料類型的燃料,諸如帶有不同燃料質量和不同燃料組分的燃料。差異可以包括不同的酒精含量,不同的水含量,不同的辛烷、不同的汽化熱、不同的燃料混合,和/或其中的組合等。帶有不同的汽化熱的燃料的一個示例可以包括作為帶有較低汽化熱的第一燃料類型的汽油和作為帶有較大汽化熱的第二燃料類型的乙醇。在另一個示例中,發(fā)動機可使用汽油作為第一燃料類型并且使用包含諸如E85(其約85 %的乙醇和15 %的汽油)或M85 (其約85 %的甲醇和15 %的汽油)的燃料混合的酒精作為第二燃料類型。其它可行的物質包括水、甲醇、酒精和水的混合物、水和甲醇的混合物,酒精的混合物等。
[0031]在另一個實例中,兩種燃料可以是具有不同的酒精組分的酒精混合,其中第一燃料類型可以是具有較低的酒精濃度(諸如E10(其為約10%的乙醇))的汽油酒精混合,而第二燃料類型可以是具有較大的酒精濃度(諸如E85(其為約85%的乙醇))的汽油酒精混合。此外,第一和第二燃料類型也可以在其它燃料品質方面不同,諸如溫度、粘度,辛烷值等的差異。此外,例如,由于每天燃料箱再填充都會發(fā)生變化,所以一個或兩個燃料箱的燃料特性可以頻繁地變化。
[0032]圖1示出的控制器12是微型計算機,其包括:微型處理器單元106、輸入/輸出端口 108、在該特定實例中被示出為非臨時只讀存儲器芯片110以便儲存可執(zhí)行指令的用于可執(zhí)行程序和校準值的電子存儲介質、隨機存取存儲器112、不失效存儲器114,和數(shù)據(jù)總線??刂破?2可從耦接到發(fā)動機10的傳感器接收各種信號,除之前論述的那些信號之外,還包括來自質量空氣流量傳感器122的引入的質量空氣流量(MAF)的測量值;來自親接到冷卻套管118的溫度傳感器116的發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT);來自耦接到曲軸140的霍爾效應傳感器120 (或其它類型)的表面點火感測信號(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP);以及來自傳感器124的絕對歧管壓力信號(MAP)。發(fā)動機轉速信號RPM可由控制器12從信號PIP中生成。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP可用于提供進氣歧管內真空,或壓力的指示。
[0033]圖2示意性地描繪了燃料系統(tǒng)(諸如圖1的燃料系統(tǒng)8)的示例實施例200。燃料系統(tǒng)200可經操作以輸送燃料到發(fā)動機,諸如圖1的發(fā)動機10。燃料系統(tǒng)200可通過控制器操作以執(zhí)行參考圖4的工序流程描述的一些或所有操作。
[0034]燃料系統(tǒng)200包括用于儲存車載燃料的燃料存儲箱210、低壓燃料栗(LPP) 212 (在此也稱為燃料提升栗212),和高壓燃料栗(HPP) 214 (在此也稱為燃料噴射栗214)。可經由燃料填充通道204向燃料箱210提供燃料。在一個示例中,LPP 212可以是至少部分地設置在燃料箱210內的電動低壓燃料栗。LPP 212可通過控制器222 (例如,圖1的控制器12)操作以經由燃料通道218向HPP 214提供燃料。LPP 212可配置為所謂的燃料提升栗。如一個示例,LPP 212可以為包括電動(例如,DC)栗馬達的渦輪(例如,離心式)栗,由此栗兩端的壓力增加和/或經過栗的體積流率可通過改變提供給栗馬達的電功率而被控制,從而增加或降低馬達轉速。例如,當控制器減小提供給提升栗212的電功率時,可以減小經過提升栗的體積流率和/或栗兩端的壓力增加。通過增加提供給提升栗212的電功率,可以增加經過該栗的體積流率和/或該栗兩端的壓力增加。如一個示例,供應給低壓栗馬達的電功率可以從交流發(fā)電機或其他車載能量存儲設備(未示出)中獲得,由此控制系統(tǒng)可控制用于給低壓栗供以電力的電負荷。因此,通過使提供給低壓燃料栗的電壓和/或電流變化,可以調整在高壓燃料栗214的入口處提供的燃料的流速和壓力。
[0035]LPP 212可流體地耦接到過濾器217,過濾器217可移除包含在燃料中的能夠潛在損壞燃料處理組件的小雜質。可促進燃料輸送并維持燃料管路壓力的止回閥213可以被流體地定位在過濾器217的上游。通過過濾器217上游的止回閥213,由于過濾器的物理體積大,所以可以增加低壓通道218的柔量(compliance)。此外,卸壓閥219可被采用以限制低壓通道218中的燃料壓力(例如,來自提升栗212的輸出)。卸壓閥219可包括例如,以規(guī)定的壓差座接且密封的球和彈簧機構。在壓差設定值處,卸壓閥219可經配置以打開,所述壓差設定值可采取各種合適的值;如非限制性示例,設定值可為6.4bar或5bar (g)???23可用于允許空氣和/或燃料蒸氣排出提升栗212。在223處的該排放也可用于給射流栗供以動力,所述射流栗用于將燃料從箱210內的一個位置轉移到另一個位置。在一個示例中,孔止回閥(未示出)可與孔223串聯(lián)放置。在一些實施例中,燃料系統(tǒng)8可包括一個或多個(例如,一串)止回閥,其流體地耦接到低壓燃料栗212以阻止燃料回漏到閥的上游。在該背景下,上游流量指從燃料軌250,260行進到LPP 212的燃料流量,而下游流量指從LPP向著HPP 214的方向內且之后到達燃料軌的額定燃料流量。
[0036]由LPP 212提升的燃料可以被用較低的壓力供應到通向HPP 214的入口 203的燃料通道218內。然后,HPP 214可以將燃料輸送到第一燃料軌250,第一燃料軌250被耦接到第一組直接噴射器252 (這里也稱為第一燃料噴射器組)的一個或多個燃料噴射器。由LPP 212提升的燃料也可以被供應到第二燃料軌260,第二