CN101353987B - 可补偿燃料喷射器喷射的燃料量偏差的燃料喷射控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于内燃机的燃料喷射控制装置。控制器指导燃料喷射器喷射燃料的学习喷射量并且确定导致的发动机转速的增大。控制器基于发动机转速的增大确定实际上从燃料喷射器喷射的燃料量,并且计算校正系数用于补偿学习喷射量和实际喷射量之差。控制器还确定作用在转矩传递机构的主动构件上的载荷的变化。当这种变化变得太大时,控制器停止学习喷射量的喷射。控制器可以基于载荷变化的程度来确定发动机转速的增大。这可以保证不论载荷如何变化都能保证计算校正系数的精度。

Description

可补偿燃料喷射器喷射的燃料量偏差的燃料喷射控制装置
技术领域
本发明总体上涉及用于共轨燃料喷射系统中的内燃机的燃料喷射控制装置,其设计成学习喷射到发动机中的燃料量从而校正或补偿从燃料喷射器喷射的燃料目标量和实际量之差。
背景技术
燃料喷射系统是已知的,其设计成可以学习由于喷射器的老化而导致的从燃料喷射器喷射的燃料量的变化,并且校正输出到燃料喷射器的控制信号来补偿该变化。例如,编号为2005-36788(转让给申请人US6,907,861B2)和2007-138750(US 2007/0112502 A1)的日本专利首次公布就示教了这种补偿技术。特别地,用于设计成在主喷射之前执行引燃喷射以便减小NOx排放物和燃烧噪声的柴油机需要学习实际喷射到发动机的燃料量,来保证通过燃料喷射器喷射少量燃料的精度。
在编号为2005-36788(US6,907,861 B2)中示教的燃料喷射系统,用来将控制信号输出到燃料喷射器从而将学习的燃料量喷射到发动机中,并且监视产生的发动机转速的变化从而计算通过燃料喷射器喷射的实际燃料量,以便校正控制信号来补偿学习量和实际量之差。
在编号为2007-138750(US 2007/0112502 A1)中示教的燃料喷射系统,设计成将控制信号输出到燃料喷射器从而将学习的燃料量喷射到发动机中,并且计算传递发动机输出转矩的动力传动系的驱动和从动构件之间的旋转滑移速率,并且基于发动机转速的增大和滑移速率来确定实际喷射的燃料量,以便校正控制信号来补偿学习量和实际量之差。
然而,动力传动系主动构件的物理载荷变化的直接增加或者从动构件的间接增加,都将导致由于向发动机中喷射学习量而产生的发动机转速的增大与载荷变化没有施加在主动构件或从动构件上时相比发生了改变,由此会导致基于发动机转速的变化来计算的喷射到发动机中的燃料实际喷射量发生错误。这会导致在基于喷射到发动机中的燃料学习量和实际量之差确定的校正系数产生错误。
发明内容
因此本发明的主要目的是避免现有技术中的弊病。
本发明的另一个目的是提供一种设计成可以根据作用在转矩传递机构主动构件上的物理载荷的变化精确地学习校正系数的燃料喷射控制装置,该校正系数用于补偿通过燃料喷射器喷射到内燃机中的燃料目标量和实际量之差。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于内燃机的燃料喷射控制装置,其中该内燃机可以应用在用于柴油机的共轨燃料喷射系统中。燃料喷射控制装置包括:(a)测量内燃机速度的速度传感器;(b)用于控制从燃料喷射器喷射到内燃机中的燃料量的控制器。当需要进入喷射量学习模式时,控制器驱动燃料喷射器喷射燃料学习喷射量,该燃料学习喷射量为喷射到内燃机中用于学习燃料喷射器的燃料喷射特性的燃料量。控制器通过速度传感器确定由于喷射学习喷射量的燃料而导致的内燃机速度的增大,还基于内燃机速度的增大确定被视为已经从燃料喷射器喷射出的实际喷射量。控制器基于学习喷射量和实际喷射量之间的差值计算校正系数来补偿该差值。控制器还确定作用在转矩传递机构主动构件上的载荷变化,其中内燃机的输出转矩就是通过该转矩传递机构从主动构件传递到从动构件。当载荷变化的绝对值大于给定值时,控制器就中断喷射量学习模式。
具体地说,当作用在主动构件上的载荷变化程度较大时,将导致学习从燃料喷射器喷射的燃料量的精度降低。在这种情形下,控制器会抑制燃料喷射器喷射燃料的学习量,由此来保证学习精度。
在本发明的优选方式中,控制器基于速度传感器测量的内燃机速度和作用在主动构件上的载荷变化来确定内燃机速度的增大。
控制器基于燃料的学习喷射量喷射之前和之后之间的内燃机速度的变化确定作用在主动构件上的载荷变化。
当直接连接至主动构件的载荷产生对象被驱动时,控制器就确定载荷变化施加在主动构件上,并且还确定载荷变化的绝对值是否大于给定值。
当制动传感器的输出指示踩下了内燃机刹车踏板时,控制器就确定载荷变化施加在主动构件上,并且还确定载荷变化的绝对值是否大于给定值。
当安装在转矩传递机构中的变速器档位发生了变化时,控制器就确定载荷变化施加在主动构件上,并且还确定载荷变化的绝对值是否大于给定值。
或者控制器可以基于燃料的学习喷射量喷射之前和之后之间的内燃机速度差值确定作用在主动构件上的载荷变化。
作用在主动构件上的载荷变化是使内燃机速度减小的载荷正向变化或者使内燃机速度增大的载荷负向变化这二者之一。控制器至少确定载荷的正向变化,该变化在喷射量学习模式期间在主动构件上极其容易出现。
在自动变速器安装在转矩传递机构中并且锁止离合器建立主动构件和从动构件之间的直接的机械连接的情形下,或者手动传动装置安装在转矩传递机构中并且使用离合器将主动构件连接至从动构件而使它们之间没有任何旋转滑移的情形下,从动构件将与主动构件一起旋转,由此会导致很大程度的扭转或物理载荷的变化施加在主动和从动构件上。即使当从燃料喷射器喷射的燃料量恒定时,也会导致发动机转速产生变化。因此,控制器可以判断主动构件和从动构件是否发生了旋转滑移。当判断主动构件和从动构件发生了旋转滑移时,即当载荷变化没有直接从从动构件传递到主动构件时,控制器就进入喷射量学习模式,从而保证基于发动机转速的增大来确定校正系数的精度。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于内燃机的燃料喷射控制装置,包括:(a)测量内燃机速度的速度传感器;(b)用于控制从燃料喷射器喷射到内燃机中的燃料量的控制器。当需要进入喷射量学习模式时,控制器指令燃料喷射器喷射学习喷射量,该学习喷射量即为从燃料喷射器喷射到内燃机中用于学习燃料喷射器的燃料喷射特性的燃料量。控制器还确定作用在转矩传递机构主动构件上的载荷变化,其中内燃机的输出转矩就是通过该转矩传递机构从主动构件传递到从动构件。控制器基于速度传感器测量的内燃机速度和作用在主动构件上的载荷变化来确定内燃机速度的增大。控制器还基于内燃机速度的增大判断燃料的实际喷射量,该喷射量被视为已经从燃料喷射器喷出的燃料量。控制器基于学习喷射量和实际喷射量之间的差值来计算校正系数,以便用来补偿用于指令燃料喷射器喷射目标燃料量。
具体地说,控制器基于发动机转速的增大来判断实际喷射量,由此保证不论作用在主动构件上的载荷变化如何时,都能保证促进校正系数的精度。
如上所述,本发明的变体也可以与本发明第二方面一起使用。
附图说明
通过下文给出的详细说明和本发明的优选实施例的附图可以更好地理解本发明,然而,不应该认为这些是用于将本发明限于特定的实施例,而是仅仅用于解释和理解的目的。
附图中:
图1是显示依照本发明的燃料喷射系统的框图;
图2(a)是显示在喷射量学习模式中车辆的驾驶员突然踩下刹车踏板时针对发动机的各自四个气缸采样的内燃机的速度变化Δω的曲线图;
图2(b)是显示在松开车辆加速踏板从而使发动机减速而没有通过燃料喷射器喷射燃料时采样的内燃机的速度变化Δω的曲线图;
图3是显示在喷射量学习模式之前和之后的减速期间采样的内燃机的速度变化Δω的曲线图;
图4是学习从燃料喷射器实际喷射的燃料量和计算用于补偿燃料喷射器的喷射特性中的偏差的校正系数的程序的流程图。
具体实施方式
参见附图,其中,相同的参考数字在几个图中指的是相同的部件,尤其参照图1,其中显示了依照本发明的蓄压器燃料喷射系统10,作为一个实例,该蓄压器燃料喷射系统10设计成用于机动车柴油机的共轨燃料喷射系统。
燃料喷射系统10包括高压泵12、共轨14、燃料喷射器24和电控元件(ECU)50,并且工作用来控制燃料喷射到柴油机20中,且柴油机20通过变矩器30和自动变速器40连接到机动车辆的驱动轮上。
高压泵12具有典型的已知结构,它具有跟随柴油机20的凸轮轴22的凸轮的旋转而往复运动的柱塞来压缩连续地抽吸到压力室内的燃料。ECU 50工作来控制应用到高压泵12中安装的吸入控制阀(未显示)上的电流量,从而调节在每个柱塞的抽吸冲程中抽吸到高压泵12的压力室中的燃料量。
共轨14用作蓄压器,从高压泵12供给的燃料存储在其中并且保持在基于柴油机20的运行状况而高级控制的压力下。共轨14中燃料的压力(下文中也被称作共轨压力)由从高压泵12释放的燃料的流速和高压泵12中安装的减压阀(未显示)进行调节。
在此作为一个实例提及的柴油机20是四缸内燃机。柴油机20的每个气缸中安装了一个燃料喷射器24,并且它工作来将燃料喷射到各自的气缸中。在包括进气或引入、压缩、燃烧和排气的每个发动机操作循环(即,四冲程循环)中,ECU 50工作来将每个燃料喷射器24打开几次以执行燃料进入发动机20的多级喷射。特别地,ECU 50工作来在每个发动机操作循环中执行引燃喷射、主喷射和后喷射。每个燃料喷射器24均由典型的螺线管操作的阀实现,该螺线管操作的阀设计成调节控制室中燃料的压力,该压力沿阀关闭方向作用在喷嘴针阀上以控制将由燃料喷射器24喷射的燃料的量。
变矩器30和自动变速器40安装在动力传动系(也称为驱动链),该动力传动系将从曲轴22输入的柴油机20的输出转矩通过输入轴42传递到驱动轮(未显示)。变矩器30具有布置成彼此相对的泵轮32和涡轮转子34。泵轮32连接到柴油机20的曲轴22上。涡轮转子34连接到自动变速器40的输入轴42上。
在变矩器30的操作中,涡轮转子34受到源于泵轮32的旋转导致的油的流动的惯性力以旋转。定子36布置在泵轮32和涡轮转子34之间并且工作来使油流整形并且使之从涡轮转子34返回泵轮32,因此放大转矩。
变矩器30工作用于将柴油机20的输出转矩传递至自动变速器40,同时允许输入轴42到柴油机20的曲轴22的旋转滑移。
ECU 50通过液压控制锁止离合器38从而在曲轴22和输入轴42之间建立直接的连接。锁止离合器38的接合由液压控制,该液压由用于自动变速器40的控制液压系统产生。当锁止离合器38将曲轴38直接连接至输入轴42时,就消除了曲轴22和输入轴42之间的滑移。
自动变速器40是一种装备有行星齿轮组或余摆线的典型的多级变速器或皮带无级变速器。自动变速器40的换档通过ECU 50控制装备有螺线管操纵阀的液压控制系统来改变。
ECU 50充当燃料喷射控制设备并且通过典型的微型计算机来执行,其中该微型计算机基本包括CPU、ROM、RAM和可改写的永久存储器例如闪存。ECU 50监视曲柄角传感器60、涡轮速度传感器62、车辆速度传感器64、加速器位置传感器66、油温度传感器68和制动传感器70来知道柴油机20的运行状况。加速器位置传感器66用于测量车辆加速器踏板的位置(即节气门的开度)。ECU 50还监视电负荷例如空调80和交流发电机82的运行状况。
ECU 50还用于监视柴油机20的运行状况,并且控制高压泵12、燃料喷射器24、锁止离合器38和自动变速器40的液压控制系统的通电,从而使柴油机20保持在期望的状态下。
ECU 50还基于通过上述传感器的输出确定的柴油机20的运行状况来控制喷射正时和要喷射的燃料数量(下文中还会称为喷射量)。特别地,ECU50向每个燃料喷射器24输出喷射控制脉冲信号从而在受控的正时将受控的燃料量喷射到柴油机20中。喷射控制脉冲宽度的增大会导致每个燃料喷射器24的控制室向低压侧的打开时间延长从而增大喷射量。针对每个共轨压力(即从燃料喷射器24中将喷出的燃料压力),ECU 50将列出了喷射控制脉冲宽度和喷射量之间的关系的映像存储在ROM或闪存中。
ECU 50依照存储在ROM或闪存中的控制程序来执行下文中所讨论的控制任务。
1)针对柴油机20的每个气缸,ECU 50对曲柄角传感器60的输出进行采样从而确定曲轴22(即柴油机20)的速度ω。就在每个燃料喷射器24的喷射正时之前测量曲轴22的速度ω。ECU 50确定速度变化Δω,即最终针对柴油机20四个气缸的每一个确定的曲轴22的速度ω和720度曲轴转角之前确定的速度之差。
2)ECU 50向每个燃料喷射器24输出喷射控制信号来指定喷射正时及其喷射量。ECU 50还进入喷射量学习模式向每个燃料喷射器24输出用于指示学习喷射量的喷射控制脉冲。特别地,ECU 50指引或指示每个燃料喷射器24喷射所选的燃料量(即学习喷射量)从而学习其燃料喷射特性。
3)ECU 50分析在喷射量学习模式中采样的速度变化Δω和下文将详细描述的作用在曲轴22上的负载的变化来确定在喷射量学习模式(下文汇总还被称作学习喷射)中出现的曲轴22的速度的增大。
图2(a)显示了速度变化Δω,即在喷射量学习模式下当车辆驾驶员紧急踩下刹车踏板时,对四个气缸分别采样的柴油机20(即曲轴22)的速度的变化。图2(b)显示了在松开加速踏板使车辆减速而没有通过燃料喷射器24喷射燃料时采样的速度变化Δω。
在图2(b)的实例中,当不执行学习喷射时如″Δ″所示的速度变化Δω的改变基本上与虚线200重合,其中该虚线200笔直地经过在执行学习喷射之前和之后采样的速度变化Δω。因此,柴油机20速度的增大可以通过计算实线210和虚线200之差来直接算得,其中实线210表示从曲柄角度传感器60的输出测量的速度变化Δω。
在由于紧急制动而导致出现加载的正向变化作用在曲轴22上的图2(a)的实例中,不执行学习喷射时的速度变化Δω沿着点划线220适度地发生变化。由笔直地经过执行学习喷射之前和之后采样的速度变化Δω的虚线200表示的速度变化Δω的变化小于由点划线220所表示的。当类似图2(b)中,当计算通过曲柄角传感器60的输出而测量的表示速度变化Δω的实线210与虚线200之间的差时,将会导致在学习喷射中出现的柴油机20的速度的增大被错误地判断为大于实际的。
上述错误可以通过如下途径来消除,即基于点划线220和虚线200围住的划线区域230的尺寸来校正或减小柴油机20速度的增大。作为点划线220和虚线200之间的速度变化Δω之差的函数的划线区域230的尺寸越大,柴油机20速度增大所减小的量就越大。
或者,也可以基于点划线220表示的速度变化Δω来计算从点划线220到实线210柴油机20速度的增大。如图3所示,点划线220可以使用在执行学习喷射之前柴油机20速度的变化率212和执行学习喷射之后柴油机20的速度变化率214通过数学方法得到。
4)ECU 50设计成当作用在曲柄22上的载荷的变化的程度,即点划线220和虚线200之间的速度变化Δω的差别,超过给定值时,中断喷射量学习模式,即停止学习或校正每个燃料喷射器24的燃料喷射特性,。
5)由于曲轴22上的载荷的变化,ECU 50基于通过上述方式判定的曲轴22速度的增大,来计算视为实际上通过燃料喷射器24喷射(也被称作实际喷射量)的燃料量。ECU 50还将实际喷射量校正为滑移百分比SR的函数,即曲轴22和输入轴42之间的速度之差的函数。滑移百分比SR由如下的方程(1)给出。
SR=(|NE-NO|/NE)×100            (1)
其中NE为曲轴22的速度,NO为输入轴42的速度。
6)ECU 50计算学习喷射量和实际喷射量之差来确定用于校正每个燃料喷射器24的燃料喷射特性的校正系数,其中,如上所述,学习喷射量即为喷射量学习模式中通过每个燃料喷射器24喷射的燃料目标量。在此所提到的燃料喷射特性显示了将输出到相应的燃料喷射器24之一的喷射控制脉冲宽度和期望从燃料喷射器24之一喷射出的喷射量之间的关系。
7)ECU 50判断是否发生了载荷的变化并且施加在曲轴22上。作用在曲轴22上的载荷的变化分成两种类型:第一种是朝向使曲轴22速度减小的载荷的正向变化,第二种是朝向使曲轴22速度增大的载荷的负向变化。特别地,ECU 50用于在下列情形中得出载荷的变化正施加在曲轴22上的结论:
7a)如图3所示,当执行学习喷射之前的速度变化Δω的变化率212和执行学习喷射之后速度变化Δω的变化率214之差大于给定值时,或执行学习喷射之前和之后速度变化Δω之差216大于给定值时;
7b)当制动传感器70的输出指示刹车踏板已经踩下或松开时;
7c)当与曲轴22机械连接的通过它驱动的电负荷例如空调80和/或交流发电机82已经从断开切换到合上状态或者从断开到合上状态的时候;以及
7d)当自动变速器40的档位已经改变,例如,当自动变速器40已经从第三速度档位变化到第二速度档位,从而载荷的正向变化作用在曲轴22的时候,或者反之。
8)ECU50工作用来判断锁止离合器38是否建立或断开了曲轴22和输入轴42之间的连接。
9)当加速踏板松开从而通过不向柴油机20喷射燃料而使车辆减速,并且锁止离合器38脱离从而允许曲轴22和输入轴42在旋转中滑动时,ECU 50工作用来判断满足了学习要求。
喷射量学习模式中的ECU50的操作将参照图4的流程图在下文中进行详细的描述。如图4所示,程序存储在ECU 50的ROM或闪存中,并且每次执行一个喷射控制时间来控制每当到达喷射控制时间时就控制燃料喷射进入柴油机20的四个气缸的每一个中。
在进入该程序以后,例程进行到步骤300,其中,判断是否满足了学习每个燃料喷射器24的燃料喷射特性的学习要求。例如,当松开加速器踏板使得没有通过燃料喷射器24向柴油机20喷射燃料而使之减速,以便曲轴22的速度以恒速减小,并且锁止离合器38脱离从而允许曲轴22和输入轴42旋转滑移时,ECU 50判断是否满足学习要求。如果得到的应答是“否”,即意味着没有满足学习要求,那么例程就终止。
如果在步骤300中得到的应答为“是”,那么例程就进行到步骤302,其中,ECU 30进入喷射量学习模式并且向相应的燃料喷射器24之一输出喷射控制脉冲从而建立针对学习燃料喷射特性所选的单级燃料喷射量。喷射量学习模式中所选取的从燃料喷射器24喷射的燃料量与典型的引燃喷射中相同。或者ECU 50也可以建立向柴油机20相应的气缸之一进行的多级燃料喷射。在这种情形下,ECU 50将在下面的步骤中通过增大曲轴22的速度得到的燃料量除以喷射次数,将它定为用于喷射事件中的一个的燃料量。
例程进行到步骤304,其中判断在喷射量学习模式期间(即对曲轴22速度的变化进行采样)载荷的变化是否已经施加在曲轴22上。具体地说,当踩下了刹车踏板时,ECU 50就判断载荷的变化已经作用在曲轴22上。或者ECU 50可以设计成如上面的7)部分所描述的基于自动变速器40档位的变化、空调节80或交流发电机82的运行状况和/或速度变化Δω的变化做出判断。
如果在步骤304中得到的应答为“否”,即没有踩下刹车踏板从而没有载荷变化施加在曲轴22上,就判断在不执行学习喷射时速度变化Δω将会沿着虚线200进行改变,如图2(b)所示。然后例程进行到步骤306,其中曲轴22速度的增大就通过计算在执行学习喷射时发生的如实线210所示的速度变化Δω和在没有执行学习喷射时发生的如虚线200所示的速度变化Δω之差得到。然后例程进行到步骤312。
或者,如果在步骤304中得到的应答为“否”,即踩下刹车踏板对曲轴22施加载荷变化,那么例程就进行到步骤308,其中判断载荷变化的绝对值是否大于给定值。如上所述那样通过图2(a)中的点划线220和虚线200之间的速度变化Δω之差,可以计算载荷变化值。或者可以通过在图3所示的在学习喷射执行之前在速度变化Δω中变化率212和在学习喷射执行之后在速度变化Δω中变化率214之差来得到载荷变化的值。
如果在步骤308中得到的应答为“是”,即载荷变化太大而不能精确地校正进入柴油机20的燃料喷射量,那么例程就终止,不会校正相应的燃料喷射器24之一的燃料喷射特性。
或者,如果在步骤308中得到的应答为“否”,那么例程就进行到步骤310,其中用实线210和虚线200之间的速度变化Δω之差减去点划线220和虚线200之间的速度变化Δω之差,来判断速度变化Δω的增大,即在学习喷射时间中出现的曲轴22速度的增大。速度的增大或者可以如上所述通过如下方法来判断,即将如点划线220所示的速度变化Δω定义为参照速度变化,并且计算如点划线220所示的速度变化Δω与实线210所示的速度变化Δω的偏差。
例程进行到步骤312,其中,基于在步骤306或310任一步骤中得到的速度的增大,来计算实际喷射量,即视为从相应的燃料喷射器24之一实际喷射出的燃料量。ECU 50还计算实际喷射量和学习喷射量,即如上所述的通过相应的燃料喷射器24之一喷射的燃料目标量,之差,来确定用于校正相应的燃料喷射器24之一的燃料喷射特性的校正系数,该校正系数显示了输出到相应的燃料喷射器24之一的喷射控制脉冲宽度和由此喷射的期望喷射量之间的关系。
如上所述,ECU 50设计成如下,即,当判断在喷射量学习模式期间曲轴22上施加了载荷的变化时,就基于作用在曲轴22即动力传动系(即转矩传递机构)的主动构件上的载荷变化来精确地校正曲轴22速度的增大,以便基于实际喷射量和用于校正从燃料喷射器24之一喷射的燃料目标量的学习喷射量之差,使用校正速度的增大来得到校正系数,以此来保证判断的精度。这使得在共轨燃料喷射系统中,能够精确地确定在例如主喷射之前发生的引燃喷射中喷射的很少量的燃料。
如上所述,虽然曲轴22速度的增大通过计算执行学习燃料喷射时和未执行时速度变化Δω之差来确定,但是也可以通过计算曲柄角传感器60直接在执行学习喷射时测得的曲轴22的速度ω和未执行学习喷射时在相同的曲柄角时曲轴22的速度ω之差来确定。当未执行学习喷射时,与柴油机20中所选的气缸之一对应的曲柄角处的曲轴22的速度ω,也可以通过数学方法由执行学习喷射之前曲轴22的速度的变化率计算得到。
在图4的程序中,当从踩下刹车踏板导致施加在曲轴22上的载荷的变化度大于给定值时,ECU 30停止学习燃料喷射特性,即停止确定燃料喷射器24的校正系数,但是,也可以设计成如下,即ECU 30监视自动变速器40、空调80或交流发电机82的运行状况,并且当监视的状况指示载荷变化正施加在曲轴22上时停止确定校正系数。例如,在步骤308中与曲轴22上载荷变化的绝对值作比较的值可以设置成很小的值或零,以便当在步骤304中得到的应答为“是”时,例程就会经过步骤308终止而无需确定校正系数。
或者ECU 50也可以设计成在步骤310中计算速度变化Δω的增大,而不在步骤308中将载荷的变化的程度与给定值相比较,而无论在步骤304中确定载荷的变化施加在曲柄22上。
可以使用将输入轴42通过离合器连接至曲轴22的手动变速器来代替自动变速器40。在这种情形下,当离合器脱离时,ECU 50可以确定满足了学习要求。
虽然上述实施例中的ECU 50用于在蓄压器燃料喷射系统10中在引燃喷射模式下学习燃料喷射量,其中该蓄压器燃料喷射系统10将存储在共轨14中的燃料通过燃料喷射器24之一喷射到柴油机20的每个气缸中,但是也可以设计成在主喷射模式下或者在主喷射模式之后发生的后喷射模式下学习燃料喷射量。
本发明可以用于通过燃料喷射器而不使用共轨14将燃料喷射到汽油发动机中的燃料喷射系统。
尽管已经通过优选实施例公开了本发明以易于更好地理解本发明,但是应当理解,本发明能够在不脱离本发明的原理的前提下以多种方式实现。因此,应当理解本发明包括在不脱离如所附权利要求书中所述的本发明的原理的前提下能够实现所示实施例的所有可能的实施例和改进。

Claims (17)

1.一种用于内燃机的燃料喷射控制装置,包括:
测量内燃机速度的速度传感器;
控制器,用于控制从燃料喷射器喷射到内燃机中的燃料量,当需要进入喷射量学习模式时,所述控制器控制燃料喷射器喷射燃料学习喷射量,该燃料学习喷射量为喷射到内燃机中用于学习燃料喷射器的燃料喷射特性的燃料量,所述控制器通过所述速度传感器确定由于喷射所述燃料学习喷射量所导致的内燃机速度的增大,并且还基于内燃机速度的增大来确定被视为已经由燃料喷射器喷射的燃料量的燃料实际喷射量,所述控制器基于学习喷射量和实际喷射量之间的差值计算校正系数用于补偿该差值,在所述燃料的学习喷射量被喷射之后,所述控制器还确定作用在转矩传递机构的主动构件上的载荷变化,内燃机的输出转矩通过该转矩传递机构从主动构件传递到从动构件,当载荷变化的绝对值大于给定值时,所述控制器就中断喷射量学习模式。
2.如权利要求1所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述控制器基于速度传感器测量的内燃机速度和作用在主动构件上的载荷变化来确定内燃机速度的增大。
3.如权利要求1所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述控制器基于在燃料的学习喷射量喷射之前和之后之间的内燃机速度的变化来确定作用在主动构件上的载荷变化。
4.如权利要求1所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,当直接连接至主动构件的载荷产生对象被驱动时,所述控制器就确定载荷变化施加在主动构件上,并且还确定载荷变化的绝对值是否大于给定值。
5.如权利要求1所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,当制动传感器的输出指示踩下了内燃机刹车踏板时,所述控制器就确定载荷变化施加在主动构件上,并且还确定载荷变化的绝对值是否大于给定值。
6.如权利要求1所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,当安装在转矩传递机构中的变速器的档位发生了变化时,所述控制器就确定载荷变化施加在主动构件上,并且还确定载荷变化的绝对值是否大于给定值。
7.如权利要求1所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述控制器基于燃料喷射器喷射燃料的学习喷射量之前和之后之间的内燃机速度的差值来计算作用在主动构件上的载荷变化的绝对值。
8.如权利要求1所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,作用在主动构件上的载荷变化是朝向使内燃机速度减小的正向变化或者是朝向使内燃机速度增大的负向变化,并且所述控制器至少判定载荷的正向变化。
9.如权利要求1所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述控制器判断主动构件和从动构件是否发生了旋转滑移,并且当判断主动构件和从动构件发生了旋转滑移时,所述控制器进入喷射量学习模式。
10.一种用于内燃机的燃料喷射控制装置,包括:
测量内燃机速度的速度传感器;
控制器,用于控制从燃料喷射器喷射到内燃机中的燃料量,当需要进入喷射量学习模式时,所述控制器控制燃料喷射器喷射燃料学习喷射量,该燃料学习喷射量为喷射到内燃机中用于学习燃料喷射器的燃料喷射特性的燃料量,所述控制器确定作用在转矩传递机构的主动构件上的载荷的变化,通过转矩传递机构内燃机的输出转矩从主动构件传递到从动构件,所述控制器还基于由速度传感器测量的内燃机的速度和作用在主动构件上的载荷的变化通过速度传感器来确定由于喷射燃料学习喷射量而导致的内燃机速度的增大,所述控制器还基于内燃机速度的增大来确定被视为由燃料喷射器已经喷射的燃料量的燃料实际喷射量,所述控制器基于学习喷射量和实际喷射量之间的差值计算校正系数来补偿该差值,用于指令燃料喷射器喷射目标燃料量,通过在第一线和第二线之间的内燃机速度的变化的差值确定所述作用在主动构件上的载荷的变化,当不执行学习喷射时所述内燃机的速度的变化沿着第一线变化,以及第二线是当执行学习喷射时笔直地经过燃料的学习喷射量在执行学习喷射之前和之后采样的内燃机速度变化的线。
11.如权利要求10所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述控制器基于燃料的学习喷射量喷射之前和之后之间的内燃机速度的变化确定作用在主动构件上的载荷变化。
12.如权利要求10所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,当直接连接至主动构件的载荷产生对象被驱动时,所述控制器就确定载荷变化施加在主动构件上,并且还确定载荷变化的绝对值是否大于给定值。
13.如权利要求10所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,当制动传感器的输出指示踩下了内燃机刹车踏板时,所述控制器就确定载荷变化施加在主动构件上,并且还确定载荷变化的绝对值是否大于给定值。
14.如权利要求10所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,当安装在转矩传递机构中的变速器的档位发生变化时,所述控制器就确定载荷变化施加在主动构件上,并且还确定载荷变化的绝对值是否大于给定值。
15.如权利要求10所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述控制器基于燃料喷射器喷射燃料的学习喷射量之前和之后之间的内燃机速度的差值计算作用在主动构件上的载荷变化的绝对值。
16.如权利要求10所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,作用在主动构件上的载荷变化是朝向使内燃机速度减小的正向变化或者是朝向使内燃机速度增大的负向变化,并且所述控制器至少判定载荷的正向变化。
17.如权利要求10所述的燃料喷射控制装置,其特征在于,所述控制器判断主动构件和从动构件是否发生了旋转滑移,并且当判断主动构件和从动构件发生了旋转滑移时,所述控制器进入喷射量学习模式。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4501974B2 (ja) * 2007-08-31 2010-07-14 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4752928B2 (ja) * 2009-02-10 2011-08-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2010261334A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Denso Corp 燃料噴射制御装置
JP5482532B2 (ja) * 2010-07-16 2014-05-07 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置
JP2012026340A (ja) * 2010-07-22 2012-02-09 Denso Corp 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置
EP2649287B1 (de) 2010-12-10 2020-10-14 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine mit unterstützung durch eine elektrische maschine und brennkraftmaschine
CA2754137C (en) 2011-09-30 2012-11-20 Westport Power Inc. Apparatus and method for in situ fuel injector calibration in an internal combustion engine
DE102012211111A1 (de) * 2012-06-28 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen eines Sprungs in einem von einem Motor eines Fahrzeuges abgegebenen Drehmoment
GB2518432A (en) * 2013-09-23 2015-03-25 Gm Global Tech Operations Inc A control apparatus for operating a fuel injector
CN104504244B (zh) * 2014-12-03 2017-06-06 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 喷油器喷射量估计方法
US10066563B2 (en) 2015-04-28 2018-09-04 Cummins Inc. Closed-loop adaptive controls from cycle-to-cycle for injection rate shaping
US10539326B2 (en) * 2016-09-07 2020-01-21 Clearsign Combustion Corporation Duplex burner with velocity-compensated mesh and thickness
DE102016226132A1 (de) * 2016-12-23 2018-06-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ermitteln einer Einspritzmenge eines Injektors
JP7010003B2 (ja) * 2018-01-09 2022-01-26 株式会社デンソー 噴射制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007138750A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Denso Corp 燃料噴射制御装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05296094A (ja) * 1992-04-15 1993-11-09 Toyota Motor Corp 多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置
US5839420A (en) * 1997-06-04 1998-11-24 Detroit Diesel Corporation System and method of compensating for injector variability
DE19936944A1 (de) * 1999-08-05 2001-02-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Zumessen von Brennstoff mit einem Brennstoffeinspritzventil
US6216668B1 (en) * 1999-11-16 2001-04-17 Deere & Company Engine performance measuring method
JP2002235582A (ja) * 2001-02-07 2002-08-23 Denso Corp 内燃機関用燃料噴射量制御方法
US6732577B2 (en) * 2001-09-04 2004-05-11 Caterpillar Inc Method of determining fuel injector performance in-chassis and electronic control module using the same
US6748928B2 (en) * 2002-04-26 2004-06-15 Caterpillar Inc In-chassis determination of fuel injector performance
ITTO20020698A1 (it) * 2002-08-06 2004-02-07 Fiat Ricerche Metodo e dispositivo di controllo della qualita'
JP4158623B2 (ja) * 2003-06-27 2008-10-01 株式会社デンソー 燃料噴射装置
JP4277677B2 (ja) 2003-06-27 2009-06-10 株式会社デンソー ディーゼル機関の噴射量制御装置
EP1526267A3 (de) * 2003-10-21 2010-07-28 Continental Automotive GmbH Verfahren zur Driftkompensation eines Injektors für die direkte Kraftstoffeinspritzung in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine sowie Vorrichtung
DE102006006303B3 (de) * 2006-02-10 2007-06-28 Siemens Ag Verfahren zur Abschätzung einer eingespritzten Kraftstoffmenge
JP4525729B2 (ja) * 2007-10-26 2010-08-18 株式会社デンソー Egr分配ばらつき検出装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007138750A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Denso Corp 燃料噴射制御装置

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