CN102213153A - 双燃料发动机的燃料喷射器诊断 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了用于控制双燃料发动机的燃料喷射的各种系统和方法，所述双燃料发动机包括第一和第二燃料集合管以及第一和第二燃料泵。在一个实施例中，当暂停第二燃料集合管中的泵送时，将第一燃料喷射到除了一个发动机汽缸以外的所有汽缸中，以及将第二燃料以预定序列喷射到所述一个汽缸中。这样，向所述一个汽缸喷射的燃料喷射器被隔离，并且可评估其性能，而不会明显影响发动机性能。

Description

双燃料发动机的燃料喷射器诊断
技术领域
本发明涉及诊断双燃料发动机中的燃料喷射系统的喷射器易变性。
背景技术
当燃料喷射器是崭新的时，其可表现出某些段对段易变性(piece-to-piece variability)。随着时间的推移，喷射器性能会降低(例如，喷射器变得堵塞)，这会进一步增加段对段喷射器易变性。因此，喷射到发动机各汽缸内的实际燃料量可能不是期望量，且实际量和期望量之间的差别会因不同喷射器而不同。这样的差异会导致降低燃油经济性、增加尾管排放量以及降低发动机整体效率。此外，在多种不同喷射物质(例如不同的燃料混合物)的情况下运转的发动机会具有更多的燃料喷射器(例如，两倍多)，从而导致由于喷射器退化，发动机性能退化的可能性更大。
发明内容
在这里发明者已经认识到上面的问题，且已经设计出方法以至少部分地解决这些问题。因此，公开了一种用于控制双级多物质喷射发动机的燃料喷射的方法，该双级多物质喷射发动机包括第一和第二燃料集合管以及第一和第二燃料泵。该方法包括，暂停将第二物质泵送到第二燃料集合管，并将第一物质喷射到除了单个发动机汽缸外的所有汽缸，以及当在第二燃料集合管中暂停泵送时，将第二物质喷射到所述单个汽缸中，并且使得第二燃料集合管中的压力降低与喷射器操作相关联。
通过暂停第二燃料集合管中的泵送，可以隔离喷射器，并且燃料集合管中的压力降低可与喷射器的操作相关联。此外，在除了一个汽缸以外的所有汽缸中可以不中断地继续进行第一燃料的喷射。用这种方式，可以隔离并测试每一个燃料喷射器，而不会显著地影响发动机运转。
根据另一个方面，提供了用于控制双燃料发动机的燃料喷射的方法，该发动机包括第一和第二燃料集合管以及第一和第二燃料泵。该方法包括：暂停将第二燃料泵送到第二燃料集合管，并将第一燃料喷射到除第一组发动机汽缸之外的所有汽缸中；当第二燃料集合管中暂停泵送时，将第二燃料喷射到所述第一组汽缸中，并且使第二燃料集合管中的压力降低与喷射器操作相关联；以及一旦由第二泵重新开始泵送第二燃料，则基于相关性来调整第一组汽缸中的第二燃料的燃料喷射。
根据另一个方面，一种用于车辆中的发动机的系统包括：多个汽缸，每个汽缸具有第一和第二喷射器，其中该第一喷射器联接到第一燃料集合管，第二喷射器联接到第二燃料集合管；以及控制系统，其包括计算机可读存储介质，该介质包括用于执行如下步骤的指令：在第一工况下，通过第一喷射器向所有汽缸喷射燃料；以及在第二工况下，通过第一喷射器向除了一个汽缸外的所有汽缸喷射燃料，并且只通过第二喷射器向所述一个汽缸喷射燃料；以及当继续将燃料泵送到第一燃料集合管时暂停将燃料泵送到第二燃料集合管中。
在一个实施例中，第一喷射器喷射第一燃料，第二喷射器喷射第二燃料。
在另一个实施例中，第一喷射器喷射第一燃料，第二喷射器喷射第二燃料，其中第一工况包括只使用一种燃料且不执行诊断例程的工况。
在另一个实施例中，第一喷射器喷射第一燃料，第二喷射器喷射第二燃料，其中第二工况包括两种燃料均被使用且执行诊断例程的工况。
在另一个实施例中，第一喷射器喷射第一燃料，第二喷射器喷射第二燃料，该系统进一步包括用于在第三工况下通过第一喷射器和第二喷射器向所有汽缸喷射燃料的指令。
在另一个实施例中，第一喷射器喷射第一燃料，第二喷射器喷射第二燃料，该系统进一步包括用于在第三工况下通过第一喷射器和第二喷射器向所有汽缸喷射燃料的指令，并且该第三工况包括两种燃料均被使用的工况。
在另一个实施例中，该系统进一步包括，在第二工况下并且当暂停第二燃料集合管中的泵送时，使第二燃料集合管中的压力降低与喷射器操作相关联。
在另一个实施例中，该系统进一步包括，在第二工况下并且当暂停第二燃料集合管中的泵送时，使第二燃料集合管中的压力降低与喷射器操作相关联，其中当压力降低偏离预定值时，指示喷射器退化。
应当理解的是，提供上面的摘要是为了以简化的形式引入将在详细说明书中进一步描述的概念选择。这并不意味着确定权利要求主题的关键或本质特征，其范围是由随附于详细说明书的权利要求来限定。而且，权利要求主题并不限于解决上面提及的或本公开任何部分的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1显示出发动机的示意图。
图2显示出双燃料系统的示意图。
图3显示出流程图，其示出程序。
图4显示出流程图，其示出了示例性燃料喷射器的诊断程序。
图5显示出流程图，其示出了示例性燃料泵的诊断程序。
图6A和图6B显示出诊断程序期间的示例性燃料喷射正时和燃料压力变化。
图7A和图7B显示出诊断程序期间的另一个示例性燃料喷射正时和燃料压力变化。
具体实施方式
以下的说明书涉及用于控制多种喷射物质发动机(例如双燃料发动机)中的燃料喷射的方法，该发动机包括第一和第二燃料集合管以及第一和第二燃料泵。在一个例子中，可以用下面的方式执行诊断程序：当第一燃料喷射到发动机的除了单个汽缸以外的所有汽缸中时，暂停将第二燃料泵送到第二燃料集合管中。此外，当暂停第二燃料集合管中的泵送时，第二燃料喷射到所述单个汽缸中，并且第二燃料集合管中的压力降低与喷射器操作相关联。用这种方式，可以一次隔离单个喷射器，从而允许测试所述喷射器而不会对发动机性能产生重大影响。此外，两种类型燃料的所有喷射器都可以用这种方式进行测试。在另一个例子中，可以同时隔离汽缸子组，而不是上面提及的单个汽缸。
图1显示出多汽缸发动机的一个汽缸以及被连接到该汽缸的进气路径和排气路径。在图1所示的实施例中，发动机10能够在一个示例中使用两种不同的物质和/或两种不同的喷射器。例如，发动机10可使用汽油和含酒精燃料，例如乙醇、甲醇、汽油和乙醇的混合物(例如，E85，其是近似85％的乙醇和15％的汽油)、汽油和甲醇的混合物(例如，M85，其是近似85％的甲醇和15％的汽油)等。此外，作为另一个示例，发动机10可使用一种燃料或混合燃料(例如，汽油或者汽油和乙醇)以及水和燃料的一种混合物(例如，水和甲醇)。作为另一个示例，发动机10可使用汽油和在联接到发动机的重整器中产生的重整燃料。作为另一个示例，可以使用两种燃料系统，不过每一系统均使用相同的燃料，例如汽油。在另一个示例中，可以使用单个喷射器(例如直接喷射器)来喷射汽油和醇基燃料的混合物，其中混合物中的两种燃料量的比率例如可以由控制器12通过混合阀来调整。在另一个示例中，每个汽缸使用两个不同的喷射器，例如进气道喷射器和直接喷射器。在另外一个实施例中，除了不同位置和不同燃料之外，还可以使用不同尺寸的喷射器。
图1显示出一种用于至少一个汽缸的示例性燃料系统，其中每个汽缸均具有两个燃料喷射器。此外，每个汽缸可具有两个燃料喷射器。这两个喷射器可以被设置在各种位置，例如两个进气道喷射器、一个进气道喷射器和一个直接喷射器(如图1所示)或者其他。
继续图1，其示出双喷射系统，其中发动机10同时具有直接燃料喷射和进气道燃料喷射以及火花点火。包括多个燃烧室的内燃发动机10是由电子发动机控制器12控制的。所示发动机10的燃烧室30具有燃烧室壁32，该燃烧室壁32具有位于其内的且连接到曲轴40的活塞36。起动器马达(未示出)可通过飞轮(未示出)联接到曲轴40，或者可替代地可以使用直接发动机起动。
在一个具体示例中，如果需要的话，活塞36可包括凹处或凹陷(bowl)(未示出)，从而在需要时帮助形成空气和燃料的分层充气。但是，在可替代实施例中，可以使用扁平活塞(flat piston)。
所示燃烧室或汽缸30通过相应的进气阀52a和52b(未示出)以及排气阀54a和54b(未示出)连通于进气歧管44和排气歧管48。因此，虽然每个汽缸使用四个阀，但在另一个示例中，每个汽缸还可以使用单个进气阀和单个排气阀。在又一个示例中，每个汽缸可以使用两个进气阀和一个排气阀。
燃烧室30可具有一压缩率，其是活塞36位于底部中心时的体积与位于顶部中心时的体积之比。在一个示例中，压缩率可以是近似9∶1。但是，在使用不同燃料的一些示例中，可增大该压缩率。例如，其可以在10∶1和11∶1之间或11∶1和12∶1之间，或更高。
所示燃料喷射器66A直接联接到燃烧室30以便与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号的脉冲宽度dfpw成比例地输送直接喷射到其中的燃料。虽然图1示出了作为侧面喷射器的喷射器66A，但其还可位于活塞的上方，例如在火花塞92的位置附近。由于某些醇基燃料具有较低的挥发性，因此这样的位置可以改进混合和燃烧。可替代地，喷射器可位于进气阀上方和附近，从而改进混合。
可通过包括燃料箱、燃料泵和燃料集合管的高压燃料系统(图2所示)将燃料输送到燃料喷射器66A。可替代地，可以通过低压下的单级燃料泵输送燃料，在这种情况下，压缩冲程期间的直接燃料喷射正时可能比使用高压燃料系统的情况下更受限制。此外，虽然未示出，但一个燃料箱(多个燃料箱中的每个)可具有压力传感器以提供信号给控制器12。
所示燃料喷射器66B联接到进气歧管44，而不是直接联接到汽缸30。燃料喷射器66B以与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号的脉冲宽度pfpw成比例的方式输送所喷射的燃料。应当注意的是，单个驱动器68可以用于两个燃料喷射系统，或者可以使用多个驱动器。还以示意的形式示出燃料系统164输送蒸汽给进气歧管44。
此外，发动机10可包括具有存储箱93的燃料重整器97，其用来提供气态燃料给燃料喷射器66a和66b中的一个或两者。可以借助于泵96和止回阀82将气态燃料从存储箱93提供给一个或两个燃料喷射器。泵96对由存储箱93中的燃料重整器97所提供的气态燃料进行加压。当泵96的输出的压力低于存储箱93的压力时，止回阀82限制气态燃料从存储箱93流入燃料重整器97。在某些实施例中，止回阀82可以定位在泵96的上游。在另一实施例中，止回阀82可以定位成与泵96并联。此外，止回阀82可以被替代为主动控制阀。在这样的实施例中，当泵在运转时主动控制阀将打开。发送到泵96的控制信号可以是例如简单的开/关信号。在其他的实施例中，控制信号可以是连续可变电压、电流、脉冲宽度、所需速度、所需流速等。此外，可以使用一个或多个旁通阀(未示出)来关闭、减慢或禁用泵96。
燃料重整器97包括催化剂72，并且可进一步包括可选的电加热器98，其用来重整由燃料箱91提供的酒精。所示燃料重整器97在催化转换器70和排气歧管48的下游被联接到排气系统。但是，燃料重整器97也可以联接到排气歧管48并位于催化转换器70的上游。燃料重整器97可使用废热来驱动由燃料箱91提供的酒精的吸热脱氢，并且促进燃料重整。
所示进气歧管44通过节流板62连通于节气门体58。在这个具体示例中，节流板62联接到电动马达94，以便由控制器12通过电动马达94来控制椭圆形节流板62的位置。该构造可被称为电子节气门控制(ETC)，其还可在怠速控制期间被利用。在可替代实施例中(未示出)，旁路空气通道布置成与节流板62并行，从而在怠速控制期间通过位于空气通道内的怠速控制旁通阀来控制进入的气流。
所示排气传感器76联接到催化转换器70上游的排气歧管48(其中传感器76可对应于各种不同的传感器)。例如，传感器76可以是用于提供排气空燃比的指示的许多已知传感器中的任意一种，例如线性氧传感器、UEGO(通用/宽域排气氧传感器)、双态(two-state)氧传感器、EGO(排气氧传感器)、HEGO(加热型排气氧传感器)或者HC或CO传感器。在该具体示例中，传感器76是双态氧传感器，其提供信号EGO给控制器12，该控制器12将信号EGO转换成双态信号EGOS。信号EGOS的高电压状态表明排气具有富集的化学计量比(stoichiometry)，而信号EGOS的低电压状态表明排气具有稀贫的化学计量比。当在化学计量均质的操作模式下，在反馈空气/燃料控制期间，可以使用信号EGOS来促进将平均空气/燃料维持在化学计量比。空燃比控制的进一步细节包括在下文中。
无分电器点火系统88通过火花塞92响应来自控制器12的点火提前信号SA而提供点火火花给燃烧室30。
通过控制喷射正时、喷射量、喷雾形状等，控制器12可以促使燃烧室30以多种燃烧模式运行，包括均质空气/燃料模式和分层空气/燃料模式。此外，组合的分层和均质混合物可形成在燃烧室内。在一个示例中，在压缩冲程期间可通过操作喷射器66A来形成分层。在另一个示例中，在进气冲程期间(可以是开放阀门喷射)，可通过操作喷射器66A和66B中的一个或两者来形成均质混合物。在另一个示例中，在进气冲程之前(可以是关闭阀门喷射)，可通过操作喷射器66A和66B中的一个或两者来形成均质混合物。在另一个示例中，在一个或多个冲程(例如，进气、压缩、排气等)期间，可以使用喷射器66A和66B中的一个或两者的多次喷射。在进一步示例中，如下所述，在不同条件下，可以使用不同的喷射正时和不同的混合物形式。
控制器12可控制通过燃料喷射器66A和66B输送的燃料量，以便可以将燃烧室30中均质的、分层的或组合的均质/分层空气/燃料混合物选择为处于化学计量比、富集化学计量比值或稀贫化学计量比值。
所示控制器12作为微型计算机，其包括微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、在该具体示例中作为只读存储器芯片(ROM)106示出的用于可执行程序和标定值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和传统的数据总线。所示控制器112用于接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除先前讨论的信号外，还包括来自联接到节气门体58的质量空气流量传感器100的被引入的质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118的表面点火感测信号(PIP)；和来自节气门位置传感器120的节气门位置TP；来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP；来自爆震传感器182的爆震指示；和来自传感器180的绝对或相对环境湿度指示。发动机转速信号RPM是由控制器12根据信号PIP以传统的方式产生的，并且来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP提供对于进气歧管中的真空或压力的指示。在化学计量比操作期间，该传感器可提供对发动机负载的指示。此外，该传感器随着发动机转速可提供对于被引入到汽缸内的充气(包括空气)的估计。在一个例子中，还用作发动机转速传感器的传感器118在曲轴每转动一圈期间就产生预定数量的等间隔脉冲。
继续图1，示出可变凸轮轴正时系统。具体地，所示发动机10的凸轮轴130连通于摇臂132和134，以便致动进气阀52a、52b和排气阀54a、54b。凸轮轴130直接联接到外罩136。外罩136形成具有多个齿138的带齿轮。外罩136通过正时链或传动带(未示出)液压联接到曲轴40。因此，外罩136和凸轮轴130以与曲轴转速基本相等的转速旋转。但是，通过本文随后将描述的液压联接器的操纵，可以通过在提前室(advance chamber)142和延迟室144内的液压来改变凸轮轴130相对于曲轴40的相对位置。通过允许高压液压液体进入提前室142，可以提前凸轮轴130和曲轴40之间的相对关系。因此，在比正常时间更早时进气阀52a、52b和排气阀54a、54b相对于曲轴40打开和关闭。类似地，通过允许高压液压液体进入延迟室144，可以延迟凸轮轴130和曲轴40之间的相对关系。因此，在比正常时间更迟时，进气阀52a、52b和排气阀54a、54b相对于曲轴40打开和关闭。
继续参考可变凸轮正时系统，联接到外罩136和凸轮轴130的齿138允许通过提供信号VCT给控制器12的凸轮正时传感器150测量相对凸轮位置。齿1、2、3和4优选用于测量凸轮正时，并且其等距间隔开(例如，在V-8双排式发动机中，彼此相隔90度)，而齿5优选用于汽缸识别。另外，控制器12发送控制信号(LACT、RACT)给传统的电磁阀(未示出)，从而控制液压液体流入提前室142或延迟室144，或不流入两者中。
可以用多种方法测量相对凸轮正时。一般来说，PIP信号的上升沿和从外罩136上的多个齿138中的一个齿接收信号之间的时间或旋转角度给出了相对凸轮正时的测量。对于包括两个汽缸排(bank)和一个带有五齿的轮的V-8发动机的具体示例而言，每转动一圈接收四次具体排的凸轮正时测量，同时额外的信号用于汽缸识别。
传感器160还可通过信号162提供排气中氧浓度的指示，该信号162向控制器12提供氧气浓度的电压指示。例如，传感器160可以是HEGO、UEGO、EGO或其他类型的排气传感器。还应当注意的是，如上关于传感器76所述，传感器160可对应于各种不同的传感器。
如上所述，图1仅仅示出了多汽缸发动机中的一个汽缸，并且每个汽缸均具有它自己的一组进气/排气阀、燃料喷射器、火花塞等。
而且，在这里描述的示例性实施例中，发动机可联接到用于起动发动机的起动器马达(未示出)。例如，当驾驶员转动转向柱上点火开关中的钥匙时，可给该起动器马达提供动力。在发动机起动之后，例如，通过发动机10在预定时间之后达到预定速度，起动器就脱离接合。进一步，在公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可用于使所需的部分排气经由EGR阀(未示出)从排气歧管48行进到进气歧管44。可替代地，通过控制排气气门正时可使部分燃烧气体保留在燃烧室内。
图2示出了燃料喷射系统200，其具有高压双燃料集合管系统，例如，其是可联接到图1中的发动机10的燃料系统。该系统200可包括燃料箱201a和201b、低压(或抬升)燃料泵202a和202b，该低压(或抬升)燃料泵202a和202b分别将燃料箱201a和201b中的燃料通过低压通道204a和204b提供给高压燃料泵206a和206b。高压燃料泵206a和206b分别通过高压通道208a和208b将加压的燃料提供高压燃料集合管210a和210b。高压燃料集合管210a将加压的燃料提供给燃料喷射器214a、214b、214c和214d，并且高压燃料集合管210b将加压的燃料提供给燃料喷射器214e、214f、214g和214h。燃料喷射器将燃料喷射到位于发动机缸体内的发动机汽缸212a、212b、212c和212d中。未被喷射的燃料可通过相应的燃料返回通道(未示出)返回至燃料箱201a和201b中。该发动机缸体216可以联接到具有进气节气门224的进气通路222。
该系统可进一步包括控制单元226。类似于图1中的控制单元12，该控制单元可进一步联接到各种其他的传感器252和各种致动器254(例如，燃料喷射致动器、火花点火致动器、节气门致动器等)以便感测和控制车辆运行情况。例如，该控制单元226可通过适当的传感器来感测发动机转速、节气门位置、进气温度和/或压力、排气温度和/或压力、质量空气流量、发动机冷却剂温度、曲柄转角位置、可变凸轮位置、喷射正时、火花点火正时。该控制单元226还可控制进气和/或排气阀或节气门、发动机冷却风扇、火花点火、喷射器和燃料泵的操作，从而控制发动机工况。
图2示出了燃料喷射系统的附加细节。具体地，图2示出控制单元226，其可以是发动机控制单元、动力传动控制单元、控制系统、分立单元或各种控制单元的组合。在图2中示出了作为微型计算机的控制单元226，其包括输入/输出(I/O)端口228、中央处理单元(CPU)232、在该具体示例中作为只读存储器(ROM)芯片230示出的用于可执行程序和标定值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM)234、保活存储器(KAM)136和数据总线。
该控制单元226可接收来自各种传感器的信号。例如，该控制单元226可以经由位于高压燃料集合管210a和210b中的相应燃料压力传感器220a和220b接收来自高压燃料集合管210a和210b的燃料压力信号。该控制单元可进一步经由节气门位置传感器238接收指示进气节气门位置的节气门打开角度信号(OA)、来自质量空气流量传感器240的进气流量信号(Qa)、来自发动机转速传感器242的发动机转速信号(Ne)、经由加速器踏板位置传感器246来自踏板244的加速踏板位置信号、曲柄转角传感器248以及来自发动机温度传感器250的发动机冷却剂温度(ECT)信号。
除了上面提到的信号以外，该控制单元226还可接收来自各种其他传感器252的其他信号。例如，如图1所示，该控制单元226可接收来自联接到曲轴的霍尔效应传感器(未示出)的表面点火感测信号(PIP)以及来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP。
该控制单元226可通过各种致动器254控制各种车辆部件的操作。例如，该控制单元226可通过相应燃料喷射器致动器(未示出)控制燃料喷射器214a-h的操作，并且通过相应的高压燃料泵致动器(未示出)控制高压燃料泵206a和206b的操作。
高压燃料泵206a和206b可联接到图2所示的控制单元226，并由其控制。该控制单元226可调节由高压燃料泵206a和206b通过相应的高压燃料泵控制器(未示出)送入高压燃料集合管210a和210b内的燃料的量或速度。该控制单元226还可完全停止对高压燃料集合管210a和210b的燃料供应。而且，高压燃料泵206a和206b可包括一个或多个安全阀，当高压燃料集合管210a和210b中的燃料压力高于所需压力时，所述安全阀可降低高压燃料集合管中的燃料压力。
虽然在该示例中喷射器联接到发动机汽缸，但是在其他示例中，喷射器可联接到进气通道。直接联接到发动机汽缸的燃料喷射器可位于汽缸活塞(未示出)的上方，或位于发动机汽缸的侧面上。喷射器214a-h可操作地联接到控制单元并由其控制，例如图2所示的控制单元226。可通过控制单元226根据存储在控制单元226中的基于发动机转速(Ne)和/或进气节气门打开角度(QA)或者发动机负载的发动机控制参数图来确定喷射器喷射的燃料量和喷射正时。还可通过控制联接到喷射器的电磁阀(未示出)来控制喷射器。喷射器可以不喷射所有提供给喷射器的燃料，并且可通过返回路径(例如返回通路(未示出))返回部分提供给燃料箱的燃料。
高压燃料集合管210a和210b还可包含一个或多个温度传感器以便感测高压燃料集合管210a和210b中的燃料温度，并且包含一个或多个压力传感器以便感测高压燃料集合管210a和210b中的燃料压力。它们还可包含一个或多个安全阀，当高压燃料集合管中的压力高于所需压力时，所述安全阀打开从而降低其中的压力，并将额外的燃料通过燃料返回通路返回至燃料箱中。
可以对上面的示例性系统做出各种其他的修改或调整。例如，燃料通路(例如，204a、204b、208a和208b)可包含一个或多个过滤器、泵、压力传感器、温度传感器和/或安全阀。燃料通路可包括一条或多条线路。可以有一个或多个燃料冷却系统。进气通道22可包含一个或多个过滤器、涡轮增压器和/或减震箱。该发动机可包含一个或多个发动机冷却风扇、冷却回路、火花点火、阀门和控制器。该发动机可联接到排气通道。
继续进行到图3，其示出用于确定是否应该运行诊断程序的程序300。具体地，程序300基于发动机运转所需的燃料和上一次喷射器校准之后的时间量来确定是否需要诊断程序。例如，在需要两种燃料的情况下，由于暂停了一种燃料向其中一个汽缸的喷射，因此可以不运行诊断程序。
在程序300的310中，可以确定发动机工况。发动机工况可包括负载、温度、转速等。
一旦确定了发动机工况，程序300继续进行到312，在此确定发动机运转是否需要两种燃料。例如，如果发动机在高负载下运转，则需要喷射两种燃料，从而继续在高负载下运转。作为另一个示例，发动机可能在低负载条件下运转，并且运转发动机可以使用一种或两种燃料。
如果确定了需要使用两种燃料，则程序300进行到318，当前发动机继续运转并且程序结束。另一方面，如果确定了运转发动机不需要使用两种燃料(例如，可使用一种或使用两种燃料，但是为了达到最佳发动机效率不需要使用两种燃料)，则程序300继续进行到314，在此确定上一次喷射器校准之后的时间是否大于或等于预定阈值。作为示例，每一个驱动周期、每隔一个驱动周期或在行驶预定英里数之后，需要一次或多次喷射器校准。
如果自从上一次喷射器校准之后的时间不大于或等于预定阈值，则程序300结束。相反，如果自从上一次喷射器校准之后的时间大于或等于预定阈值，则程序300进行到316，并执行喷射器诊断程序，下面将参考图4描述该过程。
继续图4，其示出了燃料喷射器的诊断程序400。具体地，焊线400暂停将燃料泵送到一个燃料集合管中，并且燃料一次喷射到单个汽缸或一组汽缸中，从而检测由于喷射导致的压降。这样，其他燃料集合管泵可继续提供燃料给其他燃料集合管和其他的发动机汽缸，且一次使用一个喷射器执行诊断程序，因此保持了发动机效率。
在程序400的410中，暂停泵送燃料集合管B中的燃料B。例如，在双燃料系统中，该燃料系统可包括第一燃料集合管(例如，燃料集合管A)和第二燃料集合管(例如，燃料集合管B)，第一燃料集合管联接到第一燃料泵(例如，燃料泵A)，其用于将第一燃料(例如，燃料A)泵送到第一燃料集合管中，第二燃料集合管联接到第二燃料泵(例如，燃料泵B)，其用于将第二燃料(例如，燃料B)泵送到第二燃料集合管中。燃料A和燃料B可以是各种燃料，例如汽油、乙醇、气态重整燃料、汽油和醇基燃料的混合物、燃料和水的混合物等。
在暂停泵送燃料集合管B中的燃料B之后，程序400的412中进行将燃料A喷射到除了发动机的一个汽缸外的所有汽缸中。例如，如果暂停泵送燃料集合管B中的燃料B，则燃料A将被喷射到除了单个汽缸以外的所有汽缸中。例如，在四汽缸发动机中，燃料A可喷射到汽缸2、3和4中，但不喷射到汽缸1中。在某些实施例中，可暂停向一组汽缸而不是单个汽缸喷射燃料A，例如，在六汽缸发动机示例中，燃料A可被喷射到汽缸1、2和3中，而不喷射到汽缸4、5和6中。
其次，当暂停泵送燃料集合管B中的燃料B，且向除了发动机的单个汽缸外的所有汽缸中喷射燃料A时，程序400的414中向所述单个汽缸喷射燃料B。在某些示例中，可按照预定序列在预定时刻向所述单个汽缸中喷射燃料B。例如，图6A示出序列中只有一个喷射器喷射的示例。在其他示例中，燃料B可按照预定序列喷射到不只一个汽缸中(但一次只喷射到一个汽缸)。例如，图7A示出了按序列在不同时刻喷射四个不同的喷射器的示例。
由于已经暂停了燃料集合管B中的泵送，所以燃料量及相应的压力随着每一次喷射而降低，因此在程序400的416中在所述单个汽缸中由于燃料喷射而产生的压力降低可与喷射器退化相关联，且在程序400的418中指示喷射器退化。例如，如果压力变化(例如，压降)低于期望值，则喷射器可能被部分堵塞，且喷射比期望更少的燃料。在另一个示例中，如果压降在小的脉冲宽度(例如，在序列中每个喷射之间的短的时间量)内低于期望值，则喷射器可能很慢地打开，且喷射比期望更少的燃料。在另一个示例中，如果压降大于期望值，则喷射器可能被刺穿而打开，且喷射比期望更多的燃料。作为另一个示例，如果压降在小的脉冲宽度内高于期望值，则喷射器可能很慢地关闭，且喷射比期望更多的燃料。
在420中，确定是否需要泵诊断程序。对于喷射器诊断程序，理想的是在预定的间隔，例如每个驱动周期或行驶预定英里数之后运行一次或多次泵诊断程序。如果确定了需要泵诊断程序，则程序400进行到426，且开始图5中的程序500(例如，泵诊断程序)。
另一方面，如果确定了不需要泵诊断程序，则程序400进行到422，且重新开始将燃料B泵送到燃料集合管集合管B中。其次，在424中，基于相关性调整由喷射器喷射到所述单个汽缸内的燃料量。例如，如果由喷射器喷射的燃料量多于期望值，则校准喷射器，以便每次喷射时喷射更少的燃料(例如，喷射是由校正系数来补偿的)，从而补偿喷射器的退化，且维持系统的效率。
继续图5，其示出泵诊断程序500。具体地，当重新开始(或继续)燃料集合管中的泵送时，程序500暂停一个燃料集合管中的喷射。用这种方式，燃料集合管中的压力增加可与泵的操作相关联，且可指示泵的退化。在该实施例中，当燃料的压力已经降低了已知量时，在喷射器诊断程序之后可执行泵诊断程序。但是，在其他实施例中，泵诊断程序可以在喷射器诊断程序之前执行，或其独立于喷射器诊断程序被执行。
在程序500的510中，重新开始向所述单个汽缸喷射燃料A。然后，在512中，暂停向所述单个汽缸中喷射燃料B。同样地，在泵诊断程序期间所有汽缸只接收燃料A。
一旦暂停了燃料B的喷射，则在程序500的514中重新开始将燃料B泵送到燃料集合管B中。然后，在516中，燃料集合管B中的压力增加与燃料泵的退化相关联，且之后在程序500的518中指示泵退化。例如，如果燃料集合管中的压力增加偏离预定或期望值，则指示其退化。作为一个示例，如果压力增加低于期望值，则联接到燃料泵的燃料过滤器可能被阻塞或泵可能渗漏。
在燃料泵的退化与燃料集合管中的压力增加相关联之后，程序500继续进行到520，在此基于该相关性来调整燃料泵B的操作。例如，可计算校正系数，并且如果在每个泵冲程中该泵将比预期更少的燃料泵送到燃料集合管中，则可通过校正系数调整泵操作，以便在每个泵冲程中将更多的燃料泵送到燃料集合管中。进一步，诊断代码可发送至发动机控制器以指示例如泵退化和需要维护。
图6A和图6B示出在四缸发动机的喷射器诊断程序期间的燃料喷射正时600和对应的燃料集合管中的燃料压力变化610。在图6A和图6B的示例中，在喷射器诊断程序期间只测试一个喷射器。在喷射器诊断程序之前，燃料集合管中的燃料压力维持在正常的工作压力，并且发布正常的泵冲程。在某些实施例中，如610中所示，在喷射器诊断程序开始时，在暂停泵送之前，燃料集合管中的燃料压力会增加(例如，通过更多或更大的泵冲程)。如图所示，对每一次喷射而言，燃料集合管中的压力下降。
图7A和图7B示出喷射器诊断程序期间燃料喷射正时700和对应的燃料压力变化710的另一个示例。在图7A和图7B的示例中，在四缸发动机的喷射器诊断程序期间，测试多个喷射器。在图700所示的序列中，在不同时刻喷射所有的四个喷射器，并且对应的燃料压力轮廓710可用来计算每个喷射器的校正系数。
因此，在不需要同时使用两种燃料运转发动机的工况期间(例如，可使用一种或使用两种燃料)，可暂停一个燃料集合管中的泵送，从而允许隔离其喷射器以便进行测试。进一步，随后可估算对应燃料泵的操作。这样，可以执行燃料喷射器和燃料泵的诊断程序，而不会明显干扰发动机运转。
注意到在此包括的示例控制和估计程序可在各种发动机和/或车辆系统配置中使用。在此描述的特别的程序可代表一个或者多个任何数目的处理策略，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。就此而言，所示的各种动作、操作或功能可以以所示的顺序实施、并行实施或者在一些情况下被省略。类似地，该处理的顺序并不是实现在此所述的示例性实施例的特征和优点所必需的，只不过被提供以便于展示以及说明。根据所使用的特别策略可以重复实施一个或多于一个所示的动作或者功能。此外，所述动作可以图表性地代表有待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储媒介内的代码。
应该理解的是，在此公开的这些配置以及程序本质上是示例性的，并且这些具体的实施方案不应从限定的角度进行解释，因为可能存在多种变体。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4以及其他发动机类型。本公开的主题包括多种系统和配置以及在此公开的其他特征、功能和/或特性的所有新颖的且非显而易见的组合以及子组合。
权利要求特别指出了被认为是新颖的和非显而易见的某些组合以及子组合。这些权利要求可能提到“一个”元件或“第一”元件或者其等价物。这种权利要求应该被理解为包括一个或多于一个这种元件的结合，既不必需也不排除两个或多于两个这种元件。所公开的这些特征、功能、元件和/或特性的其他组合以及子组合可能通过当前权利要求的修改或者通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而要求保护。不管是否比原始权利要求的范围更宽、更窄、等同或者不同，这种权利要求均被视为包括在本公开的主题内。

Claims (10)

1.一种用于控制多物质喷射发动机的燃料喷射的方法，该多物质喷射发动机包括第一和第二集合管以及第一和第二泵，所述方法包括：
暂停将第二物质泵送到所述第二集合管内，以及将第一物质喷射到除了所述发动机的单个汽缸以外的所有汽缸内；和
当暂停所述第二集合管内的泵送时，将所述第二物质喷射到所述单个汽缸内，并且使得所述第二集合管中的压力降低与喷射器操作相关联。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述压力降低小于预定值时，指示喷射器退化。
3.根据权利要求1所述的方法，其中当所述压力降低大于预定值时，指示喷射器退化。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
重新开始将所述第一物质喷射到所述单个汽缸中，并暂停喷射所述第二物质；和
当暂停喷射所述第二物质时，重新开始将所述第二物质泵送到所述第二集合管，并且使得所述第二集合管中的压力增加与所述第二泵的操作相关联，其中当所述压力增加偏离预定值时指示所述第二泵的退化。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述物质中的一种是在联接到车辆的重整器中所产生的气态燃料。
6.根据权利要求1所述的方法，其中通过预定次数的喷射将所述第二物质喷射到所述单个汽缸中。
7.一种用于控制双燃料发动机的燃料喷射的方法，所述双燃料发动机包括第一和第二燃料集合管以及第一和第二燃料泵，所述方法包括：
暂停将第二燃料泵送到所述第二燃料集合管中，以及将第一燃料喷射到除了所述发动机的第一组汽缸以外的所有汽缸中；
当暂停所述第二燃料集合管中的泵送时，将所述第二燃料喷射到所述第一组汽缸中，并且使得所述第二燃料集合管中的压力降低与喷射器操作相关联；和
一旦由所述第二泵重新开始泵送所述第二燃料，则基于相关性来调整所述第一组汽缸中的所述第二燃料的燃料喷射。
8.根据权利要求7所述的方法，其中当所述压力降低偏离预定值时指示喷射器退化，并且其中所述第一组汽缸是单个汽缸。
9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：
重新开始将所述第一燃料喷射到所述第一组汽缸中，并暂停喷射所述第二燃料；
当暂停喷射所述第二燃料时，重新开始将第二燃料泵送到所述第二燃料集合管中，并且使得所述第二燃料集合管中的压力增加与所述第二燃料泵的操作相关联；以及
基于所述压力增加和泵操作的相关性来调整所述第二燃料泵的操作，其中当所述压力偏离预定值时指示泵退化。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一燃料是汽油，并且所述第二燃料是乙醇。
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