CN102477909B - 判断喷油器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷油器判断方法。在一个例子中,该判断方法可以确定喷射的燃油量或者喷射起点的时刻是否变差。因此,喷油器判断方法可以区分不同类型的喷射器变差。

Description

判断喷油器的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种喷油器判断方法以及用于判断喷油器工况的方法和系统。
背景技术
[0002]发动机控制器和发动机控制策略运行喷油器以在相对于发动机曲轴角度的精确时刻传送精确的燃油量,从而提高发动机效率并降低发动机排放。此外,当在精确的发动机曲轴角度喷射精确的燃油量的时候,可以通过发动机汽缸在发动机曲轴产生预期的转矩量。然而,如果喷油器或者燃油喷射系统的其他组件变差,在发动机运行过程中,发动机的转矩和排放可能变差。例如,喷射器的反应时间的改变可能使燃油喷射时刻和喷射的燃油量变差,从而使得发动机转矩改变并使发动机排放变差。
[0003]在美国专利号7317983中,发明人描述了一种用于响应发动机速度平衡汽缸转矩的方法。特别地,该方法根据与特定的燃油喷射和燃烧事件相关的发动机速度来调节喷射到汽缸的燃油量。然而,该方法用于纠正转矩的不平衡而没有判断注射器的操作。例如,该方法调节喷射到汽缸的的燃油量来纠正转矩的不平衡,但是该方法没有公开确定喷油器是否在预期的性能标准里运行。该方法也没有判断燃油喷射错误是否和喷射的燃油量的改变或者燃油喷射的开始或结束明确相关。
发明内容
[0004] 发明人在这里已经意识到上述缺点,并且已经开发了用于判断燃油喷射的方法,该方法包括调节喷射到一个汽缸的燃油量来平衡通过该汽缸产生的转矩和通过不同的汽缸产生的转矩;在调节燃油喷射量的过程中,调整(sweeping)该汽缸的燃油喷射时刻;以及当用来平衡通过汽缸产生的转矩而喷射到汽缸的燃油的最小量超出范围的时候,显示燃油喷射变差。
[0005]通过调节燃油量和燃油喷射时刻,可以确定喷油器是否在预期的时间段里喷射预期量的燃油。例如,调整喷射的燃油量和燃油喷射时刻可以给出这样的数据,该数据用于确定平衡汽缸转矩所喷射的燃油的最小量。可以将平衡汽缸转矩的最小燃油量和平衡汽缸转矩的最小燃油量出现的时刻与之前确定的平衡汽缸转矩的最小喷射燃油的量和时刻进行比较。如果现在确定的平衡发动机汽缸的转矩的最小燃油量超出范围,可以说明喷油器变差。这样,可以使用汽缸转矩平衡和平衡汽缸转矩的最小的喷射燃油量来判断喷油器的运行。
[0006]本发明可以提供一些益处。例如,本方法可以提供关于喷油器变差的具体信息。例如,该方法可以分离喷油器的变化是与喷射的燃油量相关还是与燃油喷射开始或结束的时刻相关。此外,实施该方法可以不需要额外的判断硬件。此外,可以在发动机在正常的运行过程中运行的情况下实施该方法。
[0007]上述优点和其他优点,以及本发明的其他特征在单从下面的详细描述中或者是结合附图的情况下变得显而易见。
[0008]应当被理解,提供上述内容来以简要的形式介绍一系列概念,这些概念在详细的描述中作进一步的描述。这并不意味着确定了所要求的主题内容的关键或本质特征,主题内容的范围通过遵循详细描述的权利要求来被唯一定义。此外,所要求的主题内容不局限于解决上述任何缺点的实施或本公开的任何部分。
附图说明
[0009]图1示出了发动机的示意性描述;
[0010]图2至图4示出了喷射的燃油量、燃油喷射时刻以及汽缸转矩平衡之间的示例性预知关系;以及
[0011 ]图5示出了用于判断喷油器操作的示例性方法的流程图。
具体实施方式
[0012]本发明涉及控制发动机的燃油喷射。图1示出了增压直接喷射式发动机(boosteddirect inject1n engine)的一个例子,其中,图5的方法调整燃油喷射时刻和燃油喷射量来判断喷油器的操作。图2至图4示出了最小的喷射燃油量、燃油喷射时刻以及汽缸转矩平衡之间的关系。
[0013]参考图1,通过电子发动机控制器12控制内燃机10,内燃机10包括多个汽缸,图1中示出一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32,活塞36设置在汽缸壁32里,并且与曲轴40相连。燃烧室30通过各自的进气阀52和排气阀54与进气歧管44和排气歧管48相连通。可以通过进气凸轮51和排气凸轮53来操作每个进气阀和排气阀。可以通过进气凸轮传感器55来确定进气凸轮51的位置。可以通过排气凸轮传感器57来确定排气凸轮53的位置。
[0014]图中示出喷油器66处于直接将燃油喷射到汽缸30里的位置,这是本领域的技术人员熟知的直接喷射。喷油器66相对控制器12信号FPW的脉冲宽度成比例地供入液体燃油。通过燃油系统(未示出)将燃油供入喷油器66,燃油系统包括燃油箱、燃油栗、燃油轨道(未示出)。可以通过改变位置阀门来调节燃油栗(未示出)的流量,从而调节由燃油系统供入的燃油压力。另外,可以在燃油轨上或者附近设置计量阀来用于闭环燃油控制。从响应于控制器12的驱动器68给喷油器66提供工作电流。
[0015]图示进气歧管44与可选的电子节流阀62连通,节流阀62调节节流阀板64的位置来控制来自进气增压室46的气流。压缩机162从进气口 42吸取空气来供给增压室46。排气推动与压缩机162机械连接的涡轮164。
[0016]当活塞靠近压缩冲程的上止点,燃油自动点火的时候,在燃烧室里开始燃烧。在一些例子中,可以将宽域废气氧(UEGO)传感器(未示出)与排放装置70上游的排气歧管48连接。在其他的实施例中,可以将UEGO传感器设置在处理装置后面一个或多个排气管的下游。此外,在一些实施例中,可以用NOx传感器代替UEGO传感器。
[0017]在一个实施例中,排放装置70可以包括微粒过滤器和催化剂块。在另一个例子中,可以使用多个排放控制装置,每个排放装置具有多个催化剂块。在一个例子中,排放装置70可以包括氧化催化剂。在其他例子中,排放装置可以包括贫NOx讲(lean NOx trap)或者选择还原脱硝装置(SCR)。
[0018]在图1中将控制器12表示为传统的微型计算机,包括微处理器单元102、输入/输出端口 104、只读存储器106、随机存取存储器108、不失效记忆体(keep alive memory)110以及传统的数据总线。控制器12接收来自与发动机10连接的传感器的各种信号,除了之前讨论的那些信号外,还包括:来自与冷却套筒114连接的温度传感器的发动机冷却液温度(ECT);来自与用于感知用脚132调节的油门位置的油门踏板130连接的位置传感器134;来自用于感知涡轮164上游的排气压力的压力传感器80;来自用于感知涡轮164下游的排气压力的压力传感器82;来自与进气歧管44连接的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量;来自感知曲轴角度40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器;来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量(例如热线式空气流量计)以及来自传感器58的节流阀位置的测量。也可以探测大气压力(传感器未示出)以便用控制器12进行处理。在本发明的优选方面,发动机位置传感器118在曲轴的每个旋转产生预定的等间隔的脉冲数,从中可以确定发动机转速(RPM)。
[0019]在一些实施例中,在混合动力汽车中可以将发动机与电动马达/电池系统连接。混合动力汽车可以具有并联配置、串联配置或其变化或组合。
[0020]在操作过程中,发动机10里的每个汽缸一般经历四冲程循环:循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程以及排气冲程。通常,在吸气冲程中,排气阀54关闭而吸气阀52打开。通过进气歧管44将空气引入燃烧室30,并且活塞36移动到汽缸的底部来增加燃烧室30的容积。活塞36靠近汽缸底部且处于其冲程结束的位置(例如当燃烧室达到最大容量的时候)通常被本领域的技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程中,吸气阀52和排气阀54都关闭。活塞36朝汽缸盖移动来压缩燃烧室30中的空气。活塞36在其冲程结束并与汽缸盖最接近的点(例如当燃烧室达到最小容量的时候)通常被本领域的技术人员称为上止点(TDC)。在下文中称为喷射的过程中,将燃油引入燃烧室。在一些实施例中,在一次汽缸循环中,可以多次将燃油喷射到汽缸中。在下文称为点火的过程中,通过压缩点火或者其他已知的点火方式(例如火花塞(未示出))点燃喷射的燃油,引起燃烧。在做功冲程中,膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞的移动转化为转轴的转矩。最后,在排气冲程中,打开排气阀54将燃烧后的空气-燃油混合物释放到排气歧管48,并且活塞回到TDC。需要强调的是,上述描述的仅仅作为一个例子,并且可以改变进气阀和排气阀的打开和/或关闭时刻,例如提供正的或负的阀门重叠(va I ve over I ap )、晚关闭进气阀或多个其他例子。此外,在一些例子中,可以使用二冲程循环,而不是使用四冲程循环。
[0021]因此,图1中的系统提供一种用于判断喷油器操作的系统,包括:发动机、与发动机的汽缸流体连通的喷油器以及控制器,控制器包括用于调节喷射到汽缸来平衡通过汽缸产生的转矩的燃油量的指令,控制器包括在调节燃油喷射量的过程中调整汽缸的燃油喷射时刻的进一步的指令,控制器包括用于显示喷射的起点或终点的时刻变差情况以及响应为了平衡通过汽缸产生的转矩而喷入汽缸的最小燃油量超出范围,而显示喷射到汽缸的燃油量变差情况的进一步的指令。系统包括是直接喷射器的喷油器以及是柴油发动机的发动机。系统包括控制器,其中控制器包括平衡通过发动机的多个汽缸中的每个产生的转矩的进一步的指令。系统包括控制器,其中该控制器包括调整燃油喷射量的指令,或者在燃油喷射量在规定限额之下时以及当汽缸转矩没有经历转矩平衡时调整燃油喷射时刻起点指令。
[0022]在一些发动机(例如柴油发动机)中,由汽缸通过发动机曲轴产生的转矩大小可以与燃油喷射时刻和燃油喷射量相关。例如,如果在汽缸的压缩冲程的上止点之前在140度的曲轴角度开始将一定量燃油喷射到汽缸中,并且保持燃油喷射时刻恒定,可以在某种程度上通过调节喷射到汽缸的燃油量来调节通过汽缸产生的转矩。增加燃油可以增加汽缸里的化学能,而从汽缸减少燃油可以减少汽缸中的化学能。另一方面,至少在一些情况下,压燃发动机的燃油喷射时刻时刻可以影响点火时刻,由此影响通过汽缸产生的转矩量(至少在某些情况下)。特别是,燃油喷射时刻可以通过改变汽缸中的放热时刻而影响转矩的产生。另外,由于放热的时刻可以影响例如NOx的发动机排放,所以汽缸中的放热时刻可以影响发动机的排放。因此,可以确定喷射的燃油量和/或燃油喷射的时刻否影响汽缸的运行。
[0023]图2至图4提供了燃油喷射特征的可视化表示,图5的方法用于确定相对于曲轴位置的燃油喷射时刻或者燃油喷射量是否影响汽缸转矩和汽缸转矩平衡。特别是,图2至图4示出了燃油喷射量、相对于发动机曲轴位置的燃油喷射时刻以及汽缸转矩平衡之间的关系O
[0024]现在参考图2,示出了与燃油喷射时刻相关的汽缸转矩平衡燃油量调节的示意性图表。Y轴代表燃油修正量,该燃油修正量用于使得通过一个汽缸产生的转矩与通过其他汽缸产生的转矩平衡。或者,Y轴可以代表燃油修正量,该燃油修正量用于使通过一个汽缸产生的转矩与在基础操作条件下(例如,以已知的方式产生加速发动机的发动机转矩的燃油喷射时刻和燃油量)汽缸产生的转矩的预期量平衡。Y轴上的O对应于支配(commanding)用于选定的发动机操作条件的基础燃油量,而值4表明在基础燃油量上加每冲程4毫克(4mg/冲程)的额外的燃油。
[0025] X轴代表相对于发动机曲轴位置的燃油喷射时刻位置的起点。在可替换的例子中,X轴可以示出为相对于燃油曲轴位置的燃油喷射时刻的终点。在目前的例子中,O代表用于所选发动机运行条件的燃油喷射时刻的基础起点。例如,对于700转/分钟(RPM)的怠速,燃油喷射时刻的基础起点可以是在压缩冲程的上止点之前的160度曲轴角度。因此,根据图2的图表,值O对应在压缩冲程的上止点之前的160度曲轴角度,而-20代表在压缩冲程的上止点之前的140度曲轴角度,以及20代表在压缩冲程的上止点之前的180度曲轴角度。在其他的例子中,O可以对应压缩冲程的上止点的位置。然而,维持了燃油量和燃油喷射时刻之间的关系。因此,可以不脱离本发明的范围或意图来改变图2中所示的单位和/或数值。
[0026]每条竖线202对应基础燃油量的燃油调整量以及平衡由汽缸提供的转矩的燃油喷射时刻调整,喷油器喷射适宜的或理想的燃油量。因此,从图2中可以看出,平衡汽缸转矩的最小燃油量是在相对于基础燃油喷射时刻的-10度。此外,平衡汽缸的最小燃油量是在基础燃油量上减去大约2毫克/冲程。从图2可以看出,对于每个燃油喷射时刻,在-10度曲轴角度之前或比之后,喷射到汽缸来平衡汽缸转矩的燃油量增加。此外,可以看出,在燃油喷射时刻在-10度角的位置之后而不是在-10度角的位置之前时,以更快的速度增加为平衡汽缸转矩而喷射的燃油量。因此,从燃油经济的角度,最理想的是延后燃油喷射时刻10度来提高燃油经济。然而,如上所述,燃油喷射时刻可以影响发动机排放,从而,期望将燃油喷射时刻设为除了用于驱动条件的-10度外的曲轴角度。
[0027]现在参考图3,示出了与用于三个不同的燃油喷射条件的燃油喷射时刻相关的汽缸转矩平衡燃油量调节的示意性图表。X轴和Y轴与图2中所示的相同。因此,为了简洁省略了X轴和Y轴的描述。
[0028]每条细竖线306对应基础燃油量的燃油调整量以及平衡由汽缸提供的转矩的燃油喷射时刻调整,喷油器喷入汽缸的燃油量比理想燃油量少。所有的竖线304代表喷射的燃油量和从汽缸获得平衡转矩的燃油喷射时刻的曲线。例如,燃油喷射量和喷射时刻起点均独立地变化,从而产生所示的数据。同样,每条竖虚线304均与基础燃油量的燃油调整量和平衡由汽缸提供的转矩的燃油喷射时刻调整相对应,该汽缸中,喷油器喷射期望的燃油量或者适当的燃油量。所有的竖线304表示喷射的燃油量和从汽缸获得平衡的转矩的燃油喷射时刻的曲线。类似地,每条宽竖线302对应基础燃油量的燃油调整量以及平衡由汽缸提供的转矩的燃油喷射时刻调整,其中,喷油器喷射的燃油量比理想的多。所有的竖线302代表喷射的燃油量和从汽缸获得平衡转矩的燃油喷射时刻的曲线。
[0029] 竖线302-306展示了同样的图案,除了竖线302从竖线304下移了量320。同样地,竖线306从竖线304上移了量322。因此,当喷油器喷射的量比理想的大时,必须从基础燃油量减去多余的燃油来平衡在最小的燃油喷射量通过汽缸产生的转矩。
[0030]也可以从图3中的线304(例如正常工作的喷射器),302(例如喷油过量的喷射器)以及306(喷油过少的喷射器)看出,对于每个喷射器,使汽缸平衡的最小燃油量在相对于基础喷油器时刻-10度的曲轴角度。因此,可以看出,可以通过确定基础燃油量的最小燃油调整量,并且然后比较最小燃油调整量和用于发动机的其他汽缸的最小燃油调整量来检测喷射燃油量的改变。也可以将汽缸的最小燃油调整量和被平衡的汽缸的最小燃油调整量进行比较。期望的最小燃油调整量可以存储在存储器中并且可以基于以预期的方式(例如喷射理想的或期望的燃油量)运行的喷射器的操作。将平衡发动机汽缸的转矩的最小燃油调整量与期望的平衡发动机汽缸的转矩的最小燃油调整量比较,可以从期望的平衡发动机汽缸的转矩的最小燃油调整量中减去平衡发动机汽缸的转矩的最小燃油调整量来得出喷射燃油量错误。如果喷射燃油错误量超出了预定范围,则表示喷射燃油量变差的情况。例如,如果预定的范围是平衡汽缸转矩的燃油调整的±2毫克/冲程,并且发现需要3毫克/冲程的燃油调整来平衡汽缸的转矩,则表示喷射器变差的情况。这样,可以判断喷油器是否喷射比期望的或理想的燃油量多或者少的燃油。
[0031]应当指出的是,在可替换的例子中,不是通过发现和比较平衡发动机汽缸转矩的最小燃油调节量,而是用由汽缸提供被平衡转矩所需最小燃油喷射量来确定燃油喷射量是否超出范围。因此,图5中的方法可以以多种方法确定平衡汽缸转矩的最小燃油量。还应当指出的是,当线304代表期望的最小燃油调节量,从线306上减去线304的量的绝对值得到距离322。同样地,从线302上减去线304的量的绝对值得到距离320。
[0032]现在参考图4,示出了与用于三个不同燃油喷射条件的燃油喷射时刻相关的汽缸转矩平衡燃油调节量的示意性图表。X轴和Y轴和图2中所示的相同。因此,为了简洁省略了X轴和Y轴的描述。
[0033]每个窄的竖线406对应基础燃油量的燃油调整量以及平衡由汽缸提供的转矩的燃油喷射时刻调整,燃油喷射入汽缸比期望的晚。所有的竖线406表示喷射的燃油量和用以从汽缸获得平衡转矩的燃油喷射时刻的调整。同样地,每条竖虚线404对应于基础燃油量的燃油调整量和平衡由汽缸提供的转矩的燃油喷射时刻调整,由喷射器在期望的发动机曲轴位置喷射燃油而将燃油喷入汽缸。所有的竖线401表示喷射的燃油量和从汽缸获得平衡转矩的燃料喷射时刻。类似地,每条宽竖线402对应于基础燃油量的燃油调整量以及平衡由汽缸提供的转矩的燃油喷射时刻调整,由喷射器比期望的喷射早地将燃油喷入汽缸。图4示出了当通过类似的控制信号运行的时候在不同时刻喷射的喷射器图。
[0034] 竖线402-406展示了同样的图案,除了竖线406在图表中从竖线404向左移了量430。同样地,竖线402在图表中从竖线404向左移了量432。因此,当喷油器晚于所期望的时间喷射燃油,必须将燃油喷射时刻提前,以平衡汽缸产生的转矩。
[0035]也可以从图4中的线404(例如正常工作的喷射器)、402(例如比期望喷射早的喷射器)以及406(比期望喷射晚的喷射器)看出,对于每个喷射器,使汽缸平衡的最小燃油量在相对于基础喷油器时亥Ij(例如,线404)不同的曲轴角度时刻。因此,可以看出,可以通过确定用于基础燃油量的最小燃油调整量的曲轴角度,然后比较最小燃油调整量出现的曲轴角度和用于发动机其他汽缸的最小燃油调整量出现的曲轴角度,来检测喷油器时刻的改变。此夕卜,可以将汽缸的最小燃油调整量出现的曲轴角度与汽缸的最小燃油调整量出现的期望曲轴角度进行比较。可以将出现最小燃油调整量的期望的曲轴角度存储在存储器中,并且该曲轴角度可以基于以期望的方式(例如,以期望或理想的曲轴角度喷射燃油)工作的喷射器的操作。当将平衡发动机汽缸的转矩的最小燃油调整量出现的曲轴角度与平衡发动机汽缸的转矩的最小燃油调整量出现的期望的曲轴角度进行比较时,可以从平衡发动机汽缸的转矩的最小燃油调整量出现的期望的曲轴角度中减去用以平衡发动机汽缸的转矩的最小燃油调整量出现的曲轴角度,以提供喷射的燃油时刻错误(例如,曲轴角度单位)。如果喷射燃油时刻(燃油喷射正时)错误超出了预定范围,则可以示出喷射燃油时刻变差的情况。例如,如果预定范围是用以平衡汽缸的转矩的燃油时刻调整的±10度的曲轴角度,并且发现,必须将燃油时刻提前20度的曲轴角度,以平衡汽缸的转矩,那么,可以示出喷油器时刻变差的情况。这样,可以确定喷油器是否在相对于发动机曲轴位置的期望时刻喷射燃油。
[0036]应当指出的是,在可替换的例子中,替代发现并比较与平衡发动机汽缸转矩的最小燃油调节量对应的曲轴角度,可以采用与由汽缸提供的被平衡转矩的最小燃油喷射量对应的曲轴角度来确定燃油喷射时刻是否超出范围。因此,图5中的方法可以以多种方法确定用以平衡汽缸转矩的最小燃油量出现的曲轴角度。还要指出的是,当线404代表基础的期望的最小燃油调整量,确定线406和404之间的曲轴距离的绝对值得到距离430。同样,确定线402和404之间的曲轴距离的绝对值得到距离432。
[0037]应当注意的是,当确定了平衡汽缸转矩喷射的燃油量的差值和平衡汽缸转矩喷射的燃油时刻的差值时,可以将燃油喷射时刻和燃油喷射量的误差显示给或报告给操作员或者判断工具。还要强调的是,喷射的燃油量的差值和喷射的燃油时刻的差值是基于平衡汽缸转矩的最小燃油量。
[0038]通过图1的控制器12执行图5的方法。控制器12可以包括执行图5中描述的操作和计算的指令。在喷射器或者喷射器驱动器变差的情况下,方法500尤其有用。
[0039] 现在参考图5,示出了用于判断喷油器操作的示例方法的流程图。在502,方法500确定发动机运行条件。发动机运行条件可以包括但不局限于燃油喷射压力、发动机转速、燃油喷射时刻、喷射的燃油量、发动机载荷以及发动机温度。在确定了发动机运行条件后,方法500进行504。
[0040]在504,方法500判断是否出现判断喷油器的条件。在一个例子中,当发动机以预定的怠速和载荷怠速时,出现用于判断喷油器的条件。在其他的例子中,当发动机在基本恒定的发动机转速和载荷下运行的时候,出现判断喷油器的条件。因此,可以通过改变发动机运行条件来判断喷油器的运转。
[0041 ]在506,方法500确定在目前运行条件下的基础燃油喷射时刻和燃油量。基础燃油喷射时刻可以从存储在存储器中的根据经验确定的燃油喷射时刻中提取。燃油喷射时刻可以与发动机性能、燃油经济以及排放相关。在一个例子中,基础燃油喷射时刻以喷射的起点开始处的曲轴角表示。在另一个例子中,基础燃油喷射时刻以规定喷射的终点处的曲轴角表示。由理想的燃油喷射量和与喷射器按时喷射的燃油量相关的喷射器转换函数来确定燃油喷射脉冲。在一个例子中,通过燃油计算来确定喷射的燃油量。例如,将在发动机当前转速下由踏板位置传感器要求的驱动转矩转化为发动机空气和燃油量。可以根据发动机几何学和发动机转矩输出来从经验上确定或者计算空气和燃油量。在确定了基础燃油喷射时刻和基础燃油量后,方法500进行至508。
[0042]在508,方法500将喷油器时刻和燃油喷射量调节到基础时刻和基础燃油量。特别地,方法500调节燃油喷射时刻和燃油量,因为每个汽缸都是针对基础燃油喷射时刻和燃油量来设定的。方法500也在508开始汽缸转矩平衡。在一个例子中,方法500通过规定第一组汽缸的燃油喷射时刻并通过调节第二组汽缸的燃油喷射时刻和燃油量来开始汽缸转矩平衡。第二组汽缸可以包括一个或多个汽缸。在一个例子中,方法500通过同时平衡由两个发动机汽缸产生的转矩开始汽缸转矩平衡。可以选择汽缸以便它们在发动机点火次序中以360度的曲轴角间隔开,从而使一个汽缸的转矩平衡不会和其他汽缸的转矩平衡相互干扰。在一个例子中,通过在汽缸燃烧活动中监测发动机转速的变化并根据发动机转速调节燃油量和燃油时刻来平衡汽缸的转矩。例如,如果将燃油喷入汽缸并使其燃烧,如果在燃烧的燃油转化为发动机转矩的曲轴角度的间隔中,发动机转速(例如加速度)的改变比具有基础喷射时刻和基础喷射量的其他发动机汽缸的发动机速度小,可以增加提供给汽缸的燃油量来平衡汽缸的转矩。在另一个例子中,将具有合适操作的喷油器的汽缸的发动机转速图表存储在存储器中。如果喷射到汽缸的燃油量在燃烧的燃油转化为发动机转矩的曲轴角度的间隔中产生的发动机转速比存储的图表的发动机速度小,增加喷射到汽缸的燃油量。这样,可以通过监测和比较由在不同的发动机汽缸中燃烧燃油而产生的发动机速度增加来平衡发动机转矩。在被平衡的汽缸中的燃油可以产生转矩的曲轴间隔期间,发动机的速度图表和其他汽缸或者曲线汽缸(profile cylinder)的发动机速度图表相匹配的时候,被平衡的发动机汽缸达到平衡条件。在调整燃油喷射时刻、燃油量以及开始汽缸转矩平衡之后,方法500进入 510。
[0043]在510,当被平衡的汽缸转矩平衡时,方法500存储燃油时刻和燃油量。如上面在508中描述的,当在喷射的燃油转化为发动机转矩的曲轴间隔中的发动机速度基本上与存储的发动机速度图表或者其他发动机汽缸的发动机速度相匹配的时候,可以确定汽缸转矩被平衡了。如果方法500判断被平衡的特定的汽缸处于平衡,将燃油控制参数存储到存储器中。例如,当确定了汽缸的转矩处于平衡,将喷射的燃油量、喷射曲轴角的起点以及喷射曲轴角的终点存储到存储器中。在将燃油控制参数存储到存储器之后,方法500进入512。
[0044]在512,方法500递增地调节燃油喷射量,同时规定喷射时刻的燃油喷射起点。可替换地,可以规定燃油喷射时刻的终点,同时调整燃油喷射量。在汽缸转矩平衡的过程中可以在一个汽缸循环中增加喷入一个汽缸的燃油量,并在后续的汽缸循环中减少喷入量。因此,递增的燃油调整包括增加和减少燃油量。增加到基础燃油量或者从基础燃油量减少的燃油量可以是预先确定的燃油量,或者是汽缸燃料充入量的几分之一(a fract1nal amountof)(例如可以按喷入汽缸的燃油总量的5%调节燃油喷射量)。同样地,方法500在喷射的基础燃油量开始,并且增加和减少基础燃油量,以便在510中存储汽缸的转矩处于平衡时的燃油量。这样,喷射到汽缸的燃油量可以围绕着基础燃油喷射量变化,以便可以找出平衡汽缸转矩的最小燃油量。在递增地改变燃油量之后,方法500进入514。
[0045]在514,方法500判定喷射的燃油量的调整是否完全。在一个例子中,当已经将预定的燃油量加到基础燃油量和从基础燃油量减少预定的燃油量的时候,调整是完全的。例如,在一个发动机循环期间,可以在基础燃油量上增加最大的12毫克/冲程用于燃烧。类似地,在不同的发动机循环中,可以从基础燃油量减少12毫克/冲程用于燃烧。因此,可以完成围绕基础燃油量的燃油量调整。在另一个例子中,可以从基础燃油量递增地增加燃油喷射量直到在喷射的燃油转化为发动机转矩的曲轴角度间隔期间发动机转速信号变差或者达到了一些预定的燃油喷射限制。同样地,在不同的发动机循环期间,可以从基础燃油量递增地减少燃油喷射量,直到在喷射的燃油转换成发动机转矩的曲轴角度间隔期间发动机转速信号变差或者到达一些预定的燃油喷射限制。如果方法500判定燃油喷射量的调整是完全的,方法500进入516。否则方法500返回到510。
[0046]在516,方法500递增地调节喷射时刻的燃油喷射起点。此外,方法500递增地调节喷射时刻的燃油喷射终点。在一个例子中,当方法进行到516的时候,在通过516的过程中,方法500提前了喷射时刻,然后在随后通过516的过程中,延后了喷射时刻。因此,方法500可以在可替换的循环中提前和延后喷射时刻的起点。当提前或者延后了喷射时刻后,方法500进入518。
[0047]在518,方法500判断燃油喷射时刻的调整是否完全。在一个例子中,当喷射的燃油喷射时刻起点在预定的曲轴角度范围里进行的时候,调整是完全的。例如,为了完成燃油喷射时刻的调整,喷射时刻的燃油喷射起点可以在± 30度曲轴角度之间变化。因此,可以用这种方法完成关于基础燃油喷射时刻的燃油喷射时刻的调整。调整的范围可以是预定的曲轴角度,或者调整范围取决于发动机速度是否改变。例如,如果在提前燃油喷射时刻的时候开始减少发动机转速,可能会停止燃油喷射时刻的递增提前。如果方法500判断燃油喷射时刻的调整是完全的,方法500进入520 ο否则,方法500返回到510。
[0048]这样,可以围绕(例如被调整的(swept))基础燃油喷射量改变燃油喷射量来确定达到汽缸转矩平衡的最小燃油量。此外,可以围绕喷射时刻的基础起点改变喷射时刻的燃油喷射起点,从而生成用于喷射时刻的起点范围的最小燃油喷射量的图。例如,可以根据图5中的方法来确定诸如图2所示的数据。
[0049]在520,方法500将最小燃油喷射量和最小燃油喷射量出现的喷射时刻与预定的喷射量和喷射时刻进行比较。在一个例子中,比较包括从表示已知的期望的燃油喷射量和燃油喷射时刻的数据中减去存储在510里的数值。当比较燃油喷射量数据和燃油喷射时刻数据之后,方法500进入522。
[0050]在522,方法500判断最小燃油喷射量和最小燃油喷射量的曲轴角度是否在预定范围内变化。例如,如果燃油喷射时刻的起点是在压缩冲程的上止点之前的160度曲轴角,而理想的喷射时刻的起点是在压缩冲程的上止点之前的175度曲轴角,当只希望从175度曲轴角开始只有± 1度曲轴角的改变时,方法500指示喷油器时刻变差的情况。类似地,方法500判断喷射的燃油量是否超出范围。例如,如果用于平衡汽缸转矩的调整的喷射燃油量是8毫克/冲程,而平衡汽缸转矩的期望的燃油喷射量被限制在±5毫克/冲程,方法500指示燃油喷射量变差的情况。如果方法500判断喷射器工况变差,方法500进入到524。否则,方法500退出。
[0051 ]在524,方法500指示燃油喷射量变差。在一个例子中,向车辆操作员或者判断工具报告喷射器工况变差。在报告喷油器工况变差后,方法500退出。
[0052]因此,图5的方法提供喷油器判断方法,包括:调整喷射到汽缸的燃油量来平衡通过该汽缸产生的转矩和通过不同的汽缸产生的转矩;在调节喷射的燃油量的过程中调整汽缸燃油喷射时刻;以及当喷射入汽缸来平衡通过汽缸产生的转矩的最小燃油量超出范围的时候指示燃油喷射变差。喷油器判断方法包括:调整燃油喷射时刻包括相对于发动机的曲轴位置调整燃油喷射时刻的起点或终点。喷油器判断方法包括:变差是燃油喷射时刻的起点或终点的变差。喷油器判断方法包括:变差是喷入汽缸的燃油量的变差。喷油器判断方法包括:汽缸是发动机的多个汽缸中的一个以及为多个发动机汽缸中的每个汽缸平衡转矩,以及其中的变差是喷射的燃油量和燃油喷射时刻的起点或终点的变差。喷油器判断方法包括:在燃油喷射时刻的起点或终点保持基本恒定的燃烧循环中调节喷射入汽缸的燃油量,以及在喷入汽缸的燃油量保持基本恒定的燃烧循环中调节燃油喷射时刻的起点或终点。喷油器判断方法包括:在发动机的循环中,平衡发动机的多个汽缸中的至少两个汽缸。
[0053]图5的方法也提供用于判断喷油器工况的方法,包括:在燃油喷射时刻的最初起点或者燃油喷射时刻的终点将燃油喷入发动机汽缸;递增地运行汽缸的燃油喷射时刻的调整,从燃油喷射时刻的最初起点或者燃油喷射时刻的终点调整燃油喷射时刻,燃油喷射时刻的调整包括多个燃油喷射时刻起点或者多个燃油喷射时刻的终点的调整;递增地进行喷射到汽缸的燃油量的调整,对喷射到汽缸的燃油量的调整包括多个燃油喷射时刻起点中的每一个的多个喷射燃油量的调整或者多个燃油喷射时刻终点中的每一个的多个喷射燃油量的调整;当用来平衡汽缸的转矩的喷射的燃油的最小量超出范围的时候,显示燃油喷射变差。该方法包括相对于发动机的不同汽缸产生的转矩平衡所述汽缸的转矩。该方法包括相对于汽缸的期望转矩平衡所述汽缸的转矩。该方法包括在怠速时对汽缸燃油喷射时刻进行调整,并且进一步包括响应于对汽缸燃油喷射时刻的调整除了在怠速还在发动机转速处调整燃油喷射时刻。该方法包括的调整喷射到汽缸的燃油量包括增加和减少喷射到汽缸的燃油量。该方法包括的调整汽缸的燃油喷射时刻包括在燃油喷射的开始或结束发生的时候提前和延后曲轴角度。该方法包括的显示所述燃油喷射变差是显示燃油喷射时刻的起点或终点变差。该方法包括的显示所述燃油喷射变差是显示喷射到汽缸的燃油量变差。该方法包括响应于用以平衡汽缸转矩的喷射的最小燃油量超出曲轴角度范围显示燃油喷射时刻的起点或者终点变差。
[0054]本领域普通技术人员将会意识到,图5中描述的方法可以代表任何数量的处理策略的一个或多个,例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。同样地,可以以示出的连续、并行或者以被忽略的某些情况执行所示的不同的步骤或功能。同样,处理的次序不必要要求达到这里描述的目的、特征和优势,为了便于示出和描述而提供该处理的次序。虽然没有明确说明,本领域的普通技术人员可以意识到,根据使用的特定策略可以反复地运行一个或多个所示的步骤、方法或功能。
[0055]这里对该描述做出结论。本领域技术人员阅读该描述,可以在不背离本发明的精神和范围的情况下想出多种变形和修改。例如,用天然气、汽油、柴油或者可选的燃料配置运行的单汽缸,I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10、V12以及V16发动机可以使用本发明来获益。

Claims (16)

1.一种喷油器判断方法,包括: 调整喷射到汽缸的燃油量来平衡通过所述汽缸产生的转矩和通过不同的汽缸产生的转矩; 在调整喷射的燃油量的过程中调整燃油喷射时刻;以及 当喷射入所述汽缸来平衡通过所述汽缸产生的所述转矩的最小燃油量超出范围的时候显示燃油喷射变差。
2.根据权利要求1所述的喷油器判断方法,其中,调整燃油喷射时刻包括相对于发动机的曲轴位置调整燃油喷射时刻的起点或终点。
3.根据权利要求1所述的喷油器判断方法,其中,所述变差是燃油喷射时刻的起点或终点变差。
4.根据权利要求1所述的喷油器判断方法,其中,所述变差是喷射到所述汽缸的燃油量的变差。
5.根据权利要求1所述的喷油器判断方法,其中,所述汽缸是发动机的多个汽缸中的一个,以及其中,平衡所述多个发动机汽缸中的每个汽缸的转矩,以及其中所述变差是喷射的燃油量和燃油喷射时刻的起点或终点的变差。
6.根据权利要求2所述的喷油器判断方法,其中,在燃油喷射时刻的起点或终点保持基本恒定的燃烧循环中调节喷射入所述汽缸的所述燃油量,以及其中,在喷射入所述汽缸的所述燃油量保持基本恒定的燃烧循环中调节燃油喷射时刻的所述起点或所述终点。
7.根据权利要求5所述的喷油器判断方法,其中,在所述发动机的循环中,平衡所述发动机的多个汽缸中的至少两个汽缸。
8.一种用于判断喷油器工况的方法,包括: 在燃油喷射时刻的最初起点或者燃油喷射时刻的终点将燃油喷入发动机汽缸; 递增地对所述汽缸的燃油喷射时刻进行调整,从燃油喷射时刻的最初起点或者从燃油喷射时刻的终点调整燃油喷射时刻,燃油喷射时刻的调整包括对多个燃油喷射时刻起点或者多个燃油喷射时刻的终点的调整; 递增地对喷射到所述汽缸的燃油量进行调整,对喷射到所述汽缸的燃油量的调整包括对多个燃油喷射时刻起点中的每一个的多个喷射燃油量或者多个燃油喷射时刻终点中的每一个的多个喷射燃油量的调整; 当喷射的用来平衡所述汽缸的转矩的最小燃油量超出范围的时候,显示燃油喷射的变差。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,相对于通过所述发动机的不同汽缸产生的转矩平衡所述汽缸的所述转矩。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,相对于所述汽缸的期望转矩平衡所述汽缸的转矩。
11.根据权利要求8所述的方法,其中,在怠速时对所述汽缸的燃油喷射时刻进行调整,并且进一步包括响应于对所述汽缸燃油喷射时刻的调整在怠速外的发动机转速处调整燃油喷射时刻。
12.根据权利要求8所述的方法,其中,对喷射到所述汽缸的燃油量进行调整包括增加和减少喷射到所述汽缸的所述燃油量。
13.根据权利要求8所述的方法,其中,对所述汽缸的燃油喷射时刻的调整包括在燃油喷射的开始或结束发生的时候提前和延后曲轴角度。
14.根据权利要求8所述的方法,其中,显示所述燃油喷射的变差是显示燃油喷射时刻的起点或终点的变差。
15.根据权利要求8所述的方法,其中,显示所述燃油喷射的变差是显示喷射到所述汽缸的燃油量的变差。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,响应于平衡所述汽缸的转矩的最小燃油量,显示燃油喷射时刻的起点或终点变差。
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