CN105649807A - 用于调节直接燃料喷射器的方法和系统 - Google Patents

Abstract

公开了包括从两个不同的燃料喷射器接收燃料的用于改善发动机的燃料喷射的系统和方法。在一个实例中，直接燃料喷射器的传递函数或增益响应于排气λ值以及在汽缸循环期间提供至汽缸的喷射器的两个脉冲宽度中的第一脉冲宽度而被调节。

Description

用于调节直接燃料喷射器的方法和系统

技术领域

本描述涉及用于调节内燃发动机的燃料喷射器的操作的方法和系统。该方法尤其地适用于既包括进气道燃料喷射器又包括直接燃料喷射器的发动机。

背景技术

可将燃料直接地喷射至发动机汽缸中以改善混合气配制并且降低汽缸燃料混合气(charge)温度。直接燃料喷射器启用的时间量可为供应至直接燃料喷射器的燃料的压力、发动机转速和发动机负载的函数。供应至直接燃料喷射器的燃料的压力可通过当燃料被输送至向直接燃料喷射器供应燃料的燃料轨道时将热量从发动机传递至燃料而被提升。较高燃料压力可增加通过直接燃料喷射器的燃料的流速，使得供应的用于操作直接燃料喷射器的燃料脉冲宽度可能需要被调节至较短的持续时间(例如，小于500微秒)。然而，通过较短脉冲宽度电压命令操作直接燃料喷射器可使该直接燃料喷射器在它的非线性或弹道操作范围中操作，在该范围中，喷射的燃料量可由于燃料脉冲宽度中的微小变化而发生显著的改变。此外，在喷射器的喷嘴处形成的沉积也可促成非计划量的燃料流动通过该直接燃料喷射器。因此，当较短持续时间的脉冲宽度被供应至直接燃料喷射器时，该直接燃料喷射器不能提供期望量的燃料。

发明内容

本文的发明人已经认识到以上提及的缺点并且已经开发出一种用于向汽缸加注燃料的方法，该方法包括：在汽缸循环期间向燃料喷射器供应第一脉冲宽度和第二脉冲宽度，其中第一脉冲宽度使燃料喷射器在非线性操作区域中操作，并且其中第二脉冲宽度使燃料喷射器在非弹道操作区域中操作；响应于排气λ调节燃料喷射器的控制参数；并且基于调节的控制参数操作燃料喷射器。

通过在从燃料喷射器接收燃料的汽缸的循环期间向燃料喷射器供应两个脉冲宽度，能够提供如下的技术效果：调节燃料喷射器传递函数或增益而不必通过可能比期望的更稀或更浓的空气燃料比来操作汽缸。具体地，供应至燃料喷射器的第一脉冲宽度可具有足够短的持续时间以使燃料喷射器在它的非线性低流量区域中操作。在相同的汽缸循环期间供应至燃料喷射器的第二脉冲宽度可足够长以使燃料喷射器在它的线性操作范围中操作，以便在汽缸循环期间可向汽缸供应接近于期望燃料量的燃料量。因此，如果响应于第一脉冲宽度由燃料喷射器供应的燃料多于或少于期望量时，则在汽缸循环期间的总计空气燃料混合物可受到更小的影响，因为喷射至汽缸的更大量的期望燃料量可经由操作燃料喷射器的第二脉冲宽度提供。

本描述可提供若干优势。具体而言，该方法可降低发动机空气燃料误差。额外地，该方法可允许燃料喷射器以此前由于非线性燃料喷射器性能而被避免的脉冲宽度操作。进一步地，该方法可减少发动机排放物并且提高催化剂效率。

当单独或结合附图参照以下详细的说明书时，本描述的以上优势和其他优势和特征将是显而易见的。

应当理解，提供以上概要是为了以简化的形式介绍一组将在详细的描述中进一步描述的概念。并不意在确定所声明主题的必要或关键特征，所声明主题的范围由跟随详细说明书的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题并不限制于解决以上提及的任意缺点的或本公开的任何部分中的实施例。

附图说明

当单独或参照附图时，通过阅读实施例(本文称为具体实施方式)的实例，将更加完整地理解本文描述的优势，其中：

图1是发动机的示意图；

图2示出了用于调节燃料喷射器操作的方法；

图3示出了发动机λ与在弹道操作区域中操作的燃料喷射器的燃料喷射器脉冲宽度的预知示例图；以及

图4示出了用于根据图2的方法调节燃料喷射器操作的燃料喷射器操作顺序。

具体实施方式

本描述涉及修正燃料喷射器传递函数以及基于修正的燃料喷射器传递函数操作燃料喷射器。燃料喷射器可包含在图1中所示的发动机中。可根据图2的方法操作该发动机以更新一个或多个燃料喷射器传递函数。可基于图3所示的发动机λ在燃料喷射器的非线性操作区域中对燃料喷射器传递函数进行修正。可根据图2的方法以图4的顺序操作发动机以修正燃料喷射器的传递函数。

参照图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其包括多个汽缸，其中的一个汽缸在图1中示出。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36定位在汽缸壁32中并且活塞36连接至曲轴40。飞轮97和环形齿轮99连接至曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地推动小齿轮95与环形齿轮99接合。起动机96可直接地安装至发动机的前部或发动机的后部。在一些实例中，起动机96可选择性地经由皮带或链条向曲轴40供应扭矩。在一个实例中，当不与发动机曲轴接合时起动器96处于基态。燃烧室30示出经由相应的进气气门52和排气气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。可通过进气凸轮51和排气凸轮53来操作每个进气气门和排气气门。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。

直接燃料喷射器66示出被定位成将燃料直接喷射到汽缸30中，这被本领域中的技术人员称为直接喷射。进气道燃料喷射器67，将燃料喷射至进气道69，这被本领域中的技术人员称为进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的电压脉冲宽度或燃料喷射器脉冲宽度成比例地输送液体燃料。同样地，燃料喷射器67与来自控制器12的电压脉冲宽度或燃料喷射器脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66和67，其中燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道(未示出)。燃料以高于供应至进气道燃料喷射器67的压力供应至直接燃料喷射器66。此外，进气歧管44示出与可选的电子节气门62连通，其中节气门62调节节气门板64的位置以控制从进气口42流动至进气歧管44的空气流量。在一些实例中，节气门62和节气门板64可定位在进气气门52与进气歧管44之间，以使节气门62为进气道节气门。

无分电盘点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧传感器(UEGO)传感器126被示出连接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可替代UEGO传感器126。

在一个实例中，转化器70可包括多个催化剂砖。在另一个实例中，可使用每一个都带有多个砖的多个排放物控制装置。在一个实例中转化器70可为三元型催化剂。

控制器12在图1中被示出为常见的微型计算机，包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，永久存储器)、随机存取存储器108、保持活跃存储器110以及常见的数据总线。控制器12被示出接收来自连接至发动机10的传感器的各种信号，除了之前讨论过的信号之外，还包括：来自连接至冷却水套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；连接至加速器踏板130的位置传感器134，用于感测由脚132施加的力；连接至制动踏板150的位置传感器154，用于感测由脚152施加的力；来自连接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自霍尔效应传感器118的发动机位置传感器以感测曲轴40的位置；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。还可感测大气压力(未示出传感器)用于由控制器12处理。在本描述的一个优选的方面，发动机位置传感器118在曲轴的每个循环可产生预定数量的等间距脉冲，发动机转速(RPM)可由此确定。

在一些实例中，发动机可连接至混合动力车辆中的电动马达/电池系统。进一步地，在一些实例中，可也使用其他的发动机构造，例如带有多个燃料喷射器的柴油发动机。进一步地，控制器12可将诸如部件降级的情况传达给灯，或可替代地，传达给显示面板。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸都典型地经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常地，排气气门54关闭并且进气气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30中，并且活塞36移动至汽缸的底部以增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸底部并且在它的冲程结束处的位置(例如，当燃烧室30容积最大时)通常被本领域中的技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气气门52和排气气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖运动以压缩燃烧室30内的空气。活塞36在它的冲程结束并且最靠近汽缸盖处的位置(例如，当燃烧室30的容积最小时)通常被本领域中的技术人员称为上止点(TDC)。在此后称为喷射的过程中，燃料被引导进入燃烧室中。在此后称为点火的过程中，喷射的燃料通过已知的点火方式(例如火花塞92)被点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体推动火花塞36返回BDC。曲轴40将活塞运动转化为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气气门54打开以将燃烧后的空气燃料混合物释放至排气歧管48并且活塞返回TDC。值得注意的是，以上仅作为一个实例示出，并且进气气门打开和/或关闭正时和排气气门打开和/或关闭正时可改变，以便提供正气门重叠或负气门重叠，延迟进气气门关闭，或各种其他的实例。

因此，图1的系统提供了一种系统，包括：包括汽缸的发动机；与汽缸流体连通的进气道燃料喷射器；与汽缸流体连通的直接燃料喷射器；以及控制器，其中控制器包括存储在永久存储器中的可执行指令，用于命令发动机以恒定的空气燃料比操作，同时经由进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器为汽缸供应燃料，控制器还包括额外的指令，用于在经由进气道喷射器和直接燃料喷射器向汽缸供应燃料时，响应于调节第二燃料喷射器的控制参数的请求，经由直接燃料喷射器提供燃料的两次喷射。该系统包括控制参数为增益函数或传递函数。

在一些实例中，该系统包括额外的指令以响应于调节控制参数的请求，减少由第二燃料喷射器提供的第一喷射量以及增加由第二燃料喷射器提供的第二燃料喷射量。该系统包括基于排气λ调节传递函数或增益函数。该系统包括第一燃料喷射器为进气道喷射器并且第二燃料喷射器为直接燃料喷射器。该系统还包括额外的指令，以在第一脉冲宽度和第二脉冲宽度被供应至第二燃料喷射器的发动机循环期间将燃料仅经由进气道喷射器喷射至其他的汽缸，以此来操作发动机的其他汽缸。

现参照图2，示出了用于修正燃料喷射器传递函数以及基于修正的传递函数操作发动机的方法。图2的方法可作为存储在永久存储器中的可执行指令而包含在图1的系统中。进一步地，图2的方法可提供图4的操作顺序。

在202，方法200判断是否存在描述(characterize)燃料喷射器以及改变(adapting)燃料喷射器操作的条件。在一个实例中，当发动机在零驾驶员需求扭矩的情况下正在空转时，方法200可判断存在描述燃料喷射器的条件。在其他的实例中，当发动机以恒定发动机转速和负载操作时(例如当车辆在平坦路面上处于巡航控制模式时)，方法200可判断存在描述燃料喷射器的条件。如果方法200判断存在描述燃料喷射器的条件，则答案为是且方法200进入204。

在204，方法200从一组发动机汽缸中选择一个汽缸用于直接燃料喷射器描述。换句话说，选择汽缸的直接燃料喷射器以确定是否直接燃料喷射器传递函数准确地描述了直接燃料喷射器操作或燃料流量。直接燃料喷射器的增益函数或传递函数描述了基于供应至直接燃料喷射器的电压的脉冲宽度通过直接燃料喷射器的燃料流量和/或经由直接燃料喷射器输送的燃料的量。在一个实例中，方法200以选择一号汽缸的直接燃料喷射器开始。然而，在其他的实例中，也可选择其他的汽缸。在选定汽缸之后，方法200进入206。

在206，方法200以进气道燃料喷射模式操作除选定的汽缸之外的发动机汽缸。燃料仅经由进气道燃料喷射器喷射至发动机的其他汽缸中。向发动机的其他汽缸供应燃料的直接燃料喷射器被停用。以这种方式，选定的直接燃料喷射器的操作可与其他的直接燃料喷射器的操作分离。在仅以进气道燃料喷射模式操作除选定的汽缸之外的其他发动机汽缸之后，方法200进入208。

在208，方法200以恒定压力向进气道燃料喷射器轨道供应燃料。此外，方法200以恒定压力向直接燃料喷射器轨道供应燃料。通过以恒定压力向燃料轨道供应燃料，能够更准确地描述燃料喷射器燃料流速以及喷射的燃料的量。在燃料以恒定压力被供应至燃料轨道之后，方法200进入210。

在210，方法200通过恒定空气质量操作发动机。可随发动机转速的改变通过调节节气门或其他的空气控制装置的位置而通过恒定的空气质量操作发动机。如果发动机转速恒定，则空气质量调节装置的位置可保持不变。恒定的空气质量可为预定的量，例如使发动机空转的空气量或在当前的车辆操作条件保持恒定的车辆速度的空气量。通过以恒定的空气质量操作发动机，因为发动机的空气燃料比更不可能因空气充量误差而改变，所以能够更准确地查明燃料喷射器燃料输送误差。在开始通过恒定的空气质量操作发动机之后，方法200进入212。

在212，方法200调节向选定的汽缸供应燃料的第一燃料喷射器以输送第一燃料分数，并且方法200调节向选定的汽缸供应燃料的第二燃料喷射器以供应第二燃料分数。第一燃料喷射器可为进气道燃料喷射器并且第二燃料喷射器可为直接燃料喷射器。燃料分数为在选定汽缸的汽缸循环期间输送至该汽缸的燃料的量的分数。第一燃料喷射器的燃料分数和第二燃料喷射器的燃料分数相加得1。因此，例如，可将第一燃料喷射器调节为0.6的燃料分数，将第二燃料喷射器调节为0.4的燃料分数。因此，如果X克的燃料经由第一燃料喷射器和第二燃料喷射器被提供至汽缸，则第一燃料喷射器供应0.6·X克的燃料，第二燃料喷射器供应0.4·X克的燃料。

在一个实例中，其中第一燃料喷射器的操作不会被描述并且第二燃料喷射器的操作将被描述，将第一燃料喷射器的燃料分数调节成大于第二燃料喷射器的燃料分数，例如0.6。进一步地，可调节第二燃料喷射器的燃料分数使得第二燃料喷射器以燃料喷射器脉冲宽度操作，其中在该燃料喷射器脉冲宽度时，燃料喷射器流量为线性的，但是接近于燃料喷射器流量为非线性(例如，接近但是未在燃料喷射器操作的弹道区域中)。在选择且应用了第一燃料喷射器和第二燃料喷射器的燃料分数之后，方法200进入214。

在214，方法200基于来自排气氧传感器的输出确定发动机操作的λ值。λ值是发动机当前的空气燃料比除以理想配比的空气燃料比(例如，14.3/14.64＝0.977)。氧传感器输出电压，该电压经由氧传感器转换函数被转变为发动机空气燃料比。当前的λ值存储至控制器存储器中。此外，第二燃料喷射器的脉冲宽度也可储存到存储器中。在λ值存储到存储器中之后，方法200进入216。

在216，方法200在所选定的汽缸的一个循环期间将经由第二燃料喷射器喷射至选定的汽缸中的燃料的量分成两次燃料喷射。所述两次喷射通过向第二燃料喷射器供应两个电压脉冲宽度或喷射脉冲宽度来提供。在一个实例中，在两个脉冲宽度中命令的燃料的量总计达到当与选定的汽缸的空气量组合时的燃料的量，并且进气道喷射的燃料基于在选定的汽缸中提供为1的λ值。例如，如果需要X克的燃料以在为1的λ值操作选定的汽缸并且进气道燃料喷射器(例如，第一喷射器)喷射0.6·X，那么经由第一和第二脉冲宽度喷射的燃料的量期望是0.4·X。因此，当由第一脉冲宽度提供的第一燃料喷射量等于由第二脉冲宽度提供的第二燃料喷射量，第一和第二脉冲宽度被提供至第二燃料喷射器(例如，直接燃料喷射器)时，通过第二燃料喷射器喷射的燃料的量可为第一量0.2·X，以及第二量0.2·X。因此，在该实例中，在汽缸循环期间基于第一脉冲宽度供应至第二燃料喷射器的喷射的燃料的量为由第二燃料喷射器喷射的燃料的50％。在汽缸循环期间基于第二脉冲宽度供应至第二燃料喷射器的喷射的燃料的量为由第二燃料喷射器喷射的燃料的50％。应当注意，提供的实例仅仅是示例性的。对于第一喷射而言，第一燃料喷射和第二燃料喷射可在0与100％之间调节，反之亦然。在提供至选定的汽缸的第二燃料喷射器的第一和第二脉冲宽度被调节成在两个脉冲宽度之间输送的燃料的预定的分离之后，方法200进入218。

在218，方法200基于来自排气氧传感器的输出确定发动机操作的λ值。λ值是发动机当前的空气燃料比除以理想配比空气燃料比。氧传感器输出一电压，该电压经由氧传感器传递传递函数被转化为发动机空气燃料比。当前的λ值被存储到控制器存储器中。此外，第二燃料喷射器的两个脉冲宽度也可存储至存储器。第二燃料喷射器的用于输送期望的发动机空气燃料比的最短脉冲宽度(例如，第一脉冲宽度)与由排气氧传感器观察到的λ值之间的误差可指示在第二燃料喷射器的弹道操作区域中的第二燃料喷射器传递函数中的误差。比以线性模式操作第二燃料喷射器的脉冲宽度更大的喷射器脉冲宽度预期对λ误差具有更小的影响。在λ值存储至存储器之后，方法200进入220。

在220，方法200判断是否在期望循环期间供应至第二燃料喷射器的第一脉冲宽度为最小期望脉冲宽度。在一个实例中，最小期望脉冲宽度为在所选定的汽缸的循环期间供应至第二燃料喷射器的第一脉冲宽度的脉冲宽度。然而，在其他实例中，最小期望脉冲宽度为在所选定的汽缸的循环期间供应至第二燃料喷射器的第二脉冲宽度的脉冲宽度。最小脉冲宽度可为预定值，例如100微秒。最小脉冲宽度为在其非线性或弹道操作区域(其中通过第二燃料喷射器的燃料流是非线性的)中操作第二燃料喷射器的脉冲宽度。

方法200判断是否供应至第二燃料喷射器(例如，直接燃料喷射器)的第一或第二脉冲宽度小于阈值脉冲宽度，如果答案为是，则方法200进入230。否则，答案为否，方法200进入222。

在222，方法200减小在选定的汽缸的循环期间提供至第二燃料喷射器的第一脉冲宽度以及增加在选定的汽缸的循环期间提供至第二燃料喷射器的第二脉冲宽度。通过减小第一脉冲宽度，第二燃料喷射器被命令在汽缸循环期间喷射更少的燃料并且更加接近于或深入到第二燃料喷射器的非线性操作范围来操作。增加第二脉冲宽度命令第二燃料喷射器在汽缸循环期间喷射更多的燃料并且进一步远离第二燃料喷射器的非线性操作范围来操作。因此，在汽缸循环期间，第一脉冲宽度驱动第二燃料喷射器使其更接近于或深入到第二燃料喷射器的非线性操作区域来操作。在第一脉冲宽度被输送至第二燃料喷射器之后，第二脉冲宽度在相同的汽缸循环期间被供应至第二燃料喷射器。第二燃料脉冲宽度操作第二燃料喷射器使其进一步地进入第二燃料喷射器的线性操作范围中。进一步地，在汽缸循环期间通过减小第一脉冲宽度而从第一燃料喷射移除的燃料的量增加至在该汽缸循环中通过增加第二脉冲宽度的第二燃料喷射量。以这种方式，以降低发动机加注燃料误差但是提供确定燃料喷射器加注燃料误差的能力的方式，第二燃料喷射器可被驱动进入它的非线性操作范围中。方法200返回至218以记录调节施加至选定汽缸的第二燃料喷射器的燃料脉冲宽度的影响。

在230，方法200判断是否所有的发动机的直接燃料喷射器已经被描述。如果不是所有直接燃料喷射器的操作都被描述，则答案为否并且方法200进入232。否则，答案为是并且方法200进入240。

在232，方法200从第二燃料喷射器(例如，直接燃料喷射器)未被描述的汽缸中选择一个新汽缸。例如，如果一号汽缸的供应燃料的第二燃料喷射器已经被描述，那么选择二号汽缸。另外地，之前选定的汽缸仅以进气道燃料喷射模式操作。在选择用于燃料喷射器描述的新的汽缸之后，方法200进入212。

在240，方法200确定用于所有发动机汽缸的第二燃料喷射器的弹道或非线性区域的更正。该更正被设定成第二燃料喷射器在调节燃料喷射分离比期间在步骤218至222中操作时的脉冲宽度的标定脉冲宽度(例如，现有的传递函数值)。在一个实例中，每个增加的燃料压力的燃料脉冲宽度更正经由以下等式确定：

$Total\%reduction=\frac{\%change\_in\_lambda\_at\_the\_pw\_from\_nom*num\_cylinders\_per\_bank}{difrac\·displitrato}$

其中，Total％reduction是应用至在特定的第二燃料喷射器脉冲宽度的选定汽缸的第二燃料喷射器的传递函数的更正，％change_in_lambda_at_the_pw_from_nom是完整汽缸组在特定脉冲宽度观察到的λ值从该汽缸组处于当基于初始脉冲宽度向第二燃料喷射器供应燃料时所应用的燃料脉冲宽度时的λ值(例如，在214处的λ值)的变化百分率，num_cylinders_per_bank是在汽缸组上存在的汽缸的数量(例如，V6发动机的每个汽缸组可具有3个汽缸，I4发动机在每个汽缸组上具有4个汽缸)，difrac是在汽缸的循环期间经由第二或直接燃料喷射器喷射至汽缸的燃料分数，以及displitratio是供应至选定汽缸的第二燃料喷射器(例如，直接燃料喷射器)的第一燃料脉冲宽度与第二燃料脉冲宽度之间的比率。更正可基于在218处存储的λ值和脉冲宽度被确定且被应用至选定汽缸的所有的第二燃料喷射器。因此，可将更正供应至所有发动机汽缸的所有第二燃料喷射器。

在一个实例中，V6发动机的第二燃料喷射器的在被分离前(例如，在212处)的脉冲宽度是1毫秒，并且在该1毫秒脉冲宽度之后被分离成0.45毫秒的第一脉冲宽度和0.55毫秒的第二脉冲宽度，其中分离率是0.45。如果第二燃料喷射器或直接燃料喷射器的燃料分数是0.7，λ值减小5％。那么总体减小为5*3/(0.7*0.45)，或5％乘以每个汽缸组的汽缸数量，除以直接燃料喷射率与分离率的乘积。对于这些操作条件的所命令的脉冲宽度的传递函数被调节48％。对于第二燃料喷射器在步骤218与222之间操作时所处的所有脉冲宽度，方法200对第二燃料喷射器的传递函数执行相似的调节。

在242，存储在表格或代表第二燃料喷射器的传递函数的函数中的值通过将存储在传递函数中的值乘以在240处确定的对应的喷射器更正并且将结果存储回第二燃料喷射器传递函数中而被修正。例如，如果第二燃料喷射器函数将处在400微秒脉冲宽度的第二燃料喷射器的流量描述为Z，并且在240处确定的针对400微秒脉冲宽度的更正是10％，则存储在第二燃料喷射器的传递函数中的修正值为0.1·Z。当第二燃料喷射器被提供除400微秒之外的脉冲宽度时的修正也对于在222处执行的燃料脉冲宽度中的每次递减而执行。同样地，其他汽缸的第二燃料喷射器的传递函数的修正也类似地执行。在单一传递函数描述所有的发动机汽缸第二燃料喷射器的操作的情况中，该单一传递函数被相似地调节。方法200将修正的传递函数或多个函数存储在存储器中并且进入244。

在244，方法200基于修正和存储的第二燃料喷射器传递函数经由向发动机汽缸供应燃料而操作发动机。例如，向每个发动机汽缸的第二燃料喷射器提供脉冲宽度，该脉冲宽度基于在汽缸的循环期间期望输送至汽缸的燃料质量以及基于根据喷射至汽缸的期望的燃料质量而输出燃料喷射器脉冲宽度的传递函数。在发动机汽缸响应于一个或多个修正的第二燃料喷射器传递函数操作之后，方法200退出。

因此，图2的方法提供了一种用于向汽缸中加注燃料的方法，包括：在汽缸循环期间向燃料喷射器供应第一脉冲宽度和第二脉冲宽度，其中第一脉冲宽度使燃料喷射器在非线性操作区域中操作，并且其中第二脉冲宽度使燃料喷射器在非弹道(例如，线性)操作区域中操作；响应于排气λ调节燃料喷射器的控制参数；以及基于调节的控制参数操作燃料喷射器。该方法包括非线性操作区域是流动通过燃料喷射器的燃料是非线性的操作区域。

在一些实例中，该方法包括控制参数是燃料喷射器增益或传递函数。该方法包括将调节的控制参数存储到存储器中。该方法包括燃料喷射器是直接燃料喷射器，其中第一脉冲宽度和第二脉冲宽度基于燃料喷射器传递函数，并且其中第一脉冲宽度和第二脉冲宽度基于提供发动机为1的λ值。该方法包括汽缸在发动机中，并且其中当燃料喷射器以非线性模式操作时发动机以恒定转速和空气质量操作。该方法包括燃料喷射器是直接燃料喷射器，并且当直接燃料喷射器在非线性操作区域中操作时，发动机(在该发动机中，直接燃料喷射器操作地供应燃料至汽缸)仅通过进气道喷射器供应燃料至发动机的其他汽缸。

在一些实例中，图2的方法提供了一种用于向汽缸中加注燃料的方法，包括：以恒定的转速和空气质量操作发动机；经由第一燃料喷射器向发动机的汽缸供应第一燃料分数，同时经由第二燃料喷射器向该汽缸供应第二燃料分数；以及在汽缸循环期间响应于描述第二燃料喷射器的请求，向第二燃料喷射器供应第一脉冲宽度和第二脉冲宽度；当第二燃料喷射器在非线性区域中操作时，响应于产生的排气λ而调节第二燃料喷射器的控制参数；以及基于调节的控制参数操作第二燃料喷射器。

该方法包括第一燃料喷射器是进气道燃料喷射器，并且其中第二燃料喷射器是直接燃料喷射器。该方法进一步包括减小第一脉冲宽度并且增加第二脉冲宽度。该方法包括经由第一脉冲宽度和第二脉冲宽度输送的燃料基于在汽缸中提供具有为1的λ值的混合物。该方法还包括控制参数是传递函数或增益。该方法还包括命令发动机以恒定空气燃料比操作同时以恒定的转速和空气质量操作。该方法进一步包括仅经由进气道燃料喷射器供应燃料至其他发动机汽缸，同时供应第一脉冲宽度和第二脉冲宽度至第二燃料喷射器。

现参照图3，示出了燃料喷射器更正量对比在非线性或弹道区域中操作的燃料喷射器的燃料喷射器脉冲宽度的示例性图表。在图1中示出的燃料喷射器可以类似于图3中示出的方式操作。

X轴表示燃料喷射器脉冲宽度。燃料喷射器脉冲宽度可在从0至几十毫秒的持续时间中变化。Y轴表示从标定燃料喷射器流速的燃料流量更正。标定更正具有等于1的值。当燃料喷射器流量小于标定时，更正因子是标定的分数(例如，0.8)。因此我们应用该更正因子为(1/0.8)。当燃料喷射器流量高于标定时，更正因子大于1(例如，1.1)。圆圈表示对于不同的燃料喷射器脉冲宽度的各个数据值。

在该实例中，当燃料脉冲宽度低于大约500微秒(0.5毫秒)时，燃料喷射器开始在非线性或弹道范围中操作。该范围由指引线302指示。在更高或更长的脉冲宽度，当燃料喷射器脉冲宽度大于500微秒(0.5毫秒)时，燃料喷射器流量为由等于1的值所指示的标定量。该范围由指引线306指示。当由图表300描述的燃料喷射器以450微秒的脉冲宽度操作时，燃料喷射器流为如由指引线304指示的标定燃料喷射器流速的大约80％。这表明当我们在低脉冲宽度区域中移动时，加注燃料的量比预期减少更大的程度。因此，当燃料喷射器被施加450微秒喷射脉冲时，该特定燃料喷射器的燃料流速减小。因此，如果在450微秒的脉冲宽度，则存在大约80％的相比于该特定喷射器的标定加注燃料量的燃料。这意味着当你请求以450微秒的喷射器具有等于1的燃料流量时，它实际上输送0.8。因此更正因子为0.8，并且我们需要请求1/更正因子(例如，1/0.8＝1.25)倍的燃料以在等于1的标定流量操作喷射器。

更正因子进一步响应于燃料喷射器脉冲宽度小于500微秒而减小。在大于500微秒的燃料喷射器脉冲宽度，从标定的更正为1(例如，无更正)。燃料喷射器的标定流速可乘以更正以当特定的脉冲宽度被施加至燃料喷射器时提供喷射器的燃料流速。

在图3中示出的多个更正值可作为燃料喷射器的传递函数存储在表格或函数中。可根据图2的方法调节或更新更正值。因此，能够在燃料喷射器的弹道操作范围中(其中燃料喷射器可显示非线性流)描述该燃料喷射器。

现参照图4，示出了用于根据图2的方法的调节燃料喷射的燃料喷射器操作顺序。竖直标记T1-T6代表在该顺序期间关注的时刻。

从图4的顶部的第一个图表是发动机转速相对时间的图表。Y轴代表发动机转速并且发动机转速在Y轴箭头的方向上增大。X轴代表时间且时间从该图表的左侧至该图表的右侧增加。

从图4的顶部的第二个图表是发动机空气质量相对时间的图表。Y轴代表发动机空气质量(例如，通过发动机的空气质量)并且发动机空气质量在Y轴箭头的方向上增加。X轴代表时间且时间从该图表的左侧至该图表的右侧增加。

从图4的顶部的第三个图表是发动机λ相对时间的图表。Y轴代表发动机λ并且发动机λ在Y轴箭头的方向上增大。X轴代表时间且时间从该图表的左侧至该图表的右侧增加。

从图4的顶部的第四个图表是在选定的汽缸循环期间供应至该选定汽缸的直接燃料喷射器的第一脉冲宽度相对时间的图表。Y轴代表第一燃料脉冲宽度并且第一燃料脉冲宽度在Y轴箭头的方向上增大。X轴代表时间且时间从该图表的左侧至该图表的右侧增加。

从图4的顶部的第五个图表是在选定汽缸的循环期间供应至该选定汽缸的直接燃料喷射器的第二脉冲宽度相对时间的图表。Y轴代表第二脉冲宽度并且第二脉冲宽度在Y轴箭头的方向上增大。X轴代表时间且时间从该图表的左侧至该图表的右侧增加。

从图4顶部的第六个图表是进气道燃料喷射燃料分数相对时间的图表。Y轴代表进气道燃料喷射燃料分数并且进气道燃料喷射燃料分数在Y轴箭头的方向上增大。X轴代表时间且时间从该图表的左侧至该图表的右侧增加。

从图4的顶部的第七个图表是直接燃料喷射器燃料分数相对时间的图表。Y轴代表直接燃料喷射器燃料分数并且直接燃料喷射器燃料分数在Y轴箭头的方向上增大。X轴代表时间且时间从该图表的左侧至该图表的右侧增加。

在时间T0，发动机通过恒定的空气质量以恒定的发动机转速操作。发动机λ值为1(例如，期望的λ值)。在接收燃料的汽缸的循环期间提供至直接燃料喷射器的第一脉冲宽度位于中等水平。在接收燃料的汽缸的相同的循环期间提供至直接燃料喷射器的第二脉冲宽度为0，表明在该汽缸循环中仅一个脉冲宽度被供应至第二燃料喷射器。进气道喷射器燃料分数被设定成大于直接喷射器燃料分数的恒定值。

在时间T1，发动机转速和空气质量保持在它们各自的恒定值。供应至选定汽缸的第一脉冲宽度响应于描述直接燃料喷射器的请求而减小。供应至选定汽缸的第二脉冲宽度响应于描述直接燃料喷射器的请求而增大。第一脉冲宽度和第二脉冲宽度长于用于进入直接燃料喷射器的弹道操作区域中的脉冲宽度，其中在弹道操作区域中燃料喷射器流是非线性的。进气道喷射器燃料分数和直接喷射器燃料分数保持不变。发动机λ值稳定在为1的值。在T1之后T2之前的短时间里，发动机λ值和直接燃料喷射器脉冲宽度被存储在存储器中。

在时间T2，发动机转速和空气质量继续保持在它们各自的恒定值。供应至选定汽缸的第一脉冲宽度进一步响应于第一脉冲宽度不等于最小值而减小。供应至选定汽缸的第二脉冲宽度响应于第一脉冲宽度不等于最小值也增大。第一燃料脉冲宽度足够短，以使直接燃料喷射器进入非线性或弹道操作模式，在非线性或弹道操作模式中，流动通过直接燃料喷射器的燃料可为非线性的。发动机λ值增大表明第一燃料喷射器脉冲宽度未供应期望量的燃料且燃料喷射器位于弹道区域中。增大的λ值表明直接燃料喷射器传递函数正向直接燃料喷射器提供燃料脉冲，从而导致比预期更稀释的空气燃料比。直接燃料分数和进气道燃料分数保持不变。在T2之后T3之前的短时间里，发动机λ值和直接燃料喷射器脉冲宽度被存储在存储器中。

在时间T3，发动机转速和空气质量继续保持它们各自的恒定值。供应至选定汽缸的第一脉冲宽度进一步响应于第一脉冲宽度不等于最小值而减小。供应至选定汽缸的第二脉冲宽度响应于第一脉冲宽度不等于最小值再次增大。第一燃料脉冲宽度驱动直接燃料喷射器深入到直接燃料喷射器的非线性操作区域中操作。发动机λ值增大更加表明第一燃料喷射器脉冲宽度仍然位于弹道区域中。增大的λ值表明直接燃料喷射器传递函数正向直接燃料喷射器提供燃料脉冲，从而导致比期望更稀释的空气燃料比。在T3之后T4之前的短时间里，发动机λ值和直接燃料喷射器脉冲宽度被存储在存储器中。

在时间T4，发动机转速和空气质量继续保持它们各自的恒定值。供应至选定汽缸的第一脉冲宽度进一步响应于第一脉冲宽度不等于最小值而减小。供应至选定汽缸的第二脉冲宽度响应于第一脉冲宽度不等于最小值再次增大。第一燃料脉冲宽度驱动直接燃料喷射器更加深入到直接燃料喷射器的非线性操作区域中操作。发动机λ值少量地减小表明直接燃料喷射器的传递函数正提供第一燃料脉冲宽度，该第一燃料脉冲宽度更靠近提供为1的λ值的期望值。该λ值表明，直接燃料喷射器传递函数需要以在选定汽缸的汽缸循环期间提供的第一脉冲宽度的更短的脉冲宽度来更正。在T4之后T5之前的短时间里，发动机λ值和直接燃料喷射器脉冲宽度被存储在存储器中。

在时间T5，发动机转速和空气质量继续保持它们各自的恒定值，并且供应至选定汽缸的第一脉冲宽度进一步响应于第一脉冲宽度不等于最小值而减小。供应至选定汽缸的第二脉冲宽度响应于第一脉冲宽度不等于最小值再次增大。第一燃料脉冲宽度驱动直接燃料喷射器更深入到直接燃料喷射器的非线性操作区域中操作。发动机λ值少量地减小表明直接燃料喷射器的传递函数正提供第一燃料脉冲宽度，该第一燃料脉冲宽度更靠近提供为1的λ值的期望值。该λ值表明，直接燃料喷射器传递函数需要以在选定汽缸的汽缸循环期间提供的第一脉冲宽度的更短的脉冲宽度来更正。在T5之后T6之前的短时间里，发动机λ值和直接燃料喷射器脉冲宽度被存储在存储器中。

在时间T6，发动机转速和空气质量继续保持它们各自的恒定值。直接燃料喷射器仅基于在汽缸的循环期间响应于直接燃料喷射器脉冲宽度已经减小到最小值而提供至直接燃料喷射器的第一脉冲宽度被操作。提供至直接燃料喷射器的第二燃料脉冲宽度响应于第一脉冲宽度已经减小到最小值而被消除。λ值收敛回到等于1的值。第一直接燃料喷射器脉冲宽度是直接燃料喷射器在弹道区域外的线性区域中操作直接燃料喷射器的值。直接和进气道燃料喷射燃料分数保持不变。

在时间T6之后，可调节直接燃料喷射器传递函数以提高直接燃料喷射器操作的传递函数描述。在一个实例中，直接燃料喷射传递函数中的入口(entries)可通过直接喷射器传递函数中的当前值乘以更正值而被调节，该更正值基于如在图2的方法中所描述的发动机λ从标定值的变化。直接燃料喷射器可随后基于修正的传递函数被操作。

值得注意，本文中包含的示例性控制和估计程序可用于各种发动机和/或车辆系统构造。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令而存储在永久存储器中并且可通过包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件结合的控制器的控制系统执行。本文描述的具体程序可表示一个或多个任意数量的处理策略，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，各种示例的动作、操作和/或功能可以以所示例的顺序执行、并行地执行和/或在一些情况中被省略。同样地，处理的顺序并不是必要地需要实现本文描述的实例的特征和优点，而是出于易于示例和描述的目的提供。一个或多个所示例的动作、操作和/或功能可取决于使用的特定策略而被反复地执行。进一步地，所描述的动作、操作和/或功能可图像地代表被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储器媒介的永久存储器中，其中所描述的动作通过执行在包括与电子控制器结合的各种发动机硬件部件的系统中的指令被执行。

在此总结本说明书。本领域中的技术人员通过阅读该说明书将会想到许多改变和修改而不背离本说明书的精神和范围。例如，通过天然气、汽油、柴油或可替代燃料构造操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机能够使用本描述以获得优势。

Claims (20)

1.一种汽缸加注燃料方法，包括：

在汽缸循环期间向燃料喷射器供应第一脉冲宽度和第二脉冲宽度，所述第一脉冲宽度使所述燃料喷射器在非线性操作区域中操作，所述第二脉冲宽度使所述燃料喷射器在非弹道操作区域中操作；

响应于排气λ调节燃料喷射器控制参数；以及

基于调节的燃料喷射器控制参数操作燃料喷射器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非线性操作区域为通过所述燃料喷射器的燃料流呈非线性的操作区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制参数为燃料喷射器增益或传递函数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，调节的控制参数被存储在存储器中。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述燃料喷射器为直接燃料喷射器，其中所述第一脉冲宽度和所述第二脉冲宽度基于燃料喷射器传递函数，并且其中，第一燃料脉冲和第二燃料脉冲基于提供等于1的发动机λ值。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述汽缸在发动机中，并且其中，当所述燃料喷射器以非线性模式操作时，所述发动机以恒定的转速和空气质量操作。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述燃料喷射器为直接燃料喷射器，并且其中，在发动机中，所述直接燃料喷射器操作地向汽缸供应燃料，当所述直接燃料喷射器在非线性操作区域中操作时，所述发动机仅通过进气道燃料喷射器向所述发动机的其他汽缸供应燃料。

8.一种用于向汽缸加注燃料的方法，包括：

以恒定的转速和空气质量操作发动机；

经由第一燃料喷射器向发动机的汽缸供应第一燃料分数，同时经由第二燃料喷射器向所述汽缸供应第二燃料分数；以及

在汽缸循环期间，响应于描述第二燃料喷射器的请求向第二燃料喷射器供应第一脉冲宽度和第二脉冲宽度；

响应于当所述第二燃料喷射器在非线性区域中操作时产生的排气λ调节所述第二燃料喷射器的控制参数；以及

基于所述调节的控制参数操作所述第二燃料喷射器。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一燃料喷射器为进气道燃料喷射器，并且其中，所述第二燃料喷射器为直接燃料喷射器。

10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括减小所述第一脉冲宽度并且增大所述第二脉冲宽度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，经由所述第一脉冲宽度和所述第二脉冲宽度输送的燃料基于在汽缸中提供具有为1的λ值的混合物。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述控制参数为传递函数或增益。

13.根据权利要求8所述的方法，进一步包括命令所述发动机以恒定的空气燃料比操作，同时以恒定的转速和空气质量操作。

14.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在向所述第二燃料喷射器供应所述第一脉冲宽度和所述第二脉冲宽度时，仅经由进气道燃料喷射器向其他的发动机汽缸供应燃料。

15.一种系统，包括：

包括汽缸的发动机；

与所述汽缸流体连通的进气道燃料喷射器；

与所述汽缸流体连通的直接燃料喷射器；以及

控制器，所述控制器包括存储在永久存储器中的可执行指令，用于命令所述发动机以恒定的空气燃料比操作，同时经由所述进气道燃料喷射器和所述直接燃料喷射器向所述汽缸供应燃料，所述控制器还包括额外的指令，用于在经由所述进气道燃料喷射器和所述直接燃料喷射器向所述汽缸供应燃料时，响应于调节所述第二燃料喷射器的控制参数的请求，经由直接燃料喷射器提供两次燃料喷射。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述控制参数为增益或传递函数。

17.根据权利要求16所述的系统，进一步包括额外的指令，以响应于调节所述控制参数的请求，减少由所述第二燃料喷射器提供的第一喷射量并且增加由所述第二燃料喷射器提供的第二燃料喷射量。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述传递函数或增益基于排气λ被调节。

19.根据权利要求15所述的系统，其中，所述第一燃料喷射器为进气道燃料喷射器，并且其中，所述第二燃料喷射器为直接燃料喷射器。

20.根据权利要求15所述的系统，进一步包括额外的指令，以在向所述第二燃料喷射器供应所述第一脉冲宽度和所述第二脉冲宽度的发动机循环期间仅通过向其他的汽缸经由进气道喷射器喷射燃料来操作其他的汽缸。