CN107725204A - 用于发动机的双喷射器的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于发动机的双喷射器的控制方法。本发明提供了一种用于控制安装在发动机的同一气缸中的多个喷射器的方法，其可包括：确定任何喷射器是否发生电气故障，并且当同一气缸中的多个喷射器中仅一个喷射器发生电气故障时，进入故障安全模式。在故障安全模式中，切断至经受电气故障的喷射器的燃料供应，并且增加由正常操作的喷射器喷射至气缸中的燃料的量。

Description

用于发动机的双喷射器的控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制发动机的燃料喷射器的方法，更具体地，涉及一种在双喷射器的至少一个喷射器发生电气故障时用于控制将燃料供应至发动机气缸中的双喷射器的燃料喷射的方法。
背景技术
在通常的发动机中，在进气口处仅安装一个喷射器。特别地，多点喷射(“MPi”)发动机包括安装在每个气缸处的燃料喷射阀，使得气缸的进气歧管提前喷射燃料。MPi发动机的每个气缸包括两个进气阀和两个排气阀。MPi发动机保持在使用两个进气阀时有一个喷射器来喷射燃料的系统。
在第10-1393896号韩国专利中公开的诸如发动机的双端口喷射器发动机的情况下，两个喷射器构造为将燃料喷射至同一气缸中。当使用双端口喷射器时，可以提高体积效率，以提高燃料效率，同时减少有害废气排放。
然而，在传统的双端口喷射器发动机中，当特定气缸的一个喷射器发生电气故障时，在称为燃料切断的情况下停止至对应气缸的燃料供应。结果，立即减小车辆的全部扭矩的25％。因此，在感觉到不协调感时，驾驶者可能难以驾驶车辆到维修店来修理喷射器。
发明内容
本发明涉及一种用于双喷射器发动机的控制方法，其能够在其中一个喷射器发生电气故障时防止对应气缸中的扭矩减小，从而使驾驶员能够在没有感觉到不协调感的情况下安全地驾驶车辆到维修店。
通过以下描述可以理解本发明的其它目的和优点，并参照本发明的实施例变得显而易见。本发明所属领域的技术人员将理解，可以通过所要求保护的方法及其组合来达成本发明的目的和优点。
根据本发明的实施例，提供了一种用于控制安装在同一气缸中的多个喷射器的方法，包括：确定任何喷射器是否发生电气故障；并且当多个喷射器中的仅一个喷射器发生电气故障时，进入故障安全模式。在故障安全模式中，可切断至经受电气故障的喷射器的燃料供应，并且可增加通过正常操作的喷射器喷射至气缸中的燃料的量。
进入故障安全模式还可包括：确定电气故障的原因；并且取决于电气故障的原因，决定是否切断至经受电气故障的喷射器的燃料供应，以及是否对喷射燃料的喷射器执行喷射控制。
当对应气缸所需的燃料总量等于或大于正常操作的喷射器的流量时，可切断至同一气缸中的所有喷射器的燃料供应。
当电气故障的原因是喷射器与地之间的短路时，可切断对所有喷射器的燃料供应。
当电气故障的原因是发动机控制单元(“ECU”)驱动器与电池之间的短路或ECU驱动器与其中一个喷射器之间的开路时，可切断至经受电气故障的喷射器的燃料供应，并且可增加通过正常操作的喷射器喷射的燃料的量，以便执行喷射控制。
当确定同一气缸中的所有喷射器都发生电气故障时，可切断对所有喷射器的燃料供应。
当进入故障安全模式时，可在跛行回家模式(limp home mode)下操作发动机，即限制扭矩和发动机RPM的模式。
附图说明
图1A和图1B是示出包括双端口喷射器的发动机的进气口的示图和示出应用本发明的框图的示图。
图2A和图2B是示出根据本发明的实施例的用于发动机的双喷射器的控制方法的流程图。
图3A至图3C是示出双喷射器可能发生的电气故障的原因的类型的示图。
具体实施方式
参考附图详细描述本公开的示例性实施例。在整个附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。可省略对本文中涉及的公知功能和结构的详细描述，以避免掩盖本发明的主题。在不脱离本文呈现的主题的范围的情况下，可进一步利用其它示例性实施例或特征，并且可进行其他改变。本文描述的示例性实施例不意味着限制。因此，如本文中一般性描述并在附图中示出的本公开的方面可以以各种各样的不同配置来布置、替代、组合、分离和设计，所有这些都在本文的明确考虑中。
图1A是示出根据本发明的实施例的由控制方法控制的双端口喷射器发动机的进气口的示图。参考图1A，发动机的每个气缸都包括与燃烧室连通的两个进气口30，并且每个进气口30都具有用于打开和关闭相应进气口30的进气阀20。在每个进气阀20的后部安装喷射器10。因此，安装多个喷射器10。
根据上述构造，每个喷射器10都将燃料喷射至同一气缸中的相应进气口30中。喷射至进气口30中的燃料与空气混合并作为气体混合物供应至燃烧室中。
用于发动机的双喷射器的示例性控制方法可以应用于上述双端口喷射器。此外，用于发动机的双喷射器的示例性控制方法可以应用于双喷射器或两个直接喷射喷射器，在双喷射器中，一个喷射器将燃料喷射至进气口中，而另一喷射器将燃料直接喷射至气缸。
图2A和图2B描绘了示出用于发动机的双喷射器的示例性控制方法的流程图。图2A和图2B示出了当在双喷射器发动机中包括的其中一个喷射器发生电气故障时，用于将燃料从双喷射器喷射至对应气缸中的控制方法。
在步骤S100中，ECU确定喷射器是否发生电气故障。优选地，ECU可以通过故障诊断方法凭借使用安装在驱动和控制喷射器10的ECU的系统中的专用集成电路(“ASIC”)的电力系统提供的故障诊断方法来确定是否发生电气故障。
在步骤S110中，根据故障诊断方法，ECU确定一个或所有喷射器是否发生电气故障。正常操作的喷射器是没有经受电气故障并且可以将适量燃料喷射至气缸中的喷射器。ECU确定是否存在这样的喷射器。
当ECU确定其中一个喷射器发生电气故障时，ECU在下面的步骤S170中执行故障安全模式。
其中发生电气故障的喷射器在本文中可称为异常操作的喷射器。具体地，ECU控制燃料泵以停止至异常操作的喷射器的燃料供应，这种状态称为燃料切断。ECU还增加了正常操作的喷射器喷射的燃料的量，使得对应气缸中所需的燃料的量可以仅由正常操作的喷射器供应至气缸。
在这种情况下，正常操作的喷射器可以提供对应气缸所需的燃料的量，即由在正常条件下操作的两个喷射器10供应的燃料的量。因此，避免当切断至对应气缸中的所有喷射器的燃料供应时发生的发动机扭矩的减小。因此，即使当一个喷射器发生故障时，驾驶员也可以在没有感觉到不协调感的情况下将车辆驾驶到维修店来修理喷射器。
当ECU确定所有喷射器都发生电气故障时，由于不存在正常操作的喷射器，所以燃料不能正常供应至对应的气缸。因此，在步骤S180中切断至对应气缸的所有喷射器的燃料供应。
在本发明的实施例中，ECU可在步骤S120中确定喷射器10中的故障的原因，并且决定是否进入故障安全模式。优选地，ECU可使用安装在驱动和控制喷射器的ECU的系统中的ASIC来确定喷射器的故障的原因。
图3A至图3C示出了可在喷射器10中发生的电气故障的示例性原因。图3A示出电池与ECU驱动器之间的短路；图3B示出ECU驱动器与由ECU驱动器控制的喷射器之间的开路；以及图3C示出喷射器与接地端子之间的短路。
当控制喷射器的打开或关闭时，MPi发动机在低电平有效(active low)下执行接地控制(ground control)。因此，当喷射器与接地端子之间发生短路时，如图3C所示，其中发生对应电气故障的喷射器阀保持打开状态。因此，即使在只有一个喷射器发生电气故障时，ECU也在步骤S120和S180中切断至整个对应气缸的燃料供应。
当如图3A或图3B所示，ECU确定电池与ECU驱动器之间发生短路或ECU驱动器与由ECU驱动器控制的喷射器之间发生开路时，在步骤S140和S170中，ECU进入故障安全模式以仅使用正常喷射器执行燃料喷射控制。
在实施例中，ECU在步骤S160中比较对应气缸所需的燃料总量与正常喷射器的最大燃料喷射流量。根据比较结果，ECU决定是否切断至所有喷油器的燃料供应。
在双端口喷射器系统的示例性实施例中使用的喷射器具有比在具有相同排量的发动机中使用的MPi系统喷射器更小的静态流量。因此，在通常的空闲区域或部分负载区域中，对应气缸所需的燃料总量可以由单个正常喷射器供应。然而在特定发动机负载区域中，即发动机的高负载区域中，正常喷射器的流量不能应对对应气缸所需的燃料总量。
因此，当对应气缸所需的燃料总量大于仅通过正常操作的喷射器所能够供应的最大燃料量时，ECU在步骤S180中切断至对应气缸中的所有喷射器的燃料供应。此外，当正常操作的喷射器的流量可以应对对应气缸在诸如发动机的高负载操作区域、中等负载操作区域等对应操作区域中所需的燃料总量时，ECU在步骤S170中切断至发生电气故障的喷射器的燃料供应，并且增加由正常操作的喷射器喷射的燃料的量，使得所需量的燃料可以供应至对应的气缸。
在实施例中，当在步骤S150中进入故障安全模式时，ECU执行操作控制并进入限制扭矩和发动机RPM的跛行回家模式。
因为在双端口喷射器系统中使用的喷射器的静态流量远低于在具有相同排量的发动机中使用的MPi系统喷射器的静态流量，并且对应气缸的喷射时间需要加倍，所以需要限制风量(扭矩)和发动机RPM或燃料量。因此，当由于喷射器的电气故障而执行故障安全模式时，ECU可执行操作控制并进入限制扭矩或发动机RPM的跛行回家模式。
根据本发明，当双端口喷射器发动机中仅一个喷射器发生电气故障时，ECU可增加由正常喷射器喷射的燃料的量，并且防止扭矩的快速减小，从而使驾驶员能够在没有感觉到不协调感的情况下安全地驾驶到维修店。因此，可以确保高操作稳定性。
此外，即使当发生喷射器故障时，也可通过故障安全模式提供稳定的燃料空气比，能够使催化转换器的损坏最小化。
尽管已经关于特定实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变和变型。

Claims (7)

1.一种用于控制安装在发动机的气缸中的多个喷射器的方法，所述多个喷射器用于向所述气缸供应燃料，所述气缸需要的燃料的量由所述喷射器喷射，所述方法包括以下步骤：
确定所述多个喷射器中的任何喷射器是否发生电气故障；以及
当所述多个喷射器中的一个喷射器发生电气故障时，进入故障安全模式，
其中，在所述故障安全模式中，切断至经受电气故障的喷射器的燃料供应，并且增加由正常操作的喷射器喷射至所述气缸中的燃料的量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，进入所述故障安全模式还包括以下步骤：
确定所述电气故障的原因；以及
取决于所述电气故障的原因，决定是否切断至经受电气故障的喷射器的燃料供应，以及是否对该喷射器执行喷射控制。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述气缸所需的燃料的量等于或大于正常操作的喷射器的流量时，切断至同一气缸中的所有喷射器的燃料供应。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述电气故障的原因是所述喷射器与地之间的短路时，切断至所有喷射器的燃料供应。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述电气故障的原因是ECU驱动器与电池之间的短路或所述ECU驱动器与所述喷射器中的一个之间的开路时，切断至经受电气故障的喷射器的燃料供应，并且增加由正常操作的喷射器喷射的燃料的量，以便执行喷射控制。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，当确定同一气缸中的所有喷射器都发生电气故障时，切断至所有喷射器的燃料供应。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述故障安全模式中，在限制扭矩和发动机RPM的跛行回家模式下操作所述发动机。
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