CN108071503A - 控制流体喷射的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种车辆包括内燃发动机,内燃发动机具有用来燃烧燃料的至少一个汽缸以及用来选择性地向该汽缸供应燃料的燃料喷射器。该车辆还包括编程为发出一系列燃料脉冲命令以致动燃料喷射器来供应总和等于总体目标燃料质量的相应的一系列燃料脉冲的控制器。该控制器还监测指示了一系列燃料脉冲命令中的单独一个和响应燃料脉冲之间的开启延迟的变化的闭环反馈信号。该控制器进一步调整一系列燃料脉冲命令中的后续一个以适应开启延迟的变化。
Description
技术领域
本公开涉及控制流体脉冲喷射。更具体地,本公开涉及用于内燃发动机的燃料喷射。
背景技术
电子燃料喷射可用于调节内燃发动机中的燃料输送。某些示例燃料喷射器可以是设置在发动机的燃料入口部分的螺线管致动或压电阀装置。燃料喷射器可以定位来将加压的燃料输送到发动机汽缸的燃烧室中。基于发动机操作条件,每个喷射器可以在燃烧循环期间通电一段时间(即,喷射持续时间)。在每个汽缸的每个燃烧循环期间可能会发生多次燃料喷射事件。多次喷射的燃料质量和正时影响了燃烧的质量和总体燃料效率。
发明内容
一种车辆包括内燃发动机,内燃发动机具有用于燃烧燃料的至少一个汽缸和用于选择性地向至少一个汽缸供应燃料的燃料喷射器。该车辆还包括编程为发出一系列燃料脉冲命令以致动燃料喷射器来供应总和等于总体目标燃料质量的相应的一系列燃料脉冲的控制器。该控制器还编程为监测指示了一系列燃料脉冲命令中的单独一个和响应燃料脉冲之间的开启延迟的变化的闭环反馈信号。该控制器进一步编程以调整一系列燃料脉冲命令中的后续一个以适应开启延迟的变化。
在一个示例中,使用目标开启延迟,使得一系列燃料脉冲中的后续一个在先前燃料脉冲之后的预定时间过后发生。
通过螺线管驱动阀提供紧密间隔的流体脉冲的方法包括在由螺线管驱动的阀的入口处提供加压流体,并且发出一系列流体脉冲命令以致使该阀提供总和等于总体目标流体质量的相应的一系列流体脉冲。该方法还包括测量螺线管两端的电压,并基于电压变化率来确定先前流体脉冲的阀关闭时间。该方法进一步包括基于关闭时间确定先前流体脉冲的开启延迟。该方法进一步包括基于所确定的开启延迟来调整至少一个后续流体脉冲命令。
燃料输送系统包括与加压燃料源流体连通的螺线管驱动燃料喷射器。燃料喷射器配置为将燃料输送到内燃发动机的至少一个汽缸。燃料输送系统还包括编程为发出一系列燃料脉冲命令以致使燃料喷射器供应总和等于总体目标燃料质量的相应的一系列加压燃料脉冲的控制器。该控制器还编程为监测一系列燃料脉冲命令中的单独一个和响应燃料脉冲之间的开启延迟中的变化。控制器进一步编程以调整一系列燃料脉冲命令中的后续一个以适应开启延迟的变化。
附图说明
图1是内燃发动机的示意图。
图2是燃料喷射器两端的电压变化率与时间的曲线图。
图3A是参考燃料喷射器的燃料脉冲命令和实际燃料脉冲与时间的曲线图。
图3B是对后续燃料脉冲开启延迟进行调整后的燃料脉冲命令和实际燃料脉冲与时间的曲线图。
图4是燃料喷射器关闭时间与燃料脉冲量的曲线图。
图5是燃料喷射器关闭时间与燃料脉冲宽度命令的曲线图。
具体实施方式
本公开的实施例在此进行描述。然而应当理解,所公开的实施例仅仅是示例,并且其他实施例可以采取各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制;某些特征可能被夸大或最小化,以示出特定部件的细节。因此,本文公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的,而应仅解释为用于教导本领域技术人员各种应用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的,参考任意一个附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而,对于特定应用或实施方式,可以期待对与本公开的教导一致的特征进行各种组合和修改。
参考图1,内燃发动机10输出作为车辆推进系统一部分的扭矩。发动机10可以选择性地操作在多种燃烧模式中,包括自动点火燃烧模式和火花点火燃烧模式。进气与可燃燃料混合并在燃烧室内燃烧。可以使用化学计量比的空气与燃料来选择性地操作发动机10。在某些操作条件下,审慎地将空燃比调整为相对于化学计量混合物既不浓也不稀。本公开的方面也可以应用于各种类型的内燃发动机系统和燃烧循环。发动机10选择性地联接到变速器,以将牵引力通过车辆的传动系传递到至少一个车轮。变速器可以包括混合变速器,其包括用于向传动系提供补充牵引力的附加推进源。
发动机10可以是具有可在汽缸13内滑动移动的至少一个往复运动活塞14的多汽缸、直喷式、四冲程内燃发动机。应当理解,本公开的系统和方法可以同样应用于不同的燃烧循环,例如诸如对应于二冲程燃烧发动机的燃烧循环。活塞14在相应汽缸13内的运动提供了可变体积的燃烧室16。每个活塞14连接到旋转曲轴12,其将线性往复运动转换成旋转运动以旋转传动系部件。
进气系统为进气歧管29提供进气,进气歧管将空气引导并分配到燃烧室16。该进气系统可以包括气流管道系统和用于监测和控制气流的装置。该进气系统还可以包括用于监测气流量和进气温度的气流量传感器32。电子控制节气阀34可用于控制到发动机10的气流。可以在进气歧管29中提供压力传感器36以监测歧管绝对压力和大气压力。还可以提供外部流动通道(未示出)以将来自发动机排气的排气再循环回到进气歧管29。再循环排气流可以由排气再循环(EGR)阀38进行调节。发动机10可以包括其他系统,包括涡轮增压系统50,或者替代地,机械增压系统来对输送到发动机10的进气进行加压。
从进气歧管29到燃烧室16的气流由一个或多个进气阀20进行调节。离开燃烧室16到排气歧管39的排气流由一个或多个排气阀18进行调节。可以通过分别控制进气可变升程控制装置22和排气可变升程控制装置24来控制和调整进气阀20和排气阀18的开启和关闭。进气升程控制装置22和排气升程控制装置24可以配置为分别控制和操作进气凸轮轴和排气凸轮轴。进气凸轮轴21和排气凸轮轴23的旋转机械连接到曲轴12并与曲轴的旋转正时挂钩。因此,进气阀20和排气阀18的开启和关闭与曲轴12和活塞14的位置协调一致。
可变升程控制装置22、24还可以包括可分别改变进气阀20和排气阀18的阀升程的幅度或开启的大小的可控机构。升程幅度可以根据离散步长变化(例如,高升程或低升程)或连续变化。可以根据推进系统的操作条件(包括发动机10的转矩需求)来改变阀升程位置。可变升程控制装置22、24可以进一步包括可变凸轮定相机构,以分别控制和调整进气阀20和排气阀18的开启和关闭的定相(即,相对正时)。相位调整包括相对于相应汽缸15中的曲轴12和活塞14的位置而偏移进气阀20和排气阀18的开启时间。
可变升程控制装置22、24各自可以相对于曲柄旋转具有大约60-90度的定相范围,以允许提前或延迟相对于每个汽缸15的活塞14的位置的进气阀20和排气阀18中的一个的开启和关闭。定相范围由进气可变升程控制装置22和排气可变升程控制装置24限定和限制,它们包括凸轮轴位置传感器以确定进气凸轮轴和排气凸轮轴的旋转位置。可以使用由控制器5控制的电液压、液压和电控制力之一来致动可变升程控制装置22、24。
发动机10还包括燃料喷射系统,其包括多个高压燃料喷射器28,每个高压燃料喷射器配置为响应于来自控制器5的信号将预定质量的燃料直接喷射到燃烧室16中的一个中。虽然为了说明的目的在图1中描绘了单个燃料喷射器,但是推进系统可以包括根据燃烧汽缸数量的任何数量的燃料喷射器。通过输油轨40从燃料分配系统向燃料喷射器28供应加压燃料。压力传感器48监测输油轨40内的输油轨压力,并将与输油轨压力对应的信号输出到控制器5。
燃料分配系统还包括高压燃料泵46,以经由输油轨40将加压燃料输送到燃料喷射器28。例如,高压泵46可以以高达约5000psi的压力产生输送到输油轨20的燃料压力。在一些示例中,甚至可以采用更高的燃料压力。控制器5基于操作者扭矩请求和发动机转速确定目标输油轨压力,并且使用燃料泵46来控制该压力。在一个示例中,燃料喷射器28包括用于打开喷嘴以喷射燃料的螺线管致动装置。然而,可以考虑本公开的方面也可以应用到利用压电致动装置或其他类型的致动装置来分配燃料的燃料喷射器。燃料喷射器28还包括穿过汽缸盖15中的开口放置的喷嘴,来将加压燃料喷射到燃烧室16中。燃料喷射器28的喷嘴包括燃料喷射器尖端,其特征在于多个开口、喷射角度和在给定压力下的体积流速。示例性的燃料喷射器喷嘴可以包括具有在大约1450psi下的10cc/s的流速和70度喷射角的8孔构型。
每个燃料喷射器可以包括在喷嘴的尖端附近的针栓部分。针栓与喷嘴相接,以限制或截止偏向孔口时的燃料流。当使用从电源供应的能量激活燃料喷射器时,螺线管响应于能量并致动针栓,将其从孔口提起,以允许高压燃料流过。燃料围绕针栓流动,并通过喷嘴尖端附近的开口喷射到燃烧汽缸16中,来与空气混合以促进燃烧。可以提供火花点火系统,使得响应于来自控制器5的信号,将火花能量供应给火花塞,用于点燃或辅助每个燃烧室16中的汽缸充气的点火。
一系列多针栓升降或燃料脉冲可以快速连续地发生,以获得最佳燃烧状态而不会使燃烧汽缸过饱和。例如,实现期望的目标燃料质量的单个更长的脉冲可能致使进入汽缸的喷射渗透超过最佳深度。相反地,总计为目标燃料质量的连续多个较小的脉冲,可能进入汽缸的整体渗透较小并可以产生更理想的燃烧条件,从而导致更好的燃料经济性并减少排放物(例如,颗粒物)。
控制器5发出燃料脉冲宽度(FPW)命令以影响喷射器保持开启以允许燃料通过的持续时间。燃料喷射器可以相对于喷射持续时间在燃料质量输送的线性和非线性区域中操作。燃料质量输送的线性区域包括命令的喷射持续时间,在给定的燃料压力下具有相应的已知和唯一的燃料质量输送。燃料质量输送的线性区域包括在恒定燃料压力下燃料质量输送单调递增并且喷射持续时间增加的区域。然而,燃料质量输送的非线性区域包括在给定燃料压力下具有未知或不可预测的燃料质量输送的命令的喷射持续时间,包括燃料喷射器可在不同的喷射持续时间内输送相同的燃料质量的非单调区域。对于不同的燃料喷射器系统,线性和非线性区域的边界可以变化。
发动机10配备有用于监测发动机操作的各种感测装置,包括能够输出RPM数据和曲轴旋转位置的曲柄传感器42。压力传感器30输出指示由控制器5监测的汽缸内压力的信号。压力传感器30可包括将汽缸内压力水平转换为电信号的压力变换器。压力传感器30实时监测汽缸内压力,包括在每个燃烧事件期间。排气传感器39配置为监测排气,通常是空气/燃料比传感器。控制器5监测来自燃烧压力传感器30和曲柄传感器42的每一个的输出信号,控制器确定燃烧定相,即,相对于每个燃烧事件的每个汽缸13的曲轴12的曲柄角的燃烧压力的正时。优选地,发动机10和控制器5机械设计成在每个汽缸点火事件期间监测和确定每个发动机汽缸13的有效压力的状态。替代地,可以使用其他感测系统来监测本公开范围内的其他燃烧参数的状态,例如离子感测点火系统和非侵入式汽缸压力传感器。
本文使用的控制模块、模块、控制器、处理器和类似术语是指任何合适的装置或装置的各种组合,包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(优选地包括微处理器),以及与执行一个或多个软件或固件程序相关联的存储器和存储(只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等)、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、合适的信号调节和缓冲电路,以及其他合适的部件来提供所描述的功能。控制器5包括一组控制算法,包括存储在存储器中并执行以提供期望功能的常驻软件程序指令和标定值。算法优选地在预设的环路循环期间执行。诸如例如通过中央处理单元执行算法,并且可操作来监测来自感测装置和其他联网控制模块的输入,并且执行控制和诊断例程以控制致动器的操作。发动机和车辆操作期间可以定期执行环路循环。替代地,可以响应于由控制器观察到的另外一个事件的发生而执行算法。
控制器5还编程为控制节气阀34以经由控制信号控制进入发动机的进气的流量。在一个示例中,通过改变进气量和再循环排气量,命令节气阀34节气门全开以控制歧管压力。涡轮增压系统50优选地包括可变几何涡轮机(VGT)装置。控制器5发送引导VGT装置的叶片角度的信号。用VGT位置传感器测量叶片的角度,以向控制器5提供反馈控制。控制器5调节增压的水平,从而控制进气量和再循环排气量。在其他示例中,可以利用机械增压系统以类似的方式改变歧管压力。
控制器5进一步编程为通过控制排气再循环阀38的开启来控制排气再循环量。通过控制排气再循环阀38的开启,控制器5调节再循环排气率和排气量与进气量的比率。
控制器5进一步编程为在发动机10的运行期间基于来自曲柄传感器42的输入来命令对应于活塞14的位置的喷射启动(SOI)。针对每个汽缸13的每个燃烧事件,控制器5使用燃料喷射器28产生燃料喷射事件。可以通过喷射器开启脉冲持续时间和喷射燃料质量来限定喷射事件。在至少一个示例中,控制器5在每个燃烧事件期间命令多次连续的燃料喷射。至少基于操作者扭矩请求由控制器5选择在每个燃烧事件期间输送的总体燃料质量。控制器5监测来自操作者的输入信号,例如通过加速踏板8的位置来确定操作者扭矩请求。控制器5发出命令以操作燃料喷射器来供应总和等于总体目标燃料质量的一系列燃料脉冲。
如上所述,紧密连续地施加多个燃料脉冲可能由于燃料喷射器中残留能量剩余以及较早脉冲的残留电枢运动而对后续脉冲产生影响。在一些示例中,控制器5可以采用来自指示了系统操作的监测信号的反馈。燃料喷射器的闭环控制可以依赖于确定将为每个喷射器进行估计的开启延迟。仅基于开度幅度的方法在某些情况下具有局限性。可能难以实时正确测量开启延迟。
可以监测来自每个燃料喷射器的电压信号以指示燃料喷射器的性能。更具体地,使用电压的导数或变化率dV/dt来划分与燃料喷射器致动相关的某些事件的正时。参考图2,曲线图200描绘了喷射器电压变化率dV/dt的曲线。水平轴202以μs表示时间。竖直轴204以伏每秒(V/s)表示喷射器两端的电压的变化率。曲线206表示燃料脉冲期间喷射器电压变化率的曲线。dV/dt曲线的某些特征对应于喷射脉冲期间的关键事件。在大概位置208处的局部最小值与喷射器针栓闭合的时间点相关联。响应于PWM命令的发出,控制器可以监测电压以指示阀关闭时间。关闭时间CT是从PWM命令(可以从命令的开始或结束开始测量)到单个燃料脉冲事件的结束时的持续时间。在大概位置210处的相邻局部最大值对应于阀关闭之后的电压尖峰。如上所述,脉冲后的残留电压需要时间来耗散。在大概位置208处的局部最小值和在大概位置210处的局部最大值之间的dv/dt的变化与阀的开度幅度相关。更具体地,控制器可以基于dV/dt的变化的幅度212来计算阀升程高度或开度幅度OM。也就是说,从局部最小值到下一个局部最大值的变化212的dv/dt幅度与开度幅度相关。开度幅度OM与弹道区域中的计量燃料量相关,并且可用于在某些条件下间接确定喷射器开启延迟。关闭时间CT和开度幅度OM这两者都可以直接从电压曲线dv/dt测量。在下面更详细地讨论,可以适应燃料喷射器关闭时间CT的测量结果以提供更具鲁棒性的估计结果,并克服单独使用OM的一些限制。
额外的操作因素可能降低后续紧密间隔的燃料喷射脉冲的准确度和/或精度。例如,即使应用开环控制,每个喷射器内的机械和电气部件的变化也会导致喷射器(对于相同设计/型号的喷射器)之间的大量变化。喷射量与喷射的开启时间高度相关。这种关系适用于单次喷射和多次喷射的情况。注意,喷射的开启时间定义为燃料实际上流过喷射器的时间量。这样,可以使用闭环控制来通过将喷射的开启时间控制到期望的开启时间来控制每次喷射都达到期望的量,基于一组参考喷射器来离线表征期望的开启时间。单独的喷射器与喷射器标定值所基于的一组参考喷射器不同。
通过修改喷射的脉冲宽度命令来控制开启时间。如下面更详细地讨论的,开启时间作为每次喷射的关闭时间和开启延迟之间的差来计算。使用喷射器残留电压可以测量每次喷射的关闭时间。在某些操作条件下,CT和OM用于估计特定喷射器与参考喷射器的开启延迟OD的偏差。
图3A包括描绘主样品燃料喷射器基准脉冲的操作特性的曲线图300。水平轴302表示时间并且竖直轴304表示命令信号和后续喷射器响应的存在。提供FPW命令306以致使燃料质量308(例如,2mg)响应于此通过喷射器。参考开启延迟ODRef310表示从FPW命令306的开始到螺线管阀实际开启之间的延迟。类似地,参考关闭时间CTEnd Ref312表示在FPW命令306的结束和在燃料脉冲的结束时螺线管阀实际关闭之间的持续时间。另外,参考关闭时间CTBeg Ref是在FPW命令的开始和螺线管阀实际关闭之间的测量时间。从FPW的开始参考的关闭时间可能对命令的宽度不太敏感。另一方面,从FPW命令的结束参考的关闭时间可能与喷射的燃料量具有更好的相关性。在下面更详细地讨论的,从FPW命令的开始到FPW命令的结束的每个测量的关闭时间指示了关于确定开启延迟的不同的喷射器属性。根据一些示例,从FPW命令的结束参考关闭时间持续时间,并用于对后续脉冲进行调整。
燃料脉冲的开启时间OT由下面的等式1表征。
OTRef=CTBeg Ref-ODRef(1)
为了获得具有可预测的燃料质量的紧密间隔的后续燃料脉冲,可以基于先前脉冲之后的停留时间和先前脉冲的燃料质量这两者来调整所命令的后续燃料脉冲的特性。控制器还编程为基于从参考燃料喷射器测量的参考开启延迟持续时间的偏差来监测开启延迟中的实时变化。控制器还可以通过将实时开启延迟值与先前脉冲的开启延迟值进行比较来确定开启延迟的变化。
图3B包括描绘了来自与参考喷射器相比具有不同开启延迟特性的喷射器的燃料脉冲的曲线图320。在给定操作条件下,该喷射器的实际开启延迟OD2330可以基于预定的标定值(前馈控制)以及基于操作条件的实时OD学习(反馈控制)。由于与参考喷射器相比开启延迟存在差异,可能需要不同的FPW命令326以获得可预测的燃料质量328。
根据本公开的另一方面,后续脉冲的FPW命令326在持续时间内被改变以控制燃料喷射器的实际开启时间OT2,由下面的等式2给出。
OT2=CTBeg2-OD2(2)
调整后续燃料脉冲的FPW命令,直到OT2基本上等于对应于期望的量的期望的OTRef。换句话说,后续脉冲燃料质量可以通过FPW命令持续时间的反馈控制来控制。在一些示例中,使用指示先前脉冲的操作条件的闭环反馈信号来控制一个或多个后续喷射脉冲的开启时间。在更具体的示例中,在控制器处接收指示喷射器螺线管中的残留电压的信号。控制器可以基于根据先前的FPW命令之后的剩余在螺线管中的残留电压来修改后续脉冲的一个或多个参数。如上所述,残留电压信号可以为给定的喷射脉冲提供若干关键参数(包括CT和OM)。
虽然在本公开中使用术语“后续”来描述燃料脉冲,但是应当理解,可以基于早先脉冲性能与标定值的差异来调整用于任何给定脉冲的FPW命令。特定喷射器上的特定喷射的开启延迟与“标称”标定值不同可能有几个原因。一个这样的原因是喷射器之间的变化,这可能对所有喷射(即,单次喷射以及多次喷射)造成一定程度的不准确性。特别是,少量喷射对FPW命令非常敏感。因此,对于给定燃料喷射器的实时FPW命令调整可以基于同一喷射器的任何数量的早先的脉冲响应-即使是单个脉冲。
在图3A和图3B的示例中,期望的燃料脉冲产生了2mg的均匀燃料质量。然而应当理解,可以针对不同的燃料质量输送不均匀的燃料脉冲,使得后续脉冲提供更多或更少的燃料质量以增强燃烧性能。根据一个示例,控制器调整后续FPW命令的持续时间(根据目标开启延迟确定原始大小)以适应开启延迟的变化,使得后续燃料脉冲根据与先前燃料脉冲相关的目标开启延迟来定时。
基于残留电压的计算的开度幅度OM可能与弹道区域的某些部分中的喷射量相关。这对于与先前喷射相比不紧密间隔的弹道喷射(即,与前一个喷射充分间隔开的那些喷射(例如,1000μs或更高的停留))尤其如此。对于这种喷射,可以使用CT测量结果来推断喷射的开启延迟OD。如前所述,即使考虑到喷射器之间的变化,喷射的开启时间OT与喷射量呈强相关。对于其中OM也与喷射量具有良好的相关性的弹道喷射,这转化为OM与开启时间OT之间的额外相关性。换句话说,对于两个不同喷射器上的这种弹道喷射,如果测量的OM相同,则喷射的量也将基本相同,并因此两种情况的开启时间OT将相同。这种关系允许了使用CT测量结果来计算OD的偏差。根据至少一个示例,控制器编程为通过监测一系列FPW命令中的单独一个与相应的响应燃料脉冲之间的关闭时间持续时间CT来感测后续脉冲的开启延迟OD的变化。监测这些CT数据作为指示OD变化的闭环反馈信号,并用于调整一个或多个后续脉冲。
这个概念从图3A和图3B的曲线显而易见,并且曲线图300表示参考喷射器。参考喷射器与曲线图320的喷射器的开启延迟的偏差(由ΔOD表示)由下面的等式3给出。
ΔOD=OD2–ODref(3)
由于喷射量在曲线图300和曲线图320之间相同,所以开启时间和量之间的相关性要求OTRef基本上等于OT2。使用等式1、2和3,ΔOD可以由下面的等式4表示。
ΔOD=CTBeg2-CTBegRef(4)
换句话说,参考喷射器的关闭时间与为同一OM测量的关闭时间之间的差是开启延迟的变化。
如前所述,只在具有更大的停留时间(例如,停留≥1000μs)的长间隔后续脉冲中,OM通常可以与燃料质量相关。当停留小于特定阈值时,OM与燃料质量的相关性可能出现偏差,并且这样上述用于计算OD的方法变得不太可靠。相反地,可以使用不同的开启延迟估计策略,其也可以适应关闭时间测量结果,但是是以不同的方式。
在燃料喷射器脉冲控制的弹道区域的一部分中,从脉冲宽度命令的结束测量的关闭时间与喷射的燃料量具有良好的相关性。因此,CT可以用作确定OD的代理。
参考图4,曲线图400描绘了开启时间CT和燃料量之间的关系。水平轴402以mg表示燃料量。竖直轴404以μs表示从FPW命令的结束测量的关闭时间。曲线406表示单次喷射的关闭时间的曲线。曲线408和曲线410分别对应于在1mg和2mg的先前脉冲之后的500μs的停留时间。曲线412和曲线414分别对应于在1mg和2mg的先前脉冲之后的1000μs的停留时间。在示例区域416中,在关闭时间和燃料量之间存在通常较强的相关性。
图5包括提供了对应于曲线图400的区域416的数据的更近视图的曲线图500。水平轴502以μs对应于FPW命令的持续时间。竖直轴504以μs表示从FPW命令的结束测量的关闭时间。与曲线图400相似,曲线506表示单次喷射的关闭时间的曲线。曲线508和曲线510分别对应于在1mg和2mg的先前脉冲之后的500μs的停留时间。曲线512和曲线514分别对应于在1mg和2mg的先前脉冲之后的1000μs的停留时间。由于先前脉冲的停留时间和先前脉冲的燃料质量而产生的FPW命令的变化基本上与开启延迟OD相同。参考曲线图500的示例,单次喷射的位置516和具有1000μs的停留的后续脉冲的位置518之间的FPW命令的变化减少了约25μs。由ΔFPW1表示的FPW命令的减少等于由后续脉冲表现出的开启延迟的减少。继续参考曲线图500,单次喷射的位置516和具有500μs的停留的后续脉冲的位置520之间的FPW命令的变化减少了约80μs。由ΔFPW2表示的FPW命令的减少等于由后续脉冲表现出的开启延迟的减少。如上所述,更紧密间隔的后续脉冲可以在燃料喷射器中造成残留能量增加来缩短开启延迟。因此,为了更紧密间隔的后续脉冲能具有更快的开启时间,需要更大的补偿。
在曲线图500的示例中,与具有在1mg先前脉冲之后的1000μs停留时间的后续脉冲相关联的开启延迟OD相对于先前脉冲(即,ΔFPW1)的ODRef减少约25μs。相似地,与具有在1mg先前脉冲之后的500μs停留时间的后续脉冲相关联的开启延迟OD相对于先前脉冲(即,ΔFPW2)的ODRef减少约80μs。即使OM与喷射量不是非常相关,该关系仍然有效。
进一步设想,使用多个紧密间隔的喷射事件来控制喷射渗透的技术可以应用于任何类型的快速循环流体喷射喷射器,其操作来在不限于发动机燃烧室的各种应用中喷射流体。多次连续喷射可用于许多应用,诸如但不限于用于柴油选择性催化还原(SCR)系统的尿素喷射、喷涂和其他液体药物的分配。
本文公开的过程、方法或算法可以由可包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元的处理装置、控制器或计算机递送/实现。相似地,过程、方法或算法可以作为可由控制器或计算机执行的许多形式的数据和指令来存储,包括但不限于永久存储在诸如ROM装置的不可写存储介质上的信息和可变更地存储在可写存储介质(诸如软盘、磁带、CD、RAM装置,以及其他磁和光介质)上的信息。过程、方法或算法也可以在软件可执行对象中实现。替代地,可以使用合适的硬件部件,诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置,或者硬件、软件和固件部件的组合来全部或部分地实现过程、方法或算法。
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虽然上面描述了示例性实施例,但是这些实施例并不意图说明权利要求书所包含的所有可能形式。说明书中使用的词是描述性的而不是限制性的,并且应当理解,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以进行各种变化。如前所述,可以将各种实施例的特征组合以形成本发明的未被明确描述或示出的其他实施例。虽然可以将各种实施例描述为相对于一个或多个期望特性提供了优点或优于其他实施例或现有技术实施方案,但是本领域普通技术人员认识到一个或多个特征或特性可能折衷以达到期望的整体系统属性,其取决于具体的应用和实现。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易于组装等。这样,相对于一个或多个特性被描述为不如其他实施例或现有技术实施方式理想的实施例仍然在本公开的范围之内,并且对于特定应用而言仍可以是理想的。
Claims (10)
1.一种车辆,包含:
内燃发动机,其具有用于燃烧燃料的至少一个汽缸;
燃料喷射器,其选择性地将燃料供应到所述至少一个汽缸;以及
控制器,其编程为
发出一系列燃料脉冲命令以致动所述燃料喷射器来供应总和等于预定总体目标燃料质量的相应的一系列燃料脉冲,
监测指示了所述一系列燃料脉冲命令中的单独一个和响应燃料脉冲之间的开启延迟的变化的闭环反馈信号,并且
调整所述一系列燃料脉冲命令中的后续一个以适应开启延迟的所述变化。
2.根据权利要求1所述的车辆,其中所述控制器进一步编程为调整所述一系列燃料脉冲命令中的所述后续一个的启动正时。
3.根据权利要求1所述的车辆,其中所述控制器进一步编程为调整所述一系列燃料脉冲命令中的所述后续一个的持续时间。
4.根据权利要求1所述的车辆,其中所述控制器进一步编程为基于监测所述一系列燃料脉冲命令中的所述单独一个和所述响应燃料脉冲之间的关闭时间持续时间来感测所述开启延迟的所述变化。
5.根据权利要求1所述的车辆,其中所述控制器进一步编程为基于监测先前脉冲的开度幅度来感测所述开启延迟的所述变化。
6.根据权利要求4所述的车辆,其中所述关闭时间持续时间是基于与所述燃料喷射器相关联的电压的变化率。
7.根据权利要求4所述的车辆,其中所述关闭时间持续时间是从FPW命令的结束参考的。
8.根据权利要求1所述的车辆,其中所述开启延迟的所述变化基于从参考燃料喷射器测量的参考开启延迟持续时间。
9.一种通过螺线管驱动阀提供紧密间隔的流体脉冲的方法,包含:
在由螺线管驱动的阀的入口处提供加压流体;
发出一系列流体脉冲命令以致使所述阀供应总和等于总体目标流体质量的相应的一系列流体脉冲;
测量所述螺线管两端的电压;
基于所述电压的变化率来确定先前流体脉冲的阀关闭时间;
基于所述关闭时间确定所述先前流体脉冲的启动的开启延迟;并且
基于确定的所述先前流体脉冲的所述开启延迟来调整至少一个后面的流体脉冲命令。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述阀的所述关闭时间进一步基于所述一系列脉冲的所述先前脉冲的流体质量和所述先前脉冲之后的停留时间中的至少一者。
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