CN108087133B - 利用相关增益曲线数据控制燃料喷射器 - Google Patents

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Abstract

提供了用于控制包括在车辆内燃机的燃料喷射系统中的燃料喷射器的方法和系统。燃料喷射系统包括燃料轨。所述方法和系统测量燃料喷射器的与第一轨压下的燃料喷射流量和燃料喷射器激发时间有关的数据。所述方法和系统利用相关函数t将测量数据变换成与不同于第一轨压的第二轨压下的燃料喷射流量和喷射器激发时间有关的相关数据。所述方法和系统利用与燃料喷射流量和喷射器激发时间有关的相关数据来控制燃料喷射器。

Description

利用相关增益曲线数据控制燃料喷射器
技术领域
本公开总体涉及控制燃料喷射器，并且更具体地涉及生成用于在不同轨压下操作的不同燃料喷射器的控制数据。
背景技术
本部分提供与本公开有关的背景信息，这不一定是现有技术。
用于车辆的内燃机具有电子燃料喷射系统，燃料喷射系统具有一个或多个燃料喷射器，用于将燃料引入发动机的燃烧室。出于燃料效率和废气排放减少的原因，重要的是能够精确地控制由一个或多个燃料喷射器喷射到发动机的每个气缸中的燃料的体积。在实践中，燃料喷射系统具有用于发动机的每个气缸的至少一个喷射器和用于单独地控制每个喷射器的电子控制单元。由于制造差异和/或喷射器老化的结果，可能发生从喷射器到喷射器的流量差异。在这方面，流量是指在给定燃料压力下每单位时间通过喷射器的燃料量。电子控制单元能够产生控制每个喷射器的激发或打开时间的控制信号。然而，喷射的燃料量可能因装配于同一喷射系统中的各喷射器中可能遇到的流量特性并随发动机寿命而变化。
为了补偿这样的流量差异，实施校准循环，通过校准循环对燃料喷射流量和喷射器激发时间进行测量，以便提供燃料喷射增益数据。燃料喷射增益数据以映射的形式提供在存储器中，用于生成操作发动机的控制信号。该映射涉及目标燃料喷射体积、激发时间、轨压和喷射器ID。该映射最初建立在制造阶段，并且可以在发动机的整个寿命期间调整。为了在发动机的工作寿命期间确定调整映射，在各种低轨压下在发动机怠速状态下运行测量循环，但对于较高的轨压，不运行测量循环。这种系统对于较高的轨压可能损害燃料喷射增益数据的精度。然而，因为怠速状态下的可感知的发动机噪声，在较高的轨压下执行测量循环可能是不可接受的。
还应当理解，出于效率和燃料排放的原因，在更高的轨压条件下，存在更多的操作发动机的趋势。
因此，期望以能够在高轨压下操作且没有不可接受的发动机噪声的时间有效且精确的方式来建立用于控制燃料喷射器的燃料喷射增益数据。此外，从随后的详细描述和所附权利要求书中，结合附图以及前述技术领域和背景技术，本发明的其他期望的特征和特点将变得显而易见。
发明内容
提供了一种控制燃料喷射器的方法。燃料喷射器包括在车辆的内燃机的燃料喷射系统中。燃料喷射系统包括燃料轨。该方法包括测量至少一个燃料喷射器的与第一轨压下的燃料喷射流量和燃料喷射器激发时间有关的数据。利用相关函数将测量数据变换为与在不同于第一轨压的第二轨压下的燃料喷射流量和喷射器激发时间有关的相关数据。利用与燃料喷射流量和喷射器激发时间有关的相关数据来控制燃料喷射器。
提供了一种燃料喷射系统，其包括燃料喷射器、燃料轨和电子控制单元。电子控制单元被配置为测量用于燃料喷射器的与第一轨压下的燃料喷射流量和燃料喷射器激发时间有关的数据。利用相关函数将测量数据变换为与在不同于第一轨压的第二轨压下的燃料喷射流量和喷射器激发时间有关的相关数据。利用与燃料喷射流量和喷射器激发时间有关的相关数据来控制燃料喷射器。
此外，提供了一种存储程序的非暂时性计算机可读介质，其在电子控制单元上执行程序时，被配置为：测量用于燃料喷射器的与第一轨压下的燃料喷射流量和燃料喷射器激发时间有关的数据，利用相关函数将测量数据变换为与在不同于第一轨压的第二轨压下的燃料喷射流量和喷射器激发时间有关的相关数据，以及利用与燃料喷射流量和喷射器激发时间有关的相关数据来控制燃料喷射器。
附图说明
下面将结合以下附图来描述示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件。
图1示意性地示出了根据本公开的实施例的汽车系统；
图2是属于图1的汽车系统的内燃机的剖面A-A；
图3是示出用于实现如本文所公开的方法和系统的控制模块的系统模块框图；
图4是根据本文公开的各种实施例的用于建立用于生成燃料喷射器控制信号的增益曲线数据的数据流图；以及
图5示出了在不同轨压下的示例性测量和相关增益曲线。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本文公开的发明或本文公开的发明的应用和用途。此外，除非作为要求保护的主题而明确地阐述否则无意受到前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中所呈现的任何明示或暗示的原则或理论的束缚。
一些实施例可以包括汽车系统100，如图1和2所示，其包括内燃机(ICE)110，该内燃机具有限定至少一个气缸125的发动机缸体120，气缸具有经联接以使曲轴145旋转的活塞140。气缸盖130与活塞140配合以限定燃烧室150。燃料和空气混合物设置在燃烧室150中并点燃，导致热膨胀的废气，致使活塞140的往复运动。燃料由至少一个燃料喷射器160提供，并且空气通过至少一个进气口210提供。燃料从与高压燃料泵180流体连通的燃料轨170以高压提供给燃料喷射器160，该高压燃料泵增加从燃料源190接收的燃料的压力。使用各种燃料轨压来喷射燃料。每个气缸125具有至少两个阀215，所述阀由与曲轴145适时旋转的凸轮轴135致动。阀215选择性地允许空气从进气口210进入燃烧室150，并且替代地允许废气通过排气口220离开。在一些示例中，凸轮相移器155可以选择性地改变凸轮轴135与曲轴145之间的时序。
空气可以通过进气歧管200分配到进气口210。进气管道205可以将空气从周围环境提供给进气歧管200。在其他实施例中，可以设置节流阀体330以调节进入歧管200的空气流量。在另外的其他实施例中，可以提供具有旋转地联接到涡轮机250的压缩机240的强制空气系统，诸如涡轮增压器230。压缩机240的旋转提高了管道205和歧管200中的空气的压力和温度。布置在管道205中的中间冷却器260可以降低空气的温度。涡轮机250通过从排气歧管225接收废气而旋转，该排气歧管在废气膨胀通过涡轮机250之前引导来自排气口220的废气并通过一系列叶片。废气离开涡轮机250并被引导到后处理系统270中。该示例示出了可变几何涡轮机(VGT)，其具有被布置成移动叶片以改变通过涡轮机250的废气的流动的VGT致动器290。在其他实施例中，涡轮增压器230可以是固定几何形状的和/或包括废气门。
后处理系统270可以包括具有一个或多个排气后处理设备280的排气管275。后处理设备可以是被配置为改变废气的组成的任何设备。后处理设备280的一些示例包括但不限于催化转化器(双向和三向)、氧化催化器、贫NOx捕集器、烃吸附器、选择性催化还原(SCR)系统和颗粒过滤器(例如，选择性催化还原过滤器(SCRF)500)。
SCRF 500可以与SCRF 500上游的温度传感器和SCRF 560下游的温度传感器相关联。
其他实施例可以包括联接在排气歧管225与进气歧管200之间的高压排气再循环(EGR)系统300。EGR系统300可以包括EGR冷却器310，以降低EGR系统300中的废气的温度。EGR阀320调节EGR系统300中的废气的流量。
其他实施例还可以包括本文中未详细描述的低压废气再循环(EGR)系统。
汽车系统100还可以包括与同ICE 110相关联的一个或多个传感器和/或设备通信的电子控制单元(ECU)450。ECU 450可以接收来自各传感器的输入信号，所述传感器被配置为生成与ICE 110相关联的各个物理参数成比例的信号。传感器包括但不限于质量气流和温度传感器340、歧管压力和温度传感器350、燃烧压力传感器360、冷却剂和油的温度和液位传感器380、燃料轨压力传感器400、凸轮位置传感器410、曲柄位置传感器420、排气压力传感器430、EGR温度传感器440、加速器踏板位置传感器445和燃料喷射速率传感器712(图4中示意性地示出)。燃料喷射速率传感器712被配置为测量各值，以便允许利用已知方法确定燃料喷射速率，所述方法例如是基于曲柄-轮的加速度频率分析、质量空气流和排气O2浓度、缸内压力传感器、高频燃料系统压力分析、利用动态扭矩测量方法测量由发动机的每个气缸提供的扭矩脉冲等。在各个实施例中，燃料喷射速率或燃料喷射流量表示由燃料喷射器喷射的每单位时间的燃料体积。此外，ECU 450可以向被布置成控制ICE 110(包括但不限于燃料喷射器160、节流阀体330、EGR阀320、VGT致动器290和凸轮移相器155)的操作的各个控制设备生成输出信号。注意到，虚线用于指示ECU 450与各个传感器和设备之间的通信，但是为了清楚起见，省略了一些。
现在转向ECU 450，该装置可以包括与存储器系统或数据载体460通信的数字中央处理单元(CPU)以及接口总线。CPU被配置为执行作为程序存储在存储器系统中的指令，并且向/从接口总线发送和接收信号。存储器系统可以包括各种存储类型，包括光存储器、磁存储器、固态存储器和其它非易失性存储器。接口总线可以被配置为向/从各个传感器和控制设备发送、接收和调制模拟和/或数字信号。程序可以体现本文所公开的方法，允许CPU执行这种方法的各步骤并控制ICE 110。
存储在存储器系统160中的程序经由电缆或以无线方式从外部发送。在汽车系统100之外，作为计算机程序产品通常是可见的，该计算机程序产品在本领域中也称为计算机可读介质或机器可读介质，并且应当理解为位于载体上的计算机程序代码，所述载体本质上是暂时性的或非暂时性的，其结果是计算机程序产品本质上可被视为暂时性的或非暂时性的。
暂时性计算机程序产品的示例是信号，例如，诸如光信号的电磁信号，其是用于计算机程序代码的暂时性载体。可以通过用于数字数据的诸如QPSK的常规调制技术调制信号来实现这种计算机程序代码的承载，使得表示所述计算机程序代码的二进制数据被印记在暂时性电磁信号上。这样的信号例如在将计算机程序代码以无线方式经由Wi-Fi连接传送到笔记本电脑时使用。
在非暂时性计算机程序产品的情况下，计算机程序代码体现在有形存储介质中。因而存储介质是上述非暂时性载体，使得计算机程序代码以可检索方式永久地或非永久地存储在该存储介质中或上。存储介质可以是计算机技术中已知的常规类型的，例如闪存、Asic、CD等。
代替ECU 450，汽车系统100可以具有不同类型的处理器以提供电子逻辑，例如，嵌入式控制器、车载计算机或可能部署在车辆中的任何处理模块。
图3示出了用于执行本文所述的方法和实现所述系统的在ECU 450中实现的模块系统。将结合图4的数据流图来描述模块系统，反之亦然。图4所示的数据变换可以由图3所示的各个模块实现，如下面将描述的。如本文所使用的，术语模块是指ECU 450的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器750(共享、专用或成组)以及存储器，所述存储器包括执行一个或多个软件或固件程序752的非暂时性存储器系统460、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其他合适的组件。具体地，本文描述的模块包括至少一个处理器750、非暂时性存储器系统460、以及存储在存储器系统460上的至少一个计算机程序752，用于实现关于模块所描述的各种功能和过程。尽管本文描述了单独的模块，但这并不排除集成拓扑。
在图3中，示出了被配置为运行测量或测试循环的增益曲线测量模块758。测量循环旨在测量将燃料喷射速率与喷射器激发时间相关联的增益曲线数据770(图4)，由此限定燃料喷射器增益曲线780(图5)。燃料喷射器激发时间由施加于被测试的燃料喷射器160的电子控制信号的脉冲宽度(导通时间)确定。增益曲线测量模块758被配置为控制与激发时间范围对应的脉冲宽度范围内的控制信号710(图4)的生成，以将控制信号710顺序地施加于被测试的燃料喷射器160，并且测量和记录每个脉冲产生的燃油喷射速率以实现测量循环。测量循环生成与每个燃料喷射器160的燃料喷射速率增益曲线对应的测量增益曲线数据770。可以在一定范围的轨压下对每个喷射器执行测量循环。通常在发动机怠速和/或减速燃料切断状态期间执行测量循环。
图5示出了燃料喷射器160之一的示例性测量增益曲线780。测量增益曲线780由增益曲线测量模块758确定，为多个喷射器激发时间(图5中的x轴)中的每一个获得燃料喷射速率(图5中的y轴)的测量，由施加的控制信号710确定。施加的控制信号710是存储在测量参数726的映射(图3所示)中的测试控制信号。作为每个喷射器激发结果的燃料喷射速率的测量可以通过上述燃料喷射速率传感器712以多种方式执行。测量在设定的轨压下执行。可以对于每个燃料喷射器160并在多个轨压下重复测量循环。
在从图5导出的一个示例性实施例中，增益曲线测量模块758被配置为控制至少5个，优选地至少10个不同的喷射器激发时间的生成。例如，可以在从对应于150微秒到220微秒的激发时间的范围内的不同喷射器激发时间，生成15个控制信号，例如以5微秒的间隔。利用燃料喷射速率传感器712测量由每个测试喷射器激发时间引起的燃料喷射速率。
在图5所示的实施例中，在160MPa的轨压下操作的测量循环中确定增益曲线780。可以测量针对多个不同轨压的增益曲线。例如，可以在25MPa至170MPa的范围内确定增益曲线。已经发现，对于超过170MPa的轨压，燃料喷射速率测量可能是不可靠的和/或测试可能被感知并且因此在发动机处于怠速和/或减速燃料切断状态时不期望地发出噪声。因此，在本文所描述的各个实施例中，在一个或多个较低的轨压下测量增益曲线，并在一个或多个较高的轨压下利用相关算法来计算增益曲线。至少一个较低的轨压可以低于170MPa，并且至少一个较高的轨压可以高于170MPa。
图3的模块系统包括相关模块754。另外参考图4，相关模块754被配置为使用相关函数，以便将特定燃料喷射器的与第一轨压(例如160MPa)下的燃料喷射速率和激发时间有关的测量增益曲线数据770变换为与第二轨压(例如200MPa)下的燃料喷射速率和激发时间有关的相关增益曲线数据702。相关函数可以是将针对第一轨压的喷射速率和激发时间的每个测量数据点映射到针对第二轨压的相应数据点的函数。相关函数可以包括斜率变换项和可选地表示不同轨压下的增益曲线的不同斜率和偏移的偏移变换项(如下面进一步描述的)。
参考图5，相关模块754被配置为将在一个轨压下定义测量增益曲线780的测量增益曲线数据770变换成在另一个轨压下定义相关增益曲线784的相关增益曲线数据702。相关模块754利用从校准参数718的预定映射获得的校准参数720(图4)来填充相关函数。校准参数718的映射可以包括针对不同目标轨压的不同组的校准参数720。
相关模块754利用具有偏移的旋转矩阵形式的相关函数。已经发现，通过利用这样的相关函数和适当确定的校准参数720，一个轨压下的测量增益曲线780可以与另一个轨压下的增益曲线784相关，如图5所示。旋转矩阵是用于在欧氏空间中执行旋转的已知相关函数。测量增益曲线780的旋转允许增益曲线在不同轨压下具有不同斜率的事实。但是，已经发现，仅仅旋转是不够的。相反，使用具有偏移项的修改旋转矩阵，其中偏移项允许在不同轨压下具有不同的喷射器喷嘴打开延迟时间和/或喷射器喷嘴关闭延迟时间。已经发现，用于将测量增益曲线数据点x(激发时间)、y(燃料喷射速率)变换成相关增益曲线数据点x′、y′的适当的相关函数具有以下形式：
x′＝(x+a)*cos(α)-y*sin(α)-a+b
y′＝(x+a)*sin(α)+y*cos(α)+c
其中α、a、b和c是从校准参数718的映射获得的校准参数720。
可以利用对在各种轨压下的类似燃料喷射器的群体进行的测试的回归分析来确定校准参数720。用于将相关函数拟合为测量数据的确定校准参数720的这种方法是本领域公知的。例如，可以使用最小二乘法优化方法。如此获得(通常在制造或测试工厂)的校准参数720被存储在校准参数718的映射中。可以针对所设想的每个变换来确定校准参数720。例如，可以确定第一组校准参数720用于将第一轨压(例如160MPa)下的测量数据变换为第二轨压(200MPa)，并且可以确定第二组校准参数720用于将第一轨压(例如160MPa)下的测量数据变换为不同于第二轨压的第三轨压(例如220MPa)。
相关模块754可以被配置为存储增益曲线数据706的映射，包括测试轨压下的测量增益曲线数据770和利用上述相关函数获得的至少一个不同轨压下的相关增益曲线数据702。
控制信号生成模块756被配置为利用所存储的增益曲线数据的映射704，以便生成在ICE 110的操作期间激发燃料喷射器160的控制信号。具体地，基于由电子控制单元450指定的目标燃料速率和轨压以及针对目标燃料速率和指定轨压由增益曲线的映射704指定的相关联的激发时间，生成限定燃料喷射器激发时间的至少一个电子脉冲。
图4示出了体现本文所描述的方法、系统和计算机程序的数据流图。图4示出了生成用于各种轨压的增益曲线数据的映射704的数据流和利用所生成的增益曲线数据的映射704来控制燃料喷射器160的数据流。增益曲线数据的映射704的生成可以在包括ICE 110的车辆的寿命期间周期性地(以规则的或不规则的周期)发生和/或作为制造步骤来初始化存储器系统460。应当理解，燃料喷射器160的喷射特性可以随着老化而改变，从而需要基于新的测量增益曲线数据770来调整增益曲线数据的映射704。
在图4中，存在于第一轨压下测量增益曲线数据的步骤716。该步骤716可以由增益曲线测量模块758来实现。在测量或测试循环期间，从测量参数726的映射获得测试指令测量参数724。测量循环通常在发动机怠速状态期间执行。控制信号产生步骤708经由控制信号产生模块756进行，其中测试燃料喷射器控制信号710被发送到燃料喷射器160。控制信号710作为测试脉冲生成，并被实现用于至少一个测试轨压。根据测量参数726的映射来定义测试脉冲和至少一个测试轨压。燃料速率传感器712响应于燃料喷射器160被控制信号710激活而可操作以测量每个燃料喷射器160的燃料速率数据722。测量燃料速率数据722与在步骤716中引起对应的燃料喷射器160喷射测量燃料量的燃料喷射器激发时间相关联。这样，在第一轨压下测量增益曲线数据的步骤716能够生成一组或多组测量增益曲线数据770，其定义至少一个增益曲线780，如图5所示。
步骤716可以生成定义喷射燃料速率与喷射器激发时间之间的关系的多组增益曲线数据770。例如，可以测量ICE 110的每个燃料喷射器160的一组增益曲线数据770。此外，对于一个以上的轨压，可以获得多组测量增益曲线数据770。例如，对于25MPa至175MPa的示例性操作范围内分布的多个轨压(例如2、3、4、5或更多)中的每一个，可以获得一组测量增益曲线数据770。
测量循环可以生成与至少一个燃料喷射器160的多个激发时间对应的控制信号，足以产生燃料喷射速率与激发时间之间的关系，如增益曲线780所示。例如，可以测试至少10个不同的激发时间，分布在120微秒和230微秒之间。
在步骤700中，利用如上所述的相关函数，将第一轨压下的测量增益曲线数据770变换为第二不同轨压下的相关增益曲线数据702。通过相关模块754执行步骤700。如上所述的相关函数填充有已经预定的校准参数720，其中校准参数720对于从第一轨压到第二轨压的变换是特定的。步骤700产生第二不同轨压下的相关增益曲线数据702，以存储在增益曲线数据的映射704中。步骤700可以产生从相关函数和不同组的校准参数720获得的多组相关增益曲线数据702。
例如，可以设想，从测量步骤716获得的第一轨压(例如，160MPa)下的测量增益曲线数据770，可选地经由增益曲线的映射704，可以变换成针对至少另外两个不同轨压(例如200MPa和220MPa)的多组相关增益曲线数据702。相关函数加载有不同组的校准参数720，一组定义从在第一轨压下测量的增益曲线到两个不同轨压中的第一个的增益曲线的增益曲线变换，另一组定义从第一轨压下测量的增益曲线到两个不同轨压中的第二个的增益曲线的增益曲线变换。在替代实施例中，利用相关函数中的对应校准参数720，可以将在不同轨压下获得的至少第一组和第二组测量增益曲线数据770各自变换为一组或多组相关增益曲线数据702。
相关增益曲线数据702和测量增益曲线数据770被存储在增益曲线数据的映射704中。存储在映射704中的增益曲线数据702、770可以包括ICE 110的每个燃料喷射器160的相应组的增益曲线数据。
在控制信号生成步骤708中，在ICE 110的操作期间从增益曲线数据的映射704中检索增益曲线数据706，以便生成燃料喷射器160的控制信号710，用于ICE 110的正常操作。通过控制信号生成模块756执行控制信号生成步骤708。
根据本文所述的方法和系统，可以有效且准确地执行在发动机操作期间和/或车辆寿命开始时存储器初始化期间的燃料喷射速率增益曲线调整。对于存储器初始化，可以在第一轨压下对喷射器执行单个测量循环，以建立测量增益曲线，并且可以利用相关函数在发动机操作所需的所有其他轨压下建立增益曲线。因此，对于相关矩阵从测量增益曲线变换为较低和较高的轨压增益曲线，都是可行的。对于映射调整，利用用于将一个压力下的测量增益曲线数据变换为一个或多个另外的轨压下的相关增益曲线数据的精确相关定律，可以建立用于不同轨压的一个或多个映射。在测量循环期间，由于可以在较低的轨压下建立测量数据，所以可以通过相关性为大于170、180、190、200、210、220MPa的轨压建立增益曲线数据，而不产生不期望的发动机噪声。
虽然在前面的详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变型。还应当理解，示例性实施例仅是示例，而不旨在以任何方式限制本公开的范围、应用或配置。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实现示例性实施例的方便的路线图。应当理解，在不脱离所附权利要求及其法定等同物所阐述的本公开范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (12)

1.一种控制包括在车辆内燃机的具有燃料轨的燃料喷射系统中的至少一个燃料喷射器的方法，所述方法包括：
测量所述至少一个燃料喷射器的与第一轨压下的燃料喷射流量和燃料喷射器激发时间有关的数据；
利用相关函数将测量数据变换为与在大于所述第一轨压的第二轨压下的燃料喷射流量和喷射器激发时间有关的相关数据；以及
利用与燃料喷射流量和喷射器激发时间有关的所述相关数据来控制所述至少一个燃料喷射器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，利用所述相关函数变换所述测量数据包括执行旋转矩阵。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，利用相关函数变换所述测量数据包括执行包括至少一个偏移项的修改旋转矩阵。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括从校准参数的映射中检索校准参数以及在所述相关函数中使用所述校准参数。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述相关函数具有以下形式：
x′＝(x+a)*cos(α)-y*sin(α)-a+b
y′＝(x+a)*sin(α)+y*cos(α)+c
其中：x和y表示包括作为x和y之一的燃料喷射流量和作为x和y中另一个的燃料喷射器激发时间的测量数据；
x′和y′表示包括作为x′和y′之一的燃料喷射流量和作为x′和y′中另一个的燃料喷射器激发时间的相关数据；并且α、a、b和c是校准参数。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述燃料喷射系统包括多个燃料喷射器，并且所述方法还包括测量数据、变换所述测量数据以及控制所述多个燃料喷射器中的每一个。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括：测量至少一个燃料喷射器的与至少一个测试轨压下的燃料喷射流量和燃料喷射器激发时间有关的至少一组数据；以及利用所述相关函数将所述测量的至少一组测量数据变换为与不同于所述至少一个测试轨压的相应轨压下的燃料喷射流量和喷射器激发时间有关的多组相关数据。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括在怠速状态下操作所述内燃机以及在所述怠速状态期间测量数据。
9.一种燃料喷射系统，包括燃料喷射器、燃料轨和电子控制单元，所述燃料喷射系统被配置为执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法。
10.一种内燃机，包括根据权利要求9所述的燃料喷射系统。
11.一种车辆，包括根据权利要求10所述的内燃机。
12.一种存储程序的非暂时性计算机可读介质，其在电子控制单元上执行时，被配置为执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200144246A (ko) * 2019-06-18 2020-12-29 현대자동차주식회사 연료분사량 보정방법 및 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19726100A1 (de) * 1996-06-19 1998-01-08 Nippon Soken Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE10319922A1 (de) * 2003-05-05 2004-11-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
CN101815858A (zh) * 2007-08-07 2010-08-25 德尔菲技术公司 燃料喷射器和控制燃料喷射器的方法
CN102052178A (zh) * 2009-11-03 2011-05-11 通用汽车环球科技运作公司 用于估计燃料喷射压力的方法
CN105822448A (zh) * 2015-01-22 2016-08-03 通用汽车环球科技运作有限责任公司 操作内燃发动机的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10328787A1 (de) 2003-06-26 2005-01-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur korrelationsbasierten Bedatung eines diskretisierten Kennfeldes in einem Steuergerät einer Brennkraftmaschine
JP5103519B2 (ja) * 2008-03-19 2012-12-19 ボッシュ株式会社 圧力センサ故障診断方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置
JP4998521B2 (ja) 2009-06-19 2012-08-15 株式会社デンソー 学習装置
GB2482494A (en) * 2010-08-03 2012-02-08 Gm Global Tech Operations Inc Method for estimating an hydraulic dwell time between fuel injection pulses which corrects for injection timing delays
JP5321606B2 (ja) 2011-01-31 2013-10-23 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置
JP6130280B2 (ja) * 2013-09-25 2017-05-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射装置の駆動装置
GB2543473A (en) * 2015-06-03 2017-04-26 Gm Global Tech Operations Llc Method of diagnosing a fuel rail pressure sensor
US10100774B2 (en) * 2015-06-25 2018-10-16 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for fuel injection

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19726100A1 (de) * 1996-06-19 1998-01-08 Nippon Soken Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE10319922A1 (de) * 2003-05-05 2004-11-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
CN101815858A (zh) * 2007-08-07 2010-08-25 德尔菲技术公司 燃料喷射器和控制燃料喷射器的方法
CN102052178A (zh) * 2009-11-03 2011-05-11 通用汽车环球科技运作公司 用于估计燃料喷射压力的方法
CN105822448A (zh) * 2015-01-22 2016-08-03 通用汽车环球科技运作有限责任公司 操作内燃发动机的方法

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