CN114458466A - 用于燃料喷射器平衡的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了“用于燃料喷射器平衡的方法和系统”。提供了用于在所有发动机燃料喷射器之间平衡燃料输送的方法和系统。在一个示例中,一种方法可以包括响应于平衡由多个燃料喷射器喷射的燃料量的请求,而选择性地调整所述多个燃料喷射器中的一个或多个燃料喷射器的喷射正时以增加两次连续燃料喷射之间的喷射间时段。
Description
技术领域
本说明书总体上涉及用于校准发动机的燃料喷射器以便平衡所有发动机燃料喷射器之间的燃料输送的方法和系统。
背景技术
发动机可以配置有用于将燃料直接喷射到发动机气缸中的直接燃料喷射器(DI)和/或用于将燃料喷射到发动机气缸的进气道中的进气道燃料喷射器(PFI)。燃料喷射器常常具有由于例如不完善的制造工艺和/或喷射器老化而导致的随时间变化的零件间差异性。随着时间变化,喷射器性能可能劣化(例如,喷射器变得堵塞),这可能进一步增加喷射器零件间差异性。因此,喷射到发动机的每个气缸的实际燃料量可能不是期望量,并且实际量与期望量之差可能在喷射器之间变化。气缸之间燃料喷射量的差异性可能导致燃料经济性降低、不期望的排气尾管排放、导致缺乏感知到的发动机平稳性的扭矩变化以及发动机效率的整体下降。用双喷射器系统(诸如双燃料或PFDI系统)操作的发动机可能具有更多的燃料喷射器,从而导致产生喷射器差异性的可能性更大。可能期望对喷射器进行平衡使得所有喷射器具有类似的误差(例如,所有喷射器的燃料供给不足为1%)。
各种方法使用跨每个喷射器的燃料轨压力降来校正每个喷射器的传递函数。Surnilla等人在U.S.2020/0116099中示出了一种示例性方法。其中,丢弃在喷射器操作的噪声区期间收集的燃料轨压力样本,而对在静默区期间收集的样本进行平均以确定喷射器压力。然后使用喷射器压力来推断喷射量、喷射器误差并更新喷射器传递函数。Surnilla等人在U.S.9,593,637中示出了一种示例性方法。其中,基于在喷射器点火之前测量的燃料轨压力(FRP)和在喷射器点火之后的FRP的差异来确定喷射器的燃料喷射量。
然而,本文的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例,即使对于具有更多气缸和对应的喷射事件的发动机,平均喷射间压力也用于估计每个喷射器两端的燃料轨压力降。喷射间周期可能基于诸如气缸数量、发动机转速和喷射脉冲宽度的因素。喷射器数量的增加可能导致两个连续喷射事件之间的间隔更短。由于高斯噪声,较短的喷射间时段导致平均喷射间压力的计算误差。估计的平均喷射间压力的另一个偏移误差可能是由因谐振引起的压力振荡所致。
发明内容
在一个示例中,上述问题可以通过一种用于操作车辆中的发动机的方法来解决,所述方法包括:响应于平衡由多个燃料喷射器喷射的燃料量的请求而调整喷射正时以及连续燃料喷射之间的时间量。以这种方式,喷射事件可以不均匀地间隔开以在喷射压力降之前和之后延长喷射间时段。
作为一个示例,可以基于每个喷射器的命令喷射质量与实际喷射质量之间的所学习的误差来执行燃料喷射器的平衡。命令喷射质量与实际喷射质量之间的所学习的误差可以基于喷射事件之后的压力降来估计,所述压力降又是该喷射与紧接在前的喷射之间的喷射间时段期间的平均燃料轨压力和该喷射与紧接在后的喷射之间的喷射间时段期间的平均燃料轨压力的函数。发动机中的喷射器可以按滚动模式分成三个或四个喷射器一组。在一组三个喷射器中,燃料可以在其原始正时从第二喷射器喷射(第二次喷射),而之前的第一喷射器的喷射正时可以提前(第一次喷射),并且随后的第三喷射器的喷射正时可以延迟(第三次喷射)。可以基于在提前的第一次喷射与第二次喷射之间的时间段中的平均燃料轨压力以及在第二次喷射与延迟的第三次喷射之间的时间段中的平均燃料轨压力来估计第二次喷射事件期间的压力降,然后可以将该压力降用于喷射器平衡。提前的第一次喷射在第二次喷射之前增加喷射间间隔,而延迟的第三次喷射在第二次喷射之后增加喷射间间隔。可以不包括第一次喷射和第三次喷射期间的压力降来对燃料喷射器进行平衡。可以重复这种模式,其中第四喷射器的喷射正时可以提前(第四次喷射),第五喷射器的喷射正时可以不变(第五次喷射),第六喷射器的喷射正时可以延迟(第六次喷射),依此类推。使来自第三喷射器的燃料喷射延迟(第三次喷射)并且使第四喷射器的燃料喷射提前(第四次喷射)可以使第三次喷射和第四次喷射紧接在彼此之后发生。延长的喷射间时段轮换通过所有喷射器以获得每个喷射器的压力降,从而为每个喷射器提供燃料轨压力降,所述燃料轨压力降然后可以用于喷射器压力平衡。另外,可以跳过一次或多次中间喷射以增加两次连续喷射之间的喷射间正时。
以这种方式,通过延迟喷射器的喷射正时同时将另一个喷射器的喷射正时提前,可以增加两次连续喷射之间的喷射间时段。喷射间时段的增加将减少由于高斯噪声和由共振引起的压力振荡两者引起的平均喷射间压力的计算误差。选择性地包括用于对燃料喷射器进行平衡的某些喷射事件的技术效果是,仅选择在事件之前和之后具有增加的喷射间时段的喷射事件以改善每个喷射器的平衡。通过轮换每个喷射器的燃料喷射顺序和正时,可以在压力平衡过程中考虑每个喷射器的喷射事件。总的来说,通过改善基于压力的喷射平衡,可以改善燃料效率和排放品质。
应理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征,所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了包括发动机的示例性推进系统的示意图。
图2示出了联接到图1的发动机的示例性燃料系统。
图3示出了用于对发动机燃料喷射器实行基于压力的喷射器平衡的第一示例性方法的流程图。
图4示出了用于调整燃料喷射器中的喷射正时的第一示例性方法。
图5示出了用于调整燃料喷射器中的喷射正时的第二示例性方法。
图6是对应于图4的方法的燃料喷射事件的第一喷射正时表。
图7是对应于图5的方法的燃料喷射事件的第二喷射正时表。
图8示出了对应于图4的方法的燃料喷射事件的燃料轨压力和曲柄转角的第一曲线图。
图9示出了对应于图5的方法的燃料喷射事件的燃料轨压力和曲柄转角的第二曲线图。
图10示出了用于调整燃料喷射器中的喷射正时的第三示例性方法。
图11是对应于图10的方法的燃料喷射事件的第三喷射正时表。
图12示出了对应于图10的方法的燃料喷射事件的燃料轨压力和曲柄转角的第三曲线图。
具体实施方式
以下描述涉及用于调整燃料喷射器的燃料喷射正时以在诸如图2的联接在图1的车辆系统中的燃料系统中的所有燃料喷射器之间平衡燃料输送的系统和方法。控制器可以被配置为基于图3的示例性程序对每个发动机喷射器实行基于压力的喷射器平衡(PBIB)。燃料喷射器中的喷射正时可以基于图4、图5和图10所示的示例性方法来调整,以延长喷射压力降之前和之后的喷射间时段。喷射事件的不均匀间隔的示例在图6、图7和图11中列出。如图8、图9和图12所示,燃料喷射事件的燃料轨压力和曲柄转角的曲线图可以用于估计每次喷射事件之后的压力降并学习各个喷射器误差。随后调整喷射器命令以平衡喷射器误差。
应当理解,如本文所使用,喷射器平衡不是指将喷射器校正到绝对标准。相反,如本文所使用的喷射器平衡是指基于从喷射器在喷射期间所得的压力降和在喷射期间测量/预测的压力学习的内容来使喷射器相似地进行喷射。
图1示出了具有双喷射器系统的火花点火式内燃发动机10的示意图,其中发动机10配置有直接燃料喷射和进气道燃料喷射两者。发动机10可以包括在车辆5中。发动机10包括多个气缸,其中一个气缸30(也称为燃烧室30)在图1中示出。发动机10的气缸30被示出为包括燃烧室壁32与定位在其中并且连接到曲轴40的活塞36。起动机马达(未示出)可以经由飞轮(未示出)联接到曲轴40,或者替代地,可以使用直接发动机起动。
燃烧室30被示出为分别经由进气门52和排气门54与进气歧管43和排气歧管48连通。另外,进气歧管43被示出为具有节气门64,所述节气门调整节流板61的位置以控制来自进气通道42的气流。
进气门52可以由控制器12经由致动器152操作。类似地,排气门54可以由控制器12经由致动器154启动。在一些条件期间,控制器12可以改变提供给致动器152和154的信号,从而控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门52和排气门54的位置可以分别由相应的气门位置传感器(未示出)确定。气门致动器可以是电动气门致动类型或凸轮致动类型,或其组合。可以同时控制进气门正时和排气门正时,或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的可能性中的任一者。每个凸轮致动系统可以包括一个或多个凸轮并且可以利用凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者,控制器12可操作所述系统来改变气门操作。例如,气缸30替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮致动控制的排气门。在其他实施例中,可以通过共同的气门致动器或致动系统或可变气门正时致动器或致动系统来控制进气门和排气门。
在另一实施例中,可以使用每气缸四个气门。在另一示例中,可以使用每气缸两个进气门和一个排气门。
燃烧室30可以具有压缩比,所述压缩比是在活塞36处于下止点到上止点时的容积的比率。在一个示例中,所述压缩比可以是大致9:1。然而,在其中使用不同燃料的一些示例中,可以增加所述压缩比。例如,所述压缩比可以介于10:1与11:1或11:1与12:1之间,或更高。
在一些实施例中,发动机10的每个气缸可以配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。如图1中所示,气缸30包括两个燃料喷射器66和67。燃料喷射器67被示出为直接联接到燃烧室30,以用于与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号脉冲宽度DFPW成比例地直接向燃烧室中输送所喷射的燃料。以此方式,直接燃料喷射器67向燃烧室30中提供所谓的燃料直接喷射(在下文称为“DI”)。虽然图1将喷射器67示出为侧喷射器,但所述喷射器也可以位于活塞的顶部,例如在火花塞91的位置附近。由于一些醇基燃料具有较低的挥发性,因此此类位置可以改善混合和燃烧。替代地,喷射器可以定位在进气门头顶和附近以提高混合。
在向气缸30上游的进气道中而非直接向气缸30中提供所谓的燃料进气道喷射(在下文称为“PFI”)的配置中,燃料喷射器66被示出为布置在进气歧管43中。进气道燃料喷射器66与经由电子驱动器69从控制器12接收的信号脉冲宽度PFPW成比例地输送所喷射的燃料。
燃料可以由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统190输送到燃料喷射器66和67。此外,燃料箱和燃料轨可以各自具有向控制器12提供信号的压力传感器。在该示例中,示出了直接燃料喷射器67和进气道燃料喷射器66两者。然而,某些发动机可能仅包括一种燃料喷射器,诸如直接燃料喷射器或进气道燃料喷射器。可以经由直接喷射器(在没有进气道喷射器的情况下)或进气道直接喷射器(在没有直接喷射器的情况下)对每个气缸进行燃料喷射。参考图2详细描述包括燃料泵和喷射器以及燃料轨的示例性燃料系统。
返回图1,排气流过排气歧管48进入排放控制装置70,在一个示例中,所述排放控制装置可以包括多块催化剂砖。在另一个示例中,可以使用各自具有多块砖的多个排放控制装置。在一个示例中,排放控制装置70可以是三元催化器。
排气传感器76被示出为在排放控制装置70的上游联接到排气歧管48(其中传感器76可以对应于各种不同的传感器)。例如,传感器76可以是用于提供排气空气/燃料比的指示的许多已知的传感器中的任一者,诸如线性氧传感器、UEGO、双态氧传感器、EGO、HEGO、或者HC或CO传感器。在此特定示例中,传感器76是双态氧传感器,其向控制器12提供信号EGO,所述控制器将信号EGO转换为双态信号EGOS。信号EGOS的高电压状态指示排气处于浓化学计量,并且信号EGOS的低电压状态指示排气处于稀化学计量。信号EGOS可以在反馈空气/燃料控制期间有利地使用来在化学计量均匀操作模式期间维持化学计量的平均空气/燃料。单个排气传感器可服务1、2、3、4、5或其他数量的气缸。
无分电盘点火系统88响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞91向燃烧室30提供点火火花。
控制器12可以通过控制喷射正时、喷射量、喷雾模式等来使燃烧室30以多种燃烧模式操作,包括均匀空气/燃料模式和分层空气/燃料模式。另外,组合的分层和均匀混合物可以在腔室中形成。在一个示例中,分层的层可以通过在压缩冲程期间操作喷射器66来形成。在另一个示例中,均匀混合物可以通过在进气冲程期间操作喷射器66和67中的一者或两者(其可以是开气门喷射)来形成。在又一个示例中,均匀混合物可以通过在进气冲程之前操作喷射器66和67中的一者或两者(其可以是闭气门喷射)来形成。在其他示例中,可以在一个或多个冲程(例如,进气、压缩、排气等)期间使用来自喷射器66和67中的一者或两者的多次喷射。另一些示例可以是在不同条件下使用不同的喷射正时和混合物形成的情况,如下文所描述。
控制器12可以控制由燃料喷射器66和67输送的燃料量,使得腔室30中的均匀的、分层的或组合的均匀/分层空气/燃料混合物可被选择为处于化学计量、浓化学计量值或稀化学计量值。此外,控制器12可以控制燃料喷射器66和67的燃料喷射正时。作为示例,在燃料喷射器66和67的基于压力的平衡期间,一个或多个喷射器的喷射正时可以相对于其相应的原始喷射正时选择性地提前或延迟,以增加两次连续燃料喷射之间的时间量。
如上文所描述,图1仅示出了多气缸发动机的一个气缸,并且每个气缸具有其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。此外,在本文所描述的示例性实施例中,发动机可以联接到用于起动发动机的起动机马达(未示出)。例如,当驾驶员转动转向柱上的点火开关中的钥匙时,起动机马达得到供电。在发动机起动(例如,发动机10在预定时间之后达到预定转速)之后,起动机脱离接合。另外,在所公开的实施例中,排气再循环(EGR)系统可以用于经由EGR阀(未示出)将排气的期望部分从排气歧管48导引到进气歧管43。替代地,通过控制排气门正时,可以将燃烧气体的一部分保留在燃烧室中。
在一些示例中,车辆5可以是具有可供一个或多个车轮55使用的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中,车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示示例中,车辆5包括发动机10和电机53。电机53可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器56接合时,发动机10的曲轴140和电机53经由变速器57连接到车轮55。在所描绘的示例中,第一离合器56设置在曲轴140与电机53之间,并且第二离合器56设置在电机53与变速器57之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送使离合器接合或脱离接合的信号,以便使曲轴140与电机53和与其连接的部件连接或断开连接,和/或使电机53与变速器57和与其连接的部件连接或断开连接。变速器57可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。可以通过各种方式配置动力传动系统,包括配置为并联、串联或串联-并联混合动力车辆。
电机53从动力电池58接收电力以向车轮55提供扭矩。电机53也可以充当发电机,以例如在制动操作期间提供电力以便给电池58充电。
控制器12在图1中被示出为常规的微型计算机,其包括:中央处理单元(CPU)102、输入/输出(I/O)端口104、只读存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规的数据总线。控制器12被示出为从联接到发动机10的传感器接收各种信号,除先前讨论的那些信号之外,所述各种信号还包括:来自质量空气流量传感器118的进气质量空气流量(MAF)的测量值;来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器38的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器59的节气门位置TP以及来自传感器122的歧管绝对压力信号MAP。由控制器12通过常规的方式从信号PIP产生发动机转速信号RPM,并且来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP提供进气歧管中的真空或压力的指示。在化学计量操作期间,此传感器可以给出发动机负荷的指示。此外,此传感器与发动机转速一起可以提供被吸入到气缸中的充气(包括空气)的估计。在一个示例中,也用作发动机转速传感器的传感器38在曲轴的每转中产生预定数量的等距脉冲。控制器12从图1的各种传感器接收信号,并采用图1的各种致动器(诸如节气门61、燃料喷射器66和67、火花塞91等)来基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令调整发动机操作。作为一个示例,控制器可以向进气道喷射器和/或直接喷射器发送脉冲宽度信号以调整经由喷射器输送到气缸的燃料喷射正时和燃料量。
图2示意性地描绘燃料系统(诸如图1的燃料系统190)的示例性实施例200。燃料系统200可以被操作来将燃料输送到发动机,诸如图1的发动机10。燃料系统200可以由控制器操作来执行参考图3至图5、图10的方法描述的操作中的一些或全部。
燃料系统200包括用于在车辆上存储燃料的燃料存储箱210、低压燃料泵(LPP)212(在本文中也称为燃料提升泵212)和高压燃料泵(HPP)214(在本文中也称为燃料喷射泵214)。燃料可以经由燃料加注通道204提供给燃料箱210。在一个示例中,LPP 212可以是至少部分地设置在燃料箱210内的电动低压燃料泵。LPP 212可以由控制器222(例如,图1的控制器12)操作以经由燃料通道218将燃料提供给HPP 214。LPP 212可以被配置为所谓的燃料提升泵。作为一个示例,LPP 212可以是包括电动(例如,DC)泵马达的涡轮(例如,离心)泵,由此可以通过改变提供给泵马达的电力(由此增加或降低马达转速)来控制跨泵的压力增加和/或穿过泵的体积流率。例如,在控制器减少提供给提升泵212的电力时,体积流率和/或跨提升泵的压力增加可减小。可以通过增加提供给提升泵212的电力来增大体积流率和/或跨泵的压力增加。作为一个示例,被供应给低压泵马达的电力可以从交流发电机或车辆上的其他能量存储装置(未示出)获得,由此控制系统可以控制用于向低压泵提供动力的电气负载。因此,通过改变被提供给低压燃料泵的电压和/或电流,调整在高压燃料泵214的入口处提供的燃料的流率和压力。
LPP 212可以流体联接到过滤器217,所述过滤器可以去除燃料中所包含的可能会潜在地损坏燃料处理部件的小杂质。可以促进燃料输送并且维持燃料管线压力的止回阀213可以流体定位在过滤器217的上游。在止回阀213处于过滤器217上游的情况下,低压通道218的顺度可以增加,这是因为过滤器的体积在物理上可以较大。此外,泄压阀219可以用于限制低压通道218中的燃料压力(例如,来自提升泵212的输出)。泄压阀219可以包括例如以指定压力差安置和密封的滚珠和弹簧机构。泄压阀219可以被配置为打开的压力差设置点可以采取各种合适值;作为非限制性示例,设置点可以是6.4巴或5巴(g)。孔口223可以用于允许将空气和/或燃料蒸气从提升泵212中泄放出去。孔口223处的这种泄放还可以用于向用于将燃料从燃料箱210内的一个位置转移到另一位置的射流泵提供动力。在一个示例中,孔口止回阀(未示出)可以与孔口223串联放置。在一些实施例中,燃料系统8可以包括一个或多个(例如,一系列)止回阀,所述一个或多个止回阀流体联接到低压燃料泵212以阻止燃料在阀的上游回漏。在这种背景下,上游流是指从燃料轨250、260朝向LPP 212行进的燃料流,而下游流是指从LPP朝向HPP 214并且在HPP 214上去往燃料轨的标称燃料流方向。
由LPP 212提升的燃料可以在低压下供应到通向HPP 214的入口203的燃料通道218中。HPP 214可以接着将燃料输送到第一燃料轨250,所述第一燃料轨联接到第一组直接喷射器252(在本文中也被称为第一喷射器组)中的一个或多个燃料喷射器。由LPP 212提升的燃料也可以被供应给第二燃料轨260,所述第二燃料轨联接到第二组进气道喷射器262(在本文中也被称为第二喷射器组)中的一个或多个燃料喷射器。HPP 214可以被操作以将输送到第一燃料轨的燃料的压力升高到高于提升泵压力,其中联接到直接喷射器组的第一燃料轨在高压下操作。因此,可以实现高压DI,同时可以在较低压力下操作PFI。
尽管第一燃料轨250和第二燃料轨260中的每一者被示出为将燃料分配给相应的喷射器组252、262中的四个燃料喷射器,但是应当明白,每个燃料轨250、260可以将燃料分配给任何合适数量的燃料喷射器。作为一个示例,第一燃料轨250可以针对发动机的每个气缸将燃料分配给第一喷射器组252中的一个燃料喷射器,而第二燃料轨260可以针对发动机的每个气缸将燃料分配给第二喷射器组262中的一个燃料喷射器。控制器222可以单独地经由进气道喷射驱动器237致动进气道喷射器262中的每一者并且经由直接喷射驱动器238致动直接喷射器252中的每一者。控制器222、驱动器237、238和其他合适的发动机系统控制器可以包括控制系统。尽管驱动器237、238被示出为在控制器222外部,但是应当明白,在其他示例中,控制器222可以包括驱动器237、238或者可以被配置为提供驱动器237、238的功能性。控制器222可以包括未示出的另外的部件,诸如图1的控制器12中所包括的那些。
HPP 214可以是发动机驱动的正排量泵。作为一个非限制性示例,HPP 214可以是Bosch HDP5高压泵,其利用螺线管激活的控制阀(例如,燃料体积调节器、磁性螺线管阀等)来改变每个泵冲程的有效泵体积。HPP的出口止回阀由外部控制器机械控制而非电子控制。与马达驱动的LPP 212相比,HPP 214可以由发动机机械驱动。HPP 214包括泵活塞228、泵压缩室205(在本文中也被称为压缩室)和阶状空间227。泵活塞228经由凸轮230从发动机曲轴或凸轮轴接收机械输入,由此根据凸轮驱动的单缸泵的原理来操作HPP。传感器(图2中未示出)可以定位在凸轮230附近以使得能够确定凸轮的角位置(例如,在0度至360度之间),所述角位置可以被中继到控制器222。关于具有用3凸角凸轮驱动的DI泵的三缸或六缸发动机,240°、480°或720°的平均时段将是合适的。关于具有由4凸角凸轮驱动的DI泵的4缸或8缸发动机,180°、360°、540°或720°的平均时段将是合适的,因为每个时段将包含由于泵冲程引起的给定数量的压力升和由于喷射事件引起的给定数量的压力降。
基于发动机的配置以及HPP的配置(诸如凸轮凸角的数量和位置),HPP可以将重复模式应用到燃料轨压力上。例如,具有3凸角泵的8缸发动机每720°重复其FRP模式。作为另一个示例,具有4凸角泵的8缸发动机每180°重复其FRP模式。具有3凸角泵的6缸发动机每240°重复其模式。具有4凸角泵的6缸发动机每720°重复其FRP模式。
提升泵燃料压力传感器231可以沿着燃料通道218定位在提升泵212与较高压燃料泵214之间。在该配置中,来自传感器231的读数可以被解释为提升泵212的燃料压力(例如,提升泵的出口燃料压力)和/或高压燃料泵的入口压力的指示。来自传感器231的读数可以用于评估燃料系统200中的各种部件的操作,确定是否向高压燃料泵214提供足够的燃料压力使得高压燃料泵摄取液体燃料而不是燃料蒸气,和/或以使供应给提升泵212的平均电力最小化。
第一燃料轨250包括用于向控制器222提供直接喷射燃料轨压力的指示的第一燃料轨压力传感器248。同样地,第二燃料轨260包括用于向控制器222提供进气道喷射燃料轨压力的指示的第二燃料轨压力传感器258。发动机转速传感器233(或从中推导出转速的发动机角位置传感器)可以用于向控制器222提供发动机转速的指示。由于泵214由发动机202例如经由曲轴或凸轮轴机械驱动,所以发动机转速的指示可以用于标识高压燃料泵214的转速。泵214的入口侧上可以包括螺线管控制的阀(未示出)。此螺线管控制的阀可以具有两个位置:第一通过位置和第二止回位置。在通过位置中,不发生到燃料轨250中的净泵送。在止回位置中,在柱塞/活塞228的压缩冲程时发生泵送。此螺线管阀与其驱动凸轮同步被控制,以调节泵入燃料轨260中的燃料量。
第一燃料轨250沿着燃料通道278联接到HPP 214的出口208。止回阀274和泄压阀(也被称为泵泄压阀)272可以定位在HPP 214的出口208与第一(DI)燃料轨250之间。泵泄压阀272可以联接到燃料通道278的旁通通道279。出口止回阀274仅在直接喷射燃料泵214的出口处的压力(例如,压缩室出口压力)高于燃料轨压力时才打开以允许燃料从高压泵出口208流入燃料轨中。泵泄压阀272可以限制HPP 214的下游和第一燃料轨250的上游的燃料通道278中的压力。例如,泵泄压阀272可以将燃料通道278中的压力限制到200巴。当燃料轨压力大于预定压力时,泵泄压阀272允许燃料从DI燃料轨250朝向泵出口208流出。阀244和242组合工作以使低压燃料轨260保持加压到预定低压。泄压阀242有助于限制可能由于燃料的热膨胀而聚积在燃料轨260中的压力。
基于发动机工况,燃料可以由一个或多个进气道喷射器262和直接喷射器252输送。例如,在高负荷工况期间,燃料可以经由仅直接喷射在给定的发动机循环中输送到气缸,其中进气道喷射器262被禁用。在另一个示例中,在中等负荷工况期间,燃料可以经由直接喷射和进气道喷射中的每一者在给定发动机循环中输送到气缸。作为又另一示例,在低负荷工况、发动机起动以及暖机怠速状况期间,燃料可以经由仅进气道喷射在给定发动机循环中输送到气缸,其中直接喷射器252被禁用。
此处应注意,图2的高压泵214被呈现为高压泵的一种可能的配置的说明性示例。图2中所示的部件可以被移除和/或更换,而当前未示出的附加部件可以被添加到泵214,同时仍维持将高压燃料输送到直接喷射燃料轨和进气道喷射燃料轨的能力。
控制器12还可以控制燃料泵212和214中的每一者的操作以调整被输送到发动机的燃料的量、压力、流率等。作为一个示例,控制器12可以改变燃料泵的压力设置、泵冲程量、泵占空比命令和/或燃料流率以将燃料输送到燃料系统的不同位置。电联接到控制器222的驱动器(未示出)可以用于根据需要向低压泵发送控制信号,以调整低压泵的输出(例如,速度、流量输出和/或压力)。
燃料喷射器由于制造以及由于老化而可能具有喷射器间差异性。理想地,为了改善燃料经济性,喷射器平衡是所期望的,其中每个气缸具有匹配的燃料喷射量以便匹配燃料输送命令。通过平衡到所有气缸中的空气和燃料喷射,发动机性能得到改善。特定地,燃料喷射平衡经由对排气催化器操作的影响来改善排气排放控制。此外,燃料喷射平衡改善燃料经济性,因为浓于或稀于期望的燃料供给降低燃料经济性并导致(相对于期望的比)对于实际燃料-空气比而言不合适的点火正时。因此,对于燃料投入而言,达到预期的相对燃料-空气比对使气缸能量最大化具有主次影响。
除喷射器间差异性之外,燃料供给误差还可能具有各种原因。这些原因包括气缸间分布不均、射注间差异和瞬时效应。在喷射器间差异性的情况下,每个喷射器在命令分配的事物与实际分配的事物之间具有不同误差。因此,燃料喷射器平衡可以产生发动机的扭矩均匀性。空气和燃料均匀性改善排放控制。
在平衡由多个燃料喷射器喷射的燃料量期间,可以基于第一燃料喷射器的燃料喷射与第二燃料喷射器的燃料喷射之间的喷射间时段期间的估计平均燃料轨压力和第二燃料喷射器的燃料喷射与第三燃料喷射器的燃料喷射之间的另一喷射间时段期间的估计平均燃料轨压力中的每一者来估计第二燃料喷射器的第一燃料质量误差。可以基于所学习的第一燃料质量误差来调整随后的发动机燃料供给。
第一次燃料喷射的喷射正时可以相对于其原始喷射正时提前,而紧接在后的第二次燃料喷射的喷射正时可以不从其原始喷射正时进行调整以增加第一次燃料喷射与第二次燃料喷射之间的时间量。另外,第三次燃料喷射的喷射正时可以相对于其原始喷射正时延迟,以增加第二次燃料喷射与第三次燃料喷射之间的时间量。每个燃料喷射器的相应原始喷射正时可以基于高压泵214和发动机中的多个气缸的配置。第一次燃料喷射与紧接在后的第二次燃料喷射之间的第一时间量可以比原始时间量长第一持续时间,原始时间量是基于高压泵214的配置和发动机中气缸的数量。第一持续时间可以等于第一次燃料喷射从其原始喷射正时提前的曲柄转角的数量。第一次燃料喷射提前的曲柄转角的数量可以是原始时间量的一半。作为示例,如果原始时间量是90°曲柄转角,则第一次燃料喷射可以提前45°曲柄转角。另外,如果第一次燃料喷射提前90°曲柄转角,则第一持续时间可以是90°曲柄转角。
换句话说,可以调整两次喷射的喷射正时以增加给定喷射之前和之后的喷射间时段。作为示例,对于三次喷射,可以将第一次喷射提前,可以在不调整喷射正时的情况下实行第二次喷射,并且可以延迟第三次喷射。这延长了围绕给定喷射的喷射间时段。因此,与给定喷射相关联的压力降是基于喷射间时段的持续时间比喷射是均匀间隔的情况更长。
在平衡喷射的燃料量期间,来自具有调整后的喷射正时的一个或多个燃料喷射器的一次或多次燃料喷射可以被排除在对平均喷射器燃料质量误差的估计之外。为了平衡燃料喷射器,可以基于每个燃料喷射器的燃料质量误差来估计平均喷射器燃料质量误差,并且可以基于平均喷射器燃料质量误差来更新每个燃料喷射器的传递函数以为每个燃料喷射器提供共同误差。
以这种方式,图1和图2的系统提供了一种控制器,所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使控制器:在平衡由联接到燃料系统的燃料轨的多个燃料喷射器喷射的燃料量期间,向来自第一组喷射器的交替燃料喷射器的喷射器喷射燃料,跳过来自第一组喷射器的两次喷射之间的一次或多次中间喷射;基于来自第一喷射器的第一次喷射与紧接在后的喷射之间的第一喷射间时段和第一次喷射与紧接在后的喷射之间的第二喷射间时段中的每一者期间燃料轨的平均压力来估计喷射燃料的第一组喷射器中的第一喷射器的喷射器燃料质量误差。在跳过来自第一组喷射器的两次喷射之间的一次或多次中间喷射期间,可以经由第二组燃料喷射器将燃料喷射到不从第一组喷射器接收燃料的每个气缸。换句话说,具有两种对气缸供给燃料的方式(PFI和DI)允许跳过喷射并因此延长喷射间时段。
现在转向图3,在300处示出了用于对发动机燃料喷射器实行基于压力的喷射器平衡的示例性方法。所述方法使得能够准确地确定发生给定燃料喷射事件时由燃料喷射器分配的喷射体积并使用所述喷射体积来平衡喷射器误差。用于执行方法300的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1至图2描述的传感器)接收的信号来执行。根据以下所描述的方法,控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
在302处,所述方法包括估计和/或测量发动机工况。这些工况包括例如发动机转速、扭矩需求、歧管压力、歧管空气流量、环境状况(例如,环境温度、压力和湿度)、发动机稀释度等。
在304处,程序包括确定发动机燃料喷射器(诸如图2中的直接喷射器252或进气道燃料喷射器262)是否满足基于压力的喷射器平衡(PBIB)条件。可以执行PBIB学习以学习喷射器误差的变化。因此,每个喷射器在要输送的命令燃料质量与已输送的实际燃料质量之间具有误差。通过学习各个喷射器误差,可以平衡误差使得所有喷射器朝向共同误差值移动。PBIB学习可以在选定条件下执行,诸如当发动机转速低于阈值转速时、当喷射器脉冲宽度低于阈值时、以及当不计划多个喷射器同时输送时。在高发动机转速或大燃料脉冲宽度下,DI喷射时段可以重叠,从而基本上消除任何喷射间时段。当多个喷射器同时打开时,喷射间时段不复存在,也禁止执行任何PBIB学习。如果未确认PBIB条件,则在306处,所述方法包括此时继续经由每个喷射器进行燃料喷射而不执行PBIB。
如果满足实行PBIB的条件,则在308处,以调整后的喷射正时发起经由发动机燃料喷射器进行的燃料喷射。例如,在具有3凸角泵(诸如具有3个不同凸角230的HPP 214)的V8发动机中,可以以90°曲柄转角的间隔实行直接喷射。直接喷射器可以将八个均匀间隔的压力降施加到DI燃料轨的燃料轨压力上(超过720°CAD)。这种燃料喷射模式可以以720°循环重复。两次连续喷射事件之间的时段期间的燃料压力可以用于PBIB。然而,较短的喷射间时段(在这种情况下,诸如90°)可能导致PBIB的误差。因此,为了实行PBIB,经由直接喷射器和/或进气道喷射器进行的燃料喷射可以不均匀地间隔开以增加喷射间时间段。此外,在调整喷射器的喷射正时时,某些喷射事件可以包括在PBIB计算中。燃料喷射正时调整和选择性地在PBIB中包括喷射事件的细节在图4、图5和图10中示出。
在310处,可以在两次连续喷射之间的第一喷射间时段期间学习第一平均燃料轨压力(FRP)。两次连续喷射(在本文中被称为第一次喷射和第二次喷射)可以包括被选择为包括在PBIB计算中的第二次喷射和紧接在第二次喷射之前的第一次喷射。作为示例,在V8发动机中,如前所述,在不存在喷射正时的调整的情况下,任何两次连续喷射之间的差值将为90°。然而,由于喷射正时的调整(如图4、图5中所描述的),两次连续喷射之间的差值可能增加到135°或180°。在两次连续喷射之间的该时段(135°或180°)期间可以以定义的采样速率对FRP进行连续采样,并且在喷射间时段内对其进行平均。增加的喷射间时段可以增加在第一喷射间时段内估计的第一平均FRP的准确性。
在312处,可以在两次连续喷射之间的第二喷射间时段期间学习第二平均燃料轨压力(FRP)。两次连续喷射(在本文中被称为第二次喷射和第三次喷射)可以包括被选择为包括在PBIB计算中的第二次喷射和紧接在第二次喷射之后的第三次喷射。作为示例,在V8发动机中,如前所述,在不存在喷射正时的调整的情况下,任何两次连续喷射之间的差值将为90°。然而,由于喷射正时的调整(如图4、图5中所描述的),两次连续喷射之间的差值可能增加到135°或180°。在两次连续喷射之间的该时段(135°或180°)期间可以以定义的采样速率对FRP进行连续采样,并且在喷射间时段内对其进行平均。增加的喷射间时段可以增加在第二喷射间时段内估计的第二平均FRP的准确性。可以以限定的采样速率对燃料轨压力进行采样,诸如每1毫秒进行1次采样。当喷射事件是进气道喷射事件时,采样的燃料轨压力可以包括进气道喷射燃料轨压力,或者当喷射事件是直接喷射事件时可以包括直接喷射燃料轨压力。在一个示例中,以1kHz频率对燃料轨压力进行采样。例如,可以以每1毫秒时段一次的数据速率(即,1毫秒时段)和12位压力采样的数字分辨率对燃料轨压力进行采样。在再一些其他示例中,可以以高速诸如10kHz(即,0.1毫秒时段)和更高的数字分辨率(例如14位压力采样)对燃料轨压力进行采样,但是更高的采样速率可能并不经济。作为采样的结果,针对每个喷射事件从每个喷射器收集多个压力样本。
在316处,所述方法包括在选定的喷射事件(n)完成后学习其压力降。这可以包括将在紧接在第二喷射器的点火之前的第一喷射间时段期间估计的第一平均FRP与在紧接在第二喷射器处的点火之后的喷射间时段期间估计的第二平均FRP进行比较。
在318处,可以基于所学习的压力降(ΔP)来估计在选定的喷射事件n发生时喷射的实际燃料质量。在一个示例中,使压力降与喷射质量关联的映射图可以用于估计所分配的燃料质量。在一个示例中,喷射事件内燃料轨压力的下降与在该喷射事件期间由喷射器分配的燃料质量之间可能存在线性关系。在其他示例中,可以使用模型、传递函数、查找表或算法来基于压力降学习所分配的燃料质量。实际喷射的质量还基于燃料的体积模量、燃料密度和燃料轨体积。在一个示例中,根据等式(1)确定实际喷射的质量:
实际喷射质量=(ΔP/体积模量)*燃料轨体积*燃料密度 (1)
在320处,可以估计(基于喷射事件发生时命令的占空比脉冲宽度和平均FRP)命令的预期喷射质量与根据压力差计算的实际喷射质量之间的喷射器误差。所计算的燃料质量差是需要在将来的喷射中进行补偿(以对喷射器进行平衡)的喷射器误差。具体地,计算用于在选定的喷射事件发生时分配燃料的给定的喷射器的燃料质量误差作为命令燃料质量(基于命令的脉冲宽度确定的)与实际燃料质量(基于所测量的压力差值确定的)之间的差值。然后,将给定的喷射器的燃料质量误差与其他气缸的对应燃料质量误差或所有发动机气缸喷射器的平均燃料质量误差进行比较。例如,在一个或多个发动机循环(其中每个气缸在所述循环中被供应燃料一次)内,将喷射_n期间燃料分配到第一气缸中所经由的第一进气道或直接燃料喷射器的燃料质量误差与燃料分配到其余发动机气缸中的每一个中所经由的对应进气道或直接燃料喷射器的燃料质量误差进行比较。基于喷射器之间的燃料质量误差的差值,确定喷射器之间所需的平衡度。计算所有喷射器中的校正值,对其进行平均,然后从各个喷射器校正值中减去平均值以学习在不影响气缸中的平均燃料供给的情况下对喷射器进行平衡所需的其余喷射器间校正值。以这种方式,学习并校正燃料喷射器之间的相对误差。
在322处,所述方法包括:基于所学习的误差对至少在发生喷射事件n时分配燃料的燃料喷射器应用燃料校正以平衡喷射器之间的误差。更特定地,对所有发动机燃料喷射器应用燃料校正以使得所有喷射器具有共同的平均误差。例如,可以基于每个喷射器的所学习的燃料质量误差和平均燃料喷射器误差来更新每个燃料喷射器的传递函数,以减小针对给定脉冲宽度命令由每个喷射器喷射的燃料质量的差异性。控制器可以基于在命令脉冲宽度之后感测的燃料轨压力变化来学习给定燃料喷射器的燃料质量误差,并且调整随后的燃料供给事件期间燃料喷射器的传递函数,以将所学习的燃料质量误差朝向跨所有发动机喷射器的共同燃料质量误差移动。
在一个示例中,如果控制器命令向喷射器_n喷射8.000mg,并且根据喷射器_n处喷射事件后的压力降,确定8.200mg的实际喷射质量,则控制器可以学习给定的燃料喷射器被多供给了0.200mg燃料。为了平衡所有喷射器的误差,对每个喷射器确定相似的误差并进行平均。将喷射器_n的0.200mg误差与平均误差进行比较。例如,如果平均误差计算为0.180mg,则调整每个喷射器的燃料供给以使(发动机的每个喷射器的)喷射器误差达到平均误差。在这种情况下,调整给喷射器_n的命令以将0.020mg的盈余量考虑在内。因此,调整喷射器误差以平衡喷射器可以不同于调整误差以对误差进行校正。为了校正误差,将调整喷射器命令以将0.200mg的盈余量考虑在内。
图4示出了用于在PBIB期间调整燃料喷射器中的喷射正时的第一示例性方法400。在该示例中,发动机是具有八个对应的直接和/或进气道燃料喷射器的八缸发动机。可以对直接喷射器或进气道喷射器实行以下方法。可以以90°曲柄转角的均匀间隔实行直接喷射或进气道喷射。常规喷射间隔由720°除以喷射器的数量给出。这种燃料喷射模式可以以720°循环重复。然而,为了延长喷射间时段以改善平均喷射间压力的估计,可以调整喷射正时并且两次连续喷射可以不再间隔开90°。
在402处,发动机中的燃料喷射器可以按滚动模式分成三个一组。作为示例,第二喷射器、第三喷射器和第四喷射器在组1中,第五喷射器、第六喷射器和第七喷射器在组2中,第八喷射器、第一喷射器和第二喷射器在组3中,第三喷射器、第四喷射器和第五喷射器在组4中,依此类推。以这种方式,每个组包括喷射器1、喷射器2和喷射器3。
在404处,可以以相对于第一组喷射器中的喷射器1的原始喷射正时提前第一量的正时从所述喷射器1喷射燃料。在一个示例中,第一量可以由360°除以发动机气缸的数量给出。在具有八个气缸的发动机中,第一量可以是45°曲柄转角。如果该喷射器的原始喷射正时为90°,则可以在45°的调整正时处喷射燃料。提前量可以是常规喷射间隔的约一半(诸如在该示例中为90°)。控制器可以向第一组喷射器中的喷射器1的致动器发送信号以将一定量的燃料喷射到对应的气缸。所喷射的燃料量可以基于发动机工况,诸如发动机转速、发动机负荷、发动机温度等。在提前时间喷射的燃料量可以是与喷射正时未被提前的情况下喷射的燃料量相同的燃料量。
在406处,可以在不相对于第一组喷射器中的喷射器2的原始喷射正时调整正时的情况下,从所述喷射器2喷射燃料。如果该喷射器的原始喷射正时为180°,则可以在180°的原始正时处喷射燃料。控制器可以向第一组喷射器中的喷射器2的致动器发送信号以在原始时间将一定量的燃料喷射到对应的气缸。
在408处,可以以相对于第一组喷射器中的喷射器3的原始喷射正时延迟第二量的正时从所述喷射器3喷射燃料。在一个示例中,第二量可以由360°除以发动机气缸的数量给出。在具有八个气缸的发动机中,第二量可以等于45°曲柄转角的第一量。如果该喷射器的原始喷射正时为270°,则可以在315°的调整正时处喷射燃料。延迟量可以是常规喷射间隔的约一半(诸如在该示例中为90°)。控制器可以向第一组喷射器中的喷射器3的致动器发送信号以在延迟时间将一定量的燃料喷射到对应的气缸。在延迟时间喷射的燃料量可以是与在喷射正时未延迟的情况下喷射的燃料量相同的燃料量。
在从第一组喷射器中的喷射器3喷射之后,可以将具有调整后的喷射正时的喷射循环继续到第二组喷射器。可以以相对于第二组喷射器中的喷射器1的原始喷射正时提前45°曲柄转角的正时从所述喷射器1喷射燃料。如果该喷射器的原始喷射正时为360°,则可以在315°的调整正时处喷射燃料。以这种方式,通过延迟第一组喷射器中的喷射器3的喷射正时并提前第二组喷射器中的喷射器1的喷射正时,第一组喷射器中的喷射器3和第二组喷射器中的喷射器1两者都可以在315°的大致相同时间向相应的气缸分配燃料。如果由于硬件的限制,可能无法完全同时进行两次喷射,则可以尽可能地将所述喷射计划为彼此接近。
在410处,来自第一组(以及之后的每组)中的喷射器2的燃料喷射可以包括在PBIB中,如图3中所描述的。作为示例,来自喷射器2的喷射可以是喷射_n,并且可以使用来自喷射器2的喷射完成后的压力降来学习命令喷射质量与实际喷射质量之间的误差,然后可以将所述误差用于对喷射器进行平衡。来自喷射器1和喷射器2的喷射之间的时段可以用作对燃料轨压力进行采样的先前喷射间时段。来自喷射器2和喷射器3的喷射之间的时段可以用作对燃料轨压力进行采样的后续喷射间时段。通过将来自喷射器1的喷射相对于喷射器1的原始喷射正时提前45°曲柄转角,喷射器1和喷射器2的连续喷射之间的喷射间时段可以间隔开135°曲柄转角(而不是90°),其增加了1.5倍。通过将来自喷射器3的喷射相对于喷射器3的原始喷射正时延迟45°曲柄转角,喷射器2和喷射器3的连续喷射之间的喷射间时段可以间隔开135°曲柄转角(而不是90°),其增加了1.5倍。通过在之前和之后的延长的喷射间时段内对燃料轨压力进行采样,可以提高对来自喷射器2的喷射完成之后的压力降的估计的准确性。
图8示出了对应于图4的方法的燃料喷射事件的燃料轨压力和曲柄转角的变化的第一曲线图800。x轴表示以度为单位的曲柄转角,并且y轴表示燃料轨压力。在该示例中,原始燃料喷射间隔在720°曲柄转角的循环内是90°曲柄转角。八个气缸按轮换方式分组为三个一组。作为示例,第二喷射器、第三喷射器和第四喷射器被分组为组1,第五喷射器、第六喷射器和第七喷射器被分组为组2。
来自第一组中的喷射器1的第一次喷射可以在时间t1,其从90°曲柄转角的最初计划的时间提前时间x1。时间t1可以对应于45°曲柄转角。来自喷射器2的第二次喷射可以在180°曲柄转角的最初计划的时间实行。来自喷射器3的第三次喷射可以在时间t2,其从270°曲柄转角的最初计划的时间延迟时间x2。时间t2可以基本上对应于315°曲柄转角。来自第二组中的喷射器1的第四次喷射可以在时间t3,其从360°曲柄转角的最初计划的时间提前时间x1。时间t3可以基本上对应于315°曲柄转角。时间x1和x2可为约45°,从而使第三次喷射和第四次喷射都发生在约315°处。然而,由于硬件的限制,第三次喷射和第四次喷射可能不会在完全相同的时间实行,并且第三次喷射和第四次喷射之间可能存在x3的时间差值(时间t2与t3之间的差值)。对于PBIB,如关于图3所描述的,可以考虑来自第一组中的喷射器2的喷射(第二次喷射)。先前的喷射间时段可以是时间t1与180°曲柄转角之间的时间段。之后的喷射间时段可以是时间180°曲柄转角与t2之间的时间段。由于单次喷射引起的压力降由ΔP示出。
图6示出了对应于图4的方法的燃料喷射事件的喷射正时的第一表600。第一行602示出了八喷射器发动机中的每个喷射器。第二行604示出了每个喷射器的喷射正时。第三行606示出了来自喷射器的喷射是否包括在如图3中所描述的PBIB计算中。八个气缸按轮换方式分组为三个一组。
第二喷射器、第三喷射器和第四喷射器可以形成第一组,第五喷射器、第六喷射器和第七喷射器可以形成第二组,并且第八喷射器、第一喷射器和第二喷射器可以形成第三组。第二喷射器(第一组中的喷射器1)以从其原始正时提前45°的曲柄转角45°分配燃料,第三喷射器(第一组中的喷射器2)在不调整其原始正时的情况下以180°曲柄转角分配燃料,第四喷射器(第一组中的喷射器3)以从其原始正时延迟45°的315°曲柄转角分配燃料,第五喷射器(第二组中的喷射器1)以从其原始正时提前45°的315°曲柄转角分配燃料,第六喷射器(第二组中的喷射器2)在不调整其原始正时的情况下以450°曲柄转角分配燃料,第七喷射器(第二组中的喷射器3)以从其原始正时延迟45°的585°曲柄转角分配燃料,第八喷射器(第三组中的喷射器1)以从其原始正时提前45°的585°曲柄转角分配燃料,并且第一喷射器(第三组中的喷射器2)在不调整其原始正时的情况下以720°曲柄转角分配燃料。
未调整喷射正时的喷射器可以包括在PBIB计算中。作为示例,第三喷射器(第一组中的喷射器2)、第六喷射器(第二组中的喷射器2)和第一喷射器(第三组中的喷射器2)可以首先包括在PBIB计算中。由于喷射器以循环方式分组,因此每个喷射器将经历不调整喷射器的喷射正时时的状况,并且然后可以将喷射器包括在PBIB计算中。以这种方式,通过以轮换方式对喷射器进行分组,每个喷射器都可以包括在PBIB计算中。
图5示出了用于在PBIB期间调整燃料喷射器中的喷射正时的第二示例性方法500。在该示例中,发动机是具有八个对应的直接燃料喷射器或进气道燃料喷射器的八缸发动机。可以以90°曲柄转角的均匀间隔实行直接喷射或进气道喷射。常规喷射间隔由720°除以喷射器的数量给出。这种燃料喷射模式可以以720°循环重复。然而,为了延长喷射间时段以改善平均喷射间压力的估计,可以调整喷射正时并且两次连续喷射可以不再间隔开90°。
在502处,发动机中的燃料喷射器可以按滚动模式分成四个一组。作为示例,第二喷射器、第三喷射器、第四喷射器和第五喷射器在组1中,第六喷射器、第七喷射器、第八喷射器和第一喷射器在组2中,依此类推。以这种方式,每个组包括喷射器1、喷射器2、喷射器3和喷射器4。
在504处,可以以相对于喷射器1的原始喷射正时提前曲柄转角的第三量的正时从第一组喷射器中的喷射器1喷射燃料。在一个示例中,第三量可以由720°除以发动机气缸的数量给出。在具有八个气缸的发动机中,第三量可以是90°曲柄转角。如果该喷射器的原始喷射正时为90°,则可以在0°的调整正时处喷射燃料。控制器可以向第一组喷射器中的喷射器1的致动器发送信号以在提前时间将一定量的燃料喷射到对应的气缸。所喷射的燃料量可以基于发动机工况,诸如发动机转速、发动机负荷、发动机温度等。在提前时间喷射的燃料量可以是与喷射正时未被提前的情况下喷射的燃料量相同的燃料量。
在506处,可以在第一组喷射器中的喷射器2的原始喷射正时不发生任何改变的情况下,从所述喷射器2喷射燃料。如果该喷射器的原始喷射正时为180°曲柄转角,则可以在180°处喷射燃料。控制器可以向第一组喷射器中的喷射器2的致动器发送信号以在原始喷射时间将一定量的燃料喷射到对应的气缸。
在508处,可以在相对于第一组喷射器中的喷射器3的原始喷射正时延迟曲柄转角的第四量的正时从所述喷射器3喷射燃料。在一个示例中,第四量可以由720°除以发动机气缸的数量给出。在具有八个气缸的发动机中,第四量可以等于90°曲柄转角的第三量。如果该喷射器的原始喷射正时为270°,则可以在360°的调整正时处喷射燃料。控制器可以向第一组喷射器中的喷射器3的致动器发送信号以在延迟时间将一定量的燃料喷射到对应的气缸。
在510处,可以在不对第一组喷射器中的喷射器4的原始喷射正时进行调整的情况下从所述喷射器4喷射燃料。如果该喷射器的原始喷射正时为360°,则可以在360°的原始正时处喷射燃料。控制器可以向第一组喷射器中的喷射器4的致动器发送信号以在原始时间将一定量的燃料喷射到对应的气缸。
在从第一组的喷射器4喷射之后,可以以相对于第二组喷射器中的喷射器1的原始喷射正时提前90°曲柄转角的正时从所述喷射器1喷射燃料。以这种方式,通过延迟第一组中的喷射器3的喷射正时并维持第一组中的喷射器4的原始喷射正时,以及提前第二组中的喷射器1的喷射正时,第一组中的喷射器3、第一组中的喷射器4和第二组中的喷射器1中的每一者都可以在360°的大致相同时间向相应的气缸分配燃料。如果由于硬件的限制,可能无法完全同时进行三次喷射,则可以尽可能地将所述喷射计划为彼此接近。
在512处,来自第一组(以及之后的每组)中的喷射器2的燃料喷射可以包括在PBIB中,如图3中所描述的。作为示例,来自第一组的喷射器2的喷射可以是喷射_n,并且可以使用来自喷射器2的喷射完成后的压力降来学习命令喷射质量与实际喷射质量之间的误差,然后可以将所述误差用于对喷射器进行平衡。来自喷射器1和喷射器2的喷射之间的时段可以用作对燃料轨压力进行采样的先前喷射间时段。来自喷射器2和喷射器3的喷射之间的时段可以用作对燃料轨压力进行采样的后续喷射间时段。通过将来自喷射器1的喷射相对于喷射器1的原始喷射正时提前90°曲柄转角,喷射器1和喷射器2的连续喷射之间的喷射间时段可以间隔开180°曲柄转角(而不是90°),其增加了2倍。通过将来自喷射器3的喷射相对于喷射器3的原始喷射正时延迟90°曲柄转角,喷射器2和喷射器3的连续喷射之间的喷射间时段可以间隔开180°曲柄转角(而不是90°),其增加了2倍。通过在喷射器2之前和之后的延长的喷射间时段内对燃料轨压力进行采样,可以提高对来自喷射器2的喷射完成之后的压力降的估计的准确性。
图9示出了对应于图5的方法的燃料喷射事件的燃料轨压力和曲柄转角的变化的第二曲线图900。x轴表示以度为单位的曲柄转角,并且y轴表示燃料轨压力。在该示例中,原始燃料喷射间隔在720°曲柄转角的循环内是90°曲柄转角。八个气缸按轮换方式分组为四个一组。作为示例,第二喷射器、第三喷射器、第四喷射器和第五喷射器被分组为组1,第六喷射器、第七喷射器、第八喷射器和第一喷射器在组2中,依此类推。
来自第一组中的喷射器1的第一次喷射可以在时间t1实行,其从90°曲柄转角的最初计划的时间提前时间x4。时间x4可以是约90°曲柄转角,并且时间t1可以是0°曲柄转角。来自喷射器2的第二次喷射可以在180°曲柄转角的最初计划的时间实行。来自喷射器3的第三次喷射可以在时间t2实行,其从270°曲柄转角的最初计划的时间延迟时间x5。时间x5可以是约90°曲柄转角,并且时间t2可以是360°曲柄转角。来自喷射器4的第四次喷射可以在360°曲柄转角的最初计划的时间(时间t3)实行。来自第二组中的喷射器1的第一次喷射可以在时间t4实行,其从450°曲柄转角的最初计划的时间提前时间x4。
由于时间x4和x5为约90°,第一组中的第三次喷射、第一组中的第四次喷射和第二组中的第一次喷射可以在约360°处发生。然而,由于硬件的限制,第一组中的第三次喷射、第一组中的第四次喷射和第二组中的第一次喷射可能不会在完全相同的时间实行,并且第一组中的第三次喷射与第一组中的第四次喷射之间可能存在时间差值(时间t2与t3之间的差值)并且第一组中的第四次喷射与第二组中的第一次喷射之间可能存在时间差值(t3与t4之间的差值)。对于PBIB,如图4中所描述的,可以考虑来自第一组中的喷射器2的喷射,并且先前的喷射间时段可以是0°曲柄转角与180°曲柄转角之间的时间段以及随后的喷射间时段可以是180°曲柄转角与360°曲柄转角之间的时间段。由单次喷射引起的压力降由ΔP示出。
图7示出了对应于图5的方法的燃料喷射事件的喷射正时的第二表700。第一行702示出了八喷射器发动机中的每个喷射器。第二行704示出了每个喷射器的喷射正时。第三行706示出了来自喷射器的喷射是否包括在如图3中所描述的PBIB计算中。八个气缸按轮换方式分组为四个一组。
第二喷射器、第三喷射器、第四喷射器和第五喷射器可以形成第一组,并且第六喷射器、第七喷射器、第八喷射器和第一喷射器可以形成第二组。第二喷射器(第一组中的第一喷射器)以从其原始正时提前90°的0°曲柄转角分配燃料,第三喷射器(第一组中的第二喷射器)在不调整其原始正时的情况下以180°曲柄转角分配燃料,第四喷射器(第一组中的第三喷射器)以从其原始正时延迟90°的360°曲柄转角分配燃料,第五喷射器(第二组中的第四喷射器)在不调整其原始正时的情况下以360°曲柄转角分配燃料,第六喷射器(第二组中的第一喷射器)以从其原始正时提前90°的360°曲柄转角分配燃料,第七喷射器(第二组中的第二喷射器)在不调整其原始正时的情况下以540°曲柄转角分配燃料,第八喷射器(第二组中的第三喷射器)以从其原始正时延迟90°的720°曲柄转角分配燃料,第一喷射器(第二组中的第四喷射器)在不调整其原始正时的情况下以720°曲柄转角分配燃料。
未调整喷射正时且其之前和之后的喷射间时段增加的喷射器可以包括在PBIB计算中。作为示例,第三喷射器(第一组中的第二喷射器)和第七喷射器(第二组中的第二喷射器)可以首先包括在PBIB计算中。由于喷射器以循环方式分组,因此每个喷射器将经历不调整喷射器的喷射正时时的状况,并且然后可以将喷射器包括在PBIB计算中。以这种方式,通过以轮换方式对喷射器进行分组,每个喷射器都可以包括在PBIB计算中。
在以上示例中,已经示出了三个喷射器和四个喷射器的分组。然而,在替代示例中,可以将任何数量的喷射器分组在一起,并且可以将来自一个或多个喷射器的喷射提前或延迟以延长PBIB中所包括的喷射事件之前的第一喷射间时段和PBIB中所包括的喷射事件之后的第二喷射间时段中的每一者。
图10示出了用于在PBIB期间调整燃料喷射器中的喷射的第三示例性方法400。在该示例中,发动机是具有八个对应的直接燃料喷射器和进气道燃料喷射器的八缸发动机。该方法可以仅在包括直接喷射器和进气道喷射器两者的发动机中实行,并且其中可以通过直接喷射器或进气道喷射器实行对每个气缸的燃料喷射,而不会不利地影响发动机的操作。可以以90°曲柄转角的均匀间隔实行直接喷射或进气道喷射。常规喷射间隔由720°除以喷射器的数量给出。这种燃料喷射模式可以以720°循环重复。然而,为了延长喷射间时段以改善平均喷射间压力的估计,可以跳过经由一个或多个直接喷射器进行的喷射,使得可以增加两次连续直接喷射之间的喷射间时段。
在1002处,可以在联接到第一气缸的第一直接喷射器的原始喷射正时不发生任何改变的情况下,在0°曲柄转角下从所述第一直接喷射器喷射燃料。控制器可以向第一喷射器的致动器发送信号以将一定量的燃料喷射到对应的气缸。喷射的燃料量可以基于发动机工况,诸如发动机转速、发动机负荷、发动机温度等。在该喷射期间,可以不实行进气道喷射来将燃料分配到第一气缸。
在1004处,可以跳过来自联接到第二气缸的第二直接喷射器的燃料喷射(计划在90°曲柄转角)。为了将燃料输送到第二气缸,在1006处,可以经由一个或多个进气道喷射器以90°曲柄转角喷射燃料以对燃料未直接喷射到第二气缸进行补偿。
在1008处,可以在联接到第三气缸的第三直接喷射器的原始喷射正时不发生任何改变的情况下,在180°曲柄转角下从所述第三直接喷射器喷射燃料。控制器可以向第三喷射器的致动器发送信号以将一定量的燃料喷射到对应的气缸。在该喷射期间,可以不实行进气道喷射来将燃料分配到第三气缸。
在1010处,可以跳过来自联接到第四气缸的第四直接喷射器的燃料喷射(计划在270°曲柄转角)。为了将燃料输送到第四气缸,在1012处,可以经由一个或多个进气道喷射器以270°曲柄转角喷射燃料以对燃料未直接喷射到第四气缸进行补偿。以这种方式,可以在直接喷射与进气道喷射之间继续交替地向气缸输送燃料。通过跳过交替喷射,两次连续的直接喷射或两次连续的进气道喷射之间的喷射间时段可以加倍。在该示例中,跳过两次直接喷射事件之间的一次直接喷射。在另一个示例中,可以跳过两次直接喷射事件之间的两次或更多次定向喷射,以进一步延长两次连续喷射事件之间的时间段。在每次跳过的直接喷射期间,可以经由进气道喷射将燃料输送到对应的气缸。
在1014处,来自第一直接喷射器和第三直接喷射器的燃料喷射可以包括在PBIB中,如图3中所描述的。作为示例,来自第一喷射器1的喷射可以是喷射_n,并且可以使用来自第一喷射器1的喷射完成后的压力降来学习命令喷射质量与实际喷射质量之间的误差,然后可以将所述误差用于对喷射器进行平衡。来自第一喷射器的喷射与紧接在前的喷射(诸如来自第七喷射器)之间的第一次喷射间时段以及来自第一喷射器的喷射与紧接在后的喷射(诸如来自第三喷射器)之间的第二次喷射间时段可以用于估计来自第一喷射器的燃料喷射期间的压力降。
另外,代替包括来自直接喷射器的喷射以便用进气道喷射器实行PBIB的是,可以将来自两次连续进气道喷射的燃料喷射包括在PBIB中,如图3中所描述的。两次连续进气道喷射之间的时段可以用作对燃料轨压力进行采样的喷射间时段。通过跳过交替喷射,两次连续的直接喷射或两次连续的进气道喷射之间的喷射间时段可以加倍。通过在延长的喷射间时段内对燃料轨压力进行采样,可以提高对来自喷射器1的喷射完成之后的压力降的估计的准确性。
图11示出了对应于图10的方法的来自直接喷射器的燃料喷射事件的喷射正时的第一表1100。第一行1002示出了八喷射器发动机中的每个直接喷射器(DI)。第二行1004示出了每个喷射器的喷射正时。第三行1006示出了是否从喷射器分配燃料或者是否跳过来自喷射器的喷射。
第一DI在0°曲柄转角处分配燃料,跳过来自第二DI的燃料喷射(最初计划在90°曲柄转角处),第三DI在180°曲柄转角处分配燃料,跳过来自第四DI的燃料喷射(最初计划在270°曲柄转角处),第五DI在360°曲柄转角处分配燃料,跳过来自第六DI的燃料喷射(最初计划在450°曲柄转角处),第七DI在540°曲柄转角处分配燃料,并且跳过来自第八DI的燃料喷射(最初计划在630°曲柄转角处)。
将燃料分配到对应气缸的DI喷射器可以包括在PBIB计算中。作为示例,第一喷射器、第三喷射器、第五喷射器和第七喷射器可以首先包括在PBIB计算中。由于喷射器在喷射期间被跳过,因此经由DI进行的两次连续喷射之间的时段可以加倍。通过以轮换方式跳过喷射,每个喷射器都可以包括在PBIB计算中。
图12示出了对应于图10的方法的燃料喷射事件的燃料轨压力的变化的第三曲线图1200。x轴表示以度为单位的曲柄转角,并且y轴表示联接到直接喷射器的燃料轨中的燃料轨压力。线1202示出了在经由直接喷射器进行喷射期间的燃料轨压力变化。在该示例中,经由直接喷射器(DI)进行的燃料喷射计划在720°曲轴转角的循环中间隔为90°曲轴转角。
来自第一DI的喷射可以在0°曲柄转角的计划时间实行。可以跳过计划在90°曲柄转角处的来自第二DI的喷射。可以在180°曲柄转角处经由第三DI实行下一次喷射。可以跳过计划在270°曲柄转角处的来自第四DI的喷射。以这种方式,可以在跳过替代喷射的同时实行来自交替DI的喷射。对于PBIB,如图10中所描述的,可以考虑来自交替DI(分配燃料)的喷射,并且喷射间时段可以是两次喷射之间的时段。在该示例中,喷射间时段是180°曲柄转角(最初计划的喷射间时段的两倍)。由单次喷射引起的压力降由ΔP示出。
以这种方式,通过调整喷射器的喷射正时或选择性地跳过某些喷射器的喷射,可以增加两次连续喷射之间的喷射间时段。喷射间时段的增加将减少由于高斯噪声和由共振引起的压力振荡两者引起的平均喷射间压力的计算误差。通过准确地估计平均喷射间压力,可以提高对命令喷射质量与实际喷射质量之间的误差的估计的准确性,并且可以相应地对燃料喷射器进行平衡。总的来说,通过改善基于压力的喷射平衡,可以改善燃料效率和排放质量。
在一个示例中,一种用于操作车辆中的发动机的方法,所述方法包括:响应于平衡由多个燃料喷射器喷射的燃料量的请求而调整喷射正时和连续燃料喷射之间的时间量。在先前的示例中,另外或任选地,调整喷射正时包括将多个燃料喷射器中的一个或多个燃料喷射器的正时相对于其相应的原始喷射正时选择性地提前或延迟,以增加两次连续燃料喷射之间的时间量。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,所述方法还包括:在平衡所喷射的燃料量期间,可以基于在经由第二燃料喷射器进行的第二次燃料喷射与经由第一燃料喷射器进行的紧接在前的第一次燃料喷射之间估计的第一平均燃料轨压力和在经由第二燃料喷射器进行的第二次燃料喷射与经由第三燃料喷射器进行的紧接在后的第三次燃料喷射之间估计的第二平均燃料轨压力中的每一者,来估计第二燃料喷射器的第一燃料质量误差。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,紧接在前的第一次燃料喷射的第一喷射正时从其原始喷射正时提前,并且其中紧接在后的第三次燃料喷射的第三次喷射正时从其原始喷射正时延迟,每个燃料喷射器的相应的原始喷射正时是基于燃料系统的高压泵的配置和发动机中气缸的数量。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,第二次燃料喷射与紧接在后的第三次燃料喷射之间的第一时间量比原始时间量长第一持续时间,原始时间量是基于高压泵的配置和发动机中气缸的数量,第一持续时间等于紧接在后的第三次燃料喷射从其原始喷射正时延迟的曲柄转角的数量;并且其中第二次燃料喷射与紧接在前的第一次燃料喷射之间的第二时间量比原始时间量长第二持续时间,第二持续时间等于紧接在前的第一次燃料喷射从其原始喷射正时提前的曲柄转角的数量,并且其中第一持续时间等于第二持续时间。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或可选地,调整发动机燃料供给包括:基于每个燃料喷射器的燃料质量误差来估计平均喷射器燃料质量误差;以及基于平均喷射器燃料质量误差来更新多个燃料喷射器中的每个燃料喷射器的传递函数以提供每个燃料喷射器的共同误差。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,还包括:在平衡喷射的燃料量期间,将来自具有缩短的之前和/或之后的喷射间时段的一个或多个燃料喷射器的一次或多次燃料喷射排除在对平均喷射器燃料质量误差的估计之外。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,多个燃料喷射器是直接燃料喷射器或进气道燃料喷射器。
在另一个示例中,一种用于车辆中的发动机的方法包括:以滚动模式将所有燃料喷射器分组;使一组中的一个或多个燃料喷射器的燃料喷射正时相对于相应的原始喷射正时提前和延迟,同时维持组中的至少一个燃料喷射器的原始喷射正时;基于所述燃料喷射与紧接在前的燃料喷射之间的第一喷射间时段期间的第一平均燃料轨压力和所述燃料喷射与紧接在后的燃料喷射之间的第二喷射间时段期间的第二另一平均燃料轨压力中的每一者,来学习原始喷射正时处来自燃料喷射器的燃料喷射期间的压力降,紧接在后的燃料喷射相对于其原始喷射正时延迟并且紧接在前的燃料喷射相对于其原始喷射正时提前。在前述示例中,另外或任选地,每个燃料喷射器的原始喷射正时是基于发动机中的气缸的点火顺序、燃料系统的高压泵的配置以及气缸的数量。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,将所有燃料喷射器分组包括将所有燃料喷射器分为第一组三个喷射器:在燃料喷射正时从其原始喷射正时提前第一量的情况下,从第一组中的第一喷射器喷射燃料;在不调整其原始喷射正时的情况下,从第一组中的第二喷射器喷射燃料;以及在燃料喷射正时从其原始喷射正时延迟第二量的情况下,从第一组中的第三喷射器喷射燃料。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,针对来自第一组的第二喷射器的燃料喷射学习压力降,并且其中第一喷射间时段是在来自第一组中的第一喷射器的燃料喷射与来自第一组中的第二喷射器的燃料喷射之间,并且其中第二喷射间时段是在来自第一组中的第二喷射器的燃料喷射与来自第一组中的第三喷射器的燃料喷射之间。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,将所有燃料喷射器分组包括将所有燃料喷射器分为第二组四个喷射器:以从第二组中的第一喷射器的原始喷射正时提前第三量的燃料喷射正时从所述第一喷射器喷射燃料;在不调整第二组中的第二喷射器的原始喷射正时的情况下,从所述第二喷射器喷射燃料;以从第二组中的第三喷射器的原始喷射正时延迟第四量的燃料喷射正时从所述第三喷射器喷射燃料;以及在不调整第二组中的第四喷射器的原始喷射正时的情况下从所述第四喷射器喷射燃料。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,针对来自第二组的第二喷射器的燃料喷射学习压力降,并且其中第一喷射间时段是在来自第二组中的第一喷射器的燃料喷射与来自第二组中的第二喷射器的燃料喷射之间,并且其中第二喷射间时段是在来自第二组中的第二喷射器的燃料喷射与来自第二组中的第三喷射器的燃料喷射之间。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,第三量和第四量中的每一者大于第一量和第二量中的每一者,并且其中第一量、第二量、第三量和第四量中的每一者是燃料喷射器总数的函数。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,对于具有八个气缸的发动机,第一量和第二量中的每一者是45°曲柄转角,并且第三量和第四量中的每一者是90°曲柄转角。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,所述方法还包括:基于压力降来估计燃料喷射器的喷射器燃料质量误差;学习每个其余燃料喷射器的喷射器燃料质量误差;以及基于每个燃料喷射器的喷射器燃料质量误差来估计平均喷射器燃料质量误差,并且基于给定燃料喷射器的所学习的喷射器燃料质量误差来相对于平均喷射器燃料质量误差调整来自每个燃料喷射器的燃料供给。
在又一示例中,一种用于发动机的系统包括:控制器,所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使控制器:在平衡由联接到燃料系统的燃料轨的多个燃料喷射器喷射的燃料量期间,向来自第一组喷射器的交替燃料喷射器的气缸喷射燃料,跳过来自第一组喷射器的两次喷射之间的一次或多次中间喷射;基于来自第一喷射器的第一次喷射与紧接在后的喷射之间的第一喷射间时段和第一次喷射与紧接在后的喷射之间的第二喷射间时段中的每一者期间燃料轨的平均压力来估计喷射燃料的第一组喷射器的第一喷射器的喷射器燃料质量误差。另外或任选地,先前示例还包括在跳过来自第一组喷射器的两次喷射之间的一次或多次中间喷射期间,可以经由第二组燃料喷射器将燃料喷射到不从第一组喷射器接收燃料的每个气缸。在前述示例中的任一示例或所有示例中,另外或任选地,第一组燃料喷射器包括直接喷射器,并且第二组燃料喷射器包括进气道喷射器,并且其中喷射间周期为至少180°曲柄转角,发动机包括八个气缸。
应当注意,本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实行。本文所述的具体程序可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一者或多者。因此,所示的各种措施、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行,或者在一些情况下被省略。同样地,处理次序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而提供的。示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可根据所使用的特定策略而重复地执行。另外,所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中实行指令来实施。
应当理解,本文中公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制性含义,因为众多变化是可能的。例如,以上技术可应用于V型6缸、直列4缸、直列6缸、V型12缸、对置4缸以及其他发动机类型。此外,除非明确地相反指出,否则术语“第一”、“第二”、“第三”等不意在表示任何次序、位置、数量或重要性,而是仅用作标记以区分一个元件与另一个元件。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的且非明显的组合和子组合。
如本文所使用,除非另有指定,否则术语“约”被解释为表示所述范围的±5%。
所附权利要求特别地指出被视为新颖的且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等效形式。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的并入,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可以通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同,也都被视为包括在本公开的主题内。
Claims (15)
1.一种用于操作车辆中的发动机的方法,所述方法包括:
响应于平衡由多个燃料喷射器喷射的燃料量的请求而调整喷射正时以及连续燃料喷射之间的时间量。
2.如权利要求1所述的方法,其中调整所述喷射正时包括将所述多个燃料喷射器中的一个或多个燃料喷射器的正时相对于其相应的原始喷射正时选择性地提前或延迟,以增加两次连续燃料喷射之间的所述时间量。
3.如权利要求2所述的方法,其还包括:在平衡所述喷射的燃料量期间,基于在经由第二燃料喷射器进行的第二次燃料喷射与经由第一燃料喷射器进行的紧接在前的第一次燃料喷射之间估计的第一平均燃料轨压力和在经由所述第二燃料喷射器进行的所述第二次燃料喷射与经由第三燃料喷射器进行的紧接在后的第三次燃料喷射之间估计的第二平均燃料轨压力中的每一者,来估计所述第二燃料喷射器的第一燃料质量误差。
4.如权利要求3所述的方法,其中所述紧接在前的第一次燃料喷射的第一喷射正时从其原始喷射正时提前,并且其中所述紧接在后的第三次燃料喷射的第三喷射正时从其原始喷射正时延迟,每个燃料喷射器的所述相应的原始喷射正时是基于燃料系统的高压泵的配置和所述发动机中气缸的数量。
5.如权利要求4所述的方法,其中所述第二次燃料喷射与所述紧接在后的第三次燃料喷射之间的第一时间量比原始时间量长第一持续时间,所述原始时间量是基于所述高压泵的所述配置和所述发动机中气缸的所述数量,所述第一持续时间等于所述紧接在后的第三次燃料喷射从其原始喷射正时延迟的曲柄转角的数量;并且
其中所述第二次燃料喷射与所述紧接在前的第一次燃料喷射之间的第二时间量比所述原始时间量长第二持续时间,所述第二持续时间等于所述紧接在前的第一次燃料喷射从其原始喷射正时提前的曲柄转角的数量,并且其中所述第一持续时间等于所述第二持续时间。
6.如权利要求3所述的方法,其中调整发动机燃料供给包括:基于每个燃料喷射器的燃料质量误差来估计平均喷射器燃料质量误差;以及基于所述平均喷射器燃料质量误差来更新所述多个燃料喷射器中的每个燃料喷射器的传递函数,以提供每个燃料喷射器的共同误差,所述方法还包括:在平衡所述喷射的燃料量期间,将来自具有缩短的之前和/或之后的喷射间时段的所述一个或多个燃料喷射器的一次或多次燃料喷射排除在对所述平均喷射器燃料质量误差的估计之外。
7.如权利要求1所述的方法,其中所述多个燃料喷射器是直接燃料喷射器或进气道燃料喷射器。
8.一种用于发动机的系统,所述系统包括:
控制器,所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器:
将所有燃料喷射器按滚动模式分组;
将燃料喷射正时相对于一组中的一个或多个燃料喷射器的相应的原始喷射正时提前和延迟,同时维持所述组中的至少一个燃料喷射器的原始喷射正时;并且
基于所述燃料喷射与紧接在前的燃料喷射之间的第一喷射间时段期间的第一平均燃料轨压力和所述燃料喷射与紧接在后的燃料喷射之间的第二喷射间时段期间的第二另一平均燃料轨压力中的每一者,来学习所述原始喷射正时处来自燃料喷射器的燃料喷射期间的压力降,所述紧接在后的燃料喷射相对于其原始喷射正时延迟并且所述紧接在前的燃料喷射相对于其原始喷射正时提前。
9.如权利要求8所述的系统,其中每个燃料喷射器的所述原始喷射正时是基于所述发动机中的气缸的点火顺序、燃料系统的高压泵的配置以及气缸数量,并且其中将所有所述燃料喷射器分组包括将所有所述燃料喷射器分为第一组三个喷射器:以从所述第一组中的第一喷射器的原始喷射正时提前第一量的所述燃料喷射正时从所述第一喷射器喷射燃料;在不调整所述第一组中的第二喷射器原始喷射正时的情况下从所述第二喷射器喷射燃料;以及以从所述第一组中的第三喷射器的原始喷射正时延迟第二量的所述燃料喷射正时从所述第三喷射器喷射燃料。
10.如权利要求9所述的系统,其中针对来自所述第一组的所述第二喷射器的所述燃料喷射学习所述压力降,并且其中所述第一喷射间时段是在来自所述第一组中的所述第一喷射器的所述燃料喷射与来自所述第一组中的所述第二喷射器的所述燃料喷射之间,并且其中所述第二喷射间时段是在来自所述第一组中的所述第二喷射器的所述燃料喷射与来自所述第一组中的所述第三喷射器的所述燃料喷射之间。
11.如权利要求9所述的系统,其中将所有所述燃料喷射器分组包括将所有所述燃料喷射器分为第二组四个喷射器:以从所述第二组中的第一喷射器的原始喷射正时提前第三量的所述燃料喷射正时从所述第一喷射器喷射燃料;在不调整所述第二组中的第二喷射器的原始喷射正时的情况下从所述第二喷射器喷射燃料;以从所述第二组中的第三喷射器的原始喷射正时延迟第四量的所述燃料喷射正时从所述第三喷射器喷射燃料;以及在不调整所述第二组中的第四喷射器的原始喷射正时的情况下从所述第四喷射器喷射燃料。
12.如权利要求11所述的系统,其中针对来自所述第二组的所述第二喷射器的所述燃料喷射学习所述压力降,并且其中所述第一喷射间时段是在来自所述第二组中的所述第一喷射器的所述燃料喷射与来自所述第二组中的所述第二喷射器的所述燃料喷射之间,并且其中所述第二喷射间时段是在来自所述第二组中的所述第二喷射器的所述燃料喷射与来自所述第二组中的所述第三喷射器的所述燃料喷射之间。
13.如权利要求11所述的系统,其中所述第三量和所述第四量中的每一者大于所述第一量和所述第二量中的每一者,并且其中所述第一量、所述第二量、所述第三量和所述第四量中的每一者是燃料喷射器总数的函数。
14.如权利要求11所述的系统,其中对于具有八个气缸的发动机,所述第一量和所述第二量中的每一者是45°曲柄转角,并且所述第三量和所述第四量中的每一者是90°曲柄转角。
15.如权利要求8所述的系统,其中所述控制器包括另外的指令,所述另外的指令用于:基于所述压力降来估计所述燃料喷射器的喷射器燃料质量误差;学习每个其余燃料喷射器的所述喷射器燃料质量误差;基于每个燃料喷射器的所述喷射器燃料质量误差来估计平均喷射器燃料质量误差;以及基于给定燃料喷射器的所学习的喷射器燃料质量误差来相对于所述平均喷射器燃料质量误差调整来自每个燃料喷射器的燃料供给。
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