CN115387924A - 用于改善燃料喷射可重复性的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于改善燃料喷射可重复性的方法和系统”。提供了用于平衡喷射器燃料供给的方法及系统。在一个示例中，一种方法包括通过在参考喷射之后以一组脉冲宽度(PW)中的PW点火多个喷射器来学习传递函数形状的部分。

Description

用于改善燃料喷射可重复性的方法和系统
技术领域
本说明书总体上涉及一种用于经由感测至少一个喷射器的燃料轨压力下降来提高喷射到发动机的燃料量的准确度的系统和方法。
背景技术
内燃发动机可以包括一个或多个燃料喷射器以将燃料直接喷射到气缸中，或者替代地，喷射到气缸的进气道中。可以经由电信号命令一个或多个燃料喷射器完全打开和完全关闭。一个或多个燃料喷射器可以在完全打开时提供燃料流率，并且可以经由调整供应到一个或多个燃料喷射器的燃料的压力和电信号的正时来控制由一个或多个燃料喷射器喷射的燃料量。
由于一个或多个燃料喷射器所经历的制造公差和工况，当一个燃料喷射器是新的时，对于给定的燃料喷射命令，所述燃料喷射器喷射的燃料量可以是第一量。当燃料喷射器老化时，对于相同的给定燃料喷射命令，由燃料喷射器喷射的燃料量可以是不同于第一量的第二量，从而导致燃料供给差异。此外，对于相同的给定燃料喷射命令，由类似于第一燃料喷射器的第二燃料喷射器喷射的燃料量可以是第三量，第三量不同于第一量。因此，期望提供一种调整燃料喷射器的操作的方式，使得燃料喷射命令输送通过喷射器中的每一个喷射的更一致的燃料量。
发明内容
在一个示例中，可以通过一种用于经由以下操作来确定第一体积模量的方法来解决上述问题：喷射参考喷射，随后经由一个或多个气缸的喷射器以第一多个脉冲宽度(PW)进行喷射。以此方式，学习燃料质量传递函数形状的一部分。
作为示例，可以经由以第二多个PW进行喷射来在本地执行对燃料质量传递函数形状的总体形状的学习。另外或替代地，可以经由从存储经由其他车辆学习的燃料质量传递函数形状的部分的云中检索燃料质量传递函数形状的部分来加速学习。通过这样做，如果由于条件不足而无法在本地执行学习，则仍然可以经由来自云的数据来完成学习。
本文所述的方法可以具有若干优点。具体地，所述方法可以减少学习燃料喷射器传递函数或操作关系所需要的时间量。此外，所述方法可以适用于进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器。另外，可以在车辆在道路上行驶时执行所述方法。根据以下具体实施方式并单独地或结合附图来理解，本描述的以上优点和其他优点以及特征将显而易见。
应当理解，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。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，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示出了用于学习喷射器传递函数形状的高级流程图。
图4示出了用于调整喷射模式以学习喷射器传递函数形状的一部分的方法。
图5示出了说明发动机的多个喷射器中的每个喷射器的由不同组的PW分段以学习传递函数形状的不同部分的喷射器传递函数形状的曲线图。
具体实施方式
以下描述涉及用于经由基于压力的喷射器平衡(PBIB)诊断来确定多个喷射器的传递函数形状的系统和方法。可以学习传递函数形状，所述传递函数形状对于发动机(诸如图1的发动机)的一组类似的喷射器可以是基本上相同的。PBIB诊断可以学习燃料系统(诸如图2的燃料系统)的FRP下降。图3示出了用于学习喷射器传递函数形状的高级流程图。图4示出了用于调整喷射模式以学习喷射器传递函数形状的一部分的方法。图5示出了说明发动机的多个喷射器中的每个喷射器的由不同组的PW分段以学习传递函数形状的不同部分的喷射器传递函数形状的曲线图。
在本文中，本公开涉及确定喷射器传递函数形状。喷射器传递函数形状可以互换地称为喷射燃料质量形状、误差形状、喷射器误差形状等的偏差。可以在喷射器流的测量不可用的状况下利用喷射器传递函数形状，其中基于喷射器传递函数形状来校正燃料供给误差，这将在下面更详细地描述。
图1至图2示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。如果被示为直接彼此接触或直接联接，则至少在一个示例中，此类元件可以分别被称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，被示出为彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。作为一个示例，呈彼此共面接触搁置的部件可被称为共面接触。作为另一示例，在至少一个示例中，仅在其间具有空间并且没有其他部件的彼此相隔定位的元件可被称作如此。作为又一个示例，被示为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可以被称为相对于彼此如此。此外，如图所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶点可以被称为部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于图的竖直轴线而言的，并用于描述图的元件相对于彼此的定位。因而，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件位于其他元件的正上方。作为另一个示例，附图内描绘的元件的形状可被称为具有那些形状(例如，诸如为圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，被示出为相互交叉的元件可被称为交叉元件或彼此交叉。此外，在一个示例中，被示出为在另一元件内或被示出为在另一元件外部的元件可被称作如此。应当理解，被称作“基本上类似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如，在1％至5％的偏差内)而彼此不同。
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配置有直接喷射和进气道燃料喷射两者。因此，发动机10可以被称为进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机。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处于下止点与处于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，并且被定位成与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号脉冲宽度DFPW成比例地直接喷射到燃烧室中。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顶部和附近以提高混合。
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个、2个、3个、4个、5个或其他数量的气缸。
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67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可以被配置为在基于压力的喷射器平衡(PBIB)诊断期间调整燃料喷射器66和67的燃料喷射模式。控制器12可以包括指令，所述指令在被执行时致使控制器12调整喷射模式以在学习传递函数形状之前执行参考喷射。参考喷射可以用于学习燃料的体积模量，所述体积模量可以用于增强所学习的传递函数形状的准确度。体积模量被定义为物质的抗压缩性。
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。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40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40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的信号，以便使曲轴40与电机53和与其连接的部件连接或断开，和/或使电机53与变速器57和与其连接的部件连接或断开。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64、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。
控制器12可以使用在本领域中众所周知的适当的通信技术而通信地耦合到其他车辆或基础设施。例如，控制器12可以经由无线网络而耦合到其他车辆或基础设施，所述无线网络可以包括Wi-Fi、蓝牙、蜂窝服务类型、无线数据传递协议等。控制器12可以经由车辆对车辆(V2V)、车辆对基础设施对车辆(V2I2V)和/或车辆对基础设施(V2I或V2X)技术来广播(和接收)关于车辆数据、车辆诊断、交通状况、车辆位置信息、车辆操作程序等的信息。车辆之间的通信以及在车辆之间交换的信息在车辆之间可以是直接的，或者可以是多跳的。在一些示例中，可以使用较长范围的通信(例如，WiMax)来取代V2V或V2I2V或者与其联合以将覆盖区域扩展数英里。在其他示例中，控制器12可以经由无线网络和互联网(例如云)通信地耦合到其他车辆或基础设施，如本领域公知的。V2V通信装置的一个示例可以包括专用短程通信(DSRC)网络，所述DSRC网络可以允许阈值接近度(例如，5,000英尺)内的车辆在没有互联网连接的情况下进行通信(例如，传输信息)。
车辆5还可以包括车辆操作员可与其交互的车载导航系统(例如，全球定位系统)。导航系统可以包括用于辅助估计车辆速度、车辆海拔、车辆定位/位置等的一个或多个位置传感器。此信息可以用于推断出发动机操作参数，例如当地大气压力。如上文所论述，控制器12还可以被配置为经由互联网或其他通信网络来接收信息。从GPS接收的信息可以与可经由互联网获得的信息进行交叉参考，以确定当地天气状况、当地车辆法规等。
图2示意性地描绘了燃料系统(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4和图5的方法描述的操作中的一些或全部。先前介绍的部件在图2中被类似地标号。发动机10被示出为布置在气缸组202中的气缸30。气缸组202可以是发动机10的多个气缸组中的一个，每个气缸组的配置相同。
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12(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，由此可通过改变提供给泵马达的电力来控制泵两端的压力增加和/或通过泵的体积流率，从而增加或降低马达转速。例如，当控制器减小提供给提升泵212的电力时，可减小体积流率和/或提升泵两端的压力增幅。可以通过增加提供给提升泵212的电力来增大体积流率和/或跨泵的压力增幅。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200可以包括一个或多个(例如，一系列)止回阀，所述止回阀流体联接到低压燃料泵212，以阻止燃料在气门的上游泄漏回来。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然后可以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(在本文中也被称为多个第一喷射器)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(在本文中也被称为多个第二喷射器)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。结果，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多个第一喷射器252和多个第二喷射器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多个第一喷射器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多个第二喷射器262中的一个燃料喷射器。控制器12可以单独地经由进气道喷射驱动器237致动多个第二喷射器262中的每一个并且经由直接喷射驱动器238致动多个第一喷射器252中的每一个。控制器12、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。虽然驱动器237、238被示出在控制器12的外部，但是应当理解，在其他示例中，控制器12可包括驱动器237、238，或者可被配置为提供驱动器237、238的功能。
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可以由发动机进行机械驱动。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，从而根据凸轮驱动的单缸泵的原理来操作HPP。
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12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12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12提供发动机转速的指示。由于泵214由发动机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221。此螺线管控制的阀221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221与其驱动凸轮被同步控制，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有助于限制由于燃料的热膨胀而可能在燃料轨260中累积的压力。
基于发动机工况，燃料可以由多个第一喷射器252和多个第二喷射器262中的一个或多个输送。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(例如，不喷射燃料)。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12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对于实际燃料-空气比(相对于期望的比)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，每个喷射器可以包括命令分配的与实际分配的之间的不同误差。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。
在一个示例中，在PBIB诊断期间，可以监测多个第一喷射器252或多个第二喷射器262中的一者。在一个示例中，如果在PBIB诊断期间使多个第一喷射器252平衡，则可以将泵214与第一燃料轨250隔绝密封。将泵214与第一燃料轨250隔绝密封可以包括停用泵214、关闭阀等。PBIB诊断还可以包括调整喷射器的喷射正时，使得不发生喷射重叠。另外或替代地，对应于连续喷射之间的时间段的喷射间周期可以满足阈值持续时间，所述阈值持续时间可以基于非零正数。控制器可以学习同一气缸组的喷射之间的喷射间周期的FRP并将其用于调整喷射器间的差异性。在一些示例中，可以学习不同气缸组的FRP，然后可以累积地使用所述FRP来校正跨发动机的多个组或单个组的喷射器间差异性。
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。可以基于所学习的燃料质量误差来调整随后的发动机燃料供给。
在一个示例中，可以结合图1和图2的系统来执行方法。所述方法可以包括在燃料喷射器诊断期间调整燃料喷射模式。可以经由参考喷射来发起燃料喷射器诊断。可以针对喷射器中的每一个以单个PW执行参考喷射。参考喷射之后可以是以一组PW中的多个PW进行喷射。可以从该组PW学习传递函数形状的一部分，并且可以通过使喷射器以不同组的PW中的多个PW进行喷射或经由来自云的数据来在本地学习传递函数形状的其余部分。可以从类似于本地执行燃料喷射器诊断的车辆的其他车辆收集来自云的数据。相似性可以基于车辆服务历史、车辆位置、驾驶员行为、车辆品牌、车辆型号、车辆操作员性别、车辆操作员年龄、车辆操作员家庭地址和所消耗的燃料类型中的一者或多者。以这种方式，诊断可以仅在本地执行，仅经由来自云的数据或本地评估与来自云的数据的组合来执行。
现在参考图3，其示出了用于学习喷射器传递函数形状的方法300的高级流程图。用于执行方法300和本文所包括的其余方法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描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据下文描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
方法300开始于302，其包括确定当前操作参数。当前操作参数可以包括但不限于歧管真空、节气门位置、发动机转速、发动机温度、车辆速度和空燃比。
方法300可以前进到304，其包括确定自学习了先前的传递函数形状以来经过的时间。可以经由计时器或其他时间捕获装置来跟踪经过的时间。另外或替代地，可以用所学习的先前的传递函数形状来记录时间戳。
方法300可以前进到306，其包括确定是否需要学习传递函数形状。如果自学习了先前的传递函数形状以来经过的时间大于经过的阈值时间，则可能需要学习传递函数形状。在一个示例中，经过的阈值时间是基于非零正数。例如，经过的阈值时间可以在50秒至200秒之间。在一个示例中，经过的阈值时间是100秒。
如果不期望学习传递函数形状，则方法300可以前进到308，其包括维持当前操作参数。
方法300可以前进到310，其包括不调整喷射模式以执行喷射器诊断。因此，可以不喷射参考喷射。此外，可以不执行与用于诊断的不同PW组相对应的PW下的喷射。
返回到306，如果期望学习传递函数形状，则方法300可以前进到312，其包括执行传递函数形状诊断。
方法300可以前进到314，其包括经由来自本地喷射器测试的数据和云数据来学习传递函数形状。本地喷射器测试可以包括：其中车辆的喷射器以各个PW组的期望PW以期望的喷射模式点火以学习传递函数形状的部分。可以组合不同的部分以确定总体传递函数形状。在一些示例中，本地收集的数据(例如，不与云或其他车辆通信)可以与来自云的数据组合以更快地确定总体传递函数形状。因此，可以在本地并且经由来自云的数据来学习传递函数形状的部分。
方法300可以前进到316，其包括调整喷射操作参数。在一个示例中，可以基于总体传递函数形状与期望的传递函数形状之间的差异来调整喷射操作参数。在一个示例中，传递函数形状是基于实际喷射的燃料量，并且期望的传递函数形状是基于要喷射的命令燃料量。因此，随着差异的增加，调整的幅度也可以增加。例如，如果总体传递函数形状与期望的传递函数形状之间的差值对应于特定PW下的喷射器燃料供给不足(例如，喷射的燃料少于期望的燃料)，则在该PW下进行调整可以包括：将喷射器打开时间提前，增加喷射器打开速率，和/或增加对应的命令燃料量的PW。
现在参考图4，其示出了用于学习传递函数形状的方法400。如上所述，可以在本地并且经由来自云的数据来学习传递函数形状。在一些示例中，可以周期性地执行参考喷射和各组PW下的喷射，而与学习传递函数形状的期望无关。通过这样做，云可以连续地接收更新的数据，所述更新的数据可以被中继到其他车辆，从而减少传递函数学习时间，同时由于用于学习传递的每个部分所使用的喷射次数增加而增加学习的稳健性。
方法400开始于402，其包括确定是否满足传递函数学习的条件。在一个示例中，传递函数学习的条件可以包括：其中期望燃料供给。因此，如果需要燃烧，则可以执行传递函数学习。可以不执行传递函数学习的条件可以包括不期望燃料供给的条件，诸如在起动/停止、滑行事件、气缸停用事件等期间。在一个示例中，可以在气缸停用事件期间执行传递函数学习，然而，由于诊断中包括的喷射器较少，因此相对于利用所有喷射器执行的学习，所述学习可能不太准确。
如果不满足传递函数学习的条件，则方法400可以前进到404，其包括从云收集数据。云可以包括处理器或其他类似的逻辑装置和存储器，其中与喷射器传递函数形状相关的数据可以保存到存储器。数据可以与其他信息一起被保存，所述其他信息包括车辆服务历史、车辆位置、驾驶员行为、车辆品牌、车辆型号、车辆操作员性别、车辆操作员年龄、车辆操作员家庭地址和所消耗的燃料类型。通过以这种方式对数据进行分类，所学习的喷射器传递函数形状可以在具有不同特性的车辆之间变化。例如，以更激进的驾驶员行为操作的车辆可以包括与以较不激进的驾驶员行为操作的车辆不同的喷射器传递函数形状。
方法400可以前进到406，其包括检索未在本地学习的数据。在一个示例中，总体传递函数形状可以被划分为区段或部分，每个部分对应于一组唯一的PW。作为示例，如果将总体传递函数形状划分为10个部分，并且在本地学习所述部分中的四个部分，则可以从云中检索其他六个部分。另外或替代地，可以将本地学习的四个部分发送到云以中继到其他车辆。在一些示例中，另外或替代地，在上述一个或多个条件下，可以经由类似于本地车辆的其他车辆来学习从云中检索的六个部分。
返回到402，如果满足传递函数形状学习的条件，则方法400可以前进到408，其包括喷射参考喷射。参考喷射可以由将执行一组PW的喷射的每个喷射器喷射。例如，如果所有气缸都是活动的并且需要燃料，则进气道燃料喷射器或直接喷射器中的每一个都可以喷射参考喷射。在一个示例中，可以仅利用进气道燃料喷射器或直接喷射器来执行传递函数形状学习。也就是说，进气道燃料喷射器和直接喷射器的传递函数形状学习可能不会同时发生。在一个示例中，参考喷射中的每一个的PW可以是1000μs。另外或替代地，参考喷射中的每一个的PW可以等于在诊断期间要执行的在PW组之外的PW。
在喷射参考喷射时，可以基于以下等式来计算实际体积模量。
Figure BDA0003622615080000191
在等式1中，Ki是针对第i次参考喷射计算的表观体积模量，δpi是由于第i次喷射引起的压力下降，V是燃料轨体积，ρ是燃料密度，并且mref是参考PW和当前FRP下的预期燃料质量。在等式1的示例中，确定每个单独的喷射器的表观体积模量。在一些示例中，可以基于以下等式计算喷射参考喷射的所有喷射器的平均体积模量：
Figure BDA0003622615080000192
下面的等式3示出了等式1和2的组合。
Figure BDA0003622615080000193
δp总等于由于所有(n)次参考喷射引起的总压力下降，并且n x mref等于在参考PW处所有参考喷射的预期总质量。由于当前FRP用于计算表观体积模量，因此所计算的体积模量值也基于当前FRP。可能期望在参考FRP下转换计算的体积模量值，这可以经由假设体积模量随压力线性变化来完成，如下面的等式4所示。
K@refFRP＝K@FRP+Sk(refFRP-FRP) (4)
方法400可以前进到410，其包括经由喷射器以第一组PW进行喷射。第一组PW可以包括多个PW。多个PW中的每一个可以以10μs至50μs之间的共同值等距间隔开。在一个示例中，多个PW中的每一个之间的差值可以间隔开25μs。第一组PW中的多个PW可以在一定范围内，其中所述范围可以基于固定值(例如，200，或400，或500，等)。在一些示例中，所述范围可以基于可能的喷射量，所述喷射量基于PW值。例如，如果第一组PW包括较高值PW，诸如约2000的值，则第一组PW的范围可以低于具有较低值PW的一组PW(例如，低于2000)。
在一个示例中，第一组PW包括在2100μs至2500μs之间的PW。因此，每个喷射器可以以2500μs、2475μs、2450μs等进行喷射，直到达到2100μs。
方法400可以前进到412，其包括计算第一传递函数形状并将其传递到云。可以针对所述参考喷射中的每一个计算第一表观体积模量，其中所述第一表观体积模量可以用于确定对应于第一组PW中的PW的第一传递函数形状。
方法400可以前进到414，其包括确定是否仍然满足学习传递函数的条件。如果仍然不满足条件，则方法400可以前进到如上所述的404。如果仍然满足条件，则方法400可以前进到416，其包括通过在以不同PW组中的PW喷射之前喷射参考喷射来继续学习传递函数形状。例如，如果直接在第一传递函数形状之后学习第二传递函数形状，则所述方法可以包括以与408的参考喷射相同的PW喷射第二组参考喷射。在一个示例中，所学习的第二体积模量可能以逐步方式偏离所学习的第一体积模量。如果发生这种情况，则所述方法可以包括调整第一组PW的一次或多次喷射的传递函数值。
作为一个示例，第一组PW包括在2125μs至2500μs之间的16个PW。在学习第一组PW的传递函数值并针对第二组PW(包括在1725μs与2100μs之间的16个PW)喷射第二次参考喷射之后，可以基于在第一组PW的喷射内的体积模量变化来调整第一组PW的传递函数值。也就是说，如果体积模量从第一参考喷射的第一表观体积模量到第二参考喷射的第二表观体积模量发生了4％的体积模量增加，则体积模量的变化可以跨16PW的每次喷射发生。在一个示例中，第一组PW中的第一PW(例如，2500μs)处的传递函数燃料质量可以不变。然而，第二PW(例如，2475μs)下的传递函数燃料质量可以调整(减小)0.25％，其中0.25％是基于下面的等式5。
Figure BDA0003622615080000211
Ctf等于应用于传递函数的百分比调整或校正，n对应于PW组中的PW的阶数(例如，对于PW组中的第二PW，n＝2)，BM％对应于从测试PW组的开始到直接在测试PW组之后的体积模量的变化，并且PW的数量对应于在两组参考喷射之间测试的PW数量。因此，体积模量的变化跨PW组中的每个PW共享。可以在每个PW下添加0.25％的附加调整，使得第三PW下的传递函数燃料质量可以减少0.5％，第四PW下的传递函数燃料质量可以减少0.75％，并且组中的第十六PW下的传递函数燃料质量可以减少3.75％。如果体积模量从第一表观体积模量减小到第二表观体积模量，则第一组PW的传递函数燃料质量将增加。可以针对其他PW组执行夹有学习的PW组的体积模量之间的差值。例如，可以基于从第二表观体积模量到第三表观体积模量的体积模量变化来调整第二组的燃料质量值。
在一个示例中，可以跨多个气缸的各个喷射器进一步划分基于体积模量的变化的传递函数燃料质量的变化。例如，0.25％的调整可以除以具有以PW组中的给定PW喷射的喷射器的气缸的数量。对于8缸发动机，可以将0.25％除以8，从而为每个气缸的每个喷射器提供0.03125％的变化。可以在每个PW下执行该划分。
方法400可以前进到418，其包括与来自云的数据协同学习以增加学习速率。例如，如果在本地学习第一传递函数形状并且经由云可获得第二传递函数形状，则所述方法可以包括跳过以学习第三传递函数形状。因此，可以跳过经由云可用的传递函数形状，并且可以仅在本地学习不可用的传递函数形状。
方法400可以前进到420，其包括基于所学习的传递函数形状来调整燃料供给参数。在一个示例中，调整燃料供给参数可以包括响应于所学习的传递函数形状与命令的传递函数形状之间的差异来调整喷射器的开度。如果所述差值对应于燃料供给不足，则可以经由增加喷射器打开的时间量和/或增加燃料喷射器移动到打开位置的速率来调整燃料供给参数以喷射更多燃料。如果所述差值对应于燃料供给过多，则可以经由减少喷射器打开的时间量和/或降低燃料喷射器移动到打开位置的速率来调整燃料供给参数以喷射较少燃料。通过提供这些调整，可以执行喷射器之间的平衡，从而导致喷射器喷射更常见的燃料量。
如上所述，可以周期性地喷射参考喷射，使得基于时间段来学习传递函数形状。通过以这种方式预防性地执行学习，可以维持喷射器平衡，而不是响应于感测到的误差而发信号来学习传递函数形状。
现在转向图5，其示出了说明多个喷射器的单个学习的传递函数形状520的曲线图500。沿着横坐标绘制PW，并且沿着纵坐标绘制喷射的燃料质量。在一个示例中，将学习的传递函数形状520与命令的传递函数形状530进行比较，其中两者之间的差异可以转化为对燃料供给操作参数的调整。所学习的传递函数形状520可以包括多个部分和/或区段，包括第一部分502、第二部分504、第三部分506、第四部分508、第五部分510和第六部分512。在一个示例中，每个部分可以对应于一组不同的PW。因此，第一部分502可以包括第一组PW，第二部分504可以包括第二组PW，第三部分506可以包括第三组PW，第四部分508可以包括第四组PW，第五部分510可以包括第五组PW，并且第六部分512可以包括第六组PW。所述组中的每一组的PW可以不同，使得以相同PW执行的唯一喷射是参考喷射。
在一个示例中，曲线图500的区域包括在全气门升程之前发生的弹道/过渡区域。在一个示例中，弹道/过渡区域对应于小于600μs的PW，其中全气门升程可能发生在弹道/过渡区域之外。本公开的示例考虑了由于限制喷射器诊断测试的连续性的实时驾驶条件而导致的体积模量的变化，也可以考虑弹道/过渡区域的体积模量变化。因此，可以学习弹道/过渡区域的传递函数形状。
以这种方式，经由将本地学习与来自云的数据相结合，可以更快地平衡发动机的喷射器的燃料供给。通过众包喷射传递函数形状的一个或多个部分，用于学习传递函数形状的数据可以更稳健，因为更多数量的喷射用于传递函数形状的每个部分。将本地学习和在线学习相结合的技术效果是提高学习速率，这可以减少排放。
一种方法的实施例包括：经由喷射参考喷射，随后经由一个或多个气缸的喷射器以第一多个脉冲宽度(PW)喷射，来确定第一传递函数形状；以及响应于第一传递函数形状来调整燃料喷射。所述方法的第一示例还包括：经由喷射参考喷射，随后经由一个或多个气缸的喷射器以第二多个PW进行喷射，来确定第二传递函数形状。所述方法的第二示例(其任选地包括第一示例)还包括：其中第一多个PW中的PW之间的差值在10μs至50μs之间。所述方法的第三示例(其任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括：经由重复的本地车辆测试或经由从云收集其他传递函数形状来将第一传递函数形状与其他体积模量结合。所述方法的第四示例(其任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括：其中从云收集其他传递函数形状包括：其中经由与在其上学习第一传递函数的本地车辆类似的其他车辆来计算其他传递函数形状，其中相似性的特性包括车辆服务历史、车辆位置、驾驶员行为、车辆品牌、车辆型号、车辆操作员性别、车辆操作员年龄、车辆操作员家庭地址、以及消耗的燃料类型中的一者或多者。所述方法的第六示例(其任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括：一个或多个气缸的喷射器包括直接喷射器或进气道燃料喷射器中的一个或多个。所述方法的第七示例(其任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括：经由将第一传递函数形状与本地学习的或从云中检索的多个传递函数形状相结合来学习总体传递函数形状，还包括：响应于总体传递函数形状而调整喷射器操作参数。
一种系统的实施例包括：发动机，所述发动机包括多个气缸，所述多个气缸中的每一个包括一个或多个进气道燃料喷射器和一个或多个直接喷射器；以及控制器，所述控制器具有存储在其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致使所述控制器喷射参考喷射，经由一个或多个进气道燃料喷射器或一个或多个直接喷射器中的喷射器以脉冲宽度(PW)组的不同PW喷射多次喷射，并且学习传递函数形状的一部分。所述系统的第一示例还包括：其中所述部分是第一部分，所述传递函数形状还包括多个其他部分，其中经由本地车辆测试或经由从云收集的数据来学习所述多个其他部分，其中从云收集的数据经由非本地车辆测试提供。所述系统的第二示例(其任选地包括第一示例)还包括：其中所述指令还致使控制器基于传递函数形状来调整一个或多个进气道燃料喷射器或一个或多个直接喷射器的喷射参数。所述系统的第三示例(其任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括：其中多次喷射包括针对每个气缸的一个或多个进气道燃料喷射器或一个或多个直接喷射器中的每个喷射器以PW组中的每个PW喷射相等次数。所述系统的第四示例(其任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括：其中基于计时器周期性地喷射参考喷射，所述参考喷射用于在学习传递函数形状之前学习表观体积模量。所述系统的第五示例(其任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括：参考喷射由一个或多个进气道燃料喷射器或一个或多个直接喷射器中的每个喷射器以在PW组之外的单个PW喷射。所述系统的第六示例(其任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括：其中PW组中的每个PW之间的差值为25μs。所述系统的第七示例(其任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括：其中针对仅一个或多个进气道燃料喷射器或一个或多个直接喷射器学习传递函数形状的部分。
一种用于操作车辆中的发动机的方法，所述方法包括控制器，所述控制器具有存储在存储器中的指令，所述指令致使所述控制器执行所述方法，所述方法包括在参考喷射之后调整多个喷射器的喷射模式，其中所述喷射模式包括使多个喷射器中的每一个以一组脉冲宽度(PW)中的每个PW进行喷射。所述方法的第一示例还包括：其中周期性地喷射所述参考喷射，并且其中在每次参考喷射之后，所述多个喷射器的所述喷射模式包括一组不同的PW。所述方法的第二示例(其任选地包括第一示例)还包括基于参考喷射来计算体积模量，还包括针对该组PW确定多个喷射器的传递函数形状。所述方法的第三示例(其任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括：其中包括响应于所学习的总体传递函数形状来调整燃料供给工况，其中调整燃料供给工况包括调整喷射器打开正时。所述方法的第四示例(其任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中经由将基于组合喷射的该组PW学习的传递函数形状的一部分与经由存储在云上的数据学习的传递函数形状的其他部分结合来学习总体传递函数形状。
应注意，本文所包括的示例性控制和估计例程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作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可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施。本文所述的具体程序可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)中的一个或多个。因此，示出的各种动作、操作和/或功能可按示出的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不一定是实现本文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。可以根据所使用的特定策略重复执行所示动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示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，其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。
应当理解，本文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意义，因为许多变型是可能的。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缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文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和非显而易见的组合和子组合。
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且非显而易见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”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可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)

1.一种方法，其包括：
经由喷射参考喷射，随后经由一个或多个气缸的喷射器以第一多个脉冲宽度(PW)进行喷射，来确定第一传递函数形状；以及
响应于所述第一传递函数形状来调整燃料喷射。
2.如权利要求1所述的方法，其还包括：经由喷射所述参考喷射，随后经由一个或多个气缸的喷射器以第二多个PW进行喷射，来确定第二传递函数形状。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一多个PW中的PW之间的差值在10μs至50μs之间。
4.如权利要求1所述的方法，其还包括：经由重复的本地车辆测试或经由从云收集其他传递函数形状来将所述第一传递函数形状与其他体积模量结合。
5.如权利要求4所述的方法，其中从所述云收集其他传递函数形状包括：其中经由与在其上学习所述第一传递函数的本地车辆类似的其他车辆来计算其他传递函数形状，其中相似性的特性包括车辆服务历史、车辆位置、驾驶员行为、车辆品牌、车辆型号、车辆操作员性别、车辆操作员年龄、车辆操作员家庭地址、以及消耗的燃料类型中的一者或多者。
6.如权利要求1所述的方法，其中一个或多个气缸的喷射器包括直接喷射器或进气道燃料喷射器中的一个或多个。
7.如权利要求1所述的方法，其还包括：经由将所述第一传递函数形状与本地学习的或从云中检索的多个传递函数形状结合来学习总体传递函数形状，还包括：响应于所述总体传递函数形状而调整喷射器操作参数。
8.一种系统，其包括：
发动机，所述发动机包括多个气缸；
所述多个气缸中的每一个包括一个或多个进气道燃料喷射器和一个或多个直接喷射器；以及
控制器，所述控制器具有存储在其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致使所述控制器：
喷射参考喷射；
经由所述一个或多个进气道燃料喷射器或所述一个或多个直接喷射器的喷射器以脉冲宽度(PW)组中的不同PW喷射多次喷射；以及
学习传递函数形状的一部分。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述部分是第一部分，所述传递函数形状还包括多个其他部分，其中经由本地车辆测试或经由从云收集的数据来学习所述多个其他部分，其中从所述云收集的数据经由非本地车辆测试提供。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述指令还致使所述控制器基于所述传递函数形状来调整所述一个或多个进气道燃料喷射器或所述一个或多个直接喷射器的喷射参数。
11.如权利要求8所述的系统，其中所述多次喷射包括针对每个气缸的所述一个或多个进气道燃料喷射器或所述一个或多个直接喷射器中的每个喷射器以所述PW组中的每个PW喷射相等次数。
12.如权利要求8所述的系统，其中基于计时器周期性地喷射所述参考喷射，所述参考喷射用于在学习所述传递函数形状之前学习表观体积模量。
13.如权利要求8所述的系统，其中所述参考喷射由所述一个或多个进气道燃料喷射器或所述一个或多个直接喷射器中的每个喷射器以在所述PW组之外的单个PW喷射。
14.如权利要求8所述的系统，其中所述PW组中的每个PW之间的差值为25μs。
15.如权利要求8所述的系统，其中针对仅所述一个或多个进气道燃料喷射器或所述一个或多个直接喷射器学习所述传递函数形状的所述部分。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11773802B2 (en) * 2021-10-14 2023-10-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11466639B2 (en) * 2020-11-09 2022-10-11 Ford Global Technologies, Llc Method and system for fuel injector balancing
KR102567755B1 (ko) * 2022-06-20 2023-08-17 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 연료조성비에 따라 동작을 제어하는 터보 엘피지 직분사 시스템 및 그 제어방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7717088B2 (en) 2007-05-07 2010-05-18 Ford Global Technologies, Llc Method of detecting and compensating for injector variability with a direct injection system
US7788015B2 (en) 2007-12-20 2010-08-31 Cummins Inc. System for monitoring injected fuel quantities
US7806106B2 (en) * 2009-02-13 2010-10-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Fuel injector flow correction system for direct injection engines
GB2485560A (en) 2010-11-18 2012-05-23 Gm Global Tech Operations Inc A method for estimating an instantaneous pressure value in a fuel line
US9169784B2 (en) 2013-02-08 2015-10-27 Cummins Inc. Processing system and method for calculating pressure decreases due to injection events in a high-pressure fuel system
US9243598B2 (en) 2014-02-25 2016-01-26 Ford Global Technologies, Llc Methods for determining fuel bulk modulus in a high-pressure pump
US9611801B2 (en) 2014-12-15 2017-04-04 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for fixed and variable pressure fuel injection
WO2019069064A1 (en) 2017-10-03 2019-04-11 Bae Systems Plc MUNITION WITH IMPROVED PERFORMANCE
US10731593B2 (en) * 2018-10-10 2020-08-04 Ford Global Technologies, Llc Method and system for fuel injector balancing
US10947923B2 (en) 2019-01-17 2021-03-16 Ford Global Technologies, Llc Method and system for determining fuel injector variability
US10844804B2 (en) 2019-03-15 2020-11-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system for fuel injector balancing
US10900436B2 (en) 2019-03-15 2021-01-26 Ford Global Technologies, Llc Method and system for fuel injector balancing
US10934955B2 (en) 2019-03-19 2021-03-02 Ford Global Technologies, Llc Method and system for fuel injector balancing
US10989132B2 (en) 2019-07-18 2021-04-27 Ford Global Technologies, Llc Method and system for fuel injector balancing
US10865721B1 (en) 2019-11-11 2020-12-15 Ford Global Technologies, Llc Method and system for measuring and balancing cylinder air-fuel ratio
US10954880B1 (en) 2019-11-18 2021-03-23 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for inferering fuel injection pressure and uses thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11773802B2 (en) * 2021-10-14 2023-10-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine

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