CN116085133A - 用于在泵操作期间测量燃料喷射的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在泵操作期间测量燃料喷射的系统和方法。公开了一种在将燃料输送到燃料蓄能器的燃料泵的操作期间响应于测量由燃料喷射器从所述燃料蓄能器喷射到发动机气缸的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作的方法，该方法包括：确定在燃料喷射事件之前的第一时间段内的所述燃料蓄能器的平均压力；预测在泵送事件(Q_pump)期间输送到所述燃料蓄能器的燃料的质量；确定在所述燃料喷射事件之后的第二时间段内的所述燃料蓄能器的平均压力；估计燃料泄漏；通过将所述第一时间段内的所述平均压力加至Q_pump，并减去所述泄漏以及所述第二时间段内的所述平均压力，来计算喷射的燃料量；和使用计算出的喷射燃料量来控制所述燃料喷射器的操作。

Description

用于在泵操作期间测量燃料喷射的系统和方法

本申请是申请号为201880092127.7、申请日为2018年4月10日、发明名称为“用于在泵操作期间测量燃料喷射的系统和方法”的中国专利申请(国际申请号为PCT/US2018/026874)的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及燃料喷射系统，更具体地涉及用于在燃料泵送系统的正常操作期间测量燃料喷射量的方法和系统。

背景技术

在内燃发动机中，一个或多个燃料泵将燃料输送到燃料蓄能器。燃料由燃料喷射器从蓄能器输送至发动机的气缸，以进行燃烧，从而为由发动机驱动的系统的操作提供动力。出于多种原因，期望准确地表征由燃料喷射器输送至气缸的燃料量。在常规的燃料输送系统中，通过关闭燃料泵并测量燃料输送系统的各种变量来周期性地表征燃料喷射量。这种方法部分地由于意外泵送而破坏了发动机的操作并且提供不准确的结果。因此，需要一种改进的方法来在泵的操作期间测量燃料喷射量。

发明内容

根据一个实施方式，本公开提供了一种在将燃料输送到燃料蓄能器的燃料泵的操作期间响应于测量由燃料喷射器从所述燃料蓄能器喷射到发动机气缸的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作的方法，该方法包括：确定在所述燃料喷射器将燃料从所述燃料蓄能器喷射到所述发动机气缸的燃料喷射事件之前的第一时间段内所述燃料蓄能器的平均压力；预测在泵送事件(Q_pump)期间由所述燃料泵输送到所述燃料蓄能器的燃料的质量；确定在所述燃料喷射事件之后的第二时间段内所述燃料蓄能器的平均压力；估计燃料泄漏；通过将所述第一时间段内的所述平均压力加至Q_pump，并减去所述泄漏以及所述第二时间段内的所述平均压力，来计算所述燃料喷射器喷射的所述燃料量；和在随后的燃料喷射事件期间，使用计算出的由所述燃料喷射器喷射的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作。在本实施方式的一个方面中，所述泵送事件在所述第一时间段之后并且在所述燃料喷射事件之前发生。在另一方面中，Q_pump为零。在又一方面中，预测Q_pump包括：生成所述燃料泵的操作的自适应模型，其包括：估计所述燃料泵的柱塞的泵送开始(“SOP”)位置；使用所估计的SOP位置来估计Q_pump；确定所估计的SOP位置的收敛值；以及确定所估计的Q_pump的收敛值；和通过将所估计的SOP位置的收敛值、所测得的所述燃料蓄能器中的燃料压力以及所测得的所述燃料蓄能器中的燃料温度输入至所述自适应模型来使用所述自适应模型预测Q_pump。在本方面的变更例中，估计SOP位置包括：接收所述燃料蓄能器中的燃料压力的原始测量值；识别所述原始测量值中的安静区段；将模型拟合到所识别出的安静区段；使用所拟合的模型来确定输出，该输出代表所述燃料蓄能器中的燃料压力在不受泵送事件的干扰的情况下的传播；和识别所拟合的模型的输出与所述燃料蓄能器中的燃料压力的所述原始测量值之间的差异。在另一变更例中，识别安静区段包括使用中值滤波器对所述原始测量值进行滤波，所述中值滤波器的长度对应于所述燃料蓄能器中的燃料压力的振荡频率。在再一变更例中，识别安静区段还包括评估滤波后的原始测量值的导数来识别所述导数的具有近似零斜率的区段。在本实施方式的另一方面中，所述自适应模型使用以下关系式：Qpump＝fcam(EOP-SOP)*δA*δ(P,T)-t*δL(P,T)，其中fcam是所述柱塞的位置与发动机的曲柄角度的关系表，EOP是所述柱塞的泵送结束位置，A是所述柱塞的面积，δ(P,T)是所述燃料蓄能器中的燃料的密度，t是所述泵送事件的持续时间，并且L(P,T)是所述燃料泵的燃料泄漏。在本方面的变更例中，通过在燃料温度维度上的一阶多项式或在燃料压力维度上的至少二阶多项式来对δ(P,T)和L(P,T)中的至少一者建模。在又一方面中，使用所计算出的由所述燃料喷射器喷射的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作包括：调整与所述燃料喷射器对应的开启时间方程式。

在另一实施方式中，本公开提供了一种用于在将燃料输送到燃料蓄能器的燃料泵的操作期间响应于测量由燃料喷射器从所述燃料蓄能器喷射到发动机气缸的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作的系统，该系统包括：压力传感器，其定位成测量所述燃料蓄能器中的燃料压力；温度传感器，其定位成测量以测量所述燃料蓄能器中的燃料温度；和处理器，其与所述压力传感器通信以接收代表所测得的所述燃料蓄能器中的燃料压力的压力值，并与所述温度传感器通信以接收代表所测得的所述燃料蓄能器中的燃料温度的温度值；其中所述处理器被构造成：确定在所述燃料喷射器将燃料从所述燃料蓄能器喷射到所述发动机气缸的燃料喷射事件之前的第一时间段内所述燃料蓄能器的平均压力；预测在泵送事件(Q_pump)期间由所述燃料泵输送到所述燃料蓄能器的燃料的质量；确定在所述燃料喷射事件之后的第二时间段内所述燃料蓄能器的平均压力；估计燃料泄漏；通过将所述第一时间段内的所述平均压力加至Q_pump，并减去所述泄漏以及所述第二时间段内的所述平均压力，来计算所述燃料喷射器喷射的所述燃料量；和在随后的燃料喷射事件期间，使用所计算出的由所述燃料喷射器喷射的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作。在本实施方式的一方面中，所述泵送事件在所述第一时间段之后并且在所述燃料喷射事件之前发生。在另一方面中，Q_pump为零。在又一方面中，所述处理器还被构造成通过如下如下操作预测Q_pump：生成所述燃料泵的操作的自适应模型，通过以下操作生成所述燃料泵的操作的自适应模型：估计所述燃料泵的柱塞的泵送开始(“SOP”)位置；使用所估计的SOP位置来估计Q_pump，确定所估计的SOP位置的收敛值；以及确定所估计的Q_pump的收敛值；和通过将所估计的SOP位置的收敛值、所测得的所述燃料蓄能器中的燃料压力以及所测得的所述燃料蓄能器中的燃料温度输入至自适应模型来使用所述自适应模型来预测Q_pump。在本方面的变更例中，所述处理器被构造成通过以下操作估计SOP位置：接收所述燃料蓄能器中的燃料压力的原始测量值；识别所述原始测量值中的安静区段；将模型拟合到所识别出的安静区段；使用所拟合的模型来确定输出，该输出代表所述燃料蓄能器中的燃料压力在不受泵送事件的干扰的情况下的传播；和识别所拟合的模型的输出与所述燃料蓄能器中的燃料压力的所述原始测量值之间的差异。在另一变更例中，所述处理器被构造成通过使用中值滤波器对所述原始测量值进行滤波来识别安静区段，所述中值滤波器的长度对应于所述燃料蓄能器中的燃料压力的振荡频率。在另一变更例中，所述处理器被构造成通过评估滤波后的原始测量值的导数来识别所述导数的具有近似零斜率的区段以识别安静区段。在本公开的另一方面中，所述自适应模型使用以下关系式：Qpump＝fcam(EOP-SOP)*A*δ(P,T)-t*L(P,T)，其中fcam是所述柱塞的位置与发动机的曲柄角度的关系表，EOP是所述柱塞的泵送结束位置，A是所述柱塞的面积,δ(P,T)是所述燃料蓄能器中的燃料的密度，t是所述泵送事件的持续时间，并且L(P,T)是所述燃料泵的燃料泄漏。在本方面的变更例中，通过在燃料温度维度上的一阶多项式或在燃料压力维度上的至少二阶多项式来对δ(P,T)和L(P,T)中的至少一者建模。在另一方面中，所述处理器被构造成通过调整与所述燃料喷射器对应的开启时间方程式以使用所计算出的由所述燃料喷射器喷射的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作。

尽管公开了多个实施方式，但是根据以下详细描述，本发明的其他实施方式对于本领域技术人员将变得显而易见，该详细描述示出并描述了本发明的说明性实施方式。因此，附图和详细描述本质上应被认为是说明性的而不是限制性的。

附图说明

通过参考结合附图对本公开的实施方式的以下描述，本公开的上述和其他特征以及获得这些特征的方式将变得更加显而易见，并且可以更好地理解本公开本身，在附图中：

图1是燃料供应系统的示意图；和

图2是示出共轨蓄能器的测量轨压和平均轨压的曲线图。

尽管本公开可以有各种变型和另选形式，但是在附图中以实施例的方式示出了具体的实施方式，并且在下面详细描述了这些具体实施方式。然而，本公开内容不限于所描述的特定实施方式。相反，本公开旨在覆盖落入所附权利要求的范围内的所有变型、等同形式和另选形式。

具体实施方式

本领域普通技术人员将认识到，所提供的实施发生可以以硬件、软件、固件和/或其组合的方式来实现。例如，本文公开的控制器可以形成处理子系统的一部分，该处理子系统包括具有存储器、处理和通信硬件的一个或多个计算装置。控制器可以是单个装置或分布式装置，并且控制器的功能可以借助硬件和/或作为非暂时性计算机可读存储介质上的计算机指令来执行。例如，控制器中的计算机指令或编程代码(例如，电子控制模块(“ECM”)可以以任何可行的编程语言(例如C、C++、HTML、XTML、JAVA)或任何其他可行的高级编程语言语言或高级编程语言和低级的编程语言的组合来实现。

如本文所使用的，与数量结合使用的修饰语“大约”包括所述值，并且具有由上下文规定的含义(例如，其至少包括与特定数量的测量值相关的误差程度)。当在范围内使用时，修饰语“大约”也应视为公开了由两个端点的绝对值定义的范围。例如，“从大约2到大约4”的范围也公开了“从2到4”的范围。

现在参考图1，示出了用于发动机的燃料供应系统的一部分的示意图。燃料供应系统10总体上包括：高压泵12；诸如共轨蓄能器(下文中称为“轨14”)之类的燃料贮存器；以及多个燃料喷射器16。如本领域中已知的，泵12包括在筒体20内往复运动的柱塞18。通常，燃料经由入口24供应至筒体20内的室22，通过柱塞18的向上运动被压缩，从而燃料的压力增加，并且经由出口26供应至出口止回阀(OCV)28，并且从那里供应至轨14。来自轨14的燃料被燃料喷射器16周期性地输送至内燃发动机(未示出)的相应的多个气缸(未示出)。在柱塞18的外表面32和筒体20的内表面34之间存在小的周向间隙30，以允许柱塞18在筒体20内往复运动。

燃料从燃料源36被提供至供应管线38中。燃料源36可以包括低压燃料传送泵(未示出)。液压机械致动器(在下文中称为：入口计量阀或“IMV”40)被构造成控制分散到高压燃料泵12的燃料量。虽然仅示出了一个高压燃料泵12，但是应当理解，在各种应用中可以使用任何数量的高压压力燃料泵12。燃料泵12设计的实施方式可以包括浮动柱塞泵、正排量泵或缩回柱塞泵设计或用于在高压燃料泵系统中泵送加压燃料的其他合适的设计。

IMV 40可以包括可变面积孔口，该可变面积孔口例如通过螺线管操作，以控制要泵送的燃料量。可以由处理器41命令IMV 40完全关闭以防止燃料从供应管线38传递至燃料泵12。然而，由于阀的性质，可能存在通过阀的部件的间隙并进入入口止回阀44上游的入口止回阀通道42的自然泄漏率。当燃料在入口止回阀通道42内充分增压时，可能达到止回阀44的容许压力，并且泄漏的燃料流可能经由入口24进入燃料泵12。这可能导致泄漏燃料流的过压。

本公开还可包括布置在连续燃料流动回路内的文丘里管设备50。该燃料流动回路包括供应管线52，该供应管线52的一端流体地连接至文丘里管设备50。供应管线52的另一端布置在IMV 40的上游，与供应管线38流体连接。与文丘里管设备50连接的供应管线52用作放气孔口，以从IMV 40上游的供应管线38中分散空气。燃料流动回路还包括入口文丘里管通道54，该文丘里管通道54的一端在入口56处流体地连接至文丘里管设备50。入口文丘里管通道54的另一端布置在IMV 40的下游，与入口止回阀通道42流体连通。如图1所示，供应管线52和入口文丘里管通道54的端部分别流体连接至供应管线38和入口止回阀通道42，并且布置在泵12的上游。

提供了燃料泵泄放回路58，在一个实施方式中，该燃料泵泄放回路58将燃料泵泄放部60连接至燃料泄放供应管线62。燃料泄放供应管线62可以流体连接至燃料箱(未示出)的燃料泄放部64。在优选的实施方式中，燃料流动回路包括文丘里管设备50的输出端66，该输出端66流体连接至燃料泄放供应管线62。如下文进一步描述的，所公开的文丘里管设备50使燃料泄放供应管线62内的燃料能够远离泵12流向燃料泄放部64。

文丘里管设备50利用连续燃料流动回路(包括在IMV 40上游的部分)。在一个实施方式中，这包括连续燃料流动回路的紧接在IMV 40上游的部分，以在文丘里管设备50的节流区域内形成低压区。连续燃料流动回路将文丘里管设备50的低压区带连接至泵12的入口计量回路。文丘里管设备50使来自IMV 40的燃料流泄漏离开泵12向燃料泄放部64引回，因此燃料流的泄漏不会被泵12加压。通过设计，所公开的文丘里管设备50结合了在IMV 40上游流动的蒸汽去除旁路和在完全关闭的IMV 40下游去除从IMV 40泄漏的燃料流的功能。

当柱塞18在泵送循环中移动时，柱塞18在泵送开始(SOP)位置和泵送结束(EOP)位置之间移动。SOP位置位于柱塞18移动经过其下止点(BDC)位置之后，而EOP位置位于柱塞18的上止点(TDC)位置之前。

在柱塞18的压缩冲程期间(即，当其从BDC位置向TDC位置移动时)，室22中的燃料被压缩，导致室22中的压力增加到OCV 28的腔室侧上的力等于OCV 28的轨侧上的力的点。结果，OCV 28打开，燃料开始流经出口26和OCV 28，到达轨14。在柱塞18继续向TDC位置行进时，燃料继续以此方式流向轨14。因此，轨14中的燃料的压力增加。相反，当燃料喷射器16在处理器41的控制下将燃料从轨14输送到气缸以进行燃烧时，轨14中的燃料的压力降低。本公开提供了一种在燃料泵12操作时估计每个燃料喷射器16的燃料喷射量的方法。

现有技术中已知的燃料泵组件具有的缺点在于，在某些操作点，并且特别是在所谓的零泵送中，当泵12不需要燃料量并且IMV 40关闭时，仍可能会发生些许的意外泵送。取决于IMV 40起作用的方式，意外的泵送例如由IMV 40方面的泄漏或测量错误引起的，尽管作出了很大的技术努力以将其抵消，但还是很难避免。如果意外泵送太频繁，则可能会阻止收集足够的测量值来评估喷射器16的性能。对喷射器16的这种评估通常是遵守适用的排放法规所必需的。这样，在一些不可能进行充分的喷射器测量的现有技术系统中，泵12被标记为有缺陷，并向用户提供故障指示。然而，本公开的系统和方法对上述自泵送不敏感，并且应当消除这种故障指示。

根据本公开，可以通过计算由于喷射引起的压降并使用以下方程式将压降转换成质量来测量由喷射器16喷射的燃料量：

其中V是加压体积，c²是声速，ΔP是压降，Q是喷射量。ΔP可以由处理器41通过比较在由喷射器16之一进行燃料喷射之前和之后的来自压力传感器43的测量值来确定。压力传感器43布置在OCV 28的下游，并且被构造成感测轨14中的燃料压力。系统的质量平衡仅由喷射量决定是最简单的情况。但是，如下所述，还有其他两个可能会影响压降的部件。

首先，系统泄漏会影响压降。系统泄漏是如上所述通过非理想密封从高压系统到低压侧的连续泄漏。泄漏的单位为bar/s(巴/秒)，表示为L。如下所述，变量t(时间)乘以L得出的是在所考虑的时间段内由于泄漏引起的压降。

泵送至轨14的燃料量也影响轨14中的压降。由于燃料喷射器16的喷射和泄漏而从轨14中去除的质量需要被置换，以维持所需的轨压力。泵12提供该质量。泵送质量的单位为巴(bar)或质量，取决于在压力域还是质量域中考虑。从一个域到另一个域的转换是使用上面方程式(1)中列出的关系完成的。

使用上述假设，观察到的轨压力由喷射量、泵12的泵送质量和系统泄漏的总和表示。如果其中两个变量是已知的，则可以通过从轨压力信号中减去已知值来估计第三个变量。假设系统泄漏和泵送质量是可使用实时可用输入预测的可预测值，则可以估计喷射量。下面的模型还假设，没有发生喷射或泵送的情况下，只要有足够的数据长度，就可以确定可用的静止轨压力区段的平均压力。

现在参考图2，迹线70是由压力传感器43测量并由处理器41读取的轨14中的燃料压力。迹线70的轨压力在泵送事件期间增加(例如，由箭头78所示)，并在喷射事件期间降低(例如，由箭头74所示)。系统泄漏通常太小而无法在类似于图2的曲线图中看到，但是如果不考虑的话，在很多情况下足够大，以至影响喷射量估计的准确性。

如下面进一步讨论的，迹线70描绘了在泵送事件和喷射事件之间的正时的两种不同情况。具体地，在第一种情况下，由箭头78所示的第一泵送事件在时间上与由箭头74所示的第一喷射事件相邻。这两个事件没有通过平均轨压力计算而分开。在第二种情况下，由箭头72所示的第二泵送事件与由箭头75所示的第二喷射事件是隔离的。平均轨压力计算将这两个事件分开。在图2中，由箭头74、75指示的两次喷射(ΔP₁ ^inj和ΔP₂ ^inj)在400个数据样本的整个时间段内发生。

如上所述，关于第一喷射事件ΔP₁ ^inj 74、泵送事件ΔP^pump78在时间上紧邻ΔP₁ ^inj而发生，这使得难以确定第一喷射之前的平均压力。应当注意，在某些情况下，泵送事件甚至可能与喷射事件基本同时发生，从而完全掩盖了压降。

再次参考图2，确定泵送事件78之前的平均压力(即，P₁ ^mean76)和预测的泵送ΔP^pump78。使用在共同待决的专利申请中描述的用于估计由泵12泵送的质量的适应性算法来确定这些量，该专利申请于2018年4月10日提交，题目为“ADAPTIVE HIGH PRESSURE FUELPUMP SYSTEM AND METHOD FOR PREDICTING PUMPED MASS(适应性高压燃料泵系统和用于预测泵送质量的方法)”，代理案卷号为CI-17-0699-01-WO(下文中称为“适应性申请”)，其全部公开内容通过引用明确地并入本文中。使用该适应性算法中描述的原理，测量泵送的燃料质量。然后，在泵送开始(“SOP”)(即箭头74的开始)时识别轨14中燃料的压力和温度，以预测泵送事件78的泵送质量。SOP的确定正如适应性申请中所解释的那样通过对泵的模型进行适应性调整并找到模型的收敛性来进行，该收敛性表示SOP。轨14的压力由压力传感器43测量，并且轨14中的燃料温度由在操作上靠近轨14布置的温度传感器45测量。更具体地，来自适应性申请的方程式Qpump＝fcam(EOP-SOP)*A*δ(P，T)-t*L(P，T)用于确定δ、L和EOP。知道了这些值，在这里我们可以确定SOP，并由此可以确定泵送事件78的大小。应该理解的是，虽然适应性申请的泵送预测是质量，但图2中描绘的压力值可以使用本领域公知的标准关系很容易地推导出来。使用这些项和喷射后的估计平均压力P₂ ^mean 80，可以使用以下公式计算由于喷射而产生的压降：

ΔP₁ ^inj ＝ P₁ ^mean– P₂ ^mean + ΔP^pump – tL (2)

对于第二次喷射ΔP₂ ^inj，喷射前的平均压力P₃ ^mean 82和喷射后的平均压力P₄ ^mean84是可用的，并且不需要泵送事件预测，因为在ΔP₂ ^inj之前或期间没有发生泵送事件(即，方程式(2)中的ΔP^pump＝0)。因此，使用以下方程式计算由于第二次喷射事件引起的压降：

ΔP₂ ^inj ＝ P₃ ^mean– P₄ ^mean – tL (3)

使用上述方法，可以在不关闭泵12的情况下准确地确定燃料喷射量。使用先前的方法，命令泵12泵送零质量，然后进行燃料喷射的测量。但是，由于泵送系统的不完美，在这些测量过程中会发生小的泵送事件，从而导致影响测量准确性的偏差。利用本公开的方法，在泵12的预期操作期间获得燃料喷射测量，而没有由意外泵送引起的不准确性。这也允许收集更多关于燃料喷射器16的数据，因为不需要等待泵12达到泵送的零质量。虽然历史上燃料喷射测量可能每分钟进行一次(或适合于应用需求的其他时间段)，但使用不使泵12失效的本公开的方法，仅处理器41的处理能力限制可以获取用于进行燃料喷射测量的数据量。

本公开提供的燃料喷射测量/估计被处理器41尤其用于调整燃料喷射器16的开启(ON)时间方程式。具体地，喷射器开启时间方程式描述开启时间、轨压力和燃料喷射量之间的关系，并且如本领域中已知的，用于提高燃料供应准确性。由于本公开的方法解决了诸如喷射器孔阻塞和制造公差之类的硬件异常，因此还可以提供改善的燃料经济性和改善的排放性能。

应该理解的是，本文中包含的各个附图中所示的连接线旨在表示各个元素之间的示例性功能关系和/或物理联接。应当注意，在实际系统中可能存在许多另选或附加的功能关系或物理连接。但是，益处、优势、问题的解决方案以及可能使任何益处、优势或解决方案出现或变得更加明显的任何要素都不应解释为关键、必须的或必要的特征或元素。因此，该范围仅受所附权利要求书限制，其中，除非明确地指出，否则单数形式的元素并非旨在表示“一个并且只有一个”，而是“一个或多个”。此外，在权利要求书中使用类似于“A、B或C中的至少一者”的短语的情况下，该短语理应解释为指的是在一个实施方式中可以单独存在A；在一个实施方式中可以单独存在B；在一个实施方式中可以单独存在C；或者在单个实施方式中可以存在元素A、B或C的任何组合，例如A和B、A和C、B和C或A、B和C。

在本文的详细描述中，对“一个实施方式”、“一实施方式”“示例性实施方式”等的提法指示所描述的实施方式可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施方式均可以不一定包括特定的特征、结构或特性。而且，这样的短语不一定指同一实施方式。此外，在结合实施方式描述特定的特征、结构或特性的情况下，认为在本领域技术人员的知识范围内，受益于本公开，无论是否明确描述，都会影响与其他实施方式结合的该特征、结构或特性。在阅读了说明书之后，如何在另选实施方式中实施本公开，对于相关领域的技术人员将是显而易见的。

此外，无论在权利要求中是否明确叙述了元素、部件或方法步骤，本公开中的任何元素、部件或方法步骤都不旨在专用于公众。本文中的任何权利要求元素都不应根据美国法典第35卷第112(f)条的规定进行解释，除非使用短语“用于......装置”明确地叙述了该元素。如本文中所使用的，术语“包括”或其任何其他变体理应涵盖非排他性的包括，使得包括一系列元素的过程、方法、物品或设备并不只包括这些元素，而是可以包括未明确列出的或该过程、方法、物品或设备所固有的其他元素。

在不脱离本公开的范围的情况下，可以对所讨论的示例性实施方式进行各种变型和增加。例如，尽管上述实施方式涉及特定特征，但是本公开的范围还包括具有特征的不同组合的实施方式以及不包括所有描述的特征的实施方式。因此，本公开的范围理应涵盖落入权利要求的范围内的所有这样的另选、变型和变更及其所有等同形式。

Claims (21)

1.一种在将燃料输送到燃料蓄能器的燃料泵的操作期间响应于测量由燃料喷射器从所述燃料蓄能器喷射的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作的方法，该方法包括：

测量燃料喷射事件之前和之后所述燃料蓄能器的压力值；

预测在泵送事件期间由所述燃料泵输送到所述燃料蓄能器的燃料的质量即Q_pump并估计燃料泄漏；

通过将所测量的所述压力值加至Q_pump，并减去所述燃料泄漏来计算由所述燃料喷射器喷射的所述燃料量；以及

在随后的燃料喷射事件期间，使用计算出的由所述燃料喷射器喷射的所述燃料量来控制所述燃料喷射器的操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述泵送事件在所述燃料喷射事件之前发生。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，Q_pump为零。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，预测Q_pump包括：生成所述燃料泵的操作的自适应模型，生成所述燃料泵的操作的自适应模型包括：

估计所述燃料泵的柱塞的泵送开始位置，即SOP位置；

使用所估计的SOP位置来估计Q_pump；

确定所估计的SOP位置的收敛值；和

确定所估计的Q_pump的收敛值；以及

通过将所估计的SOP位置的收敛值、所测得的所述燃料蓄能器中的燃料压力以及所测得的所述燃料蓄能器中的燃料温度输入至所述自适应模型来使用所述自适应模型预测Q_pump。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，估计SOP位置包括：

接收所述燃料蓄能器中的燃料压力的原始测量值；

识别所述原始测量值中的安静区段；

将模型拟合到所识别出的安静区段；

使用所拟合的模型来确定输出，该输出代表所述燃料蓄能器中的燃料压力在不受泵送事件的干扰的情况下的传播；和

识别所拟合的模型的输出与所述燃料蓄能器中燃料压力的所述原始测量值之间的差异。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，识别安静区段包括使用中值滤波器对所述原始测量值进行滤波，所述中值滤波器的长度对应于所述燃料蓄能器中的燃料压力的振荡频率。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，识别安静区段还包括评估滤波后的原始测量值的导数，以识别所述导数的具有近似零斜率的区段。

8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述自适应模型使用以下关系式：

Qpump＝fcam(EOP-SOP)*A*δ(P,T)-t*L(P,T)，其中fcam是所述柱塞的位置与发动机的曲柄角度的关系表，EOP是所述柱塞的泵送结束位置，A是所述柱塞的面积，δ(P,T)是所述燃料蓄能器中的燃料的密度，t是所述泵送事件的持续时间，并且L(P,T)是所述燃料泵的燃料泄漏。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过在燃料温度维度上的一阶多项式或在燃料压力维度上的至少二阶多项式来对δ(P,T)和L(P,T)中的至少一者建模。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所计算出的由所述燃料喷射器喷射的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作包括：调整与所述燃料喷射器对应的开启时间方程式。

11.一种用于在将燃料输送到燃料蓄能器的燃料泵的操作期间响应于测量由燃料喷射器喷射的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作的处理器，所述处理器被构造成：

测量燃料喷射事件之前和之后所述燃料蓄能器中的燃料压力的压力值；

预测在泵送事件期间由所述燃料泵输送到所述燃料蓄能器的燃料的质量即Q_pump并估计燃料泄漏；

通过将所测量的所述压力值加至Q_pump，并减去所述燃料泄漏来计算由所述燃料喷射器喷射的所述燃料量；以及

在随后的燃料喷射事件期间，使用计算出的由所述燃料喷射器喷射的所述燃料量来控制所述燃料喷射器的操作。

12.根据权利要求11所述的处理器，其中，所述泵送事件在所述燃料喷射事件之前发生。

13.根据权利要求11所述的处理器，其中，Q_pump为零。

14.根据权利要求11所述的处理器，所述处理器还被构造成：

估计所述燃料泵的柱塞的泵送开始位置，即SOP位置；

使用所估计的SOP位置来估计Q_pump；

确定所估计的SOP位置的收敛值；

确定所估计的Q_pump的收敛值；以及

生成所述燃料泵的操作的自适应模型，

其中，通过将所估计的SOP位置的收敛值、所测得的所述燃料蓄能器中的燃料压力以及所测得的所述燃料蓄能器中的燃料温度输入至所述自适应模型来使用所述自适应模型预测Q_pump。

15.根据权利要求14所述的处理器，所述处理器还被构造成通过以下操作估计所述SOP位置：

接收所述燃料蓄能器中的燃料压力的原始测量值；

识别所述原始测量值中的安静区段；

将模型拟合到所识别出的安静区段；

使用所拟合的模型来确定输出，该输出代表所述燃料蓄能器中的燃料压力在不受泵送事件的干扰的情况下的传播；和

识别所拟合的模型的输出与所述燃料蓄能器中的燃料压力的所述原始测量值之间的差异。

16.根据权利要求15所述的处理器，所述处理器还被构造成通过使用中值滤波器对所述原始测量值进行滤波来识别安静区段，所述中值滤波器的长度对应于所述燃料蓄能器中的燃料压力的振荡频率。

17.根据权利要求15所述的处理器，所述处理器还被构造成通过评估滤波后的原始测量值的导数以识别所述导数的具有近似零斜率的区段来识别安静区段。

18.根据权利要求14所述的处理器，其中，所述自适应模型使用以下关系式：

Qpump＝fcam(EOP-SOP)*A*δ(P,T)-t*L(P,T)，其中fcam是所述柱塞的位置与发动机的曲柄角度的关系表，EOP是所述柱塞的泵送结束位置，A是所述柱塞的面积，δ(P,T)是所述燃料蓄能器中的燃料的密度，t是所述泵送事件的持续时间，并且L(P,T)是所述燃料泵的燃料泄漏。

19.根据权利要求18所述的处理器，其中，通过在燃料温度维度上的一阶多项式或在燃料压力维度上的至少二阶多项式来对δ(P,T)和L(P,T)中的至少一者建模。

20.根据权利要求11所述的处理器，所述处理器还被构造成通过调整与所述燃料喷射器对应的开启时间方程式而使用所计算出的由所述燃料喷射器喷射的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作。

21.一种用于在将燃料输送到燃料蓄能器的燃料泵的操作期间响应于测量由燃料喷射器从所述燃料蓄能器喷射的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作的系统，该系统包括：

压力传感器，该压力传感器定位成测量所述燃料蓄能器中的燃料压力；以及

处理器，该处理器与所述压力传感器通信并且被构造成：

根据从所述压力传感器接收的信息确定燃料喷射事件之前和之后所述燃料蓄能器中的燃料的压力值；

根据所接收的压力值确定所述燃料蓄能器的所测量的压力值；

预测在泵送事件期间由所述燃料泵输送到所述燃料蓄能器的燃料的质量即Q_pump并估计燃料泄漏；

通过将所测量的所述压力值加至Q_pump，并减去所述燃料泄漏来计算由所述燃料喷射器喷射的所述燃料量；以及

在随后的燃料喷射事件期间，使用计算出的由所述燃料喷射器喷射的所述燃料量来控制所述燃料喷射器的操作。

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