CN1995729A - 用于多次燃料喷射系统的波形转换方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种燃料喷射控制系统和方法，该方法在一燃料喷射事件中根据发动机运行状态对发动机的气缸供应多次燃料喷射，该控制系统包括一偶联于电子控制燃料喷射器的电子控制器，以及多个偶联于控制器的传感器，用来输入代表某些确定发动机运行状态的信号，该控制器可被操作以将一燃料喷射信号输出到燃料喷射器，在一燃料喷射事件中根据传感器信号对气缸供应多次燃料喷射。控制器还根据燃料和发动机速度变化来确定何时主动燃料喷射波形应转换为另一波形，其中，主动波形和潜在波形之间的所述变化包括一增量的变化。

Description

用于多次燃料喷射系统的波形转换方法和装置

技术领域

本发明一般地涉及电子控制的燃料喷射系统，具体来说，涉及一种方法和装置，在一燃料喷射事件(injection event)中，该装置根据发动机运行状态对内燃机的气缸供应多次燃料喷射，并确定燃料喷射器装置何时应在喷射波形之间转换，以在一特定的喷射事件中提供不同次数的燃料喷射。

背景技术

电子控制的燃料喷射器在本技术领域内是众所周知的，其包括液压致动电子控制的燃料喷射器以及机械致动电子控制的燃料喷射器。电子控制的燃料喷射器通常根据从电子控制器中收到的喷射信号将燃料喷射到一特定的发动机气缸内。这些信号包括指示要求的喷射率的各种波形，其包括每一喷射事件内的喷射次数以及要求的时间和喷射到气缸内的燃料量。

与发动机废气排放有关的排放规定在全球正日益变得越来越严格，例如，包括对碳氢化合物、一氧化碳排放的限制，颗粒物质释放的限制，以及氧化氮(NOx)释放的限制等。调整对燃烧室喷射的次数和燃料的喷射率，以及这样燃料喷射的数量和时间，只是控制排放和满足这样排放标准的一种方法。其结果，多次喷射技术被用来修正燃烧过程的不良特性，力图谱减小排放和噪音水平。多次燃料喷射通常包括：在一特定的喷射事件中，将供应到气缸内的总的燃料量分解成多次单独的燃料喷射，例如，一引燃喷射、一主喷射以及一后继喷射。然而，在不同的发动机运行状态中，有必要使用不同的喷射策略，即，不同次数的燃料喷射，以便达到所要求的发动机运行和排放控制。如本发明中所使用的，一喷射事件定义为在发动机一个循环过程中发生在气缸内的喷射。例如，一特殊气缸的四冲程发动机的一个循环包括吸气、压缩、膨胀和排气冲程。因此，四冲程发动机内的喷射事件包括多次喷射，在活塞的四个冲程过程中在气缸内发生这些喷射。本技术领域内使用的术语“射油”也指实际的燃料喷射，或指对于一燃料喷射器或其它燃料致动装置的当前的指令信号，该信号指示对发动机的燃料喷射或供应。

其结果，根据变化的运行条件，燃料喷射次数、喷射时间、压力和燃料量会变化，以便达到理想的排放和理想的燃料消耗。这意味着，根据发动机速度和发动机载荷，最好使用不同的喷射波形类型。在某些系统中，所使用的燃料喷射器有些局限于可使用特殊类型的喷射流波形。其结果，诸如在一给定喷射事件中燃料喷射太快和/或允许燃料喷射超过一要求的停止点(stopping point)那样的问题会不利地影响排放输出和燃料经济性。

在达到多次喷射和不同喷射波形的系统中，已经确定：必须在一定情形下较好地控制从一种类型的波形向另一类型波形的转换，以便防止过度的噪音和在两个不同波形类型之间重复地前后地转换，造成发动机和排放的特性降低以及发动机可能的不稳定运行。因此，在一特定的喷射事件中，要求控制和供应向一特定的气缸的任何次数的燃料喷射，以便根据发动机的运行条件最大程度地降低排放和燃料消耗，并在不同波形类型之间提供一更加顺利的、更加有控制的和稳定的转换。

因此，本发明旨在克服以上阐述的一个或多个问题。

发明内容

本发明的一个方面揭示了一种电子控制的燃料喷射系统，该系统在一单个的喷射事件中能对一内燃机的特定气缸供应多次燃料喷射。该系统包括：至少一个燃料喷射装置，它被操作来供应多次燃料喷射；以及，一控制器，它可被操作以确定主动的喷射波形，或在一喷射事件过程中根据发动机运行条件供应多次的燃料喷射。

在一优选的实施例中，控制器可被操作以根据一查询表(lookup table)或图谱确定一潜在的喷射波形，该查询表或图谱根据载荷和发动机速度和发动机载荷来选择潜在的波形。控制器还可被操作以设置单个的校核燃料滞后值(check fuel hysteresisvalue)和发动机速度滞后值，其后确定燃料变化和发动机速度变化。然后，控制器比较燃料滞后值与燃料变化，发动机速度滞后值与发动机速度变化。如果燃料变化大于燃料滞后值，且发动机速度变化也大于发动机速度滞后值，则控制器将主动波形改变到潜在的波形，并存储当前的燃料和发动机速度值。或者，如果燃料变化一致地大于一环路燃料滞后(loop fuel hysteresis)，该环路燃料滞后具有一不同于单个校核燃料滞后的带(band)，以大于一选定的时间段，然后，主动的波形将变化到潜在的波形。这使用一环路计算器来实现，如果潜在的波形等于主动的波形或燃料变化小于环路燃料滞后值，则计数器需重新设定。因此，在连续的全部选择的时间段内，燃料变化必须大于环路燃料滞后值。

在本发明的另一方面中，一计算机可读取的媒体包含对于控制燃料喷射控制系统的指令，以便从一个波形转换到另一波形。该指令分别确定燃料变化和发动机速度变化是否大于燃料滞后和发动机速度滞后。该指令还重复地比较燃料变化与环路燃料滞后值，且如果在大于约3.8秒内燃料变化一致地大于或等于环路燃料滞后值，则主动波形变化到潜在的波形。

本发明的还有另一方面描述了一控制燃料喷射控制系统以从一波形转换到另一波形的方法。该方法包括设定单个校核燃料滞后值、环路燃料滞后值以及发动机速度滞后值。从一查询表或图谱中确定一潜在的波形，通过比较当前燃料和发动机速度值以及以前的燃料和发动机速度值，确定一单个校核燃料变化、一发动机速度以及一环路燃料值变化。如果单个校核燃料变化和发动机速度两者大于单个校核中的对应的滞后值，则主动波形变化到潜在的波形。附加地或替代地，如果环路燃料值变化大于环路燃料滞后值一个重复的比较值，则主动波形变化到潜在的波形。主动波形和潜在的波形之间的变化可包括：在变化到潜在波形之前将主动波形变化到至少一个递增的波形。

附图说明

为了更好地理解本发明，可参照诸附图，其中：

图1是结合本发明的一实施例使用的电子控制的喷射器燃料系统的典型的示意图；

图2是一个三个燃料喷射事件波形的示意图；

图3是每一喷射事件中具有不同次数的燃料喷射的另三个燃料喷射事件波形的示意图；

图4是作为燃料和发动机速度的一函数的要求的波形的示范的、示意的查询图；

图5是一示意的方框图，示出允许从一个波形转换到另一波形的操作步骤的一部分；

图6是图5的继续，它是示出本发明环路计数器功能的操作步骤的示意方框图；

图7是图6的继续，它是示出激发根据本发明所述的波形变化的其余的操作步骤的示意方框图；

图8是示出图6方框图一部分的一替代实施例的示意方框图。

具体实施方式

参照谱1，图中示出一液压致动电子控制的燃料喷射系统10，它为一适于直接喷射的压缩点燃式发动机12的示范的结构。该燃料系统10包括一或多个位于燃料喷射器14处的电子控制的燃料喷射装置，它们适于定位在发动机12的对应的气缸头孔内。尽管图1的实施例适于一直立六缸发动机，但应该认识到和预料到并可以理解到：本发明也同样适用于诸如V型发动机和旋转发动机那样的其它类型的发动机，并可理解到：发动机可包含任何多个气缸或燃烧室。此外，尽管图1的实施例也示出了液压致动电子控制的燃料喷射系统，但同样可认识和预料到：本发明也同样适用于其它类型的燃料喷射装置，其中包括电子控制的喷射器、机械致动电子控制的喷射器单元以及流体致动普通给油管型的带有数字控制的燃料阀的燃料喷射系统。

图1的燃料系统10包括一用来将驱动流体供应到各喷射器14的装置或设备16、一用来将燃料供应到各喷射器的装置或设备18、用来控制燃料喷射系统的电子控制装置20。喷射系统包括由喷射器14喷射燃料的方法和频率，该喷射系统包括时间、每个喷射事件的喷射次数、每次喷射的燃料量、各次喷射之间的时间延迟以及喷射一时间图形(injection profile)。该系统还可包括用来从离开各喷射器14的驱动流体中再循环流体和/或回收的液压能的装置或设备22。

驱动流体供应装置16较佳地包括一驱动流体贮槽或容器24、一相对低的压力驱动流体传送泵26、一驱动流体冷却器28、一或多个驱动流体过滤器30、一用来在驱动流体中产生相对高压的高压泵32以及至少一个相对高压的驱动流体集管或给油管36。一公有给油管通道38与从相对高压驱动流体泵32引出的出口流体地连通。一给油管分支通道40将各喷射器14的驱动流体入口连接于高压公有给油管通道38。在一机械致动电子控制喷射器的情形中，集管36、公有给油管通道38和分支通道40通常用某种类型的凸轮致动结构或其它用来致动这样喷射器的机械装置予以替代。机械致动电子控制的燃料喷射器单元的实例被揭示在美国专利5,947,380和5,407,131中。在优选的实施例中，喷射装置是一燃料喷射器，但可以是与公有给油管燃料系统相连的数字控制的燃料阀。

装置22可包括一用于各喷射器的积聚废流体控制阀50、一公共再循环管线52以及一连接在驱动流体泵32与再循环管线52之间的液压马达54。离开各喷射器14的驱动流体排放口的驱动流体可进入再循环管线52，再循环管线52将这样的流体输送到液压能再循环或回收装置22。再循环驱动流体的一部分被引导到高压驱动流体泵32，而另一部分通过再循环管线34返回到驱动流体贮槽24内。

在一优选的实施例中，驱动流体是发动机润滑油，而驱动流体贮槽24是一发动机润滑油贮槽。这允许燃料喷射系统要被连接作为一发动机润滑油循环系统的寄生的子系统。或者，驱动流体可以是燃料。

燃料供应装置18较佳地包括一燃料箱42、一布置成在燃料箱42与各喷射器14的燃料入口之间流体地连通的燃料供应通道44、一相对低压力的燃料传送泵46、一或多个燃料过滤器48、一燃料供应调节阀49以及一布置成与各喷射器14和燃料箱42之间流体地连通的燃料循环和返回通道47。

电子控制装置20较佳地包括一控制器，具体来说，一电子控制模块(ECM)56，它一般的用途在本技术领域内是众所周知的。ECM56通常包括一诸如微控制器或微处理器的处理装置、一诸如比例积分微分(PID)控制器的用来调节发动机速度的调节器以及包括输入/输出电路、电源电路、信号调节电路、电磁驱动器电路、模拟电路和/或编程逻辑阵列以及相关的存储器的线路。存储器连接到微控制器或微处理器，并储存指令组、图谱、查询表、变量等。ECM56可用来控制燃料喷射的许多方面，其包括：(1)燃料喷射定时，(2)在一喷射事件中总的燃料喷射量，(3)燃料喷射压力，(4)在每个喷射事件中单独喷射或射油的次数，(5)每两次单独喷射或射油之间的时间间隔，(6)各次喷射或射油的持续时间，(7)与各次喷射或射油相关的燃料量，(8)躯动流体压力，(9)喷射器波形的当前水平，以及(10)上述参数的任何组合。各个这样的参数独立于发动机速度和载荷可变化地受到控制。ECM56接受多个传感器输入信号S1-S8，这些信号对应于诸如发动机运行条件那样已知的传感器输入，这些输入包括发动机速度、发动机温度、驱动流体的压力、气缸活塞位置等，它们用来对其后的喷射事件确定喷射参数的精确组合。

例如，一发动机温度传感器58在图1中显示为连接于发动机12。在一实施例中，发动机温度传感器包括发动机油温传感器。然而，一发动机冷却剂温度传感器也可用来探测发动机温度。发动机温度传感器58产生一信号S1(图1中)并经线S1输入到ECM56。在图1所示的特定实例中，ECM56发出控制信号S9来控制来自泵32的驱动流体压力，以及，一燃料喷射信号S10来激励各燃料喷射器内的螺线管或其它电动装置，由此，控制各喷射器14内的燃料控制阀，并致使燃料喷射到各对应的发动机气缸内。独立于发动机速度和载荷，可变化地控制各喷射参数。在燃料喷射器14的情形中，控制信号S10是一燃料喷射信号，该燃料喷射信号是对于喷射器螺线管或其它电致动器的一ECM指令的燃料流。

业已认识到：任何特定的燃料喷射事件中所要求的燃料喷射类型通常将根据各种发动机允许条件进行变化。为了努力达到要求的排放和燃料消耗量，业已发现：在燃料喷射事件中，在变化的发动机运行条件下，对一特定气缸供应多个(两个或多个)单独的燃料喷射达到了要求的发动机运行以及排放控制。图2示出一个包括三次单独燃料喷射的多次喷射，即，一第一燃料喷射或引燃喷射(pilot shot)60、一第二燃料喷射或主喷射62以及一第三喷射或后继喷射(anchor shot)64。如图2所示，引燃喷射60通过某确定时间因子、曲轴角或主延迟61，在主喷射62之前喷射到燃烧室内，而后继喷射根据确定的时间因子、曲轴角或后继延迟63，在主喷射62之最后喷射。根据与电子控制器56相关的编程以及存储在控制器56的存储器内的各种不同的图谱和/或查询表——图谱和/或查询表包括涉及到发动机速度、发动机载荷、与给油管通道38相关的压力(给油管压力)、要求的总燃料量以及其它参数的图谱和/或查询表——控制器56将能动态地确定每次喷射的合适的喷射次数、对各次喷射60、62和64所要求的燃料量以及由此对它们的划分，并能确定各次喷射所要求的定时和持续时间。在图2所示的三次喷射的多次喷射中，供应到发动机气缸内的总燃料的一部分将通过引燃喷射60进行喷射，这样总燃料的一部分将通过主喷射62进行喷射，待喷射的总燃料的其余部分将通过后继喷射64进行喷射。一个三次喷射的多次喷射具有以稳定的方式转换到较少次喷射的能力，这样的多次喷射在废气排放方面具有优点，包括减少颗粒排放和/或减少NOx排放，以及在许多发动机运行条件下所要求的发动机性能，这将在下文中进一步解释。

如上所述，所要求的燃料喷射信号可根据诸如发动机速度和发动机载荷之类的变化的发动机状态而变化。在优选的实施例中，可使用一图谱或查询表来确定基于发动机速度和发动机载荷的所要求的燃料喷射信号。在一实施例中，由调节器所要求的总的燃料量可用作为载荷的一种指示。在一替代的实施例中，发动机温度和功率设置可结合总的要求的燃料量使用以便指示发动机的载荷。或者，发动机的要求的扭矩可用来指示载荷。参照图2和3，使用所要求的燃料作为载荷的一种指示、作为发动机速度变化和燃料量或载荷变化，则要求的燃料量、多次射油(fuel shot)中的燃料分配以及要求的燃料喷射次数可以变化。因此，在一优选的实施例中，要求三种可能的射油和主喷射，则有四种可能的波形，它们用整数零(0)(图3)、整数1(图3)、整数2(图3)和整数3(图2)代表。示于图2中的第一波形包括所有三次喷射并用整数3代表。其它可能的波形包括各种组合和省略三次喷射。在图3的顶线中，波形0仅具有主喷射62。底线示出一具有引燃喷射60和主喷射62的波形1，中间线示出一具有主喷射62和后继喷射64的波形2。根据图5、6和7中所示的程序，操作控制器来改变波形。该程序较佳地存储在一计算机可读媒体上，诸如由ECM/控制器56提供的存储器。此外，操作控制器来产生控制和喷射信号S10，以便通过一计算机可读数据传输媒体进行传输，传输媒体与包括显示器和键区的诊断和设计装置(未示出)连通。

在另一实施例中，可进行一第四喷射来改进一定运行条件下的燃烧和排放。第四喷射意指一最后喷射(post shot)并在后继喷射之后。如果没有后继喷射的话，则最后喷射跟在主射油之后。添加第四喷射可增加波形组合的可能数达到8。一般来说，最后喷射最好在上死点之后尽可能晚。因此，可能波形的数量随着喷射次数增加而增加，并因此得到计数。

此外参照图4，在发动机运行过程中，理想的喷射波形和每次喷射事件的对应的燃料喷射次数变化为发动机速度和发动机载荷。如上所述，调节器所要求的总的理想的燃料量的变化可用来指示载荷的变化。在图4的示范的查询表或图谱100中，当燃料或载荷约小于额定发动机载荷的1/4时，具有主喷射和后继喷射的波形2对于任何发动机速度是理想的。当燃料或载荷大于额定发动机载荷的1/4且发动机速度处于范围A时，具有引燃喷射和主喷射的波形1是理想的。在发动机速度范围B内，波形2是理想的。在发动机速度范围C内，具有三次喷射的波形3是理想的。在范围D内，理想的波形返回到波形2。而且，对于高于范围D的发动机速度，仅具有主喷射62的波形0是理想的。然而，每次发动机速度和燃料移动到查询表或图谱的不同波形区域并不希望波形改变。允许波形根据查询表或图谱自由变化，可导致波形前后变化太频繁，尤其是，如果发动机的运行状态跨界两个不同波形区域，且这样的状态在两个不同区域之间前后地波动。因此，为了达到理想的波形稳定性，在允许波形转换之前，确认由调节器设定的发动机速度和/和载荷/燃料量有足够的变化。

参照图5、6和7，多次燃料喷射波形选择程序开始和返回位置被标识在102处，并导致一选择步骤104，它对应于发动机速度滞后值和两组燃料滞后值。如果需要的话，一滞后是一可用图示方法显示的带，其代表燃料或载荷操作量的值和运行发动机速度值的一范围。例如，对于2200rpm的运行发动机速度，发动机速度的滞后值可以是25rpm。即，当发动机转换到给定范围内时，变化需要超过该范围的阈值。滞后值将按如下所述地使用，以确定发动机速度的变化何时超过对应于给定运行发动机速度的滞后值(例如，25rpm)。即，该程序探测一发动机速度变化范围从2200rpm到大于2225rpm，或从2200rpm到小于2175rpm。

两组燃料滞后值包括单个校核燃料滞后值和环路燃料滞后值。单个校核燃料滞后值之所以这样称呼是因为仅一个比较校核(comparison check)可导致一波形转换，其中，进行与环路滞后值的多次比较。单个校核燃料滞后值最好组合发动机速度滞后值使用，而环路燃料滞后值最好用于如下所述的环路计数器内。因为单个校核燃料滞后值组合于发动机速度滞后值使用，且环路燃料滞后值单独地使用，所以，单个校核燃料滞后值较佳地是一窄带滞后值，而环路燃料滞后较佳地是一较宽带的滞后。即，对于特定操作燃料量的环路燃料滞后值将大于对于同一燃料量的单个校核燃料滞后值。较佳地，环路燃料滞后值应至少等于单个校核燃料滞后值。

在步骤104，滞后值可通过控制器设定到预定的缺省值(defaut value)、超越值(override value)，或动态确定值。动态确定值可以在发动机运行过程中动态地确定和更新。超越值用作为设计工具，通过小室展开器(cell developer)来隔绝状态和限制气缸内的变化。超越值用于发动机的正常运行。如果没有要求的超越值，则滞后值设定为缺省值。

在步骤106，控制器根据调节器要求的当前燃料确定一潜在的波形，例如，总的要求的燃料量，以及被传感器探测的发动机速度。较佳地，通过在一诸如图4那样的查询表或图谱上查找潜在的波形，可确定潜在波形。在步骤108，控制器确定一单个校核燃料变化和一单个校核发动机速度变化。燃料变化设定为先前燃料小于当前燃料的一差值的绝对值，发动机速度变化设定为先前发动机速度小于当前发动机速度的一差值的绝对值。通过比较当前发动机速度和总的要求燃料量与先前储存或记录的喷射波形最后一次变化时的发动机速度和燃料量，可确定这些变化值。每次设定先前燃料和发动机速度，有一波形的转换。

参照图6，流程图部分110示出本发明的环路计数器功能，它利用了环路燃料滞后值。环路计数器110内的诸步骤将被编号，并在图中一般地用箭头指示。首先，环路计数器对一超越(override)112校核，该计数器在步骤113处设定为超越。如果没有超越，则在步骤114处潜在波形与当前主动波形作比较。如果潜在波形与主动波形相同，则在步骤116处环路计数器重新设定回到1，而环路先前燃料量设定到当前燃料量。因此，环路先前燃料总是最后一次等于主动波形的潜在波形的燃料。然后，程序移至一波形转换决定步骤130。

如果潜在波形不等于主动波形则跳过步骤116，在步骤118处再次比较波形以确定哪个更大。根据赋予各种波形的整数或表达(如图2-4所示)来确定哪个波形较大。换句话说，波形2大于波形1和0，而波形2小于波形3。如果潜在波形大于主动波形，则一般来说，与主动波形相比潜在波形需要更多的燃料，这是因为燃料喷射次数与各波形相关以及燃料分配与各次喷射相关的缘故。因为需要更多的燃料，通过在步骤119处从当前燃料中减去环路先前燃料，程序指令可确认对于这样的转换的确有更多燃料供应，如果在步骤120处差值是正值，则环路燃料变化设定到该差值。或者，如果在步骤120处差值是负值，则在步骤121处环路燃料变化设定为零。这里，再次通过在步骤116处比较当前燃料与先前储存的环路燃料值，可确定环路燃料变化。然后，环路燃料变化在步骤122处与环路燃料滞后值相比较，如果环路燃料变化大于或等于环路燃料滞后值，则在步骤123处计数器增加1。如果环路燃料变化小于环路燃料滞后值，如果环路燃料变化为零其必要是这样的情形，则在步骤124处计数器重新设定为1。然后，程序移至波形转换决定步骤130。

当计数器对应于一选定的时间段增加一选定的次数时，例如，255次，它自动地翻转到零(0)，而当计数器为零时，如下所述，主动波形变化到潜在波形。因此，在程序唯一以燃料变化为基础变化到较大的主动波形之前，程序确认存在有且已经有255次连续的校核，或某些其它预定的次数的校核，更多的燃料可供给波形转换到一较大的波形。根据控制器速度，程序大约每15毫秒通过一次环路。因此，燃料所要求的变化必须连续地存在一选定的时间段，例如3.8秒，以使主动波形转换为潜在波形。应该认识到：根据发动机的特定的运行状态，也可选择其它时间因子和其它参数。

如果在步骤118处的潜在波形和主动波形的比较揭示出潜在波形小于主动波形，则一般地，与主动波形相比，对于潜在波形需要较少的燃料。因为需要较少的燃料，所以，通过在步骤125处从环路先前燃料中减去当前燃料，程序指令可确认对于这样的转换的确有更少燃料供应，如果在步骤126处差值是正值，则环路燃料变化设定到该差值。或者，如果在步骤126处差值是负值，则在步骤128处环路燃料变化设定为零。然后，如上所述，在步骤122处比较环路燃料变化与环路燃料滞后值，如果环路燃料变化大于或等于环路燃料滞后值，则在步骤123处计数器增加1。如果环路燃料变化小于环路燃料滞后值而且环路燃料变化为零其必要是这样的情形，则在步骤124处计数器重新设定为1。然后，程序移至波形转换决定步骤130。

再者，当计数器增加超过一阈值时，例如255次，或某些其它预定次数的比较，它自动地翻转到零(0)，而当计数器为零时，如下所述，主动波形变化到潜在波形。因此，在程序唯一以燃料变化为基础变化到较小的主动波形之前，程序确认存在有且已经有255次连续的校核，更少的燃料可供给波形转换到一较小的波形。

在图8所示的一替代的实施例中，该程序比较主动波形与潜在波形，并在步骤114处如前那样确定它们是否相等。然而，在两个波形不相等的情形中，程序不确定哪个较大。如果波形不相等，则在步骤119处程序设定环路燃料变化等于燃料小于环路燃料的绝对值，并如前那样前进到步骤122。

在波形转换决定步骤130处，在步骤108处确定的单个校核燃料变化与单个校核燃料滞后值相比较，而在步骤108处确定的发动机速度变化与发动机速度滞后值相比较。在通过程序的任何单个运行中，如果单个校核燃料变化大于或等于单个校核燃料滞后值，而发动机速度变化大于或等于发动机速度滞后值，则程序将在步骤132处比较潜在波形与主动波形。如果附加地或替代地在步骤130处，环路计数器为零(0)，则程序也将在步骤132处比较潜在波形与主动波形。如果潜在波形和主动波形相等，则程序返回到软件中的某一点，该点是召回功能而不设定燃料和发动机速度。

如果潜在波形和主动波形不相等，则各燃料喷射器14的主动波形在转换过程之后变化到潜在波形。在转换过程中，主动波形可设定到一增量的波形，以使先前的主动波形与潜在的波形之间光滑地过渡(步骤134)。增量波形可包括在发动机12的多个喷射器14之间施加不同的个别的波形。例如，该增量波形可包括对某些燃料喷射器14施加潜在波形，而发动机12的其余燃料喷射器14继续接受先前的主动波形。借助于施加到不同燃料喷射器14的不同波形，可一直保持增量波形的施加，直到转换过程完成为止(步骤136)，此后，主动波形设定到潜在波形(步骤138)，而发动机12的各燃料喷射器14接受潜在波形。在转换过程中接受潜在波形的燃料喷射器14的数量可以是一或多个燃料喷射器14，但不是全部的燃料喷射器。尽管在转换过程中接受潜在波形的燃料喷射器14的数量可以在整个转换过程中保持恒定不变，但应该理解到：在转换过程中接受潜在波形的燃料喷射器14的数量可在转换过程中增加，以便进一步使主动波形全部施加到潜在波形之间的过渡变得光滑。

例如，如果当前主动波形是波形2而潜在波形是波形3，则增量波形可以施加于发动机12的燃料喷射器14，以使半数的燃料喷射器14接受波形3，而另外半数的燃料喷射器14继续接受波形2。此外，当主动波形在步骤138处完全变化为潜在波形时，在所有喷射器接受波形3之前接受潜在波形3的喷射器14的数量可在转换过程中增加。应该认识到：增量波形(即，哪些燃料喷射器接受潜在波形和哪些燃料喷射器不接受)可通过合适的图谱、查询表、算法或其它功能予以建立，且转换过程可以是任何合适的过程。例如，转换过程可以在多个发动机循环上延伸。还应该认识到：增量波形可包括每次喷射比主动或潜在波形或多或少的燃料。

此外，在步骤138处，发动机先前的速度设定为此时的当前发动机速度，先前燃料设定为此时的当前燃料。然后，程序返回到开始位置102。该程序具有使发动机状态稍许超过波形转换所需的状态的作用，因此，控制器在波形转换中提供了被提高了的稳定性。

工业适用性

如上所述，使用根据本发明的喷射方法和系统，可在一定的发动机运行状态中对于排放提供更好的控制。尽管用来供应多次燃料喷射的特定的喷射波形根据特定的发动机运行状态而变化，但本系统能动态地确定与各个喷射事件相关的时间、喷射持续时间、喷射量、两次喷射之间的任何延迟、各喷射事件内的喷射次数以及气缸活塞相对于各喷射事件开始时的位移，而不管是使用电子控制燃料喷射器类型还是数字控制阀或公共的给油管燃料系统，也不管发动机采用何种类型以及采用的燃料是何种类型。在这一点上，与给油管压力、发动机速度、燃料、发动机载荷、引燃喷射/主喷射/后继喷射的时间、喷射波形、引燃燃料量/主燃料量/后继燃料量、后继时间延迟以及其它参数相关的合适的燃料图谱可以储存或另外编程到ECM56内，以便用于发动机所有的运行状态中。储存在ECM编程的存储器内的这些运行图谱、查询表和/或数学方程确定和控制各种参数，包括与合适的多次喷射事件相关的波形，以便达到要求的排放控制。

如上参照图5-7所示的流程图描述的燃料系统10的操作，提供了从一种波形类型转换为另一波形类型的改进的和有控制的转换。因此，根据与预定的发动机速度和燃料滞后值的比较，确定一定发动机速度和/或燃料量变化是否在某时间上发生，由此可更好地控制使用诸如图4所示的示范的波形图100那样的波形图来选择一喷射波形类型。如上所述的燃料系统10的操作还提供从使用一种波形类型到另一波形类型的光滑的过渡，因为可防止两种不同喷射波形类型之间的重复的前后的转换，尤其是，当发动机运行在这样的发动机状态下，即，该状态跨界于诸如图4的表100中所示的波形区域2和3之间的那样的两个不同的波形区域之间。此外，在所有的燃料喷射器14接受潜在波形之前，对转换过程施加增量波形，有助于在潜在波形之间建立一光滑的过渡。该过渡方法还有助于减小通常在从一种类型的喷射波形转换为另一种类型的喷射波形过程中所经受的噪音和振动水平，该改进的过渡方法还减轻了发动机上的磨损和撕裂。

还应认识到：图5-7中所示的流程图仅代表组织本发明的操作步骤的一种方法，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，还可使用其它变体和改型。此外，尽管本文中的讨论大致涉及到不同类型的喷射波形，但应该认识到：本发明还适用于以下各种波形：分裂式喷射波形、正方形喷射波形、斜坡形喷射波形以及其它现存的喷射波形，包括其后可发展的波形类型。因此，本发明一般地适用于在任何两个不同波形类型之间的转换，而不管波形形状如何特殊。

从以上的描述中可知，本发明的某些方面不局限于本文所示实例的特殊细节，因此，可以想象到，本技术领域内的技术人员将会想到其它的改型和应用或其等效物。因此，权利要求旨在涵盖所有不脱离本发明的精神和范围的如此的改型和应用。

从研究附图、描述部分和附后的权利要求书中可获得对本发明其它的方面、目的和优点的了解。

Claims (9)

1.一种燃料喷射控制系统，该系统在一电子控制多次燃料喷射系统中用来控制从一主动的燃料喷射波形转换为另一燃料喷射波形，该系统包括：至少一个燃料喷射装置，它可被操作来供应多次燃料射油；一偶联到至少一个燃料喷射装置的电子控制器；该控制器可被操作以根据当前发动机运行状态确定一潜在的波形；该控制器可被操作以设定环路燃料滞后值；该控制器可被操作以确定环路燃料变化；该控制器可被操作以比较环路燃料滞后值与环路燃料变化；如果环路燃料变化在大于一选定时间段内大于环路燃料滞后值，则操作控制器以将主动波形变化到潜在的波形，在主动波形与潜在波形之间的所述变化包括：在一预定时间段过程中，在将潜在波形施加到所有燃料喷射装置之前施加潜在波形以小于所有燃料喷射装置。

2.如权利要求1所述的燃料喷射控制系统，其特征在于，在一预定时间过程中将潜在波形施加到少于所有的燃料喷射装置包括：对于多个发动机循环，将潜在的波形施加于多个燃料喷射装置。

3.如权利要求1所述的燃料喷射控制系统，其特征在于，如果环路燃料变化在大于选定的时间段内恒定地大于燃料滞后值，则操作控制器将主动波形变化到潜在波形。

4.如权利要求1所述的燃料喷射控制系统，其特征在于，选定的时间段包括环路燃料滞后值与环路燃料变化之间的一选定的比较值。

5.如权利要求1所述的燃料喷射控制系统，其特征在于，它还包括：该控制器可被操作以比较主动波形与潜在波形，如果主动波形小于潜在波形则将环路燃料变化设定到一差值，使一当前燃料值小于一先前的燃料值，如果差值为负则将环路燃料变化设定为零，以及，如果环路燃料变化大于环路燃料滞后值则计数器增量1。

6.如权利要求5所述的燃料喷射控制系统，其特征在于，如果主动波形大于于潜在波形则将环路燃料变化设定到一差值，使一先前的燃料值小于一当前燃料值，以及，如果差值为负则将环路燃料变化设定为零；如果环路燃料变化大于环路燃料滞后值则计数器增量1。

7.如权利要求1所述的燃料喷射控制系统，其特征在于，还包括控制器，该控制器可被操作以设定发动机速度滞后值，确定一发动机速度变化，并比较发动机速度滞后值与发动机速度变化。

8.如权利要求7所述的燃料喷射控制系统，其特征在于，还包括控制器，该控制器可被操作以设定单个校核燃料滞后值，确定一单个校核燃料变化，并比较单个校核燃料变化与单个校核燃料滞后值。

9.如权利要求8所述的燃料喷射控制系统，其特征在于，如果单个校核燃料变化大于单个校核燃料滞后值，且发动机速度变化大于发动机速度滞后值，则该控制器可被操作以将主动波形变化到潜在波形。

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