CN108730054B - 用于表征进气道燃料喷射器的方法和*** - Google Patents

用于表征进气道燃料喷射器的方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于表征进气道燃料喷射器的方法和***。描述了用于操作包括一个或多个燃料喷射器的发动机的***和方法。该***和方法可以表征在喷射燃料可用于保持催化剂的平衡以减少发动机排放期间的燃料喷射器操作。此外，可以喷射大量或少量的燃料而不影响发动机燃烧。

Description

用于表征进气道燃料喷射器的方法和***
技术领域
本申请涉及诊断配置有至少一个燃料喷射器的发动机中的燃料喷射器变异性。
背景技术
燃料喷射器的操作和性能可能在燃料喷射器的使用寿命期间改变。此外，一个燃料喷射器可能由于件与件之间的变异性而不像不同但相同类型的燃料喷射器进行操作。尽管一个燃料喷射器可能与其他燃料喷射器略有不同进行操作，但可以以允许每个燃料喷射器输送期望量的燃料的方式操作其他燃料喷射器。表征燃料喷射器的操作的一种方式是提高燃料轨中的压力、停用燃料泵、在监测燃料轨中的压力的同时喷射燃料并燃烧燃料。燃料轨中的压降可以与由燃料喷射器喷射的燃料量相关联，并且燃料流量和喷射器开启时间的表征可以响应于燃料压降而进行调节。尽管这样的方法提供了主动式燃料喷射器表征，但是它允许仅针对在重新表征被执行时被激活的燃料喷射器工作区域重新表征燃料喷射器，使得发动机排放和性能不退化。例如，如果发动机在以0.5负荷操作并且燃料流量为X克每进气冲程以使发动机在化学计量燃烧下操作，则在以0.5负荷操作发动机时，可以重新表征0.5负荷和化学计量燃烧的燃料喷射器操作。因此，可能需要很长时间才能充分表征燃料喷射器。此外，发动机可能必须在其燃料喷射器在一段时间内尚未被重新表征的情况下操作，这可能导致发动机空燃比误差。
发明内容
本发明人已经认识到上述问题并且已经开发了一种用于操作发动机的方法，该方法包括：响应于进入减速燃料切断，将燃料轨的压力增加到阈值压力并且停用发动机的汽缸；响应于燃料轨中的压力处于阈值压力停用燃料泵；将燃料喷射到停用的汽缸；将燃料轨中的压降与喷射器操作相关联；并且响应于所述相关联操作燃料喷射器。
通过在减速燃料切断(DFSO)期间表征燃料喷射器的操作，可以在宽范围的燃料喷射量下重新表征燃料喷射器操作，使得可以校正燃料喷射器操作而无需首先在没有表征燃料喷射器操作的情况下操作发动机。另外，当发动机汽缸响应于进入减速燃料切断模式而停用时喷射燃料可用于保持与发动机耦合的催化剂中的成分平衡，从而可以有效地转换排气。
本说明书可以提供若干优点。特别地，该方法可以通过允许不是基于当前的发动机空气流率表征燃料喷射器的燃料喷射量来改善燃料喷射器表征。另外，该方法允许在发动机处于减速燃料切断模式时调节发动机空气流率，使得燃料喷射器在进入减速燃料切断之后可以较快地表征。此外，该方法利用存储在催化剂中的氧气来调节在减速燃料切断期间喷射的燃料，使得在表征燃料喷射器时可以减少碳氢化合物穿透催化剂的可能性。此外，由于在DFSO期间执行燃料喷射器表征，所以可以消除喷射燃料对其他燃料喷射器的压力噪声。
本发明的上述优点和其他优点以及特征将通过以下单独或结合附图的详细描述而显而易见。
应当理解，提供上面的概述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概念的选择。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分中提到的任何缺陷的实施方式。
附图说明
图1描绘了发动机的示意图。
图2描绘了耦合到图1的发动机的双喷射器、单燃料***的示意图。
图3为示出确认需要喷射器校准事件并基于所选条件执行它的例程的示例流程图。
图4A和图4B呈现了展示示例燃料喷射器表征例程的流程图。
图5示出了描绘燃料压降和喷射器操作之间的示例相关性的流程图。
图6A和图6B分别示出了在燃料喷射器表征例程期间的示例燃料喷射正时和燃料轨压力变化。
图7示出了根据图3至图5的方法的表征燃料喷射器的操作的方法的曲线图。
图8示出了示例燃料喷射器表征映射图。
具体实施方式
以下描述涉及一种用于表征燃料***中的燃料的方法，该燃料***包括用于单个发动机汽缸的单燃料喷射器或双喷射器，例如图1至图2的***，该***包括如图2所示的第一和第二燃料轨以及第一和第二燃料泵。在图1至图2中示出了每个汽缸具有两个燃料喷射器的示例发动机***，该燃料喷射器包括一个进气道喷射器和一个直接喷射器。控制器可以被配置为执行控制例程以确认对喷射器表征的需求、在发动机处于减速燃料切断模式时表征燃料喷射器并且将所测量的燃料轨压降与喷射器操作相关联，例如在图3至图5的示例例程中所示。如图6A和图6B所示，在对至少一个燃料轨充分加压之后，单个汽缸可接收引起燃料轨压降的喷射燃料。如图7所示，在减速燃料切断期间可以发生燃料喷射，以更新图8中所示的燃料喷射器表征映射图。
图1示出具有双喷射器***的火花点火内燃发动机10的示意图，其中发动机10具有直接燃料喷射和进气道燃料喷射两者。替代地，发动机10可以仅包括进气道燃料喷射器或仅包括直接燃料喷射器。发动机10包括多个汽缸，其中，一个汽缸30(也称为燃烧室30)在图1中示出。示出了发动机10的汽缸30，汽缸30包括燃烧室壁32、位于燃烧室中并连接到曲轴40的活塞36。启动器马达(未示出)可以经由飞轮(未示出)联接至曲轴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被示为具有调节节流板61的位置以控制来自进气通道42的气流的节气门64。
进气门52可以由控制器12经由致动器152来操作。类似地，排气门54可以由控制器12经由致动器154启动。在一些情况下，控制器12可以改变提供给致动器152和154的信号，以控制相应的进气门和排气门的开启和关闭。进气门52和排气门54的位置可以通过相应的气门位置传感器(未示出)来确定。气门致动器可以为电动气门致动型或凸轮致动型或其组合。可以同时控制进气门和排气门正时，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中的任何一种。每个凸轮致动***可以包括一个或多个凸轮，并且可以利用由控制器12操作的凸轮轮廓切换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)***中的一种或多种以改变气门操作。例如，汽缸30可以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。在其他示例中，进气门和排气门可以通过常见的气门致动器或致动***或可变气门正时致动器或致动***来控制。
在另一个示例中，每个汽缸可以使用四个气门。在又一个示例中，每个汽缸可以使用两个进气门和一个排气门。
燃烧室30可以具有压缩比，该压缩比为活塞36处于底部中心到顶部中心时的体积比。在一个示例中，压缩比可以为约9：1。然而，在使用不同燃料的一些示例中，可以增加压缩比。例如，压缩比可以在10：1和11：1之间，或11：1和12：1之间，或更大。
在一些示例中，发动机10的每个汽缸可以配置有一个或多个燃料喷射器以向其提供燃料。如图1所示，汽缸30包括两个燃料喷射器66和67。燃料喷射器67被示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接收到的信号DFPW的脉冲宽度成正比地将喷射燃料直接输送到燃烧室30中。以这种方式，直接燃料喷射器67向燃烧室30提供所谓的直接喷射(下文中称为“DI”)的燃料。尽管图1将喷射器67示为侧喷射器，但是该喷射器也可以位于活塞顶上，例如靠近火花塞91的位置。由于某些醇基燃料的挥发性较低，这种位置可能会改善混合和燃烧。替代地，喷射器可以位于顶部并靠近进气门以改善混合。
示出了布置在进气歧管43中的燃料喷射器66，其被构造为向汽缸30上游的进气道提供所谓的燃料的进气道喷射(下文中称“PFI”)，而不是直接进入汽缸30。进气道燃料喷射器66经由电子驱动器69与从控制器12接收到的信号PFPW的脉冲宽度成正比地输送喷射的燃料。
燃料可以通过高压燃料***200输送到燃料喷射器66和67，高压燃料***200包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(在图2中详细描述)。此外，如图2所示，燃料箱和燃料轨可各自具有向控制器12提供信号的压力传感器。
在一个示例中，排气流过排气歧管48进入排放控制装置70，排放控制装置70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置，每个排放控制装置均具有多个催化剂砖。在一个示例中，排放控制装置70可以为具有二氧化铈以促进氧气存储的三元型催化剂。
排气传感器76被示为联接至排放控制装置70上游的排气歧管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可以为用于提供排气空燃比的指示的许多已知传感器中的任何一种，例如线性氧传感器、UEGO、双态氧传感器、EGO、HEGO或HC或CO传感器。在该特定示例中，传感器76为向控制器12提供信号的UEGO氧传感器。类似地，排气传感器77在排气流动的方向上位于催化剂70的下游。排气传感器77为用于提供排气空燃比的指示的许多已知传感器中的任何一种，例如线性氧传感器、UEGO、双态氧传感器、EGO、HEGO或HC或CO传感器。在该特定示例中，传感器77为向控制器12提供双态信号的EGO氧传感器。来自EGO的高电压状态输出指示排气富于化学计量比并且来自EGO的低电压状态输出指示排气贫于化学计量比。UEGO 76和EGO 77的输出可以用于调节发动机空燃比并估计存储在催化剂70中的氧气。
无分电器点火***88响应于来自控制器12的火花提前信号SA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、喷射模式等使燃烧室30以各种燃烧模式，包括均质空气/燃料模式和分层空气/燃料模式进行操作。此外，组合的分层和均质混合物可以在燃烧室中形成。在一个示例中，可以通过在压缩冲程期间操作喷射器66来形成分层。在另一个示例中，均质混合物可以通过在进气冲程期间(其可以为打开的气门喷射)操作喷射器66和67中的一者或两者来形成。在另一个示例中，均质混合物可以通过在进气冲程之前(其可以为关闭的气门喷射)操作喷射器66和67中的一者或两者来形成。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中的一个或两个喷射器的多次喷射。如下所述，更进一步的示例可以为在不同的条件下使用不同的喷射正时和混合物形成物的示例。
控制器12可以控制由燃料喷射器66和67输送的燃料的量，使得燃烧室30中的均质的、分层的或混合的均质/分层的空气/燃料混合物可以被选择为化学计量比、富于化学计量比的值或者贫于化学计量比的值。
控制器12在图1中被示为常规的微型计算机，包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读(例如非临时性)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被示为接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除了先前论述的那些信号之外，所述信号还包括：来自质量空气流量传感器118的所引入的质量空气流量(MAF)的测量；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)；来自联接至曲轴40的霍尔效应传感器38的轮廓点火感测信号(PIP)；以及来自节气门位置传感器58的节气门位置TP和来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM由控制器12以常规方式从信号PIP生成，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，该传感器可以给出发动机负荷的指示。此外，该传感器与发动机转速一起可以提供对汽缸中引入的充气(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在曲轴的每次旋转中产生预定数量的等间隔脉冲。
如上所述，图1仅示出多汽缸发动机的一个汽缸，并且每个汽缸具有其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。而且，在本文描述的示例中，发动机可以联接到启动器马达(未示出)以用于起动发动机。例如，当驾驶员转动转向柱上的点火开关中的钥匙时，启动器马达可以被供电。启动器在发动机起动后例如通过发动机10在预定时间后达到预定速度而脱离。此外，在所公开的示例中，可以使用排气再循环(EGR)***来将排气的期望部分经由EGR阀(未示出)从排气歧管48传送至进气歧管43。替代地，可以通过控制排气门正时将一部分燃烧气体保存在燃烧室中。
图2示出例如具有高压和低压燃料轨***的双喷射器、单燃料***200，该***可以为例如与图1中的发动机10联接的燃料***。燃料***200可以包括燃料箱201、低压或提升泵202，该泵经由低压通道204将燃料从燃料箱201供应到高压燃料泵206。提升泵202还经由低压通道208将较低压力的燃料供应到低压燃料轨211。因此，低压燃料轨211专门联接到提升泵202。燃料轨211将燃料供应到进气道喷射器66a、66b、66c和66d。高压燃料泵206经由高压通道210将加压燃料供应到高压燃料轨213。因此，高压燃料轨213联接到高压泵206和提升泵202中的每者。
高压燃料轨213将加压燃料供应到燃料喷射器67a、67b、67c和67d。燃料轨211和213中的燃料轨压力可以分别由压力传感器220和217监测。在一个示例中，提升泵202可以为可以以脉冲模式间歇操作的电子无回流泵***。在其他示例中，未喷射的燃料可以经由相应的燃料回流通道(未示出)返回到燃料箱201a和201b。发动机缸体216可以通过进气节气门64联接到进气歧管43。
提升泵202可以配备有止回阀203，使得低压通道204和208(或交替顺从元件)保持压力，同时提升泵202的输入能量降低至停止产生经过止回阀203的流量的点。
直接燃料喷射器67a-d和进气道燃料喷射器66a-d分别将燃料喷射到位于发动机缸体216中的发动机汽缸30a、30b、30c和30d中。因此，每个汽缸可以接收来自两个喷射器的燃料，其中两个喷射器被放置在不同的位置。例如，如之前在图1中所论述的，一个喷射器可以被构造为直接喷射器，该直接喷射器被联接成以便将燃料直接喷射到燃烧室中，而另一个喷射器被构造为进气道喷射器，该进气道喷射器被联接到进气歧管且将燃料输送到进气门的进气道上游。因此，汽缸30a接收来自进气道喷射器66a和直接喷射器67a的燃料，而汽缸30b接收来自进气道喷射器66b和直接喷射器67b的燃料。
该***还可以包括控制单元12。控制单元12可以为发动机控制单元、动力传动系控制单元、控制***、单独的单元或各种控制单元的组合。控制单元12在图2中被示为微型计算机，该微型计算机包括输入/输出(I/O)端口104、中央处理单元(CPU)102、用于可执行程序和校准值的电子存储介质，在该示例中，该电子存储介质被示为只读存储器(ROM)芯片106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和数据总线。
如关于图1所论述的，控制单元12可以进一步联接到用于感测和控制车辆工况的各种其他传感器252和各种致动器254(例如燃料喷射致动器、火花点火致动器、节气门致动器等)。例如，控制单元12可以分别从联接到燃料轨211和213的燃料压力传感器220和217接收燃料压力信号。燃料轨211和213还可以包含一个或多个温度传感器，以用于感测燃料轨内的燃料温度。控制单元12还可以控制进气门和/或排气门或节气门、发动机冷却风扇、火花点火、喷射器和燃料泵202和206的操作以控制发动机工况。
控制单元还可以经由节气门位置传感器58接收指示进气节气门位置的节气门打开角度信号、接收来自质量空气流量传感器118的进气流量信号、经由加速踏板位置传感器134接收来自踏板132的加速踏板位置信号、曲轴角度传感器38以及来自发动机温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)信号。
除了上述信号之外，控制单元12还可以接收各种其他传感器252的其他信号。例如，如图1所示，控制单元12可以从歧管压力传感器接收歧管压力信号MAP。
控制单元12可以经由各种致动器254来控制各种车辆部件的操作。例如，控制单元12可以通过相应的燃料喷射器致动器(未示出)控制燃料喷射器66a-d和67a-d的操作，并且通过相应的燃料泵致动器(未示出)来控制提升泵202和高压燃料泵206的操作。
如图2所示，燃料泵202和206可以由控制单元12控制。控制单元12可以通过相应的燃料泵控件(未示出)调节通过提升泵202和高压燃料泵206供应到燃料轨211和213中的燃料的量或速度。通过关闭泵202和206，控制单元12也可以完全停止对燃料轨211和213的燃料供应。
如图2所示，喷射器66a-d和67a-d可以可操作地联接到控制单元(诸如控制单元12)并由该控制单元控制。从每个喷射器喷射的燃料量和喷射正时可以由控制单元12基于发动机转速和/或进气节气门角度或发动机负荷根据存储在控制单元12中的发动机映射图来确定。每个喷射器可以经由联接到喷射器(未示出)的电磁阀进行控制。
可以对上述示例***进行各种修改或调节。例如，燃料通道(例如，204、208和210)可以包含一个或多个过滤器、压力传感器、温度传感器和/或泄压阀。燃料通道可以包括一个或多个燃料冷却***。
因此，控制器12可以控制各个汽缸或汽缸组的燃料供应。如下详述，单个汽缸的一个进气道喷射器可以按顺序隔离以进行校准，而其他汽缸继续接收来自其他直接喷射器的燃料，由此在校准期间使发动机操作不显著受影响。此外，校准期间的燃料轨压力(FRP)的任何变化可以通过联接到燃料轨的压力传感器来监测，从而允许评估喷射器的性能。然后可以基于所述表征来调节经由已被诊断的喷射器的燃料喷射。
图1和图2的***提供了一种***，其包括：发动机；催化剂；以及控制器，其包括存储在非临时性存储器中的可执行指令，该可执行指令用于将燃料轨中的压降与通过燃料喷射器的燃料流量相关联并且响应于进入减速燃料切断基于存储在催化剂中的氧气的量来调节发动机的空气流量以及响应于所述相关联操作燃料喷射器。该***还包括用于响应于增加的驾驶员需求转矩退出减速燃料切断的附加指令。该***还包括用于响应于进入减速燃料切断经由燃料喷射器将燃料喷射到发动机的汽缸的附加指令。该***还包括用于在减速燃料切断期间估计存储在催化剂中的氧气的附加指令。
图3至图5中示出了可由控制器12执行以评估喷射器操作的示例例程。图3中的例程300验证是否可以基于发动机工况执行燃料喷射器表征。同时，图4A和图4B中的例程400执行燃料喷射器表征，而图5中的例程500将低压燃料轨处的燃料轨压力(FRP)中的测得压降与燃料喷射器性能相关联。
在图3，示例例程300基于现有的发动机工况来确定是否可以发起喷射器表征例程。具体地，例程300基于自上次喷射器校准以来的时间量来确定是否期望表征例程。燃料喷射器表征可以描述相对于燃料喷射器打开的时间量流过燃料喷射器的燃料量。
在302处，可以确定发动机工况。发动机工况可以包括发动机负荷、发动机温度、发动机转速、车辆速度等。例如，如果发动机在高负荷下操作，则控制器可以决定不启动燃料喷射器表征例程。一旦估计了发动机工况，例程300进行到304，在304处，可以评估自上一次喷射器表征以来的时间量是否大于或等于预定阈值。作为示例，可以期望每个驱动循环、每隔另一个驱动循环或在行驶预定距离之后进行喷射器表征或校准。
如果自上一次喷射器校准以来的时间不大于或等于预定阈值，则例程300结束。相反，如果足够的时间已经过去，例程300进行到306，在306处，方法300判断车辆和发动机是否或应该处于减速燃料切断模式。在一个示例中，当驾驶员需求(例如，经由人类驾驶员或自动驾驶员提供的发动机转矩请求)从大于第一阈值水平的值降低到小于第二阈值水平的值时、当车辆速度大于第三阈值时、所述第一阈值大于第二阈值时，车辆和发动机可以进入减速燃料切断。此外，可以要求催化剂温度大于阈值温度以进入减速燃料切断模式，从而可以保持催化剂效率。在减速燃料切断模式中，停止对一个或多个发动机汽缸的燃料喷射并停止向一个或多个发动机汽缸输送火花。如果方法300判断车辆处于或应该处于减速燃料切断模式，则方法300进行到308。否则，方法300继续退出。
在308处，执行喷射器表征例程，如将在下面参考图4A和图4B所描述的。喷射器表征例程可以重复多次，并且对于每次表征测试，可以确定喷射器误差(斜率或偏移)。这个误差可以通过多次重复进行平均，从而提高喷射器校正的精度。在310处，在完成表征例程之后，可以基于来自表征例程的获悉值来调节经由校准的喷射器的燃料喷射量，如图5所详述。
现在继续参考图4A和图4B，示出了用于评估燃料***中的进气道燃料喷射器和/或直接燃料喷射器的性能的表征例程400。具体地，在车辆进入减速燃料切断模式之后，高压和低压燃料轨中的任一者或两者中的燃料轨压力从基本初始非零水平升高到预设水平，然后中止所有燃料泵送并且燃料经由进气道喷射器或直接喷射器喷射到单个汽缸中，以便检测由于燃料喷射而导致的低压燃料轨或高压燃料轨中的压降。因此，在被表征喷射器将燃料喷射到停用的汽缸中时，发动机通过一个或多个停用的汽缸(例如，不燃烧空气和燃料)旋转。喷射到停用的汽缸的燃料量可以基于燃料喷射器表征函数或映射图中最近未修改的值和存储在位于发动机下游的催化剂中的氧气的量。发动机***的每个燃料喷射器可以按顺序诊断。应当理解，表征例程可以被执行以一次性诊断单个汽缸(如图所示)或一次性诊断一组汽缸。需注意，如果正在对直接燃料喷射器进行表征分析，则可以仅停用直接喷射燃料泵。
在402处，方法400基本上(例如，少于流过节气门的最大发动机空气的2％)或完全关闭发动机进气节气门、停止燃料喷射并且向响应于车辆进入减速燃料切断模式而停用的汽缸输送火花。在一个示例中，所有的发动机汽缸均被停用，并且发动机曲轴继续旋转，使得将小流率的空气从发动机泵送到催化剂。即使进气节气门完全关闭，少量空气也可通过发动机吸入并泵送至位于与发动机联接的排气通道中的催化剂。泵送通过发动机的空气可能干扰存储在催化剂中的氧气的平衡，使得在进入减速燃料切断模式而没有表征燃料喷射器之后，发动机可以在退出减速燃料切断之后以富空燃混合物操作，使得催化剂中的氧气减少并且可以改善催化剂的NOx转化效率。然而，通过如本文所述将燃料喷射到停用的汽缸并将尚未燃烧的燃料排出到催化剂，存储在催化剂中的氧气可以返回到期望水平(例如，催化剂的氧气存储容量的百分之五十)。此外，通过将存储在催化剂中的氧气的量从催化剂的氧气存储容量(例如，被氧气饱和的催化剂)减少到催化剂的氧气存储容量的一部分(例如，氧气存储容量的百分之五十)，可以提高催化剂的NOx还原转换效率。方法400进行到404。
在404处，方法400根据存储在非临时性控制器存储器中的燃料喷射器表征映射图来确定燃料喷射器表征条件。在一个示例中，燃料喷射器表征映射图描述提供期望量的燃料的燃料喷射器开启时间。期望量的燃料可以基于发动机转速、驾驶员需求转矩和期望的发动机空燃比。因此，如果当前的发动机工况要求X克的燃料输送到汽缸以用于进行燃烧循环(例如，在发动机燃烧空气和燃料时发动机转数为两个)，则燃料喷射器表征映射图通过X克的燃料索引或参考并且该表输出一定量的时间以打开燃料喷射器以向发动机汽缸提供X克的燃料。燃料喷射器表征可以包括预定的实际总条目数量，并且每个条目可以基于实际燃料喷射器输出进行更新以改善开环燃料喷射器控制。方法400跟踪哪个燃料喷射器表征映射图条目已被更新并选择哪个条目将被更新。例如，燃料喷射器表征可以包括用于X克燃料/燃烧循环、Y克燃料/燃烧循环和Z克燃料/燃烧循环的条目。如果最近根据图4A和图4B的方法修改了X克燃料/燃烧循环的条目，则可以选择对应于Y克燃料/燃烧循环的条目来进行更新或修改。因此，燃料喷射器表征映射图中的条目可以从映射图中的第一条目到映射图中的最后条目按顺序进行修正或修改。在一个示例中，方法400选择燃料喷射器表征映射图中的在阈值时间量内尚未被更新或修正的下一个条目。通过选择燃料喷射器表征映射图中的哪个条目要被更新，方法400确定待喷射的燃料量以对在406确定的发动机汽缸的燃料喷射器重新表征。方法400在选择燃料喷射器表征中的哪个条目可能要被修改之后进行到406。
在一些情况下，燃料喷射器表征映射图中的条目可能需要进行调节。例如，可能需要建立燃料刚刚开始从燃料喷射器流出的燃料脉冲宽度。因此，可以增加燃料喷射脉冲宽度直到在燃料轨中观察到压降。首先观察到燃料压降的燃料喷射器脉冲宽度可以被称为偏移脉冲宽度。燃料喷射器可以以该燃料脉冲宽度喷射燃料数次以确认偏移脉冲宽度。另外，可以命令燃料喷射器每隔3至5毫秒异步地循环以确定更精确的偏移脉冲宽度。
由喷射器计量的燃料量取决于喷射器通电的燃料时间段、施加到喷射器以激励喷射器的电压以及喷射器两侧的压力。因此，当完成该表征时，通过将燃料喷射器表征校正为标称电压和压力来提供对这些因素的补偿，以避免必须在电压与压力的映射图上表征喷射器以及喷射器激励时间的主要考虑。
在406处，方法400选择汽缸的燃料喷射器以用于重新表征(例如，修正喷射的燃料的量与燃料喷射器打开的时间之间的关系)。在一个示例中，方法400基于发动机点火顺序选择汽缸。在其他示例中，方法400基于汽缸编号选择汽缸。例如，如果发动机点火顺序为1-3-4-2，则方法400可以首先选择一号汽缸以用于燃料喷射器表征。在重新表征一号汽缸中的燃料喷射器之后，方法400选择三号汽缸以用于重新表征三号汽缸的燃料喷射器，等等直到所有汽缸的喷射器被重新表征。此外，如果所选的汽缸包括两个燃料喷射器，则可以首先对进气道燃料喷射器进行重新表征，然后可以重新表征所选择的燃料喷射器的直接燃料喷射器。方法400进行到408。
在408处，方法400调节通过发动机的空气流量。在一个示例中，经由打开节气门和/或调节进气门和排气门正时来调节通过发动机的空气流量。响应于被修正或重新表征的燃料喷射器表征映射图中的值(例如，在DFSO期间喷射的期望量的燃料)，可以调节通过发动机的空气流量。在一个示例中，表格或函数保持与燃料喷射器表征映射图中的条目对应的根据经验确定的发动机空气流量值。被修正或调节的燃料喷射器表征映射图的值用于参考表格或函数，并且该表格或函数输出期望的发动机空气流量。通过响应于被调节的燃料喷射器表征映射图中的条目来调节发动机空气流量，可以缩短重新表征燃料喷射器的时间量。例如，如果在用于喷射大量燃料的工况下重新表征燃料喷射器，则可以增加发动机空气流量，使得催化剂在短时间量内存储大量的氧气，使得喷射的燃料可以在不被氧化(例如碳氢化合物突破)的情况下以较少的碳氢化合物离开催化剂的可能性被氧化。方法400在调节发动机空气流量之后进行到410。
在410处，方法400估计通过发动机的空气流量。如本领域已知的，发动机空气流量可以经由质量空气流量传感器的输出或经由绝对歧管压力传感器和发动机转速来估计。方法400在估计通过发动机的空气流量之后进行到412。在发动机汽缸已经被停用之后，通过发动机的空气流量等于流向催化剂的空气流量。
在412处，方法400估计存储在位于发动机排气路径中的发动机下游的催化剂中的氧气量。在一个示例中，在进入减速燃料切断之前流入催化剂的氧气的量可以通过以下等式进行估计：
O2＝A[(1-φ)·(1+y/4)]·32
其中，O2为可用于存储在催化剂中或可用于氧化碳氢化合物的氧气的分子流率，φ为发动机空燃比，y为基于汽油类型而变化的变量，其名义上为1.85，并且A为排气中空气的更多流率。A的值可以基于以下等式：
Figure BDA0001620472080000131
其中，
Figure BDA0001620472080000132
为氧气剂的摩尔重量，等于32；
Figure BDA0001620472080000133
为氮气的摩尔重量，等于28。O2的负值指示氧化剂可能被催化剂吸收，并且O2的正值指示氧化剂可能被催化剂解吸。在发动机中的燃烧停止的情况下(例如，在DFSO中)，通过发动机的空气的质量空气流率可以转换为空气的摩尔流率，并且空气的摩尔流率可以乘以空气中氧气的百分比(例如约百分之二十一)以确定氧气对催化剂的摩尔流率。催化剂中氧化剂的变化可以经由以下等式确定：
Figure BDA0001620472080000134
Figure BDA0001620472080000135
其中，变量C1为根据经验确定的随催化剂温度变化的系数，C2为根据经验确定的随催化剂退化而变化的系数，并且C3为根据经验确定的随通过催化剂的质量流率而变化的系数，C4为反馈调节值，该反馈调节值可以响应于氧传感器输出而被调节以校正催化剂氧气存储估计值，Ka为催化剂的最大氧化剂吸收速率，Kd为最大氧化剂解吸速率，Max O2为催化剂可以以克为单位存储的氧气的最大量。Stored O2为存储在催化剂中的先前确定的氧气量，O2Flow rate为通过发动机的空气的质量流率，Base value为确定Ka和Kd时的氧气流率，Cat vol为实际的总催化剂体积。ΔT为自存储在催化剂中的氧化剂的最后估计以来所逝去的时间，N1、N2、Z1和Z2为可根据经验确定的指数，并且它们表示解吸/吸附的可能性。Ka、Kd和Max O2可以通过实验确定。用于存储氧气的催化剂存储氧气容量的百分比为存储在催化剂中的氧气量除以Max O2的值，并且可以针对催化剂温度和退化调节Max O2的值。方法400在估计存储在催化剂中的氧气的量和用于存储氧气的催化剂存储氧容量的百分比之后进行到414。
在414处，可以操作联接到高压燃料轨和直接喷射器的高压泵以将高压燃料轨内的压力增加到高于基础压力(例如，基于发动机转速和负荷的压力)至阈值压力。替代地，联接到低压燃料轨和进气道燃料喷射器的低压泵可以***作以将低压燃料轨内的压力增加到高于基础压力至阈值压力。通过在重新表征燃料喷射器之前提高整个燃料***中的压力，可以有足够的燃料用于正确的喷射器计量和多次喷射事件。
在416处，方法400切断高压泵和升程泵或低压泵。以这种方式，可以在高压燃料轨内提供控制体积，并且可以在低压***内存在另一控制体积的燃料。例如，参考图2，处于较高压力下的第一控制体积的燃料可以存储在燃料轨213和通道210中，而第二控制体积的燃料可以存在于通道204和208的低压***以及燃料轨211内。
在418处，方法400判断驾驶员是否已经增加驾驶员需求转矩(例如，响应于加速器踏板位置和车辆速度而由发动机做出的转矩请求)。增加的驾驶员需求转矩可能是退出减速燃料切断模式的基础。因此，响应于增加的驾驶员需求转矩，燃料喷射器重新表征可能停止。如果方法400判断驾驶员需求转矩已增加，则答案为是，并且方法400进行到440。否则，答案为否，并且方法400进行到420。
在420处，方法400判断存储在催化剂中的氧气量是否足以维持存储在催化剂中的氧气量大于喷入汽缸的燃料到达催化剂之后紧接着的氧气的阈值量，如果答案为是，则方法400进行到422。否则，答案为否，则方法400返回到410。
换句话说，如果根据燃料喷射器表征映射图喷射在404确定的燃料量将导致存储在催化剂中的氧气小于紧接着在来自喷射的燃料到达催化剂之后的阈值量，则答案为否，并且存储在催化剂中的氧气不足以执行燃料喷射器重新表征，使得方法400返回至410以在喷射燃料之前允许更多的氧气存储在催化剂中。另一方面，如果根据燃料喷射器表征映射图喷射在404确定的燃料量将导致存储在催化剂中的氧气大于紧接着在燃料喷射到达催化剂之后的阈值量，则答案为是，并且存储在催化剂中的氧气足以执行燃料喷射器重新表征。
在一个示例中，当喷射的燃料量允许大于在紧接着喷射的燃料到达催化剂之后存储氧气的催化剂的氧气存储容量的20％时，方法400可以允许燃料被喷射到选择的发动机汽缸。例如，如果期望将存储在催化剂中的氧气保持在催化剂的氧气存储容量的20％以上，并且如果催化剂具有X克的氧气存储容量并且需要10％的催化剂的氧气存储容量来氧化如在404确定的将被喷射到汽缸的燃料的量，如果存储在催化剂中的氧气的量超过催化剂的氧气存储容量X的30％，则可以喷射燃料。
在422处，方法400经由所选择的燃料喷射器将燃料喷射到所选择的汽缸，以达到所选择的汽缸的预定的实际燃料喷射总数。因此，在暂停燃料泵送之后，在步骤422，所选择的汽缸可仅经由其进气道喷射器或仅经由其直接燃料喷射器喷射燃料。对于预定数量的单独喷射，燃料可以被喷射到单个汽缸中。这个数字可能取决于喷射的脉冲宽度。例如，如果使用更大的喷射脉冲宽度，则可以施加更少的喷射，而如果使用更小的喷射脉冲宽度，则可以施加更多的喷射。替代地，可以基于命令的燃料喷射体积调节喷射次数，喷射次数随着命令的燃料喷射体积增加而减少。发动机旋转并将喷射到所选择的汽缸的燃料排出到发动机排气***和催化剂中。由于催化剂是温热的并且催化剂中有足够的氧气，因此喷射的燃料可以在催化剂中被氧化以降低碳氢化合物突破的可能性。以这种方式，即使发动机汽缸被停用，也可以防止碳氢化合物进入大气，从而控制车辆排放。
在424处，方法400监测将燃料供应到具有正被重新表征的燃料喷射器表征映射图的喷射器的燃料轨内的压降。例如，控制器可以从联接到低压燃料轨的压力传感器接收信号，该压力传感器在每次喷射之后感测燃料轨压力(FRP)的变化。稍后将参考图5描述与喷射器性能的相关性。
在426处，方法400修正如在412所述的存储在催化剂中的氧气的估计值。通过修正在燃料喷射到汽缸后存储在催化剂中的氧气的估计值，可以减少存储在催化剂中的氧气的量的估计值以调节用于氧化喷射燃料的氧气。方法400在修正存储在催化剂中的氧气量之后进行到428。
在428处，可以确定喷射器重新表征是否完成。在一个示例中，当获得满意数量的压降读数并且基于燃料轨压降和要求喷射的燃料量之间的相关性更新燃料喷射器表征映射图时，可以完成重新表征。如果针对所选择的喷射器完成燃料喷射器表征映射图调节，则答案为是，并且方法400进行到430。否则，答案为否，并且方法400返回到420。
在430处，方法400停用所选择的喷射器，使得其在当前的减速燃料切断事件期间不再喷射燃料。方法400进行到432。
在432处，方法400更新或修正存储在燃料喷射器表征映射图中的值。这些值基于燃料轨压降与请求喷射的燃料量之间的相关性来更新。例如，如果方法400要求在10毫秒的燃料脉冲宽度内喷射Q克燃料并且当燃料喷射器打开10毫秒时喷射Q+Z克燃料，则燃料喷射器表征可以将燃料脉冲调节到对应于Q克对应于9.5毫秒，使得当所选择的燃料喷射器打开9.5毫秒时，所选择的燃料喷射器提供Q克燃料。方法400进行到434。
在434处，方法400可以确定是否完成所有喷射器的重新表征。如果发动机的每个燃料喷射器已被重新表征，则答案为是，并且方法400进行到436。否则，答案为否，并且方法400返回到404。
在436处，方法400将低压燃料轨和高压燃料轨加压至基值(例如，基于发动机转速和负荷的值)。方法400进行到退出。
在440处，方法400更新或修正存储在燃料喷射器表征映射图中的用于燃料喷射器表征映射图条目的值，所述值已经基于燃料轨压降和期望的燃料喷射量确定。然而，如果在驾驶员需求转矩发生之前喷射燃料并且燃料轨中的压力不稳定，则与燃料喷射量相对应的喷射器表征映射图条目不被更新。方法400进行到442。
在442处，方法400将低压燃料轨和高压燃料轨加压至基值(例如，基于发动机转速和负荷的值)。方法400进行到444。
在444处，方法400通过使空气流动到汽缸、向汽缸供应火花并向汽缸供应燃料来激活汽缸。供应给汽缸的燃料量基于发动机转速和负荷以及在发动机和车辆退出减速燃料切断时存储在催化剂中的氧气的量。例如，如果存储在催化剂中的氧气量为催化剂的氧气存储容量，则供应给发动机的燃料被浓缩对应于超过阈值量的存储在催化剂中的氧气的量。因此，如果催化剂存储W克氧气并且要存储在催化剂中的燃料的所需量为0.5*W，则喷射到发动机的燃料量被浓缩使得催化剂中的0.5*W的氧气被消耗用于氧化喷射到发动机的多余燃料的量。例如，催化剂可以在中等温度下存储1.5g的O2。对应于1.5克O2的空气为1.5/0.21＝7.1克。对应于7.1克空气的燃料为7.1/14.6＝0.5克燃料。因此，它可能需要0.25g的燃料来使催化剂重新居中。
以这种方式，当车辆和发动机退出减速燃料切断模式时，存储在催化剂中的氧气的量可以返回到期望值。此外，燃料喷射器响应于可能已被重新表征的燃料喷射器表征映射图进行操作。方法400进行到退出。
因此，燃料喷射器的操作可以在燃料喷射器表征映射图中重新表征以补偿燃料喷射器磨损和零件间变异性，而不必在对应于燃料喷射器表征映射图中的条目的转速和负荷下操作发动机。另外，由于当驾驶员需求转矩为零时，燃料在催化剂内喷射且被氧化，所以当重新表征燃料喷射器并且车辆驾驶性能可能不必被损害时，发动机排放可能减少。
现在转向图5，示出了用于将燃料轨处的压降与燃料喷射器性能相关联的示例例程500。具体地，将向停用的汽缸喷射燃料的燃料喷射器的压力轨中的压降与预期下降进行比较以评估燃料喷射器是否正在喷射期望量的(或命令的)燃料。
在502处，可以在每次喷射之后测量燃料轨中的燃料轨压力(FRP)下降。应当理解，在替代示例中，可以在定义数量的喷射脉冲之后，例如每隔2或3个脉冲之后，估计高压或低压燃料轨处的燃料轨压力的变化。因此，该数量可以取决于每个燃料喷射脉冲的脉冲宽度(或者命令的燃料体积喷射量)。因此，如果脉冲宽度较高，则可以更频繁地估计FRP中的变化(在较少数量的喷射脉冲之后)，而如果脉冲宽度较低，则可以不太频繁地估计FRP中的变化(在较大数量的喷射脉冲之后)。由于在表征期间所有燃料泵送均被暂停，因此随着燃料喷射器的每次喷射，燃料量以及由此的FRP降低。图6A示出了示例燃料喷射器重新表征过程，其中以预定次序打开联接到单个汽缸的一个燃料喷射器，而其余汽缸不经由它们的燃料喷射器接收燃料。图6B描绘了燃料轨中的后续压降。
图6A的序列600示出了绘制在纵轴上的燃料喷射正时和绘制在横轴上的汽缸数。所描绘的示例针对每个汽缸包括直接喷射器和进气道喷射器的4缸发动机。顶部曲线602表示用于直接喷射器的点火次序，并且经由直接喷射器的燃料喷射的每个部分由虚线框表示。图6A的底部曲线604表示用于进气道喷射器的点火次序，并且进气道喷射燃料的每个部分显示为对角条纹框。线603表示对应于序列610的时刻t1的针对第一汽缸的进气道喷射器重新表征序列的开始。线605表示对应于序列610的t2的定时。图6B的序列610示出了相对于横轴上的时间在纵轴上绘制的燃料轨压力(FRP)。曲线612示出了在用于第一汽缸的进气道燃料喷射器的重新表征期间在进气道喷射器打开以向第一汽缸供应燃料时的低压燃料轨内的FRP的变化。
在图6A上通过线603表示的t1之前，在正常发动机操作期间，每个汽缸可以经由两个喷射器供给燃料并且两个轨道中的燃料压力可以被保持在初始操作压力。在线603，基于进入减速燃料切断和其他发动机工况得到满足，进气道喷射器重新表征序列可开始用于将燃料输送到一号汽缸的进气道喷射器。在重新表征事件期间，一号汽缸可以专门接收进气道喷射燃料，而二号汽缸、三号汽缸和四号汽缸不接收燃料。
如图6B的序列610所示，在开始重新表征事件之前，燃料轨压力可以增加到低压燃料轨中的阈值水平。联接到进气道喷射器的低压燃料轨中的压力可以从PI_Pi的初始水平增加到PI_Po的阈值水平。类似地，联接到直接喷射器的高压燃料轨中的压力可以增加以用于重新表征直接燃料喷射器。在两个轨道被加压到它们相应的阈值上限之后，所有的燃料泵送都暂停，直到燃料喷射器的重新表征事件完成或禁用。
在每次喷射之后，如图6B所示，每个燃料轨中的压力可以经历下降。进气道喷射器性能可以通过将每次喷射之后的压降与预期的下降相关联来评估。例如，在时刻t2，经由进气道喷射器(在序列600的线605表示)喷射之后，FRP中的下降可以被计算为喷射事件之前的压力P1与紧接着在喷射事件的压力P2之间的差值。在计算压降时，可以更高精度获得喷射事件之前和之后的多个压力读数的平均值。
再次返回例程500，在每次喷射确定FRP下降之后，可以在504处将每个压降与预期压降进行比较。如果所测量的压降与预期的下降相当，则在506处，所述例程可以保持当前的燃料喷射器表征并且所述例程可以结束。另一方面，如果确定观察到的压降与预期下降不同，则方法500进行到508。
需注意，在DFSO期间，燃料喷射压力可能由于燃料轨温度的增加而缓慢上升。预期的燃料压降可以补偿缓慢的压力升高。在一个示例中，燃料喷射器通电时的燃料压降与预期值相比仅仅是燃料压降，使得燃料喷射器压降可能优于由于燃料轨导致的压力增加。
在508处，可以获悉进气道喷射器的调节。例如，如果确定进气道喷射器过度喷射燃料，则控制器可以基于燃料轨压力的变化获悉预期的进气道燃料喷射量和实际进气道喷射量之间的差值。在后续的燃料喷射期间，进气道喷射器的脉冲宽度和占空比可以基于获悉差值进行调节以补偿过度燃料供给。例如，燃料喷射器表征映射图中的燃料喷射脉冲宽度可以作为获悉差值的函数而减小。在另一示例中，如果确定进气道喷射器喷射不足燃料，则控制器可以基于燃料轨压力的变化获悉预期的进气道燃料喷射量和实际进气道喷射量之间的差值。在后续的燃料喷射期间，可以基于获悉差值在燃料喷射器表征映射图中调节进气道喷射器的脉冲宽度以补偿燃料供给不足。例如，燃料喷射器表征映射图中的燃料喷射脉冲宽度可以作为获悉差值的函数而增加。燃料喷射器的后续操作基于用于燃料喷射器的重新表征的燃料喷射器映射图。方法500进行到退出。
例程500可以在每次喷射之后由被重新表征的进气道喷射器执行或者在每次直接喷射之后执行以生成足够的读数以实现更精确的喷射器性能诊断。在重新表征事件期间可能发生的喷射次数可能进一步取决于高压燃料轨内的FRP下降。可以在重新表征事件结束时基于诊断调节经由重新表征的喷射器的燃料供给。直接燃料喷射器可以以类似的方式重新表征。
现在参考图7，示出了根据图3至图5的方法的预测燃料喷射器重新表征序列。图7的序列可以经由图1和图2的***来执行。时刻t10和t18之间的垂直线表示燃料喷射器重新表征序列中感兴趣的时刻。在这个示例中，只有进气道燃料喷射器被重新表征，但是直接燃料喷射器可以以类似的方式重新表征。该序列为根据图3至图5的方法操作四缸发动机的说明。
自图7的顶部的第一个曲线图为将燃料供应到正进行重新表征的燃料喷射器的燃料轨的燃料轨压力相对于时间的曲线图。纵轴表示燃料压力，并且燃料压力在纵轴箭头的方向上增加。横轴表示时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图7的顶部的第二曲线图为驾驶员需求转矩(例如，由人或自主车辆驾驶员请求的可基于加速器踏板位置和车辆速度的转矩)相对于时间的曲线图。纵轴表示驾驶员需求转矩，并且驾驶员需求转矩在纵轴箭头的方向上增加。横轴表示时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图7的顶部的第三曲线图为车辆减速燃料切断状态相对于时间的曲线图。当轨迹位于纵轴箭头附近的较高水平时，车辆处于减速燃料切断模式。当轨迹位于横轴附近的较低水平时，车辆不处于减速燃料切断模式。纵轴表示减速燃料切断状态。横轴表示时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图7的顶部的第四曲线图为存储在位于发动机下游的排气***中的催化剂中的氧气的量的曲线图。纵轴表示存储在催化剂中的氧气的量，并且存储在催化剂中的氧气的量在纵轴箭头的方向上增加。横轴表示时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。水平线702为存储在催化剂阈值上限(例如，催化剂的氧气存储容量的75％)中的氧气的期望量。水平线704为存储在催化剂阈值下限(例如，催化剂的氧气存储容量的25％)中的氧气的期望量。因此，催化剂中的氧气的期望量在上限702和下限704之间。通过将氧气的量保持在该范围内，可以保持催化剂效率。
自图7的顶部的第五曲线图为喷射到发动机的燃料量相对于时间的曲线图。纵轴表示向发动机喷射的燃料量，并且向发动机喷射的燃料量在纵轴箭头的方向上增加。横轴表示时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。另外，在横轴下方，数字用于指示哪些汽缸正在喷射燃料的喷射器。例如，在时刻t10和时刻t11之间，一到四号喷射器将燃料量供应给发动机。在时刻t13和时刻t14之间，仅经由三号汽缸的燃料喷射器将燃料输送到发动机。
自图7的顶部的第六曲线图为燃料喷射器表征状态相对于时间的曲线图。当轨迹位于纵轴箭头附近的较高水平时，燃料喷射器正在被重新表征。当轨迹位于纵轴附近的较低水平时，燃料喷射器未被重新表征。纵轴表示燃料喷射器重新表征状态。横轴表示时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图7的顶部的第七曲线图为催化剂平衡燃料喷射量相对于时间的曲线图。纵轴催化剂平衡燃料喷射量和催化剂平衡燃料喷射量在纵轴箭头的方向上增加。横轴表示时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。催化剂平衡燃料喷射量是为了特定目的用于在减速燃料切断事件之后减少催化剂中的氧气使得可以提高催化剂的NOx转化效率而喷射到发动机中的燃料量。基于发动机转速和负荷，将催化剂平衡燃料喷射量添加到供应给发动机的燃料量。因此，如果在发动机以特定的发动机转速和负荷操作时将X克燃料喷射到发动机以提供化学计量空燃比，则可以在发动机循环期间将Y克燃料添加到X克的燃料中以重新平衡用于改善尾气排放的催化剂。
在时刻t10，驾驶员需求转矩处于中等水平并且燃料喷射器重新表征不活动。燃料轨压力处于中等水平并且基于发动机转速和负荷。发动机未处于减速燃料切断模式，并且存储在催化剂中的氧气在水平702和水平704之间。额外的燃料未被喷射到发动机以用于催化剂中的氧气的催化剂平衡。
在时刻t11，驾驶员需求响应于驾驶员释放加速器踏板(未示出)而减小。此后不久，车辆进入减速燃料切断模式，在该模式下，燃料停止流向发动机汽缸。此外，火花停止输送到发动机汽缸。发动机继续旋转(未示出)。
在时刻t11和时刻t12之间，燃料轨中的压力增加并且燃料喷射器表征状态指示重新表征燃料喷射器的过程已经开始。被重新表征的燃料喷射器为用于三号汽缸的燃料喷射器。然而，燃料未被喷射到三号汽缸，因为正在评估的燃料喷射器特征映射图中的条目对应于将存储在催化剂中的氧气减少到小于704的水平的燃料喷射量。因此，将燃料喷射到三号汽缸被延迟，使得可以增加存储在催化剂中的氧气。在减速燃料切断期间，即使节气门关闭，空气也可以泵送通过发动机，使得存储在催化剂中的氧气的量可以增加，直到催化剂被氧气饱和或车辆退出减速燃料切断。在一些示例中，可以调节节气门位置以增加或减少流向催化剂的空气流量，使得燃料可以根据目标更快或更慢进行喷射。存储在催化剂中的氧气增加并且车辆处于减速燃料切断模式。驾驶员需求转矩保持为零，并且未喷射燃料以平衡催化剂。
在时刻t12，驾驶员需求转矩增加并且车辆响应于增加的驾驶员需求转矩而退出减速燃料切断模式。如由燃料喷射器表征状态所指示的，燃料喷射器重新表征停止并且存储在催化剂中的氧气开始减少。在时刻t12之后不久，将额外的燃料喷射到发动机以将催化剂中的氧气再平衡到较低水平以提高催化剂NOx转化效率。由于存储在催化剂中的氧气的量小于阈值702，因此平衡催化剂所喷射的燃料相当少。
在时刻t12和时刻t13之间，驾驶员需求转矩响应于驾驶员输入而增加。燃料轨压力处于中间水平，并且车辆未进入减速燃料切断模式。存储在催化剂中的氧气的量继续减少并且燃料被喷射到全部四个发动机汽缸。除了如前所述的时刻t12附近以外，不会发生燃料喷射器重新表征并且额外的燃料未被喷射以重新平衡催化剂中的氧气。
在时刻t13，驾驶员需求响应于驾驶员释放加速器踏板(未示出)而减少。此后不久，车辆进入减速燃料切断模式，在该模式下，燃料停止流向发动机汽缸。此外，火花停止输送到发动机汽缸。发动机继续旋转(未示出)。
在时刻t13和时刻t14之间，燃料轨中的压力增加，并且然后所述压力响应于两次燃料喷射而减小两次。燃料喷射器表征状态指示重新表征燃料喷射器的过程已经开始。被重新表征的燃料喷射器为用于三号汽缸的燃料喷射器，并且三号燃料喷射器两次喷射燃料。每次在存储在催化剂中的氧气达到所存储的氧气可以氧化所喷射的燃料同时保持氧气高于阈值704的水平时，燃料被喷射，从用于三号汽缸的燃料喷射器喷射的燃料基于被重新表征的燃料喷射器映射图中的燃料量。存储在催化剂中的氧气在燃料喷射到三号汽缸之后减少，并且车辆保持在减速燃料切断模式。驾驶员需求转矩保持为零，并且未喷射燃料以平衡催化剂。
在时刻t14，驾驶员需求转矩增加并且车辆响应于增加的驾驶员需求转矩而退出减速燃料切断模式。如由燃料喷射器表征状态所指示的，燃料喷射器重新表征停止并且存储在催化剂中的氧气开始增加。在时刻t14之后不久，由于存储在催化剂中的氧气的量已经接近阈值下限704，所以额外的燃料未被喷射到发动机中以重新平衡催化剂中的氧气。通过允许增加氧气，可以改善碳氢化合物氧化。
在时刻t14和时刻t15之间，驾驶员需求转矩响应于驾驶员输入而增加。燃料轨压力处于中间水平，并且车辆未进入减速燃料切断模式。存储在催化剂中的氧气的量继续增加并且燃料被喷射到全部四个发动机汽缸。不会发生燃料喷射器重新表征并且额外的燃料未被喷射以重新平衡催化剂中的氧气。
在时刻t15，驾驶员需求响应于驾驶员释放加速器踏板(未示出)而再次减少。此后不久，车辆进入减速燃料切断模式，在该模式下，燃料停止流向发动机汽缸。此外，火花停止输送到发动机汽缸。发动机继续旋转(未示出)。
在时刻t15和时刻t16之间，燃料轨中的压力增加，并且然后响应于燃料四次喷射到三号汽缸中而减小四次。燃料喷射器表征状态指示重新表征燃料喷射器的过程已经开始。到三号汽缸的前两次燃料喷射将更大量的燃料喷射到三号汽缸中。到三号汽缸的后两次燃料喷射将较少量的燃料喷射到三号汽缸中。因此，允许在前两次燃料喷射到三号汽缸内之前存储在催化剂中的氧气的量大于在允许后两次燃料喷射之前存储在催化剂中的氧气的量，使得催化剂中的氧气保留在阈值上限702与阈值下限704之间。前两次燃料喷射是用于调节将燃料供应给三号汽缸的燃料喷射器的燃料喷射器表征映射图中的一个条目的基础，并且后两次燃料喷射是用于调节将燃料供应给三号汽缸的燃料喷射器的燃料喷射器表征映射图中的第二条目的基础。
之后，开始重新表征将燃料供应给四号汽缸的燃料喷射器，并且在燃料被喷射到四号汽缸之前，燃料压力增加。当催化剂中的氧气达到阈值702时，将燃料喷射到四号汽缸。然而，在完成针对四号汽缸的燃料喷射器的重新表征之前，在时刻t16车辆退出减速燃料切断。驾驶员需求转矩保持为零，并且未喷射燃料以平衡催化剂。
在时刻t16，驾驶员需求转矩增加并且车辆响应于增加的驾驶员需求转矩而退出减速燃料切断模式。如由燃料喷射器表征状态所指示的，燃料喷射器重新表征停止并且存储在催化剂中的氧气开始增加。在时刻t14之后不久，由于存储在催化剂中的氧气的量已经接近阈值下限704，所以额外的燃料未被喷射到发动机中以重新平衡催化剂中的氧气。通过允许增加氧气，可以改善碳氢化合物氧化。
在时刻t16和时刻t17之间，驾驶员需求转矩响应于驾驶员输入而增加。燃料轨压力处于中间水平，并且车辆未进入减速燃料切断模式。存储在催化剂中的保持接近催化剂氧气存储容量的百分之五十的氧气的量(例如，当催化剂温度高于阈值温度时催化剂可以存储的实际总氧气量)继续增加并且燃料被喷射到全部四个发动机汽缸。不会发生燃料喷射器重新表征并且额外的燃料未被喷射以重新平衡催化剂中的氧气。
在时刻t17，驾驶员需求响应于驾驶员释放加速器踏板(未示出)而再次减少。此后不久，车辆进入减速燃料切断模式，在该模式下，燃料停止流向发动机汽缸。此外，火花停止输送到发动机汽缸。发动机继续旋转(未示出)。
在时刻t17和时刻t18之间，燃料轨中的压力增加，并且然后响应于将燃料六次喷射到四号汽缸中而减小六次。燃料喷射器表征状态指示重新表征燃料喷射器的过程已经开始。到四号汽缸的第一和第二次燃料喷射将更大量的燃料喷射到四号汽缸中。到四号汽缸的第三和第四次燃料喷射将更少量的燃料喷射到四号汽缸中。到四号汽缸的第五和第六次燃料喷射也将更少量的燃料喷射到四号汽缸中。因此，允许在第一和第二次燃料喷射到四号汽缸内之前存储在催化剂中的氧气的量大于在允许第三和第四次燃料喷射之前存储在催化剂中的氧气的量，使得催化剂中的氧气保留在阈值上限702与阈值下限704之间。第一和第二次燃料喷射是用于调节将燃料供应给四号汽缸的燃料喷射器的燃料喷射器表征映射图中的一个条目的基础，并且第三和第四次燃料喷射是用于调节将燃料供应给四号汽缸的燃料喷射器的燃料喷射器表征映射图中的第二条目的基础。
在时刻t18，驾驶员需求转矩增加并且车辆响应于增加的驾驶员需求转矩而退出减速燃料切断模式。如燃料喷射器表征状态所示，停止燃料喷射器的重新表征。在时刻t18之后不久，由于存储在催化剂中的氧气的量处于更高阈值702，所以额外的燃料未被喷射到发动机中以重新平衡催化剂中的氧气。通过喷射额外的燃料，催化剂可以更有效地转化NOx。
以这种方式，在减速燃料切断期间燃料喷射到发动机汽缸中可以被延迟，直到催化剂中有足够的氧气以便在燃料被喷射之后将存储在催化剂中的氧气的量保持在阈值上限和阈值下限之间，使得碳氢化合物转化效率仍然很高。此外，通过向停用的汽缸喷射燃料，当重新表征燃料喷射器时，车辆驾驶性能可能不会被退化。
现在参考图8，示出了示例燃料喷射器表征映射图。在该示例中，燃料喷射器表征映射图包括五个条目902-910。然而，可以提供更多或更少数量的条目。燃料喷射器表征映射图包括横轴和纵轴。纵轴表示燃料喷射器脉冲宽度或燃料喷射器打开的时间量。横轴表示经由燃料喷射器喷射的燃料的期望量。可以为每个燃料喷射器提供燃料喷射器表征映射图。
燃料喷射器表征映射图以下列方式应用。如果期望喷射的燃料量为a1，则通过在902确定a1在何处相交，表格输出pw1的值。另一方面，如果期望喷射的燃料量为a2，则通过在908确定a2在何处相交，表格输出pw2的值。因此，通过参考或索引使用期望的燃料喷射量的映射图根据燃料喷射器表征映射图确定燃料喷射器脉冲宽度。响应于在减速燃料切断期间观察到的燃料轨中的压降，方法400可以调节条目902-910的值(例如，脉冲宽度)。
本文描述的方法提供了一种用于操作发动机的方法，该方法包括：响应于进入减速燃料切断，将燃料轨的压力增加到阈值压力并且停用发动机的汽缸；响应于燃料轨中的压力处于阈值压力而停用燃料泵；将燃料喷射到停用的汽缸；将燃料轨中的压降与喷射器操作相关联；并且响应于该相关联操作燃料喷射器。该方法包括其中燃料喷射器为进气道燃料喷射器或直接燃料喷射器。该方法还包括关闭发动机的节气门并停止向汽缸输送火花。该方法还包括响应于存储在催化剂中的氧气的量来调节喷射到停用的汽缸的燃料的量。该方法还包括估计在减速燃料切断期间流过发动机的空气流量。该方法还包括估计在减速燃料切断期间存储在催化剂中的氧气的量。该方法还包括响应于退出减速燃料切断而增加燃料轨中的压力。
本文所述的方法还提供了一种用于操作发动机的方法，该方法包括：响应于进入减速燃料切断而将燃料轨的压力增加到阈值压力并且停用发动机的汽缸；响应于存储在催化剂中的氧气的量，调节在减速燃料切断期间通过发动机的空气流量；将燃料喷射到停用的汽缸；将燃料轨中的压降与燃料喷射器操作相关联；并且响应于该相关联操作燃料喷射器。
在一些示例中，该方法还包括响应于喷射到停用的汽缸的期望量的燃料来调节空气流量。该方法还包括停止向停用的汽缸输送火花。该方法还包括估计在减速燃料切断期间存储在催化剂中的氧气的量。该方法包括向停用的汽缸喷射燃料包括以预定次数将燃料喷射到停用的汽缸。该方法还包括响应于燃料轨中的压力处于阈值压力而停用燃料泵。该方法包括其中所述相关联包括当燃料轨中的压力减小高于阈值时指示燃料喷射器的退化。该方法包括其中所述相关联包括当燃料轨中的压力减小低于阈值时指示燃料喷射器的退化。该方法包括其中经由调节节气门的位置来调节通过发动机的空气流量。
注意，本文包括的示例控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆***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临时性存储器中并且可以由包括控制器的控制***结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的具体例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示出的各种动作、操作和/或功能可以以所示的次序执行、并行执行，或者在一些情况下可以省略。类似地，处理顺序不一定需要实现本文描述的示例实施例的特征和优点，而是为了便于说明和描述才提供。取决于所使用的特定策略，可以重复执行一个或多个所示动作、操作和/或功能。此外，所描述的动作、操作和/或功能的至少一部分可以图形化表示要被编程到控制***中的计算机可读存储介质的非临时性存储器中的代码。当通过在包括各种发动机硬件部件的***中结合一个或多个控制器执行指令来执行所描述的动作时，控制动作还可以变换物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。
这就结束了说明书的描述。通过阅读所述说明书，本领域的技术人员会想到不脱离本说明书的精神和范围的许多改变和修改。例如，在天然气、汽油、柴油或替代燃料配置中运行的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以使用本说明书以获益。

Claims (11)

1.一种用于操作发动机的方法，其包括：
响应于进入减速燃料切断，将燃料轨的压力增加到阈值压力并且停用所述发动机的汽缸；
响应于所述燃料轨中的压力处于所述阈值压力停用燃料泵；
将燃料喷射到所述停用的汽缸；
将所述燃料轨中的压降与喷射器操作相关联；并且
响应于所述相关联操作燃料喷射器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述燃料喷射器为进气道燃料喷射器或直接燃料喷射器。
3.根据权利要求1所述的方法，其还包括关闭所述发动机的节气门并且停止到所述汽缸的火花输送。
4.根据权利要求1所述的方法，其还包括响应于存储在催化剂中的氧气的量调节喷射到所述停用的汽缸的燃料的量。
5.根据权利要求1所述的方法，其还包括估计在减速燃料切断期间通过所述发动机的空气流量。
6.根据权利要求1所述的方法，其还包括估计在减速燃料切断期间存储在催化剂中的氧气的量。
7.根据权利要求1所述的方法，其还包括响应于退出减速燃料切断增加所述燃料轨中的压力。
8.一种***，其包括：
发动机；
催化剂；以及
控制器，其包括存储在非临时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令用于将燃料轨中的压降与通过燃料喷射器的燃料流量相关联并且响应于进入减速燃料切断基于存储在所述催化剂中的氧气的量调节所述发动机的空气流量，并且所述控制器包括响应于所述相关联操作所述燃料喷射器的指令。
9.根据权利要求8所述的***，其还包括用于响应于增加的驾驶员需求转矩退出减速燃料切断的附加指令。
10.根据权利要求8所述的***，其还包括用于响应于进入减速燃料切断经由所述燃料喷射器将燃料喷射到所述发动机的汽缸的附加指令。
11.根据权利要求8所述的***，其还包括用于在减速燃料切断期间估计存储在所述催化剂中的氧气的附加指令。
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