CN114165348A - 用于将燃料喷射到发动机的***和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于将燃料喷射到发动机的***和方法”。提供了用于考虑在燃料供应事件期间调度要输送的预期燃料量与输送到发动机气缸的实际燃料量之间的差值的方法和***。在一个示例中，一种方法可以包括基于在紧接前一喷射事件期间喷射到气缸的估计的预期燃料量来调度对气缸的直接喷射。在所述紧接前一喷射事件期间的预期燃料喷射量可以是在所述紧接前一喷射事件期间的平均燃料轨压力的函数。

Description

用于将燃料喷射到发动机的***和方法

技术领域

本说明书总体上涉及用于考虑在燃料供应事件期间调度要输送的预期燃料量与输送到发动机气缸的实际燃料量之间的差值的方法和***。

背景技术

燃料喷射***可以包括燃料轨，所述燃料轨向联接到发动机气缸的多个燃料喷射器供应燃料。可以对燃料轨中的燃料加压，使得可以将燃料喷射到气缸的进气道中或直接喷射到气缸中。可以基于调度时的燃料轨压力在实际喷射之前调度气缸的燃料喷射事件。由于在喷射调度之后但在喷射燃料之前或期间燃料***的状况的变化，要输送的期望燃料量与实际输送的燃料量可能存在差值。为了有效地控制发动机操作和燃料供应，控制器可以估计并跟踪期望的燃料量、实际输送的燃料以及这两个量之间的差值。

然而，本文的发明人已认识到此类***的潜在问题。作为一个示例，通常燃料轨压力在燃料喷射的持续时间内不保持恒定。燃料轨压力在直接喷射泵的冲程期间增加。因此，在调度燃料供应事件的时间与实际燃料喷射之间存在燃料轨压力的变化。燃料喷射期间的这种压力差可能导致对预期的燃料喷射量的错误估计。因而，发动机控制***可以识别预期燃料供应与实际燃料供应之间的差值，这是诸如由于因气门事件而缩短了喷射持续时间引起的。催化剂燃料控制对相对于瞬时燃料供应的累积/平均/积分燃料供应敏感。为了维持准确的积分燃料量，可以跟踪实际输送的燃料而不是预期的燃料供应。对预期燃料喷射量与实际燃料喷射量之间的差值的不准确估计可能导致未来喷射事件调度不准确。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于基于在紧接前一喷射事件期间喷射到气缸的估计的预期燃料量调整在喷射事件期间经由直接燃料喷射器喷射到所述气缸的燃料量的方法来解决，依据在所述紧接前一喷射事件期间的平均燃料轨压力来确定所述估计的预期燃料量。这样，可以细化对预期燃料喷射量的估计，并且可以准确地估计预期燃料喷射量与实际燃料喷射量之间的差值。

作为一个示例，可以监测在喷射事件的持续时间内(诸如从喷射开始之前到喷射结束之后)燃料轨的压力(对所述压力进行采样)。可以计算喷射持续时间内的平均压力。

在完成喷射事件后，可以基于喷射期间的燃料轨压力的下降来估计实际燃料喷射量。可以基于喷射的实际脉冲宽度和喷射期间的估计平均压力来估计预期燃料喷射量。可以估计预期燃料喷射量与实际燃料喷射量之间的差值(燃料供应差值)。实际燃料喷射量和燃料供应差值可以用于调整发动机操作参数，诸如燃料供应事件的未来调度和催化剂控制。基于压力的喷射器平衡***可以使用燃料供应差值来估计喷射器的实际传递函数。

这样，通过对喷射事件的持续时间内的燃料轨压力进行采样，可以改进对在调度的喷射事件期间的预期燃料喷射量和实际燃料喷射量的估计。通过考虑喷射事件期间的燃料轨压力变化，可以知道并考虑由于调度与输送之间的压力差引起的燃料供应差值。准确地估计预期喷射燃料与实际喷射燃料之间的差值的技术效果是可以提高未来燃料供应事件的准确性。在PBIB的情况下，通过将零件间喷射器传递函数差值补偿趋于零。总之，对燃料供应事件的压力依赖性的准确估计可以用于燃料供应***的诊断并且还用于改进催化剂操作。

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随附于具体实施方式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示出了发动机的示意图。

图2示出了向发动机供应燃料的燃料***的详图。

图3示出了燃料喷射事件期间的燃料轨压力变化的曲线图。

图4示出了用于估计预期燃料喷射量与为喷射事件供应燃料的实际燃料喷射量之间的差值的示例性方法的流程图。

具体实施方式

以下描述涉及用于考虑在燃料供应事件期间调度要输送的预期燃料量与输送到发动机气缸(诸如图1所示的发动机的发动机气缸)的实际燃料量之间的差值的***和方法。发动机可以包括如图2所示的燃料***。可以如图3的曲线图所示监测燃料供应期间的燃料轨压力变化。发动机控制器可以被配置为执行控制程序，诸如图4的示例性程序，以估计预期燃料喷射量与为喷射事件供应燃料的实际燃料喷射量之间的差值，并基于所述差值来调整发动机操作。

图1示出了包括内燃发动机10的车辆101的示例性实施例100。发动机10可以包括多个气缸，图1中所示的其中一个气缸由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，其中活塞36定位在所述气缸壁中并连接到曲轴40。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。

燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到燃烧室30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地输送燃料。燃料通过如图2所示的燃料***输送到燃料喷射器66。可以通过改变调节到燃料泵(未示出)的入口计量阀和燃料轨压力控制阀来调整由燃料泵输送的燃料压力。在一些示例中，第二进气道燃料喷射器67可以将燃料喷射到进气道68。

无分电器点火***88响应于控制器12而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示出为在催化转化器70上游联接到排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。

进气歧管44被示出为与可选的电子节气门62连通，所述电子节气门62调整节流板64的位置以控制来自进气增压室46的气流。压缩机162从进气口42抽吸空气以供应增压室46。排气使涡轮164旋转，所述涡轮经由轴161联接到压缩机162。在一些示例中，可以提供增压空气冷却器。可以经由调整可变叶片控件72或压缩机旁通阀158的位置来调整压缩机转速。在替代示例中，废气门74可以替代可变叶片控件72，或者除了可变叶片控件72之外，还使用废气门74。可变叶片控件72调整可变几何涡轮叶片的位置。当叶片处于打开位置时，排气可以穿过涡轮164，供应很少的能量来使涡轮164旋转。当叶片处于关闭位置时，排气可以穿过涡轮164并在涡轮164上施加增大的力。替代地，废气门74允许排气围绕涡轮164流动，以减少供应到涡轮的能量的量。压缩机旁通阀158允许压缩机162出口处的压缩空气返回到压缩机162的输入端。这样，压缩机162的效率可以降低，以便影响压缩机162的流量并降低压缩机喘振的可能性。

可以经由EGR阀80向发动机提供排气再循环(EGR)。EGR阀80是阻止或允许排气从排放装置70的下游流到压缩机162上游的发动机进气***中的位置的三通阀。在替代示例中，EGR可以从涡轮164的上游流到进气歧管44。EGR可以绕过EGR冷却器85，或者替代地，EGR可以经由穿过EGR冷却器85而被冷却。在其他示例中，可以提供高压和低压EGR***。

在一个示例中，转化器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，每个排放控制装置具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三元催化剂。

控制器12在图1中被示出为常规的微计算机，所述常规的微计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，还示出了控制器12从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括：来自温度传感器112的发动机温度；联接到加速踏板130的用于感测由脚132所施加的力的位置传感器134；来自联接到进气歧管44的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)测量结果；感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量结果；来自燃料轨压力传感器的燃料轨压力；以及来自传感器63的节气门位置测量结果。还可以感测大气压力以供控制器12处理。在本说明书的优选方面中，曲轴每旋转一圈，发动机位置传感器118产生预定数量的等距脉冲，据此可以确定发动机转速(RPM)。

控制器可以将信息和通知发送给人/机接口188。此外，人/机接口188可以接收输入以操作发动机10和/或车辆。人/机接口可以是触摸屏或其他已知的人/机接口。

在操作期间，发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸的底部以便增加燃烧室30内的体积。活塞36靠近气缸的底部并且处于其冲程末端(例如，当燃烧室30处于其最大体积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。

在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程的结束并最靠近气缸盖时(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域的技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在下文称为点火的过程中，由诸如火花塞92的已知点火装置点燃所喷射的燃料，从而导致燃烧。

在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。应注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。

在一些示例中，车辆101可以是混合动力车辆，其具有可用于一个或多个车轮155的多个扭矩源。在其他示例中，车辆101是仅具有发动机的常规车辆或仅具有电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆101包括发动机10和电机152。电机152可为马达或马达/发电机。当一个或多个离合器156接合时，发动机10的曲轴40和电机152经由变速器154连接到车轮155。在所描绘的示例中，第一离合器156设置在曲轴140与电机152之间，并且第二离合器156设置在电机152与变速器154之间。控制器12可向每个离合器156的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便将曲轴40与电机152和与所述电机连接的部件连接或断开，和/或将电机152与变速器154和与所述变速器连接的部件连接或断开。变速器154可为齿轮箱、行星齿轮***或另一种类型的变速器。可以各种方式配置动力传动***，包括配置为并联、串联或串联-并联混合动力车辆。

电机152从牵引电池158接收电力以向车轮155提供扭矩。例如在制动操作期间，电机152还可作为发电机操作以提供电力来对电池158充电。

现在参考图2，示出了向发动机供应燃料的燃料***的详图。可以经由图4的方法在图1的发动机***中监测图2的燃料***。

燃料***200包括由控制器12控制的各种阀和泵。燃料轨222中的燃料压力经由压力传感器220来感测。控制器12使用来自压力传感器220的压力反馈来控制燃料轨222中的压力。控制器12激活低压燃料泵206以向燃料泵流量计量阀208和可选的进气道燃料喷射器67供应燃料。止回阀210允许燃料流向高压燃料泵256，并且其限制来自高压燃料泵256的回流燃料流。燃料泵流量计量阀208控制进入高压燃料泵256的燃料量。凸轮216由发动机驱动并向活塞202提供原动力，所述活塞202作用于泵室212中的燃料。

高压燃料泵256经由止回阀218将燃料引导到燃料喷射器导轨222。燃料轨222中的燃料压力可以经由调整阀208和226来控制。燃料轨压力控制阀226可以定位成在工况期间部分地打开，使得由燃料泵256供应的燃料的至少一部分返回到燃料箱204。燃料轨压力控制阀226可以在一些状况期间至少部分地打开另外的量以降低燃料轨222中的燃料压力。燃料轨压力控制阀226可以在一些状况期间至少部分地关闭以增加燃料供应轨222中的燃料压力。燃料轨222可以经由直接燃料喷射器66将燃料提供给发动机的一个气缸组。燃料轨压力控制阀226可以与燃料泵流量计量阀208分开地控制，使得通过无论哪个阀或哪个阀组合提供期望的燃料压力响应都可以来调整燃料轨222中的燃料压力。

低压燃料泵206还向燃料轨250供应燃料。经由燃料轨250向进气道燃料喷射器67供应燃料。可以经由压力传感器251确定燃料轨250中的压力。在发动机循环期间未喷射的燃料可以返回到燃料箱204。

因而，燃料控制(诸如燃料喷射正时和喷射的燃料量)可以考虑基于气缸空气充气估计值的最后更新而计算的调度的燃料脉冲宽度与所实现的燃料脉冲宽度之间的差值。燃料轨222的压力可以在喷射事件的过程中变化，其中压力在高压燃料泵256的冲程期间增加，然后随着从直接喷射器66输送燃料而减小。因此，在调度燃料供应事件的时间与实际燃料喷射之间存在燃料轨压力的变化。这种压力差可能导致对预期的燃料喷射量的错误估计。对预期燃料喷射量与实际燃料喷射量之间的差值(燃料供应差值)的不准确估计可能导致未来喷射事件调度不准确。

在经由联接到气缸的直接燃料喷射器66向气缸的第一次燃料喷射期间，可以对联接到直接燃料喷射器66的燃料轨222中的压力进行采样。在完成向气缸的第一次燃料喷射后，可以基于在第一次喷射期间燃料轨中的压力变化来估计第一次喷射的燃料供应量(质量或体积)差，并且可以基于前一燃料供应差值来调度经由直接燃料喷射器66向气缸的第二次燃料喷射，所述前一燃料供应差值可以是过量的或不足的。调度第二次燃料喷射可以包括基于燃料供应差值来调度第二次喷射的发起时间和在第二次喷射期间要喷射的燃料量。可以在第一次燃料喷射之后立即执行第二次燃料喷射，其间气缸没有任何喷射事件。燃料供应差值可以被估计为在第一次喷射期间输送到气缸的预期燃料量与在第一次喷射期间输送到气缸的实际燃料量之间的差值。预期燃料输送量可以是在第一次喷射期间燃料轨222中的压力变化的函数。在一个示例中，压力变化可以是在直接燃料喷射器打开时燃料轨中的第一压力与在直接燃料喷射器关闭时燃料轨中的第二压力的平均压力。在另一个示例中，压力变化是在第一次喷射期间在燃料轨中采样的压力的均方根(RMS)值。在又一示例中，压力变化是实际燃料轨压力与调度的燃料轨压力之比的平方根的平均值。

因此，图1和图2提供了一种发动机***，所述发动机***包括：控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器：估计在经由一个或多个直接燃料喷射器中的直接燃料喷射器对气缸的燃料供应期间与所述一个或多个直接燃料喷射器流体连通的燃料轨中的平均压力，依据所述燃料轨中的所述平均压力来估计在所述气缸的所述燃料供应期间的预期燃料喷射量，以及调整在紧接在所述燃料供应之后所述气缸的另一次燃料供应期间经由所述直接燃料喷射器喷射到所述气缸的燃料量。

图4示出了用于改进发动机空燃比控制并针对燃料喷射器劣化评估燃料***的方法400的流程图。图4的方法可以作为可执行指令存储在诸如图1所示的***中的非暂时性存储器中。图4的方法可以被结合到图1和图2的***中并且可以与其配合。另外，图4的方法的至少部分可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令来结合，而所述方法的其他部分可以经由控制器变换物理世界中的装置和致动器的操作状态来执行。控制器可以采用车辆***的致动器来根据下文描述的方法调整车辆操作。此外，方法400可以从传感器输入确定选定的发动机和/或车辆控制参数。

在402处，方法400确定发动机工况。发动机工况可以包括但不限于发动机转速、发动机负荷、发动机扭矩命令、燃料压力、燃料温度、环境压力和环境温度。

在404处，所述程序包括确定是否为一个或多个发动机气缸调度了燃料喷射事件。调度燃料喷射事件可以包括调度燃料到气缸中的直接喷射的时间和脉冲宽度。调度的燃料脉冲宽度可以基于调度时的燃料轨压力。可以在最终气缸空气估计可用之前执行燃料喷射的调度，并且因此，变化的气缸空气估计可以改变期望的燃料喷射量(相对于调度要喷射的燃料量)。如本文所讨论的，控制器可以估计预期燃料喷射量和喷射事件完成之后的实际燃料喷射量，并且使用预期量与实际量之间的差值来调度紧接后一燃料供应事件。

如果确定诸如在其中在发动机气缸中未执行燃烧的发动机工况期间未调度燃料喷射事件，则在406处可以继续当前发动机操作，直到调度下一次燃料喷射事件为止。在发动机气缸中未执行燃烧时的状况可以包括诸如当车辆下坡行驶时的减速燃料切断事件。

如果确定为气缸调度了燃料喷射事件，则在408处，可以紧接在发起对第一气缸的燃料喷射之前发起对燃料轨压力的采样。可以在命令第一气缸的燃料喷射器打开之前以预定角度(诸如180曲柄转角)发起采样，并且可以预定速率对燃料轨中的燃料压力进行采样。方法400还可以以预定速率采样到燃料喷射器的输出命令，或者替代地，燃料喷射器命令值可以存储在控制器随机存取存储器中。在一个示例中，对燃料压力进行采样包括将燃料轨中的压力转换为电压，所述电压经由A/D转换器转换成数字值并存储在控制器随机存取存储器中。随着时间的变化，电压可以以预定频率(例如，采样频率为100千赫兹)转换为数字值，并存储到控制器随机存取存储器中。同样地，可以将燃料喷射器命令的电压和燃料喷射器命令的值作为数值存储在控制器随机存取存储器中。

在410处，在自从完成对第一气缸的燃料喷射以来已运行预定时间量(诸如10秒)之后(诸如在命令关闭第一气缸的喷射器之后)，可以终止对燃料轨压力的采样。在412处，可以估计喷射期间的燃料轨压力降和喷射期间的平均燃料轨压力。

图3示出了在两个连续喷射事件期间的燃料轨压力变化的曲线图。图3包括两个曲线图，并且这两个曲线图中的每一者包括表示时间的水平轴线。曲线图在时间上对齐。从图3的顶部开始的第一曲线图(如线302所示)是燃料轨中的燃料压力或燃料轨燃料压力(以kPa为单位)相对于时间(以秒为单位)的曲线图。竖直轴线表示燃料轨中的燃料压力并且燃料压力沿竖直轴线箭头方向增加。水平轴线表示时间并且时间从曲线图的左手侧向曲线图的右手侧增加。

从图3的顶部开始的第二曲线图(如线304所示)是发动机气缸的燃料喷射器控制命令相对于时间的曲线图。当迹线304在水平轴线附近处于较低水平时，燃料喷射器关断或关闭(例如，不允许燃料从喷射器流向气缸)。然后，当迹线304在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，发动机的燃料喷射器中的一者打开(例如，允许燃料从喷射器流向气缸)。

在该示例中，当向燃料轨供应燃料的高压燃料泵操作以泵送燃料时，燃料轨中的压力增加到更高水平，然后停用燃料泵使得不会将附加的燃料泵送到燃料轨中。然后打开或关闭一个或多个喷射器，并且每次打开燃料喷射器时都降低燃料轨中的压力。

在时间t0处，燃料轨中的压力较高，并且命令燃料泵不补充燃料轨中的燃料。未命令的燃料喷射器维持关闭。在时间t1处，命令仅打开一个燃料喷射器(例如，联接到第一气缸的第一燃料喷射器)。由于高压(直接喷射)泵冲程，燃料轨中的压力在时间t2之前增加。当燃料喷射器打开时，燃料压力增加，因为在打开位置，向内打开的喷射器减小燃料轨中的被捕集的体积，因此发起压缩现有的被捕集的液体燃料。t2之后的峰值的高度的部分原因是由于当打开的喷射器发出正压力脉冲时出现了瞬态压力脉冲。随着燃料从燃料轨释放并进入发动机气缸中，燃料轨中的燃料压力在时间t2之后不久下降。在时间t3处，命令关闭第一气缸的第一燃料喷射器。燃料轨中的燃料压力在时间t4处减小(并且在时间t4之后增大)，指示燃料喷射器现在正关闭。可以从时间t0(在打开喷射器之前)到时间t4(在关闭喷射器之后)继续对燃料轨中的压力进行采样。燃料轨压力降可以是在时间t2处估计的峰值压力与紧接在关闭喷射器之后在时间t4处达到的最低燃料轨压力之间的差值。替代地，可以将燃料轨压力降估计为在命令打开喷射器的时间t1与命令关闭喷射器的时间t3的压力差。燃料轨压力可以保持基本上稳定，直到针对另一个燃料喷射器发起另一个燃料供应事件为止。可以计算在整个喷射间周期内以预定时间间隔采样的平均压力。

在时间t5处，命令打开另一个燃料喷射器(例如，用于第二气缸的第二燃料喷射器)。随着燃料从燃料轨释放并进入发动机中，燃料轨中的压力在时间t6处增加到峰值压力，而燃料轨中的燃料压力在时间t6之后不久下降。在时间t7处命令关闭第二燃料喷射器，并且在时间t8之后燃料轨中的燃料压力增加，从而指示燃料喷射器现在是关闭的。

返回到图4，可以确定第一气缸的喷射事件的平均燃料轨压力值。在一个示例中，五个样本压力值的平均压力由等式1给出：

其中P1是在将燃料喷射到气缸期间的第一时间获取的燃料轨压力，P2是在将燃料喷射到气缸期间的第二时间获取的燃料轨压力，P3是在将燃料喷射到气缸期间的第三时间获取的燃料轨压力，P4是在将燃料喷射到气缸期间的第四时间获取的燃料轨压力，P5是在将燃料喷射到气缸期间的第五时间获取的燃料轨压力，N是在发动机循环期间采样的燃料轨压力的数量，在该示例中，N＝5。在该示例中，为了简洁起见，示出了五个压力值，并且可以在喷射事件的过程中对更高数量的压力值进行采样。在另一个示例中，控制器可以估计喷射开始时和喷射结束时的燃料轨压力，并将平均燃料轨压力估计为开始压力与结束压力的平均值。

喷射事件期间的燃料轨压力降可以根据喷射前的压力与喷射后的压力之间的平均值来估计。替代地，可以将燃料轨压力降估计为在命令打开喷射器的喷射开始时的压力与在命令关闭喷射器的喷射完成时的压力的差值。

在414处，可以依据喷射事件期间估计的燃料轨压力降来估计实际燃料喷射量(在喷射期间离开燃料轨的燃料质量)。实际燃料喷射量可以进一步基于在喷射事件期间实现的实际燃料喷射脉冲宽度。实际脉冲宽度可以考虑任何新近请求的脉冲宽度变化以及任何截断。在一个示例中，可以诸如通过使用等式2基于燃料轨压力降、燃料密度、有效体积模量和燃料轨体积来估计实际燃料喷射量。

其中I_m是实际燃料喷射量(质量)，ΔP是喷射期间的燃料轨压力降，ρ是燃料密度，V是燃料轨体积，并且K是有效体积模量。

在416处，可以估计由喷射器喷射的预期燃料量。可以基于喷射的实际脉冲宽度和喷射期间的估计平均燃料轨压力来估计预期燃料喷射量。

在418处，可以估计预期燃料量与实际喷射燃料之间的差值(燃料供应差值)。改进对预期燃料喷射量和实际燃料喷射量的估计提高了燃料供应差值的准确性。

在420处，可以基于估计的燃料供应差值来调整一个或多个发动机操作参数。在一个示例中，可以依据燃料供应差值来调整在来自喷射器的紧接后一喷射期间喷射的燃料量。在另一个示例中，基于压力的平衡***(PBIB)可以基于估计的燃料供应差值来调整喷射器的传递函数。作为示例，10mg燃料喷射经调度在10MPa下注入，但是注入期间的平均压力为9.7MPa，实际喷射燃料质量被估计为10mg*sqrt(9.7/10)＝9.85mg。实际喷射燃料质量可以被称为针对喷射期间的实际燃料轨压力进行缩放的质量，并且该估计值可以用于由PBIB进行的调整。

直接燃料喷射器的增益或传递函数基于供应给直接燃料喷射器的电压的脉冲宽度来描述通过直接燃料喷射器的燃料流和/或经由直接燃料喷射器输送的燃料量。作为示例，先前确定的传递函数可以从控制器存储器中检索并基于所估计的燃料供应差值来更新。所述更新可以包括将先前确定的传递函数乘以与燃料供应差值成比例的因子。而且，使用燃料供应差值，PBIB可能能够将零件间传递函数差值补偿趋于零。通过准确地计算喷射器的实际传递函数，可以针对喷射器的紧接后一燃料供应事件改进对燃料喷射的调度。

在学***衡的一个示例中，可以测量由于来自每个喷射器的喷射引起的压力降并将其转换为质量(或体积)。可以依据所有喷射器的观察到的喷射质量和观察到的平均喷射质量来计算喷射器质量比(喷射器指数)。可以依据喷射器质量比来估计喷射器的喷射器校正因子，并将其应用于喷射器平衡。

在又一示例中，可以基于估计的燃料供应差值来执行燃料供应诊断。预期燃料喷射量与实际燃料喷射量之间的差值高于阈值可能不利地影响发动机操作。作为示例，响应于喷射器燃料供应差值高于阈值，可以设置指示喷射器劣化的诊断代码。可以在燃料喷射器未劣化的情况下的发动机操作期间预校准阈值。

这样，通过准确地估计预期燃料喷射量，可以准确地计算喷射器的实际传递函数。此外，可以减小气缸间空燃比变化，由此提高燃料经济性并减少催化剂前和催化剂后排放。

在一个示例中，一种用于发动机的方法包括：基于在紧接前一喷射事件期间喷射到气缸的估计的预期燃料量调整在喷射事件期间经由直接燃料喷射器喷射到所述气缸的燃料量，依据在所述紧接前一喷射事件期间的平均燃料轨压力来确定所述估计的预期燃料量。在前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括在所述直接燃料喷射器在所述紧接前一喷射事件期间向所述气缸供应燃料时多次对燃料轨压力进行采样。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，根据在所述紧接前一喷射事件期间多次采样的燃料轨压力来估计所述平均燃料轨压力。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，从在所述紧接前一喷射事件期间发起对所述气缸的燃料喷射之前的预定时间到在所述紧接前一喷射事件期间完成对所述气缸的燃料喷射之后的另一预定时间继续对燃料轨压力进行采样。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，依据在所述紧接前一喷射事件期间在所述燃料喷射发起时估计的第一燃料轨压力和所述燃料喷射完成时估计的第二燃料轨压力来估计所述平均燃料轨压力。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，基于在所述紧接前一喷射事件期间喷射到所述气缸的所述估计燃料量来调整喷射到所述气缸的所述燃料量包括依据所述估计的预期燃料喷射量与在所述紧接前一喷射事件期间估计的实际燃料喷射量之间的差值来增加或减少所述燃料喷射量，其中在所述喷射事件与所述紧接前一喷射事件之间没有任何喷射事件。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，依据所述紧接前一喷射事件期间的燃料轨压力降来估计在所述紧接前一喷射事件期间的所述实际燃料喷射量。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，依据在所述紧接前一喷射事件期间的所述平均燃料轨压力和所述紧接前一喷射事件的脉冲宽度来估计所述预期燃料量。另外或任选地，任何或所有前述示例还包括，基于所述估计的预期燃料喷射量与所述估计的实际燃料喷射量之间的差值来调整所述直接燃料喷射器的传递函数。

在另一个示例中，一种用于发动机的***包括：控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器：估计在经由一个或多个直接燃料喷射器中的直接燃料喷射器对气缸的燃料供应期间与所述一个或多个直接燃料喷射器流体连通的燃料轨中的平均压力，依据所述燃料轨中的所述平均压力来估计在所述气缸的所述燃料供应期间的预期燃料喷射量，以及调整在紧接在所述燃料供应之后所述气缸的另一次燃料供应期间经由所述直接燃料喷射器喷射到所述气缸的燃料量。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，在所述燃料供应期间，所述燃料轨中的压力随着与所述燃料轨流体连通的高压燃料泵的冲程而增加，并且所述燃料轨中的所述压力在完成所述燃料喷射之后减小。另外或任选地，任何或所有前述示例还包括在所述气缸的所述燃料供应期间经由联接到所述燃料轨的压力传感器对所述燃料轨中的所述压力进行采样预定次数，然后依据所述采样压力和对所述压力采样的所述预定次数来估计所述燃料轨中的所述平均压力。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述预期燃料喷射量是所述平均压力和所述燃料供应的脉冲宽度的函数。另外或任选地，任何或所有前述示例还包括依据在所述燃料供应发起时所述燃料轨中的第一压力与所述燃料供应完成时所述燃料轨中的第二压力之间的差值和所述燃料供应的所述脉冲宽度来估计在所述燃料供应期间喷射到所述气缸的实际燃料量，所述第一压力高于所述第二压力。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，调整在紧接在所述燃料供应之后所述气缸的另一次燃料供应期间经由所述直接燃料喷射器喷射到所述气缸的所述燃料量是基于所述预期燃料喷射量与所述实际燃料喷射量之间的差值。

在又一示例中，一种用于发动机的方法包括：在经由联接到气缸的直接燃料喷射器向所述气缸进行的第一次燃料喷射期间，在完成对所述气缸的所述第一次燃料喷射后对联接到所述直接燃料喷射器的燃料轨中的压力进行采样；基于所述第一次喷射期间所述燃料轨中的压力变化来估计所述第一次喷射的燃料供应偏移；以及基于所述燃料供应偏移来调度经由所述直接燃料喷射器对所述气缸的第二次燃料喷射，所述第二次燃料喷射紧接在所述第一次燃料喷射之后。在前述示例性***中，另外或任选地，所述燃料供应偏移被估计为在所述第一次喷射期间输送到所述气缸的预期燃料量与在所述第一次喷射期间输送到所述气缸的实际燃料量之间的差值，所述预期燃料输送量是在所述第一次喷射期间所述燃料轨中的所述压力变化的函数。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述压力变化是在所述直接燃料喷射器打开时所述燃料轨中的第一压力与在所述直接燃料喷射器关闭时所述燃料轨中的第二压力的平均压力。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，调度所述第二次燃料喷射包括基于所述燃料供应偏移来调度所述第二次喷射的发起时间和在所述第二次喷射期间要喷射的燃料量。

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***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***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以表示任何数目的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一种或多种。因此，所示的各种动作、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。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可以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***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***中执行指令来实施。

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，以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、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”等不意图表示任何顺序、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***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“近似”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。这些权利要求可以指代“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、等同或不同都被视为包括在本公开的主题内。

Claims (15)

1.一种用于发动机的方法，其包括：

基于在紧接前一喷射事件期间喷射到气缸的估计的预期燃料量调整在喷射事件期间经由直接燃料喷射器喷射到所述气缸的燃料量，依据在所述紧接前一喷射事件期间的平均燃料轨压力来确定所述估计的预期燃料量。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述直接燃料喷射器在所述紧接前一喷射事件期间向所述气缸供应燃料时多次对燃料轨压力进行采样。

3.根据权利要求2所述的方法，其中根据在所述紧接前一喷射事件期间多次采样的燃料轨压力来估计所述平均燃料轨压力。

4.根据权利要求2所述的方法，其中从在所述紧接前一喷射事件期间发起对所述气缸的燃料喷射之前的预定时间到在所述紧接前一喷射事件期间完成对所述气缸的燃料喷射之后的另一预定时间继续对燃料轨压力进行采样。

5.根据权利要求4所述的方法，其中依据在所述紧接前一喷射事件期间在所述燃料喷射发起时估计的第一燃料轨压力和所述燃料喷射完成时估计的第二燃料轨压力来估计所述平均燃料轨压力。

6.根据权利要求1所述的方法，其中基于在所述紧接前一喷射事件期间喷射到所述气缸的所述估计燃料量来调整喷射到所述气缸的所述燃料量包括依据所述估计的预期燃料喷射量与在所述紧接前一喷射事件期间估计的实际燃料喷射量之间的差值来增加或减少所述燃料喷射量，其中在所述喷射事件与所述紧接前一喷射事件之间没有任何喷射事件。

7.根据权利要求6所述的方法，其中依据所述紧接前一喷射事件期间的燃料轨压力降来估计在所述紧接前一喷射事件期间的所述实际燃料喷射量。

8.根据权利要求7所述的方法，其中依据在所述紧接前一喷射事件期间的所述平均燃料轨压力和所述紧接前一喷射事件的脉冲宽度来估计所述预期燃料量。

9.根据权利要求6所述的方法，其还包括基于所述估计的预期燃料喷射量与所述估计的实际燃料喷射量之间的差值来调整所述直接燃料喷射器的传递函数。

10.一种用于发动机的***，其包括：

控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器：

估计在经由一个或多个直接燃料喷射器中的直接燃料喷射器对气缸的燃料供应期间与所述一个或多个直接燃料喷射器流体连通的燃料轨中的平均压力；

依据所述燃料轨中的所述平均压力来估计在所述气缸的所述燃料供应期间的预期燃料喷射量；以及

调整在紧接在所述燃料供应之后所述气缸的另一次燃料供应期间经由所述直接燃料喷射器喷射到所述气缸的燃料量。

11.根据权利要求10所述的***，其中在所述燃料供应期间，所述燃料轨中的压力随着与所述燃料轨流体连通的高压燃料泵的冲程而增加，并且所述燃料轨中的所述压力在完成所述燃料喷射之后减小。

12.根据权利要求10所述的***，其还包括在所述气缸的所述燃料供应期间经由联接到所述燃料轨的压力传感器对所述燃料轨中的所述压力进行采样预定次数，然后依据所述采样压力和对所述压力采样的所述预定次数来估计所述燃料轨中的所述平均压力。

13.根据权利要求10所述的***，其中所述预期燃料喷射量是所述平均压力和所述燃料供应的脉冲宽度的函数。

14.根据权利要求13所述的***，其还包括依据在所述燃料供应发起时所述燃料轨中的第一压力与所述燃料供应完成时所述燃料轨中的第二压力之间的差值来估计在所述燃料供应期间喷射到所述气缸的实际燃料量，所述第一压力高于所述第二压力。

15.根据权利要求14所述的***，其中调整在紧接在所述燃料供应之后所述气缸的另一次燃料供应期间经由所述直接燃料喷射器喷射到所述气缸的所述燃料量是基于所述预期燃料喷射量与所述实际燃料喷射量之间的差值。

Images