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用于多次喷射的方法和系统

文献发布时间:2023-06-19 16:06:26



技术领域

本说明书总体上涉及用于经由同一喷射器调整紧密地间隔的多次喷射的喷射正时的方法和系统。

背景技术

发动机可以配置有用于将燃料直接喷射到发动机气缸中的直接燃料喷射器(DI)和/或用于将燃料喷射到发动机气缸的进气道中的进气道燃料喷射器(PFI)。在发动机循环的进气冲程期间,可以在单个喷射事件或多个连续喷射事件中经由喷射器将燃料输送到气缸。在经由同一喷射器进行的多次喷射或分流喷射期间的两个连续喷射事件之间的喷射间时段可以短于经由喷射器进行的两个单次喷射事件之间的喷射间时段。

使用各种方法来调整在分流喷射期间喷射的燃料量和每个喷射事件的喷射正时。Gautier等人在US9650983中示出了一种示例性方法。其中,在分流喷射期间,执行第一低喷射脉冲和第二互补燃料喷射脉冲。分流喷射的打开和/或关闭时间可以用于调整后续喷射事件的喷射正时。

然而,本文的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例,在多次(分流)喷射期间,来自同一喷射器的两次连续喷射可以紧密地间隔开,从而导致一组多次喷射中的第一次喷射的发生影响后续(第二次)喷射的打开时间。基于先前喷射的打开和/或关闭正时来调整一组多次喷射中的第一次喷射和第二次喷射中的每一者的喷射正时可能导致第二次喷射具有较短的打开时段。第二次喷射的延迟打开时间或短于期望的打开时段可能导致在气缸中喷射低于期望量的燃料,从而影响发动机性能。

发明内容

在一个示例中,可以通过一种用于发动机的方法来解决上述问题,所述方法包括:在第二组多次喷射中的第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间间隔低于阈值时段期间,基于第一组多次喷射中的另一次第二次喷射的另一打开时间调整第二组多次喷射中的第二次喷射的打开时间。以这种方式,通过基于喷射间间隔调整分流喷射中的喷射事件的打开正时,可以将期望量的燃料输送到气缸。

作为一个示例,在发动机循环期间为气缸计划单次燃料喷射的状况期间,可以基于一次或多次先前喷射的打开时间/关闭时间来调整燃料喷射的打开时间和脉冲宽度。在发动机循环期间为气缸计划来自同一喷射器的多次喷射的状况期间,可以基于经由同一喷射器进行的先前一组多次喷射中的第一次喷射的打开时间来调整一组多次喷射中的第一次喷射的打开时间和脉冲宽度。另外,可以基于经由同一喷射器进行的所述先前一组多次喷射中的第二次喷射的打开时间来调整所述一组多次喷射中的第二次喷射的打开时间和脉冲宽度。此外,可以作为一组多次喷射中的两次喷射之间的喷射间间隔的函数来调整所述一组多次喷射中的每次喷射的打开正时。

以这种方式,通过基于经由同一喷射器进行的两次连续燃料喷射之间的喷射间间隔而不同地调整喷射器的打开正时,可以根据需要维持多次喷射的打开时段。通过维持每次喷射的期望打开时段,可以分配计划输送到气缸的全部燃料量。基于在低于阈值喷射间间隔期间经由同一喷射器进行的先前一组多次喷射中的第二次喷射的打开时间来调整一组多次喷射中的第二次喷射的打开时间和脉冲宽度的技术效果是可以提高打开时间的准确性并且不会由于所述一组多次喷射中的第一次喷射的关闭而延迟。总之,通过在单次喷射和多次喷射期间向每个气缸喷射计划量的燃料,可以提高燃料效率和发动机性能。

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,所述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现方式。

附图说明

图1示意性地描绘了内燃发动机的气缸的示例性实施例。

图2示意性地描绘被配置用于进气道喷射和直接喷射的可与图1的发动机一起使用的燃料系统的示例性实施例。

图3A示出了用于激励燃料喷射器的示例性电路。

图3B示出了喷射器的示例性致动以将燃料分配给气缸。

图4示出了用于基于喷射间间隔调整燃料喷射器的打开正时的示例性方法的流程图。

图5A示出了以高于阈值喷射间间隔向气缸喷射燃料的第一示例。

图5B示出了以低于阈值喷射间间隔向气缸进行分流燃料喷射的第二示例。

具体实施方式

以下说明书涉及用于经由同一喷射器调整紧密地间隔的多次喷射的喷射正时的系统和方法。因此,图1描绘了包括联接到发动机系统和燃料系统的示例性车辆系统。图2描绘了图1的燃料系统的详细视图,示出了一组直接喷射器和一组进气道喷射器。在图3A中示出了用于激励燃料喷射器的示例性电路,并且在图3B中示出了操作电路以致动燃料喷射器的示例。控制器可以被配置为基于喷射间间隔来调整燃料喷射器的喷射正时。在图5A至图5B中示出了具有不同喷射间间隔的单次燃料喷射和分流燃料喷射的示例。

现在转向图1,描绘了包括在车辆系统100中的内燃发动机10的燃烧室或气缸的示例。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统和来自车辆操作员130经由输入装置132的输入来控制。在该示例中,输入装置132包括加速踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(本文还称为“燃烧室”)14可包括燃烧室壁136与定位在其中的活塞138。活塞138可联接到曲轴140,使得活塞的往复运动被转化为曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统联接到乘用车辆的至少一个驱动轮。此外,起动机马达(未示出)可以经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。

气缸14可以经由一系列进气通道142、144和146接收进气。除了与气缸14连通之外,进气通道146还可以与发动机10的其他气缸连通。在一些示例中,进气通道中的一个或多个可以包括增压装置,诸如涡轮增压器或机械增压器。例如,图1示出了配置有涡轮增压器的发动机10,所述涡轮增压器包括布置在进气通道142与144之间的压缩机174和沿着排气通道148布置的排气涡轮176。在增压装置被配置为涡轮增压器的情况下,压缩机174可以至少部分地由排气涡轮176经由轴180提供动力。然而,在其他示例中,诸如在发动机10设置有机械增压器的情况下,可以任选地省略排气涡轮176,其中压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力。包括节流板164的节气门162可以沿着发动机的进气通道设置,以用于改变提供给发动机气缸的进气的流速和/或压力。例如,节气门162可以位于压缩机174的下游,如图1所示,或者替代地,可以设置在压缩机174的上游。

除了气缸14之外,排气通道148还可以从发动机10的其他气缸接收排气。排气传感器128被示出为在排放控制装置178的上游联接到排气通道148。例如,传感器128可以从各种合适的传感器中选择以便提供对排气空燃比的指示,所述各种合适的传感器诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO(如所描绘的)、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置178可为三元催化器(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置,或其组合。

发动机10的每个气缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如,气缸14被示出为包括位于气缸14的上部区域处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中,发动机10的每个气缸(包括气缸14)可以包括位于气缸的上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。

进气门150可以由控制器12经由致动器152来控制。类似地,排气门156可以由控制器12经由致动器154来控制。在一些状况期间,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打开和关闭。进气门150和排气门156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可以操作所述系统来改变气门操作。例如,气缸14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由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。

气缸14可以具有压缩比,所述压缩比是当活塞138处于下止点与处于上止点时的容积比。在一个示例中,压缩比在9:1至10:1的范围内。然而,在使用不同燃料的一些示例中,可以增大压缩比。例如,当使用较高辛烷值燃料或具有较高的汽化潜焓的燃料时可能会出现这种情况。如果使用直接喷射,由于直接喷射对发动机爆震的影响,则压缩比也可能会增大。

在一些示例中,发动机10的每个气缸可包括用于发起燃烧的火花塞192。点火系统190可在选择操作模式下响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。然而,在一些实施例中,诸如在发动机10可以通过自动点火或通过喷射燃料来引发燃烧的情况下,可以省略火花塞192,就如同一些柴油发动机的情况那样。

在一些示例中,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。作为非限制性示例,气缸14被示出为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可以被配置为输送从燃料系统8接收的燃料。燃料喷射器166被示为直接联接到气缸14,以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地直接向气缸中喷射燃料。通过这种方式,燃料喷射器166向燃烧气缸14中提供所谓的燃料直接喷射(在下文中称为“DI”)。尽管图1示出了喷射器166被定位到气缸14的一侧,但是所述喷射器替代地可以位于活塞的顶部上方,诸如靠近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的较低挥发性,因此当使用醇基燃料操作发动机时,此类位置可以改善混合和燃烧。替代地,喷射器可以位于进气门的顶部上方并且靠近进气门以改善混合。燃料可以经由高压燃料泵和燃料轨从燃料系统8的燃料箱输送到燃料喷射器166。此外,燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。

燃料喷射器170被示出为以一定配置布置在进气通道146中而不是在气缸14中,所述配置向气缸14上游的进气道中提供所谓的燃料进气道喷射(在下文中称为“PFI”)。燃料喷射器170可与经由电子驱动器171从控制器12接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收的燃料。可以理解,驱动器168和驱动器171在一些示例中可以是相同类型的驱动器(例如,进气道燃料喷射器在一些示例中可以由直接喷射驱动器驱动,以减少或消除电池电压对进气道燃料喷射器的打开时间参数的依赖性)。因此,在一些示例中,用于驱动进气道燃料喷射器和直接喷射器的驱动器的类型可以是相同的,而在其他示例中,用于驱动进气道燃料喷射器和直接喷射器的驱动器的类型可以是不同的。然而,可以理解,PFI驱动器不可以用于驱动直接燃料喷射器。

在替代示例中,燃料喷射器166和170中的每一者可被配置为用于将燃料直接喷射到气缸14中的直接燃料喷射器。在又一个示例中,燃料喷射器166和170中的每一者可以被配置为用于在进气门150的上游喷射燃料的进气道燃料喷射器。在其他示例中,气缸14可以仅包括单个燃料喷射器,所述单个燃料喷射器被配置为以不同的相对量从燃料系统接收不同的燃料作为燃料混合物,并且进一步被配置为作为直接燃料喷射器将此燃料混合物直接喷射到气缸中或者作为进气道燃料喷射器在进气门的上游喷射此燃料混合物。因而,应当理解,本文所描述的燃料系统不应受本文以举例方式描述的特定燃料喷射器配置的限制。

在气缸的单个循环期间,燃料可通过两个喷射器输送到气缸。例如,每个喷射器可以输送在气缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。此外,从每个喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可以随着工况而变化,所述工况诸如是诸如在下文描述的发动机负载、爆震和排气温度。可以在打开进气门事件、关闭进气门事件(例如,基本上在进气冲程之前)期间以及在打开和关闭进气门操作期间输送进气道喷射的燃料。类似地,例如,可以在进气冲程期间以及部分在先前的排气冲程期间、在进气冲程期间以及部分在压缩冲程期间输送直接喷射的燃料。因此,甚至对于单个燃烧事件,可以在不同的正时从进气道喷射器和直接喷射器喷射所喷射的燃料。此外,对于单个燃烧事件,可以每循环执行输送的燃料的多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或者它们的任何适当组合期间执行多次喷射。

在发动机循环期间,燃料可以作为单次喷射或一组多次(分流)喷射从喷射器166或170输送到气缸14。(经由喷射器166或170的)两次连续的单次喷射之间的喷射间间隔可以高于(经由喷射器166或170的)一组多次喷射内的两次连续分流喷射之间的喷射间间隔。在第一喷射间间隔期间,可以基于一次或多次先前喷射的打开时间/关闭时间来调整喷射正时,并且在第二喷射间间隔期间,可以基于第一组喷射中的第一次喷射来调整第二组喷射中的第一次喷射的第一喷射正时,并且可以基于第一组喷射中的第二次喷射来调整第二组喷射中的第二次喷射的第二喷射正时。第一喷射间间隔可以长于阈值间隔(诸如在单次喷射中),并且第二喷射间间隔可以短于阈值间隔(诸如在分流/多次喷射中)。阈值间隔可以在4-6ms的范围内。第一组喷射和第二组喷射中的每一者可以是经由同一喷射器进行的分流喷射。另外,可以基于第一组喷射中的第二次喷射的另一个脉冲宽度来调整第二组喷射中的第二次喷射的脉冲宽度。调整第二组中的第二次喷射的脉冲宽度可以包括基于第一组喷射中的第二次喷射的另一个脉冲宽度来增大第二组中的第二次喷射的脉冲宽度。

燃料系统8可以包括一个或多个燃料箱。燃料系统8中的一个或多个燃料箱可保存不同燃料类型的燃料,诸如具有不同燃料品质和不同燃料成分的燃料。差异可以包括不同的醇含量、不同的水含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料共混物和/或它们的组合等。具有不同汽化热的燃料的一个示例可包括作为第一燃料类型的具有较低汽化热的汽油和作为第二种燃料类型的具有较高汽化热的乙醇。在另一个示例中,发动机可以使用汽油作为第一燃料类型并使用含醇燃料共混物(诸如E85(其为大约85%的乙醇和15%的汽油)或M85(其为大约85%的甲醇和15%的汽油))作为第二燃料类型。其他可用物质包括水、甲醇、醇和水的混合物、水和甲醇的混合物、醇的混合物等。

在再一些示例中,燃料可以是具有不同醇成分的醇共混物,其中第一燃料类型可以是具有较低醇浓度的汽油醇共混物,诸如E10(其为大约10%乙醇),而第二燃料类型可以是具有较大醇浓度的汽油醇共混物,诸如E85(其为大约85%乙醇)。另外,第一燃料和第二燃料在其他燃料品质方面也可不同,诸如温度、粘度、辛烷值等的差异。此外,一个或两个燃料箱的燃料特性可以例如由于燃料箱再填充的逐日变化而频繁变化。

尽管以上讨论涉及具有两个燃料箱的燃料系统,但是可以理解,在其他示例中,在不脱离本公开的范围的情况下,燃料系统可以仅仅包括单个燃料箱。

控制器12在图1中被示为微计算机,所述微计算机包括:微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在此特定示例中被示为用于存储可执行指令的非暂时性只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114以及数据总线。除先前讨论的那些信号之外,控制器12还可以接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号,其包括:来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量值;来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT);来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);以及来自传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)。发动机转速信号(RPM)可以由控制器12根据信号PIP来生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12从图1的各种传感器接收信号,并且采用图1的各种致动器以基于所接收信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。

如上所述,图1仅示出多缸发动机的一个气缸。因此,每个气缸可类似地包括其自身的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。应当理解,发动机10可包括任何合适数目的气缸,包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个气缸。此外,这些气缸中的每一者可包括由图1参考气缸14所描述和描绘的各种部件中的一些或全部部件。

车辆系统100可以包括可供一个或多个车辆车轮175使用的多个扭矩源。在所示的示例中,车辆系统100是包括电机153的混合动力电动车辆系统(HEV),然而在其他示例中,在不脱离本公开的范围的情况下,车辆系统可以不是混合动力电动车辆系统。电机153可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器172接合时,发动机10的曲轴140和电机153经由变速器155连接到车轮175。在所描绘的示例中,第一离合器设置在曲轴140与电机153之间,而第二离合器设置在电机153与变速器155之间。控制器12可以向每个离合器172的致动器发送信号以接合或分离离合器,以便将曲轴与电机153和与其连接的部件连接或断开,和/或将电机153与变速器155和与其连接的部件连接或断开。变速器155可为齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置,包括被配置为并联、串联或混联式混合动力车辆。

电机153从牵引电池158(本文中也描述为车载能量存储装置、能量存储装置或电池)接收电力以向车轮175提供扭矩。例如在制动操作期间,电机153还可以用作发电机以提供电力来对牵引电池158充电。

车载能量存储装置158可以周期性地从驻留在车辆外部(例如,并非车辆一部分)的电源191接收电能,如由箭头194所指示。作为非限制性示例,车辆系统100可被配置为插电式混合动力电动车辆(PHEV),其中电能可经由电能传输电缆193从电源191供应到能量存储装置158。在从电源191给能量存储装置158再充电的操作期间,电气传输电缆193可以电联接能量存储装置158和电源191。在操作车辆推进系统以推进车辆时,可使电气传输电缆193在电源191与能量存储装置158之间断开连接。控制器12可识别和/或控制存储在能量存储装置处的电能的量,所述电能量可称为荷电状态(SOC)。

在其他示例中,可省略电气传输电缆193,其中可在能量存储装置158处从电源191无线地接收电能。例如,能量存储装置158可经由电磁感应、无线电波和电磁谐振中的一者或多者从电源191接收电能。因此,应当理解,可使用任何合适的方法来用于从不构成车辆的部分的电源对能量存储装置158进行再充电。

图2示意性地描绘了上文在图1中讨论的燃料系统8的示例性实施例200。燃料系统8可以被操作以将燃料输送到发动机,诸如图1的发动机10。燃料系统8可以由控制器操作来执行参考图4的方法描述的操作中的一些或全部。

燃料系统8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(在本文中也称为脉冲式燃料提升泵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操作以经由燃料通道218向HPP 214提供燃料。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,由此可以通过改变提供给泵马达的电力(由此增加或降低马达转速)来控制跨泵的压力增加和/或穿过泵的体积流速。例如,在控制器减少提供给提升泵212的电力时,体积流速和/或跨提升泵的压力增加可减小。可以通过增加提供给提升泵212的电力来增大体积流速和/或跨泵的压力增加。

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不利地影响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8可以包括一个或多个(例如,一系列)止回阀,所述一个或多个止回阀流体联接到低压燃料泵212以阻止燃料在阀的上游回漏。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 214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可以随后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(在本文中也被称为第一喷射器组,参考图1中的燃料喷射器166)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(在本文中也被称为第二喷射器组,参考图1中的燃料喷射器170)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。因此,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中的每一者被示为将燃料分配给相应喷射器组252、262中的四个燃料喷射器,但是应当理解,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第一喷射器组252(例如,直接喷射器)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第二喷射器组262(例如,进气道燃料喷射器)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171致动进气道喷射器262中的每一者并且经由直接喷射驱动器168致动直接喷射器252中的每一者。控制器12、驱动器171、168和其他合适的发动机系统控制器可包括控制系统。尽管驱动器171、168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171、168,或者可被配置为提供驱动器171、168的功能。控制器12可以包括未示出的附加部件,诸如包括在图1的控制器12中的那些部件。如上文所讨论的,在一些示例中,驱动器171可以是直接喷射驱动器,并且驱动器168也可以是直接喷射驱动器。如上所述,依赖于DI驱动器可以减少或消除电池电压对进气道燃料喷射器的打开时间参数的依赖性。

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,燃料量调节器、磁性螺线管阀等)来改变每个泵冲程的有效泵量。HPP的出口止回阀274由外部控制器进行机械控制,而不是电子控制。与马达驱动的LPP 212相比,HPP 214可以由发动机机械地驱动,然而,在其他示例中,可以在不脱离本公开的范围的情况下对HPP 214进行电子控制。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。传感器(图2中未示出)可以被定位在凸轮230附近以使得能够确定凸轮的角位置(例如,在0度至360度之间),所述角位置可以被中继到控制器12。

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214的入口压力的指示。

第一燃料轨250可以包括第一燃料轨压力传感器248以用于向控制器12提供对直接喷射燃料轨压力的指示,然而在不脱离本公开的范围的情况下,第一燃料轨250在其他示例中可以不包括第一燃料轨压力传感器。同样地,第二燃料轨260可以包括第二燃料轨压力传感器258以用于向控制器12提供对进气道喷射燃料轨压力的指示,然而在不脱离本公开的范围的情况下,第二燃料轨260在其他示例中可以不包括第二燃料轨压力传感器。发动机转速传感器233可以用于向控制器12提供发动机转速的指示。在HPP 214由发动机10例如经由曲轴或凸轮轴进行机械驱动的条件下,对发动机转速的指示可以用于识别HPP 214的转速。

第一燃料轨250沿着燃料通道278联接到HPP 214的出口208。出口止回阀274和泄压阀(也被称为泵泄压阀)272可以定位在HPP214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。尽管以上讨论包括泵泄压阀272和泄压阀242,但是在其他示例中,在不脱离本公开的范围的情况下,可以不包括泵泄压阀272和泄压阀242。

基于发动机工况,燃料可以由一个或多个进气道喷射器262和直接喷射器252输送。例如,在高负载条件期间,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可被禁用。在另一个示例中,在中负载条件期间,燃料可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,在低负载条件、发动机起动以及暖机怠速条件期间,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可被禁用。

此处应当注意,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、流速等。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/或燃料流速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)。

转向图3A,示出了可以在一些示例中用于致动燃料喷射器的示例性电路300。具体地,燃料喷射器305(例如,与燃料喷射器166相同或与图1中的燃料喷射器170相同)可以经由控制器(例如,图1中的控制器12)、经由包括低侧功率开关308的电路300来致动,所述低侧电源开关与齐纳二极管310并联。可以理解,齐纳二极管310可以保护电路300免受由于自感应引起的过电压,例如,当停止对喷射器线圈的激励时可能发生自感应。

在具有无电流线圈的断电模式下,阀机构可以通过弹簧和对应燃料轨中的燃料压力来抵靠阀安置。当命令电源311接通时,线圈可以被激励并且可能出现电磁场,因此使阀机构从阀座脱离安置并且使得燃料能够被喷射到发动机气缸。激励电流的停用可以在无电流线圈中生成的磁场充分衰减时再次导致喷射器的关闭。可以在第一电路位置312处测量燃料喷射器305两端的电压,并且可以在第二电路位置313处测量通过电路的电流。

磁场或残余磁能的衰减可以基于磁场的初始振幅和自激励电流的停用以来的时间。喷射的较短脉冲宽度可以生成较小的磁场,相对于较长的脉冲,所述较小的磁场可以更快地衰减。如果经由燃料喷射器305进行的两次喷射紧密地间隔开,诸如两次喷射之间的喷射间间隔低于阈值持续时间,则喷射器在喷射之后的打开时间可以延迟,直到磁场完全衰减为止。打开的延迟可能导致喷射期间的打开时段缩短,从而导致要分配的燃料量低于期望量。

为了克服喷射器在具有短于阈值喷射间时段的喷射之后的这种打开延迟,可以基于喷射间时段来调整在紧随其后的喷射期间的喷射器的打开时间。可以作为喷射间间隔的函数来调整一组多次喷射中的第二次喷射的打开时间,其中所述函数是基于在所述一组多次喷射之前的一组或多组多次喷射中的一次或多次第一次喷射和第二次喷射的打开时间和/或关闭时间。在第二组多次喷射中的第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间间隔低于阈值时段期间,可以基于第一组多次喷射中的另一次第二次喷射的另一打开时间来调整第二组喷射中的第二次喷射的打开时间。可以基于在第二组多次喷射中的第一次喷射期间在喷射器的致动机构的无电流线圈中生成的磁场的衰减来估计阈值时段。第一组多次喷射可以在第二组多次喷射之前。调整第二次喷射的打开可以包括延迟第二次喷射的打开,延迟第二次喷射的打开的时段与喷射间时段成反比。

图3B示出了燃料喷射器305的示例性致动图示345以将燃料分配给气缸。示例性图示345以图形方式描绘了致动脉冲(曲线图330)、电路中的电流(曲线图332)、燃料喷射气门升程(曲线图334)和喷射到发动机气缸的燃料量(曲线图336)之间的关系。在时间t0处,没有致动电压被供应到燃料喷射器(曲线图330),并且因此也没有供应电流(曲线图332)。因此,阀尚未丝毫打开(0升程,曲线图334),并且没有燃料被喷射到对应的发动机气缸(曲线图336)。

在时间t1处,燃料喷射器被致动(例如,向燃料喷射器供应电压)。然而,在阀机构达到全升程之前需要一段时间。延迟时间(例如,时间t1与t2之间的时间段)可以取决于多个变量,包括但不限于致动电压、燃料压力、歧管压力、温度、喷射器弹簧力等。t2处的电流中的拐点可以被理解为指示阀机构已达到全升程的时间。因此,可以理解,通过监测电流(例如,图5A中的第二电路位置313处的电流),可以推断打开时间。

喷射器关闭可以观察到的效果与喷射器打开观察到的效果类似。例如,在时间t3处,停止向燃料喷射器供应电压。电流在时间t3至t4之间相应地减小,并且阀关闭。尽管在该示例性图示345中电流衰减快于阀变得完全关闭,但是在其他示例中,电流可能以与阀关闭更紧密对应的方式衰减。更具体地,当在时间t3处不再致动阀时,线圈中的感应磁场花费一些时间来消散,因此当中断电压供应时阀不会立即关闭。

在经由图3A中描绘的电路类型激励燃料喷射器的情况下,可以理解,受监测电压信号(例如,在图3A中的第一电路位置312处的受监测电压信号)可以用于推断阀何时完全关闭。此外,如上文所讨论,可以使用受监测电流信号(例如,在图5A中的第二电路位置313处的受监测电流信号)推断阀何时完全打开。

燃料喷射器的感应特征也可以用于测量喷射器的打开时间和关闭时间两者。如果监测螺线管的电流,则电枢移动在螺线管电流上施加特征。施加打开电压/电流与该打开特征之间的时间是打开时间的量度。去除打开/保持电压/电流与该关闭特征之间的时间是关闭时间的量度。

以这种方式,图1至图3A的系统提供了一种用于发动机的系统,所述系统包括:控制器,所述控制器具有存储在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使控制器:在发动机循环期间在经由第一燃料喷射器的第一组多次喷射期间,作为在第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间间隔的函数来获知第一组中的第一次喷射的第一打开时间和第一组中的第二次喷射的第二打开时间中的每一者,并且在后续发动机循环期间在经由第一燃料喷射器的第二组多次喷射期间,基于所获知的第一打开时间来调整第二组中的另一次第一次喷射的第三打开时间,以及基于所获知的第二打开时间来调整第二组中的另一次第二次喷射的第四打开时间。第一组中的第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间间隔与第二组中的另一次第一次喷射与另一次第二次喷射之间的另一个喷射间间隔相同,所述喷射间间隔低于阈值间隔。

图4示出了用于基于喷射间间隔来调整燃料喷射器(诸如燃料喷射器166,或与图1中的燃料喷射器170相同)的打开正时的示例性方法400。燃料喷射器可以将燃料分配给不同的发动机气缸。打开正时可以对应于在向燃料喷射器施加电压时引起的燃料喷射器的气门机构的全升程。喷射的脉冲宽度可以是燃料喷射器处于全升程状况的持续时间。控制器可以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(诸如上面参考图1至图3A描述的传感器)接收的信号执行用于执行方法400的指令。所述控制器可以根据在下文描述的方法来采用发动机系统的发动机致动器以调整发动机操作。

在402处,控制器可以确定发动机工况。发动机工况可以包括发动机负载、发动机温度、发动机转速、操作员扭矩需求等。根据估计的工况,可以确定多个发动机参数。例如,在404处,可以确定燃料喷射计划。这可以包括确定要输送到气缸的燃料量(例如,基于扭矩需求)以及喷射正时。此外,可以选择最适合当前发动机工况的燃料喷射模式。在一个示例中,在高发动机负载下,可以选择经由直接喷射器将燃料直接喷射(DI)到发动机气缸中,以便利用DI的充气冷却属性,使得发动机气缸可以在较高压缩比下操作而不会引起非期望的发动机爆震。如果选择直接喷射,则控制器可以确定燃料是作为单次喷射还是分流为多次喷射进行输送,并且进一步确定是否在进气冲程和/或压缩冲程中输送一次或多次喷射。在另一个示例中,在较低发动机负载下和发动机起动时(特别是在冷起动期间),可以选择经由进气道燃料喷射器将燃料进气道喷射(PFI)到发动机气缸的进气道中,以便减少微粒物质排放。如果选择进气道喷射,则控制器可以确定是在关闭进气门事件还是在打开进气门事件期间输送燃料。可能还存在其他条件,其中燃料的一部分可以经由进气道喷射器输送到气缸,而燃料的其余部分经由直接喷射器输送到气缸。确定燃料喷射计划还可以包括针对每个喷射器基于估计的发动机工况来确定燃料喷射器脉冲宽度以及喷射事件(脉冲)之间的持续时间。

在406处,程序包括确定两个连续喷射事件之间的时间段(在本文中称为喷射间间隔)是否低于阈值时段。可以基于喷射器致动之后的喷射器中的磁场的衰减来预校准阈值时段。如关于图3A、图3B所讨论,即使在中断施加到喷射器的电压之后,系统中的感应磁场也可能需要一些时间来消散,因此当中断电压供应时,阀可能不会立即关闭。如果两次打开之间的喷射间间隔短于磁场衰减的时间段,则磁场的衰减和后续喷射器的完全关闭可能会影响阀的紧随其后的打开。作为示例,阈值喷射间间隔可以在4-6ms的范围内。

在一个示例中,如果燃料将由喷射器在单次喷射中输送到气缸,则两次单次喷射之间的喷射间间隔可以高于喷射器打开之后的磁场衰减的时间段。在另一个示例中,如果燃料将由喷射器在一个发动机循环中以多次喷射输送到气缸,则一组多次喷射中的两次分流喷射之间的喷射间间隔可以低于喷射器打开之后的磁场衰减的时间段。

图5A示出了以大于阈值的喷射间间隔向气缸喷射燃料的第一示例500。示例500示出了针对发动机气缸的相对于发动机位置的活塞位置。另外,示例500示出了按照曲轴转角度数(CAD)沿x轴的发动机位置。曲线502描绘活塞位置(沿着y轴),参考它们相对于上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的位置,并且进一步参考它们在发动机循环的四个冲程(进气、压缩、动力和排气)内的位置。如通过正弦曲线502所指示,活塞从TDC逐渐向下移动,从而在动力冲程结束时降到在BDC处的最低点。然后,活塞在排气冲程结束时返回到TDC处的顶部。然后,活塞在进气冲程期间再次朝向BDC向下移动,在压缩冲程结束时返回到其在TDC处的初始顶部位置。第二曲线图描绘了可以用于选定气缸的示例性燃料喷射曲线504。例如,燃料喷射曲线504可以用于标称燃料喷射,其中单次燃料喷射用于输送期望量的燃料,以便获得期望的发动机空燃比。

在该示例中,示出了在三个连续发动机循环的对应进气冲程期间的三个单次喷射I1、I2和I3。I1与I2之间的喷射间间隔由T1表示,而I2与I3之间的喷射间间隔由T2表示。基于每次喷射的脉冲宽度,T1和T2可以相等或不相等。T1和T2高于阈值喷射间间隔,因此喷射的关闭时间可能不会影响后续喷射的打开时间。可以基于一次或多次先前喷射的所获知的打开时间/关闭时间来调整每次喷射的打开时间。

图5B示出了以低于阈值喷射间间隔向气缸喷射燃料的第二示例550。示例550示出了针对发动机气缸的相对于发动机位置的活塞位置。另外,示例550示出了按照曲柄角度(CAD)沿x轴的发动机位置。类似于曲线502,曲线506描绘了活塞位置(沿着y轴),参考它们相对于上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的位置,并且进一步参考它们在发动机循环的四个冲程(进气、压缩、做功和排气)内的位置。第二曲线图描绘了可以用于选定气缸的示例性燃料喷射曲线508。例如,燃料喷射曲线508可以用于标称燃料喷射,其中多次燃料喷射用于向气缸输送期望量的燃料,以便获得期望的发动机空燃比。

在该示例中,示出了在三个连续发动机循环的对应进气冲程期间的三组多次喷射。在每个进气冲程期间,要输送到气缸的燃料量可以在各自发生在进气冲程内的两次紧密间隔的喷射之间进行分配。第一组多次喷射可以包括第一次喷射S1和第二次喷射S2,其中S1与S2之间的喷射间间隔为T3。第二组多次喷射可以包括第一次喷射S3和第二次喷射S4,其中S3与S4之间的喷射间间隔为T5。第三组多次喷射可以包括第一次喷射S5和第二次喷射S6,其中S5与S6之间的喷射间间隔为T7。S2与S3之间的喷射间间隔由T4表示,而S4与S5之间的喷射间间隔由T6表示。虽然T4和T6可以高于阈值喷射间间隔,但是一组多次喷射内的两次喷射之间的喷射间间隔T3、T5和T7可以低于阈值喷射间间隔。

由于较短的喷射间间隔,每组中的第二次喷射(诸如S2、S4和S6)的打开时间可能受到每组中的相应的第一次喷射(诸如S1、S3和S5)的关闭正时的影响。如下面详细描述,可以获知每组中的第一次喷射的打开时间,并且可以基于所获知的打开时间来调整后续组中的第一次喷射的打开时间。作为示例,可以获知S1的打开时间和脉冲宽度并且将其应用于调整S3的打开时间和脉冲宽度。另外,可以获知S3的打开时间和脉冲宽度并且将其应用于调整S5的打开时间和脉冲宽度。此外,S1和S3的所获知的打开时间和脉冲宽度中的每一者可以用于调整S5的打开时间和脉冲宽度。类似地,可以获知每组中的第二次喷射的打开时间和脉冲宽度,并且可以基于所获知的打开时间来调整后续组中的第二次喷射的打开时间和脉冲宽度。作为示例,可以获知S2的打开时间和脉冲宽度并且将其应用于调整S4的打开时间和脉冲宽度。另外,可以获知S4的打开时间和脉冲宽度并且将其应用于调整S6的打开时间和脉冲宽度。此外,S2和S4的所获知的打开时间和脉冲宽度中的每一者可以用于调整S6的打开时间和脉冲宽度。

作为示例,喷射脉冲宽度可以分为三个部分:打开时间、全升程时间和关闭时间。可以使用感应特征方法来测量打开时间和关闭时间。然后,总激励时间为打开时间加上全升程时间。有效脉冲宽度可以被估计为打开时间减去关闭时间加上全升程时间。在向气缸喷射燃料期间,选择转换成有效脉冲宽度的燃料质量。基于预期的打开时间和关闭时间以及有效脉冲宽度,可以估计计算实际脉冲宽度(总激励时间)。在前一次喷射之后不久(0至6毫秒)发生的喷射的打开时间可以有效地用于估计脉冲宽度。

返回到图4,如果在406处确定喷射间间隔高于阈值间隔,则在408处喷射正时包括基于一次或多次先前喷射的打开时间和关闭时间的后续喷射的打开时间和关闭时间。如前所述,由于较高的喷射间间隔,喷射的打开时间不受来自紧接在前的喷射的残余磁场的影响。基于在联接到喷射器的致动电路中测量的电流和电压来获知每次喷射的喷射器打开时间和关闭时间。可以基于先前喷射的所获知的喷射器打开时间和关闭时间来调整喷射器打开正时的准确性。此外,还可以基于一次或多次先前喷射的测量的脉冲宽度来调整喷射的脉冲宽度。

如果确定喷射间间隔低于阈值间隔,则可以推断出一组多次喷射中的第二次喷射的打开时间可能受到所述一组中的第一次喷射的关闭时间的影响。在410处,可以获知第一组多次喷射中的第一次喷射的第一打开时间和第一脉冲宽度。可以监测用于致动喷射器的电路中的电流信号以推断出阀何时完全打开,同时可以监测电路中的电压信号以推断出阀何时完全关闭。可以针对一系列多次喷射中的第一次喷射执行获知并且将其存储在控制器的存储器中。另外,可以获知每组多次喷射中的第一次喷射的关闭时间并且将其存储在控制器存储器中。在一个示例中,一组多次喷射中的第一次喷射的喷射器打开时间/关闭时间可以是喷射器间隔的第一函数。在另一个示例中,可以基于一组多次喷射中的第一次喷射的喷射器打开时间/关闭时间以及所述一组中的第一次喷射与紧接的后续第二次喷射之间的喷射间时段来填充第一查找表。可以针对多个离散的喷射间间隔(诸如6ms、4ms、2ms和1ms)来获知一组多次喷射中的第一次喷射的喷射器打开时间/关闭时间,并且可以更新第一查找表和/或第一函数以使喷射器打开时间/关闭时间与喷射间间隔相关。

类似地,所述一组多次喷射中的第一次喷射的脉冲宽度可以是喷射器间隔的第二函数。可以基于所述一组多次喷射中的第一次喷射的脉冲宽度以及所述一组中的第一次喷射与紧接的后续第二次喷射之间的喷射间时段来填充第二查找表。可以针对多个离散的喷射间间隔(诸如6ms、4ms、2ms和1ms)来获知一组多次喷射中的第一次喷射的脉冲宽度,并且可以更新第二查找表和/或第二函数以使喷射器打开时间/关闭时间与喷射间间隔相关。

在412处,可以获知第一组多次喷射中的第二次喷射的第二打开时间和第二脉冲宽度。可以监测用于致动喷射器的电路中的电流信号以推断出阀何时完全打开,同时可以监测电路中的电压信号以推断出阀何时完全关闭。可以针对一系列多次喷射中的第二次喷射执行获知并且将其存储在控制器的存储器中。另外,可以获知每组多次喷射中的第二次喷射的关闭时间并且将其存储在控制器存储器中。在一个示例中,一组多次喷射中的第二次喷射的喷射器打开时间/关闭时间可以是喷射器间隔的第三函数。在另一个示例中,可以基于一组多次喷射中的第二次喷射的喷射器打开时间/关闭时间以及所述一组中的第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间时段来填充第三查找表。可以针对多个离散的喷射间间隔(诸如6ms、4ms、2ms和1ms)来获知一组多次喷射中的第二次喷射的喷射器打开时间/关闭时间,并且可以更新第三查找表和/或第三函数以使喷射器打开时间/关闭时间与喷射间间隔相关。

类似地,所述一组多次喷射中的第二次喷射的脉冲宽度可以是喷射器间隔的第四函数。可以基于所述一组多次喷射中的第二次喷射的脉冲宽度以及所述一组中的第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间时段来填充第四查找表。可以针对多个离散的喷射间间隔(诸如6ms、4ms、2ms和1ms)来获知一组多次喷射中的第二次喷射的脉冲宽度,并且可以更新第四查找表和/或第四函数以使喷射器打开时间/关闭时间与喷射间间隔相关。

在414处,可以基于第一组多次喷射中的第一次喷射的所获知的第一打开时间和/或第一脉冲宽度来调整第二组多次喷射中的第一次喷射的第三打开时间和/或第三脉冲宽度。第二组多次喷射可以紧接在第一组多次喷射之后执行,其中同一喷射器将燃料输送到同一气缸。第一组中的第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间时段可以等于第二组中的第一次喷射和第二次喷射的喷射间时段。如果当前组喷射(在一组中的第一次喷射与第二次喷射之间)的喷射间时段与紧接在前一组喷射的喷射间时段不同,则可以基于另一组先前喷射中的第一次喷射的所获知的第一打开时间和第一脉冲宽度来调整当前组多次喷射中的第一次喷射的第三打开时间和第三脉冲宽度,所述另一组先前喷射中第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间时段与当前喷射相同。在一个示例中,如果当前组喷射的喷射间间隔是5ms,则可以基于喷射间间隔为5ms的前一组喷射中的第一次喷射的所获知的打开时间和第三脉冲宽度来调整当前组多次喷射中的第一次喷射的第三打开时间和第三脉冲宽度。

另外,可以基于喷射器间隔的第一函数来调整第二组多次喷射中的第一次喷射的第三喷射器打开时间。此外,可以基于填充有一组多次喷射中的第一次喷射的喷射器打开时间/关闭时间以及所述一组中的第一次喷射与紧接的后续第二次喷射之间的喷射间时段的第一查找表来调整第二组多次喷射中的第一次喷射的喷射器打开时间。类似地,可以基于填充有一组多次喷射中的第一次喷射的脉冲宽度的第二查找表来调整第二组多次喷射中的第一次喷射的脉冲宽度。

调整第二组多次喷射中的第一次喷射的第三喷射器打开时间可以包括从(在步骤404处)最初计划的打开时间延迟或提前打开正时以确保将期望量的燃料输送到气缸。另外,调整第三脉冲宽度可以包括相对于(在步骤404处)最初计划的脉冲宽度增加或减小脉冲宽度,以确保将期望量的燃料输送到气缸。作为示例,可以作为期望的脉冲宽度、预期的打开时间和预期的关闭时间的函数来调整第二组多次喷射中的第一次喷射的脉冲宽度(喷射器的激励时间)。可以减小第二组多次喷射中的第一次喷射的脉冲宽度以实现同一组多次喷射中的后续喷射的所计划的打开。

在416处,可以基于第一组多次喷射中的第一次喷射的所获知的第二打开时间和/或第二脉冲宽度来调整第二组多次喷射中的第二次喷射的第四打开时间和/或第四脉冲宽度。第二组多次喷射可以紧接在第一组多次喷射之后执行,其中同一喷射器将燃料输送到同一气缸。第一组中的第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间时段可以等于第二组中的第一次喷射和第二次喷射的喷射间时段。如果当前组喷射(在一组中的第一次喷射与第二次喷射之间)的喷射间时段与紧接在前一组喷射的喷射间时段不同,则可以基于另一组先前多次喷射中的第二次喷射的所获知的第二打开时间和第二脉冲宽度来调整第二(当前)组多次喷射中的第一次喷射的第四打开时间和第四脉冲宽度,所述另一组先前喷射中第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间时段与当前喷射相同。在一个示例中,如果当前组喷射的喷射间间隔是5ms,则可以基于喷射间间隔为5ms的前一组喷射中的第一次喷射的所获知的打开时间和脉冲宽度来调整当前组多次喷射中的第二次喷射的第四打开时间和第四脉冲宽度。

另外,可以基于喷射器间隔的第三函数来调整第二组多次喷射中的第二次喷射的第四喷射器打开时间。此外,可以基于填充有一组多次喷射中的第二次喷射的喷射器打开时间/关闭时间以及所述一组中的第一次喷射与紧接的后续第二次喷射之间的喷射间时段的第三查找表来调整第二组多次喷射中的第二次喷射的喷射器打开时间。类似地,可以基于填充有一组多次喷射中的第二次喷射的脉冲宽度的第四查找表来调整第二组多次喷射中的第二次喷射的脉冲宽度。

在一个示例中,如果在第一组多次喷射期间获知第一组中的第二次喷射的打开时间由于来自第一次喷射的残余磁场而延迟了第一时段,则调整第四打开时间可以包括将(在第一组之后的)第二组多次喷射中的第二次喷射的打开时间延迟第一时段,使得第二次喷射可以在期望时间开始并且不会(由于来自第二组中的第一次喷射的残余磁场而)延迟。在另一个示例中,如果在第一组多次喷射期间获知第一组中的第二次喷射的打开时间由于来自第一次喷射的残余磁场而延迟了第一时段,则调整第四脉冲宽度可以包括将脉冲宽度增加第一时段,使得能够在第二组中的第二次喷射期间分配期望量的燃料。总之,可以基于从具有相同喷射间时段的先前表征的喷射中获知的打开时间来计划较短的多次喷射脉冲。

通过这种方式,通过基于一组或多组先前组的多次/分流喷射中的一次或多次第二次喷射来调整当前组的多次/分流喷射中的第二次喷射的喷射正时,可以减少第二次喷射的开始的延迟。通过维持分流喷射中每次喷射的期望打开时段,可以分配计划输送到气缸的全部燃料量。总之,通过在多次喷射期间向每个气缸喷射计划量的燃料,可以提高燃料效率和发动机性能。

一种用于发动机的示例性方法,其包括:在第二组多次喷射中的第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间间隔低于阈值时段期间,基于第一组多次喷射中的另一次第二次喷射的另一打开时间调整第二组多次喷射中的第二次喷射的打开时间。在前述示例中,另外地或任选地,第一组多次喷射在第二组多次喷射之前。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,第二组多次喷射中的第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间间隔等于第一组多次喷射中的另一次第一次喷射与另一次第二次喷射之间的喷射间间隔。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,第一次喷射、第二次喷射、另一次第一次喷射和另一次第二次喷射中的每一者是在紧接在前的燃烧事件中从同一喷射器向同一气缸分配燃料。另外地或任选地,任何或所有前述实施例还包括作为喷射间间隔的函数来调整第二组多次喷射中的第二次喷射的打开时间,其中所述函数是基于在第二组多次喷射之前的一组或多组多次喷射中的一次或多次第一次喷射和第二次喷射的打开时间和/或关闭时间。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,所述方法还包括:在第二组多次喷射中的第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间间隔低于阈值时段期间,基于第一组多次喷射中的另一次第一次喷射的另一打开时间来调整第一次喷射的打开时间。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,所述方法还包括:基于第一组多次喷射中的另一次第一次喷射和另一次第二次喷射的对应脉冲宽度来调整第二组多次喷射中的第一次喷射和第二次喷射中的一者或多者的脉冲宽度。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,调整脉冲宽度包括:基于第一组多次喷射中的另一次第二次喷射的另一第二脉冲宽度来保持第二组中的第一次喷射的第一脉冲宽度并且增加第二组中的第二次喷射的第二脉冲宽度。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,调整第二次喷射的打开包括延迟第二次喷射的打开,延迟第二次喷射的打开的时段与喷射间时段成反比。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,第一次喷射的打开时间的调整是基于第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间间隔的函数。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,阈值时段是基于在第二组多次喷射中的第一次喷射期间在同一喷射器的致动机构中生成的磁场的衰减。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,在同一喷射器的两次连续喷射之间的喷射间间隔高于阈值时段期间,所述方法还包括基于由同一喷射器进行的一次或多次先前喷射的打开时间/关闭时间来调整每次喷射的打开时间,而不管喷射间间隔如何。

一种车辆中的发动机的另一个示例,其包括:在第一喷射间间隔期间,基于一次或多次先前喷射的打开时间/关闭时间来调整喷射正时,并且在第二喷射间间隔期间,基于第一组喷射中的第一次喷射来调整第二组喷射中的第一次喷射的第一喷射正时,并且基于第一组喷射中的第二次喷射来调整第二组喷射中的第二次喷射的第二喷射正时。在前述示例中,另外地或可选地,第一喷射间间隔长于阈值间隔,并且其中第二喷射间间隔短于阈值间隔,所述阈值间隔在4-6ms的范围内。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,第一组喷射和第二组喷射中的每一者是经由同一喷射器进行的分流喷射。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,所述方法还包括:基于第一组喷射中的第二次喷射的另一个脉冲宽度来调整第二组喷射中的第二次喷射的脉冲宽度。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,调整第二组中的第二次喷射的脉冲宽度包括基于第一组喷射中的第二次喷射的另一个脉冲宽度来增大第二组中的第二次喷射的脉冲宽度。

一种用于发动机的另一示例性系统,其包括:燃料喷射器,以及控制器,所述控制器具有存储在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使控制器:在发动机循环期间在经由第一燃料喷射器的第一组多次喷射期间,作为在第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间间隔的函数来获知第一组中的第一次喷射的第一打开时间和第一组中的第二次喷射的第二打开时间中的每一者,并且在后续发动机循环期间在经由第一燃料喷射器的第二组多次喷射期间,基于所获知的第一打开时间来调整第二组中的另一次第一次喷射的第三打开时间,以及基于所获知的第二打开时间来调整第二组中的另一次第二次喷射的第四打开时间。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,第一组中的第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间间隔与第二组中的另一次第一次喷射与另一次第二次喷射之间的另一个喷射间间隔相同,所述喷射间间隔低于阈值间隔。在任何或所有前述示例中,另外地或任选地,控制器包括进行以下操作的另外指令:在完成第一组多次喷射时,用第一打开时间、第二打开时间和第一次喷射与第二次喷射之间的喷射间间隔来更新函数,并且在第二组多次喷射期间,基于更新的函数来调整第三打开时间和第四打开时间中的每一者。

在另一种表示中,气缸循环可以在四冲程循环之后经历两个直接连续的燃烧循环。在第一循环中,由直接燃料喷射器提供多次直接喷射,例如具有紧密喷射间间隔(例如,小于3毫秒)的双重喷射。在这种情况下,响应于确定第一循环包括多次喷射和紧密的喷射间间隔,还包括与第一循环相同数量的喷射脉冲的紧接的后续循环包括对第一喷射正时和第二喷射正时(在此示例中)的调整,所述喷射正时直接关联到第一循环的相应的第一喷射正时和第二喷射正时(在此示例中)。例如,施加第一循环中的第一脉冲(唯一的并且不是第二脉冲)的所获知正时(例如,打开和/或关闭)以校正第二循环中的第一脉冲(唯一的并且不是第二脉冲)的喷射正时。同样,施加第一循环中的第二脉冲(唯一的并且不是第一脉冲)的所获知正时(例如,打开和/或关闭)以校正第二循环中的第二脉冲(唯一的并且不是第一脉冲)的喷射正时。这与当喷射间间隔被确定为较大(例如,大于阈值(诸如4毫秒))时形成对比,在这种情况下,施加第一循环中的第一脉冲的所获知正时(例如,打开和/或关闭)以校正第二循环中的第一脉冲和第二脉冲的喷射正时;和/或施加第一循环中的第二脉冲的所获知正时(例如,打开和/或关闭)以校正第二循环中的第二脉冲和第一脉冲)的喷射正时。校正可以包括正时的比例调整,所述比例调整是施加到第二循环中的脉冲的偏移,所述偏移是增益因子乘以(例如,第一循环中的脉冲的)估计的正时误差的乘积。可以响应于发动机转速来调整喷射间间隔正时阈值,例如,在一个示例中,针对增加的发动机转速而减小喷射间间隔正时阈值。此外,增益可以被校准为固定值,或者可以是经由查找表作为发动机负载的函数来校准的增益。

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/或车辆系统配置一起使用。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系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体程序可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、多线程等)中的一个或多个。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,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而重复地执行示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。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系统中执行指令来实施。

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/或性质的所有新颖且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。这些权利要求应当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、要素和/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。

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