專(zhuān)利名稱(chēng)：估計(jì)燃料噴射器的兩個(gè)噴射脈沖之間液壓停留時(shí)間的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于估計(jì)第一噴射脈沖和第二噴射脈沖之間的液壓停留時(shí)間的方法，所述第一噴射脈沖和第二噴射脈沖通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器執(zhí)行。
背景技術(shù)：
已知大多數(shù)內(nèi)燃機(jī)、且特別是柴油機(jī)現(xiàn)在具有燃料噴射系統(tǒng)。常規(guī)的燃料噴射系統(tǒng)包括燃料軌道(fuel rail)和多個(gè)電控制燃料噴射器，所述電控制燃料噴射器通過(guò)各自的供給管道(feeding conduit)與燃料軌道液壓連接。每個(gè)燃料噴射器通常包括燃料進(jìn)口、燃料出口和可移動(dòng)的針件，所述針件重復(fù)地開(kāi)啟和關(guān)閉燃料出口，從而通過(guò)多個(gè)分離的噴射脈沖噴射燃料到發(fā)動(dòng)機(jī)中?？梢苿?dòng)的針件借助于專(zhuān)門(mén)的促動(dòng)器促動(dòng)，典型地是螺線(xiàn)管促動(dòng)器或壓電促動(dòng)器， 該促動(dòng)器由通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)控制的電路驅(qū)動(dòng)。E⑶通過(guò)以下方式運(yùn)行每個(gè)噴射脈沖(injection pulse)產(chǎn)生電開(kāi)啟命令 (opening command)，使針件開(kāi)啟燃料噴射器，接下來(lái)產(chǎn)生電關(guān)閉命令，使針件關(guān)閉燃料噴射器。開(kāi)啟和關(guān)閉電命令的時(shí)機(jī)仍被ECU控制，其為每個(gè)噴射脈沖確定兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)， 即電停留時(shí)間(dwell time)和電激勵(lì)時(shí)間(energizing time)。電停留時(shí)間是噴射脈沖的電開(kāi)啟命令被產(chǎn)生的時(shí)刻和前一噴射脈沖的電關(guān)閉命令被產(chǎn)生的時(shí)刻之間的時(shí)間。電激勵(lì)時(shí)間是噴射脈沖的電開(kāi)啟命令被產(chǎn)生的時(shí)刻和同一噴射脈沖的電關(guān)閉命令被產(chǎn)生的時(shí)刻之間的時(shí)間。電激勵(lì)時(shí)間通常通過(guò)ECU確定，其作為噴射脈沖過(guò)程中將要噴射的燃料量的函數(shù)，考慮燃料軌道內(nèi)的壓力值。然而，在單個(gè)噴射脈沖過(guò)程中噴射的燃料量不真正涉及燃料軌道壓力值，而更涉及在可移動(dòng)針件實(shí)際開(kāi)啟燃料噴射器出口的時(shí)刻燃料噴射器進(jìn)口中的壓力，所述燃料噴射器進(jìn)口中的壓力不總是對(duì)應(yīng)于燃料軌道壓力值。實(shí)際上，燃料噴射器進(jìn)口中的壓力被壓力波影響，所述壓力波由通過(guò)同一燃料噴射器執(zhí)行的前一燃料噴射脈沖產(chǎn)生，且所述壓力波沿著將燃料噴射器連接到燃料導(dǎo)軌的供給管道傳播，由此在燃料軌道壓力值的鄰域(neighbourhood)中產(chǎn)生壓力波動(dòng)。從前一噴射脈沖的結(jié)束開(kāi)始，該壓力波動(dòng)逐漸衰減，且在衰減期之后穩(wěn)定在燃料軌道壓力值，所述衰減期取決于軌道壓力值本身，且進(jìn)一步取決于在前一噴射脈沖過(guò)程中通過(guò)燃料噴射器已經(jīng)噴射的燃料量。因此，當(dāng)兩個(gè)相繼的噴射脈沖之間的時(shí)間足夠長(zhǎng)的時(shí)候，該壓力波動(dòng)通常可被忽視，例如當(dāng)燃料噴射器被設(shè)置為每一發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)執(zhí)行一個(gè)單獨(dú)的噴射脈沖時(shí)；但是當(dāng)兩個(gè)相繼的噴射脈沖之間的時(shí)間非常短時(shí)，該壓力波動(dòng)必須被嚴(yán)格地考慮進(jìn)來(lái)，例如當(dāng)燃料噴射器被設(shè)置為每一發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)執(zhí)行多個(gè)噴射脈沖時(shí)。
在當(dāng)兩個(gè)相繼的噴射脈沖之間的時(shí)間非常短的情況下，忽視壓力波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致相對(duì)于期望的噴射燃料量的偏差，致使更差的燃料燃燒及污染排放和噪音增加。為了避免這樣的缺點(diǎn)，最近已考慮了許多策略，其采取考慮壓力波動(dòng)影響。這些策略中的一個(gè)采用對(duì)在燃料軌道中測(cè)量的壓力值作用適當(dāng)?shù)男拚蜃?。該修正因子使用?jīng)驗(yàn)確定的映射(map)通過(guò)E⑶來(lái)確定，該映射使修正因子關(guān)聯(lián)到在噴射脈沖之前的電停留時(shí)間、在前一噴射脈沖過(guò)程中噴射的燃料量、和多個(gè)其他重要的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)(例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)載荷)。另一個(gè)策略采用根據(jù)數(shù)學(xué)方程建模壓力波動(dòng)，該數(shù)學(xué)方程返回燃料噴射器進(jìn)口中的壓力值，該壓力值作為燃料軌道壓力值和從前一噴射脈沖結(jié)束時(shí)起經(jīng)過(guò)的時(shí)間的函數(shù)。根據(jù)該策略，燃料噴射器進(jìn)口中的壓力值因此通過(guò)將電停留時(shí)間和燃料軌道壓力值應(yīng)用到上面提到的數(shù)學(xué)方程而被估計(jì)。這兩個(gè)策略的缺點(diǎn)是，由于燃料噴射器的機(jī)械特性，特別是螺線(xiàn)管?chē)娚淦鞯臋C(jī)械特性，ECU產(chǎn)生電開(kāi)啟命令的時(shí)刻與可移動(dòng)針件實(shí)際開(kāi)啟燃料噴射器的時(shí)刻不一致，ECU產(chǎn)生電關(guān)閉命令的時(shí)刻與可移動(dòng)針件實(shí)際關(guān)閉燃料噴射器的時(shí)刻也不一致。因而，作為上面提到的映射或數(shù)學(xué)方程的入口參數(shù)的電停留時(shí)間的使用仍可引起在燃料噴射器進(jìn)口中的壓力值的估計(jì)的大的誤差，導(dǎo)致噴射的燃料量上的相應(yīng)的誤差。考慮到上述內(nèi)容，本發(fā)明的實(shí)施例的目標(biāo)是提供能夠更好表示通過(guò)燃料噴射器執(zhí)行的兩個(gè)相繼的噴射脈沖之間的時(shí)間段的物理參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
這個(gè)和/或其他目標(biāo)通過(guò)如獨(dú)立權(quán)利要求所陳述的本發(fā)明實(shí)施例的特征來(lái)獲得。 從屬權(quán)利要求陳述了本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)選的和/或特別有利的特征。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于估計(jì)內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器執(zhí)行的第一噴射脈沖和第二噴射脈沖之間的液壓停留時(shí)間的方法，其中，通過(guò)產(chǎn)生電開(kāi)啟命令和隨后的電關(guān)閉命令的步驟而操作每個(gè)噴射脈沖，所述電開(kāi)啟命令使燃料噴射器開(kāi)啟，所述電關(guān)閉命令使燃料噴射器關(guān)閉，且其中，在第一和第二噴射脈沖之間的液壓停留時(shí)間是燃料噴射器實(shí)際關(guān)閉從而結(jié)束第一噴射脈沖的時(shí)刻和燃料噴射器實(shí)際開(kāi)啟從而開(kāi)始第二噴射脈沖的時(shí)刻之間的時(shí)間。所述方法包括以下步驟-確定第一噴射脈沖和第二噴射脈沖之間的電停留時(shí)間的值，-估計(jì)第一噴射脈沖的電關(guān)閉命令被產(chǎn)生的時(shí)刻和燃料噴射器關(guān)閉的時(shí)刻之間的噴射器關(guān)閉延遲的值，-估計(jì)第二噴射脈沖的電開(kāi)啟命令被產(chǎn)生的時(shí)刻和燃料噴射器開(kāi)啟的時(shí)刻之間的噴射器開(kāi)啟延遲的值，-計(jì)算液壓停留時(shí)間的值，該液壓停留時(shí)間的值作為所述電停留時(shí)間值、所述噴射器關(guān)閉延遲值和所述噴射器開(kāi)啟延遲值的函數(shù)。 與電停留時(shí)間相比，根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例估計(jì)的液壓停留時(shí)間是更精確且更有效地定量描述燃料噴射器實(shí)際運(yùn)行的物理參數(shù)。 因而，該參數(shù)可以被有利地用于操作燃料噴射器，例如用于為燃料噴射器確定正確的激勵(lì)時(shí)間，和例如在提到的策略中用于確定在燃料噴射器實(shí)際打開(kāi)的時(shí)刻燃料噴射器進(jìn)口中的壓力。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，噴射器關(guān)閉延遲值的估計(jì)包括以下步驟-確定與燃料噴射器液壓連接的燃料軌道內(nèi)的壓力的值，-確定第一噴射脈沖的電激勵(lì)時(shí)間的值，以及-在所述燃料軌道壓力值和所述電激勵(lì)時(shí)間值的基礎(chǔ)上估計(jì)噴射器關(guān)閉延遲的值。事實(shí)上，已經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)噴射器關(guān)閉延遲通常被燃料軌道內(nèi)的壓力且還被第一噴射脈沖的寬度(length)影響，該第一噴射脈沖的寬度可以電激勵(lì)時(shí)間的方式被表示。因而，本發(fā)明上面提到的實(shí)施例有利地提供了噴射器關(guān)閉延遲值的可靠估計(jì)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，噴射器關(guān)閉延遲的值可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定的映射估計(jì)，該映射使噴射器關(guān)閉延遲值關(guān)聯(lián)到燃料軌道壓力值和電激勵(lì)時(shí)間值。該映射可以通過(guò)在測(cè)試工作臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)來(lái)確定，其中，測(cè)試用燃料噴射器在燃料軌道壓力的不同值下和電激勵(lì)時(shí)間的不同值下運(yùn)行。對(duì)每對(duì)這樣的值，標(biāo)定(calibration)活動(dòng)進(jìn)一步規(guī)定測(cè)量噴射器關(guān)閉延遲并在所述映射中設(shè)定被測(cè)量值。該經(jīng)驗(yàn)確定的映射可以被有利地用于裝備了與測(cè)試用燃料噴射器同樣類(lèi)型的燃料噴射器的所有內(nèi)燃機(jī)。具體地，所述映射可以被存儲(chǔ)于與每個(gè)所述內(nèi)燃機(jī)的ECU相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)載體中， 由此為ECU提供了簡(jiǎn)單的方式以確定每個(gè)噴射脈沖的噴射器關(guān)閉延遲。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，噴射器關(guān)閉延遲值可以通過(guò)數(shù)學(xué)模型估計(jì)，例如燃料噴射器的集總參數(shù)(lumped parameter)模型，該數(shù)學(xué)模型返回作為燃料軌道壓力值和電激勵(lì)時(shí)間值的函數(shù)的噴射器關(guān)閉延遲的值。該方面具有的優(yōu)勢(shì)是，數(shù)學(xué)模型的確認(rèn)(validation)通常需要比映射的經(jīng)驗(yàn)確定更少的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，估計(jì)的噴射器關(guān)閉延遲的值可以通過(guò)將經(jīng)驗(yàn)確定的修正因子作用于它而被修正。該修正因子可以針對(duì)在生產(chǎn)線(xiàn)末端的每個(gè)單獨(dú)的內(nèi)燃機(jī)來(lái)確定，例如通過(guò)下列步驟測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器的噴射器開(kāi)啟延遲，計(jì)算該測(cè)量值和通過(guò)映射或數(shù)學(xué)模型提供的估計(jì)的噴射器開(kāi)啟延遲的值之間的差值，和在該差值的基礎(chǔ)上確定修正因子。該修正因子可以記憶在另一個(gè)映射中并存儲(chǔ)在與ECU相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)載體中，允許 ECU在內(nèi)燃機(jī)正常運(yùn)行期間修正噴射器關(guān)閉延遲。由于本發(fā)明的此方面，有利地可補(bǔ)償同類(lèi)燃料噴射器可能會(huì)經(jīng)歷的不同噴射器關(guān)閉延遲(例如因?yàn)楫a(chǎn)品參差造成)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，噴射器開(kāi)啟延遲值的估計(jì)包括下列步驟-確定與燃料噴射器液壓連接的燃料軌道內(nèi)的壓力的值，及-在所述燃料軌道壓力值的基礎(chǔ)上估計(jì)所述噴射器開(kāi)啟延遲值。事實(shí)上，已經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)噴射器開(kāi)啟延遲主要只被燃料軌道內(nèi)的壓力影響。因而，上面提到的本發(fā)明實(shí)施例有利地提供了噴射器開(kāi)啟延遲值的可靠估計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，噴射器開(kāi)啟延遲值可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定的映射來(lái)估計(jì)，該映射將噴射器開(kāi)啟延遲值關(guān)聯(lián)到燃料軌道壓力值。該映射可以通過(guò)在測(cè)試工作臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)來(lái)確定，其中，測(cè)試用燃料噴射器在不同燃料軌道壓力值下運(yùn)行。對(duì)這些值中的每個(gè)，標(biāo)定活動(dòng)進(jìn)一步規(guī)定測(cè)量噴射器開(kāi)啟延遲和在映射中設(shè)定被測(cè)量值。經(jīng)驗(yàn)確定的映射可以被有利地用于裝備了與測(cè)試用燃料噴射器相同類(lèi)型的燃料噴射器的所有內(nèi)燃機(jī)。具體地，所述映射可以被存儲(chǔ)在與每個(gè)所述內(nèi)燃機(jī)的ECU相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)載體中， 從而為ECU提供了簡(jiǎn)單的方式以確定每個(gè)噴射脈沖的噴射器開(kāi)啟延遲。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，噴射器開(kāi)啟延遲值可以通過(guò)數(shù)學(xué)模型估計(jì)，例如燃料噴射器的集總參數(shù)模型，該數(shù)學(xué)模型返回作為燃料軌道壓力值的函數(shù)的噴射器開(kāi)啟延遲的值。該方面具有的優(yōu)勢(shì)是，數(shù)學(xué)模型的確認(rèn)通常需要比映射的經(jīng)驗(yàn)確定更少的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，估計(jì)的噴射器開(kāi)啟延遲的值可以通過(guò)將經(jīng)驗(yàn)確定的修正因子作用于它而被修正。該修正因子可以針對(duì)在生產(chǎn)線(xiàn)末端的每個(gè)單獨(dú)的內(nèi)燃機(jī)確定，例如通過(guò)以下步驟，測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器的噴射器開(kāi)啟延遲，計(jì)算該測(cè)量值和由映射或數(shù)學(xué)模型提供的估計(jì)的噴射器開(kāi)啟延遲值之間的差，以及在該差的基礎(chǔ)上確定修正因子。該修正因子可以被記憶在另一個(gè)映射中并存儲(chǔ)在與ECU關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)載體中，允許 ECU在內(nèi)燃機(jī)正常運(yùn)行期間修正噴射器開(kāi)啟延遲。由于本發(fā)明的此方面，有利地可補(bǔ)償同類(lèi)燃料噴射器可能會(huì)經(jīng)歷的不同噴射器開(kāi)啟延遲(例如因?yàn)楫a(chǎn)品參差造成)。本發(fā)明的另外的實(shí)施例提供了一種操作內(nèi)燃機(jī)燃料噴射器的方法，其包括以下步驟-確定在噴射脈沖過(guò)程中要通過(guò)所述燃料噴射器噴射的燃料量，-估計(jì)由同一燃料噴射器執(zhí)行的所述噴射脈沖和前一噴射脈沖之間的液壓停留時(shí)間的值，-在所述估計(jì)的液壓停留時(shí)間的值的基礎(chǔ)上估計(jì)所述燃料噴射器的壓力值，例如使用液壓停留時(shí)間值代替導(dǎo)言中已經(jīng)公開(kāi)的壓力估計(jì)策略中的一個(gè)中的電停留時(shí)間值，-使用所述確定的燃料量和所述估計(jì)的燃料進(jìn)口壓力值，以確定噴射脈沖的電激勵(lì)時(shí)間的值，以及-根據(jù)該確定的電激勵(lì)時(shí)間的值操作燃料噴射器。該解決方案具有提供了每個(gè)噴射脈沖噴射的燃料量的非常有效的控制，因?yàn)樗紤]了燃料噴射器進(jìn)口內(nèi)的壓力值，其比通過(guò)常規(guī)估計(jì)策略提供的更加可靠。根據(jù)本發(fā)明的任意實(shí)施例的方法可以在計(jì)算機(jī)程序的幫助下執(zhí)行，所述計(jì)算機(jī)程序包括用于實(shí)現(xiàn)上述方法的所有步驟的程序代碼，和以計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括所述計(jì)算機(jī)程序。
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所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以具體實(shí)施為一種內(nèi)燃機(jī)，所述內(nèi)燃機(jī)包括燃料噴射器、 連接到燃料噴射器的ECU、關(guān)聯(lián)到ECU的數(shù)據(jù)載體以及存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)載體中的計(jì)算機(jī)程序，所以，當(dāng)ECU運(yùn)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，上述方法的所有步驟被執(zhí)行。所述方法可以具體實(shí)施為一種電磁信號(hào)，所述信號(hào)被調(diào)制以攜帶數(shù)據(jù)位的序列， 所述數(shù)據(jù)位表示實(shí)現(xiàn)所述方法所有步驟的計(jì)算機(jī)程序。


現(xiàn)在將通過(guò)示例的方式參考附圖描述本發(fā)明。圖1是內(nèi)燃機(jī)的示意圖。圖2是燃料噴射模式的一部分的示意圖，其沿著時(shí)間線(xiàn)示出了兩個(gè)相繼的噴射脈沖，所述兩個(gè)相繼的噴射脈沖是通過(guò)屬于圖1的內(nèi)燃機(jī)的同一燃料噴射器執(zhí)行的。圖3是流程圖，其表示用于估計(jì)圖2所示的兩個(gè)噴射脈沖之間的液壓停留時(shí)間的值的方法。圖4是流程圖，其表示用于操作圖1的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的方法。附圖標(biāo)記說(shuō)明10 內(nèi)燃機(jī)11 汽缸12 燃料噴射器13 燃料軌道14 燃料箱15 泵16 壓力傳感器17 供給導(dǎo)管18 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(EOT)19 數(shù)據(jù)載體50 映射51 映射52 乘法器53 乘法器54 計(jì)算模塊60 估計(jì)模塊61 估計(jì)模塊62 模塊120 進(jìn)口121 出口P第一噴射脈沖M第二噴射脈沖A時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)B時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)
C時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)
D時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)
E時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)
F時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)
G時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)
H時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)
DTh液壓停留時(shí)間的值
Rp燃料軌道內(nèi)的壓力的值
ETp電激勵(lì)時(shí)間的值
DTel電停留時(shí)間的值
ICDp噴射器關(guān)閉延遲的值
IODm噴射器開(kāi)啟延遲的值
CF10D修正因子
IODm*噴射器開(kāi)啟延遲的修正值
CFicd修正因子
ICDp*噴射器關(guān)閉延遲的修正值
Q要噴射的燃料量的值
ET電激勵(lì)時(shí)間的值
具體實(shí)施例方式圖1示意性地闡明機(jī)動(dòng)車(chē)的內(nèi)燃機(jī)10，在本例中是柴油機(jī)。內(nèi)燃機(jī)10包括多個(gè)汽缸11和多個(gè)電控制燃料噴射器12，每個(gè)電控制燃料噴射器設(shè)置在各自的汽缸11內(nèi)。內(nèi)燃機(jī)10進(jìn)一步包括與所有燃料噴射器12液壓連接的燃料軌道13、燃料箱14、 用于從燃料箱14供應(yīng)燃料到燃料軌道13中的泵15、用于調(diào)節(jié)燃料軌道13之內(nèi)的壓力的常規(guī)裝置(未示出)和設(shè)置在燃料軌道13內(nèi)用于測(cè)量那里壓力的壓力傳感器16。每個(gè)燃料噴射器12通常包括通過(guò)供給導(dǎo)管17液壓連接到燃料軌道13的進(jìn)口 120、通向汽缸11的出口 121，以及在關(guān)閉位置和開(kāi)啟位置之間可移動(dòng)的針件(未示出)，在關(guān)閉位置針件關(guān)閉出口 121防止燃料流出，在開(kāi)啟位置針件開(kāi)啟出口 121允許燃料噴射到相應(yīng)的汽缸11中。在本實(shí)施例中，針件借助于專(zhuān)用的螺線(xiàn)管促動(dòng)器(未示出)移動(dòng)，所述螺線(xiàn)管促動(dòng)器通過(guò)被配置用于向螺線(xiàn)管促動(dòng)器供應(yīng)電流的電驅(qū)動(dòng)電路操作。當(dāng)螺線(xiàn)管促動(dòng)器被供應(yīng)電流時(shí)，它使針件移動(dòng)處于開(kāi)啟位置。當(dāng)該電流被切斷，針件被彈簧推回在關(guān)閉位置。電驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(EOT) 18控制，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元被設(shè)置用于重復(fù)地產(chǎn)生電開(kāi)啟命令，使得電驅(qū)動(dòng)電路向螺線(xiàn)管促動(dòng)器供應(yīng)電流，隨后是電關(guān)閉命令，使得電驅(qū)動(dòng)電路切斷電流。這樣，針件被ECU 18命令以重復(fù)地開(kāi)啟和關(guān)閉燃料噴射器12，以通過(guò)多個(gè)分離的噴射脈沖噴射燃料到汽缸11中。
具體地，本實(shí)施例的E⑶18被配置用于根據(jù)多噴射(multi-injection)模式命令噴射器12以在每一發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)執(zhí)行多個(gè)燃料噴射脈沖，所述模式通常包括至少第一噴射脈沖，典型地是引燃噴射(pilot injection)，隨后是第二噴射脈沖，典型地是主噴射。第一噴射脈沖和第二噴射脈沖在圖2中分別用P和M表示，其中實(shí)線(xiàn)表示供應(yīng)到螺線(xiàn)管促動(dòng)器的電流的圖，且虛線(xiàn)表示被噴射燃料的流速的圖。參考圖2，時(shí)間線(xiàn)上的點(diǎn)A表示ECU 18產(chǎn)生電開(kāi)啟命令的時(shí)刻，該電開(kāi)啟命令使得電驅(qū)動(dòng)電路供應(yīng)負(fù)責(zé)第一噴射脈沖P的電流；時(shí)間線(xiàn)上的點(diǎn)B表示ECU 18產(chǎn)生電關(guān)閉命令的時(shí)刻，該電關(guān)閉命令使得電驅(qū)動(dòng)電路切斷負(fù)責(zé)第一噴射脈沖P的電流；時(shí)間線(xiàn)上的點(diǎn)C表示ECU 18產(chǎn)生電開(kāi)啟命令的時(shí)刻，該電開(kāi)啟命令使得電驅(qū)動(dòng)電路供應(yīng)負(fù)責(zé)第二噴射脈沖M的電流；時(shí)間線(xiàn)上的點(diǎn)D表示ECU 18產(chǎn)生電關(guān)閉命令的時(shí)刻，該電關(guān)閉命令使得電驅(qū)動(dòng)電路切斷負(fù)責(zé)第二噴射脈沖M的電流；時(shí)間線(xiàn)上的點(diǎn)E表示燃料噴射器12實(shí)際開(kāi)啟的時(shí)刻，由此使得第一噴射脈沖P開(kāi)始；時(shí)間線(xiàn)上的點(diǎn)F表示燃料噴射器12實(shí)際關(guān)閉的時(shí)刻，由此使得第一噴射脈沖P結(jié)束；時(shí)間線(xiàn)上的點(diǎn)G表示燃料噴射器12實(shí)際開(kāi)啟的時(shí)刻，由此使得第二噴射脈沖M開(kāi)始；時(shí)間線(xiàn)上的點(diǎn)H表示燃料噴射器12實(shí)際關(guān)閉的時(shí)刻，由此使得第二噴射脈沖M結(jié)
束ο如清晰地示出的，E⑶18產(chǎn)生電開(kāi)啟命令的時(shí)刻通常與燃料噴射器12實(shí)際開(kāi)啟的時(shí)刻不一致，ECU 18產(chǎn)生電關(guān)閉命令的時(shí)刻通常與燃料噴射器實(shí)際關(guān)閉的時(shí)刻也不一致。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種方法，該方法用于估計(jì)第一噴射脈沖P和接下來(lái)的第二噴射脈沖M之間的液壓停留時(shí)間的值DTh，所述液壓停留時(shí)間即時(shí)間線(xiàn)上的點(diǎn)F和G之間的時(shí)間。如圖3所示，所述方法首先規(guī)定確定燃料軌道13內(nèi)的壓力的值IV第一噴射脈沖P 的電激勵(lì)時(shí)間的值ETP，以及第一噴射脈沖P和第二噴射脈沖M之間的電停留時(shí)間的值DTel。燃料軌道壓力值艮可以通過(guò)壓力傳感器16測(cè)量。第一噴射脈沖P的電激勵(lì)時(shí)間的值ETp、即時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)A和B之間的距離，通過(guò)E⑶ 18使用經(jīng)驗(yàn)確定的映射確定，所述映射使電激勵(lì)時(shí)間的值關(guān)聯(lián)到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)載荷、要被噴射的燃料的量和燃料軌道壓力。這些發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的值通過(guò)E⑶18確定，且然后用作為映射的入口值，所述映射返回電激勵(lì)時(shí)間的值。第一噴射脈沖P和第二噴射脈沖M之間的電停留時(shí)間的值DTel，即時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)B和 C之間的距離，通過(guò)ECU 18使用另一經(jīng)驗(yàn)確定的映射決定，所述映射使電停留時(shí)間的值關(guān)聯(lián)到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)載荷。
1
這些發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的值通過(guò)E⑶18確定，且然后用作映射的入口值，所述映射返回電停留時(shí)間的值?；氐綀D3中闡述的方法，燃料軌道壓力值和激勵(lì)時(shí)間值ETp被用來(lái)估計(jì)對(duì)于第一噴射脈沖P的噴射器關(guān)閉延遲的值ICDP。對(duì)于噴射脈沖的噴射器關(guān)閉延遲是ECU 18產(chǎn)生用于噴射脈沖的電關(guān)閉命令的時(shí)刻和燃料噴射器12實(shí)際關(guān)閉的時(shí)刻之間的時(shí)間。對(duì)于第一噴射脈沖P的噴射器關(guān)閉延遲的值ICDp,即時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)B和F之間的距離，通過(guò)映射50估計(jì)，所述映射50使燃料軌道壓力和電激勵(lì)時(shí)間的每對(duì)值關(guān)聯(lián)到噴射器關(guān)閉延遲的值。映射50可以通過(guò)在測(cè)試工作臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)地確定。根據(jù)所述方法，燃料軌道壓力值還被用于估計(jì)對(duì)于第二噴射脈沖M的噴射器開(kāi)啟延遲的值IODM。對(duì)于噴射脈沖的噴射器開(kāi)啟延遲是ECU 18產(chǎn)生用于噴射脈沖的電開(kāi)啟命令的時(shí)刻和燃料噴射器12實(shí)際開(kāi)啟的時(shí)刻之間的時(shí)間。對(duì)于第二噴射脈沖M的噴射器開(kāi)啟延遲的值I0Dm，即時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)C和G之間的距離，通過(guò)映射51估計(jì)，所述映射51使燃料軌道壓力的每個(gè)值關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的噴射器開(kāi)啟延遲值。同樣，映射51可以通過(guò)在測(cè)試臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)地確定。噴射器開(kāi)啟延遲的值IODm被送至乘法器52，該乘法器將修正因子CFrai作用于它， 以計(jì)算對(duì)于第二噴射脈沖M的噴射器開(kāi)啟延遲的修正值I0Dm*。針對(duì)在生產(chǎn)線(xiàn)末端的具體內(nèi)燃機(jī)10經(jīng)驗(yàn)地確定修正因子CFmd，例如通過(guò)以下步驟測(cè)量燃料噴射器12的噴射器開(kāi)啟延遲的值、計(jì)算該測(cè)量值和映射51提供的噴射器開(kāi)啟延遲的估計(jì)值之間的差值，及在該差值的基礎(chǔ)上確定修正因子CFraD。這樣，修正因子CFiqd允許補(bǔ)償燃料噴射器12的產(chǎn)品參差(production spread)對(duì)噴射器開(kāi)啟延遲的影響。同樣地，噴射器關(guān)閉延遲的值I⑶ρ被送到乘法器53，該乘法器將修正因子CFim作用于它，以計(jì)算對(duì)于第一噴射脈沖P的噴射器關(guān)閉延遲的修正值I⑶P*。修正因子CFim可以在之前確定的修正因子CFrai的基礎(chǔ)上確定，且它對(duì)于補(bǔ)償燃料噴射器12的產(chǎn)品參差在噴射器關(guān)閉延遲上的影響是有用的。對(duì)于第一噴射脈沖P的噴射器關(guān)閉延遲的修正值I⑶ρ*、對(duì)于第二噴射脈沖M的噴射器開(kāi)啟延遲的修正值I0Dm*、以及第一噴射脈沖P和第二噴射脈沖M之間的電停留時(shí)間的值DTel,被送到計(jì)算模塊M，該計(jì)算模塊根據(jù)以下公式計(jì)算第一噴射脈沖P和隨后的第二噴射脈沖M之間的液壓停留時(shí)間的值DTh DTh = DTel+I0DM*-ICDP*根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，兩個(gè)噴射脈沖之間的液壓停留時(shí)間的估計(jì)可以被有利地用于E⑶18以操作內(nèi)燃機(jī)10的每個(gè)燃料噴射器12。按照上面陳述的，E⑶18通過(guò)重復(fù)地產(chǎn)生被電關(guān)閉命令跟隨之后的電開(kāi)啟命令來(lái)操作每個(gè)燃料噴射器12。開(kāi)啟和關(guān)閉電命令的時(shí)機(jī)仍被ECU 18控制，該ECU為每個(gè)噴射脈沖確定電激勵(lì)時(shí)間的值和自前一噴射脈沖起的電停留時(shí)間的值，且然后因此產(chǎn)生開(kāi)啟和關(guān)閉電命令。電停留時(shí)間的值可以通過(guò)E⑶18使用已經(jīng)提及的經(jīng)驗(yàn)確定的映射確定，所述映射使電停留時(shí)間的值關(guān)聯(lián)到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)載荷。電激勵(lì)時(shí)間的值可以使用圖4所示的策略確定。該策略首先規(guī)定確定在要執(zhí)行的噴射脈沖過(guò)程中要噴射的燃料量的值Q。燃料量值Q可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定的映射確定，該映射使燃料量關(guān)聯(lián)到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)載荷。所述策略進(jìn)一步規(guī)定估計(jì)要執(zhí)行的噴射脈沖和前一噴射脈沖之間的液壓停留時(shí)間的值DTh。值DTh通過(guò)施行之前披露的方法來(lái)確定，且該方法全局地通過(guò)圖4中的估計(jì)模塊 60來(lái)表示，其中入口值是燃料軌道I3內(nèi)的壓力的值艮；前一噴射脈沖的電激勵(lì)時(shí)間的值ETp，其可以在本策略的前一實(shí)施中確定；在要執(zhí)行的噴射脈沖和前一噴射脈沖之間的電停留時(shí)間的值DTel ；及修正因子
CF10D 和 CFicd。液壓停留時(shí)間的值DTh被送到第二估計(jì)模塊61，所述第二估計(jì)模塊61估計(jì)在期望燃料噴射器實(shí)際開(kāi)啟的時(shí)刻燃料噴射器12的進(jìn)口 120中的壓力值Ip。更詳細(xì)地，壓力值Ip在液壓停留時(shí)間值DTh和燃料軌道壓力值艮的基礎(chǔ)上通過(guò)模塊61估計(jì)。該估計(jì)可以使用在導(dǎo)言中提到的基于映射的策略或基于模型的策略來(lái)執(zhí)行。壓力值Ip最終被送到模塊62，該模塊62確定要執(zhí)行的噴射脈沖的電激勵(lì)時(shí)間的值ET。更詳細(xì)地，值ET在壓力值Ip和要噴射的燃料量的值Q的基礎(chǔ)上通過(guò)模塊62被確定。作為示例，模塊62可以包括經(jīng)驗(yàn)確定的映射，該映射使電激勵(lì)時(shí)間關(guān)聯(lián)到噴射器進(jìn)口壓力和燃料量。根據(jù)本發(fā)明的一方面，用于估計(jì)液壓停留時(shí)間的方法、及使用所述估計(jì)的用于操作燃料噴射器12的方法，可以在計(jì)算機(jī)程序的幫助下執(zhí)行，所述計(jì)算機(jī)程序包括用于執(zhí)行每個(gè)方法的所有步驟的程序代碼，所述計(jì)算機(jī)程序被存儲(chǔ)于與ECU 18關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)載體19 中。這樣，當(dāng)ECU 18執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，上面描述的方法的所有步驟被執(zhí)行。雖然至少一個(gè)示例性實(shí)施例在前述的發(fā)明內(nèi)容和詳細(xì)描述中被呈現(xiàn)，應(yīng)該意識(shí)到存在大量變體。還應(yīng)該意識(shí)到一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例只是示例，而并不意圖以任何方式去限制范圍、適用性、或配置。更確切地，前述的發(fā)明內(nèi)容和詳細(xì)描述向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了用于執(zhí)行至少一個(gè)示例性實(shí)施例的便利的路圖，應(yīng)該理解在示例性實(shí)施例中描述的元件的配置或功能中可以做不同的變化，而不背離如在所附權(quán)利要求和它們的法律等同體中宣布的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于估計(jì)通過(guò)內(nèi)燃機(jī)(10)的燃料噴射器(1 執(zhí)行的第一噴射脈沖(P)和第二噴射脈沖(M)之間的液壓停留時(shí)間的方法，所述方法包括以下步驟-確定第一噴射脈沖(P)和第二噴射脈沖(M)之間的電停留時(shí)間的值(DTJ，-估計(jì)第一噴射脈沖(P)的電關(guān)閉命令被產(chǎn)生的時(shí)刻和燃料噴射器(1 關(guān)閉的時(shí)刻之間的噴射器關(guān)閉延遲的值(ICDp)；-估計(jì)第二噴射脈沖(M)的電開(kāi)啟命令被產(chǎn)生的時(shí)刻和燃料噴射器(1 開(kāi)啟的時(shí)刻之間的噴射器開(kāi)啟延遲的值(I0Dm)，-計(jì)算液壓停留時(shí)間的值(DTh)，所述液壓停留時(shí)間的值作為電停留時(shí)間值(DTJ、噴射器關(guān)閉延遲值(ICDp)和噴射器開(kāi)啟延遲值(IODm)的函數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，噴射器關(guān)閉延遲值(ICDp)的估計(jì)包括以下步驟-確定與燃料噴射器(1 液壓連接的燃料軌道(1 內(nèi)的壓力的值(艮)，-確定第一噴射脈沖(P)的電激勵(lì)時(shí)間的值(ETp)，及-在燃料軌道壓力值(Rp)和電激勵(lì)時(shí)間值(ETp)的基礎(chǔ)上估計(jì)噴射器關(guān)閉延遲的值 (ICDp)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，噴射器關(guān)閉延遲的值(ICDp)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定的映射 (50)來(lái)估計(jì)，所述映射使噴射器關(guān)閉延遲值關(guān)聯(lián)至燃料軌道壓力值(Rp)和電激勵(lì)時(shí)間值 (ETp)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述噴射器關(guān)閉延遲的值(ICDp)通過(guò)數(shù)學(xué)模型來(lái)估計(jì)，該數(shù)學(xué)模型返回作為燃料軌道壓力值(Rp)和電激勵(lì)時(shí)間值(ETp)的函數(shù)的噴射器關(guān)閉延遲的值(ICDp)。
5.如權(quán)利要求2或3或4所述的方法，其中，估計(jì)的噴射器關(guān)閉延遲的值(ICDp)可以通過(guò)將經(jīng)驗(yàn)確定的修正因子(CFim)作用于它而被修正。
6.如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述噴射器開(kāi)啟延遲的估計(jì)包括以下步驟-確定與燃料噴射器(1 液壓連接的燃料軌道(1 內(nèi)的壓力的值(艮)，-在所述燃料軌道壓力值(Rp)的基礎(chǔ)上估計(jì)所述噴射器開(kāi)啟延遲的值(IODM)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述噴射器開(kāi)啟延遲的值(IODm)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定的映射(51)來(lái)估計(jì)，所述映射(51)使噴射器開(kāi)啟延遲值(IODm)關(guān)聯(lián)到燃料軌道壓力值(Rp)。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述噴射器開(kāi)啟延遲的值(IODm)通過(guò)數(shù)學(xué)模型來(lái)估計(jì)，所述數(shù)學(xué)模型返回作為燃料軌道壓力值Og的函數(shù)的噴射器開(kāi)啟延遲的值(IODm)。
9.如權(quán)利要求6或7或8所述的方法，其中，估計(jì)的噴射器開(kāi)啟延遲的值(IODm)可以通過(guò)將經(jīng)驗(yàn)確定的修正因子(CFmd)作用于它而被修正。
10.一種用于操作內(nèi)燃機(jī)(10)的燃料噴射器(1 的方法，其包括以下步驟-確定在噴射脈沖過(guò)程中要通過(guò)所述燃料噴射器(1 噴射的燃料量⑴)，-估計(jì)通過(guò)同一燃料噴射器(1 執(zhí)行的所述噴射脈沖和前一噴射脈沖之間的液壓停留時(shí)間的值(DTh)，-在所述估計(jì)的液壓停留時(shí)間的值(DTh)的基礎(chǔ)上，估計(jì)所述燃料噴射器(1 的壓力值(Ip)，-使用所述確定的燃料量(Q)和所述估計(jì)的壓力值(Ip)，以確定噴射脈沖的電激勵(lì)時(shí)間的值(ET)，以及-根據(jù)確定的電激勵(lì)時(shí)間的值(ET)操作燃料噴射器(12)。
11.一種計(jì)算機(jī)程序，其包括用于執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法的計(jì)算機(jī)代碼。
12.—種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)于該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)口 l·ρπ-Co
13.一種內(nèi)燃機(jī)(10)，其包括燃料噴射器(12)、連接到燃料噴射器(1 的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(18)、關(guān)聯(lián)到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(18)的數(shù)據(jù)載體(19)、和根據(jù)權(quán)利要求11的存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)載體(19)中的計(jì)算機(jī)程序。
14.一種電磁信號(hào)，其被調(diào)制為用于表示根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)位的序列的載波。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種估計(jì)燃料噴射器的兩個(gè)噴射脈沖之間液壓停留時(shí)間的方法。該方法用于估計(jì)由內(nèi)燃機(jī)(10)的燃料噴射器(12)執(zhí)行的第一噴射脈沖(P)和第二噴射脈沖(M)之間的液壓停留時(shí)間，所述方法包括以下步驟確定第一噴射脈沖(P)和第二噴射脈沖(M)之間的電停留時(shí)間的值(DTel)；估計(jì)第一噴射脈沖(P)的電關(guān)閉命令被產(chǎn)生的時(shí)刻和燃料噴射器(12)關(guān)閉的時(shí)刻之間的噴射器關(guān)閉延遲的值(ICDP)；估計(jì)第二噴射脈沖(M)的電開(kāi)啟命令被產(chǎn)生的時(shí)刻和燃料噴射器(12)開(kāi)啟的時(shí)刻之間的噴射器開(kāi)啟延遲的值(IODM)；計(jì)算作為電停留時(shí)間值(DTel)、噴射器關(guān)閉延遲值(ICDP)和噴射器開(kāi)啟延遲值(IODM)的函數(shù)的液壓停留時(shí)間的值(DTh)。
文檔編號(hào)F02D41/26GK102400805SQ20111022126
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者M.梅里斯, M.阿拉西亞, V.拉姆皮諾 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司