操作燃料喷射系统的方法与流程

本发明总体上涉及内燃机中的燃料喷射系统，更具体地涉及操作燃料喷射系统的方法。

背景技术：

1、内燃机的现代设计必须应对日益严格的污染物排放法规。因此，汽车工程师努力设计具有低燃料消耗和低污染物排放的发动机，这意味着需要包括能够监测废气中的燃烧性能和排放的电子装置。

2、燃料喷射式发动机的正确操作要求燃料喷射器及其控制器允许及时、精确且可靠的燃料喷射。实际上，众所周知，当性能(或更具体地正时(timing))以及由喷射器输送的燃料量偏离超过可接受的极限时，会出现问题。例如，由于喷射的燃料量不相等，或者由于这种燃料喷射的相对正时，喷射器性能偏差或可变性将导致在气缸之间产生不同的扭矩。

3、众所周知，燃料喷射器通常通过产生发送到燃料喷射器的致动器的驱动脉冲来进行控制。喷射的燃料量取决于发送到致动器的脉冲的长度(持续时间)。通常，发动机控制单元调节作为待喷射的燃料需求量的结果的脉冲长度。燃料需求量通常存储在与发动机速度和扭矩需求相关的映射表中。

4、燃料喷射器的特性可能会变化，并且对于相同的燃料喷射器可能随时间而变化，例如作为磨损的结果。重要的是周期性地校准喷射系统/喷射器，以便适应其寿命的变化，并且控制器被适配成对这种变化进行处理。应用学习策略的技术是已知的，由此喷射器特性被新确定，并且喷射器因此被适当地控制。

5、在该背景下，传统的操作方法根据燃料需求q从参考映射表确定喷射器脉冲pw宽度的长度。为了考虑各个喷射器行为，已知通过学习来补偿喷射器pw随时间的变化。为此，分析发动机中的喷射器行为，计算校正值并在喷射器寿命期间应用。计算校正值或修正值的已知方法是基于喷射器特定闭合响应(cr-脉冲宽度结束与喷射器针返回到闭合位置之间的时间)与代表给定pw下的喷射器系列的参考cr之间的差。

6、其它方法基于识别喷射器行为并确定喷射器控制的校正值的神经网络。

7、发明目的

8、本发明的目的是提供一种控制喷射系统的改进方法，其具有简单且有效的喷射器特定脉冲宽度补偿。

9、该目的通过如权利要求1所述的方法来实现。

技术实现思路

1、本发明涉及一种控制内燃机中的燃料喷射的方法，该内燃机具有至少一个气缸，所述至少一个气缸具有用于执行喷射器事件的相关燃料喷射器。为了执行喷射器事件，产生驱动信号以使燃料喷射器打开以根据需求燃料量喷射燃料。

2、在驱动模式下，驱动信号具有对应于参考长度pwref并由校正值pwcorr(或'微调'值)校正的长度(即持续时间)pwf，该参考长度pwref从将燃料需求量与对应的脉冲长度pwref相关联的参考映射表中读取。

3、根据所需燃料量，从映射表map-pwcorr中读取微调值pwcorr。该映射表map-pwcorr在发动机运行期间通过比较学习的喷射器特定液压打开时间和液压打开时间的参考值来学习。因此，map-pwcorr包含相对于给定的燃料需求值以通电时间(pw)表示的校正值。

4、本发明提出了一种有效且简单的实现方法来确定脉冲宽度校正值pwcorr，该脉冲宽度校正值pwcorr利用安装在发动机中的喷射器的学习的液压打开时间。

5、“液压打开时间”在本文中表示为ho，其通常表示在喷射器枢轴/针离开其完全闭合位置以打开的时刻与其返回其完全闭合位置以接近闭合的时刻之间的时间段。这两个时刻之间的时间段是喷射器打开以进行喷射的时间段，因此也表示喷射速率。

6、如应在本领域中已知的，ho通常可以由下式表示：

7、ho＝pw+a·cr-b·od[等式1]

8、其中：

9、pw是脉冲宽度，即施加到燃料喷射器以命令打开的逻辑命令；

10、cr是闭合响应，即从脉冲宽度信号结束到喷射器阀实际闭合所经过的时间；

11、od是打开延迟，即在脉冲宽度信号开始与喷射器枢轴开始移动的时刻之间经过的时间；

12、并且a和b是允许补偿可能需要的各种影响的系数。

13、关于这一点，可以注意到，对于一些喷射器设计，打开延迟可以是基本上恒定的(例如，对于这种设计的所有喷射器)，使得在接近闭合时，打开时间可以简单地计算为：pw+a.cr，其中通常a＝1。

14、cr和od都可以在发动机上确定。本方法不限于特定方法，并且可以使用任何合适的方法来确定燃料喷射器的cr和od。

15、如图所示，根据开环映射表map-pwcorr确定pwcorr，其中喷射器特定校正值直接与需求燃料量相关。

16、本发明被设计成有利地以涉及喷射器补偿的驱动模式来实施，特别是其中有效地施加到喷射器的脉冲宽度的长度被计算为：

17、pwf＝pwref+pwcorr[等式2]

18、该等式反映了从常规映射表map-pwref(qd，pwref)确定实际脉冲宽度值并通过微调值进行校正的原理。然而，根据本发明，微调值是根据直接将需求燃料与微调值联系起来的喷射器专用map-pwcorr(qd，pwcorr)确定的，并且已经在发动机中学习过。

19、可以如下进行映射表map-pwcorr的学习。执行对应于预定范围内的多个不同燃料量的喷射器事件。对于该学习阶段，施加到喷射器的脉冲宽度对应于从映射表map-pwref确定的值；即，喷射器未被补偿，与驱动模式相反。对于每个喷射器事件确定cr和od，并且对于给定的燃料喷射值计算以ho.m表示的喷射器特定液压打开时间。学习值ho.m相对于脉冲宽度被存储在表map-ho.m中。

20、在学习阶段，对于多个燃料轨压力和对于每个燃料喷射器，通常可以重复喷射。

21、然后根据map-ho.m并基于使参考ho值与需求燃料量相关的参考映射表map-horef来构建映射表map-pwcorr。这里可以注意到，map-pwref和map-horef是参考表，它们在统计学上代表喷射器系列(喷射器型号/构建类型或制造批次)。

22、对于该映射表map-pwcorr的每个燃料值qi，对应的微调值pwcorr被计算(并且存储)为以下各项之间的脉冲宽度之差：

23、-从所学习的map-ho.m确定的、针对对应于qi的参考ho(map-horef)的喷射器特定脉冲宽度；

24、-从表map-pwref和map-horef的组合导出的或针对qi从map-pwref读取的、针对同一ho的参考脉冲宽度。

25、因此，map-pwcorr表示使燃料需求与脉冲宽度微调值pwcorr相关的表，该脉冲宽度微调值pwcorr可容易地用于基于等式2操作的喷射控制策略中(驱动模式)。

26、液压打开时间可基于任何合适的方法来确定。它可以方便地基于cr和od的测量的/估计的值基于等式1来确定。

27、因此，在学习阶段期间，对于各种学习喷射器事件测量cr和od，并且基于公式1计算相应的ho。

28、cr和od可通过任何合适的方法测定，如下文所述。但不应认为它们是限制性的；可以使用目前已知的或待开发的确定cr和/或od的任何合适的方法。

29、如本领域技术人员将理解的，本方法可以适当地使用逼近和内插法。在这种意义上，从表/映射表中确定或查找值可以包括直接读取或内插来自映射表的值。即，诸如与映射表相关的“确定”、“基于”、“读取”或“查找”的表达可涉及直接读取值和/或内插。

30、本发明的这些和其它方面也在所附的从属权利要求中叙述。

31、根据另一方面，本发明还涉及一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机执行根据本公开的方法。

32、根据又一方面，本发明还涉及一种控制系统，该控制系统被配置成用于操作内燃机的燃料喷射系统，该内燃机包括至少一个燃料喷射器，该燃料喷射器与燃烧室相关联并且联接至包括压力传感器的燃料轨，该控制系统包括一个或更多个功能模块，这些功能模块在由该控制系统执行时执行根据本公开的方法的步骤。