用于操作燃料喷射器的控制设备制造技术

本发明专利技术的一个实施例提供一种用于操作燃料喷射器(160)的控制设备，燃料喷射器与燃料轨(170)流体连通，以将燃料喷射到内燃发动机(110)中，其中，控制设备包括电子控制单元(450)，配置为识别何时发动机在燃料切断条件下运行，并且然后进行获知过程，以确定造成燃料喷射器喷射目标燃料量(Qtar)的供能时间的实际值(ETA)；其中，获知过程提供给电子控制单元以：将燃料轨压力调节在预定压力值(P)，将燃料喷射器供能以使用不同供能时间值(ETi)进行若干测试喷射，对于每一次测试喷射，测量由测试喷射造成的发动机扭矩值(Ti)，使用该测量的发动机扭矩值及其相应供能时间值来外推供能时间的实际值为对应于发动机参考值(T0)的值，其与目标燃料量一致，其中，每一个测试喷射的供能时间值对于燃料喷射器预先确定，以喷射大于目标燃料量的燃料量。

【技术实现步骤摘要】
用于操作燃料喷射器的控制设备
本专利技术总体涉及用于操作燃料喷射器的控制设备，燃料喷射器设置用于喷射燃料到例如机动车辆的内燃发动机等内燃发动机中。
技术介绍
已知机动车辆的内燃发动机通常包括限定至少一个汽缸的发动机机和汽缸盖，汽缸具有活塞，汽缸盖闭合汽缸并且与活塞配合以限定燃烧室。燃料和空气混合物布置在燃烧室中并且点燃，导致造成活塞往复运动的热膨胀废气，活塞使曲轴旋转。 燃料由至少一个燃料喷射器提供，燃料喷射器可位于燃烧室内部。燃料喷射器从燃料轨接收燃料，燃料轨与高压燃料泵流体连通，高压燃料泵提高从燃料源接收的燃料的压力。 燃料喷射器连接到电子控制单元(ECT)，电子控制单元(ECT)配置为确定每一次发动机循环期间将要喷射到燃烧室内部的燃料量，并且因此操作燃料喷射器。 为了降低污染排放物和燃烧噪声，将要喷射到燃烧室中的燃料量通常被根据多燃料喷射模式分为多个喷射。通常多燃料喷射模式包括初始喷射，称为引燃喷射，后面跟着一个或多个主喷射、后喷射和后续喷射。 引燃喷射提供用于在主喷射之前喷射小量的燃料，以降低主喷射的爆炸性。这允许降低振动并且优化燃料消耗。 为了进行每一次引燃喷射，电子控制单元给燃料喷射器供能指定时间，通常称为供能时间(ET)，由此使燃料喷射器打开，并且使成比例的燃料量被喷射到燃烧室中。该供能时间的值通常在测试台上进行的实验活动期间预先确定，然后被在电子控制单元的存储系统中存储为校准参数。 该方法的缺点是，存储在存储系统内部的供能时间的值是使用标称燃料喷射系统预先确定的，而真实的内燃发动机燃料喷射系统的操作通常受产品差异及其部件(特别是燃料喷射器)的老化的影响。 因此，实际上由燃料喷射器响应于供能时间的标称值喷射的燃料量从预期量漂移，由此造成噪声增大和较差的废气排放物。 更特别地，如果引燃喷射实际上喷射小于预期量的燃料量，则通常出现发动机噪声增大。相反，如果引燃喷射实际上喷射大于预期量的燃料量，则发动机产生增大量的颗粒材料。如果引燃喷射不点火，则除了不可避免出现的噪声增大之外，NOx排放物也被不利地影响。 为了防止这些缺点，燃料补偿策略由电子控制单元实施。这些补偿策略传统地在燃料喷射器的使用寿命过程中提供周期性地测试每一个燃料喷射器，以获知燃料量漂移。获知的燃料量漂移然后被用于调整喷射器供能时间，以在喷射器使用寿命期间，在喷射燃料量方面具有重复性和提高的精度。 这些测试在内燃发动机在燃料切断条件(即其中电子控制单元停止燃料供给输送)下运行时进行，例如在机动车辆运动并且驾驶员松开油门踏板上的压力时进行。 在这些燃料切断条件过程中，已知的获知策略提供给电子控制单元，以将燃料轨内的压力设置在预定值，并且然后命令燃料喷射器在发动机的一个汽缸中进行测试喷射，而其他燃料喷射器被保持切断供能。该测试喷射通过将燃料喷射器供能标称供能时间值来进行，该标称供能时间应对应于喷射燃料量的目标值，特别地是小量燃料(例如lmm3的燃料)。该小量燃料的燃烧造成发动机扭矩的变化，这不能由驾驶员感受到，但是可通过传感器测量，例如通过曲轴速度传感器。由于测试喷射过程中发动机扭矩与实际喷射的燃料量成比例，因此发动机扭矩测量值被与预定参考值相比较，如果燃料喷射量等于目标燃料量，则该预定参考值确定将要测量的发动机扭矩量。如果发动机扭矩的测量值不同于其参考值，则电子控制单元使用不同供能时间值重复测试一次或多次，直到发现实际上产生发动机扭矩的参考值的供能时间的实际值。供能时间的真实值和其标称值之间的差值然后被计算，并且存储在存储系统中，以使其可由电子控制单元取回并且用于在内燃发动机的正常操作过程中校正引燃喷射的供能时间。 该已知的燃料喷射器获知策略，其通常针对燃料轨压力的不同值，并且分别针对每一个燃料喷射器重复，为迭代搜索，其允许获得校正的非常准确的获知，以应用于供能时间的标称值来补充测试的燃料喷射器的燃料量的漂移。但是，其需要不可预测次数的迭代，以确定供能时间的实际值，因此燃料喷射器获知阶段可能需要非常长时间来完成，这不一定符合最严格的OBD(车上诊断)法律规定。 已经提出其他燃料喷射器获知策略，其可能能够更快。这些策略之一提供用于使用不同的供能时间值进行若干测试喷射，并且计算这些测试喷射中的每一个过程中实际喷射的燃料量。这些燃料喷射量的值传统地根据发动机扭矩的相应测量值计算。该燃料量的计算值及其对应的供能时间值然后被用于插值法中，该插值法提供用于确定将供能时间与喷射燃料量相关联的喷射器特征函数，然后将燃料量的目标值应用于特征函数以确定供能时间的实际值。 该替代策略的缺点是，用于进行测试喷射的供能时间值被选择以由燃料喷射器分配约为目标燃料量的燃料量。这意味着一组这些测试喷射喷射小于目标燃料量的燃料量。由于目标燃料量为小量(例如lmm3)，因此由该组测试喷射喷射的燃料量非常小以至于其对发动机扭矩的影响几乎是可以忽略的。因此，由这些测试喷射产生的发动机扭矩的测量可能受到噪声的严重影响，噪声干扰传感器信号，噪声包括电和机械噪声，因此后面的喷射燃料量的计算、特征函数的确定及供能时间的实际值的差值可能是不可靠的。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目的是提供一种用于获知燃料喷射器在小量范围内的燃料量漂移的技术方案，其能够解决或至少正面地降低现有技术的上述缺点。 另一目的是通过简单、合理并且较廉价的技术方案实现该目标。 这些和其他目的通过本专利技术的在从属权利要求中记录的实施例实现。从属权利要求涉及本专利技术的实施例的优选和/或特别有利的方面。 特别的，本专利技术的一个实施例提供用于操作燃料喷射器的控制设备，燃料喷射器与燃料轨流体连通，以喷射燃料到内燃发动机中，其中，控制设备包括电子控制单元，电子控制单元配置为: 识别何时发动机在燃料切断条件下运行，然后 进行获知过程，以确定造成燃料喷射器喷射目标燃料量的供能时间实际值， 其中，获知过程提供给电子控制单元以: 将燃料轨压力调节在预定压力值， 使用不同的供能时间值将燃料喷射器供能，以进行若干测试喷射， 对于每一个测量喷射，测量由测试喷射造成的发动机扭矩值， 使用测量的发动机扭矩值及其相应的供能时间值来外推供能时间实际值为对应于发动机扭矩参考值的值，该值与目标燃料量一致， 其中，每一个测试喷射的供能时间值对于燃料喷射器预先确定，以喷射大于目标燃料量的燃料量。 该基于外推法的策略有利地允许通过预定和固定数量的测试喷射，例如通过仅三个测试喷射确定供能时间的实际值，由此使得比传统的迭代策略更快。 除此之外，由于测试喷射全部设置为喷射大于目标燃料量的燃料量，因此其对发动机扭矩的影响可非常清楚地由传感器感测。因此，由所有这些测试喷射造成的发动机扭矩的测量较少地受干扰传感器信号的噪声的影响，由此导致比由通过传统的基于插值的策略提供的更可靠的供能时间实际值。 根据控制设备的一方面，每一个测试喷射的供能时间值可预先确定，以使燃料喷射器喷射满足以下关系的燃料量: 1.4.Qtar〈Q 其中，Qtar为目标燃料量，并且Q为测试喷射过程中喷射的燃料量。 本专利技术的该方面具有进一步提高能量扭矩测量的可靠性的优点。 根据控制设备的更特别的方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作燃料喷射器(160)的控制设备，燃料喷射器(160)与燃料轨(170)流体连通，以将燃料喷射到内燃发动机(110)中，其中，控制设备包括电子控制单元(450)，所述电子控制单元(450)配置为：识别何时发动机(110)在燃料切断条件下运行，然后进行获知过程，以确定造成燃料喷射器(160)喷射目标燃料量(Qtar)的供能时间实际值(ETA)，其中，获知过程提供用于电子控制单元以：将燃料轨压力调节在预定压力值(P)，使用不同的供能时间值(ETi)将燃料喷射器(160)供能，以进行若干测试喷射，对于每一个测量喷射，测量由测试喷射造成的发动机扭矩值(Ti)，使用测量的发动机扭矩值(Ti)及其相应的供能时间值(ETi)来外推供能时间实际值(ETA)为对应于发动机扭矩参考值(T0)的值，该值与目标燃料量(Qtar)一致，其中，每一个测试喷射的供能时间值(ETi)对于燃料喷射器(160)预先确定，以喷射大于目标燃料量(Qtar)的燃料量。

【技术特征摘要】
2013.09.23 GB 1316871.11.一种用于操作燃料喷射器(160)的控制设备，燃料喷射器(160)与燃料轨(170)流体连通，以将燃料喷射到内燃发动机(110)中，其中，控制设备包括电子控制单元(450)，所述电子控制单元(450)配置为: 识别何时发动机(110)在燃料切断条件下运行，然后 进行获知过程，以确定造成燃料喷射器(160)喷射目标燃料量(Qtm)的供能时间实际值(ETa)， 其中，获知过程提供用于电子控制单元以: 将燃料轨压力调节在预定压力值(P)， 使用不同的供能时间值(ETi)将燃料喷射器(160)供能，以进行若干测试喷射， 对于每一个测量喷射，测量由测试喷射造成的发动机扭矩值(Ti)， 使用测量的发动机扭矩值(Ti)及其相应的供能时间值(ETi)来外推供能时间实际值(ETA)为对应于发动机扭矩参考值(TO)的值，该值与目标燃料量(Qtar) —致， 其中，每一个测试喷射的供能时间值(ETi)对于燃料喷射器(160)预先确定，以喷射大于目标燃料量(QtJ的燃料量。2.根据权利要求1的控制设备，其中，每一个测试喷射的供能时间值(ETi)预先确定，以使燃料喷射器(160)喷射满足以下关系的燃料量: I.4.Qtar〈Q 其中，Qtar为目标燃料量，并且Q为测试喷射过程中喷射的燃料量。3.根据权利要求2的控制设备，其中，每一个测试喷射的供能时间值(ETi)预先确定，以使燃料喷射器(160)喷射满足以下关系的燃料量:Q〈4.Qtar 其中，Qtar为目标燃料量，并且Q为测试喷射过程中喷射的燃料量。4.根据前述权利要求中任一项所述的控制设备，其中，供能时间的实际值(Eta)的外推法提供用于电子控制单元，以: 计算发动机扭矩的每一个测量值(Ti)及其参考值(Ttl)之间的比率(R)， 使用该比率的计算值(Ri)及其相应的供能时间值(ETi)来外推供能时间的实际值(ETa)为对应于具有单位值的比率(R*)的供能时间值。5.根据前述权利要求中任一项所述的控制设备，其中，电子控制单元(450)配置为执行外推法，所述外推法为线性或多项式或指数外推法。6.根据前述权利要求中任一项所述的控制设备，其中，电子控制单元(450)配置为通过发动机(110)的曲轴位置传感器(420)测量发动机扭矩值(Ti)。7.根据前述权利要求中任一项所述的控制设备，其中，所述电子控制单元(450)配置为如果供能时间的真实值(ETa)在允许值的预定范围(ETmin，ETmax)之外，则识别燃料喷射器(160)的故障。8.根据前述权利要求中任一项所述的控制设备，其中，电子控制单元(450)配置为将供能时间的实际值(ETa)存储在存储系统中。9.根据前述权利要求中任一项所述的控制设备，其中，电子控制单元(450)配置为重复获知过程若干次，每一次设置不同的燃料轨压力值(P)。10.一种操作燃料喷射器(160)的方法，燃料喷射器(160)与燃料轨(17...

【专利技术属性】
技术研发人员：M吉罗图，V纽佐，A坎塞里尔利，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US