用于表征进气道燃料喷射器的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于表征进气道燃料喷射器的方法和系统。描述用于校准每个汽缸发动机的共同燃料双喷射器的进气道喷射器的各种系统和方法，该发动机包括第一和第二燃料导轨以及第一和第二燃料泵。在一个示例中，在同时给两个燃料导轨加压并中止两个泵的运转之后，单个汽缸通过进气道喷射器来供给燃料，而其余汽缸经由它们各自的直接喷射器来供给燃料。测量耦接至进气道喷射器的导轨中的燃料导轨压力降，并将其与进气道喷射器性能关联。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及诊断配置为具有到每个汽缸的燃料进气道和直接喷射的发动机中的进气道燃料喷射器变化性。
技术介绍
例如由于不完美的制造过程和/或喷射器老化，燃料喷射器往往具有件间差异和时变性。随着时间的逝去，喷射器性能会退化(例如，喷射器变得堵塞)，这也会增加喷射器件间差异。因此，喷射到发动机的每个汽缸的实际燃料量可能不是期望量，并且实际量与期望量之间的差在喷射器之间可能不同。这种差异能够导致降低的燃料经济性、增加的尾气管排放和发动机效率的整体降低。另外，以双喷射器系统(诸如进气道燃料喷射(PFI)和直接喷射(DI)系统的组合)运转的发动机可以具有甚至更多的燃料喷射器(例如，两倍)，由于喷射器退化，具有更大可能性的发动机性能的更大下降。Pursifull在US8118006中示出了一种示例诊断方法，其中通过每次隔离一个燃料喷射器来评价双燃料发动机中的直接喷射器变化性。在其中，中止到第二燃料导轨内的第二燃料泵送，同时将第一不同的燃料直接喷射到发动机的除了一个以外的所有汽缸。当第二燃料导轨中的泵送中止时，经由正被校准的喷射器将第二燃料直接喷射到单个汽缸内，并且第二燃料导轨中的压力降低与直接喷射器健康状况关联。具体地，如果测量的压力降高于或低于预期的压力降低，则证实由于诸如喷射器堵塞、喷射器泄露和/或喷射器完全失效的问题而引起的直接喷射器故障。因此，这种方法允许隔离并评估单个喷射器的效果O专利技术人在此已经认识到上述方法的潜在问题。具体地，Pursifull的方法不可用于可靠地诊断进气道喷射器。Pursifull的方法诊断双燃料系统中的直接喷射器，其中每个燃料导轨耦接至单独的提升泵、高压泵和燃料箱，并且其中每个燃料导轨可以独立地加压并供应燃料。为了诊断给定的直接喷射器，对应燃料导轨的高压泵被禁用，同时维持提升泵的运转。因此，即使进气道喷射器存在于Pursifull的系统中，燃料的进气道喷射也不会受高压泵的禁用的影响。然而，为了诊断进气道喷射器，耦接至进气道喷射器的燃料导轨不应当在测量窗口期间接收或分配任何燃料，以便减少来自测量事件的干扰性物理特性。这将需要中止提升泵的运转，以诊断进气道喷射器。然而，由于提升泵供应燃料以给高压泵进一步加压，禁用提升泵会负面地影响高压泵的运转，并且由此影响汽缸经由直接喷射器的燃料供给。因此，不能无干扰地诊断进气道喷射器。
技术实现思路
专利技术人在此已经认识到，与提升泵系统(其中，燃料由合规管道内的不可压缩流体加压)不同，由于适于高压燃料系统，高压泵系统为有效地刚性的。高压系统中的燃料压力存储是由于燃料的体积模量。换句话说，增加燃料的密度以增加导轨中存储的燃料，并经由燃料导轨压力感测这种密度增加。因此，如果耦接至直接喷射器的燃料导轨的燃料导轨压力被设定的足够高(例如，被设定在最大可允许水平)，那么即使在直接喷射器正向发动机供应燃料时也能够短暂关闭高压泵。因此，在一种示例方法中，提供一种评价包括第一和第二燃料导轨的双喷射器、单燃料系统中的进气道喷射器的性能的方法。该方法包含，利用第一和第二泵的每个给第一燃料导轨加压，仅利用第一泵给第二燃料导轨加压，并且在同时中止两个泵的运转之后，经由耦接至第二燃料导轨的单个进气道喷射器将共同燃料喷射到单个汽缸内，以及关联第二燃料导轨中的压力降与喷射器运转。以此方式，可以隔离并诊断进气道喷射器，而不影响经由直接喷射器的燃料喷射。在一个示例中，燃料箱内的电子无回流提升泵可以在全电压下脉动，以将燃料加压到包括耦接至进气道喷射器的低压导轨的燃料系统内的阈值压力(例如，最大压力)。然后，耦接至高压燃料导轨和直接喷射器的高压泵可以运转以将燃料导轨压力升高到阈值压力(例如，最大压力)。此后，可以中止两个泵的运转，例如同时中止。单个汽缸的进气道喷射器接着可以通过经由所述进气道喷射器的燃料供给诊断，而其余汽缸经由它们各自的直接喷射器供给燃料。在每次进气道喷射之后，可以测量耦接至进气道喷射器的低压燃料导轨中的压力降低，并将其与预定值进行比较。测量的压力降的任何偏差都可以与喷射器健康状况关联。此外，可以监测高压燃料导轨的变化。如果高压燃料导轨降至阈值压力(诸如满足喷射要求所需的最小压力)之下，可以暂时禁用进气道喷射器诊断。如此，由于多个喷射器的直接喷射而引起的压力从高压燃料导轨的相对更快的消散(相比于进气道喷射器诊断期间到单个进气道喷射器的进气道喷射)，因此会需要间歇地重新启用提升泵和高压泵。然后提升泵和高压燃料泵中的每个均可以运转以将燃料导轨返回到其各自的阈值压力，此后能够恢复进气道喷射器诊断。随后可以在进气道喷射器表征(characterizing)期间获悉的校正执行经由进气道喷射器的燃料喷射。以此方式，能够在每个汽缸中进一步包括直接喷射器的单燃料系统中隔离进气道喷射器，并且低压燃料导轨中的压力降能够与进气道喷射器退化关联。通过同时给耦接至汽缸直接喷射器的高压燃料导轨加压，燃料的体积模量能够有利地用于维持燃料导轨中的压力，并且即使在提升泵和高压泵都关闭时，直接喷射器也能够向发动机供应燃料。通过中止提升泵的运转，可以在低压管道系统中存在控制体积，以使该系统的任何压力降都能够被分配给正被诊断的单个进气道喷射器。通过周期地禁用进气道喷射器诊断来充分地给高压燃料导轨重新加压，当诊断被恢复时，汽缸直接燃料喷射可以继续，而不运转任何燃料泵。因此，进气道喷射器之中的喷射器到喷射器的变化性可以在发动机上以非干扰方式测量，而不明显影响发动机运转。可以诊断各个喷射器，并且可以校正燃料喷射的变化性，因此改善燃料经济性和排放。通过每次诊断单个进气道喷射器，可以单独调整每个汽缸的空燃比，从而获得改善的发动机控制，其中所有汽缸都以期望的空燃比运转。因此，这种方法也能够应用于气体燃料系统。然而，在气体燃料系统中，伴随着压力降，也可能存在温度降需要补偿。此外，考虑到气体燃料管道使用燃料锁闭电磁阀代替燃料泵，该方法可能需要更改。应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被紧随【具体实施方式】之后的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在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描绘了一种发动机的示意图。图2描述了耦接至图1的发动机的双喷射器、单燃料系统的示意图。图3是图示说明确认需要喷射器校准事件并基于所选状况执行该事件的程序的示例流程图。图4呈现了说明示例进气道燃料喷射器诊断程序的流程图。图5示出了描述燃料压力降与进气道喷射器运转之间的示例关联的流程图。图6A和图6B分别示出诊断程序期间的示例燃料喷射正时和燃料导轨压力变化。图7说明了完成的示例进气道喷射器表征过程。图8说明了由于高压燃料导轨处的压力变化而禁用并随后重新启动的示例进气道喷射器表征过程。【具体实施方式】以下描述涉及用于表征双喷射器、单燃料发动机系统(诸如图1-2的系统)中的进气道喷射器的方法，该发动机系统包括如图2所示的第一和第二燃料导轨以及第一和第二燃料泵。在图1-2处示出每个汽缸有两个燃料喷射器的示例发动机系统，每个汽缸包括一个进气道喷射器和一个直接喷射器。控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有每个汽缸两个燃料喷射器的发动机的方法，其包含：利用第一泵和第二泵中的每个，给第一燃料导轨加压；仅利用所述第一泵给第二燃料导轨加压；在中止两个泵的运转之后，经由耦接至所述第二燃料导轨的单个喷射器将共同燃料喷射到单个汽缸内；以及使所述第二燃料导轨中的压力降与喷射器运转关联。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·皮尔西弗，J·L·托马斯，G·苏妮拉，D·杜莎，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US