控制流体喷射的系统和方法技术方案

一种车辆包括内燃发动机，内燃发动机具有用来燃烧燃料的至少一个汽缸以及用来选择性地向该汽缸供应燃料的燃料喷射器。该车辆还包括编程为发出一系列燃料脉冲命令以致动燃料喷射器来供应总和等于总体目标燃料质量的相应的一系列燃料脉冲的控制器。该控制器还监测指示了一系列燃料脉冲命令中的单独一个和响应燃料脉冲之间的开启延迟的变化的闭环反馈信号。该控制器进一步调整一系列燃料脉冲命令中的后续一个以适应开启延迟的变化。

【技术实现步骤摘要】
控制流体喷射的系统和方法
本公开涉及控制流体脉冲喷射。更具体地，本公开涉及用于内燃发动机的燃料喷射。
技术介绍
电子燃料喷射可用于调节内燃发动机中的燃料输送。某些示例燃料喷射器可以是设置在发动机的燃料入口部分的螺线管致动或压电阀装置。燃料喷射器可以定位来将加压的燃料输送到发动机汽缸的燃烧室中。基于发动机操作条件，每个喷射器可以在燃烧循环期间通电一段时间(即，喷射持续时间)。在每个汽缸的每个燃烧循环期间可能会发生多次燃料喷射事件。多次喷射的燃料质量和正时影响了燃烧的质量和总体燃料效率。
技术实现思路
一种车辆包括内燃发动机，内燃发动机具有用于燃烧燃料的至少一个汽缸和用于选择性地向至少一个汽缸供应燃料的燃料喷射器。该车辆还包括编程为发出一系列燃料脉冲命令以致动燃料喷射器来供应总和等于总体目标燃料质量的相应的一系列燃料脉冲的控制器。该控制器还编程为监测指示了一系列燃料脉冲命令中的单独一个和响应燃料脉冲之间的开启延迟的变化的闭环反馈信号。该控制器进一步编程以调整一系列燃料脉冲命令中的后续一个以适应开启延迟的变化。在一个示例中，使用目标开启延迟，使得一系列燃料脉冲中的后续一个在先前燃料脉冲之后的预定时间过后发生。通过螺线管驱动阀提供紧密间隔的流体脉冲的方法包括在由螺线管驱动的阀的入口处提供加压流体，并且发出一系列流体脉冲命令以致使该阀提供总和等于总体目标流体质量的相应的一系列流体脉冲。该方法还包括测量螺线管两端的电压，并基于电压变化率来确定先前流体脉冲的阀关闭时间。该方法进一步包括基于关闭时间确定先前流体脉冲的开启延迟。该方法进一步包括基于所确定的开启延迟来调整至少一个后续流体脉冲命令。燃料输送系统包括与加压燃料源流体连通的螺线管驱动燃料喷射器。燃料喷射器配置为将燃料输送到内燃发动机的至少一个汽缸。燃料输送系统还包括编程为发出一系列燃料脉冲命令以致使燃料喷射器供应总和等于总体目标燃料质量的相应的一系列加压燃料脉冲的控制器。该控制器还编程为监测一系列燃料脉冲命令中的单独一个和响应燃料脉冲之间的开启延迟中的变化。控制器进一步编程以调整一系列燃料脉冲命令中的后续一个以适应开启延迟的变化。附图说明图1是内燃发动机的示意图。图2是燃料喷射器两端的电压变化率与时间的曲线图。图3A是参考燃料喷射器的燃料脉冲命令和实际燃料脉冲与时间的曲线图。图3B是对后续燃料脉冲开启延迟进行调整后的燃料脉冲命令和实际燃料脉冲与时间的曲线图。图4是燃料喷射器关闭时间与燃料脉冲量的曲线图。图5是燃料喷射器关闭时间与燃料脉冲宽度命令的曲线图。具体实施方式本公开的实施例在此进行描述。然而应当理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；某些特征可能被夸大或最小化，以示出特定部件的细节。因此，本文公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的，而应仅解释为用于教导本领域技术人员各种应用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任意一个附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式，可以期待对与本公开的教导一致的特征进行各种组合和修改。参考图1，内燃发动机10输出作为车辆推进系统一部分的扭矩。发动机10可以选择性地操作在多种燃烧模式中，包括自动点火燃烧模式和火花点火燃烧模式。进气与可燃燃料混合并在燃烧室内燃烧。可以使用化学计量比的空气与燃料来选择性地操作发动机10。在某些操作条件下，审慎地将空燃比调整为相对于化学计量混合物既不浓也不稀。本公开的方面也可以应用于各种类型的内燃发动机系统和燃烧循环。发动机10选择性地联接到变速器，以将牵引力通过车辆的传动系传递到至少一个车轮。变速器可以包括混合变速器，其包括用于向传动系提供补充牵引力的附加推进源。发动机10可以是具有可在汽缸13内滑动移动的至少一个往复运动活塞14的多汽缸、直喷式、四冲程内燃发动机。应当理解，本公开的系统和方法可以同样应用于不同的燃烧循环，例如诸如对应于二冲程燃烧发动机的燃烧循环。活塞14在相应汽缸13内的运动提供了可变体积的燃烧室16。每个活塞14连接到旋转曲轴12，其将线性往复运动转换成旋转运动以旋转传动系部件。进气系统为进气歧管29提供进气，进气歧管将空气引导并分配到燃烧室16。该进气系统可以包括气流管道系统和用于监测和控制气流的装置。该进气系统还可以包括用于监测气流量和进气温度的气流量传感器32。电子控制节气阀34可用于控制到发动机10的气流。可以在进气歧管29中提供压力传感器36以监测歧管绝对压力和大气压力。还可以提供外部流动通道(未示出)以将来自发动机排气的排气再循环回到进气歧管29。再循环排气流可以由排气再循环(EGR)阀38进行调节。发动机10可以包括其他系统，包括涡轮增压系统50，或者替代地，机械增压系统来对输送到发动机10的进气进行加压。从进气歧管29到燃烧室16的气流由一个或多个进气阀20进行调节。离开燃烧室16到排气歧管39的排气流由一个或多个排气阀18进行调节。可以通过分别控制进气可变升程控制装置22和排气可变升程控制装置24来控制和调整进气阀20和排气阀18的开启和关闭。进气升程控制装置22和排气升程控制装置24可以配置为分别控制和操作进气凸轮轴和排气凸轮轴。进气凸轮轴21和排气凸轮轴23的旋转机械连接到曲轴12并与曲轴的旋转正时挂钩。因此，进气阀20和排气阀18的开启和关闭与曲轴12和活塞14的位置协调一致。可变升程控制装置22、24还可以包括可分别改变进气阀20和排气阀18的阀升程的幅度或开启的大小的可控机构。升程幅度可以根据离散步长变化(例如，高升程或低升程)或连续变化。可以根据推进系统的操作条件(包括发动机10的转矩需求)来改变阀升程位置。可变升程控制装置22、24可以进一步包括可变凸轮定相机构，以分别控制和调整进气阀20和排气阀18的开启和关闭的定相(即，相对正时)。相位调整包括相对于相应汽缸15中的曲轴12和活塞14的位置而偏移进气阀20和排气阀18的开启时间。可变升程控制装置22、24各自可以相对于曲柄旋转具有大约60-90度的定相范围，以允许提前或延迟相对于每个汽缸15的活塞14的位置的进气阀20和排气阀18中的一个的开启和关闭。定相范围由进气可变升程控制装置22和排气可变升程控制装置24限定和限制，它们包括凸轮轴位置传感器以确定进气凸轮轴和排气凸轮轴的旋转位置。可以使用由控制器5控制的电液压、液压和电控制力之一来致动可变升程控制装置22、24。发动机10还包括燃料喷射系统，其包括多个高压燃料喷射器28，每个高压燃料喷射器配置为响应于来自控制器5的信号将预定质量的燃料直接喷射到燃烧室16中的一个中。虽然为了说明的目的在图1中描绘了单个燃料喷射器，但是推进系统可以包括根据燃烧汽缸数量的任何数量的燃料喷射器。通过输油轨40从燃料分配系统向燃料喷射器28供应加压燃料。压力传感器48监测输油轨40内的输油轨压力，并将与输油轨压力对应的信号输出到控制器5。燃料分配系统还包括高压燃料泵46，以经由输油轨40将加压燃料输送到燃料喷射器28。例如，高压泵46可以以高达约5000p本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，包含：内燃发动机，其具有用于燃烧燃料的至少一个汽缸；燃料喷射器，其选择性地将燃料供应到所述至少一个汽缸；以及控制器，其编程为发出一系列燃料脉冲命令以致动所述燃料喷射器来供应总和等于预定总体目标燃料质量的相应的一系列燃料脉冲，监测指示了所述一系列燃料脉冲命令中的单独一个和响应燃料脉冲之间的开启延迟的变化的闭环反馈信号，并且调整所述一系列燃料脉冲命令中的后续一个以适应开启延迟的所述变化。

【技术特征摘要】
2016.11.10 US 15/3483881.一种车辆，包含：内燃发动机，其具有用于燃烧燃料的至少一个汽缸；燃料喷射器，其选择性地将燃料供应到所述至少一个汽缸；以及控制器，其编程为发出一系列燃料脉冲命令以致动所述燃料喷射器来供应总和等于预定总体目标燃料质量的相应的一系列燃料脉冲，监测指示了所述一系列燃料脉冲命令中的单独一个和响应燃料脉冲之间的开启延迟的变化的闭环反馈信号，并且调整所述一系列燃料脉冲命令中的后续一个以适应开启延迟的所述变化。2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器进一步编程为调整所述一系列燃料脉冲命令中的所述后续一个的启动正时。3.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器进一步编程为调整所述一系列燃料脉冲命令中的所述后续一个的持续时间。4.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器进一步编程为基于监测所述一系列燃料脉冲命令中的所述单独一个和所述响应燃料脉冲之间的关闭时间持续时间来感测所述开启延迟的所述变化。5.根据权利要求1所述的车...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·胡，S·E·帕里什，CF·常，
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