用于燃料喷射控制的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于燃料喷射控制的方法和系统。提供用于基于由于燃烧状况导致的从气缸到喷射器的热传递和由于从燃料轨的冷燃料的流动导致的到喷射器的热传递，连续地估计直接喷射器尖端温度的方法和系统。当直接喷射器停用时，监控从稳定状态温度的喷射器尖端温度的变化。在重新激活时，更新命令到直接喷射器的燃料脉冲宽度，以考虑温度引起的燃料密度的变化，从而减少空气燃料比误差的发生。从而减少空气燃料比误差的发生。从而减少空气燃料比误差的发生。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料喷射控制的方法和系统
[0001]本申请是于2017年11月28日提交的名称为“用于燃料喷射控制的方法和系统”的中国专利申请201711211939.2的分案申请。


[0002]本申请通常涉及用于调整内燃发动机的燃料喷射器的操作以补偿温度变化的系统和方法。

技术介绍

[0003]发动机可以经配置使用进气道喷射和直接喷射中的一个或多个输送燃料至发动机气缸。进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机能够平衡(leverage)燃料喷射系统。例如，在高发动机负荷下，燃料可以经由直接喷射器直接地喷射到发动机气缸中，从而平衡直接喷射(DI)的增压冷却属性。在较低发动机负荷下和在发动机启动时，燃料可以经由进气道燃料喷射器喷射到发动机气缸的进气道中，减少颗粒物质排放。在其他状况期间，燃料的一部分可以经由进气道喷射器输送至气缸，而剩余的燃料经由直接喷射器输送至气缸。
[0004]在其中启动直接喷射的发动机操作期间，穿过直接喷射器喷嘴的燃料流维持直接喷射器尖端温度基本上较低(例如，大约100℃)。相比之下，在其中禁用直接喷射且无燃料由直接喷射器释放的发动机操作的时间段期间(例如，在其中仅安排燃料的进气道喷射的状况期间)，直接喷射器尖端温度可以变得基本上较高(例如，大约260℃)。当燃料随后从直接喷射器喷射时，燃料可以在升高的温度下，并且因此在比预期更低的密度下，导致非故意的加燃料误差。例如，由于比故意的更少的燃料正在输送，直接喷射可以导致稀的空气燃料比误差。在一个示例中，当喷射器温度升高80℃时，产生4％稀误差。r/>[0005]用于补偿升高的直接喷射器尖端温度的一种示例方法由VanDerWege等人在US9,322,340中示出。在其中，响应于在从直接喷射器释放时的升高的爆震控制流体温度，调整喷射的脉冲宽度。具体地，随着在从直接喷射器释放时的燃料的预测温度增加，应用较长的直接喷射脉冲宽度。
[0006]然而，专利技术人在本文已经认识到关于上述方法的潜在问题。作为一个示例，甚至US9,322,340的调整的情况下，由于在直接喷射器停用(deactivation)的持续时间内以及在随后的直接喷射期间的燃料温度和尖端温度的行为的差异，加燃料误差可以继续存在。例如，基于气缸燃烧是否经由进气道喷射继续、如果气缸燃烧继续的平均气缸负荷、所有气缸燃烧是否停止、当燃烧停止时由于无气门停用的选择性燃料停用空气是否继续穿过气缸被泵送、当燃烧停止时燃料喷射器和气门二者是否停用、当燃烧停止时发动机是否仍然在旋转等等，在停用的时间段内到直接喷射器的热传递可以不同。这些因数中的一些也可以对燃料温度具有影响，但不同于对直接喷射器尖端温度的影响。在另一个示例中，当直接喷射器重新激活且燃料从其释放时，相比于燃料温度，喷射器尖端温度可以在更快的速率下冷却。由于这些变化，如果爆震控制流体的直接喷射器经校正补偿在释放时的燃料的升高温度，密度变化可以被估计过高。直接喷射的脉冲宽度可以增大多于所要求的脉冲宽度(或
长于所要求的脉冲宽度)，导致富的空气燃料比误差。可替代地，密度变化可以被估计过低，其中，直接喷射的脉冲宽度增大小于所要求的脉冲宽度(或短于所要求的脉冲宽度)，导致稀的空气燃料比误差。作为另一个示例，在US9,322,340的方法中，基于所推断的燃料轨温度计算燃料温度。然而，在发动机瞬变期间，燃料轨温度可以保持稳定。当实际燃料温度增加时，这使所计算的燃料温度保持基本上恒定。

技术实现思路

[0007]在一个示例中，部分上述问题可以由一种用于发动机的方法解决，所述方法包括：响应于直接喷射器的停用，基于包括气缸燃烧状况、气缸气门操作和在停用期间的进气道喷射器操作的气缸状况，估计不同于燃料温度的直接喷射器尖端温度；以及响应于直接喷射器的重新激活，基于所估计的直接喷射器尖端温度和燃料温度中的每个，调整直接喷射燃料脉冲。以这种方式，可以减少直接喷射加燃料误差。
[0008]作为示例，发动机可以配置有进气道喷射能力和直接喷射能力二者。在发动机操作期间，包括在气缸燃烧和气缸非燃烧状况期间，发动机控制器可以连续地估计不同于燃料温度的直接喷射器尖端温度。燃料温度可以经由燃料轨温度传感器估计。直接喷射器尖端温度可以根据到直接喷射器中的热流(如由于当气缸燃烧启动时的燃烧热)以及到直接喷射器中的冷却流(如由于燃料在喷射器处补充)被确定。因此，基于多个燃烧参数，如直接喷射器是否被激活、当直接喷射器停用时经由进气道喷射的气缸燃烧是否正在继续、当直接喷射器停用且气缸不在燃烧时气缸气门是否正在操作、当直接喷射停用且气缸正在燃烧时的平均气缸负荷、直接喷射器停用的持续时间等，热流和冷却流估计可以改变。控制器可以确定当直接喷射启动时的稳定状态直接喷射器尖端温度，且然后监控当直接喷射被禁用时的直接喷射器尖端温度的瞬时(transient)变化。因此，燃料温度可以比尖端温度更少引人注目地波动。控制器可以基于相对于燃料温度的尖端温度同时地确定燃料密度校正因数，并且将校正因数应用于标称燃料密度估计，使得燃料密度的波动可以实时地监控。在直接喷射器的重新激活时，控制器可以基于所校正的燃料密度估计调整直接喷射脉冲宽度。例如，在DI停用的时间段之后其中气缸继续从进气道喷射器接收燃料并燃烧的直接喷射器重新激活时，DI尖端温度可以上升高于稳定状态温度。因此，控制器可以通过以较大的量增大燃料脉冲宽度，补偿燃料密度的下降。相比之下，在DI停用的时间段之后其中气缸不燃烧但空气继续穿过气门泵送的直接喷射器重新激活时(例如，DFSO事件)，DI尖端温度可以已经下降低于稳定状态温度。因此，控制器可以通过以较小量增大DI燃料脉冲宽度，或者通过减小DI燃料脉冲宽度，补偿燃料密度的上升。另外，脉冲宽度可以在自具有时间常数的重新激活以来的持续时间内改变，所述时间常数基于尖端温度的瞬时变化。
[0009]以这种方式，可以调整直接喷射器的燃料喷射设置，以补偿由于燃料和喷射器尖端在直接喷射器禁用的持续时间内的加热的不同程度导致的燃料密度的变化。补偿与尖端温度的变化速率不同的燃料温度的变化速率的技术效果是，当重新启动直接喷射时，可以考虑不同的温度曲线图。通过基于到喷射器的热流和冷却流的变化连续地估计直接喷射器尖端温度，温度引起的燃料密度的变化可以更精确地估计，并且喷射脉冲宽度可以适当地调整，而不引起(稀的或富的)空气燃料比偏离。另外，可以更好地平衡直接喷射的燃料的增压冷却效果。此外，直接喷射器结垢和热劣化可以减少。
[0010]应该理解的是提供上述
技术实现思路
，以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。它不意在识别所要求保护的主题的关键或主要特征，所要求保护的主题由随附的权利要求唯一地限定。此外，所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所注的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0011]图1示意性地示出联接在混合动力车辆系统中的内燃发动机的气缸的示例实施例。
[0012]图2示意性地示出经配置用于可以与图1的发动机一起使用的进气道喷射和直接喷射的燃料系统的示例实施例。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，所述方法包括：在喷射器停用的时间段内，比较到直接喷射器中的燃烧热流与到直接喷射器中的燃料补充冷却流，所述燃烧热流基于气缸状况，所述燃料补充冷却流基于燃料流率和燃料轨温度；以及在所述直接喷射器的重新激活时，基于所述比较调整直接喷射燃料脉冲宽度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃烧热流响应于以下中的一个或多个增加：在直接喷射器停用的所述时间段内经由进气道燃料喷射的气缸燃烧继续、发动机转速和负荷的增加、火花正时延迟的增加、气缸盖温度的增加和用仅进气道燃料喷射的气缸燃烧的时间段的增加，并且其中所述燃烧热流响应于以下中的一个或多个减少：在直接喷射器停用的所述时间段内的进气道燃料喷射停用和气缸气门停用和无气缸燃烧的直接喷射器停用的所述时间段的增加。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述燃料补充冷却流响应于以下中的一个或多个增加：所述燃料轨温度的减小和到所述直接喷射器的燃料流率的增大。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整包括基于所述燃烧热流与所述燃料补充冷却流的所述比较并且进一步基于直接喷射器尖端热质量，利用校正因数更新在直接喷射器停用之前立即估计的初始直接喷射器尖端温度。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述调整还包括：基于所述更新的直接喷射器尖端温度，估计燃料密度；以及基于相对于标称燃料密度的所述估计的燃料密度，调整初始直接喷射燃料脉冲宽度，所述初始直接喷射燃料脉冲宽度基于在所述直接喷射器的重新激活时的发动机工况。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述初始直接喷射燃料脉冲宽度进一步基于发动机爆震的指示，所述指示包括经由爆震传感器的爆震的检测或基于所述发动机工况的爆震的预期。7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：