[發明專利]用于調整直接燃料噴射器的方法和系統

在審

• 申請號: 201810465963.7
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108869080A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: J·L·托馬斯;E·D·桑伯恩;D·杜莎;P·霍拉;M·梅恩哈特;I·D·坎貝爾
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F02D41/40
• 分類號: F02D41/40;F02D41/24
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

本申請涉及用于調整直接燃料噴射器的方法和系統，公開了用于減少由于直接噴射器映射圖的過渡區域中的噴射變化性而引起的直接噴射器加注燃料誤差的方法和系統。可以基于包括發動機溫度和駕駛員需求的發動機工況來計劃燃料噴射，燃料噴射包括使用一個或多個直接噴射燃料脈沖和進氣道噴射燃料脈沖。響應于直接噴射燃料脈沖的任何脈沖具有位于直接噴射器的高變化性過渡區域中的脈沖寬度，可以通過對噴射的數量和/或分流比的調整來調整燃料噴射以便不在過渡區域中進行操作。

技術領域

本發明總體涉及用于調整內燃發動機的直接燃料噴射器的操作的方法和系統。

背景技術

內燃發動機可以利用直接燃料噴射，在直接燃料噴射中將燃料直接噴射到發動機氣缸中以改善混合物制備并減小氣缸充氣溫度。直接燃料噴射可以代替或附加于進氣道燃料噴射，在進氣道燃料噴射中燃料被噴射到發動機氣缸的進氣門上游的進氣口中。直接燃料噴射器被激活的時間量(直接噴射脈沖寬度)可以是供應到噴射器的燃料壓力、發動機轉速和發動機負載的函數。為了利用直接噴射的益處，具有對直接燃料噴射器的脈沖寬度范圍的完全控制可以是有利的。這包括各式各樣的工況，包括但不限于燃料軌壓力、發動機轉速和質量燃料流。

然而，在沖擊區域(ballistic region)與全升程區域之間，螺線管控制的直接燃料噴射器的性能可能在其流動特性方面受到限制。該區域通常被稱為直接燃料噴射器的過渡區域。在該區域中，燃料噴射器的流量是不準確和不可預測的，從而導致壓射之間(shot-to-shot)和部件之間的變化性(variability)。例如，直接燃料噴射器可能在過渡區域中遞送比預期更多或更少的燃料。此外，過渡區域中的變化性可能不呈現線性趨勢，從而使得難以得知和補償該變化性。噴射器變化性可能由于噴射到每個氣缸中的不同燃料量而導致氣缸轉矩輸出不平衡，并且還可能由于無法正確計量要噴射到每個氣缸中的燃料而導致較高的尾管排放和降低的燃料經濟性。因此，可能存在直接燃料噴射器不能充分滿足NVH、可驅動性和排放要求的發動機操作區域。

已經開發了各種方法以減小直接噴射器變化性。Ranga等人在US20160153391中示出了一種示例性方法。其中，直接燃料噴射被分成多次噴射，所述噴射中的一次噴射具有的脈沖寬度是足夠小的，以便在直接噴射器的沖擊區域中進行遞送。基于拉姆達(lambda)值和分流比(split ratio)來得知噴射器的傳遞函數。基于所得知的傳遞函數來調整隨后的直接噴射。

然而，本文的發明人已經認識到關于'391的方法和其他相關方法的潛在問題。作為一個示例，噴射器在過渡區域中的變化性保持未映射的。各種方法基于所得知的沖擊區域中的噴射器變化性來更新傳遞函數，沖擊區域中的噴射器脈沖寬度小于過渡區域中的噴射器脈沖寬度。然而，針對位于沖擊區域之外的但小于升程區域內的噴射脈沖寬度的較大噴射脈沖寬度，可能仍然存在加注燃料誤差。因此，可能存留NVH、可驅動性和排放問題。作為示例，在沖擊區域中，增加對燃料噴射器的電脈沖寬度增加了所遞送的質量的量。雖然在增加中可能存在某種變化性，但可以得知該變化性，并且可以調整沖擊區域中的斜坡(slope)的形狀或移位以便將該變化性考慮在內。然而，在過渡區域中，增加的脈沖寬度實際上可能導致所噴射的燃料質量減少。因此，可能無法簡單地使過渡區域的斜坡移位和改變形狀。由于過渡區域中的斜坡針對每個噴射器是不同的，以及在壓射之間是顯著不同的，因此變化性加劇。

發明內容

在一個示例中，上述問題可以通過一種用于發動機方法的方法來解決，該方法包括：在燃燒循環上將燃料作為多次直接噴射遞送到氣缸；以及響應于多次直接噴射中的一次噴射的燃料質量位于直接噴射器映射圖(map)的過渡區域中，更新在多次直接噴射中的每次噴射中遞送的燃料的比率以及多次噴射的數量中的一個或多個，以將多次直接噴射中的該次噴射的燃料質量移出過渡區域。以此方式，可以解決過渡區域中的直接噴射器變化性。