[發(fā)明專利]用于調(diào)整直接燃料噴射器的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810466077.6
• 申請(qǐng)日: 2018-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108869081A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·D·桑伯恩;P·霍拉;J·L·托馬斯;D·杜莎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F02D41/40
• 分類號(hào): F02D41/40;F02D41/30
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

本申請(qǐng)涉及用于調(diào)整直接燃料噴射器的方法和系統(tǒng)，公開(kāi)了用于減少由于直接噴射器映射圖的過(guò)渡區(qū)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(tǒng)。可以基于包括發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和駕駛員需求的發(fā)動(dòng)機(jī)工況來(lái)計(jì)劃燃料噴射，燃料噴射包括使用一個(gè)或多個(gè)直接噴射燃料脈沖和進(jìn)氣道噴射燃料脈沖。響應(yīng)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(guò)渡區(qū)域中的脈沖寬度，可以通過(guò)對(duì)噴射的數(shù)量和/或分流比的調(diào)整來(lái)調(diào)整燃料噴射以便不在過(guò)渡區(qū)域中進(jìn)行操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及用于調(diào)整內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的直接燃料噴射器的操作的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)氣道燃料噴射，在進(jìn)氣道燃料噴射中燃料被噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的進(jìn)氣門上游的進(jìn)氣口中。直接燃料噴射器被激活的時(shí)間量(直接噴射脈沖寬度)可以是供應(yīng)到噴射器的燃料壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的函數(shù)。為了利用直接噴射的益處，具有對(duì)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(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和質(zhì)量燃料流。

然而，在沖擊區(qū)域(ballistic region)與全升程區(qū)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(dòng)特性方面受到限制。該區(qū)域通常被稱為直接燃料噴射器的過(guò)渡區(qū)域。在該區(qū)域中，燃料噴射器的流量是不準(zhǔn)確和不可預(yù)測(cè)的，從而導(dǎo)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(guò)渡區(qū)域中遞送比預(yù)期更多或更少的燃料。此外，過(guò)渡區(qū)域中的變化性可能不呈現(xiàn)線性趨勢(shì)，從而使得難以得知和補(bǔ)償該變化性。噴射器變化性可能由于噴射到每個(gè)氣缸中的不同燃料量而導(dǎo)致氣缸轉(zhuǎn)矩輸出不平衡，并且還可能由于無(wú)法正確計(jì)量要噴射到每個(gè)氣缸中的燃料而導(dǎo)致較高的尾管排放和降低的燃料經(jīng)濟(jì)性。因此，可能存在直接燃料噴射器不能充分滿足NVH、可驅(qū)動(dòng)性和排放要求的發(fā)動(dòng)機(jī)操作區(qū)域。

已經(jīng)開(kāi)發(fā)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(qū)域中進(jìn)行遞送。基于拉姆達(dá)(lambda)值和分流比(split ratio)來(lái)得知噴射器的傳遞函數(shù)。基于所得知的傳遞函數(shù)來(lái)調(diào)整隨后的直接噴射。

然而，本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到關(guān)于'391的方法和其他相關(guān)方法的潛在問(wèn)題。作為一個(gè)示例，噴射器在過(guò)渡區(qū)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(qū)域中的噴射器變化性來(lái)更新傳遞函數(shù)，沖擊區(qū)域中的噴射器脈沖寬度小于過(guò)渡區(qū)域中的噴射器脈沖寬度。然而，針對(duì)位于沖擊區(qū)域之外的但小于升程區(qū)域內(nèi)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(qū)動(dòng)性和排放問(wèn)題。

作為示例，在沖擊區(qū)域中，增加對(duì)燃料噴射器的電脈沖寬度增加了所遞送的質(zhì)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(diào)整沖擊區(qū)域中的斜坡(slope)的形狀或移位以便將該變化性考慮在內(nèi)。然而，在過(guò)渡區(qū)域中，增加的脈沖寬度實(shí)際上可能導(dǎo)致所噴射的燃料質(zhì)量減少。因此，可能無(wú)法簡(jiǎn)單地使過(guò)渡區(qū)域的斜坡移位和改變形狀。由于過(guò)渡區(qū)域中的斜坡針對(duì)每個(gè)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(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)示例中，上述問(wèn)題可以通過(guò)一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法來(lái)解決，所述方法包括：基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況來(lái)估計(jì)燃燒循環(huán)上的進(jìn)氣道噴射燃料相對(duì)于直接噴射燃料的初始比率；以及響應(yīng)于初始比率下的直接燃料噴射位于直接燃料噴射器映射圖(map)的過(guò)渡區(qū)域中，更新初始比率以便將直接燃料噴射移出過(guò)渡區(qū)域。以此方式，可以解決過(guò)渡區(qū)域中的直接噴射器變化性。