СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2019 года по МПК F02D41/22 F02D41/32 F02D41/38 F02M37/00 F02M65/00 F02M55/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящая заявка относится к диагностированию изменчивости топливной форсунки впрыска во впускной канал в двигателе, сконфигурированном с впрыском во впускной канал и непосредственным впрыском топлива в каждый цилиндр.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Топливные форсунки часто имеют изменчивость от детали к детали и во времени, например, вследствие несовершенных производственных процессов и/или старения форсунок. Со времени, рабочие характеристики форсунки могут ухудшаться (например, форсунка становится засоренной), что может дополнительно увеличивать изменчивость от детали к детали. Как результат, действующее количество топлива, впрыскиваемого в каждый цилиндр двигателя, может не быть требуемым количеством, и разность между действующим и требуемым количествами может меняться между форсунками. Такие расхождения могут приводить к пониженной экономии топлива, повышенным выбросам на выхлопной трубе и общему снижению коэффициента полезного действия двигателя. Кроме того, двигатели, работающие на системе с двумя форсунками, такой как комбинация систем впрыска топлива во впускной канал (PFI) и непосредственного впрыска (DI), могут иметь еще больше топливных форсунок (например в два раза больше), давая в результате большую вероятность понижения рабочих характеристик двигателя вследствие ухудшения характеристик форсунки.

Один из примерных способов диагностики показан Пурсифулом в US 8,118,006, в котором изменчивость форсунки непосредственного впрыска в двухтопливном двигателе оценивается посредством изоляции одной топливной форсунки за раз. В нем, прокачивание второго топлива во вторую направляющую-распределитель для топлива приостанавливается наряду с тем, что первое, иное топливо впрыскивается непосредственным впрыском во все кроме одного цилиндра двигателя. Несмотря на то, что прокачивание приостановлено во второй направляющей-распределителе для топлива, второе топливо непосредственно впрыскивается в одиночный цилиндр через форсунку, подвергаемую калибровке, а понижение давления во второй направляющей-распределителе для топлива соотносится со степенью исправности форсунки непосредственного впрыска. Более точно, если измеренное падение давления находится выше или ниже, чем ожидаемое понижение давления, устанавливается неисправность форсунки непосредственного впрыска вследствие проблем, таких как засорение форсунки, утечка форсунки и/или полный отказ форсунки. По существу, этот подход предоставляет возможность изолировать и оценивать воздействие одиночной форсунки.

Изобретатели в материалах настоящей заявки идентифицировали потенциальную проблему у вышеприведенного подхода. Более точно, подход Пурсифула может не быть полезным для надежного диагностирования форсунки впрыска во впускной канал. Способ Пурсифула диагностирует форсунки непосредственного впрыска в двухтопливной системе, где каждая направляющая-распределитель для топлива присоединена к отдельному подкачивающему насосу, насосу высокого давления и топливному баку, и где каждая направляющая-распределитель для топлива может независимо подвергаться повышению давления и снабжаться топливом. Для диагностирования данной форсунки непосредственного впрыска, насос высокого давления соответствующей направляющей-распределителя для топлива деактивируется наряду с сохранением работы подкачивающего насоса. Таким образом, даже если форсунки впрыска во впускной канал были бы представлены в системе Пурсифула, впрыск топлива во впускной канал не находился бы под влиянием деактивации насоса высокого давления. Однако, для диагностирования форсунки впрыска во впускной канал, направляющая-распределитель для топлива, присоединенная к форсунке впрыска во впускной канал, не должна принимать или расходовать сколько-нибудь топлива во время измерительного интервала, для того чтобы уменьшать мешающие физические процессы от события измерения. Это требовало бы приостановки работы подкачивающего насоса для диагностирования форсунки впрыска во впускной канал. Однако, поскольку подкачивающий насос подает топливо для дальнейшего повышения давления в насос высокого давления, деактивация подкачивающего насоса могла бы оказывать отрицательное влияние на работу насоса высокого давления и, в силу этого, топливоснабжение цилиндров через форсунки непосредственного впрыска. Как результат, форсунка впрыска во впускной канал может не диагностироваться неинтрузивно.

Изобретатели в материалах настоящей заявки осознали, что, в отличие от системы подкачивающего насоса, где топливо подвергается повышению давления вследствие несжимаемой текучей среды внутри совместимого трубопровода, система насоса высокого давления является практически жесткой, как уместно для топливной системы высокого давления. Накопление давления топлива в системе высокого давления обусловлено модулем объемной упругости топлива. Другими словами, плотность топлива повышается для увеличения накопленного топлива в направляющей-распределителе, и это повышение плотности считывается посредством давления в направляющей-распределителе для топлива. Следовательно, если давление в направляющей-распределителе для топлива у направляющей-распределителя для топлива, присоединенной к форсункам непосредственного впрыска, установлено достаточно высоким (например, на максимально допустимом уровне), насос высокого давления может кратковременно выключаться, даже в то время как форсунки непосредственного впрыска подают топливо в двигатель. Таким образом, в одном из примерных подходов, предусмотрен способ для оценивания рабочих характеристик форсунки впрыска во впускной канал в однотопливной системе с двумя форсунками, включающей в себя первую и вторую направляющие-распределители для топлива. Способ содержит повышение давления в первой направляющей-распределителе для топлива каждым из первого и второго насоса, повышение давления во второй направляющей-распределителе для топлива только первым насосом, а после приостановки работы одновременно обоих насосов, впрыск общего топлива через одиночную форсунку впрыска во впускной канал, присоединенную к второй направляющей-распределителю для топлива, в одиночный цилиндр, и соотнесение падений давления во второй направляющей-распределителе для топлива с работой форсунки. Таким образом, форсунка впрыска во впускной канал может быть изолирована и диагностирована, не оказывая влияния на впрыск топлива через форсунку непосредственного впрыска.

В одном из примеров, электронный безвозвратный подкачивающий насос в топливном баке может быть работающим в импульсном режиме на полном напряжении, чтобы повышать давление топлива до порогового давления (например, максимального давления) внутри топливной системы, включающей в себя направляющую-распределитель низкого давления, присоединенную к форсункам впрыска во впускной канал. Насос высокого давления, присоединенный к направляющей-распределителю для топлива высокого давления и форсункам непосредственного впрыска, в таком случае может эксплуатироваться для подъема давления в направляющей-распределителе для топлива до порогового давления (например, максимального давления). После этого, работа обоих насосов может приостанавливаться, например, одновременно. Форсунка впрыска во впускной канал одиночного цилиндра затем может диагностироваться посредством топливоснабжения через упомянутую форсунку впрыска во впускной канал наряду с тем, что остальные цилиндры снабжаются топливом через свои соответственные форсунки непосредственного впрыска. После каждого впрыска во впускной канал, понижение давления в направляющей-распределителе для топлива низкого давления, присоединенной к форсунке впрыска во впускной канал, может измеряться и сравниваться с предопределенным значением. Любое отклонение измеренного падения давления может соотноситься со степенью исправности форсунки. В дополнение, может контролироваться изменение направляющей-распределителя для топлива высокого давления. Если направляющая-распределитель для топлива высокого давления падает ниже порогового давления (такого как минимальное давление, требуемое для удовлетворения требований впрыска), диагностика форсунки впрыска во впускной канал может временно деактивироваться. По существу, вследствие относительно более быстрой утечки давления из направляющей-распределителя для топлива высокого давления, обусловленной непосредственным впрыском многочисленных форсунок (по сравнению с впрыском во впускной канал у одиночной форсунки впрыска во впускной канал во время диагностики форсунки впрыска во впускной канал), подкачивающему насосу и насосу высокого давления может быть необходимо периодически повторно активироваться. Каждый из подкачивающего насоса и топливных насосов высокого давления затем могут эксплуатироваться, чтобы возвращать направляющие-распределители для топлива на их соответственные пороговые давления, после чего, диагностика форсунки впрыска во впускной канал может возобновляться. Впрыск топлива через форсунку впрыска во впускной канал впоследствии может выполняться с поправкой, изученной во время получения характеристик форсунки впрыска во впускной канал.

Таким образом, форсунка впрыска во впускной канал может быть изолирована в единой топливной системе, дополнительно включающей в себя форсунку непосредственного впрыска в каждом цилиндре, и падения давления в направляющей-распределителе для топлива низкого давления могут соотноситься с ухудшением характеристик форсунки впрыска во впускной канал. Посредством сопутствующего повышения давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления, присоединенной к форсункам непосредственного впрыска цилиндра, модуль объемной упругости топлива может преимущественно использоваться для поддержания давления в направляющей-распределителе для топлива, и форсунки непосредственного впрыска могут подавать топливо в двигатель, даже когда подкачивающий насос и насос высокого давления выключены. Посредством приостановки работы подкачивающего насоса, управляющий объем может существовать в системе сети трубопроводов низкого давления, из условия чтобы любое падение давления в этой системе могло быть приписано одиночной форсунке впрыска во впускной канал, являющейся диагностируемой. Посредством периодической деактивации диагностики форсунки впрыска во впускной канал для достаточного повторного повышения давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления, непосредственный впрыск топлива в цилиндр может продолжаться, когда диагностика возобновлена, без эксплуатации какого бы то ни было топливного насоса. Таким образом, изменчивость от форсунки к форсунке среди форсунок впрыска во впускной канал может измеряться на двигателе неинтрузивным образом, без оказания значительного влияния на работу двигателя. Отдельные форсунки могут диагностироваться, и отклонения впрыска топлива могут подвергаться поправке, таким образом, улучшая экономию топлива и выбросы. Посредством диагностирования одиночной форсунки впрыска во впускной канал за раз, отношение количества воздуха к количеству топлива для каждого цилиндра может настраиваться индивидуально, давая в результате улучшенное управление двигателем со всеми цилиндрами, работающими на требуемом отношении количества воздуха к количеству топлива.

По существу, этот подход также может применяться к газовым топливным системам. Однако, в газовых топливных системах, может быть падение температуры, сопутствующее падению давления, которое необходимо компенсировать. В дополнение, может быть нужно модифицировать подход, при условии, что сеть трубопроводов для газового топлива имеет топливный отсечной соленоидный клапан вместо топливного насоса.

Согласно первому аспекту изобретения предложен способ для двигателя с двумя топливными форсунками на каждый цилиндр, содержащий этапы, на которых: повышают давление в первой направляющей-распределителе для топлива каждым из первого и второго насоса; повышают давление во второй направляющей-распределителе для топлива только первым насосом; и после приостановки работы обоих насосов, впрыскивают общее топливо через одиночную форсунку, присоединенную к второй направляющей-распределителю для топлива, в одиночный цилиндр; и соотносят падение давления во второй направляющей-распределителе для топлива с работой форсунки.

Согласно одному варианту осуществления способа первый насос является подкачивающим насосом, а второй насос является насосом высокого давления, при этом, соотнесение содержит этап, на котором указывают ухудшение характеристик одиночной форсунки в ответ на оцененное падение давления во второй направляющей-распределителе для топлива, являющееся отличным от ожидаемого падения давления, при этом, момент после приостановки включает в себя момент немедленно после приостановки работы обоих насосов.

Согласно другому варианту осуществления способа две топливных форсунки на каждый цилиндр включают в себя первую форсунку непосредственного впрыска, присоединенную к первой направляющей-распределителю для топлива, и вторую форсунку впрыска во впускной канал, присоединенную к второй направляющей-распределителю для топлива, и при этом, впрыск общего топлива в одиночный цилиндр через одиночную форсунку содержит этап, на котором осуществляют впрыск топлива во впускной канал через вторую форсунку впрыска во впускной канал одиночного цилиндра.

Согласно другому варианту осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором осуществляют непосредственный впрыск общего топлива из первой направляющей-распределителя для топлива во все кроме упомянутого одиночного цилиндра двигателя через первую форсунку непосредственного впрыска всех кроме упомянутого одиночного цилиндра двигателя, при этом, впрыск общего топлива содержит этап, на котором впрыскивают одно и то же общее топливо через форсунку непосредственного впрыска и форсунку впрыска во впускной канал.

Согласно другому варианту осуществления способа повышение давления в первой направляющей-распределителе для топлива содержит этап, на котором повышают давление до первого порогового давления, и при этом, повышение давления во второй направляющей-распределителе для топлива содержит этап, на котором повышают давление до второго порогового давления, причем первое пороговое давление первой направляющей-распределителя для топлива является более высоким, чем второе пороговое давление второй направляющей-распределителя для топлива.

Согласно другому варианту осуществления способа впрыск топлива в одиночный цилиндр через одиночную форсунку содержит этап, на котором впрыскивают топливо в качестве некоторого количества впрысков, причем количество основано на скомандованном объеме впрыска топлива.

Согласно другому варианту осуществления способа соотнесение дополнительно содержит этапы, на которых устанавливают первый диагностический код для указания, что одиночная форсунка частично засорена, когда оцененное падение давления является меньшим, чем ожидаемое падение давления; и устанавливают второй диагностический код для указания, что одиночная форсунка является застрявшей в открытом положении, когда оцененное падение давления является большим, чем ожидаемое падение давления.

Согласно другому варианту осуществления способ дополнительно содержащий этап, на котором настраивают впрыск топлива в одиночный цилиндр через вторую форсунку впрыска во впускной канал на основании соотнесения, и при этом, первая и вторая направляющие-распределители для топлива заполнены гасящей волны средой.

Согласно другому варианту осуществления способа настройка содержит этапы, на которых увеличивают впрыск топлива в одиночный цилиндр через вторую форсунку впрыска во впускной канал, когда оцененное падение давления находится ниже, чем ожидаемое падение давления, и уменьшают впрыск топлива в одиночный цилиндр через вторую форсунку впрыска во впускной канал, когда оцененное падение давления находится выше, чем ожидаемое падение давления.

Согласно другому варианту осуществления способ дополнительно содержит этапы, на которых контролируют давление первой направляющей-распределителя для топлива наряду с непосредственным впрыском общего топлива во все кроме одиночного цилиндра двигателя, и, в ответ на давление в первой направляющей-распределителе для топлива, падающее ниже нижнего порогового значения, возобновляют работу первого и второго насосов, и по меньшей мере временно деактивируют диагностирование второй форсунки впрыска во впускной канал одиночного цилиндра.

Согласно второму аспекту изобретения предложен способ для двигателя, содержащий этапы, на которых: после повышения давления в каждой из первой и второй направляющей-распределителя для топлива с общим топливом, приостанавливают накачку топлива в обе направляющие-распределители для топлива; осуществляют впрыск топлива во впускной канал из второй направляющей-распределителя для топлива только в первый цилиндр наряду с тем, что осуществляют непосредственный впрыск топлива из первой направляющей-распределителя для топлива во все остальные цилиндры; и в то время как давление первой направляющей-распределителя для топлива остается выше порогового значения, соотносят работу форсунки впрыска во впускной канал первого цилиндра на основании понижения давления во второй направляющей-распределителе для топлива.

Согласно одному варианту осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором, когда давление первой направляющей-распределителя для топлива падает ниже порогового значения, деактивируют соотнесение и возобновляют накачку топлива в обе направляющих-распределителя для топлива.

Согласно другому варианту осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором после того, как давление в первой направляющей-распределителе для топлива возвращено выше порогового значения, повторно приостанавливают накачку топлива в обе направляющих-распределителя для топлива и возобновляют соотнесение.

Согласно другому варианту осуществления способа соотнесение содержит этап, на котором указывают ухудшение характеристик форсунки впрыска во впускной канал первого цилиндра, когда понижение давления является большим, чем пороговое значение.

Согласно другому варианту осуществления способа соотнесение содержит этап, на котором указывают ухудшение характеристик форсунки впрыска во впускной канал первого цилиндра, когда понижение давления является меньшим, чем пороговое значение.

Согласно другому варианту осуществления способа повышение давления в каждой из первой и второй направляющей-распределителя для топлива содержит этапы, на которых повышают давление в первой направляющей-распределителе для топлива с помощью каждого из насоса высокого давления и подкачивающего насоса, и повышают давление во второй направляющей-распределителе для топлива с помощью только подкачивающего насоса; и при этом, приостановка накачки топлива в обе направляющих-распределителя для топлива содержит этапы, на которых деактивируют каждый из насоса высокого давления и подкачивающего насоса одновременно; и поддерживают оба насоса деактивированными во время соотнесения.

Согласно другому варианту осуществления способа каждый цилиндр двигателя включает в себя форсунку впрыска во впускной канал и форсунку непосредственного впрыска, и при этом, первая направляющая-распределитель для топлива присоединена к форсункам непосредственного впрыска цилиндра, а вторая направляющая-распределитель для топлива присоединена к форсункам впрыска во впускной канал цилиндра.

Согласно другому варианту осуществления способ дополнительно содержит этапы, на которых после операции соотнесения форсунки впрыска во впускной канал первого цилиндра, повторно повышают давление в каждой из первой и второй направляющей-распределителя для топлива; повторно приостанавливают накачку топлива в обе направляющие-распределители для топлива; осуществляют впрыск топлива во впускной канал из второй направляющей-распределителя для топлива только во второй цилиндр наряду с тем, что осуществляют непосредственный впрыск топлива из первой направляющей-распределителя для топлива во все остальные цилиндры; и в то время как давление первой направляющей-распределителя для топлива остается выше порогового значения, соотносят работу форсунки впрыска во впускной канал второго цилиндра на основании понижения давления во второй направляющей-распределителе для топлива.

Согласно третьему аспекту изобретения предложена система двигателя, содержащая: двигатель, включающий в себя первый и второй цилиндр, форсунку впрыска во впускной канал и форсунку непосредственного впрыска, присоединенные к каждому из первого и второго цилиндра; первую направляющую-распределитель для топлива, присоединенную к форсунке непосредственного впрыска каждого цилиндра; вторую направляющую-распределитель для топлива, присоединенную к форсунке впрыска во впускной канал каждого цилиндра; подкачивающий насос для повышения давления в первой и второй направляющей-распределителе для топлива; насос высокого давления для дополнительного повышения давления в первой направляющей-распределителе для топлива; и систему управления с компьютерно-читаемыми командами, хранимыми в постоянной памяти, для: после повышения давления в каждой из первой и второй направляющей-распределителя для топлива; одновременной приостановки работы обоих насосов; и во время первого состояния, топливоснабжения первого цилиндра с помощью только форсунки впрыска во впускной канал наряду с топливоснабжением второго цилиндра с помощью только форсунки непосредственного впрыска; во время второго состояния, топливоснабжения второго цилиндра с помощью только форсунки впрыска во впускной канал наряду с топливоснабжением первого цилиндра с помощью только форсунки непосредственного впрыска; и во время обоих состояний, диагностирования форсунки впрыска во впускной канал каждого цилиндра на основании изменения давления во второй направляющей-распределителе для топлива вслед за топливоснабжением.

Согласно одному варианту осуществления системы во время обоих состояний, давление первой направляющей-распределителя для топлива находится выше порогового давления, и при этом, диагностирование включает в себя во время первого состояния, диагностирование ухудшения характеристик форсунки впрыска во впускной канал, присоединенной к первому цилиндру, на основании оцененного падения давления во второй направляющей-распределителе для топлива, являющегося отличным от ожидаемого падения давления во второй направляющей-распределителе для топлива; и во время второго состояния, диагностирование ухудшения характеристик форсунки впрыска во впускной канал, присоединенной к второму цилиндру, на основании оцененного падения давления во второй направляющей-распределителе для топлива, являющегося отличным от ожидаемого падения давления во второй направляющей-распределителе для топлива.

Должно быть понятно, что сущность изобретения, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые кладут конец каким-нибудь недостаткам, отмеченным выше или в любой части этого раскрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 изображает принципиальную схему двигателя.

Фиг. 2 изображает принципиальную схему однотопливной системы с двумя форсунками, присоединенной к двигателю, по фиг. 1.

Фиг. 3 - примерная блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая процедуру, которая подтверждает необходимость события калибровки форсунки и выполняет его на основании выбранных условий.

Фиг. 4 представляет блок-схему последовательности операций способа, демонстрирующую примерную процедуру диагностики топливной форсунки впрыска во впускной канал.

Фиг. 5 показывает блок-схему последовательности операций способа, изображающую примерное соотнесение между падением давления топлива и работой форсунки впрыска во впускной канал.

Фиг. 6A и 6B соответственно показывают примерные временные характеристики впрыска топлива и изменение давления в направляющей-распределителе для топлива во время процедуры диагностики.

Фиг. 7 демонстрирует примерную последовательность операций получения характеристик форсунки впрыска во впускной канал, которая завершается.

Фиг. 8 демонстрирует примерную последовательность операций получения характеристик форсунки впрыска во впускной канал, которая деактивирована вследствие изменения давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления, а впоследствии повторно инициирована.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Последующее описание относится к способу для получения характеристик форсунки впрыска во впускной канал в системе однотопливного двигателя с двумя форсунками, такой как система по фиг. 1-2, которая включает в себя первую и вторую направляющие-распределителе для топлива, а также первый и второй топливные насосы, как показано на фиг. 2. Примерная система двигателя с двумя топливными форсунками на каждый цилиндр, в том числе, одной форсункой впрыска во впускной канал и одной форсункой непосредственного впрыска, показана на фиг. 1-2. Контроллер может быть выполнен с возможностью выполнять процедуры управления для подтверждения необходимости калибровки форсунки, диагностирования топливной форсунки наряду с сохранением работы двигателя и соотнесения измеренного падения давления в направляющей-распределителе для топлива с работой форсунки, такие как соответственно показанные в примерных процедурах по фиг. 3-5. После достаточного повышения давления в каждой из направляющих-распределителях для топлива низкого давления и высокого давления, форсунка впрыска во впускной канал в одиночном цилиндре может диагностироваться наряду с тем, что оставшиеся цилиндры двигателя снабжаются топливом своими соответственными форсунками непосредственного впрыска. По мере того, как одиночный цилиндр подвергается впрыску топлива во впускной канал, падение давления в соответствующей направляющей-распределителе для топлива может контролироваться, чтобы оценивать степень исправности форсунки, как показано на фиг. 6A и 6B. Направляющая-распределитель для топлива высокого давления может поддерживаться выше порогового значения во время диагностики посредством деактивации процедуры диагностики форсунок впрыска во впускной канал и повторного повышения давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления насколько требуется часто. Примерные операции диагностики форсунки показаны на фиг. 7-8.

Фиг. 1 показывает схематическое изображение двигателя 10 внутреннего сгорания с искровым зажиганием на системе с двумя форсунками, где двигатель 10 имеет форсунку как непосредственного впрыска, так и впрыска во впускной канал. Двигатель 10 содержит множество цилиндров, из которых один цилиндр 30 (также известный как камера 30 сгорания) показан на фиг. 1. Цилиндр 30 двигателя 10 показаны включающими в себя стенки 32 камеры сгорания, с поршнем 36, расположенным в них и присоединенным к коленчатому валу 40. Стартерный электродвигатель (не показан) может быть присоединен к коленчатому валу 40 через маховик (не показан) или, в качестве альтернативы, может использоваться непосредственный запуск двигателя.

Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 43 и выпускным коллектором 48, соответственно, через впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. В дополнение, впускной коллектор 43 показан с дросселем 64, который настраивает положение дроссельной заслонки 61 для регулирования потока воздуха из впускного канала 42.

Впускной клапан 52 может управляться контроллером 12 посредством исполнительного механизма 152. Подобным образом, выпускной клапан 54 может приводиться в действие контроллером 12 посредством исполнительного механизма 154. Во время некоторых условий, контроллер 12 может изменять сигналы, выдаваемые на приводы 152 и 154, для управления открыванием и закрыванием соответственных впускных и выпускных клапанов. Положение впускного клапана 52 и выпускного клапана 54 может определяться соответственными датчиками положения клапана (не показаны). Исполнительные механизмы клапанов могут иметь тип электрического клапанного привода или тип кулачкового привода, либо их комбинацию. Установка фаз распределения впускных и выпускных клапанов может управляться одновременно, или может использоваться любая из возможности регулируемой установки фаз кулачкового распределения впускных клапанов, регулируемой установки фаз кулачкового распределения выпускных клапанов, сдвоенной независимой установки фаз кулачкового распределения или постоянной установки фаз кулачкового распределения. Каждая система кулачкового привода может включать в себя один или более кулачков и может использовать одну или более из систем переключения профиля кулачков (CPS), регулируемой установки фаз кулачкового распределения (VCT), регулируемой установки фаз клапанного распределения (VVT) и/или регулируемого подъема клапанов (VVL), которые могут управляться контроллером 12 для изменения работы клапанов. Например, цилиндр 30, в качестве альтернативы, может включать в себя впускной клапан, управляемый посредством приведения в действие электрического клапанного привода, и выпускной клапан, управляемый посредством кулачкового привода, в том числе, CPS и/или VCT. В других вариантах осуществления, впускной и выпускной клапаны могут управляться системой золотникового клапанного исполнительного механизма или привода, либо системой исполнительного механизма или привода с переменной установкой фаз клапанного распределения.

В еще одном варианте осуществления, могут использоваться четыре клапана на цилиндр. В еще одном другом примере, могут использоваться два впускных клапана и один выпускной клапан на цилиндр.

Камера 30 сгорания может иметь степень сжатия, которая является отношением объемов того, когда поршень 36 находится в нижней мертвой точке, к тому, когда в верхней мертвой точке. В одном из примеров, степень сжатия может иметь значение приблизительно 9:1. Однако, в некоторых примерах, где используется другое топливо, степень сжатия может быть увеличена. Например, на может находиться между 10:1 и 11:1 или 11:1 и 12:1, или может быть большей.

В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10 может быть сконфигурирован с одной или более топливных форсунок для подачи топлива в него. Как показано на фиг. 1, цилиндр 30 включает в себя две топливных форсунки 66 и 67. Топливная форсунка 67 показана присоединенной непосредственно к камере 30 сгорания для подачи впрыскиваемого топлива непосредственно в нее пропорционально длительности импульса сигнала DFPW, принятого из контроллера 12 через электронный драйвер 68. Таким образом, топливная форсунка 67 непосредственного впрыска обеспечивает то, что известно в качестве непосредственного впрыска (в дальнейшем, указываемого ссылкой как «DI») топлива в камеру 30 сгорания. Несмотря на то, что фиг. 1 показывает форсунку 67 в качестве боковой форсунки, она также может быть расположена выше поршня, к примеру, возле положения свечи 91 зажигания. Такое положение может улучшать смешивание и сгорание вследствие низкой летучести некоторых спиртосодержащих видов топлива. В качестве альтернативы, форсунка может быть расположена выше и возле впускного клапана для улучшения смешивания.

Топливная форсунка 66 показана скомпонованной во впускном коллекторе 43 в конфигурации, которая предусматривает то, что известно как впрыск топлива во впускной канал (в дальнейшем указываемый ссылкой как «PFI») во впускное окно скорее выше по потоку от цилиндра 30, нежели непосредственно в цилиндр 30. Топливная форсунка 66 впрыска во впускной канал подает впрыскиваемое топливо пропорционально длительности импульса сигнала PFPW, принятого из контроллера 12 через электронный драйвер 69.

Топливо может подаваться в топливные форсунки 66 и 67 топливной системой 200 высокого давления, включающей в себя топливный бак, топливные насосы и направляющие-распределители для топлива (конкретизированные на фиг. 2). Кроме того, как показано на фиг. 2, каждые из топливного бака и направляющих-распределителей для топлива имеют измерительный преобразователь давления, выдающий сигнал в контроллер 12.

Отработавшие газы текут через выпускной коллектор 48 в устройство 70 снижения токсичности выбросов, которое может включать в себя многочисленные брикеты катализатора в одном из примеров. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выбросов, каждое с многочисленными брикетами. Устройство 70 снижения токсичности выбросов, в одном из примеров, может быть каталитическим нейтрализатором трехкомпонентного типа.

Датчик 76 отработавших газов показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от устройства 70 снижения токсичности выбросов (где датчик 76 может соответствовать многообразию разных датчиков). Например, датчик 76 может быть любым из множества известных датчиков для выдачи показания топливо/воздушного соотношения в отработавших газах, таким как линейный датчик кислорода, UEGO (универсальный датчик кислорода отработавших газов), двухрежимный датчик кислорода, EGO (датчик кислорода отработавших газов), HEGO (подогреваемый EGO), или датчик содержания HC или CO. В этом конкретном примере, датчик 76 является двухпозиционным датчиком кислорода, который выдает сигнал EGO в контроллер 12, который преобразует сигнал EGO в двухпозиционный сигнал EGOS. Состояние высокого напряжения сигнала EGOS указывает, что отработавшие газы обогащены относительно стехиометрии, а состояние низкого напряжения сигнала EGOS указывает, что отработавшие газы обеднены относительно стехиометрии. Сигнал EGOS может использоваться, чтобы давать преимущество во время регулирования топливо/воздушного соотношения с обратной связью для поддержания среднего топливо/воздушного соотношения на стехиометрии во время стехиометрического однородного режима работы. Одиночный датчик отработавших газов может обслуживать 1, 2, 3, 4, 5 или другое количество цилиндров.

Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 91 зажигания в ответ на сигнал SA опережения зажигания из контроллера 12.

Контроллер 12 может побуждать камеру 30 сгорания работать в многообразии режимов сгорания, в том числе, режиме однородной топливо/воздушной смеси и режиме послойной топливо/воздушной смеси посредством управления временными характеристиками впрыска, величинами впрыска, конфигураций факела распыла, и т.д. Кроме того, комбинированные послойные и однородные смеси могут формироваться в камере. В одном из примеров, послойные прослойки могут формироваться посредством эксплуатации форсунки 66 во время такта сжатия. В еще одном примере, однородная смесь может формироваться посредством эксплуатации одной или обеих форсунок 66 и 67 во время такта впуска (что может быть впрыском при открытом клапане). В еще одном примере, однородная смесь может формироваться посредством эксплуатации одной или обеих форсунок 66 и 67 до такта впуска (что может быть впрыском при закрытом клапане). В кроме того других примерах, многочисленные впрыски из одной или обеих форсунок 66 и 67 могут использоваться во время одного или более тактов (например, впуска, сжатия, выпуска, и т.д.). Еще дополнительные примеры могут быть в тех случаях, когда разные временные характеристики впрыска и смесеобразования используются в разных условиях, как описано ниже.

Контроллер 12 может управлять количеством топлива, подаваемого топливными форсунками 66 и 67, так чтобы однородная, послойная или комбинированная однородная/послойная топливо/воздушная смесь в камере30 сгорания могла выбираться, чтобы быть на стехиометрии, значении, обогащенном относительно стехиометрии, или значении, обедненном относительно стехиометрии.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, дежурную память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показана принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение всасываемого массового расхода воздуха (MAF) с датчика 118 массового расхода воздуха; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 38 на эффекте Холла, присоединенного к коленчатому валу 40; и положение дросселя, TP, с датчика 58 положения дросселя; и сигнал абсолютного давления в коллекторе, MAP, с датчика 122. Сигнал RPM числа оборотов двигателя формируется контроллером 12 из сигнала PIP традиционным образом, и сигнал MAP давления в коллекторе с датчика давления в коллекторе дает показание разрежения или давления во впускном коллекторе. Во время стехиометрической работы, этот датчик может давать показание нагрузки двигателя. Кроме того, этот датчик, наряду с числом оборотов двигателя, может давать оценку заряда (в том числе, воздуха), введенного в цилиндр. В одном из примеров, датчик 38, который также используется в качестве датчика числа оборотов двигателя, вырабатывает предопределенное количество равноразнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала.

Как описано выше, фиг. 1 показывает только один цилиндр многоцилиндрового двигателя, и что каждый цилиндр имеет свой собственный набор впускных/выпускных клапанов, топливных форсунок, свечей зажигания, и т.д. К тому же, в примерных вариантах осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, двигатель может быть присоединен к стартерному электродвигателю (не показан) для запуска двигателя. Стартерный электродвигатель может приводиться в действие, например, когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания на рулевой колонке. Стартер выключается после запуска двигателя, например, по достижению двигателем 10 предопределенного числа оборотов через предопределенное время. Кроме того, в раскрытых вариантах осуществления, система рециркуляции отработавших газов (EGR) может использоваться, чтобы направлять требуемую порцию отработавших газов из выпускного коллектора 48 во впускной коллектор 43 через клапан EGR (не показан). В качестве альтернативы, часть отработавших газов может удерживаться в камерах сгорания посредством управления установки фаз распределения выпускных клапанов.

Фиг. 2 иллюстрирует однотопливную систему 200 с двумя форсунками, с системой направляющих-распределителя для топлива высокого давления и низкого давления, которая, например, может быть топливной системой, присоединенной к двигателю 10 на фиг. 1. Топливная система 200 может включать в себя топливный бак 201, подкачивающий насос 202 или низкого давления, который подает топливо из топливного бака 201 в топливный насос 206 высокого давления через канал 204 низкого давления. Подкачивающий насос 202 также подает топливо под более низким давлением в направляющую-распределитель 211 для топлива низкого давления через канал 208 низкого давления. Таким образом, направляющая-распределитель 211 для топлива низкого давления присоединена исключительно к подкачивающему насосу 202. Направляющая-распределитель 211 для топлива подает топливо в форсунки 215a, 215b, 215c и 215d впрыска во впускной канал. Топливный насос 206 высокого давления подает находящееся под давлением топливо в направляющую-распределитель 213 для топлива высокого давления через канал 210 высокого давления. Таким образом, направляющая-распределитель 213 для топлива высокого давления присоединена к каждому из насоса (206) высокого давления и подкачивающего насоса (202).

Направляющая-распределитель 213 для топлива высокого давления подает находящееся под давлением топливо в топливные форсунки 214a, 214b, 214c и 214d. Давление в направляющей-распределителе для топлива у направляющих-распределителей 211 и 213 для топлива может контролироваться датчиками 220 и 217 давления соответственно. Подкачивающий насос 202, в одном из примеров, может быть системой электронного безвозвратного насоса, которая может эксплуатироваться периодически в импульсном режиме. В других вариантах осуществления, невпрыснутое топливо может возвращаться в топливные баки 201a и 201b через соответственные обратные каналы для топлива (не показаны). Блок 216 цилиндров двигателя может быть присоединен к впускному тракту 222 впускным воздушным дросселем 224.

Подкачивающий насос 202 может быть оборудован запорным клапаном 203, так чтобы каналы 204 и 208 низкого давления (или альтернативный совместимый элемент) поддерживали давление, в то время как подкачивающий насос 202 имеет свою подводимую энергию пониженной до точки, где он перестает создавать поток после запорного клапана 203.

Топливные форсунки 214a-d непосредственного впрыска и топливные форсунки 215a-d впрыска во впускной канал впрыскивают топливо, соответственно, в цилиндры 212a, 212b, 212c и 212d двигателя, расположенные в блоке 216 цилиндров двигателя. Каждый цилиндр, таким образом, может принимать топливо из двух форсунок, где две форсунки размещены в разных местоположениях. Например, как обсуждено раньше на фиг. 1, одна из форсунок может быть сконфигурирована в качестве форсунки непосредственного впрыска, присоединенной, с тем чтобы впрыскивать топливо непосредственно в камеру сгорания, наряду с тем, что другая форсунка сконфигурирована в качестве форсунки впрыска во впускной канал, присоединенной к впускному коллектору, и подает топливо во впускное окно выше по потоку от впускного канала. Таким образом, цилиндр 212a принимает топливо из форсунки 215a впрыска во впускной канал и форсунки 214a непосредственного впрыска наряду с тем, что цилиндр 212b принимает топливо из форсунки 215b впрыска во впускной канал и форсунки 214b непосредственного впрыска.

Система дополнительно может включать в себя блок 226 управления. Блок 226 управления может быть блоком управления двигателем, блоком управления силовой передачей, системой управления, отдельным блоком или комбинацией различных блоков управления. Блок 226 управления показан на фиг. 2 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя порты 228 ввода/вывода (I/O), центральное процессорное устройство 232 (CPU), электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 230 постоянного запоминающего устройства (ROM) в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 234 (RAM), дежурную память 236 (KAM) и шину данных.

Подобно контроллеру 12 на фиг. 1, блок 226 управления может быть дополнительно присоединен к различным другим датчикам 252 и различным исполнительным механизмам 254 (например, исполнительному механизму впрыска топлива, исполнительному механизму искрового зажигания, исполнительному механизму дроссельного клапана, и т.д.) для считывания и управления условиями эксплуатации двигателя. Например, блок 226 управления может принимать сигналы давления топлива с датчиков 220 и 217 давления топлива, присоединенных соответственно к направляющим-распределителям 211 и 213 для топлива. Направляющие-распределители 211 и 213 для топлива также могут содержать в себе один или более датчиков температуры для считывания температуры топлива внутри направляющих-распределителей для топлива. Блок 226 управления также может управлять работой впускного и/или выпускного клапанов или дросселей, вентилятора охлаждения двигателя, искрового зажигания и топливных насосов 202 и 206 для управления условиями эксплуатации двигателя.

Блок управления дополнительно может принимать сигналы угла открывания дросселя, указывающие положение впускного воздушного дросселя, с помощью датчика 238 положения дросселя, сигналы массового расхода воздуха с датчика 240 массового расхода воздуха, сигналы числа оборотов двигателя с датчика 242 числа оборотов двигателя, сигнал положения педали акселератора с педали 244 с помощью датчика 246 положения педали акселератора, датчика 248 угла поворота коленчатого вала и сигналы температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 250 температуры двигателя.

В дополнение к сигналам, упомянутым выше, блок 226 управления также может принимать другие сигналы с различных других датчиков 252. Например, блок 226 управления может принимать сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика на эффекте Холла (не показан), присоединенного к коленчатому валу, и сигнал MAP давления в коллекторе с датчика давления в коллекторе, как показано на фиг. 1.

Блок 226 управления может управлять работой различных компонентов транспортного средства с помощью различных исполнительных механизмов 254. Например, блок 226 управления может управлять работой топливных форсунок 214a-d и 215a-d через соответственные приводы топливной форсунки (не показаны), а подкачивающим насосом 202 и топливным насосом 206 высокого давления через соответственные приводы топливного насоса (не показаны).

Топливные насосы 202 и 206 могут управляться блоком 226 управления, как показано на фиг. 2. Блок 226 управления может регулировать количество и скорость топлива, которое должно подаваться в направляющие-распределители 211 и 213 для топлива подкачивающим насосом 202 и топливным насосом 206 высокого давления, через соответственные элементы управления топливных насосов (не показаны). Блок 226 управления также может полностью прекращать подачу топлива в направляющие-распределители 211 и 213 для топлива посредством выключения насосов 202 и 206.

Форсунки 214a-d и 215a-d могут быть оперативно присоединены к и управляться блоком управления, таким как блок 226 управления, как показано на фиг. 2. Количество топлива, впрыскиваемого из каждой форсунки, и временные характеристики впрыска могут определяться блоком 226 управления по многомерной регулировочной характеристике двигателя, хранимой в блоке 226 управления, на основе числа оборотов двигателя и/или угла впускного дросселя, или нагрузки двигателя. Каждая форсунка может управляться с помощью электромагнитного клапана, присоединенного к форсунке (не показана).

Различные модификации или настройки могут быть произведены в отношении вышеприведенных примерных систем. Например, топливные каналы (например, 204, 208 и 210) могут содержать в себе один или более фильтров, датчиков давления, датчиков температуры и/или клапанов сброса давления. Топливные каналы могут включать в себя одну или более систем охлаждения топлива.

Таким образом, можно, чтобы контроллер 12 или блок 226 управления управляли топливоснабжением отдельных цилиндров или групп цилиндров. Как конкретизировано ниже, одна форсунка впрыска во впускной канал одиночного цилиндра может последовательно изолироваться для калибровки, в то время как другие цилиндры продолжают принимать топливо из других форсунок непосредственного впрыска, тем самым, оставляя работу двигателя не находящейся под значительным влиянием во время калибровки. Кроме того, любые изменения давления в направляющей-распределителе для топлива (FRP) во время калибровки могут контролироваться датчиками давления, присоединенными к направляющим-распределителям для топлива, предоставляя возможность для оценки рабочих характеристик форсунки. Впрыск топлива через диагностированную форсунку затем может настраиваться на основании получения характеристик.

Примерные процедуры, которые могут выполняться контроллером 12 для оценивания работы форсунки, показаны на фиг. 3-5. Процедура 300 на фиг. 3 удостоверяется, может ли выполняться диагностика форсунки впрыска во впускной канал, на основании условий эксплуатации двигателя. Между тем, процедура 4 на фиг. 4 выполняет диагностику топливной форсунки впрыска во впускной канал наряду с тем, что процедура 500 на фиг. 5 соотносит измеренное падение давления у давления в направляющей-распределителе для топлива (FRP) в направляющей-распределителе для топлива низкого давления с рабочими характеристиками форсунки впрыска во впускной канал.

На фиг. 3, примерная процедура 300 определяет, может ли процедура диагностики форсунок быть инициирована, на основании существующих условий эксплуатации двигателя. Более точно, процедура 300 определяет, требуется ли процедура диагностики, на основании времени после последней калибровки форсунок.

На этапе 302 могут определяться условия эксплуатации двигателя. Условия эксплуатации двигателя могут включать в себя нагрузку двигателя, температуру двигателя, число оборотов двигателя, и т.д. Например, контроллер может решать не вводить в действие процедуру диагностики топливных форсунок, если двигатель работает под высокими нагрузками. Как только условия эксплуатации двигателя оценены, процедура 300 переходит на этап 304, где может оцениваться, является ли время после последней калибровки форсунок большим, чем или равным предопределенному пороговому значению. В качестве примеров, калибровка форсунки может требоваться один или более раз за цикл вождения, каждый второй цикл вождения или после того, как пройдено предопределенное количество миль.

Если время после последней калибровки форсунки не является большим, чем или равным предопределенному пороговому значению, процедура 300 заканчивается. В противоположность, если истекло достаточное время, процедура 300 переходит на этап 306, где выполняется процедура диагностики форсунок, как будет описано ниже со ссылкой на фиг. 4. Процедура диагностики форсунок может повторяться много раз и, для каждого диагностического испытания, может определяться ошибка форсунки (угловой коэффициент или смещение). Эта ошибка может усредняться по многочисленным повторам, предоставляя возможность для более высокой точности поправки форсунки. На этапе 308, по завершению процедуры диагностики, величина впрыска через калиброванную форсунку может настраиваться на основании изучения по процедуре диагностики, как конкретизировано на фиг. 5.

Далее, продолжая по фиг. 4, проиллюстрирована процедура 400 диагностики для оценивания рабочих характеристик топливных форсунок впрыска во впускной канал в однотопливной системе с двумя форсунками на цилиндр и двумя направляющими-распределителями для топлива. Более точно, давление в направляющей-распределителе для топлива в обеих направляющих-распределителях для топлива, высокого давления и низкого давления, повышается до заранее заданного уровня, вся накачка затем приостанавливается, и топливо впрыскивается в одиночный цилиндр через форсунку впрыска во впускной канал, для того чтобы выявлять падение давления в направляющей-распределителе низкого давления, обусловленное впрыском. По существу, другие цилиндры двигателя могут продолжать снабжаться топливом своими соответственными форсунками непосредственного впрыска, и процедура диагностики может выполняться с использованием одной форсунки впрыска во впускной канал за раз, тем самым, сохраняя коэффициент полезного действия двигателя. Каждая форсунка впрыска во впускной канал системы двигателя может диагностироваться последовательно. Будет принято во внимание, что процедура диагностики может выполняться для диагностирования одиночного цилиндра за раз (как показано) или ряд цилиндров за раз.

На этапе 402 может выбираться цилиндр для диагностики форсунки впрыска во впускной канал. Цилиндр может выбираться на основании времени, истекшего после предыдущей диагностики соответствующей форсунки впрыска во впускной канал. На этапе 404 подкачивающий насос может эксплуатироваться для повышения давления топлива внутри системы до порогового значения (например, максимального давления). Например, импульс полного напряжения может прикладываться к электронному подкачивающему насосу, из условия чтобы давление топлива в пределах податливости сети трубопроводов низкого давления находилось на пороговом значении. Податливость сети трубопроводов заключается в направляющей-распределителе для топлива низкого давления, присоединенной к форсункам впрыска во впускной канал.

На этапе 406 насос высокого давления, присоединенный к направляющей-распределителю для топлива высокого давления и форсункам непосредственного впрыска, может эксплуатироваться для повышения давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления до порогового значения. Форсунки непосредственного впрыска типично могут работать на более высоких давлениях, чем форсунки впрыска во впускной канал. Поэтому, пороговое давление для направляющей-распределителя для топлива высокого давления может быть более высоким, чем пороговое значение для направляющей-распределителя для топлива низкого давления, присоединенной к форсункам впрыска во впускной канал. Например, направляющая-распределитель для топлива впрыска во впускной канал может подвергаться повышению давления до около 7 бар, тогда как давление для направляющей-распределителя для топлива непосредственного впрыска может иметь значение до приблизительно 200 бар. Посредством подъема давления во всей топливной системе перед событием калибровки, достаточное количество топлива может иметься в распоряжении для правильного дозирования форсункой и для многочисленных событий впрыска.

По существу, в отличие от системы подкачивающего насоса, где топливо подвергается повышению давления в направляющей-распределителе для топлива низкого давления вследствие трубопровода с податливостью, система насоса высокого давления является жесткой. Это происходит потому, что накопление давления топлива в системе высокого давления обусловлено модулем объемной упругости топлива. Следовательно, посредством подъема давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления на достаточно высокий уровень (например, на максимально допустимый уровень ил выше порогового давления), насос высокого давления может кратковременно выключаться, даже в то время как форсунки непосредственного впрыска подают топливо в двигатель. Поскольку диагностика форсунки впрыска во впускной канал требует, чтобы подкачивающий насос был деактивирован, и поскольку подкачивающий насос поднимает топливо для дальнейшего повышения давления насосом высокого давления, посредством достаточного повышения давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления, насос высокого давления и подкачивающий насос оба могут деактивироваться во время диагностики форсунки впрыска во впускной канал, не оказывая влияния на подачу топлива в двигатель через форсунки непосредственного впрыска.

На этапе 408 насос высокого давления и подкачивающий насос могут выключаться одновременно. В еще одном примере, два насоса могут деактивироваться последовательно, например, подкачивающий насос может отключаться первым, сопровождаемый насосом высокого давления. Таким образом, управляющий объем может существовать внутри направляющей-распределителя для топлива высокого давления, и еще один управляющий объем топлива может существовать в системе низкого давления. Например, со ссылкой на фиг. 2, первый управляющий объем топлива под более высоким давлением может храниться в направляющей-распределителе 213 для топлива и канале 210, тогда как второй управляющий объем топлива может существовать внутри системы низкого давления из каналов 204 и 208 и направляющей-распределителя 211 для топлива.

После того, как накачка топлива приостановлена, выбранный цилиндр может подвергаться впрыску топлива только через свою форсунку впрыска во впускной канал на этапе 422. Выбранный цилиндр снабжается топливом исключительно через свою форсунку впрыска во впускной канал, а форсунка непосредственного впрыска, присоединенная к выбранному цилиндру, может быть деактивирована во время процедуры диагностики. Топливо может впрыскиваться в одиночный цилиндр в течение предопределенного количества впрысков. Это количество может зависеть от длительности импульса впрыска. Например, меньшее количество впрысков может применяться, если используется большая длительность импульса впрыска, наряду с тем, что большее количество впрысков может применяться, если используется меньшая длительность импульса впрыска. В качестве альтернативы, количество впрысков может настраиваться на основании командного объема впрыска топлива, количество впрысков уменьшается по мере того, как возрастает командный объем впрыска топлива.

Одновременно, оставшиеся цилиндры двигателя могут принимать топливо через каждую из своих соответственных форсунок непосредственного впрыска на этапе 410, в то время как их соответственные форсунки впрыска во впускной канал выведены из работы. Все цилиндры могут снабжаться топливом из общего топлива, поскольку система является однотопливной системой. Например, если впрыск во впускной канал в цилиндре 1 4-цилиндрового двигателя выбран для калибровки, цилиндр 1 может снабжаться топливом через свою форсунку впрыска во впускной канал наряду с тем, что цилиндры 2, 3 и 4 могут принимать топливо из своих форсунок непосредственного впрыска. Таким образом, со ссылкой на фиг. 2, если оценивается форсунка 215a впрыска во впускной канал, цилиндр 212a снабжается топливом через форсунку 215a впрыска во впускной канал наряду с тем, что форсунка 214a непосредственного впрыска деактивирована. Кроме того, цилиндры 212b, 212c и 212d подвергаются впрыску через форсунки 214b, 214c и 214d непосредственного впрыска наряду с тем, что форсунки 215b, 215c и 215d впрыска во впускной канал деактивированы.

На этапе 424 падения давления в направляющей-распределителе для топлива низкого давления, подающей топливо в диагностируемую форсунку впрыска во впускной канал, могут контролироваться после каждого впрыска и соотноситься с работой форсунки. Например, контроллер может принимать сигналы с датчика давления, присоединенного к направляющей-распределителю для топлива низкого давления, который считывает изменение давления в направляющей-распределителе для топлива (FRP) после каждого впрыска. Соотнесение с рабочими характеристиками форсунки будет описано позже со ссылкой на фиг. 5.

На этапе 426 может определяться, завершено ли диагностирование форсунки впрыска во впускной канал. В одном из примеров, диагностирование может завершаться, когда получено удовлетворительное количество показаний падения давления. Если диагностирование завершено для выбранной форсунки впрыска во впускной канал на этапе 426, процедура 400 может принимать решение диагностировать форсунки впрыска во впускной канал в оставшихся цилиндрах, и работа насоса может восстанавливаться перед возвратом на начало. Например, контроллер может выбирать другой цилиндр для диагностирования форсунки впрыска во впускной канал. Если на этапе 426 определено, что диагностирование форсунки впрыска во впускной канал является незавершенным, диагностирование может повторно вводиться в действие, чтобы добиться завершения на этапе 428. Например, диагностирование может быть незавершенным, если оно было деактивировано вследствие снижения давления в направляющей-распределителе для топлива внутри направляющей-распределителя высокого давления. Процедура затем может возвращаться на этапе 402, чтобы завершать или повторно вводить в действие диагностирование.

Далее, возвращаясь на этап 412, может определяться, находится ли давление в направляющей-распределителе для топлива у направляющей-распределителя высокого давления ниже нижнего порогового значения T_m, например, ниже минимального давления. Например, нижнее пороговое значение T_m может быть минимальным давлением, требуемым для поддержания надлежащего впрыска топлива DI. По существу, вследствие подачи топлива в многочисленные цилиндры через форсунки непосредственного впрыска по сравнению с подачей топлива в одиночный цилиндр через форсунку впрыска во впускной канал, давление в направляющей-распределителе для топлива высокого давления может падать быстрее, чем давление в направляющей-распределителе для топлива низкого давления. Например, направляющая-распределитель для топлива высокого давления может падать ниже нижнего порогового значения много раз во время диагностирования данной форсунки впрыска во впускной канал. По существу, когда направляющая-распределитель для топлива высокого давления падает ниже нижнего порогового значения, может не быть достаточного давления, чтобы поддерживать непосредственный впрыск в цилиндр, приводя к ухудшению рабочих характеристик двигателя. В дополнение, повторное повышение давления направляющей-распределителя для топлива высокого давления может требоваться перед тем, как может быть возобновлен непосредственный впрыск в цилиндр (и диагностика форсунки впрыска во впускной канал). Падения давления в направляющей-распределителе для топлива, присоединенной к форсункам непосредственного впрыска, могут контролироваться в то же время, как контролируется давление в направляющей-распределителе для топлива низкого давления. В примере 4-цилиндрового двигателя, где задействованы одна форсунка впрыска во впускной канал и три форсунки непосредственного впрыска, FRP в направляющей-распределителе высокого давления может убывать быстрее, поскольку она подает топливо в три форсунки. Кроме того, значительное падение FRP для направляющей-распределителя высокого давления может оказывать неблагоприятное влияние на работу двигателя. Если FRP направляющей-распределителя высокого давления определено находящимся выше, чем пороговое значение, на этапе 420 диагностирование форсунки впрыска во впускной канал может продолжаться, и процедура возвращается на этап 412.

Если FRP в направляющей-распределителе для топлива высокого давления определено упавшим ниже нижнего порогового значения T_m, на этапе 414, диагностика форсунки впрыска во впускной канал может деактивироваться, а накачка топлива может возобновляться. На этапе 416 могут эксплуатироваться как подкачивающий насос, так и насос высокого давления, и две направляющих-распределителя могут повторно подвергаться повышению давления до своих соответственных пороговых значений. На этапе 418 после достаточного повторного повышения давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления, процедура диагностики форсунки впрыска во впускной канал может возобновляться. В одном из примеров, показания, полученные до этапа 414, могут сохраняться и добавляться к показаниям, собранным после того, как диагностика возобновлена на этапе 418. В еще одном примере, любые измерения, полученные до этапа 414, могут отбрасываться, и событие полной калибровки может повторно инициироваться на этапе 418.

Таким образом, форсунка впрыска во впускной канал в одиночном цилиндре может диагностироваться наряду с тем, что оставшиеся цилиндры двигателя снабжаются топливом посредством своих соответственных форсунок непосредственного впрыска. Посредством изоляции форсунки впрыска во впускной канал, только одна форсунка впрыска во впускной канал может оцениваться, в то время как остальные форсунки впрыска во впускной канал деактивированы. Это уменьшает помехи от пульсации в направляющей-распределителе для топлива, когда работают многочисленные форсунки. Для того чтобы поддерживать работу и ездовые качества двигателя, диагностика форсунки впрыска во впускной канал проводится в течение длительности, которую FRP в направляющей-распределителе высокого давления остается выше нижнего порогового значения, и в то время как возможен непосредственный впрыск топлива оставшихся цилиндров. Диагностика может временно деактивироваться, и работа насоса может возобновляться, если FRP направляющей-распределителя для топлива, присоединенной к форсункам непосредственного впрыска, падает ниже нижнего порогового значения.

Далее, с обращением к фиг. 5, показана примерная процедура 500 для соотнесения падения давления в направляющей-распределителе для топлива низкого давления с рабочими характеристиками форсунки впрыска во впускной канал. Более точно, падения давления в направляющей-распределителе низкого давления после каждого впрыска сравниваются с ожидаемым падением, чтобы оценивать, является ли форсунка впрыска во впускной канал впрыскивающей требуемое (или командное) количество топлива.

На этапе 502 падение давления в направляющей-распределителе для топлива (FRP) у направляющей-распределителя для топлива низкого давления может измеряться после каждого впрыска. Будет принято во внимание, что, в альтернативных примерах, изменение давления в направляющей-распределителе для топлива у направляющей-распределителя низкого давления может оцениваться через определенное количество импульсов впрыска, такое как каждые 2 или 3 импульса. По существу, количество может быть зависящим от длительности импульса (или величины впрыска с командным объемом топлива) каждого импульса впрыска во впускной канал. Таким образом, если длительность импульса является более высокой, изменение FRP может оцениваться чаще (через меньшее количество импульсов впрыска) наряду с тем, что, если длительность импульса является более низкой, изменение FRP может оцениваться реже (через большее количество импульсов впрыска). Поскольку накачка топлива полностью приостановлена во время диагностики, количество топлива и, таким образом, FRP убывает с каждым впрыском из форсунки впрыска во впускной канал. Фиг. 6A показывает примерную калибровку форсунки впрыска во впускной канал, в которой одна форсунка впрыска во впускной канал, присоединенная к одиночному цилиндру, возбуждается в предопределенной последовательности, в то время как оставшиеся цилиндры подвергаются впрыску через свои форсунки непосредственного впрыска. Фиг. 6B изображает последующие падения давления в каждой направляющей-распределителе для топлива.

Диаграмма 600 по фиг. 6A показывает временные характеристики впрыска топлива, нанесенные на график по оси y, и номер цилиндра, нанесенный на график по оси x. Изображенный пример предназначен для 4-цилиндрового двигателя, где каждый цилиндр включает в себя форсунку непосредственного впрыска и форсунку впрыска во впускной канал. Верхний график 602 представляет последовательность возбуждения для форсунок непосредственного впрыска, и каждая порция впрыска топлива с помощью форсунки непосредственного впрыска изображена пунктирным блоком. Нижний график 604 по фиг. 6A представляет последовательность возбуждения для форсунок впрыска во впускной канал, и каждая порция впрыскиваемого впрыском топлива во впускной канал показана в качестве блока в диагональную полоску. Линия 603 представляет начало последовательности калибровки форсунки впрыска во впускной канал, соответствующее моменту t1 времени диаграммы 610. Линия 605 представляет установку момента, соответствующую t2 по диаграмме 610. Диаграмма 610 по фиг. 6B показывает давление в направляющей-распределителе для топлива (FRP), нанесенное на график на оси y по времени на оси x. График 612 иллюстрирует изменение FRP в направляющей-распределителе для топлива низкого давления, в то время как форсунка впрыска во впускной канал работает в одиночный цилиндр во время калибровки. График 614 изображает изменение FRP в направляющей-распределителе для топлива высокого давления, по мере того, как многочисленные форсунки непосредственного впрыска подают топливо в остальные три цилиндра.

До t1, обозначенного на фиг. 6A линией 603, во время нормальной работы двигателя, каждый цилиндр может снабжаться топливом через обе форсунки, и давление топлива в обеих направляющих-распределителях может поддерживаться на начальных рабочих давлениях. На линии 603, на основании удовлетворения условий эксплуатации двигателя, может начинаться последовательность калибровки форсунки впрыска во впускной канал для форсунки впрыска во впускной канал в цилиндре 1. Во время события калибровки, цилиндр 1 может принимать исключительно впрыскиваемое впрыском во впускной канал топливо наряду с тем, что цилиндры 2, 3 и 4 принимают впрыскиваемое непосредственным впрыском топливо.

Как показано на диаграмме 610 по фиг. 6B, давление в направляющей-распределителе для топлива может повышаться до порогового уровня в каждой из двух направляющих-распределителях для топлива до момента начала события калибровки. Давление в направляющей-распределителе для топлива низкого давления, присоединенной к форсункам впрыска во впускной канал, может повышаться с начального уровня PI_Pi до верхнего порогового уровня PI_Po. Подобным образом, давление в направляющей-распределителе для топлива высокого давления, присоединенной к форсункам непосредственного впрыска, может подниматься с начального DI_Pi до порогового уровня DI_Po. Пороговое давление в направляющей-распределителе высокого давления, DI_Po, находится выше, чем пороговое давление в направляющей-распределителе для топлива низкого давления PI_Po. После того, как обе направляющих-распределителя подвергнуты повышению давления до их соответственных верхних пороговых значений, накачка топлива полностью приостанавливается до тех пор, пока событие калибровки для данной форсунки впрыска во впускной канал не завершено или не деактивировано.

После каждого впрыска, давление в каждой из направляющих-распределителей для топлива может испытывать падение, как показано на фиг. 6B. Рабочие характеристики форсунки впрыска во впускной канал могут оцениваться посредством соотнесения падения давления после каждого впрыска с ожидаемым падением. Например, в момент t2 времени, падение FRP после впрыска через форсунку впрыска во впускной канал (представленную на линии 605 на диаграмме 600) может рассчитываться в качестве разности между P1, давлением до события впрыска, и P2, давлением непосредственно после такого события впрыска. Среднее значение многочисленных показаний давления до и после события впрыска может получаться для более высокой точности наряду с расчетом падений давления.

Падения давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления могут одновременно контролироваться, чтобы гарантировать, что достаточное количество топлива имеется в распоряжении, чтобы поддерживать работу двигателя по мере того, как выполняется событие калибровки при выключенной накачке топлива.

Вновь возвращаясь к фиг. 500, после того, как падение FRP определено при каждом впрыске, каждое падение давления может сравниваться с ожидаемым падением давления на этапе 504. Если измеренное падение давления сравнимо с ожидаемым падением, на этапе 506, процедура может указывать, что форсунка работоспособна, и процедура может заканчиваться. С другой стороны, если установлено, что наблюдаемое падение давления отлично от ожидаемого падения, на этапе 508, может определяться, является ли наблюдаемое падение давления большим, чем ожидаемое падение. Если оцененное падение давления является большим, чем ожидаемая величина, на этапе 510, первый диагностический код (код #1) может устанавливаться контроллером. Например, измеренное падение давления может быть большим, чем ожидается, когда форсунка является застрявшей в открытом положении, и впрыскивается большее количество топлива, чем требуется. Соответственно, первый диагностический код может указывать, что форсунка впрыска во впускной канал подает большее количество топлива, чем указано командой. Если наблюдаемое падение давления является меньшим, чем ожидаемое падение, на этапе 512, контроллер может устанавливать второй диагностический код (код #2). Например, оцененное падение давления может быть меньшим, чем ожидаемое падение, когда форсунка частично засорена, и впрыскивается меньшее количество топлива, чем требуется. Соответственно, второй диагностический код может указывать, что форсунка впрыска во впускной канал подает меньшее количество топлива, чем указано командой.

На этапе 514 настройка для форсунки впрыска во впускной канал может изучаться на основании диагностических кодов, установленных на этапах 510 и 512. Например, если был установлен первый диагностический код, и было определено, что форсунка впрыска во впускной канал избыточно впрыскивала топливо, контроллер может изучать разность между ожидаемой величиной впрыска топлива во впускной канал и действующей величиной впрыска во впускной канал на основании изменения давления в направляющей-распределителе для топлива. Во время последующего впрыска топлива, длительность импульса и относительная длительность включения форсунки впрыска во впускной канал может настраиваться на основании изученной разности для компенсации избыточного впрыска топлива. Например, длительность импульса впрыска топлива может уменьшаться в качестве функции изученной разности. В альтернативном примере, если был установлен второй диагностический код, и было определено, что форсунка впрыска во впускной канал недостаточно впрыскивала топливо, контроллер может изучать разность между ожидаемой величиной впрыска топлива во впускной канал и действующей величиной впрыска во впускной канал на основании изменения давления в направляющей-распределителе для топлива. Во время последующего впрыска топлива, длительность импульса и относительная длительность включения форсунки впрыска во впускной канал может настраиваться на основании изученной разности для компенсации недостаточного впрыска топлива. Например, длительность импульса впрыска топлива может увеличиваться в качестве функции изученной разности.

Процедура 500 может выполняться после каждого впрыска форсункой впрыска во впускной канал, подвергаемой калибровке, для формирования достаточного количества показаний, давая возможность более точного диагностирования рабочих характеристик форсунки. Количество впрысков, которое может происходить во время события калибровки, дополнительно может зависеть от падения FRP в направляющей-распределителе для топлива высокого давления. Топливоснабжение через характеризуемую форсунку может настраиваться в конце события калибровки на основании диагностирования.

По существу, завершение события калибровки форсунки впрыска во впускной канал зависит от длительности, которую форсунки непосредственного впрыска могут продолжать снабжаться топливом с деактивированными насосом высокого давления и подкачивающим насосом. Это основано на длительности, в течение которой направляющая-распределитель высокого давления остается на или выше требуемого давления, чтобы поддерживать совместимую работу двигателя. Значительное понижение FRP направляющей-распределителя для топлива высокого давления, присоединенной к форсункам непосредственного впрыска, может оказывать неблагоприятные влияния на работу двигателя. Поэтому, FRP направляющей-распределителя для топлива высокого давления постоянно контролируется по мере того, как выполняется калибровка, и калибровка может прерываться, если FRP падает ниже предопределенного нижнего порогового значения. Фиг. 7 изображает случай, где событие калибровки в цилиндре завершается, а фиг. 8 изображает случай, когда калибровка может деактивироваться и повторно запускаться на основании растрачивания FRP в направляющей-распределителе для топлива высокого давления.

Диаграмма 700 по фиг. 7 показывает давление в направляющей-распределителе для топлива (FRP) для двух направляющих-распределителей, нанесенное на график по оси y, и время, нанесенное на график по оси x. График 702 показывает изменение давления в направляющей-распределителе для топлива низкого давления (присоединенной к форсункам впрыска во впускной канал двигателя) во время события калибровки форсунки впрыска во впускной канал, а график 704 показывает изменение давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления (присоединенной к форсункам непосредственного впрыска двигателя) во время того же самого события калибровки. Линия 703 представляет нижнее пороговое давление T_m (например, минимальное давление) для направляющей-распределителя для топлива высокого давления. Нижнее пороговое значение представляет собой минимальное давление, требуемое для надлежащего непосредственного впрыска. Событие калибровки может прерываться по падению FRP в направляющей-распределителе для топлива высокого давления, присоединенной к форсункам непосредственного впрыска, ниже нижнего порогового значения T_m.

До t1, двигатель может быть работающим в нормальных условиях без какого бы то ни было события калибровки. В t1, событие калибровки для форсунки впрыска во впускной канал в цилиндре 1 может начинаться, вследствие чего, две направляющих-распределителя для топлива подвергаются повышению давления от соответственных начальных давлений (PI_Pi и DI_Pi) до соответственных верхних пороговых значений (PI_Pm и DI_Pm). Таким образом, FRP в обеих направляющих-распределителях повышается в t1. Подкачивающий насос и насос высокого давления затем могут выключаться, чтобы приостанавливать дальнейшее повышение давления в направляющих-распределителях для топлива. Между t1 и t2, форсунка впрыска во впускной канал может впрыскивать топливо в цилиндр 1, и падение давления после каждого впрыска может измеряться и соотноситься с ожидаемым падением. Одновременно, FRP в направляющей-распределителе высокого давления, присоединенной к форсункам непосредственного впрыска, испытывает понижение вследствие непосредственного впрыска топлива в каждый из остальных цилиндров двигателя. В t2, событие калибровки в цилиндре 1 завершается до того, как FRP в направляющей-распределителе высокого давления падает ниже порогового значения 703. После этого, контроллер может инициировать калибровку форсунки впрыска во впускной канал в цилиндре 2. Поэтому, в t3, обе направляющих-распределителя для топлива повторно подвергаются повышению давления до своих соответственных верхних пороговых значений, а работа насосов повторно приостанавливается. Калибровка форсунки впрыска во впускной канал в цилиндре 2 далее может выполняться наряду с тем, что остальные цилиндры снабжаются топливом через свои соответственные форсунки непосредственного впрыска.

По существу, импульсы давления, реверберирующие в направляющей-распределителе для топлива, могут повышать требования к обработке сигналов для измерения давления до и после впрыска (в любой из двух направляющих-распределителей для топлива высокого давления или низкого давления). Посредством ввода материала в направляющую-распределитель для топлива с гасящими колебания свойствами, материал может гасить энергию волн, тем самым, упрощая измерения давления. Например, направляющая-распределитель для топлива может быть по меньшей мере частично заполнена гасящей волны средой. Один из примеров такого гасящего колебания материала, который может быть введен в направляющую-распределитель для топлива, включает в себя плоскую проволоку из нержавеющей стали, которая скручена. Кроме того, могут использоваться другие материалы с надлежащими гасящими колебания свойствами.

Диаграмма 800 по фиг. 8 подобна диаграмме 700 по фиг. 7 и изображает давление в направляющей-распределителе для топлива (FRP) для двух направляющих-распределителей по оси y и время по оси x. График 802 показывает изменение давления в направляющей-распределителе для топлива низкого давления во время события калибровки форсунки впрыска во впускной канал, а график 804 показывает изменение давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления во время того же самого события калибровки. Линия 703 представляет нижнее пороговое давление T_m (например, минимальное давление) для направляющей-распределителя для топлива высокого давления. Событие калибровки может прерываться, если FRP в направляющей-распределителе для топлива высокого давления, присоединенной к форсункам непосредственного впрыска, падает ниже нижнего порогового значения.

До t11, двигатель может быть работающим в нормальных условиях без выполнения какого бы то ни было события калибровки. В t11, может начинаться событие калибровки для форсунки впрыска во впускной канал в цилиндре 1, после чего, две направляющих-распределителя для топлива подвергаются повышению давления до порогового значения. Таким образом, FRP в обеих направляющих-распределителях повышается в t11. Подкачивающий насос и насос высокого давления затем могут выключаться, чтобы приостанавливать дальнейшее повышение давления направляющих-распределителей для топлива. Между t11 и t12, форсунка впрыска во впускной канал может впрыскивать топливо в цилиндр 1, и падение давления после каждого впрыска может измеряться и соотноситься с ожидаемым падением. Одновременно, FRP в направляющей-распределителе высокого давления, присоединенной к форсункам непосредственного впрыска, испытывает понижение с каждым впрыском вследствие непосредственного впрыска топлива в каждый из остальных цилиндров двигателя. В t12, FRP для форсунок непосредственного впрыска в пределах направляющей-распределителя высокого давления падает ниже порогового значения 703. Поэтому, событие калибровки может деактивироваться в t12 в ответ на FRP в направляющей-распределителе для топлива высокого давления, убывающее ниже порогового значения 703. К тому же, в t12, оба, подкачивающий насос и насос высокого давления, эксплуатируются для повторного повышения давления в обеих направляющих-распределителях для топлива до их соответственных пороговых значений, после чего, работа насоса приостанавливается. Деактивированное событие калибровки форсунки впрыска во впускной канал в цилиндре 1 затем возобновляется (как показано). В качестве альтернативы, может инициироваться новое событие. Таким образом, диагностирование форсунок с соотнесением давления выполняется до тех пор, пока FRP в направляющей-распределителе высокого давления остается выше нижнего порогового значения.

Таким образом, рабочие характеристики форсунки впрыска во впускной канал цилиндра могут оцениваться наряду с сохранением топливоснабжения двигателя с помощью непосредственного впрыска с деактивированными каждым из подкачивающего насоса и насоса высокого давления. В частности, посредством достаточного повышения давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления перед диагностикой форсунки впрыска во впускной канал, жесткая топливная система высокого давления, содержащая в себе топливо с данным модулем объемной упругости, может использоваться для подачи топлива в цилиндры двигателя через соответственные форсунки непосредственного впрыска, даже в то время как деактивированы насос высокого давления и подкачивающий насос. Посредством достаточного повышения давления в направляющей-распределителе для топлива низкого давления и избирательного задействования только одной форсунки впрыска во впускной канал цилиндра наряду с деактивацией всех других форсунок впрыска во впускной канал, каждая форсунка впрыска во впускной канал может по отдельности изолироваться и подвергаться получению характеристик. Посредством частого повторного повышения давления в направляющей-распределителе для топлива высокого давления с кратковременной деактивации диагностики форсунок впрыска во впускной канал, каждая форсунка впрыска во впускной канал может калиброваться неинтрузивно, не ухудшая работу двигателя. Посредством получения характеристик каждой форсунки впрыска во впускной канал, степень исправности форсунок может улучшаться, и может быть повышена точность подачи топлива форсункой.

Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящей заявки, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Способы и процедуры управления, раскрытые в материалах настоящей заявки, могут храниться в качестве исполняемых команд в постоянной памяти. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящей заявки, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции и/или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий, операций и/или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия, операции и/или функции могут графически представлять управляющую программу, которая должна быть запрограммирована в постоянную память компьютерно-читаемого запоминающего носителя в системе управления двигателем.

Будет принято во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящей заявки, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и не очевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящей заявки.

Последующая формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Должно быть понятно, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменения настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет изобретения настоящего раскрытия.

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания. Предложены система и способы для калибровки форсунки впрыска во впускной канал однотопливного двигателя с двумя форсунками на каждый цилиндр, двумя 211 и 213 направляющими-распределителями для топлива, а также подкачивающим насосом 202 и насосом высокого давления 206. В одном из примеров после повышения давления в обеих направляющих-распределителях для топлива 211 и 213 и приостановки работы одновременно двух насосов 202 и 206 одиночный цилиндр снабжается топливом форсункой впрыска во впускной канал наряду с тем, что остальные цилиндры снабжаются топливом через свои соответственные форсунки непосредственного впрыска. В направляющей-распределителе для топлива, присоединенной к форсунке впрыска во впускной канал, измеряются падения давления и соотносятся с рабочими характеристиками форсунки впрыска во впускной канал. Изобретение позволяет осуществлять поочередный контроль работы форсунок впрыска во впускной канал, не оказывая воздействия на работу двигателя в целом, регулировать впрыск топлива для каждого цилиндра индивидуально и тем самым улучшать экономию топлива и токсичность двигателя. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ для двигателя с двумя топливными форсунками на каждый цилиндр, содержащий этапы, на которых:

повышают давление в первой направляющей-распределителе для топлива каждым из первого и второго насоса;

повышают давление во второй направляющей-распределителе для топлива только первым насосом; и

после приостановки работы обоих насосов впрыскивают общее топливо через одиночную форсунку, присоединенную к второй направляющей-распределителю для топлива, в одиночный цилиндр; и

соотносят падение давления во второй направляющей-распределителе для топлива с работой форсунки.

2. Способ по п. 1, в котором первый насос является подкачивающим насосом, а второй насос является насосом высокого давления, при этом соотнесение содержит этап, на котором указывают ухудшение характеристик одиночной форсунки в ответ на оцененное падение давления во второй направляющей-распределителе для топлива, являющееся отличным от ожидаемого падения давления, при этом момент после приостановки включает в себя момент немедленно после приостановки работы обоих насосов.

3. Способ по п. 2, в котором две топливных форсунки на каждый цилиндр включают в себя первую форсунку непосредственного впрыска, присоединенную к первой направляющей-распределителю для топлива, и вторую форсунку впрыска во впускной канал, присоединенную к второй направляющей-распределителю для топлива, и при этом впрыск общего топлива в одиночный цилиндр через одиночную форсунку содержит этап, на котором осуществляют впрыск топлива во впускной канал через вторую форсунку впрыска во впускной канал одиночного цилиндра.

4. Способ по п. 3, дополнительно содержащий этап, на котором осуществляют непосредственный впрыск общего топлива из первой направляющей-распределителя для топлива во все кроме упомянутого одиночного цилиндра двигателя через первую форсунку непосредственного впрыска всех кроме упомянутого одиночного цилиндра двигателя, при этом впрыск общего топлива содержит этап, на котором впрыскивают одно и то же общее топливо через форсунку непосредственного впрыска и форсунку впрыска во впускной канал.

5. Способ по п. 4, дополнительно содержащий этапы, на которых контролируют давление первой направляющей-распределителя для топлива наряду с непосредственным впрыском общего топлива во все кроме упомянутого одиночного цилиндра двигателя и, в ответ на давление в первой направляющей-распределителе для топлива, падающее ниже нижнего порогового значения, возобновляют работу первого и второго насосов и по меньшей мере временно деактивируют диагностирование второй форсунки впрыска во впускной канал упомянутого одиночного цилиндра.

6. Способ по п. 2, в котором соотнесение дополнительно содержит этапы, на которых устанавливают первый диагностический код для указания, что одиночная форсунка частично засорена, когда оцененное падение давления является меньшим, чем ожидаемое падение давления; и устанавливают второй диагностический код для указания, что одиночная форсунка является застрявшей в открытом положении, когда оцененное падение давления является большим, чем ожидаемое падение давления.

7. Способ по п. 3, дополнительно содержащий этап, на котором настраивают впрыск топлива в одиночный цилиндр через вторую форсунку впрыска во впускной канал на основании соотнесения и при этом первая и вторая направляющие-распределители для топлива заполнены гасящей волны средой.

8. Способ по п. 7, в котором настройка содержит этапы, на которых увеличивают впрыск топлива в одиночный цилиндр через вторую форсунку впрыска во впускной канал, когда оцененное падение давления находится ниже, чем ожидаемое падение давления, и уменьшают впрыск топлива в одиночный цилиндр через вторую форсунку впрыска во впускной канал, когда оцененное падение давления находится выше, чем ожидаемое падение давления.

9. Способ по п. 1, в котором повышение давления в первой направляющей-распределителе для топлива содержит этап, на котором повышают давление до первого порогового давления, и при этом повышение давления во второй направляющей-распределителе для топлива содержит этап, на котором повышают давление до второго порогового давления, причем первое пороговое давление первой направляющей-распределителя для топлива является более высоким, чем второе пороговое давление второй направляющей-распределителя для топлива.

10. Способ по п. 1, в котором впрыск топлива в одиночный цилиндр через одиночную форсунку содержит этап, на котором впрыскивают топливо в качестве некоторого количества впрысков, причем количество основано на скомандованном объеме впрыска топлива.

11. Способ для двигателя, содержащий этапы, на которых:

после повышения давления в каждой из первой и второй направляющей-распределителе для топлива с общим топливом, приостанавливают накачку топлива в обе направляющие-распределители для топлива;

осуществляют впрыск топлива во впускной канал из второй направляющей-распределителя для топлива только в первый цилиндр наряду с тем, что осуществляют непосредственный впрыск топлива из первой направляющей-распределителя для топлива во все остальные цилиндры; и

в то время как давление первой направляющей-распределителя для топлива остается выше порогового значения, соотносят работу форсунки впрыска во впускной канал первого цилиндра на основании понижения давления во второй направляющей-распределителе для топлива.

12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап, на котором, когда давление первой направляющей-распределителя для топлива падает ниже порогового значения, деактивируют соотнесение и возобновляют накачку топлива в обе направляющих-распределителя для топлива.

13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этап, на котором после того, как давление в первой направляющей-распределителе для топлива возвращено выше порогового значения, повторно приостанавливают накачку топлива в обе направляющих-распределителя для топлива и возобновляют соотнесение.

14. Способ по п. 11, в котором соотнесение содержит этап, на котором указывают ухудшение характеристик форсунки впрыска во впускной канал первого цилиндра, когда понижение давления является большим, чем пороговое значение.

15. Способ по п. 11, в котором соотнесение содержит этап, на котором указывают ухудшение характеристик форсунки впрыска во впускной канал первого цилиндра, когда понижение давления является меньшим, чем пороговое значение.

16. Способ по п. 11, в котором повышение давления в каждой из первой и второй направляющей-распределителе для топлива содержит этапы, на которых повышают давление в первой направляющей-распределителе для топлива с помощью каждого из насоса высокого давления и подкачивающего насоса и повышают давление во второй направляющей-распределителе для топлива с помощью только подкачивающего насоса; и при этом приостановка накачки топлива в обе направляющих-распределителя для топлива содержит этапы, на которых деактивируют каждый из насоса высокого давления и подкачивающего насоса одновременно и поддерживают оба насоса деактивированными во время соотнесения.

17. Способ по п. 16, в котором каждый цилиндр двигателя включает в себя форсунку впрыска во впускной канал и форсунку непосредственного впрыска, и при этом первая направляющая-распределитель для топлива присоединена к форсункам непосредственного впрыска цилиндра, а вторая направляющая-распределитель для топлива присоединена к форсункам впрыска во впускной канал цилиндра.

18. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этапы, на которых после операции соотнесения форсунки впрыска во впускной канал первого цилиндра,

повторно повышают давление в каждой из первой и второй направляющей-распределителе для топлива;

повторно приостанавливают накачку топлива в обе направляющие-распределители для топлива;

осуществляют впрыск топлива во впускной канал из второй направляющей-распределителя для топлива только во второй цилиндр наряду с тем, что осуществляют непосредственный впрыск топлива из первой направляющей-распределителя для топлива во все остальные цилиндры; и

в то время как давление первой направляющей-распределителя для топлива остается выше порогового значения, соотносят работу форсунки впрыска во впускной канал второго цилиндра на основании понижения давления во второй направляющей-распределителе для топлива.

19. Система двигателя, содержащая:

двигатель, включающий в себя первый и второй цилиндр,

форсунку впрыска во впускной канал и форсунку непосредственного впрыска, присоединенные к каждому из первого и второго цилиндра;

первую направляющую-распределитель для топлива, присоединенную к форсунке непосредственного впрыска каждого цилиндра;

вторую направляющую-распределитель для топлива, присоединенную к форсунке впрыска во впускной канал каждого цилиндра;

подкачивающий насос для повышения давления в первой и второй направляющей-распределителе для топлива;

насос высокого давления для дополнительного повышения давления в первой направляющей-распределителе для топлива; и

систему управления с компьютерно-читаемыми командами, хранимыми в постоянной памяти, для:

после повышения давления в каждой из первой и второй направляющей-распределителе для топлива;

одновременной приостановки работы обоих насосов; и

во время первого состояния, топливоснабжения первого цилиндра с помощью только форсунки впрыска во впускной канал наряду с топливоснабжением второго цилиндра с помощью только форсунки непосредственного впрыска;

во время второго состояния, топливоснабжения второго цилиндра с помощью только форсунки впрыска во впускной канал наряду с топливоснабжением первого цилиндра с помощью только форсунки непосредственного впрыска; и

во время обоих состояний, диагностирования форсунки впрыска во впускной канал каждого цилиндра на основании изменения давления во второй направляющей-распределителе для топлива вслед за топливоснабжением.

20. Система по п. 19, в которой, во время обоих состояний, давление первой направляющей-распределителя для топлива находится выше порогового давления и при этом диагностирование включает в себя

во время первого состояния, диагностирование ухудшения характеристик форсунки впрыска во впускной канал, присоединенной к первому цилиндру, на основании оцененного падения давления во второй направляющей-распределителе для топлива, являющегося отличным от ожидаемого падения давления во второй направляющей-распределителе для топлива; и

во время второго состояния, диагностирование ухудшения характеристик форсунки впрыска во впускной канал, присоединенной к второму цилиндру, на основании оцененного падения давления во второй направляющей-распределителе для топлива, являющегося отличным от ожидаемого падения давления во второй направляющей-распределителе для топлива.