СПОСОБ ДЛЯ НАСТРОЙКИ РАБОТЫ ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2019 года по МПК F02D41/14 F02D41/24 F02D41/30 F02D41/40 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе и способам управления топливным инжектором двигателя внутреннего сгорания.

Уровень техники и сущность изобретения

В двигателях внутреннего сгорания могут использовать непосредственный впрыск топлива, отличающийся тем, что топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр двигателя для улучшения подготовки горючей смеси и уменьшения температур наддува цилиндра. Время, в течение которого топливный инжектор непосредственного впрыска активирован, может быть функцией давления топлива, подаваемого на инжектор, частоты вращения и нагрузки двигателя. Таким образом, при более высоком давлении ширину импульса впрыска топлива, подаваемого на инжектор, можно отрегулировать до короткого промежутка времени (например, менее 500 микросекунд). Однако работа топливного инжектора с короткой шириной импульса может привести к работе инжектора в нелинейном или баллистическом режиме, где количество впрыскиваемого топлива может значительно изменяться при небольших изменениях ширины импульса впрыска топлива. Например, топливный инжектор непосредственного впрыска может подавать меньше топлива, чем требуется в баллистическом режиме, где для топливного инжектора применяется более короткая ширина импульса. Кроме того, вариабельность в баллистическом режиме не может показывать линейную тенденцию. Также топливные инжекторы, подающие топливо на цилиндр, часто обладают вариабельностью от детали к детали и от времени ко времени в связи с несовершенными производственными процессами и/или старением инжектора (например, засорением). Следовательно, вариабельность инжектора может привести к дисбалансу выходного момента цилиндра в связи с различным количеством топлива, впрыскиваемого в каждый цилиндр, к большему количеству отработавших газов и снижению экономии топлива в связи с невозможностью правильного измерения количества топлива, которое должно быть впрыснуто в каждый цилиндр. Как минимум по этим причинам может потребоваться выполнить повторную характеризацию расхода инжектора, в частности, в баллистическом рабочем режиме в течение срока службы двигателя.

В настоящей заявке изобретатели учли указанные выше недостатки и разработали способ для цилиндра, содержащий: разделения количества впрыскиваемого топлива на несколько впрысков в течение цикла цилиндра в ответ на запрос на характеризацию контрольного параметра топливного инжектора, подающего топливо на цилиндр; регулирования контрольного параметра на основе значения лямбда выпуска; и работы топливного инжектора на основе отрегулированного контрольного параметра.

Посредством разделения впрыскиваемого топлива на несколько отдельных впрысков в течение цикла цилиндра возможно обеспечение технического результата получения передаточной функции топливного инжектора или передаточной характеристики без необходимости работы цилиндра с воздушно-топливным отношением двигателя, которое может быть меньше или больше требуемого. В частности, ширина импульса, подаваемого на инжектор для доставки каждого из нескольких отдельных впрысков топлива, может быть отрегулирована до достаточно короткой длительности для работы топливного инжектора в нелинейном режиме низкого расхода. Поправочный коэффициент для корректировки передаточной функции или передаточной характеристики топливного инжектора можно определить на основе значения лямбда двигателя, определенного на датчике содержания кислорода в отработавших газах. Например, с увеличением количества впрысков топлива уменьшается ширина импульса каждого отдельного впрыска топлива в течение цикла цилиндра. Следовательно, если количество топлива, подаваемое топливным инжектором в ответ на ширину импульса, меньше требуемого, поправочный коэффициент передаточной функции может быть определен на основе изменения значения лямбда по сравнению с номинальным значением лямбда, наблюдаемым в ходе одного номинального впрыска топлива. Таким образом, путем разделения впрыска топлива на несколько отдельных впрысков и измерения лямбда-сигнала двигателя можно охарактеризовать топливный инжектор в нелинейном режиме во время работы двигателя с требуемым воздушно-топливным отношением.

В данном раскрытии представлено несколько преимуществ. В частности, способ может уменьшать погрешности формирования воздушно-топливной смеси. Дополнительно способ может допускать работу топливного инжектора с шириной импульса, не допускавшейся ранее в связи с нелинейными характеристиками топливного инжектора, таким образом, расширяя диапазон работы инжектора. Кроме того, способ может сократить выбросы двигателя и увеличить эффективность каталитического нейтрализатора.

Вышеуказанные и прочие преимущества и функции данного раскрытия явно следуют из подробного раскрытия ниже, рассматриваемого отдельно или в сочетании с чертежами.

Следует понимать, что вышеуказанное краткое описание приведено лишь для упрощенного представления концепций, которые далее раскрываются более подробно. Оно не предназначено для идентификации ключевых или существенных признаков заявляемого предмета изобретения, объем которого однозначно описан в формуле изобретения, приводимой после подробного описания. Кроме того, предмет настоящего изобретения не ограничивается вариантами осуществления, позволяющими устранить недостатки, указанные выше, в какой-либо части изобретения.

Краткое описание чертежей

Раскрытые здесь преимущества можно лучше понять при прочтении примера варианта осуществления изобретения, представленного здесь в качестве подробного раскрытия, рассматриваемого отдельно или в сочетании с чертежами, где:

Фиг. 1 - это схема двигателя;

на Фиг. 2 показан способ регулирования работы топливного инжектора;

на Фиг. 3 показан примерный график возможной зависимости лямбда двигателя от ширины импульса топливного инжектора для топливного инжектора, работающего в баллистическом режиме;

на Фиг. 4 показана рабочая последовательность топливного инжектора для регулирования работы топливного инжектора по способу, показанному на Фиг. 2.

Раскрытие изобретения

Данное раскрытие связано с обновлением передаточной функции топливного инжектора и работой топливных инжекторов на основе обновленной передаточной функции топливного инжектора. Топливные инжекторы могут быть установлены на одном двигателе, как показано на Фиг. 1. Двигатель может работать по способу, показанному на Фиг. 2, с целью обновления передаточных функций одного или нескольких топливных инжекторов. Передаточная функция топливного инжектора может быть рассмотрена в нелинейном рабочем режиме топливного инжектора на основе лямбды двигателя, см. Фиг. 3. Двигатель может работать как показано в последовательности на Фиг. 4 по способу на Фиг. 2 для рассмотрения передаточной функции топливного инжектора.

Согласно Фиг. 1 управление двигателем 10 внутреннего сгорания, содержащим множество цилиндров, один из которых показан на Фиг. 1, осуществляют посредством электронного контроллера 12 двигателя. Двигатель 10 содержит камеру сгорания 30 и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным внутри них и соединенным с коленчатым валом 40. Маховик 97 и ведомая шестерня 99 соединены с коленчатым валом 40. Стартер 96 содержит вал 98 ведущей шестерни и ведущую шестерню 95. Вал 98 ведущей шестерни выполнен таким образом, что в соответствии с выбором, ведущая шестерня 95 способна войти в зацепление с ведомой шестерней 99. Стартер 96 выполнен с возможностью непосредственной установки спереди или позади двигателя. В некоторых примерах стартер 96 выполнен с возможностью по выбору сообщать крутящий момент коленчатому валу 40 посредством ремня или цепи. В одном примере стартер 96 находится в базовом состоянии, если он не входит в зацепление с коленчатым валом двигателя.

Показано, что камера 30 сгорания сообщается с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной и выпускной клапан работают от впускного кулачка 51 и выпускного кулачка 53. Положение впускного кулачка 51 может определяться датчиком 55 впускного кулачка. Положение выпускного кулачка 53 можно определить посредством датчика 57 выпускного кулачка.

Топливный инжектор 66 непосредственного впрыска показан установленным в положение для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30, что специалистам в данной области техники известно как непосредственный впрыск. Топливный инжектор 66 подает жидкое топливо пропорционально ширине импульса напряжения или ширине импульса сигнала от контроллера 12 к топливному инжектору. Топливо подается на топливный инжектор 66 топливной системой (не показана), содержащей топливный бак, топливный насос и топливную рампу (не показана).

Передаточная функция топливного инжектора, характеризующая расход топливного инжектора или количество топлива, впрыскиваемого топливным инжектором непосредственного впрыска на основе ширины импульса топливного инжектора, может быть охарактеризована в течение срока службы двигателя, как раскрыто здесь в целях снижения вариабельности инжектора. Например, количество топлива, впрыснутого топливным инжектором, может быть меньше или больше требуемого. В частности, в рабочих режимах инжектора с низкой шириной импульса возможна значительная разница между требуемым количеством впрыскиваемого топлива и фактическим количеством впрыскиваемого топлива. Кроме того, вариабельность в режиме низкой ширины импульса (также называемой здесь баллистическим режимом) не может быть линейной. Поэтому может потребоваться охарактеризовать вариабельность расхода топливного инжектора. Вариабельность в нелинейных режимах низкого расхода можно получить путем разделения данного впрыска топлива на несколько отдельных впрысков топлива таким образом, что ширина каждого импульса для подачи разделенных впрысков топлива приводит к работе инжектора в нелинейном режиме с поддержанием требуемого воздушно-топливного отношения. Значение лямбда двигателя, измеренное во время разделения впрысков топлива, можно сравнить с номинальным значением лямбда, полученным во время единичного номинального впрыска топлива, и передаточная функция топливного инжектора может быть отрегулирована на основе изменения значения лямбда с номинального и количества отдельных впрысков топлива. Получение передаточной функции вариабельности топливного инжектора будет подробно раскрыто далее с учетом Фиг. 2-4.

Следует понимать, что в то время, как в представленных здесь примерах раскрывается получение передаточной функции топливного инжектора в двигателе с непосредственным впрыском топлива, аналогичные способы могут применять при определении вариабельности инжектора непосредственного впрыска в двигательной системе с системой впрыска во впускной канал и системой непосредственного впрыска. Таким образом, к топливному инжектору 66 непосредственного впрыска топливо подается под более высоким давлением, чем к топливному инжектору впрыска во впускной канал (не показан), топливный инжектор впрыска во впускной канал подает топливо во впускное окно цилиндра.

Дополнительно, впускной коллектор 44 показан сообщающимся со вспомогательным дросселем 62 с электроприводом, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для управления потоком воздуха из воздухозаборника 42 во впускной коллектор 44.

В некоторых примерах дроссель 62 и дроссельная заслонка 64 выполнены с возможностью установки между впускным клапаном 52 и впускным коллектором 44 так, чтобы дроссель 62 размещался во впускном окне.

Бесконтактная система 88 зажигания выполнена с возможностью обеспечения искры зажигания для камеры 30 сгорания посредством свечи 92 зажигания в ответ на сигнал контроллера 12. Универсальный датчик 126 кислорода в отработавших газах (УДКОГ) показан в соединении с выпускным коллектором 48 до каталитического преобразователя 70. Наоборот, двухрежимный датчик содержания кислорода в отработавших газах установлен с возможностью замены на датчик 126 УДКОГ.

В одном примере катализатор 70 содержит несколько каталитических блоков-носителей. В другом примере используют несколько устройств снижения токсичности отработавших газов, каждое с несколькими блоками-носителями. Преобразователь 70 может быть трехкомпонентным катализатором в одном примере.

Контроллер 12 показан на Фиг. 1 в качестве универсального микрокомпьютера, содержащего микропроцессорное устройство (МПУ) 102, порты 104 ввода-вывода, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 106 (например, долговременная память), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 108, энергонезависимую память (ЭНП) 110 и стандартную шину данных. Контроллер 12 показан в качестве получающего различные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 10, в дополнение к вышеуказанным сигналам, таких как: температура хладагента двигателя (ТХД) от датчика 112 температуры, соединенного с контуром 114 охлаждения; сигнал датчика 134 положения, соединенного с педалью 130 акселератора для распознавания силы, прилагаемой ногой 132; сигнал датчика 154 положения, соединенного с педалью 150 тормоза для распознавания силы, прилагаемой ногой 152; сигнал измерения давления воздуха в коллекторе (ДВК) в двигателе от датчика 122 давления, соединенного с впускным коллектором 44; сигнал датчика положения двигателя от датчика 118 на эффекте Холла, определяющего положение коленчатого вала 40; сигнал измерения воздушной массы, входящей в двигатель, от датчика 120; и сигнал измерения положения дроссельной заслонки от датчика 58. Барометрическое давление также может быть считано (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В соответствии с предпочтительным аспектом данного раскрытия датчик 118 положения двигателя создает заранее заданное количество равноудаленных импульсов на каждый оборот коленчатого вала, из которых может быть определена частота вращения двигателя (ЧВД).

В некоторых примерах двигатель выполнен с возможностью соединения с системой электродвигателя/аккумулятора в гибридном транспортном средстве. Кроме того, в некоторых примерах возможно использование двигателей другого типа, например, дизельного двигателя с несколькими топливными инжекторами. Кроме того, контроллер 12 выполнен с возможностью передавать параметры, такие, как ухудшение состояния узлов, со световой сигнализацией, или, наоборот, с выводом на дисплей 171 приборной панели.

Во время работы каждый цилиндр в двигателе 10 обычно проходит четырехтактный цикл, цикл содержит такт впуска, такт сжатия, рабочий такт и такт выпуска. Обычно, во время такта впуска выпускной клапан 54 закрывается и впускной клапан 52 открывается. Воздух поступает в камеру сгорания 30 через впускной коллектор 44 и поршень 36 движется вниз цилиндра, чтобы увеличить объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится рядом с дном цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания имеет наибольший объем), специалисты в данной области техники обычно называют нижней мертвой точкой (НМТ). Во время такта сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 двигается в сторону головки цилиндра для сжатия воздуха в камере 30 сгорания. Точку, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и наиболее близко к головке цилиндра (например, когда камера 30 сгорания имеет наименьший объем), специалисты в данной области техники обычно называют верхней мертвой точкой (ВМТ). В процессе, называемом в данном случае впрыском, топливо подается в камеру сгорания. В процессе, называемом в данном случае зажиганием, впрыснутое топливо зажигается при помощи известных средств зажигания, таких как свеча 92 зажигания, что приводит к воспламенению. Во время рабочего такта расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно к НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует движение поршня в крутящий момент вращающегося вала. Наконец, во время выпускного такта выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпустить сгоревшую воздушно-топливную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Следует принять во внимание, что приведенное выше описание является только примером, и время открытия и/или закрытия впускного и выпускного клапанов может меняться, чтобы обеспечить положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрытие впускного клапана или прочие примеры.

Таким образом, система на Фиг. 1 содержит: двигатель с цилиндром; топливный инжектор непосредственного впрыска, выполненный с возможностью гидравлической связи с цилиндром; контроллер с исполнимыми командами, хранящимися в долговременной памяти, для управления работой двигателя с постоянным воздушно-топливным отношением во время подачи топлива на цилиндр, топливным инжектором непосредственного впрыска и дополнительные команды для обеспечения нескольких впрысков топлива топливным инжектором непосредственного впрыска в ответ на запрос на регулирование контрольного параметра топливного инжектора. Контрольный параметр может быть передаточной характеристикой или передаточной функцией.

В некоторых примерах система также содержит дополнительные команды для регулирования количества впрысков топливного инжектора в ответ на запрос регулирования контрольного параметра. Передаточная функция или передаточная характеристика могут быть отрегулированы на основе лямбды выпуска.

На Фиг. 2 показан способ регулирования передаточной функции топливного инжектора и работы двигателя на основе отрегулированной передаточной функции. Способ на Фиг. 2 можно включить в систему на Фиг. 1 в качестве исполняемых инструкций, хранящихся в долговременной памяти. Дополнительно, способ на Фиг. 2 может обеспечить последовательность работы на Фиг. 4.

В шаге 202 способ 200 оценивает, имеются ли условия для характеризации топливных инжекторов и адаптации работы топливного инжектора. В одном примере способ 200 может оценить, что для характеризации топливных инжекторов имеются условия, когда двигатель находится на холостом ходу с нулевым крутящим моментом, требуемым водителем. В других примерах способ 200 может оценить, что для характеризации топливных инжекторов имеются условия, когда двигатель работает с постоянной частотой вращения и нагрузкой, например, когда транспортное средство находится в режиме управления со стабилизацией скорости на ровной дороге. Кроме того, характеризация топливного инжектора может быть начата при окончании предельного периода с последней характеризации топливных инжекторов. Если способ 200 оценивает, что имеются условия для характеризации топливных инжекторов, то ответ - «да», и способ 200 переходит к шагу 204.

В шаге 204 способ 200 выбирает один цилиндр из группы цилиндров двигателя для характеризации топливного инжектора непосредственного впрыска. Другими словами, выбирают топливный инжектор непосредственного впрыска цилиндра для определения того, точно, ли характеризует передаточная функция топливного инжектора непосредственного впрыска работу топливного инжектора непосредственного впрыска или расход топлива. Передаточная характеристика или передаточная функция топливного инжектора непосредственного впрыска характеризует расход топлива через топливный инжектор непосредственного впрыска и/или количество топлива, подаваемое топливным инжектором непосредственного впрыска, на основе ширины импульса напряжения, подаваемого на топливный инжектор непосредственного впрыска. В одном примере способ 200 начинается с выбора топливного инжектора непосредственного впрыска цилиндра номер один. Однако в других примерах могут быть выбраны другие цилиндры. Способ 200 переходит к шагу 208 после выбора цилиндра.

В шаге 208 по способу 200 топливо подают на рампы топливного инжектора непосредственного впрыска с постоянным давлением. Путем подачи топлива на топливные рампы с постоянным давлением возможна более точная характеризация расхода топлива топливным инжектором и количества впрыснутого топлива. Способ 200 переходит к шагу 210 после того, как топливо поступило на топливные рампы с постоянным давлением.

В шаге 210 по способу 200 работу двигателя осуществляют с постоянной массой воздуха. Работу двигателя можно осуществлять с постоянной массой воздуха путем регулирования положения дросселя или другого устройства регулирования воздуха по мере изменения частоты вращения двигателя. При постоянной частоте вращения двигателя положение устройства регулирования массы воздуха может оставаться неизменным. Постоянная масса воздуха может быть заранее определенным количеством, например, количеством воздуха для перехода двигателя на холостой ход или для поддержания постоянной скорости транспортного средства при имеющихся рабочих условиях. При работе двигателя с постоянной массой воздуха можно определить погрешности подачи топлива топливным инжектором более точно, так как изменение воздушно-топливного отношения двигателя в связи с погрешностями заряда воздуха менее вероятно. Способ 200 переходит к шагу 212 после начала работы двигателя с постоянной массой воздуха.

В шаге 212 по способу 200 регулируют топливный инжектор непосредственного впрыска, подающий топливо на выбранный цилиндр для подачи требуемого количества топлива за один впрыск топлива. Требуемое количество топлива - это количество топлива, подаваемое на цилиндр за цикл выбранного цилиндра для получения требуемого воздушно-топливного отношения. В одном примере требуемое воздушно-топливное отношение двигателя является стехиометрическим. Таким образом, один впрыск топлива можно осуществить за ход впуска цикла цилиндра. Способ 200 переходит к шагу 214 после выбора и использования требуемого количества топлива.

В шаге 214 по способу 200 определяют значение лямбда, при котором осуществляют работу двигателя, на основе выходного сигнала датчика кислорода в отработавших газах (например, датчик УДКОГ)- Значение лямбда - это текущее воздушно-топливное отношение двигателя, разделенное на стехиометрическое воздушно-топливное отношение (например, 14,3/14,64=0,977). Датчик содержания кислорода выводит напряжение, преобразуемое в воздушно-топливное отношение двигателя посредством передаточной функции датчика содержания кислорода. Текущее значение лямбда сохраняется в память контроллера. Дополнительно ширину импульса напряжения, подаваемого на топливный инжектор непосредственного впрыска, можно также сохранить в памяти. Способ 200 переходит к шагу 216 после сохранения значения лямбда в памяти.

В шаге 216 по способу 200 требуемое количество топлива, впрыскиваемое в выбранный цилиндр топливным инжектором непосредственного впрыска, разделяется на два отдельных впрыска топлива в течение цикла выбранного цилиндра. Два впрыска осуществляют во время хода впуска цикла цилиндра, подавая на топливный инжектор непосредственного впрыска две ширины импульса напряжения или ширины импульса впрыска. Например, на топливный инжектор непосредственного впрыска могут подавать первую ширину импульса для подачи первого количества топлива и вторую ширину импульса для подачи второго количества топлива. Первое количество впрыснутого топлива, основанное на первой ширине импульса, может быть равным второму количеству впрыснутого топлива, основанному на второй ширине импульса. Кроме того, количество топлива, запрограммированное в двух ширинах импульса, можно суммировать с общим количеством топлива, которое при объединении с воздухом выбранного цилиндра обеспечивает значение лямбда, равное единице, в выбранном цилиндре. Например, если для работы выбранного цилиндра необходимо X грамм топлива при значении лямбда, равном единице, то количество топлива, впрыснутого топливным инжектором непосредственного впрыска, может быть первым количеством 0.5⋅X и вторым количеством 0.5⋅X, где первое количество впрыскиваемого топлива равно второму количеству впрыскиваемого топлива, подаваемому второй шириной импульса. Таким образом, количество впрыснутого топлива, основанное на ширине первого импульса и подаваемое на топливный инжектор непосредственного впрыска, составляет пятьдесят процентов общего количества топлива, впрыскиваемого топливным инжектором непосредственного впрыска в течение цикла цилиндра. Количество впрыснутого топлива, основанное на ширине второго импульса и подаваемое на топливный инжектор непосредственного впрыска, также составляет пятьдесят процентов общего количества топлива, впрыскиваемого топливным инжектором непосредственного впрыска в течение цикла цилиндра. Способ 200 переходит к шагу 218 после того, как первая и вторая ширина импульса, подаваемые на топливный инжектор непосредственного впрыска выбранного цилиндра, отрегулированы до заранее определенного разделения топлива, подаваемого между двумя ширинами импульса.

В шаге 218 по способу 200 определяют значение лямбда, при котором осуществляют работу двигателя, на основе выходного сигнала датчика содержания кислорода в отработавших газах. Значение лямбда - это текущее воздушно-топливное отношение двигателя, разделенное на стехиометрическое воздушно-топливное отношение. Датчик содержания кислорода выводит напряжение, преобразуемое в воздушно-топливное отношение двигателя посредством передаточной функции датчика содержания кислорода. Текущее значение лямбда сохраняется в память контроллера. Дополнительно две ширины импульса топливного инжектора непосредственного впрыска и количество впрысков (например, два) можно также сохранить в памяти. Погрешности между шириной импульса топливного инжектора непосредственного впрыска для обеспечения требуемого воздушно-топливного отношения двигателя и значения лямбда, определяемого датчиком содержания кислорода в отработавших газах, могут быть признаками погрешностей в передаточной функции топливного инжектора непосредственного впрыска в баллистическом рабочем режиме топливного инжектора непосредственного впрыска. Например, если погрешность включает более высокое воздушно-топливное отношение, чем требуется (т.е. подают меньше топлива, чем запрошено), обновленная передаточная функция может быть увеличена. В другом примере, если погрешность включает более низкое воздушно-топливное отношение, чем требуется (т.е. подают больше топлива, чем запрошено), обновленная передаточная функция может быть уменьшена. Таким образом, ширина импульса инжектора большая, чем ширина импульса, обеспечивающая работу топливного инжектора непосредственного впрыска в линейном режиме, должна иметь меньшее воздействие на погрешности лямбда. Способ 200 переходит к шагу 220 после сохранения значения лямбда в памяти.

В шаге 220 способ 200 оценивает, не является ли количество отдельных впрысков топлива, подаваемых топливным инжектором непосредственного впрыска в течение цикла цилиндра, меньшим, чем предельное значение. В одном примере предельное значение может быть заранее определено, например, четыре.

В некоторых примерах дополнительно или как вариант способ может оценивать, составляет ли n^ая ширина импульса отдельных впрысков топлива, подаваемых на топливный инжектор непосредственного впрыска, минимальную требуемую ширину импульса, где n может быть равной 1, 2 или любому числу, меньшему или равному предельному значению. В некоторых примерах минимальная ширина импульса может быть заранее определенной величиной, например, 100 микросекунд. Минимальная ширина импульса - это ширина импульса, обеспечивающая работу топливного инжектора непосредственного впрыска в нелинейном или баллистическом рабочем режиме, где расход топлива через топливный инжектор непосредственного впрыска является нелинейным.

Если способ 200 оценивает количество отдельных впрысков топлива, подаваемых топливным инжектором, как меньшее, чем предельное значение, то способ 200 переходит к шагу 230. В ином случае ответ - «да», и способ 200 переходит к шагу 222.

В шаге 222 по способу 200 регулируют количество отдельных впрысков топлива топливным инжектором для подачи требуемого количества топлива в течение цикла выбранного цилиндра. Например, количество отдельных впрысков топлива для подачи требуемого количества топлива в течение цикла цилиндра может быть увеличено на один. Например, если в течение предыдущего цикла требуемое количество топлива подается в цилиндр за два впрыска, требуемое количество топлива для текущего цикла цилиндра может быть подано за три впрыска. Таким образом, требуемое количество топлива, подаваемое в цилиндр в течение текущего цикла цилиндра можно разделить на три впрыска. В одном примере общее количество топлива, подаваемое отдельными впрысками в течение цикла цилиндра, суммируют с количеством топлива, которое при объединении с воздухом выбранного цилиндра основано на обеспечении значения лямбда, равного единице, в выбранном цилиндре.

Кроме того, каждый отдельный впрыск топлива может быть подан при ходе впуска цикла цилиндра и подавать одинаковое количество топлива. Таким образом, подача топлива может быть разделена на несколько отдельных симметричных впрысков топлива. Например, если впрысков три, на топливный инжектор непосредственного впрыска могут подавать первую ширину импульса для подачи первого количества топлива, вторую ширину импульса для подачи второго количества топлива и третью ширину импульса для подачи третьего количества топлива, причем первое, второе и третье количество относятся к одной третьей общей массы топлива, подаваемого на цилиндр во время цикла цилиндра. После того, как первая ширина импульса подана на топливный инжектор непосредственного впрыска, вторая ширина импульса подается на топливный инжектор в течение того же цикла цилиндра. После того, как вторая ширина импульса подана на топливный инжектор непосредственного впрыска, третья ширина импульса подается на инжектор в течение того же цикла цилиндра. В одном примере первую, вторую и третью ширину импульса можно отрегулировать для подачи одинакового количества топлива. Таким образом, каждую ширину импульса, подаваемую на инжектор во время каждого впрыска топлива в цикле цилиндра, можно отрегулировать для подачи одинакового количества топлива. Следовательно, с увеличением количества впрысков топлива для подачи требуемого количества впрысков в течение цикла цилиндра количество топлива, подаваемого во время каждого отдельного впрыска, снижается. Поэтому ширина импульса, подаваемая на топливный инжектор непосредственного впрыска для каждого отдельного впрыска топлива, уменьшается.

Путем увеличения количества отдельных впрысков топлива в течение каждого цикла цилиндра можно уменьшить ширину импульса топливного инжектора, и, следовательно, топливный инжектор непосредственного впрыска может постепенно направляться ближе или глубже в нелинейный рабочий режим топливного инжектора непосредственного впрыска. Таким образом, путем увеличения количества впрысков топлива в течение последовательных циклов подачи топлива в цилиндр топливный инжектор непосредственного впрыска может быть переведен в нелинейный рабочий режим так, чтобы уменьшить погрешности подачи топлива в двигатель, но обеспечить возможность определения погрешностей подачи топлива инжектора. Способ 200 возвращается к шагу 218 для регистрации воздействия регулирования количества впрысков топлива и ширины топливного импульса, применяемого к топливному инжектору непосредственного впрыска выбранного цилиндра.

Возвращаясь к шагу 220, если способ 200 оценивает количество отдельных впрысков топлива как меньшее, чем предельное значение, то способ 200 может переходить к шагу 230. Таким образом, если достигнуто предельное количество впрысков (например, четыре) для характеризации инжектора, способ может переходить к шагу 230. В шаге 230 способ 200 оценивает, была ли охарактеризована работа всех топливных инжекторов непосредственного впрыска двигателя. Если работа всех топливных инжекторов непосредственного впрыска не была охарактеризована, то ответ - «нет», и способ 200 переходит к шагу 232. В ином случае ответ - «да», и способ 200 переходит к шагу 240.

В шаге 232 способ 200 выбирает новый цилиндр из цилиндров, топливные инжекторы непосредственного впрыска которых не были охарактеризованы. Например, если подающий топливо инжектор непосредственного впрыска первого цилиндра охарактеризован, выбирают второй цилиндр. В некоторых примерах последовательность цилиндров, выбранных для характеризации, может быть основана на порядке зажигания. Например, в двигателе с рядным расположением четырех цилиндров, где цилиндры 1-4 имеют порядок зажигания 1-3-4-2, после характеризации цилиндра 1 может быть охарактеризован цилиндр 3. Дополнительно ранее выбранный цилиндр может возобновить работу в нормальном режиме без разделения впрысков топлива. Таким образом, требуемое количество топлива может быть подано в один впрыск на ходе впуска. Способ 200 возвращается к шагу 212 после того, как будет выбран новый цилиндр для характеризации топливного инжектора.

В шаге 240 после характеризации всех топливных инжекторов способ 200 определяет корректировки для баллистического или нелинейного режима топливных инжекторов непосредственного впрыска всех цилиндров двигателя. Производятся корректировки номинальной ширины импульса (например, существующих значений передаточной функции) топливного инжектора при ширине импульса, при которой работает топливный инжектор на шагах от 218 до 222 в течение времени, когда регулировалось отношение разделения впрыска топлива. В одном примере корректировка ширины импульса подачи топлива определяется как функция значения лямбда двигателя при ширине импульса и количество ширин импульса.

Например, корректировка ширины импульса подачи топлива может быть раскрыта как:

где общий%уменьшения - это корректировка передаточной функции топливного инжектора непосредственного впрыска выбранного цилиндра при определенной ширине импульса топливного инжектора непосредственного впрыска, %изменения_значения_лямбда_по_сравнению_с_номинальным - это процент изменения определяемого значения лямбда для полного ряда при определенной ширине импульса по сравнению со значением лямбда для ряда при ширине импульса подачи топлива, используемой, когда на топливный инжектор непосредственного впрыска подается топливо на основе начальной ширины импульса (например, значение лямбда в шаге 214), количество_цилиндров_на_ряд - это количество цилиндров в ряду (например, двигатель V6 может иметь 3 цилиндра в ряду, а двигатель I4 может иметь 4 цилиндра в одном ряду), и количество_отдельных_впрысков - это количество отдельных' впрысков. Корректировка может быть определена и применена для всех топливных инжекторов непосредственного впрыска выбранных цилиндров на основе значений лямбда и ширины импульса, сохраненных в шаге 218.

Например, при определенной ширине импульса минимизированное значение лямбда отображает уменьшение подачи топлива и, следовательно, обновленная передаточная функция может быть увеличена. Например, при номинальной работе двигателя без разделения впрыска топлива номинальным значением лямбда может быть 1,01. При работе с двумя отдельными впрысками топлива, например, каждый по 450 микросекунд, значение лямбда может увеличиться до 1,12. Увеличение значения лямбда отображает уменьшение подачи топлива, когда инжектор работает при 450 микросекундах. Уменьшение подачи топлива в процентах можно определить как:

Соответственно для двигателя V6 при работе инжектора при 450 микросекундах уменьшение подачи топлива составляет 16,5% (100^*(1,12-1,01)^*3/2). Поэтому передаточная функция может быть увеличена таким образом, что при 450 микросекундах инжектор может подавать на 16,5% больше топлива для работы двигателя в стехиометрическом режиме. Аналогично во время отдельных впрысков топлива, если при работе инжектора с шириной импульса значение лямбда уменьшается (в результате повышенной подачи топлива при рабочей ширине импульса), обновленная передаточная функция может быть уменьшена.

Корректировка может быть произведена для всех топливных инжекторов непосредственного впрыска всех цилиндров двигателя. По способу 200 выполняют аналогичные регулировки передаточной функции топливного инжектора непосредственного впрыска при любой ширине импульса, при которой работал топливный инжектор непосредственного впрыска между шагами 218 и 222.

В шаге 242 значения, сохраненные в таблице или функции, представляющей передаточную функцию топливного инжектора непосредственного впрыска, регулируются путем умножения значений, сохраненных в передаточной функции, на соответствующую корректировку инжектора, определенную в шаге 240, и обновления результата в таблице передаточной функции топливного инжектора непосредственного впрыска. Например, если передаточная функция топливного инжектора непосредственного впрыска характеризует расход топливного инжектора непосредственного впрыска при ширине импульса в 400 микросекунд в качестве Z, и корректировка, определенная в шаге 240 для ширины импульса в 400 микросекунд, составляет 5%, отрегулированное значение, сохраненное в передаточной функции топливного инжектора непосредственного впрыска, равно 0.05⋅Z. Также, когда на топливный инжектор непосредственного впрыска подается импульс шириной, отличающейся от 400 микросекунд, выполняются регулировки для каждого уменьшения ширины импульса подачи топлива, выполненного в шаге 222. Аналогично могут быть произведены регулировки для передаточных функций топливных инжекторов непосредственного впрыска других цилиндров. В случаях, когда одна передаточная функция описывает работу всех топливных инжекторов непосредственного впрыска цилиндров двигателя, одна передаточная функция регулируется аналогично. Способ 200 сохраняет рассмотренную передаточную функцию или функции в память и переходит к шагу 244.

В шаге 244 по способу 200 производят работу двигателя посредством подачи топлива на цилиндры двигателя на основе отрегулированных и обновленных передаточных функций топливного инжектора непосредственного впрыска. Например, импульсы подаются на каждый топливный инжектор непосредственного впрыска цилиндра двигателя, ширина импульса основана на требуемой массе топлива, которая должна быть подана на цилиндр в течение цикла цилиндра, и передаточной функции, подающей импульс топливного инжектора согласно требуемой массе топлива, которая должна быть впрыснута в цилиндр. Способ 200 переходит к выходу после того, как цилиндры двигателя приводятся в работу в ответ на одну или несколько рассмотренных передаточных функций топливного инжектора непосредственного впрыска.

Следовательно, способ на Фиг. 2 предусматривает способ подачи топлива на цилиндр, состоящий из: разделения количества впрыскиваемого топлива на несколько впрысков в течение цикла цилиндра в ответ на запрос на характеризацию контрольного параметра топливного инжектора, подающего топливо на цилиндр; регулирования контрольного параметра на основе значения лямбда выпуска; и работы топливного инжектора на основе отрегулированного контрольного параметра, отличающегося тем, что каждый импульс, подаваемый на инжектор для выполнения каждого из множества впрысков, приводит к работе инжектора в нелинейном режиме, причем нелинейный рабочий режим - это режим, где поток топлива через инжектор нелинейный.

Способ также содержит разделение количества топлива, исходя из подачи одинакового количества топлива во время каждого из множества впрысков, причем контрольный параметр - это передаточная характеристика или функция топливного инжектора, и отрегулированный контрольный параметр сохраняется в память. Способ также предусматривает, что топливный инжектор - это топливный инжектор непосредственного впрыска, отличающийся тем, что множество впрысков основано на обеспечении значения лямбда двигателя, равного единице, причем в ответ на запрос о характеризации контрольного параметра инжектора топливный инжектор работает при постоянном давлении в рампе, в то время как двигатель, включая цилиндр, работает с постоянной частотой вращения и массой воздуха.

На Фиг. 3 показан примерный график величины корректировки топливного инжектора по отношению к ширине импульса топливного инжектора для топливного инжектора, работающего в нелинейном или баллистическом режиме. Топливные инжекторы на Фиг. 1 могут работать аналогично способу на Фиг. 3.

Ось X представляет ширину импульса топливного инжектора. Величина ширины импульса топливного инжектора может изменяться от нуля до десятых миллисекунд. Ось Y представляет корректировку расхода топлива от номинальной скорости расхода топливного инжектора. Номинальная корректировка имеет значение 1. Если значение расхода топливного инжектора меньше номинального, поправочный коэффициент - это часть номинального значения (например, 0,8). Корректировка может быть применена как единица, разделенная на 0,8 (т.е. 1/0,8). Если значение расхода топливного инжектора больше номинального, поправочный коэффициент может быть больше 1 (например, 1,1). Круги представляют отдельные значения данных для разных ширин импульса топливного инжектора.

В этом примере топливный инжектор начинает работать в нелинейном или баллистическом режиме, когда ширина импульса подачи топлива меньше 500 микросекунд (0,5 миллисекунд). Этот диапазон обозначен стрелкой 302. При больших или более длительных ширинах импульса расход топливного инжектора - это номинальное количество, что отображается значением, равным единице, когда ширина импульса топливного инжектора больше 500 микросекунд (0,5 миллисекунд). Этот диапазон обозначен стрелкой 306. Если топливный инжектор, раскрытый на графике 300, работает с шириной импульса 450 микросекунд, расход топливного инжектора составляет около 80 процентов номинальной скорости расхода топливного инжектора, как показано стрелкой 304, это обозначает, что когда инжектор работает в режиме малой ширины импульса, подача топлива снижается на меньшую величину, чем ожидается. Таким образом, скорость расхода топлива данного топливного инжектора снижается, когда на него подают импульс впрыска в 450 микросекунд. Т. е. при 450 микросекундах подача топлива составляет 80% в сравнении с номинальным значением (100%) для определенного инжектора. Это означает, что когда запрашивается расход топлива со значением 1 для инжектора при 450 микросекундах, фактическая подача инжектора составляет 0,8. Поэтому поправочный коэффициент равен 0,8, и количество топлива, умноженное на 1/ поправочный коэффициент (т.е. 1/0,8=1,25), может использоваться для работы инжектора с номинальным расходом, равным 1.

Поправочный коэффициент затем уменьшается в ответ на ширину импульса топливного инжектора меньше 500 микросекунд. При ширине импульса топливного инжектора больше 500 микросекунд поправочный коэффициент от номинального значения равен единице (т.е. без корректировки). Номинальная скорость расхода топливного инжектора может быть умножена на поправочный коэффициент для обеспечения скорости расхода топливного инжектора, когда определенная ширина импульса применяется для топливного инжектора.

Множество поправочных значений, показанных на Фиг. 3, можно сохранить в таблице или функции в качестве передаточной функции для топливного инжектора. Поправочные значения могут быть отрегулированы или обновлены по способу на Фиг. 2. Таким образом, можно раскрыть расход топливного инжектора в баллистическом рабочем режиме топливного инжектора, где инжектор может показывать нелинейный расход.

На Фиг. 4 показана рабочая последовательность топливного инжектора для управления подачей топлива по способу, показанному на Фиг. 2. Вертикальные маркеры времени Т1-Т6 представляют собой актуальные моменты времени во время выполнения последовательности. На Фиг. 4 показан пример частоты вращения двигателя на графике 402, масса воздуха в двигателе на графике 404, лямбда двигателя на графике 406, количество впрысков топлива на графике 410 и ширина импульса на впрыск на графике 412. На всех графиках, изображенных на Фиг. 4, ось X представляет собой ось времени, на которой время увеличивается в направлении слева направо.

Второй график сверху на Фиг. 4 - это график частоты вращения двигателя в зависимости от времени. Ось Y представляет частоту вращения двигателя, и частота вращения двигателя увеличивается в направлении стрелки оси Y.

Второй график сверху на Фиг. 4 - это график количества воздуха в тракте двигателя в зависимости от времени. Ось Y представляет количество воздуха в тракте двигателя (например, расход воздуха в двигателе), и количество воздуха в тракте двигателя увеличивается в направлении стрелки оси Y.

Третий график сверху на Фиг. 4 - это график показателя лямбда двигателя в зависимости от времени. Ось Y представляет показатель лямбда двигателя, и показатель лямбда двигателя увеличивается в направлении стрелки оси Y.

Четвертый график, начиная сверху, на Фиг. 4 - это график количества отдельных впрысков на впуске, подаваемых топливным инжектором непосредственного впрыска выбранного цилиндра в течение цикла выбранного цилиндра, по отношению ко времени. Ось Y представляет количество впрысков топлива, и количество впрысков топлива увеличивается в направлении стрелки оси Y.

Пятый график, начиная сверху, на Фиг. 4 - это график ширины импульса, подаваемой на топливный инжектор непосредственного впрыска выбранного цилиндра в течение цикла выбранного цилиндра, по отношению ко времени. Ось Y представляет ширину импульса подачи топлива, и ширина импульса подачи топлива увеличивается в направлении стрелки оси Y.

В момент времени Т0 двигатель работает с постоянной частотой вращения и постоянной массой воздуха. Значение лямбда двигателя равно единице (например, требуемое значение лямбда). В течение цикла цилиндра только одну ширину импульса подают на топливный инжектор непосредственного впрыска. Т. е. может быть выполнен один впрыск топлива (без разделения впрыска). Значение лямбда двигателя, полученное в течение одного впрыска топлива, может быть номинальным значением лямбда.

В момент времени Т1 частота вращения двигателя и масса воздуха сохраняют соответствующие постоянные значения. Количество впрысков топлива на впуске увеличивается до двух в ответ на запрос о характеризации топливного инжектора непосредственного впрыска. Первая ширина импульса равна второй ширине импульса, и каждая ширина импульса больше ширины импульса для входа в баллистический рабочий режим топливного инжектора непосредственного впрыска, где расход топливного инжектора нелинейный. Следовательно, значение лямбда двигателя стабильно, когда равно единице. Значение лямбда двигателя, ширина импульса топливного инжектора непосредственного впрыска и количество впрысков сохраняются в памяти вскоре после момента времени Т1 и до момента времени Т2.

В момент времени Т2 частота вращения двигателя и масса воздуха продолжают сохранять соответствующие постоянные значения. Количество впрысков топлива увеличивается до трех в ответ на количество впрысков топлива меньшее, чем предельное значение (в этом примере предельное значение может быть равным четырем). С увеличением количества отдельных впрысков топлива уменьшается ширина импульса каждого отдельного впрыска топлива. Следовательно, первая, вторая и третья ширина импульса достаточно короткие для входа топливного инжектора непосредственного впрыска в нелинейный или баллистический рабочий режим, где расход топлива через топливный инжектор непосредственного впрыска может быть нелинейным. Значение лямбда двигателя увеличивается, что означает, что импульс топливного инжектора не подает требуемое количество топлива, и топливный инжектор работает в баллистическом режиме. Увеличенное значение лямбда означает, что передаточная функция топливного инжектора непосредственного впрыска подает топливный импульс на топливный инжектор непосредственного впрыска, что приводит к меньшему воздушно-топливному отношению, чем требуется. Значение лямбда двигателя, ширина импульса топливного инжектора непосредственного впрыска и количество впрысков топлива сохраняются в памяти вскоре после момента времени Т2 и до момента времени Т3.

В момент времени Т3 частота вращения двигателя и масса воздуха продолжают сохранять соответствующие постоянные значения. Количество впрысков топлива, подаваемых на выбранный цилиндр, увеличивается далее в ответ на количество впрысков топлива меньшее, чем предельное значение. Ширина топливного импульса каждого отдельного впрыска заставляет перейти топливный инжектор непосредственного впрыска глубже в нелинейный рабочий режим. Значение лямбда двигателя немного уменьшается, но остается выше номинального. Значение лямбда больше номинального означает, что передаточная функция топливного инжектора непосредственного впрыска подает топливный импульс на топливный инжектор непосредственного впрыска, что приводит к меньшему воздушно-топливному отношению, чем требуется. Значение лямбда двигателя, ширина импульса топливного инжектора непосредственного впрыска и количество ширин импульсов сохраняются в памяти вскоре после момента времени Т3 и до момента времени Т4.

В момент времени Т4 частота вращения двигателя и масса воздуха продолжают сохранять соответствующие постоянные значения. Топливный инжектор непосредственного впрыска работает только на основе одной ширины импульса, обеспечивая требуемое количество топлива в течение цикла цилиндра в ответ на количество впрысков топлива меньшее, чем предельное значение. Значение лямбда стремится обратно к значению один. Ширина топливного импульса непосредственного впрыска - это значение, приводящее в работу топливный инжектор непосредственного впрыска в линейном режиме вне баллистического режима. После момента времени Т4 передаточная функция топливного инжектора непосредственного впрыска может быть отрегулирована для улучшения характеризации передаточной функции работы топливного инжектора непосредственного впрыска. В одном примере входные данные передаточной функции топливного инжектора непосредственного впрыска могут быть отрегулированы путем умножения имеющихся значений в передаточной функции топливного инжектора непосредственного впрыска на поправочное значение, основанное на изменении лямбды двигателя по сравнению с номинальным значением и количестве впрысков топлива, как раскрыто в способе на Фиг. 2. Топливные инжекторы непосредственного впрыска могут впоследствии работать на основе пересмотренной передаточной функции.

Следует понимать, что в то время, как в представленных здесь примерах раскрывается получение передаточной функции топливного инжектора в двигателе с непосредственным впрыском топлива, аналогичные способы могут применять при определении вариабельности инжектора непосредственного впрыска в двигательной системе с системой впрыска во впускной канал и системой непосредственного впрыска. Например, первая часть топлива может быть подана в цилиндр двигателя топливным инжектором впрыска во впускной канал, в то время как вторая часть топлива подается на цилиндр вторым топливным инжектором непосредственного впрыска. Дополнительно множество отдельных впрысков топлива может подаваться на топливный инжектор непосредственного впрыска в течение цикла цилиндра в ответ на запрос о характеризации топливного инжектора непосредственного впрыска. Контрольный параметр (например, передаточная функция или передаточная характеристика) топливного инжектора непосредственного впрыска может быть отрегулирован на основе значения лямбда выпуска, полученного в ходе подачи топливным инжектором непосредственного впрыска отдельных впрысков и его работы в нелинейном режиме, и топливный инжектор непосредственного впрыска может работать на основе отрегулированного контрольного параметра.

В одном примере способ для цилиндра может содержать: работу двигателя с цилиндром при постоянной частоте вращения и массе воздуха; в ответ на запрос о характеризации топливного инжектора, подающего топливо на цилиндр, - работу инжектора для подачи нескольких отдельных впрысков топлива в течение цикла цилиндра, причем ширина импульса, подаваемая на инжектор для подачи каждого отдельного впрыска, приводит к работе инжектора в нелинейном режиме; регулировку контрольного параметра топливного инжектора на основе значения лямбда двигателя, полученного во время работы топливного инжектора в нелинейном режиме, и количества отдельных впрысков топлива; и работу топливного инжектора на основе отрегулированного контрольного параметра. В данном документе топливный инжектор - это топливный инжектор непосредственного впрыска; контрольный параметр - это передаточная функция или передаточная характеристика, отличающаяся тем, что в течение цикла цилиндра каждую ширину импульса подают на инжектор для подачи постоянного отдельного количества топлива. Способ может также содержать последовательное увеличение количества впрысков на цикл цилиндра в течение каждого последующего цикла цилиндра до тех пор, пока не будет достигнуто предельное количество отдельных впрысков, и содержать уменьшение ширины импульса для каждого отдельного впрыска в течение каждого цикла цилиндра с увеличением количества впрысков на цикл цилиндра.

Способ может также содержать общее количество топлива, поданное множеством впрысков, основанное на подаче смеси в цилиндр со значением лямбда, равным единице, в течение цикла цилиндра. Также способ может содержать направление команды двигателю для работы с постоянным воздушно-топливным отношением при постоянной частоте вращения и массе воздуха и работу топливной рампы, подающей топливо на инжектор с постоянным давлением в рампе в ответ на запрос о характеризации топливного инжектора. Более того, способ может содержать любые два отдельных впрыска топлива в течение цикла цилиндра, разделяемых минимальным углом поворота коленчатого вала.

В другом примере способ для цилиндра с топливным инжектором непосредственного впрыска может содержать: при условии получения информации сравнение первого выходного сигнала УДКОГ для одного номинального впрыска топлива и второго выходного сигнала УДКОГ для множества отдельных впрысков топлива с целью получения передаточной функции вариабельности топливного инжектора для подачи топливным инжектором топлива на цилиндр; регулировку параметра топливного инжектора на основе передаточной функции; причем параметр топливного инжектора - это передаточная характеристика топливного инжектора. Способ может также содержать импульс, подаваемый на инжектор во время каждого из множества впрысков топлива, приводящий к работе инжектора в баллистическом режиме, и может также содержать работу топливной рампы, снабжающей инжектор, с постоянным давлением в рампе и работу двигателя с цилиндром с постоянной частотой вращения и массой воздуха.

Таким образом, путем разделения впрыска топлива на множество впрысков, изменения количества впрысков и сравнения значения лямбда двигателя во время отдельных впрысков топлива с номинальным значением лямбда во время одного впрыска топлива может быть определен поправочный коэффициент для получения вариабельности инжектора в нелинейном баллистическом режиме работы инжектора, и передаточная функция топливного инжектора может быть отрегулирована на основе поправочного коэффициента. Путем регулирования передаточной функции топливного инжектора на основе поправочного коэффициента может быть уменьшена вариабельность топливного инжектора в нелинейном режиме. Следовательно, диапазон работы инжектора может быть расширен, что позволяет инжектору работать с шириной импульса, не допускавшейся ранее в связи с нелинейными характеристиками топливного инжектора. Также путем уменьшения вариабельности в нелинейном режиме могут быть уменьшены погрешности воздушно-топливного отношения двигателя. В результате возможно сокращение выбросов двигателя и увеличение эффективности каталитического нейтрализатора.

Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или транспортных средств. Способы и алгоритмы управления, раскрытые в данном документе, могут сохраняться как исполняемые инструкции в долговременной памяти и выполняться системой управления, включая контроллер совместно с различными датчиками, приводами и другим аппаратным обеспечением двигателя. Конкретные алгоритмы, раскрываемые в настоящем документе, могут представлять собой любое количество стратегий обработки, таких как событийные, с управлением по прерываниям, многозадачные, многопоточные и т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно или в некоторых случаях могут пропускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или более из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут представлять в графическом виде код, который должен быть запрограммирован в долговременную память накопителя машиночитаемых данных компьютера, где раскрываемые действия выполняются посредством исполнения инструкций в системе, включая различные компоненты аппаратного обеспечения двигателя совместно с электронным контроллером.

Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании конфигурации и алгоритмы по своей сути являются лишь примерами, и что данные конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны разнообразные модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена в двигателях с конфигурацией цилиндров V-6, l-4, l-6, V-12, с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, а также другие отличительные признаки, функции и/или свойства, раскрытые в настоящем описании.

В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на «какой-либо» элемент или «первый» элемент или эквивалент такого элемента. Следует понимать, что такие пункты могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются ли они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Раскрыты системы и способы для улучшения подачи топлива для двигателя с цилиндром, получающим топливо от топливного инжектора непосредственного впрыска. В одном примере передаточную функцию или передаточную характеристику топливного инжектора непосредственного впрыска регулируют в соответствии со значением лямбда выпуска и шириной импульса множества отдельных впрысков топлива, подаваемых на инжектор цилиндра в течение цикла цилиндра. Изобретение позволяет улучшить формирование топливо-воздушной смеси в двигателе, расширить рабочий диапазон инжектора топлива и снизить токсичность двигателя. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ для цилиндра, содержащий:

разделение количества впрыскиваемого топлива на множество впрысков в течение цикла цилиндра в ответ на запрос о характеризации контрольного параметра топливного инжектора, снабжающего цилиндр топливом;

регулировку контрольного параметра на основе значения лямбда выпуска; и

работу топливного инжектора, основанную на отрегулированном контрольном параметре, причем каждая ширина импульса, которой снабжают инжектор для подачи каждого из множества впрысков, приводит к работе инжектора в нелинейном режиме.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нелинейный рабочий режим - это рабочий режим, при котором расход топлива через топливный инжектор нелинейный.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что разделение количества топлива основано на подаче одинакового количества топлива во время каждого из множества впрысков.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контрольный параметр - это передаточная характеристика топливного инжектора или передаточная функция топливного инжектора.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отрегулированный контрольный параметр сохраняют в память.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что топливный инжектор - это топливный инжектор непосредственного впрыска, причем множество впрысков основано на обеспечении значения лямбда двигателя, равного единице.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ответ на запрос о характеризации контрольного параметра инжектора топливный инжектор работает при постоянном давлении в рампе, а двигатель с цилиндром работает с постоянной частотой вращения и массой воздуха.

8. Способ для цилиндра, содержащий:

работу двигателя с цилиндром при постоянной частоте вращения и массе воздуха;

в ответ на запрос о характеризации топливного инжектора, подающего топливо на цилиндр, - работу инжектора для подачи нескольких отдельных впрысков топлива в течение цикла цилиндра, причем ширина импульса, подаваемая на инжектор для подачи каждого отдельного впрыска топлива, приводит к работе инжектора в нелинейном режиме;

регулировку контрольного параметра топливного инжектора на основе значения лямбда двигателя, полученного во время работы топливного инжектора в нелинейном режиме, и количества отдельных впрысков топлива; и

работу топливного инжектора, основанную на отрегулированном контрольном параметре.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что топливный инжектор - это топливный инжектор непосредственного впрыска, причем контрольный параметр - это передаточная функция или передаточная характеристика.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что в течение цикла цилиндра каждую ширину импульса подают на инжектор для снабжения постоянным отдельным количеством топлива.

11. Способ по п. 10, дополнительно содержащий последовательное увеличение количества впрысков на цикл цилиндра в течение каждого последующего цикла цилиндра до тех пор, пока не будет достигнуто предельное количество отдельных впрысков.

12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий уменьшение ширины импульса для каждого отдельного впрыска в течение каждого цикла цилиндра с увеличением количества впрысков на цикл цилиндра.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что общее количество топлива, поданное множеством впрысков, основано на подаче смеси в цилиндр со значением лямбда, равным единице, в течение цикла цилиндра.

14. Способ по п. 8, дополнительно содержащий направление команды двигателю для работы с постоянным воздушно-топливным отношением при работе с постоянной частотой вращения и массой воздуха.

15. Способ по п. 8, дополнительно содержащий работу топливной рампы, подающей топливо на инжектор при постоянном давлении в рампе в ответ на запрос о характеризации топливного инжектора.

16. Способ по п. 9, отличающийся тем, что любые два отдельных впрыска топлива в течение цикла цилиндра разделены минимальным углом поворота коленчатого вала.

17. Способ для цилиндра с топливным инжектором непосредственного впрыска, содержащий:

при условии получения информации - сравнение первого выходного сигнала универсального датчика кислорода в отработавших газах (УДКОГ) для одного номинального впрыска топлива и второго выходного сигнала УДКОГ для множества отдельных впрысков топлива с целью получения передаточной функции вариабельности топливного инжектора для подачи топливным инжектором топлива на цилиндр; и

регулировку параметра топливного инжектора на основе передаточной функции;

причем параметр топливного инжектора - это передаточная характеристика топливного инжектора, а ширина импульса, которой снабжают инжектор во время каждого из множества отдельных впрысков топлива, приводит к работе инжектора в баллистическом режиме.

18. Способ по п. 17, дополнительно содержащий работу топливной рампы, подающей топливо на инжектор при постоянном давлении в рампе, и работу двигателя с цилиндром при постоянной частоте вращения и массе воздуха.