СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА РЕГУЛИРОВКИ ИНЖЕКТОРА ПРЯМОГО ВПРЫСКА ТОПЛИВА Российский патент 2019 года по МПК F02D41/14 F02D41/26 F02D41/30 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе и способам регулирования работы топливного инжектора двигателя внутреннего сгорания. Способы могут быть особенно полезны для двигателя, содержащего топливные инжекторы как прямого, так и распределенного впрыска.

Уровень техники/Раскрытие изобретения

Для улучшения приготовления горючей смеси и для снижения температуры цилиндрового заряда топливо могут впрыскивать прямо в цилиндр двигателя. Количество времени, на которое активируют топливный инжектор прямого впрыска, может быть функцией давления топлива, подаваемого на топливный инжектор прямого впрыска, частоты вращения двигателя и нагрузки двигателя. Давление топлива, подаваемого к топливному инжектору прямого впрыска, может быть поднято передачей тепла от двигателя к топливу в процессе доставки топлива к топливной рампе, питающей топливные инжекторы прямого впрыска. Повышенное давление топлива может увеличить расход топлива через топливный инжектор прямого впрыска, так, что длительность импульса впрыска топлива, подаваемая для приведения в действие топливного инжектора прямого впрыска, может потребовать корректировки в сторону уменьшения (например, менее 500 микросекунд). Тем не менее, подача команды напряжения на топливный инжектор прямого впрыска для укорочения впрыска, может привести к тому, что топливный инжектор прямого впрыска будет работать в своей нелинейной или баллистической рабочей области, в которой количество впрыскиваемого топлива может значительно меняться при небольших изменениях длительности импульса впрыска топлива. Кроме того, к неконтролируемости количества топлива, протекающего через топливный инжектор прямого впрыска, могут привести отложения, образующиеся на сопле инжектора. Следовательно, топливный инжектор прямого впрыска может не обеспечить требуемое количество топлива при подаче на него сигналов укороченных импульсов впрыска.

Авторы настоящего изобретения выявили отмеченные выше недостатки и разработали способ подачи топлива в цилиндр двигателя, содержащий:

на протяжении рабочего цикла первого цилиндра подачу на топливный инжектор прямого впрыска первого цилиндра первой длительности импульса и второй длительности импульса, причем первая длительность импульса побуждает топливный инжектор прямого впрыска работать в нелинейной рабочей области, вторая длительность импульса побуждает топливный инжектор работать в небаллистической рабочей области, причем двигатель, в котором топливный инжектор прямого впрыска работает для подачи топлива в первый цилиндр, работает так, что в остальные цилиндры двигателя топливо подают только топливными инжекторами распределенного впрыска, когда топливный инжектор прямого впрыска работает в нелинейной рабочей области; и

уменьшение первой длительности импульса множество раз одновременно с увеличением второй длительности импульса множество раз, пока первая длительность не станет меньше пороговой длительности импульса.

В одном из вариантов, нелинейная рабочая область представляет собой рабочую область, в которой поток топлива через топливный инжектор прямого впрыска нелинейный.

В одном из вариантов, способ также содержит корректирование усиления или передаточной функции топливного инжектора согласно значению лямбда, полученным из первой длительности импульса.

В одном из вариантов, увеличение второй длительности импульса включает в себя увеличение количества топлива, впрыскиваемого в течение второй длительности импульса, на количество топлива, удаленное за счет уменьшения первой длительности импульса, в течение каждого из множества раз, когда первая длительность импульса уменьшается.

В одном из вариантов, первый цилиндр расположен в двигателе, и двигатель работает при постоянных частоте вращения и массе воздуха, когда топливный инжектор прямого впрыска работает в нелинейной рабочей области.

В одном из вариантов, способ также содержит деактивацию топливного инжектора прямого впрыска и работу первого цилиндра только в режиме подачи топлива распределенным впрыском, когда первая длительность импульса меньше пороговой длительности импульса.

В одном из вариантов, способ также содержит подачу первой длительности импульса и второй длительности импульса на топливный инжектор прямого впрыска второго цилиндра после того, как первая длительность импульса, подаваемая на топливный инжектор прямого впрыска первого цилиндра, станет меньше пороговой ширины импульса.

В одном из вариантов, способ также содержит подачу первой доли топлива во второй цилиндр в течение рабочего цикла второго цилиндра с помощью топливного инжектора прямого впрыска второго цилиндра и подачу второй доли топлива во второй цилиндр в течение рабочего цикла второго цилиндра с помощью топливного инжектора распределенного впрыска.

В одном из вариантов, способ также содержит работу цилиндров двигателя, кроме второго цилиндра двигателя, только с топливными инжекторами распределенного впрыска.

В одном из вариантов, способ также содержит умножение значения лямбда на общее число цилиндров в ряду цилиндров для определения первого значения и деление первого значения на отношение первой длительности импульса ко второй длительности импульса для определения поправки на топливо для первого цилиндра.

Подавая на топливный инжектор две длительности импульса на протяжении рабочего цикла цилиндра, принимающего топливо от топливного инжектора, можно обеспечить технический результат регулирования передаточной функции или усиления топливного инжектора без необходимости эксплуатации цилиндра с воздушно-топливным отношением, которое может быть беднее или богаче требуемого. В частности, первая длительность импульса, подаваемая на топливный инжектор, может быть достаточно коротка для эксплуатации топливного инжектора в его нелинейной рабочей области малого потока. Вторая длительность импульса, подаваемая на топливный инжектор на протяжении того же самого рабочего цикла цилиндра, может быть достаточно продолжительной, чтобы эксплуатировать топливный инжектор в его линейной рабочей области, так чтобы на протяжении рабочего цикла цилиндра в цилиндр могло бы подаваться количество топливо, более близкое к требуемому количеству. Следовательно, если количество топлива, подаваемое топливным инжектором по первой длительности импульса, будет больше или меньше требуемого количества, то совокупная воздушно-топливная смесь за весь рабочий цикл цилиндра может быть меньше затронута, за счет того, что большее количество требуемого количества топлива, подлежащего впрыску в цилиндр, может быть обеспечено приведением в действие топливного инжектора импульсом второй длительности.

Настоящее раскрытие может обеспечить ряд преимуществ. В частности, данный подход может снизить ошибки формирования воздушно-топливного отношения двигателя. Кроме того, данный подход может позволить эксплуатировать топливный инжектор на таких длительностях впрыска топлива, которых до этого избегали из-за нелинейности поведения топливного инжектора. Кроме того, данный подход может снизить выбросы двигателя в атмосферу и улучшить эффективность каталитического нейтрализатора.

Вышеприведенные и другие преимущества, а также отличительные признаки настоящего раскрытия станут очевидными из нижеследующего раздела «Осуществление изобретения», будучи рассмотренного отдельно или в связи с сопроводительными чертежами.

Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно. Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.

Краткое описание чертежей

Более полно понять раскрытые здесь преимущества можно при прочтении текста примера осуществления, называемого здесь «Осуществление изобретения», отдельно или со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

на фиг. 1 схематически изображен двигатель;

на фиг. 2 показан способ регулирования работы топливного инжектора;

на фиг. 3 показан пример возможного графика зависимости лямбда двигателя от длительности импульса впрыска топлива для топливного инжектора, работающего в своей баллистической рабочей области; и

на фиг. 4 показана последовательность эксплуатации двигателя для регулирования работы топливного инжектора в соответствии со способом, показанным на фиг. 2.

Осуществление изобретения

Настоящее раскрытие относится к корректировке передаточной функции топливного инжектора и эксплуатации топливных инжекторов в соответствии с обновленной передаточной функцией. Топливные инжекторы могут входить в состав двигателя, показанного на фиг. 1. Двигатель может эксплуатироваться в соответствии с показанным на фиг. 2 способом с целью обновления одной или более передаточных функций топливного инжектора. Передаточную функцию топливного инжектора можно обновить в нелинейной рабочей области топливного инжектора по значению лямбда двигателя, как показано на фиг. 3. Двигатель можно эксплуатировать так, как показывает последовательность на фиг. 4 в соответствии с показанным на фиг. 2 способом с целью обновления передаточной функции топливного инжектора.

Согласно иллюстрации на фиг. 1, двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий некоторое количество цилиндров, один из которых показан на фиг. 1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя камеру 30 сгорания, стенки 32 цилиндра и поршень 36, расположенный между ними и соединенный с коленчатым валом 40. С коленчатым валом 40 связаны маховик 97 и зубчатый венец 99. Стартер 96 включает в себя вал 98 ведущей шестерни и ведущую шестерню 95. Вал 98 ведущей шестерни может селективно продвигать ведущую шестерню 95 для ее вхождения в зацепление с зубчатым венцом 99. Стартер 96 может быть напрямую смонтирован на передней или задней стороне двигателя. В некоторых примерах, стартер 96 может селективно подавать крутящий момент на коленчатый вал 40 через ремень или цепь. В одном примере, исходным состоянием стартера является то, в котором он не находится в зацеплении с коленчатым валом двигателя. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующие впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной и выпускной клапан могут независимо друг от друга приводиться в движение кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. Положение кулачка 51 впускного клапана может находиться датчиком 55 впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может находиться датчиком 57 выпускного клапана.

Топливный инжектор 66 показан в положении для впрыска топлива непосредственно в камеру 30 сгорания, что специалистам известно как прямой впрыск. Топливный инжектор 67 распределенного впрыска впрыскивает топливо во впускной канал 69, что специалистам известно как распределенный впрыск. Топливный инжектор 66 подает жидкое топливо пропорционально длительности импульса напряжения или длительности импульса впрыска топлива, подаваемых сигналом от контроллера 12. Аналогичным образом, топливный инжектор 67 подает жидкое топливо пропорционально длительности импульса напряжения или длительности импульса впрыска топлива, подаваемых сигналом от контроллера 12. К топливным инжекторам 66 и 67 топливо доставляется топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и топливную рампу (не показана). К топливному инжектору 66 прямого впрыска топливо подается под большим давлением, чем к топливному инжектору 67 распределенного впрыска. Кроме того, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с опциональной электронной дроссельной заслонкой 62, которая регулирует положение дроссельной шайбы 64 для управления потоком воздуха из воздухозабора 42 во впускной коллектор 44. В некоторых примерах, дроссельная заслонка 62 и дроссельная шайба 64 могут быть размещены между впускным клапаном 52 и впускным коллектором 44 так, что дроссельная заслонка является дроссельной заслонкой канала.

Бесконтактная система 88 зажигания обеспечивает подачу искры в камеру 30 сгорания свечой 92 в ответ на команду контроллера 12. Универсальный датчик 126 содержания кислорода в отработавших газах (УДКОГ) показан связанным с выпускным коллектором 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70. Альтернативно, вместо датчика 126 УДКОГ может применяться датчик содержания кислорода в отработавших газах с двумя состояниями.

В одном примере, каталитический нейтрализатор 70 может включать в себя несколько блоков носителя. В другом варианте могут использоваться несколько устройств снижения токсичности выбросов, каждое с несколькими блоками носителя. В одном варианте каталитический нейтрализатор 70 может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором.

Контроллер 12 на фиг. 1 показан в виде обычного микрокомпьютера, содержащего: микропроцессорное устройство 102 (МПУ), порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106 (например, долговременную память) (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство 108 (ОЗУ), энергонезависимое запоминающее устройство 110 (ЭЗУ) и обычную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы от датчиков, связанных с двигателем 10, дополнительно к тем сигналам, о которых говорилось выше, включая сигнал (ТХД) температуры хладагента двигателя от датчика 112, связанного с рубашкой 115 охлаждения; сигнал от датчика 134 положения, связанного с педалью 130 акселератора для измерения усилия, прилагаемого стопой 132 водителя; сигнал от датчика 154 положения, связанного с педалью 150 тормоза для измерения усилия, прилагаемого стопой 132 водителя показания (ДВК) давления в коллекторе двигателя от датчика 122 давления, связанного с впускным коллектором 44; сигнал положения коленчатого вала двигателя от датчика 118 на эффекте Холла, связанного с коленчатым валом 40; показания массы воздуха, входящего в двигатель от датчика 120; измеренное датчиком 58 положение дроссельной заслонки. Для обработки контроллером 12 может также измеряться барометрическое давление (датчик не показан). В предпочтительном аспекте настоящего изобретения датчик 118 положения коленчатого вала двигателя подает заданное количество равноотстоящих импульсов на каждый оборот коленчатого вала, по которому рассчитывается частота вращения двигателя в оборотах в минуту (об/мин).

В некоторых примерах, двигатель может быть связан с системой электромотора/аккумуляторной батареи в гибридном автомобиле. Кроме того, в некоторых примерах, могут быть использованы иные конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель со многими топливными инжекторами. Кроме того, контроллер 12 может сообщать об особых условиях, например, неисправностях компонентов, на сигнальные лампы или, альтернативно, на приборную доску 171.

В процессе работы каждый цилиндр двигателя 10 типично проходит четырехтактный цикл, включающий: такт впуска, так сжатия, такт расширения и такт выпуска. На такте впуска обычно выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. В камеру 30 сгорания поступает воздух по впускному коллектору 44 и поршень 36 перемещается в нижнюю часть цилиндра для увеличения внутреннего объема камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится внизу цилиндра в конце своего хода (то есть когда объем камеры 30 сгорания максимален), специалистами в данной области техники характерно называется нижней мертвой точкой (НМТ). На такте сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке цилиндра, сжимая при этом воздух внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится в конце своего хода вверху цилиндра (то есть когда объем камеры 30 сгорания минимален), специалистами в данной области техники характерно называется верхней мертвой точкой (ВМТ). В процессе, который здесь и далее называется впрыском, в камеру сгорания вводится топливо. В процессе, который здесь и далее называется зажиганием, впрыснутое топливо воспламеняется известными способами и средствами, такими как свеча 92 зажигания, в результате чего происходит сжигание топливовоздушной смеси. На такте расширения расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в момент вращения вала. Наконец, на такте выпуска открывается выпускной клапан 54, открывая продуктам сгорания топливовоздушной смеси путь в выпускной коллектор 48, а поршень возвращается в ВМТ. Следует отметить, что описание выше по тексту приведено только в качестве примера, и что моменты открытия или закрытия клапанов могут изменяться, например, для положительного или отрицательного перекрытия клапанов, позднего закрытия впускного клапана или по-другому.

Таким образом, показанная на фиг. 1 система обеспечивает систему, содержащую: двигатель, содержащий цилиндр, топливный инжектор распределенного впрыска, сообщающийся по текучей среде с цилиндром; топливный инжектор прямого впрыска, сообщающийся по текучей среде с цилиндром; и контроллер, содержащий в долговременной памяти исполняемые инструкции для того, чтобы выдавать двигателю команды на работу при постоянном воздушно-топливном отношении, подавая топливо в цилиндр инжектором распределенного и инжектором прямого впрыска, а также дополнительные инструкции для обеспечения двух впрысков топлива через топливный инжектор прямого впрыска, подавая при этом топливо в цилиндр через топливный инжектор распределенного впрыска и топливный инжектор прямого впрыска в ответ на запрос регулирования параметра управления второго топливного инжектора. Система включает в себя параметр управления, являющийся усилением или передаточной функцией.

В некоторых примерах система также содержит дополнительные инструкции для того, чтобы в ответ на запрос на регулирование параметра управления уменьшать количество первого впрыска, обеспечиваемого вторым топливным инжектором, и увеличивать количества второго впрыска топлива, обеспечиваемого вторым топливным инжектором. Также система включает в себя то, что передаточную функцию регулируют по лямбде отработавших газов. Система включает в себя то, что первый топливный инжектор является топливным инжектором распределенного впрыска, а второй топливный инжектор является топливным инжектором прямого впрыска. Система также включает в себя дополнительные инструкции для того, чтобы эксплуатировать остальные цилиндры двигателя только посредством впрыска топлива в остальные цилиндры распределенным впрыском на протяжении рабочего цикла двигателя, в то время как первая длительность импульса и вторая длительность импульса подаются на второй топливный инжектор.

На фиг. 2 показан способ корректирования передаточной функции топливного инжектора и эксплуатации двигателя с обновленной передаточной функцией. Показанный на фиг. 2 способ может быть включен в состав показанной на фиг. 1 системы в виде исполняемых инструкций, хранящихся в долговременной памяти. Кроме того, показанный на фиг. 2 способ может обеспечивать показанную на фиг. 4 последовательность работы.

На этапе 202 способ 200 выясняет, существуют ли условия для характеризации топливных инжекторов и для адаптации работы топливного инжектора. В одном примере, способ 200 может подтвердить присутствие условий для характеризации топливных инжекторов при работе двигателя на холостых оборотах с нулевым запросом крутящего момента от водителя. В других примерах, способ 200 может подтвердить присутствие условий для характеризации топливных инжекторов тогда, когда двигатель работает на постоянных частоте вращения двигателя и нагрузке, например, когда транспортное средство движется по плоской дороге в режиме круиз-контроля. Если способ 200 подтвердит присутствие условий для характеризации топливных инжекторов, то ответ будет положительным и способ 200 перейдет на этап 204.

На этапе 204 способ 200 выбирает один цилиндр из группы цилиндров двигателя для характеризации топливного инжектора прямого впрыска. Другими словами, топливный инжектор прямого впрыска цилиндра выбирают для того, чтобы проверить, точно ли описывает передаточная функция топливного инжектора прямого впрыска работу топливного инжектора прямого впрыска или расход топлива через инжектор. Усиление или передаточная функция топливного инжектора прямого впрыска по длительности импульса напряжения, подаваемого на инжектор прямого впрыска, задают расход топлива через топливный инжектор прямого впрыска и/или количество топлива, подаваемого через топливный инжектор прямого впрыска. В одном примере, способ 200 начинается выбором топливного инжектора прямого впрыска цилиндра номер 1. Тем не менее, в других примерах могут быть выбраны другие цилиндры. После того, как будет выбран цилиндр, способ переходит на этап 206.

На этапе 206 способ эксплуатирует невыбранные цилиндры в режиме распределенного впрыска топлива. Топливо в невыбранные цилиндры двигателя впрыскивают только через топливные инжекторы распределенного впрыска. Топливные инжекторы прямого впрыска, подающие топливо в невыбранные цилиндры двигателя, деактивируют. Таким образом, работа выбранного топливного инжектора прямого впрыска может быть отделена от работы невыбранных топливных инжекторов. После того, как оставшиеся невыбранными цилиндры двигателя будут работать в режиме только распределенного впрыска, способ 200 переходит на этап 208.

На этапе 208 способ 200 подает топливо в рампы топливного инжектора распределенного впрыска под постоянным давлением. Кроме того, способ 200 подает под постоянным давлением топливо в рампы топливного инжектора прямого впрыска. При подаче топлива в топливные рампы под постоянным давлением, можно более точно характеризовать расход топлива через инжектор и количество впрыснутого топлива. После того, как топливо будет подано под постоянным давлением в топливные рампы, способ 200 переходит на этап 210.

На этапе 210 способ 200 эксплуатирует двигатель с постоянной массой воздуха. Эксплуатировать двигатель с постоянной массой воздуха можно, регулируя положение дроссельной заслонки или другого устройства управления воздухом по мере изменения частоты вращения двигателя. Если частота вращения двигателя будет оставаться постоянной, то положения устройства, регулирующего массу воздуха, можно будет не изменять. Постоянной массой воздуха может быть заданное количество, например, количество воздуха, требуемое для работы двигателя на холостых оборотах, или количество воздуха, требуемое для поддержания постоянной скорости движения транспортного средства при текущих условиях работы транспортного средства. Эксплуатируя двигатель с постоянной массой воздуха, можно более точно выявлять ошибки подачи топлива топливным инжектором, так как воздушно-топливное отношение может иметь меньшую тенденцию к изменению из-за ошибок воздушного заряда. После начала эксплуатации двигателя с постоянной массой воздуха, способ 200 переходит на этап 212.

На этапе 212 способ 200 регулирует первый инжектор, подающий топливо в выбранный цилиндр, чтобы подать первую долю топлива, и способ 200 регулирует второй инжектор, снабжающий топливом выбранный цилиндр, чтобы подать вторую долю топлива. Первый инжектор может быть топливным инжектором распределенного впрыска, а второй топливный инжектор может быть топливным инжектором прямого впрыска. Доля топлива является долей количества топлива, доставляемого в цилиндр на протяжении рабочего цикла выбранного цилиндра. Доля топлива первого топливного инжектора и доля топлива второго топливного инжектора в сумме равны единице. То есть, например, первый инжектор может быть настроен на долю 0,6, а второй инжектор может быть настроен на долю 0,4 топлива. Следовательно, если через первый и второй инжекторы в цилиндр суммарно подают X грамм топлива, то первый инжектор подает 0,6 X грамм, а второй инжектор подает 0,4 X грамм топлива.

В одном примере, в котором не характеризуют работу первого топливного инжектора, но характеризуют работу второго топливного инжектора, первый топливный инжектор настраивают на большую, по сравнению со вторым инжектором, долю топлива, например, на 0,6. Кроме того, долю топлива второго топливного инжектора можно настроить таким образом, чтобы второй топливный инжектор работал на такой длительности импульса впрыска топлива, при которой поток через топливный инжектор линеен, но близок к нелинейному (например, вблизи баллистической рабочей области инжектора, но не в самой этой области). После того, как будут выбраны и применены доли топлива для первого и второго топливных инжекторов, способ 200 перейдет на этап 214.

На этапе 214 способ 200 по сигналу датчика кислорода в отработавших газах способ находит значение лямбда, на которой работает двигатель. Значение лямбда является текущим воздушно-топливным отношением двигателя, деленным на стехиометрическое воздушно-топливное отношение (например, 14,3/14,64=0,977).

Датчик содержания кислорода выдает сигнал напряжения, который преобразуют в воздушно-топливное отношение двигателя по передаточной функции датчика кислорода. Текущее значение лямбда заносят в запоминающее устройство контроллера. Кроме того, в запоминающем устройстве также можно сохранить длительность импульса второго топливного инжектора. После сохранения значения лямбда в запоминающем устройстве, способ 200 переходит на этап 216.

На этапе 216 способ 200 разделяет впрыскиваемое вторым инжектором в выбранный цилиндр количество топлива на два впрыска, выполняемые на протяжении рабочего цикла выбранного цилиндра. Два впрыска обеспечиваются подачей на второй инжектор двух длительностей импульса напряжения или длительностей импульса впрыска. В одном примере, количество топлива, подаваемое по сигналам двух длительностей импульса, добавляется к количеству топлива, которое, в комбинации с количеством воздуха выбранного цилиндра и топливом, поданным распределенным впрыском, определяется тем, что выбранному цилиндру нужно обеспечить значение лямбда, равное единице.. Например, если X грамм топлива нужно для работы выбранного цилиндра при значении лямбда, равном единице, а топливные инжекторы распределенного впрыска (например, первый инжектор) впрыскивают 0,6 X, тогда нужно, чтобы количество топлива, впрыскиваемого по первой и второй длительностям импульса, должно составить 0,4 X. Следовательно, количество топлива, впрыскиваемого вторым топливным инжектором может быть первых количеством 0,2 X и вторым количеством 0,2 X, причем количество топлива первого впрыска топлива, обеспеченного первой длительностью импульса, равно количеству топлива второго впрыска топлива, обеспеченного второй длительностью импульса, при том, что первая и вторая длительности импульса задаются второму инжектору (например, топливному инжектору прямого впрыска). То есть, в данном примере, количество топлива, впрыснутого по первой длительности импульса, поданной на второй инжектор, составляет пятьдесят процентов топлива, впрыснутого вторым инжектором на протяжении рабочего цикла цилиндра. Количество топлива, впрыснутого по второй длительности импульса, поданной на второй инжектор, составляет пятьдесят процентов топлива, впрыснутого вторым инжектором на протяжении рабочего цикла цилиндра. Следует отметить, что вышеописанная ситуация является только примерной. Первый и второй впрыски топлива можно регулировать от нуля до ста процентов для первого впрыска, или наоборот. После того, как первая и вторая длительности импульса, поданные на второй топливный инжектор выбранного цилиндра, будут настроены за заданное разделение топлива между двумя импульсами, способ переходит на этап 218.

На этапе 218 по сигналу от датчика содержания кислорода в отработавших газах способ 200 находит значение лямбда, при котором работает двигатель. Значение лямбда является текущим воздушно-топливным отношением двигателя, деленным на стехиометрическое воздушно-топливное отношение. Датчик содержания кислорода выдает сигнал напряжения, который преобразуют в воздушно-топливное отношение двигателя по передаточной функции датчика кислорода. Текущее значение лямбда заносят в запоминающее устройство контроллера. Кроме того, в запоминающем устройстве также можно сохранить две длительности импульсов второго топливного инжектора. Расхождения между самой короткой длительностью импульса (например, первой длительностью импульса) второго инжектора для обеспечения требуемого воздушно-топливного отношения двигателя, и значением лямбда, обнаруженным датчиком содержания кислорода, могут указывать на ошибки в передаточной функции вторых топливных инжектора в баллистической рабочей области второго топливного инжектора. Ожидается, что длительности импульсов впрыска, превышающие длительность импульса, с которой второй инжектор работает в линейном режиме, будут меньше влиять на ошибки лямбда. После того, как значение лямбда будет сохранено в запоминающем устройстве, способ 200 переходит на этап 220.

На этапе 220 способ 200 выясняет, является ли первая длительность импульса, поданная на второй инжектор на протяжении рабочего цикла цилиндра, минимальной требуемой длительностью импульса. В одном примере, минимальная требуемая длительность импульса является первой длительностью импульса впрыска топлива, поданного на второй инжектор на протяжении рабочего цикла выбранного цилиндра. Тем не менее, в других примерах, минимальная требуемая длительность импульса является второй длительностью импульса впрыска топлива, поданного на второй инжектор на протяжении рабочего цикла выбранного цилиндра. Минимальная длительность импульса может быть предустановленным значением, например, равным 100 микросекундам. Минимальная длительность импульса является длительностью импульса, которая побуждает работать второй инжектор в его нелинейной или баллистической рабочей области, когда поток топлива через второй инжектор является нелинейным.

Если способ 200 выясняет, что первая или вторая длительности импульсов, поданных на второй инжектор (например, топливный инжектор прямого впрыска) меньше пороговой длительности импульса, то при положительном ответе способ 200 переходит на этап 230. В противном случае, ответ будет отрицательным, и способ перейдет на этап 222.

На этапе 222 способ 200 уменьшает первую длительность импульса, подаваемую на второй инжектор на протяжении рабочего цикла выбранного цилиндра, и увеличивает вторую длительность импульса, подаваемую на второй инжектор на протяжении рабочего цикла цилиндра. За счет уменьшения первой длительности импульса второй инжектор получает команду на впрыск меньшего количества топлива и на работу ближе к нелинейной рабочей области второго инжектора, или глубже в указанной области на протяжении рабочего цикла цилиндра. За счет увеличения второй длительности импульса второй инжектор получает команду на впрыск большего количества топлива и на работу дальше от нелинейной рабочей области второго инжектора на протяжении рабочего цикла цилиндра. То есть, первая длительность импульса побуждает второй инжектор работать ближе к нелинейной рабочей области второго инжектора, или глубже в указанной области на протяжении рабочего цикла цилиндра. После подачи первой длительности импульса на второй инжектор, вторую длительность импульса подают на второй инжектор в пределах того же самого рабочего цикла цилиндра. Вторая длительность импульса впрыска побуждает второй инжектор работать глубже в линейной рабочей области второго топливного инжектора. Кроме того, количество топлива, на которое уменьшился первый впрыск топлива на протяжении рабочего цикла цилиндра за счет уменьшения первой длительности импульса, добавилось к количеству топлива второго впрыска на протяжении рабочего цикла цилиндра за счет увеличения второй длительности импульса. Таким образом, второй инжектор может быть введен в свою нелинейную рабочую область так, что это снижает ошибки снабжения топливом двигателя, но дает возможность определения ошибок снабжения топливом топливного инжектора. Способ 200 возвращается на этап 218 для регистрации влияния регулирования длительностей импульсов, примененного ко второму инжектору выбранного цилиндра.

На этапе 230 способ 200 выясняет, была ли охарактеризована работа всех топливных инжекторов прямого впрыска двигателя. Если была охарактеризована работа всех топливных инжекторов прямого впрыска, то ответ будет отрицательным, и способ 200 перейдет на этап 232. В противном случае, ответ будет положительным, и способ перейдет на этап 240.

На этапе 232 способ 200 выбирает новый цилиндр из цилиндров, у которых не были охарактеризованы их вторые топливные инжекторы (например, топливные инжекторы прямого впрыска). Например, если был охарактеризован второй топливный инжектор у цилиндра номер один, то выбирают цилиндр номер два. Кроме того, выбранный предшествующим цилиндр эксплуатируют в режиме только распределенного впрыска. После того, как был выбран новый цилиндр для характеризации его топливного инжектора, способ 200 возвращается на этап 212.

На этапе 240 способ 200 находит поправки для баллистических или нелинейных рабочих областей вторых топливных инжекторов всех цилиндров двигателя. Поправки вносятся в номинальные длительности импульсов (например, в значения существующей передаточной функции) второго топливного инжектора при длительностях импульса, на которых инжектор работал на этапах с 218 по 222 в течение времени, когда был отрегулировано отношение разбиения впрыска топлива. В одном примере, поправку длительности импульса впрыска топлива для каждого прирощенного давления топлива определяют по следующему уравнению.

Где: Total%reduction: является поправкой к передаточной функции второго топливного инжектора выбранного цилиндра при конкретной длительности импульса впрыска топлива вторым инжектором, %change_in_lambda_at_the_pw_from_nom: Является изменением в процентах наблюденного значения лямбда для полного ряда цилиндров при конкретной длительности импульса от значения лямбда для ряда цилиндров при длительности импульса впрыска топлива, примененной когда второй топливный инжектор подавал топливо по исходной длительности импульса (например, значения лямбда на этапе 214); num_cylinders_per_bank: является количеством цилиндров, присутствующих в ряду (например, в двигателе V6 в каждом ряду может быть установлено по 3 цилиндра, а в двигателе I4 может иметься 4 цилиндра в одном ряду); difrac: является долей топлива, впрыснутой в цилиндр на протяжении рабочего цикла цилиндра через второй инжектор или топливный инжектор прямого впрыска; displitratio: является отношением между первой длительностью импульса впрыска и второй длительностью импульса впрыска, подаваемых на второй топливный инжектор (например, топливный инжектор прямого впрыска) выбранного цилиндра. По значениям лямбда и длительностям импульсов, занесенным в запоминающее устройство на этапе 218, поправка может быть найдена и применена для всех вторых топливных инжекторов выбранных цилиндров.

В одном примере, длительность импульса второго инжектора для двигателя V6 составляет одну миллисекунду до разбиения (например, на этапе 212), а после того как 1 миллисекундная длительность импульса будет разбита на первую длительность импульса в 0,45 миллисекунды, и на вторую длительность импульса в 0,55 миллисекунды, отношение разбиения составит 0,45. Если для второго инжектора или топливного инжектора прямого впрыска доля топлива составляла 0,7, а значение лямбда снизилось на 5%. Тогда поправка «total reduction» составит 5*3/(0,7*0,45), или пять процентов, умноженные на количество цилиндров в ряду и разделенные на долю прямого впрыска, умноженную на отношение разбиения.

Передаточная функция для командной длительности импульса для данных условий работы регулируется на 48 процентов. Способ 200 выполняет аналогичные регулировки для передаточной функции второго инжектора при всех длительностях импульса, при которых второй инжектор эксплуатировался между этапами 218 и 222.

На этапе 242, значения, сохраненные в таблице или функции, представляющей передаточную функцию второго топливного инжектора, обновляют, умножая хранящиеся в передаточной функции значения на соответствующую поправку инжектора, найденную на этапе 240, а после этого сохраняют результат обратно в передаточной функции второго топливного инжектора. Например, если передаточная функция второго топливного инжектора описывает расход через второй топливный инжектор при длительности импульса в 400 микросекунд как Z, а поправка, найденная на этапе 240 для длительности импульса в 400 микросекунд составит 10%, обновленное значение сохраненное в передаточной функции второго топливного инжектора, составит 0,1 Z. Для каждого уменьшения длительности импульса впрыска топлива, выполненного на этапе 222, также выполняются обновления для случаев, когда второй топливный инжектор получал длительности импульса, иные, чем 400 микросекунд. Аналогичным образом могут быть выполнены обновления передаточных функций вторых топливных инжекторов других цилиндров. В случае, если одной передаточной функцией описана работа вторых топливных инжекторов всех цилиндров двигателя, аналогичным образом выполняют регулирование одной передаточной функции. Способ 200 сохраняет обновленную передаточную функцию или функции в запоминающем устройстве и переходит на этап 244.

На этапе 244 способ 200 эксплуатирует двигатель, подавая в цилиндры топливо по обновленным и сохраненным передаточным функциям второго топливного инжектора. Например, на каждый второй топливный инжектор подаются длительности импульсов, причем эти длительности импульсов определяются требуемой массой воздуха, которую надо доставить в цилиндр на протяжении рабочего цикла цилиндра, и передаточной функцией, выдающей длительность импульса для топливного инжектора в зависимости от требуемой массы топлива, которую нужно впрыснуть в цилиндр. Выполнение способа 200 завершается, после того, как все цилиндры двигателя будут работать по одной или нескольким обновленным передаточным функциям второго топливного инжектора.

Следовательно, показанный на фиг. 2 способ обеспечивает способ подачи в цилиндр топлива, содержащий: на протяжении рабочего цикла цилиндра подачу на топливный инжектор первой длительности импульса и второй длительности импульса, причем первая длительность импульса побуждает топливный инжектор работать в нелинейной рабочей области, а вторая длительность импульса побуждает топливный инжектор в небаллистической (например, линейной) рабочей области; регулирование параметра управления топливного инжектора по значению лямбда отработавших газов; и эксплуатацию топливного инжектора в соответствии с отрегулированным параметром управления. Способ также включает в себя то, что нелинейная рабочая область является рабочей областью, в которой поток топлива через топливный инжектор нелинейный.

В некоторых примерах способ включает в себя то, что параметром управления является усиление или передаточная функция топливного инжектора. Способ включает в себя то, что отрегулированный параметр управления сохраняют в запоминающем устройстве. Способ включает в себя то, что топливный инжектор является топливным инжектором прямого впрыска, причем первая длительность импульса и вторая длительность импульса определяются передаточной функцией топливного инжектора, и при этом первый и второй импульсы определяются обеспечением значения лямбда двигателя, равного единице. Способ включает в себя то, что цилиндр находится в двигателе, и что двигатель работает при постоянных частоте вращения двигателя и массе воздуха, когда топливный инжектор работает в нелинейном режиме. Способ включает в себя то, что топливный инжектор является топливным инжектором прямого впрыска и то, что двигатель, в котором топливный инжектор прямого впрыска работает для подачи топлива в цилиндр, работает так, что в остальные цилиндры двигателя топливо подается только топливными инжекторами распределенного впрыска, когда топливный инжектор прямого впрыска работает в нелинейной рабочей области.

В некоторых примерах, показанный на фиг. 2 способ обеспечивает способ подачи в цилиндр топлива, содержащий следующее: эксплуатацию двигателя с постоянными частотой вращения двигателя и массой воздуха; подачу первой доли топлива в цилиндр двигателя через первый топливный инжектор с подачей второй доли топлива в цилиндр через второй топливный инжектор; и на протяжении рабочего цикла двигателя подачу на второй топливный инжектор первой длительности импульса и второй длительности импульса в ответ на запрос характеризации второго топливного инжектора; регулирование параметра управления второго топливного инжектора по значению лямбда отработавших газов, выработанному при работе второго топливного инжектора в нелинейной области; и эксплуатацию второго топливного инжектора в соответствии с отрегулированным параметром управления.

Способ включает в себя то, что первый топливный инжектор является топливным инжектором распределенного впрыска, а второй топливный инжектор является топливным инжектором прямого впрыска. Способ также включает в себя уменьшение первой длительности импульса и увеличение второй длительности импульса. Способ включает в себя то, что подача топлива по первой длительности импульса и по второй длительности импульса определяется обеспечением в цилиндре смеси, имеющей значение лямбда, равное единице. Способ также включает в себя то, что параметр управления является передаточной функцией или усилением. Способ также включает в себя подачу команды двигателю на работу при постоянном воздушно-топливном отношении при работе при постоянной частоте вращения двигателя и постоянной массе воздуха. Способ также включает в себя подачу топлива в остальные цилиндры двигателя только через топливные инжекторы распределенного впрыска при подаче на второй топливный инжектор первой длительности импульса и второй длительности импульса.

На фиг. 3 показан пример зависимости величины поправки топливного инжектора от длительности импульса топливного инжектора для топливного инжектора, работающего в нелинейной или баллистической рабочей области. Показанные на фиг. 1 инжекторы могут работать аналогично тому, как показано на фиг. 3.

По оси X отложена длительность импульса топливного инжектора. Длительность импульса топливного инжектора может составлять время от нуля до десятков миллисекунд. По оси Y отложена поправка расхода топлива относительно номинального расхода через топливный инжектор. Номинальная поправка имеет значение 1. Когда поток через топливный инжектор меньше номинального, то поправочный коэффициент будет выражаться в долях от номинального значения (например, 0,8). Мы применяем этот поправочный коэффициент как (1/0,8). Когда расход через топливный инжектор превышает номинальный, тогда поправочный коэффициент будет больше единицы (например, 1,1). Кружками обозначены величины индивидуальных данных для различных длительностей импульса топливного инжектора.

В данном примере, топливный инжектор начинает работать в нелинейной или баллистической области, когда длительности импульса впрыска топлива составляют менее примерно 500 микросекунд (0,5 миллисекунд). Этот диапазон показан указательной линией 302. При больших или более продолжительных импульсах, расход через топливный инжектор составляет номинальное значение, что показано значением «один» при длительностях импульса топливного инжектора, превышающих 500 микросекунд (0,5 миллисекунд). Этот диапазон обозначен указательной линией 306. Когда описываемый графиком 300 топливный инжектор работает с 450 миллисекундной длительностью импульса, расход топлива через инжектор составляет примерно 80% от номинального расхода через топливный инжектор, что обозначено указательной линией 304. Это означает, что при движении в область малой длительности импульса, количество подачи топлива снижается больше, чем ожидается. То есть, расход топлива данного конкретного топливного инжектора снижается при подаче на этот инжектор 450 миллисекундного импульса впрыска. То есть, при 450-миллисекундной длительности импульса, подача топлива составляет 80% от номинальной подачи топлива для конкретного инжектора. Это означает, что если вы запросите от инжектора при 450-микросекундной длительности импульса единичный расход топлива, то по факту он подаст только 0,8. Таким образом, поправочный коэффициент составляет 0,8, и нам нужно запросить - 1/ поправочный коэффициент (то есть 1/0,8=1,25) к расходу топлива, чтобы инжектор работал при номинальном расходе подачи, равном единице.

Поправочный коэффициент также уменьшается, если длительности импульса впрыска топлива будут меньше 500 микросекунд. При длительностях импульса впрыска топлива, превышающих 500 микросекунд, поправочный коэффициент к номинальному значению равен 1 (например, отсутствие поправки). Когда конкретная длительность импульса впрыска топлива подается на топливный инжектор, для обеспечения нужного расхода топлива через инжектор номинальный расход топлива через инжектор можно умножить на поправочный коэффициент.

Множество значений поправок, показанных на фиг. 3, можно сохранить в таблице или функции в качестве передаточной функции топливного инжектора. Значения поправок можно регулировать или обновлять в соответствии со способом 2. Таким образом можно описать поток через топливный инжектор в баллистической рабочей области, где топливный инжектор может выдавать нелинейный поток.

На фиг. 4 показана последовательность работы топливного инжектора для регулирования впрыска топлива согласно показанному на фиг. 2 способу. Вертикальными линиями Т1-Т6 представлены контрольные точки времени данной последовательности.

Первый сверху график на фиг. 4 представляет изменение по времени частоты вращения двигателя. По оси Y отложена частота вращения двигателя, которая увеличивается в направлении, указанном стрелкой оси Y. По оси X отложено время, увеличивающееся слева направо.

Второй сверху график на фиг. 4 представляет изменение по времени массы воздуха. По оси Y отложена масса воздуха (например, поток воздуха через двигатель), которая увеличивается в направлении, указанном стрелкой оси Y. По оси X отложено время, увеличивающееся слева направо.

Третий сверху график фиг. 4 представляет изменение по времени значения лямбда двигателя. По оси Y отложено значения лямбда двигателя, которое увеличивается в направлении, указанном стрелкой оси Y. По оси X отложено время, увеличивающееся слева направо.

Четвертый сверху график фиг. 4 представляет изменение по времени первой длительности импульса впрыска топлива, подаваемой на топливный инжектор прямого впрыска на протяжении рабочего цикла выбранного цилиндра. По оси Y отложена первая длительность импульса впрыска топлива, которая увеличивается в направлении, указанном стрелкой оси Y. По оси X отложено время, увеличивающееся слева направо.

Пятый сверху график на фиг. 4 представляет изменение по времени второй длительности импульса впрыска топлива, подаваемой на топливный инжектор прямого впрыска на протяжении рабочего цикла выбранного цилиндра. По оси Y отложена вторая длительность импульса впрыска топлива, которая увеличивается в направлении, указанном стрелкой оси Y. По оси X отложено время, увеличивающееся слева направо.

Шестой сверху график на фиг. 4 представляет изменение по времени доли топлива, подаваемого распределенным впрыском. По оси отложена доля топлива, подаваемого распределенным впрыском, которая увеличивается в направлении, указанном стрелкой оси Y. По оси X отложено время, увеличивающееся слева направо.

Седьмой сверху график на фиг. 4 представляет изменение по времени доли топлива, подаваемого прямым впрыском. По оси отложена доля топлива, подаваемого прямым впрыском, которая увеличивается в направлении, указанном стрелкой оси Y. По оси X отложено время, увеличивающееся слева направо.

В момент Т0 времени двигатель работает с постоянной частотой вращения и постоянной массой воздуха. Значение лямбда двигателя равно единице (например, является требуемым значением лямбда). Первая длительность импульса, подаваемого на топливный инжектор прямого впрыска на протяжении рабочего цикла цилиндра, находится на среднем уровне. Вторая длительность импульса, подаваемого на топливный инжектор прямого впрыска на протяжении того же самого рабочего цикла цилиндра, принимающего топливо, является нулевой, что означает, что на протяжении рабочего цикла цилиндра на второй топливный инжектор подается только один импульс впрыска топлива. Доля топлива, подаваемого распределенным впрыском, установлена на постоянную величину, которая превышает долю топлива, подаваемую прямым впрыском.

В момент Т1 времени частота вращения двигателя и масса воздуха остаются на своих соответствующих постоянных значениях. В ответ на требование характеризации топливного инжектора прямого впрыска уменьшается первая длительность импульса, подаваемая на выбранный цилиндр. В ответ на требование характеризации топливного инжектора прямого впрыска увеличивается вторая длительность импульса, подаваемая на выбранный цилиндр. Первая длительность импульса и вторая длительность импульса дольше продолжительности импульса, необходимой для вхождения в баллистическую рабочую область топливного инжектора прямого впрыска, в которой поток топливного инжектора нелинейный. Доли топлива, впрыскиваемого распределенным и прямым впрыском, остаются неизменными. Значение лямбда двигателя стабильно остается равным единице. Значение лямбда двигателя и длительности импульсов прямого впрыска топлива сохраняют в запоминающем устройстве сразу после прохождения момента Т1 и до наступления момента Т2.

В момент Т2 времени частота вращения двигателя и масса воздуха остаются на своих соответствующих постоянных значениях. В ответ на то, что первая длительность впрыска топлива не находится на своем минимальном значении, первую длительность впрыска топлива в выбранный цилиндр еще более уменьшают. В ответ на то, что первая длительность впрыска топлива в выбранный цилиндр не находится на своем минимальном значении, вторую длительность впрыска топлива увеличивают. Первая длительность впрыска топлива достаточно узка для того, чтобы топливный инжектор прямого впрыска вошел в нелинейный или баллистический режим, в котором поток топлива через топливный инжектор прямого впрыска может быть нелинейным. Значение лямбда двигателя растет, указывая на то, что по первой длительности импульса не происходит впрыска достаточного количества топлива, и на то, что топливный инжектор находится в баллистической рабочей области. Повышенное значение лямбда указывает на то, что передаточная функция топливного инжектора прямого впрыска подает на топливный инжектор прямого впрыска такой импульс, что получается обедненное относительно требуемого воздушно-топливное отношение. Доли топлива, впрыскиваемого прямым и распределенным впрыском, остаются неизменными. Значение лямбда двигателя и длительность импульса прямого впрыска топлива сохраняют в запоминающем устройстве сразу после прохождения момента Т2 и до наступления момента Т3.

В момент Т3 времени частота вращения двигателя и масса воздуха остаются на своих соответствующих постоянных значениях. В ответ на то, что первая длительность впрыска топлива не находится на своем минимальном значении, первую длительность впрыска топлива в выбранный цилиндр еще более уменьшают. В ответ на то, что первая длительность впрыска топлива в выбранный цилиндр не находится на своем минимальном значении, вторую длительность впрыска топлива увеличивают. Первая длительность импульса впрыска топлива побуждает топливный инжектор прямого впрыска работать еще глубже в нелинейной рабочей области топливного инжектора прямого впрыска. Значение лямбда двигателя еще больше увеличивается, указывая на то, что первая длительность импульса впрыска топлива еще находится в баллистической рабочей зоне. Повышенное значение лямбда указывает на то, что передаточная функция топливного инжектора прямого впрыска подает на топливный инжектор прямого впрыска такой импульс, что получается обедненное относительно требуемого воздушно-топливное отношение. Значение лямбда двигателя и длительности импульса прямого впрыска топлива сохраняют в запоминающем устройстве сразу после прохождения момента Т3 и до наступления момента Т4.

В момент Т4 времени частота вращения двигателя и масса воздуха остаются на своих соответствующих постоянных значениях. В ответ на то, что первая длительность впрыска топлива не находится на своем минимальном значении, первую длительность впрыска топлива в выбранный цилиндр еще более уменьшают. В ответ на то, что первая длительность впрыска топлива в выбранный цилиндр не находится на своем минимальном значении, вторую длительность впрыска топлива увеличивают. Первая длительность импульса впрыска топлива побуждает топливный инжектор прямого впрыска работать еще глубже в нелинейной рабочей области топливного инжектора прямого впрыска. Значение лямбда двигателя несколько снижается, что указывает на то, что передаточная функция топливного инжектора прямого впрыска обеспечивает первую длительность впрыска топлива, которая ближе к требуемой величине, обеспечивающей лямбду, равную единице. Значение лямбда указывает на необходимость корректировки передаточной функции топливного инжектора прямого впрыска на более короткие длительности импульса первого впрыска, обеспечиваемого на протяжении рабочего цикла выбранного цилиндра. Значение лямбда двигателя и длительности импульса прямого впрыска топлива сохраняют в запоминающем устройстве сразу после прохождения момента Т4 и до наступления момента Т4.

В момент Т5 времени частота вращения двигателя и масса воздуха остаются на своих соответствующих постоянных значениях, а в ответ на то, что первая длительность впрыска топлива не находится на своем минимальном значении, первую длительность впрыска топлива в выбранный цилиндр еще более уменьшают. В ответ на то, что первая длительность впрыска топлива в выбранный цилиндр не находится на своем минимальном значении, вторую длительность впрыска топлива увеличивают. Первая длительность импульса впрыска топлива побуждает топливный инжектор прямого впрыска работать еще глубже в нелинейной рабочей области топливного инжектора прямого впрыска. Лямбда двигателя несколько снижается, что указывает на то, что передаточная функция топливного инжектора прямого впрыска обеспечивает первую длительность впрыска топлива, которая ближе к требуемой величине, обеспечивающей лямбду, равную единице. Значение лямбда указывает на необходимость корректировки передаточной функции топливного инжектора прямого впрыска на более короткие длительности импульса первого впрыска, обеспечиваемого на протяжении рабочего цикла выбранного цилиндра. Значение лямбда двигателя и длительности импульса прямого впрыска топлива сохраняют в запоминающем устройстве сразу после прохождения момента Т5 и до наступления момента Т6.

В момент Т6 времени частота вращения двигателя и масса воздуха остаются на своих соответствующих постоянных значениях. Топливный инжектор прямого впрыска работает только на первой длительности импульса, подаваемой на топливный инжектор прямого впрыска на протяжении рабочего цикла цилиндра в ответ на то, что длительность импульса впрыска топливного инжектора прямого впрыска уменьшилась до минимального значения. В ответ на то, что первая длительность импульса уменьшилась до своего минимального значения, длительность впрыска топлива, подаваемую на топливный инжектор прямого впрыска, снижают до нуля. Значение лямбда возвращается на значение 1. Первая длительность импульса впрыска топлива топливным инжектором прямого впрыска является величиной, заставляющей топливный инжектор прямого впрыска работать в линейной рабочей области за пределами баллистической рабочей области. Доли топлива, подаваемые прямым и распределенным впрыском, остаются неизменными.

После момента Т6, передаточную функцию топливного инжектора прямого впрыска можно отрегулировать для улучшения характеризации передаточных функций работы топливных инжекторов прямого впрыска. В одном примере, можно отрегулировать входные данные передаточной функции прямого впрыска, умножив существующие значения передаточной функции прямого впрыска на поправочный коэффициент, определяемый по изменению лямбда двигателя относительно номинального значения в соответствии со способом, показанным на фиг. 2. После этого топливные инжекторы прямого впрыска можно эксплуатировать с применением обновленной передаточной функции.

Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или транспортных средств. Раскрытые в настоящей заявке способы и алгоритмы управления могут храниться в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти и могут выполняться системой управления, включающей в себя контроллер в комбинации с разнообразными датчиками, исполнительными устройствами и другими компонентами аппаратной части двигателя. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.д. Что подразумевает, что проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях - могут опускаться. 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 несколько 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 графически изображать код, программируемый в долговременной памяти машиночитаемого носителя данных в системе управления двигателем, в которой раскрытые действия реализуются выполнением инструкций в системе, содержащей разнообразные компоненты аппаратной части двигателя в комбинации с электронным контроллером.

На этом описательная часть завершена. Ее прочтение специалистами в данной области техники стимулирует внесение многих изменений и модификаций, не выходящих за рамки замысла и охвата настоящего описания. Например, настоящее описание может быть с пользой применено на одноцилиндровых двигателях, а также на двигателях конфигураций I2, I3, I4, I5, V6, V8, V10, V12 и V16, работающих на природном газе, бензине, дизельном или альтернативном топливе.

Раскрываются системы и способы для улучшения впрыска топлива в двигателе, содержащем цилиндр, принимающий топливо от двух различных топливных инжекторов, инжектора прямого впрыска и инжектора распределенного впрыска. В одном примере, передаточную функцию или усиление регулируют по значению лямбда отработавших газов и по первой из двух длительностей импульсов, подаваемых на инжектор цилиндра на протяжении его рабочего цикла. Изобретение позволяет улучшить формирование топливовоздушной смеси в двигателе и снизить токсичность двигателя. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ подачи топлива в цилиндр двигателя, содержащий:

на протяжении рабочего цикла первого цилиндра подачу на топливный инжектор прямого впрыска первого цилиндра первой длительности импульса и второй длительности импульса, причем первая длительность импульса побуждает топливный инжектор прямого впрыска работать в нелинейной рабочей области, вторая длительность импульса побуждает топливный инжектор работать в небаллистической рабочей области, причем двигатель, в котором топливный инжектор прямого впрыска работает для подачи топлива в первый цилиндр, работает так, что в остальные цилиндры двигателя топливо подают только топливными инжекторами распределенного впрыска, когда топливный инжектор прямого впрыска работает в нелинейной рабочей области; и

уменьшение первой длительности импульса множество раз одновременно с увеличением второй длительности импульса множество раз, пока первая длительность не станет меньше пороговой длительности импульса.

2. Способ по п. 1, в котором нелинейная рабочая область представляет собой рабочую область, в которой поток топлива через топливный инжектор прямого впрыска нелинейный.

3. Способ по п. 1, также содержащий корректирование усиления или передаточной функции топливного инжектора согласно значению лямбда, полученному из первой длительности импульса.

4. Способ по п. 1, в котором увеличение второй длительности импульса включает в себя увеличение количества топлива, впрыскиваемого в течение второй длительности импульса, на количество топлива, удаленное за счет уменьшения первой длительности импульса, в течение каждого из множества раз, когда первая длительность импульса уменьшается.

5. Способ по п. 1, в котором первый цилиндр расположен в двигателе, и двигатель работает при постоянных частоте вращения и массе воздуха, когда топливный инжектор прямого впрыска работает в нелинейной рабочей области.

6. Способ по п. 1, также содержащий деактивацию топливного инжектора прямого впрыска и работу первого цилиндра только в режиме подачи топлива распределенным впрыском, когда первая длительность импульса меньше пороговой длительности импульса.

7. Способ по п. 6, также содержащий подачу первой длительности импульса и второй длительности импульса на топливный инжектор прямого впрыска второго цилиндра после того, как первая длительность импульса, подаваемая на топливный инжектор прямого впрыска первого цилиндра, станет меньше пороговой ширины импульса.

8. Способ по п. 7, также содержащий подачу первой доли топлива во второй цилиндр в течение рабочего цикла второго цилиндра с помощью топливного инжектора прямого впрыска второго цилиндра и подачу второй доли топлива во второй цилиндр в течение рабочего цикла второго цилиндра с помощью топливного инжектора распределенного впрыска.

9. Способ по п. 8, также содержащий работу цилиндров двигателя, кроме второго цилиндра двигателя, только с топливными инжекторами распределенного впрыска.

10. Способ по п. 1, также содержащий умножение значения лямбда на общее число цилиндров в ряду цилиндров для определения первого значения и деление первого значения на отношение первой длительности импульса ко второй длительности импульса для определения поправки на топливо для первого цилиндра.

11. Способ подачи топлива в цилиндр двигателя, содержащий:

эксплуатацию двигателя с постоянными частотой вращения и массой воздуха;

подачу первой доли топлива в цилиндр двигателя через первый топливный инжектор с подачей второй доли топлива в цилиндр через второй топливный инжектор; и

в ответ на запрос характеризации второго топливного инжектора, подачу на второй топливный инжектор первой длительности импульса и второй длительности импульса на протяжении рабочего цикла цилиндра;

уменьшение первой длительности импульса множество раз одновременно с увеличением второй длительности импульса множество раз, пока первая длительность не станет меньше пороговой длительности импульса;

регулирование параметра управления второго топливного инжектора по значению лямбда отработавших газов, выработанному при работе второго топливного инжектора в нелинейной области; и

эксплуатацию второго топливного инжектора в соответствии с отрегулированным параметром управления.

12. Способ по п. 11, в котором первый топливный инжектор представляет собой топливный инжектор распределенного впрыска, а второй топливный инжектор представляет собой топливный инжектор прямого впрыска.

13. Способ по п. 11, в котором увеличение второй длительности импульса включает в себя увеличение количества топлива, впрыскиваемого в течение второй длительности импульса, на количество топлива, удаленное за счет уменьшения первой длительности импульса, в течение каждого из множества раз, когда первая длительность импульса уменьшается.

14. Способ по п. 13, в котором подача топлива в цилиндр по первой длительности импульса и по второй длительности импульса основана на обеспечении в цилиндре смеси, имеющей значение лямбда, равное единице.

15. Способ по п. 11, в котором параметр управления представляет собой передаточную функцию или усиление.

16. Способ по п. 11, также содержащий подачу команды двигателю на работу при постоянном воздушно-топливном отношении при работе с постоянной частотой вращения и постоянной массой воздуха.

17. Способ по п. 11, также содержащий подачу топлива в остальные цилиндры двигателя только через топливные инжекторы распределенного впрыска при подаче на второй топливный инжектор первой длительности импульса и второй длительности импульса.

18. Система двигателя, содержащего цилиндр, содержащая:

топливный инжектор распределенного впрыска, связанный по текучей среде с цилиндром;

топливный инжектор прямого впрыска, связанный по текучей среде с цилиндром; и

контроллер, содержащий сохраненные в долговременной памяти исполняемые инструкции для того, чтобы выдавать двигателю команды на работу при постоянном воздушно-топливном отношении, подавая топливо в цилиндр через топливный инжектор распределенного впрыска и топливный инжектор прямого впрыска, и дополнительные инструкции для обеспечения двух впрысков топлива через топливный инжектор прямого впрыска, с подачей при этом топлива в цилиндр через топливный инжектор распределенного впрыска и топливный инжектор прямого впрыска в ответ на запрос регулирования параметра управления второго топливного инжектора.

19. Система по п. 18, в которой параметр управления представляет собой передаточную функцию или усиление.

20. Система по п. 19, также содержащая дополнительные инструкции для того, чтобы в ответ запрос регулирования параметра управления уменьшать количество первого впрыска, обеспечиваемого вторым топливным инжектором, и увеличивать количество второго впрыска топлива, обеспечиваемого вторым топливным инжектором.

21. Система по п. 20, в которой есть возможность регулирования передаточной функции или усиления на основе лямбда отработавших газов.

22. Система по п. 18, в которой первый топливный инжектор представляет собой топливный инжектор распределенного впрыска, а второй топливный инжектор представляет собой топливный инжектор прямого впрыска.

23. Система по п. 18, также содержащая дополнительные инструкции для того, чтобы эксплуатировать остальные цилиндры двигателя только посредством впрыска топлива в остальные цилиндры через инжекторы распределенного впрыска во время рабочего цикла двигателя, при этом есть возможность подачи первой длительности импульса и второй длительности импульса на второй топливный инжектор.