[发明专利]控制燃料喷射器的喷射时间的方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及内燃机，且更总的涉及这种发动机中的喷射控制。

背景技术

现代的内燃机设计必须应对对于污染物排放的日益严格的法规。因此，汽车工程师力求设计带有低燃料消耗和低污染物排放的发动机，这意味着包括能够监测燃烧性能和排气内的排放物的电子装置。

在这一点上，燃料喷射发动机的合适的运行要求燃料喷射器及其控制器允许及时的、精确的和可靠的燃料喷射。实际上，已熟知的是当由喷射器所输送的燃料的性能（或更具体而言为正时）以及量的偏差超过可接受极限时将发生问题。例如，喷射器性能偏差或变化将导致由于喷射的燃料量不相等或由于此燃料喷射的相对正时而在气缸之间造成不同的转矩。且在喷射小的燃料量时，由于在打开和关闭时的响应延迟，此问题尤其尖锐。

为考虑到燃料喷射器的特异性，已建议将给定的燃料喷射器与其大量性能参数相关联。这些性能参数例如被编码在施加到喷射器的条形码内，使得性能参数可在喷射器安装在发动机内时由条形码扫描器获取且传输到发动机控制单元（ECU）。这样的用于燃料喷射器参数安装的方法例如在US 7,136,743中描述。

燃料喷射器安装的另一个方法在WO2011/073147中已公开，此方法使用分段的主性能曲线。每个待安装在发动机内的燃料喷射器提供有特定的具有机器可读取的格式的燃料喷射器参数，且这些参数被传输到发动机ECU。装配信息，优选地对于赋予主流量曲线的每个各段的特征方程的系数包含在这些燃料喷射器特定参数中。

本发明的目的

本发明的目的是提供用于内燃机中的喷射控制的另一种方法，所述方法考虑到各燃料喷射器的独立的流量特异性。

目的通过权利要求1中要求的方法实现。

发明内容

本发明涉及发动机内的燃料喷射的控制方法，其中对于每个喷射事件生成驱动信号且将驱动信号施加到喷射器，以便根据要求的燃料量在一定的时间期间打开喷射器且喷射燃料。

根据本发明，驱动脉冲的长度，即驱动信号施加到喷射器的时间周期基于脉宽（PW），所述脉宽从喷射器特定的对应函数确定，所述对应函数定义脉宽（PW）与代表喷射器打开时间的对应打开时间变量（A）之间的关系。

该打开时间变量（A）首先基于主性能函数确定，所述主性能函数定义作为打开时间变量的函数的要求的燃料量。

本方法依赖于由本发明人进行的观察，即虽然对于给定的喷射设计存在喷射器的零件之间的变化，所述变化主要通过对于给定的输送燃料量的每个喷射器不同的脉宽反映，但喷射器阀实际打开的时间间隔相当恒定。换言之，虽然燃料喷射器可具有在零件之间变化的打开和关闭延迟，但总体特性是为了输送给定的燃料量，喷射器打开（即轴针或针阀离座）的时间周期相对恒定。

为了精确近似，“打开时间”则优选地代表了在喷射器轴针/针阀离开其完全关闭的位置以打开的时刻和其返回到其完全关闭的位置的时刻之间的时间周期。

对于喷射器的打开时间一般地可通过如下公式表达：

PW+a·CR-b·OD          （公式1）

其中：

PW是脉宽，即施加到燃料喷射器以命令打开的逻辑命令；

CR是测量的关闭响应，即从脉宽信号的结束到喷射器阀的实际关闭经历的时间；

OD是打开延迟，即在脉宽信号的开始和喷射器轴针开始移动的时刻之间经历的时间；

且a和b是允许对于不同的效应进行补偿的系数，如可能要求的。

在这一点上，可注意到对于一些喷射器设计，打开延迟可能基本上是恒定的（对于此设计的所有喷射器），使得在精确近似中，打开时间可简单地计算为PW+a·CR，其中通常a=1。

每个喷射器特定的对应函数可在存储器中存储为带有打开时间变量A vs.脉宽PW的离散值的表/图。喷射器特定的对应函数也可表达为数学表达式，例如通过一个或多个特征方程。也可将映射值和数学表达式组合以描述在各自脉宽范围上的A-PW关系。

在本发明的上下文中，主性能函数定义了喷射的燃料量（或燃料要求）和相应的打开时间变量（A）之间的关系，该打开时间变量（A）表示喷射器打开的时间周期，如上文中所解释的。对于多种燃料喷射器设计所进行的实验已显示，对于给定技术或燃料喷射器的设计，流量vs.喷射器打开时间的分散性比常规的流量曲线-流量vs.脉宽（即流量vs.逻辑信号）的分散性不明显得多。