操作内燃发动机的方法技术

本发明专利技术的实施例提供一种操作内燃发动机(110)的方法，其中内燃发动机包括燃料泵(180)、与燃料泵(180)流体连通的燃料轨(170)、以及与燃料轨(170)流体连通的多个燃料喷射器(160)，并且其中所述方法包括步骤有：在每个发动机循环中操作每个燃料喷射器(160)执行预定的喷射模式；在燃料喷射器(160)的操作过程中采样代表燃料轨(170)内的燃料压力的信号；执行燃料轨(170)压力信号的傅里叶分析以确定其一个或多个谐波分量；使用所确定的燃料轨压力信号的谐波分量计算在喷射模式的喷射脉冲过程中流动通过燃料喷射器(160)的动态燃料量；计算作为动态燃料量的函数的、在喷射脉冲过程中由燃料喷射器(160)实际喷射的燃料量。

【技术实现步骤摘要】

本公开总体涉及一种，所述内燃发动机诸如柴油发动机或 汽油发动机。更特别地，本公开涉及一种确定由发动机燃料喷射器所喷射的实际燃料量的 方法。
技术介绍
已知的是，内燃发动机总体包括限定一个或多个汽缸的发动机体，所述汽缸的每 个容纳被联接以旋转曲轴的往复运动活塞。汽缸盖与活塞的每个协同合作以限定多个燃烧 室，其中在每个发动机循环中燃料和空气混合物被置于所述燃烧室中并被点燃，引起热膨 胀的排气气体，所述排气气体导致活塞往复运动。 燃料借助于专用的燃料喷射器被提供在燃烧室的每个中，所述燃料喷射器从与高 压燃料泵流体连通的燃料轨接收在高压下的燃料，所述高压燃料泵增大从燃料源接收的燃 料压力。 传统地，根据多喷射模式，在每个发动机循环中每个燃料喷射器通过执行多个喷 射脉冲来将燃料提供到燃烧室内。多喷射模式通常包括主喷射，其通常就在活塞的上死点 (TDC)之前运行以在凸轮处产生扭矩，以及在主喷射前运行的若干较小喷射（例如，引燃喷 射和预喷射）和/或在主喷射后运行的若干较小喷射（例如，延迟喷射和后喷射）。这些小 的喷射脉冲的每个将少量燃料喷射进入燃烧室内，所述少量燃料典型地低于2. 5mm3 (例如， Imm3)，目的是减少污染排放和/或内燃发动机的燃烧噪音。 燃料喷射器实质上被采用作为电机械阀，其具有通常由弹簧偏置在关闭位置的阀 针，以及响应于激励电流而将所述阀针朝着打开位置移动的电磁促动器（例如螺线管）。激 励电流由电子控制单元提供，所述电子控制单元通常被配置为确定在单个喷射脉冲过程中 所喷射的燃料量，被配置为计算喷射希望的燃料量所必须的激励电流的持续时间（即激励 时间），并且因此最终被配置为激励燃料喷射器。 然而，可发生的是，在喷射脉冲过程中所实际喷射的燃料量与所希望的量是不同 的。这种不希望的状况可由若干原因引起，包括喷射特性的漂移和燃料喷射器的生产分 散（production spread)等。特别地，电指令和喷射器阀针位移的相关性可以由在喷射器 制造过程中难以控制的因素来影响，诸如促动器的磁导率漂移、阀针弹簧系数的公差、老化 效应、以及温度依赖性。因此，非常可能的是，两个燃料喷射器（甚至属于相同的生产批次 (production slot)的喷射器）响应于相同的电指令却具有不同的表现。 作为所有这些因素的结果，在给定的燃料轨压力下对于给定的激励时间，实际喷 射进入内燃发动机的燃烧室内的燃料量可以是喷射器与喷射器而不同的和/或随着喷射 系统的老化而变化。该问题对于小的喷射脉冲尤其关键，为了在排放和燃烧噪音方面获得 所期望的改进，所述小的喷射脉冲的良好精度和重复性是重要的。 为解决该不足，内燃发动机运行在关断状况（cut-off condition)下，电子控制单 元传统地被配置为执行实际燃料喷射量的学习阶段。所述学习阶段提供用于命令燃料喷射 器在一系列的发动机循环中执行若干小的喷射脉冲、用于以某种方式检测在这些小喷射脉 冲过程中实际喷射的燃料量、并且继而为了最小化所希望的燃料喷射量和所检测的燃料喷 射量之间的差异而用于确定施加至激励时间的修正量。这种学习测试是以预定的时间间隔 重复的并且单独地被执行用于发动机的每个燃料喷射器。 根据已知的解决方法，实际喷射的燃料量可在从不同类型的传感器得到的输入信 号基础上或在曲轴轮信号的基础上被估计，所述传感器诸如爆震传感器（knock sensors)。 这些先前的解决方法的主要不足是，这种燃料量的估计是间接的。因此这些信号， 例如曲轴轮信号或其他信号，轻易地被噪音和来自外部环境（诸如起伏道路）、电载荷或其 他外部或内部条件的所有种类的干扰所影响，使得由此产生的估计可不总是可靠的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于确定由燃料喷射器喷射的燃料实际量的策略，所述 策略相对于已知的策略是更可靠的并且更少地由外部干扰所影响。 本专利技术的另一目的是借助于合理并且更廉价的解决方式来满足上述目标。 这些目的及其他目的由具有独立权利要求中所陈述特征的本专利技术的实施例来实 现。从属权利要求界定了本专利技术的优选的和/或尤其有利的方面。 在这点上，本专利技术的实施例提供一种，其中所述内燃发动 机包括燃料泵、与燃料泵流体连通的燃料轨、以及与所述燃料轨流体连通的多个燃料喷射 器，并且其中所述方法包括步骤有： -在每个发动机循环中操作每个燃料喷射器执行预定的喷射模式， -在燃料喷射器的操作过程中采样代表燃料轨内的燃料压力的信号， -执行燃料轨压力信号的傅里叶分析以确定其一个或多个谐波分量， -使用所确定的燃料轨压力信号的谐波分量计算在喷射模式的喷射脉冲过程中流 动通过燃料喷射器的动态燃料量， -计算作为动态燃料量的函数的、在喷射脉冲过程中由燃料喷射器实际喷射的燃 料量。 这种解决方法具有优势为，提供用于确定实际喷射的燃料量的可靠的并且有效的 策略。另一优势为，所提出的策略不要求附加的传感器以采样燃料轨压力，由此代表这是一 种可以不要求另外的花费而实行的解决方法。 必须强调的是，流动进入实际喷射器中的燃料由静态部分（所谓的静态泄露量） 和两个脉冲部分（动态泄露量和燃料喷射量）构成。静态泄露量未借助傅里叶分析来监控， 因为其在燃料轨压力中不产生任何谐波分量。相反地，傅里叶分析有利地允许确定动态泄 露量和燃料喷射量的总和，所述总和可全局地被称为动态燃料量。已知所述动态燃料量，继 而可能的是，使用喷射器表征来识别实际燃料喷射量。 根据本专利技术的方面，燃料轨压力信号可在曲轴角域中（即参照发动机曲轴的角位 置）采样。 该方面的优势是燃料喷射量的确定变得独立于发动机速度。 根据本专利技术的另一方面，燃料轨压力信号可在高于喷射模式的频率的采样频率下 进行采样。 在该方式中，因为喷射模式的发生通常快于燃料轨压力的变化，所以采用静态条 件或准静态条件的假设是可能的。 根据本专利技术的方面，动态燃料量可使用下列关系是进行计算：【主权项】1. 一种操作内燃发动机（110)的方法当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作内燃发动机(110)的方法，其中所述内燃发动机包括燃料泵(180)、与所述燃料泵(180)流体连通的燃料轨(170)、以及与所述燃料轨(170)流体连通的多个燃料喷射器(160)，并且其中所述方法包括步骤有：‑在每个发动机循环中操作每个燃料喷射器(160)执行预定的喷射模式，‑在燃料喷射器(160)的操作过程中采样代表燃料轨(170)内的燃料压力的信号，‑执行燃料轨(170)压力信号的傅里叶分析以确定其一个或多个谐波分量，‑使用所确定的燃料轨压力信号的谐波分量计算在喷射模式的喷射脉冲过程中流动通过燃料喷射器(160)的动态燃料量，‑计算作为动态燃料量的函数的、在喷射脉冲过程中由燃料喷射器(160)实际喷射的燃料量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S尼杜，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US