[发明专利]用于燃料喷射控制的方法和系统

说明书

本发明涉及用于燃料喷射控制的方法和系统。提供用于基于由于燃烧状况导致的从气缸到喷射器的热传递和由于从燃料轨的冷燃料的流动导致的到喷射器的热传递，连续地估计直接喷射器尖端温度的方法和系统。当直接喷射器停用时，监控从稳定状态温度的喷射器尖端温度的变化。在重新激活时，更新命令到直接喷射器的燃料脉冲宽度，以考虑温度引起的燃料密度的变化，从而减少空气燃料比误差的发生。

本申请是于2017年11月28日提交的名称为“用于燃料喷射控制的方法和系统”的中国专利申请201711211939.2的分案申请。

技术领域

本申请通常涉及用于调整内燃发动机的燃料喷射器的操作以补偿温度变化的系统和方法。

背景技术

发动机可以经配置使用进气道喷射和直接喷射中的一个或多个输送燃料至发动机气缸。进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机能够平衡(leverage)燃料喷射系统。例如，在高发动机负荷下，燃料可以经由直接喷射器直接地喷射到发动机气缸中，从而平衡直接喷射(DI)的增压冷却属性。在较低发动机负荷下和在发动机启动时，燃料可以经由进气道燃料喷射器喷射到发动机气缸的进气道中，减少颗粒物质排放。在其他状况期间，燃料的一部分可以经由进气道喷射器输送至气缸，而剩余的燃料经由直接喷射器输送至气缸。

在其中启动直接喷射的发动机操作期间，穿过直接喷射器喷嘴的燃料流维持直接喷射器尖端温度基本上较低(例如，大约100℃)。相比之下，在其中禁用直接喷射且无燃料由直接喷射器释放的发动机操作的时间段期间(例如，在其中仅安排燃料的进气道喷射的状况期间)，直接喷射器尖端温度可以变得基本上较高(例如，大约260℃)。当燃料随后从直接喷射器喷射时，燃料可以在升高的温度下，并且因此在比预期更低的密度下，导致非故意的加燃料误差。例如，由于比故意的更少的燃料正在输送，直接喷射可以导致稀的空气燃料比误差。在一个示例中，当喷射器温度升高80℃时，产生4％稀误差。

用于补偿升高的直接喷射器尖端温度的一种示例方法由VanDerWege等人在US9,322,340中示出。在其中，响应于在从直接喷射器释放时的升高的爆震控制流体温度，调整喷射的脉冲宽度。具体地，随着在从直接喷射器释放时的燃料的预测温度增加，应用较长的直接喷射脉冲宽度。

然而，发明人在本文已经认识到关于上述方法的潜在问题。作为一个示例，甚至US9,322,340的调整的情况下，由于在直接喷射器停用(deactivation)的持续时间内以及在随后的直接喷射期间的燃料温度和尖端温度的行为的差异，加燃料误差可以继续存在。例如，基于气缸燃烧是否经由进气道喷射继续、如果气缸燃烧继续的平均气缸负荷、所有气缸燃烧是否停止、当燃烧停止时由于无气门停用的选择性燃料停用空气是否继续穿过气缸被泵送、当燃烧停止时燃料喷射器和气门二者是否停用、当燃烧停止时发动机是否仍然在旋转等等，在停用的时间段内到直接喷射器的热传递可以不同。这些因数中的一些也可以对燃料温度具有影响，但不同于对直接喷射器尖端温度的影响。在另一个示例中，当直接喷射器重新激活且燃料从其释放时，相比于燃料温度，喷射器尖端温度可以在更快的速率下冷却。由于这些变化，如果爆震控制流体的直接喷射器经校正补偿在释放时的燃料的升高温度，密度变化可以被估计过高。直接喷射的脉冲宽度可以增大多于所要求的脉冲宽度(或长于所要求的脉冲宽度)，导致富的空气燃料比误差。可替代地，密度变化可以被估计过低，其中，直接喷射的脉冲宽度增大小于所要求的脉冲宽度(或短于所要求的脉冲宽度)，导致稀的空气燃料比误差。作为另一个示例，在US9,322,340的方法中，基于所推断的燃料轨温度计算燃料温度。然而，在发动机瞬变期间，燃料轨温度可以保持稳定。当实际燃料温度增加时，这使所计算的燃料温度保持基本上恒定。

发明内容

在一个示例中，部分上述问题可以由一种用于发动机的方法解决，所述方法包括：响应于直接喷射器的停用，基于包括气缸燃烧状况、气缸气门操作和在停用期间的进气道喷射器操作的气缸状况，估计不同于燃料温度的直接喷射器尖端温度；以及响应于直接喷射器的重新激活，基于所估计的直接喷射器尖端温度和燃料温度中的每个，调整直接喷射燃料脉冲。以这种方式，可以减少直接喷射加燃料误差。