[发明专利]用于控制多次喷射模式下喷油器实际喷出的燃料量的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制在多次喷射模式下工作的内燃机的喷油器实际喷 出的燃料量的装置。在多次喷射模式下，内燃机使得喷油器在一个内燃机 工作循环中执行多次燃料射注。

背景技术

燃料喷射系统通常用于控制内燃机的每个汽缸的喷油器的燃料喷射。 为了降低燃烧噪声、氮氧化物(NO_x)的排放和/或排气过滤器的再生，一 种燃料喷射系统设计为使得喷油器在多次喷射模式(多阶段喷射模式)下 一个内燃机工作循环中执行多次燃料射注。

喷油器通常设计成移动阀门以打开端口从而将一定量的燃料喷入相应 的汽缸中，并且移动该阀门来关闭该端口从而停止燃料喷出。

在多次喷射模式下，一种燃料喷射系统设计为使得喷油器在燃料的主 射注(主喷射)之前和之后向发动机喷入少量燃料。燃料的主喷射使发动 机产生转矩。下面将燃料的主喷射之前的喷射称为“引燃喷射”，将主喷射 之后的喷射称为“继后喷射”。

在多次喷射模式下，在每阶段喷射中阀门关闭喷油器的端口以停止燃 料射注的时刻，在喷油器中会产生水锤，导致喷油器中的压力脉动。压力 脉动对喷油器的开阀/关阀时序产生影响。压力脉动的幅值取决于每个喷射 阶段中从停止燃料射出起的经过时间。

因此，当在前次喷射中喷油器中产生压力脉动时，在紧接着前次喷射 的后次喷射中从喷油器喷出的燃料量随着间隔时间而变化。间隔时间定义 为从前次喷射中停止燃料喷出起到紧接着前次喷射的后次喷射中开始喷出 为止的时间。为了简化起见，以下可以将该间隔时间描述为“前次和后次 喷射之间的间隔时间”。

从喷油器喷出的燃料量的变化会降低控制从喷油器喷出的燃料量的精 度。

因此，已经提出了解决这一精度降低问题的方法。在燃料喷射系统出 货时，该方法包括以下步骤：

为每个喷油器测量指示间隔时间和压力脉动之间的关系的特性；以及

基于所测量的特性，以例如地图格式(map format)确定参考I-Q特性 数据。

该参考I-Q特性数据表示从喷油器的前次喷射到紧接着前次喷射的后 次喷射之间的目标间隔时间与后次喷射中从喷油器实际喷出的燃料量的校 正值之间的参考关系。

具体而言，当已经设置多次喷射模式下喷油器执行的前次喷射和后次 喷射之间的目标间隔时间时，可参考该参考I-Q特性数据来获取与所设置的 目标间隔时间相对应的校正值。这样，将基于该校正值，校正与后次喷射 的目标喷射量相对应的指令值，并且随后，将已校正的指令值输出给喷油 器。这使得对于后次喷射而言，从喷油器实际喷出的燃料量与目标燃料量 相匹配。

然而，喷油器的燃料喷出特性根据它们各自的变化(制造变量 (fabrication variations))和每个喷油器的老化而不同。因此，时间上相邻 的燃料喷射之间的实际间隔时间和它们之间的目标间隔时间互不相同。

这导致，即使在后次喷射中从喷油器待喷出的目标燃料量基于前次喷 射和后次喷射之间的目标间隔时间进行了校正，但是在后次喷射中从喷油 器实际喷出的燃料量也会偏离该目标燃料量。以下，将从喷油器待喷出的 目标燃料量称为“目标喷射量”。

为了解决这一问题，在与日本专利申请公开No.2007-132334相对应的 欧洲专利申请公开No.EP1775454中公开了一种燃料喷射系统；这些专利 申请已由与本申请相同的申请人提出。

该欧洲专利中公开的燃料喷射系统配置为：以学习模式，指令喷油器 在第一次喷射中喷出目标燃料量，以及在从第一次喷射的燃料喷出停止起 经过目标间隔时间值之后，喷油器在第二次喷射中喷出目标燃料量。目标 间隔时间的值在可用作目标间隔时间的整个时间范围的一个划分时段内。

燃料喷射系统还配置为：估计第二次喷射中从喷油器实际喷出的燃料 量，并计算目标燃料量和所估计的第二次喷射中实际喷出的燃料量之间的 差值。

这样，该燃料喷射系统配置为基于所计算的差值，学习(learn)实际 间隔时间与目标喷射时间值之间的偏差。实际间隔时间是从第一次喷射中 喷油器停止燃料喷出起到第二次喷射中喷油器开始喷出燃料为止实际经过 的间隔时间。

该学习的偏差使得在多次喷射模式下能够校正参考I-Q特性数据以使 第二次喷射时从喷油器实际喷出的燃料量与目标燃料量相匹配。

发明内容