[发明专利]用于在泵操作期间测量燃料喷射的系统和方法

说明书

本发明涉及用于在泵操作期间测量燃料喷射的系统和方法。公开了一种在将燃料输送到燃料蓄能器的燃料泵的操作期间响应于测量由燃料喷射器从所述燃料蓄能器喷射到发动机气缸的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作的方法，该方法包括：确定在燃料喷射事件之前的第一时间段内的所述燃料蓄能器的平均压力；预测在泵送事件(Qsubgt;pump/subgt;)期间输送到所述燃料蓄能器的燃料的质量；确定在所述燃料喷射事件之后的第二时间段内的所述燃料蓄能器的平均压力；估计燃料泄漏；通过将所述第一时间段内的所述平均压力加至Qsubgt;pump/subgt;，并减去所述泄漏以及所述第二时间段内的所述平均压力，来计算喷射的燃料量；和使用计算出的喷射燃料量来控制所述燃料喷射器的操作。

本申请是申请号为201880092127.7、申请日为2018年4月10日、发明名称为“用于在泵操作期间测量燃料喷射的系统和方法”的中国专利申请(国际申请号为PCT/US2018/026874)的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及燃料喷射系统，更具体地涉及用于在燃料泵送系统的正常操作期间测量燃料喷射量的方法和系统。

背景技术

在内燃发动机中，一个或多个燃料泵将燃料输送到燃料蓄能器。燃料由燃料喷射器从蓄能器输送至发动机的气缸，以进行燃烧，从而为由发动机驱动的系统的操作提供动力。出于多种原因，期望准确地表征由燃料喷射器输送至气缸的燃料量。在常规的燃料输送系统中，通过关闭燃料泵并测量燃料输送系统的各种变量来周期性地表征燃料喷射量。这种方法部分地由于意外泵送而破坏了发动机的操作并且提供不准确的结果。因此，需要一种改进的方法来在泵的操作期间测量燃料喷射量。

发明内容

根据一个实施方式，本公开提供了一种在将燃料输送到燃料蓄能器的燃料泵的操作期间响应于测量由燃料喷射器从所述燃料蓄能器喷射到发动机气缸的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作的方法，该方法包括：确定在所述燃料喷射器将燃料从所述燃料蓄能器喷射到所述发动机气缸的燃料喷射事件之前的第一时间段内所述燃料蓄能器的平均压力；预测在泵送事件(Q_pump)期间由所述燃料泵输送到所述燃料蓄能器的燃料的质量；确定在所述燃料喷射事件之后的第二时间段内所述燃料蓄能器的平均压力；估计燃料泄漏；通过将所述第一时间段内的所述平均压力加至Q_pump，并减去所述泄漏以及所述第二时间段内的所述平均压力，来计算所述燃料喷射器喷射的所述燃料量；和在随后的燃料喷射事件期间，使用计算出的由所述燃料喷射器喷射的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作。在本实施方式的一个方面中，所述泵送事件在所述第一时间段之后并且在所述燃料喷射事件之前发生。在另一方面中，Q_pump为零。在又一方面中，预测Q_pump包括：生成所述燃料泵的操作的自适应模型，其包括：估计所述燃料泵的柱塞的泵送开始(“SOP”)位置；使用所估计的SOP位置来估计Q_pump；确定所估计的SOP位置的收敛值；以及确定所估计的Q_pump的收敛值；和通过将所估计的SOP位置的收敛值、所测得的所述燃料蓄能器中的燃料压力以及所测得的所述燃料蓄能器中的燃料温度输入至所述自适应模型来使用所述自适应模型预测Q_pump。在本方面的变更例中，估计SOP位置包括：接收所述燃料蓄能器中的燃料压力的原始测量值；识别所述原始测量值中的安静区段；将模型拟合到所识别出的安静区段；使用所拟合的模型来确定输出，该输出代表所述燃料蓄能器中的燃料压力在不受泵送事件的干扰的情况下的传播；和识别所拟合的模型的输出与所述燃料蓄能器中的燃料压力的所述原始测量值之间的差异。在另一变更例中，识别安静区段包括使用中值滤波器对所述原始测量值进行滤波，所述中值滤波器的长度对应于所述燃料蓄能器中的燃料压力的振荡频率。在再一变更例中，识别安静区段还包括评估滤波后的原始测量值的导数来识别所述导数的具有近似零斜率的区段。在本实施方式的另一方面中，所述自适应模型使用以下关系式：Qpump＝fcam(EOP-SOP)*δA*δ(P,T)-t*δL(P,T)，其中fcam是所述柱塞的位置与发动机的曲柄角度的关系表，EOP是所述柱塞的泵送结束位置，A是所述柱塞的面积，δ(P,T)是所述燃料蓄能器中的燃料的密度，t是所述泵送事件的持续时间，并且L(P,T)是所述燃料泵的燃料泄漏。在本方面的变更例中，通过在燃料温度维度上的一阶多项式或在燃料压力维度上的至少二阶多项式来对δ(P,T)和L(P,T)中的至少一者建模。在又一方面中，使用所计算出的由所述燃料喷射器喷射的燃料量来控制所述燃料喷射器的操作包括：调整与所述燃料喷射器对应的开启时间方程式。