CN106257028B - 引燃燃料喷射调适 - Google Patents

Abstract

本申请涉及引燃燃料喷射调适。公开用于调适引燃燃料喷射脉冲宽度的方法和系统。在一个示例中，引燃燃料喷射值被改变以确定对燃料喷射器传递函数的调整，并且响应于调适燃料喷射器传递函数的请求，电热塞被激活，使得调适可以被改善。

Description

引燃燃料喷射调适

技术领域

本申请涉及引燃(pilot)燃料喷射调适(adaptation)。

背景技术

燃料可以在发动机循环期间通过一个或更多个燃料喷射脉冲被供应到柴油发动机的汽缸。在汽缸的循环期间被提供到发动机汽缸的第一组燃料喷射可以被称为引燃燃料喷射。引燃燃料喷射之后可以是主喷射。在相同的汽缸循环期间，主喷射之后可以是后喷射。引燃燃料喷射可以对减小发动机噪声是有用的，而主燃料喷射具有产生发动机扭矩的目的。后燃料喷射可以被提供到发动机以将热能输送到发动机的排气系统中的排放控制设备，或者以将还原剂提供到排放控制设备。针对相同类型的不同燃料喷射器的燃料流量的变化在燃料喷射器提供引燃燃料喷射所在的较小的燃料脉冲宽度处可以是明显的。因此，可以期望周期性地更新在其中引燃燃料喷射被提供的燃料脉冲宽度区域或范围中的燃料喷射器传递函数。但是，当使用短持续时间的引燃燃料喷射来操作发动机时，可能难以确定燃料喷射器传递函数误差。因此，当发动机使用短持续时间的引燃燃料喷射而被操作时，可能难以准确地更新燃料喷射器传递函数。

发明内容

发明人在此已经认识到以上提到的缺点，并且已经开发一种发动机操作方法，其包括：接收到控制器的传感器数据；基于传感器数据通过控制器判断是否存在用于调整燃料喷射器传递函数的条件；以及响应于存在条件，通过控制器激活电热塞。

通过响应于调适燃料喷射器传递函数的请求而选择性地操作电热塞，有可能提供改善燃料喷射器传递函数调适的技术结果。例如，一个或更多个发动机电热塞可以被激活，以便在燃料喷射器传递函数的调适期间在发动机汽缸中提供更稳定且可重复的燃烧。激活的电热塞可以加热发动机汽缸以提高燃烧稳定性，从而提供更均匀的发动机扭矩产生和发动机空燃比。

本说明书可以提供几个优点。具体地，该方法可以改善燃料喷射器传递函数的调适。另外，该方法可以通过更准确地向发动机提供燃料而改善发动机排放和燃烧稳定性。此外，该方法可以减少发动机排放和噪声。

本说明书的以上优点和其它优点以及特征当其单独或结合附图呈现时将通过以下的具体描述变得显而易见。

应当理解，提供以上的发明内容以用简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。并不旨在识别所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出发动机的示意图；

图2根据图3和图4的方法示出示例发动机操作序列；以及

图3-4示出用于调适燃料喷射器传递函数的示例方法。

具体实施方式

本说明书涉及调适燃料喷射器传递函数以便减小发动机噪声并改善发动机汽缸内的燃烧。图1示出升压柴油发动机的一个示例，其中图3和图4的方法可以调整电热塞操作和燃烧相位，从而改善发动机扭矩产生、燃烧稳定性，并且减小发动机燃烧噪声。发动机操作序列在图2中被示出，其中燃料喷射器传递函数被调整。图3和图4示出用于调整描述燃料喷射器操作的传递函数的示例方法。

参考图1，包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，图1示出所述多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36安置在所述汽缸壁32中并且连接到曲轴40。燃烧室30被示出经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53来操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。

示出的燃料喷射器66被定位以将燃料直接喷射到燃烧室30，这是本领域技术人员熟知的直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵、燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)被输送到燃料喷射器66。由燃料系统输送的燃料压力可以通过改变调节到燃料泵(未示出)的流量的位置阀(positionvalve)来调整。另外，计量阀可位于燃料轨中或接近燃料轨，以便闭环燃料控制。泵计量阀也可以调节到燃料泵的燃料流量，从而减少泵送到高压燃料泵的燃料。

进气歧管44被显示与可选的电子节气门62连通，所述可选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制来自进气升压室46的空气流量。压缩机162吸取来自进气通道42的空气以供应升压室46。排气旋转涡轮164通过轴161被耦连到压缩机162。在一些示例中，可以提供增压空气冷却器。压缩机速度可以通过调整可变叶片控制72或压缩机旁通阀158的位置而被调整。在替代示例中，除了可变叶片控制72之外，废气门74可以替代或被使用。可变叶片控制72调整可变几何结构涡轮叶片的位置。当叶片处于打开位置时，排气可以通过涡轮164，供应很少的能量以旋转涡轮164。当叶片处于关闭位置时，排气可以通过涡轮164并且施加增加的力到涡轮164上。可替代地，废气门74允许排气围绕涡轮164流动，以便减小供应到涡轮的能量的量。压缩机旁通阀158允许在压缩机162的出口处的压缩空气被返回到压缩机162的输入。以该方式，压缩机162的效率可能被减小，以致影响压缩机162的流量并且减小进气歧管压力。

当随着活塞36接近上止点压缩冲程而通过压缩点火点燃燃料时，燃烧在燃烧室30中被启动。在一些示例中，通用排气氧(UEGO)传感器126可以耦连到排放设备70的上游的排气歧管48。在其它示例中，UEGO传感器可以位于一个或更多个排气后处理设备的下游。此外，在一些示例中，UEGO传感器可以由具有NOx感测元件和氧感测元件二者的NOx传感器来替代。

在较低发动机温度下，电热塞68可以将电能转化成热能，以便提高燃烧室30中的温度。通过提高燃烧室30的温度，可以更容易地通过压缩点燃汽缸空气燃料混合物。控制器12调整供应到电热塞68的电流和电压。以该方式，控制器12可以调整供应到电热塞68的电功率的量。

在一个示例中，排放设备70可以包括微粒过滤器和催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制设备，每个排放控制设备具有多个砖。在一个示例中，排放设备70可以包括氧化催化剂。在其它示例中，排放设备可以包括稀NOx捕集器或选择性催化还原(SCR)，和/或柴油微粒过滤器(DPF)。

排气再循环(EGR)可以通过EGR阀80被提供到发动机。EGR阀80是三通阀，其关闭或允许排气从排放设备70的下游流动到压缩机162的上游的发动机进气系统中的位置。在可替代的示例中，EGR可以从涡轮164的上游流动到进气歧管44。EGR可以绕过EGR冷却器85，或者可替代地，EGR可以通过经过EGR冷却器85而被冷却。在其它示例中，高压和低压EGR系统可以被提供。

控制器12在图1中被示为常规的微型计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106、随机存取存储器108、不失效存储器110以及常规的数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12被示出还接收来自耦合到发动机10的传感器的各种信号，其包括：来自耦合到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；耦合到加速踏板130的位置传感器134，用于感测由驾驶员132调整的加速器位置；来自耦合到进气歧管44的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自压力传感器122的升压压力来自氧传感器126的排气氧浓度；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；从传感器120(例如，热线式(hot wire)空气流量计)进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。大气压力也可以被感测(未示出传感器)，用于通过控制器12处理。在本说明书的优选的方面中，发动机位置传感器118在曲轴的每转产生预定数量的等距间隔脉冲，根据所述预定数量的等距脉冲可以确定发动机转速(RPM)。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经受四个冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程。在进气冲程期间，通常，排气门54关闭并且进气门52打开。空气通过进气歧管44被引入燃烧室30，并且活塞36移动到汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的体积。活塞36在靠近汽缸的底部且在其冲程结束时所在的位置(例如，当燃烧室30在其最大体积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54被关闭。活塞36朝汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束时且最接近汽缸盖所在的点(例如，当燃烧室30在其最小体积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在一些示例中，燃料可以在单个汽缸循环期间被多次喷射到汽缸。在下文被称为点火的过程中，喷射的燃料通过压缩点火而被点火以导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体推动活塞36回到BDC。曲轴40将活塞移动转化成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞回到TDC。需注意，以上仅作为示例被描述，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以改变，以便提供气门正或负重叠、晚进气门关闭或各种其它示例。此外，在一些示例中，二冲程循环可以被使用而非四冲程循环。

因此，图1的系统提供一种发动机系统，其包括：具有燃烧室的发动机；突出进入燃烧室的燃料喷射器和电热塞；以及控制器，其包括响应于在引燃燃料喷射被提供的脉冲宽度区域中调整燃料喷射器传递函数的请求而激活电热塞的指令。发动机系统还包括响应于调整燃料喷射器传递函数的请求，在引燃燃料喷射被提供所在的脉冲宽度区域中操作燃料喷射器。发动机系统还包括用于响应于发动机空燃比而调整燃料喷射器传递函数的附加的控制器指令。发动机系统还包括用于响应于发动机扭矩而调整燃料喷射器传递函数的附加的控制器指令。发动机系统还包括响应于增加引燃燃料喷射脉冲宽度而减少供应到电热塞的动力的附加的控制器指令。发动机系统包括其中燃料喷射器传递函数描述燃料喷射器流量。

参考图2，示例发动机操作序列被示出。操作序列可以由结合图1的系统操作的图3和图4的方法来提供。在时间T1-T8处的垂直线表示发动机操作序列期间关注的时间。

从图2顶部的第一曲线是燃料喷射调适状态对时间的曲线。竖直轴线表示燃料喷射调适状态。当迹线(trace)在接近竖直轴线箭头的较高水平时，燃料喷射器传递函数被调适或调整。水平轴线表示时间，并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。

从图2顶部的第二曲线是电热塞操作状态对时间的曲线。竖直轴线表示电热塞操作状态。当迹线在接近竖直轴线箭头的较高水平时，电热塞被激活。当迹线在接近竖直轴线箭头的较低水平时，电热塞被去激活。水平轴线表示时间，并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。

从图2顶部的第三曲线是供应到电热塞的电功率对时间的曲线。竖直轴线表示供应到电热塞电源的功率，并且供应到电热塞的功率在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。

从图2顶部的第四曲线是燃料喷射器脉冲宽度对时间的曲线。竖直轴线表示燃料喷射器脉冲宽度，并且燃料喷射器脉冲宽度在竖直轴线箭头的方向上增加。燃料喷射器脉冲宽度越大，喷射到汽缸的燃料的量越多。水平轴线表示时间，并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。

从图2顶部的第五曲线是在汽缸的单个循环期间输送到汽缸的引燃燃料喷射的数量对时间的曲线。竖直轴线表示在针对特定汽缸的单个汽缸循环期间输送到汽缸的引燃燃料喷射的数量，并且引燃燃料喷射的数量在竖直轴线箭头的方向上增加。引燃燃料喷射的数量沿竖直轴线被示出。水平轴线表示时间，并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。

在时间T0，如由处于接近水平轴线的较低水平的燃料喷射调适状态迹线所指示的，燃料喷射器传递函数的调适没有被激活。电热塞没有被激活，并且电热塞功率为零。引燃燃料喷射脉冲宽度处于较低的中等水平，并且引燃燃料喷射的数量是1。

在时间T1，如由转变到较高水平的燃料喷射调适状态所指示的，燃料喷射器传递函数调适被激活。主燃料喷射脉冲宽度(未示出)基于发动机转速和驾驶员需求扭矩(未示出)被调整到阀(valve)。在汽缸的循环期间被喷射到汽缸的所有燃料在主喷射期间被喷射。发动机空燃比和扭矩在燃料喷射器传递函数调适期间被监测。

在时间T2，到发动机的引燃喷射经由燃料喷射器被开始，使得燃料喷射器传递函数可以被调整在引燃喷射期间被喷射的小的燃料量。引燃喷射燃料量被增加到第一量。如由响应于在燃料喷射器传递函数调适期间激活引燃喷射而电热塞操作状态转变到较高状态所指示的，电热塞被激活。响应于喷射的少量的引燃燃料，供应到电热塞的电能的量处于较高水平，使得引燃喷射的燃料可以点火并且更可靠地燃烧。在汽缸循环期间引燃燃料喷射中喷射的燃料的量是在汽缸循环期间从主燃料喷射移除的燃料的量。因此，如果引燃燃料喷射输送期望量的燃料，汽缸循环期间喷射到汽缸的燃料的总量等于在时间T1通过单个主燃料脉冲宽度被输送到汽缸的燃料的量。

在时间T2和时间T3之间，燃料喷射器调适状态保持高的，并且电热塞继续操作在较高的功率水平。引燃燃料喷射脉冲宽度保持恒定，但是引燃喷射的数量从一增加到二，然后增加到三。每次引燃喷射的数量增加时，添加到引燃燃料喷射的燃料的量从主燃料喷射脉冲宽度被移除，使得输送到汽缸的燃料的量与引燃燃料喷射增加的数量相同。通过增加引燃燃料喷射的数量并且在每个引燃喷射中要求相同量的燃料，有可能增加在引燃喷射中喷射的燃料的量的信噪比。例如，如果在汽缸循环期间的单个引燃喷射被输送到汽缸，并且汽缸循环中的主燃料喷射被减少引燃燃料喷射中所预期的燃料的量，则发动机空燃比或扭矩的变化可以是不明显的。然而，如果在每个引燃喷射中引燃燃料喷射的数量被增加并且要求相同量的燃料被喷射，则由于增加数量的引燃燃料喷射，在引燃燃料喷射中输送的燃料量的误差可以更加明显。在这个示例中，发动机空燃比和扭矩的变化是不明显的，所以引燃喷射的数量被增加直到达到三个引燃燃料喷射的值。

在时间T3，引燃燃料喷射的数量从三被调整到一，并且引燃燃料喷射燃料量被增加。通过增加引燃燃料喷射燃料量，燃料喷射器传递函数的不同部分可以被调适。响应于引燃燃料喷射的数量达到三而没有明显的发动机空燃比或扭矩变化，引燃燃料喷射量被增加。燃料喷射调适状态在较高水平下保持有效，并且电热塞保持是激活的。响应于在每个引燃喷射中喷射的燃料量增加，供应到电热塞的电功率的量被减少。

在时间T3和时间T4之间，燃料喷射器调适状态保持高，并且电热塞继续操作在较高的功率水平。引燃燃料喷射脉冲宽度保持恒定，但是引燃喷射的数量从一增加到二，然后增加到三。每次引燃喷射的数量被增加时，添加到引燃燃料喷射的燃料的量从主燃料喷射脉冲宽度被移除，使得输送到汽缸的燃料的量与引燃燃料喷射增加的数量相同。

在时间T4，引燃燃料喷射的数量从三被调整到一，并且引燃燃料喷射燃料量被再次增加。响应于引燃燃料喷射的数量达到三而没有明显的发动机空燃比或扭矩变化，引燃燃料喷射量被增加。燃料喷射调适状态保持在较高水平下有效，并且电热塞保持激活的。响应于在每个引燃喷射中喷射的燃料的量增加，供应到电热塞的电功率的量被减少。

在时间T4和时间T5之间，燃料喷射器调适状态保持高，并且电热塞继续操作在较高的功率水平。引燃燃料喷射脉冲宽度保持恒定，但是引燃喷射的数量从一增加到二。发动机空燃比的变化被检测到(未示出)，因此燃料喷射器传递函数被调整，并且然后引燃燃料喷射脉冲宽度被增加。

在时间T5，引燃燃料喷射的数量从二被调整到一，并且引燃燃料喷射燃料量被再次增加。响应于观察的发动机空燃比变化或发动机扭矩变化而调整燃料喷射器脉冲宽度，响应于调整燃料喷射器脉冲宽度，引燃燃料喷射量被增加。燃料喷射调适状态保持在较高水平下有效，并且电热塞保持激活的。响应于每个引燃喷射中喷射的燃料的量增加，供应到电热塞的电功率的量被再次减少。

在时间T5和时间T6之间，燃料喷射器调适状态保持高，并且电热塞继续操作在较高的功率水平。引燃燃料喷射脉冲宽度保持恒定，但是引燃喷射的数量从一增加到二并且接着增加到三。每次引燃喷射的数量被增加时，添加到引燃燃料喷射的燃料的量从主燃料喷射脉冲宽度被移除，使得输送到汽缸的燃料的量与引燃燃料喷射增加的数量相同。

在时间T6，引燃燃料喷射的数量从三被调整到一，并且引燃燃料喷射燃料量被再次增加。响应于引燃燃料喷射的数量达到三而没有明显的发动机空燃比或扭矩变化，引燃燃料喷射量被增加。燃料喷射调适状态保持在较高水平下有效，并且电热塞保持激活的。响应于每个引燃喷射中喷射的燃料的量增加，供应到电热塞的电功率的量被减少。

在时间T6和时间T7之间，燃料喷射器调适状态保持高，并且电热塞继续操作在较高的功率水平。引燃燃料喷射脉冲宽度保持恒定，但是引燃喷射的数量从一增加到二。发动机空燃比的变化被检测到(未示出)，因此燃料喷射器传递函数被再次调整，并且然后引燃燃料喷射脉冲宽度被增加。

在时间T7，引燃燃料喷射的数量从二被调整到一，并且引燃燃料喷射燃料量被再次增加。响应于观察的发动机空燃比变化或发动机扭矩变化而调整燃料喷射器脉冲宽度，响应于调整燃料喷射器脉冲宽度，引燃燃料喷射量被增加。燃料喷射调适状态保持在较高水平下有效；但是，响应于引燃燃料喷射大于阈值量，电热塞被去激活。响应于在每个引燃喷射中喷射的燃料的量增加，供应到电热塞的电功率的量被减少到零。

在时间T7和时间T8之间，由于引燃燃料喷射中的燃料的量大于阈值，仅一个引燃燃料喷射被提供。在这个示例中，注意到发动机空燃比或发动机扭矩的没有变化。因此，燃料喷射传递函数没有被调整。

在时间T8，序列以燃料喷射调适状态转变到较低水平而结束。电热塞保持去激活，并且单个引燃燃料喷射被提供到发动机汽缸。

以此方式，燃料喷射器传递函数可以被调整以提高喷射的燃料的量的准确度。因为在引燃燃料喷射期间少量的燃料被喷射，燃料喷射器传递函数中的小误差可以引起喷射的燃料的大的百分比的增加或减少。因此，调适燃料喷射传递函数以适应小的燃料喷射量可以是期望的。此外，通过增加引燃燃料喷射的数量，有可能改善空气燃料误差检测。

现在参考图3和图4，用于调适燃料喷射器传递函数的方法被示出。图3和图4的方法可以作为存储在非瞬时存储器中的可执行指令而至少部分地并入图1的系统。此外，图3和图4的方法包括在物理世界中执行的动作。图3和图4的方法可以提供图3所示的操作序列。

在302，方法300确定车辆工况。车辆工况可以通过接收车辆系统中传感器和致动器的输出来确定。在一个示例中，车辆工况包括但不限于发动机温度、驾驶员需求扭矩、发动机转速、车辆速度、发动机空燃比以及车辆行驶的距离。在确定车辆工况之后，方法300前进到304。

在304，方法300判断是否存在用于调适燃料喷射器传递函数的条件。燃料喷射器传递函数描述通过燃料喷射器的燃料流量与激活的燃料喷射器脉冲宽度或时间。在一个示例中，条件包括在规定的发动机转速和负载范围内的发动机操作。此外，可期望发动机温度在期望的温度范围内。此外，可期望在其中发动机操作已经行驶预定距离的车辆。如果方法300判断存在用于调适燃料喷射器传递函数的条件，则回答是肯定的，并且基于调适燃料喷射器传递函数的请求，方法300继续到306。否则，回答是否定的，并且方法300继续以退出。另外，如果在调适燃料喷射器传递函数的请求之后工况改变，则方法300可以退出。例如，如果驾驶员压下加速踏板以增加驾驶员需求，则方法300可以退出。

在306，方法300确定期望的燃料量以喷射到一个或更多个发动机汽缸。在一个示例中，期望的燃料量可以基于加速踏板位置和车辆速度和/或发动机转速。特别地，喷射到发动机汽缸的期望的燃料量凭经验被确定并且被存储在表格或函数中。表格或函数通过根据加速踏板位置和车辆速度和/或发动机转速所确定的期望的发动机扭矩来索引。在确定喷射到发动机汽缸的燃料的期望的量之后，方法300继续到308。

在308，方法300将期望量的燃料喷射到一个或多个发动机汽缸。例如，期望量的燃料可以被喷射到每个发动机汽缸。期望的燃料量在一个主燃料喷射中被喷射而无需引燃燃料喷射。通过在一个主燃料喷射中喷射期望量的燃料，燃料喷射脉冲宽度可以远远大于引燃燃料喷射脉冲宽度，使得响应于在一个主燃料喷射中提供的燃料量，基线(baseline)发动机空燃比和基线发动机扭矩可以被建立。在汽缸的循环期间汽缸接收一个主燃料喷射的燃料喷射的开始可以被调整，从而以预定的曲轴角度提供针对汽缸的峰值汽缸压力。在期望量的燃料被喷射到一个或多个发动机汽缸之后，方法300继续到310。

在310，方法300确定发动机空燃比。发动机空燃比可以在排气歧管流道中确定，所述排气歧管流道将来自单独(sole)汽缸的排气引导到汇流区域，在所述汇流区域中，来自一个以上的发动机汽缸的排气被引导。可替代地，发动机空燃比可以在汇流区域被确定。此外，在一些示例中，发动机扭矩可以被确定。在一个示例中，来自汽缸的扭矩可以基于在接收燃料的汽缸的动力冲程期间的发动机加速(例如，

其中T是扭矩，j是观察的发动机曲轴的惯量，并且

是角加速度)来估计。没有引燃喷射的发动机空燃比提供用于确定当引燃燃料喷射被使能时是否在随后的发动机循环期间提供期望的燃料量的基线空燃比。在发动机和/或汽缸空燃比被确定之后，方法300继续到312。

在312，方法300安排且激活针对每个发动机汽缸的引燃喷射。方法300开始于在接收引燃燃料喷射的汽缸的每个汽缸循环期间提供单个引燃燃料喷射。第一引燃燃料喷射脉冲宽度持续时间是最小的脉冲宽度，其被预期提供一致的或可重复的燃料喷射量。在汽缸循环期间引燃燃料喷射后提供的主燃料喷射减少相应的脉冲宽度持续时间，所述脉冲宽度持续时间对应于在相同的汽缸循环期间的引燃燃料喷射期间被命令喷射的燃料的量。例如，如果汽缸循环期间的引燃燃料喷射被预期喷射X克燃料，则在汽缸循环期间的主燃料喷射被减少X克燃料，使得发动机空气燃料和扭矩被预期为恒定的。在引燃燃料喷射被启用且引燃喷射开始之后，方法300继续到314。

在314，方法300激活汽缸中的电热塞接收引燃燃料喷射量，如图4中所描述的。电热塞被激活以通过提供可以改善点火的热源来改善燃烧。此外，激活电热塞可以提供更平稳且更一致的发动机扭矩。在电热塞被激活之后，方法300继续到316。

在316，方法300判断是否存在发动机空燃比的变化。在一些示例中，如果发动机或个体汽缸空燃比的变化大于预定的量，则方法300可以确定存在发动机空燃比的变化。可替代地，方法300可以判断是否存在发动机扭矩产生的变化。在一些示例中，如果发动机或个体汽缸扭矩产生被改变大于预定的量，则方法300可以确定存在发动机扭矩产生的变化。如果方法300判断存在发动机空燃比的变化，或者如果存在发动机扭矩产生的变化，答案是肯定的，则方法300继续到318。否则，答案是否定的，则方法300继续到330。

在318，方法300增加或减少对应于被提供以产生当前引燃燃料喷射的脉冲宽度的燃料喷射器传递函数中的值。例如，如果空燃比贫于(leaner)预期的，则对应于引燃燃料喷射脉冲宽度的燃料喷射器传递函数中的值被增加，以丰富(richen)发动机和/或汽缸空燃比。如果空燃比比预期的丰富，则对应于引燃燃料喷射脉冲宽度的燃料喷射器传递函数中的值被减小，以使发动机和/或汽缸空燃比变贫。发动机空燃比或发动机扭矩的变化可以指示存储在燃料喷射器传递函数中的不期望的值。类似地，如果发动机扭矩小于预期的，则对应于引燃燃料喷射脉冲宽度的燃料喷射器传递函数中的值被增加以增加发动机扭矩。如果发动机扭矩大于预期的，则对应于引燃燃料喷射脉冲宽度的燃料喷射器传递函数中的值被减小以减小发动机扭矩。在燃料喷射器传递函数被调整之后，方法300继续到336。

在336，方法300增加引燃燃料喷射脉冲宽度，并且通过单个引燃燃料喷射和主燃料喷射脉冲宽度将燃料重新喷射到发动机汽缸。如图2中所示，通过增加燃料喷射器的打开时间，在汽缸循环期间喷射的引燃燃料喷射量增加。在汽缸循环期间喷射的引燃燃料喷射量可以被增加预定的量。在发动机循环(例如，两个发动机回转)期间喷射到发动机的燃料的总量与在306处确定的相同。因此，在汽缸循环期间的引燃燃料喷射量加上主燃料喷射量等于在308处主燃料喷射脉冲宽度中喷射到发动机的燃料的量。在引燃燃料喷射燃料量被增加之后，方法300返回到314。

在330，方法300增加提供到一个或更多个发动机汽缸的引燃燃料喷射的数量。例如，如果目前只有一个引燃燃料喷射通过燃料喷射器被提供到汽缸，则两个引燃燃料喷射将通过燃料喷射器被提供到汽缸。同样地，针对其它发动机汽缸的引燃燃料喷射也被增加。在发动机循环期间提供到汽缸或发动机汽缸的所有引燃燃料喷射具有相同的脉冲宽度。通过增加引燃喷射的数量，燃料喷射器传递函数的误差可以是更加明显的或可检测的，因为如果燃料喷射器在引燃燃料喷射期间没有喷射期望量的燃料，则附加的引燃喷射增加发动机空气燃料误差和扭矩误差。在引燃燃料喷射的数量已经被增加之后，方法300继续到332。

在332，方法300判断引燃燃料喷射的数量是否大于引燃燃料喷射的阈值数量。在一个示例中，数量是三，但是其它数量是被预期的。如果方法300判断引燃燃料喷射的数量大于阈值数量，答案是肯定的，则方法300继续到334。否则，答案是否定的，则方法300返回到314。

在332，方法300判断引燃燃料喷射的数量是否大于(例如，G.T.)引燃燃料喷射的阈值数量。在一个示例中，数量是三，但是其它数量是被预期的。如果方法300判断引燃燃料喷射的数量大于阈值数量，答案是肯定的，则方法300继续到334。否则，答案是否定的，则方法300返回到314。

在334，方法300判断引燃燃料喷射是否处于最大引燃燃料喷射脉冲宽度。如果方法300判断引燃燃料喷射处于或大于最大引燃燃料脉冲宽度，答案是肯定的，则方法300继续到340。否则，答案是否定的，则方法300继续到336。

在340，方法300返回到基础(base)引燃燃料喷射量和基础主燃料喷射量。但是，引燃燃料喷射量在由调适的或调整的燃料喷射器传递函数所确定的脉冲宽度处被供应。以这种方式，在燃料喷射器传递函数被调整之后，引燃燃料喷射被调整。在燃料喷射被返回到基础量之后，方法300继续到342。

在342，方法300将电热塞去激活。电热塞被去激活以减少电功率消耗且增加电热塞的寿命。在电热塞被去激活之后，方法300继续以退出。

在可替代示例中，响应于车辆和发动机进入减速燃料切断(DFSO)，燃料喷射器传递函数可以被调适。响应于驾驶员释放加速踏板以及车辆从大于阈值速度的速度减速，车辆可以进入DFSO。在DFSO期间，选择的燃料喷射器可以被再激活，而其它的燃料喷射器保持关闭。在DFSO事件期间喷射的燃料的量可以通过氧传感器、发动机加速度或汽缸压力来估计。在一个示例中，少量的燃料通过再激活的燃料喷射器被喷射，并且燃料的量基于汽缸的排气中的氧浓度、汽缸的膨胀冲程期间的发动机加速度，或发动机的膨胀冲程期间的峰值汽缸压力来估计。

如果汽缸压力换能器被采用以确定在DFSO期间喷射到单独的汽缸的燃料的量，在燃烧期间释放的累积的热量可以通过热力学来确定，并且从燃烧的燃料释放的总的能量可以被量化。已知燃料的能量密度或热值(heating value)，即在每单位体积或质量或分子数的燃料中所包含的能量，或者使用标准的能量密度，释放的总能量可以被转化成燃烧的燃料的量。燃烧的燃料的量可以进一步基于在当前工况下的发动机的热效率来被调整。

如果发动机加速度是用于确定在DFSO期间喷射到单独的汽缸的燃料的量的基础，则发动机曲轴加速度/减速度的正向(positive)变化是由正被燃烧的燃料进行的工作的直接结果并且与燃烧的燃料的量成比例。曲轴旋转速度或曲轴加速度的变化的速率可以使用从位置传感器确定的曲轴速度的导数来检测。发动机控制器可以调整燃料喷射器脉冲宽度以匹配预定的曲轴加速度，所述预定的曲轴加速度被校准以对应已知的期望的量。估计喷射的燃料的量的准确度可以通过激活在接收燃料的汽缸中的电热塞来提高。此外，在一些示例中，电热塞可以在不接收燃料的汽缸中被激活，以保持汽缸中的热而非燃烧空气和燃料。此外，在燃料喷射器喷射少量的燃料并且基于该少的喷射量来调适燃料喷射器传递函数之前，接收燃料的汽缸可以在预定数量的燃烧事件中的每一个期间燃烧大量的燃料，使得在DFSO期间传递函数的调适开始时汽缸处于期望的温度。

电热塞在DFSO期间在接收燃料的汽缸中被激活，以促进燃烧稳定性并且提高在DFSO期间估计喷射到汽缸的燃料的量的准确度。此外，在DFSO中的燃料喷射器调适期间，接收燃料的汽缸中的电热塞的操作也可以减少由于噪声因素导致的燃烧事件和燃烧效率的变化，所述噪声因素包括但不限于：进气温度、进气湿度、进气歧管温度、进气歧管压力、进气歧管湿度、进气歧管组成、进气歧管中EGR的存在、发动机冷却液的温度、发动机油温度，以及燃料特性，最值得注意的是十六烷值。完成在一个汽缸中的一个燃料喷射器的调适之后，燃料被喷射到不同的汽缸，同时燃料在其它汽缸中被去激活。在接收燃料的汽缸中的电热塞也被激活。

现在参考图4，图4的方法可以作为存储在非瞬时存储器中的可执行指令而至少部分地被并入图1的系统。此外，图4的方法包括在物理世界中执行的动作。

在402，方法402激活电热塞。通过将电流和电压传送到电热塞，电热塞被激活。控制器12可以将电功率供应到电热塞，或者可替代地，控制器12可以命令电热塞控制器激活电热塞。在电热塞被激活之后，方法400继续到404。

在404，方法400基于提供到汽缸的引燃燃料喷射的脉冲宽度而调整提供到电热塞的电功率的量。当引燃燃料喷射脉冲宽度减小时，方法400增加供应到电热塞的电功率的量。当引燃燃料喷射脉冲宽度增大时，方法400减少供应到电热塞的电功率的量。在一个示例中，基于引燃燃料喷射脉冲宽度而供应到电热塞的电功率的量凭经验确定并且被存储到存储器。存储器通过引燃燃料喷射脉冲宽度来索引，并且存储器输出供应到电热塞的电功率的量。所有发动机电热塞电功率可以以相同的方式被调整。在电热塞功率被调整之后，方法400退出。

因此，图3和图4提供发动机操作方法，其包括：接收到控制器的传感器数据；基于传感器数据通过控制器来判断是否存在用于调整燃料喷射器传递函数的条件；以及响应于条件存在，通过控制器激活电热塞。该方法包括其中基于通过氧传感器感测的发动机空燃比来调整燃料喷射器传递函数。方法包括其中基于发动机扭矩来调整燃料喷射器传递函数。

在一些示例中，方法还包括响应于条件存在，通过控制器操作燃料喷射器。方法包括其中操作燃料喷射器包括通过燃料喷射器供应引燃燃料喷射。方法包括其中传递函数描述通过燃料喷射器的流量。方法包括其中传递函数将通过燃料喷射器的流量描述为燃料喷射器激活时间的函数。

图3和图4的方法还提供发动机操作方法，其包括：接收至控制器的传感器数据；基于传感器数据通过控制器判断是否存在用于在其中引燃燃料喷射被输送的脉冲宽度范围中调整燃料喷射器传递函数的条件；以及响应于条件存在，通过控制器激活电热塞。方法还包括调整输送到电热塞的电功率的量。方法包括其中输送到电热塞的电功率的量基于引燃燃料喷射脉冲宽度。方法包括其中当引燃燃料喷射脉冲宽度增加时，输送到电热塞的电功率的量减少。

在一些示例中，方法还包括如果发动机空燃比小于期望的，则增加传递函数的值。方法还包括如果发动机扭矩大于期望的，则减小传递函数的值。方法还包括去激活电热塞调整燃料喷射器传递函数。

本领域普通技术人员将认识到，图3和图4中描述的方法可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，所述处理策略诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。因此，示出的各种步骤或函数可以以示出的序列执行、并行执行或在其它情况下被省略。同样地，处理的顺序不是实现本文所描述的目标、特征和优点所必须需要的，而是为了便于说明和描述被提供的。此外，本文所描述的方法可以是物理世界中通过控制器所进行的动作和控制器内的指令的组合。本文公开的控制方法和程序的至少一部分可以作为可执行指令存储在非瞬时存储器中，并且可以由控制系统执行，所述控制系统包括与各种传感器、致动器以及其它发动机硬件结合的控制器。尽管没有明确地说明，本领域普通技术人员将认识到，根据使用的特定策略，可以重复执行示出的步骤、方法和/或函数中的一个或更多个。

这样就结束了说明书。本领域技术人员通过对说明书的阅读将想到许多改变和修改，而不偏离本说明书的精神和范围。例如，以天然气、汽油、柴油或可替代的燃料配置而操作的单汽缸、I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10、V12以及V16发动机可以使用本说明书以获益。

Claims (20)

1.一种发动机操作方法，其包括：

接收到控制器的传感器数据；

基于所述传感器数据通过所述控制器判断是否存在用于调整燃料喷射器传递函数的条件；以及

响应于存在所述条件，通过所述控制器激活电热塞。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料喷射器传递函数基于通过氧传感器感测的发动机空燃比而被调整。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料喷射器传递函数基于发动机扭矩被调整。

4.根据权利要求1所述的方法，其还包括响应于存在所述条件，通过所述控制器操作燃料喷射器。

5.根据权利要求4所述的方法，其中操作所述燃料喷射器包括通过所述燃料喷射器供应引燃燃料喷射。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述传递函数描述通过燃料喷射器的流量。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述传递函数将通过所述燃料喷射器的流量描述为燃料喷射器激活时间的函数。

8.一种发动机操作方法，其包括：

接收到控制器的传感器数据；

基于所述传感器数据通过所述控制器判断是否存在用于在引燃燃料喷射被输送的脉冲宽度范围中调整燃料喷射器传递函数的条件；以及

响应于存在所述条件，通过所述控制器激活电热塞。

9.根据权利要求8所述的方法，其还包括调整输送到所述电热塞的功率的量。

10.根据权利要求9所述的方法，其中输送到所述电热塞的所述功率的量基于引燃燃料喷射脉冲宽度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中当所述引燃燃料喷射脉冲宽度增加时，输送到所述电热塞的所述功率的量减少。

12.根据权利要求8所述的方法，其还包括如果发动机空燃比小于期望的，则增加所述传递函数的值。

13.根据权利要求12所述的方法，其还包括如果发动机扭矩大于期望的，则减小所述传递函数的值。

14.根据权利要求13所述的方法，其还包括去激活调整所述燃料喷射器传递函数的所述电热塞。

15.一种发动机系统，其包括：

具有燃烧室的发动机；

燃料喷射器和突出进入所述燃烧室的电热塞；以及

控制器，其包括响应于在引燃燃料喷射被提供的脉冲宽度区域中调整燃料喷射器传递函数的请求而激活所述电热塞的指令。

16.根据权利要求15所述的发动机系统，其还包括响应于调整所述燃料喷射器传递函数的所述请求而在引燃燃料喷射被提供的所述脉冲宽度区域中操作所述燃料喷射器。

17.根据权利要求15所述的发动机系统，其还包括响应于发动机空燃比而用于调整所述燃料喷射器传递函数的附加的控制器指令。

18.根据权利要求15所述的发动机系统，其还包括响应于发动机扭矩而用于调整所述燃料喷射器传递函数的附加的控制器指令。

19.根据权利要求15所述的发动机系统，其还包括响应于增加引燃燃料喷射脉冲宽度而减少供应到所述电热塞的功率的附加的控制器指令。

20.根据权利要求15所述的发动机系统，其中所述燃料喷射器传递函数描述燃料喷射器流量。

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