閉環(huán)控制燃料注入方法
【專利摘要】一種閉環(huán)控制燃料注入方法，允許通過(guò)預(yù)先定義的穩(wěn)定條件獲得注入量和注入正時(shí)，以這種方式在發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱狀態(tài)中將相關(guān)引燃燃料量注入之后根據(jù)燃燒壓力傳感器的燃燒壓力信號(hào)計(jì)算HRR（放熱率），并根據(jù)命令值做出調(diào)整，從而去除了在簡(jiǎn)單地使用燃燒壓力圖時(shí)引起的閉環(huán)校準(zhǔn)的不準(zhǔn)確和由于過(guò)度的EM控制造成的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說(shuō)明】閉環(huán)控制燃料注入方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年6月20日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2012-0066208的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的形式結(jié)合于此?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及燃料注入系統(tǒng)，尤其是在預(yù)先定義的穩(wěn)定條件下用于測(cè)量放熱率(HRR)、注入正時(shí)和注入量的閉環(huán)控制燃料注入方法，從而在去除了在簡(jiǎn)單地使用燃燒壓力圖時(shí)由于EM (排放)控制的過(guò)度引起的風(fēng)險(xiǎn)。
【背景技術(shù)】
[0004]在一般情況下，當(dāng)注入器以直接注入方式將燃料注入到燃燒室中時(shí)，燃料注入正時(shí)點(diǎn)不同于進(jìn)氣口注入方式，可以被多樣地確定而不考慮空氣吸入閥的動(dòng)作。
[0005]通常地，對(duì)注入器的燃料注入正時(shí)點(diǎn)精確而有效的控制是絕對(duì)必需的，以滿足內(nèi)燃機(jī)的增加的燃料效率和EM (排放)控制，因此，用于燃料注入正時(shí)點(diǎn)的閉環(huán)控制應(yīng)在注入器上實(shí)施，以取代燃料注入正時(shí)點(diǎn)的開(kāi)環(huán)控制。
[0006]在注入器執(zhí)行用于燃料注入正時(shí)點(diǎn)的閉環(huán)控制時(shí)，注入器注入燃料，然后允許針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)RPM (每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))重新調(diào)整燃料注入正時(shí)點(diǎn)。相應(yīng)地，能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的增加的燃料效率和EM控制。
[0007]同時(shí)，需要對(duì)燃料注入正時(shí)點(diǎn)的重新調(diào)整進(jìn)行最佳的選擇，以在閉環(huán)方式下適用各種車輛狀況，但是最佳的燃燒條件分別隨空氣溫度和空氣壓力，以及冷卻水溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)油溫的變化而變化。
[0008]因此，在閉環(huán)方式下執(zhí)行的燃料注入正時(shí)點(diǎn)的重新調(diào)整，在選擇適用各種車輛狀況的所有最佳條件上具有限制。
[0009]特別的是，引燃注入的精確控制在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH (噪音、振動(dòng)和顛振)中是最重要的因素。因此，如果引燃注入是不準(zhǔn)確的，則不能精確控制點(diǎn)火延遲，從而導(dǎo)致主注入的燃燒控制不穩(wěn)定。其結(jié)果是NVH和EM可能惡化。
[0010]鑒于此，例如使用每個(gè)氣缸的燃燒壓力圖的方法可以用于以閉環(huán)方式執(zhí)行的燃料注入正時(shí)點(diǎn)的控制。這種方法根據(jù)上死點(diǎn)中心后的最大燃燒壓力計(jì)算(主)注入正時(shí)和注入量，然后基于相同參數(shù)調(diào)整最佳條件的注入正時(shí)和注入量。
[0011]然而，這樣的方法具有復(fù)雜的計(jì)算并在計(jì)算中具有明顯的錯(cuò)誤。其結(jié)果是由于車輛在過(guò)渡狀態(tài)下以閉環(huán)控制方式難以注入燃料，因而存在EM控制的過(guò)度的問(wèn)題。
[0012]特別地，當(dāng)使用不準(zhǔn)確的燃燒壓力圖來(lái)控制注入正時(shí)和注入量時(shí)，相對(duì)于注入器的期望偏差(例如生產(chǎn)偏差和老化偏差)可能會(huì)造成閉環(huán)校準(zhǔn)的不準(zhǔn)確。
[0013]公開(kāi)于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般【背景技術(shù)】的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的各個(gè)方面提供閉環(huán)控制燃料注入方法，所述方法能夠允許通過(guò)預(yù)先定義的穩(wěn)定條件獲得注入量和注入正時(shí)，以這種方式，在發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱狀態(tài)中將相關(guān)引燃燃料量注入之后根據(jù)燃燒壓力傳感器的燃燒壓力信號(hào)計(jì)算HRR (放熱率)，并根據(jù)命令值做出調(diào)整，從而去除了在簡(jiǎn)單地使用燃燒壓力圖時(shí)引起的閉環(huán)校準(zhǔn)的不準(zhǔn)確和由于過(guò)度的EM控制造成的風(fēng)險(xiǎn)。
[0015]本發(fā)明的各個(gè)方面提供了一種閉環(huán)控制燃料注入方法，所述方法包括如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)處于預(yù)熱狀態(tài)和燃料切斷狀態(tài)，實(shí)施被分為引燃注入和主注入的注入器燃料注入的閉環(huán)控制，其中實(shí)施注入器燃料注入的閉環(huán)控制包括以下面的方式實(shí)施引燃注入，注入與燃料注入的引燃注入相關(guān)的燃料量，在軌道壓力被分成多個(gè)級(jí)的狀態(tài)下，根據(jù)由燃燒壓力傳感器檢測(cè)出的燃燒壓力信號(hào)計(jì)算HRR (放熱率)及燃燒壓力圖，將根據(jù)HRR得到的HRR高度(H)、注入量和注入正時(shí)與目標(biāo)值作比較，并且根據(jù)目標(biāo)值控制HRR高度(H)、注入量和注入正時(shí)的增加或減少；在引燃注入的條件被釋放時(shí)，以下面的方式實(shí)施主注入，在軌道壓力被分成多個(gè)級(jí)的狀態(tài)下，根據(jù)由燃燒壓力傳感器檢測(cè)出的燃燒壓力信號(hào)計(jì)算HRR及燃燒壓力圖，將根據(jù)HRR得到的HRR高度(H)、注入量和注入正時(shí)與目標(biāo)值作比較，并且根據(jù)目標(biāo)值控制HRR高度(H)、注入量和注入正時(shí)的增加或減少。
[0016]發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱狀態(tài)可以是發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫度是90度以上的情況，在滑行驅(qū)動(dòng)期間可能產(chǎn)生燃料切斷，并且空氣溫度和空氣壓力可以分別在20度以上和950mbar大氣壓力以上。
[0017]軌道壓力可以被分為300bar軌道壓力、600bar軌道壓力、900bar軌道壓力、1200bar軌道壓力、1600bar軌道壓力和最大軌道壓力。
[0018]當(dāng)實(shí)施所有的引燃注入和主注入時(shí)，可以存儲(chǔ)HRR高度(H)、注入量和注入正時(shí)的每個(gè)值，使得當(dāng)注入器燃料注入的閉環(huán)控制再一次被執(zhí)行時(shí)，將已存儲(chǔ)的值作為在被再次執(zhí)行前的值來(lái)使用。
[0019]本發(fā)明的各個(gè)方面提供了一種閉環(huán)控制燃料注入方法，所述方法包括:識(shí)別條件，以便在發(fā)動(dòng)機(jī)處于預(yù)熱狀態(tài)和燃料切斷狀態(tài)中確定被分為引燃注入和主注入的注入器燃料注入的閉環(huán)控制條件；準(zhǔn)備引燃控制，以便如果滿足閉環(huán)控制的條件，則注入與引燃注入相關(guān)的燃料量，根據(jù)燃燒壓力傳感器的燃燒壓力信號(hào)計(jì)算相對(duì)于被分為多個(gè)級(jí)的軌道壓力I的燃燒壓力圖，根據(jù)燃燒壓力信號(hào)獲得HRR圖，并且根據(jù)燃燒壓力信號(hào)計(jì)算HRR高度I(H)、注入量I和注入正時(shí)I ;確定引燃控制，以便在相同的條件下計(jì)算軌道壓力2、HRR高度
2、注入量2和注入正時(shí)2，軌道壓力2、HRR高度2、注入量2和注入正時(shí)2分別是軌道壓力IHRR高度I (H)、注入量I和注入正時(shí)I的值增加或減少，并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)RPM和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載將這些值與參考值(ref)進(jìn)行比較；執(zhí)行引燃控制，以便增加或減少HRR高度2，注入量2和注入正時(shí)2，并使其對(duì)應(yīng)參考值(ref )校準(zhǔn)以便確定目標(biāo)值，并且根據(jù)目標(biāo)值實(shí)施閉環(huán)控制；改變注入，以便如果在引燃注入閉環(huán)控制被執(zhí)行時(shí)檢查的軌道壓力超過(guò)設(shè)定的最大軌道壓力，則停止引燃注入并執(zhí)行主注入閉環(huán)控制；準(zhǔn)備主控制，以便如果執(zhí)行主注入閉環(huán)控制，則注入與主注入相關(guān)的燃料量，根據(jù)燃燒壓力傳感器的燃燒壓力信號(hào)計(jì)算相對(duì)于被分為多個(gè)級(jí)的新的軌道壓力I的燃燒壓力圖，根據(jù)燃燒壓力信號(hào)獲得HRR圖，并且根據(jù)燃燒壓力信號(hào)計(jì)算新的HRR高度I (H)、新的注入量I和新的注入正時(shí)I ;確定主控制，以便在相同的條件下計(jì)算新的軌道壓力2、新的HRR高度2、新的注入量2和新的注入正時(shí)2，新的軌道壓力2、新的HRR高度2、新的注入量2和新的注入正時(shí)2分別是新的軌道壓力1、新的HRR高度I (H)、新的注入量I和新的注入正時(shí)I的值增加或減少，并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)RPM和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載將這些值與新的參考值(ref)進(jìn)行比較；執(zhí)行主控制，以便增加或減少新的HRR高度2，新的注入量2和新的注入正時(shí)2，并使其對(duì)應(yīng)新的參考值(ref)校準(zhǔn)以便確定目標(biāo)值，并且根據(jù)目標(biāo)值實(shí)施閉環(huán)控制。
[0020]發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱狀態(tài)可以是發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫度是90度以上的情況，在滑行驅(qū)動(dòng)期間可能產(chǎn)生燃料切斷，并且空氣溫度和空氣壓力可以分別在20度以上和950mbar大氣壓力以上。
[0021]軌道壓力可以被分為300bar軌道壓力、600bar軌道壓力、900bar軌道壓力、1200bar軌道壓力、1600bar軌道壓力和最大軌道壓力。
[0022]閉環(huán)控制燃料注入方法可以進(jìn)一步包括建立注入變化以便確定在改變注入后ET(通電時(shí)間)>500 u s的條件是否被滿足，并且如果該條件被滿足，引燃注入閉環(huán)控制被改變?yōu)橹髯⑷腴]環(huán)控制，以及等待閉環(huán)控制以便在實(shí)施所有的引燃注入和主注入時(shí)，存儲(chǔ)所應(yīng)用的HRR高度(H)、注入量、注入正時(shí)的每個(gè)值，使得當(dāng)注入器燃料注入的閉環(huán)控制再一次被執(zhí)行時(shí)，將已存儲(chǔ)的值作為在被再次執(zhí)行之前的值來(lái)使用。
[0023]可以確定在主注入閉環(huán)控制期間通過(guò)建立注入變化而應(yīng)用的主注入量，可以在通過(guò)插值設(shè)定的引燃注入正時(shí)和具有增加的ET的部分之間的間隔之后，通過(guò)HRR圖的集成計(jì)
算主注入量。
[0024]通過(guò)納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說(shuō)明本發(fā)明的某些原理的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將更為具體地變得清楚或得以闡明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性的以閉環(huán)控制方式驅(qū)動(dòng)的燃料注入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示圖。
[0026]圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的，在每個(gè)氣缸的燃燒壓力傳感器獲得的燃燒壓力圖和來(lái)自燃燒壓力信號(hào)的HRR (放熱率)之間的燃燒起始點(diǎn)的示例性關(guān)系的示圖。
[0027]圖3為示出通過(guò)圖2示出的HRR圖調(diào)整的應(yīng)用于閉環(huán)控制方式的注入正時(shí)、注入量、命令信號(hào)起始點(diǎn)等的關(guān)系的示圖。
[0028]圖4A和圖4B為根據(jù)本發(fā)明的，示出注入器在閉環(huán)注入之前和閉環(huán)注入之后的燃料注入量的示例性偏差的圖表。
[0029]圖5A和圖5B示出根據(jù)本發(fā)明的，在閉環(huán)控制方式下控制燃料注入系統(tǒng)的示例性算法的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案詳細(xì)地作出說(shuō)明，這些實(shí)施方案的實(shí)例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本說(shuō)明書(shū)并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價(jià)形式及其它實(shí)施方案。[0031]在整個(gè)公開(kāi)中，類似的附圖標(biāo)記在本發(fā)明的各種附圖和實(shí)施方案中指代類似的部件。
[0032]這些附圖不一定按比例繪制，并且在某些情況下，比例可能被夸大，以便清楚地示出實(shí)施例的特征。當(dāng)?shù)谝粚颖环Q為在第二層“上”或在襯底“上”時(shí)，它不僅是指第一層直接形成在第二層或基板上的情況，而且也指第三層存在于第一層和第二層或襯底之間的情況。
[0033]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的以閉環(huán)控制方式實(shí)施的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)配置成將根據(jù)加速踏板2的操縱的發(fā)動(dòng)機(jī)3的RPM (每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))、用于注入器6的燃料注入量的檢測(cè)信號(hào)以及來(lái)自安裝在每個(gè)氣缸4上的燃燒壓力傳感器5的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至E⑶(電子控制單元)I。
[0034]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的由每個(gè)氣缸的燃燒壓力傳感器獲得的放熱率(HRR)圖和燃燒壓力圖之間的燃燒起始點(diǎn)的關(guān)系。參考圖2可以看出，燃燒起始點(diǎn)(目標(biāo)注入正時(shí))難以從燃燒壓力圖得到，然而能夠通過(guò)源自燃燒壓力信號(hào)的HRR圖容易、準(zhǔn)確并簡(jiǎn)單地獲得。
[0035]同時(shí)，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的應(yīng)用于閉環(huán)控制方式的從HRR圖中得到的注入正時(shí)、注入量、命令信號(hào)起始點(diǎn)等之間的關(guān)系。
[0036]例如，以下面的方式調(diào)整注入正時(shí)，即由HRR圖的起始點(diǎn)獲得當(dāng)前注入正時(shí)，通過(guò)注入量的關(guān)系方程(由圖3的方程(I)表示)計(jì)算注入量，所述關(guān)系方程與HRR高度(H)和HRR基部(L)成正比，并和加熱值(q)成反比，將計(jì)算出的注入量與當(dāng)前注入量進(jìn)行比較，以便比較與目標(biāo)注入量之間的差異，并且調(diào)整命令信號(hào)持續(xù)時(shí)間，以使當(dāng)前的注入量成為目
標(biāo)注入量。
[0037]此外，以下面的方式調(diào)整注入量，即測(cè)量HRR高度(H)，將測(cè)出的HRR高度(H)與HRR目標(biāo)高度(H)作比較，以確定它們之間是否有差異，并且如果有差異，通過(guò)將軌道壓力增加或減少該差異量來(lái)調(diào)整HRR高度(H)。
[0038]如上所述，通過(guò)調(diào)整注入量，能夠校準(zhǔn)因注入器噴嘴孔的初始生產(chǎn)偏差和注入器噴嘴的老化引起的注入器噴嘴孔的直徑變化。該直徑變化可以通過(guò)在圖4 (A)所示的注入量的偏差調(diào)整之前和在圖4 (B)所示的注入量的偏差調(diào)整之后的結(jié)果識(shí)別。
[0039]同時(shí)，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，以閉環(huán)控制方式控制燃料注入系統(tǒng)的算法。
[0040]如圖5所示，所述算法以這樣的方式體現(xiàn)，即首先確定執(zhí)行條件，如果滿足這些條件，執(zhí)行閉環(huán)控制，其中順序地實(shí)現(xiàn)引燃注入閉環(huán)控制(A)和主注入閉環(huán)控制(B)，并且在完成引燃注入閉環(huán)控制(A)和主注入閉環(huán)控制(B)后更新對(duì)于整個(gè)區(qū)域的注入量請(qǐng)求圖。
[0041]步驟SlO是指檢查在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后用于執(zhí)行閉環(huán)控制的條件的執(zhí)行條件確定步驟。該步驟是為了不斷地比較目標(biāo)值。
[0042]在這種情況下，要檢查的條件是燃料切斷和發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱。預(yù)熱是指其中發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫度超過(guò)90度或更高的狀態(tài)，燃料切斷是指在滑行驅(qū)動(dòng)期間，例如在斜坡上的減速驅(qū)動(dòng)或降檔驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的功能，并假定空氣溫度和空氣壓力分別高于20°C和950mbar大氣壓力。
[0043]在步驟S10，如果所有條件都得到滿足，執(zhí)行閉環(huán)控制。在閉環(huán)控制中，在根據(jù)步驟S20至S24首先執(zhí)行引燃注入閉環(huán)控制(A)后，根據(jù)步驟S30和S31執(zhí)行主注入閉環(huán)控制(B)。
[0044]在下文中，將引燃注入閉環(huán)控制(A)稱為PICLC (A)，而將主注入閉環(huán)控制(B)稱為 MICLC (B)。
[0045]S20指PICLC (A)開(kāi)始的步驟。在步驟S20，在注入引燃燃料量為1.5mg/st之后，根據(jù)燃燒壓力傳感器檢測(cè)到的信息計(jì)算燃燒壓力圖，并且由燃燒壓力信號(hào)產(chǎn)生HRR圖。
[0046]根據(jù)各種軌道壓力計(jì)算燃燒壓力圖。例如，軌道壓力被分為六個(gè)級(jí)的軌道壓力，如300bar軌道壓力，600bar軌道壓力，900bar軌道壓力，1200bar軌道壓力，1600bar軌道壓力和最大軌道壓力，并且對(duì)每個(gè)軌道壓力都計(jì)算出燃燒壓力圖。
[0047]六個(gè)級(jí)的軌道壓力被稱為軌道壓力I。
[0048]步驟S21指其中根據(jù)引燃條件計(jì)算HRR高度(H)、注入量和注入正時(shí)的步驟，分別針對(duì)六個(gè)級(jí)的軌道壓力計(jì)算所述HRR高度(H)、注入量和注入正時(shí)。
[0049]在引燃條件的注入正時(shí)中，將針對(duì)六個(gè)級(jí)的軌道壓力的每一個(gè)的引燃注入正時(shí)設(shè)定值應(yīng)用到整個(gè)ET (通電時(shí)間)注入正時(shí)。這是因?yàn)橛捎谧⑷胝龝r(shí)與初始燃料量有關(guān)，所以引燃點(diǎn)火延遲也應(yīng)用到主點(diǎn)火延遲。
[0050]在引燃條件的軌道壓力中，將針對(duì)六個(gè)級(jí)的軌道壓力的每一個(gè)的引燃軌道壓力設(shè)定值應(yīng)用到整個(gè)ET軌道壓力。這是因?yàn)橛捎谂c老化(例如注入器噴嘴孔焦化)有關(guān)的閉環(huán)控制，使得引燃條件的軌道壓力將被完全地?cái)U(kuò)展應(yīng)用。
[0051]在引燃條件的注入量中，將針對(duì)六個(gè)級(jí)的軌道壓力的每一個(gè)的引燃設(shè)定值按比例應(yīng)用到整個(gè)ET。例如，當(dāng)引燃燃料量設(shè)定值從1.5mg/st變?yōu)?.75mg/st (增加10%)，整個(gè)燃料量也從50mg/st變?yōu)?5mg/st (增加10%)。
[0052]然而，當(dāng)針對(duì)六個(gè)級(jí)的軌道壓力的每一個(gè)的引燃燃料量被更新時(shí)，在具有很大的主燃料量速率(ΕΤ>500 μ s)的車輛驅(qū)動(dòng)部分額外計(jì)算的燃料量，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用到ET中。出于這個(gè)原因，通過(guò)插值計(jì)算在引燃和具有增加的ET的部分之間的設(shè)定值，并且通過(guò)來(lái)自燃燒壓力信號(hào)的HRR圖的集成計(jì)算主燃料量。如上所述，當(dāng)主燃料量的更新已完成時(shí)，則整個(gè)部分的閉環(huán)更新已完成。
[0053]由此，計(jì)算出注入量I和注入正時(shí)1，并且通過(guò)對(duì)HRR圖的檢測(cè)而獲得HRR高度I(H)。在這樣的步驟中，可以考慮就在檢查之前所檢測(cè)到的最終軌道壓力、注入量和注入正時(shí)。
[0054]步驟S22是指在考慮軌道壓力2 (軌道壓力Ι+dp)、注入量2 (注入量Ι+dp)和注入正時(shí)2 (注入正時(shí)Ι+dp)的條件下計(jì)算步驟，所述軌道壓力2在軌道壓力I中增加或減少，所述注入量2在注入量I中增加或減少，所述注入正時(shí)2在注入正時(shí)I中增加或減少，通過(guò)計(jì)算步驟可以計(jì)算出注入量、注入正時(shí)和HRR高度(H)的增加或減少率。
[0055]由此，計(jì)算出注入量2和注入正時(shí)2，并且計(jì)算出HRR高度2 (H)。
[0056]步驟S23是指根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)RPM和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載確定HRR高度2 (H)、注入量2和注入正時(shí)2是否對(duì)應(yīng)參考值(ref)的步驟。由此，通過(guò)反復(fù)執(zhí)行校準(zhǔn)HRR高度(H)以對(duì)應(yīng)于HRR高度參考值(ref)、校準(zhǔn)注入量以對(duì)應(yīng)于注入量參考值(ref)以及校準(zhǔn)注入正時(shí)以對(duì)應(yīng)于注入正時(shí)的參考值(ref)的過(guò)程，實(shí)施PICLC (A)以對(duì)應(yīng)于目標(biāo)值。
[0057]將這樣的校準(zhǔn)與參考值(ref)進(jìn)行比較，以便在比較的值很小時(shí)增加校準(zhǔn)，或者在比較的值很大時(shí)減少校準(zhǔn)。
[0058]S24是指確定PICLC (A)是否需要被連續(xù)實(shí)施的步驟。為此，檢查每個(gè)軌道壓力是否超過(guò)最大軌道壓力。
[0059]在步驟S24，如果軌道壓力沒(méi)有超過(guò)最大軌道壓力，則進(jìn)程返回到步驟S20，使得PICLC (A)被連續(xù)地實(shí)施，然而如果軌道壓力超過(guò)最大軌道壓力，則進(jìn)程前進(jìn)到步驟S30，使得MICLC (B)被實(shí)施。
[0060]MICLC (B)的意思是主注入閉環(huán)控制(B)。
[0061]S30是指在進(jìn)入MICLC (B)之前，再次檢查MICLC (B)的執(zhí)行條件是否被滿足。為此，軌道壓力被分為六個(gè)級(jí)的軌道壓力，例如300bar軌道壓力、600bar軌道壓力、900bar軌道壓力、1200bar軌道壓力、1600bar軌道壓力和最大軌道壓力，并且ΕΤ>500 μ s的條件被應(yīng)用到ET中。
[0062]在此，ΕΤ>500 μ s的條件應(yīng)當(dāng)確定，因?yàn)橐褢?yīng)用了額外計(jì)算的燃料量，這是由于整個(gè)ET的主要燃料量ET率從ΕΤ>500 μ s起增加的。
[0063]S31指的是具有滿意的ΕΤ>500 μ s的執(zhí)行MICLC (B)的步驟。針對(duì)300bar軌道壓力、600bar軌道壓力、900bar軌道壓力、1200bar軌道壓力、1600bar軌道壓力和最大軌道壓力的每一個(gè)應(yīng)用并執(zhí)行MICLC (B)0 MICLC (B)以與步驟S20到S23描述的PICLC (A)相同的方式執(zhí)行。
[0064]步驟S32是指注入量請(qǐng)求圖更新的步驟。該步驟存儲(chǔ)注入量、注入正時(shí)和HRR高度(H)，其分別是針對(duì)所有的軌道壓力(300bar軌道壓力/600bar軌道壓力/900bar軌道壓力/1200bar軌道壓力/1600bar軌道壓力/最大軌道壓力)應(yīng)用和執(zhí)行的PICLC (A)和MICLC(B)的值，從而在所存儲(chǔ)的注入量，注入正時(shí)和HRR高度(H)被再次執(zhí)行時(shí)，使該值被再次執(zhí)行之前在PICLC (A)和MICLC (B)中使用。
[0065]步驟S50是指通過(guò)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)RPM確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否停止的步驟。如果發(fā)動(dòng)機(jī)RPM表示為O (零)，停止閉環(huán)控制，因?yàn)槭窃谲囕v沒(méi)有被驅(qū)動(dòng)的情況。
[0066]在另一方面，如果發(fā)動(dòng)機(jī)RPM沒(méi)有表示為O (零)，則進(jìn)程返回到步驟S10。因此，閉環(huán)控制從第一步起再次重復(fù)。
[0067]如上所述，根據(jù)各種實(shí)施方案的閉環(huán)控制燃料注入方法，通過(guò)預(yù)先定義的穩(wěn)定條件獲得注入量和注入正時(shí)，以此方式在發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱狀態(tài)中相關(guān)引燃燃料量注入之后根據(jù)燃燒壓力傳感器的燃燒壓力信號(hào)計(jì)算HRR，并根據(jù)命令值做出調(diào)整，因此，該方法可以去除在簡(jiǎn)單地使用燃燒壓力圖時(shí)引起的閉環(huán)校準(zhǔn)的不準(zhǔn)確和由于EM控制的過(guò)度所造成的風(fēng)險(xiǎn)。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方案，能夠通過(guò)預(yù)先定義的穩(wěn)定的條件測(cè)量HRR(放熱率)、注入正時(shí)和注入量，通過(guò)這些值執(zhí)行閉環(huán)注入控制，從而提高了閉環(huán)校準(zhǔn)的精度，特別是消除了由于EM控制的過(guò)度造成的風(fēng)險(xiǎn)。
[0069]另外，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方案，在閉環(huán)中使用HRR圖調(diào)整燃料注入正時(shí)點(diǎn)，從而消除了當(dāng)使用燃燒壓力圖時(shí)導(dǎo)致的具有復(fù)雜的計(jì)算和計(jì)算中明顯的錯(cuò)誤的問(wèn)題，特別是消除了由于EM控制的過(guò)度所造成的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樵陂]環(huán)控制方式中很難在車輛的過(guò)渡狀態(tài)下進(jìn)行注入因此導(dǎo)致過(guò)度EM控制的問(wèn)題。
[0070]前面對(duì)本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說(shuō)明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無(wú)遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開(kāi)的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書(shū)及其等價(jià)形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種閉環(huán)控制燃料注入方法，包括: 如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)處于預(yù)熱狀態(tài)和燃料切斷狀態(tài)，實(shí)施被分為引燃注入和主注入的注入器燃料注入的閉環(huán)控制，其中執(zhí)行注入器燃料注入的閉環(huán)控制包括: 實(shí)施引燃注入，其中注入與燃料注入的引燃注入相關(guān)的燃料量，在軌道壓力被分成多個(gè)級(jí)的狀態(tài)下，通過(guò)由燃燒壓力傳感器檢測(cè)出的燃燒壓力信號(hào)計(jì)算HRR及燃燒壓力圖，將根據(jù)所述HRR得到的HRR高度(H)、注入量和注入正時(shí)與目標(biāo)值作比較，并且根據(jù)所述目標(biāo)值控制所述HRR高度(H)、所述注入量和所述注入正時(shí)的增加或減少；以及 在引燃注入的條件被釋放時(shí)，實(shí)施主注入，其中在軌道壓力被分成多個(gè)級(jí)的狀態(tài)下，通過(guò)由燃燒壓力傳感器檢測(cè)出的燃燒壓力信號(hào)計(jì)算HRR及燃燒壓力圖，將根據(jù)所述HRR得到的HRR高度(H)、注入量和注入正時(shí)與目標(biāo)值作比較，并且根據(jù)所述目標(biāo)值控制所述HRR高度(H)、所述注入量和所述注入正時(shí)的增加或減少。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)控制燃料注入方法，其中當(dāng)實(shí)施所有的引燃注入和主注入時(shí)，存儲(chǔ)所述HRR高度(H)、所述注入量和所述注入正時(shí)的每個(gè)值，以便當(dāng)注入器燃料注入的閉環(huán)控制再一次被執(zhí)行時(shí)，將已存儲(chǔ)的值作為在被再次執(zhí)行前的值來(lái)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)控制燃料注入方法，其中發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱狀態(tài)是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度在90度以上的情況，在滑行驅(qū)動(dòng)期間產(chǎn)生所述燃料切斷，并且空氣溫度和空氣壓力分別在20度以上和950mbar大氣壓力以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)控制燃料注入方法，其中軌道壓力被分為300bar軌道壓力、600bar軌道壓力、900bar軌道壓力、1200bar軌道壓力、1600bar軌道壓力和最大軌道壓力。
5.一種閉環(huán)控制`燃料注入方法，包括: 識(shí)別條件，以便在發(fā)動(dòng)機(jī)處于預(yù)熱狀態(tài)和燃料切斷狀態(tài)確定被分為引燃注入和主注入的注入器燃料注入的閉環(huán)控制條件； 準(zhǔn)備引燃控制，以便如果滿足閉環(huán)控制的條件，注入與引燃注入相關(guān)的燃料量，根據(jù)燃燒壓力傳感器的燃燒壓力信號(hào)計(jì)算相對(duì)于被分為多個(gè)級(jí)的第一軌道壓力的燃燒壓力圖，根據(jù)燃燒壓力信號(hào)獲得HRR圖，并且根據(jù)燃燒壓力信號(hào)計(jì)算第一 HRR高度(H)、第一注入量和第一注入正時(shí)； 確定引燃控制，以便在相同的條件下計(jì)算第二軌道壓力、第二 HRR高度、第二注入量和第二注入正時(shí)，第二軌道壓力、第二 HRR高度、第二注入量和第二注入正時(shí)分別是所述第一軌道壓力、所述第一 HRR高度(H)、所述第一注入量和所述第一注入正時(shí)的值增加或減少，并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)RPM和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載將這些值與參考值(ref)進(jìn)行比較； 執(zhí)行引燃控制，以便增加或減少所述第二 HRR高度、所述第二注入量和所述第二注入正時(shí)，并使其對(duì)應(yīng)參考值(ref)校準(zhǔn)以便確定目標(biāo)值，并且根據(jù)所述目標(biāo)值實(shí)施所述閉環(huán)控制； 改變注入，以便如果在引燃注入閉環(huán)控制被執(zhí)行時(shí)，已檢查的軌道壓力超過(guò)設(shè)定的最大軌道壓力，則停止引燃注入并執(zhí)行主注入閉環(huán)控制； 準(zhǔn)備主控制，以便如果執(zhí)行主注入閉環(huán)控制，則注入與主注入相關(guān)的燃料量，根據(jù)燃燒壓力傳感器的燃燒壓力信號(hào)計(jì)算相對(duì)于被分為多個(gè)級(jí)的新的第一軌道壓力的燃燒壓力圖，根據(jù)燃燒壓力信號(hào)獲得HRR圖，并且根據(jù)燃燒壓力信號(hào)計(jì)算新的第一 HRR高度(H)、新的第一注入量和新的第一注入正時(shí)； 確定主控制，以便在相同的條件下計(jì)算新的第二軌道壓力、新的第二 HRR高度、新的第二注入量和新的第二注入正時(shí)，新的第二軌道壓力、新的第二 HRR高度、新的第二注入量和新的第二注入正時(shí)分別是新的第一軌道壓力、新的第一 HRR高度(H)、新的第一注入量和新的第一注入正時(shí)的值增加或減少，并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)RPM和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載將這些值與新的參考值(ref)進(jìn)行比較；以及 執(zhí)行主控制，以便增加或減少所述新的第二 HRR高度，所述新的第二注入量和所述新的第二注入正時(shí)，并使其對(duì)應(yīng)所述新的參考值(ref )校準(zhǔn)以便確定目標(biāo)值，并且根據(jù)所述目標(biāo)值實(shí)施所述閉環(huán)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閉環(huán)控制燃料注入方法，其中發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱狀態(tài)是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度是90度以上的情況，在滑行驅(qū)動(dòng)期間產(chǎn)生所述燃料切斷，并且空氣溫度和空氣壓力分別在20度以上和950mbar大氣壓力以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閉環(huán)控制燃料注入方法，其中所述軌道壓力被分為300bar軌道壓力、600bar軌道壓力、900bar軌道壓力、1200bar軌道壓力、1600bar軌道壓力和最大軌道壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閉環(huán)控制燃料注入方法，進(jìn)一步包括: 建立注入變化，以便確定在所述改變注入后ET>500 u s的條件是否被滿足，如果所述條件被滿足，所述引燃注入閉環(huán)控制被改變?yōu)橹髯⑷腴]環(huán)控制；以及 等待閉環(huán)控制，以便在實(shí)施所有的所述引燃注入和所述主注入時(shí)，存儲(chǔ)所應(yīng)用的HRR高度(H)、注入量和注入正時(shí)的每個(gè)值，其中當(dāng)所述注入器燃料注入的閉環(huán)控制再一次被執(zhí)行時(shí)，將已存儲(chǔ)的值作為在被再次`執(zhí)行之前的值來(lái)使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閉環(huán)控制燃料注入方法，其中確定在主注入閉環(huán)控制期間通過(guò)所述建立注入變化而應(yīng)用的主注入量，并且在通過(guò)插值設(shè)定了引燃注入正時(shí)和具有增加的ET的部分之間的間隔之后，通過(guò)HRR圖的集成計(jì)算所述主注入量。
【文檔編號(hào)】F02D41/30GK103511101SQ201210521425
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月20日
【發(fā)明者】崔昌烈 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社