用于调节燃料喷射器喷射时间的系统和方法 技术领域 本发明主要涉及用于内燃机的电控燃料系统， 并且更具体地涉及用于调节燃料喷 射器喷射时间的系统。
背景技术 用于内燃机的电控燃料系统通常包括一个或多个燃料喷射器， 响应于一个或多个 对应的激活信号而将燃料喷入发动机内。 需要评估燃料喷射器的操作并随后基于这样的评 估来调节其中的一个或多个激活信号。
发明内容 本发明可以包括所附权利要求中列举的一个或多个特征， 和 / 或一个或多个下述 特征及其组合。一种用于调节燃料喷射器喷射时间的方法可以包括 ： 选择多个燃料喷射器 中的一个燃料喷射器， 每一个燃料喷射器都被设置用于将燃料从燃料轨 (fuel rail) 喷入 内燃机的对应气缸内， 确定用于所选燃料喷射器的临界喷射时间， 该临界喷射时间对应于 最短喷射时长， 所选燃料喷射器响应于该最短喷射时长以将可识别数量的燃料喷入发动机 的对应气缸内， 生成用于所选燃料喷射器的喷射时间， 基于生成的用于所选燃料喷射器的 喷射时间、 用于所选燃料喷射器的临界喷射时间和参考临界喷射时间来确定用于所选燃料 喷射器的修正喷射时间， 并在修正喷射时间内激活所选燃料喷射器以将燃料喷入发动机的 对应的一个气缸内。
该方法可以进一步包括对多个燃料喷射器中其余的燃料喷射器中的每一个燃料 喷射器都确定临界喷射时间， 生成指令喷射时间， 确定修正喷射时间并在修正喷射时间内 激活所选燃料喷射器。参考临界喷射时间对于多个燃料喷射器中的每一个可以都是相同 的。
参考临界喷射时间可以对应于用于所选燃料喷射器的预期临界喷射时间。 该方法 可以进一步包括从存储单元中获取参考临界喷射时间。
确定用于所选燃料喷射器的临界喷射时间可以包括从存储单元中获取用于所选 燃料喷射器的临界喷射时间的先前确定值。
确定修正喷射时间可以包括基于用于所选燃料喷射器的临界喷射时间和参考临 界喷射时间来确定补偿值， 并将修正喷射时间作为生成的喷射时间和补偿值的函数进行计 算。确定补偿值可以包括将补偿值计算为临界喷射时间和参考临界喷射时间之间的差值。 计算修正喷射时间可以包括将修正喷射时间计算为生成的喷射时间和补偿值之和。
该方法可以进一步包括确定一个或多个燃料喷射量， 每一个燃料喷射量都对应于 由所选燃料喷射器响应于其激活而在对应的喷射时间内喷入发动机的对应气缸内的不同 的燃料估算量， 并基于生成的用于所选燃料喷射器的喷射时间、 一个或多个燃料喷射量、 一 个或多个对应的参考燃料喷射量、 用于所选燃料喷射器的临界喷射时间和参考临界喷射时 间来确定用于所选燃料喷射器的修正喷射时间。 一个或多个参考燃料喷射量可以每一个都
对应于基于激活而在对应喷射时间内的预期燃料喷射量。 然后该方法可以进一步包括基于 对应的喷射时间从存储单元中获取一个或多个参考燃料喷射量。 确定用于所选燃料喷射器 的临界喷射时间可以包括从存储单元中获取用于所选燃料喷射器的临界喷射时间的先前 确定值。 然后确定一个或多个燃料喷射量可以包括从存储单元中获取用于所选燃料喷射器 的燃料喷射量的一个或多个先前确定值。 参考临界喷射时间可以对应于基于所选燃料喷射 器的预期临界喷射时间。该方法可以进一步包括从存储单元中获取参考临界喷射时间。确 定修正喷射时间可以包括基于用于所选燃料喷射器的临界喷射时间和参考临界喷射时间 来确定第一补偿值， 基于一个或多个燃料喷射量以及参考燃料喷射量来确定一个或多个附 加补偿值， 并基于生成的喷射时间以及第一补偿值和一个或多个附加补偿值的函数来计算 修正喷射时间。
一种用于调节燃料喷射器喷射时间的方法可以包括 ： 选择多个燃料喷射器中的 一个燃料喷射器， 每一个燃料喷射器都被设置用于将燃料从燃料轨喷入内燃机的对应气缸 内， 生成用于所选燃料喷射器的喷射时间， 确定一个或多个燃料喷射量， 每一个燃料喷射量 都对应于由所选燃料喷射器响应于其激活而在对应的喷射时间内喷入发动机的对应气缸 内的不同的燃料估算量， 至少一个对应的喷射时间接近于或等于生成的喷射时间， 基于生 成的用于所选燃料喷射器的喷射时间、 一个或多个燃料喷射量以及一个或多个对应的参考 燃料喷射量来确定用于所选燃料喷射器的修正喷射时间， 并在修正喷射时间内激活所选燃 料喷射器以将燃料喷入发动机的对应的一个气缸内。 一个或多个参考燃料喷射量可以每一 个都对应于在对应喷射时间内基于其激活的预期燃料喷射量并且每一个都被存储在存储 器内。该方法还可以进一步包括从存储器中获取一个或多个参考燃料喷射量。 一种用于调节燃料喷射器喷射时间的系统可以包括 ： 包含加压燃料的燃料轨， 多 个燃料喷射器， 每一个燃料喷射器都被流体连通至燃料轨并且每一个燃料喷射器都响应于 喷射时间信号而在对应喷射时间的时段内将燃料从燃料轨喷入内燃机的对应气缸内， 以及 包括存储器的控制电路， 存储器具有存在其中的可由控制电路执行的指令以用于 ： 选择多 个燃料喷射器中的一个燃料喷射器， 确定用于所选喷射器的对应于最短喷射时长的临界喷 射时间， 所选燃料喷射器响应于该最短喷射时长以将可识别数量的燃料从燃料轨喷入发动 机的对应气缸内， 生成用于所选燃料喷射器的喷射时间， 基于生成的用于所选燃料喷射器 的喷射时间、 用于所选燃料喷射器的临界喷射时间和参考临界喷射时间来确定用于所选燃 料喷射器的修正喷射时间， 并产生所具有的时长与修正喷射时间相等的喷射时间信号。
参考临界喷射时间可以被存储在存储器内。 存储在存储器内的指令可以包括可由 控制电路执行以从存储器中获取参考临界喷射时间的指令。 用于所选燃料喷射器的临界喷 射时间可以被预先确定并存储在存储器内。 存储在存储器内的指令可以包括可由控制电路 执行以从存储器中获取用于所选燃料喷射器的临界喷射时间的指令。
存储在存储器内的指令可以进一步包括可由控制电路执行的指令以确定 ： 一个或 多个燃料喷射量， 每一个燃料喷射量都对应于由所选燃料喷射器响应于其激活而在对应的 喷射时间内喷入发动机对应气缸内的不同的燃料估算量， 以及进一步基于一个或多个燃料 喷射量以及一个或多个对应的参考燃料喷射量来确定用于所选燃料喷射器的修正喷射时 间。用于所选燃料喷射器的一个或多个燃料喷射量可以被预先确定并存储在存储器内。一 个或多个参考燃料喷射量可以每一个都对应于在对应喷射时间内基于其激活的预期燃料
喷射量并且每一个都被存储在存储器内。 存储在存储器内的指令可以进一步包括可由控制 电路执行以从存储器中获取一个或多个参考燃料喷射量以及一个或多个燃料喷射量的指 令。
一种用于调节燃料喷射器喷射时间的系统可以包括 ： 包含加压燃料的燃料轨， 多 个燃料喷射器， 每一个燃料喷射器都被流体连通至燃料轨并且每一个燃料喷射器都响应于 喷射时间信号而在对应喷射时间的时段内将燃料从燃料轨喷入内燃机的对应气缸内， 以及 包括存储器的控制电路， 存储器具有存在其中的可由控制电路执行的指令以用于 ： 选择多 个燃料喷射器中的一个燃料喷射器， 生成用于所选燃料喷射器的喷射时间， 确定一个或多 个燃料喷射量， 每一个燃料喷射量都对应于由所选燃料喷射器响应于其激活而在对应的喷 射时间内喷入发动机的对应气缸内的不同的燃料估算量， 其中至少一个对应的喷射时间接 近于或等于生成的喷射时间， 基于生成的用于所选燃料喷射器的喷射时间、 一个或多个燃 料喷射量以及一个或多个对应的参考燃料喷射量来确定用于所选燃料喷射器的修正喷射 时间， 并产生所具有的时长与修正喷射时间相等的喷射时间信号。
一个或多个参考燃料喷射量可以每一个都对应于在对应喷射时间内基于其激活 的预期燃料喷射量并且每一个都被存储在存储器内。 存储在存储器内的指令可以包括可由 控制电路执行以从存储器中获取一个或多个参考燃料喷射量的指令。 附图简要说明
图 1 是用于监控燃料喷射量的系统的一个示意性实施例的方块图。
图 2 是图 1 中控制电路的控制逻辑组成部分的一个示意性实施例的方块图。
图 3 是图 2 中的喷射器健康状况确定逻辑模块的一个示意性实施例的方块图。
图 4A 和 4B 是图 3 中的主控制逻辑模块的一个示意性实施例的流程图。
图 5 是轨道压力和发动机循环的曲线图， 示出了在图 4A 和 4B 中所示条件下由于 燃料喷射而下降的轨道压力以及在多个发动机循环中的燃料泄漏。
图 6 是图 3 中的燃料喷射确定逻辑模块的一个示意性实施例的方块图。
图 7 是图 6 中的轨道压力处理逻辑模块的一个示意性实施例的方块图。
图 8 是轨道压力和发动机曲轴转角的曲线图， 示出了图 7 中的轨道压力处理逻辑 模块的运行情况。
图 9 是图 6 中的喷射 / 非喷射确定逻辑模块的一个示意性实施例的方块图。
图 10 是用于单个燃料喷射器的燃料喷射量和喷射器喷射时间的曲线图， 示出了 它的临界喷射时间。
图 11 是用于正常工作的燃料喷射器以及用于失灵的燃料喷射器的燃料喷射量和 喷射器喷射时间的曲线图， 示出了在观测的临界喷射时间内的对应变化。
图 12 是图 2 中的喷射器健康状况确定逻辑模块的另一个示意性实施例的方块图。
图 13 是图 12 中的一部分主控制逻辑模块的一个示意性实施例的流程图。
图 14 是图 12 中的燃料喷射确定逻辑模块的一个示意性实施例的方块图。
图 15 是图 14 中的喷射 / 非喷射表决逻辑模块的一个示意性实施例的方块图。
图 16 是图 2 中的喷射器健康状况确定逻辑模块的又一个示意性实施例的方块图。
图 17 是图 16 中的一部分主控制逻辑模块的一个示意性实施例的流程图。
图 18 是图 16 中的一部分主控制逻辑模块的另一个示意性实施例的流程图。
图 19 是基于一个或多个对应的临界喷射时间来调节用于一个或多个燃料喷射器 的指令喷射时间的方法的一个示意性实施例的流程图。
图 20 是基于一个或多个对应的燃料喷射量估算值来调节用于一个或多个燃料喷 射器的指令喷射时间的方法的一个示意性实施例的流程图。 具体实施方式
为了帮助理解本发明的原理， 现将参照附图中示出的多个示意性实施例来进行说 明并将使用专用术语来描述这些实施例。
现参照图 1， 如图所示是用于监控燃料喷射量的系统 10 的一个示意性实施例的方 块图。在图示的实施例中， 系统 10 包括由在其中驻留有系统 10 的车辆所携带的常规燃料 源 12。燃料源 12 通过管路 14 被流体连通至燃料入口计量阀 16 的入口。常规的低压燃料 泵 13 被设置为与管路 14 串接， 并且被设置用于将低压燃料从燃料源 12 送至入口计量阀 16 的燃料入口。燃料入口计量阀 16 的燃料出口被流体连通至常规的高压燃料泵 18 的燃料 入口， 而燃料泵 18 的燃料出口则被流体连通至常规的燃料贮存器 20 的燃料入口。示意性 地， 燃料泵 18 是常规的高压燃料泵， 不过本公开也允许可选地使用其他的常规燃料泵。燃 料贮存器 20 也通过数量为 N 的燃料管路 221-22N 被流体连通至对应数量的常规燃料喷射器 241-24N， 其中 N 可以是任意的正整数。 燃料喷射器 241-24N 中的每一个都被流体连通至多条 燃料管路 221-22N 中不同的一条并且也被流体连通至内燃机 28 的对应数量的气缸 261-26N。 燃料贮存器 20 可以可选地被称作燃料轨， 并且术语 “贮存器” 和 “轨” 可以因此在本文中被 可互换地使用。示意性地， 内燃机 28 可以是常规的柴油发动机， 在此情况下燃料源 12 装有 一定数量的常规柴油燃料。可选地， 内燃机 28 可以被设置为燃烧不同类型的燃料， 例如汽 油、 汽油 - 油类混合物等， 在此情况下燃料源 12 装有一定数量的对应燃料。
系统 10 进一步包括控制电路 30， 控制电路 30 具有存储单元 32 或者可以访问存储 单元 32。 示意性地， 控制电路 30 可以是基于微处理器的， 不过本公开也允许这样的实施例 ： 其中控制电路 30 可选地包括一种或多种其他的常规信号处理电路。在任何情况下， 控制电 路 30 总是被设置用于以将在下文中介绍的方式来处理输入信号并产生输出控制信号。在 控制电路 30 是基于微处理器的的实施例和 / 或控制电路 30 通常包括决策电路的实施例 中， 存储单元 32 具有存储在其中的指令， 这些指令可由控制电路 30 执行以完成本文所介绍 任务中的任意一项或多项。
控制电路 30 包括被设置用于接收由多个传感器产生的电子信号的多个输入端。 例如一个这样的传感器是通过信号路径 36 被电连接至控制电路的轨道压力输入端 RP 的常 规压力传感器 34。 在图示的实施例中， 压力传感器 34 被设置用于产生与燃料贮存器或燃料 轨 20 内的燃料压力相对应的压力信号。由压力传感器 34 产生的压力信号在本文中将被称 作轨道压力信号， 其表示燃料贮存器或燃料轨 20 内的燃料压力。
系统 10 进一步包括发动机转速和位置传感器 38， 其被有效连接至内燃机 28 并且 通过信号路径 40 被电连接至控制电路 30 的发动机转速和位置的输入端 ES/P。 发动机转速 和位置传感器 38 示意性地是被设置用于根据能够确定的发动机 28 的旋转速度 ( 例如发动 机转速 ES) 和能够确定的发动机位置 (EP) 例如发动机的曲轴 ( 未示出 ) 相对于参考角度 的转角来产生信号的常规传感器。控制电路 30 进一步包括多个输出端， 控制电路 30 通过这些输出端来产生控制信 号用于控制与系统 10 相连的多个致动器。例如， 系统 10 包括如前文中所述的燃料入口计 量阀 16， 而控制电路 30 的燃料入口阀控制输出 FIVC 则通过信号路径 42 被电连接至燃料入 口计量阀 16。控制电路 30 被设置用于通过 FIVC 输出控制燃料入口计量阀 16 在打开位置 和关闭位置之间的操作， 在打开位置燃料可以从燃料源 12 流动至燃料泵 18， 而在关闭位置 来自燃料源 12 的燃料则不能从燃料泵 18 流出。
在某些实施例中， 系统 10 可以进一步包括燃料泵致动器 45， 其被连接至燃料泵 18 并且通过图 1 中用虚线表示的信号路径 46 被电连接至控制电路 30 的燃料泵控制输出 FPC。 在包括这些部件的实施例中， 燃料泵致动器 46 响应于信号路径 46 上由控制电路 30 产生的 燃料泵指令信号来以常规方式控制燃料泵 18 的操作。
在某些实施例中， 系统 10 可以进一步包括燃料返回管路 47， 其具有被流体连通至 燃料贮存器或燃料轨 20 的一端， 和被流体连通至燃料源 12 的相对端。泄压阀 48 可以被设 置为与燃料返回管路 47 串接并且可以通过图 1 中用虚线表示的信号路径 49 被电连接至控 制电路 30 的泄压阀输出 PRV。在包括这些部件的实施例中， 泄压阀 48 响应于信号路径 49 上由控制电路 30 产生的泄压阀控制信号来以常规方式控制泄压阀 48 的操作。
控制电路 30 进一步包括数量为 N 的燃料喷射器控制输出 FIC1-FICN， 其中的每一 个都通过多条信号路径 441-44N 中对应的一条被电连接至多个燃料喷射器 241-24N 中对应的 一个。燃料喷射器 241-24N 中的每一个都响应于由控制电路 30 产生的对应控制信号以在开 始于指定启动喷射时刻的指定喷射时间内将燃料喷入多个气缸 261-26N 中对应的一个气缸 内。示意性地， 启动喷射时刻是相对于预定的发动机位置 ( 例如与每一个气缸相关联的曲 轴转角 ) 指定的。更具体地， 例如用于每一个气缸 261-26N 的启动喷射时刻可以相对于对多 个气缸 261-26N 中的每一个都各不相同的上止点 (TDC) 曲轴转角而确定。但是， 应该理解的 是启动喷射时刻也可以利用其他的常规技术来指定。
现参照图 2， 示出了系统 10 的控制电路 30 内的至少部分控制逻辑的一个示意性实 施例。示意性地， 图 2 中示出的控制逻辑以一组或多组指令形式 ( 例如可由控制电路 30 执 行的软件代码 ) 被存储在控制电路 30 的存储单元 32 内以对控制系统 10 的操作进行控制。 在图示的实施例中， 控制电路 30 包括喷射器健康状况确定逻辑模块 50 和燃料补给逻辑模 块 52。喷射器健康状况确定逻辑模块接收由压力传感器 34 产生的轨道压力信号 RP、 由转 速和位置传感器 38 产生的发动机转速和位置信号 ES/P 以及来自燃料补给逻辑模块 52 的 燃料补给请求值 RQF 作为输入。燃料补给请求值 RQF 是表示使用者请求燃料补给， 例如通 过使用者致动常规加速踏板 ( 未示出 ) 和 / 或使用者设定常规巡航控制电路 ( 未示出 ) 而 请求的常规燃料补给值， 该值可以通过驻留在存储器 32 内并由控制电路 30 执行的一种或 多种常规算法加以进一步的限定或修改。对于本文来说， 请求的燃料值 RFQ 通常对应于由 燃料系统请求传输至发动机 28 的燃料。喷射器健康状况确定逻辑模块 50 被设置用于产生 对应于喷射器喷射时间 OT、 喷射器的标识码 INJK 以及燃料入口计量阀控制值 FIVC 的输出 值。以下将更详细地介绍通过喷射器健康状况确定逻辑模块 50 来确定这些输出值。
燃料补给逻辑模块 52 接收轨道压力信号 RP、 发动机转速和位置信号 ES/P 以及 OT、 INJK 和由喷射器健康状况确定逻辑模块 50 产生的 FIVC 阀值作为输入。除了燃料补给 请求值 RQF 之外， 燃料补给逻辑模块 52 被设置用于产生燃料喷射器控制信号 FIC1-FICN 以及燃料入口计量阀控制信号 FIVC 作为输出， 并且在某些实施例中还要产生燃料泵指令信 号 FPC 和 / 或泄压阀信号 PRV 作为输出。在内燃机 28 正常运行期间， 也就是未激活喷射器 健康状况确定逻辑模块运行时， 燃料补给逻辑模块 52 可以用常规方式操作用于控制系统 10 以将燃料提供给发动机 28 不同的气缸 261-26N。当激活喷射器健康状况确定逻辑模块 50 运行时， 燃料补给逻辑模块 52 的操作除了燃料喷射器喷射时间信号和燃料入口计量入 口阀控制信号 ( 和 / 或在包括燃料泵致动器 45 和泄压阀 48 之一或两者的实施例中的燃料 泵指令信号和 / 或泄压阀信号 ) 要由喷射器健康状况确定逻辑模块 50 以将在下文中更详 细介绍的方式指定以外都是常规操作。
现参照图 3， 示出了喷射器健康状况确定逻辑模块 50 的一个示意性实施例。在图 示的实施例中， 喷射器健康状况确定模块 50 包括主控制逻辑模块 54 和燃料喷射确定逻辑 模块 56。 主控制逻辑模块 54 接收发动机转速和位置信号 ES/P、 轨道压力信号 RP、 燃料补给 请求值 RQF 以及由燃料喷射确定逻辑模块 56 产生的喷射 / 非喷射值 I/I′作为输入。主控 制逻辑模块 54 可操作用于产生喷射时间值 OT、 喷射器标识码 INJK 以及燃料入口计量阀指 令值 FIVC 作为输出。燃料喷射确定逻辑模块 56 接收从发动机转速和位置信号 ES/P 中获 取的发动机转速值 ES、 由主控制逻辑模块 54 产生的瞬时轨道压力值 RPi 以及由主控制逻辑 模块 54 产生的对应的个体齿数 TOOTH1 作为输入。 现参照图 4A 和 4B， 示出了表示图 3 中的主控制逻辑模块 54 的软件算法 54 的一个 示意性实施例的流程图。在图示的实施例中， 算法 54 在步骤 70 处开始， 而随后在步骤 72 处主控制逻辑模块 54 即可操作用于监测一个或多个测试激活条件， 在可以激活图 2 中的喷 射器健康状况确定模块 50 运行之前必须要满足这些测试激活条件。示意性地， 由主控制逻 辑模块 54 在步骤 72 处监测的测试条件包括监测由燃料补给逻辑模块 52 产生的燃料请求 值 RQF、 轨道压力信号 RP 以及发动机转速和位置信号 ES/P。随后在步骤 74 处， 主控制逻辑 模块 54 可操作用于确定在步骤 72 处监测的测试条件是否已被满足。示意性地， 主控制逻 辑模块 54 在步骤 74 处可以通过以下方式来确定在步骤 72 处监测的测试条件是否已被满 足： 确定与由燃料系统输送给发动机 28 的燃料请求相对应的燃料请求值 RQF 是否低于例如 对应于车辆监测状态或零请求燃料补给的阈值燃料补给水平 FTH， 确定轨道压力 RP 是否高 于轨道压力阈值 RPTH， 以及确定发动机转速和位置信号 ES/P 的发动机转速部分是否高于转 速阈值。如果主控制逻辑模块 54 在步骤 74 处确定燃料请求值 RQF 不低于阈值燃料补给水 平 FTH， 确定轨道压力 RP 不高于轨道压力阈值 RPTH， 或者确定发动机转速不高于发动机转速 阈值 ESTH， 那么算法 54 的执行就循环返回至步骤 72 以继续监测测试激活条件。但是， 如果 主控制逻辑模块 54 在步骤 74 处确定燃料请求值 RQF 低于 FTH， 确定轨道压力 RP 高于 RPTH 并且确定发动机转速 ES 高于 ESTH， 那么算法 54 的执行前进至步骤 76。应该理解的是由主 控制逻辑模块 54 在步骤 72 和 74 处监测和测试的前述测试激活条件仅代表一组测试条件 示例， 并且可以在步骤 72 和 74 处监测和测试更多、 更少和 / 或不同的测试激活条件。可以 注意到步骤 74 的 “是” 分支除了前进至步骤 76 以外也会循环返回至步骤 72。对于本文来 说， 步骤 74 的 “是” 分支和步骤 72 之间的循环表明算法 54 始终要在步骤 72 和 74 处对测 试激活条件进行连续监测和测试。因此， 如果在执行算法 54 期间的任意时刻， 上述测试激 活条件中的一项或多项未被满足也就是不再为真， 那么算法 54 就在步骤 72 和 74 之间循环 执行， 直到所有这些测试激活条件均被满足为止， 然后算法 54 再在步骤 76 处重新开始。
在步骤 76 处， 主控制逻辑模块 54 可操作用于确定多个燃料喷射器 241-24N 中的第 K 个用于测试。K 值可以在 1 和 N 之间任意选择或者可以可选地被选择为例如遵循预定的 喷射器顺序以遵循预定的燃料喷射模式。 在任何情况下， 执行算法 54 从步骤 76 前进至 78， 在此主控制逻辑模块 54 可操作用于产生对应于关闭的入口计量阀 16 的燃料入口计量阀指 令 FIVC， 例如 FIVC 等于零。主控制逻辑模块 54 随后即可操作用于在信号路径 42 上产生关 闭燃料入口计量阀 16 的燃料入口计量阀控制信号以使得没有燃料从燃料源 12 流动至燃料 泵 18。步骤 78 作为一种机构被包括在算法 54 内， 通过该机构可以禁止燃料流动至燃料轨 ( 例如贮存器 20 和 / 或管路 22)。应该理解的是对于本文来说， 步骤 78 可以附加地或可选 地在分别包括燃料泵致动器 45 和 / 或泄压阀 48 的实施例中通过以下方式实现 ： 设置主控 制逻辑模块 54 产生使燃料泵致动器 46 无效的燃料泵指令 FPC 从而禁止燃料泵 18 的操作， 和 / 或设置主控制逻辑模块 54 产生关闭泄压阀 48 的泄压阀信号 PRV 以禁止燃料通过燃料 管路 47 从燃料贮存器或燃料轨 20 溢出。用于使主控制逻辑模块 54 包括任一特征的修改 对于本领域技术人员来说是一种机械步骤。
算法 54 从步骤 78 前进至步骤 80， 在此喷射器健康状况确定逻辑模块 50 可操作用 于监测源于信号路径 40 上的发动机转速和位置信号 ES/P 的发动机位置 EP。随后在步骤 82 处， 喷射器健康状况确定逻辑模块 50 可操作用于确定发动机位置值 EP 是否表明发动机 28 处于发动机循环的起点。 示意性地， 发动机循环的起点对应于检测到与发动机曲轴同步旋转的齿轮或飞轮 上的一个指定齿， 并且对于多个气缸 261-26N 中的每一个以及对应的燃料喷射器 241-24N 都 各不相同。 例如， 相对于多个气缸 261-26N 中任意一个的发动机循环起点通常都对应于气缸 内对应活塞的所谓上止点 (TDC) 位置。示意性地， 用于多个气缸 261-26N 中任意一个的发 动机循环起点都对应于其对应活塞的 TDC， 并通过与对应活塞的 TDC 相对应的发动机位置 齿轮或飞轮上的齿识别。相对于多个气缸 261-26N 中任意一个的发动机循环由此就对应于 发动机曲轴在对应活塞的相邻 TDC 位置之间发生的旋转量。例如， 在常规的六气缸发动机 中， TDC 通常在曲轴每旋转 120 度时出现。在任何情况下， 相对于任意气缸 / 活塞的单个发 动机循环通常都是发动机曲轴旋转 720 度。本领域技术人员应该意识到用于针对多个气缸 261-26N 中的任意一个来识别发动机循环起点的其他技术和 / 或活塞位置， 并且通过本公开 能预见任意其他的此类技术和 / 或活塞位置。
如果喷射器健康状况确定逻辑模块 50 在步骤 82 处确定当前的发动机位置 EP 未 处于发动机循环的起点， 那么算法 54 的执行就循环返回至步骤 80 以继续监测发动机位置 EP。如果在步骤 82 处喷射器健康状况确定逻辑模块 50 确定当前的发动机位置 EP 处于发 动机循环的起点， 那么算法 54 就前进至步骤 84， 在此喷射器健康状况确定逻辑模块 50 可操 作用于产生针对喷射器 K 的喷射时间值 OT， 并将喷射时间值 OT 提供给燃料补给逻辑模块 52。用于所有其他喷射器的喷射时间均被设定为零。燃料补给逻辑模块 52 接下来可操作 用于通过信号路径 441-44N 中适当的一条路径将喷射时间 OT 赋予多个喷射器 241-24N 中的 第 K 个。
步骤 84 之后， 算法 54 的执行前进至步骤 86， 在此喷射器健康状况确定逻辑模块 50 可操作用于采样轨道压力 RP 和发动机位置 EP 以确定对应的轨道压力和发动机位置的采 样值 RPi 和 EPi。随后在步骤 88， 喷射器健康状况确定逻辑模块 50 可操作用于将 EPi 转化
为对应的齿数 TOOTHi， 由此识别出与发动机曲轴同步旋转的齿轮或飞轮上的与获取轨道压 力样本 RPi 所处的特定发动机位置相对应的特定齿。随后在步骤 90， 喷射器健康状况确定 逻辑模块 50 可操作用于将轨道压力和齿数样本 RPi 和 TOOTHi 分别提供给燃料喷射确定逻 辑模块 56( 参见图 3)。随后在步骤 92， 喷射器健康状况确定逻辑模块 50 可操作用于确定 当前的发动机位置 EP 是否表明当前的发动机循环已完成。如果不是， 那么算法 54 的执行 就循环返回到步骤 86 以继续对轨道压力 RP 和发动机位置 EP 分别进行采样用于当前发动 机循环的剩余时段。
如果在步骤 92 处， 主控制逻辑模块 54 根据当前的发动机位置 EP 确定当前的发动 机循环已完成， 那么算法执行就前进至步骤 94， 在此主控制逻辑模块 54 可操作用于确定燃 料喷射确定逻辑模块 56 是否已检测到由第 K 个喷射器通过当前的指令喷射时间值 OT 引起 的可识别的燃料喷射。示意性地， 主控制逻辑模块 54 可操作用于通过以将在下文中更加详 细介绍的方式监测由燃料喷射确定逻辑模块 50 产生的喷射 / 非喷射值 I/I′来执行步骤 94。在任何情况下， 如果主控制逻辑模块 54 在步骤 94 处确定燃料喷射确定逻辑模块 56 并 未检测到由第 K 个喷射器响应于当前的指令喷射时间值 OT 而引起的任何可识别的燃料喷 射， 那么算法 54 的执行就前进至步骤 98， 在此主控制逻辑模块 54 可操作用于例如通过将 OT 增加一个增量值 INC 来修改当前的喷射时间值 OT。示意性地， INC 可以介于 1-1000 微 秒之间， 例如为 100 微秒， 不过其他的 INC 值也是允许的。在任何情况下， 算法 54 的执行都 从步骤 98 循环返回至步骤 80 以监测当前的发动机位置值 EP。 如果在步骤 94 处主控制逻辑模块 54 确定燃料喷射确定逻辑模块 56 已检测到由 第 K 个喷射器响应于当前的指令喷射时间值 OT 而引起的可识别的燃料喷射， 那么算法 54 的执行就前进至步骤 96， 在此主控制逻辑模块 54 可操作用于将用于第 K 个喷射器的临界喷 射时间值 COTK 设定为当前的指令喷射时间值 OT， 并将临界喷射时间值 COTK 与喷射器标识 符 K 一起存储在存储单元 32 内。对于本文来说， 喷射器 241-24N 中任何一个的临界喷射时 间都被定义为燃料喷射器响应以将可识别的燃料量喷入气缸 261-26N 中对应的一个气缸内 的最短喷射时间。
算法 54 从步骤 96 前进至步骤 100， 在此主控制逻辑模块 54 可操作用于确定是否 已经为所有的喷射器 241-24N 都确定了临界喷射时间值 COT。如果还没有， 那么算法 54 就 前进至步骤 104， 在此主控制逻辑模块 54 可操作用于从尚未确定临界喷射时间值 COT 的剩 余喷射器 241-24N 中选择一个新的喷射器 K。算法 54 从步骤 104 循环返回至步骤 80。如果 在步骤 100 处， 主控制逻辑模块 54 确定已经为所有的喷射器 241-24N 都确定了临界喷射时 间值 COT， 那么算法 54 就前进至步骤 102， 在此主控制逻辑模块 54 可操作用于产生燃料入 口计量阀指令值 FIVC， 其对应于打开的燃料入口计量阀 16。燃料补给逻辑模块 50 响应于 由喷射器健康状况确定逻辑模块 50 产生的燃料入口计量阀指令值 FIVC 以命令燃料入口计 量阀 16 到达打开位置。附加地， 在包括致动器 45 的实施例中， 控制逻辑模块 54 在步骤 102 处可操作用于重新开始产生燃料泵指令 FPC。在包括泄压阀 48 的实施例中， 控制逻辑模块 54 在步骤 102 处可操作用于在适当的时候重新开始产生泄压阀信号 PRV。在任何情况下， 算法 54 都从步骤 102 前进至步骤 106， 在此结束算法 54 的执行。
算法 54 的目的之一在于为每一个喷射器 241-24N 确定临界喷射时间 COT。算法 54 在图 4A 和 4B 示出的实施例中通过以下步骤示意性地实现了该目的 ： 在步骤 84 处将第一喷
射时间值 OT 设定为预计将不会被燃料喷射确定逻辑模块 56 检测到可识别的燃料喷射的喷 射时间值。 算法 54 继续执行以将增量时间值 INC 加至喷射时间值 OT， 使得燃料喷射确定逻 辑模块 56 最终将检测到由燃料喷射器 241-24N 中对应的一个喷出的可识别的燃料喷射量。 在检测到该可识别的燃料喷射量时， 算法 54 就确定了用于多个燃料喷射器 241-24N 中的第 K 个的临界喷射时间值 COTK。本领域技术人员可以想到其他的常规技术用于选择和 / 或修改 喷射时间值 OT 以确定用于每一个燃料喷射器 241-24N 的临界喷射时间值。例如， 在步骤 80 处可以将初始喷射时间指令值 OT 设定为预计可以被燃料喷射确定逻辑模块 56 检测到可识 别的燃料喷射量的喷射时间值， 并且可以随后在步骤 98 处进行修改以减少喷射时间值 OT， 直到燃料喷射确定逻辑模块 56 无法通过燃料喷射器 241-24N 中对应的一个检测到任何可识 别的燃料喷射量为止。在该实施例中， 通过检测由燃料喷射器 241-24N 中当前指定的一个 ( 例如第 K 个 ) 喷出的可识别燃料喷射量而获得的最新指令喷射时间值就是用于该喷射器 的临界喷射时间 COT。作为另一个示例， 算法 54 可以被修改为实现常规的 “搜寻” 技术， 其 中使用的是在预期的临界喷射时间值 COT 的任意一侧或两侧的喷射时间值 OT， 并且随后使 其向着预期的临界喷射时间值 COT 增量式前进， 直到确定了临界喷射时间值 COT 的满意数 值为止。用于修改和 / 或选择喷射时间指令值 COT 以确定对应的临界喷射时间值 COT 的这 些以及任意其他的常规技术均被本公开所允许。
现参照图 5， 示出了轨道压力 RP 和在多次连续的发动机循环中的曲线图， 其概念 性地示出了在图 4A 和 4B 中所示算法 54 的某些特征。图 5 中的轨道压力曲线示出了燃料 喷射器 241-24N 中的单个喷射器在车辆监测条件下也就是在 RQF 等于零、 对应于零请求燃料 补给并将燃料入口计量阀 16 关闭以使燃料泵 18 无法将更多燃料从燃料源 12 提供至燃料 贮存器或燃料轨 20 的条件下对三种不同的恒定喷射时间值 OT 的响应。轨道压力波形 120 表示在用于所有燃料喷射器 241-24N 的指令喷射时间 OT 均为零时的轨道压力响应， 并因此 表示了由于在无燃料喷射操作期间来自所有燃料喷射器 241-24N 的燃料寄生泄漏而造成的 轨道压力下降。轨道压力波形 122 表示对造成喷入气缸 261-26N 中对应的一个气缸内的明 显燃料喷射的第一指令喷射时间 OT 的轨道压力响应， 并因此表示了燃料喷射和寄生燃料 泄漏的组合。轨道压力波形 124 表示对比产生波形 122 的指令喷射时间 OT 更大的指令喷 射时间 OT 的轨道压力响应， 并因此也表示了由于对应的燃料喷射量和寄生燃料泄漏而造 成的轨道压力下降。图 5 中的波形 120， 122， 124 示出了在所述条件下的轨道压力下降对于 燃料喷射量和寄生泄漏来说基本上都是线性的。图 3 中的燃料喷射确定逻辑模块 56 如下 文中将要更详细介绍的那样被设置用于分别处理轨道压力 RPi 和齿样本 TOOTHi 以确定由燃 料喷射以及由寄生泄漏造成的对应的轨道压力下降值， 并随后根据该信息确定燃料喷射器 241-24N 中对应的一个是否已经或者尚未将可识别数量或大量的燃料喷入气缸 261-26N 中对 应的一个气缸内。
现参照图 6， 示出了图 3 中的燃料喷射确定逻辑模块 56 的一个示意性实施例。在 图示的实施例中， 燃料喷射确定逻辑模块 56 包括轨道压力处理逻辑模块 130， 其分别接收 轨道压力 RPi 和发动机转速齿轮的齿采样值 TOOTHi 以及发动机转速信号 ES 作为输入。轨 道压力处理逻辑模块 130 可操作用于处理这些输入值并产生轨道压力下降值 RPD， 其与由 于燃料喷射器 241-24N 中所选的一个在单个发动机循环期间进行的燃料喷射造成的轨道 压力 RP 的下降相对应， 产生寄生泄漏下降值 PLD， 其与单个发动机循环中任何燃料喷射器241-24N 均不喷射燃料时的轨道压力 RP 的下降相对应， 还产生平均轨道压力值 RPM， 其与单 个发动机循环中的均值或平均轨道压力相对应。 由轨道压力处理逻辑模块 130 产生的 RPD， PLD 和 RPM 值被提供作为对喷射 / 非喷射确定逻辑模块 132 的输入。喷射 / 非喷射确定逻 辑模块 132 可操作用于处理这些输入值并产生喷射 / 非喷射值 (I/I′ )， 其指示是否已有 可识别数量的燃料通过燃料喷射器 241-24N 中所选的一个被喷入气缸 261-26N 中对应的一个 气缸内。
现参照图 7， 示出了图 6 中的轨道压力处理逻辑 130 的一个示意性实施例。 在图示 的实施例中， 轨道压力处理逻辑模块 130 包括两个滤波器模块 140 和 142， 如图所示在图 7 中用虚线表示。在图示的实施例中， 滤波器 140 和 142 除了滤波器系数模块 144 和 158 之 外都是相同的， 并且均被设置为一阶 Savitzky-Golay(SG) 滤波器的形式， 但是应该理解的 是滤波器 140 和 142 不必除了滤波器系数以外都相同， 而且滤波器 140 和 142 也可以可选 地设置为一种或多种其他的常规滤波器的形式。 在图示的实施例中， SG 滤波器为常规结构， 但是以非常规方式实施为使各帧符合线性趋势， 每一帧均由单个发动机循环构成。示意性 地， 图 7 中的轨道压力处理逻辑模块 130 在用于燃料喷射器 241-24N 中所选的一个的发动机 循环的每一个齿 TOOTHi 上操作并且在每一个发动机循环都产生一次 RPD 和 PLD 值。
在图 7 所示的实施例中， 滤波器 140 包括循环终点滤波器系数 (CEFC) 模块 144， 其含有用于循环终点滤波器 140 的多个滤波器系数。在一个实施例中， CEFC 模块 144 是保 存有 120 个循环终点过滤器系数的数组， 在该实施例中， 与发动机曲轴同步旋转的齿轮或 飞轮以及由此得到的发动机位置值 EP 被确定为具有 120 齿。可选地， 存储模块 144 的大小 可以被设定为存储任意数量的循环终点过滤器系数， 并且在这样的实施例中， 存储模块 144 的大小通常要考虑到发动机转速 / 位置齿轮或飞轮上存在的齿数。 在任何情况下， 模块 144 的输出都被提供给函数模块 146 的一个输入端， 其具有接收齿采样值 TOOTHi 的另一个输入 端。函数模块 146 可操作用于根据当前的齿数 TOOTHi 从多个循环终点过滤器系数 CEFC 中 选择一个， 并在函数模块 146 的输出端给出多个循环终点过滤器系数 CEFC 中所选的那一 个。由此， 例如如果 TOOTHi 对应于齿数 45， 那么函数模块 146 就给出第 45 个循环终点过滤 器系数作为其输出。在任何情况下， 函数模块 146 的输出都被提供给乘法模块 148 的一个 输入端， 其具有接收轨道压力采样值 RPi 的另一个输入端。乘法模块 148 的输出被提供给 求和节点 150 的一个输入端， 其具有接收延时模块 156 输出的另一个输入端。 求和节点 150 的输出被加至真 / 假模块 152 的 “假” 输入端， 其具有接收存储在存储模块 154 内的零值的 “真” 输入端。齿样本 TOOTHi 还被提供给 “等于” 模块 155 的一个输入端， 其具有从存储模 块 153 接收对应于总齿数的值例如 120 的另一个输入端。 因此只有在 TOOTHi 的值等于发动 机转速和位置传感器 38 的齿轮或调节轮的上一个齿时等于模块 155 的输出才会为 “1” 或 “真” 。真 / 假模块 152 的输出被提供给延时模块 156 的输入端、 另一延时模块 160 的输入 端以及求和节点 164 的减法输入端。延时模块 156 是单齿延时模块， 以使延时模块 156 的 输出随着每一个齿值 TOOTHi 而改变。另一方面， 延时模块 160 则是发动机循环延时模块以 使延时模块 160 的输出每一个发动机循环改变一次。
在图示的实施例中， 除了将滤波器 142 内的循环终点滤波器系数模块 144 用保存 有一定数量例如 120 个循环起点或循环开始过滤器系数的循环起点滤波器系数模块 158 代 替之外， 滤波器 142 与刚刚介绍的滤波器 140 相同。滤波器 142 的真 / 假模块 152 的输出被提供给求和节点 162 的减法输入端， 求和节点 162 具有接收延时模块 160 输出的加法输 入端， 还被提供给求和节点 164 的加法输入端以及延时模块 156 的输入端。求和节点 162 的输出是轨道压力下降值 RPD。 求和节点 164 的输出被提供至乘法模块 166 的一个输入端， 其具有接收饱和模块 168 的输出的另一输入端。饱和模块 168 的输入是发动机转速 ES。乘 法模块 166 的输出被提供给换算模块 170 的输入端， 该模块示意性地可操作用于将压力单 位从巴 / 转换算为巴 / 秒。在任何情况下， 换算模块 170 的输出都是寄生泄漏下降值 PLD。
轨道压力采样值 RPi 也被提供至求和节点 172 的加法输入端， 其具有接收延时模 块 174 输出的另一加法输入端。加法节点 172 的输出被提供作为延时模块 174 的输入并且 也作为对除法模块 176 的一个输入， 其具有接收与发动机转速和位置传感器 38 的齿轮或调 节轮上的总齿数 ( 例如 120 个 ) 相对应的数值的另一个输入。除法模块 176 的输出是平均 轨道压力 PRM， 并且在图示的实施例中是轨道压力采样值 RPi 的总和的算数平均值。
现参照图 8， 示出了轨道压力和发动机曲轴转角的曲线图， 表示图 7 中的轨道压力 处理逻辑模块 130 的运行情况。在图 8 中， 曲线 180 表示在命令燃料喷射器 241-24N 中所 选的一个将一定数量的燃料喷入气缸 261-26N 中对应的一个气缸内期间在单个发动机循环 ( 例如 720 度曲轴转角 ) 内的轨道压力 RP。如前文中参照图 4A 的步骤 86 所介绍的那样， 发动机循环的开始或起点对应于检测齿轮或调节轮上的齿中的一个特定齿， 该齿与发动机 曲轴同步旋转， 并且对于多个气缸 261-26N 中的每一个及其对应的燃料喷射器 241-24N 来说 都各不相同。 示意性地， 相对于多个气缸 261-26N 中任意一个的发动机循环起点通常都对应 于气缸内对应活塞的所谓上止点 (TDC) 位置。通过将用于气缸 261-26N 中的每一个气缸的 发动机循环这样定义， 用于每一个这种气缸的燃料喷射事件就会在用于每一个气缸的发动 机循环的终点处发生。由此， 图 8 中的曲线 180 就表示用于已被命令将一定数量的燃料喷 入气缸 261-26N 中对应的一个气缸内的任意一个燃料喷射器 241-24N 的单个发动机循环内的 轨道压力 RP， 其中用于对应 261-26N 中任意一个的发动机循环应被理解为在用于该气缸的 TDC 处开始。
图 7 中的滤波器 142 被设置用于检测任意发动机循环的开始或起点处的轨道压 力 RP， 以及滤波器 142 的真 / 假模块 152 的输出， 也就是在其对应的发动机循环内用于燃 料喷射器 241-24N 中所选的一个的值 BEG 因此而对应于图 8 中曲线上的点 184。图 7 中的 滤波器 140 类似地被设置用于在燃料喷射器 241-24N 中所选的一个被激活以将燃料喷入发 动机 28 内时检测发动机任意发动机循环的终点附近的轨道压力 RP， 以及滤波器 140 的真 / 假模块 152 的输出， 也就是在其对应的发动机循环内用于燃料喷射器 241-24N 中所选的一个 的值 END 因此而对应于图 8 中的曲线 180 上的点 186。因此求和节点 164 在任意的发动机 循环末端的输出在通过乘法模块 166 和换算模块 170 进行进一步处理之前就对应于寄生泄 漏下降值 PLD。滤波器 142 的真 / 假模块 152 的输出， 也就是用于下一个发动机循环的值 BEG 对应于图 8 中曲线上的点 188， 其也确定了前一个发动机循环中燃料喷射终点处的轨道 压力 RP。前一个发动机循环的终点在图示的实施例中与燃料喷射器 241-24N 中所选的一个 的无效相吻合以由此停止将燃料喷入发动机 28 内。由此图 8 中曲线上的点 188 会因此而 对应于燃料喷射器 241-24N 中所选的一个在其激活之后被无效时轨道压力的值。求和节点 160 的加法输入是对滤波器 140 输出的一个发动机循环的延时并因此而与用于前一个发动 机循环的曲线 180 上的点 186 相对应。求和节点 160 的减法输入与用于下一个发动机循环的曲线 180 上的点 188 相对应， 并且由于燃料喷射器 241-24N 中所选的一个将燃料喷入气缸 内， 因此轨道压力值 186 和 188 之间的差就代表了轨道压降 RPD。示意性地， 轨道压力下降 值 RPD 和寄生泄漏下降值 PLD 都被存储在存储器 32 内。
现参照图 9， 示出了图 6 中的喷射 / 非喷射确定逻辑模块 132 的一个示意性实施 例。在图示的实施例中， 平均导轨压力值 RPM、 导轨压力下降值 RPD 和寄生泄漏值 PLV 均被 提供作为对喷射函数模块 190 和非喷射函数模块 194 的输入。喷射函数模块 190 的输出被 提供至 “大于” 模块 192 的一个输入端， 其具有接收非喷射函数模块 192 的输出的另一输入 端。 “大于” 模块 192 的输出是由图 6 中的燃料喷射确定逻辑模块 56 产生的 I/I′值。
喷射函数模块 190 和非喷射函数模块 192 操作用于利用基于判别分析的统计模式 识别技术将轨道压降 RPD 分类成燃料喷射事件和非燃料喷射事件。判别分析技术以统计意 义上使错误分类最小化的方式将两种可能的模式也就是喷射和非喷射模式分类。 处理用于 每一类也就是喷射和非喷射的循环数据以确定描述特定类的判别函数。 例如在一个示意性 实施例中， 其中数据为正态分布， 使用以下的判别函数 ：
其中 x 是包含数据 RPM， RPD 和 PLD 的 1x3 数组， μi 是训练数据集合平均值的 1x3 数组， Si 是用于特定类也就是喷射类和非喷射类的 3x3 样本协方差矩阵， 具有基于训练数据 的值。公式 (1) 在模块 190 中被示意性地用作喷射函数并且也在模块 192 中被用作非喷射 函数， 其中数组 x 被提供至输入端 IN 而 gi(x) 则为输出 I。平均值数组 μi 和样本协方差 矩阵 Si 的值对于每一个模块 190 和 192 来说在其均被利用不同的训练数据生成时都是各不 相同的。在任何情况下函数模块 190 和 191 中使用的判别函数与 “大于” 模块 192 一起均 可操作用于将每一个发动机循环的轨道压力下降事件 RPD 分类为喷射事件也就是燃料已 被喷射或非喷射事件也就是燃料尚未被喷射。 更具体地， 喷射函数模块 190 使用的公式 (1) 中的判别函数具有利用专门用于检测喷射事件的训练数据确定的平均值数组 μi 和样本协 方差矩阵 Si， 并且由函数模块 190 产生的喷射值 I 对应于在喷射时间的时段 OT 内激活所选 燃料喷射器 24K 造成通过所选燃料喷射器 24K 将燃料喷入发动机 28 的对应气缸 26K 内的可 能性。非喷射函数模块 192 使用的公式 (1) 中的判别函数具有利用专门用于检测非喷射事 件的训练数据确定的平均值数组 μi 和样本协方差矩阵 Si， 并且由函数模块 192 产生的喷 射值 I′对应于在喷射时间的时段 OT 内激活所选燃料喷射器 24K 造成通过所选燃料喷射器 24K 未将可识别数量的燃料喷入发动机 28 的对应气缸 26K 内的可能性。由逻辑模块 132 产 生的喷射 / 非喷射值 I/I′由此具有的数值例如为 “1” 或 “真” 就表明如果由函数模块 190 产生的喷射值 I 大于由函数模块 192 产生的非喷射值 I′， 那么所选燃料喷射器 24K 就响应 于所选燃料喷射器 24K 的激活而在喷射时间的时段 OT 内将燃料喷入发动机 28 的对应气缸 26K 内。相反地， 由逻辑模块 132 产生的喷射 / 非喷射值 I/I′由此具有的数值例如为 “0” 或 “假” 就表明如果由函数模块 190 产生的喷射值 I 小于或等于由函数模块 192 产生的非 喷射值 I′那么所选燃料喷射器 24K 响应于所选燃料喷射器 24K 的激活， 在喷射时间的时段 OT 内不会将燃料喷入发动机 28 的对应气缸 26K 内。
喷射 / 非喷射确定逻辑模块 132 进一步包括滤波器模块 196， 其具有接收寄生泄漏 下降值 PLD 的输入以及提供至 “大于” 模块 198 的一个输入端的输出。滤波器模块 196 示意
性地是随时间产生滤波 PLD 值的常规滤波器。随时间而滤波的 PLD 值可以表示例如延时、 时间平均、 峰值检测或其他的时间滤波 PLD 值。在任何情况下， “大于” 模块 198 的第二输 入端都接收被存储在存储器位置 200 内的泄漏阈值 LTH。 “大于” 模块的输出被提供作为存 储器位置 202 的输入， 在其中存有过度寄生泄漏值 EPL。示意性地， EPL 的默认值为零， 但是 如果滤波器模块 196 的滤波寄生泄漏下降输出变得大于泄漏阈值 LTH， 那么 “大于” 模块 198 就将过度寄生泄漏值 EPL 设定为 “1” 或 “真” ， 由此表明存在过度的寄生燃料泄漏状况。当 滤波器模块 196 的滤波寄生泄漏下降输出下降至或者低于 LTH 时， 和 / 或通过手动重设存储 器位置 202 内的 EPL 值， 即可将 EPL 重设为 “0” 或 “假” 。
现参照图 10， 示出了用于单个燃料喷射器的燃料喷射量 ( 毫克 / 冲程， 任意比例 ) 和喷射器喷射时间 ( 毫秒， 任意比例 ) 的曲线图， 示出了它的临界喷射时间。如图 10 中所 示， 可识别的燃料喷射量在燃料喷射量 210 上升为大于零时出现在喷射时间区域 212 内。 如 临界喷射时间 212 两侧的周期性垂线所示， 主控制逻辑模块 54 可以使用任意的常规增加、 减少和 / 或 “搜寻” 技术来确定实际的临界喷射时间 212。
现参照图 11， 示出了用于正常工作的也就是实线表示的对应于曲线 220 的燃料喷 射器以及用于失灵的对应于曲线 230 的燃料喷射器的燃料喷射量 ( 毫克 / 冲程， 任意比例 ) 和喷射器喷射时间 ( 毫秒， 任意比例 ) 的曲线图。在图示的示例中， 用于两个燃料喷射器的 临界喷射时间通常可识别地表现为不同的喷射时间值。 临界喷射时间的这种差异通常会导 致所代表的两个燃料喷射器在燃料补给上的不同， 并且监测临界喷射时间就因此提供了用 于检测各个燃料喷射器 241-24N 的总体健康状况的机构并且进一步为动态补偿燃料喷射器 241-24N 的指令喷射器喷射时间的机构提供了基础以确保所有的燃料喷射器 241-24N 都会喷 射基本相同数量的燃料。
现参照图 12， 示出了图 2 中的喷射器健康状况确定逻辑模块 50 的另一个示意性实 施例 50′。在图示的实施例中， 喷射器健康状况确定模块 50′包括主控制逻辑模块 54′ 和燃料喷射确定逻辑模块 56′。主控制逻辑模块 54′与本文中参照图 3 示出并介绍的主 控制逻辑模块 54 的类似之处在于其接收发动机转速和位置信号 ES/P、 轨道压力信号 RP、 燃 料补给请求值 RQF 以及由燃料喷射确定逻辑模块 56′产生的喷射 / 非喷射值 I/I′作为 输入， 并且其产生喷射时间值 OT、 喷射器标识码 INJK 以及燃料入口计量阀指令值 FIVC、 瞬 时轨道压力值 RPi 和对应的个体齿数 TOOTHi 作为输出。图 12 中的主控制逻辑模块 54′进 一步产生发动机循环值 ECYC 作为输出， 它是与当前的发动机循环数相对应的计数值， 燃料 喷射器 241-24N 中所选的一个在这些发动机循环内已被命令将燃料喷入气缸 261-26N 中对 应的一个气缸内， 还产生 VLNGTH 值作为输入， 其对应于预定次数的发动机循环， 燃料喷射 器 241-24N 中所选的一个在这些发动机循环内要被命令将燃料喷入气缸 261-26N 中对应的一 个气缸内。燃料喷射确定逻辑模块 56′与图 3 中的燃料喷射确定逻辑模块 56 的类似之处 在于其接收从发动机转速和位置信号 ES/P 中获取的发动机转速值 ES、 由主控制逻辑模块 54′产生的瞬时轨道压力值 RPi 以及由主控制逻辑模块 54′产生的对应的个体齿数 TOOTHi 作为输入， 并产生提供给主控制逻辑模块 54′的 I/I 值′作为输出。燃料喷射确定逻辑模 块 56′进一步从主控制逻辑模块 54′接收刚刚介绍过的 ECYC 和 VLNGTH 值作为输入。
现参照图 13， 示出了表示图 12 中的一部分主控制逻辑模块 54′的软件算法的一 个示意性实施例的流程图。在图示的实施例中， 图 13 中的软件算法利用了以上参照图 4A示出和介绍的一部分软件算法 54。图 4A 中示出的一部分软件算法 54 和图 13 中示出的软 件算法一起构成了确定主控制逻辑模块 54′的示意性实施例的软件算法 54′。该软件算 法 54′可以示意性地以可由控制电路 30 执行的指令的形式被存储在存储单元 32 内以如下 所述控制图 1 中的燃料系统 1。
图 12 中的喷射器健康状况确定逻辑模块 50′与图 3 中的喷射器健康状况确定模 块 50 的主要不同之处在于喷射器健康状况确定模块 50′包括评估由喷射 / 非喷射确定逻 辑模块 132 响应于在多个发动机循环中恒定的喷射器喷射时间指令 (OT) 而产生的喷射 / 非喷射值 I/I′的附加逻辑以确定是否已通过燃料喷射器 241-24N 中所选的一个将可识别 数量的燃料喷入发动机 28 的多个气缸 261-26N 中对应的一个气缸内。在这方面， 图 4A 中的 步骤 90 在图 13 示出的实施例中前进至步骤 250， 在此主控制逻辑模块 54′可操作用于根 据当前的发动机位置 EP 确定当前的发动机循环是否完成。 如果尚未完成， 那么算法 54′的 执行就循环返回到步骤 86。反之如果主控制逻辑模块 54′在步骤 250 处确定当前的发动 机循环已完成， 那么算法 54′就前进至步骤 252， 在此主控制逻辑模块 54′可操作用于将 发动机循环计数 ECYC 加 1。如下所述， 在执行算法 54′之前， ECYC 将被设置为零。
在步骤 252 之后， 算法 54′的执行前进至步骤 254， 在此主控制逻辑模块 54′可操 作用于确定燃料喷射确定逻辑 56′是否已检测到可识别的燃料喷射， 也就是由燃料喷射器 241-24N 中当前选中的一个 ( 第 K 个 ) 喷射器喷出的可识别燃料喷射量。以下将参照图 14 和 15 详细介绍可操作用于执行步骤 254 的燃料喷射确定逻辑 56′的一个示意性实施例。 如果在步骤 254 处， 燃料喷射确定逻辑 56′并未检测到可识别的燃料喷射， 那么算法 54′ 的执行就前进至步骤 256， 在此控制电路 30 可操作用于确定用于燃料喷射器 241-24N 中第 K 个的当前指令喷射时间 OT 是否已经被使用了预定次数的发动机循环 VLNGTH。在图示的实 施例中， VLNGTH 对应于燃料喷射确定逻辑模块 56′在改变例如增加指令喷射时间值 OT 之 前检测不到可识别燃料喷射的发动机循环总数。VLNGTH 的取值是任意的， 并且可以被编程 保存在存储单元 32 内。例如在一个示意性实施例中， VLNGTH 可以在 1 到 100 之间改变， 不 过 VLNGTH 的其他取值也是允许的。
在任何情况下， 如果主控制逻辑模块 54 ′在步骤 256 处确定用于燃料喷射器 241-24N 中第 K 个的当前指令喷射时间 OT 还没有被使用了 VLNGTH 个发动机循环， 那么算法 54′就循环返回图 4A 中的步骤 86。另一方面， 如果主控制逻辑模块 54′在步骤 256 处确 定用于燃料喷射器 241-24N 中第 K 个的当前指令喷射时间 OT 已经使用了 VLNGTH 个发动机 循环， 那么算法 54′就前进至步骤 258， 在此控制电路 30 可以如前参照图 4B 中的步骤 98 所述地操作用于例如通过将 OT 增加一个增量值 INC 来修改当前的指令喷射时间值 OT。可 选地， 控制电路 30 在步骤 258 处可操作用于利用以上参照图 4B 中介绍的任意可选技术来 修改当前的指令喷射时间值 OT。在任何情况下， 算法 54′的执行都从步骤 258 循环返回至 图 4A 中的步骤 80 以监测当前的发动机位置值 EP。
如果在步骤 254 处， 燃料喷射确定逻辑 56′已经检测到可识别的燃料喷射， 那么 算法就前进至步骤 260， 在此主控制逻辑模块 54′可操作用于将用于燃料喷射器 241-24N 中 第 K 个的临界喷射时间值 COTK 设定为当前的指令喷射时间值 OT， 并将临界喷射时间值 COTK 与喷射器标识符 K 一起存储在存储单元 32 内， 正如以上参照图 4B 中的步骤 96 所介绍的那 样。在步骤 260 之后， 主控制逻辑模块 54′在步骤 262 处可操作用于确定是否已经为所有的喷射器 241-24N 都确定了临界喷射时间值 COT。如果还没有， 那么算法 54′就前进至步骤 264， 在此主控制逻辑模块 54′可操作用于从尚未确定临界喷射时间值 COT 的剩余喷射器 241-24N 中选择一个新的喷射器 K。算法 54′从步骤 264 循环返回至图 4A 中的步骤 80。如 果在步骤 262 处， 主控制逻辑模块 54′确定已经为所有的喷射器 241-24N 都确定了临界喷射 时间值 COT， 那么算法 54′就前进至步骤 266， 在此主控制逻辑模块 54′可操作用于产生燃 料入口计量阀指令值 FIVC， 其对应于打开的燃料入口计量阀 16。燃料补给逻辑模块 50 响 应于由喷射器健康状况确定逻辑模块 50′产生的燃料入口计量阀指令值 FIVC 以命令燃料 入口计量阀 16 到达打开位置并恢复给燃料泵 18 的燃料泵指令。算法 54′从步骤 266 前进 至步骤 268， 在此主控制逻辑模块 54′可操作用于重设发动机循环计数 ECYC， 例如将 ECYC 设置为零。算法 54′从步骤 268 前进至步骤 270， 在此结束算法 54′的执行。
现参照图 14， 示出了图 12 中的燃料喷射确定逻辑模块 56′的一个示意性实施例。 在图示的实施例中， 燃料喷射确定逻辑模块 56′包括以上参照图 6 和 7 图示并介绍的轨道 压力处理逻辑模块 130， 还包括以上参照图 6 和 9 图示并介绍的喷射 / 非喷射确定逻辑模 块 132。轨道压力处理逻辑模块 130 如上所述可操作用于以产生轨道压力下降值的方式处 理轨道压力样本， 轨道压力下降值与每一个发动机循环期间的燃料喷射事件和非喷射周期 内的燃料泄漏相对应。喷射 / 非喷射确定逻辑模块 132 如上所述可操作用于以产生喷射 / 非喷射值的方式处理轨道压力下降值， 喷射 / 非喷射值对应于确定在当前的发动机循环期 间是否已通过燃料喷射器 241-24N 中所选的一个 ( 第 K 个 ) 喷射了可识别数量的燃料。要 强调的是由喷射 / 非喷射确定逻辑模块 56′产生的喷射 / 非喷射值是在每一个发动机循环 内都要确定和产生的值， 喷射 / 非喷射确定逻辑模块 132 的喷射 / 非喷射输出在图 14 中被 标记为 I/I′ Ec。
燃料喷射确定逻辑模块 56′还包括喷射 / 非喷射 (I/I′ ) 表决逻辑模块 280， 其 从主控制逻辑模块 54′接收发动机循环计数值 ECYC， 总发动机循环值 VLNGTH， 并从喷射 / 非喷射确定逻辑模块 132 接收每个发动机循环的喷射 / 非喷射值 I/I′ Ec。如以上简要介 绍的那样， I/I′表决逻辑模块 280 通常可操作用于在多个发动机循环内例如 VLNGTH 个发 动机循环内评估每个发动机循环的喷射 / 非喷射值 I/I′ Ec， 并基于该评估产生喷射 / 非喷 射值 I/I′。通常， 如果 I/I′表决逻辑模块 280 确定在多个发动机循环中出现了可识别的 燃料喷射量， 那么 I/I′就具有一个例如为 “1” 或逻辑高电平的逻辑值， 而如果 I/I′表决 逻辑模块 280 相反地确定未出现可识别的燃料喷射量， 那么就产生例如为 “0” 或逻辑低电 平的相反的逻辑值。应该理解这些逻辑状态可选地均可被颠倒。
现参照图 15， 示出了图 14 中构成燃料喷射确定逻辑模块 56′的一部分的 I/I′ 表决逻辑模块 280 的一个示意性实施例。在图示的实施例中， I/I′表决逻辑模块 280 包括 “小于” 逻辑模块 282， 其具有接收存储在存储单元 32 的存储位置 284 内的值 “2” 的一个输 入端， 并且具有接收发动机循环计数值 ECYC 的另一个输入端。 “小于” 逻辑模块 282 的输出 被提供作为与逻辑模块 286 的一个输入端， 其具有接收 “大于” 模块 288 输出的另一个输入 端。 “大于” 模块 288 具有接收 ECYC 的一个输入端， 以及接收延时模块 300 输出的另一个输 入端， 延时模块 300 所具有的输入端也接收发动机循环计数值 ECYC。延时模块 300 示意性 地将 ECYC 值延时一个发动机循环以使得只要 ECYC 的当前值大于前一个发动机循环的 ECYC 值， “大于” 模块 288 就产生 “1” 或逻辑高电平值， 否则就产生 “0” 或逻辑低电平值。因此，只要当前的发动机循环大于 2 并且 ECYC 在增加， 与模块 286 就产生 “1” 或逻辑高电平值， 否则就产生 “0” 或逻辑低电平值。
I/I′表决逻辑模块 280 进一步包括求和节点 302， 其具有接收与模块 286 输出的 一个输入端， 以及接收延时模块 310 输出的另一个输入端。求和节点 302 的输出被提供给 “小于或等于” 逻辑模块 304 的一个输入端， 其具有接收 VLNGTH 值的另一个输入端。求和 节点 302 的输出端也被提供至真 / 假模块 306 的 “真” 输入端， 其具有接收例如存储在存储 位置 308 内的零值的 “假” 输入端。真 / 假模块 306 的控制输入接收 “小于或等于” 逻辑模 块 304 的输出， 而真 / 假模块 306 的输出被提供至延时模块 310 的输入端并且也提供至 “等 于” 逻辑模块 312 的一个输入端。 “等于” 模块 312 的另一输入端接收 VLNGTH 值。延时模 块 310 被示意性地设置用于将由此提供给求和节点的值延时一个发动机循环。 “小于或等 于” 模块 304 被设置用于只要由求和节点 310 产生的值小于或等于 VLNGTH 就产生 “1” 或逻 辑高电平值， 否则就产生 “0” 或逻辑低电平值。逻辑模块 302-312 被设置为使真 / 假模块 306 的输出在 ECYC 大于 2 时表示发动机循环在 1 到 VLNGTH 之间的计数。在该计数值小于 VLNGTH 时， “等于” 模块的输出为 “0” 或逻辑低电平值。但是， 当真 / 假模块 306 输出端处 的计数值达到 VLNGTH 时， “等于” 模块 312 的输出就变为 “1” 或逻辑高电平值。
与模块 286 的输出也被提供给另一个与模块 314 的一个输入端， 其具有接收由喷 射 / 非喷射确定逻辑模块 132 产生的每一个发动机循环的喷射 / 非喷射值 I/I′ Ec 的另一 个输入端。与模块 314 的输出被提供至求和节点 316 的一个输入端， 其具有接收延时模块 322 输出的另一个输入端。求和节点 316 的输出被提供至真 / 假模块 318 的 “真” 输入端， 其具有接收例如存储在存储位置 320 内的零值的 “假” 输入端。真 / 假逻辑模块 318 的控制 输入由 “小于或等于” 逻辑模块 304 的输出提供。真 / 假模块 318 的输出被提供至延时模块 322 的输入端并且也提供作为 “大于或等于” 逻辑模块 324 的一个输入端， 其具有另一输入 端接收存储在存储位置 326 内的通过计数值 PC。 “大于或等于” 模块 324 可操作用于如果 真 / 假模块 318 的输出大于或等于通过计数值 PC 就产生 “1” 或逻辑高电平值， 否则就操作 用于产生 “0” 或逻辑低电平值。 “大于或等于” 模块 324 的输出被提供至与逻辑模块 328 的 一个输入端， 其具有接收 “等于” 模块 312 输出的另一个输入端。与模块 328 的输出即为 I/ I′表决逻辑模块 280 的通过 / 失败 (P/F) 输出。通常， 如果 I/I′表决逻辑模块 280 确定 由燃料喷射器 241-24N 中的第 K 个喷射了可识别数量的燃料， 那么通过 / 故障输出即为 “通 过” ， 否则即为 “失败” 。示意性地， “通过表示高电平逻辑值或 “1” ， 而 “失败” 表示低电平逻 辑值或 “0” ， 不过模块 280 也可以可选地被设置为将 “通过” 和 “失败” 分别用逻辑低电平值 和逻辑高电平值表示。
延时模块 322 被示意性地设置用于将由此提供给求和节点的值延时一个发动机 循环。 逻辑模块 314-322 被设置为使真 / 假模块 318 的输出是表示 I/I′ Ec 的计数值为 “1” 或逻辑高电平的表决数值。当该表决数值或计数值小于 PC 时， “大于或等于” 模块 324 的输 出即为 “0” 或逻辑低电平值， 由此表明选中的燃料喷射器 24K 并未响应于对所选燃料喷射 器 24K 的激活而在喷射时间的时段 OT 内将可识别数量的燃料喷入发动机 28 内。 但是， 当真 / 假逻辑模块 318 输出端处的计数值的表决数值至少达到 PC 值时， “大于或等于” 模块 324 的输出就变为 “1” 或逻辑高电平值， 由此表明选中的燃料喷射器 24K 响应于对所选燃料喷 射器 24K 的激活而在喷射时间的时段 OT 内将可识别数量的燃料喷入发动机 28 内。示意性地， 通过计数值 PC 是表示 I/I′ Ec 的计数值为 “1” 或逻辑高电平的可编程数值， I/I′表决 逻辑模块 280 在大于或等于该值时就认为通过燃料喷射器 241-24N 中当前选中的一个 ( 第 K 个 ) 进行的可识别燃料喷射已经发生。当真 / 假模块 306 的输出达到 VLNGTH 的数值时， “等于” 模块 312 的输出就变为 “1” 或逻辑高电平， 并且在此发生时由与门 328 产生的 P/F 值就因此反映出将由真 / 假模块 318 产生的计数值与 PC 相比较的状态。可选地， 如果不论 发动机循环总次数是否达到 VLNGTH， I/I′ Ec 为 “1” 或逻辑高电平值的发动机循环次数都大 于 PC， 那么 I/I′表决逻辑模块 280 就被设置为产生逻辑高电平或 “1” 的 P/F 值。对于 I/ I′表决逻辑模块 280 进行修改以实现该可选实施例对于本领域技术人员来说是一种机械 步骤。在任何情况下， I/I′表决逻辑模块 280 均可操作用于对有喷射 / 非喷射确定逻辑模 块 132 在每一个发动机循环中确定和产生、 表明已经检测到由燃料喷射器 241-24N 中当前选 中的一个 ( 第 K 个 ) 进行的可识别燃料喷射的喷射 / 非喷射值 I/I′ Ec 的次数进行计数， 以 将该计数与可编程的计数值 PC 相比较， 并且如果计数值达到或超过 PC 则确定已经通过燃 料喷射器 241-24N 中当前选中的一个将可识别燃料量喷入发动机 28 内。在前一种情况下， I/I′表决逻辑模块 280 可操作用于实现该过程 VLNGTH 次， 而在后一种情况下， I/I′表决 逻辑模块 280 可操作用于实现该过程， 直到第一次出现计数达到 PC 或 VLNGTH 次为止。
现参照图 16， 示出了图 2 中的喷射器健康状况确定逻辑模块 50 的另一个示意性实 施例 50″的方块图。在图示的实施例中， 喷射器健康状况确定模块 50″包括主控制逻辑模 块 54″和燃料喷射确定逻辑模块 56″。主控制逻辑模块 54″类似于本文中参照图 3 所图 示和介绍的主控制逻辑模块 54 接收发动机转速和位置信号 ES/P、 轨道压力信号 RP、 燃料补 给请求值 RQF 作为输入， 并且其产生喷射时间值 OT、 喷射器标识码 INJK， 燃料入口计量阀指 令值 FIVC、 瞬时轨道压力值 RPi 以及对应的个体齿数 TOOTHi 作为输出。图 12 中的主控制 逻辑模块 54′进一步接收如前所述由燃料喷射确定逻辑模块 56″确定的轨道压力下降值 RPD 和寄生下降值 PLD 作为输入。在该实施例中， 燃料喷射确定逻辑模块 56″只需包括轨 道压力处理逻辑模块 130， 并且其因此不再具有喷射 / 非喷射输出。类似的， 主控制逻辑模 块 54″在该实施例中不再包括喷射 / 非喷射输入。
现参照图 17， 示出了表示图 16 中的一部分主控制逻辑模块 54″的软件算法的一 个示意性实施例的流程图。在图示的实施例中， 图 17 中的软件算法利用了以上参照图 4A 示出和介绍的一部分软件算法 54。图 4A 中示出的一部分软件算法 54 和图 17 中示出的软 件算法一起构成了确定主控制逻辑模块 54″的一个示意性实施例的软件算法 54A″。该软 件算法 54″可以示意性地以可由控制电路 30 执行的指令的形式被存储在存储单元 32 内以 如下所述控制图 1 中的燃料系统 1。
图 16 中的喷射器健康状况确定逻辑模块 50″与图 3 中的喷射器健康状况确定模 块 50 和图 12 中的 50′的主要不同之处在于喷射器健康状况确定模块 50″被设置用于将 由燃料喷射器 241-24N 中的每一个例如以毫克 / 冲程为单位或其他已知的燃料喷射单位喷 射的燃料量作为轨道压力下降值 RPD 的函数进行估算， 将非喷射时间期间的燃料泄漏量作 为寄生泄漏下降值 PLD 的函数进行估算， 并将这些以及其他相关信息存储在存储器中。在 这方面， 图 4A 中的步骤 84 在算法 54A″的实施例中被加以修改以使喷射时间值 OT 被选择 为可以导致通过燃料喷射器 241-24N 中当前所选的一个将可识别数量的燃料喷入发动机 28 内的喷射时间值。因此， 在该实施例中不再需要喷射 / 非喷射逻辑， 原因在于每一个发动机循环期间都会喷射至少一部分可识别数量的燃料。
在图 17 所示的实施例中， 图 4A 中的步骤 90 前进至步骤 350， 在此主控制逻辑模块 54″可操作用于根据当前的发动机位置 EP 确定当前的发动机循环是否完成。如果尚未完 成， 那么算法 54″的执行就循环返回到步骤 86。反之如果主控制逻辑模块 54″在步骤 350 处确定当前的发动机循环已完成， 那么算法 54A″就前进至步骤 352， 在此主控制逻辑模块 54″可操作用于将燃料喷射量 IF 作为轨道压力下降值 RPD 的函数或者说 IF ＝ F(RPD) 而 确定为对应于由燃料喷射器 241-24N 中当前选中的一个 ( 第 K 个 ) 在当前的发动机循环期 间喷入发动机 28 内的燃料估算量。在图示的实施例中， 由于关闭或以其他方式禁用燃料计 量阀 16 和 / 或燃料泵 18( 参见图 4A 中的步骤 78)， 因此燃料流入燃料轨 (20 或 22) 内的流 速为零， 并且其中轨道压力下降值 RPD 表示由于燃料喷射事件而造成的轨道压力下降， 主 控制逻辑模块 54″可操作用于根据公式 IF ＝ (V*RPD)/B 通过计算燃料喷射量 IF 的估算 值来执行步骤 352， 其中 V ＝燃料轨 (20 或 22) 的内部容量， RPD 是用于当前发动机循环的 轨道压力下降值， 而 B 是从燃料源 12 抽出的燃料的体积弹性模量。在一个实施例中， V和B 是已知数值， 不过本公开也允许可以周期性地将 B 作为燃料和 / 或燃料系统的一个或多个 已知和 / 或测量特性的函数进行周期性地确定。可选地， 燃料喷射量 IF 可以在步骤 352 处 根据一个或多个其他的已知 RPD 函数进行估算。 算法 54A″从步骤 352 前进至步骤 354， 在此主控制逻辑模块 54″可操作用于将燃 料泄漏量 FL 作为寄生泄漏下降值 PLD 的函数或者说 FL ＝ F(PLD) 而确定， 其对应于从燃料 轨 (20 或 22) 例如通过燃料喷射器 241-24N 中当前选中的一个 ( 第 K 个 ) 在当前的发动机循 环期间返回燃料源 12 的燃料估算量。在图示的实施例中， 由于关闭或以其他方式禁用燃料 计量阀 16 和 / 或燃料泵 18( 参见图 4A 中的步骤 78)， 因此燃料流入燃料轨 (20 或 22) 内的 流速为零， 并且其中寄生泄漏下降值 PLD 表示由于非燃料喷射时间中的所有燃料喷射器而 造成的轨道压力下降， 主控制逻辑模块 54″可操作用于根据公式 FL ＝ (V/B)*(PLD-PLD0) 通过计算燃料泄漏量 FL 的估算值来执行步骤 354， 其中 V ＝燃料轨 (20 或 22) 的内部容量， B 是从燃料源 12 抽出的燃料的体积弹性模量， PLD 是用于当前发动机循环的轨道压力下降 值， 而 PLD0 是在未使用任何燃料喷射器 241-24N 也就是对于燃料喷射器 241-24N 中的每一个 都有 OT ＝ 0 时的寄生泄漏下降值。在一个实施例中， V 和 B 是已知数值， 不过本公开也允许 可以周期性地将 B 作为燃料和 / 或燃料系统的一个或多个已知和 / 或测量特性的函数进行 周期性地确定。再次参照图 5， 轨道压力特征曲线 120 对应于燃料轨道压力的下降 RP， 此时 未使用任何燃料喷射器 241-24N 也就是对于所有的燃料喷射器 241-24N 都有 OT ＝ 0。因此， 用于燃料喷射器 241-24N 中当前指定的一个的寄生燃料泄漏就对应于寄生泄漏下降 PLD， 而 在没有燃料喷射器 241-24N 被指定时则对应于较小的寄生泄漏下降 PLD0。图 4A 中所示的算 法因此可以在例如步骤 78 到 80 之间包括附加步骤， 在其中确定 PLD0。对于本领域技术人 员来说加入这些步骤是一种机械步骤。在可选的实施例中， 可以根据 PLD 的一种或多种其 他的已知函数而在步骤 354 处估算燃料泄漏量 FL。
在步骤 354 之后， 算法 54A″的执行前进至步骤 356， 在此主控制逻辑模块 54″可 操作用于分别将燃料喷射量数值 IF 和 / 或燃料泄漏量数值 FL 以及与燃料喷射器 241-24N 中当前指定的一个有关的其他信息例如喷射器标识符 K 和 / 或指令喷射时间 OT 一起存储 在存储器 32 内。随后在步骤 358， 主控制逻辑模块 54″可操作用于确定是否已经为所有的
喷射器 241-24N 都确定了燃料喷射量数值 IF( 和 / 或寄生燃料泄漏量数值 FL)。如果还没 有， 那么算法 54A″就前进至步骤 360， 在此主控制逻辑模块 54″可操作用于从尚未确定燃 料喷射量数值 IF( 和 / 或寄生燃料泄漏量数值 FL) 的剩余喷射器 241-24N 中选择一个新的 喷射器 K。算法 54″从步骤 360 循环返回至图 4A 中的步骤 80。如果在步骤 360 处， 主控制 逻辑模块 54A″确定已经为所有的喷射器 241-24N 都确定了燃料喷射量数值 IF( 和 / 或寄 生燃料泄漏量数值 FL)， 那么算法 54A″就前进至步骤 362， 在此主控制逻辑模块 54″可操 作用于产生燃料入口计量阀指令值 FIVC， 其对应于打开的燃料入口计量阀 16。燃料补给逻 辑模块 50 响应于由喷射器健康状况确定逻辑模块产生的燃料入口计量阀指令值 FIVC 以命 令燃料入口计量阀 16 到达打开位置并恢复给燃料泵 18 的燃料泵指令。算法 54A″从步骤 362 前进至步骤 364， 在此结束算法 54A″的执行。
现参照图 18， 示出了示出了表示图 16 中的一部分主控制逻辑模块 54″的软件算 法的另一个示意性实施例的流程图。在图示的实施例中， 图 18 中的软件算法利用了以上参 照图 4A 示出和介绍的一部分软件算法 54。图 4A 中示出的一部分软件算法 54 和图 18 中 示出的软件算法一起构成了确定主控制逻辑模块 54″的另一个示意性实施例的软件算法 54B″。该软件算法 54B″可以示意性地以可由控制电路 30 执行的指令的形式被存储在存 储单元 32 内以如下所述控制图 1 中的燃料系统 1。
算法 54B″与算法 54A″的主要不同之处在于用于燃料喷射器 241-24N 中的每一个 的燃料喷射量数值 IF 和寄生燃料泄漏数值 FL 被确定为 IF 和 FL 值在多个发动机循环内的 平均值， 其中喷射器的喷射时间指令 OT 被保持恒定。在这方面， 图 4A 中的步骤 90 前进至 步骤 400， 在此主控制逻辑模块 54″可操作用于根据当前的发动机位置 EP 确定当前的发动 机循环是否完成。如果尚未完成， 那么算法 54B″的执行就循环返回到步骤 86。反之如果 主控制逻辑模块 54″在步骤 400 处确定当前的发动机循环已完成， 那么算法 54B″就前进 至步骤 402， 在此主控制逻辑模块 54″可操作用于根据以上参照图 17 所介绍的任何技术为 当前的发动机循环 m 确定燃料喷射量 IFm 和 / 或寄生燃料泄漏量 FLm。随后在步骤 404， 主 控制逻辑模块 54″可操作用于确定发动机循环计数的当前值 CYCT 是否以到达预定值例如 程序设定值 L， 其表示发动机循环总数， 燃料喷射器 241-24N 中当前选中的一个 ( 第 K 个 ) 在 这些发动机循环内确定 I F 和 / 或 FL。数值 L 可以被设定为任意的正整数值。CYCT 的初 始值和 m 可以示意性地被预先编程设定， 并且可以如下所述通过算法 54B″中的后续步骤 重设其初始值。
在任何情况下， 如果主控制逻辑模块 54″在步骤 404 处确定发动机循环技术 CYCT 尚未到达数值 L， 那么算法 54B″就前进至步骤 406， 在此主控制逻辑模块 54″可操作用于 增加 CYCT 和 m 例如加 1。随后， 算法 54B″循环返回到步骤 80( 图 4A)。如果主控制逻辑模 块 54″在步骤 404 处确定发动机循环技术 CYCT 已经到达数值 L， 那么算法 54B″就前进至 步骤 408， 在此主控制逻辑模块 54″可操作用于将燃料喷射量 IF 作为每一次发动机循环中 的燃料喷射量数值 IFj 的函数确定为对应于由燃料喷射器 241-24N 中当前选中的一个 ( 第 K 个 ) 在 L 次发动机循环中平均喷入发动机 28 内的燃料估算量。例如在图示的实施例中， 主控制逻辑模块 54″可操作用于将 IF 作为每一次发动机循环中的燃料喷射量数值 IFj 的 算数平均值， 根据公式 ：进行计算。可选地， 主控制逻辑模块 54″在步骤 408 处可操作用于根据一种或多 种其他的已知平均值公式和 / 或函数来计算 IF。在步骤 408 之后， 主控制逻辑模块 54″可 操作用于将 FL 作为每一次发动机循环中的燃料泄漏数值 FLj 的函数确定为对应于由燃料 喷射器 241-24N 中当前选中的一个 ( 第 K 个 ) 在 L 次发动机循环中平均泄漏的燃料泄漏估 算值。 例如在图示的实施例中， 主控制逻辑模块 54″可操作用于将 FL 作为每一次发动机循 环中的燃料泄漏量数值 FLj 的算数平均值， 根据公式 ：
进行计算。可选地， 主控制逻辑模块 54″在步骤 410 处可操作用于根据一种或多 种其他的已知平均值公式和 / 或函数来计算 FL。
在步骤 410 之后， 算法 54B″的执行前进至步骤 412， 在此主控制逻辑模块 54″可 操作用于分别将燃料喷射量数值 IF 和 / 或燃料泄漏量数值 FL 以及与燃料喷射器 241-24N
中当前指定的一个有关的其他信息例如喷射器标识符 K 和 / 或指令喷射时间 OT 一起存储 在存储器 32 内， 并且还可将 CYCT 和 m 重设为 1。随后在步骤 414， 主控制逻辑模块 54″可 操作用于确定是否已经为所有的喷射器 241-24N 都确定了燃料喷射量数值 IF( 和 / 或寄生 燃料泄漏量数值 FL)。 如果还没有， 那么算法 54B″就前进至步骤 416， 在此主控制逻辑模块 54″可操作用于从尚未确定燃料喷射量数值 IF( 和 / 或寄生燃料泄漏量数值 FL) 的剩余喷 射器 241-24N 中选择一个新的喷射器 K。算法 54B″从步骤 416 循环返回至图 4A 中的步骤 80。如果在步骤 414 处， 主控制逻辑模块 54B″确定已经为所有的喷射器 241-24N 都确定了 燃料喷射量数值 IF( 和 / 或寄生燃料泄漏量数值 FL)， 那么算法 54B″就前进至步骤 418， 在 此主控制逻辑模块 54″可操作用于产生燃料入口计量阀指令值 FIVC， 其对应于打开的燃 料入口计量阀 16。燃料补给逻辑模块 50 响应于由喷射器健康状况确定逻辑模块产生的燃 料入口计量阀指令值 FIVC 以命令燃料入口计量阀 16 到达打开位置并恢复给燃料泵 18 的 燃料泵指令。算法 54B″从步骤 418 前进至步骤 420， 在此结束算法 54B″的执行。
现参照图 19， 示出了基于一个或多个对应的临界喷射时间 COT1-COTN 来调节用于 一个或多个燃料喷射器 241-24N 的喷射时间 (OT) 以校正燃料系统使用过程中喷射器的特性 改变的方法 500 的一个示意性实施例的流程图。 示意性地， 方法 500 被以可由控制电路 500 执行的指令的形式存储在控制电路 30 的存储单元 302 内以调节一个或多个指令喷射时间。 方法 500 在步骤 502 处开始， 在此控制电路 30 选择燃料喷射器 241-24N 中的第 K 个以将燃 料在喷射时间的时段内喷入气缸 261-26N 中对应的一个气缸内。方法 500 从步骤 502 前进 至步骤 504， 在此控制电路 30 可操作用于为第 K 个喷射器确定喷射时间 OTK。应该理解的 是步骤 502 和 504 通常是由控制电路 30 例如由图 2 中的燃料补给逻辑模块 52 执行的常规 燃料补给算法的一部分以控制发动机 28 的燃料补给。燃料喷射器 241-24N 中的第 K 个在此 情况下对应于在预定的燃料补给序列中例如预定的在其中实现发动机 30 的燃料补给的气 缸顺序中当前的一个燃料喷射器 241-24N， 而 OTK 则是由控制电路 30 在输出 FICK 处生成的 对应喷射激活信号的时长。方法 500 从步骤 504 前进至步骤 506， 在此控制电路 30 可操作用于计算补偿值 OFF 作为用于第 K 个燃料喷射器 24K 的临界喷射时间值 COTK 和参考临界喷射时间值 COTR 之间 的差异。方法 500 假定用于第 K 个燃料喷射器 24K 的临界喷射时间值 COTK 已被预先确定， 并且 COTK 的值对于方法 500 是可获得的。示意性地， 在执行方法 500 之前就利用本文中图 示和介绍过的任意一种或多种方法来确定用于所有燃料喷射器 241-24N 的临界喷射时间， 并且用于每一个对应的燃料喷射器 241-24N 的临界喷射时间值 COT1-COTN 都被存储在存储单 元 32 内。在步骤 506， 本实施例中的控制电路 30 可操作用于通过从存储单元 32 中获取用 于第 K 个喷射器的临界喷射时间来确定 COTK。应该理解 COTK 可以表示最近存储的 COTK 值、 存储的多个 COTK 值的平均值或者一个或多个 COTK 值的其他函数。参考临界喷射时间 COTR 示意性地是表示用于使所用的其中一个特定类型的燃料喷射器 24K 正常工作的预期临界喷 射时间的临界喷射时间值。可选地， COTR 可以表示可能与预期临界喷射时间有关也可能无 关的目标临界喷射时间值。在任何情况下， 对于全部或部分的燃料喷射器 241-24N， COTR 可 以相同也可以不相同。
方法 500 从步骤 506 前进至步骤 508， 在此控制电路 30 可操作用于确定用于第 K 个燃料喷射器 24K 的修改的也就是校正的喷射时间 OTKM， 通常是作为用于第 K 个燃料喷射器 24K 的喷射时间 OTK， 用于第 K 个燃料喷射器 24K 的临界喷射时间 COTK 以及参考临界喷射时 间 COTR 的函数， 并且更具体地是作为用于第 K 个燃料喷射器 24K 的喷射时间 OTK 和补偿值 OFF 的函数。例如在图 19 示出的实施例中， 控制电路 30 可操作用于通过根据公式 OTKM ＝ OTK+OFF 修改 OTK 来执行步骤 508， 其中 OTKM 表示用于第 K 个燃料喷射器 24K 的修改或校正 过的喷射时间。由此， 如果 COTK 大于 COTR， 那么 OTKM 的时长就将大于根据常规燃料补给逻 辑 52 在步骤 504 处算出的喷射时间 OTK 的时长， 而如果 COTK 小于 COTR， 那么 OTKM 的时长就 将小于在步骤 504 处算出的喷射时间的时长。应该理解的是本公开允许在步骤 508 处可选 地设置控制电路 30 以修改或调节在步骤 504 处作为补偿值 OFF 的其他函数确定的喷射时 间 OTK， 其示例包括但不限于多个补偿值 OFF 的平均值等。
在步骤 508 之后， 控制电路 30 在步骤 510 处可操作用于在修改或调解过的喷射时 间 OTKM 内激活第 K 个燃料喷射器 24K 以在由 OTKM 限定的时长内将燃料喷入发动机 28 的第 K 个气缸 26K 内。随后在步骤 512 处， 控制电路 30 可操作用于将 K 重新定义为燃料喷射器 241-24N 在燃料补给序列中的下一个 ( 第 K 个 )。与步骤 502 和 504 相比， 步骤 510 和 512 通常是有控制电路 30 例如由图 2 中的燃料补给逻辑模块 52 执行的常规燃料补给算法的一 部分以控制发动机 28 的燃料补给。在步骤 510 处激活第 K 个燃料喷射器 24K 也由此以常 规方式实现， 并且在燃料补给序列中选择下一个燃料喷射器也类似地以常规方式实现。在 任何情况下， 方法 500 都从步骤 512 循环返回步骤 504 用于继续执行方法 550 以控制发动 机 28 的燃料补给。
现参照图 20， 示出了基于一个或多个对应的燃料喷射量估算值来调节用于一个或 多个燃料喷射器的指令喷射时间的方法 550 的一个示意性实施例的流程图。示意性地， 方 法 550 被以可由控制电路 500 执行的指令的形式存储在控制电路 30 的存储单元 302 内以 调节一个或多个指令喷射时间。方法 550 与刚刚介绍的方法 500 具有几个共同的步骤。例 如， 方法 550 的步骤 552 与方法 500 的步骤 502 相同， 方法 550 的步骤 554 与方法 500 的步 骤 500 相同， 方法 550 的步骤 562 与方法 500 的步骤 510 相同以及方法 550 的步骤 564 与方法 500 的步骤 512 相同。因此为了简略， 在此就不再重复对过程 550 的步骤 552， 554， 562 和 564 的说明。
方法 550 从步骤 554 前进至步骤 556， 在此控制电路 30 可操作用于确定用于第 K 个 燃料喷射器 24K 的数量为 N 的燃料喷射值 (IF) 和对应喷射时间 (OT) 的对 (IFK1， OTK1)， ...， (IFKN， OTKN)， 其中 N 可以是任何正整数。方法 550 假定一个或多个燃料喷射值 (IF) 和对应 的喷射时间 (OT) 已被预先确定， 并且它们对于方法 550 是可获得的。示意性地， 在执行方 法 550 之前就利用本文中图示和介绍过的任意一种或多种方法例如图 18 和 19 中所示的任 意一种方法来针对每一个燃料喷射器 241-24N 确定用于多个不同的对应喷射时间 OT 的燃料 喷射值 IF， 并且这些燃料喷射值和对应的喷射时间值的对都被存储在存储单元 32 内。 因此 本实施例中的控制电路 30 可操作用于通过从存储单元 32 中获取用于第 K 个喷射器的多个 燃料喷射值和对应的喷射时间值的对 (IFK1， OTK1)， ...， (IFKN， OTKN) 来执行步骤 556。
数字 N 可以根据方法 550 的所需实施方式改变。例如， N 可以是 1， 而燃料喷射值 和对应的喷射时间值的对可以在步骤 556 处通过选择用于第 K 个燃料喷射器 24K 的燃料喷 射值而确定， 第 K 个燃料喷射器 24K 具有的对应喷射时间等于或者接近例如数值上接近于 由控制电路 30 在步骤 554 处确定的喷射时间 OTK。具有这种对应喷射时间值的燃料喷射值 IF 因此就表示在 OTK 的喷射时间内使用时通过第 K 个燃料喷射器 24K 喷出的实际燃料喷射 量的估算值。可选地， IF 可以是用于第 K 个燃料喷射器 24K 的多个这种燃料喷射值的平均 值， 或者可选地也可以是一个或多个这种燃料喷射值的某些其他的函数。 作为另一个示例， N 可以大于 1， 并且多个燃料喷射值和对应的喷射时间值的对可以在步骤 556 处通过选择用 于第 K 个燃料喷射器 24K 的燃料喷射值而确定， 第 K 个燃料喷射器 24K 具有的对应喷射时间 小于、 大于、 小于和大于或者以其他方式围绕由控制电路 30 在步骤 554 处确定的喷射时间 OTK 分布。可选地， 多个燃料喷射值中的每一个都可以是用于第 K 个燃料喷射器 24K 的多个 这种燃料喷射值的平均值， 或者可选地也可以是一个或多个这种燃料喷射值的某些其他的 函数。多个燃料喷射值中的至少一个可以具有接近于或者等于生成的喷射时间 OTK 的对应 喷射时间值。
在任何情况下， 方法 550 都从步骤 556 前进至步骤 558， 在此控制电路 30 可操作用 于确定对应的用于第 K 个燃料喷射器 24K 的数量为 N 的补偿值 OFF1-OFFN， 每一个都作为其 中一个不同的燃料喷射值 IFK1-IFKN 和对应的参考燃料喷射值 IFR1-IFRN 之间的差值， 以使 N 个补偿值被计算为 OFF1 ＝ IFK1-IFR1， ...， OFFN ＝ IFKN-IFRN。参考燃料喷射值 IFR1-IFRN 示意 性地每一个都是表示基于其激活而在对应的指令喷射时间内供所使用的其中一个特定类 型的燃料喷射器 24K 正常工作的预期燃料喷射量。可选地， IFR1-IFRN 可以表示可能与预期 燃料喷射量有关也可能无关的目标燃料喷射量的值。
方法 550 从步骤 558 前进至步骤 560， 在此控制电路 30 可操作用于确定用于第 K 个燃料喷射器 24K 的修改的也就是校正的喷射时间 OTKM， 通常是作为生成的喷射时间 OTK、 一 个或多个燃料喷射量 IFK1-IFKN 以及一个或多个对应的参考燃料喷射量 IFR1-IFRN 的函数。 更 具体地， 控制电路 30 在步骤 560 处可操作用于基于生成的喷射时间 OTK 以及一个或多个补 偿值 OFF1-OFFN 的函数来用于第 K 个燃料喷射器 24K 的修改或校正过的喷射时间。例如在 图 20 示出的实施例中， 控制电路 30 可操作用于通过根据公式 OTKM ＝ OTK+F(OFF1， ...， OFFN) 修改 OTK 来执行步骤 508， 其中 OTKM 表示用于第 K 个燃料喷射器 24K 的修改或校正过的喷射时间。示意性地， 函数 F(OFF1， ...， OFFN) 可以表示 OFF1， ...， OFFN 的数学组合、 OFF1， ...， OFFN 的已知函数、 在 OFF1， ...， OFFN 上进行的常规统计方法等。在一个可选实施例中， 如虚 线表示的部分所示， 可以在方法 550 的步骤 560 之前执行方法 500 的步骤 506 以使得在步 骤 560 处计算 OTKM 的函数 F(OFF1， ...， OFFN) 可以进一步包括由步骤 506 确定的补偿值 OFF 以使得在步骤 560 处的函数相应地变为 F(OFF， OFF1， ...， OFFN)。在任何情况下， 应该显而 易见的是对于在步骤 560 处计算的用于第 K 个燃料喷射器 24K 的喷射时间 OTKM 的修改可 以基于一个或多个燃料喷射量， 其对应于先前由第 K 个燃料喷射器确定的燃料喷射量估算 值， 并且可以进一步基于作为用于第 K 个燃料喷射器 24K 的临界喷射时间 COTK 的函数算出 的补偿值。
步骤 560 之后， 方法 550 前进至步骤 562， 在此控制电路 30 可操作用于在修正喷 射时间 OTKM 内激活第 K 个喷射器 24K 以如前文中参照方法 500 的步骤 510 所述用由 OTKM 指 定的时长将燃料喷入发动机 28 的第 K 个气缸 26K 内。随后在步骤 564， 控制电路可操作用 于如前文中参照方法 500 的步骤 512 所述将 K 重新定义为燃料喷射器 241-24N 中的下一个 ( 第 K 个 )。步骤 564 之后， 方法 550 循环返回步骤 554 用于继续执行方法 550 以控制发动 机 28 的燃料补给。 尽管已经在以上附图和说明书中详细地图解和介绍了本发明， 但是这些内容应该 被认为是示意性的而不是对特征的约束， 应该理解的是仅仅图示和介绍了本发明的示意性 实施例并且所有的修改和变形都落在本发明要求被保护的实质范围内。