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技术领域

本说明书涉及一种用于调节用于内燃发动机的直接燃料喷射器的 操作的系统和方法。

背景技术

内燃发动机可以利用直接燃料喷射，其中燃料被直接喷射到发动 机汽缸中，以改善混合物制备并且降低汽缸充气温度。激活直接燃料 喷射器的时间量可以是供应给喷射器的燃料压力、发动机转速和发动 机负荷的函数。因此，在较高压力下，供应给喷射器的燃料脉冲宽度 可以被调节至短持续时间(例如，小于500微秒)。

然而，利用短脉冲宽度操作燃料喷射器可以使喷射器在非线性区 域或弹道(ballistic)区域中操作，其中所喷射的燃料量可以针对燃料 脉冲宽度的小变化基本上改变。例如，直接燃料喷射器可以在较短脉 冲宽度被施加到燃料喷射器的弹道区域中输送比期望的更少的燃料。 进一步地，弹道区域的可变性(variability)可能未显示线性趋势。另 外，例如，由于不完善的制造过程和/或喷射器老化(例如，阻塞)， 将燃料输送到汽缸的燃料喷射器往往具有件与件的可变性和时间与时 间的可变性。因此，喷射器可变性可以引起由于喷射到每个汽缸中的 不同燃料量所致的汽缸扭矩输出不平衡，并且也可以引起由于没有正 确计量待喷射到每个汽缸中的燃料的能力所致的较高尾管排放和减少 的燃料经济性。

发明内容

发明人在此已经认识到上述缺点并且已经开发出一种用于汽缸的 方法，其包括：在获悉状况(leaningcondition)期间，将第一脉冲宽 度和第二脉冲宽度输送到在汽缸循环期间将燃料供应给汽缸的燃料喷 射器；改变第一脉冲宽度与第二脉冲宽度的比；以及基于所述比和发 动机λ值确定喷射器可变性传递函数；以及基于传递函数调节喷射器 的控制参数。

通过在从燃料喷射器接收燃料的汽缸的循环期间将两个脉冲宽度 供应给燃料喷射器，可以在无需操作具有可能比期望的更稀或更浓的 空燃比的汽缸的情况下提供调节燃料喷射器传递函数或增益的技术结 果。具体地，供应给燃料喷射器的第一脉冲宽度在持续时间方面可以 被调节至足够短以在其非线性低流量区域中操作燃料喷射器。在相同 汽缸循环期间供应给燃料喷射器的第二脉冲宽度可以足够长以在其线 性操作范围内操作燃料喷射器，使得更接近期望燃料量的燃料量可以 在汽缸循环期间被供应给汽缸。因此，如果响应于第一脉冲宽度由燃 料喷射器供应的燃料大于或小于期望量，则在汽缸循环期间聚集的空 气燃料混合物可以较少受到影响，因为待喷射到汽缸的期望燃料量的 较大量可以经由操作燃料喷射器的第二脉冲宽度提供。

进一步地，第一脉冲宽度与第二脉冲宽度的比(本文中也称为分 流比)可以通过减小第一脉冲宽度并增大第二脉冲宽度而变化。当所 述比变化时，发动机λ值相对标称的相对变化可被测量。由于导致在 低脉冲宽度操作区域中输送燃料的显著误差的喷射器可变性，λ值的相 对变化对应于第一脉冲宽度的减小。因此，λ值的相对变化可以用于确 定可以被施加到燃料喷射器传递函数的校正系数。以这种方式，通过 扫掠分流比并且确定λ值相对标称的变化，可以获悉并施加喷射器可 变性以获得更准确的燃料喷射器传递函数。

本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可以减小发动机 空气燃料误差。另外，该方法可以允许燃料喷射器在由于非线性燃料 喷射器行为而在这之前避免的脉冲宽度下操作。如此，这改善了燃料 喷射器的操作范围。进一步地，该方法可减少发动机排放并且改善催 化剂效率。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些 概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的 主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附的权利要求唯一 地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部 分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

通过单独地或参照附图来阅读本文中被称为具体实施方式的实施 例的示例，将更全面地理解本文所描述的优点，其中：

图1是发动机的示意图；

图2示出一种用于调节燃料喷射器操作的方法；

图3示出发动机λ随用于在燃料喷射器的弹道操作区域中操作的 燃料喷射器的燃料喷射器脉冲宽度变化的预示性示例曲线图；

图4示出根据本公开的在喷射器可变性获悉期间执行的汽缸循环 中的示例分流进气/进气喷射；以及

图5示出根据图2的方法的用于调节燃料喷射器操作的燃料喷射 器操作顺序。

具体实施方式

本说明书涉及校正燃料喷射器传递函数并且基于所修正的燃料喷 射器传递函数操作燃料喷射器。燃料喷射器可以被并入如图1所示的 发动机中。发动机可以根据图2的方法操作以更新一个或多个燃料喷 射器传递函数。燃料喷射器传递函数可以基于如图3所示的发动机λ 在燃料喷射器的非线性操作区域中进行修正。发动机可以根据图2的 方法如图4的顺序所示进行操作，以修正燃料喷射器的传递函数。

参照图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，在图1中示出了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被定位在汽缸壁32内并且被连接到曲轴 40。飞轮97和环形齿轮99被联接到曲轴40。起动器96包括小齿轮轴 98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地推进小齿轮95以接合环形齿 轮99。起动器96可直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些 示例中，起动器96可经由皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。 在一个示例中，起动器96在未被接合到发动机曲轴时处于基本状态。 燃烧室30被示为经由相应的进气门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由进气凸轮51和排气凸轮 53操作。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮 53的位置可由排气凸轮传感器57确定。

直接燃料喷射器66被示为被定位成将燃料直接喷射到汽缸30内， 这是本领域的技术人员已知的直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器 12的信号的电压脉冲宽度或燃料喷射器脉冲宽度成比例地输送液体燃 料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨(未示出)的燃料系统(未 示出)输送到燃料喷射器。此外，进气歧管44被示为与任选的电子节 气门62连通，该任选的电子节气门62调节流板64的位置，以控制从 进气口42到进气歧管44的气流。无分电器点火系统88响应于控制器 12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。宽域排气氧(UEGO) 传感器126被示为联接到在催化转换器70上游的排气歧管48。可替代 地，双态排气氧传感器可替代UEGO传感器126。

基于燃料喷射器脉冲宽度描述燃料喷射器流量或描述由直接燃料 喷射器喷射的燃料量的燃料喷射器传递函数可以在如本文所述的发动 机的寿命周期期间进行表征，以便减少喷射器可变性。例如，由燃料 喷射器喷射的燃料量可以小于或大于期望的。具体地，在低脉冲宽度 的喷射器操作区域中，在期望燃料喷射量和实际燃料喷射量之间可以 存在显著的差异。进一步地，低脉冲宽度区域的可变性可以不是线性 的。因此，可以希望表征燃料喷射器流量可变性。非线性低流量区域 的可变性可以通过将给定燃料喷射分成两个分流燃料喷射而获悉，使 得用于输送第一分流燃料喷射的第一脉冲宽度在非线性操作区域中操 作喷射器，而用于输送第二分流燃料喷射的第二脉冲宽度在线性操作 区域中操作喷射器。进一步地，分流燃料喷射的比可以变化，使得第 一脉冲宽度减小，并且第二脉冲宽度增大。改变两个分流燃料喷射的 比的所测量的发动机λ值可以与在单一标称燃料喷射期间获得的标称λ 值相比较，并且燃料喷射器传递函数可以基于λ值相对标称的变化和 针对第一分流燃料喷射输送的脉冲宽度进行调节。获悉燃料喷射器可 变性传递函数的细节将参照图2至图5在本文中进一步进行描述。

在一个示例中，转换器70能够包括多块催化剂砖。在另一个示例 中，能够使用多个排放控制装置，每个排放控制装置均带有多块砖。 在一个示例中，转换器70能够是三元型催化剂。

控制器12在图1中被示为常规微型计算机，其包括：微处理器单 元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106 (例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器(ROM)108、保活存储 器(KAM)110和常规数据总线。控制器12被示为接收来自联接到 发动机10的传感器的各种信号，除先前讨论的那些信号外，还包括： 来自联接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度 (ECT)；联接到加速器踏板130用于感测由脚132施加的力的位置 传感器134；联接到制动踏板150用于感测由脚152施加的力的位置传 感器154；来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压 力(MAP)的测量；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；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量； 以及来自传感器58的节气门位置的测量。还可感测大气压力(未示出 传感器)以便由控制器12处理。在本说明书的优选方面，发动机位置 传感器118在曲轴每转产生预定数目的等间隔脉冲，由此能够确定发 动机转速(RPM)。

在一些示例中，发动机可以被联接到混合动力车辆中的电动马达/ 电池系统。进一步地，在一些示例中，可采用其他发动机配置，例如 带有多个燃料喷射器的柴油发动机。进一步地，控制器12可将诸如部 件劣化的状况传达到发光板，或可替代地，传达到显示板171。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：该循 环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常，在进气冲 程期间，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被 引入燃烧室30中，并且活塞36移动到汽缸底部，以便增加燃烧室30 内的容积。本领域的技术人员通常将活塞36靠近汽缸底部并且处于其 冲程结束时的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)称为下止 点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36 朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。本领域的技术人员通 常将活塞36在其冲程结束时并且最靠近汽缸盖(例如，当燃烧室30 处于其最小容积时)的点称为上止点(TDC)。在下文称为喷射的过 程中，将燃料引入燃烧室。在下文称为点火的过程中，喷射的燃料由 已知点火工具(诸如火花塞92)点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期 间，膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转化为旋 转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧过 的空气燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。需注意， 以上所述仅仅是示例，并且进气门和排气门打开正时和/或关闭正时可 变化，诸如以提供正或负气门重叠、进气门迟关闭或各种其他示例。

现在参照图2，示出了一种用于修正燃料喷射器传递函数并且基于 所修正的传递函数操作发动机的方法。图2的方法可以作为存储在非 暂时性存储器中的可执行指令被包括在图1的系统中。进一步地，图2 的方法可以提供图4的操作顺序。

在202处，方法200判断是否存在用于表征燃料喷射器和调整燃 料喷射器操作的状况。在一个示例中，当发动机在零驾驶员需求扭矩 的情况下空转时，方法200可判断存在用于表征燃料喷射器的状况。 在另一些示例中，当发动机正在恒定发动机转速和负荷下操作时，诸 如当车辆在平坦道路上处于巡航控制模式时，方法200可判断存在用 于表征燃料喷射器的状况。更进一步地，如果自上次喷射器表征以来 已经经过了阈值持续时间，则可以发起喷射器表征。如果方法200判 断存在用于表征燃料喷射器的状况，则答案为是并且方法200前进至 204。

在204处，方法200从一组发动机汽缸中选择一个汽缸用于直接 燃料喷射器表征。换句话说，汽缸的直接燃料喷射器经选择以确定直 接燃料喷射器传递函数是否准确描述直接燃料喷射器操作或燃料流 量。基于供应给直接燃料喷射器的电压的脉冲宽度，直接燃料喷射器 的增益或传递函数描述穿过直接燃料喷射器的燃料流量和/或经由直接 燃料喷射器输送的燃料量。在一个示例中，方法200通过选择1号汽 缸的直接燃料喷射器开始。然而，在另一些示例中，可以选择其他汽 缸。在选择汽缸之后，方法200前进至208。

在208处，方法200在恒定压力下将燃料供应给直接燃料喷射器 导轨。通过在恒定压力下将燃料供应给燃料导轨，可以更准确地表征 燃料喷射器的燃料流率和所喷射的燃料量。在恒定压力下将燃料供应 给燃料导轨之后，方法200前进至210。

在210处，方法200利用恒定空气质量操作发动机。当发动机转 速变化时，通过调节节气门或其他空气控制装置的位置，发动机可以 利用恒定空气质量操作。如果发动机转速保持恒定，则空气质量调节 装置的位置可以保持不变。恒定空气质量可以是预定量，诸如空转发 动机的空气量或者在当前车辆工况下保持恒定车辆速度的空气量。通 过利用恒定空气质量操作发动机，可以更准确地探知燃料喷射器燃料 输送误差，因为发动机的空燃比不太可能从空气充气误差变化。在利 用恒定空气质量开始操作发动机之后，方法200前进至212。

在212处，方法200调节将燃料供应给所选择的汽缸的燃料喷射 器，以在汽缸循环的进气冲程期间输送期望燃料量。期望燃料量可以 是在所选择的汽缸的汽缸循环期间输送到汽缸的燃料量，以便获得期 望的发动机空燃比。在选择和施加第一燃料喷射的期望燃料量之后， 方法200前进至214。当汽缸的直接燃料喷射器被表征时，剩余汽缸的 直接燃料喷射器可被操作以输送供应期望燃料喷射量的单一燃料喷 射，从而获得期望的发动机空燃比。

在214处，方法200基于来自排气氧传感器的输出确定发动机正 在操作的λ值。λ值是发动机目前的空燃比除以化学计量的空燃比(例 如，14.3/14.64＝0.977)。氧传感器输出经由氧传感器传递函数转换为 发动机空燃比的电压。目前的λ值被存储至控制器存储器。在λ值被 存储至存储器之后，方法200前进至216。

在216处，方法200在所选择汽缸的循环期间将经由燃料喷射器 喷射到所选择的汽缸的燃料量分成两个燃料喷射。这两个喷射通过向 燃料喷射器供应两个电压脉冲宽度或喷射脉冲宽度提供。在一个示例 中，在两个脉冲宽度中命令的燃料量合计达当与所选择汽缸的空气量 结合时基于在所选择汽缸中提供λ值为1的燃料量。例如，如果在λ 值为1时需要X克燃料操作所选择的汽缸，则经由第一脉冲宽度和第 二脉冲宽度喷射的燃料量期望为X。因此，当由第一脉冲宽度提供的 第一燃料喷射量等于由第二脉冲宽度提供的第二燃料喷射量时，第一 脉冲宽度和第二脉冲宽度提供给燃料喷射器(例如，直接燃料喷射器)， 由燃料喷射器喷射的燃料量可以为第一量0.5·X和第二量0.5·X。因此， 在该示例中，基于供应给燃料喷射器的第一脉冲宽度喷射的燃料量是 在汽缸循环期间由燃料喷射器喷射的总燃料的50％。基于供应给燃料 喷射器的第二脉冲宽度喷射的燃料量也是在汽缸循环期间由直接燃料 喷射器喷射的总燃料的50％。应当指出的是，本文所提供的示例仅仅 是示例性的。第一燃料喷射和第二燃料喷射可针对第一喷射在0和 100％之间调节，或者反之亦然。

在一个示例中，在第一燃料喷射和第二燃料喷射之间可以提供最 小间隔(直接喷射最小曲柄角度)。例如，如果在420度曲柄角的第 一喷射开始正时下输送第一喷射，则在420度+直接喷射最小曲柄角的 第二喷射开始正时下输送第二喷射。在提供给所选择汽缸的燃料喷射 器的第一脉冲宽度和第二脉冲宽度调节到在两个脉冲宽度之间输送的 燃料的预定分流之后，方法200前进至218。

在218处，方法200基于来自排气氧传感器的输出确定发动机正 在操作的λ值。λ值是发动机目前的空燃比除以化学计量的空燃比。氧 传感器输出经由氧传感器传递函数转换为发动机空燃比的电压。目前 的λ值被存储至控制器存储器。另外，燃料喷射器的两个脉冲宽度也 可以被存储至存储器。用于输送期望的发动机空燃比的燃料喷射器的 最短脉冲宽度(例如，第一脉冲宽度)与由排气氧传感器观察到的λ 值之间的误差可以提供燃料喷射器的弹道操作区域中的燃料喷射器传 递函数的误差的指示。大于以线性模式操作直接燃料喷射器的脉冲宽 度的喷射器脉冲宽度预期对λ误差具有较小影响。在λ值被存储至存 储器之后，方法200前进至220。

在220处，方法200判断在汽缸循环期间供应给燃料喷射器的第 一脉冲宽度是否处于最小期望脉冲宽度。在一个示例中，最小期望脉 冲宽度是在所选择汽缸的循环期间供应给燃料喷射器的第一脉冲宽度 的脉冲宽度。然而，在另一些示例中，最小期望脉冲宽度是在所选择 汽缸的循环期间供应给燃料喷射器的第二脉冲宽度的脉冲宽度。最小 脉冲宽度可以是预定值，诸如100微秒。最小脉冲宽度是在燃料喷射 器的非线性或弹道操作区域中操作燃料喷射器的脉冲宽度，在非线性 或弹道操作区域中，穿过直接燃料喷射器的燃料流量是非线性的。

在一些示例中，可以确定第一脉冲宽度与第二脉冲宽度的比(即， 分流比)是否处于阈值比，其中阈值比可以基于第一脉冲宽度的最小 值。

如果方法200判断供应给燃料喷射器(例如，直接燃料喷射器) 的第一脉冲宽度或第二脉冲宽度小于阈值脉冲宽度，如果答案为是， 方法200前进至230。否则，答案为否且方法200前进至222。

在222处，方法200在所选择汽缸的循环期间减小提供给燃料喷 射器的第一脉冲宽度并且在所选择汽缸的循环期间增大提供给燃料喷 射器的第二脉冲宽度。换句话说，第一脉冲宽度与第二脉冲宽度的比 (即，分流比)可以被减小。通过减小第一脉冲宽度，燃料喷射器在 汽缸循环期间被命令喷射较少燃料并且更接近或更深入直接燃料喷射 器的非线性操作范围操作。增大第二脉冲宽度命令燃料喷射器在汽缸 循环期间喷射较多燃料并且进一步远离燃料喷射器的非线性操作范围 操作。因此，第一脉冲宽度驱动燃料喷射器在汽缸循环期间更接近或 更深入燃料喷射器的非线性操作范围操作燃料喷射器。在第一脉冲宽 度被输送到燃料喷射器之后，第二脉冲宽度在相同的汽缸循环期间被 供应给燃料喷射器。第二燃料脉冲宽度进一步操作燃料喷射器进入直 接燃料喷射器的线性操作范围内。进一步地，在汽缸循环期间通过减 少第一脉冲宽度从第一燃料喷射移除的燃料量添加至在汽缸循环期间 通过增大第二脉冲宽度的第二燃料喷射量。以这种方式，燃料喷射器 可以以这样的方式驱动进入其非线性操作范围，即减小发动机加燃料 误差也提供确定燃料喷射器加燃料误差的能力。方法200返回至218， 以记录调节施加到所选择汽缸的燃料喷射器的燃料脉冲宽度的影响。

在230处，方法200判断所有发动机的直接燃料喷射器的操作是 否已经进行表征。如果所有直接燃料喷射器的操作尚未进行表征，则 答案为否并且方法200前进至232。否则，答案为是并且方法200前进 至240。

在232处，方法200从尚未使其燃料喷射器(例如，直接燃料喷 射器)进行表征的汽缸中选择新的汽缸。例如，如果1号汽缸已使其 供应燃料的燃料喷射器进行表征，则选择2号汽缸。在一些示例中， 选择用于表征的汽缸顺序可以基于点火次序。另外，先前所选择的汽 缸在没有分流燃料喷射的情况下以正常模式操作。即，先前所选择的 汽缸可被操作，使得可以在一个单一燃料喷射中输送期望燃料量。在 新的汽缸被选择用于燃料喷射器表征之后，方法200返回至212。

在240处，方法200确定对所有发动机汽缸的燃料喷射器的弹道 或非线性区域的校正。在调节燃料喷射分流比的时候期间，在步骤218 至步骤222中操作燃料喷射器的脉冲宽度下，对燃料喷射器的标称脉 冲宽度(例如，现有的传递函数值)作出校正。在一个示例中，燃料 脉冲宽度校正可以经由以下公式进行确定：

其中总％减小量是在特定燃料喷射器脉冲宽度下施加到所选择汽缸的直 接燃料喷射器的传递函数的校正，在脉冲宽度下λ相对标称的％变化是在特 定脉冲宽度下完整组的所观察的λ值相对当基于初始脉冲宽度(例如， 在214处的λ值)向燃料喷射器供应燃料时施加的燃料脉冲宽度下所述 组的λ值的百分比变化，每组汽缸数是存在于所述组上的汽缸数目(例 如，V6发动机可具有每组3个汽缸，并且I4发动机在一组中可具有4 个汽缸)，并且直接喷射分流比是供应给所选择汽缸的燃料喷射器(例如， 直接燃料喷射器)的第一燃料脉冲宽度与第二燃料脉冲宽度之间的比。 该校正可基于在218处存储的λ值和脉冲宽度被确定用于所选择汽缸的 所有燃料喷射器并被施加到所选择汽缸的所有燃料喷射器。因此，该 校正可以被施加到所有发动机汽缸的所有燃料喷射器。

在一个示例中，用于V6发动机的直接燃料喷射器的脉冲宽度在分 流之前(例如，在212处)是1毫秒，并且在1毫秒脉冲宽度分成0.34 毫秒的第一脉冲宽度和0.66毫秒的第二脉冲宽度之后，分流比是0.34。 如果与标称(即，在分流之前的单一喷射期间)相比较，在分流喷射 期间，每组的λ值减小7％，则总减小量是7*3/(0.34)，或者是7％除以 分流比并乘以所述组上的汽缸数(因为是V6发动机，所以汽缸数为3)。 针对这些工况的用于命令脉冲宽度的传递函数调节了～61.7％。方法200 在燃料喷射器在步骤218和步骤222之间操作的所有脉冲宽度下对直接 燃料喷射器的传递函数执行类似调节。

在242处，存储在表示燃料喷射器的传递函数的表或函数中的值通 过将存储在传递函数中的值乘以在240处确定的对应喷射器校正并且 将结果存储回燃料喷射器传递函数来修正。例如，如果燃料喷射器传 递函数在400微秒脉冲宽度下将喷射器流量描述为Z，并且针对400 微秒脉冲宽度在240处确定的校正为10％，则存储在燃料喷射器的传 递函数中的修正值为0.1·Z。对何时向燃料喷射器提供除了400微秒之外 的脉冲宽度的修正也针对在222处执行的燃料脉冲宽度的每次减少执行。 同样地，对其他汽缸的燃料喷射器的传递函数的修正也可以被类似地执 行。在单一传递函数描述所有发动机汽缸燃料喷射器的操作的情况下， 单一传递函数被类似地调节。方法200将修正的一个传递函数或多个传 递函数存储在存储器中并且前进至244。

在244处，方法200基于修正的和存储的直接燃料喷射器传递函数 经由将燃料供应给发动机汽缸来操作发动机。例如，脉冲宽度被提供 给每个发动机汽缸的直接燃料喷射器，脉冲宽度基于在汽缸循环期间 待输送到汽缸的期望燃料质量以及根据待喷射到汽缸的期望燃料质量 输出燃料喷射器脉冲宽度的传递函数。在响应于一个或多个修正的直 接燃料喷射器传递函数操作发动机汽缸之后，方法200前进至退出。

因此，图2的方法提供一种用于汽缸的方法，其包括：在获悉状 况期间，将第一脉冲宽度和第二脉冲宽度输送到在汽缸循环期间将燃 料供应给汽缸的燃料喷射器；改变第一脉冲宽度与第二脉冲宽度的比； 以及基于所述比和发动机λ值确定喷射器可变性传递函数；以及基于 传递函数调节喷射器的控制参数，其中燃料喷射器的控制参数是燃料 喷射器增益。

该方法还包括通过减小第一脉冲宽度并增大第二脉冲宽度改变所 述比，其中第二脉冲宽度大于第一脉冲宽度，并且其中第一脉冲宽度 被供应给用于输送第一燃料喷射的喷射器，并且第二脉冲宽度被供应 给用于输送第二燃料喷射的喷射器。进一步地，该方法包括第一脉冲 宽度在穿过喷射器的流量是非线性的弹道区域中操作喷射器，并且第 二脉冲宽度在非弹道区域中操作喷射器。又进一步地，该方法包括燃 料喷射器是直接燃料喷射器，其中第一脉冲宽度和第二脉冲宽度基于 获得为1的化学计量发动机λ值。

该方法还包括在第二燃料喷射之前输送第一燃料喷射，其中第一 燃料喷射和第二燃料喷射分开最小曲柄角度，其中汽缸在发动机中， 其中在获悉状况期间，发动机在恒定速度和空气质量下操作，并且其 中第一燃料喷射和第二燃料喷射在获悉期间在恒定导轨压力下执行。

在一些示例中，一种用于给汽缸加燃料的方法可包括：在获悉状 况期间，改变燃料喷射器导轨压力，并且在每个导轨压力下，改变第 一脉冲宽度与第二脉冲宽度的比，针对每个比测量发动机λ值，并且 基于导轨压力、比和发动机λ值确定直接燃料喷射器可变性传递函数。

在一些其他示例中，一种用于操作给被包括在发动机中的汽缸加 燃料的燃料喷射器的方法包括：在发动机正在恒定速度和空气质量下 操作时的第一状况期间，将期望燃料喷射量分成第一燃料部分和第二 燃料部分；在第一脉冲宽度下操作燃料喷射器，以在第一喷射正时下 输送第一燃料部分；以及在第二脉冲宽度下操作燃料喷射器，以在汽 缸循环期间在迟于第一喷射正时的第二喷射正时下输送第二部分；以 及在汽缸循环之后发生的随后汽缸循环期间，将第一脉冲宽度与第二 脉冲宽度的比减小预定量直到达到阈值比，同时保持期望燃料喷射量； 在每个汽缸循环期间测量发动机λ值；以及基于λ值和所述比获悉燃 料喷射器传递函数。该方法还包括在第二状况期间，基于获悉的传递 函数调节燃料喷射器的控制参数；并且其中第二状况基于当前发动机 转速、当前发动机负荷和当前扭矩需求中的一个或多个。该方法还包 括在第一状况期间在恒定导轨压力下操作燃料喷射器。

该方法包括期望燃料喷射量基于提供汽缸空燃比，以获得为1的 发动机λ值，其中燃料喷射器是直接燃料喷射器，其中减小所述比是 通过减小第一脉冲宽度并增大第二脉冲宽度实现的，并且其中当输送 第一脉冲宽度时，燃料喷射器在弹道区域中操作，并且当输送第二脉 冲宽度时，燃料喷射器在非弹道区域中操作；并且其中第一脉冲宽度 和第二脉冲宽度分开一定的曲柄角度。

现在参照图3，示出了燃料喷射器校正量随用于在非线性或弹道区 域中操作的燃料喷射器的燃料喷射器脉冲宽度变化的示例曲线图。图1 中所示的燃料喷射器可以类似于图3所示的方式操作。

X轴线表示燃料喷射器脉冲宽度。燃料喷射器脉冲宽度可以在从 零至数十毫秒的持续时间中变化。Y轴线表示从标称燃料喷射器流率 的燃料流量校正。标称校正具有为1的值。当燃料喷射器流量小于标 称时，校正系数是标称的一部分(例如0.8)。校正可以被施加为1除 以0.8(即，1/0.8)。当燃料喷射器流量大于标称时，校正系数可以大 于1(例如1.1)。圆圈表示针对不同燃料喷射器脉冲宽度的各个数据 值。

在该示例中，当燃料脉冲宽度小于约500微秒时，燃料喷射器开 始在非线性或弹道范围内操作。该范围由指引线302指示。当燃料喷 射器脉冲宽度大于500微秒时，在较高或较长脉冲宽度下，燃料喷射 器流量是如由为1的值指示的标称量。该范围由指引线306指示。当 由曲线图300描述的燃料喷射器利用420微秒脉冲宽度操作时，燃料 喷射器流量为如由指引线304指示的标称燃料喷射器流率的约0.93， 指引线304指示当喷射器在低脉冲宽度区域中操作时，加燃料的量减 少的程度大于所预期的。因此，当向燃料喷射器供应420微秒的喷射 脉冲时，该特定燃料喷射器的燃料流率降低(在施加校正之前)。即， 与针对特定喷射器的标称(100％)相比较，在420微秒下加燃料是93％。 这指示当在420微秒下喷射器需要为1的燃料流量时，通过喷射器的 实际输送为0.93。因此，校正系数是0.93，并且1/校正系数(即， 1/0.93＝1.075)倍的燃料可以被施加，以在为1的标称流量下操作喷射 器。

响应于小于420微秒的燃料喷射器脉冲宽度，校正系数被进一步 减小。在大于500微秒的燃料喷射器脉冲宽度下，相对标称的校正是1 (例如，没有校正)。燃料喷射器的标称流率可以乘以校正，以当特 定脉冲宽度被施加到燃料喷射器时提供喷射器的燃料流率。

图3中所示的多个校正值可以被存储在表或函数中作为用于燃料 喷射器的传递函数。校正值可以根据图2的方法进行修正或更新。因 此，可以在燃料喷射器可表现出非线性流量的燃料喷射器的弹道操作 范围内描述燃料喷射器流量。

转到图4，示出了可用于表征选择用于燃料喷射器表征的汽缸的燃 料喷射器(例如，直接燃料喷射器)的示例燃料喷射分布图。具体地， 图4示出针对发动机汽缸的活塞位置相对于发动机位置的映射图 (map)400。进一步地，映射图400沿x轴线以曲柄角度(CAD)示 出发动机位置。参照活塞从上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的位 置，并且进一步参照活塞在发动机循环的四冲程(进气、压缩、做功 和排气)内的位置，曲线402(沿y轴线)描绘了活塞位置。如由正弦 曲线402所指示，活塞从TDC逐渐向下移动，到做功冲程结束时在 BDC处降到最低点。然后活塞到排气冲程结束时在TDC处返回到顶 部。然后活塞在进气冲程期间朝向BDC向下移回，到压缩冲程结束时 在TDC处返回其初始顶部位置。

映射图400(自顶部)的第二曲线图描绘了在分流之前(例如，在 图2的步骤212处)可用于所选择汽缸的示例燃料喷射分布图404。例 如，燃料喷射分布图404可用于标称燃料喷射，其中单一燃料喷射用 于输送期望燃料量，以便获得期望的发动机空燃比。

自映射图400顶部的第三曲线图描绘了在分流之后用于所选择汽 缸的示例分流燃料喷射分布图。例如，分流燃料喷射分布图可以用于 响应于表征直接燃料喷射器的请求。

发动机控制器(例如，图1处的控制器12)可经配置以向汽缸提 供期望燃料量作为在404处描绘的第一单一直接喷射。第一单一喷射 404可包括在第一正时CAD1处喷射的期望燃料量。期望燃料量可被喷 射以获得期望的发动机空燃比。响应于第一单一喷射获得的发动机λ 值可以是标称λ值。

进一步地，响应于表征燃料喷射器的请求，控制器可以经配置以 提供在406处描绘的第一分流燃料喷射和在408处描绘的第二分流喷 射。即，响应于表征燃料喷射器的请求，期望燃料量可以被分成在CAD2 处被直接喷射作为第一进气冲程喷射的第一分流燃料量和在CAD3处 被直接喷射作为第二进气冲程喷射的第二分流燃料量。进一步地，在 执行分流喷射时的汽缸循环期间，可以测量发动机λ值。第一分流燃 料喷射和第二分流燃料喷射可以分开最小曲柄角度CAD4。进一步地， 输送到用于第一分流燃料喷射的喷射器的电压的第一脉冲宽度可以小 于输送到用于第二燃料喷射的喷射器的电压的第二脉冲宽度。又进一 步地，第一脉冲宽度与第二脉冲宽度的比可以被减小，以便在第一燃 料喷射期间驱动燃料喷射器在非线性区域中操作。在分流喷射期间确 定的λ值可以与在分流喷射之前获得的标称λ值相比较。λ值相对标称 的变化可用于确定用于燃料喷射器传递函数的校正系数。

以这种方式，通过将期望燃料喷射量分成第一分流燃料喷射和第 二分流燃料喷射，并且确定发动机λ的对应变化，可以获得用于调节 用于在非线性低流量操作区域中操作的喷射器的传递函数的校正系 数。

现在参照图5，示出了根据图2的方法用于调节燃料喷射的燃料喷 射器操作顺序。竖直标记T1-T6表示在所述顺序期间感兴趣的时间。 图5在曲线图502处示出示例发动机转速，在曲线图504处示出发动 机空气质量，在曲线图506处示出发动机λ，在曲线图510处示出所选 择的用于燃料喷射器表征的汽缸的第一脉冲宽度，并且在曲线图512处 示出所选择的汽缸的第二脉冲宽度。在图5处所讨论的所有曲线图中，X 轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。

自图5顶部的第一曲线图是发动机转速随时间变化的曲线图。Y 轴线表示发动机转速，并且发动机转速沿Y轴线箭头的方向增加。

自图5顶部的第二曲线图是发动机空气质量随时间变化的曲线图。 Y轴线表示发动机空气质量(例如，穿过发动机的气流量)，并且发 动机空气质量沿Y轴线箭头的方向增加。

自图5顶部的第三曲线图是发动机λ随时间变化的曲线图。Y轴线 表示发动机λ，并且发动机λ沿Y轴线箭头的方向增加。

自图5顶部的第四曲线图是在所选择的汽缸的循环期间供应给所 选择的汽缸的直接燃料喷射器的第一脉冲宽度随时间变化的曲线图。Y 轴线表示第一燃料脉冲宽度，并且第一燃料脉冲宽度沿Y轴线箭头的 方向增加。

自图5顶部的第五曲线图是在所选择的汽缸的循环期间供应给所 选择的汽缸的直接燃料喷射器的第二燃料脉冲宽度随时间变化的曲线 图。Y轴线表示第二燃料脉冲宽度，并且第二燃料脉冲宽度沿Y轴线 箭头的方向增加。

在时间T0处，发动机正在利用恒定空气质量在恒定发动机转速下 操作。发动机λ值为1(例如，期望λ值)。在接收燃料的所选择的汽 缸的循环期间提供给直接燃料喷射器的第一脉冲宽度处于中间水平。 在接收燃料的汽缸的相同循环期间提供给直接燃料喷射器的第二脉冲 宽度为零，其指示在汽缸循环期间只有一个燃料脉冲宽度供应给燃料 喷射器。

在时间T1处，发动机转速和空气质量保持为它们各自的恒定值。 响应于表征直接燃料喷射器的请求，供应给所选择的汽缸的第一脉冲 宽度被减小。响应于表征直接燃料喷射器的请求，供应给所选择的汽 缸的第二脉冲宽度被增大。第一脉冲宽度和第二脉冲宽度比用于进入 燃料喷射器流量是非线性的直接燃料喷射器的弹道操作区域的脉冲宽 度长。发动机λ值在值为1处是稳定的。在时间T1之后且时间T2之前 的短时间内发动机λ值和直接燃料喷射器脉冲宽度被存储至存储器。

在时间T2处，发动机转速和空气质量继续保持为它们各自的恒定 值。响应于第一燃料脉冲宽度不处于最小值，供应给所选择的汽缸的第 一脉冲宽度被进一步减小。响应于第一燃料脉冲宽度不处于最小值，供 应给所选择的汽缸的第二脉冲宽度也增大。第一燃料脉冲宽度足够短以 供直接燃料喷射器进入非线性或弹道操作模式，其中穿过直接燃料喷射 器的燃料流量可以是非线性的。发动机λ值增加，从而指示未供应期望 燃料量和燃料喷射器的第一燃料脉冲宽度在弹道区域中。增加的λ值指 示直接燃料喷射器传递函数将燃料脉冲提供给直接燃料喷射器，从而导 致比期望的更稀的空燃比。在时间T2之后且在时间T3之前的短时间内 发动机λ值和直接燃料喷射器脉冲宽度被存储至存储器。

在时间T3处，发动机转速和空气质量继续保持为它们各自的恒定 值。响应于第一燃料脉冲宽度不处于最小值，供应给所选择的汽缸的第 一脉冲宽度被进一步减小。响应于第一燃料脉冲宽度不处于最小值，供 应给所选择的汽缸的第二脉冲宽度也增大。第一燃料脉冲宽度驱动直接 燃料喷射器更深入直接燃料喷射器的非线性操作区域操作。发动机λ值 仍增加更多，从而指示第一燃料脉冲宽度仍在弹道区域中。增加的λ值 指示直接燃料喷射器传递函数将燃料脉冲提供给直接燃料喷射器，从而 导致比期望的更稀的空燃比。在时间T3之后且在时间T4之前的短时间 内发动机λ值和直接燃料喷射器脉冲宽度被存储至存储器。

在时间T4处，发动机转速和空气质量继续保持为它们各自的恒定 值。响应于第一燃料脉冲宽度不处于最小值，供应给所选择的汽缸的第 一脉冲宽度被进一步减小。响应于第一燃料脉冲宽度不处于最小值，供 应给所选择的汽缸的第二脉冲宽度也增大。第一燃料脉冲宽度驱动直接 燃料喷射器更加深入直接燃料喷射器的非线性操作区域操作。发动机λ 值减小某一小量，从而指示直接燃料喷射器的传递函数提供更接近提供 为1的λ值的期望值的第一燃料脉冲宽度。λ值指示直接燃料喷射器传递 函数需要在所选择的汽缸的汽缸循环期间提供的第一脉冲宽度的较短脉 冲宽度下被校正。在时间T4之后且在时间T5之前的短时间内发动机λ 值和直接燃料喷射器脉冲宽度被存储至存储器。

在时间T5处，发动机转速和空气质量继续保持为它们各自的恒定 值，并且响应于第一燃料脉冲宽度不处于最小值，供应给所选择的汽缸 的第一脉冲宽度被进一步减小。响应于第一燃料脉冲宽度不处于最小值， 供应给所选择的汽缸的第二脉冲宽度也增大。第一燃料脉冲宽度驱动直 接燃料喷射器更加深入直接燃料喷射器的非线性操作区域操作。发动机λ 值减小某一小量，从而指示直接燃料喷射器的传递函数提供更接近提供 为1的λ值的期望值的第一燃料脉冲宽度。λ值指示直接燃料喷射器传递 函数需要在所选择的汽缸的汽缸循环期间提供的第一脉冲宽度的较短脉 冲宽度下被校正。在时间T5之后且在时间T6之前的短时间内发动机λ 值和直接燃料喷射器脉冲宽度被存储至存储器。

在时间T6处，发动机转速和空气质量继续保持为它们各自的恒定 值。响应于直接燃料喷射器脉冲宽度已被减小到最小值，直接燃料喷射 器仅基于在汽缸循环期间提供给直接燃料喷射器的第一燃料脉冲宽度操 作。响应于第一脉冲宽度已被减小到最小值，提供给直接燃料喷射器的 第二燃料脉冲宽度被消除。λ值收敛回为值1。第一直接燃料喷射器脉 冲宽度是在弹道区域之外的线性区域中操作直接燃料喷射器的值。

在时间T6之后，可以调节直接燃料喷射器传递函数，以改善直接 燃料喷射器操作的传递函数表征。在一个示例中，通过将直接燃料喷 射器传递函数中的目前值乘以校正值可以调节直接燃料喷射传递函数 中的条目，所述校正值基于发动机λ相对如图2的方法中描述的标称值 的变化。可以基于修正的传递函数随后操作直接燃料喷射器。

在一个示例中，根据系统中图2的方法可以提供图5的顺序，该系 统包括：包括汽缸的发动机；与汽缸流体连通的直接燃料喷射器；以及 控制器，该控制器包括存储在非暂时性存储器中的用于命令发动机在恒 定空燃比下操作同时将燃料经由直接燃料喷射器供应给汽缸的可执行指 令，响应于调节控制参数(诸如燃料喷射器增益或直接燃料喷射器的传 递函数)的请求用于经由直接燃料喷射器提供两个燃料喷射的附加指令。

该系统还可包响应于调节控制参数的请求减小由直接燃料喷射器提 供的第一喷射量并且增大由直接燃料喷射器提供的第二燃料喷射量的附 加指令，其中基于排气λ调节传递函数或增益。

更进一步地，该系统还可包括通过在汽缸循环期间将当分流喷射(包 括第一燃料喷射和第二燃料喷射)执行时的汽缸循环的排气λ与当只有 一个喷射执行时的汽缸循环的标称排气λ相比较来调节传递函数或增益 的附加指令。

在一个示例中，一种用于包括直接燃料喷射器的汽缸的方法，其包 括：在获悉状况期间，将没有分流比的标称燃料喷射的第一UEGO输出 和分流比燃料喷射的第二UEGO输出相比较，以确定用于汽缸中的燃料 喷射器的传递函数校正系数；以及基于所确定的校正系数调节燃料喷射 器参数；其中燃料喷射器参数是燃料喷射器传递函数。

该方法还包括在获悉期间通过减小分流比喷射的第一燃料喷射部分 并且增大分流比喷射的第二燃料喷射部分来改变分流比，第一燃料喷射 部分在第二燃料喷射部分之前被输送，并且分开最小曲柄角度。

该方法包括直接燃料喷射器在弹道区域中操作以输送第一燃料喷射 部分，以及直接燃料喷射器在非弹道区域中操作以输送第二燃料喷射部 分。

应当理解，虽然本文所讨论的示例描述了获悉配备有直接燃料喷射 的发动机中的燃料喷射器传递函数，但类似方法可用于确定配备有进气 道燃料喷射系统和直接燃料喷射系统的发动机系统中的直接喷射器可变 性。

以这种方式，通过将燃料喷射分成两个燃料喷射，其中喷射器在非 线性区域中操作用于输送第一分流燃料喷射，并且其中喷射器在线性区 域中操作用于输送第二分流燃料喷射；改变第一分流燃料喷射与第二分 流燃料喷射的分流比；以及将分流燃料喷射期间的发动机λ值与在没有 分流比的单一燃料喷射期间确定的标称λ值相比较；用于获悉非线性喷 射器操作区域中的喷射器可变性的校正系数可被确定，并且可以基于校 正系数调节燃料喷射器传递函数。通过基于校正系数调节燃料喷射器传 递函数，可以减少非线性区域中的燃料喷射器可变性。因此，可延伸喷 射器操作的范围，从而允许燃料喷射器在由于非线性燃料喷射器行为而 避免的脉冲宽度下操作。进一步地，通过减少非线性区域中的可变性， 可以减少发动机空气燃料误差。因此，可以减少发动机排放，并且可以 改善催化剂效率。

注意，本文中所包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/ 或车辆系统配置连用。本文所公开的控制方法以及程序可以作为可执 行指令被存储在非临时性存储器中并且可以由包括控制器的控制系统 结合不同的传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。本文所述的具 体程序可以表示任何数量的处理策略中的一种或多种，如事件驱动、 中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种动作、操作、和/或 功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或在一些情况下略去。类似 地，处理的顺序不是实现本文中所述的示例实施例的特征和优点所必 需的，而是为便于演示和说明而提供。取决于所使用的具体策略，可 以重复执行所示动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所述的 动作、操作和/或功能可以在图形上表示将编程到在发动机控制系统中 的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中，所述动作 通过执行在包括与电动控制器结合的不同的发动机硬件部件的系统中 的指令来实施。

应理解，在本文中公开的配置和程序本质上是示例性的，且该具 体实施例不应被视为具有限制意义，因为大量的变体是可能的。例如， 上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸及其他的发动机 类型。本公开的主题包括在本文中公开的各种系统和配置，及其他特 征、功能和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合及子组合。

随附权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子 组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等价物。 此类权利要求应理解成包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不 排除两个或更多此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他 组合和子组合可以通过本权利要求的修正或通过在本申请或相关申请中 呈现的新权利要求加以要求保护。此类权利要求，无论比原始权利要求 范围更宽、更窄、相同、或不同，仍被视为包括在本公开的主题内。