改變而導(dǎo)致的FRP改變。鑒于這些問題,更快的ZFL測試被需要,其要求更少的時(shí)間以取得足夠的數(shù)據(jù)以便創(chuàng)建零流量函數(shù)503。
[0071]而且,本發(fā)明人已經(jīng)識(shí)別了燃料導(dǎo)軌壓力長響應(yīng)時(shí)間的潛在起因。在零流量潤滑操作期間,諸如由慢速ZFL測試500所述的零流量潤滑操作期間,小HP泵占空比可以被命令。因?yàn)镠P泵內(nèi)零流量潤滑的目的可以是維持潤滑經(jīng)過活塞-內(nèi)徑界面而不將燃料抽入直接噴射燃料導(dǎo)軌,或者將壓力維持在燃料導(dǎo)軌壓力處或稍低于燃料導(dǎo)軌壓力,所以與直接噴射被請求時(shí)所要求的占空比相比,更小的占空比可以被命令。小占空比可以對應(yīng)于從約I %到8 %變動(dòng)的占空比。例如,如果占空比是5 %,那么95 %的燃料體積被泄漏。換句話說,被吸入泵壓縮室的燃料的體積的5%被活塞壓縮,其中剩余95%經(jīng)過電磁激活入口止回閥被逆向流出壓縮室。由于小占空比,DI泵可以利用其全部排量的小部分以壓縮少量燃料。被代替的燃料體積的其他體積可以被限定,其表示了被用于壓縮少量燃料的DI泵的全部排量的體積。如先前所解釋的,余隙體積378 (或死體積)是DI泵的恒定數(shù)值。余隙體積與代替體積相比(余隙體積除以代替體積)的體積比可以被限定。例如,當(dāng)100%被命令時(shí),因?yàn)榇骟w積=當(dāng)100%的占空比對應(yīng)于完全壓縮沖程時(shí)的排量,所以體積比可以是最小值。因?yàn)榇骟w積可以隨著占空比的減小而減小,所以體積比可以因此增加。當(dāng)小占空比被命令(例如1%到8% ),體積比變大,這在物理上對應(yīng)于將被抽吸的少量的燃料。以這種方式,燃料導(dǎo)軌壓力耗費(fèi)了相對長的時(shí)間以響應(yīng)于小占空比,因?yàn)槊看伪眠M(jìn)行壓縮沖程以將少量燃料抽入燃料導(dǎo)軌。如果占空比相對較大,泵的每次循環(huán)將把較大量的燃料壓入燃料導(dǎo)軌,并且因此更快地提高了壓力。由此,能夠看出的是命令恒定的小占空比并且等待響應(yīng)燃料導(dǎo)軌壓力達(dá)到穩(wěn)態(tài)可以不是零流量潤滑測試的最好方法。
[0072]提出的快速ZFL測試可以含有兩個(gè)獨(dú)立的壓力控制方案,其可以幫助減少根據(jù)高壓泵的占空比變化的燃料導(dǎo)軌壓力的響應(yīng)時(shí)間。在這種背景下,快速ZFL測試的更快方面可以含有比慢速ZFL測試500在響應(yīng)燃料導(dǎo)軌壓力之間更短的時(shí)間間隔。以下將全面解釋的快速ZFL測試通過將占空比增加到期望或目標(biāo)占空比之上,等待燃料導(dǎo)軌壓力增加,然后減小到期望的占空比并且再次等待燃料導(dǎo)軌壓力達(dá)到穩(wěn)態(tài)數(shù)值來操作。該程序被顯示為圖6中的快速響應(yīng)方法600,其執(zhí)行開環(huán)和閉環(huán)控制以增加燃料導(dǎo)軌壓力之間的響應(yīng)時(shí)間。在如圖6中的圖表所示的方法600中,兩個(gè)繪圖被顯示。第一繪圖,HP泵占空比或者泄油閥的關(guān)閉被顯示為繪圖601。第二繪圖,DI燃料導(dǎo)軌的燃料導(dǎo)軌壓力顯示為繪圖602。在兩個(gè)繪圖中時(shí)間被沿著水平軸線表示。
[0073]參考圖6,最初在方法600的開始階段,即在被表示為間隔611的時(shí)間間隔期間,HP泵維持基本恒定的占空比619,同時(shí)燃料導(dǎo)軌壓力被維持在基本恒定的燃料導(dǎo)軌壓力629處。注意到其他的占空比行為和/或燃料導(dǎo)軌壓力行為可以在間隔611期間存在,但是出于簡便的目的,在該時(shí)間段期間兩個(gè)數(shù)值被保持恒定。對于程序600,最終結(jié)果可以是期望的(或目標(biāo))占空比621和相應(yīng)的目標(biāo)燃料導(dǎo)軌壓力631?;诒淮鎯?chǔ)在控制器12內(nèi)的先前零流量數(shù)據(jù)或者其他相似數(shù)據(jù),控制器可以預(yù)測可以由于命令占空比遞增到目標(biāo)占空比621而產(chǎn)生的目標(biāo)燃料導(dǎo)軌壓力631。同樣,在時(shí)刻tl,第一泵占空比620被命令,其是從恒定占空比619的增加。第一占空比620可以大于目標(biāo)占空比621。第一泵占空比620在時(shí)刻tl和時(shí)刻t2之間的時(shí)間間隔612內(nèi)被保持。在間隔612期間,燃料導(dǎo)軌壓力響應(yīng)并且與泵占空比的立即增加相比,其逐漸地增加。由于預(yù)測的燃料導(dǎo)軌壓力631被控制器獲知,中間燃料導(dǎo)軌壓力630可以被計(jì)算,其中中間燃料導(dǎo)軌壓力630可以是預(yù)測的燃料導(dǎo)軌壓力631的某一百分比,諸如85%。例如,如果預(yù)測的FRP是4巴,那么中間FRP可以是3.4巴。在程序600中,一旦燃料導(dǎo)軌壓力達(dá)到在時(shí)刻t2處的中間燃料導(dǎo)軌壓力630,那么占空比減小到目標(biāo)占空比621并且被保持恒定。燃料導(dǎo)軌壓力因此做出響應(yīng),并且在時(shí)間間隔613期間增加直到預(yù)測的燃料導(dǎo)軌壓力631在時(shí)刻t3處被達(dá)到。在間隔413已經(jīng)消逝后,占空比621連同穩(wěn)態(tài)(預(yù)測)燃料導(dǎo)軌壓力631可以被記錄(測量)。
[0074]如圖6中所見,F(xiàn)RP在間隔612期間以比間隔613期間更快的速率增加。之所以這樣的原因是,正如先前提到的,當(dāng)更高的占空比被命令時(shí)燃料導(dǎo)軌壓力增加得更快。結(jié)果,間隔612內(nèi)的占空比620高于間隔613內(nèi)的占空比621。換句話說,燃料導(dǎo)軌壓力繪圖602的斜率在間隔612期間大于在間隔613。而且,與程序400相似,程序600執(zhí)行開環(huán)控制,其中恒定的占空比621在間隔613期間被保持直到燃料導(dǎo)軌壓力達(dá)到穩(wěn)態(tài)數(shù)值631。但是,不像只執(zhí)行開環(huán)控制的程序400,程序600在間隔612期間還執(zhí)行閉環(huán)控制。按照閉環(huán)控制,控制器或其他命令設(shè)備可以辨識(shí)到期望占空比是621但是最初命令更高的占空比620,從而FRP可以在時(shí)刻tl和t2之間以更快的速率增加。一旦FRP達(dá)到了預(yù)測數(shù)值的某個(gè)百分比,那么控制就從閉環(huán)轉(zhuǎn)換到開環(huán),并且較低的占空比621可以被命令直到FRP增加到穩(wěn)態(tài)FRP 631。以這種方式,時(shí)刻tl和t3之間的時(shí)間,即間隔612和613的相加,可以小于圖4的間隔412。例如,在時(shí)刻tl和t3間被測量的程序600可以耗費(fèi)3秒,而在時(shí)刻tl和t2之間被測量的程序400可以耗費(fèi)長達(dá)10秒。
[0075]注意到程序600的繪圖601和602的具體形狀可以不同于利用開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩者的替換實(shí)施例中所顯示的形狀。在一個(gè)示例中,在閉環(huán)控制(間隔612)期間,如果FRP不響應(yīng)得跟方案所要求的一樣快,那么在時(shí)刻t2處轉(zhuǎn)換到開環(huán)控制之前,占空比可以在間隔612期間被增加多倍。為了實(shí)現(xiàn)該目的,F(xiàn)RP可以被連續(xù)地測量以確定閉環(huán)控制方案是否應(yīng)該進(jìn)一步增加占空比。在這種情況下,不是在間隔612期間仍然處于恒定不變,而是在時(shí)刻t2處減小到占空比621之前,占空比可以從620被增加到一個(gè)或多個(gè)提高的數(shù)值。以這種方式,閉環(huán)控制方案可以根據(jù)來自響應(yīng)FRP的反饋遞增HP泵占空比。而且,在其他實(shí)施例中,根據(jù)期望的FRP響應(yīng)時(shí)間和其他相似因素,間隔612和613之間的相對大小可以不同于圖6中所示的示例。例如,如果限定FRP 630的預(yù)測的FRP 631的百分比大于85 %,諸如為95 %,那么間隔大小可以改變從而間隔612大于間隔613。同樣,繪圖602的斜率(FRP變化的速率)可以不同于所示示例,同時(shí)在間隔612期間的斜率仍然保持比間隔613期間的斜率更陡。程序600旨在成為HP泵ZFL方案的說明性示例,其中閉環(huán)和開環(huán)控制都被用于遞增占空比和燃料導(dǎo)軌壓力。
[0076]用于獲得零流速數(shù)據(jù)的快速ZFL測試被示意地顯示在圖7中??焖賈FL測試700含有連續(xù)重復(fù)的圖6中的程序600以得到多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)包括占空比和燃料導(dǎo)軌壓力。程序600可以尋找到單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),其包含占空比621和燃料導(dǎo)軌壓力631,而快速ZFL測試700可以尋找到大量的數(shù)據(jù)點(diǎn)。在快速ZFL 700期間,在沒有將燃料直接噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)時(shí),數(shù)據(jù)被采集,這也被已知為零噴射流速。而且,因?yàn)樵赯FL狀況期間HP泵占空比可以取決于發(fā)動(dòng)機(jī)(和HP泵)轉(zhuǎn)速,所以在快速ZFL測試(或方法)期間可以期望基本恒定的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速。在利用進(jìn)氣道和直接燃料噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)中,發(fā)動(dòng)機(jī)可以被置入穩(wěn)定怠速狀況之中,其中直接噴射不被請求并且沒有燃料被抽入到連接到HP泵228的燃料導(dǎo)軌內(nèi)。在一些發(fā)動(dòng)機(jī)中,終止直接噴射也可以包含只通過進(jìn)氣道噴射向發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料。測試700在繪圖701中顯示了泵占空比的命令變化并且在繪圖702中顯示了燃料導(dǎo)軌壓力的響應(yīng)變化。在繪圖701和702中時(shí)間被沿著水平軸表示。繪圖703顯示了燃料導(dǎo)軌壓力如何根據(jù)泵占空比進(jìn)行變化。繪圖703也可以被稱為零流量函數(shù),因?yàn)槔L圖703顯示了從HP泵不將燃料發(fā)送到燃料導(dǎo)軌以來燃料導(dǎo)軌壓力與具有O流速的占空比之間的關(guān)系。
[0077]根據(jù)圖7的方法700,事件的順序如下:首先,在時(shí)刻tl之前,泵占空比正名義上受控并且進(jìn)而創(chuàng)建了燃料導(dǎo)軌壓力的響應(yīng)。在時(shí)刻tl,第一泵占空比721被命令并且連同相應(yīng)的燃料導(dǎo)軌壓力731被記錄。一旦記錄了數(shù)值,占空比被增加到722并且在時(shí)刻tl和t2之間的時(shí)間內(nèi)被保持。與圖6相似,目標(biāo)占空比723可以是已知的,同時(shí)預(yù)測的燃料導(dǎo)軌壓力732可以被計(jì)算出。同樣,占空比722大于占空比723。占空比可以被從時(shí)刻tl到時(shí)刻t2的前文提到的開環(huán)控制所控制。一旦FRP達(dá)到了預(yù)測的FRP 732的某個(gè)百分比,諸如85%,占空比就可以被減小到723,并且按照閉環(huán)控制在時(shí)刻t2到時(shí)刻t3間被保持直到FRP增加到預(yù)測的FRP 732。在該點(diǎn),占空比723和燃料導(dǎo)軌壓力732可以被記錄。接下來,在開環(huán)控制和相似量的時(shí)間消逝(從t3到t4)期間,在時(shí)刻t3處占空比被再次遞增地增加到724,之后在時(shí)刻t4處再次轉(zhuǎn)換到閉環(huán)控制。如圖7中所見,這種相同的過程,即程序600,在時(shí)刻t5和時(shí)刻t7處被重復(fù)。注意到圖6的程序600,特別是結(jié)合間隔(間隔612和613的相加)在圖7中在間隔tl-t3、t3-t5、t5-t7和t7_t9期間被重復(fù)。在該示例方法中,五個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)被記錄,每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)包含如先前提到的占空比數(shù)值和燃料導(dǎo)軌壓力數(shù)值。數(shù)據(jù)點(diǎn)的集合可以被稱為數(shù)據(jù)集,其可以被標(biāo)繪以形成圖表,正如以下所述。
[0078]因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)或點(diǎn)包含兩個(gè)數(shù)值(占空比和燃料導(dǎo)軌壓力),所以五個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)可以被標(biāo)繪在單獨(dú)的圖表703上,其中HP泵占空比是水平軸線并且燃料導(dǎo)軌壓力是豎直軸線。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)被標(biāo)繪為圖表703上其相應(yīng)的點(diǎn)。例如,包含占空比723和燃料導(dǎo)軌壓力732的數(shù)據(jù)點(diǎn)被標(biāo)繪為圖表703上的點(diǎn)742,正如箭頭740所指的。點(diǎn)741、742、743、744以及745可以在一條直線上,并且該直線可以按照該直線的斜率延伸。與圖5的零流量潤滑503相似,零流量潤滑703可以被用于尋找可以增強(qiáng)泵性能(諸如修正電磁激活入口止回閥的正時(shí)誤差并且確定諸如被抽吸通過HP泵的燃料的體積模量的各種系統(tǒng)屬性)的數(shù)據(jù)。
[0079]能夠看出圖5和圖7中所示的圖表分別在生成零流量數(shù)據(jù)(具有5個(gè)點(diǎn))和零流量潤滑503及703兩方面是相似的。兩者間主要的區(qū)別是快速ZFL測試700可以比慢速ZFL測試500更快地生成零流量數(shù)據(jù)。例如,正如先前提到的,為了使用慢速ZFL測試500收集十個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),于是可以需要至少90秒。如果快速ZFL測試使用相似的占空比遞增量被執(zhí)行,其中每個(gè)單獨(dú)的程序可以耗費(fèi)約3秒,那么可以需要約27秒。同樣,快速ZFL測試可以需要約慢速ZFL測試三分之一的時(shí)間。通過需要更少的時(shí)間,快速ZFL測試可以在發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速狀況期間(諸如當(dāng)沒有直接噴射被請求時(shí))被執(zhí)行得更加頻繁。通過在快速ZFL測試期間對開環(huán)控制和閉環(huán)控制進(jìn)行轉(zhuǎn)換,可以比諸如在慢速ZFL測試期間僅利用開環(huán)控制更快地采集到零流量數(shù)據(jù)。同樣,注意到圖6的繪圖602中的所有或部分斜率可以高于圖4的繪圖402的斜率,或者圖6的FRP增加速率可以大于圖4的FRP增加速率。說明了快速ZFL測試的過程的流程圖能夠在圖8中被看到。