用于操作内燃发动机的方法与流程

本公开大体涉及操作机动车辆的内燃发动机的方法，该内燃发动机例如是柴油发动机或汽油发动机。更具体地，本公开涉及确定由燃料喷射器实际喷射的燃料量的方法。

背景技术：

已知的是，机动车辆的内燃发动机通常包括燃料喷射系统(fis)，该燃料喷射系统(fis)包括燃料轨和多个燃料喷射器，所述多个燃料喷射器与燃料轨流体连通且配置为执行将燃料喷射到发动机的燃烧室中。

燃料喷射系统可以进一步包括高压燃料泵，其被实施为通过发动机驱动的活塞泵且被配置为在每次燃料喷射之后执行排放冲程，以便向燃料轨中输送对已喷射燃料量进行补偿的一定量的燃料。

燃料喷射器基本上被实施为具有针的机电阀和电磁促动器(例如螺线管)，该机电阀通常被弹簧偏压在关闭位置，且该电磁促动器响应于通电电流让针朝向打开位置运动。通电电流通过电子控制单元提供，该电子控制单元通常配置为确定要被燃料喷射器喷射的燃料量，以计算喷射期望的燃料量所需要的通电电流的持续时间(即通电时间)，且最后相应地对燃料喷射器进行通电。

然而，可能发生的情况是，在燃料喷射期间实际喷射的燃料量与期望的燃料量不同。这种不期望的情况可通过多个因素造成，包括燃料喷射器的喷射特性的偏移和制造偏差(productionspread)。具体地，电指令和喷射器针位移之间的关联性会被在喷射器制造期间难以控制的非理想情况所影响，例如促动器的导磁率偏移、针弹簧系数公差、老化效应、和温度依赖性。

技术实现要素：

鉴于上述内容，本发明的目的是提供一种用于确定在燃料喷射期间由燃料喷射器实际喷射的燃料量的策略。

该目的和其他目的通过本发明的实施例实现，本发明的实施例具有独立权利要求中所述的特征。从属权利要求描述了本发明的实施例的额外方面。

更具体地，本发明的实施例提供了用于操作内燃发动机的方法，其中，内燃发动机包括与一定数量(即一个或多个)的燃料喷射器和燃料泵流体连通的燃料轨，该燃料泵配置为在由燃料喷射器执行的每一次燃料喷射之后执行排放冲程，且其中，该方法包括的步骤是：

-操作燃料喷射器以执行燃料喷射，

-在燃料喷射开始之后停止燃料泵的第一排放冲程，从而防止所述排放冲程将燃料输送到燃料轨中，

-计算由燃料喷射造成的燃料轨中的压力降值，

-基于所计算的压力降值计算通过所述燃料喷射而被喷射的燃料量值。

由于排放冲程的停止，在燃料喷射期间燃料轨中的压力水平仅被在燃料喷射期间实际离开燃料轨的燃料量影响。结果，得知由燃料喷射造成的燃料轨中的压力降，使得可以计算燃料喷射量的可靠值。

在每种发动机操作条件下且甚至在发动机以高发动机速度和高载荷(即高喷射燃料量)操作时，所提出的策略也是可靠的。实际上，在这种情况下，可能发生的是燃料泵的排放冲程与燃料喷射的结束非常接近地开始或甚至在燃料喷射结束之前开始，使得通常不可能或至少非常难以将由燃料喷射造成的压力效果与燃料泵造成的压力效果区分开。通过本发明的方案可以积极地解决这种副作用，本发明的方案提供了在燃料喷射之后停止排放冲程。

根据方法的一方面，计算压力降值可以包括的步骤是：

-在所述燃料喷射开始之前测量燃料轨压力的第一值，

-在所述燃料喷射结束之后测量燃料轨压力的第二值，

-计算燃料轨压力的第一和第二测量值之间的差作为压力降值燃料轨。

该方面提供了非常简单和可靠的方式以计算由燃料喷射造成的压力降。

根据该方法的另一方面，测量燃料轨压力的第一和第二值包括的步骤是，

-对代表燃料轨压力的信号取样，

-对信号进行滤波以获得经滤波的信号，

-在开始所述燃料喷射之前测量经滤波的信号的第一值，

-在所述燃料喷射结束之后测量经滤波的信号的第二值，

-分别基于经滤波的信号的第一和第二值计算燃料轨压力的第一值和第二值。

通过滤波阶段，使得可以去除会对压力信号造成影响的噪声，由此增加燃料轨压力的第一值和第二值的测量的准确性。

方法的一方面特别地提出了，信号的滤波可以通过sinc滤波器执行，例如被调节到燃料轨中的压力震荡的主导频率上的sinc滤波器。

以此方式，压力信号的滤波可以是非常有效的且由此得到燃料轨压力的可靠值。

根据方法的另一方面，计算压力降值可以包括的步骤是：

-在燃料喷射期间对代表燃料轨压力的信号取样，

-使用压力信号作为第一积分变换的输入，产生第一函数值作为输出，该第一函数具有作为变量的由燃料喷射造成的燃料轨压力降和表示燃料喷射开始时刻的正时参数，

-使用压力信号作为第二积分变换的输入，产生第二函数值作为输出，该第二函数具有作为变量的由燃料喷射造成的燃料轨压力降和表示燃料喷射开始时刻的正时参数，

-使用第一函数值和第二函数值以计算燃料轨压力降的值。

该方案提供一种替换的、但是仍然可靠且有效的策略，用于确定燃料喷射期间实际喷射的燃料量。该特殊策略还允许计算燃料喷射实际开始时刻的、即所谓的的喷射开始(soi：startofinjection)。而且，该策略基本上不受压力信号上的噪声的影响，使得并不严格需要这种信号的滤波，且用于执行该策略的计算量可以被积极地减少。

根据所提出方案的另一方面，该方法可以包括步骤：在停止一个排放冲程之后，通过允许一定数量的(即一个或多个)排放冲程的每一个将燃料输送到燃料轨中而启用所述一定数量的(即一个或多个)排放冲程。

该方面具有在燃料泵的排放冲程已经被停止之后(且在另一排放冲程被停止(如果需要)以重复对燃料喷射量的计算之前)增加燃料轨压力的效果，由此防止燃料轨压力变得过低。

在这方面，方法的一个方面可以提供，被启用的泵冲程的数量等于燃料喷射器的数量。

以此方式，使得可以按顺序计算在由不同燃料喷射器执行的燃料喷射期间实际喷射的燃料量。

而且，该方案确保燃料泵的排放冲程的停止不具有与发动机循环相同的周期性，由此防止与发动机扭矩产生共振效果。

方法的另一方面可以提供，每个排放冲程的启用包括该这样的步骤：按照以下等式，将具有值q^*的燃料量输送到燃料轨中：

其中n是燃料喷射器的数量，且如果所有排放冲程已经被启用则q是已经输送的燃料量值。

该方面确保燃料轨被供应对发动机循环期间执行的所有燃料喷射进行补偿所需的燃料量，尽管排放冲程中的一个已经被停止)。

根据本发明，可在计算机程序的帮助下执行该方法，该计算机程序包括执行如上所述方法的所有步骤的程序代码，且呈包括计算机程序的计算机程序产品的形式。方法还可被实施为电磁信号，所述信号被调制以承载数据位序列，其代表要执行方法的所有步骤的计算机程序。

本发明的另一实施例提供了一种内燃发动机，其包括与一定数量(即一个或多个)燃料喷射器和燃料泵流体连通的燃料轨，该燃料泵配置为在由燃料喷射器执行的每一次燃料喷射之后执行排放冲程，且包括电子控制单元，该电子控制单元配置为：

-操作燃料喷射器以执行燃料喷射，

-在燃料喷射开始之后停止燃料泵的第一排放冲程，这是通过防止所述排放冲程将燃料输送到燃料轨中而实现的，

-计算由燃料喷射造成的燃料轨中的压力降值，

-基于所计算的压力值下降计算由所述燃料喷射所喷射的燃料喷射量值。

该方案实现与如上所述方法基本上相同的效果，特别是在每种发动机操作条件下且甚至是在发动机以高发动机速度和高载荷(即高喷射燃料量)操作时也能提供燃料喷射量的可靠值。

根据发动机的一个方面，电子控制单元可以配置为计算压力降值，步骤是：

-在所述燃料喷射开始之前测量燃料轨压力的第一值，

-在所述燃料喷射结束之后测量燃料轨压力的第二值，

-计算压力降值为燃料轨压力的第一和第二测量值之间的差。

该方面提供了用于计算由燃料喷射造成的压力降的非常简单和可靠的方式。

根据发动机的另一方面，电子控制单元可以配置为测量燃料轨压力的第一和第二值，步骤是，

-对代表燃料轨压力的信号取样，

-对信号进行滤波以获得经滤波的信号，

-在开始所述燃料喷射之前测量经滤波的信号的第一值，

-在所述燃料喷射结束之后测量经滤波的信号的第二值，

-分别基于经滤波的信号的第一和第二值计算燃料轨压力的第一值和第二值。

通过滤波阶段，可以去除会对压力信号造成影响的噪声，由此增加燃料轨压力的第一值和第二值测量的准确性。

发动机的一个方面特别提出，电子控制单元可以配置为通过sinc滤波器对信号进行滤波，例如被调节到燃料轨中压力震荡的主导频率上的sinc滤波器。

以此方式，压力信号的滤波可以是非常有效的且由此得到燃料轨压力的可靠值。

根据发动机的另一方面，电子控制单元可以计算压力降值，步骤是：

-在燃料喷射期间对代表燃料轨压力的信号取样，

-使用压力信号作为第一积分变换的输入，产生第一函数值作为输出，该第一函数具有作为变量的由燃料喷射造成的燃料轨压力降和表示燃料喷射开始时刻的正时参数，

-使用压力信号作为第二积分变换的输入，产生第二函数值作为输出，该第二函数具有作为变量的由燃料喷射造成的燃料轨压力降和表示燃料喷射开始时刻的正时参数，

-使用第一函数值和第二函数值以计算燃料轨压力降的值。

该方案提供一种替换的但是仍然可靠且有效的策略，以用于确定燃料喷射期间实际喷射的燃料量。该特殊策略还允许计算燃料喷射实际开始的时刻，即所谓的的喷射开始(soi)。而且，该策略基本上不受压力信号上的噪声的影响，使得并不严格地需要对这种信号滤波，且用于执行该策略的计算量可以被积极地减少。

根据发动机的另一方面，电子控制单元可以配置为用于在停止一个排放冲程之后通过允许一定数量的(即一个或多个)排放冲程中的每一个将燃料输送到燃料轨中而启用所述一定数量的(即一个或多个)排放冲程。

该方面具有在燃料泵的排放冲程已经停止之后(且在另一排放冲程停止(如有需要)以重复燃料喷射量计算之前)增加燃料轨压力的效果，由此防止燃料轨压力变得过低。

在这方面，发动机的一个方面可以提供，被启用的泵冲程的数量等于燃料喷射器的数量。

以此方式，使得可以按顺序计算在由不同燃料喷射器执行的燃料喷射期间实际喷射的燃料量。

而且，该方案确保燃料泵的排放冲程的停止不具有与发动机循环相同的周期性，由此防止与发动机扭矩产生共振效果。

发动机的另一方面可以提供，电子控制单元配置为启用每一个排放冲程，使用的步骤是：根据以下等式，将具有值q*的燃料量输送到燃料轨中：

其中n是燃料喷射器的数量，且如果所有排放冲程已经被启用则q是已经输送的燃料量值。

该方面确保燃料轨被供应对发动机循环期间执行的所有燃料喷射进行补偿所必要的燃料量，尽管排放冲程中的一个已经被停止。

本发明的另一实施例提供了一种汽车系统，其包括与一定数量(即一个或多个)燃料喷射器和燃料泵流体连通的燃料轨，所述燃料泵配置为在由燃料喷射器执行的每一次燃料喷射之后执行排放冲程，和：

-用于操作燃料喷射器以执行燃料喷射的器件，

-用于在燃料喷射开始之后停止燃料泵的第一排放冲程的器件，这是通过防止所述排放冲程将燃料输送到燃料轨中而实现的，

-用于计算由燃料喷射造成的燃料轨中的压力降值的器件，

-用于基于所计算的压力降值计算由所述燃料喷射所喷射的燃料量值。

该方案基本上实现与如上所述方法相同的效果，特别是没有延迟地提供对实际排气温度的可靠预报。

根据设备的一个方面，用于计算压力降值的器件可以包括：

-用于测量所述燃料喷射开始之前燃料轨压力的第一值的器件，

-用于测量所述燃料喷射结束之后燃料轨压力的第二值的器件，

-用于计算压力降值为燃料轨压力的第一和第二被测量值之间的差的器件。

该方面提供了用于计算由燃料喷射造成的压力降的非常简单和可靠的方式。

根据设备的另一方面，用于测量燃料轨压力的第一和第二值的器件可以包括：

-用于对代表燃料轨压力的信号取样的器件，

-用于对信号进行滤波以获得经滤波的信号的器件，

-用于在开始所述燃料喷射之前测量经滤波的信号的第一值的器件，

-用于在所述燃料喷射结束之后测量经滤波的信号的第二值的器件，

-用于分别基于经滤波的信号的第一和第二值计算燃料轨压力的第一值和第二值的器件。

通过滤波阶段，可以去除会对压力信号造成影响的噪声，由此增加燃料轨压力的第一值和第二值测量的准确性。

设备的一个方面特别提供了，用于对信号滤波的器件可以包括sinc滤波器，例如调节到燃料轨中压力震荡的主导频率的sinc滤波器。

以此方式，压力信号的滤波可以是非常有效的且由此得到燃料轨压力的可靠值。

根据方法的另一方面，用于计算压力降值的器件可以包括：

-用于在燃料喷射期间对代表燃料轨压力的信号取样的器件，

-用于使用压力信号作为第一积分变换的输入、产生第一函数值作为输出的器件，所述第一函数具有作为变量的由燃料喷射造成的燃料轨压力降和表示燃料喷射开始时刻的正时参数，

-用于使用压力信号作为第二积分变换的输入、产生第二函数值作为输出的器件，所述第二函数具有作为变量的由燃料喷射造成的燃料轨压力降和表示燃料喷射开始时刻的正时参数，

-用于使用第一函数值和第二函数值以计算燃料轨压力降的值的器件。

该方案提供一种替换的但是仍然可靠且有效的策略，以用于确定燃料喷射期间实际喷射的燃料量。该特殊策略还允许计算燃料喷射实际开始的时刻，即所谓的喷射开始(soi)。而且，该策略基本上不受压力信号上噪声的影响，使得并不严格需要这种信号的滤波，且用于执行该策略的计算量可以被积极地减少。

根据所提出方案的另一方面，设备可以包括一器件，该器件用于在停止一个排放冲程之后，通过允许一定数量的(即一个或多个)排放冲程中的每一个将燃料输送到燃料轨中而启用所述一定数量额(即一个或多个)排放冲程。

该方面具有在燃料泵的排放冲程已经停止之后(和在另一排放冲程停止(如有需要)以重复燃料喷射量计算之前)增加燃料轨压力的效果，由此防止燃料轨压力变得过低。

在这方面，设备的一个方面可以提供，被启用的泵冲程的数量等于燃料喷射器的数量。

以此方式，使得可以按顺序计算在由不同燃料喷射器执行的燃料喷射期间实际喷射的燃料量。

而且，该方案确保燃料泵的排放冲程的停止不具有与发动机循环相同的周期性，由此防止与发动机扭矩产生共振效果。

设备的另一方面可以提供，用于启用每个排放冲程的器件用于包括根据以下等式将具有值q*的燃料量输送到燃料轨：

其中n是燃料喷射器的数量，且如果所有排放冲程已经被启用则q是已经输送的燃料量值。

该方面确保燃料轨被供应对发动机循环期间执行的所有燃料喷射进行补偿所需的燃料量，尽管排放冲程中的一个已经被停止。

附图说明

将参考附图通过例子描述本发明，在附图中:

图1示意性地显示了汽车系统。

图2显示了根据图1的截面a-a的汽车系统的内燃发动机。

图3是图1的汽车系统的高压燃料泵的示意性截面图。

图4是代表在图2的内燃发动机操作期间燃料轨压力(曲线a)和燃料喷射量(曲线b)随曲轴角位置的变化的图。

图5显示了图4所示的曲线a的更详细的细节。

图6是表示用于确定由燃料喷射器喷射的实际燃料量的方法的流程图。

图7是在图6的方法重复期间燃料轨压力(曲线a)和燃料喷射量(曲线b)随曲轴角位置的变化的图。

具体实施方式

一些实施例可以包括汽车系统100(例如机动车辆)，如图1和2所示，其包括内燃发动机(ice)110，该内燃发动机具有发动机缸体120，该汽缸体限定至少一个汽缸125，所述至少一个汽缸具有联接为使曲轴145旋转的活塞140。汽缸盖130与活塞140协作以限定燃烧室150。燃料和空气混合物(未示出)设置在燃烧室150中且被点燃，形成的热膨胀排气造成活塞140的往复运动。通过每个燃烧室150的至少一个燃料喷射器160提供燃料，且通过至少一个进入口210提供空气。从与高压燃料泵180流体连通的燃料轨170在高压下向燃料喷射器160提供燃料，高压燃料泵180增加从燃料源190接收的燃料的压力。

汽缸125中的每一个具有至少两个阀215，阀215通过凸轮轴135促动，凸轮轴135与曲轴145适时地旋转。阀215选择性地允许空气从端口210进入燃烧室150中且交替地允许排气通过端口220离开。在一些例子中，凸轮相位器155可以选择性地改变凸轮轴135和曲轴145之间的正时。

空气可以通过进气歧管200分配到空气进气端口(一个或多个)210。空气进气管道205可以从周围环境将空气提供到进气歧管200。在其他实施例中，可以提供节流阀本体330，以调节进入歧管200中的空气流。在其他实施例中，可以设置诸如涡轮增压器230(具有旋转地联接到涡轮机250的压缩机240)这样的强制空气系统。压缩机240的旋转增加管道205和歧管200中的空气的压力和温度。设置在管道205中的内部冷却器260可以降低空气的温度。涡轮机250通过从排气歧管225接收排气而旋转，排气歧管225从排气端口220引导排气在通过涡轮机250膨胀之前经过一系列叶片。排气离开涡轮机250且被引导到排气系统270中。该例子显示了带有可变几何涡轮机(vgt)促动器290的vgt，vgt促动器290布置为让叶片运动，以改变经过涡轮机250的排气的流动。在其他实施例中，涡轮增压器230可以是固定几何的和/或包括废气门。

排气系统270可以包括排气管275，排气管275具有一个或多个排气后处理装置280。排气后处理装置可以是配置为改变排气成分的任何装置。排气后处理装置280的一些例子包括但不限于催化转换器(两向和三向(twoandthreeway))、氧化催化器、贫nox捕获器、碳氢化合物吸收器、选择性催化还原(scr)系统和颗粒过滤器。其他实施例可以包括联接在排气歧管225和进气歧管200之间的排气再循环(egr)系统300。egr系统300可以包括egr冷却器310，以降低egr系统300中的排气温度。egr阀320调节egr系统300中的排气流动。

汽车系统100可以进一步包括与和ice110相关联的一个或多个传感器450和/或装置通信的电子控制单元(ecu)450。ecu450可以从各种传感器接收输入信号，所述各种传感器配置为产生与和ice110相关联的各种物理参数成比例的信号。传感器包括但不限于空气流量和温度传感器340、歧管压力和温度传感器350、燃烧压力传感器360、冷却剂及油的温度和液位传感器380、燃料轨压力传感器400、凸轮位置传感器410、曲柄位置传感器420、排气压力和温度传感器430、egr温度传感器440和加速踏板位置传感器445。进而，ecu450可以产生到各种控制装置的输出信号，所述各种控制装置布置为控制ice110的操作，包括但不限于燃料喷射器160、节流阀本体330、egr阀320、vgt促动器290、和凸轮相位器155。应注意，虚线用于表示ecu450与各种传感器及装置之间的通信，但是为了清楚，其中的一些被省略。

现在转到ecu450，该设备可以包括与存储系统和接口总线通信的数字中心处理单元(cpu)。cpu配置为执行作为程序存储在存储系统460中的指令，且向/从接口总线发送和接收信号。存储系统460可以包括各种存储类型，包括光学存储、磁性存储、固态存储和其他非易失存储器。接口总线可以配置为向/从各种传感器和控制装置发送、接收和调整模拟和/或数字信号。程序可以实施本文公开的方法，允许cpu执行这种方法的步骤且控制ice110。

存储在存储系统460中的程序经由线缆或以无线方式从外部传递。在汽车系统100以外，其通常作为计算机程序产品而是可见的，其在本领域也被称为计算机可读介质或机器可读介质，且其应被理解为位于载体上的计算机程序代码，所述载体的性质是瞬时或非瞬时的，其结果是计算机程序产品的性质可被认为是瞬时或非瞬时的。

瞬时计算机程序产品的例子是信号，例如电磁信号，诸如光学信号，其是用于计算机程序代码的瞬时载体。对这种计算机程序代码的携带可通过用常规调制技术(诸如用于数字数据的qpsk)调制信号来实现，使得代表所述计算机程序代码的二进制数据加载在瞬时电磁信号上。这种信号例如在经由wifi连接以无线方式将计算机程序代码传递到笔记本电脑时使用。

在非瞬时计算机程序产品的情况下，计算机程序代码实施在实体存储介质中。存储介质则是上述的非瞬时载体，使得计算机程序代码以可获取的方式永久地或非永久地存储在存储介质中。存储介质可具有计算机技术领域已知的常规类型，诸如闪速存储器、asic、cd等。

代替ecu450，汽车系统100可以具有不同类型的处理器，以提供电子逻辑，例如嵌入控制器、车载计算机、或可布置在车辆中的任何处理模块。

ecu450的其中一个任务是操作燃料喷射器160。在这方面，每一个燃料喷射器160可以实施为机电阀(electromechanicalvalve)，其具有与对应燃烧室150流体连通的喷口、通常被弹簧偏压在喷口的关闭位置中的针、和电磁促动器(例如螺线管)，该电磁促动器响应于通电电流使针向着喷口的打开位置运动。该通电电流可以通过ecu450提供。以此方式，在电磁促动器被提供了通电电流(还称为电命令)的任何时候，在燃料轨170和汽缸125之间打开直接连接，这使得一定量的燃料喷射到燃烧室150中，由此执行所谓的燃料喷射。通过燃料喷射而喷射到燃烧室150中的燃料量通常取决于燃料轨170中的燃料压力和针位移，针位移与电命令的持续时间(即所谓的通电时间et)相关联。

在内燃发动机110的操作期间，在压缩冲程和膨胀冲程之间，在活塞140接近上死点(tdc)位置时，ecu450通常命令喷射器160中的每一个在对应的燃烧室150中执行至少一次燃料喷射。在四冲程发动机的情况下，每一个燃料喷射器160由此配置为对于曲轴145的每两次完整旋转(720°)执行至少一次燃料喷射。此外，由每一个燃料喷射器160执行的燃料喷射通常相对于被任何其他燃料喷射器160执行的燃料喷射被安排在不同的时间。结果，考虑到四缸发动机的示例性情况，在不同燃烧室150中通过不同燃料喷射器160对于曲轴145的每180°旋转中执行至少一次燃料喷射。

由于燃料喷射，离开燃料轨170的燃料量被燃料泵180补偿。如图3所示，燃料泵180可以实施为容积泵(volumetricpump)，其具有筒体181和容纳在筒体181中的往复运动活塞182。筒体盖183与筒体181和活塞182协作以限定操作室184。操作室184设置有可以位于筒体盖183中的燃料入口185和可以位于筒体181上的燃料出口186。燃料入口185与燃料源190流体连通，且燃料出口186与燃料轨170流体连通。燃料出口186可以设置有排出阀(未示出)，例如单向阀，其在操作室184中的压力超过预定值时打开与燃料轨170的连通。

活塞182在筒体181内于上死点(tdc)位置和下死点(bdc)位置之间运动，上死点(tdc)位置对应于操作室184的最小容积，且下死点(bdc)位置对应于操作室184的最大容积。活塞182可以通过正时系统被发动机曲轴145驱动，在本例子中是通过与曲轴145适时地旋转的凸轮187而被发动机曲轴145驱动。由于活塞182的往复运动，该部件循环地执行使用来自燃料源190的燃料填充操作室184的吸入冲程，随后是输送在燃料轨170中处于高压下的燃料的排放冲程。具体地，凸轮187(或活塞182的任何其他促动器件)和曲轴145之间的运动学连接配置为使得活塞182在由燃料喷射器160中的任一个执行的每一次燃料喷射之后执行排放冲程(例如在发动机活塞140中的一个执行膨胀冲程的任何时候)。在四冲程和四缸发动机的示例性情况下，运动学连接由此配置为使得活塞182对于曲轴145的每180°旋转中执行排放冲程。

数字进入阀500可以与燃料泵180协作，以确定在活塞182的吸入冲程期间实际进入操作室184中的燃料量。数字进入阀500可以包括与高压泵180的燃料入口185相关联的闸门505。闸门505可以设置有轴510，轴510容纳在与筒体盖183相关联的阀外壳525中。阀外壳525可以设置有管道565，管道565配置为将燃料入口185与燃料源190流体连接。闸门505可在关闭位置和打开位置之间轴向平移，在关闭位置中其将燃料入口185关闭，由此防止燃料流入操作室184中，且在打开位置中其与进入管道185间隔开并将进入管道185打开，由此使燃料流入操作室184中。

闸门505从关闭位置向打开位置的轴向平移可以通过线性电磁促动器530操作，该线性电磁促动器也称为线性螺线管，这与作用在轴510上以将闸门505朝向打开位置偏压的压缩弹簧535的动作相反。线性电磁促动器530被容纳在阀外壳525中且包括线圈绕组，该线圈绕组可与压缩弹簧535的动作相反地将轴510平移，由此让闸门505运动到关闭位置。

数字进入阀500(特别是电磁促动器530)可以被ecu450操作。具体地，数字进入阀500的操作通常使得，在活塞182的任何吸入冲程期间，电磁促动器530不被通电，使得压缩弹簧535的弹性力将闸门505偏压到打开位置。以此方式，通过活塞182在操作室184中产生的低压使燃料从燃料源190经由燃料入口185吸入到操作室184中。在活塞182的随后的排放冲程期间，电磁促动器530被通电以让闸门505运动到关闭位置。以此方式，操作室184中的压力增加，在排出阀(未示出)打开时，燃料被排放到燃料轨170中。可以观察到，数字进入阀500的闸门505可以在活塞182的排放冲程期间的任何时候关闭。如果闸门505被早早地关闭(即接近排放冲程开始时)，包含在操作室184中的几乎所有燃料被输送到燃料轨140。如果相反地，闸门505被迟迟地关闭(即接近排放冲程结束时)，则操作室184中包含的大部分燃料经由燃料入口185送回到燃料源190、且仅小量燃料被排放到燃料轨170中。结果，通过调节闸门505打开的时刻，ecu450能调节实际被供应到燃料轨170中的燃料量。

有鉴于燃料喷射器160和燃料泵180的操作，燃料轨170中的燃料压力是循环震荡的，如图4的曲线a所示。具体地，在对应的燃烧室150中由燃料喷射器160执行的任何燃料喷射(曲线b)使得燃料轨压力从高水平下降到低水平。在燃料喷射结束时，燃料轨压力稳定在低水平，直到燃料泵180执行排放冲程。如所述的，燃料泵180的排放冲程使得预定量的燃料被供应到燃料轨170中，使得燃料轨压力从低水平上升回到高水平。在燃料泵180的排放冲程结束时，燃料轨压力稳定在高水平，直到在另一燃烧室150中的另一燃料喷射器160执行另一燃料喷射。然后，燃料轨压力继续以相同的方式震荡。

为了确定在一次燃料喷射期间被燃料喷射器160中的一个实际喷射的燃料量，如图6所示，ecu450可以配置为计算(图块s100)通过所述燃料喷射而在燃料轨170中造成的压力降值δpinj，且随后基于计算的压力降值δpinj计算(图块s105)在所述燃料喷射期间实际喷射的燃料量值qinj。

更具体地，燃料轨压力降δpinj可根据下列等式用于计算实际流过燃料喷射器160的动态燃料量qinlet：

qinlet＝chyd·δpinj

其中chyd是燃料轨170的液压电容值(valueofthehydrauliccapacitance)。

动态燃料量qinlet可以是两个贡献之和，即燃料喷射器160的燃料喷射量qinj和动态泄漏qdyn。燃料喷射量qinj是实际进入燃烧室150的燃料量，而动态泄漏qdyn是在喷射器针运动到打开位置时流过燃料喷射器160的回流出口且返回到燃料源190中的燃料量。结果，在燃料喷射期间总体上流过燃料喷射器160的动态燃料量qinlet(除了总是存在的静态泄漏以外)可以被认为是燃料喷射量qinj和动态泄漏qdyn之和：

qinlet＝qinj+qdyn

然而，qinlet、qinj和qdyn是仅取决于燃料喷射器160的入口处的燃料压力和通电时间(其确定针升程)的参数。因此，得知qinlet、燃料压力和用于执行燃料喷射的通电时间，则使得可以根据qinlet确定燃料喷射量的值qinj：

qinj＝f(qinlet)

一旦被确定，燃料喷射量的值qinj可以以许多方式用于控制内燃发动机110的操作。例如，其可以参与燃料喷射量的闭环控制策略，这可以用于根据上述方法确定燃料喷射量的值qinj，计算燃料喷射量的所计算的值qinj和预定目标值qinj^*之间的差e，且随后使用所述差来修正要施加到燃料喷射器160的通电时间，以便使得误差最小化。具体地，所计算的差可以用作控制器(例如比例-积分(pi)控制器)的输入，控制器产生要被添加到通电时间的修正值以作为输出，以便获得最终用于操作燃料喷射器160的修正通电时间。

现在转向对压力降δpinj的确定(见图5)，该参数可以借助于ecu450通过测量燃料轨压力的两个值来计算，该两个值即第一值a1和第二值a2。在燃料轨压力稳定在高水平时，第一值a1在燃料喷射开始之前被测量，具体是在燃料泵180的最后一次排放冲程结束和燃料喷射开始之间被测量。在燃料轨压力稳定在低水平时，第二值a2在燃料喷射结束之后被测量，具体是在燃料喷射结束和燃料泵180的下一个排放冲程开始之间被测量。压力降δpinj最终被ecu450计算以作为第一和第二值a1和a2之间的差。

在这方面，燃料轨压力的两个值a1和a2可以通过燃料轨压力传感器400测量。具体地，燃料轨压力传感器400配置为产生表示燃料轨170中的压力的“未经加工的(rough)”电信号。ecu450可以配置为对通过燃料轨压力传感器400产生的“未经加工的”电信号进行取样。通过例子的方式，该“未经加工的”信号可以在一个角域(即称为曲轴角位置)中取样，以便使得其独立于发动机速度。“未经加工的”信号可以随后被ecu450滤波，以便去除压力震荡和其他噪声。通过例子的方式，通过燃料轨压力传感器400产生的“未经加工的”信号可以被sinc过滤器滤波，例如被调到燃料轨中压力震荡的主导频率上的sinc过滤器。更详细地，sinc过滤器可以具有以下以离散形式列出的的传递函数(根据应用于被取样信号的z变换数学理论)：

其中z是所谓的的z-算符，n是过滤器的阶、且osr是所谓的过取样比(oversamplingratio)，该比例是过滤器数据输入流频率和过滤器数据输出流频率之间的比。

在该阶段，ecu450可以配置为测量该被滤波的信号的两个值，即在高压泵180的最后一次排放冲程结束和燃料喷射开始之间第一取样值，和在燃料喷射结束和高压泵180的下一个排放冲程开始之间的第二取样值。

基于被滤波的信号的第一值，ecu450可以最终计算燃料轨压力的第一值a1，且类似地，基于被滤波的信号的第二值，ecu450可以最终计算燃料轨压力的第二值a2。具体地，燃料轨压力的第一和第二值a1和a2可以根据常规方法通过燃料轨压力传感器400的模型计算。

在其他实施例中，可以使用不同策略计算由燃料喷射造成的压力降δpinj。如从图5可见，可以确定含有由燃料喷射造成的压力降δpinj的角区间。对此，角区间可被指定为0至2π的延伸范围，即使该角区间实际上不对应于曲轴145的完整旋转，而是对应于其一个选择部分。

使用角区间[0、2π]作为积分区间，替换的策略可以规定ecu450计算随后的积分变换：

其中lα是通过第一积分变换产生的值，lβ是通过第二积分变换产生的值，p是通过由燃料轨压力传感器400产生的“未经加工的”信号所测量的燃料轨压力，θ是曲轴145的角位置，0是曲轴角域中积分区间[0、2π]的预定起始值，2π是曲轴角域中积分区间[0、2π]的预定最终值。

燃料轨的压力p可以被认为是两个贡献之和：

p＝peq+δpnoise

其中peq代表燃料轨170的等效压力(例如平均压力)，且δpnoise代表由于传感器的电子噪声和压力波造成的压力波动。

结果，之前的积分变换可以被重新写为：

然而，压力波动δpnoise的频谱比等效压力peq的频谱高很多，使得压力波动对积分变换的贡献可忽略。

结果，积分变换可以被重新写为：

其中δpinj是由燃料喷射造成的燃料轨压力降，γinj是距积分区间[0、2π]的起始值0的燃料喷射的角距离，tα和tβ是两个函数，这两个函数具有作为变量的燃料轨压力降δpinj和角距离γinj。

在已经计算了值lα和lβ之后，ecu450可以由此按照以下方程计算燃料轨压力降δpinj和角距离γinj：

角距离γinj提供对喷射开始(soi：startofinjection)的测量，而燃料轨压力降δpinj可用于计算由燃料喷射实际喷射的燃料量。

应注意，根据该替换的方法，不需要对通过燃料轨压力传感器400产生的“未经加工的”信号滤波，因为噪声对计算的影响是可以忽略的。

不管用于计算压力降δpinj的策略如何，有时发生在某些运行条件下(尤其是在发动机110以高速和/或高载荷运行时)，燃料喷射实际在燃料泵180的随后的排放冲程开始之后结束，结果，在燃料喷射器160仍然打开时，燃料轨170从燃料泵180接收额外的燃料。

因此，燃料轨压力在已经达到低水平(见图7的曲线a)之前燃料轨就开始朝向高水平升高，且变为不可行的是(或至少非常难以)确定由燃料喷射造成的实际压力降δpinj。

如图6所示，为了求解该缺陷，ecu450可以配置为停止(图块s110)高压泵180的排放冲程，其随后紧接着燃料喷射(须针对该燃料喷射确定压力降δpinj)。

总的来说，ecu450可以配置为：操作燃料喷射器160以执行燃料喷射、停止高压泵180的第一排放冲程(其随后是所述喷射的开始)、计算在被停止的排放冲程之前开始的最后一次燃料喷射造成的压力降的值δpinj、最终基于压力降的所述计算值δpinj计算由所述燃料喷射所喷射的燃料喷射量值(例如根据如上所述的策略中之一)。

停止燃料泵180的排放冲程通常是指防止排放冲程将燃料输送到燃料轨170中的步骤。ecu450可以通过数字进入阀500承载这种停止。具体地，ecu450可以操作数字进入阀的电磁促动器530，使得闸门505在活塞182的整个排放冲程期间保持打开。以此方式，包含在操作室184中的所有燃料被输送回到燃料源190中、且实际上没有燃料被供应到燃料轨170中。

由于燃料泵180的排放冲程的停止，燃料轨压力在燃料喷射之后不被增加(见图7椭圆内的曲线a的部分)，且由此使得可以可靠地使用如上所述的策略，以便确定由所述燃料喷射造成的压力降δpinj和实际所喷射的燃料量qinj。

用于计算在燃料喷射期间实际喷射的燃料量qinj的这种方法(其涉及停止高压泵180的随后的排放冲程)可以针对同一燃料喷射器160或针对内燃发动机110的其他燃料喷射器160被重复多于一次。

在第一种情况下，ecu450可以配置为计算由同一燃料喷射器160喷射的所有经计算的燃料喷射量值qinj的平均值，以便实现对这种燃料喷射器160行为的更鲁棒的表示。在第二种情况下，ecu450获得对内燃发动机110的所有燃料喷射器160行为的表示。

在任何情况下，高压燃料泵的排放冲程的停止具有的效果在于，燃料轨140中的压力水平趋于降到低水平以下(见图7中椭圆内的曲线a的部分)，因为在燃料喷射期间所喷射的燃料不被燃料泵180的随后的排放冲程补偿。

为此，一些实施例提出，在停止一个排放冲程之后，ecu450“启用”一定数量(即一个或多个)的排放冲程，由此允许所述“被启用”的排放冲程中的每一个实际输送燃料到燃料轨170中。

换句话说，这些实施例规定，高压燃料泵180的排放冲程的停止(且由此压力降δpinj和燃料量qinj的计算)可以仅在高压燃料泵180的一定数量的排放冲程在过渡期间中(intheinterimperiod)已经被执行以实际输送燃料到燃料轨170中之后被ecu450重复。

在这方面，这种被启用压缩冲程的数量可以等于内燃发动机110的燃料喷射器160的数量。在四喷射器发动机的示例性例子中，随高压燃料泵180的排放冲程的任何停止之后，在所述停止被重复之前，可以存在高压燃料泵180的四个“被启用的”排放冲程。

该方案意味着，高压燃料泵180的排放冲程的任何停止与由不同燃料喷射器160执行的燃料喷射关联，使得ecu450能够顺序计算由内燃发动机110的所有燃料喷射器160被实际喷射的燃料量qinj。而且，该方案确保了燃料泵180的排放冲程的停止不具有与发动机循环相同的周期性，由此防止发动机扭矩方面的共振效果。

在这种情况下，ecu450可以配置为存在每一个“被启用的”排放冲程(在两个连续停止之间的过渡期间中)，以便根据以下等式将具有值q的燃料量输送到燃料轨170中：

其中，n是燃料喷射器160的数量，且q是在燃料泵180的正常操作期间将已经被输送了的燃料量值，即如果燃料泵180的所有排放冲程已经被启用。

以此方式，燃料泵180的“被启用的”排放冲程中的每一个输送比通常规定的更多的燃料，由此确保发动机循环期间供应到燃料轨170中的总体燃料量足以补偿由所有燃料喷射器160执行的燃料喷射(尽管燃料泵180的排放冲程中的一个已经被停止)。

尽管至少一个示例性实施例已经在前述发明内容和具体实施方式中进行了描述，但是应理解存在许多变型。还应理解，一个或多个示例性实施例仅是例子，且不意于以任何方式限制范围、适用性或构造。相反，前面的总结和详细描述将为本领域技术人员提供实施至少一个示例性实施例的便捷途径，应理解，可以对示例性实施例中所述的元件的功能和布置做出各种改变，而不脱离权利要求及其等效方式限定的范围。

附图标记

100汽车系统

110内燃发动机

120发动机缸体

125汽缸

130汽缸盖

135凸轮轴

140活塞

145曲轴

150燃烧室

155凸轮相位器

160燃料喷射器

170燃料轨

180燃料泵

181筒体

182活塞

183筒体盖

184操作室

185入口

186出口

187凸轮

190燃料源

200进气歧管

205空气进气管道

210进入端口

215阀

220排气端口

225排气歧管

230涡轮增压器

240压缩机

250涡轮机

260内部冷却器

270排气系统

275排气管

280排气后处理装置

290vgt促动器

300排气再循环系统

310egr冷却器

320egr阀

330节流阀本体

340空气流量和温度传感器

350歧管压力和温度传感器

360燃烧压力传感器

380冷却剂及油的温度和液位传感器

400燃料轨压力传感器

410凸轮位置传感器

420曲柄位置传感器

430排气压力和温度传感器

440egr温度传感器

445加速器踏板位置传感器

450ecu

460存储系统

500数字进入阀

505闸门

510轴

525阀外壳

530电磁促动器

535压缩弹簧

565管道

s100图块

s105图块

s110图块

a曲线

b曲线

a1第一点

a2第二点