本发明总体涉及用于调整内燃发动机的直接燃料喷射器的操作的方法和系统。
背景技术
内燃发动机可以利用直接燃料喷射，在直接燃料喷射中将燃料直接喷射到发动机气缸中以改善混合物制备并减小气缸充气温度。直接燃料喷射可以代替或附加于进气道燃料喷射，在进气道燃料喷射中燃料被喷射到发动机气缸的进气门上游的进气口中。直接燃料喷射器被激活的时间量(直接喷射脉冲宽度)可以是供应到喷射器的燃料压力、发动机转速和发动机负载的函数。为了利用直接喷射的益处，具有对直接燃料喷射器的脉冲宽度范围的完全控制可以是有利的。这包括各式各样的工况，包括但不限于燃料轨压力、发动机转速和质量燃料流。
然而，在冲击区域(ballisticregion)与全升程区域之间，螺线管控制的直接燃料喷射器的性能可能在其流动特性方面受到限制。该区域通常被称为直接燃料喷射器的过渡区域。在该区域中，燃料喷射器的流量是不准确和不可预测的，从而导致压射之间(shot-to-shot)和部件之间的变化性(variability)。例如，直接燃料喷射器可能在过渡区域中递送比预期更多或更少的燃料。此外，过渡区域中的变化性可能不呈现线性趋势，从而使得难以得知和补偿该变化性。喷射器变化性可能由于喷射到每个气缸中的不同燃料量而导致气缸转矩输出不平衡，并且还可能由于无法正确计量要喷射到每个气缸中的燃料而导致较高的尾管排放和降低的燃料经济性。因此，可能存在直接燃料喷射器不能充分满足nvh、可驱动性和排放要求的发动机操作区域。
已经开发了各种方法以减小直接喷射器变化性。ranga等人在us20160153391中示出了一种示例性方法。其中，直接燃料喷射被分成多次喷射，所述喷射中的一次喷射具有的脉冲宽度是足够小的，以便在直接喷射器的冲击区域中进行递送。基于拉姆达(lambda)值和分流比(splitratio)来得知喷射器的传递函数。基于所得知的传递函数来调整随后的直接喷射。
然而，本文的发明人已经认识到关于'391的方法和其他相关方法的潜在问题。作为一个示例，喷射器在过渡区域中的变化性保持未映射的。各种方法基于所得知的冲击区域中的喷射器变化性来更新传递函数，冲击区域中的喷射器脉冲宽度小于过渡区域中的喷射器脉冲宽度。然而，针对位于冲击区域之外的但小于升程区域内的喷射脉冲宽度的较大喷射脉冲宽度，可能仍然存在加注燃料误差。因此，可能存留nvh、可驱动性和排放问题。
作为示例，在冲击区域中，增加对燃料喷射器的电脉冲宽度增加了所递送的质量的量。虽然在增加中可能存在某种变化性，但可以得知该变化性，并且可以调整冲击区域中的斜坡(slope)的形状或移位以便将该变化性考虑在内。然而，在过渡区域中，增加的脉冲宽度实际上可能导致所喷射的燃料质量减少。因此，可能无法简单地使过渡区域的斜坡移位和改变形状。由于过渡区域中的斜坡针对每个喷射器是不同的，以及在压射之间是显著不同的，因此变化性加剧。
技术实现要素：
在一个示例中，上述问题可以通过一种用于发动机的方法来解决，所述方法包括：基于发动机工况来估计燃烧循环上的进气道喷射燃料相对于直接喷射燃料的初始比率；以及响应于初始比率下的直接燃料喷射位于直接燃料喷射器映射图(map)的过渡区域中，更新初始比率以便将直接燃料喷射移出过渡区域。以此方式，可以解决过渡区域中的直接喷射器变化性。
作为示例，发动机控制器可以基于发动机工况来确定初始燃料喷射分布(profile)。例如，这可以包括待递送的总燃料质量，以及总燃料质量中要通过直接喷射递送的部分相对于总燃料质量中要通过进气道喷射递送的部分的分流比。然后基于分流比(包括基于要递送到直接喷射器的燃料质量以及基于燃料轨压力)确定待命令的直接燃料喷射器脉冲宽度。如果直接喷射的脉冲宽度被确定为位于直接喷射器的过渡区域内，则控制器可更新喷射分布以便在过渡区域外部进行操作。具体地，控制器可以基于直接喷射脉冲宽度在过渡区域内的位置、以及其与毗邻的冲击区域和升程区域的距离来修改递送到直接喷射器的燃料质量，由此更新分流比。例如，可以减少接近冲击区域的直接喷射的燃料质量以便将直接喷射从过渡区域移动到冲击区域中，同时对应地增加进气道喷射的燃料质量。作为另一个示例，可以增加接近升程区域的直接喷射的燃料质量以便将喷射从过渡区域移动到升程区域中，同时对应地减少进气道喷射的燃料质量。这样，可以调整所有喷射的燃料质量以便维持总燃料质量。
在又进一步的示例中，附加地或任选地，可以更新直接喷射的数量以及直接喷射燃料的分流比(通过多次喷射中的每次喷射递送的直接喷射燃料质量的比率)。例如，在多次直接喷射内递送直接喷射燃料的情况下，可以增加或减少分流比以便将直接喷射脉冲宽度移出过渡区域。作为另一个示例，可以增加或减少直接喷射的数量。在又进一步的示例中，可以选择上述方法的组合。所述选择可以基于发动机工况(诸如发动机转速约束和nvh约束)。
以此方式，减小了直接喷射器变化性。基于喷射的脉冲宽度在直接喷射器操作区域映射图上的位置来调整直接喷射燃料质量的技术效果是：不能在发生非线性燃料喷射器行为的脉冲宽度下操作直接燃料喷射器。与此同时，可以维持总燃料质量。由于在直接喷射器的过渡区域外部进行操作，因此可以减小发动机空燃比误差和转矩误差。此外，方法可以减小发动机排放和nvh问题。总的来说，改善了可驱动性。
应理解，提供以上发明内容来以简化形式引入在具体实施方式中进一步描述的构思选择。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或本质特征，要求保护的主题的范围由随附的权利要求书唯一限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所记录的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1是发动机系统的示意图。
图2示出用于调整燃料喷射分布以便将直接喷射器操作移动到过渡区域外部的示例性方法的高级流程图。
图3示出用于更新直接喷射燃料质量以便将直接喷射器操作移动到过渡区域外部的示例性方法的高级流程图。
图4示出了示例性直接喷射器性能映射图。
图5-图6示出了通过调整直接喷射的数量而在过渡区域外部操作直接喷射器的示例。
图7-图8示出了通过调整多次直接喷射中的每次喷射的燃料质量而在过渡区域外部操作直接喷射器的示例。
图9-图10示出了通过调整经由直接喷射递送的燃料相对于经由进气道喷射递送的燃料的分流比而在过渡区域外部操作直接喷射器的示例。
图11示出了可以应用以便在过渡区域外部操作直接喷射器的示例性燃料喷射分布。
具体实施方式
以下描述涉及用于改善发动机系统(诸如图1的发动机系统)中的直接喷射器性能的系统和方法。可以根据诸如图2-图3的示例性方法的控制例程通过控制器来操作发动机，以便在喷射器变化性为高的过渡区域(图4)外部操作直接燃料喷射器。可以通过调整进气道喷射燃料与直接喷射燃料的分流比、直接喷射的数量、以及直接喷射燃料的分流比(图5-图11)中的一个或多个来更新燃料喷射分布。
图1描绘了耦连在车辆5中的内燃发动机10的燃烧室或气缸的示例。在一些示例中，车辆5可以是具有可用于一个或多个车轮55的多个转矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆、或仅具有(多个)电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机(m/g)。当接合一个或多个离合器56时，发动机10的曲轴140和电机52通过变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴140与电机52之间，并且第二离合器56设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以接合或分离离合器，以便将曲轴140与电机52及其连接的部件连接或断开、和/或将电机52与变速器54及其连接的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以以各种方式进行配置，包括作为并联、串联或串并联的混合动力车辆。
电机52从牵引电池58接收电力以便向车轮55提供转矩。电机52也可以作为发电机进行操作以便例如在制动操作期间提供电力从而为电池58充电。
发动机10可以至少部分地被包括控制器12的控制系统控制、以及被通过输入装置132来自车辆操作者130的输入控制。在此示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号pp的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(在本文也是“燃烧室”)14可以包括活塞138定位在其中的燃烧室壁136。活塞138可以耦连到曲轴140，以使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可通过变速器系统耦连到载客车辆的至少一个驱动轮。另外，起动机马达(未示出)可以通过飞轮耦连到曲轴140以启用发动机10的起动操作。
气缸14可以通过一系列进气通道142、144和146接收进气。除了气缸14之外，进气通道146还可以与发动机10的其他气缸连通。在一些示例中，一个或多个进气通道可以包括增压装置(诸如涡轮增压器或机械增压器)。例如，图1示出了配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括布置在进气通道142与144之间的压缩机174、以及沿排气通道148布置的排气涡轮机176。排气涡轮机176可以通过轴180至少部分地给压缩机174提供动力，其中升压装置被配置为涡轮增压器。然而，在其他示例中，诸如发动机10设置有机械增压器的示例，可以任选地省略排气涡轮机176，其中来自马达或发动机的机械输入可以给压缩机174提供动力。可以沿着发动机的进气通道设置包括节流板164的节流阀162，以用于改变向发动机气缸提供的进气的流量和/或压力。例如，如图1所示，节流阀162可以定位在压缩机174的下游，或可替代地可以设置在压缩机174的上游。
除了气缸14之外，排气通道148还可以从发动机10的其他气缸接收排气。排气传感器128被示为耦连到排放控制装置178上游的排气通路148。例如，传感器128可以从用于提供排气空气/燃料比指示的各种合适传感器中选择，所述传感器诸如是线性氧传感器或uego(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或ego(如所描绘的)、hego(加热ego)、nox、hc或co传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂(twc)、nox捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。
发动机10的每个气缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，气缸14被示为包括位于气缸14的上部区域处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中，发动机10的每个气缸(包括气缸14)可以包括位于气缸的上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。
控制器12可以通过致动器152来控制进气门150。类似地，控制器12可以通过致动器154来控制排气门156。在一些条件期间，控制器12可以改变提供给致动器152和154的信号以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门150和排气门156的位置可以由相应的阀位置传感器(未示出)确定。阀致动器可以是电动阀致动型或凸轮致动型或其组合。可以同时控制进气门正时和排气门正时，或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时、或固定凸轮正时的任何可能性。每个凸轮致动系统可以包括一个或多个凸轮，并且可利用以下中的一个或多个：凸轮轮廓转换(cps)、可变凸轮正时(vct)、可变阀正时(vvt)和/或可变阀升程(vvl)系统，其可以由控制器12操作以便改变阀操作。例如，气缸14可以替代性地包括通过电动阀致动控制的进气门以及通过包括cps和/或vct的凸轮致动控制的排气门。在其他示例中，进气门和排气门可以由公共阀致动器或致动系统、或可变阀正时致动器或致动系统控制。
气缸14可以具有压缩比，所述压缩比是活塞138处于下止点时的体积与活塞138处于上止点时的体积的比率。在一个示例中，压缩比在9:1至10:1的范围内。然而，在使用不同燃料的一些示例中，压缩比可能增加。例如，当使用较高辛烷值的燃料或具有较高潜在蒸发焓的燃料时，这可能发生。如果使用直接喷射，则由于直接喷射对发动机爆震的影响也可能增加压缩比。
在一些示例中，发动机10的每个气缸可以包括用于启动燃烧的火花塞192。在选择操作模式下，点火系统190可以响应于来自控制器12的火花提前信号sa，通过火花塞192向燃烧室14提供点火火花。然而，在一些实施例中，可以省略火花塞192，诸如在发动机10可以通过自动点火或通过喷射燃料来启动燃烧的情况下(如同一些柴油发动机中的情况一样)。
在一些示例中，发动机10的每个气缸可以被配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例，气缸14被示为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可以被配置成递送从燃料系统8接收的燃料。燃料系统8可以包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示为直接耦连到气缸14，以用于直接在其中喷射与通过电子驱动器168从控制器12接收的信号fpw-1的脉冲宽度成比例的燃料。以此方式，燃料喷射器166提供所谓的燃料到燃烧气缸14中的直接喷射(以下被称为“di”)。尽管图1示出了定位到气缸14的一侧的喷射器166，但其可替代地可以位于活塞的顶部，诸如靠近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的挥发性较低，这种位置可以在通过醇基燃料操作发动机时改善混合和燃烧。可替代地，喷射器可以位于进气门的顶部和附近处以改善混合。可以通过高压燃料泵和燃料轨将燃料从燃料系统8的燃料箱递送到燃料喷射器166。此外，燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力换能器。
在一些示例中，直接燃料喷射器166可以是螺线管控制的，其中可以通过改变对耦连到燃料喷射器的螺线管命令的脉冲宽度信号来调整由喷射器递送的燃料量。本文的发明人已经认识到，在喷射器操作的冲击区域与全升程区域之间，螺线管控制的直接喷射器可能在直接燃料喷射器的过渡区域中具有不可预测的流动特性。具体地，在该区域中，燃料喷射器的流量可以是不准确和不可预测的，从而导致压射之间和部件之间的变化性。为了减小由于喷射器变化性而导致的气缸转矩输出不平衡以及不希望的尾管排放，发动机控制器可以在过渡区域外部操作直接喷射器。如参考图2详细描述的，发动机控制器可以确定燃料喷射分布，其包括将通过直接喷射器递送的燃料质量、以及在给定燃料喷射事件上的直接喷射的数量、以及所述数量的直接喷射的每次喷射中的燃料分流比。然后可以为每次喷射确定脉冲宽度信号。如果任何直接喷射的脉冲宽度信号落入直接喷射器的过渡区域中，则可以更新燃料喷射分布。具体地，可以调整所有直接喷射的脉冲宽度信号以便在过渡区域外部操作直接喷射器。例如，可以增加或减少给定直接喷射中的燃料质量，可以增加或减少直接喷射的数量，和/或可以增加或减少直接喷射中的燃料分流比。
返回图1，在提供所谓的到气缸14上游的进气口中的进气道燃料喷射(在下文中被称为“pfi”)的配置中，燃料喷射器170被示为布置在进气通道146中而不是在气缸14中。燃料喷射器170可以与通过电子驱动器171从控制器12接收的信号fpw-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收的燃料。应当注意的是，针对两个燃料喷射系统可以使用单个驱动器168或171，或如所描绘的可以使用多个驱动器(例如，用于燃料喷射器166的驱动器168和用于燃料喷射器170的驱动器171)。
在替代性示例中，燃料喷射器166和170中的每一个可以被配置为用于将燃料直接喷射到气缸14中的直接燃料喷射器。在又另一个示例中，燃料喷射器166和170中的每一个可以被配置为用于在进气门150的上游喷射燃料的进气道燃料喷射器。在又一些其他示例中，气缸14可以仅包括单个燃料喷射器，其被配置成从燃料系统接收相对量变化的不同燃料作为燃料混合物，并且还被配置成作为直接燃料喷射器将这种燃料混合物直接喷射到气缸中，或者作为进气道燃料喷射器在进气门上游喷射这种燃料混合物。因此，应当理解的是，本文所述的燃料系统不应受到本文以举例方式描述的特定燃料喷射器配置的限制。
燃料可以在气缸的单个循环期间由两个喷射器递送到气缸。例如，每个喷射器可以递送在气缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。此外，从每个喷射器递送的燃料的分配和/或相对量可以随着工况(诸如发动机负载、爆震和排气温度，诸如下文所述的)而变化。在打开进气门事件、关闭进气门事件(例如，大体在进气冲程之前)期间、以及在打开和关闭进气门操作两者期间，可以递送进气道喷射燃料。类似地，例如，在进气冲程期间以及部分在前一次排气冲程期间、在进气冲程期间以及部分在压缩冲程期间，可以递送直接喷射燃料。因此，即使对于单个燃烧事件，喷射的燃料也可以是在不同的正时从进气道喷射器和直接喷射器喷射的。此外，对于单个燃烧事件，在每个循环可以对所递送的燃料执行多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或其任何适当的组合期间执行多次喷射。
如上所述，图1仅示出了多缸发动机的一个气缸。这样，每个气缸可以类似地包括其自身的一组进气门/排气门、(多个)燃料喷射器、火花塞等。应当理解的是，发动机10可以包括任何合适数量的气缸，包括2、3、4、5、6、8、10、12个或更多个气缸。此外，这些气缸中的每一个可以包括由图1参考气缸14描述和描绘的各种部件中的一些或全部。
燃料喷射器166和170可以具有不同的特性。这些包括尺寸差异，例如，一个喷射器可具有比另一个喷射器更大的喷射孔。其他差异包括但不限于：不同喷雾角度、不同操作温度、不同瞄准、不同喷射正时、不同喷雾特性、不同位置等。此外，取决于喷射器170和166中喷射的燃料的分配比，可以实现不同的效果。
燃料系统8中的燃料箱可以持有不同燃料类型的燃料，诸如具有不同燃料品质和不同燃料成分的燃料。所述差异可包括不同醇含量、不同水含量、不同辛烷值、不同蒸发热、不同燃料共混物和/或其组合等。具有不同蒸发热的燃料的一个示例可以包括作为具有较低蒸发热的第一燃料类型的汽油、以及作为具有较高蒸发热的第二燃料类型的乙醇。在另一个示例中，发动机可以使用汽油作为第一燃料类型，并且使用诸如e85(其为约85％的乙醇和15％的汽油)或m85(其为约85％的甲醇和15％的汽油)的含醇燃料共混物作为第二燃料类型。其他可行的物质包括水、甲醇、醇和水的混合物、水和甲醇的混合物、醇的混合物等。
在又一个示例中，两种燃料都可以是具有不同醇成分的醇共混物，其中第一燃料类型可以是具有较低醇浓度的汽油醇共混物，诸如e10(其为约10％的乙醇)，而第二燃料类型可以是具有较高醇浓度的汽油醇共混物，诸如e85(其为约85％的乙醇)。此外，第一燃料和第二燃料在其他燃料品质方面(诸如温度、粘度、辛烷值等的差异)也可以是不同的。此外，一个或两个燃料箱的燃料特性可能例如由于燃料箱再填充的逐日变化而频繁变化。
控制器12在图1中被示出为微型计算机，其包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在此特定示例中被示为用于存储可执行指令的非瞬态只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、不失效存储器(kam)114和数据总线。除先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以接收来自耦连到发动机10的传感器的各种信号，其包括以下的测量值：来自质量空气流量传感器122的感应质量空气流量(maf)；来自耦连到冷却套管118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ect)；来自耦连到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)的表面点火感测信号(pip)；来自节气门位置传感器的节气门位置(tp)；以及来自传感器124的绝对歧管压力信号(map)。控制器12可以根据信号pip产生发动机转速信号rpm。来自歧管压力传感器的歧管压力信号map可以用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。
控制器12从图1的各种传感器接收信号并且采用图1的各种致动器，以便基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。例如，控制器可以调整对直接燃料喷射器命令的燃料脉冲宽度信号以便在喷射器的过渡区域外部操作直接喷射器。
以此方式，图1的部件实现了一种发动机系统，该发动机系统包括：发动机气缸；用于给气缸加注燃料的直接喷射器；以及控制器，其具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，该指令用于：基于发动机转速-负载和发动机温度来估计气缸的燃烧循环的初始燃料喷射分布，初始燃料喷射分布包括多个直接喷射燃料脉冲，多个直接喷射燃料脉冲中的至少一个具有在直接喷射器的过渡区域中的脉冲宽度；在第一条件期间，将初始燃料喷射分布修改为具有较小数量的多个直接喷射燃料脉冲的第一已修改燃料喷射分布，较小数量的多个直接喷射燃料脉冲中的每一个具有在直接喷射器的升程区域中的较小脉冲宽度；以及在第二条件期间，将初始燃料喷射分布修改为第二已修改燃料喷射分布，其中多个直接喷射燃料脉冲的第一组的脉冲宽度减小到直接喷射器的冲击区域中，而多个直接喷射燃料脉冲的第二组的脉冲宽度上升到直接喷射器的全升程区域中，同时维持多个直接喷射燃料脉冲的数量，其中第一已修改燃料喷射分布和第二已修改燃料喷射分布中的每一个中的总直接喷射燃料质量与初始燃料喷射分布中的燃料质量相同。在一个示例中，在第一条件期间，如果由于冲击喷射低于燃料喷射器的最小脉冲宽度而不能通过调整燃料质量来找到解决方案，则可以合并燃料质量。在冲击区域中必须存在最小脉冲宽度，因为在某种情况下，小燃料脉冲在压射之间和喷射器之间是过于不准确的，并且喷射器无法打开的风险可能增加。初始燃料喷射分布的多个直接喷射燃料脉冲可以包括初始数量的直接喷射燃料脉冲，并且其中在第一条件和第二条件中的每一个条件期间的修改基于直接喷射燃料脉冲的初始数量，并且进一步基于多个直接喷射脉冲中的至少一个的脉冲宽度与冲击区域的脉冲宽度上限和升程区域的脉冲宽度下限的关系。系统还可以包括用于给气缸加注燃料的进气道喷射器，其中控制器包括用于以下操作的另外指令：在第三条件下，将初始燃料喷射分布修改为第三已修改燃料喷射分布，这包括调整总直接喷射燃料质量以便将多个直接喷射燃料脉冲中的至少一个的脉冲宽度移出直接喷射器的过渡区域，以及基于已调整的直接喷射燃料质量来调整进气道喷射燃料质量。
图1的部件还实现了一种发动机系统，该发动机系统包括：发动机气缸；用于给气缸加注燃料的直接喷射器；用于给气缸加注燃料的进气道喷射器；以及控制器，其具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，该指令用于：基于发动机转速-负载和发动机温度来估计气缸的燃烧循环的初始燃料喷射分布，初始燃料喷射分布包括通过多个直接喷射燃料脉冲递送的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的初始分流比，多个直接喷射燃料脉冲中的至少一个具有在直接喷射器的过渡区域中的脉冲宽度；以及修改初始燃料喷射分布以改变直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比，使得多个直接喷射燃料脉冲中的至少一个被移出过渡区域。修改可以包括：基于多个直接喷射脉冲中的至少一个的脉冲宽度与直接喷射器的冲击区域的脉冲宽度上限和直接喷射器的升程区域的脉冲宽度下限的关系，相对于总直接喷射燃料质量增加或减少进气道喷射燃料质量。减少总直接喷射燃料质量可以包括减少多个直接喷射燃料脉冲的数量，以便将减少数量的直接喷射燃料脉冲中的每一个的脉冲宽度移动到升程区域中，并且其中增加总直接喷射燃料质量包括增加多个直接喷射燃料脉冲的数量，以便将增加数量的直接喷射燃料脉冲中的每一个的脉冲宽度移动到冲击区域中。
现在转到图2，示出了用于修正燃料喷射分布以便在直接喷射器的过渡区域外部操作直接喷射器的示例性方法200。图2的方法可以作为存储在非瞬态存储器中的可执行指令包括在图1的系统中。此外，图2的方法可以提供图5-图11的操作程序。基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如以上参考图1描述的传感器)接收的信号，控制器可以执行用于执行方法200以及本文包括的其余方法的指令。根据下述方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
在202处，方法包括估计和/或测量发动机工况。这些工况可以包括：例如，发动机转速、发动机负载、发动机温度(例如，根据发动机冷却剂温度推断的)、排气温度、催化剂温度(tcat)、期望转矩、增压水平、稀释需求等。
在204处，方法包括基于估计的发动机工况来确定初始燃料喷射分布。确定初始燃料喷射分布包括：在206处，确定要通过直接喷射(di)递送的燃料相对于要通过进气道燃料喷射(pfi)递送的燃料的整体分流比。控制器可以基于驾驶员转矩需求和发动机转速-负载来确定在给定燃烧循环上将递送的总燃料质量，并且然后确定该总燃料质量中的将通过直接喷射器递送的部分相对于通过进气道喷射器递送的部分的比例。作为一个示例，在发动机冷启动期间，在此期间在发动机中开始燃烧之前估计的发动机冷却剂温度低于阈值(诸如低于排气催化剂的起燃温度)，相对于直接喷射，较大比例的燃料质量可以作为进气道喷射被递送(至少针对自发动机从静止启动以来的多个燃烧事件)，以便减少直接喷射引起的颗粒物质排放和冷启动发动机运转粗爆(roughness)。相比之下，在发动机热启动期间，在此期间在发动机中开始燃烧之前估计的发动机冷却剂温度高于阈值，相对于进气道喷射，较大比例的燃料质量可以作为直接喷射被递送(至少针对自发动机从静止启动以来的多个燃烧事件)，以便利用直接喷射的较高性能和充气冷却效果。应当理解的是，在其他示例中，可以仅通过进气道喷射或仅通过直接喷射来递送所有命令的燃料质量。
在另一个示例中，初始燃料喷射分布可以基于燃烧室温度。大di喷射(诸如在di燃料质量高于阈值量的情况下)可能撞击燃烧室的壁/活塞并产生颗粒排放。因此，当燃烧室温度较高时，可以调整分流比以减小di燃料质量部分并增加pfi燃料质量部分。作为又另一个示例，可以在初始燃料喷射分布中考虑喷射器的最大流动极限，特别是当喷射器是冷的时，需要来自两个喷射器的燃料以递送起动发动机所需的总燃料质量的情况。在处理增加的燃料乙醇百分比时，这可能尤其如此。在又另一个示例中，可以在确定初始燃料喷射分布时考虑发动机启动时间。di喷射器可以在压缩冲程期间喷射，这使得发动机能够在较早的气缸上启动，从而减小启动时间。因此，当需要较短启动时间时，可以通过直接喷射来递送总燃料质量的较大部分。作为又另一个示例，在确定初始燃料喷射分布时，可以考虑耦连到直接喷射器的高压燃料泵(hpp)的流量。如果di喷射器可能使hpp溢出，则在发动机启动时，总燃料质量的较大部分可以作为pfi被递送。
在一个示例中，将通过进气道喷射器和直接喷射器递送的燃料量是凭经验确定的并且存储在预定的查询表或函数中。例如，一个表格可以对应于确定进气道喷射量，并且一个表格可以对应于确定直接喷射量。这两个表格可以被索引至发动机工况，诸如发动机转速和发动机负载以及其他发动机工况。此外，表格可以输出在每个燃烧循环处通过进气道燃料喷射和/或直接喷射来喷射到发动机气缸的燃料量。
作为另一个示例，控制器可以基于作为参数(发动机转速和负载)的函数的逻辑规则，并且进一步基于发动机温度来进行逻辑确定(例如，关于要对进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器的螺线管命令的脉冲宽度)。控制器然后可以产生发送到喷射器螺线管的脉冲宽度控制信号。
确定初始燃料喷射分布还包括：在208处，确定每个燃烧循环的用于递送燃料质量的喷射的数量。例如，在给定燃烧循环内，进气道喷射燃料质量和直接喷射燃料质量中的一个或多个可以作为多次喷射被递送。在一个示例中，在给定燃烧循环内，进气道喷射燃料质量可以作为单次进气道喷射被递送，而直接喷射燃料质量可以作为多次直接喷射被递送。可以基于发动机工况确定多次喷射的喷射数量。例如，相对于发动机热启动，在发动机冷起动期间，用于递送直接喷射燃料质量的直接喷射的数量可以是更高的(每个燃烧循环)。在发动机冷启动期间，控制器可以使用pfi喷射燃料和di喷射燃料两者。di喷射燃料可以用于促进催化剂加热。然而，由于di燃料可能由于颗粒与燃烧室进行接触而增加排放，因此di燃料脉冲可以被分成多次喷射。
喷射的数量也可以基于待递送的燃料质量。例如，当要通过直接喷射器递送的燃料质量增加并超过直接喷射器的最大脉冲宽度时，燃料质量可以被分成多次喷射，每次喷射所具有的脉冲宽度处于或低于最大脉冲宽度。类似地，当要通过进气道喷射器递送的燃料质量增加并超过进气道喷射器的最大脉冲宽度时，燃料质量可以被分成多次喷射，每次喷射所具有的脉冲宽度处于或低于最大脉冲宽度。多次进气道喷射可以包括在排气冲程(关闭的进气门)、进气冲程(打开的进气门)或其组合中的多次喷射。多次直接喷射可以包括在进气冲程、压缩冲程或其组合中的多次喷射。
通过将喷射分成多次喷射，减少了燃料与发动机部件(诸如活塞和气缸壁)的撞击。当燃料撞击这些部件时，它会沿壁向下冲洗(这可能损坏发动机并将过量燃料放入油料中)，或者它燃烧并产生颗粒排放。将燃料分成较小脉冲以避免这种情况。也可以使用压缩喷射，使得在递送火花时，雾化燃料在火花塞的附近。
确定初始燃料喷射分布还包括：在210处，确定多次喷射中的燃料的分流比。例如，在给定燃烧循环上，直接喷射燃料质量作为包括至少一个进气冲程喷射(di_int)和至少一个压缩冲程喷射(di_comp)的分流直接喷射被递送的情况下，控制器可以确定通过进气冲程喷射递送的直接喷射燃料质量相对于通过压缩冲程喷射递送的直接喷射燃料质量的比例。类似地，在给定发动机循环中，通过多次进气冲程喷射或多次压缩冲程喷射递送直接喷射燃料质量的情况下，可以确定每次喷射中的直接喷射燃料质量的分流比。在一个示例中，在发动机冷启动期间，直接喷射燃料质量可以作为分流直接喷射被递送，其中在压缩冲程中递送直接喷射燃料质量的较大部分，并且在进气冲程中递送燃料质量的较小部分。在另一个示例中，在发动机冷启动期间，直接喷射燃料质量可以作为分流压缩冲程直接喷射被递送，其中较早地在燃烧循环的压缩冲程期间递送燃料的较大部分，并且稍后地在燃烧循环的压缩冲程期间喷射燃料的剩余较小部分。
可以基于发动机工况(诸如发动机启动时的发动机温度、环境温度以及喷射燃料的醇含量)来调整喷射的分流比以及分流喷射的多次喷射的数量。此外，可以基于排气催化剂温度、排气pm过滤器的pm负载、以及发动机在发动机启动时的烟尘倾向来进一步调整喷射的分流比和数量。例如，随着喷射燃料的醇含量增加，可以增加压缩冲程直接喷射的数量。作为另一个示例，随着发动机温度或环境温度在发动机冷启动时减少，可以增加在第一次燃烧事件期间施加的压缩冲程喷射的数量。在一个示例中，可以有利地使用醇燃料的多次压缩冲程直接喷射以加热发动机和催化剂，由此在发动机冷启动条件下促进催化剂激活并改善发动机和催化剂性能，同时减少直接喷射的烟尘负载。
作为一个示例，控制器可以确定要发送到直接燃料喷射器致动器和进气道燃料喷射器致动器的控制信号，诸如基于发动机转速和负载的确定、并且进一步基于发动机温度、燃料醇含量(或燃料辛烷品级)和发动机pm负载确定的信号的脉冲宽度。发动机转速可以基于曲轴传感器的输出，并且发动机负载可以基于操作者转矩需求。控制器可以通过直接考虑发动机转速-负载和发动机温度的确定来确定要对每个喷射器命令的脉冲宽度，诸如随着发动机转速和发动机负载的增加而增加直接喷射脉冲宽度。可替代地，控制器可以基于使用查询表的计算来确定脉冲宽度，在查询表中输入是相对湿度并且输出是脉冲宽度。
应当理解的是，在确定di:pfi分流比、喷射的数量和直接喷射分流比之后，控制器可以基于燃料轨压力和每次喷射中要递送的燃料质量来确定针对每次喷射命令的燃料脉冲宽度信号。
在212处，可以确定所确定的燃料喷射分布中的任何di燃料脉冲是否在直接喷射器(具体地为直接喷射器操作映射图)的过渡区域内。如参考图4详细描述的，过渡区域位于直接喷射器的冲击区域与升程(或线性)区域之间，并且过渡区域中的直接喷射器变化性高于冲击区域和升程区域中的每一个中的直接喷射器变化性。确定任何di燃料脉冲是否在直接喷射器的过渡区域内可以包括：例如，确定用于任何di燃料脉冲的脉冲宽度信号是否小于与直接喷射器的升程区域相对应的阈值上限、并且大于与直接喷射器的冲击区域相对应的阈值下限，阈值上限和阈值下限是基于燃料轨压力选择的。这样，过渡区域在不同燃料轨压力下包括特定的脉冲宽度范围。随着di喷射器两端的压力改变，喷射器的特性发生改变。因此，过渡区域在不同燃料轨压力下移位并改变尺寸。因此，必须针对每个喷射器设计(例如，零件号)进行校准，但不是针对每个喷射器单独进行校准。可以使用一组极限样品喷射器来校准每个压力下的脉冲宽度范围，并且然后可以使用该校准来覆盖整个喷射器群体。如果没有di燃料脉冲位于过渡区域中，则方法移动到214以便根据所确定的燃料喷射分布递送燃料，并且方法结束。
暂时转到图4，映射图400描绘了直接喷射器操作区域的示例映射图400。映射图400描绘了沿着x轴的喷射器脉冲宽度和沿着y轴的燃料质量。在曲线402处示出了命令的直接喷射器脉冲宽度与实际递送的燃料质量之间的关系。
曲线402示出了随着施加到喷射器的电脉冲宽度增加，直接喷射器位于其不同区域(冲击、过渡、全升程)中。首先，燃料喷射器甚至未打开，需要最小电脉冲来打开喷射器并且使燃料能够开始流动。然后，冲击区域是喷针(needle)未完全打开的时间段。在该区域中，电脉冲宽度的小改变导致燃料质量的大改变(由于该区域中的斜坡是非常陡的)。在过渡区域中，喷针可能跳动，并且加注燃料可能是非常不可预测的(在压射之间以及在喷射器之间)。然后，全升程区域总是具有相同的不太陡峭的斜坡，并且因此是线性的。例如，在线性区域中，如果1ms的脉冲宽度流过100ml，则2ms的脉冲宽度将流过200ml。
在较高的命令燃料脉冲宽度下，喷射器在升程区域406中进行操作，其中燃料质量随着命令脉冲宽度而线性改变。在非常小的命令燃料脉冲宽度下，喷射器在冲击区域404中进行操作，其中可能存在某种变化性。具体地，在非常低的命令脉冲宽度下，即小于喷射器的最小脉冲宽度时，不递送燃料。然而，在此之后，燃料质量随着命令脉冲宽度而线性改变。在升程区域与冲击区域之间的区域中，具体地在中间的过渡区域408中，喷射器以高变化性进行操作。例如，基于脉冲宽度在过渡区域内的位置，所递送的实际燃料质量可能高于或低于预期的燃料质量。此外，变化性是非线性的并且难以预测或建模，从而难以对其进行补偿。
具体地，在冲击区域中，增加对于燃料喷射器的电脉冲宽度以较高速率(较陡的斜坡)增加所递送的质量的量。虽然该增加中可能存在某种变化性，但该变化性可以被映射，并且可以调整冲击区域中的斜坡的形状或移位以便将所映射的变化性考虑在内。例如，基于变化性，可以使斜坡更陡峭或较不陡峭。然而，在过渡区域中，增加的脉冲宽度实际上可能导致所喷射的燃料质量减少。由于形状和斜坡在过渡区域中急剧变化(在压射之间以及喷射器群体中的喷射器之间)，因此可能无法简单地使过渡区域的斜坡移位和改变形状。由于过渡区域中的斜坡针对每个喷射器是不同的、以及在压射之间是显著不同的，因此变化性加剧。
如本文中详细描述的，通过更新燃料喷射分布以便将di燃料脉冲移出过渡区域，可以减小加注燃料误差以及由此产生的转矩误差和排放问题。这样，避免喷射器的过渡区域并不像将喷射的脉冲宽度改变为刚好从冲击区域结束跳到全升程区域开始那样简单，因为在区域404中递送的燃料质量显著低于在区域406中递送的燃料质量。这将导致递送到发动机的燃料的大幅跳跃。因此，仅更新喷射器脉冲宽度可能不足以避免过渡区域。相反，如参考图3和图5-图11的示例详细描述的，初始燃料喷射分布的每个喷射脉冲的燃料质量可能需要被修改以维持递送到发动机的总燃料质量。
返回图2，如果初始确定的燃料喷射分布的任何di燃料脉冲位于直接喷射器的过渡区域内，则在216处，方法包括更新燃料喷射分布以便将受影响的(多个)di燃料脉冲移出过渡区域。更新燃料喷射分布包括：在218处，更新di:pfi分流比。例如，通过直接喷射递送的总燃料质量的比例可以增加，而通过进气道喷射递送的比例对应地减少。作为另一个示例，通过直接喷射递送的总燃料质量的比例可以减少，而通过进气道喷射递送的比例对应地增加。控制器可以基于发动机工况(诸如针对发动机的冷启动)来估计燃烧循环上的进气道喷射燃料相对于直接喷射燃料的初始比率，并且然后响应于初始比率下的直接燃料喷射位于直接喷射器映射图的过渡区域中，控制器可以更新初始比率以便将直接燃料喷射移出过渡区域。更新可以基于直接燃料喷射的脉冲宽度与直接喷射器映射图的冲击-过渡边界和升程-过渡边界中的每一个的关系。作为示例，响应于直接燃料喷射脉冲宽度与直接喷射器映射图的冲击-过渡边界的距离小于直接燃料喷射脉冲宽度与直接喷射器映射图的升程-过渡边界的距离，控制器可以减少直接喷射燃料质量以便将脉冲宽度从直接喷射器映射图的过渡区域移动到冲击区域中，同时增加进气道喷射燃料质量。作为另一个示例，响应于直接燃料喷射脉冲宽度与直接喷射器映射图的冲击-过渡边界的距离大于直接燃料喷射脉冲宽度与直接喷射器映射图的升程-过渡边界的距离，控制器可以增加直接喷射燃料质量以便将脉冲宽度从直接喷射器映射图的过渡区域移动到升程区域中，同时减少进气道喷射燃料质量。进气道喷射燃料相对于直接喷射燃料的初始比率可以包括燃烧循环上的多次直接喷射，并且增加和减少可以基于多次直接喷射的数量。
如以下详细描述的，控制器可以通过减少多次直接喷射的数量来调整多次直接喷射的数量，以便将脉冲宽度从过渡区域移动到升程区域中。这里，减少可以响应于多次直接喷射的未调整数量高于阈值。作为另一个示例，控制器可以通过增加多次直接喷射的数量来调整多次直接喷射的数量，以便将脉冲宽度从过渡区域移动到冲击区域中。这里，增加可以响应于多次直接喷射的未调整数量低于阈值。在一个示例中，多次直接喷射可以包括燃烧循环的进气冲程和/或压缩冲程中的多次直接喷射，并且更新还可以包括更新进气冲程中递送的直接喷射燃料相对于压缩冲程中递送的直接喷射燃料的分流比。
附加地或任选地，更新燃料喷射分布可以包括：在220处，更新用于递送燃料质量的喷射的数量。例如，可以通过将一些燃料脉冲分成多个较小燃料脉冲来增加直接喷射的总数。作为另一个示例，可以通过将一些燃料脉冲合并成较少、较大的燃料脉冲来减少直接喷射的总数。附加地或任选地，更新燃料喷射分布可以包括：在222处，更新在多个直接喷射脉冲中递送的燃料的分流直接喷射比。例如，通过压缩冲程直接喷射递送的总直接喷射燃料质量的量可以增加，而通过进气冲程直接喷射递送的燃料质量减少。作为另一个示例，通过压缩冲程直接喷射递送的总直接喷射燃料质量的量可以减少，而通过进气冲程直接喷射递送的燃料质量增加。如参考图3的方法和图5-图11的示例所描述的，又进一步的选项是可能的。可以基于di燃料脉冲的燃料质量在过渡区域中的位置与升程区域和冲击区域中的每一个的关系来执行所述更新。以此方式，可以修改di燃料脉冲以便在过渡区域外部操作直接喷射器，由此减少加注燃料误差和相关问题。
在一个示例中，在第一条件期间，控制器可以通过调整di喷射之间的燃料质量并同时维持di喷射的数量来更新燃料喷射分布，因为它尽可能小地偏离基础发动机校准。在另一个示例中，由于减少di喷射的数量可以减小多次喷射对减少颗粒排放的效力，因此当排气pm负载低于阈值时，在第二条件期间可以减少di喷射的数量。在又另一个示例中，在第三条件期间，可以修改di/pfi分流比，然而，在分流比调整可以开始影响边线火花和增压空气冷却(功率)之前，可能对分流比调整施加限制。
在又进一步的示例中，可以选择上述方法的组合。该选择可以基于发动机工况(诸如发动机转速约束和nvh约束)。例如，发动机转速约束可以限制动力传动系控制模块能够喷射的总喷射的数量。在较高发动机转速下，发动机控制器可能无法处理多次燃料喷射的功耗。因此，在较高发动机转速下，喷射分布的更新可以包括减小喷射的数量；或者如果增加喷射的数量，则使喷射增加较小量(即，限制增加的喷射数量)。作为另一个示例，附加的燃料喷射可能增加嘀嗒(ticking)噪声，这可能对消费者的看法产生负面影响。因此，当已经存在发动机嘀嗒噪声时，喷射分布的更新可以包括减小喷射的数量；或者如果增加喷射的数量，则使喷射增加较小量(即，限制增加的喷射数量)。
在224处，根据更新的燃料喷射分布来递送燃料。例如，控制器可以基于各种脉冲的更新的燃料质量来确定要命令的燃料脉冲宽度，并且然后将这些信号发送到对应的燃料喷射器。方法然后结束。
现在转到图3，示出了用于更新燃料喷射分布以便将di燃料脉冲移出直接喷射器的过渡区域的示例性方法300。图3的方法可以作为图2的方法的一部分来执行，诸如在216处。
在302处，方法包括确定初始确定的燃料喷射分布的任何di燃料脉冲是否位于直接喷射器映射图的过渡区域内。如果不是，则方法移动到322以便根据未修改的燃料喷射分布来递送燃料。这包括根据初始燃料喷射分布向燃料喷射器发送脉冲宽度信号。
如果初始燃料喷射分布的一个或多个di燃料脉冲被确定为具有在过渡区域内的燃料脉冲宽度，则方法行进到304，在304中确定受影响的(多个)di燃料脉冲在喷射器的过渡区域内的位置。例如，可以估计受影响的(多个)di燃料脉冲与冲击区域(具体地，过渡区域和冲击区域的边界)和升程区域(具体地，过渡区域和升程区域的边界)中的每一个的距离。控制器可以引用直接喷射器映射图(诸如图4的示例性映射图)以估计距离。
在305处，可以确定相对于升程区域，过渡区域中的燃料脉冲是否更接近冲击区域。例如，可以将燃料脉冲与冲击-过渡边界的第一距离和燃料脉冲与升程-过渡边界的第二距离进行比较。如果第一距离小于第二距离，则受影响的燃料脉冲被确定为更接近冲击区域。应当认识到，可以类似地评估过渡区域中的每个di燃料脉冲。
如果受影响的di燃料脉冲更接近喷射器的冲击区域，则在310处，方法包括减少针对受影响的di燃料脉冲命令的脉冲宽度以便将其从过渡区域移动到冲击区域中。由于脉冲宽度的改变，在受影响的燃料中递送的燃料质量减少。相比之下，如果受影响的di燃料脉冲更接近喷射器的升程区域，诸如当第二距离小于第一距离时，则在308处，方法包括增加针对受影响的di燃料脉冲命令的脉冲宽度以便将其从过渡区域移动到升程区域中。由于脉冲宽度的改变，在受影响的燃料中递送的燃料质量增加。
以此方式，响应于di燃料脉冲(例如，受影响的di燃料脉冲的燃料质量或燃料脉冲宽度)与直接喷射器映射图的冲击-过渡边界的距离小于受影响的燃料脉冲与直接喷射器映射图的升程-过渡边界的距离，控制器可以减少多次直接喷射中的该次喷射的燃料质量，以便将燃料质量从直接喷射器映射图的过渡区域移动到冲击区域中，同时增加多次直接喷射中的另一次喷射的燃料质量。在替代性示例中，响应于燃料质量与直接喷射器映射图的冲击-过渡边界的距离大于燃料质量与直接喷射器映射图的升程-过渡边界的距离，控制器可以增加多次直接喷射中的该次喷射的燃料质量，以便将燃料质量从直接喷射器映射图的过渡区域移动到升程区域中，同时减少多次直接喷射中的另一次喷射的燃料质量。这里，增加和减少可以基于初始(未修改的)di燃料喷射分布中的多次直接喷射的总数，以及位于过渡区域中的这些喷射的比例。
方法从308和310中的每一个移动到320，在320中方法包括调整对剩余di燃料脉冲(在过渡区域外)和pfi燃料脉冲中的每一个命令的脉冲宽度以维持总燃料质量。换言之，通过未修改的燃料喷射分布和已修改燃料喷射分布递送的总燃料质量维持不变。在又进一步的示例中，调整脉冲宽度可以包括：调整直接喷射燃料质量以便将受影响的脉冲移出过渡区域，并且然后基于更新的di燃料质量，调整在燃烧循环上通过进气道喷射递送到气缸的燃料量以维持总燃料质量。
附加地或任选地，在基于受影响的燃料脉冲在过渡区域内的位置来调整所述受影响的燃料脉冲时，方法还可以(从302)移动到314以调整直接喷射的数量。具体地，在314处，可以确定过渡区域中的di燃料脉冲是否是分流直接喷射的一部分。在多次进气冲程直接喷射和/或压缩冲程直接喷射内递送di燃料质量时，可以确认分流直接喷射。作为示例，分流直接喷射可以包括2-4次直接喷射，其可以是进气冲程直接喷射和压缩冲程直接喷射的任何组合。
如果受影响的di燃料脉冲不是分流直接喷射的一部分，诸如当di燃料脉冲是未修改的燃料喷射分布的单次直接喷射时，则在318处，方法包括调整燃料脉冲宽度以便将受影响的di燃料脉冲分成多个较小di脉冲，多个较小di燃料脉冲中的每一个位于喷射器的冲击区域中。通过增加燃料脉冲的数量，将受影响的di燃料脉冲移出过渡区域，并且每个较小燃料脉冲位于较不可变的冲击区域内。
如果受影响的di燃料脉冲是分流直接喷射的一部分，诸如当di燃料脉冲是未修改的燃料喷射分布的多次直接喷射中的一次喷射时，则在316处，方法包括调整燃料脉冲宽度以便将受影响的di燃料脉冲与至少另一个di燃料脉冲(诸如过渡区域中的另一个di燃料脉冲、冲击区域中的di燃料脉冲、或者升程区域中的di燃料脉冲)合并成喷射器的升程区域中的较大di脉冲。通过减少燃料脉冲的数量，将受影响的di燃料脉冲移出过渡区域，并且所得到的较大燃料脉冲位于更线性的升程区域内。
参照图5示出了调整喷射数量以便在直接喷射器的过渡区域外部进行操作的示例。映射图500描绘了直接喷射器映射图(诸如图4的映射图400)，其包括冲击区域404、升程区域406和过渡区域408。在此示例中，初始(未修改的)燃料喷射分布包括每个燃烧循环的多次直接喷射。映射图500描绘了位于喷射器映射图的过渡区域408中的两个di燃料脉冲502a、502b(均具有相同的燃料质量并因此具有相同的脉冲宽度)。在替代性示例中，di燃料脉冲502a、502b可以处于过渡区域中并且具有不同的燃料质量。为了避免过渡区域408中的操作，通过将燃料脉冲502a、502b合并成具有较大燃料质量并因此具有较大脉冲宽度的单个燃料脉冲504来减少燃料脉冲的数量。具体地，燃料脉冲504的已修改脉冲宽度位于升程区域406中。以此方式，通过减少每个燃烧循环的直接燃料喷射的数量，将直接喷射器操作从过渡区域移出并移位到升程区域中，同时维持直接喷射燃料质量。
参照图6示出了调整喷射数量以便在直接喷射器的过渡区域外部进行操作的另一个示例。映射图600描绘了直接喷射器映射图(诸如图4的映射图400)，其包括冲击区域404、升程区域406和过渡区域408。在此示例中，初始(未修改的)燃料喷射分布包括每个燃烧循环的单次直接喷射。映射图600描绘了位于喷射器映射图的过渡区域408中的单个di燃料脉冲602。为了避免过渡区域408中的操作，通过将燃料脉冲602分成两个燃料脉冲604a、604b来增加燃料脉冲的数量，燃料脉冲604a、604b各自具有较小燃料质量并因此具有较小脉冲宽度。在所描绘的示例中，两个燃料脉冲604a、604b都具有相同的燃料质量(并且因此具有相同的脉冲宽度)并位于喷射器映射图的冲击区域404中。在替代性示例中，di燃料脉冲604a、604b可以位于冲击区域中并且具有不同的燃料质量。以此方式，通过增加每个燃烧循环的直接燃料喷射的数量，将直接喷射器操作从过渡区域移出并移位到冲击区域中，同时维持直接喷射燃料质量。
以此方式，在第一条件期间，控制器可以通过将多次直接喷射中的该次喷射与多次直接喷射中的至少另一次喷射合并来减少多次喷射的数量，以便将燃料质量从过渡区域移动到升程区域中。然后，在第二条件期间，控制器可以通过将多次直接喷射中的该次喷射分成冲击区域中的多次直接喷射来增加多次喷射的数量。在一个示例中，在第一条件期间，多次喷射的未调整数量高于阈值数量，而在第二条件期间，多次喷射的未调整数量低于阈值数量。
参考图7示出了调整具有多次直接喷射的燃料喷射分布中的燃料质量以便在直接喷射器的过渡区域外部进行操作的示例。映射图700描绘了直接喷射器映射图(诸如图4的映射图400)，其包括冲击区域404、升程区域406和过渡区域408。在此示例中，初始(未修改的)燃料喷射分布包括每个燃烧循环的多次直接喷射。映射图700描绘了位于喷射器映射图的过渡区域408中的两个di燃料脉冲702a、702b(均具有相同的燃料质量并因此具有相同的脉冲宽度)。在替代性示例中，di燃料脉冲702a、702b可以处于过渡区域中并且具有不同的燃料质量。为了避免过渡区域408中的操作，调整脉冲702a和702b中的每个脉冲的燃料质量，同时维持总直接喷射燃料质量并且还同时维持直接喷射的总数。具体地，增加脉冲702a的燃料质量以便在喷射器的升程区域406中提供已修改燃料脉冲704。同时，减少脉冲702b的燃料质量以便在喷射器的冲击区域404中提供已修改燃料脉冲706。以此方式，通过修改每个燃烧循环的多次直接燃料喷射中的每次喷射的燃料质量和脉冲宽度，将直接喷射器操作移出过渡区域。
在一个示例中，发动机控制器可以基于每个脉冲与全升程-过渡区域边界以及冲击-过渡区域边界的接近度来修改过渡区域中的每个di燃料脉冲。修改还可以基于要通过直接喷射递送的总燃料质量、过渡区域中的受影响的(多个)脉冲的总燃料质量、直接喷射的总数、以及过渡区域中的受影响的喷射的数量。作为一个示例，控制器可以使用算法(诸如图8处描绘并在下面详细描述的算法800)来修改每个燃料脉冲的燃料质量。
控制器开始于在图8中被确定为mfdes×ndes的待喷射(通过直接喷射)的总期望燃料质量，其中mfdes是每次喷射时要喷射的期望燃料质量并且ndes是期望的喷射数量。然后，控制器将总期望燃料质量(mfdes×ndes)转换为在冲击区域喷射与升程区域喷射之间分开的相同数量的直接喷射燃料脉冲。假设mfbe表示“冲击末端”燃料质量，mfls表示“线性起始端”燃料质量(升程区域中的燃料质量)，并且mfth表示针对过渡区域的可校准迟滞，则下列等式应当成立：
ndes＝nb+nl；
mfdes×ndes＝mflinear×nl+mfballistic×nb；
其中mflinear和mfballistic分别是在升程区域(在本文中也称为线性区域)和冲击区域中计划的喷射的已修改燃料质量，并且nl和nb分别是每个区域中的脉冲的数量。
需要满足以下条件：
mflinear≥mfl；
mfballistic≤mfb；
这可以被写为如下：
0＝delta(mflinear)×nl+delta(mfballistic)×nb。
在进一步计算并假定mflinear＝mfl和/或fballistic＝mfb时，我们最终得出用于浮点的等式为：
nb-float＝(f32)ndes×(mfδl/mftransition)。
冲击喷射和线性喷射的最佳数量将为如下：
nb＝(u8)uclip(1ul,(u32)(nb-float+0.5f),((u32)ndes–1ul))；
并且：
nl＝ndes–nb；
以下将有助于计算mflinear和mfballistic，如下所示：
以此方式，可以修改在每个di燃料脉冲中递送的燃料质量，以便在过渡区域外部操作直接喷射器，同时维持直接喷射的总燃料质量和总数。
在一个示例中，未修改的燃料喷射分布的多次直接喷射可以包括燃烧循环的进气冲程和/或压缩冲程中的多次直接喷射。这里，更新燃料质量可以包括更新进气冲程中递送的直接喷射燃料相对于压缩冲程中递送的直接喷射燃料的分流比。此外，进气冲程喷射和压缩冲程喷射的数量可以变化。
参照图9示出了调整通过直接喷射递送的燃料相对于通过进气道喷射递送的燃料的分流比以便在直接喷射器的过渡区域外部进行操作的示例。示出了未修改的直接喷射器映射图900和已修改的直接喷射器映射图910。类似于图4的映射图400，映射图900和910包括冲击区域404、升程区域406和过渡区域408。
在此示例中，初始(未修改的)燃料喷射分布包括每个燃烧循环的多次直接喷射的50％di:50％pfi的初始分流比。映射图900描绘了位于喷射器映射图的过渡区域408中并且一起构成初始燃料喷射分布的50％di的两个di燃料脉冲902(均具有相同的燃料质量并因此具有相同的脉冲宽度)。在替代性示例中，di燃料脉冲902可以处于过渡区域中并且具有不同的燃料质量。di燃料脉冲902位于过渡区域408中，靠近过渡区域与升程区域406的边界。为了避免过渡区域408中的操作，通过改变di百分比来调整di:pfi燃料的分流比。具体地，由于di燃料脉冲更接近升程区域406(相对于冲击区域404)，因此将通过di递送的总燃料的百分比从50％增加到70％以便将di燃料脉冲移出过渡区域，如升程区域中的已修改脉冲904所指示的。同时，通过将pfi百分比从50％减小到30％来维持总燃料质量。以此方式，通过在给定燃烧循环上增加通过直接喷射递送的燃料相对于通过进气道喷射递送的燃料的百分比，将直接喷射器操作移出过渡区域。
参照图10示出了调整通过直接喷射递送的燃料相对于通过进气道喷射递送的燃料的分流比以便在直接喷射器的过渡区域外部进行操作的另一个示例。示出了未修改的直接喷射器映射图1000和已修改的直接喷射器映射图1010。类似于图4的映射图400，映射图1000和1010包括冲击区域404、升程区域406和过渡区域408。
在此示例中，初始(未修改的)燃料喷射分布包括每个燃烧循环的多次直接喷射的50％di:50％pfi的初始分流比。映射图1000描绘了位于喷射器映射图的过渡区域408中并且一起构成初始燃料喷射分布的50％di的两个di燃料脉冲1002(均具有相同的燃料质量并因此具有相同的脉冲宽度)。在替代性示例中，di燃料脉冲1002可以处于过渡区域中并且具有不同的燃料质量。di燃料脉冲1002位于过渡区域408中，靠近过渡区域与冲击区域404的边界。为了避免过渡区域408中的操作，通过改变di百分比来调整di:pfi燃料的分流比。具体地，由于di燃料脉冲更接近冲击区域404(相对于升程区域406)，因此将通过di递送的总燃料的百分比从50％减少到30％以便将di燃料脉冲移出过渡区域，如冲击区域中的已修改脉冲1004所指示的。同时，通过将pfi百分比从50％增加到70％来维持总燃料质量。以此方式，通过在给定燃烧循环上减少通过直接喷射递送的燃料相对于通过进气道喷射递送的燃料的百分比，将直接喷射器操作移出过渡区域。
应当认识到，尽管图5-图10的示例描绘了对喷射的数量、di:pfi分流比和多次直接喷射的燃料质量中的一个的调整，但这并不意味是限制性的。在又进一步的示例中，可以使用上述方法的各种组合。例如，在选择的条件期间，可以修改直接喷射的数量和di:pfi分流比。作为另一个示例，在其他条件期间，可以修改喷射的数量、di:pfi分流比和多次直接喷射的燃料质量中的每一个。
例如，在第一条件期间，响应于燃烧循环的单个直接喷射燃料脉冲的脉冲宽度信号位于直接喷射器的过渡区域内，控制器可以移到在燃烧循环上利用多个直接喷射燃料脉冲来进行操作，多个直接喷射燃料脉冲中的每一个的脉冲宽度信号位于过渡区域外部。相比之下，在第二条件期间，响应于燃烧循环的多个直接喷射燃料脉冲中的一个的脉冲宽度信号位于直接喷射器的过渡区域内，控制器可以移到在燃烧循环上利用单个直接喷射燃料脉冲来进行操作，该单个直接喷射燃料脉冲的脉冲宽度信号位于过渡区域外部。在一个示例中，在第一条件期间，多个直接喷射燃料脉冲中的每一个的脉冲宽度信号位于直接喷射器的冲击区域中，而在第二条件期间，单个直接喷射燃料脉冲的脉冲宽度信号位于直接喷射器的升程区域中。在另一个示例中，在第一条件和第二条件中的每一个条件期间，维持在燃烧循环上通过直接喷射递送的总燃料质量。此外，在第三条件期间，响应于燃烧循环的多个直接喷射燃料脉冲中的一个脉冲的脉冲宽度信号位于直接喷射器的过渡区域内，控制器可以调整多个直接喷射燃料脉冲中的每一个的脉冲宽度信号以移出过渡区域，同时维持多个直接喷射燃料脉冲的脉冲数量。
作为一个示例，第一条件(其中喷射数量增加)包括发动机在较低发动机转速和/或较低pm负载下进行操作，第二条件(其中喷射数量减少)包括发动机在较高速度、较高pm负载下进行操作、和/或冲击区域中的多次喷射中的至少一次喷射过小(例如，小于或处于喷射器的最小脉冲宽度)，并且第三条件包括pm负载在阈值以上和/或发动机nvh在阈值以上。在第一条件、第二条件和第三条件中的每个条件期间的移位和调整可以包括例如调整在燃烧循环上通过直接喷射递送的总燃料质量，方法还包括基于通过直接喷射递送的已调整的总燃料质量来调整在燃烧循环上通过进气道喷射递送的燃料质量。
在又另一个示例中，在第一条件期间，控制器可以将初始燃料喷射分布修改为具有较小数量的多个直接喷射燃料脉冲的第一已修改燃料喷射分布，较小数量的多个直接喷射燃料脉冲中的每一个具有在直接喷射器的升程区域中的较小脉冲宽度；而在第二条件期间，控制器可以将初始燃料喷射分布修改为第二已修改燃料喷射分布，其中多个直接喷射燃料脉冲的第一组的脉冲宽度减小到直接喷射器的冲击区域中，而多个直接喷射燃料脉冲的第二组的脉冲宽度上升到直接喷射器的升程区域中，同时维持多个直接喷射燃料脉冲的数量。在此，第一已修改燃料喷射分布和第二已修改燃料喷射分布中的每一个中的总直接喷射燃料质量可以与初始未修改的燃料喷射分布中的燃料质量相同。作为示例，第一条件可以包括较高发动机转速和较高pm负载中的一个或多个，而第二条件包括较低发动机转速、较高发动机nvh、以及初始燃料喷射分布的喷射中的至少一次喷射在喷射器的最小脉冲宽度处或附近进行操作中的一个或多个。初始燃料喷射分布的多个直接喷射燃料脉冲可以包括初始数量的直接喷射燃料脉冲，并且在第一条件和第二条件中的每一个条件期间的修改可以基于直接喷射燃料脉冲的初始数量，并且进一步基于多个直接喷射脉冲中的至少一个的脉冲宽度与冲击区域的脉冲宽度上限和升程区域的脉冲宽度下限的关系。更进一步地，在第三条件期间，控制器可以将初始燃料喷射分布修改为第三已修改燃料喷射分布，这包括调整总直接喷射燃料质量以便将多个直接喷射燃料脉冲中的至少一个的脉冲宽度移出直接喷射器的过渡区域，以及基于已调整的直接喷射燃料质量来调整进气道喷射燃料质量。
在又另一个示例中，在第一条件期间，响应于燃烧循环的多个直接喷射燃料脉冲中的一个的脉冲宽度位于直接喷射器映射图的过渡区域内，控制器可以在维持直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比的同时减小多个直接喷射燃料脉冲的数量；而在第二条件期间，响应于燃烧循环的多个直接喷射燃料脉冲中的一个的脉冲宽度位于直接喷射器的过渡区域内，控制器可以调整直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比。作为示例，调整分流比可以包括，当冲击di喷射中需要更多燃料质量时(因为它小于该喷射器的最小允许脉冲宽度)，增加燃烧循环内的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比。在另一个表示中，不是将di脉冲分到冲击区域和线性区域中，而是将脉冲分成两次冲击喷射并且然后将剩余质量放入pfi系统中，由此改变di喷射的数量并且降低燃烧循环内的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比。调整分流比还可以包括维持燃烧循环中的多个直接喷射燃料脉冲的数量。可替代地，调整分流比可以包括调整燃烧循环中的多个直接喷射燃料脉冲的数量、以及在多个直接喷射燃料脉冲中的每一个脉冲中递送的燃料质量。在一个示例中，在第一条件期间，减少数量的多个直接喷射燃料脉冲中的每一个的脉冲宽度位于直接喷射器的全升程区域中。可以通过添加更多燃料以避免最小脉冲宽度、或者通过取走燃料以使所有di喷射器可以位于冲击区域中来维持di脉冲的数量。在另一个表示中，di脉冲的数量可以减少，并且附加质量可以放入pfi系统中。在又另一个表示中，可以通过从pfi系统获取燃料以将燃料放入di系统来增加di脉冲的数量，由此增加di喷射的数量并且增加燃烧循环内的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比。
参考图11示出了示例性的已修改燃料喷射分布，其中可以应用多个不同调整以便将直接喷射燃料脉冲移出过渡区域。图11的映射图1100示出了在发动机操作期间，响应于初始燃料喷射分布1101具有位于直接喷射器的操作映射图的过渡区域内的di燃料脉冲可以使用的示例性燃料喷射分布1102-1104。每个喷射分布描绘了相对于气缸活塞位置或气缸冲程的喷射正时。基于气缸活塞在发动机循环中的任何时间的位置，可以在进气冲程(i)、压缩冲程(c)、做功冲程(p)、或排气冲程(e)期间将燃料喷射到气缸中。喷射分布还描述了是通过进气道喷射(阴影块)、单次或多次直接喷射(条纹块)、还是两者来喷射燃料。
可以基于发动机工况(包括发动机转速、驾驶员转矩需求、发动机温度和燃料醇含量)来确定初始燃料喷射分布。在一个示例中，初始燃料喷射分布可以是发动机冷启动燃料喷射分布。初始燃料喷射分布包括：在给定燃烧循环上，在关闭进气门事件期间(即，在先前气缸燃烧事件的排气冲程期间)将燃料的一部分作为进气道喷射(阴影块)进行喷射，而将燃料的剩余部分作为进气冲程直接喷射和两次压缩冲程直接喷射(斜条纹块)进行喷射。可以调整喷射量，使得35％的燃料喷射可以在关闭进气门事件期间(例如，在排气冲程期间)作为进气道喷射被递送，另外35％的燃料喷射可以作为进气冲程直接喷射被递送，而剩余30％的燃料喷射作为多次压缩冲程直接喷射被递送。这里，第二(最近一次的燃烧循环中)压缩冲程喷射中的燃料质量可以与位于直接喷射器的过渡区域中的脉冲宽度相对应。
为了避免过渡区域，可以将初始燃料喷射分布更新为第一已修改燃料喷射分布(更新的燃料喷射分布_a)，其中通过将第一(更早的燃烧循环中)压缩冲程di脉冲分成两个较小压缩冲程di脉冲来增加压缩冲程直接喷射的数量。此外，在压缩冲程中递送的di燃料的总量减少，而在进气冲程中递送的di燃料的量对应地增加。通过进气道喷射递送的燃料的比例没有改变，从而允许维持整体di:pfi比。因此，在此示例中，通过增加直接喷射的数量、以及通过改变每次直接喷射中递送的燃料质量的比率，将被预测为位于过渡区域中的压缩冲程di燃料脉冲移到冲击区域中。在一个示例中，可以响应于喷射模式而选择第一已修改燃料喷射分布。如果发动机处于需要催化剂加热的模式，则di压缩喷射大小和喷射正时是非常重要的。可以在不影响排放的情况下调整其他加注燃料参数(诸如di进气燃料质量)，就像改变di压缩喷射一样。
为了避免过渡区域，可以替代地将初始燃料喷射分布更新为第二已修改燃料喷射分布(更新的燃料喷射分布_b)，其中通过将第一压缩冲程di脉冲和第二压缩冲程di脉冲合并成单个压缩冲程di脉冲来减小压缩冲程直接喷射的数量，同时还减小在压缩冲程中递送的总燃料量。进气冲程中递送的di燃料量少量增加，直到达到直接喷射器的最大脉冲宽度。通过增加通过进气道喷射递送的燃料的比例来实现剩余的燃料质量调整，从而导致整体di:pfi比率减少。因此，在此示例中，通过减少直接喷射的数量、以及通过改变每次直接喷射中递送的燃料质量的比率、和减少di:pfi燃料的比率，将被预测为位于过渡区域中的压缩冲程di燃料脉冲移到冲击区域中。在一个示例中，可以响应于维持相同的燃料-空气控制而选择第二已修改燃料喷射分布。如果需要将燃料质量移出di喷射以便确保di脉冲不位于过渡区域内，则pfi可以响应于此而增加。
为了避免过渡区域，可以替代地将初始燃料喷射分布更新为第三已修改燃料喷射分布(更新的燃料喷射分布_c)，其中通过将第一压缩冲程di脉冲和第二压缩冲程di脉冲与进气冲程di燃料脉冲合并来减少压缩冲程直接喷射的数量，以便提供单个进气冲程di脉冲，同时还增加通过直接喷射递送的总燃料量。通过进气道喷射递送的燃料的比例对应地减少，从而导致整体di:pfi比率增加。因此，在此示例中，通过减少直接喷射的数量、以及通过改变每次直接喷射中递送的燃料质量的比率并增加di:pfi燃料的比率，将被预测为位于过渡区域中的压缩冲程di燃料脉冲移到冲击区域中。在一个示例中，可以响应于维持相同的燃料-空气控制并且驾驶员需求转矩处于需要di增压空气冷却的较高负载下，选择第三已修改燃料喷射分布。
在另一个示例中，在较高发动机负载下，诸如在需要更多功率、更多空气充气冷却、或提前火花时，控制器可以增加燃烧循环内的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比。相比之下，在较低发动机负载下，诸如在pm负载或排气排放物在阈值负载以上时，控制器可以减少燃烧循环内的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比。
在又一些其他示例中，控制器可以继续调整燃料质量直到无法找到将脉冲放置在全升程区域和冲击区域中的解决方案。此时，喷射器的数量可以减少一个并确定解决方案。控制器可以反复地调整脉冲的数量并且然后调整喷射器的数量，直到分布降到1次喷射。如果该喷射仍处于过渡区域中，则可以改变(例如，增加或减少)di/pfi分流比以便将di喷射移出过渡区域。
在又另一个示例中，在没有允许维持喷射数量的选项的情况下，控制器可以合并燃料脉冲，同时将其在冲击区域与全升程区域之间重新分配。因此，控制器可以优先维持脉冲数量并且将燃料质量重新分配到全升程区域和过渡区域中。如果由于冲击区域中的喷射低于喷射器的最小脉冲宽度而无法实现解决方案，则可以减少脉冲的数量，使得可以实现全升程喷射。
更进一步地，当需要较多的直接喷射燃料质量以允许控制器将过渡区域喷射分成冲击区域喷射和全升程区域喷射时，控制器可以增加燃烧循环内的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比。相比之下，当需要较少的直接喷射燃料质量以便将喷射移出过渡区域时(例如，因为di喷射器的数量已经减少)，控制器可以减少燃烧循环内的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比。
以此方式，减少直接喷射器变化性，从而允许减少气体排放物和颗粒排放物。例如，可以在不减少双燃料发动机(pfdi)上的多次喷射的数量的情况下减少气体排放物和颗粒排放物。基于燃料脉冲相对于直接喷射器的过渡区域的位置来调整直接喷射燃料脉冲的数量、燃料质量和分流比中的一个或多个的技术效果是：可以将直接喷射提供在高度可变过渡区域外部，同时维持要在给定燃烧循环上喷射的总燃料质量。此外，相对于以前馈方式映射燃料脉冲之间分开的燃料质量所需的精力，减少了发动机所需的校准精力的量。由于在直接喷射器的不准确的过渡区域外部进行操作，因此可以减小发动机空燃比误差和转矩误差，从而改善可驱动性。
一种用于发动机的示例性方法包括：在燃烧循环上将燃料作为多次直接喷射递送到气缸；以及响应于多次直接喷射中的一次喷射的燃料质量位于直接喷射器映射图的过渡区域中，更新在多次直接喷射中的每次喷射中递送的燃料的比率以及多次喷射的数量中的一个或多个，以将多次直接喷射中的该次喷射的燃料质量移出过渡区域。在先前示例中，附加地或任选地，过渡区域位于直接喷射器映射图的冲击区域与升程区域之间，并且其中过渡区域中的直接喷射器变化性高于冲击区域和升程区域中的每个区域中的直接喷射器变化性。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，该更新基于燃料质量相对于直接喷射器映射图的冲击-过渡边界和升程-过渡边界中的每一个的位置。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，更新包括：响应于燃料质量与直接喷射器映射图的冲击-过渡边界的距离小于燃料质量与直接喷射器映射图的升程-过渡边界的距离，减少多次直接喷射中的该次喷射的燃料质量，以便将燃料质量从直接喷射器映射图的过渡区域移动到冲击区域中，同时增加多次直接喷射中的另一次喷射的燃料质量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，更新还包括：响应于燃料质量与直接喷射器映射图的冲击-过渡边界的距离大于燃料质量与直接喷射器映射图的升程-过渡边界的距离，增加多次直接喷射中的该次喷射的燃料质量，以便将燃料质量从直接喷射器映射图的过渡区域移动到升程区域中，同时减少多次直接喷射中的另一次喷射的燃料质量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，增加和减少基于多次直接喷射的数量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，更新多次直接喷射的喷射数量包括：在第一条件期间，通过将多次直接喷射中的该次喷射与多次直接喷射中的至少另一次喷射合并来减少多次喷射的数量，以便将燃料质量从过渡区域移动到升程区域中；以及在第二条件期间，通过将多次直接喷射中的该次喷射分成冲击区域中的多次直接喷射来增加多次喷射的数量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，在第一条件期间，多次喷射的未调整数量高于阈值数量，并且其中在第二条件下，多次喷射的未调整数量低于阈值数量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，多次直接喷射包括燃烧循环的进气冲程和/或压缩冲程中的多次直接喷射，并且其中更新还包括更新进气冲程中递送的直接喷射燃料相对于压缩冲程中递送的直接喷射燃料的分流比。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，方法还包括基于更新来调整燃烧循环上通过进气道喷射递送到气缸的燃料的量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，可以在混合动力车辆系统中实施该方法。
另一种示例性方法包括：在第一条件期间，响应于燃烧循环的单个直接喷射燃料脉冲的脉冲宽度信号位于直接喷射器的过渡区域内，移位到在燃烧循环上利用多个直接喷射燃料脉冲来进行操作，多个直接喷射燃料脉冲中的每个脉冲的脉冲宽度信号位于过渡区域外部；以及在第二条件期间，响应于燃烧循环的多个直接喷射燃料脉冲中的一个脉冲的脉冲宽度信号位于直接喷射器的过渡区域内，移位到在燃烧循环上利用单个直接喷射燃料脉冲来进行操作，单个直接喷射燃料脉冲的脉冲宽度信号位于过渡区域外部。在先前示例中，附加地或任选地，在第一条件期间，多个直接喷射燃料脉冲中的每个脉冲的脉冲宽度信号位于直接喷射器的冲击区域中，并且其中在第二条件期间，单个直接喷射燃料脉冲的脉冲宽度信号位于直接喷射器的升程区域中。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，在第一条件和第二条件中的每一个条件期间，维持在燃烧循环上通过直接喷射递送的总燃料质量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，该方法还包括，在第三条件期间，响应于燃烧循环的多个直接喷射燃料脉冲中的一个脉冲的脉冲宽度信号位于直接喷射器的过渡区域内，调整多个直接喷射燃料脉冲中的每个脉冲的脉冲宽度信号以移出过渡区域，同时维持多个直接喷射燃料脉冲的脉冲数量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，第二条件包括高于阈值发动机转速，并且第三条件包括低于阈值发动机转速或高于阈值发动机nvh水平。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，在第一条件、第二条件和第三条件中的每个条件期间的移位和调整包括调整燃烧循环上通过直接喷射递送的总燃料质量，该方法还包括基于通过直接喷射递送的已调整总燃料质量来调整在燃烧循环上通过进气道喷射递送的燃料质量。
另一种示例性系统包括：发动机气缸；用于给气缸加注燃料的直接喷射器；以及控制器，其具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，该指令用于：基于发动机转速-负载和发动机温度来估计气缸的燃烧循环的初始燃料喷射分布，初始燃料喷射分布包括多个直接喷射燃料脉冲，多个直接喷射燃料脉冲中的至少一个脉冲具有在直接喷射器的过渡区域中的脉冲宽度；在第一条件期间，将初始燃料喷射分布修改为具有较小数量的多个直接喷射燃料脉冲的第一已修改燃料喷射分布，较小数量的多个直接喷射燃料脉冲中的每个脉冲具有在直接喷射器的升程区域中的较大脉冲宽度；以及在第二条件下，将初始燃料喷射分布修改为第二已修改燃料喷射分布，其中多个直接喷射燃料脉冲的第一组的脉冲宽度减小到直接喷射器的冲击区域中，而多个直接喷射燃料脉冲的第二组的脉冲宽度上升到直接喷射器的升程区域中，同时维持多个直接喷射燃料脉冲的数量，其中第一已修改燃料喷射分布和第二已修改燃料喷射分布中的每一个中的总直接喷射燃料质量与初始燃料喷射分布中的燃料质量相同。在先前示例中，附加地或任选地，第一条件包括高于阈值发动机转速，并且第二条件包括低于阈值发动机转速。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，初始燃料喷射分布的多个直接喷射燃料脉冲包括初始数量的直接喷射燃料脉冲，并且其中在第一条件和第二条件中的每一个条件期间的修改基于直接喷射燃料脉冲的初始数量，并且进一步基于多个直接喷射脉冲中的至少一个脉冲的脉冲宽度与冲击区域的脉冲宽度上限和升程区域的脉冲宽度下限的关系。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，该方法还包括用于给气缸加注燃料的进气道喷射器，其中控制器包括用于以下操作的另外指令：在第三条件期间，将初始燃料喷射分布修改为第三已修改燃料喷射分布，这包括调整总直接喷射燃料质量以便将多个直接喷射燃料脉冲中的至少一个脉冲的脉冲宽度移出直接喷射器的过渡区域、以及基于已调整的直接喷射燃料质量来调整进气道喷射燃料质量。
另一个示例方法包括：基于发动机工况来估计燃烧循环上的进气道喷射燃料相对于直接喷射燃料的初始比率；以及响应于初始比率下的直接燃料喷射位于直接喷射器映射图的过渡区域中，更新初始比率以便将直接燃料喷射移出过渡区域。在先前示例中，附加地或任选地，过渡区域位于直接喷射器映射图的冲击区域与升程区域之间，并且其中过渡区域中的直接喷射器变化性高于冲击区域和升程区域中的每个区域中的直接喷射器变化性。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，该更新基于直接燃料喷射的脉冲宽度与直接喷射器映射图的冲击-过渡边界和升程-过渡边界中的每一个的关系。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，更新包括：响应于直接燃料喷射脉冲宽度与直接喷射器映射图的冲击-过渡边界的距离小于直接燃料喷射脉冲宽度与直接喷射器映射图的升程-过渡边界的距离，减少直接喷射燃料质量以便将脉冲宽度从直接喷射器映射图的过渡区域移动到冲击区域中，同时增加进气道喷射燃料质量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，更新还包括：响应于直接燃料喷射脉冲宽度与直接喷射器映射图的冲击-过渡边界的距离大于直接燃料喷射脉冲宽度与直接喷射器映射图的升程-过渡边界的距离，增加直接喷射燃料质量以便将脉冲宽度从直接喷射器映射图的过渡区域移动到升程区域中，同时减少进气道喷射燃料质量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，进气道喷射燃料相对于直接喷射燃料的初始比率包括燃烧循环上的多次直接喷射，并且其中增加和减少基于多次直接喷射的数量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，更新还包括通过减少多次直接喷射的数量来调整多次直接喷射的数量，以便将脉冲宽度从过渡区域移动到升程区域中。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，减少响应于多次直接喷射的未调整数量高于阈值。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，更新还包括通过增加多次直接喷射的数量来调整多次直接喷射的数量，以便将脉冲宽度从过渡区域移动到冲击区域中。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，增加响应于多次直接喷射的未调整数量低于阈值。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，多次直接喷射包括燃烧循环的进气冲程和/或压缩冲程中的多次直接喷射，并且其中更新还包括更新进气冲程中递送的直接喷射燃料相对于压缩冲程中递送的直接喷射燃料的分流比。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，可以在混合动力车辆系统中实施该方法。
另一种示例性方法包括：在第一条件期间，响应于燃烧循环的多个直接喷射燃料脉冲中的一个脉冲的脉冲宽度位于直接喷射器映射图的过渡区域内，在维持直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比的同时减小多个直接喷射燃料脉冲的数量；以及在第二条件期间，响应于燃烧循环的多个直接喷射燃料脉冲中的一个脉冲的脉冲宽度位于直接喷射器的过渡区域内，调整直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，调整分流比包括：在需要更多功率、空气充气冷却或提前火花时，诸如在较高发动机负载下，增加燃烧循环内的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比；并且在当pm负载在阈值以上时的较低负载时，减少燃烧循环内的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，当需要更多的直接喷射燃料质量以便将多个直接喷射燃料脉冲中的该脉冲移出过渡区域时，增加燃烧循环内的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比；以及当需要较少的直接喷射燃料质量以便将多个直接喷射燃料脉冲中的该脉冲移出过渡区域时，减少燃烧循环内的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，调整分流比包括维持燃烧循环中的多个直接喷射燃料脉冲的数量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，调整分流比包括调整燃烧循环中的多个直接喷射燃料脉冲的数量、以及在多个直接喷射燃料脉冲中的每个脉冲中递送的燃料质量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，在第一条件期间，减少数量的多个直接喷射燃料脉冲中的每个脉冲的脉冲宽度位于直接喷射器的升程区域中。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，第一条件包括较高发动机负载并且第二条件包括较低发动机负载。
另一种示例性发动机系统包括：发动机气缸；用于给气缸加注燃料的直接喷射器；用于给气缸加注燃料的进气道喷射器；以及控制器，其具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，该指令用于：基于发动机转速-负载和发动机温度来估计气缸的燃烧循环的初始燃料喷射分布，初始燃料喷射分布包括通过多个直接喷射燃料脉冲递送的直接喷射燃料与进气道喷射燃料的初始分流比，多个直接喷射燃料脉冲中的至少一个脉冲具有在直接喷射器的过渡区域中的脉冲宽度；以及修改初始燃料喷射分布以改变直接喷射燃料与进气道喷射燃料的分流比，使得多个直接喷射燃料脉冲中的至少一个脉冲被移出过渡区域。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，修改包括：基于多个直接喷射脉冲中的至少一个脉冲的脉冲宽度与直接喷射器的冲击区域的脉冲宽度上限和升程区域的脉冲宽度下限的关系，相对于总直接喷射燃料质量增加或减少进气道喷射燃料质量。在先前示例的任一个或全部中，附加地或任选地，减少总直接喷射燃料质量包括：减少多个直接喷射燃料脉冲的数量以便将减少数量的直接喷射燃料脉冲中的每个脉冲的脉冲宽度移动到升程区域中，并且其中增加总直接喷射燃料质量包括增加多个直接喷射燃料脉冲的数量，以便将增加数量的直接喷射燃料脉冲中的每个脉冲的脉冲宽度移动到冲击区域中。
在另一个表示中，发动机耦连在混合动力车辆系统中。
注意，本文包括的示例性控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非瞬态存储器中，并且可以由控制系统执行，控制系统包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件组合的控制器。本文描述的特定例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可能以所示的顺序执行、并行执行或在一些情况下被省略。同样地，处理的顺序并不是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而被提供。可以重复地执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个，这取决于所使用的特定策略。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示将编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码，其中通过在包括与电子控制器组合的各种发动机硬件部件的系统中执行指令来执行所描述的动作。
应当理解，本文所公开的配置和例程在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可以应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或属性的全部新颖且非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求特别指出被认为是新颖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”元件或其等同物。此类权利要求应当被理解为包括一个或多个此类元件的合并，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。可以通过修改本权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合。此类权利要求，无论范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相等还是不同，也被认为包括在本公开的主题内。