燃料喷射正时漂移检测和补偿的系统和方法与流程

1.本公开总体上涉及燃料喷射正时漂移检测和补偿的系统和方法。


背景技术：

2.在内燃机中，一个或更多个燃料泵将燃料输送到共轨。燃料通过燃料喷射器从共轨输送到发动机的气缸用于燃烧，以为由发动机驱动的系统的运转提供动力。与所有机械装置一样，燃料喷射器具有导致燃料喷射器之间的差异的物理尺寸。此外，每个燃料喷射器具有不同的磨损率并对温度变化作出不同的响应。由于这些物理差异，喷射器可能具有喷射正时漂移。此外，燃料喷射的正时影响发动机的燃烧效率。


技术实现要素：

3.出于多种原因，希望检测和控制内燃机或其他发动机中的燃料喷射正时。在一些情况下，满足车载诊断规则的喷射正时诊断要求是具有挑战性的。在一些情况下，发动机位置传感器(eps)诊断系统提供正时漂移检测，但不能以更精细的分辨率检测相移误差并为了排放益处补偿相移误差。另外，在整个发动机寿命周期中，燃料喷射正时漂移通常不被主动监测和校正。此外，在一些情况下，燃料喷射正时的精确控制可以优化燃烧并提高燃料效率。本公开的至少一些实施例使用在燃料流切断期间收集的曲柄同步压力数据来测量发动机的每个气缸的喷射开始(“soi”)正时。在一些情况下，通过比较测量的soi正时和命令的soi正时来计算正时漂移或正时偏移。在一些情况下，正时漂移或正时偏移用于产生用于燃料喷射正时漂移的补偿方案。在一些情况下，分析一个或更多个喷射器的正时补偿或正时偏移以标记故障代码。
4.本公开的一个实施例涉及一种系统，该系统包括：一个或更多个存储器，所述一个或更多个存储器上存储有指令和由燃料压力传感器测量的一系列燃料压力数据；以及一个或更多个处理器，所述一个或更多个处理器被配置成执行所述指令以执行操作。操作包括：接收燃料流切断的指示；接收喷射开始命令信号。所述操作还包括：响应于接收到燃料流切断的所述指示，由所述一个或更多个处理器使用所述一系列燃料压力数据来计算一组压降；由所述一个或更多个处理器将所述一组压降与预定阈值进行比较以识别大于所述预定阈值的选定压降；由所述一个或更多个处理器基于所述选定压降来确定测量的喷射开始正时；以及由所述一个或更多个处理器基于所接收的喷射开始命令信号和所述测量的喷射开始正时来评估是否发生燃料喷射漂移。
5.本公开的另一实施例涉及一种由具有一个或更多个处理器和存储器的计算机系统实现的方法。该方法包含以下步骤：收集一系列燃料压力数据；接收燃料流切断的指示；接收喷射开始命令信号。该方法进一步包括：响应于接收到燃料流切断的指示，由所述一个或更多个处理器使用所述一系列燃料压力数据来计算一组压降；由所述一个或更多个处理器将所述一组压降与预定阈值进行比较以识别大于所述预定阈值的选定压降；由所述一个或更多个处理器基于所述选定压降来确定测量的喷射开始正时；以及由所述一个或更多个
处理器基于所接收的喷射开始命令信号和所述确定的喷射开始正时来评估是否发生燃料喷射漂移。
6.本公开的又一实施例涉及一种由具有一个或更多个处理器和存储器的计算机系统实现的方法。该方法包含以下步骤：收集一系列曲柄同步燃料压力数据；接收喷射开始命令信号；由所述一个或更多个处理器使用在燃料流切断时段期间收集的所述一系列曲柄同步燃料压力数据来计算一组压降；由所述一个或更多个处理器将所述一组压降与预定阈值进行比较以识别大于所述预定阈值的选定压降；由所述一个或更多个处理器基于所述选定压降来确定测量的喷射开始正时；以及由所述一个或更多个处理器基于所接收的喷射开始命令信号和所述测量的喷射开始正时来评估是否发生燃料喷射漂移。
7.虽然公开了多个实施例，但是本领域的技术人员从以下具体实施方式部分将明白本公开的其他实施例，以下具体实施方式部分示出和描述本公开的说明性实施例。因此，附图和具体实施方式部分应被视为本质上是说明性的而非限制性的。
附图说明
8.通过结合附图参考以下对本公开的实施例的描述，本公开的上述和其他特征以及获得它们的方式将变得更加显而易见，并且本公开本身将被更好地理解，其中：
9.图1是示例性内燃发动机的一部分的简化示意图；
10.图2是燃料喷射正时漂移检测和补偿系统的一个实施例的概念框图；
11.图3是曲柄同步燃料压力数据的说明性示例；
12.图4是相关代表性信号波形的说明性示例；
13.图5a是燃料喷射正时检测和补偿系统的一个示例的流程图；
14.图5b是燃料喷射正时检测和补偿系统的一个示例性实施例的流程图；以及
15.图6是具有多个气缸和喷射器的发动机的燃料压力数据的说明性波形。
具体实施方式
16.在某些实施例中，下面描述的发动机包括控制系统，该控制系统被配置成执行某些操作以控制燃料系统并检测和控制燃料喷射正时。在某些实施例中，控制系统包括具有一个或更多个计算装置的处理子系统的一部分，所述一个或更多个计算装置具有一个或更多个存储器、一个或更多个处理器以及各种通信硬件部件。处理子系统可以是单个装置或分布式装置，并且子系统的控制器的功能(下面描述)可以由硬件和/或执行存储在非瞬态计算机可读存储介质上的计算机指令来实现。
17.参照图1，示出了示例性内燃机10的一部分的简化示意图。发动机10包括发动机机体11、燃料系统16和控制系统18，发动机机体11包括发动机气缸体12和连接到发动机气缸体12的气缸盖14。控制系统18从位于发动机10上的传感器接收信号，并将控制信号传送到位于发动机10上的装置，以检测、分析和控制那些装置(例如，一个或更多个燃料喷射器)的功能。
18.周期性地，在燃料系统16接收到停止燃料流的燃料流切断命令之后，燃料系统16停止到燃料系统16的蓄压器的燃料流。本公开中的术语“切断”对应于关闭、中断或停止到燃料蓄压器的燃料流。当到燃料蓄压器的燃料流停止(这形成终止事件)时，控制系统18从
与燃料蓄压器相关联的压力传感器接收指示燃料蓄压器中的燃料压力的信号。在一些实施例中，控制系统18可以在燃料流切断事件期间收集燃料压力数据和/或使用在燃料流切断事件期间收集的燃料压力数据，例如，以减小噪声和/或隔离仅归因于燃料喷射事件的燃料压力变化。在一些情况下，控制系统18处理燃料压力数据以识别大于预定阈值的压降的正时，从而测量实际的soi正时。在一些情况下，燃料压力数据是曲柄同步燃料压力数据，其指曲柄角度域中的燃料压力数据。在一些实施例中，曲柄角度域是指以曲柄角(例如，0
°
，6
°
，120
°
等)采样的数据。在一些情况下，控制系统18还被配置成接收soi命令的指示，以确定命令的soi正时，并基于测量的soi正时和命令的soi正时确定正时偏移或燃料喷射漂移的偏移趋势。在一些情况下，以曲柄角测量和/或确定soi正时。
19.在图1所示的示例中，发动机机体12包括曲轴20、多个活塞22和多个连杆34。活塞22定位成在多个发动机气缸36中往复运动，其中在每个发动机气缸36中定位有一个活塞。连杆34将每个活塞连接到曲轴20。活塞在发动机10中在燃烧过程的作用下的运动导致连杆34移动曲轴20。
20.在所示的示例中，多个燃料喷射器38定位在气缸盖14内。每个燃料喷射器38流体连接到燃烧室40。燃料系统16向喷射器38提供燃料，然后通过燃料喷射器38的作用将燃料喷射到燃烧室40中，从而形成一个或更多个喷射事件。燃料系统16包括燃料回路42、容纳燃料的燃料箱44、沿着燃料回路42定位在燃料箱44下游的高压燃料泵46以及沿着燃料回路42定位在高压燃料泵46下游的燃料蓄压器或共轨48。虽然在示例性实施例中燃料蓄压器或共轨48被示出为单个单元或元件，但是蓄压器48可以分布在容纳高压燃料的多个元件上。这些元件可以包括燃料喷射器38、高压燃料泵46以及将高压燃料连接到所述多个元件的任何管线、通道、管、软管等，因此不需要单独的燃料蓄压器48。
21.在所示的示例中，燃料系统16还包括沿燃料回路42定位在高压燃料泵46上游的入口计量阀52并包括沿燃料回路42定位在高压燃料泵46下游的一个或更多个出口止回阀54，以允许燃料从高压燃料泵46单向流动到燃料蓄压器48。入口计量阀52具有改变或关闭到高压燃料泵46的燃料流的能力，从而关闭或停止到燃料蓄压器48的燃料流。尽管未示出，附加元件可以沿燃料回路42定位。例如，入口止回阀可以定位在入口计量阀52的下游和高压燃料泵46的上游，或者入口止回阀可以结合在高压燃料泵46中。燃料回路42将燃料蓄压器48连接到燃料喷射器38，燃料喷射器38从燃料回路42接收燃料，然后向燃烧室40提供受控量的燃料。在一些实施例中，燃料系统16还可以包括沿着燃料回路42定位在燃料箱44和高压燃料泵46之间的低压燃料泵50。低压燃料泵50在燃料流入高压燃料泵46之前将燃料压力增加到第一压力水平，这增加了高压燃料泵46的运行效率。在一些实施例中，燃料系统16具有燃料压力释放阀，该燃料压力释放阀可以在燃料蓄压器48的下游机械或电子致动，该燃料压力释放阀提供替代路径，以在由于燃料系统部件中的任何变化或故障引起的高燃料压力事件期间将过量燃料从燃料蓄压器通过燃料排放回路释放到燃料箱。
22.控制系统18可以包括控制处理器56和线束58。从将由计算机系统或能够执行编程指令的其他硬件执行的操作的角度，描述本发明的许多方面。将认识到，在每个实施例中，各种操作可由专用电路(例如，互连以执行专用功能的离散逻辑门)、由由一个或更多个处理器执行的程序指令(软件)(诸如程序模块等)或由这些部件的组合来执行。此外，本公开还可被认为包含在非瞬态计算机可读介质中，诸如固态存储器、磁盘和光盘，该非瞬态计算
机可读介质包含将使处理器执行本文所述的技术和实施例的适当计算机指令集，诸如程序模块和数据结构。计算机可读介质可以包括以下各项：具有一条或更多条导线的电连接、磁盘存储器、磁带盒、磁带或其他磁存储装置、便携式计算机磁盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)或能够存储信息的任何其他介质。
23.应当注意，本公开的系统在这里被示出和讨论为具有执行特定功能的各种模块和单元。应当理解，为了清楚起见，这些模块和单元仅仅是基于它们的功能示意性地示出的，并且不一定表示特定的硬件或软件。在这点上，这些模块、单元和其他部件可以是硬件和/或软件，所述硬件和/或软件被实现为基本上执行这里解释的它们的特定功能。不同部件的各种功能可以以任何方式组合或分离为硬件和/或软件模块，并且可以单独地或组合地使用。因此，本公开的各个方面可以以许多不同的形式实施，并且所有这些形式都被认为在本公开的范围内。
24.控制系统18还包括蓄压器压力传感器60和曲柄角传感器。虽然传感器60被描述为压力传感器，但是传感器60可以是可被校准以提供表示燃料压力的压力信号的其他装置，例如力传感器、应变计或其他装置。曲柄角传感器可以是齿轮传感器62、旋转霍尔传感器64或能够测量曲轴20的旋转角的其他类型的装置。在一些情况下，控制系统18使用从蓄压器压力传感器60和曲柄角传感器接收的信号来确定燃烧室接收燃料，该燃烧室然后用于分析从蓄压器压力传感器60接收的信号，这将在下文中更详细地描述。在一些情况下，控制系统18使用曲柄传感器或曲柄传感器和凸轮传感器的组合来估计燃烧室的当前点火，其中凸轮传感器位于控制进气/排气阀的凸轮轴附近。
25.控制处理器56可以是电子控制单元或电子控制模块(ecm)，其可监测发动机10或发动机10可位于其中的相关车辆的状况。控制处理器56可以是单个处理器、分布式处理器、处理器的电子等效物或前述元件的任何组合，以及软件、电子存储器等。控制处理器56可以包括数字或模拟电路。控制处理器56可以通过线束58连接到发动机10的某些部件，尽管这种连接可以通过其他方式，包括无线系统。例如，控制处理器56可连接到入口计量阀52和燃料喷射器38并向其提供控制信号。在另一示例中，控制处理器56可连接到燃料压力释放阀并向其提供控制信号。
26.当发动机10运行时，燃烧室40中的燃烧引起活塞22的运动。活塞22的运动引起驱动地连接到曲轴20的连杆34的运动，并且连杆34的运动引起曲轴20的旋转运动。曲轴20的旋转角度由发动机10测量，以帮助发动机10中的燃烧事件的正时和用于其他目的。曲轴20的旋转角度可以在多个位置测量，所述位置包括主曲轴皮带轮(未示出)、发动机飞轮(未示出)、发动机凸轮轴(未示出)或在曲轴本身上。曲轴20旋转角度的测量可以通过齿轮传感器62、旋转霍尔传感器64和其他技术来进行。表示曲轴20的旋转角度(也称为曲柄角)的信号从齿轮传感器62(例如，感应传感器或霍尔传感器)、旋转霍尔传感器64或其他装置传输到控制系统18。
27.在一些实施例中，曲轴20驱动高压燃料泵46和低压燃料泵50。低压燃料泵50的动作将燃料从燃料箱44中抽出并使燃料沿燃料回路42向入口计量阀52移动。燃料从入口计量阀52沿燃料回路42向下游流动通过入口止回阀(未示出)到达高压燃料泵46。高压燃料泵46使燃料沿着燃料回路42向下游移动，通过出口止回阀54朝向燃料蓄压器或共轨48。入口计
量阀52接收来自控制系统18的控制信号，并可操作以阻止到高压燃料泵46的燃料流。入口计量阀52可以是比例阀，或者可以是开关阀，该开关阀能够在打开位置和关闭位置之间快速调节以调整流过该阀的流体量。
28.在一个实施例中，燃料压力传感器60与燃料蓄压器48连接，并且能够检测或测量燃料蓄压器48中的燃料压力。燃料压力传感器60将指示燃料蓄压器48中的燃料压力的信号发送到控制系统18。燃料蓄压器48连接到每个燃料喷射器38。控制系统18向燃料喷射器38提供控制信号，该控制信号确定用于每个燃料喷射器38的操作参数，例如燃料喷射器38操作的时间长度、喷射的开始和每个点火或喷射事件周期的燃料供给脉冲的数量，该燃料供给脉冲的数量确定由每个燃料喷射器38输送的燃料量。
29.在一些实施例中，燃料系统16还可以具有燃料压力释放阀，该燃料压力释放阀可以在燃料蓄压器的下游被机械或电子致动，这提供替代路径，以在由于燃料系统部件中的任何变化或故障引起的高燃料压力事件期间将过量的燃料从燃料蓄压器通过燃料排放回路释放到燃料箱。如果使用电子减压阀，该电子减压阀可接收来自控制系统18的控制信号，并可操作以将不期望的过流通过燃料排放回路释放到燃料箱。在一些情况下，机械或电子燃料压力释放阀的使用取决于整个发动机构造和应用。
30.控制系统18包括控制发动机10的某些部件以能够测量和/或补偿燃料喷射正时漂移的过程。现在转到图2，示出了根据本公开的一个实施例的燃料喷射正时漂移检测和补偿系统200，系统200是控制系统18的一部分。在所示实施例中，燃料喷射正时漂移检测和补偿系统200包括燃料流控制器210、燃料喷射器控制器220、数据分析器230和燃料数据储存库240。燃料喷射正时漂移检测和补偿系统200的一个或更多个部件是可选的。
31.在一些实施例中，燃料喷射正时漂移检测和补偿系统200接收燃料压力数据201和曲柄角传感器数据202。在一些情况下，燃料压力数据201和/或曲柄角传感器数据202存储在燃料数据储存库240中。在一些情况下，燃料压力数据201和/或曲柄角传感器数据202包括相关联的时间戳。在一些情况下，燃料压力数据201和/或曲柄角传感器数据202按曲柄角被采样并印有曲柄角。在一些情况下，燃料流控制器210可产生燃料流切断信号并将燃料流切断信号提供给数据分析器230。在一些情况下，响应于接收到燃料流切断信号，数据分析器230开始分析燃料压力数据201。在一些实施例中，数据分析器230识别大于预定压降阈值的燃料压降以测量soi正时。在一些情况下，基于采样频率来选择预定压降阈值的大小。
32.在一些实施方式中，数据分析器230被配置为将燃料压力数据分组为燃料压力数据的子集，其中每个子集中的数据方差小于预定波动阈值，并被配置为确定燃料压力数据的两个相邻子集之间的燃料压降。在一些示例中，如果大于预定压降阈值的选定压降与压力数据的第一子集和在第一子集之后采样的压力数据的第二子集相关联，则燃料压力数据的第一子集中的最后压力数据用于确定测量的soi正时。在一些情况下，基于燃料压力数据的第二子集确定测量的soi正时。在一个示例中，连续的燃料压力数据点被识别出具有大于预定阈值的压降。在该示例中，第一燃料压降用于确定测量的soi正时。在一些情况下，当确定测量的soi正时时，数据分析器230使用曲柄角传感器数据202。在一些实施例中，燃料喷射器控制器220向数据分析器230提供soi命令信号。数据分析器230基于接收到的信号确定命令的soi正时。在一些情况下，当确定命令的soi正时时，数据分析器230使用曲柄角传感器数据202。
33.燃料数据储存库240可以使用下面描述的任何一种配置来实现。数据储存库可以包括随机存取存储器、平面文件、xml文件和/或在一个或更多个数据库服务器或数据中心上执行的一个或更多个数据库管理系统(dbms)。数据库管理系统可以是关系(rdbms)、分层(hdbms)、多维(mdbms)、面向对象(odbms或oodbms)或对象关系(ordbms)数据库管理系统等。数据储存库可以是单个数据储存库。在一些情况下，数据储存库可以包括多个数据储存库。
34.在一些实施例中，数据分析器230使用测量的soi正时和命令的soi正时来确定燃料喷射正时偏移。在一个示例中，使用等式(1)来计算正时偏移(timeoffset)。
35.timeoffset＝measuredsoi-cmdsoi
ꢀꢀ
(1)，
36.其中，measuredsoi是测量的soi正时，cmdsoi是命令的soi正时。在一些情况下，正时偏移用作正时趋势的指示，例如，指示测量的soi正时在命令的soi正时之前或之后。在一些情况下，正时偏移和/或正时趋势用于确定对燃料喷射正时的补偿。
37.在一个示例中，数据分析器230使用正时趋势来选择具有预定补偿量的燃料喷射正时补偿。例如，如果正时趋势是之后，则预定补偿量是相对于tdc(“上止点”)的1度曲柄角，并且数据分析器230选择相对于tdc的1度的燃料喷射正时补偿。作为另一示例，如果正时趋势是之前，则预定补偿量是相对于tdc的1度曲柄角，并且数据分析器230选择相对于tdc的-1度的燃料喷射正时补偿。在另一示例中，数据分析器230对正时偏移和/或正时趋势应用滤波器以确定正时补偿。例如，数据分析器230将一阶滤波器应用于正时偏移和/或正时趋势以确定正时补偿。在一个示例中，如下计算所确定的正时补偿(f-soi)：
38.f-soi
current
＝α*f-soi
previous
(1-α)*soi
offset
ꢀꢀ
(2)，其中，f-soi
current
是用于当前计算的正时补偿，α是系数或称为滤波器常数/系数，f-soi
previous
是用于先前计算的正时补偿，并且soi
offset
是由数据分析器230确定的正时偏移。系数α被选择为例如0.9，以作为对所计算的正时偏移的平滑滤波器。
39.在一些情况下，数据分析器230向燃料喷射器控制器220提供确定的正时补偿(例如，计算的正时偏移、预定的正时补偿、滤波的正时偏移)，以调整未来命令的soi正时。在一些情况下，数据分析器230被配置成使用在此描述的实施例中的任一个来确定用于这些喷射器中的每一个的正时补偿。在一些情况下，数据分析器230被配置成如果满足基于所确定的喷射器的正时补偿和/或正时偏移中的一个或更多个的故障标准，则标记故障代码。在一些情况下，故障代码是标准发动机故障代码，例如，如在车载诊断系统(“obd-ii”)中列出的。
40.在一些情况下，系统200的各种部件可执行存储在非暂时性计算机可读介质中的软件或固件以实施各种处理步骤。系统200的各种部件和处理器可以由一个或更多个计算装置来实现，所述计算装置包括但不限于电路、计算机、处理器、处理单元、微处理器和/或移动计算装置。在一些情况下，系统200的各个部件可在共享的计算装置上实现。替代地，系统200的部件可在多个计算装置上实现。在一些实现方式中，系统200的各种模块和部件可被实现为软件、硬件、固件或其组合。在一些情况下，燃料喷射正时漂移检测和补偿系统200的各种部件可以在由计算装置执行的软件或固件中实现。
41.图3是曲柄同步燃料压力数据的说明性示例。在一个实施例中，燃料压力数据通过参考齿(例如，缺失的齿)与曲柄角同步。在一个示例中，曲柄角由曲柄角传感器检测，例如
图1所示的曲柄齿轮传感器62。在一个实施例中，曲柄角传感器检测曲柄齿的上升沿。在一个实施例中，相邻曲轴齿之间的角度是已知的度数t。在所示的示例中，相邻曲轴齿305之间的相对角度被进一步分成采样角度r，其中，燃料压力传感器(例如60)以采样分辨率s采样，并产生压力数据301。在一些情况下，采样率r的分辨率可以使用等式(3)来计算：
42.r＝t*c-n/(60*s)
ꢀꢀ
(3)，
43.其中，t是相邻齿之间的角度，s是采样频率，c是曲轴轮上的齿数，并且n是以rpm为单位的发动机速度(即，每分钟转数)。在一个示例中，当t＝6
°
，c＝60，s＝10khz时，分辨率r＝0.6度/压力样本。在一些情况下，燃料压力数据的采样频率s大于1khz。在一些情况下，采样频率s大于5khz。
44.在一个实施例中，在具有已知曲柄角变化的已知时间段期间以已知恒定频率对燃料压力数据301进行采样，使得燃料压力数据301与曲柄角传感器数据302同步。在一个实施例中，通过以曲柄角对燃料压力数据进行采样，使燃料压力数据301与曲柄角同步。在另一实施例中，存储采样的燃料压力数据301的内存缓冲区印有曲柄角。
45.图4是相关的代表性信号波形的说明性示例。波形401示出实际活塞(例如，图1中的22)位置的一个示例。波形405示出了示例性曲柄脉冲，而虚线波形407示出了缺失的曲柄齿的波形。波形410示出凸轮脉冲的一个示例。波形415示出了表示喷射器电流的喷射器脉冲的一个示例。波形420示出燃料消耗率形状的一个示例。波形425示出了一个示例燃料压力数据(例如图2的201)。在所示的例子中，在t2检测到大于预定阈值的燃料压降，其中命令的soi正时在t1。在一些情况下，命令的soi正时t1和/或t2相对于tdc的正时。正时偏移to1表示为t1和t2之差。
46.图5a示出了燃料喷射正时检测和补偿系统的一个示例的流程图。流程图中的一个或更多个步骤是可选的。在一个示例中，系统收集一系列燃料压力数据(510a)。该系统还被配置成接收燃料流切断的指示(515a)。燃料流切断的指示包括例如命令、信号或指示燃料流切断周期开始的其他指示。在一些情况下，燃料流切断时段在接收到发动机中的多个气缸中的最后一个气缸的eoi(“喷射结束”)信号之后结束。在具有六个气缸(例如，气缸#1，#2，#3，#4，#5，#6)和气缸以#1，#5，#3，#6，#2和#4的顺序开始喷射的一个示例中，燃料流切断时段在接收到气缸#4的eoi信号之后结束。此外，系统接收喷射开始命令指示(520a)并可选地确定命令的soi正时。在一些情况下，系统接收一系列曲柄传感器数据(525a)并被配置为使所述一系列燃料压力数据与所述一系列曲柄传感器数据同步(530a)。接着，系统使用所述一系列燃料压力数据计算一组压降(535a)。
47.在一些情况下，系统使用在接收到燃料流切断指示之后收集的所述一系列燃料压力数据来计算该组压降。在一些情况下，系统使用在燃料流切断期间收集的所述一系列燃料压力数据来计算该组压降。在一些情况下，该组压降中的每一个是燃料压力数据的当前样本与先前样本的燃料压力数据之间的差。在一些情况下，先前样本是紧接在当前样本之前的样本。在一些示例中，连续的燃料压力数据被识别为具有大于预定阈值的压降。在这样的例子中，第一燃料压降用于确定测量的soi正时。在一些情况下，系统将所述一系列燃料压力数据分成子集，其中，燃料压力数据的每个子集是连续采样的数据并且具有小于预定波动阈值的方差。在一个实例中，通过以下等式(1)计算一组数据的方差：
[0048][0049]
其中，n是数据集中的样本数，μ是数据集的平均值，σ2是数据集的方差。
[0050]
在一些情况下，系统基于燃料压力数据的两个相邻子集确定一组压降。在一个示例中，如果燃料压力数据的第一子集具有第一基线值并且燃料压力数据的第二子集具有第二基线值(其中在，燃料压力数据的第一子集之后立即采样第二子集)，则压降是第一基线值和第二基线值之间的差。在一些情况下，基线值是一组数据的平均值。在一些情况下，基线值是一组数据的中值。
[0051]
在一个示例中，系统将该组压降与预定阈值进行比较以识别大于预定阈值的选定压降(540a)，并基于选定压降确定测量的喷射开始正时(545a)。在一些示例中，在选定压降与压力数据的第一子集和在第一子集之后采样的压力数据的第二子集相关联的情况下，燃料压力数据的第一子集中的最后压力数据用于确定测量的soi时间。在一些情况下，最后压力数据印有曲柄角。此外，系统基于测量的喷射开始正时和接收的喷射开始命令信号来评估是否发生燃料喷射正时漂移(550a)。
[0052]
在一些情况下，系统基于测量的喷射开始正时(555a)和接收的soi命令信号计算正时偏移。在一些情况下，基于测量的喷射开始正时和命令的soi正时来计算正时偏移。在一些情况下，命令的喷射开始正时和测量的喷射开始正时均以曲柄角表示。在一些情况下，计算的正时偏移是以曲柄角计。在一个示例中，计算的正时偏移是正时漂移趋势。例如，计算的正时偏移是测量的燃料喷射在命令的燃料喷射之前的指示或是测量的燃料喷射在命令的燃料喷射之后的指示。在一些实施例中，系统以高分辨率收集燃料压力数据，例如，以提高正时偏移精度。在一些情况下，以大于或等于1khz的采样频率收集燃料压力数据。在一些情况下，以大于或等于2khz的采样频率收集燃料压力数据。在一些情况下，以大于或等于5khz的采样频率收集燃料压力数据。在一些情况下，以大于或等于10khz的采样频率收集燃料压力数据。
[0053]
可选地，系统使用正时偏移来确定正时补偿(560a)。在一些情况下，系统将确定的正时偏移存储在数据储存库(例如，图2的240)中。在一些情况下，存储在数据储存库中的每个正时偏移记录与时间戳/曲柄角位置和喷射器相关联。在一些情况下，系统将滤波器应用于正时偏移以确定正时补偿。在一些情况下，系统将滤波器应用于正时偏移，以使用存储在数据储存库中的与同一喷射器相关联的一个或更多个正时偏移来确定正时补偿。在一些情况下，系统将平滑滤波器应用于正时偏移。在一些情况下，系统将低通滤波器应用于正时偏移。在一些情况下，系统将一阶滤波器应用于正时偏移。在一些情况下，系统将二阶滤波器应用于正时偏移。
[0054]
可选地，系统评估正时补偿和/或正时偏移是否满足故障标准(565a)。在一个示例中，故障标准包括预定偏移阈值，使得如果一个或更多个正时偏移的值大于预定偏移阈值，则满足故障标准。如这里所使用的，“值”是指数据或信号的幅度。在一个示例中，故障标准包括预定补偿阈值，使得如果一个或更多个正时补偿的值大于补偿阈值，则满足故障标准。在一些情况下，故障标准包括发动机的所有喷射器(例如，6个喷射器)的正时条件。在一些情况下，故障标准包括单个喷射器的正时条件。在一些情况下，故障标准包括最小数量的喷射器(例如，总共6个喷射器中的3个)的正时条件。在一些实施例中，故障标准包括一段时间
(例如，2个燃料流切断周期)内喷射器的正时条件。例如，故障标准包括固定喷射器系统在两个连续的燃料流切断周期期间具有大于预定偏移阈值的三个或更多个喷射正时偏移。在一些情况下，时间段是多个燃料流切断周期。在一些实施例中，故障标准包括单个周期(例如，1个燃料流切断周期)的喷射器的正时条件。在一些情况下，故障标准包括正时条件模型(例如，作为时间的函数的故障计数)。在一个示例中，正时条件模型是随时间的线性模型。在另一示例中，正时条件模型是随时间变化的非线性模型。
[0055]
可选地，如果满足故障标准，则系统标记故障代码(570a)。在一些情况下，从预定的代码集中选择故障代码。在某个示例中，所述故障代码选自obd-ii代码。在一些实施例中，系统使用正时补偿来调整下一个或未来的喷射开始命令的正时(575a)。例如，对于喷射器的1
°
的正时补偿被应用于喷射器的下一个喷射开始命令的正时。
[0056]
图5b示出了燃料喷射正时漂移检测和补偿系统的一个示例性实施例的流程图。流程图中的一个或更多个步骤是可选的。系统首先检查启用条件(510b)。在一些实施例中，启用条件包括燃料供给逻辑、共轨压力信号、发动机速度和位置信号等。系统寻找燃料流切断事件(515b)。在一些情况下，燃料流切断事件由发送到发动机的命令指示。在一些情况下，燃料流切断事件周期性地发生(例如，每36秒)。在切断事件(或称为切断周期)期间，系统记录例如用于多个喷射器的soi命令(517b)。在切断事件期间，系统分析燃料压力数据以确定是否发生喷射(520b)。在一个示例中，系统评估燃料压力数据的差值是否大于预定阈值。在一些情况下，预定阈值是基于燃料压力的阈值(522b)。
[0057]
系统评估在切断事件期间是否发生气缸喷射(525b)。如果没有发生气缸喷射，则系统返回到步骤515b。如果气缸喷射已经发生，则系统确定测量的soi(也称为实际的soi)的正时(530b)。在一个实施例中，测量的soi正时由大于预定阈值的压差开始的缓冲区索引表示。在一些情况下，燃料压力数据和相应的燃料压降数据的存储缓冲区按曲柄角编索引(532b)。在一些情况下，使用相应燃料压力数据的相同索引来记录压差。在一些情况下，测量的soi正时被表示或转换为曲柄角。系统使用在此描述的任何一个实施例，使用实际的soi和命令的soi信息来确定正时偏移(535b)。
[0058]
系统检查是否启用补偿(540b)。如果未启用补偿，可选地，如果满足故障标准，则系统记录故障信息(542b)。在一个示例中，故障标准包括可校准数量的实例的偏移阈值。如果对于可校准数量的实例，正时偏移大于偏移阈值，则记录故障信息。故障信息包括例如故障代码、故障状况、使用的故障标准等。如果启用补偿，则系统使用这里描述的任何一个实施例应用补偿算法(545b)。当补偿超过补偿阈值时，记录故障信息(547b)，故障信息包括例如故障代码、故障状况、使用的故障标准等。在一些情况下，系统记录或输出每个喷射器的正时偏移、所应用的补偿和/或故障信息(550b)。
[0059]
图6是具有多个气缸和喷射器的发动机的燃料压力数据的说明性波形。在所示的示例中，波形600表示在燃料流切断周期期间六缸发动机的燃料压力数据的一部分。601示出了由气缸#1的喷射引起的燃料压降，610示出了由气缸#5的喷射引起的燃料压降，620示出了由气缸#3引起的燃料压降。分别在线602，612，622和632处记录气缸#1，#5，#3，#6的命令的soi时间，在601，611，621和631处记录相应的tdc。压降开始时间(603，613和623)分别表示气缸#1，#5和#3的测量的soi时间。在一个示例中，气缸#1，#5，#3的正时偏移分别表示为605，615和625。在一些实施例中，该正时数据用于针对气缸的每个喷射器确定是否发生
正时漂移和/或正时补偿。
[0060]
虽然已经示出和描述了本公开的各种实施例，但是应当理解，这些实施例不限于此。本领域技术人员可以改变、修改和进一步应用这些实施例。因此，这些实施例不限于先前示出和描述的细节，而是还包括所有这些改变和修改。