CN102606324B - 燃料轨压控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料轨压控制系统和方法。具体地，提供了一种燃料控制系统，其包括目标轨压模块。目标轨压模块确定直喷式发动机的燃料轨的目标燃料轨压。偏移模块基于发动机负载和每气缸空气量中的至少一个和直喷式发动机的发动机转速确定偏移值。修正器模块基于直喷式发动机的温度确定修正器值。轨压控制模块基于目标燃料轨压、偏移值和修正器值调节燃料轨当前的燃料轨压。

Description

燃料轨压控制系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年1月19日提交的美国临时申请No. 61/434,174的权益。以上申请的公开内容在此通过引用的方式全文并入。
技术领域
本发明涉及发动机控制系统，尤其地涉及燃料轨压控制系统。
背景技术
在此提供的背景说明是为了总体上介绍本发明的背景。当前署名的发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗示地被承认是破坏本发明的现有技术。
用于火花点火直喷式（SIDI）发动机的燃料系统可包括低压燃料泵和高压燃料泵。低压燃料泵将燃料从燃料箱泵送至低压燃料管线。高压燃料泵将燃料从低压燃料管线泵送至高压燃料管线和/或燃料轨。SIDI发动机上的燃料喷射器从燃料轨接收处于高压的燃料。燃料喷射器将燃料直接喷射到SIDI发动机的气缸的燃烧室中。这与传统的多点燃料喷射的不同之处在于还包括将燃料喷射到进气道或气缸端口中。
直接喷射使得分层供送燃料的燃烧成为可能，这能在正常的发动机操作温度（例如大约90℃）期间提供改善的燃料效率、降低的排放和提高的功率输出。当以正常的发动机操作温度操作时，SIDI发动机的排放输出一般在发动机冷起动期间较高。在发动机冷起动期间（例如低于大约50℃的发动机操作温度），燃料被喷射到燃烧室内并且撞击在活塞的顶表面上和气缸壁上。由于活塞顶部上和气缸壁上的燃料在点火的冲程期间可能没有被完全点燃，所以这可能会阻碍所喷射的燃料的完全燃烧。结果，可能在燃烧循环期间产生并且从SIDI发动机向排气系统排出增加的颗粒量。
发明内容
提供了一种燃料控制系统，并且该燃料控制系统包括目标轨压模块。目标轨压模块确定直喷式发动机的燃料轨的目标燃料轨压。偏移模块基于直喷式发动机的发动机负载和每气缸空气量中的至少一个和发动机转速来确定偏移值。修正器模块基于直喷式发动机的温度确定修正器值。轨压控制模块基于目标燃料轨压、偏移值和修正器值来调节燃料轨当前的燃料轨压。
在其他特征中，提供了一种燃料控制方法。该方法包括基于直喷式发动机的发动机负载和每气缸空气量中的至少一个和发动机转速来确定直喷式发动机的燃料轨的目标燃料轨压。基于发动机负载和每气缸空气量中的至少一个和发动机转速来确定偏移值。基于直喷式发动机的温度来确定修正器值。基于目标燃料轨压、偏移值和修正器值来调节燃料轨当前的燃料轨压。
本发明还包括以下方案：
1. 一种燃料控制系统，包括：
目标轨压模块，其确定直喷式发动机的燃料轨的目标燃料轨压；
偏移模块，其基于所述直喷式发动机的发动机负载和每气缸空气量中的至少一个和发动机转速来确定偏移值；
修正器模块，其基于所述直喷式发动机的温度来确定修正器值；以及
轨压控制模块，其基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值来调节所述燃料轨的当前的燃料轨压。
2. 根据方案1所述的燃料控制系统，其中：
当以第一模式操作时，所述轨压控制模块基于所述目标燃料轨压来调节所述当前的燃料轨压；以及
当以第二模式操作时，所述轨压控制模块基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值来调节所述当前的燃料轨压。
3. 根据方案2所述的燃料控制系统，其中当以所述第一模式操作时，所述轨压控制模块不基于所述偏移值和所述修正器值来调节所述当前的燃料轨压。
4. 根据方案3所述的燃料控制系统，其中：
所述第一模式是第一压力模式，并且所述第二模式是第二压力模式；以及
所述目标燃料轨压在所述第二压力模式期间比在所述第一压力模式期间大。
5. 根据方案1所述的燃料控制系统，其中所述轨压控制模块基于所述偏移值与所述修正器值的乘积来调节所述目标燃料轨压，以产生调节的燃料轨压信号。
6. 根据方案1所述的燃料控制系统，其中所述轨压控制模块基于所述偏移值与所述修正器值的乘积和所述目标燃料轨压的和来调节所述目标燃料轨压，以产生调节的燃料轨压信号。
7. 根据方案1所述的燃料控制系统，其中所述修正器值大于或等于0并且小于或等于1。
8. 根据方案1所述的燃料控制系统，其中：
所述轨压控制模块基于所述偏移值和所述修正器值来调节所述目标燃料轨压，以产生调节的燃料轨压信号；以及
所述燃料控制系统还包括燃料喷射器控制模块，所述燃料喷射器控制模块基于所述调节的燃料轨压信号来调节燃料喷射器信号。
9. 根据方案1所述的燃料控制系统，其中所述轨压控制模块基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值来产生阀信号，以调节燃料泵组件中的阀的接通时间。
10. 根据方案1所述的燃料控制系统，还包括：
第一燃料泵，其将燃料从燃料箱泵送至燃料管线，其中所述燃料管线中的压力处于第一压力；以及
燃料泵组件，其包括：
      第二燃料泵，其将燃料从所述燃料管线泵送至所述燃料轨，其中所述燃料轨中的压力处于第二压力，并且其中所述第二压力大于所述燃料管线中的所述第一压力；以及
      阀，其基于阀信号调节所述燃料轨中的压力；
其中所述轨压控制模块基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值产生所述阀信号。
11. 根据方案1所述的燃料控制系统，其中所述目标轨压模块基于所述发动机负载和所述每气缸空气量中的至少一个和所述发动机转速来确定所述目标燃料轨压。
12. 根据方案1所述的燃料控制系统，其中：
所述目标轨压模块利用第一表来确定所述目标燃料轨压，所述第一表使目标燃料轨压与发动机负载和每气缸空气量的值中的至少一个以及发动机转速相关；
所述偏移模块利用第二表来确定所述偏移值，所述第二表使偏移值与发动机负载和每气缸空气量的值中的至少一个以及发动机转速相关；以及
所述修正器模块利用第三表来确定所述修正器值，所述第三表使修正器值与发动机温度相关。
13. 一种燃料控制方法，包括：
基于发动机负载和每气缸空气量中的至少一个和直喷式发动机的发动机转速来确定所述直喷式发动机的燃料轨的目标燃料轨压；
基于所述发动机负载和所述每气缸空气量中的至少一个和所述发动机转速来确定偏移值；
基于所述直喷式发动机的温度来确定修正器值；以及
基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值来调节所述燃料轨当前的燃料轨压。
14. 根据方案13所述的燃料控制方法，其中：
当以第一模式操作时，对所述当前的燃料轨压的调节是基于所述目标燃料轨压；以及
当以第二模式操作时，对所述当前的燃料轨压的调节是基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值。
15. 根据方案14所述的燃料控制方法，其中当以所述第一模式操作时，不基于所述偏移值和所述修正器值来调节所述当前的燃料轨压。
16. 根据方案15所述的燃料控制方法，其中：
所述第一模式是第一压力模式，并且所述第二模式是第二压力模式；以及
所述目标燃料轨压在所述第二压力模式期间比在所述第一压力模式期间大。
17. 根据方案13所述的燃料控制方法，还包括基于所述偏移值与所述修正器值的乘积和所述目标燃料轨压的和来调节所述目标燃料轨压，以产生调节的燃料轨压信号，
其中所述修正器值大于或等于0并且小于或等于1。
18. 根据方案13所述的燃料控制方法，还包括：
基于所述偏移值和所述修正器值来调节所述目标燃料轨压信号，以产生调节的燃料轨压信号；以及
基于所述调节的燃料轨压信号调节燃料喷射器信号。
19. 根据方案13所述的燃料控制方法，其中基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值产生阀信号，以调节燃料泵组件中的阀的接通时间。
20. 根据方案13所述的燃料控制方法，还包括：
将燃料从燃料箱泵送至燃料管线，其中所述燃料管线中的压力处于第一压力；
将燃料从所述燃料管线泵送至所述燃料轨，其中所述燃料轨中的压力处于第二压力，并且其中所述第二压力大于所述燃料管线中的所述第一压力；
基于阀信号来调节所述燃料轨中的压力；以及
基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值产生所述阀信号。
本发明的适用性的其它领域将通过以下提供的详细说明而变得明显。应理解的是，详细说明和具体的示例仅旨在用于例证的目的，而不旨在用于限制本发明的范围。
附图说明
从详细说明和附图将能够更充分地理解本发明，附图中：
图1是包括有根据本发明的燃料控制系统的发动机控制系统的功能框图；
图2是图1的包括有根据本发明的燃料轨压控制系统的燃料控制系统的功能框图；
图3是图2的燃料轨压控制系统的功能框图；
图4是根据本发明的燃料控制方法；以及
图5是根据本发明的高压阀信号和燃料喷射器信号的图形。
具体实施方式
以下说明本质上仅是说明性的，并且决不旨在用于限制本发明、其应用或使用。为了清楚，相同的附图标记在附图中用于标识相似的元件。如在此所使用地，短语“A、B、和C中的至少一个”应解释为表示利用了非排它性逻辑“或”的逻辑（A或B或C）。应理解的是，在不改变本发明原理的情况下，可以以不同的顺序执行方法内的步骤。
如在此所使用地，术语模块可指的是以下各项的一部分或包括以下各项：专用集成电路（ASIC）；电子电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的（共用、专用、或分组的）处理器；提供所述功能性的其他合适部件；或者上述各项中的一些或全部的组合，例如在片上系统中。术语“模块”可包括存储由处理器执行的代码的（共用、专用、或分组的）存储器。
如以上所使用地，术语“代码”可包括软件、固件和/或微码，并且可指的是程序、例程、函数、类和/或对象。如以上所使用地，术语“共用（或共享）”意指可利用单个（共用）处理器执行来自多个模块的一些或所有代码。另外，来自多个模块的一些或所有代码可由单个（共用）存储器存储。如以上所使用地，术语“分组”意指可利用一组处理器执行来自单个模块的一些或所有代码。另外，可利用一组存储器存储来自单个模块的一些或所有代码。
在此描述的设备和方法可以通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来实现。计算机程序包括存储在非暂时性的有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括存储的数据。非暂时性的有形计算机可读介质的非限制性示例为非易失性存储器、磁存储器和光存储器。
现在参考图1，其示出了发动机控制系统10。发动机控制系统10包括发动机12和燃料控制系统14。发动机12可以是火花点火直喷式（SIDI）发动机。燃料控制系统14控制到发动机12的气缸16的燃料供应。燃料控制系统14包括发动机控制模块（ECM）18，发动机控制模块（ECM）18继而包括燃料控制模块（FCM）20。FCM 20控制向气缸16中的每个气缸的燃料喷射器22提供的燃料的压力。FCM 20例如基于发动机12的温度调节至燃料喷射器22的燃料压力。
发动机12包括进气歧管30、具有燃料喷射器22的燃料喷射系统32、排气系统34，并且可包括涡轮增压器36。尽管示出了六个气缸，但发动机12在各种构造中可包括任意数量的气缸。尽管设想了利用直接喷射的汽油供能的内燃发动机，但本发明还可适用于柴油或代用燃料源。
在发动机操作期间，空气通过由发动机12的进气冲程所产生的入口真空被吸入进气歧管30中。空气从进气歧管30被吸入气缸16中，并在气缸16中被压缩。燃料通过燃料喷射系统32被喷射到气缸16中，并与气缸16中的空气混合，以形成空气/燃料混合物。空气/燃料混合物被压缩，并且压缩热和/或电能（例如经由火花塞）点燃该空气/燃料混合物。废气通过排气导管38从气缸16被排出。废气可驱动涡轮增压器36的涡轮叶片40，涡轮增压器36继而驱动压缩机叶片（未示出）。压缩机叶片可将额外的空气输送（增压）至进气歧管30，并输送到气缸16中用于燃烧。
发动机控制系统10和/或燃料控制系统14可包括歧管绝对压力（MAP）传感器50、空气质量流量（MAF）传感器52、发动机转速传感器54、进气歧管温度传感器56、发动机温度传感器58（示出了一个）、以及其他各种发动机传感器。MAP传感器50位于进气歧管30上，并基于进气歧管30中的压力来提供歧管压力信号MAP。MAF传感器52位于空气入口内，并基于流入进气歧管30的空气的质量提供空气质量流量信号MAF。FCM 20基于空气质量流量信号MAF来控制向发动机12供应的燃料（包括燃料的压力）。发动机转速传感器54例如可以是曲轴位置传感器，并产生发动机转速信号RPM。进气歧管温度传感器56产生进入空气温度信号。发动机温度传感器58可监测发动机12的冷却剂和/或油的温度。发动机温度传感器58例如可产生发动机温度信号Teng、冷却剂温度信号Tcool和/或油温信号Toil。
排气导管38可包括排气再循环（EGR）阀60。EGR阀60可再循环排气的一部分。ECM 18可控制EGR阀60，以实现期望的EGR率。
燃料喷射系统32还可包括高压泵组件70，高压泵组件70以高压（即大于预定压力的压力）向高压燃料管线和/或燃料轨72提供燃料。高压泵组件70基于来自FCM 20的高压泵信号HIGH（73）调节向燃料轨供应的燃料的压力。燃料轨72连接至燃料喷射器22。高度加压的燃料经由燃料喷射器22从燃料轨72供应至气缸16。
现在还参考图2，其示出了燃料控制系统14，并且燃料控制系统14包括燃料轨压控制系统100。燃料控制系统14包括ECM 18、FCM 20、低压燃料泵102、和具有高压燃料泵104的高压泵组件70。
低压燃料泵102将燃料从燃料箱106泵送至低压燃料管线108。低压燃料管线108中的燃料压力大于第一预定压力并且小于或等于第二预定压力。高压燃料泵将104燃料从低压燃料管线108泵送至高压燃料管线110和/或燃料轨72。燃料轨72中的燃料压力大于第二预定压力和/或大于第三预定压力。第三预定压力可大于第二预定压力。由燃料喷射器22在高压下接收燃料轨72中的燃料。燃料喷射器22将燃料直接喷射到气缸16的燃烧室中。
高压泵组件70包括高压燃料泵104和高压阀120。高压泵组件70通过低压燃料管线108接收低压燃料，提高燃料的压力，并向燃料轨72提供高压燃料。高压燃料泵104可包括各种类型的设计，包括利用了凸轮的设计，所述凸轮转动从而移动泵送构件以提高燃料的压力。可基于高压阀的打开时间来调节燃料轨72中的燃料压力。例如，高压阀120打开越长，则燃料轨72中的压力越高。同样地，FCM 20可通过控制高压阀120的操作（包括高压阀120的打开时间和/或高压阀120打开的程度）来控制燃料轨72中的燃料的压力。高压阀120打开的程度指的是高压阀120的打开位置和/或与高压阀120的打开位置相关联的开度的大小。还关于图3-5描述了该控制的示例。
燃料轨压控制系统100可包括低压传感器122和高压传感器124。低压传感器122检测低压燃料管线108中的压力，并产生低压传感器信号126。高压传感器124检测燃料轨72中的压力，并产生高压传感器信号128。ECM 18和/或FCM 20可通过基于低压传感器信号和/或高压传感器信号128产生低压泵信号LOW（129）、高压泵信号HIGH、和/或燃料喷射器信号INJ（130），来调节低压燃料泵102、高压燃料泵104、高压阀120和/或燃料喷射器22的操作。
现在还参考图3，其示出了燃料轨压控制系统100。燃料轨压控制系统100包括ECM 18、FCM 20、燃料喷射器22、高压泵组件70和存储器150。存储器150可作为ECM 18、FCM 20的一部分被包括，或者如所示的那样可与ECM 18不同。ECM 18包括每气缸空气量（APC）模块152、发动机负载模块154和FCM 20。FCM 20包括模式确定模块156、目标轨压模块158、偏移模块160、修正器模块162、轨压控制模块164和燃料喷射器控制模块166。
模式确定模块156确定ECM 18、FCM 20和/或燃料轨压控制系统100的操作模式。不同的操作模式可包括正常压力（或第一压力）模式、高压（或第二压力）模式、和/或连续压力调节（或第三压力）模式。模式确定模块156产生指示了操作模式的模式信号MODE（157）。
正常压力模式可包括当发动机12的温度大于预定温度时和/或处于正常操作温度（例如90℃）时以正常操作压力来提供燃料轨72中的燃料。正常操作压力可指的是与处在正常操作温度和/或在正常操作温度范围内操作发动机12相关联的压力或压力范围。正常操作温度和压力可指的是当发动机12例如处于稳态升温状况时经历的温度和压力。
高压模式可包括当发动机12的温度小于预定温度（例如50℃）时以提高的压力来提供燃料轨72中的燃料。在高压模式期间使用的燃料压力可大于在正常压力模式期间使用的燃料压力。例如，取决于发动机12的燃料需求和/或装填情况，在高压模式期间使用的最低燃料压力可大于或等于在正常压力模式期间使用的最高燃料压力。
连续压力调节模式可包括基于例如发动机12的每气缸空气量、发动机负载、发动机转速、温度等中的一个或多个周期性地和/或连续地调节燃料轨72中的燃料的压力。连续压力调节模式可包括关于发动机12的任意操作温度来调节燃料轨72中的燃料压力。这可以包括在发动机12的冷起动期间所经历的温度。示例的冷起动温度范围是10℃-50℃。
以下结合图4的方法来进一步描述模块152-166。现在主要参考图3和图4，其示出了燃料控制方法。可利用许多方法来操作燃料控制系统4和燃料轨压控制系统100，示例的方法由图4的方法提供。在图4中，示出了燃料控制方法的示例。尽管主要关于图1-3中的实施方式来描述以下的任务，但这些任务可以很容易地被修改以适用于本发明其他实施方式。这些任务可被反复地执行。该方法可基于算法并可开始于200。
在202处，ECM 18和/或FCM 20收集诸如上述传感器信号之类的传感器信号，并确定发动机12的对应状态。传感器信号例如可包括：空气质量流量信号MAF（190）、发动机转速信号RPM（191）、发动机温度信号Teng（192）、冷却剂温度信号Tcool（193）和/或油温信号Toil（194）。所述状态可包括：当前的空气质量流率、当前的发动机转速、当前的发动机温度、当前的冷却剂温度、当前的油温等等。
在204处，基于和/或作为由空气质量流量信号MAF和发动机转速信号RPM指示的空气质量流率和发动机转速的函数，APC模块152确定发动机12的每气缸空气量的值，和/或发动机负载模块154确定发动机负载。APC模块152产生每气缸空气量信号APC（206）和/或发动机负载模块154产生发动机负载信号Leng（207），每气缸空气量信号APC（206）和发动机负载信号Leng（207）分别指示了发动机12的每气缸空气量和发动机负载。在一个实施方式中，每气缸空气量信号APC用于表示和/或替换发动机负载信号Leng。因此，发动机负载信号Leng可基于每气缸空气量信号APC产生和/或可被设定成等于每气缸空气量信号APC。燃料轨压控制系统100可包括APC模块152和/或发动机负载模块154。
在212处，基于和/或作为当前的发动机转速、当前的APC和/或当前的发动机负载（如通过发动机转速信号RPM、每气缸空气量信号APC、和/或基于发动机负载信号Leng指示的那样）的函数，目标轨压模块158确定目标燃料轨压Ptarg。目标燃料轨压Ptarg指的是FCM 20试图实现的燃料轨72的燃料压力。在一个实施方式中，利用使目标燃料轨压值与当前的发动机转速、当前的APC值和/或当前的发动机负载相关的目标燃料轨压表（第一表）213来确定（查找）目标燃料轨压Ptarg。目标燃料轨压表213可存储在存储器150中。目标燃料轨压Ptarg可与当前的燃料轨压相同或不同。目标轨压模块158产生指示了目标燃料轨压Ptarg的目标燃料轨压信号213。
在214处，FCM 20和/或模式确定模块156确定燃料轨压控制系统100的操作模式，并产生模式信号MODE。操作模式例如可基于发动机12的一个或多个温度来确定。操作模式可基于温度信号Teng、Tcool、Toil。模式确定模块156可选择正常压力模式、高压模式和/或连续压力调节模式中的一种。任务214用于确定是启动正常压力模式还是高压模式。任务214可在方法开始时执行，例如在任务204之前执行。
在一个实施方式中，当发动机12的一个或多个温度（例如发动机温度Teng、冷却剂温度Tcool和/或油温Toil）大于预定温度（例如50℃）时，执行任务216-218。当执行任务216-218时，燃料轨压控制系统100以正常压力模式操作。当发动机12的温度小于或等于预定的温度时，执行任务220-228。当执行任务214和220-228时，燃料轨压控制系统100以高压模式操作。
在另一示例的实施方式中，不执行任务214、216和218，并且在任务212之后执行任务220-228。当执行任务220-228并且不执行任务214、216和218时，燃料轨压控制系统100可以以连续压力调节模式操作。
在216处，FCM 20和/或轨压控制模块164基于目标燃料轨压Ptarg和模式信号MODE调节当前的燃料轨压。轨压控制模块164基于在212处确定的目标燃料轨压Ptarg来产生高压泵信号HIGH和/或高压阀信号。高压阀信号可被提供至高压泵组件70，以便例如控制高压阀120的螺线管。高压阀信号可被包括在高压泵信号中，并且可用于调节所述阀打开的打开时间和/或程度。
在218处，基于模式信号MODE以及基于和/或作为目标燃料轨压Ptarg和/或当前的燃料轨压的函数，FCM 20和/或燃料喷射器控制模块166可调节燃料喷射器信号INJ。例如，如果目标燃料轨压Ptarg小于当前的燃料轨压，则要降低燃料轨72中的燃料轨压，并且可增加喷射器接通（或打开）时间。这可以被实现，以维持供应至发动机12的气缸16的燃料的当前量（燃料供应率）。通过调节被提供至高压阀和燃料喷射器的信号INJ的相应的接通（ON）时间脉冲宽度、频率和/或占空比，可降低轨压，并可增加喷射器接通时间。高压泵信号可包括高压阀信号。如图5所示，高压阀信号和燃料喷射器信号可以是脉冲宽度调制（PWM）信号。
在220处，基于和/或作为当前的发动机转速、当前的APC和/或当前的发动机负载（如通过发动机转速信号RPM、每气缸空气量信号APC、和/或基于发动机负载信号Leng指示的那样）的函数，偏移模块160确定偏移值OFFSET。偏移模块160产生指示了偏移值OFFSET的偏移信号219。在一个实施方式中，利用使偏移值与当前的发动机转速、当前的APC和/或当前的发动机负载相关的偏移表（第二表）221来确定（查找）偏移值。偏移表221可存储在存储器150中。偏移值OFFSET用于任务224，以便使在212处确定的目标燃料轨压Ptarg偏移。
在222处，基于发动机12的一个或多个温度（例如发动机温度Teng、冷却剂温度Tcool和/或油温Toil），修正器模块162确定修正器值（或修正值）MOD。修正器模块162产生指示了修正器值的修正器信号225。修正器值MOD用于在任务224处修正偏移值OFFSET。修正器值可以是大于或等于零（0）并且小于或等于一（1）的值。在一个实施方式中，利用使修正器值与发动机12的温度相关的修正器表（第三表）223来确定（查找）修正器值。修正器表223可存储在存储器150中。
在224处，FCM 20和/或轨压控制模块164基于偏移值OFFSET和修正器值MOD调节在212处确定的目标轨压Ptarg，以产生调节的目标燃料轨压Padj（227）（在图3中示出）。例如，可利用方程1来确定调节的燃料轨压Padj。
Padj=Ptarg+OFFSET·MOD             （1）
在226处，FCM 20和/或轨压控制模块164基于调节的目标燃料轨压和模式信号MODE调节当前的燃料轨压。轨压控制模块164基于在224处确定的调节的目标燃料轨压，产生高压泵信号HIGH和/或高压阀信号。高压阀信号可被提供至高压泵组件70，以便例如控制高压阀120的螺线管。高压阀信号可用于调节高压阀120打开的打开时间和/或程度。
在228处，基于模式信号MODE以及基于和/或作为调节的目标燃料轨压和/或当前的燃料轨压的函数，FCM 20和/或燃料喷射器控制模块166可调节燃料喷射器信号INJ。例如，如果调节的目标燃料轨压大于当前的轨压，则要提高燃料轨72中的燃料轨压，并可减小喷射器接通（或打开）时间。这可实现，以维持被供应至发动机12的气缸16的燃料的当前量（燃料供应率）。通过调节被提供至高压阀和燃料喷射器22的信号的相应的接通时间脉冲宽度、频率和/或占空比，可提高轨压，并可减小喷射器接通时间。在图5中示出了示例的PWM信号。所述方法可终止于230。
在图5中，示出了高压阀信号250和燃料喷射器信号252的图形。高压阀信号250和燃料喷射器信号252图示了当提高燃料轨压并且减小燃料喷射器接通时间时的示例。这可在例如从高压模式切换至正常压力模式时发生。这还可在以连续压力调节模式操作时发生。
高压阀信号250和燃料喷射器信号252包括两种操作状态。虚线254指的是第一与第二状态之间的过渡转变。在第一状态期间，高压阀信号250具有第一接通时间脉冲宽度PW1，并且燃料喷射器信号252具有第二接通时间脉冲宽度PW2。在第二状态期间，高压阀信号250具有第三接通时间脉冲宽度PW3，并且燃料喷射器信号具有第四接通时间脉冲宽度PW4。尽管在图5的示例中调节接通时间脉冲宽度、频率和占空比，但可通过改变接通时间脉冲宽度、频率和/或占空比来调节燃料轨压。
上述任务应是说明性的示例；这些任务可取决于应用从而顺次、同步、同时、连续、在重叠的时间周期期间或者以不同的顺序执行。
上述实施方式允许基于发动机温度来修正关于SIDI系统上的高压燃料轨的设定点。这可减少发动机的颗粒输出。例如，在冷起动期间可提高燃料轨压，以改善气缸的分层燃料供送，这阻止燃料撞击在活塞和气缸壁表面上。这改善了喷射到发动机气缸中的燃料的燃烧，并减轻了颗粒排放。
能以各种形式实现本发明宽广的教导。因此，尽管本发明包括特定的示例，但由于通过对附图、说明书、和所附权利要求的研究，其它的变型对熟练的从业者而言将变得显而易见，所以本发明的真实范围不应如此受限制。

Claims (20)

1.一种燃料控制系统，包括：
目标轨压模块，其确定直喷式发动机的燃料轨的目标燃料轨压；
偏移模块，其基于所述直喷式发动机的发动机负载和每气缸空气量中的至少一个和发动机转速来确定偏移值；
修正器模块，其基于所述直喷式发动机的温度来确定修正器值；以及
轨压控制模块，其基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值来调节所述燃料轨的当前的燃料轨压；
其中所述燃料控制系统配置为执行以下操作之一以便维持供应至发动机的气缸的相同燃料量：
（i）如果目标燃料轨压小于当前的燃料轨压，则降低燃料轨中的燃料轨压并且增加燃料喷射器的接通时间；
（ii）如果目标燃料轨压大于当前的燃料轨压，则提高燃料轨中的燃料轨压并且减小燃料喷射器的接通时间。
2.根据权利要求1所述的燃料控制系统，其中：
当以第一模式操作时，所述轨压控制模块基于所述目标燃料轨压来调节所述当前的燃料轨压；以及
当以第二模式操作时，所述轨压控制模块基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值来调节所述当前的燃料轨压。
3.根据权利要求2所述的燃料控制系统，其中当以所述第一模式操作时，所述轨压控制模块不基于所述偏移值和所述修正器值来调节所述当前的燃料轨压。
4.根据权利要求3所述的燃料控制系统，其中：
所述第一模式是第一压力模式，并且所述第二模式是第二压力模式；以及
所述目标燃料轨压在所述第二压力模式期间比在所述第一压力模式期间大。
5.根据权利要求1所述的燃料控制系统，其中所述轨压控制模块基于所述偏移值与所述修正器值的乘积来调节所述目标燃料轨压，以产生调节的燃料轨压信号。
6.根据权利要求1所述的燃料控制系统，其中所述轨压控制模块基于所述偏移值与所述修正器值的乘积和所述目标燃料轨压的和来调节所述目标燃料轨压，以产生调节的燃料轨压信号。
7.根据权利要求1所述的燃料控制系统，其中所述修正器值大于或等于0并且小于或等于1。
8.根据权利要求1所述的燃料控制系统，其中：
所述轨压控制模块基于所述偏移值和所述修正器值来调节所述目标燃料轨压，以产生调节的燃料轨压信号；以及
所述燃料控制系统还包括燃料喷射器控制模块，所述燃料喷射器控制模块基于所述调节的燃料轨压信号来调节燃料喷射器信号。
9.根据权利要求1所述的燃料控制系统，其中所述轨压控制模块基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值来产生阀信号，以调节燃料泵组件中的阀的接通时间。
10.根据权利要求1所述的燃料控制系统，还包括：
第一燃料泵，其将燃料从燃料箱泵送至燃料管线，其中所述燃料管线中的压力处于第一压力；以及
燃料泵组件，其包括：
      第二燃料泵，其将燃料从所述燃料管线泵送至所述燃料轨，其中所述燃料轨中的压力处于第二压力，并且其中所述第二压力大于所述燃料管线中的所述第一压力；以及
      阀，其基于阀信号调节所述燃料轨中的压力；
其中所述轨压控制模块基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值产生所述阀信号。
11.根据权利要求1所述的燃料控制系统，其中所述目标轨压模块基于所述发动机负载和所述每气缸空气量中的至少一个和所述发动机转速来确定所述目标燃料轨压。
12.根据权利要求1所述的燃料控制系统，其中：
所述目标轨压模块利用第一表来确定所述目标燃料轨压，所述第一表使目标燃料轨压与发动机负载和每气缸空气量的值中的至少一个以及发动机转速相关；
所述偏移模块利用第二表来确定所述偏移值，所述第二表使偏移值与发动机负载和每气缸空气量的值中的至少一个以及发动机转速相关；以及
所述修正器模块利用第三表来确定所述修正器值，所述第三表使修正器值与发动机温度相关。
13.一种燃料控制方法，包括：
基于发动机负载和每气缸空气量中的至少一个和直喷式发动机的发动机转速来确定所述直喷式发动机的燃料轨的目标燃料轨压；
基于所述发动机负载和所述每气缸空气量中的至少一个和所述发动机转速来确定偏移值；
基于所述直喷式发动机的温度来确定修正器值；
基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值来调节所述燃料轨当前的燃料轨压；以及
如果目标燃料轨压小于当前的燃料轨压，则降低燃料轨中的燃料轨压并且增加燃料喷射器的接通时间，以维持供应至发动机的气缸的相同燃料量；
如果目标燃料轨压大于当前的燃料轨压，则提高燃料轨中的燃料轨压并且减小燃料喷射器的接通时间，以维持供应至发动机的气缸的相同燃料量。
14.根据权利要求13所述的燃料控制方法，其中：
当以第一模式操作时，对所述当前的燃料轨压的调节是基于所述目标燃料轨压；以及
当以第二模式操作时，对所述当前的燃料轨压的调节是基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值。
15.根据权利要求14所述的燃料控制方法，其中当以所述第一模式操作时，不基于所述偏移值和所述修正器值来调节所述当前的燃料轨压。
16.根据权利要求15所述的燃料控制方法，其中：
所述第一模式是第一压力模式，并且所述第二模式是第二压力模式；以及
所述目标燃料轨压在所述第二压力模式期间比在所述第一压力模式期间大。
17.根据权利要求13所述的燃料控制方法，还包括基于所述偏移值与所述修正器值的乘积和所述目标燃料轨压的和来调节所述目标燃料轨压，以产生调节的燃料轨压信号，
其中所述修正器值大于或等于0并且小于或等于1。
18.根据权利要求13所述的燃料控制方法，还包括：
基于所述偏移值和所述修正器值来调节所述目标燃料轨压信号，以产生调节的燃料轨压信号；以及
基于所述调节的燃料轨压信号来调节燃料喷射器信号。
19.根据权利要求13所述的燃料控制方法，其中基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值产生阀信号，以调节燃料泵组件中的阀的接通时间。
20.根据权利要求13所述的燃料控制方法，还包括：
将燃料从燃料箱泵送至燃料管线，其中所述燃料管线中的压力处于第一压力；
将燃料从所述燃料管线泵送至所述燃料轨，其中所述燃料轨中的压力处于第二压力，并且其中所述第二压力大于所述燃料管线中的所述第一压力；
基于阀信号来调节所述燃料轨中的压力；以及
基于所述目标燃料轨压、所述偏移值和所述修正器值产生所述阀信号。 
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