CN103925132B - 具有用于停停走走运行的燃料供给系统的内燃发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有用于停停走走运行的燃料供给系统的内燃发动机。提供了用于内燃发动机的实施例。在一个示例中，内燃发动机包括至少两个汽缸，每个汽缸均包括喷射喷嘴和用于向汽缸供给燃料的燃料供给系统。燃料供给系统包括将每个喷射喷嘴连接到以第一压力存储燃料的第一燃料储存器的供给管路，第一燃料储存器通过提供在上游的泵而加注；第二燃料储存器，其以小于第一压力的第二压力存储燃料并且经由连接管路被连接到第一燃料储存器以用于加注燃料；以及旁通管路，其将所述第二燃料储存器连接到每个喷射喷嘴。所述旁通管路通向第一燃料储存器的下游的燃料供给系统，因此形成连接点，并且关断元件被设置在旁通管路中，用于打开或关断旁通管路。

Description

具有用于停停走走运行的燃料供给系统的内燃发动机

相关申请的交叉参考

本申请要求2013年1月14日提交的德国专利申请No.102013200421.4的优先权，其全部内容通过引用结合于此以用于全部目的。

技术领域

本发明涉及具有至少两个汽缸以及为汽缸供给燃料的燃料供给系统的内燃发动机。

背景技术

由于矿物燃料资源是有限的，尤其是作为生产运行内燃发动机的燃料的原材料的矿物油资源是有限的，因此一直致力于减少内燃发动机的燃料消耗。在此，这些努力的前景包括改进的即更有效的燃烧。然而，关于内燃发动机的基本操作的一些策略也是有帮助的。

一种用于减少车辆的燃料燃烧的理念包括例如当没有动力要求时，用关闭内燃发动机取代以怠速持续运行内燃发动机。在实践中，这意味着至少当车辆静止时，内燃发动机被关闭。一种应用是“停停走走（stop-and-go）”交通状况，这种类型的交通状况会发生在例如拥挤的公路和高速路上。在市区中，由于存在不协调的交通灯系统，因此停停走走交通状况已不再是例外而是惯例。受限的铁路交叉以及类似情况代表了进一步的应用。在本公开的背景中，当不需要动力时关闭内燃发动机以及再起动也被称作内燃发动机的停停走走运行。

为了减少燃料消耗在没有需要的情况下关闭内燃发动机的理念的问题是需要再起动内燃发动机。

再起动存在很多问题，尤其是，因为当内燃发动机以不受控制的方式关闭时，曲轴和凸轮轴随机地停止并且停止在未知的位置。因此，内燃发动机的至少两个汽缸中的活塞的位置是同样未知的并且仅凭运气。然而，这些信息对再起动而言是不可缺少的，该再起动是不复杂的并且是尽可能快速并且因此尽可能低燃料消耗的。

设置在曲轴和/或凸轮轴上的标记可以将关于曲柄角位置的信号提供给连接到发动机控制器的传感器。然而，为了生成这些信号，首先需要将曲轴设定为旋转。如果在再起动开始时对曲柄角位置不清楚，则使发动机运转参数与曲轴旋转同步的试运转阶段是必要的。

知道内燃发动机的各活塞的位置是必要的，例如，使燃料喷射能够选择性地进行，即在确定的曲柄角度下进行。控制喷射的任务一般由发动机控制器执行。

根据现有技术，通过曲轴传感器或凸轮轴传感器生成的信号由发动机控制器用于计算曲轴的转速和角位置。发动机控制器在内燃发动机的所有工况下利用这些数据计算燃料喷射和燃料数量。曲轴传感器优选地被使用，因为曲轴以两倍于凸轮轴的速度旋转并且因此提供具有明显更高清晰度的信号。

相比在凸轮轴信号的辅助下，在曲轴信号的辅助下活塞位置可以显著更高的精确度被确定。凸轮轴传感器优选地用于使其能够确定汽缸是处于燃烧循环即压缩和膨胀还是处于充气交换循环即排气和进气。由于在四冲程内燃发动机的情况下，由压缩、膨胀、排气和进气构成的一个运行循环包含720°的曲轴角度（KW），因此可能需要确认位于上止点（TDC）的活塞是处于“燃烧TDC”还是处于充气交换过程中的上止点。

在实践中，通常的情况是通过所述传感器仅确定内燃发动机的一个单独的汽缸的位置，以此建立其他汽缸的位置。

为了便于再起动，各种理念在现有技术中被提出。例如，德国专利申请DE4230616提出了存储曲轴的角位置，其在发动机关闭时被记录并且将其用于再起动，以确保合适的喷射正时立即可用。

构成解决方案的其他方法优选为用于内燃发动机的受控的关闭和起动的方法。在此，受控的关闭包括当关闭内燃发动机时特意采用被称为优选位置的非常特别的曲柄角位置。在此，曲轴的结束位置不再凭运气而是特意选择的。

然而，即使在再起动的开始时已知曲轴的位置和活塞的位置，但起动操作通常包括曲轴的数次旋转或者数次运转循环，因为在燃料可以通过燃料喷射喷嘴被实际引入汽缸之前，燃料泵可以首先在燃料供给系统中建立喷射所需要的压力。当内燃发动机关闭时，由于缺少密闭性或由于泄漏，通常不可能保持燃料供给系统中的所述压力。

内燃发动机在没有需求的情况下被关闭以减少燃料消耗的策略的另一个缺点是，由于停停走走运行，增加了对起动装置的要求。一方面，如果内燃发动机更频繁地关闭，则起动操作的数量增加，并且这要求相应的鲁棒的起动装置。另一方面，可耗时一秒的起动操作损害了响应度，并且由于起动噪音，损害了驾驶舒适度。

为了能够根据各种规则运转内燃发动机，尤其是关于日益增多的停停走走交通，即能够在没有需求的情况下关闭发动机，由此需要简化再起动，尤其是使其更迅速并且更具有燃料经济性。

发明内容

考虑到已经说明的背景，本发明人在此提供至少部分地解决以上问题的系统，以便提供发动机再起动，该发动机再起动可以更快地完成并且比现有技术具有更少的燃料使用量。

在一个实施例中，内燃发动机包括至少两个汽缸，所述汽缸中的每一个包含喷射喷嘴和用于向汽缸供给燃料的燃料供给系统。燃料供给系统包含供给管路，供给管路将每个喷射喷嘴连接到以第一压力存储燃料的第一燃料储存器，第一燃料储存器由提供在上游的泵加注，第二燃料储存器以小于第一压力的第二压力储存燃料并且经由连接管路连接到第一燃料储存器，以用于加注燃料，并且内燃发动机还包括将第二燃料储存器连接到每个喷射喷嘴的旁通管路。旁通管路通入到第一燃料储存器下游的燃料供给系统，因此形成连接点，并且旁通管路中设置有关断元件，其用于打开或关闭旁通管路。

与现有技术不同的是，本文所述的再起动中的燃料喷射可以没有延迟，即在根据本公开的内燃发动机的情况下在开始再起动后立即进行燃料喷射。为了该目的，在起动阶段中，汽缸的喷射喷嘴被供给即馈送从第二燃料储存器经由旁通管路的燃料。该第二燃料系统在辅助的基础上进行向汽缸或喷射喷嘴供给燃料的任务，直到泵已经在实际燃料供给系统中建立足够高的压力，从而能够根据内燃发动机的正常运转再次从第一燃料储存器向汽缸或喷射喷嘴供给燃料。在这种情况下，需要打开设置在旁通管路中的关断元件。

然而，第一燃料储存器中的燃料需要在足够高的压力p1下被储存或获得，以保证在内燃发动机的正常运转中的所有工况下的燃料供给，尤其是在冷起动后，足够以较低的压力p2第二燃料储存器中存储燃料，以便在停停走走运行的背景下向已经预加热的汽缸供给燃料达n个运转循环。

此外，在辅助性的基础上使用的第二燃料储存器中的较低压力p2使得可以通过关闭旁通管路即通过关闭设置在旁通管路中的关断元件而在第二燃料储存器中保持压力p2，直到在停停走走运行的背景下的再起动。由于较低的压力水平，当内燃发动机关闭时，不存在可以在实际燃料供给系统中观察到的那种燃料压力的减小。第二燃料储存器可以经由连接管路连接到第一燃料储存器，以用于加注燃料。

根据本公开的内燃发动机允许使用较少燃料的快速再起动。关于在起动过程中生成的污染物数量以及关于用于辅助起动操作的起动装置，获得了进一步的优势，所述起动装置是多余的，并且由于起动运转的加速，可以在再起动开始之后的很短的时间内被停用。缩短起动时间提高了响应度，并且尤其是由于较低的噪音排放，也提高了驾驶舒适度。

当单独或结合附图时，本发明的以上优势和其他优势及特征将通过以下具体实施方式变得显而易见。

应当理解的是，提供以上发明内容以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着限定所要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。进一步地，要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示意性地示出了内燃发动机的实施例。

图2以基本原理图的形式示出了内燃发动机的第一实施例的燃料供给系统。

图3是说明了根据本公开的实施例用于再起动发动机的方法的流程图。

具体实施方式

为了节约燃料，发动机可以被配置为在怠速条件期间自动停止，比如当安装有发动机的车辆在交通信号灯处停止时。然而，在自动停止之后的自动再起动过程中，燃料系统中的燃料压力可能没有处在起动燃料喷射的足够高的压力下，直到发动机经历了起动机马达的多次旋转并且燃料压力已经在燃料系统中建立压力之后。这会导致自动再起动的延迟，导致操作者的失败并且增加起动机马达的压力。

根据此处所公开的实施例，第二或辅助燃料储存器可以在低于主燃料箱的压力并且仍然足以用于执行燃料喷射的压力下保持一定的燃料体积。该加压的燃料体积可以用于在再起动的第一发动机循环期间向汽缸供给燃料，或者直到燃料泵已经将主燃料箱加压到支持燃料喷射的足够高的压力后才向汽缸供给燃料。图1说明了配置为经历自动停止起动程序的发动机。图2说明了向图1的发动机供给燃料的燃料系统。图1的发动机包括存储永久性指令的控制器，该指令可以被执行以实现图3所示的方法。

现在转向附图，图1示出了内燃发动机10，其包含多个汽缸，其中一个汽缸被示出在图1中。发动机10通过电子发动机控制器11控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36设置在汽缸壁32中并且连接至曲轴40。燃烧室30被示出分别经由进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。可替换地，进气门和排气门中的一个或更多个可以由机电控制的阀线圈和电枢总成操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。

燃料喷射器66被示出定位为喷射燃料到汽缸30的进气道95中，这被本领域的技术人员称为进气道喷射。可替换地，燃料可以被喷射到燃烧室30，这被本领域的技术人员称为直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器11的信号FPW的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过燃料系统（未示出）被输送到燃料喷射器66，燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨（未示出）。燃料喷射器66从响应于控制器11的驱动器68被供应工作电流。此外，进气歧管44被示出与可选的电子节气门62连通，该电子节气门62调整节流板64的位置以控制从进气道42到进气歧管44的空气流量。在一个示例中，低压直喷系统可以被使用，其中燃料压力可以被提高到大约20-30巴（bar）。可替换地，高压双级燃料系统可以被用于产生更高的燃料压力。

无分电器点火系统88响应于控制器11经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用或宽域排气氧（UEGO）传感器126被示出耦合到催化转化器70的上游的排气歧管48。可替换地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。

在一个示例中，转化器70可以包含多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置，其中每个排放控制装置都具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三元催化转化器。

控制器11在图1中被示为常规的微计算机，其包含：微处理器单元（CPU）102、输入/输出端口（I/O）104、只读存储器（ROM）106、随机存取存储器（RAM）108、保活存储器110和常规数据总线。控制器11被示出接收来自被耦合至发动机10的传感器的各种信号，除了之前讨论过的那些信号外，还包含：来自耦合到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度（ECT）；来自耦合到加速器踏板130以用于感测通过脚132施加的力的位置传感器134的信号；来自耦合至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力（MAP）的测量值；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器的测量值；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；和来自传感器58的节气门位置的测量值。大气压也可以被感测（传感器未示出）以便由控制器11处理。在本发明的优选方面中，发动机位置传感器118在曲轴的每次旋转中生成预定数量的等间隔脉冲，发动机转速（RPM）可以根据该等间隔脉冲确定。

在一些实施例中，在混合动力车辆中，发动机可以被连接到电动马达/电池系统。混合动力车辆可以具有并联配置、串联配置或者其变体或组合。而且，在一些实施例中，其他发动机配置可以被采用，例如柴油发动机。

发动机10可以在发动机起动期间经由发动机起动机99旋转。发动机起动机99可以被电动或液压驱动。发动机起动机包含小齿轮98，其可以可选择地经由飞轮（未示出）啮合发动机10。在控制器11自动停止发动机10之后，控制器11可以自动地选择性地旋转发动机10以起动发动机10。而且，发动机起动机99可以经由车辆操作者或驾驶员的要求而被直接啮合。

在运转期间，发动机10中的每个汽缸通常经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常，在进气冲程中，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30中，并且活塞36移动到汽缸的底部，以便增加燃烧室30中的体积。活塞36接近汽缸底部并且在其冲程的最后（例如，当燃烧室30处于其最大体积时）的位置通常被本领域的技术人员称为下止点（BDC）。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54是关闭的。活塞36朝着汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30中的空气。活塞36处在其冲程的最后并且最接近汽缸盖（例如，当燃烧室30处在其最小体积时）的点通常被本领域的技术人员称作上止点（TDC）。在下文中被称作喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称作点火的过程中，被喷射的燃料通过已知的点火装置比如火花塞92被点燃，从而引起燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体推动活塞36返回到BDC。曲轴40将活塞移动转化为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程中，排气门54打开以将燃烧的空气燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。注意到以上所示仅作为示例，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以改变，比如提供正气门重叠或者负气门重叠，延迟进气门关闭或各种其他示例。

图2以基本原理图的形式示意性地示出了内燃发动机的第一实施例的燃料供给系统1。燃料供给系统1可以向图1的发动机10供给燃料。

燃料供给系统1用于向汽缸供给燃料。每个汽缸都配有喷射喷嘴66。在正常操作中，汽缸的喷射喷嘴66被馈送来自第一燃料储存器4的燃料。为了达到该目的，供应管路3将喷射喷嘴66连接到第一燃料储存器4，该第一燃料储存器4以第一高压p1存储燃料，并且通过在上游提供的高压泵5加注并处于压力下。

为了能够在再起动开始后立即在起动阶段中向汽缸供给燃料，第二燃料储存器6被提供，第二燃料储存器6以第二低压p2<p1储存燃料，并且可以通过打开设置在旁通管路8中的关断元件8b经由旁通管路8连接到喷射喷嘴66。旁通管路8通向第一燃料储存器4下游的燃料供给系统1，因此形成连接点8a。在当前的情况下，设置在旁通管路8中的关断元件8b是阀8c，阀8c可以通过发动机控制器11电动地驱动。第二燃料储存器与第一燃料储存器分离，并且位于与第一燃料储存器不同的位置。

另一个关断元件12被设置在第一燃料储存器4和连接点8a之间，当设置在旁通管路8中的关断元件8b打开时，所述关断元件12在再起动期间处于关闭位置并且将第一燃料储存器4与位于下游的燃料供给系统1隔离。这防止第二燃料供给系统中的压力p2经由第一燃料储存器4而消散。在当前的情况下，止回阀12a被用于另一个关断元件12。

为了加注燃料，第二燃料储存器6可以经由连接管路7连接到第一燃料储存器4。在当前情况下是两个自动作的压力阀10a、10b的两个阀9a、9b被设置在位于第一燃料储存器4和第二燃料储存器6之间的连接管路7中，所述阀根据指示关闭或打开连接管路7。第二压力阀10b被设置在第一压力阀10a和第二燃料储存器6之间。

随着压力增加，一旦第一燃料储存器4中的压力p1超过第一可预定压力（p_open），第一压力阀10a就克服第一回位弹簧11a的回复力而打开，其结果是第二燃料储存器6经由连接管路7加注来自第一燃料储存器4的燃料。

随着燃料中的压力进一步增加，当达到第二可预定压力（p_close）时，设置在连接管路7中的第二压力阀10b克服第二回位弹簧11b的回复力而关闭，其结果是第二燃料储存器6的燃料加注结束。

两个压力阀10a、10b也确保连接管路7被关断，即关闭，其中内燃发动机被关闭并且存在再起动，以便确保第二燃料储存器中的压力p2不会经由连接管路而消散。

至少一个阀被设置在第一燃料储存器和第二燃料储存器之间的连接管路中的内燃发动机的示例是有利的，所述阀被打开以向第二燃料储存器加注燃料。

一方面，可以打开两个燃料储存器之间的连接管路，以便将第二燃料储存器连接到第一燃料储存器以用于加注燃料。然而，另一方面，也可以关闭连接管路以确保当内燃发动机关闭时，第二燃料储存器中的压力p2不会经由连接管路而消散。

在第一燃料储存器和第二燃料储存器之间的连接管路中设置阀使得可以满足两种条件。

设置在连接管路中的至少一个阀是自动作的压力阀的内燃发动机的示例在本背景中是有利的，所述自动作的压力阀根据至少一个施加的燃料压力而打开和关闭。

特别的，两个自动作的压力阀被设置在第一燃料储存器和第二燃料储存器之间的连接管路中的内燃发动机的示例在此是有利的，其中第二压力阀被设置在第一压力阀和第二燃料储存器之间，当第一燃料储存器中的第一可预定压力p_open被超过时，第一压力阀克服回复力而打开，并且当第一燃料储存器中的第二可预定压力p_close>p_open被超过时，第二压力阀克服回复力而关闭。

当内燃发动机投入运转后，在燃料供给系统中通过燃料泵而构建压力。一旦这个压力p1超过一定水平，即第一可预定压力p_open，第一压力阀就打开，并且第二燃料储存器经由连接管路被加注来自第一燃料储存器的燃料。随着燃料中的压力进一步的增加，当到达压力p_close时，设置在连接管路中的第二阀关闭，因此结束即完成第二燃料储存器的加注操作。

两个压力p_close和p_open可以通过压力阀的设计特征被影响即限定，其中生成回复力的元件和阀关闭元件尤其明显。

第一可预定压力p_open适用以下范围100bar<p_open<220bar的内燃发动机的示例在此是有利的。

特别的，第一可预定压力p_open适用以下范围130bar<p_open<200bar的内燃发动机的实施例是有利的。

第二可预定压力p_close适用以下范围230bar<p_close<400bar的内燃发动机的实施例是有利的。

特别的，第二可预定压力p_close适用以下范围250bar<p_close<350bar的内燃发动机的实施例是有利的。

压力p_close应当足够高以确保喷射喷嘴的汽缸可以在再起动的开始处被供给燃料达n个运转循环。另一方面，选择的所述压力p_close的值不应高于所需的值，这是因为内燃发动机驱动泵并且通过泵对第二燃料储存器的加注减少了内燃发动机可用的功率。

在任何情况下，当内燃发动机关闭时，过高的压力p_close或p2直到再起动后才能被保持，但当其处于燃料供给系统自身中时将消散。

因此，内燃发动机包括至少两个汽缸，每个汽缸均包括喷射喷嘴和用于向汽缸供给燃料的燃料供给系统。燃料供给系统包含供给管路和第二燃料储存器，供给管路将每个喷射喷嘴连接到以第一压力储存燃料的第一燃料储存器，第一燃料储存器通过提供在上游的泵加注，第二燃料储存器以大于第一压力的第二压力储存燃料，并且经由连接管路连接到第一燃料储存器以用于加注燃料；所述内燃发动机还包括旁通管路，其将第二燃料储存器连接到每个喷射喷嘴。旁通管路通入到第一燃料储存器下游的燃料供给系统中，由此形成连接点，并且关断元件被设置在旁通管路中，用于打开或关闭旁通管路。

设置在旁通管路中的关断元件是阀的内燃发动机的示例是有利的，该阀可以通过发动机控制器电动地驱动。

至少一个另外的关断元件被设置在第一燃料储存器和连接点之间的内燃发动机的示例是有利的，当设置在旁通管路中的关断元件被打开时，所述关断元件在关闭位置中将第一燃料储存器与位于下游的燃料供给系统隔离。

在再起动期间关闭另外的关断元件防止燃料经由旁通管路从第二燃料储存器输送到第一燃料储存器中，并且防止压力p2经由第一燃料储存器而消散。

至少一个另外的关断元件是止回阀的内燃发动机的示例在此是有利的。在这种情况下，阀由于存在于第二燃料系统、连接点和另外的关断元件中的燃料压力p2而自动关闭，其中当内燃发动机关闭时，从第一燃料储存器的方向上没有对压力产生抵消效应或更低的压力作用。

除了实际低压燃料泵，用于直喷内燃发动机的燃料供给系统还具有第二泵，即高压泵。当高压泵确保了所要求的高喷射压力时，实际的燃料泵作为“启动泵”以用于加注高压泵。高压泵使用必须由内燃发动机提供的额外的驱动功率，降低了有效效率。

一种用于再起动上述类型的内燃发动机的方法是通过以下方法实现的，其中在再起动的前n个运行循环（100>n≥1）中向至少一个汽缸的喷射喷嘴提供来自第二燃料储存器的燃料，为了实现该目的，通过打开设置在旁通管路中的关断元件，喷射喷嘴被连接到第二燃料储存器。

根据本公开关于内燃发动机的已经说明的内容也适用于根据本公开的所述方法，因此，在此的参考以上关于内燃发动机进行的描述使用通用的术语。在一定程度上，各种内燃发动机可以利用不同的方法变体。

至少一个汽缸的喷射喷嘴被提供来自第二燃料储存器的燃料达再起动的第一运转循环（n=1）的方法的变体是有利的。

目的是为了在单个运转循环中或者在尽可能少的曲轴旋转中完成再起动，即使内燃发动机在关闭操作之后尽可能快地返回运转，并且尽可能快地向汽缸或喷射喷嘴供给来自第一燃料储存器的燃料。短的起动时间，即迅速再起动提高了响应度并且加强了驾驶舒适性，起动持续时间通过停停走走运行对节省燃料以及停停走走运行中的污染物排放具有直接影响。

为了再起动配备有发动机控制器并且活塞在该直喷内燃发动机的汽缸中被连接到曲轴振动的直喷内燃发动机，所述方法的示例是有利的，其中从发动机控制器已知的曲轴的停止位置起动，燃料首先被喷射到处于压缩阶段中的汽缸中，并且在该至少一个汽缸中的燃料/空气混合物被点燃。

该程序显著缩短了起动时间。曲轴的停止位置是已知的事实消除了耗时的同步，否则将明显延长起动时间，并且通常需要通过起动装置的更加延长的起动操作的辅助。

当再起动内燃发动机时，起动装置被启用，该起动装置使曲轴进行旋转运动以辅助起动操作的方法变体在本背景中是有利的。

例如，起动机、电动马达或适用于主动使曲轴进行旋转运动的类似装置可以被用作起动装置。在这种情况下，起动装置被采用以主动驱动曲轴，直到曲轴的旋转可以在无需起动装置的情况下通过燃料喷射和燃料/空气混合物的点燃而被保持。

在再起动的前n个运转循环之后，至少两个汽缸的喷射喷嘴被供给来自第一燃料储存器的燃料的方法变体是有利的，其中设置在旁通管路中的关断元件是关闭的。

现在转向图3，提供了用于通过从辅助燃料储存器（比如图2中的第二燃料储存器）供给的燃料执行自动再起动的方法300。图3中的方法可以经由比如图1中所示系统的控制器中的指令而执行。

在302，方法300包括确定发动机运转参数。所确定的运转参数可以包括但不限于：发动机转速、发动机制动要求、加速器踏板位置、发动机负载、发动机温度等等。在304，方法300判断是否存在自动发动机停止要求。当发动机转速和/或车辆速度低于阈值、发动机温度超过阈值温度、制动要求超过阈值（例如，液压制动流体压力超过阈值压力）和/或基于其他参数时，自动停止可以被要求。如果自动停止被要求，方法300指示是并且转向306。否则，方法300指示否并且转向返回。

响应于自动停止，燃料喷射可以中止并且火花点火可以结束。如此，发动机可以停止燃烧并且旋转减缓至停止。在306，当发动机关闭后，每个汽缸的活塞位置可以被确定并且储存，以便在随后的发动机起动中使用。活塞位置可以经由合适的方法确定，比如确定曲轴角度、凸轮轴角度或其他方法。在308，方法300确定自动再起动是否被要求。发动机再起动要求可以经由监测车辆状况的控制器自动地启动，车辆状况比如制动器踏板状况（例如，当操作者从制动器踏板上抬起他或她的脚时，再起动可以被要求）、加速器踏板状况或其他参数。

如果没有接收到要求，则方法循环返回并且继续等待自动起动要求。如果接收到要求，则方法300转向310以打开辅助燃料储存器和燃料喷射器之间的旁通管路中的阀，从而供给来自辅助储存器的燃料到喷射器。在312，方法300包括向发动机的第一汽缸喷射燃料，其中第一汽缸基于活塞的位置和/或汽缸冲程而从所有的发动机汽缸中选择。在一个示例中，接收燃料喷射事件的第一汽缸可以是停止在压缩冲程中的汽缸，其中进气门和排气门被关闭并且活塞朝着TDC向上行进。

在314，方法300包括根据汽缸的点火次序向每个剩余的汽缸喷射燃料。例如，发动机可以是四缸发动机，其具有1-3-4-2的点火次序。如果发动机在自动停止期间停止使得汽缸3停止在压缩冲程，则在再起动程序中汽缸3可以接收第一燃料喷射事件。然后，汽缸4可以接收燃料，随后是汽缸2和汽缸1。为了启动燃烧，在燃料喷射事件之后，可以在加注了燃料的汽缸中启动火花点火。此外，起动机马达可以在发动机再起动程序之前或在此期间被启用，从而旋转发动机并且使活塞振动。

在316，方法300判断再起动程序是否完成。在一个实施例中，在预定数量n个发动机循环之后，再起动程序可以完成，所述预定数量n个发动机循环比如少于100次发动机循环并且大于一次发动机循环（例如，其中发动机循环定义为每个汽缸点火一次）。在一些示例中，n基于发动机停止位置（例如，发动机位置距离期望的停止位置越远，n可以越高）、大气压力（例如，大气压力越低，n可以越高）和/或发动机加速速度轮廓线与期望的发动机加速速度轮廓线的偏离（例如，在发动机加速并且到达怠速之前的过程中总的偏差越大，n可以越高）而选择。

在另一个实施例中，当主燃料储存器中的燃料压力达到阈值压力时（例如，大于辅助燃料储存器中的燃料压力）和/或当辅助燃料储存器中的燃料压力降低到低于阈值时，再起动程序可以完成。如果所述程序没有完成，则方法300循环返回到314以继续将来自辅助燃料储存器的燃料喷射到汽缸。如果所述程序完成，则方法300转到318以从主燃料储存器（比如图2中的第一燃料储存器）向汽缸喷射燃料。在再起动程序期间，从主燃料储存器向喷射器供给燃料的燃料泵可以被启用，从而开始在主燃料储存器中建立压力。一旦再起动程序完成并且主燃料箱中的压力达到足够的压力，则燃料泵继续运转以从主燃料储存器向喷射器供给燃料。当辅助储存器中的燃料压力很可能因为其燃料被供给到喷射器而减小时，连接管路中的压力感应阀可以打开，使得来自主燃料储存器的燃料也可以流向辅助燃料储存器，如在320所示。一旦辅助燃料储存器中的压力达到阈值，则一个压力感应阀关闭，并且不再向辅助燃料储存器供给燃料。而且，一旦燃料从主燃料储存器供给到喷射器，则辅助燃料储存器和喷射器之间的旁通管路中的阀可以被关闭。

因此，此处所述方法提供了用于发动机的方法，其包含：响应于随自动停止之后的发动机再起动要求，从辅助燃料储存器向发动机的至少第一汽缸喷射燃料；并且一旦主燃料储存器中的燃料压力达到阈值压力，则从主燃料储存器向发动机的每个汽缸喷射燃料。

该方法可以进一步包含在启动发动机再起动之前，确定发动机的每个汽缸的每个活塞的位置，并且其中从辅助燃料箱向至少第一汽缸喷射燃料包含选择活塞处于压缩阶段中的上止点或在上止点之下的汽缸作为第一汽缸，并且从辅助燃料箱向第一汽缸喷射燃料。该方法可以进一步包含，在向第一汽缸喷射燃料之后，根据预定的汽缸点火次序从辅助燃料储存器向发动机的每个剩余汽缸喷射燃料，直到主燃料储存器中的燃料压力达到阈值压力。

该方法进一步包括经由连接管路从主燃料箱向辅助燃料储存器供给燃料，所述连接管路将主燃料箱流体连接到辅助燃料储存器，对辅助燃料储存器的燃料供给通过第一和第二压力感应阀调节。该方法进一步包括经由通过电子受控阀调节的旁通管路从辅助燃料储存器向发动机的每个汽缸的每个喷射器供给燃料。

应当注意到，本文包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。此处公开的控制方法和程序可以作为可执行指令被储存在永久性存储器中。此处所描述的具体程序可以表示任意数量的处理策略中的一种或更多种，比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程及类似的策略。因此，所说明的各种动作、操作和/或功能可以按照所示的顺序执行、并列执行或在某些情况下被省略。同样的，用以实现本文描述的示例性实施例的特征和优点的处理的顺序不是必须的，而是提供以便于说明和描述。所说明的动作、操作和/或功能中的一个或更多个可以基于使用的具体策略而反复地执行。而且，所说明的动作、操作和/或功能可以图形方式表示代码，该代码被编程到发动机控制系统中的计算机可读储存介质的永久性存储器中。

将意识到的是，本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例并不被认为是限制性的，因为多种变化是可能的。例如，以上技术可以被应用于V-6、L-4、L-6、V-12、对置4缸以及其它发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和构造以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。

随附的权利要求具体指出被认为新颖和非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等价物。这种权利要求应当被理解为包含一个或更多个这种元件的组合，既不要求也不排除两个或更多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或属性的其它组合和子组合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而被要求保护。这种权利要求，不管在范围上比原权利要求更宽、更窄、相同或不同，都被认为包含在本公开的主题内。

Claims (17)

1.一种内燃发动机，其包括：

至少两个汽缸，每个汽缸包括喷射喷嘴；

燃料供给系统，其用于向所述汽缸供给燃料，所述燃料供给系统包括：

供给管路，所述供给管路将每个喷射喷嘴连接到以第一压力存储燃料的第一燃料储存器，所述第一燃料储存器通过提供在上游的泵而加注，

第二燃料储存器，所述第二燃料储存器以小于所述第一压力的第二压力存储燃料并且经由连接管路被连接到所述第一燃料储存器以用于加注燃料；以及

旁通管路，所述旁通管路将所述第二燃料储存器连接到每个喷射喷嘴，其中所述旁通管路通向所述第一燃料储存器的下游的所述燃料供给系统，因此形成连接点，并且其中关断元件被设置在所述旁通管路中，用于打开或关断所述旁通管路,

其中至少第一自动作的压力阀和第二自动作的压力阀被设置在所述第一燃料储存器和所述第二燃料储存器之间的所述连接管路中，所述第一自动作的压力阀和第二自动作的压力阀被打开以向所述第二燃料储存器加注燃料，所述第一自动作的压力阀和第二自动作的压力阀根据至少一个施加的燃料压力而打开和关闭。

2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述第二自动作的压力阀被设置在所述第一自动作的压力阀和所述第二燃料储存器之间；当所述第一燃料储存器中的第一压力被超过时，所述第一自动作的压力阀克服所述连接管路中设置的第一回位弹簧的回复里而打开；并且当所述第一燃料储存器中的大于第一压力的第三压力被超过时，所述第二自动作的压力阀克服所述连接管路中设置的第二回位弹簧的回复力而关闭以停止所述加注。

3.根据权利要求2所述的内燃发动机，其中所述第一压力大于100巴并且小于220巴。

4.根据权利要求2所述的内燃发动机，其中所述第一压力大于130巴并且小于200巴。

5.根据权利要求2所述的内燃发动机，其中所述第二压力大于230巴并且小于400巴。

6.根据权利要求2所述的内燃发动机，其中所述第二压力大于250巴并且小于350巴。

7.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中设置在所述旁通管路中的所述关断元件通过发动机控制器被电动地驱动。

8.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中至少一个另外的关断元件被设置在所述第一燃料储存器和所述连接点之间，当设置在所述旁通管路中的所述关断元件打开时，所述至少一个另外的关断元件以关闭位置将所述第一燃料储存器与位于下游的所述燃料供给系统隔离。

9.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中所述至少一个另外的关断元件是止回阀。

10.用于在停停走走运行的停止之后再起动直喷内燃发动机的方法，该方法包括：

响应于发动机再起动要求，向至少一个汽缸的喷射喷嘴供给来自第二燃料储存器的燃料达再起动的前n个运转循环，100>n≥1，通过打开设置在旁通管路中的关断元件，向所述喷射喷嘴供给来自所述第二燃料储存器的燃料；以及

在所述前n个运转循环之后，向所述喷射喷嘴供给来自第一燃料储存器的燃料，其中所述第一燃料储存器中存储的燃料的压力大于所述第二燃料储存器中存储的燃料的压力。

11.根据权利要求10所述的方法，其中至少一个汽缸的所述喷射喷嘴被供给来自所述第二燃料储存器的燃料达再起动的第一运转循环，n＝1，所述第一燃料储存器与所述第二燃料储存器不同并且被设置在与所述第二燃料储存器不同的分离的位置中。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述发动机是直喷内燃发动机，其装配有发动机控制器并且在所述发动机的汽缸中的活塞被连接到曲轴振动，该方法进一步包括：从所述发动机控制器已知的曲轴的停止位置起动，首先向处于压缩阶段的汽缸中喷射燃料并且在该至少一个汽缸中点燃燃料/空气混合物。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括当再起动所述内燃发动机时启用起动装置，所述起动装置使所述曲轴进行旋转运动以辅助起动操作。

14.根据权利要求10所述的方法，进一步包括，在所述再起动的所述前n个运转循环之后并且至少两个汽缸的喷射喷嘴被供给来自所述第一燃料储存器的燃料之后，关闭设置在所述旁通管路中的所述关断元件，其中n基于发动机的停止位置、大气压力和/或发动机加速速度轮廓线与期望的发动机加速速度轮廓线的偏离而选择。

15.一种用于发动机的方法，其包括：

响应于随自动停止之后的发动机再起动要求，从辅助燃料储存器向所述发动机的至少第一汽缸喷射燃料；

一旦主燃料储存器中的燃料压力达到阈值压力，则从所述主燃料储存器向所述发动机的每个汽缸喷射燃料；以及

经由连接管路将来自所述主燃料储存器的燃料供给到所述辅助燃料储存器，所述连接管路将所述主燃料储存器流体连接到所述辅助燃料储存器，向所述辅助燃料储存器的燃料供给通过设置在所述连接管路中的第一压力感应阀和第二压力感应阀调节。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括在启动所述发动机再起动之前，确定所述发动机的每个汽缸的每个活塞的位置，其中从所述辅助燃料储存器向至少所述第一汽缸喷射燃料包括：选择具有处于或低于压缩阶段中的上止点的活塞的汽缸作为所述第一汽缸，并且从所述辅助燃料储存器向所述第一汽缸喷射燃料，并且进一步包括：在向所述第一汽缸喷射燃料之后，根据预定的汽缸点火次序将来自所述辅助燃料储存器的燃料喷射到所述发动机的每个剩余汽缸，直到所述主燃料储存器中的所述燃料压力达到所述阈值压力。

17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括经由旁通管路将来自所述辅助燃料储存器的燃料供给到所述发动机的每个汽缸的每个喷射器，所述旁通管路通过电子控制阀调节。