CN105697176B - 用于固定和可变压力燃料喷射的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于操作高压喷射泵以在进气道喷射燃料轨处提供高固定燃料压力和在直接喷射燃料轨处提供高可变燃料压力中的每个的方法和系统。通过包括各种止回阀、缷压阀以及被定位在高压喷射泵的入口和进气道喷射燃料轨之间的溢流阀的燃料系统配置，进气道喷射燃料轨压力可以被提高到提升泵提供的压力以上。在经由高压直接喷射的燃料输送受限的状况期间，高压进气道喷射可有利地用于以高压提供燃料。

Description

用于固定和可变压力燃料喷射的方法和系统

技术领域

本发明涉及用于调整内燃发动机的燃料喷射器的操作的系统和方法。该方法可在包括高压进气道燃料喷射器和/或直接燃料喷射器的发动机中尤其有用。

背景技术

直接燃料喷射(DI)系统提供一些优于进气道燃料喷射系统的优点。例如，直接燃料喷射系统可改善汽缸充气冷却致使发动机汽缸在没有引起不可取的发动机爆震情况下以较高的压缩比操作。然而，直接燃料喷射器不能够在较高的发动机转速和负荷下提供期望的燃料量到汽缸，因为汽缸冲程所花的时间量被缩短致使没有足够的时间喷射期望的燃料量。结果，在较高的发动机转速和负荷下，发动机可能产生比期望少的功率。此外，直接喷射系统可更易于微粒物质排放。

为了减少微粒物质排放和石油(in oil)中的燃料稀释，已经研发非常高压力的直接喷射系统。例如，虽然额定的直接喷射最大压力在150bar范围内，但较高压力DI系统可在250-800bar的范围内操作。

这种高压DI系统的一个问题是当发动机配置有直接燃料喷射和进气道燃料喷射(DI-PFI系统)时，系统受限于在低压状况下操作进气道燃料喷射系统。换句话说，在不包括额外的专用泵的情况下，高压进气道燃料喷射，诸如高于5bar，是不可能的。正因如此，虽然可以有高压进气道燃料喷射可取的状况，但用于提高进气道喷射系统的压力的另一个泵的添加可增加成本和复杂性。这种高压DI系统的另一个问题是喷射器的动态范围可受限于导轨压力。具体地，当导轨压力非常高且发动机必须在低负荷处操作时，直接喷射器脉冲宽度可以非常小。在这种小的脉冲宽度状况下，直接喷射器操作可以是高度易变的。此外，在非常低的脉冲宽度处，直接喷射器甚至不可以打开。这些状况可导致大的燃料加注误差。

发明内容

在一个示例中，上面的问题可通过用于发动机的方法至少部分解决，所述方法包括：操作高压燃料泵以可变的压力输送燃料到耦接到直接燃料喷射器的第一燃料轨，且以固定的压力输送燃料到耦接到进气道燃料喷射器的第二燃料轨，燃料输送经由该泵的机械溢流阀控制，其中第二导轨耦接到泵的入口，而第一导轨耦接到泵的出口。这样，燃料轨相对于高压燃料泵的具体配置，以及机械溢流阀和各种额外的止回阀的使用，就能够用单一高压燃料泵提供相当高的进气道燃料喷射压力。

如示例，燃料系统可配置有低压提升泵和高压喷射泵。高压泵可为活塞泵。高压喷射泵的输出可经由磁性电磁阀(MSV)的使用机械地，且非电子地控制。至少一个止回阀和一个卸压阀(或超压阀)可被耦接在提升泵和喷射泵之间。输送燃料到直接燃料喷射器的第一燃料轨可经由止回阀和卸压阀耦接到喷射泵的出口。同样地，输送燃料到进气道燃料喷射器的第二燃料轨也可以经由止回阀和卸压阀耦接到喷射泵的入口。未通电的MSV能够充分提高第二燃料轨的固定压力使之高于通过提升泵提供的燃料压力。例如，输送燃料到进气道喷射器的第二燃料轨的压力可被提高到与输送燃料到直接喷射器的第一燃料轨的最小压力相同的水平(诸如，15bar处)。第一燃料轨的压力可以通过经由MSV调整泵输出而被进一步提高且改变。因此，基于发动机工况，可以经由进气道喷射和/或经由直接喷射以高压将燃料输送给发动机汽缸。进一步，在经由高压直接喷射的燃料输送受限的状况期间，诸如在冷启动(和极冷启动)期间或当发动机排气排放物为受限的微粒物质时，直接喷射可被禁用且燃料可经由一个或多个高压进气道喷射来输送。

这样，进气道燃料喷射可在高于由提升泵提供的默认压力的燃料压力处被提供。更具体地，高压容积式泵可有利地用于提供可变高压到直接喷射燃料轨，同时还提供固定高压到进气道喷射燃料轨。通过将进气道喷射默认压力提高到与直接喷射最小压力一样高，可实现高压进气道喷射的各种益处。例如，在不引起与直接喷射相关联的微粒物质问题的情况下，可以用高压进气道喷射燃料。此外，当同等数量的直接喷射受限于直接燃料喷射器的脉冲宽度或动态范围时，较小数量/体积的燃料可以被更准确地进气道喷射。总的来说，燃料喷射效率增加且燃料加注误差降低，从而改善发动机性能。

应该理解，上述发明内容经提供以简化的形式引入在具体实施方式中进一步描述的概念选择。其并不为了识别所要求保护的主题的关键或必要的特征，所述主题的范围通过所附权利要求唯一限定。此外，所要求的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示意性地描述内燃发动机的汽缸的示例实施例。

图2示意性地描述燃料系统的示例实施例，所述燃料系统经配置以用于机械调节的可与图1的发动机一起使用的高压进气道喷射和高压直接喷射。

图3描述用于操作高压泵以便在进气道喷射燃料轨处提供固定高压且在直接喷射燃料轨处提供可变高压的方法的流程图。

图4示出示例燃料喷射剖面(profile)，其可在发动机冷启动操作过程中经由图2的燃料系统而被应用。

图5描述用于在高压进气道喷射和高压直接喷射之间选择以提供充气冷却从而解决汽缸爆震的方法的流程图。

图6根据本公开示出使用高压进气道和直接喷射解决汽缸爆震的示例燃料喷射调整。

具体实施方式

下面的详细描述提供关于高压燃料泵和用于机械调节进气道燃料轨和直接燃料轨中每个的压力的系统的信息。图1给出内燃发动机的汽缸的示例实施例，而图2描述可以与图1的发动机一起使用的燃料系统。在图2中详细示出的带有机械压力调节的高压泵和相关的燃料系统组件能够以高于提升泵的默认压力的压力操作进气道喷射燃料轨，同时能够在可变的高压范围内操作直接喷射燃料轨。参考图3示出用于选择燃料喷射模式并调节至少直接喷射导轨的压力的方法。如图4所示，例如，由于在那些状况期间高压直接喷射器的受限的动态范围，进气道喷射可以在冷启动下使用。此外，如图5所示，爆震减轻燃料喷射可基于充气冷却要求在高压进气道喷射和高压直接喷射之间调整以克服与直接喷射器在不同工况下的动态范围相关联的问题。图6示出示例燃料喷射调整。

关于在该具体实施方式中使用的术语，高压泵，或直接喷射泵，可缩写为DI或HP泵。类似地，低压泵，或提升泵可缩写为LP泵。进气道燃料喷射可缩写为PFI，而直接喷射可缩写为DI。而且，燃料轨压力，或燃料轨内的燃料的压力值可缩写为FRP。而且，用于控制流入到HP泵的燃料流量的机械操作的入口止回阀也可称为溢流阀。如下面更详细所述，在不使用电子控制的入口阀的情况下依赖机械压力调节的HP泵可称为机械控制的HP泵，或带有机械调节压力的HP泵。虽然没有使用电子控制的入口阀以用于调节泵送的燃料体积，但机械控制的HP泵可基于电子选择提供一个或多个离散的压力。

图1描述内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例。通过包括控制器12的控制系统以及通过来自车辆操作员130经由输入设备132的输入可以至少部分地控制发动机10。在该示例中，输入设备132包括加速器踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸(这里也为“燃烧室”)14可包括燃烧室壁136，且活塞138被安置在燃烧室壁136内。活塞138可耦接到曲轴140致使活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。曲轴140可经由变速器系统耦接到载客车辆的至少一个驱动车轮。进一步，起动机马达(未示出)可经由飞轮耦接到曲轴140以启用发动机10的起动操作。

汽缸14可经由一连串的进气空气通道142、144，和146接收进气空气。进气空气通道146可与发动机10中除汽缸14外的其它汽缸连通。在一些示例中，一个或多个进气通道可包括增压设备，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括被布置在进气道142和144之间的压缩机174，以及沿排气道148布置的排气涡轮176。在增压设备被配置为涡轮增压器的情况中，压缩机174可经由轴180由排气涡轮176至少部分地供以动力。然而，在其它示例中，诸如发动机10提供有机械增压器的情况，排气涡轮176可选择地省略，其中压缩机174可通过来自马达或发动机的机械输入供以动力。包括节流板164的节气门162可沿发动机的进气道提供以用于改变被提供给发动机汽缸的进气空气的流速和/或压力。例如，节气门162可以被定位在如图1所示的压缩机174的下游，或可替换地可以被提供在压缩机174的上游。

除汽缸14外，排气道148还可以从发动机10的其它汽缸接收排气。排气传感器128被示出耦接到排放控制设备178上游的排气道148。传感器128可从用于提供排气空气/燃料比的指示的各种合适的传感器中选择，例如，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO(如描绘的)、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC，或CO传感器。排放控制设备178可为三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其它的排放控制设备，或其中的组合。

发动机10的每个汽缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，汽缸14被示出包括位于汽缸14的上部区域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的每个汽缸，包括汽缸14，可以包括位于汽缸上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。

进气门150可通过控制器12经由执行器152控制。类似地，排气门156可通过控制器12经由执行器154控制。在一些状况期间，控制器12可改变被提供给执行器152和154的信号以控制相应的进气门和排气门的打开和闭合。进气门150和排气门156的位置可通过相应的气门位置传感器(未示出)来确定。气门执行器可为电动气门执行类型或凸轮执行类型，或其中的组合。可以同时控制进气门和排气门正时，或可以使用任一种可能的可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时。每个凸轮驱动系统可以包括一个或多个凸轮且可利用凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个，所述这些系统可经由控制器12操作以改变气门操作。例如，汽缸14可替换地包括经由电动气门驱动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮驱动控制的排气门。在其它示例中，进气门和排气门可通过共用的气门执行器或执行系统，或可变气门正时执行器或执行系统控制。

汽缸14可具有压缩比，其为当活塞138在下止点到上止点处的容积比。在一个示例中，压缩比在9:1到10:1的范围内。然而，在使用不同燃料的一些示例中，压缩比可增加。例如，当使用较高辛烷燃料或带有较高的潜在汽化焓的燃料时，这可发生。由于直接喷射对发动机爆震的影响，如果使用直接喷射，压缩比还可以增加。

在一些示例中，发动机10的每个汽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可以响应来自控制器12的火花提前信号SA经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。然而，在一些实施例中，火花塞192可省略，诸如在发动机10可通过自动点火或通过燃料的喷射启动燃烧的情况下，如一些柴油发动机的情况。

在一些示例中，发动机10的每个汽缸可配置有一个或多个燃料喷射器以用于提供燃料至汽缸。如非限制性示例来说，汽缸14被示出包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可经配置以输送从燃料系统8接收的燃料。参考图2和图3详细所述，燃料系统8可包括一个或多个燃料箱、燃料泵，和燃料轨。燃料喷射器166被示出直接耦接到汽缸14以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地向其中直接喷射燃料。用这种方式，燃料喷射器166提供公知的燃料的直接喷射(以下称为“DI”)到燃烧汽缸14中。虽然图1示出喷射器166被定位到汽缸14一侧，但是喷射器166可替换地位于活塞顶部，诸如火花塞192的位置附近。由于一些醇基燃料的较低挥发性，当以醇基燃料操作发动机时，这种位置可改善混合和燃烧。可替换地，喷射器可位于顶部并在进气门附近以改善混合。可经由高压燃料泵和燃料轨将燃料从燃料系统8的燃料箱输送到燃料喷射器166。进一步，燃料箱可具有压力传感器，其提供信号到控制器12。

燃料喷射器170被示出布置在进气道146中，而不是汽缸14中。其配置为提供公知的燃料进气道喷射(下文称为“PFI”)到汽缸14上游的进气端口内。燃料喷射器170可以与经由电子驱动器171从控制器12中接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收的燃料。注意的是，单一驱动器168或171可用于两个燃料喷射系统，或如描绘的，也可以使用多个驱动器，例如驱动器168用于燃料喷射器166和驱动器171用于燃料喷射器170。

在替换示例中，每个燃料喷射器166和170可配置为用于直接喷射燃料到汽缸14中的直接燃料喷射器。在另一个示例中，每个燃料喷射器166和170可配置为用于喷射燃料到进气门150的上游的进气道燃料喷射器。然而在其它示例中，汽缸14可仅包括单一燃料喷射器，其经配置以从燃料系统接收相对量变化的不同燃料作为燃料混合物，且进一步经配置以直接喷射该燃料混合物到汽缸内，如直接燃料喷射器那样，或喷射到进气门的上游，如进气道燃料喷射器那样。正因如此，应该意识到，在此所述的燃料系统不应局限于在此以示例方式描述的特定燃料喷射器配置。

在汽缸的单个循环过程中，燃料可通过两个喷射器被输送到汽缸。例如，每个喷射器可以输送在汽缸14中燃烧的总燃料喷射中的一部分。进一步，从每个喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可随着工况变化，诸如下面所述的诸如发动机负荷、爆震，和排气温度。进气道喷射的燃料可以在打开进气门事件期间、闭合进气门事件(例如，大致在进气冲程之前)期间，以及在打开和闭合进气门操作期间被输送。类似地，例如，直接喷射的燃料可以在进气冲程期间，以及部分地在前一排气冲程期间、在进气冲程期间，以及部分地在压缩冲程期间被输送。正因如此，甚至对于单个燃烧事件，所喷射的燃料可以从进气道喷射器和直接喷射器在不同的正时处被喷射。此外，对于单个燃烧事件，可以在每个循环中执行所输送燃料的多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程，或其中任何适当的组合期间执行多次喷射。

如上所述，图1仅示出多汽缸发动机的一个汽缸。正因如此，每个汽缸可类似地包括它自己的进气/排气门组、一个或多个燃料喷射器、火花塞等。应该意识到，发动机10可包括任何合适数量的汽缸，其包括2、3、4、5、6、8、10、12，或更多汽缸。进一步，这些汽缸中的每个汽缸都可包括参考汽缸14通过图1描述和描绘的一些或所有各种组件。

燃料喷射器166和170可具有不同的特性。这些特性包括尺寸差异，例如，一个喷射器可以具有比另一个更大的喷射孔。其它差异包括但不限于，不同的喷雾角、不同的操作温度、不同的靶向、不同的喷射正时、不同的喷雾特性，不同的位置等。此外，根据喷射的燃料在喷射器170和166中的分配比，可实现不同的效果。

燃料系统8中的燃料箱可以保持不同燃料类型的燃料，诸如带有不同燃料质量和不同燃料组分的燃料。差异可以包括不同的酒精含量，不同的水含量，不同的辛烷、不同的汽化热、不同的燃料混合，和/或其中的组合等。带有不同的汽化热的燃料的一个示例可以包括作为带有较低汽化热的第一燃料类型的汽油和作为带有较大汽化热的第二燃料类型的乙醇。在另一个示例中，发动机可使用汽油作为第一燃料类型并且使用包含诸如E85(其约85％的乙醇和15％的汽油)或M85(其约85％的甲醇和15％的汽油)的燃料混合的酒精作为第二燃料类型。其它可行的物质包括水、甲醇、酒精和水的混合物、水和甲醇的混合物，酒精的混合物等。

在另一个实例中，两种燃料可以是具有不同的酒精组分的酒精混合，其中第一燃料类型可以是具有较低的酒精浓度(诸如E10(其为约10％的乙醇))的汽油酒精混合，而第二燃料类型可以是具有较大的酒精浓度(诸如E85(其为约85％的乙醇))的汽油酒精混合。此外，第一和第二燃料类型也可以在其它燃料品质方面不同，诸如温度、粘度，辛烷值等的差异。此外，例如，由于每天燃料箱再填充都会发生变化，所以一个或两个燃料箱的燃料特性可以频繁地变化。

图1示出的控制器12是微型计算机，其包括：微型处理器单元106、输入/输出端口108、在该特定实例中被示出为非临时只读存储器芯片110以便储存可执行指令的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器112、不失效存储器114，和数据总线。控制器12可从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，除之前论述的那些信号之外，还包括来自质量空气流量传感器122的引入的质量空气流量(MAF)的测量值；来自耦接到冷却套管118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自耦接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其它类型)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)。发动机转速信号RPM可由控制器12从信号PIP中生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管内真空，或压力的指示。

图2示意性地描绘了燃料系统(诸如图1的燃料系统8)的示例实施例200。燃料系统200可经操作以输送燃料到发动机，诸如图1的发动机10。燃料系统200可通过控制器操作以执行参考图4的工序流程描述的一些或所有操作。

燃料系统200包括用于储存车载燃料的燃料存储箱210、低压燃料泵(LPP)212(在此也称为燃料提升泵212)，和高压燃料泵(HPP)214(在此也称为燃料喷射泵214)。可经由燃料填充通道204向燃料箱210提供燃料。在一个示例中，LPP 212可以是至少部分地设置在燃料箱210内的电动低压燃料泵。LPP 212可通过控制器222(例如，图1的控制器12)操作以经由燃料通道218向HPP 214提供燃料。LPP 212可配置为所谓的燃料提升泵。如一个示例，LPP212可以为包括电动(例如，DC)泵马达的涡轮(例如，离心式)泵，由此泵两端的压力增加和/或经过泵的体积流率可通过改变提供给泵马达的电功率而被控制，从而增加或降低马达转速。例如，当控制器减小提供给提升泵212的电功率时，可以减小经过提升泵的体积流率和/或泵两端的压力增加。通过增加提供给提升泵212的电功率，可以增加经过该泵的体积流率和/或该泵两端的压力增加。如一个示例，供应给低压泵马达的电功率可以从交流发电机或其他车载能量存储设备(未示出)中获得，由此控制系统可控制用于给低压泵供以电力的电负荷。因此，通过使提供给低压燃料泵的电压和/或电流变化，可以调整在高压燃料泵214的入口处提供的燃料的流速和压力。

LPP 212可流体地耦接到过滤器217，过滤器217可移除包含在燃料中的能够潜在损坏燃料处理组件的小杂质。可促进燃料输送并维持燃料管路压力的止回阀213可以被流体地定位在过滤器217的上游。通过过滤器217上游的止回阀213，由于过滤器的物理体积大，所以可以增加低压通道218的柔量(compliance)。此外，卸压阀219可被采用以限制低压通道218中的燃料压力(例如，来自提升泵212的输出)。卸压阀219可包括例如，以规定的压差座接且密封的球和弹簧机构。在压差设定值处，卸压阀219可经配置以打开，所述压差设定值可采取各种合适的值；如非限制性示例，设定值可为6.4bar或5bar(g)。孔223可用于允许空气和/或燃料蒸气排出提升泵212。在223处的该排放也可用于给射流泵供以动力，所述射流泵用于将燃料从箱210内的一个位置转移到另一个位置。在一个示例中，孔止回阀(未示出)可与孔223串联放置。在一些实施例中，燃料系统8可包括一个或多个(例如，一串)止回阀，其流体地耦接到低压燃料泵212以阻止燃料回漏到阀的上游。在该背景下，上游流量指从燃料轨250，260行进到LPP 212的燃料流量，而下游流量指从LPP向着HPP 214的方向内且之后到达燃料轨的额定燃料流量。

由LPP 212提升的燃料可以被用较低的压力供应到通向HPP 214的入口203的燃料通道218内。然后，HPP 214可以将燃料输送到第一燃料轨250，第一燃料轨250被耦接到第一组直接喷射器252(这里也称为第一燃料喷射器组)的一个或多个燃料喷射器。由LPP 212提升的燃料也可以被供应到第二燃料轨260，第二燃料轨260被耦接到第二组进气道喷射器262(这里也称为第二喷射器组)中的一个或多个燃料喷射器。如下文详细所述，HPP 214可经操作以将输送给第一和第二燃料轨中每个的燃料的压力提高到高于提升泵压力，其中被耦接到直接喷射器组的第一燃料轨以可变高压操作，而被耦接到直接喷射器组的第二燃料轨以固定高压操作。结果，可以启用高压进气道喷射和直接喷射。高压燃料泵被耦接在低压提升泵的下游，其中没有额外的泵被定位在高压燃料泵和低压提升泵之间。

虽然第一燃料轨250和第二燃料轨260中的每个被示出为将燃料分发到相应喷射器组252，262的4个燃料喷射器，但将会意识到的是，每个燃料轨250，260可以将燃料分发到任何合适数量的燃料喷射器。如一个示例，第一燃料轨250可以针对发动机的每个汽缸将燃料分发到第一喷射器组252的一个燃料喷射器，而第二燃料轨260可以针对发动机的每个汽缸将燃料分发到第二喷射器组262的一个燃料喷射器。控制器222可以经由进气道喷射驱动器237单独致动每个进气道喷射器262，并且经由直接喷射驱动器238致动每个直接喷射器252。控制器222、驱动器237，238和其它合适的发动机系统控制器可包括控制系统。虽然驱动器237，238被示出在控制器222的外部，但应该意识到，在其它示例中，控制器222可以包括驱动器237，238或可经配置以提供驱动器237，238的功能。控制器222可以包括未示出的额外组件，诸如图1的控制器12所包含的那些组件。

HPP 214可为发动机驱动的正容积式泵。作为一个非限制性示例，HPP 214可为BOSCH HDP5高压泵，其利用螺线管激活的控制阀(例如，燃料体积调节器，磁性电磁阀等)236使每个泵冲程的有效泵容积发生变化。HPP的出口止回阀通过外部控制器机械控制且不是电子控制。相比马达驱动的LPP 212，HPP 214可以通过发动机机械驱动。HPP 214包含泵活塞228、泵压缩室205(这里也称为压缩室)，和阶梯房227。泵活塞228从发动机曲柄轴或经由凸轮230从凸轮轴接收机械输入，从而根据凸轮驱动的单一汽缸泵的原理来操作HPP。传感器(图2未示出)可以被定位在凸轮230附近，从而能够确定凸轮的角位置(例如，在0到360度之间)，该角位置可以转送给控制器222。

燃料系统200可选择地进一步包括蓄积器215。当包括蓄积器215时，蓄积器215可以被定位在低压燃料泵212的下游并且在高压燃料泵214的上游，且可经配置以保持一定体积的燃料，所述一定体积的燃料降低了在燃料泵212和214之间的燃料压力增加或减少的速率。例如，如图所示，蓄积器215可被耦接在燃料通道218中，或被耦接在将燃料通道218耦接到HPP 214的阶梯房227的旁通通道211中。蓄积器215的容积的尺寸可设计成致使发动机可以在低压燃料泵212的操作间隔之间以怠速状况操作达预定的时间周期。例如，蓄积器215的尺寸可设计成致使当发动机怠速时，需要一分钟或多分钟来消耗蓄积器中的压力到高压燃料泵214不能够为燃料喷射器252，262维持足够高的燃料压力的水平。蓄积器215可因此启用低压燃料泵212的间歇操作模式(或脉冲模式)。通过降低LPP操作的频率，降低了功率消耗。在其它实施例中，蓄积器215可固有地存在于燃料滤清器217和燃料通道218的柔量中，且因此可以不作为区别元件存在。

提升泵燃料压力传感器231可以沿着燃料通道218被定位在提升泵212和高压燃料泵214之间。在该配置中，来自传感器231的读数可以被解释为提升泵212的燃料压力(例如，提升泵的出口燃料压力)和/或高压燃料泵的入口压力的指示。来自传感器231的读数可用于评估燃料系统200中的各种组件的操作，用于确定是否向高压燃料泵214提供了足够的燃料压力致使高压燃料泵吸取的是液体燃料而不是燃料蒸气，和/或用于使供应给提升泵212的平均电功率最小化。虽然提升泵燃料压力传感器231被示出为定位在蓄积器215下游，但在其它实施例中，传感器可以被定位在蓄积器上游。

第一燃料轨250包括第一燃料轨压力传感器248，其用于向控制器222提供直接喷射燃料轨压力的指示。同样地，第二燃料轨260包括第二燃料轨压力传感器258，其用于向控制器222提供进气道喷射燃料轨压力的指示。发动机转速传感器233可用于向控制器222提供发动机转速的指示。由于高压燃料泵214例如，经由曲轴或凸轮轴由发动机202机械驱动，所以发动机转速的指示可用于识别高压燃料泵214的转速。

第一燃料轨250被耦接到沿燃料通道278的HPP 214的出口208。相比之下，第二燃料轨260经由燃料通道288耦接到HPP 214的入口203。止回阀和卸压阀可被定位在HPP 214的出口208和第一燃料轨之间。此外，被布置得与旁通通道279内的止回阀274平行的卸压阀272可以限制在HPP 214下游且在第一燃料轨250上游的燃料通道278中的压力。例如，卸压阀272可以将燃料通道278中的压力限制到200bar。同样地，如果控制阀236(有意或无意地)打开且同时高压燃料泵214正在泵送，则卸压阀272可以限制燃料通道278内用其他方式生成的压力。

一个或多个止回阀和卸压阀也可耦接到LPP 212下游且在HPP 214上游的燃料通道218。例如，止回阀234可提供在燃料通道218中以降低或阻止燃料从高压泵214回流到低压泵212和燃料箱210。此外，卸压阀232可提供在旁通通道中，被定位成与止回阀234平行。卸压阀232可以将其左边的压力限制到高于传感器231处压力的10bar。

控制器222可以经配置以通过与驱动凸轮同步地使电磁阀通电或断电(基于电磁阀配置)来调节经过控制阀236进入到HPP 214的燃料流量。因此，螺线管激活的控制阀236可以用第一模式操作，在所述第一模式中，阀236被定位在HPP入口203内以限制(例如，抑制)行进通过螺线管激活的控制阀236的燃料量。根据电磁阀致动的正时，转移到燃料轨250的体积是变化的。电磁阀也可以用第二模式操作，在所述第二模式中，螺线管激活的控制阀236被有效地禁用且燃料可行进到该阀的上游和下游以及流入和流出HPP 214。

同样地，螺线管激活的控制阀236可经配置以调节被压缩进直接喷射燃料泵的燃料的质量(或体积)。在一个示例中，控制器222可调整螺线管压力控制止回阀的关闭正时以调节受压缩燃料的质量。例如，延迟的压力控制阀关闭可减少被吸入压缩室205的燃料质量的量。螺线管激活的止回阀打开和关闭正时可相对于直接喷射燃料泵的冲程正时而被协调。

当卸压阀232和螺线管操作的控制阀236之间的压力大于预定压力(例如，10bar)时，卸压阀232允许燃料流出螺线管激活的控制阀236且流向LPP 212。当螺线管操作的控制阀236被停用(例如，没有电力通电)时，螺线管操作的控制阀以直通模式操作且卸压阀232将压缩室205内的压力调节到卸压阀232的单一卸压设定值(例如，高于传感器231处压力的10bar)。调节压缩室205内的压力允许从活塞顶部到活塞底部形成压差。阶梯房227内的压力处于低压泵的入口处的压力(例如，5bar)，而活塞顶部处的压力为卸压阀调节压力(例如，15bar)。压差允许燃料通过活塞和泵汽缸壁之间的空隙从活塞顶部渗漏到活塞底部，从而润滑HPP 214。

活塞228上下往复。当活塞228正在减少压缩室205的体积的方向内行进时，HPP214处于压缩冲程。当活塞228正在增加压缩室205的体积的方向内行进时，HPP 214处于吸入冲程。

顺流出口止回阀274可以被耦接在压缩室205的出口208的下游。仅当直接喷射燃料泵214的出口处的压力(例如，压缩室出口压力)高于燃料轨压力时，出口止回阀274打开以允许燃料从高压泵出口208流入到燃料轨。因此，在不请求直接喷射燃料泵操作的状况期间，控制器222可使螺线管激活的控制阀236停用且在压缩冲程的大部分期间卸压阀232将压缩室205内的压力调节到单一基本恒定的压力。在进气冲程期间，压缩室205内的压力下降到接近提升泵212的压力附近处的压力。当压缩室205内的压力超过阶梯房227内的压力时，DI泵214的润滑就可以发生。当控制器222使螺线管激活的控制阀236停用时，这种压力差也可有助于泵润滑。该调节方法的一个结果是燃料轨被调节到最小压力，近似卸压阀232的卸压。因此，如果卸压阀232具有10bar的卸压设置，则燃料轨压力变为15bar，因为该10bar增加到提升泵压力的5bar。具体地，在直接喷射燃料泵214的压缩冲程期间，调节了压缩室205内的燃料压力。因此，在直接喷射燃料泵214的至少压缩冲程期间，给泵提供了润滑。当直接燃料喷射泵进入吸入冲程时，可以减小压缩室内的燃料压力，同时只要压差余留(remain)，就仍可提供一些水平的润滑。另一个卸压阀272可与止回阀274平行地放置。当燃料轨压力大于预定压力时，卸压阀272允许燃料流出DI燃料轨250且流向泵出口208。

同样，当直接喷射燃料泵正往复运动时，燃料在活塞和钻孔之间的流动可确保足够的泵润滑和冷却。

提升泵可以用脉冲模式短暂地操作，在所述脉冲模式中，基于在提升泵出口和高压泵入口处估计的压力来调整提升泵操作。具体地，响应于高压泵入口压力下降到燃料蒸气压力以下，提升泵可被操作直到入口压力处于燃料蒸气压力或在燃料蒸气压力以上。这减少了高压燃料泵吸取燃料蒸气(而不是燃料)并继而发生发动机失速(stall)事件的风险。

这里注意的是，图2的高压泵214被呈现为用于高压泵的一个可能配置的说明性示例。图2所示的组件可被移除和/或改变，而目前没有示出的额外的组件可被添加到泵214，同时仍维持将高压燃料输送到直接喷射燃料轨和进气道喷射燃料轨的能力。

螺线管激活的控制阀236也可被操作以引导燃料从高压泵回流到卸压阀232和蓄积器215中的一个。例如，控制阀236可经操作以生成并储存蓄积器215内的燃料压力以备以后使用。蓄积器215的一个用途为吸收由于压缩卸压阀232的打开而产生的燃料体积流量。在泵214的进气冲程期间，当止回阀234打开时，蓄积器215供应(source)燃料。蓄积器215的另一个用途是吸收/供应阶梯房227内的体积变化。蓄积器215还有一个用途是允许间歇操作提升泵212以在连续操作期间获得平均的泵输入功率降低。

当第一直接喷射燃料轨250被耦接到HPP 214的出口218(而不是HPP 214的入口)时，第二进气道喷射燃料轨260被耦接到HPP 214的入口203(而不是HPP 214的出口)。虽然这里描述相对于压缩室205的入口，出口等等，但可以意识到，可具有进入压缩室205的单一的导管。单一导管可充当入口和出口。具体地，第二燃料轨260被耦接到在螺线管激活的控制阀236的上游且在止回阀234和卸压阀232的下游的位置处的HPP入口203。进一步，在提升泵212和进气道喷射燃料轨260之间可以不要求额外的泵。如下详细所述，具有经由泄压阀和止回阀耦接到高压泵入口的进气道喷射燃料轨的燃料系统的特定配置使得第二燃料轨处的压力能够经由高压泵被提升到高于提升泵的默认压力的固定默认压力就是说，进气道喷射燃料导轨处的固定高压来源于高压活塞泵。

当高压泵214不往复运动时，诸如在起动转动之前的调整阶段(key-up)，止回阀244允许第二燃料轨以5bar填充。由于活塞向上移动，当泵室排量变得较小时，燃料在两个方向中的一个方向内流动。如果溢流阀236闭合，燃料进入高压燃料轨250。如果溢流阀236打开，燃料进入低压燃料轨260或经过压缩卸压阀232。用这种方式，高压燃料泵经操作以经由第一燃料轨250以可变高压(如在15-200bar之间)将燃料输送到直接燃料喷射器252，同时也经由第二燃料轨260以固定高压(诸如在15bar处)将燃料输送到进气道燃料喷射器262。可变压力可包括在固定压力(如图2的系统中的)处的最小压力。在图2描绘的配置中，进气道喷射燃料轨的固定压力与用于直接喷射燃料轨的最小压力相同，都高于提升泵的默认压力。这里，经由上游(螺线管激活的)控制阀且进一步经由耦接到高压泵的入口处的各种止回阀和卸压阀控制从高压泵的燃料输送。通过调整螺线管激活的控制阀的操作，将第一燃料轨处的燃料压力从固定压力提高到可变压力，同时维持第二燃料轨处的固定压力。阀244和242一起运作以在泵进气冲程(inlet stroke)期间保持低压燃料轨260加压到15bar。由于燃料的热膨胀，卸压阀242仅限制可在燃料轨250中形成的压力。典型的卸压设置可为20bar。

控制器12也可控制燃料泵212和214中每个的操作以调整输送到发动机的燃料的量、压力，流速等。如一个示例，控制器12可以使燃料泵的压力设置、泵冲程量、泵占空比命令和/或燃料流速变化，从而将燃料输送到燃料系统的不同位置。电子耦接到控制器222的驱动器(未示出)可以用于根据需要发送控制信号到低压泵以调整低压泵的输出(例如，转速)。

现在转向图3，其示出用于操作高压燃料喷射泵以便用高压将燃料输送到耦接到进气道喷射器的燃料轨和耦接到直接喷射器的燃料轨中每个的示例程序300。该方法允许以固定高压操作进气道喷射器，同时用可变高压操作直接喷射器。在经由直接喷射器进行燃料输送受限的状况期间，诸如由于需要非常低的直接喷射脉冲宽度，该方法还能够使用高压进气道喷射以便将燃料输送到发动机汽缸。

在302处，可确定发动机冷起动状况是否存在。在一个示例中，如果发动机温度在阈值以下、排气催化剂温度在起燃温度以下、环境温度在阈值以下，和/或自先前的发动机关闭事件以来已经流逝了阈值持续时间，则可确认发动机冷启动状况。如果确认冷启动状况，则在304处，该程序包括，在发动机冷启动状况期间，对于自发动机启动以来的数个燃烧事件，操作高压泵以便用固定压力将燃料进气道喷射到发动机，在关闭进气门事件期间进气道喷射燃料。PFI通常具有比DI低的微粒排放量，且因此在微粒排放物最糟糕的冷状况期间中使用PFI是有利的。就是说，在冷启动期间，燃料可以不经由直接喷射输送到发动机达数个燃烧事件。同时，由于阀密封剂限制，在冷启动期间，高压燃料图的压力输出不可运行得较高。在这种冷启动状况期间中，通过转向经由高压进气道喷射输送燃料，可通过使用进气道喷射器在每次喷射中输送燃料，且通过进气道喷射燃料轨的固定高压可以能够实现充分的燃料雾化。结果，改善了发动机的冷启动微粒排放性能。下面参考图4描述示例冷启动燃料喷射剖面。

图4示出对于给定的发动机汽缸，相对于发动机位置的活塞位置和气门正时的图表400。在发动机起动期间，当发动机正被起动转动时，发动机控制器可经配置以调整输送到汽缸的燃料的燃料喷射剖面。具体地，当经由直接燃料喷射器的燃料输送受脉冲宽度限制时，可以根据发动机冷启动期间的第一剖面输送燃料。相比之下，当经由直接燃料喷射器的燃料输送不受脉冲宽度限制时，可以根据发动机热启动期间的第二剖面输送燃料。在发动机起动转动之后，燃料喷射可从第一剖面转换为第二剖面。第一燃料喷射剖面可利用经由高压泵生成的高压进气道喷射提供充分的燃料雾化，而第二燃料喷射剖面可利用也是经由高压泵生成的高压直接喷射提供充分的燃料雾化。

图表400示出沿x轴的发动机位置(曲柄角度度数(CAD))。参考活塞在上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的位置，且进一步参考活塞在发动机循环的四个冲程(进气、压缩、做功和排气)中的位置，曲线408描述了活塞位置(沿y轴)。如正弦曲线408所示，活塞从TDC逐渐向下移动，在做功冲程结束时降到最低的BDC。然后，活塞在排气冲程结束时返回到顶部的TDC。然后，活塞在进气冲程期间又朝BDC向下往回移动，进而在压缩冲程结束时返回到TDC处的初始顶部位置。

曲线402和404描述在正常发动机操作期间排气门(虚线402)和进气门(实线404)的气门正时。如图所示，正当活塞在做功冲程结束降到最低点时，可以打开排气门。当活塞完成排气冲程时，保持打开至少等到随后的进气冲程已经开始之后，排气门然后才可以关闭。同样地，进气门可在进气冲程的开始处或在开始之前打开，且可以保持打开至少直到随后的压缩冲程已经开始。

由于排气门关闭和进气门打开之间的正时差异，在短的持续时间内，即在排气冲程结束前且在进气冲程开始后，进气门和排气门都可打开。两个气门都可以打开的该周期可称为正进气门与排气门重叠406(或简单地，正气门重叠)，其通过曲线402和曲线404相交处的阴影区域表示。在一个示例中，正进气门与排气门重叠406可以为在发动机冷启动期间出现的发动机的默认凸轮位置。

图表410描述在发动机系统中可在发动机冷启动期间使用的示例燃料喷射剖面，所述发动机系统经配置以经由共用高压泵进行高压进气道燃料喷射和直接燃料喷射。剖面410可用于改善燃料雾化并在不降低发动机燃烧稳定性的情况下减少发动机启动排气PM排放物的量。如这里详细所述，由于发动机冷启动仅用燃料进气道喷射并且不用任何燃料直接喷射，所以喷射剖面410可以被执行以用于数个燃烧事件。然而，在替换示例中，冷启动燃料喷射剖面可以包括较大部分的进气道喷射的燃料和较小部分的直接喷射的燃料。

燃料喷射剖面410可以被用在自发动机冷启动以来的第一数量燃烧事件期间。在一个示例中，燃烧喷射剖面410可以仅用于自发动机冷启动或发动机极冷启动以来的第一燃烧事件。发动机控制器经配置以操作高压泵以向汽缸提供总的燃料量作为单个高压进气道喷射P1，如阴影块所描绘的。进气道喷射可以在第一正时CAD1处执行，第一正时CAD1包括关闭进气门事件期间(即，排气冲程期间)的进气道喷射。

在燃料喷射剖面410中，没有燃料被输送为高压直接喷射。这是由于在冷启动状况期间直接喷射燃料轨受到压力限制。同时，由于喷射器密封限制，不可以通过增加高压燃料泵的操作进一步提高直接喷射燃料轨压力。在极冷期间，DI喷射器密封不可以用最高压力密封且因此，喷射压力需要被限制。在这种状况期间，通过使用高压进气道喷射，可以有利地提供燃料雾化。此外，高压进气道喷射允许输送所请求的燃料质量而不会引发微粒物质排放问题，如用高压直接喷射所预期的一样。

除输送燃料作为单个高压进气道燃料喷射外，还可以调整火花点火正时。例如，当在极冷温度下启动发动机时，可以仅在进气道喷射期间(如S1处所示)朝MBT提前火花正时。在一个示例中，火花正时S1(实心条)可以被设置到TDC之前12度。

图420描述了发动机系统内可以在发动机热启动期间使用的示例燃料喷射剖面，所述发动机系统经配置以便于经由共用高压泵进行高压进气道喷射和直接燃料喷射。剖面420可用于改善燃料雾化。喷射剖面420可执行以用于仅用燃料的直接喷射且没有用任何燃料的进气道喷射的发动机热启动之后的数个燃烧事件。然而，在替换示例中，热启动燃料喷射剖面可包括较大部分的直接喷射的燃料和较小部分的进气道喷射的燃料。

燃料喷射剖面420可以用在自发动机热启动以来的第二数量的燃烧事件期间，所述第二数量大于燃烧事件的第一数量，针对所述第一数量的燃烧事件，将燃料喷射剖面410应用于冷启动。在一个示例中，燃料喷射剖面420可以仅用于自发动机热启动以来的第一燃烧事件。发动机控制器经配置以操作高压泵以向汽缸提供总的燃料量，作为多个高压直接喷射D1和D2，如斜条纹块所述。虽然所描绘的示例示出直接喷射的燃料作为两个高压直接喷射，但在替换示例中，燃料可被输送作为较大数量的直接喷射。直接喷射可被执行为CAD11处的第一进气冲程喷射D1和CAD 12处的第二压缩冲程喷射D2。在所描绘的示例中，多个高压直接喷射是非对称的，其中在第一进气冲程喷射中输送了总燃料质量中的较大数量，而在第二压缩冲程喷射中输送了总燃料质量中剩余的较小数量。然而这不意味着是限制性的。在替换示例中，也可以在第二压缩冲程喷射中输送总燃料质量中的较大数量。更进一步地，喷射可以是对称的，其中燃料的总量被输送为具有固定量的多次喷射。

在燃料喷射剖面420中，没有燃料被输送作为高压进气道喷射。这是由于在热启动状况期间直接喷射燃料轨压力是足够高的。在这种状况期间，通过使用高压直接喷射可以提供燃料雾化。

除输送燃料作为多个高压直接燃料喷射外，还可以调整火花点火正时。例如，当热重启发动机时，可以在直接喷射(如S2处所示)期间从MBT延迟火花正时。在一个示例中，火花正时S2(实心条)可设置到BDC。

返回到图3，在冷启动期间，控制器可继续(在304)将燃料输送到发动机达数个燃烧事件，直到发动机已经足够暖机。例如，可以仅进气道喷射燃料，直到排气催化剂温度高于起燃温度。可替换地，可以仅进气道喷射燃料，直到自冷启动以来的阈限量的燃烧事件已经消逝。在所述数量的燃烧事件已经消逝后，可以操作高压燃料泵以便在冷启动期间通过一个或多个进气和/或压缩冲程喷射用可变压力将燃料直接喷射到发动机。例如，燃料可被输送为多个进气冲程和/或多个压缩冲程喷射。

如果没有确认发动机冷启动状况(即，发动机启动为热启动)或在发动机已经被充分地变暖之后，程序移至306，在306处估计和/或测量包括发动机转速、扭矩需求、MAP、MAF等的发动机工况。然后，在308处，基于估计的工况，可以确定燃料喷射剖面。这可包括，例如，基于确定的发动机工况输送到发动机的燃料量(这里也称为燃料质量)，以及燃料喷射正时，和燃料分流比。燃料分流比可包括经由直接喷射输送到发动机汽缸的总燃料质量与经由进气道喷射输送到发动机汽缸的总燃料质量的比例。燃料分流比也可以包括在每一燃料喷射循环中燃料总量是被输送为单次(进气道或直接)喷射还是被输送为多次(进气道或直接)喷射。燃料喷射剖面可以进一步包括来自进气道喷射器和直接喷射器的每次喷射的燃料喷射压力和燃料喷射脉冲宽度。

在310处，该程序包括，如果燃料的任何直接喷射被请求，则基于确定的燃料喷射剖面调整耦接到直接喷射器的可变高压燃料轨的压力设置。例如，直接喷射燃料轨的压力可随所请求的直接喷射事件的压力设置的增加而增加。

在312处，可以确定是否具有任何汽缸充气冷却限制。例如，可以确定响应于汽缸爆震事件是否要求充气冷却。虽然在该示例中利用汽缸充气冷却限制，但也可以利用任何其他的DI燃料限制。如果要求汽缸充气冷却，且充气冷却要求多于在当前工况下通过直接喷射器可输送的充气冷却，则可以确认充气冷却限制。在一个示例中，如果在低负荷状况下要求汽缸充气冷却，直接喷射器可以受到脉冲宽度限制且不能够提供期望的充气冷却。具体地，在这种状况期间，直接喷射燃料轨压力可以高于要求的直接喷射燃料轨压力，且结果是，甚至小脉冲的直接喷射就可以导致燃料富集。正因如此，在不执行燃料喷射的情况下，直接喷射燃料轨的压力不可以降低。在另一个示例中，在高发动机转速-高发动机负荷状况下，高压直接喷射器可以没有足够的时间来提供所请求的充气冷却。

如果由于不足的直接喷射时间或直接喷射脉冲宽度，直接燃料喷射器不能够提供所请求的充气冷却，则可以确认充气冷却限制。因此，在316处，该程序包括禁用经由可变高压直接喷射燃料轨进行燃料输送，并且反而，仅经由固定高压进气道喷射燃料轨输送所请求的充气冷却。图5至图6详述在一些爆震状况期间仅经由可变高压直接喷射和在其他的爆震状况期间仅经由固定高压进气道喷射的爆震减轻充气冷却燃料质量的示例输送。

如果没有确认充气冷却限制，该程序移至314以确定发动机是否受微粒物质(PM)排放的限制。在一个示例中，在发动机的PM负荷已经为高的状况期间，发动机可受PM限制。在另一个示例中，在燃料的直接喷射生成大量的PM的状况期间，诸如在发动机冷启动期间，发动机可以受PM限制。如果发动机受PM限制，则该程序移回416以禁用经由可变高压直接喷射燃料轨进行燃料输送，并且反而，该程序仅经由固定高压进气道喷射燃料轨输送所请求的燃料质量。由于优良的燃料-空气混合物制备同时由于DI的益处在高负荷下产生，通过利用PFI可以改善微粒排放。在一个示例中，可以利用两种喷射模式的比率(即，DI和PFI的比率)。

如果在312，314处确认没有充气冷却或PM限制，则在318处，该程序操作高压燃料泵以经由可变高压直接喷射燃料轨和/或固定高压进气道喷射燃料轨输送所请求的燃料质量，如在308处所确定的。在一个示例中，所请求的燃料中的一部分可被输送为高压进气道喷射，而所请求的燃料的剩余部分可被输送为一个或多个高压直接喷射。一个或多个高压直接喷射可包括一个或多个高压进气冲程喷射、一个或多个高压压缩冲程喷射，或其中的组合。

这样，燃料系统方法被提供，其中高压燃料泵经操作以便用可变压力将来自燃料箱的燃料输送到耦接到直接燃料喷射器的第一燃料轨，且响应于直接喷射请求低于阈值，高压燃料泵经操作以经由进气道燃料喷射器输送所请求的燃料质量。这里，操作高压燃料泵以经由进气道喷射器输送所请求的燃料质量包括以固定压力将所请求的燃料质量输送到耦接到进气道燃料喷射器的第二燃料轨，第二燃料轨耦接到高压燃料泵的入口，第一燃料轨耦接到高压燃料泵的出口。阈值可基于第一燃料轨处的可变压力。例如，阈值可随第一燃料轨处的可变压力的增加而减少。操作高压燃料泵以经由进气道喷射器输送燃料包括操作高压燃料泵，且不操作耦接在高压燃料泵和燃料箱之间的低压提升泵。在另一个示例中，响应于燃料质量请求高于直接燃料喷射器和进气道燃料喷射器中每个的喷射器脉冲宽度，经由高压燃料泵将燃料输送到第二燃料轨。这里，高于喷射器脉冲宽度的燃料质量请求可包括排气富集的请求。

在另一个示例中，提供燃料系统，其包括耦接到直接喷射器的第一燃料轨；耦接到进气道喷射器的第二燃料轨；输送燃料到第一和第二燃料轨中每个的高压机械燃料泵，高压燃料泵包括与控制器的无电气连接，第一燃料轨耦接到高压燃料泵的出口，第二燃料轨耦接到高压燃料泵的入口；螺线管激活的控制阀被定位在高压燃料泵的入口上游以使由该泵输送到第一燃料轨的燃料的压力变化；以及被耦接在高压燃料泵上游的在控制阀和第二燃料轨之间的机械卸压阀，所述卸压阀经配置以维持第二燃料轨内的固定燃料压力。燃料系统进一步包括被耦接在燃料箱和高压燃料泵之间的低压提升泵，其中机械卸压阀经配置以通过来自高压燃料泵的燃料回流使第二燃料轨内的固定压力维持在提升泵的默认压力以上。在发动机冷启动状况期间，对于自发动机启动以来的数个燃烧事件，操作高压燃料泵以在关闭进气门事件期间以固定压力进气道喷射燃料。在数个燃烧事件后，操作高压燃料泵以通过多个进气和/或压缩冲程喷射以可变压力直接喷射燃料。这里，高压燃料泵不是电子控制的且高压燃料泵被耦接在低压提升泵的下游，其中没有中间的燃料泵。

现在转向图5，示出用于响应于爆震指示而调整来自高压进气道喷射燃料轨和高压直接喷射燃料轨的燃料喷射的示例程序500。该方法允许在来自高压直接喷射的充气冷却受约束的状况期间，利用高压进气道喷射的充气冷却属性。

在502处，该程序包括确认爆震的指示。在一个示例中，基于在汽缸爆震窗口中估计出的爆震传感器的输出高于爆震阈值，可以确认汽缸爆震事件。汽缸的爆震窗口可以包括发生在汽缸内火花事件之时或之后的曲柄角度度数窗口。如果没有确认爆震，该程序可以结束。

一旦确认汽缸爆震事件，则在504处，该程序包括确定为解决爆震指示所要求的充气冷却量。例如，可以确定为减轻爆震而被喷射到汽缸内需要的燃料量。此外，也可以确定为解决爆震所要求的火花延迟的量。

在506处，可确定充气冷却要求是否高于阈值。在一个示例中，当爆震的指示超过爆震阈值时，为解决爆震所要求的充气冷却也可相应地增加。相对于燃料的进气道喷射，由于燃料的直接喷射的较高充气冷却属性，当充气冷却要求较高时，直接喷射可以更能够更好地解决爆震指示。因此，如果充气冷却要求大于阈值，则在508处，该程序包括调整直接喷射燃料轨的压力且增加被输送到受爆震影响的汽缸的燃料量以提供爆震减轻充气冷却。

如果充气冷却要求低于阈值，则在510处，待喷射的燃料质量可以与直接喷射阈值(DI_阈值)比较。具体地，可以确定所要求充气冷却直接喷射燃料质量是否高于直接喷射器可以输送的阈值质量。正因如此，如果待直接喷射的燃料的质量高于阈值，由于直接喷射的相当高的压力，可具有钻孔洗刷(bore wash)的风险。在其中，直接喷射到汽缸中的大量高压燃料可擦去燃烧室的内表面上的一些油膜，从而降低在活塞运动过程中可用的润滑并加快汽缸劣化。如果充气冷却燃料质量要求高于阈值，则在512处，该程序包括不经由直接喷射输送爆震减轻燃料质量。反而，在打开进气门事件期间，可以以固定的高压经由汽缸的高压进气道喷射器提供爆震减轻燃料喷射。如果燃料质量小于阈值，则在514处，所确定的充气冷却燃料质量可经由汽缸直接喷射器输送，同时调整直接喷射燃料轨的可变压力。可选择地，在打开进气门事件期间，一部分燃料可以经由固定高压进气道喷射器输送。

应该意识到，虽然上面的示例建议响应于充气冷却燃料质量大于阈值质量，从燃料的高压直接喷射转变为燃料的高压进气道喷射，但在更进一步示例中，该转变可基于受发动机转速-负荷的改变影响的直接喷射器脉冲宽度限制的变化而发生。例如，如果在高转速-负荷状况下请求充气冷却，则直接喷射器可用尽时间以提供直接喷射。因此，控制器可将所请求的高压燃料喷射提供为打开进气门事件上的高压进气道燃料喷射，而不是提供为高压直接喷射，从而改善充气冷却。如另一个示例，如果在低转速-负荷状况下请求充气冷却，则直接喷射器压力可能太高而所请求的喷射脉冲宽度太低。在这种状况期间，直接喷射可导致不期望的汽缸富集。因此，控制器可以将所请求的高压燃料喷射提供为打开进气门事件上的高压进气道燃料喷射而不是作为高压直接喷射。

这样，在第一爆震状况期间，发动机控制器可以操作高压燃料泵以响应于爆震用可变压力将燃料直接喷射到发动机汽缸内。相比之下，在第二不同的爆震状况期间，控制器可以操作高压燃料泵以响应于爆震用固定压力将燃料进气道喷射到发动机汽缸内。这里，在第一状况期间，爆震减轻充气冷却要求较高，而在第二状况期间，爆震减轻充气冷却要求较低。在替换示例中，在第一状况期间，响应于爆震而执行喷射的燃料质量低于阈值，而在第二状况期间，响应于爆震执行的喷射的燃料质量高于阈值。

图6示出使用高压进气道燃料喷射和高压直接燃料喷射执行的示例爆震减轻调整，其利用了可能解决爆震时直接喷射的充气冷却属性，同时利用了爆震不可能通过直接喷射解决时高压喷射的充气冷却属性。

示意图600在图表602处描绘了发动机转速的改变、在图表604处描绘了爆震传感器输出、在图表606处描绘了到汽缸内的高压直接喷射，以及在图表608处描绘了到汽缸内的高压进气道喷射。所有图表用沿x轴的时间描绘。

在t0处，发动机可以正在中等速度-负荷状况下操作。在t0和t1之间，爆震传感器输出可以开始增加。在t1处，爆震传感器输出可以超过阈值且爆震事件可以被确认。响应于爆震的指示，在t1处，当发动机的转速-负荷不限制或约束高压直接喷射器的脉冲宽度时，被喷射到爆震汽缸内作为高压直接喷射的燃料的比例增加，而被喷射到爆震汽缸内作为高压进气道喷射的燃料的比例相应地减少。这里，利用直接燃料喷射的充气冷却属性以减轻爆震。在描绘的示例中，进气道喷射被减少但没有被禁用。然而，在替换示例中，响应于爆震的指示，可以仅经由直接喷射且无进气道喷射瞬时给汽缸加注燃料。

在t2处，响应于爆震传感器输出的下降，可以恢复并且维持用至少一些进气道喷射和至少一些直接喷射进行额定汽缸加燃料直到t3。在t3处，发动机可以正在高转速-负荷状况下操作。紧接t3之后，爆震传感器输出可开始增加。在t3不久之后，爆震传感器输出可超过阈值且爆震事件可以被确认。响应于爆震的指示，当发动机的转速-负荷受限并约束高压直接喷射器的脉冲宽度时，被喷射到爆震汽缸内作为高压直接喷射的燃料的比例减少，而被喷射到爆震汽缸内作为高压进气道喷射的燃料的比例相应地增加。此外，在打开进气门事件期间提供进气道燃料喷射。这里，由于对直接喷射的脉冲宽度的约束，利用进气道燃料喷射的充气冷却属性来减轻爆震。在所描绘的示例中，直接喷射被减少但没有被禁用。然而，在替换示例中，响应于爆震的指示，可以仅经由进气道喷射且无直接喷射而瞬时地给汽缸加注燃料。在t4处，响应于爆震传感器输出的下降，可以恢复用至少一些进气道喷射和至少一些直接喷射进行额定汽缸加注燃料。

这样，用耦接到泵的入口的进气道喷射燃料轨和耦接到泵的出口的直接喷射燃料轨操作高压燃料泵的技术效果是单一高压活塞泵可以用于向直接喷射燃料轨提供可变高压和向进气道喷射燃料轨提供固定高压中的每个。通过经由螺线管激活的控制阀、机械止回阀，和卸压阀将进气道喷射导轨耦接到高压泵的入口，进气道喷射燃料轨压力可以通过利用来自往复活塞的回流而被提高到提升泵的默认压力以上。在不需要提升泵和进气道喷射燃料轨之间的额外的专用泵的情况下，通过启用高压进气道喷射，高压进气道喷射可用于在高压直接喷射受脉冲宽度或动态范围限制的状况期间输送燃料。此外，还实现组件减少的益处。总的来说，减小了燃料加注误差，从而改善了发动机性能。

注意的是，本文所包括的示例控制和估计程序可以和各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以被存储为非临时存储器内的可执行指令且可以由包括与各种传感器、致动器以及其他发动机硬件组合的控制器的控制系统实施。本文所述的具体程序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。正因如此，所示的各种行为、操作，和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或在一些情况下省略。同样地，处理次序不是实现本文所述示例实施例的特征和优点所必须要求的，但被提供以便于说明和描述。所示的行为、操作和/或功能中的一个或多个可以根据所使用的特定策略重复地执行。进一步，所述的行为、操作和/或功能可用图形表示成代码以编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时存储器内，其中所述行为通过执行系统内的指令而被实施，所述系统包括与电子控制器组合的各种发动机硬件组件。

应该理解，本文所公开的配置和程序在本质上是示例性的，且这些特定的实施例不认为具有限制的意义，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可应用到V-6、I-4、I-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配置、以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

之后的权利要求特别指出被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指“一个”元件或“第一”元件或其中的等价物，此类权利要求应该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多个此类元件。所公开的特征、功能、元件、和/或属性的其他组合和子组合可通过本权利要求的修正或通过本申请或相关申请中提出新权利要求来请求保护。此类权利要求，无论是否宽于、窄于、等于或不同于原权利要求的范围，也都被认为包括在本公开的主题中。

Claims (10)

1.一种燃料系统方法，其包括：

操作高压燃料泵以经由第一燃料轨以可变压力将燃料输送到直接燃料喷射器，并且经由第二燃料轨以固定压力将燃料输送到进气道燃料喷射器，通过上游控制阀控制自所述高压燃料泵的燃料输送，其中所述第二燃料轨耦接到所述高压燃料泵的入口，而所述第一燃料轨耦接到所述高压燃料泵的出口，以及

经由设置在所述第二燃料轨和所述入口之间的第一燃料压力调节器将所述第二燃料轨维持在所述固定压力，所述第一燃料压力调节器包括第一卸压阀，所述第一卸压阀的排出压力被设置为至少所述固定压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述高压燃料泵被耦接在低压提升泵的下游，其中没有额外的泵被定位在所述高压燃料泵和所述低压提升泵之间。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二燃料轨中的所述固定压力高于所述低压提升泵的输出压力，并且其中所述固定压力由来自所述高压燃料泵的回流产生。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述高压燃料泵没有被连接到外部电子控制器。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述可变压力包括处于所述固定压力或高于所述固定压力的最小压力。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制阀是螺线管激活的，所述方法进一步包括，将所述第一燃料轨处的燃料压力从所述固定压力提高到所述可变压力，同时通过调整所述螺线管激活的控制阀维持所述第二燃料轨处的所述固定压力。

7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括，操作所述螺线管激活的控制阀以引导燃料从所述高压燃料泵回流到卸压阀和蓄积器中的一个或多个。

8.根据权利要求1所述的方法，其中响应于燃料质量请求高于所述直接燃料喷射器和进气道燃料喷射器中每个的喷射器脉冲宽度，以所述固定压力将燃料输送到所述第二燃料轨。

9.根据权利要求8所述的方法，其中高于所述喷射器脉冲宽度的所述燃料质量请求包括排气富集的请求。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，响应于在所述高压燃料泵的所述入口检测到燃料蒸汽，瞬时操作低压提升泵。

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