CN105697177A - 用于高压进气道燃料喷射的方法和系统 - Google Patents

Abstract

公开了用于改善发动机的燃料喷射的系统和方法，所述发动机包括接收来自两个不同燃料喷射器的燃料的汽缸。在一个示例中，经由同一高压燃料泵将燃料供应到进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器，并且当直接燃料喷射将供应比期望少的燃料或不一致的燃料量时，激活高压进气道燃料喷射。

Description

用于高压进气道燃料喷射的方法和系统

技术领域

本说明书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。所述方法可以具体用于包括高压进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器的发动机。

背景技术

直接燃料喷射系统提供进气道燃料喷射系统所不具有的一些优势。例如，直接燃料喷射系统可改善汽缸充气冷却，使得发动机汽缸可以以更高的压缩比操作，而不引发不期望的发动机爆震。然而，直接燃料喷射器可能不能在较高的发动机速度和负载将期望量的燃料提供到汽缸，因为汽缸冲程所花费的时间量缩短，使得没有充足的时间喷射期望量的燃料。因此，相比于在较高的发动机速度和负载下所需要的，发动机会产生较少的动力。在另一方面，进气道喷射发动机可以在较高的发动机速度将足量燃料提供到汽缸，因为进气道喷射器可在从一个汽缸循环的进气门关闭时间到下一个汽缸循环中的进气门关闭时间处于打开。然而，由于进气道燃料喷射器的位置的原因并且因为进气道喷射的燃料的较低燃料喷射压力会导致不太有效的燃料蒸发，所以相比于向汽缸直接供应燃料，进气道燃料喷射器倾向于提供非常少的汽缸充气冷却。因此，可存在针对改善进气道和直接供应燃料发动机的机会。

发明内容

本文的发明人已经意识到上述缺点并且已经开发出一种用于对汽缸供应燃料的方法，所述方法包括：当发动机速度大于阈值发动机速度时，响应于在汽缸循环期间将一定燃料量喷射到汽缸中的请求，激活进气道燃料喷射器，其中在所述阈值发动机速度时，直接燃料喷射器可以在预定曲轴间隔期间供应所述燃料量。

通过当发动机速度大于阈值发动机速度时响应于在汽缸循环期间将大于阈值量的燃料量喷射到汽缸中的请求而在汽缸循环期间激活进气道燃料喷射器，其中在所述阈值发动机速度时直接燃料喷射器可以在预定曲轴间隔期间供应所述燃料量，可提供以下技术结果：增加到汽缸的燃料流量，使得相比于只有所述直接燃料喷射器操作的情况，所述汽缸可提供另外的扭矩。另外，通过经由高压泵向所述进气道燃料喷射器供应燃料，可提供另外的汽缸充气冷却，从而提供增大的发动机扭矩。

本说明书可提供若干优点。具体地，所述方法可减少发动机空气燃料错误。另外，所述方法可允许发动机实现仅有直接燃料喷射的燃料系统不能实现的动力水平。另外，所述方法可提高发动机燃料经济性。

单独或结合附图根据下面的具体实施方式，将容易地理解本说明书的上述优势及其他优势和特征。

应当理解，上述发明内容被提供用于以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的原理的选择。其并非旨在确定所要求保护的主题的关键或本质特征，其中所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地定义。此外，所要求保护的主题不限于解决以上描述或在本公开的任何部分中的任何缺点的实施方式。

附图说明

单独或参考附图阅读在本文中被称作具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文所述的优势，其中：

图1为发动机的示意图；

图2示出燃料系统示意图；

图3示出一种用于操作燃料喷射器的方法；以及

图4示出发动机操作顺序。

具体实施方式

本说明书涉及改善包括进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器的发动机的发动机空气燃料比控制。直接和进气道燃料喷射器可以被结合到如图1所示的发动机中。燃料喷射器可以为如图2所示的燃料系统的一部分。发动机和燃料喷射器可根据图3的方法操作以改善发动机空气燃料控制。另外，图1和图2的系统可根据图3的方法操作以提供图4所示的操作顺序。

参考图1，包括多个汽缸(其中一个汽缸在图1中示出)的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36被定位在汽缸壁32中并连接至曲轴40。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮传动装置95。小齿轮轴98可选择性地推进小齿轮传动装置95以接合环形齿轮传动装置99。起动机96可直接安装到发动机的前面或发动机的后面。在一些示例中，起动机96可选择性地经由带或链向曲轴40供应扭矩。在一种示例中，起动机96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。燃烧室30被示出为经由相应的进气门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通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可通过排气凸轮传感器57确定。

直接燃料喷射器66被示出为被定位成直接将燃料喷射到汽缸30中，这是本领域的技术人员公知的直接喷射。进气道燃料喷射器67将燃料喷射到进气道69，这是本领域的技术人员公知的进气道喷射。燃料喷射器66递送与来自控制器12的信号的电压脉冲宽度或燃料喷射器脉冲宽度成比例的液体燃料。同样，燃料喷射器67递送与来自控制器12的电压脉冲宽度或燃料喷射器脉冲宽度成比例的液体燃料。通过图2中所示的包括直接燃料喷射器燃料轨73和进气道燃料喷射器燃料轨71的燃料系统将燃料递送到燃料喷射器66和67。相比于被供应到进气道燃料喷射器67的燃料，燃料以更高的压力被供应到直接燃料喷射器66。另外，进气歧管44被示出为与可选的电子节气门62连通，其中所述可选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制从空气进气装置42到进气歧管44的空气流动。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。

无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示出为联接到位于催化转化器70上游的排气歧管48。另选地，双态排气氧传感器可取代UEGO传感器126。

在一种示例中，转化器70能够包括多个催化剂砖。在另一示例中，可使用多个排放控制装置，每个均具有多个砖。在一种示例中，转化器70可以是三元催化剂。

控制器12在图1中被示出是常规微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规数据总线。控制器12被示出为接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除了前面论述的那些信号之外，还包括：来自联接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；联接到加速踏板130以用于感测由脚132施加的力的位置传感器134；联接到制动踏板150以用于感测由脚152施加的力的位置传感器154；来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自霍尔效应传感器118的发动机位置传感器，其中霍尔效应传感器118感测曲轴40的位置；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。也可感测大气压力(传感器未示出)以用于被控制器12处理。在本说明书的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴每转一圈时产生预定数目的等距脉冲，据此可确定发动机速度(RPM)。

在一些示例中，在混合动力车辆中，发动机可以被联接到电动马达/电池系统。另外，在一些示例中，可采用其他发动机配置，例如具有多个燃料喷射器的柴油发动机。另外，控制器12可以将诸如组件退化的情况传输到指示灯或替代性地传输到显示面板171。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，一般来讲，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到汽缸的底部以便增大燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸底部并且在其冲程结束时(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置是本领域的技术人员通常所指的下死点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动以压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束时并且最靠近汽缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)时的位置是本领域的技术人员通常所指的上死点(TDC)。在下文中被称作喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在下文中被称作点火的过程中，所喷射的燃料通过已知点火器件(诸如火花塞92)被点火，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体推动活塞36返回到BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的转矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将所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。应注意，上述内容仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正间可改变，诸如以便提供正或负气门重叠、较迟的进气门关闭或各种其他示例。

因此，图1的系统提供一种系统，其包括：包括汽缸的发动机；与汽缸流体连通的进气道燃料喷射器；与汽缸流体连通的直接燃料喷射器；将燃料供应到进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器的高压泵；将燃料供应到高压泵的低压泵；以及控制器，该控制器包括存储在非暂时性存储器中的用于在第一模式下基于经由进气道燃料喷射器喷射的燃料量来命令高压泵的可执行指令，和用于在第二模式下基于经由直接燃料喷射器喷射的燃料量来命令高压泵的指令。

在一些示例中，所述系统还包括用于响应于汽缸循环期间将一定燃料量喷射到汽缸中的请求(这将致使直接燃料喷射器在当前直接喷射器操作状况下在弹道式操作区域(ballisticoperatingregion)中操作)而激活进气道燃料喷射器的附加指令。所述系统还包括用于在发动机速度大于阈值发动机速度时响应于在汽缸循环将大于阈值量的燃料量喷射到汽缸中的请求而激活进气道燃料喷射器的附加指令，其中在所述阈值发动机速度时直接燃料喷射器可以在当前直接燃料喷射器操作状况(例如，燃料压力、温度等)下在预定曲轴间隔期间供应所述燃料量。所述系统包括其中曲轴间隔为从汽缸的进气门打开到汽缸中的点火的时间。所述系统包括其中第一模式为其中只有进气道燃料喷射器向汽缸供应燃料的模式。所述系统包括其中第二模式为其中只有直接燃料喷射器向汽缸供应燃料的模式。

从历史上看，进气道燃料是在关闭进气门时喷射的以便减少发动机排放。然而，高压进气道燃料喷射器具有较小的液滴粒度，并且因此可由于改善的燃料蒸发而减小燃料在汽缸上撞击的可能性。本发明的一个方面是用高压进气道燃料气门打开喷射来补偿直接燃料喷射。用于气门打开进气道燃料喷射的高压力来自直接燃料喷射泵，如图2所示。在仅有两个泵的情况下，可建立三个压力：1)提升泵压力，2)直接燃料喷射高压，和3)进气道燃料喷射高压。具有小燃料液滴粒度的高压气门打开进气道燃料喷射可具有直接燃料喷射的汽缸充气冷却性质中的一些。

现在参考图2，其示出示例性燃料系统的示意图。图2的燃料系统可被包括在图1的发动机系统中。另外，图2的燃料系统可根据图3的方法来操作。

燃料系统200包括用于储存燃料的燃料箱204。燃料可为汽油或汽油和酒精的混合物。低压燃料泵202经由通道或管道290和低压泵出口203将燃料供应到高压燃料泵216的入口侧215。高压燃料泵216可经发动机10的凸轮轴或曲轴驱动，由图1所示。经由止回阀206阻止燃料流回到低压燃料泵202。由燃料泵202供应的燃料可在1.5至8巴(绝对压力)的范围内加压。偏置止回阀208，使得燃料不经由止回阀208从高压燃料泵216流回到低压燃料泵202。因此，燃料可保持在管道290中，即使命令低压燃料泵202关闭仍如是。压力控制阀210不允许燃料从低压燃料泵202流到高压燃料泵216。如果管道291中的压力大于阈值压力(该阈值压力大于低压燃料泵202的出口压力，例如30巴)，压力控制阀210可允许燃料从高压燃料泵216流到低压燃料泵202。因此，压力控制阀210调节管道291中的压力。管道207允许电磁阀的分步式腔与止回阀208上游之间的流体连通。然而，其他分步式空间燃料连接也是可能的，包括在美国专利公开20130118449中描述的路径，所述专利引入本文以用于所有意图和目的。用于直接燃料喷射器的燃料压力可在8至14巴(绝对压力)的范围内。

溢流控制阀或电磁阀214调节进出高压泵216的燃料的量。通过调整螺线管/电磁阀214的操作位置(例如，打开时间和关闭时间)，可允许第一燃料量进入高压泵216，允许第一量的一部分返回到管道291，并且允许燃料的剩余部分经由止回阀218和高压燃料泵出口217进入直接喷射燃料轨73。燃料进入直接喷射燃料轨73并且当高压泵216中的活塞处于其压缩阶段时(例如，当高压泵202处于其压缩冲程时)返回到管道291中。当燃料在高压泵216的吸入冲程期间被吸入到高压泵216中时，燃料还被抽吸经过止回阀208并且进入管道291中。因此，随着高压泵216中的活塞在高压泵216的整个压缩冲程期间移动，燃料可从高压泵216返回到管道291中，从而使管道291中的燃料压力增大到比低压泵202的出口压力更大的压力。

止回阀212允许高压燃料进入到进气道燃料喷射器燃料轨71中，该燃料轨71将燃料供应到进气道燃料喷射器67。止回阀212阻止燃料从进气道燃料喷射器燃料轨71流回到高压燃料泵216和低压燃料泵202。由进气道燃料喷射器67喷射的燃料处于比在低压燃料泵202的出口203处的燃料压力更大的压力，但处于比被供应到直接燃料喷射器66的燃料更小的压力。如果高压进气道燃料喷射器燃料轨71中的压力大于阈值压力，则卸压阀213允许燃料返回到螺线管214。

当在高压燃料泵216处的燃料压力大于在直接燃料喷射器燃料轨73处的燃料压力时，止回阀218允许燃料进入直接燃料喷射器燃料轨73。当直接燃料喷射器燃料轨73中的燃料压力大于阈值压力时，卸压阀220允许燃料从直接燃料喷射器燃料轨73返回到高压燃料泵216。

控制器12可接收来自压力传感器271的直接燃料喷射轨压力和来自压力传感器270的进气道燃料喷射轨压力。另外，控制器可调整溢流控制或电磁阀214的打开和关闭正时，以在直接燃料喷射燃料轨73和进气道燃料喷射轨71中提供期望的压力。控制器12还可调整施加于低压泵202的电压以控制低压泵202的流量。

现在参考图3，其示出一种用于操作发动机的燃料喷射器的方法。所述方法被提供用于经由两个燃料喷射器向每个发动机汽缸供应燃料。在一种示例中，两个喷射器中的第一喷射器为直接喷射器，并且两个燃料喷射器中的第二喷射器为进气道燃料喷射器。图3的方法可作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括在图1的系统中。另外，图3的方法可提供图4的操作顺序。

在302处，方法300将燃料从燃料存储箱供应到高压泵。可经由低压燃料泵将燃料从燃料存储箱泵送到高压泵。响应于发动机速度和负载，低压泵的输出可增加和减少。在燃料被供应到高压燃料泵之后，方法300进行到304。

在304处，方法300将高压燃料供应到直接燃料喷射器。高压燃料可供应自高压燃料泵的出口，如图2所示。在将高压燃料从高压燃料泵供应到直接燃料喷射器后，方法300进行到306。

在306处，方法300将高压燃料供应到进气道燃料喷射器。高压燃料可供应自高压燃料泵的入口侧，如图2所示。在将高压燃料从高压燃料泵供应到进气道燃料喷射器之后，方法300进行到308。

在308处，方法300判断直接喷射燃料轨中的燃料压力是否大于阈值压力。在一种示例中，阈值压力是高压燃料泵在高于其的压力下将燃料供应到燃料轨的压力。可通过经由发动机热对燃料轨加热而达到阈值压力。例如，在发动机持续转动的同时，当停止向一个或更多个汽缸中的燃料流动时，在减速燃料切断期间，在直接燃料喷射器轨道中的燃料的温度可升高。燃料温度的升高导致燃料轨压力的相应增加。如果方法300判断高压燃料轨中的压力高于阈值压力，则结果为是并且方法300进行到330。否则，结果为否并且方法300进行到310。

在330处，方法300判断将被喷射到发动机汽缸的燃料量是否小于阈值量。在一种示例中，阈值燃料量为需要向汽缸供应燃料的直接燃料喷射器在弹道式模式下操作的燃料量。当经由发动机控制器供应到直接燃料喷射器的电压脉冲宽度小于阈值持续时间时(例如，小于400微秒时)，向汽缸供应燃料的直接燃料喷射器可在弹道式或非线性燃料流动区域中操作。将要被喷射到汽缸的燃料量可基于发动机速度和负载。另外，可以针对直接燃料喷射器轨道中的燃料压力来调节用于基于发动机速度和负载供应所述燃料量的电压脉冲宽度。因此，当直接燃料喷射燃料轨压力增大时，电压脉冲宽度减小，以在燃料轨压力增大的情况下提供恒定的燃料量。如果当直接燃料喷射器燃料轨中的燃料压力大于阈值压力时将被喷射的燃料量小于导致向汽缸供应期望燃料量的直接燃料喷射器在线性操作区域中操作的量时(例如，当在直接燃料喷射燃料轨中的当前燃料压力下供应期望的燃料量时，直接燃料喷射器在弹道式模式下操作)，结果为是并且方法300进行到332。否则，结果为否并且方法进行到310。

在332处，方法300停用向汽缸供应燃料的直接燃料喷射器。停用直接燃料喷射器，使得直接燃料喷射器不向发动机汽缸供应比期望的更多或更少的燃料。换言之，方法300避免操作直接燃料喷射器向汽缸供应燃料，使得直接燃料喷射器将不在弹道式或非线性操作区域中操作。在停用直接燃料喷射器之后，方法300进行到334。

在334处，方法300激活具有已停用直接燃料喷射器的汽缸的进气道燃料喷射器，并在汽缸的进气门打开时使燃料喷射到汽缸中。因此，在具有已停用直接燃料喷射器的汽缸的气门打开正时期间，进气道燃料喷射器喷射燃料。通过在接收燃料的汽缸的进气门打开正时期间经由进气道燃料喷射器喷射高压燃料，可冷却汽缸的充气混合物，以便相对于将低压进气道喷射的燃料供应到汽缸的情况而提高发动机功率。另外，由于被供应到发动机的进气道燃料喷射器的燃料压力低于被供应到发动机的直接燃料喷射器的燃料的压力，所以燃料喷射的持续时间可增加，使得进气道燃料喷射器不在其弹道式区域中操作。在相应汽缸的每个循环期间，进气道燃料喷射器将燃料喷射到相应的汽缸。

另外在334处，方法300可基于仅由进气道燃料喷射器喷射的燃料量调整直接喷射燃料泵溢流阀的打开和关闭正时。另外，在一些示例中，可响应于进气道燃料喷射轨中的燃料压力，调整直接燃料喷射泵的打开和关闭正时。以这样的方式，可调整直接燃料喷射泵操作，以保持进气道燃料喷射器燃料轨中的压力处于期望的压力。在进气道燃料喷射器被激活之后，方法300进行到退出。

在310处，方法300判断发动机速度是否大于阈值速度。在一种示例中，阈值速度为其中存在以比期望时间量少的时间经由直接燃料喷射器将燃料喷射到汽缸的发动机速度。直接燃料喷射器必须喷射燃料的时间量随着发动机速度增大而减少。例如，在6000RPM时，在发动机的进气冲程期间直接燃料喷射器只有5毫秒来喷射燃料。因此，直接燃料喷射器会不具有充足的时间来喷射期望的燃料量以便以期望的空气燃料比(例如，14.64)与进入汽缸的空气混合。

替代性地，在310处，方法300可确定在汽缸的相应循环期间喷射到一个或更多个汽缸的期望燃料量。期望燃料量可以根据经验被确定并且存储在存储器中，其基于发动机速度和负载被索引。如果直接燃料喷射器能够在指定曲轴间隔(例如，在接收燃料的汽缸中的进气门打开与发出火花之间的若干曲轴角度)内喷射期望的燃料量，则确定直接燃料喷射器可单独将燃料喷射到接收来自相应的对应燃料喷射器的燃料的相应汽缸，并且方法300进行到314。否则，方法300进行到318。

在312处，方法300判断发动机负载是否大于阈值负载。在一种示例中，负载水平与在310处的发动机速度阈值相对应，使得如果发动机负载大于阈值负载并且发动机速度大于阈值速度，则将要喷射到发动机汽缸的对应燃料量大于直接燃料喷射器在汽缸循环的规定曲轴间隔期间可以喷射到汽缸的量。如果方法300判断发动机负载大于阈值，则结果为是并且方法进行到318。否则，结果为否并且方法300进行到314。

在318处，方法300激活直接燃料喷射器，并对发动机汽缸供应期望燃料量的一部分。对汽缸供应燃料的直接燃料喷射器可在接收燃料的汽缸的进气冲程期间被激活。例如，每个汽缸的每个直接喷射器可在接收燃料的汽缸的循环期间，喷射供应到接收燃料的相应汽缸的期望燃料量的一部分。因此，对于单个/各个(individual)汽缸，单个汽缸的直接燃料喷射器在单个汽缸的进气冲程期间将燃料供应到单个汽缸。对单个汽缸供应燃料的直接喷射器在单个汽缸的循环期间，供应被供应到单个汽缸的期望燃料量的一小部分(fraction)或一部分。另外，在一些示例中，被直接喷射到汽缸的燃料可在接收燃料的汽缸的压缩冲程期间或在接收燃料的汽缸的进气和压缩冲程期间喷射。在直接燃料喷射器被激活之后，方法300进行到320。

在320处，方法在发动机汽缸的相应循环期间激活高压进气道燃料喷射器并且喷射被供应到发动机汽缸的期望燃料量的剩余部分。因此，对于在318处提到的单个汽缸，高压进气道燃料喷射器在汽缸的循环期间供应被供应到单个汽缸的期望燃料量的剩余一小部分或剩余部分。在接收燃料的汽缸的进气门打开的同时，喷射由高压进气道燃料喷射器提供的燃料。因此，所喷射的进气道燃料倾向于冷却汽缸的充气，从而降低发动机爆震的可能性，使得火花正时可提前。在开始经由进气道和直接燃料喷射器喷射燃料之后，方法300进行到退出。

在314处，方法300在接收燃料的汽缸的进气冲程期间激活直接燃料喷射器并且经由直接燃料喷射器供应燃料。被供应到直接喷射器的燃料量可基于发动机速度和负载。替代性地，负载可以被驾驶员需求扭矩代替。燃料量可根据经验确定，并且存储在表或函数中，其经由发动机速度和驾驶员需求/发动机负载被索引。另外，如果将被喷射到发动机汽缸的期望燃料量少于阈值量(例如，在直接喷射器的弹道式操作范围内的燃料量)，则可停用直接燃料喷射器。在直接燃料喷射器开始如所述进行操作后，方法300进行到316。

在316处，响应于在汽缸循环期间喷射到汽缸的期望燃料量大于在314处提到的阈值量，方法300停用高压进气道燃料喷射器。因此，在可执行直接喷射以向发动机汽缸供应期望燃料量的状况期间，可停用高压进气道燃料喷射器。在另一方面，响应于将被喷射到汽缸的期望燃料量小于期望量，可激活高压进气道燃料喷射器。以这样的方式，当直接燃料喷射器的性能为非线性的或将要成为非线性的来向汽缸供应期望燃料量时，高压进气道燃料喷射器可以是激活的。

另外，在316处，方法300可基于仅由直接燃料喷射器喷射的燃料量调整直接喷射燃料泵溢流阀的打开和关闭时间。此外，在一些示例中，可响应于直接燃料喷射轨中的燃料压力，调整直接燃料喷射泵的打开和关闭时间。以这样的方式，可调整直接燃料喷射泵操作，以保持直接燃料喷射器燃料轨中的压力处于期望的压力。在进气道燃料喷射器开始如所述进行操作后，方法300进行到退出。

因此，图3的方法提供一种用于向汽缸供应燃料的方法，其包括：当发动机速度大于阈值发动机速度时，响应于在汽缸循环期间将一定燃料量喷射到汽缸中的请求，激活进气道燃料喷射器，其中在所述阈值发动机速度时直接燃料喷射器可在预定的曲轴间隔期间供应所述燃料量，并且其中所述燃料量提供化学计量的空气-燃料比。该方法包括其中曲轴间隔为从汽缸的进气门打开到在汽缸中的点火时间。该方法还包括经由低压燃料泵将燃料泵送到高压燃料泵，以及将通过高压燃料泵加压的燃料供应到进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器。

在一些示例中，该方法还包括在发动机速度大于阈值发动机速度时响应于在汽缸循环期间将一定燃料量喷射到汽缸中的请求在激活进气道燃料喷射器之后停用进气道燃料喷射器，其中在所述阈值发动机速度时直接燃料喷射器可在预定的曲轴间隔期间供应所述燃料量。该方法还包括在汽缸循环期间经由进气道燃料喷射器喷射燃料。该方法包括其中所述燃料量由进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器提供。该方法包括其中在汽缸的进气门打开的同时，进气道燃料喷射器喷射燃料。

图3的方法还提供一种用于向汽缸供应燃料的方法，其包括：响应于在汽缸循环期间将一定燃料量喷射到汽缸中的请求而激活进气道燃料喷射器，所述请求将致使直接燃料喷射器在当前直接燃料喷射器操作状况下在弹道式操作区域中操作。该方法还包括经由低压燃料泵将燃料泵送到高压燃料泵，和将通过高压燃料泵加压的燃料供应到进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器。该方法包括其中被供应到进气道燃料喷射器的燃料为比在低压燃料泵的出口处的压力更高的压力。

在一些示例中，该方法包括其中在汽缸的进气门打开期间进气门燃料喷射器向汽缸供应燃料。该方法包括其中弹道式操作区域为通过直接燃料喷射器的非线性燃料流量区域，并且其中通过直接燃料喷射器的非线性燃料流量区域是经由向直接燃料喷射器供应比阈值时间小的电压脉冲而被激活的。该方法包括其中当其中汽缸操作的发动机处于怠速时所述燃料量被请求。该方法还包括响应于将所述燃料量喷射到汽缸中的请求而停用直接燃料喷射器，并且其中所述燃料量基于发动机怠速状况。

具有两个喷射系统(诸如高压进气道喷射和直接喷射)会是具有优势的。例如，高压进气道喷射的燃料作为进气门打开喷射而被应用，其可保留直接喷射的大部分冷却益处。气门闭合的低压进气道燃料喷射不会实现与高压进气道燃料喷射相同的期望水平的冷却益处。被供应到进气道燃料喷射器的高压燃料是介于上升泵压力和最大直接喷射燃料压力之间的压力，并且被供应到进气道燃料喷射器的高压燃料是通过改进形式的直接燃料喷射燃料泵而提供的。

现在参考图4，其示出根据图2方法的用于调整燃料喷射的燃料喷射器操作顺序。竖直标记T1至T6表示所述顺序期间的感兴趣时间。图4的顺序可经由图1和图2的系统根据图3的方法提供。

自图4顶部的第一曲线图为发动机速度与时间关系的曲线图。Y轴线表示发动机速度，并且发动机速度沿Y轴线箭头方向增大。X轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平线402表示如下发动机速度，当低于该发动机速度时发动机退出减速燃料切断模式以重新激活发动机。

自图4顶部的第二曲线图为发动机负载与时间关系的曲线图。替代性地，该曲线图可被解释为驾驶员需求扭矩与时间关系的曲线图。Y轴线表示发动机负载，并且发动机负载沿Y轴线箭头方向增大。X轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。

自图4顶部的第三曲线图为直接燃料喷射器操作状态与时间关系的曲线图。Y轴线表示直接燃料喷射器的操作状态，并且直接燃料喷射器操作状态表明当迹线在靠近Y轴线箭头的较高水平时直接燃料喷射器是激活的。当迹线在靠近X轴线的较低水平时，直接燃料喷射器被停用。X轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。

自图4顶部的第四曲线图为在向直接燃料喷射器供应燃料的燃料轨中的燃料压力与时间关系的曲线图。Y轴线表示燃料轨中的燃料压力，并且燃料压力沿Y轴线箭头方向增大。X轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平线404表示阈值燃料压力，当高于该阈值燃料压力时，当发动机负载小于阈值时直接燃料喷射器不被激活，因为激活直接燃料喷射器将需要直接燃料喷射器以弹道式模式操作来提供期望的发动机空气燃料比。

自图4顶部的第五曲线图为进气道燃料喷射器操作状态与时间关系的曲线图。Y轴线表示进气道燃料喷射器操作状态，并且进气道燃料喷射器操作状态表明，当迹线在靠近Y轴线箭头的较高水平时，进气道燃料喷射器是激活的。当迹线在靠近X轴线的较低水平时，进气道燃料喷射器被停用。X轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。

在时间T0处，发动机速度和负载处于低水平。如通过它们相应的迹线的水平所指示的，直接燃料喷射器是激活的，并且进气道燃料喷射器被停用。直接燃料喷射器导轨压力处于中间水平。

在时间T1处，响应于驾驶员需求扭矩(未示出)的增加，发动机速度和负载开始增加。直接燃料喷射器保持激活，并且进气道燃料喷射器保持停用。响应于发动机负载和速度增加，直接燃料喷射器燃料轨压力增大。

在时间T1和时间T2之间，发动机负载稳定在较高的水平，并且响应于较高的发动机负载，发动机速度继续增大。直接燃料喷射器保持激活并且进气道燃料喷射器保持停用。随着发动机速度和负载增加，直接燃料喷射器燃料轨压力增大。

在时间T2处，响应于驾驶员需求扭矩(未示出)的减小，发动机负载减小，并且响应于低的发动机负载和发动机速度，车辆进入减速燃料切断(例如，随着直接和进气道燃料喷射器被停用，发动机继续转动)。因为来自发动机的热加热在直接燃料喷射燃料轨中的燃料，所以直接燃料喷射器燃料轨压力开始增加。响应于减小的发动机负载，发动机速度开始减小。

在时间T2和时间T3之间，响应于加热在燃料轨中的燃料和直接燃料喷射器未将燃料喷射到发动机中，直接燃料喷射器燃料轨中的压力继续增大。由于未将燃料喷射到发动机中，直接燃料喷射器燃料轨中的燃料可保持静止，从而允许燃料由发动机加热。直接燃料喷射器和进气道燃料喷射器保持停用，并且发动机速度继续减小。发动机负载保持在较低水平。

在时间T3处，发动机速度减小至小于阈值402的水平，从而通过启用进气道燃料喷射器而重新激活发动机中的燃烧。由于直接燃料喷射器燃料轨中的压力大于阈值404，并且由于发动机负载处于低水平，因此直接燃料喷射器未被重新激活。在此类情况下操作直接喷射器将导致直接燃料喷射器在弹道式模式下操作，以便发动机以期望的空气燃料比(例如，化学计量的空气燃料比)操作。因此，直接燃料喷射器的激活被禁止。在接收燃料的发动机汽缸的进气门打开的时间期间，进气道燃料喷射器开始向发动机汽缸喷射燃料。相比于低压进气道燃料喷射发动机，通过进气道喷射高压燃料可允许改善的燃料蒸发。因此，通过允许发动机以额外的点火提前正时进行操作，可提高发动机效率。随着发动机被重新激活，直接喷射器燃料轨中的燃料压力继续增大。另外，发动机速度稳定在较低值，并且发动机负载保持在较低值。

在时间T3和时间T4之间，响应于驾驶员需求扭矩(未示出)的增加，发动机负载增加。另外，发动机速度开始增加，并且直接燃料喷射器燃料轨中的燃料压力继续增大。直接燃料喷射器保持停用，并且进气道燃料喷射器保持激活。直接燃料喷射保持停用是因为经由直接喷射器向发动机提供期望的燃料量将需要在弹道式模式下操作直接燃料喷射器，这是因为直接燃料喷射器燃料轨中的压力处于较高水平。

在时间T4处，发动机速度和负载继续增大，以响应驾驶员需求扭矩增大到可通过直接燃料喷射器提供期望燃料量的水平，即使在较高的直接燃料喷射器燃料轨压力下仍如是，从而在它们的线性操作区域(例如，不在弹道式操作区域中)中操作。因此，响应于直接燃料喷射器在非弹道式或线性操作模式下提供期望燃料量(例如，针对直接燃料喷射器，最小直接燃料喷射器脉冲宽度被超过以提供期望的燃料量)的能力，直接燃料喷射器被重新激活并且进气道燃料喷射器被停用。通过操作直接燃料喷射器，可提供额外的充气冷却，使得火花正时可提前，以增大发动机效率。响应于激活直接燃料喷射器，在直接燃料喷射器燃料轨中的压力减小。

在时间T5处，发动机速度和负载已达到较高水平，在该较高水平时直接燃料喷射器不能提供期望的燃料量以在预定曲轴间隔(例如，进气门打开时间到发出火花的曲轴角度)内提供期望的发动机空气燃料比(例如，化学计量的空气燃料比)。因此，在直接燃料喷射器被激活的同时激活进气道燃料喷射器，以允许发动机燃料量与发动机空气量混合并产生期望的发动机空气燃料比。在直接燃料喷射器不会提供期望发动机燃料量的发动机速度和负载组合的情况(因为由于发动机速度增大而导致直接燃料喷射间隔减小)下进气道燃料喷射器被激活。直接燃料喷射器燃料轨压力继续处于中等水平。

在时间T6处，响应于驾驶员需求扭矩(未示出)的减小，发动机负载减小。响应于发动机负载减小，发动机速度也开始减小，并且响应于直接燃料喷射器具有喷射期望燃料量以产生期望的空气燃料比(例如，化学计量的空气燃料比)的能力，进气道燃料喷射器被停用。直接燃料喷射器燃料轨压力继续处于中等水平。

应注意，包括在本文中的示例性控制和估计规程可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和规程可作为可执行指令存储在非暂时性计算机中，并且可通过与各种传感器、致动器和其他发动机硬件组合的包括控制器的控制系统来执行。本文所描述的特定规程可表示任何数量的处理策略中的一个或更多个，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等等。如此，所示的各种动作、操作和/或功能可以所示顺序执行、并行执行，或在一些情况下省略。同样，处理的次序对于实现本文所描述的示例性示例的特征和优势来说不是必须的，而是提供用于方面说明和描述。所示动作、操作和/或功能中的一个或更多个可根据所使用的特定策略而重复执行。另外，所述动作、操作和/或功能可以图形的方式表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质中的代码，其中所述动作是通过在与电子控制器组合的包括各种发动机硬件组件的系统中执行指令而实施的。

上述内容总结本说明书。本领域的技术人员阅读本说明书时将想到许多改变和修改，而不脱离本说明书的实质和范围。例如，以天然气、汽油、柴油或替代性燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可使用本说明书获得利益。

Claims (20)

1.一种用于向汽缸供应燃料的方法，包括：

在发动机速度大于阈值发动机速度的同时响应于在汽缸循环期间将一定燃料量喷射到汽缸中的请求，激活进气道燃料喷射器，其中在所述阈值发动机速度时直接燃料喷射器可以在预定曲轴间隔期间供应所述燃料量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述曲轴间隔为从所述汽缸的进气门打开到所述汽缸中的点火的时间。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括经由低压燃料泵将燃料泵送至高压燃料泵，和将由所述高压燃料泵加压的燃料供应到所述进气道燃料喷射器和所述直接燃料喷射器。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括在发动机速度大于所述阈值发动机速度的同时响应于在所述汽缸循环期间请求喷射到所述汽缸中燃料量小于所述阈值量，在激活所述进气道燃料喷射器之后，停用所述进气道燃料喷射器，其中在所述阈值发动机速度时所述直接燃料喷射器可以在所述预定曲轴间隔期间供应所述燃料量。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述汽缸循环期间经由所述进气道燃料喷射器喷射燃料。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述燃料量由所述进气道燃料喷射器和所述直接燃料喷射器提供。

7.根据权利要求6所述的方法，其中在所述汽缸的进气门打开的同时所述进气道燃料喷射器喷射。

8.一种用于向汽缸供应燃料的方法，其包括：

响应于在汽缸循环期间将一定燃料量喷射到汽缸中的请求而激活进气道燃料喷射器，所述请求将致使直接燃料喷射器在弹道式操作区域中操作。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括经由低压燃料泵将燃料泵送到高压燃料泵，和将由所述高压燃料泵加压的燃料供应到所述进气道燃料喷射器和所述直接燃料喷射器。

10.根据权利要求9所述的方法，其中被供应到所述进气道燃料喷射器的燃料是比在所述低压燃料泵的出口处的压力更高的压力。

11.根据权利要求8所述的方法，其中在所述汽缸的进气门打开期间所述进气道燃料喷射器将燃料供应到所述汽缸。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述弹道式操作区域为非线性燃料流量区域，并且其中所述非线性燃料流量区域是经由将比阈值时间小的电压脉冲供应到所述直接燃料喷射器而被激活的。

13.根据权利要求8所述的方法，其中当其中所述汽缸操作的发动机处于怠速时请求所述燃料量。

14.根据权利要求8所述的方法，还包括响应于将所述燃料量喷射到所述汽缸中的所述请求而停用所述直接燃料喷射器，并且其中所述燃料量基于发动机怠速状况。

15.一种系统，包括：

包括汽缸的发动机；

与所述汽缸流体连通的进气道燃料喷射器；

与所述汽缸流体连通的直接燃料喷射器；

将燃料供应到所述进气道燃料喷射器和所述直接燃料喷射器的高压泵；

将燃料供应到所述高压泵的低压泵；以及

控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的用于在第一模式中基于经由所述进气道燃料喷射器喷射的燃料量来命令所述高压泵的可执行指令，和用于在第二模式中基于经由所述直接燃料喷射器喷射的燃料量来命令所述高压泵的指令。

16.根据权利要求15所述的系统，还包括用于响应于在汽缸循环期间将一定燃料量喷射到所述汽缸中的请求而激活所述进气道燃料喷射器的附加指令，所述请求将致使所述直接燃料喷射器在弹道式操作区域中操作。

17.根据权利要求15所述的系统，还包括用于在发动机速度大于阈值发动机速度的同时响应于在汽缸循环期间将大于阈值量的燃料量喷射到所述汽缸中的请求而激活所述进气道燃料喷射器的附加指令，其中在所述阈值发动机速度时所述直接燃料喷射器可以在预定曲轴间隔期间供应所述燃料量。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述曲轴间隔是从所述汽缸的进气门打开到所述汽缸中的点火的时间。

19.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一模式是只有所述进气道燃料喷射器向所述汽缸供应燃料的模式。

20.根据权利要求15所述的系统，其中所述第二模式是只有所述直接燃料喷射器向所述汽缸供应燃料的模式。