CN105736166A - 用于高压燃料泵的零流量润滑 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于改善高压燃料泵的零流量润滑(ZFL)的方法和系统，所述高压燃料泵经由直接喷射燃料轨耦接到直接燃料喷射器。当燃料在非额定燃料体积模量条件下时，获知用于燃料泵的ZFL传递函数，并经校正以用于来自额定燃料体积模量估计的变化。当请求泵的零流量润滑时，以基于获知的传递函数和燃料体积模量的瞬时估计的占空比操作泵，从而补偿与额定燃料体积模量估计间的燃料条件的差异。

Description

用于高压燃料泵的零流量润滑

技术领域

本申请涉及用于考虑燃料系统体积模量变化的内燃发动机内的高压燃料泵的零流量润滑(ZFL)的实施方式。

背景技术

一些车辆发动机系统利用直接缸内燃料喷射和进气道燃料喷射两种喷射技术。燃料输送系统可以包括用于提供燃料压力到燃料喷射器的多个燃料泵。举一个示例来说，燃料输送系统可包括安置在燃料箱和燃料喷射器之间的低压燃料泵(或提升泵)和高压燃料泵。高压燃料泵可耦合到燃料轨上游的直接喷射系统以升高通过直接喷射器输送到发动机汽缸的燃料的压力。然而，由于泵可通过发动机曲柄或凸轮轴机械驱动，当高压燃料泵关闭时，诸如当不请求燃料的直接喷射时，泵耐用性可以受到影响。具体地，当不操作高压泵时，泵的润滑和冷却可降低，从而导致泵劣化。

为了解决该问题，可以应用各种零流量润滑(ZFL)策略。在一个示例方法中，零流量润滑策略可利用在给定温度条件下用于给定流体的泵占空比和燃料轨压力之间的已知关系。所获知的传递函数然后用于基于燃料轨压力确定待输出的占空比，以便当应用确定的占空比时不增加燃料轨压力。具体地，应用的占空比可经调整以提供所需的润滑到高压泵而不会升高轨压力。

然而，本文发明人已经意识到该方法的潜在问题。可用获知条件下的燃料系统的体积模量来获知传递函数以减少部分与部分之间的可变性。例如，可用额定条件下的体积模量来获知传递函数。然而，当已获知的传递函数被应用在体积模量不同于获知条件下的体积模量的条件下时，这可导致误差。例如，传递函数可被应用在非额定条件下。正因如此，体积模量可随着燃料温度、燃料压力，以及燃料类型一起显著改变。误差可以是这样一种误差以至于应用的占空比不提供所需的润滑。进一步，当不期望升高燃料压力时，误差可升高燃料压力。总的来说，燃料泵性能劣化。

发明内容

在一个示例中，上面的问题可通过用于发动机燃料系统的方法解决，所述方法包括：针对额定体积模量条件(nominalbulkmodulusconditions)，获知用于高压燃料泵的占空比和用于直接燃料喷射器的燃料轨压力之间的传递函数；且在不直接喷射燃料到发动机内的条件期间，用基于所获知传递函数和瞬时的体积模量估计的占空比操作燃料泵。这样，可以更稳健地获知用于高压燃料泵的零流量润滑的传递函数，从而改善燃料泵润滑。

作为一个示例，在经由进气道喷射和直接喷射加注燃料的发动机系统中，高压泵可用于增加连接到直接喷射器的(直接喷射)燃料轨中的燃料压力。低压泵可以被连接在高压泵上游并且除了提供燃料到高压泵入口外，还可提供压力到不同轨上的进气道喷射器。在不直接喷射燃料到发动机内的条件期间，诸如当仅进气道喷射燃料到发动机内时，零占空比可以被应用到高压燃料泵达一段持续时间以测量由于燃料温度的波动而产生的直接喷射燃料轨压力随时间的平均变化。正因如此，这可以为燃料轨压力的参考(例如，背景)变化。一旦燃料轨压力已经标准化，并且同时仍燃不直接喷射燃料到旋转发动机中，可以将第一占空比应用到高压燃料泵，并且可以记录直接喷射燃料轨压力产生的变化。高压泵的占空比可以小数量(例如，1％、2％，3％)递增地变化且一旦室压力已经停止变化，就可记录燃料轨压力数据点。可以在目前的燃料条件下获得占空比和轨压力之间的关系，所述目前的燃料条件可不同于额定体积模量条件。额定体积模量条件下的占空比传递函数可通过补偿在从体积模量条件获知时的燃料条件的变化基于所述关系来自适应性地获知。然后，在请求高压燃料泵的零流量润滑时的条件期间，诸如当仅进气道喷射燃料到旋转发动机内时，可以在用校正因子调整传递函数以补偿额定体积模量估计和瞬时体积模量估计之间的差异之后应用已获知的额定体积模量条件下的传递函数。正因如此，零流量润滑时的燃料体积模量可不同于获知传递函数时的燃料体积模量，两者都不同程度地不同于额定燃料体积模量估计。瞬时体积模量估计可以被确定为燃料轨温度、当前燃料轨压力和燃料轨内燃料类型的函数。可基于调整的燃料传递函数将占空比应用到高压燃料泵以便不升高燃料轨压力且提供足够的泵润滑。

这样，通过获知针对高压燃料泵的占空比和轨压力之间的传递函数，改善了为适应各种燃料系统和燃料类型而用于高压燃料泵的零流量润滑控件的稳健性。通过确定额定体积模量条件下的传递函数并且然后应用非额定条件下的传递函数，同时校正额定体积模量和应用传递函数时的体积模量之间的差异，减小了由于燃料类型和燃料系统配置的差异而产生的ZFL控件的占空比误差。通过获知第一燃料条件下的传递函数且然后将该传递函数应用在第二不同的燃料条件下，零流量润滑可容易适于各种燃料系统和不同的燃料类型，而不要求重新获知每个燃料条件下的传递函数。总的来说，实现了期望的润滑并且不会使燃料压力升高到期望压力以上。

应该理解，上述发明内容经提供以简化的形式引入在下面的具体实施方式将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详细描述下面的权利要求唯一限定。进一步，所要求保护的主题不限于解决了在上文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示意性地描绘内燃发动机的汽缸的示例实施例。

图2示意性地描绘可与图1的发动机一起使用的燃料系统的示例实施例。

图3示出图2的燃料系统的高压直接喷射燃料泵(HPP)的示例。

图4描绘在ZFL条件期间随HPP占空比的变化的燃料轨压力的变化。

图5描绘在诸如图10的程序的ZFL传递函数获知程序的重复循环期间用于零流量润滑测试的数据收集。

图6示出随应用到高压燃料泵的占空比的变化的直接喷射燃料轨压力和高压燃料泵室压力的变化的详细示例。

图7描绘了ZFL传递函数随着燃料轨温度的变化。

图8描绘带有和不带有用于燃料体积模量的变化的校正的ZFL传递函数的差异。

图9描绘用于获知ZFL传递函数并应用所获知的ZFL传递函数以确保HPP润滑的示例程序。

图10描绘了通过递增地改变应用到HPP的占空比来获知非额定燃料体积模量条件下的ZFL传递函数的示例程序。

具体实施方式

下面的具体实施方式提供关于高压燃料泵、它的相关燃料和发动机系统，以及获知传递函数以启用泵的零流量润滑的信息。图1给出内燃发动机中的汽缸的示例实施例，而图2至图3描绘了可与图1的发动机一起使用的示例燃料系统。图3详细示出高压泵的示例，所述高压泵经配置以提供直接燃料喷射到发动机中。控制器可执行控制程序，诸如图9至图10的程序以获知高压燃料泵的占空比和耦接在泵的下游的直接喷射燃料轨的燃料轨压力之间的传递函数。可以通过增加高压泵占空比并且获知泵室压力稳定后相应的燃料轨压力而获得非额定燃料体积模量条件下的传递函数(图5至图6)。通过重复步骤，可生成图表，该图表然后用于计算传递函数(图4)。获知的传递函数可转换为且储存为额定燃料体积模量条件传递函数，当请求零流量润滑时，所述额定燃料体积模量条件传递函数然后被应用。可以用基于当前的燃料体积模量条件的因子校正已获知的传递函数以补偿关于已获知传递函数的燃料条件的变化的影响(图7至图8)。这样，可以降低燃料轨压力控件的误差。

关于该具体实施方式通篇使用的术语，几个曲线图被呈现，其中数据点被绘制在2维曲线图上。术语曲线图和图表可交换地用于指整个曲线图或曲线/线条本身。此外，高压泵，或直接喷射泵，可缩写为DI或HP泵或HPP。类似地，低压泵，或提升泵，可缩写为LP泵或LPP。而且，燃料轨压力，或直接喷射器的燃料轨内的燃料的压力值，可缩写为FRP。零流量润滑(ZFL)可指高压泵操作方案，其包括基本不泵送燃料到燃料轨(其可包括直接喷射燃料轨)同时将燃料轨压力维持在恒定值附近或递增地增加燃料轨压力。如下面进一步所述，ZFL可用于获得零流速数据。如上面的发明内容所述，泵占空比被用于参考高压泵并且也被称为溢流阀的关闭，或阀门正时。而且，溢流阀等同于螺线管激活的入口止回阀。

图1描绘了内燃发动机10的汽缸或燃烧室的示例。发动机10可至少部分地通过包括控制器12的控制系统以及通过经由输入设备132的来自车辆操作员130的输入来控制。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，其中活塞138被定位在其中。活塞138可以被耦接到曲轴140，从而将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客运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可经由一系列的进气通道142，144，和146接收进气空气。除了汽缸14之外，进气通道146还可与发动机10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升压设备，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布置在进气通道142和144之间的压缩机174，以及沿排气通道148布置的排气涡轮176。压缩机174可经由轴180由排气涡轮176至少部分供以动力，其中该升压设备配置为涡轮增压器。然而，在其它示例中，诸如在发动机10提供有机械增压器的情况下，排气涡轮176可以被可选地省略，其中压缩机174可由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可以沿发动机的进气通道提供以用于改变提供给发动机汽缸的进气的流速和/或压力。例如，节气门162可被定位压缩机174的下游，如图1所示，或可替换地可以被提供在压缩机174的上游。

除了汽缸14外，排气通道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上游的排气通道148。传感器128可以选自各种合适的传感器以用于提供排气空燃比的指示，所述各种合适的传感器，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(如所述)、HEGO(加热式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，包括汽缸14的发动机10的每个汽缸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经由致动器152控制。类似地，排气门156可通过控制器12经由致动器154控制。在一些条件期间，控制器12可以使提供到致动器152和154的信号变化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的位置可通过各自的气门位置传感器(未示出)确定。气门致动器可以是电动气门致动类型或凸轮致动类型，或其中的组合。可以同时控制进气和排气门正时，或可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的任一种可能性。每个凸轮致动系统可包括一个或多个凸轮并且可以利用凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个，所述这些系统可以由控制器12操作以使气门操作变化。例如，汽缸14可替换地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮致动控制的排气门。在其它示例中，进气门和排气门可以由共同的气门致动器或致动系统，或可变气门正时致动器或致动系统控制。

汽缸14可具有压缩比，其为活塞138处于下止点与处于上止点时容积的比。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具有较高的潜在汽化焓的燃料时，这种情况可以发生。如果使用直接喷射，由于直接喷射对发动机爆震的影响，压缩比也可能增加。

在一些示例中，发动机10的每个汽缸可包括用于开始燃烧的火花塞192。在选择工况下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统190可经由火花塞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可以通过自动点火或通过燃料的喷射来开始燃烧的情况下，如一些柴油机发动机的情况。

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向其提供燃料。举非限制性示例来说，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，以及燃料轨。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接收到的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地向汽缸内直接喷射燃料。在该方式中，燃料喷射器166提供称之为燃料的直接喷射(以下称为“DI”)到燃烧汽缸14内。虽然图1示出喷射器166被定位到汽缸14一侧，但是其可替换地位于活塞顶部上，诸如靠近火花塞192的位置。当用醇基燃料操作发动机时，由于一些醇基燃料的较低挥发性，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靠近进气门以改善混合。燃料可经由高压燃料泵和燃料轨从燃料系统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被示出布置在进气通道146中，而不是汽缸14内，这种配置提供了燃料的进气道喷射(下文称之为“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可用于两种燃料喷射系统，或如所述，可以使用多个驱动器，例如用于燃料喷射器166的驱动器168和用于燃料喷射器170的驱动器171。

在替换示例中，每个燃料喷射器166和170可以被配置为直接燃料喷射器以将燃料直接喷射到汽缸14内。在另一个示例中，每个燃料喷射器166和170可以被配置为进气道燃料喷射器以将燃料喷射到进气门150的上游。然而在其它示例中，汽缸14可以包括仅单一燃料喷射器，其经配置以接收处于变化的相对量的来自燃料系统的不同燃料作为燃料混合物，且进一步经配置以作为直接燃料喷射器将该燃料混合物直接喷射到汽缸内，或作为进气道燃料喷射器将该燃料混合物喷射到进气门的上游。正因如此，应该理解，这里所述的燃料系统不应受限于这里以示例方式描述的特定燃料喷射器配置。

在汽缸的单一循环过程中，燃料可通过两个喷射器输送到汽缸。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/或相对量可随工况而变化，诸如本文将在下面所述的诸如发动机负荷、爆震，和排气温度。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，以及在打开和闭合的进气门操作期间，输送进气道喷射的燃料。类似地，例如，可以在进气冲程期间，以及部分地在前一排气冲程期间，例如，在进气冲程期间和部分地在压缩冲程期间输送直接喷射的燃料。正因如此，甚至对于单一燃烧事件，可以由进气道喷射器和直接喷射器在不同正时处喷射所喷射的燃料。此外，对于单一燃烧事件，可在每个循环中执行输送的燃料的多个喷射。多个喷射可以在压缩冲程、进气冲程，或其中任何适当的组合过程中执行。

如上所述，图1仅示出多汽缸发动机的一个汽缸。同样地，每个汽缸可类似地包括其自己的一套进气/排气门、一个或多个燃料喷射器、火花塞等。应该理解，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可包括参考汽缸14通过图1所描述和描绘的各种组件中的一些或全部。

燃料喷射器166和170可具有不同的特性。这些包括尺寸的差异，例如，一个喷射器的喷射孔可以大于另一个。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(targeting)、不同的喷射正时、不同的喷雾特性，不同的位置等。此外，根据喷射器170和166中喷射的燃料的分配比，可实现不同的效果。

燃料系统8中的燃料箱可保持不同燃料类型的燃料，诸如具有不同燃料品质和不同燃料组分的燃料。差异可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。具有不同的汽化热的燃料的一个示例可以包括作为具有较低汽化热的第一燃料类型的汽油和作为具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含酒精燃料混合(诸如E85(其为约85％的乙醇和15％的汽油)或M85(其约为85％的甲醇和15％的汽油))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。

仍在另一个示例中，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酒精浓度的汽油酒精混合，诸如E10(其约10％的乙醇)，而第二燃料类型可以是具有较大酒精浓度的汽油酒精混合，诸如E85(其为约85％的乙醇)。此外，第一和第二燃料也可在其它燃料品质上有不同，诸如温度、粘度，辛烷值等的差异。此外，例如，由于箱再填充的每日变化，一个或两个燃料箱的燃料特性可以频繁地变化。

控制器12在图1中被显示为微型计算机，其包括微型处理器单元106、输入/输出端口108、为了储存可执行指令在该特定示例中被示出为非临时只读存储器芯片110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，以及数据总线。控制器12可从耦接到发动机10的传感器接收除各种信号，除了之前论述的那些信号，还包括来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(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可通过控制器12从信号PIP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中的真空，或压力的指示。

图2示意性地描绘了图1的示例燃料系统8。燃料系统8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8可通过控制器操作以执行参考图10至图11的工序流程所述的操作中的一些或所有操作。

燃料系统8可从一个或多个不同的燃料源向发动机提供燃料。举非限制性示例来说，可以提供第一燃料箱202和第二燃料箱212。虽然燃料箱202和212被描述在分离的容器的背景下，但是应该理解，这些燃料箱可以代替地配置为具有分开的燃料存储区域的单个燃料箱，所述分开的燃料存储区域通过壁或其它合适的隔膜隔开。仍进一步，在一些实施例中，该隔膜可经配置以便在两个或多个燃料存储区域之间选择性地转移燃料中的选择成分，从而使燃料混合物能够通过隔膜至少部分分为第一燃料存储区域处的第一燃料类型和第二燃料存储区域处的第二燃料类型。

在一些示例中，第一燃料箱202可储存第一燃料类型的燃料，而第二燃料箱212可储存第二燃料类型的燃料，其中第一和第二燃料类型的组分不同。举非限制性示例来说，第二燃料箱212内包含的第二燃料类型可包括较高浓度的一种或多种成分，所述一种或多种成分为第二燃料类型提供比第一燃料更大的相对爆震抑制能力。

以示例的方式，第一和第二燃料都可以包括一种或多种碳氢化合物成分，但第二燃料还可以包括比第一燃料更高的酒精成分浓度。在一些条件下，当相对于第一燃料以合适数量输送该酒精成分时，该酒精成分可以给发动机提供爆震抑制，且该酒精成分可以包括任何合适的酒精，诸如乙醇，甲醇等。因为酒精可比一些烃基的燃料(诸如，汽油和柴油)提供更大的爆震抑制(由于酒精有增加的潜在汽化热和充气冷却能力)，所以包含较高浓度的酒精成分的燃料可选择性地用于在选择工况期间提供对发动机爆震的增加的抵抗。

举另一个示例来说，酒精(例如，甲醇，乙醇)可以已经添加了水。正因如此，水降低酒精燃料的可燃性，从而在储存燃料方面产生增加的灵活性。此外，水含量的汽化热会提高酒精燃料充当爆震抑制的能力。水也充当用于燃烧室的温度控制的稀释剂，诸如图1的燃烧室14。仍进一步，水含量可降低燃料的总成本。

举具体非限制性示例来说，第一燃料箱内的第一燃料类型可包括汽油且第二燃料箱内的第二燃料类型可包括乙醇。举另一个非限制性示例来说，第一燃料类型可包括汽油且第二燃料类型可包括汽油和乙醇的混合物。还有在其它示例中，第一燃料类型和第二燃料类型可以都包括汽油和乙醇，由此第二燃料类型包含的乙醇成分的浓度高于第一燃料(例如，E10作为第一燃料类型和E85作为第二燃料类型)。然而举另一个示例来说，第二燃料类型可以具有比第一燃料类型相对较高的辛烷值，从而使得第二燃料具有比第一燃料更有效的爆震抑制。应该理解，由于可以使用具有相对不同的爆震抑制特性的其他合适的燃料，所以这些示例应被认为是非限制性的。还有在其它的示例中，第一和第二燃料箱中每个都可以储存相同的燃料。虽然所描绘的示例示出具有两种不同燃料类型的两个燃料箱，但应该理解，在替换实施例中，可以存在具有单一燃料类型的仅仅单一燃料箱。

燃料箱202和212可以在它们的燃料存储能力方面不同。在所描绘的示例中，在第二燃料箱212储存具有较高爆震抑制能力的燃料的情况下，第二燃料箱212可以具有比第一燃料箱202小的燃料存储能力。然而，应该理解，在替换实施例中，燃料箱202和212可具有相同的燃料存储能力。

燃料可经由相应的燃料填充通道204和214被提供给燃料箱202和212。在一个示例中，在燃料箱储存不同的燃料类型的情况下，燃料填充通道204和214可包括用于识别待提供到相应的燃料箱的燃料类型的燃料识别标记。

与第一燃料箱202连通的第一低压燃料泵(LPP)208可以经操作以经由第一燃料通道230向第一组进气道喷射器242供应来自第一燃料箱202的第一燃料类型。在一个示例中，第一燃料泵208可以是至少部分设置在第一燃料箱202内的电动低压燃料泵。通过第一燃料泵208提升的燃料可以被以较低压力供应到第一燃料轨240内，所述第一燃料轨240耦接到第一组进气道喷射器242(这里也称为第一喷射器组)的一个或多个燃料喷射器。虽然第一燃料轨240被示出将燃料分配给第一喷射器组242的4个燃料喷射器，但应该理解，第一燃料轨240可将燃料分配给任何合适数量的燃料喷射器。举一个示例来说，第一燃料轨240可将燃料分配给用于发动机的每个汽缸的第一喷射器组242的一个燃料喷射器。注意，在其它示例中，第一燃料通道230可以经由两个或多个燃料轨将燃料提供给第一喷射器组242的燃料喷射器。例如，在发动机汽缸被配置成V型配置的情况下，两个燃料轨可用于将来自第一燃料通道的燃料分配到第一喷射器组的每个燃料喷射器。

直接喷射燃料泵228被包括在第二燃料通道232中且可经由LPP208或LPP218供应燃料。在一个示例中，直接喷射燃料泵228可以是发动机驱动的容积式泵。直接喷射燃料泵228可经由第二燃料轨250与一组直接喷射器252连通，且经由电磁阀236与进气道喷射器242组连通。因此，通过第一燃料泵208提升的低压燃料可以通过直接喷射燃料泵228进一步增压以便将用于直接喷射的高压燃料供应到耦接到一个或多个直接燃料喷射器252(这里也称为第二喷射器组)的第二燃料轨250。在一些示例中，燃料滤清器(未示出)可设置在直接喷射燃料泵228的上游以移除燃料中的微粒。进一步，在一些示例中，燃料蓄压器(未示出)可被耦接在低压泵和高压泵之间的燃料过滤器的下游。

与第二燃料箱212连通的第二低压燃料泵218可经操作以经由第二燃料通道232将来自第二燃料箱202的第二类型燃料供应到直接喷射器252。这样，第二燃料通道232流体地耦接第一燃料箱和第二燃料箱中的每个到直接喷射器组。在一个示例中，第二燃料泵218也可以是至少部分设置在第二燃料箱212内的电动低压燃料泵(LPP)。因此，通过低压燃料泵218提升的低压燃料可通过高压燃料泵228进一步增压以便将用于直接喷射的高压燃料供应到被耦接到一个或多个直接燃料喷射器的第二燃料轨250。在一个示例中，第二低压燃料泵218和直接喷射燃料泵228可经操作以向第二燃料轨250提供比由第一低压燃料泵208提供给第一燃料轨240的第一燃料类型的燃料压力更高的燃料压力的第二燃料类型。

第一燃料通道230和第二燃料通道232之间的流体连通可通过第一和第二旁通通道224和234实现。具体地，第一旁通通道224可以将第一燃料通道230耦接到直接喷射燃料泵228上游的第二燃料通道232，而第二旁通通道234可以将第一燃料通道230耦接到直接喷射燃料泵238下游的第二燃料通道232。一个或多个泄压阀可包括在燃料通道和/或旁通通道中以抵抗或阻止燃料流回到燃料存储箱内。例如，第一泄压阀226可以被提供在第一旁通通道224中以减少或防止燃料从第二燃料通道232回流到第一燃料通道230和第一燃料箱202。第二泄压阀222可以被提供在第二燃料通道232中以减少或防止燃料从第一或第二燃料通道回流到第二燃料箱212中。在一个示例中，低压泵208和218可以具有集成到泵内的泄压阀。集成泄压阀可以限制相应的提升泵燃料管线中的压力。例如，如果电磁阀236(有意或无意地)打开且同时直接喷射燃料泵228正在泵送，则集成到第一燃料泵208中的泄压阀可以限制在第一燃烧轨240中将会用其他方式生成的压力。

在一些示例中，第一和/或第二旁通通道也可用于在燃料箱202和212之间转移燃料。燃料转移可以通过在第一或第二旁通通道内包含额外的止回阀、泄压阀、电磁阀，和/或泵(例如止回阀236)来促进。还有在其它示例中，燃料存储箱中的一个可以被布置在比其它燃料存储箱高的高度处，由此燃料可以经由一个或多个旁通通道从较高燃料存储箱转移到较低燃料存储箱。这样，燃料可通过重力在燃料存储箱之间转移而不一定要求用燃料泵来促进燃料转移。

燃料系统8的各种组件可与发动机控制系统(诸如控制器12)通信。例如，除了参考图1先前所述的传感器之外，控制器12可以从与燃料系统8相关联的各种传感器接收工况的指示。各种输入可以包括，例如，分别经由燃料液面传感器206和216的储存在每个燃料存储箱202和212中的燃料量的指示。除了或作为替代的从排气传感器(例如图1的传感器128)推断出的燃料组分的指示之外，控制器12也可以从一个或多个燃料组分传感器接收燃料组分的指示。例如，储存在燃料箱202和212中的燃料的燃料组分的指示可以分别由燃料组分传感器210和220提供。此外或可替换地，一个或多个燃料组分传感器可以被提供在沿燃料存储箱和它们各自的燃料喷射器组之间的燃料通道的任何合适的位置处。例如，燃料组分传感器238可以被提供在第一燃料轨240处或沿着第一燃料通道230提供，和/或燃料组分传感器248可以被提供在第二燃料轨250处或沿着第二燃料通道232提供。举非限制性示例来说，燃料组分传感器可以为控制器12提供燃料内包含的爆震抑制成分的浓度的指示或燃料的辛烷值的指示。例如，一个或多个燃料组分传感器可以提供燃料的酒精含量的指示。

注意的是，燃料输送系统内的燃料组分传感器的相对位置可提供不同的优点。例如，被布置在燃料轨处或沿耦接燃料喷射器与一个或多个燃料存储箱的燃料通道布置的传感器238和248可以提供在被输送到发动机之前将两种或多种不同燃料组合所产生的燃料组分的指示。相比之下，传感器210和220可提供燃料存储箱处的燃料组分的指示，所述燃料组分可以不同于实际输送到发动机的燃料的组分。

控制器12还可控制每个燃料泵208，218，和228的操作以调整输送到发动机的燃料的数量、压力，流速等。举一个示例来说，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/或燃料流速变化以输送燃料到燃料系统的不同位置。电子地耦接到控制器12的驱动器(未示出)可用于根据需要将控制信号发送到每个低压泵以调整相应低压泵的输出(例如，速度)。经由直接喷射泵输送到直接喷射器组的第一或第二燃料类型的数量可通过调整并协调第一或第二LPP和直接喷射泵的输出而被调整。例如，低压燃料泵和高压燃料泵可经操作以维持规定的燃料轨压力。耦合到第二燃料轨的燃料轨压力传感器可经配置以提供在直接喷射器组处可用的燃料压力的估计。然后，基于估计的轨压力和所需的轨压力之间的差异，可以调整泵输出。在一个示例中，在高压燃料泵为容积排量燃料泵的情况下，控制器可调整高压泵的流量控制阀以改变每个泵冲程的有效泵容积。

正因如此，当直接喷射燃料泵正在操作时，在压缩室内达到峰值压力可以确保直接喷射燃料泵的润滑。此外，达到峰值压缩室压力也可以具有较小的冷却效果。然而，在不请求直接喷射燃料泵操作的条件期间，诸如当不请求燃料的直接喷射时，和/或当第二燃料箱212内的燃料液面在阈值以下时(即，没有足够的爆震抑制燃料可用)，如果通过泵的燃料流量中断，则可以不充分地润滑直接喷射燃料泵。

在图2的燃料系统8的替换实施例中，可以除去第二燃料箱212致使燃料系统8成为具有进气道和直接燃料喷射的单一燃料系统。而且，在其它实施例中，可利用不止两种燃料。此外，在其它示例中，燃料可仅供应到直接喷射器252且进气道喷射器242可省略。在该示例系统中，低压燃料泵208经由旁通通道224供应燃料到直接喷射燃料泵228。控制器12经由调整直接喷射泵228的流量控制阀调整直接喷射燃料泵228的输出。在选择的条件期间，诸如在车辆减速期间或当车辆正向下坡行进时，直接喷射泵可停止提供燃料到燃料轨250。进一步，在车辆减速期间或当车辆在向下坡行进时，可以停用一个或多个直接燃料喷射器252。

图3示出在图2的系统中示出的直接喷射燃料泵228的示例实施例。直接喷射燃料泵压缩室308的入口303可经由如图2所示的低压燃料泵供应燃料。当燃料的通道穿过直接喷射燃料泵228且通过泵出口304被供应到燃料轨时，可以对燃料增压。在所描绘的示例中，直接喷射泵228可以为机械驱动的容积式泵，其包括泵活塞306和活塞杆320、泵压缩室308(这里也称为压缩室)，和阶梯房318。连接阶梯房318到泵入口399的通道可包括蓄积器309，其中该通道允许来自阶梯房的燃料重新进入入口399附近的低压管线。假定活塞306在图3的下止点(BDC)位置处，泵排量可表示为排量377。DI泵的排量可以被测量或估计为当活塞从上止点(TDC)移动到BDC或反之亦然时活塞306扫过的容积。第二容积也存在于压缩室308内，第二容积为泵的余隙容积378。余隙容积限定压缩室308中的区域，当活塞306在TDC处时，该区域保持。换句话说，容积377和378的和形成压缩室308。活塞306还包括顶部305和底部307。阶梯房和压缩室可包括定位在泵活塞相对侧上的腔。在一个示例中，发动机控制器12可经配置以通过驱动凸轮310驱动直接喷射泵228中的活塞306。凸轮310包括4个凸角且凸轮310每两个发动机曲轴旋转完成一个旋转。

螺线管激活的入口止回阀312，或溢流阀，可以被耦接到泵入口303。控制器12可经配置以通过与驱动凸轮同步地使电磁阀(基于电磁阀配置)通电或断电来调节通过止回阀312的燃料流量。因此，螺线管激活的入口止回阀312可以以两种模式操作。在第一模式中，螺线管激活的止回阀312被定位在入口303内以限制(例如，抑制)行进到螺线管激活的止回阀312上游的燃料的数量。相比之下，在第二模式中，螺线管激活的止回阀312可有效地被禁用且燃料可以行进到入口止回阀的上游和下游。

正因如此，螺线管激活的止回阀312可经配置以调节被压缩到直接喷射燃料泵内的燃料的质量(或体积)。在一个示例中，控制器12可调整螺线管激活的止回阀的关闭正时以调节受压缩的燃料的质量。例如，延迟的入口止回阀关闭可减少吸进压缩室308中的燃料质量的数量。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协调。

泵入口399允许燃料到止回阀302和泄压阀301。止回阀302被定位在沿通道335的螺线管激活的止回阀312的上游。止回阀302被偏压以防止燃料流出螺线管激活的止回阀312并流进泵入口399。止回阀302允许从低压燃料泵到螺线管激活的止回阀312的流动。止回阀302与泄压阀301平行地耦接。当泄压阀301和螺线管操作的止回阀312之间的压力大于预定压力(例如，10bar)时，泄压阀301允许燃料流出螺线管激活的止回阀312以流向低压燃料泵。当停用螺线管操作的止回阀312时(例如，没有电力通电时)，螺线管操作的止回阀以直通模式操作且泄压阀301将压缩室308中的压力调节到泄压阀301的单一泄压设置(例如，15bar)。调节压缩室308中的压力允许压差从活塞顶部305到活塞底部307地形成。阶梯房318中的压力处于低压泵的出口的压力(例如，5bar)，而活塞顶部处的压力处于泄压阀调节压力(例如，15bar)。压差允许燃料通过活塞306和泵汽缸壁350之间的空隙从活塞顶部305渗漏到活塞底部307，从而润滑直接喷射燃料泵228。

活塞306在压缩室308内上下往复运动。当活塞306正在减少压缩室308的容积的方向上行进时，直接燃料喷射泵228处于压缩冲程。当活塞306正在增加压缩室308的容积的方向上行进时，直接燃料喷射泵228处于吸入冲程中。

顺流出口止回阀316可以被耦接在压缩室308的出口304的下游。仅当直接喷射燃料泵228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316打开以允许燃料从压缩室出口304流进燃料轨。因此，在不请求直接喷射燃料泵操作的条件期间，控制器12可以停用螺线管激活的入口止回阀312且在大部分压缩冲程期间，泄压阀301将压缩室内的压力调节到单一基本恒定的(例如，调节压力±0.5bar)压力。在进气冲程期间，压缩室308内的压力下降到接近提升泵(208和/或218)的压力的压力。当压缩室308内的压力超过阶梯房318内的压力时，DI泵228的润滑可以发生。当控制器12停用螺线管激活的止回阀312时，该压力差也可有助于泵润滑。阀312的停用也可减少由阀312产生的噪声。该调节方法的一个结果是燃料轨被调节到近似阀302的泄压的最小压力。因此，如果阀302具有10bar的泄压设置，则燃料轨压力变为15bar，因为该10bar添加到5bar的提升泵压力。具体地，在直接喷射燃料泵228的压缩冲程期间调节压缩室308内的燃料压力。因此，在直接喷射燃料泵228的至少压缩冲程期间，给泵提供润滑。当直接燃料喷射泵进入吸入冲程时，压缩室内的燃料压力可降低，同时仍可提供一些润滑水平，只要保持压差。另一个止回阀314(泄压阀)可与止回阀316平行安置。当燃料轨压力大于预定压力时，阀314允许燃料流出DI燃料轨以流向泵出口304。

这里注意的是，图3的DI泵228呈现为用于DI泵的一个可能配置的说明性示例。图3所示的组件可以被移除和/或改变，同时目前未示出的额外的组件可以被添加到泵228，同时仍维持输送高压燃料到直接喷射燃料轨的能力。举示例来说，在燃料泵228的其他实施例中，可以移除泄压阀301和止回阀302。此外，以下呈现的方法可以被应用到与图2的燃料系统8的各种配置一起的泵228的各种配置。具体地，下面所述的零流量润滑方法可以在泵228的各种配置中实施，而不会不利地影响泵228的正常操作。这样，零流量润滑方法可以是通用的且适于各种燃料和HP泵系统。

应该理解，虽然图2至图3的燃料系统配置描述了用于输送燃料到进气道喷射燃料轨的LPP，但在替换燃料系统配置中，LPP可用于将默认燃料压力下的燃料输送到HPP入口，且然后耦接到HPP入口的进气道喷射燃料轨的压力可经由来自HPP的回流升高到LPP的默认压力以上。正因如此，该配置使单一HPP能够提供可变高压到直接喷射燃料轨(例如，20-200bar)，同时提供固定高压到进气道喷射燃料轨(例如，20bar)。

诸如图3的泵228的直接喷射燃料泵可以要求最小量的润滑以保持可用且阻止活塞和泵的孔之间发生的磨损量。在没有充分的润滑的情况下，由于当活塞往复运动时活塞和汽缸壁之间的摩擦，活塞306和汽缸壁350(泵的孔)之间的接触面可经受材料移除(劣化)。在不请求直接喷射的时间期间，诸如当仅请求进气道燃料喷射时，泵耐用性可受影响。具体地，当高压泵不被操作时，可以降低泵的润滑和冷却，从而导致泵劣化。因此，甚至当不请求直接喷射时继续操作高压泵可以是有益的。正因如此，可以调整高压泵的操作以将高压泵出口处的压力维持在直接喷射燃料轨的燃料轨压力处或以下。通过将高压泵的出口压力维持得正好在燃料轨压力以下，在没有使燃料流出HP泵的出口304流进燃料轨的情况下，可以保持润滑HP泵，从而降低泵劣化。该总体操作可被称为零流量润滑(ZFL)。注意，也可以实施维持高压泵的润滑同时不将燃料泵送到直接喷射燃料轨内的其他类似方案。例如，在不同的ZFL方案中，可以递增地增加燃料轨压力，而不是保持不变。

对于高压泵的零流量润滑的实施方式，获知泵占空比和燃料轨压力之间的关系并且基于该关系确定传递函数。该关系是燃料类型和泵凸轮升程随发动机旋转、变化取决于发动机系统的参数的函数。此外，该关系可随燃料条件的改变而变化，诸如燃料温度、压力，和燃料酒精含量。如果使用固定的校准，则不可以提供正确的占空比以用于高压泵的充分润滑。例如，如果计划的占空比低于用于给定的燃料轨压力所需的占空比，则泵室压力将也低于所需的压力，从而引起较低的润滑到高压泵。这可导致泵退化。由于发动机系统之间的可变性，需要获知车载传递函数。

如这里详细所述，获得该关系的一种方法包括改变高压泵占空比并监测轨压力以确定稳态燃料轨压力。对于给定的车辆系统，要获知允许高压泵的充足润滑的传递函数。一旦获知了用于特定发动机系统的占空比和燃料轨之间的关系(即，传递函数)，该关系就可用于在闭环控制期间修改泵的操作。闭环控制包括轨压力测量的反馈，以便可作出对泵占空比的增量调整以确保适当的泵润滑，同时不会强烈地影响燃料轨压力。

图4描绘高压泵操作的示例图400。图示出HP泵控制占空比和燃料轨压力之间的关系。注意，从停用的泵(0％占空比)到占空比阈值440，燃料轨压力没有改变。该区域被称为死区。如果在死区中的闭环控制期间操作HP泵，则剧烈的极限循环可发生。因此，传递函数被获知且应用在死区外，且在线性区域450内，在线性区域450内，燃料轨压力的改变与占空比的改变相关。

图5用图形示出用于得到零流速数据的示例ZFL程序或测试。ZFL测试的目的可以是生成对应于零流量数据的数据，即，当基本上没有燃料或没有燃料正被HP泵泵送出压缩室308并进入DI燃料轨时的数据。下面全面解释的ZFL测试通过递增地增加HP泵的占空比并等待稳态响应燃料轨压力来操作。

ZFL测试500包括重复子程序以获得多个数据点，每个数据点包括占空比和燃料轨压力。图6详述图5的多个数据点的一个数据点的收集。当不直接喷射燃料到发动机内(也称之为零喷射流速)时，采集用于ZFL测试的数据。例如，当仅进气道喷射燃料到旋转发动机时，可以采集ZFL测试数据。此外，由于ZFL条件期间的HP泵占空比可以取决于发动机(和HP泵)转速，所以在慢ZFL测试(或方法)期间可以期望基本不变的发动机怠速速度。正因如此，在利用进气道燃料喷射和直接燃料喷射的发动机中，发动机可以被置入具有基本不变转速的稳定的怠速条件中，在该条件中不请求直接喷射且没有燃料正被泵送到耦合到HP泵228的燃料轨中。

ZFL测试程序500在图表501处示出泵占空比的命令改变并且在图表502处示出燃料轨压力的响应改变。在图表501和502处，时间沿横轴表示。图表503示出燃料轨压力如何根据泵占空比改变。图表503也称为零流量函数，因为图表503示出了自HP泵未正发送燃料到燃料轨起燃料轨压力和具有0流速的占空比之间的关系。正因如此，图9至图10也详细描述了ZFL测试程序500的步骤。

根据图5的ZFL测试的事件顺序如下：首先，在时间t1之前，额定地(nominally)控制泵占空比，从而创建燃料轨压力的响应。在时间t1处，命令第一泵占空比521并且记录第一泵占空比521与相应的燃料轨压力531。当记录值以后，将占空比增加到522且在时间t1和t2之间保持一段时间。在该间隔期间，燃料轨压力响应并且相比于泵占空比的立即增加逐渐地增加。由于燃料轨压力的慢响应，在进行第二记录之前等待的时间间隔可以为10秒，或直到燃料轨压力达到稳态值。在时间间隔已经消逝后(诸如，10秒)，在时间t2处记录增加的占空比522和稳态燃料轨压力532。将占空比再次递增地增加到523且在时间t3记录占空比523和响应的稳态燃料轨压力533之前类似的时间量消逝。在时间t4和t5处重复该相同的过程。在该示例方法中，记录了5个数据点，每个数据点包括占空比值和与之前所述成对的燃料轨压力值。

因为每个数据点包括两个值(占空比和燃料轨压力)，5个数据点可以被绘制在独立的曲线图503上，其中HP泵占空比是横轴且燃料轨压力是纵轴。每个数据点被绘制为曲线图503上的它的相应点。例如，包含占空比521和燃料轨压力531的数据点被绘制为曲线图503上的点541，如箭头540所指。点541、542、543、544，和545可沿着一条直线放置，且直线可根据该线的斜率延伸。零流量函数503可用于寻找可增强泵性能的数据，诸如校正螺线管激活的入口止回阀的正时误差并确定各种系统属性，诸如通过HP泵泵送的燃料的体积模量。

图6示出图5的ZFL测试程序中单一数据点的详细收集过程。例如，在图6的t11和t12之间描绘的数据可以对应于图5的t1和t2(或t2和t3之间，等等)之间的数据收集。图表601示出HP泵占空比，或溢流阀的关闭。图表602示出DI燃料轨的燃料轨压力。图表603示出高压泵室压力(或燃料轨压力)的变化速率，即dFRP/dt。在所有图表中，时间沿横轴表示。

参照图6，首先，在t0和t11之间的时间间隔期间，HP泵维持基本恒定的占空比。在所描绘的示例中，基本恒定的占空比为零占空比(图表601)。虽然没应用占空比，但由于燃料的热效应，燃料轨压力仍升高到燃料轨压力612。由于燃料温度的波动，在零占空比的应用期间室压力(或燃料轨压力)的变化的平均速率也被获知(图603)作为燃料轨压力的参考或背景变化。

在t11处，命令第一泵占空比，其为从零占空比的增加。第一泵占空比在时间t11和t13之间保持不变。在一个示例中，第一泵占空比是大于随后阶跃的较大阶跃。例如，在t11处应用的第一占空比可以是从零占空比到5％的增加，而在t13处应用的随后的占空比可以是1％的增加(即，从5％到6％)。在间隔t11至t13期间，燃料轨压力响应且相比泵占空比的立即增加逐渐地增加。理想地，燃料轨压力将以与HP泵占空比相同的方式响应。然而，由于燃料轨压力的慢响应，燃料轨压力稳定并达到基本稳态值所花的时间可长达10秒。

然而，当在t11处应用占空比时，如t11处的峰值所示，HPP室压力(或燃料轨压力)的变化速率是立即的。然后，如t12之后紧接着峰值的稳定阶段所示，随着燃料轨压力朝稳态值稳定，压力变化的速率降低。因此，在t12之后，可以记录(测量)所应用的第一占空比连同相应的稳态燃料轨压力。

然后以t13处正应用的第二占空比重复该步骤。如之前的情况一样，一旦应用了占空比，燃料轨压力就随燃料轨压力的改变速率的尖峰改变。然后，随着燃料轨压力在t14之后稳定，改变速率下降。因此，在t14之后，可以记录(测量)所应用的第二占空比连同相应的稳态燃料轨压力。如图5所述，重复该程序，直到足够的数据点可用于绘制线条并基于所绘制出的线条的斜率、偏距，和/或截距确定传递函数。

确定诸如图5至图6的程序以及本文所述其他方法内的占空比和燃料轨压力的参数可以包括使用附接到图1至图3的控制器12的各种传感器，诸如位于燃料系统的各个部分内的燃料质量传感器、燃料体积传感器，燃料压力传感器等中的一个或多个。例如，直接喷射燃料轨压力可通过连接到控制器的压力传感器测量，所述控制器具有储存在永久存储器中以用于执行闭环燃料轨压力控制方案的计算机可读指令。用于获得用于其他方法的必要数据的其它传感器布置也是可能的。

发明人这里已经意识到了针对给定温度条件下的给定燃料系统，获知用于HPP的传递函数。然而，在请求ZFL时，燃料系统条件可显著不同。例如，由于再加注事件，在请求ZFL时燃料箱内的燃料的组分可不同于在获知传递函数时燃料箱内的燃料的组分。由于环境温度条件的差异，也可能出现变化。更进一步，基于发动机操作了多长时间，以及每日的温度波动，在请求ZFL时燃料箱内的燃料的压力和温度可以不同于在获知传递函数时燃料箱内的燃料的压力和温度。正因如此，燃料体积模量估计受到燃料条件的影响，诸如燃料温度、燃料压力、燃料组分，燃料酒精含量等。因此，即使小的燃料条件改变也可以导致燃料体积模量估计的较大改变。

参照图7的图表700,750示出燃料体积模量的示例改变，且因此引发燃料轨压力的改变。具体地，图表700比较了在第一恒定占空比(6％)下随着推断燃料轨温度改变的体积模量的改变(虚线)和燃料轨压力的改变(FRP，实线)。图表750比较了在第二较高的恒定占空比(9％)下随着推断燃料轨温度改变的体积模量的改变(虚线)和燃料轨压力的改变(FRP，实线)。正如可以看见的一样，甚至当应用到HPP的占空比保持恒定时，即使小的燃料轨温度改变也可以导致燃料轨压力和燃料体积模量的巨大改变。

由于上述以及图7处描绘的现象，在HPP的零流量润滑和闭环FRP控制期间，传递函数可以被应用在不同于获知时的燃料体积模量的燃料体积模量上，这两种不同的燃料体积模量没有一个对应额定条件。然而，所获知的传递函数是用于额定燃料体积模量条件的。结果，由于应用的占空比没有向HPP提供期望的润滑量，或当不期望升高燃料轨压力时升高了燃料轨压力，所以可以有误差。为了减少这些误差，可以用校正因子校正所获知的传递函数，所述校正因子补偿在ZFL传递函数应用时的燃料体积模量相对于额定燃料体积模量条件的差异。

图8示出图800，其在给定占空比下比较了未校正的传递函数(实线)与校正过的传递函数(虚线)。没有体积模量校正的传递函数(实线)可根据等式确定：

$F\left(x\right)\left(uncorrected\right)=\frac{\mathrm{\Δ}\left(DC\right)}{\mathrm{\Δ}(FRP\[)}$

相比之下，具有体积模量校正(虚线)的传递函数可根据等式确定：

$F\left(x\right)\left(corrected\right)=\frac{\mathrm{\Δ}\left(DC\right)}{\frac{{\left(FRP\right)}_1*{\left(BM\right)}_{base}}{{\left(BM\right)}_1}-\frac{{\left(FRP\right)}_0*{\left(BM\right)}_{base}}{{\left(BM\right)}_0}}$

其中DC为占空比，FRP₁为在获得数据的测试条件下的燃料轨压力，FRP₀为可校准的额定条件下的燃料轨压力，诸如1000psi，BM₁为在获得数据的测试条件下的体积模量，BM₀为在当前的燃料温度条件下和处于FRP₀轨压力(示例1000psi)的体积模量，且BM_base为在额定轨温度(诸如300开氏度数)下的体积模量。如可看见的一样，从图8中，如实线所示，传递函数的计算的斜率随温度的增加而增加。这是由于燃料的体积模量随着轨内的燃料温度的改变而改变。通过校正体积模量的改变的斜率以便将斜率调整到期望的轨压力(1000psi示例)且调整到额定的燃料轨温度条件(例如300开氏度数)，斜率几乎不变。校正的斜率由图(8)的虚线示出。

现在转向图9至图10，其示出用于获知非额定燃料体积模量条件期间用于启用HPP的ZFL的传递函数，并且然后将传递函数应用在其它非额定燃料体积模量条件期间的示例方法。图10的程序1000可作为图9的程序900的部分被执行。

在902处，图9的程序包括估计和/或测量燃料条件。这些可包括，燃料温度、燃料压力，和燃料组分中的一个或多个。还有其它的燃料条件可以被确定。在904处，该程序包括获知当前的燃料条件下用于高压燃料泵的占空比和用于直接燃料喷射器的燃料轨压力之间的零流量润滑传递函数。例如，可以在第一燃料条件下获知传递函数。第一燃料条件可包括非额定燃料体积模量条件。如图10处详细所述，且如图5处所描绘的，控制器可以通过将第一占空比应用到高压燃料泵并且获知对应于第一占空比的第一稳定的直接喷射燃料轨压力；将第二较高的占空比应用到高压燃料泵且获知对应于第二占空比的第二稳定的直接喷射燃料轨压力；绘制包括第一和第二占空比与第一和第二稳定的燃料轨压力的曲线图；以及基于绘制的曲线图的斜率和偏距确定传递函数来获知传递函数。

在906处，在获知了第一非额定体积模量燃料条件下的初始传递函数之后，控制器可基于所获知的初始传递函数和相对于额定燃料体积模量估计的第一燃料条件来确定额定体积模量条件传递函数。例如，所获知的传递函数可以被转换为更新后的传递函数，该更新后的传递函数包括用校正因子调整了的获知的传递函数。校正因子可基于相对于额定燃料体积模量估计的如902处所确定的非额定条件下的当前燃料体积模量估计。正因如此，基于瞬时的燃料体积模量估计的校正因子包括基于相对于燃料体积模量估计的第一燃料条件的校正因子。例如，校正因子可以基于第一燃料条件与燃料体积模量估计的比率。可替换地，校正因子可以基于第一燃料条件和燃料体积模量估计之间的差异。计算的额定条件传递函数可以被获知并且被储存在控制器的存储器中。

在908处，可以确定是否已经请求零流量润滑(ZFL)。在一个示例中，在不直接喷射燃料到仍旋转的发动机的工况期间请求ZFL。仍旋转的发动机可以包括在一个或多个汽缸中仍然进行燃烧的发动机。例如，发动机可以在所有发动机汽缸内实施燃烧。在另一个示例中，发动机可以仅在发动机汽缸的子集内实施燃烧。还有在其它示例中，发动机可以正在旋转，但是在任一汽缸内都不实施燃烧。不直接喷射燃料到发动机可以包括经由耦接到高压泵入口和低压泵出口的进气道喷射燃料轨仅进气道喷射燃料到仍旋转的发动机中。当不直接喷射燃料到发动机内时的条件可以包括发动机转速和负荷低于相应的阈值。在另一个示例中，当不直接喷射燃料到发动机内时的条件可以包括燃料轨压力低于阈值的发动机怠速条件、发动机熄火条件，以及燃料轨压力低于阈值的减速燃料切断条件中的一个。如果不符合ZFL条件，则该程序可结束。

如果符合ZFL条件，则在910处，该程序包括检索额定燃料体积模量传递函数。这是之前在904至906处获知的传递函数。在912处，可以确定瞬时燃料体积模量估计。瞬时燃料体积模量估计可以基于每种燃料条件中的一个或多个，诸如燃料温度、燃料压力，和燃料组分(例如，燃料酒精含量)。在一个示例中，请求ZFL的燃料条件也可以是非额定燃料条件，诸如不同于获知的传递函数的第一燃料条件的第二燃料条件。

然后，在914处，该程序包括用基于瞬时燃料体积模量估计的校正因子调整额定传递函数。例如，校正因子可基于请求ZFL的至少第二燃料条件。在另一个示例中，校正因子可基于第一燃料条件(在所述第一燃料条件下获知传递函数且得到额定传递函数)和第二燃料条件(在所述第二燃料条件处请求ZFL)中的每个。

在916处，该程序包括，在不直接喷射燃料到发动机中的条件期间，用基于获知的传递函数和瞬时燃料体积模量估计的占空比操作高压燃料泵。用占空比操作包括用占空比操作从而闭环控制耦接到直接喷射器的燃料轨的燃料轨压力，且不允许燃料轨压力增加得超过期望。就是说，直接喷射燃料轨压力的闭环控制可以通过应用基于更新的传递函数的占空比执行，所述更新的传递函数遵循基于校正因子的非额定燃料体积模量的校正。

现在转向图10，其示出获知非额定燃料体积模量条件下的传递函数的示例程序。图10的程序可作为图9的程序的部分(诸如，904处)被执行。

在1002处，可估计和/或测量发动机工况。这些可以包括，例如，发动机转速、扭矩需求、燃料条件、环境条件、升压水平，EGR水平等。在1004处，可以确认ZFL传递函数获知条件。具体地，如果燃料没有正直接喷射到仍旋转的发动机中，则可以认为符合ZFL传递函数获知条件。如参考图9详细所述，这些包括仅进气道喷射燃料到发动机内的选择的发动机怠速条件。如果不符合传递函数获知条件，则该程序可结束。

一旦确认ZFL传递函数获知条件之后，在1006处，该程序包括应用零占空比达一段持续时间。由于燃料温度波动的热效应，燃料轨压力的平均改变可以被获知并且被储存为zfl_frp_dot_norm。这可以作为参考值。然后在1008处，应用初始占空比(DC_1)。正因如此，第一占空比可以具有比随后的占空比更高的阶跃。例如，第一占空比可包括5或10％占空比增长(例如，从0到5％或0到10％)，而随后的占空比可包括1％增长(例如，从5％到6％，从10％到11％等)。

在1010处，可以确定在占空比的阶跃增长之后，燃料轨压力的改变是否是巨大的，例如，高于阈值。例如，可以确定燃料轨压力的改变的过滤速率(zfl_frp_dot_filt)是否高于阈值。例如，可以确认zfl_frp_dot_filt>zfl_frp_dot_norm+zfl_frp_dotthresh。如果是，该程序可以前进。否则在自应用第一占空比后的一段持续时间之后，如果没有燃料轨压力的巨大增长，则在1012处，该程序包括确定所应用的占空比不充足并且可以继续前进以应用较高的占空比并且重新开始步骤。具体地，如果燃料轨压力的变化速率(frp_dot)没有改变太多，或者花费太长时间改变，则可以需要应用较高的占空比以引出期望的响应。

如果在初始的占空比的应用后FRP的改变速率足够高且及时，且燃料轨压力的改变速率然后稳定接近背景水平(即，frp_dot≈frp_dot_norm)，则在1014处，该程序包括等待燃料轨压力(或HPP室压力)稳定到稳态值。如参考图5至图6所述，燃料轨压力可以在自占空比的应用以来的一段持续时间之后(例如，10秒后)稳定。更具体地，室压力的改变速率可以在应用占空比后立即迅速上升(spike)，且然后当该尖峰返回到稳定阶段时(接近没有应用占空比时先前估计的背景或参考水平)，燃料轨压力可开始稳定。稳定的FRP(FRP_1)可以被获知作为应用的占空比(DC_1)的函数。然后在1016记录对应于DC-FRP数据对(例如，对应于DC_1；FRP_1)的数据点并且可以将数据点绘制在ZFL获得图表上。

在1018处，可以确定是否符合结束条件。例如，可以确定是否已经收集了足够数量的数据对。如果还没有收集足够数量的数据点，则该程序移至1020，在1020处，应用新占空比且获知相应的FRP。例如，该程序可返回到1008以逐渐增加占空比(例如，以1-2％)且在泵室压力的稳定后获知相应的FRP。可以增加占空比以收集数据点直到达到最小至最大轨压力范围的百分比。例如，可以通过应用生成的燃料轨压力达到最大可允许燃料轨压力且没有更大的燃料轨压力的50％-60％的占空比来收集数据点。这样，在获知期间，所应用的压力被限制到直接喷射燃料轨的压力限制以下。一旦已经收集足够数量的数据点，则在1022处，该程序包括在零流量曲线图上绘制对应于DC-FRP对(例如，DC_1-n和FRP_1-n)的所收集的数据点。然后基于曲线图的斜率且进一步基于曲线图的偏距或截距来确定传递函数。如图9所述，如果获知的传递函数是在非额定条件下获知，则可以通过应用校正因子以补偿获知时燃料条件与额定燃料条件的偏差来将获知的传递函数调整到额定传递函数。然后，当应用用于ZFL的传递函数时，计算的额定传递函数可以被再次校正以用于应用时的燃料体积模量估计与额定燃料体积模量估计的偏差。

这样，当不直接喷射燃料到仍旋转的发动机时，用于高压燃料泵的占空比和用于直接燃料喷射器的燃料轨压力之间的传递函数可以在第一燃料条件下被获知；且然后可以通过应用基于获知的传递函数和校正因子的占空比在第二燃料条件下进行燃料轨压力的闭环控制。控制器可以基于获知的传递函数以及相对于额定体积模量估计的第一燃料条件进一步确定额定体积模量条件传递函数。应用基于获知的传递函数的占空比可以包括应用基于额定的体积模量条件传递函数以及相对于额定的体积模量估计的第二燃料条件的占空比。这里，校正因子可基于第一和第二燃料条件中的每个。

在另一个示例中，燃料系统包括：一个或多个直接燃料喷射器，其经配置以将来自燃料箱的燃料直接喷射到发动机汽缸内；一个或多个进气道燃料喷射器，其经配置以将来自燃料箱的燃料进气道喷射到发动机汽缸内；高压燃料泵，其被定位在低压提升泵的下游；直接喷射燃料轨，其从高压燃料泵接收燃料且流动地耦接到一个或多个直接燃料喷射器；以及控制器。计算机可配置具有存储在非临时存储器内的计算机可读指令以用于：当仅进气道喷射燃料到发动机内时且当发动机处于稳定的怠速条件时，以基于瞬时的体积模量估计的占空比和用于高压燃料泵的占空比和在额定体积模量条件下直接喷射燃料轨压力之间的传递函数操作高压燃料泵，其中传递函数在非额定体积模量条件下获知。传递函数在第一非额定体积模量条件下获知且高压燃料泵的操作发生在第二不同的非额定体积模量条件下。进一步，基于在第一非额定体积模量条件下估计的传递函数以及基于相对于额定体积模量估计的在第一非额定体积模量条件下的燃料体积模量的校正因子获知额定体积模量条件下的传递函数。控制器可包括进一步的指令以用于通过应用第一占空比到高压燃料泵并且获得对应于第一占空比的第一稳定的直接喷射燃料轨压力；应用第二较高的占空比到高压燃料泵并获知对应于第二占空比的第二稳定的直接喷射燃料轨压力；绘制包括第一和第二占空比与第一和第二稳定的燃料轨压力的曲线图；以及基于绘制的曲线图的斜率和偏距来确定传递函数进而获知传递函数。

用基于应用传递函数时的燃料体积模量估计的校正因子校正ZFL传递函数的技术效果是增加了为适于各种燃料系统和燃料类型的ZFL控制的鲁棒性。此外，可以减小由于现有的燃料体积模量和额定的燃料体积模量之间的差异，以及在获知传递函数时的燃料体积模量相对于应用传递函数时的燃料体积模量之间的差异而产生的直接喷射燃料轨压力控制和高压燃料泵润滑的误差。此外，可以在任何燃料条件下获知传递函数且可以在任何其它燃料条件下有利地应用传递函数，从而改善可以应用传递函数期间的燃料类型的范围。正因如此，这也可以减少每当燃料条件改变时(诸如在每个燃料箱再加注事件时)传递函数的经常更新的需要。此外，由于待量化和待补偿的发动机系统之间的可变性，体积模量校正的传递函数也可允许泵响应的可变性。总的来说，改善了高压燃料泵零流量润滑，从而减少了高压泵的劣化。

注意的是，本文所包括的示例控制和评估程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。这里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，并且可以由包括控制器的控制系统实施，所述控制器与各种传感器、致动器，和其它发动机硬件组合。本文所述的具体程序可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/或功能可以按照所示的次序执行、并行执行，或在一些情况下省略。同样地，所述处理次序不是实现本文所述的示例实施例的特征和优点所必须要求的，而是为了说明和描述的方便而提供。所示的行为、操作和/或功能中的一个或多个可根据正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待编程进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包括与电子控制器组合的各种发动机硬件组件的系统内的指令来实施。

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，因为许多变化是可行的。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所述的各种系统和配置，以及其它特征、功能，和/或属性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

之后的权利要求书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”元件或其中的等同物，此类权利要求应该理解为包括一个或多个此类元件的结合，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在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，也可被认为包括在本公开的主题中。

Claims (20)

1.一种用于燃料系统的方法，其包括：

获知用于高压燃料泵的占空比和用于额定体积模量条件下的直接燃料喷射器的燃料轨压力之间的传递函数；且

在不直接喷射燃料到发动机内的条件期间，以基于所述获知的传递函数和瞬时的体积模量估计的占空比操作所述燃料泵。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述瞬时的体积模量估计是基于包括燃料温度、燃料压力以及燃料组分中的一个或多个的燃料条件。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述燃料组分包括燃料酒精含量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述传递函数包括仿射关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作包括以基于更新的传递函数的占空比操作所述燃料泵，所述更新的传递函数包括用校正因子调整的所述获知的传递函数，所述校正因子基于相对于所述额定体积模量的所述瞬时体积模量估计。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述直接燃料喷射器被耦接到所述高压燃料泵，且其中所述发动机进一步包括进气道燃料喷射器，且其中在不直接喷射燃料到所述发动机内的所述条件期间包括所述发动机经由仅所述进气道喷射器加燃料。

7.根据权利要求1所述的方法，其中不直接喷射燃料到所述发动机内的所述条件包括发动机转速和负荷低于相应的阈值。

8.根据权利要求1所述的方法，其中不直接喷射燃料到所述发动机内的所述条件包括所述燃料轨压力在阈值以下的发动机怠速条件、发动机熄火条件，和所述燃料轨压力在所述阈值以下的减速燃料切断条件中的一个。

9.根据权利要求1所述的方法，其中以所述占空比操作包括以所述占空比操作从而启用燃料轨压力的闭环控制。

10.根据权利要求1所述的方法，其中获知用于额定体积模量条件的所述传递函数包括获知在非额定体积模量条件下的初始传递函数并且用基于相对于所述额定体积模量条件的所述非额定体积模量条件的校正因子调整所述初始传递函数。

11.一种方法，其包括：

当不直接喷射燃料到仍旋转的发动机内时，

获知用于高压燃料泵的占空比和第一燃料条件下用于直接燃料喷射器的燃料轨压力之间的传递函数；且

通过应用基于所述获知的传递函数和校正因子的占空比在第二燃料条件下执行燃料轨压力的闭环控制。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括，基于所述获知的传递函数和相对于额定体积模量估计的所述第一燃料条件确定额定体积模量条件传递函数。

13.根据权利要求12所述的方法，其中应用基于所述获知的传递函数的占空比包括应用基于所述额定体积模量条件传递函数和相对于所述额定体积模量估计的所述第二燃料条件的占空比。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述校正因子是基于所述第一和所述第二燃料条件中的每个。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述仍旋转的发动机包括在一个或多个汽缸内仍实施燃烧的发动机。

16.根据权利要求11所述的方法，其中不直接喷射燃料到所述仍旋转的发动机包括经由耦接到所述高压燃料泵的入口和低压提升泵的出口的进气道喷射燃料轨仅进气道喷射燃料到所述仍旋转的发动机内，且其中所述进气道喷射燃料轨的压力经由来自所述高压燃料泵的回流而被升高到所述提升泵的默认压力以上。

17.燃料系统，其包括：

一个或多个直接燃料喷射器，其经配置以将来自燃料箱的燃料直接喷射到发动机汽缸内；

一个或多个进气道燃料喷射器，其经配置以将来自所述燃料箱的燃料进气道喷射到所述发动机汽缸中；

高压燃料泵，其被定位在低压提升泵下游；

直接喷射燃料轨，其从所述高压燃料泵接收燃料并流体地耦接到所述一个或多个直接燃料喷射器；且

控制器，其具有储存在非临时存储器内的计算机可读指令以用于：

当仅进气道喷射燃料到发动机内时且同时所述发动机处于稳定的怠速条件中时，以基于瞬时体积模量估计的占空比以及用于所述高压燃料泵的所述占空比和额定体积模量条件下的直接喷射燃料轨压力之间的传递函数来操作所述高压燃料泵，其中所述传递函数在非额定体积模量条件下获知。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述传递函数在第一非额定体积模量条件下被获知并且其中所述高压燃料泵的所述操作发生在第二不同的非额定体积模量条件下。

19.根据权利要求18所述的系统，其中基于在所述第一非额定体积模量条件下估计的传递函数和校正因子获知额定体积模量条件下的所述传递函数，所述校正因子基于相对于额定体积模量估计的所述第一非额定体积模量条件下的燃料体积模量。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述控制器包括进一步的指令以通过以下步骤获知所述传递函数：应用第一占空比到所述高压燃料泵并且获知对应于所述第一占空比的第一稳定的直接喷射燃料轨压力；应用第二较高的占空比到所述高压燃料泵并且获知对应于所述第二占空比的第二稳定的直接喷射燃料轨压力；绘制包括所述第一和第二占空比与所述第一和第二稳定的燃料轨压力的曲线图；以及基于所述绘制的曲线图的斜率和偏距确定所述传递函数。