CN106150722B - 用于供应燃料到发动机的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于供应燃料到发动机的方法和系统。公开用于响应于供应到发动机的燃料的压缩率调整供应到发动机的燃料的压力的发动机系统和方法。在一个示例中，在燃料泵处于关闭状态的情况下，操作发动机，以便确定供应到发动机的燃料的压缩率。响应于燃料压缩率，调整供应到发动机的燃料压力。

Description

用于供应燃料到发动机的方法和系统

背景技术

进气道燃料喷射发动机接收通过燃料泵从燃料箱泵出的燃料。燃料泵供应燃料到燃料轨，并且耦接到燃料轨的燃料喷射器将燃料喷射进发动机进气道。根据燃料轨中燃料的状态，燃料可作为液体、气体或气体和液体的混合物从燃料轨递送到发动机。但是，喷射液态的燃料可以是更理想的，因为喷射的燃料的量可以是更容易控制的。通过将燃料压力增加到燃料的蒸汽压力之上，可确保液体燃料的喷射。通过供应附加的能量到燃料泵可增加燃料压力。但是，增加供应到燃料泵的能量的量可降低车辆燃料经济性，因为操作燃料泵的能量来源于耦接到车辆的发动机的交流发电机。另外，使燃料以液态被递送到发动机的压力可随燃料成分和燃料温度改变。因此，提供液态的燃料到发动机而不在增加车辆燃料消耗多于期望的压力下递送燃料会是困难的。

发明内容

本文发明人已经意识到上述限制，并且已经开发了一种用于向发动机加燃料的方法，其包括：接收燃料数据到控制器；通过控制器中的指令根据燃料数据估计燃料压缩率；以及响应于所估计的燃料压缩率，通过控制器调整燃料泵的输出。

通过响应于燃料压缩率调整燃料泵的输出，提供供应液体燃料到发动机同时减少供应到燃料泵的动力的技术结果会是可能的。具体地，燃料的压缩率可提供用于调节供应到发动机的燃料压力的基础，使得液体燃料可被提供到发动机，同时最小化燃料泵能量消耗。响应于燃料的压缩率，燃料泵输出可被增加或减少。因此，甚至当影响正在被喷射的燃料的状态的燃料特性是未知的时候，燃料可以液态被喷射到发动机，同时最小化燃料泵能量消耗。

本说明书可提供若干优点。具体地，该方法可提供用于在减小的燃料泵出口压力下供应液体燃料到发动机。减小的压力对扩大喷射器的动态范围以能够准确地容纳小的燃料喷射质量特别有用。在燃料蒸汽抽取操作的怠速状况下，小的燃料喷射质量是重要的。当喷射窗口短的时候，该动作不会降低在高的发动机速度下提供标准压力(或更高的压力)的能力。高的发动机速度是不太频繁的状况，且因此，该状况期间的高压力基本上不影响燃料经济性。另外，该方法提供用于在不知道燃料类型或燃料蒸汽压力的情况下调整供应到发动机的燃料压力。此外，该方法提供用于在不知道燃料蒸汽压力或燃料温度的情况下控制供应到燃料泵的能量。

当单独或结合附图根据下面的具体实施方式，本说明书的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。

应当理解，上面的发明内容被提供是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面提到的或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出发动机的示意图；

图2示出确定燃料压缩率的示例方式的曲线图；

图3示出响应于燃料压缩率确定期望的燃料压力的示例方式的曲线图；以及

图4示出用于供应燃料到发动机的示例方法的流程图。

具体实施方式

本说明书涉及供应燃料到发动机，使得液体燃料被喷射到发动机，同时减少燃料泵能量消耗。在一个示例中，燃料通过如图1中所示的燃料系统被供应到发动机。如图2中所示，燃料的压缩率可被确定用于调整燃料泵的输出。如图3中所示，通过确定其中燃料压缩率增加的燃料泵压力可确定期望的燃料泵输出压力。用于响应于燃料压缩率调整燃料泵的输出的方法在图4中被示出。

参考图1，通过电子发动机控制器12控制包括多个汽缸的内燃机10，在图1中示出其中的一个汽缸。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中并且被连接到曲轴40。燃烧室30被示出经由相应的进气门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被进气凸轮51和排气凸轮53操作。另选地，进气门和排气门中的一个或多个可被机电控制阀线圈和电枢组件操作。相对于曲轴40的进气凸轮51和排气凸轮53的相位可通过凸轮相位致动器59和69调整。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。

所示燃料喷射器66被定位以将燃料喷射进汽缸30的进气道38，这是本领域技术人员已知的进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。通过包括燃料箱140、燃料泵142、燃料管路141以及燃料轨145的燃料系统，将燃料递送到燃料喷射器66。燃料喷射器66和燃料泵142被供应来自控制器12的操作电流。另外，进气歧管44被示出与任选的电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置以控制来自空气进口端42的气流。

响应于控制器12，无分电器点火系统88通过火花塞92提供点火火花到燃烧室30。每个汽缸循环期间，点火系统88可提供单个或多个火花到每个汽缸。此外，响应于发动机工况，通过点火系统88提供的火花正时可相对于曲轴正时被提前或延迟。

通用排气氧(UEGO)传感器126被示出耦接到排气后处理装置70上游的排气歧管48。另选地，双态排气氧传感器可代替UFEG传感器126。在一些示例中，排气后处理装置70是微粒过滤器和/或三元催化剂。在另一些示例中，排气后处理装置70仅仅是三元催化剂。

图1中示出的作为常规的微型计算机的控制器12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、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被示出从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，除了先前讨论的那些信号外，还包括：来自耦接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；耦接到加速器踏板130的用于感测被脚132调整的加速器位置的位置传感器134；来自燃料压力传感器121的燃料压力；来自霍尔效应传感器118的感测曲轴40位置的发动机位置传感器；来自传感器120(例如，热线气流计)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。大气压也可被感测(未示出传感器)用于由控制器12处理。在本说明书的优选方面中，发动机位置传感器118在曲轴每次旋转产生预定数目的等间距脉冲，根据其能够确定发动机转度(RPM)。

在一些示例中，在混合动力车辆中的发动机可耦接到电动马达/电池系统。混合动力车辆可具有并联配置、串联配置，或它们的变型或组合。此外，在一些示例中，可采用其它发动机配置，例如柴油发动机。

操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四个冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程。一般来讲，进气冲程期间，排气门54关闭，并且进气门52打开。空气通过进气歧管44被引入燃烧室30，并且活塞36移动到汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的体积。活塞36在汽缸的底部附近并且在其冲程的末端的位置(例如，当燃烧室30在其最大体积时)通常被本领域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被关闭。活塞36朝汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程的末端且最靠近汽缸盖的点(例如，当燃烧室30在其最小体积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文被称为点火的过程中，喷射的燃料被诸如火花塞92的已知的点火装置点燃，导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体推动活塞36回到BDC。曲轴40将活塞移动转化成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以释放燃烧的空气燃料混合物到排气歧管48和，并且活塞回到TDC。注意，上面仅仅作为示例被描述，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可改变，例如，以便提供正的或负的气门重叠、晚进气门关闭或各种其它示例。

因此，图1的系统提供用于控制发动机的系统，其包括：发动机；燃料泵，其供应燃料到发动机；控制器，其包括存储在非暂时存储器中的可执行指令，用于响应于供应到发动机的燃料的压缩率调整燃料泵的输出。该系统包括其中供应到发动机的燃料的压缩率是基于所喷射的燃料的质量除以燃料轨压力的变化。该系统还包括耦接到发动机和燃料喷射器的燃料轨，以及耦接到燃料轨的压力传感器。

在一些示例中，该系统还包括附加的指令，以基于压力传感器的输出估计提供到发动机的燃料压缩率。该系统还包括附加的指令，以响应于供应到发动机的燃料的压缩率，确定期望的燃料压力。该系统还包括附加的指令，用于响应于燃料温度的变化或燃料箱的再填充估计供应到发动机的燃料的压缩率。

现在参见图2，确定燃料压缩率的方法的仿真示例曲线图被示出。图2的曲线图中示出的顺序可由图4的方法提供。竖直标记T0-T6表示在该顺序期间关注的时间。

来自图2的顶部的第一曲线图表示供应到燃料泵的电压。竖直轴线表示燃料泵电压，并且燃料泵电压沿竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示X轴线，其表示时间，并且时间从图2的左侧向图2右侧增加。

来自图2的顶部的第二曲线图表示将燃料供应到一个或多个发动机汽缸的燃料轨中的燃料压力。竖直轴线表示燃料轨燃料压力，并且燃料压力沿竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示X轴线，其表示时间，并且时间从图2的左侧向图2右侧增加。图2中所示的整个顺序期间，燃料以相同的速率被喷射到发动机。

在时间T0，如由低燃料泵电压所指示的，燃料泵被命令关闭，并且燃料轨中的燃料压力降低。响应于燃料被喷射到发动机汽缸以操作发动机，燃料轨中的燃料压力减小。

在时间T1，如由较高的燃料泵电压所指示的，燃料泵被激活。响应于确定正在被喷射到发动机的燃料的压缩率的请求，燃料泵被激活。响应于激活燃料泵，燃料轨中的燃料压力增加。

在时间T2，燃料泵如由从较高燃料泵电压到较低燃料泵电压的转变所指示的被停用。燃料泵停用以确定正在被喷射到发动机的燃料的压缩率。甚至在燃料泵被关闭并且停止供应燃料到燃料轨之后，燃料被喷射到发动机汽缸(未示出)。

在时间T2和T3之间，燃料被喷射以操作发动机，并且燃料压力开始下降，因为燃料泵未正在操作和再装满燃料轨中的燃料。由于被喷射到发动机的燃料的恒定速率，燃料压力可以以恒定的速率下降。如果此相同的图被绘制为燃料压力随消耗的燃料体积变化，则压力将呈直线下降而不管燃料速率，只要燃料压缩率保持恒定。因此，该计算甚至能够以变化的燃料喷射速率被执行。

在时间T3，被喷射到发动机的燃料的累计的量开始被计数。基于燃料喷射器打开以喷射燃料的时间量和提供燃料量随燃料压力和喷射器被打开的时间变化的传递函数，可确定被喷射到发动机的燃料的质量(或体积)。另外地，燃料压力被确定，使得燃料轨中的燃料压力降可被确定。以喷射频率的倍数或因数对燃料压力进行采样可减少压缩率的噪声(dV/dt/d P/dt)。对于很小压力变化的大量体积变化指示高的压缩率。理论上，如果流体是在蒸汽压力下，则其具有无限的压缩率。另外理论上，如果燃料存储容器是完全刚性的，并且流体完全是液体，则压缩率与体积模量的倒数成正比。

在时间T4，被喷射到发动机的燃料的累积量被停止计数，并且燃料轨压力被确定。被喷射到发动机的燃料的总的实际质量(或体积)除以时间T3和时间T4之间的燃料轨压力差值，以确定被喷射到发动机的燃料的压缩率。燃料压力降通过标记204指示。喷射到发动机的燃料质量被累积的时间量由标记202指示。

在时间T4和时间T5之间，当燃料泵关闭时，燃料继续被喷射到发动机。

在时间T5，如由较高的燃料泵电压所指示的，燃料泵被激活。响应于再供应燃料到燃料轨的请求，燃料泵被激活。响应于激活燃料泵，燃料轨中的燃料压力增加。

在时间T6，如由从较高燃料泵电压到较低燃料泵电压的转变所指示的，燃料泵被停用。在燃料轨中的燃料压力达到期望值后，燃料泵被停用以减少燃料泵工作。燃料继续被喷射到发动机汽缸。

以这种方式，当发动机正在操作并且车辆正沿路行驶时，可确定供应到发动机的燃料的压缩率。此外，如果发动机正在轻负载下操作，则可频繁地确定燃料压缩率，同时不干扰发动机操作，因为在低发动机负载状况期间发动机被供应更少量的燃料。

现在参见图3，用于响应于燃料压缩率确定期望的燃料压力的仿真程序被示出。图3的顺序可通过图4的方法被提供，图4的方法通过图1的系统中的控制器12的指令被执行。竖直标记T10-T14表示顺序期间关注的时间。在图3中所示的整个顺序期间，燃料以相同的速率被喷射到发动机。图3的三个曲线是对齐的时间，并且同时发生。

来自图3的顶部的第一曲线图表示将燃料供应到发动机的燃料轨中的燃料压力随时间的变化。竖直轴线表示燃料压力，并且燃料压力沿竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图3的左侧向图3右侧增加。

来自图3的顶部的第二曲线图表示将燃料供应到发动机的燃料轨中的燃料的压缩率随时间的变化。竖直轴线表示燃料轨中燃料的压缩率，并且压缩率沿竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图3的左侧向图3右侧增加。水平线305表示燃料压缩率阈值。需要操作燃料泵以保持燃料压缩率在阈值305以下。

来自图3的顶部的第三曲线图表示燃料喷射速率(例如，毫升/秒)随时间的变化。竖直轴线表示燃料喷射速率，并且燃料喷射速率沿竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图3的左侧向图3右侧增加。

在时间T10，燃料轨中的燃料压力处于较低水平。在顺序期间，燃料正被喷射到发动机，但是没有被示出。燃料泵也被停用(未示出)。燃料压缩率正在增加，并且燃料喷射速率是恒定的速率。

在时间T11，响应于燃料压缩率达到阈值305，燃料泵被激活，并且响应于燃料泵被激活，燃料轨中的燃料压力增加。燃料泵被激活以确保燃料轨中的燃料是液态而不是部分气体(蒸汽)状态。当燃料泵被激活时，在时间T11和时间T12之间压缩率不被计算。

在时间T12，燃料泵被停用。在燃料泵被激活之后的预定时间内或响应于燃料轨压力达到期望的压力，燃料泵可被停用。在燃料泵被停用之后(未示出)，燃料继续以恒定的速率被喷射到发动机，并且燃料压缩率被确定处于较低的值。

在时间T12和时间T13之间，当燃料被喷射到发动机时(未示出)，燃料轨中的燃料压力减小。在一些示例中，如图2中所描述的，在时间T12和时间T13之间可确定燃料的压缩率。在这个示例中，燃料压缩率几乎保持恒定，并且燃料喷射速率保持恒定。

在时间T13，燃料轨中的燃料压力变化的速率(例如，斜率)减小。当达到燃料蒸汽压力的低值(floor)时，燃料压力变化的速率减小，并且燃料压缩率开始增加。燃料轨中的一部分燃料可以是气态。水平线304表示燃料轨压力，其中响应于达到燃料蒸汽压力低值，燃料轨压力斜率或下降的速率减小。可需要借助由水平线302指示的燃料轨中的压力操作。水平线302等于水平线304的燃料轨压力加上偏移。在这个示例中，偏移是水平线304和水平线302之间的压力。因此，可控制燃料泵以将燃料轨中的燃料压力保持在水平线302所示的水平，从而将液体燃料递送到发动机，并且减少供应到燃料泵的能量。当燃料轨压力处于水平线302指示的水平时，燃料泵能量可被减少，因为在高于线302的水平的压力下操作燃料轨增加燃料泵能量消耗。水平线304和水平线302之间的燃料压力偏移提供燃料轨中燃料不进入气体状态的置信区间(confidence interval)。燃料喷射速率保持恒定。

在时间T13和时间T14之间，燃料继续被喷射到发动机，同时燃料泵关闭。与时间T12和时间T13之间相比，燃料轨中的压力以较慢的速率或较小的斜率减小，即使燃料以相同的速率被喷射到发动机。但是，正当在燃料喷射速率保持恒定时，燃料压缩率仍稳定地增加。

在时间T14，响应于燃料压缩率达到阈值305，燃料泵被再激活以增加燃料轨中的燃料压力。燃料喷射速率保持恒定，并且燃料压缩率的计算停止。顺序可被重复几次以确认达到燃料的蒸汽压力低值的燃料轨中的压力。

以这种方式，可确定用于调整燃料泵输出的控制压力。控制压力是提供液体燃料到发动机同时供应较少量的能量到供应燃料到燃料轨和发动机的燃料泵的压力。另选地，电压、负载周期、电流或功率可与所测量的压力相关联，并且在加上间距后，电压、负载周期、电流或功率将可以是控制器新的设定点。

现在参见图4，其示出用于供应燃料到发动机的示例方法的流程图。图4的方法的至少一部分可作为可执行指令被并入图1的系统。此外，图4的方法的部分通过从传感器接收数据并且控制致动器的控制器可发生在物理世界。当车辆中的发动机正在操作时，图4的方法是有效的。如果燃料喷射速率高，则燃料压缩率测试可被阻止。在高喷射速率下，我们可选择使用先验压力或提升泵电能水平。

在402，方法400判断被喷射到发动机的燃料的压缩率是否已经被确定。可需要确定燃料的压缩率，因为当燃料可以至少部分处于气体状态时，燃料的压缩率增加到较高的值。当燃料仅仅是液态时，燃料的压缩率是较低的值。在一个示例中，当燃料的压缩率是已知的时候，存储器中的比特(bit)可被设定为一的值，并且当燃料的压缩率是未知的时候，其可被设定为零的值。如果方法400判断燃料的压缩率是已知的，答案为“是”，并且方法400进行到430。否则，答案为“否”，并且方法400进行到404。这里的想法是将燃料压力驱动的足够高(其中人们已知燃料压力远高于蒸汽压力很多的先验)，以确定在此状况下的压缩率。虽然我们将压缩率称为仅仅是燃料的特性，压缩率实际上也是包含燃料的机械结构的特性，因为容器自身并不是完全刚性的。

在404，供应燃料到燃料轨和发动机的燃料泵在全功率或额定功率下被操作，以提供燃料轨中较高的压力。燃料泵可被激活达预定量的时间，或直到在发动机的燃料轨内达到阈值压力。在燃料泵已经运行达预定量的时间后，或者直到达到燃料轨中的阈值压力，方法400进行到406。

在406，方法400停用燃料泵。当燃料泵被停用时，燃料泵停止提供燃料到燃料轨。通过阻止到燃料泵的电力流，燃料泵可被停用。在燃料泵被停用之后，方法400进行到408。

在408，方法400喷射燃料到发动机。燃料以恒定的速率被喷射到发动机，使得每个汽缸接收基本上相同量(在±5％内)的燃料。方法400进行到410。

在410，方法400求和通过燃料轨提供到发动机的燃料的质量(或体积)。响应于不通过燃料泵供应燃料到燃料轨以及喷射燃料到发动机汽缸，燃料被喷射几个发动机周期，并且燃料轨中的压力减小。喷射到发动机汽缸的燃料质量(或体积)可被求和达预定量的时间或直到观察到燃料轨中压力的预定压力降。在一个示例中，通过索引燃料喷射器传递函数，被喷射到发动机汽缸的燃料的质量(或体积)可被确定，所述传递函数输出给定燃料轨压力的燃料质量和燃料喷射器被打开的时间。方法400进行到412。

在412，响应于燃料喷射到操作的发动机和燃料泵处于关闭状态，方法400确定燃料轨压力降。从开始求和喷射的燃料的质量的时间到结束求和喷射的燃料的质量的时间，燃料轨压力降被确定。方法400进行到414。

在414，方法400确定被喷射到发动机的燃料的压缩率。通过将在410确定的喷射的燃料的求和的质量(或体积)除以在412确定的燃料轨燃料压力的变化，燃料的压缩率被确定。另外，方法400通过将存储器中的比特设定为一的值指示已知燃料压缩率。图2提供从404到414描述的顺序的示例。在一些示例中，来自404的顺序可被重复几次，并且平均的燃料压缩率用来确定燃料的压缩率。燃料压缩率被确定之后，方法400进行到416。

在418，方法400判断是否需要确定其中燃料压缩率增加的燃料轨中的燃料的压力，从而指示燃料轨中的至少一部分燃料是气体状态。需要确定其中燃料压缩率增加的燃料轨中的燃料的压力，从而指示发动机在较低负载下操作时的燃料的蒸汽压力低值，在蒸汽压力低值时在发动机扭矩或空气燃料比没有大的变化的情况下，发动机可被操作。因此，如果发动机正在规定的转速范围和扭矩范围内操作，则其中燃料压缩率增加的燃料轨中的燃料的压力可被确定。如果方法400判断需要确定其中燃料压缩率增加的燃料轨中燃料的压力，则答案为“是”，并且方法400进行到420。否则，答案为“否”，并且方法400进行到418。

在420，方法400继续以在燃料泵关闭的情况下喷射燃料到发动机，从而确定期望的燃料压力通过燃料泵提供在燃料轨中。方法400确定燃料轨压力随被喷射的燃料的质量变化的斜率或变化速率。当燃料是液态时，燃料压缩率是低的，并且当燃料是气态或至少部分是气态时，燃料压缩率是较高的。燃料轨压力相对于被喷射的燃料的质量从较高的值到较低的值的斜率或变化速率的变化可指示如图3中所示的燃料的压缩率的转变。当确定燃料压力斜率的变化随被喷射的燃料的质量变化时，发动机可在恒定的状况下(例如，被喷射的燃料的恒定质量、恒定的转速以及恒定的扭矩)被操作。燃料压力如图3中所述被确定并且被存储到存储器，在该燃料压力下，燃料压力的斜率或变化速率变化。其中燃料压力斜率变化的燃料轨中的燃料压力指示燃料蒸汽压力低值。在一个示例中，预定的偏移值被加到其中燃料压力斜率变化的燃料轨中的燃料压力，以确定燃料轨中期望的燃料压力，从而确保通过提供燃料到燃料轨的燃料泵喷射液体燃料以及减少消耗的能量。该顺序在图3中被示出。在确定燃料轨中期望的燃料压力之后，方法400退出。燃料轨中期望的燃料压力可以是控制燃料泵的输出的基础。此外，存储器中比特的值可被改变到为一的值，以指示燃料控制压力被确定。

在418，方法400调整在414确定的燃料压缩率值以预定因数(例如，1.4)。所得到的值是期望的燃料压缩率，并且期望的燃料压缩率可以是控制供应燃料到燃料轨的燃料泵的输出的基础。期望的燃料压缩率被确定之后，方法400退出。

下一次方法400被执行，燃料轨中期望的燃料压力或期望的燃料压缩率可以是控制供应燃料到燃料轨和发动机的燃料泵的输出的基础。

在430，方法400判断是否已经根据燃料轨中燃料的压缩率确定用于燃料轨中燃料的燃料控制压力。在一个示例中，如果存储器中变量的值是一，答案为“是”，并且方法400进行到436。否则，答案为“否”，并且方法400进行到432。在420，变量可被设定为一的值。

在432，方法400调整燃料压力以提供处于期望的燃料压缩率值的燃料轨中的燃料。期望的燃料压缩率值可来自418。在一个示例中，燃料压力被调整到最大值并且以预定的增量减小，直到期望的燃料压缩率值被提供。如在404-414所描述的，每次燃料轨中燃料压力递增地减小时，可确定燃料压缩率，从而确定燃料轨中的燃料是否具有期望的压缩率。在燃料轨中的燃料压力处于提供期望的压缩率的水平之后，方法400进行到434。

在434，方法400将燃料轨中的燃料的燃料压力存储到存储器，其提供期望的燃料压缩率。存储的燃料压力值是用于控制燃料轨中的燃料压力的期望的燃料压力。在将期望的燃料压力存储到存储器之后，方法400进行到436。

在436，方法400判断燃料箱再填充是否已经发生，或者在燃料轨处的燃料温度的变化是否已经发生。如果燃料箱传感器指示存储在燃料箱的燃料增加了，方法400可判断燃料再填充已经发生。基于发动机温度或燃料轨中所测的燃料温度，方法400可判断燃料温度的变化已经发生。如果方法400判断燃料再填充已经发生，或者在燃料轨处的燃料温度存在变化，则答案为“是”，并且方法400进行到450。否则，答案为“否”，并且方法400进行到438。

在450，方法400指示期望的燃料压缩率是未知的，因此在404-414处可确定新的燃料压缩率值。在将存储器中比特的值设为零以指示燃料压缩率是未知的之后，方法400退出。

在438，方法400判断燃料轨中的燃料压力是否大于(G.T.)期望的燃料压力加上预定的偏移值。如果是，则答案为“是”，并且方法400进行到460。否则，答案为“否”，并且方法400进行到440。

在460，通过降低供应到燃料泵的电压和/或电流，方法400减小燃料泵输出。燃料泵输出可与期望的燃料压力和实际的燃料压力之间的差值成比例地减少。燃料压力被调整之后，方法400退出。

在440，方法400判断燃料轨中的燃料压力是否小于(L.T.)期望的燃料压力减去预定的偏移值。如果是，则答案为“是”，并且方法400进行到442。否则，答案为“否”，并且在不做出燃料泵输出调整之后，方法400退出。

在442，通过增加供应到燃料泵的电压和/或电流，方法400增加燃料泵输出。燃料泵输出可与期望的燃料压力和实际的燃料压力之间的差值成比例地增加。燃料压力被调整之后，方法400退出。

以这种方式，响应于被递送到发动机的燃料轨中的燃料的压缩率，燃料轨中的燃料压力可被调整。燃料轨压力被调整以提供液体燃料到发动机，同时减少燃料泵能量消耗。

因此，图4的方法提供一种用于向发动机加燃料的方法，其包括：接收燃料数据到控制器；通过控制器中的指令根据燃料数据估计燃料压缩率；以及响应于所估计的燃料压缩率，通过控制器调整燃料泵的输出。该方法包括，其中估计燃料压缩率包括将喷射到发动机的燃料的质量除以燃料轨中的压力降。该方法也包括，其中燃料数据包括燃料轨中的燃料压力。该方法包括，其中燃料数据包括被喷射的燃料质量的估计。

在一些示例中，该方法包括，其中调整燃料泵的输出包括响应于所估计的燃料压缩率大于阈值压缩率值，增加供应到燃料泵的电压或电流的量。该方法包括，其中调整所述燃料泵的输出包括响应于所估计的燃料压缩率小于阈值压缩率，减少供应到燃料泵的电压或电流的量。

图4的方法也提供一种用于向发动机加燃料的方法，其包括：当供应燃料到发动机的燃料泵被停止时，喷射燃料到发动机；当燃料泵被停止时，接收燃料数据到控制器；响应于根据燃料数据的燃料压力的斜率的变化，提供期望的燃料压力；以及响应于期望的燃料压力，通过控制器调整燃料泵的输出。该方法包括，其中斜率的变化指示燃料蒸汽压力。

该方法也包括，其中期望的燃料压力大于其中斜率改变的燃料压力。在一些示例中，该方法包括，其中斜率的变化是斜率的减小。该方法还包括，响应于燃料温度的变化或燃料箱的再填充，修正期望的燃料压力。该方法包括，其中接收的燃料数据包括燃料压力。该方法包括，其中燃料泵的输出被调整以提供期望的燃料压力。该方法包括，其中当供应燃料到发动机的燃料泵被停止时，将燃料喷射到发动机是响应于燃料温度的变化或燃料箱再填充。

要注意的是，本文包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置使用。此外，本文所描述的方法可以是物理世界中通过控制器所采用的动作和控制器内的指令的组合。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时存储器中，且可由控制系统进行，所述控制系统包括与各种传感器、致动器以及其它发动机硬件组合的控制器。本文描述的专用程序可表示任何数量的处理策略，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等中的一个或多个。因此，示出的各种动作、操作和/或功能可以示出的顺序并行执行或在某些情况下省略。同样地，处理的顺序不是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必须要求的，而是为了便于说明和描述而提供。根据使用的特定策略，可重复执行示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可用图表表示被编程进发动机控制系统中计算机可读存储介质的非暂时存储器的代码，其中通过执行系统中的指令进行所述动作，所述系统包括电子控制器与各种发动机硬件部件的组合。

这样就结束了本说明。在不偏离本说明的精神和范围的情况下，本领域技术人员对其的阅读将想到多种变体和修改。例如，在天然气、汽油、柴油或替代燃料配置中操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10以及V12发动机可使用本说明以获益。

下面的权利要求特别指出被视为新颖和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”元件或其等价物。此类权利要求应被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、元素和/或特性的其它组合和子组合可通过本权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而被要求保护。这样的权利要求，无论是更宽于，更窄于，等于，或不同于原始的权利要求的范围，也被视为包括在本公开的主题之内。

Claims (21)

1.一种用于向发动机加燃料的方法，其包括：

接收燃料数据到控制器；

通过所述控制器中的指令根据所述燃料数据估计燃料压缩率；以及

响应于所述估计的燃料压缩率，通过所述控制器调整燃料泵的输出，其中调整所述燃料泵的输出包括响应于所述估计的燃料压缩率大于阈值压缩率，增加供应到所述燃料泵的电压或电流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中估计燃料压缩率包括将喷射到所述发动机的燃料的质量除以燃料轨中的压力降。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料数据包括燃料轨中的燃料压力。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料数据包括喷射的燃料的质量估计。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于所述估计的燃料压缩率小于阈值压缩率，通过减少供应到所述燃料泵的电压或电流量，调整所述燃料泵的输出。

6.一种用于向发动机加燃料的方法，其包括：

将燃料喷射到发动机，同时供应燃料到所述发动机的燃料泵被停止；

接收燃料数据到控制器，同时所述燃料泵被停止；

根据所述燃料数据的燃料压力的斜率的变化，确定燃料压缩率的变化；

响应于所述燃料压缩率的变化，提供期望的燃料压力；以及

响应于所述期望的燃料压力，通过所述控制器调整所述燃料泵的输出，其中调整所述燃料泵的输出包括响应于燃料轨中的燃料压力小于期望的燃料压力减去预定的偏移值，增加供应到所述燃料泵的电压或电流量。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括响应于燃料轨中的燃料压力大于期望的燃料压力加上预定的偏移值，通过减少供应到所述燃料泵的电压或电流量，调整所述燃料泵的输出。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述斜率的变化指示燃料轨中的至少一部分燃料处于气体状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述期望的燃料压力大于所述斜率变化处的燃料压力，并且其中期望的燃料压力被提供在燃料轨中。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述斜率的所述变化是斜率的减小。

11.根据权利要求7所述的方法，其还包括响应于燃料温度的变化或燃料箱的再填充修正所述期望的燃料压力。

12.根据权利要求7所述的方法，其中接收的所述燃料数据包括燃料压力。

13.根据权利要求7所述的方法，其中所述燃料泵的输出被调整以提供所述期望的燃料压力。

14.根据权利要求7所述的方法，其中将燃料喷射到所述发动机，同时供应燃料到所述发动机的所述燃料泵被停止是响应于燃料温度的变化或燃料箱再填充。

15.一种用于控制发动机的系统，其包括：

发动机；

燃料泵，其供应燃料到所述发动机；

控制器，其包括存储在非暂时存储器中的可执行指令，用于响应于供应到所述发动机的燃料的压缩率，调整所述燃料泵的输出，其中调整所述燃料泵的输出包括响应于所述燃料的压缩率大于阈值压缩率，增加供应到所述燃料泵的电压或电流量。

16.根据权利要求15所述的系统，其中供应到所述发动机的燃料的压缩率是基于所喷射的燃料的质量除以燃料轨压力变化。

17.根据权利要求15所述的系统，其还包括耦接到所述发动机和燃料喷射器的燃料轨，以及耦接到所述燃料轨的压力传感器。

18.根据权利要求17所述的系统，其还包括附加的指令，以基于所述压力传感器的输出，估计供应到所述发动机的所述燃料的压缩率。

19.根据权利要求15所述的系统，其还包括附加的指令，以响应于供应到所述发动机的所述燃料的压缩率确定期望的燃料压力。

20.根据权利要求19所述的系统，其还包括附加的指令，用于响应于燃料温度的变化或燃料箱的再填充，估计供应到所述发动机的所述燃料的压缩率。

21.根据权利要求15所述的系统，其还包括附加的指令，用于响应于所述燃料的压缩率小于阈值压缩率，通过减少供应到所述燃料泵的电压或电流量，调整所述燃料泵的输出。

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