CN106246382B - 用于燃料系统控制的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于燃料系统控制的方法和系统。方法和系统被提供以用于响应于DI泵效率低于阈值效率，增加提升泵电压到高阈值电压，并响应于主射流泵燃料储器液面小于第一阈值储器液面，增加提升泵电压到小于高阈值电压的第一阈值电压。该方法增加燃料喷射泵性能且因此减少由燃料蒸发引起的发动机失速，同时维持DI泵效率和燃料经济性。

Description

用于燃料系统控制的方法和系统
技术领域
本公开的领域一般涉及内燃发动机中的燃料系统。
背景技术
提升泵控制系统可用于各种燃料系统控制目的。这些可包括，例如，燃料喷射蒸气管理、喷射压力控制、温度控制、和润滑。在一个示例中，提升泵供应燃料到较高压力燃料泵(DI泵)，其为内燃发动机中的直接喷射器提供高喷射压力。DI泵可通过供应高压燃料到直接喷射器耦合到其的燃料轨来提供高喷射压力。燃料压力传感器可设置在燃料轨中以能够测量燃料轨压力，发动机操作的各方面可基于此，诸如燃料喷射。此外，提升泵可经操作以仅施加充足的燃料压力到DI泵，以便维持DI泵的容积效率，同时保持燃料经济性。
然而，发明人这里已意识到这种系统的潜在问题。为维持DI泵效率而施加的提升泵压力可以是低的，尤其在冷燃料条件期间，从而降低燃料箱内的射流泵的性能，这能够引起低燃料箱和低射流泵燃料储器液面。低燃料箱和低射流泵燃料储器液面能够导致低燃料管线压力、燃料系统内燃料蒸发、以及DI燃料轨压力急剧下降，从而引起发动机失速(stall)。
发明内容
在一个示例中，上述问题可通过以下方法解决，所述方法包括：响应于DI泵容积效率低于阈值容积效率，增加提升泵电压到高阈值电压，并响应于主射流泵燃料储器液面小于第一阈值储器液面，增加提升泵电压到小于高阈值电压的第一阈值电压。这样，可实现维持射流泵燃料流量和性能，同时保持DI泵效率的技术结果。因此，液体燃料输送系统内燃料蒸发以及大的DI燃料轨压力下降的风险能够被降低，且发动机操作稳健性可增加，同时维持燃料经济性。
在一个示例中，如果DI泵燃料容积效率降到阈值容积效率以下，则提升泵电压将增加到高阈值电压，以便减轻DI泵容积效率下降并恢复DI泵容积效率到阈值容积效率。此外，响应于燃料储器燃料液面降到第一阈值储器燃料液面以下，提升泵电压可增加到小于高阈值电压的第二阈值电压。以这种方式，带有低DI燃料泵效率的发动机操作，以及由低燃料储器液面和低射流泵流量引起的燃料蒸发都能够减轻，同时保持燃料经济性。
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的选择。其并不意味识别所要求保护的主题的关键或重要的特征，所述主题的范围通过随附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上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
图1是示出示例发动机的示意图。
图2示出包括燃料箱系统的直接喷射发动机系统的示例。
图3示出另一示例燃料箱系统。
图4示出射流泵的示例。
图5示出燃料箱系统的主射流泵配置的示例。
图6示出图表，其示出作为提升泵压力的函数的射流泵流。
图7示出作为DI泵命令(占空比)和发动机转速的函数的用于下降50bar的燃料轨压力的时间的曲线图。
图8至图10示出流程图，其示出用于调整燃料系统提升泵中的泵命令以维持DI泵效率和燃料系统射流泵流的方法。
图11示出用于操作燃料系统中的提升泵的示例时间轴。
图12示出用于以脉冲和增量模式操作提升泵的示例时间轴。
图13示出用于操作燃料系统中的提升泵的示例控制模式的表格。
具体实施方式
系统和方法被提供以用于通过调整提升泵压力操作以维持图1至图2所示的燃料系统中的射流泵燃料流和性能来增加发动机操作的稳健性同时维持燃料经济性。一个或多个射流泵，诸如图4的示例射流泵，可结合提升泵操作，如图3的示例燃料箱系统中所示，且如图5中通过转移燃料到主射流泵燃料储器的示例主射流泵所述。图6和图7分别示出提升泵压力(或电压)和占空比对射流泵流的影响，以及作为发动机转速的函数的燃料轨压力和容积燃料流。提升泵电压可被命令提供所需的提升泵压力，如图11和图12的示例时间轴所示。例如，控制器可经配置以执行包含在其中的指令，诸如图8至图10的方法，以增加提升泵压力或电压，响应于燃料箱液面条件或DI泵效率水平，以便维持射流泵燃料流和性能并减轻发动机关闭风险，同时保持DI泵效率。图8至图10的方法的控制器可执行指令被总结在图13中的控制模式的表格中。图11和图12示出响应于低燃料箱液面条件和低DI泵效率的提升泵调整的示例。这样，射流泵流和性能可维持，且发动机失速可减少，同时维持燃料经济性。
图1是示出示例发动机10的示意图，所述发动机可包括在汽车的推进系统中。发动机10示出有4个汽缸30。然而，根据当前的公开，可使用其它数量的汽缸。发动机10可通过包括控制器12的控制系统，且经由输入设备130通过来自车辆操作员132的输入至少部分控制。控制器12从图1的各种传感器接收信号，并采用图1的各种致动器基于接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令调整发动机操作。在该示例中，输入设备130包括加速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的每个燃烧室(例如汽缸)30可包括带有安置其中的活塞(未示出)的燃烧室壁。活塞可耦合到曲轴40以使得活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间传输系统(未示出)耦合到车辆的至少一个驱动轮。另外，起动机马达可经由飞轮耦合到曲轴40以启用发动机10的起动操作。
燃烧室30可经由进气道42从进气歧管44接收进气空气，且可经由排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气歧管46能够经由各自的进气门和排气门(未示出)选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。
燃料喷射器50示出直接耦合到燃烧室30以用于在其中直接喷射与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例的燃料。以这种方式，燃料喷射器50提供称之为喷射到燃烧室30中的燃料的直接喷射。例如，燃料喷射器可安装在燃烧室的侧面中或在燃烧室的顶部中。燃料可通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器50。参考图2，下面描述可结合发动机10采用的示例燃料系统。在一些实施例中，燃烧室30可替换地或额外地包括提供称之为喷射到每个燃烧室30上游的进气道中的燃料的进气道喷射的配置中布置在进气歧管44中的燃料喷射器。
进气道42可包括分别具有节流板22和24的节气门21和23。在该特定示例中，节流板22和24的位置可通过控制器12经由提供到包括有节气门21和23的致动器的信号改变。在一个示例中，致动器可为电动致动器(例如，电动马达)，这是通常称为电子节气门控制(ETC)的配置。以这种方式，节气门21和23可经操作以改变提供到其它发动机汽缸中的燃烧室30的进气空气。节流板22和24的位置可通过节气门位置信号TP提供到控制器12。进气道42还可包括质量空气流量传感器120、歧管空气压力传感器122和节气门入口压力传感器123以提供各自的信号MAF(质量气流)、MAP(歧管空气压力)到控制器12。
排气道48可从汽缸30接收排气。排气传感器128示出耦合到涡轮62和排放控制装置78上游的排气道48。传感器128可选自用于提供排气空气/燃料比的指示的各种合适的传感器，例如，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置78可为三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其它排放控制装置、或其组合。
排气温度可通过位于排气道48中的一个或多个温度传感器(未示出)测量。可替换地，排气温度可基于发动机工况推测出，所述发动机工况诸如转速、负荷、AFR、火花延迟等。
控制器12在图1中示出为微型计算机，其包括微型处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、在该特定示例中用于示出为只读存储器芯片(ROM)106的可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和数据总线。控制器12可从耦合到发动机10的传感器接收除上述讨论的那些信号之外的各种信号，其包括：来自质量空气流量传感器120的引入质量空气流量(MAF)的测量；在发动机10内的一个位置中示意性示出的来自温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；来自耦合到曲轴40的霍尔效应传感器118(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)，如所讨论；以及来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP，如所讨论。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44中的真空或压力的指示。注意，可使用上述传感器的各种组合，诸如有MAF传感器而没有MAP传感器，或反之亦然。在化学计量操作期间，MAP传感器能够给出发动机扭矩的指示。另外，该传感器连同检测到的发动机转速能够提供引入到汽缸中的充气(包括空气)的估计。在一个示例中，也用作发动机转速传感器的传感器118在曲轴40的每一旋转可产生预定数量的等距脉冲。在一些示例中，存储介质只读存储器106可利用计算机可读数据编程，所述计算机可读数据表示通过处理器102可执行的指令以用于执行下述方法以及预测的但未具体列出的其它变体。
发动机10还可包括压缩设备，诸如涡轮增压器或机械增压器，其包括沿进气歧管44布置的至少一个压缩机60。对于涡轮增压器，压缩机60可通过涡轮机62经由例如轴或其它耦合布置被至少部分地驱动。涡轮机62可沿排气道48布置并与流经其的排气连通。各种布置可经提供以驱动压缩机。对于机械增压器，压缩机60可通过发动机和/或电机被至少部分地驱动，且可不包括涡轮机。因此，经由涡轮增压器或机械增压器提供到发动机的一个或多个汽缸的压缩量可通过控制器12改变。在一些情况中，涡轮机62可驱动例如发电机64以经由涡轮驱动器68向电池66提供动力。来自电池66的动力然后可用于经由马达70驱动压缩机60。另外，传感器123可设置在进气歧管44中以用于向控制器12提供增压信号。
另外，排气道48可包括废气门26以用于使排气转向远离涡轮机62。在一些实施例中，废气门26可为多级废气门，诸如双级废气门，其第一级经配置以控制增压压力且第二级经配置以增加到排放控制装置78的热通量。废气门26可利用致动器150操作，所述致动器150可为电动致动器，诸如电动马达，例如，尽管也考虑气动致动器。进气道42可包括压缩机旁通阀27，其经配置以围绕压缩机60使进气空气转向。废气门26和/或压缩机旁通阀27可通过控制器12经由致动器(例如，致动器150)控制以例如当较低的增压压力是所需的时打开。
进气道42还可包括增压空气冷却器(CAC)80(例如，中间冷却器)以降低涡轮增压的或机械增压的进气的温度。在一些实施例中，增压空气冷却器80可为空气对空气热交换器。在其它实施例中，增压空气冷却器80可为空气对液体热交换器。
另外，在公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可经由EGR通道140将排气的所需部分从排气道48传送到进气道42。提供到进气道42的EGR量可通过控制器12经由EGR阀42改变。另外，EGR传感器(未示出)可布置在EGR通道内且可提供排气的压力、温度和浓度中的一个或多个的指示。可替换地，EGR可基于来自MAF传感器(上游)、MAP(进气歧管)、MAT(歧管气体温度)和曲轴转速传感器的信号通过已计算的值控制。另外，EGR可基于排气氧传感器和/或进气氧传感器(进气歧管)控制。在一些条件下，EGR系统可用于调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度。图1示出高压EGR系统，其中，EGR从涡轮增压器的涡轮机上游传送到涡轮增压器的压缩机下游。在其它实施例中，发动机可额外地或可替换地包括低压EGR系统，其中，EGR从涡轮增压器的涡轮机下游传送到涡轮增压器的压缩机上游。
图2示出直接喷射发动机系统200，其可被配置为用于车辆的推进系统。发动机系统200包括内燃发动机202，其具有多个燃烧室或汽缸204。例如，发动机202可为图1的发动机10。燃料能够经由缸内直接喷射器206直接提供到汽缸204。如图2示意性所示，发动机202能够接收进气空气并排出燃烧的燃料的产物。发动机202可包括合适类型的发动机，其包括汽油发动机或柴油发动机。
燃料能够经由喷射器206通过208处通常所示的燃料系统的方式提供到发动机202。在该特定示例中，燃料系统208包括用于存储车辆上燃料的燃料存储箱260、较低压力燃料泵282(例如，燃料提升泵)、较高压力燃料泵214、蓄积器215、燃料轨216、以及各种燃料通道218和220。在图2所示的示例中，燃料通道218将燃料从较低压力燃料泵282运送到较高压力燃料泵214，且燃料通道220将燃料从较高压力燃料泵214运送到燃料轨216。
如图2所示，燃料存储箱260可包括马鞍状(saddle-type)燃料箱，其中燃料存储箱260内的分区276至少部分流动地将燃料容积与燃料提升泵隔离。如图2所述，分区276可包括任何类型的挡板、壁、或屏障，其包括来自燃料存储箱260的底部的其它类型的凸出部。正因如此，分区276能够将燃料存储箱260分为两个存储油底壳，主燃料油底壳280和次燃料油底壳270。尽管图2未明确示出，次燃料油底壳270和主燃料油底壳280可使用标准的燃料再填充程序再填充。在一个示例中，在次燃料油底壳270被填满之前燃料可填满主燃料油底壳280。主燃料油底壳280在2中示出具有比次燃料油底壳270更大的容积，然而在其它示例中，它们可具有相同的容积，或次燃料油底壳270可具有比主燃料油底壳280更大的容积。燃料存储箱260可包括燃料液面传感器262，其可测量并经由信号264传输一个或多个燃料油底壳中的燃料液面(例如，主燃料油底壳燃料液面281、次燃料油底壳燃料液面271)到控制器222。
较低压力燃料泵282可浸没在燃料储器285(也可称为主射流泵燃料储器)内的液体燃料中，所述燃料储器285可安置在主燃料油底壳280中。燃料储器285可包括主燃料油底壳280的总容积的一小部分。相比如果较低压力燃料泵282安置在没有燃料储器285的主燃料油底壳280中，以这种方式，较低压力燃料泵282可利用较小容积的燃料保持浸没。维持较低压力燃料泵282浸没在燃料储器285内的燃料中有助于降低较低压力燃料泵282的吸入损耗(例如，气蚀)并维持DI泵性能以及到发动机的燃料流。例如，如果燃料储器燃料液面291下降到较低压力燃料泵282的吸入端口以下，则空气可被吸入燃料管线中且可使发动机操作不稳定。燃料储器285也可减轻由车辆运动期间燃料晃动引起的对较低压力燃料泵282的气蚀或吸入损耗。
燃料储器燃料液面传感器266可用于测量燃料储器燃料液面291且可经由信号268连通燃料储器燃料液面291到控制器222。当储器内的燃料液面处于储器边缘的液面(填满的燃料储器液面287)处时，燃料储器285是满的。当燃料储器燃料液面291处于填满的燃料储器液面287时，流到燃料储器285的额外的燃料溢出到主燃料油底壳280。此外，当主燃料油底壳液面281大于填满的燃料储器液面287时，燃料储器为满的，且燃料储器燃料液面291为填满的燃料储器液面287。在一个示例中，填满的燃料储器液面287可为100mm。换句话说，燃料储器285可为100mm深。在一些示例中，燃料储器燃料液面291可经由考虑燃料喷射流速、燃料消耗率、发动机负荷、燃料/空气比和其它发动机操作变量中的一个或多个的储器填充模式估计。当燃料储器燃料液面291测得或估计为低时，如下面另外详细所述的各种控制测量可被执行以减轻低压燃料泵的气蚀，从而降低导致发动机失速的燃料轨压力下降的风险。
较低压力燃料泵282能够通过控制器222(例如，图1的控制器12)操作以经由燃料通道218向较高压力燃料泵214提供燃料。较低压力燃料泵282能够被配置为可称为燃料提升泵。举一个示例来说，较低压力燃料泵282可为包括电动(例如，DC)泵马达的涡轮机(例如，离心的)泵，由此泵两端的压力增加和/或通过泵的容积流速可通过改变提供到泵马达的电功率(例如，电流和/或电压)控制，从而增加或降低马达转速。例如，当控制器222减少提供到较低压力燃料泵282的电功率时，可减少容积流速和/或泵282两端的压力增加。容积流速和/或泵两端的压力增加可通过增加提供到较低压力燃料泵282的电功率而增加。举一个示例来说，供应到较低压力泵马达的电功率能够从车辆上的交流发电机或其它能量存储设备(未示出)获得，由此控制系统能够控制用于对较低压力燃料泵282供以动力的电负荷。因此，通过改变提供到较低压力燃料泵282的电压和/或电流，如224处所示，提供到较高压力燃料泵214且最终提供到燃料轨216的燃料的流速和压力可通过控制器222调整。除了为直接喷射器206提供喷射压力外，在一些实施方式中，较低压力燃料泵282可为一个或多个进气道燃料喷射器(图2未示出)提供喷射压力。
较低压力燃料泵282可流动地耦合到过滤器286，其可移除可包含在燃料中可潜在损坏燃料处理组件的小杂质。一个或多个止回阀295可阻止燃料在阀上游回漏。在该背景下，上游流指从燃料轨216朝低压泵282行进的燃料流，而下游流指从低压泵朝燃料轨方向的额定燃料流。
从较低压力燃料泵282抽出的一部分燃料可穿过止回阀295并经由低压燃料通道218输送到蓄积器215。从较低压力燃料泵282抽出的剩余部分燃料可留在燃料箱260中，从而经由孔口290和燃料通道292流到主燃料油底壳280，或经由安置在燃料通道250中的孔口254流回到燃料储器285。孔口290可充当喷射器或射流泵，由此通过孔口290(例如，转移射流泵290)流到燃料通道292的燃料通过孔口加速，从而在燃料通道274中建立真空。因此，如果通过孔口290的燃料流速足够高，则燃料可经由过滤器272和燃料通道274从次燃料油底壳270被吸到燃料通道292。燃料通道274还可包括止回阀275(例如，防虹吸止回阀)以在从燃料通道274到孔口290且到燃料通道292的方向上引导燃料流。如图2所示，燃料通道292引导燃料流到燃料储器285。
孔口254可充当喷射器或射流泵，由此通过孔口254(例如，主射流泵254)流到燃料通道250的燃料通过孔口加速，从而在燃料通道256中建立真空。因此，如果通过孔口254的燃料流速足够高，则燃料可经由燃料通道256从主燃料油底壳280被吸到燃料通道250。燃料通道256还可包括止回阀258(例如，防虹吸止回阀)以限制在从燃料通道250到孔口245并到燃料通道292的方向上的燃料流。
流经转移射流泵290和流经主喷射器254的燃料流能够有助于通过从主燃料油底壳280吸入燃料使燃料储器285保持装满。转移射流泵290可称为拉动式转移射流泵，因为流经射流泵290的燃料流将液体从次燃料油底壳270“拉动”到燃料储器285。
较高压力燃料泵214能够通过控制器222控制以经由燃料通道220向燃料轨216提供燃料。举一个非限制性示例来说，较高压力燃料泵214可为博世HDP5高压泵(BOSCH HDP5HIGH PRESSURE PUMP)，其利用流量控制阀(例如，燃料容积调节器、电磁阀等)226使控制系统能够改变每个泵冲程的有效泵容积，如227处所示。然而，应该明白，可使用其它合适的较高压力燃料泵。相比马达驱动的较低压力燃料泵282，较高压力燃料泵214可通过发动机202机械驱动。较高压力燃料泵214的泵活塞228能够经由凸轮230从发动机曲轴或凸轮轴接收机械输入。以这种方式，较高压力燃料泵214能够根据凸轮驱动的单缸泵的原理操作。传感器(图2未示出)可靠近凸轮230安置以能够确定凸轮的角度位置(例如，在0度和360度之间)，这可传送到控制器222。在一些示例中，较高压力燃料泵214可供应足够高的燃料压力到喷射器206。当喷射器206可被配置为直接燃料喷射器时，较高压力燃料泵214可称为直接喷射(DI)燃料泵。
如前所述，维持较低压力燃料泵282浸没在燃料储器285内的燃料中有助于减少较低压力燃料泵282的吸入损耗(例如，气蚀)并维持DI泵性能和到发动机的燃料流。例如，如果燃料储器燃料液面291下降到较低压力燃料泵282的吸入端口以下，则空气可被吸入燃料管线中且可使发动机操作不稳定。DI泵性能可通过估计或测量DI泵容积效率监测。例如，DI泵模型可计算预期的DI泵容积流速并比较预期的DI泵容积流速和命令的泵容积流速。预期的DI泵容积流速和命令的泵容积流速之间的差可被计算为损耗的DI泵容积燃料流速。DI泵容积效率然后可通过当DI泵被命令到100％且具有100％容积效率(例如，100％额定DI泵流)时通过DI泵容积燃料流速使损耗的DI泵容积燃料流速标准化计算。因此，DI泵容积效率可为DI泵容积效率损耗的测量。因此，在较低DI泵容积效率处，DI泵可气蚀并吸入燃料蒸气和/或空气而不是液体燃料。较低DI泵容积效率可通过增加燃料管线压力到DI泵而提高，例如通过增加供应到提升泵的电能(例如，提高提升泵电压)。例如，如果DI泵容积效率从100％额定DI泵流下降多于15％，则DI泵可经确定以在低DI泵容积效率处操作。响应于低DI容积泵效率，可增加提升泵电压。例如，响应于低DI容积泵效率，提升泵电压可增加到高阈值电压VHigh，TH。举另一示例来说，响应于低DI容积泵效率，提升泵电压可脉冲调制到高阈值电压，且然后递增阈值增量电压，如本文所述。
图2描述了可选包括上面介绍的蓄积器215。当被包括时，蓄积器215可安置在较低压力燃料泵282下游和较高压力燃料泵214上游，且可经配置以保持燃料容积，其降低燃料泵282和214之间的燃料压力增加或减少的速率。蓄积器215的容积可被设计大小以使得发动机202能够在较低压力燃料泵282的操作间隔之间的预定时段内在空转条件处操作。例如，蓄积器215能够被设计大小以使得当发动机202空转时，需要15秒将蓄积器中的压力耗尽到较高压力燃料泵214不能够维持用于燃料喷射器206的足够高的燃料压力的水平。蓄积器215因此可启用下面所述的较低压力燃料泵282的间歇操作模式。在其它实施例中，蓄积器215可固有地存在于燃料过滤器286和燃料通道218的柔量(compliance)中，且因此可不作为独特的元件存在。
控制器222能够经由燃料喷射驱动器236单独致动每个喷射器206。控制器222、驱动器236和其它合适的发动机系统控制器能够包括控制系统。虽然驱动器236示出在控制器222外，能够明白，在其它示例中，控制器222能够包括驱动器236或能够经配置以提供驱动器236的功能。控制器222可包括未示出的额外组件，诸如图1的控制器12中所包括的那些。
燃料系统208包括沿燃料通道218在燃料提升泵282和较高压力燃料泵214之间安置的低压(LP)燃料压力传感器231。在该配置中，来自传感器231的读数可被解释为燃料提升泵282的燃料压力(例如，提升泵的出口燃料压力)的指示和/或较高压力燃料泵214的入口压力的指示。来自传感器231的信号可用于以闭合回路的方式控制应用到提升泵的电压。具体地，LP燃料压力传感器231可用于确定充足的燃料压力是否提供到较高压力燃料泵214以使得较高压力燃料泵214吸取液体燃料而不是燃料蒸气，和/或最小化供应到燃料提升泵282的平均电功率。应该理解，在使用进气道燃料喷射系统而不是直接喷射系统的其它实施例中，LP燃料压力传感器231可感应提升泵压力和燃料喷射二者。另外，虽然LP燃料压力传感器231示出为安置在蓄积器215上游，在其它实施例中，LP传感器可安置在蓄积器下游。
如图2所示，燃料轨216包括用于向控制器222提供燃料轨压力指示的燃料轨压力传感器232。发动机转速传感器234能够用于向控制器222提供发动机转速的指示。发动机转速的指示能够用于识别较高压力燃料泵214的转速，因为较高压力燃料泵214通过发动机202例如经由曲轴或凸轮轴机械驱动。
控制器222可基于命令的燃料压力确定待应用到提升泵的电压，且命令的燃料压力可取决于推断出或测得的燃料温度。推断出或测得的燃料温度可推断出燃料压力，在所述燃料压力以上，能够避免燃料系统208中的燃料蒸发Pfuel，novap。例如，Pfuel，vap可大于计算出的燃料蒸气压力Pfuel，vap阈值压差Pdiff，fuelvap。此外，控制器可基于命令的提升泵压力和燃料流速计算待应用的提升泵电压。例如，在空转发动机条件期间，当基于燃料流速的待应用的提升泵压力可低于Pfuel，novap时，控制器12可命令Pfuel，novap的提升泵压力以便降低燃料系统208中燃料蒸发的风险。举另一示例来说，在高负荷发动机条件期间，当基于燃料流速的待应用的提升泵压力可高于Pfuelnovap时，控制器12可基于燃料流速命令提升泵压力。Pfuel，vap取决于燃料温度，以使得相比在Pfuel，vap且因此Pfuel，novap可较高的高燃料温度处，在低燃料温度处，Pfuel，vap且因此Pfuel，novap可较低。因此，在另一示例中，在冷燃料条件期间，基于燃料流速的待应用的提升泵压力可低于Pfuelnovap。正因如此，控制器12可命令Pfuel，novap的提升泵压力以便降低燃料系统208中燃料蒸发的风险。以这种方式，提升泵操作可以基础模式操作，其中提升泵电压(或压力)基于燃料流速计算，且其中基于推断出或测得的燃料温度，命令的提升泵压力大于Pfuel，novap。
如本文所用，提升泵压力采取的是与高压(DI)泵入口压力同义。控制器可使用试验数据或建模数据，诸如图5和图6的数据，帮助确定提升泵电压。提升泵电压和其它操作条件(诸如提升泵压力或试验数据和/或建模数据)之间的关系也可储存在查找表中且当查询时从查找表检索。
如参考图8至图10的提升泵控制方案所述，响应于低于阈值容积效率的DI泵效率，控制器222可超控或禁用提升泵的基础模式控制并以脉冲和增量模式通过将提升泵电压从基础模式命令的提升泵电压增加到VHigh，TH操作提升泵。在一个示例中，增加提升泵电压到VHigh，TH可包括脉冲调制提升泵电压到VHigh，TH。脉冲可在持续时间内保持在VHigh，TH处，直到DI泵容积效率恢复到阈值容积效率或更高。紧接着VHigh，TH处提升泵电压的脉冲调制，提升泵电压可相对于脉冲调制之前的基础模式命令的提升泵电压递增阈值增量电压。这样，用于低于阈值效率的DI泵操作的场合能够减少且稳健的发动机操作能够增加。
此外，当如下面进一步所述，控制器222可以第一控制模式操作提升泵，响应于小于第一阈值储器燃料液面的主油底壳燃料液面。例如，提升泵可以第一控制模式操作，响应于低于第一阈值储器液面的燃料储器燃料液面291或响应于低于第一阈值储器液面的燃料箱液面(例如，主燃料油底壳液面281)。第一控制模式可包括维持提升泵电压在第一阈值电压以上。
此外，提升泵可以第二控制模式操作，响应于低于阈值燃料油底壳液面的燃料箱液面(例如，主燃料油底壳燃料液面281，或次燃料油底壳燃料液面271)，或响应于低于第二阈值燃料储器液面的燃料储器燃料液面291。第二控制模式可包括维持提升泵电压在大于第一阈值电压而小于高阈值电压VHigh，TH的第二阈值电压以上。
另外，控制器222可超控或禁用脉冲和增量模式并激活第三控制模式，响应于与阈值条件相交的发动机工况，所述阈值条件引起燃料轨压力下降检测时间下降到阈值检测时间以下。另外，控制器222可超控或禁用第一或第二控制模式并激活第三控制模式，响应于与阈值条件相交的发动机工况，所述阈值条件引起燃料轨压力下降检测时间下降到阈值检测时间以下。第三控制模式可包括增加提升泵电压到大于第二阈值电压但小于高阈值电压VHigh，TH的第三阈值电压。另外，控制器222可超控或禁用第一或第二控制模式并激活脉冲和增量模式，响应于低于阈值容积效率的DI泵容积效率。
这样，当燃料储器燃料液面或燃料箱燃料液面较低时，控制器222可通过维持提升泵电压(和提升泵压力)在阈值水平以上来降低燃料系统中燃料蒸发的风险，从而维持或增加通过燃料系统射流泵(例如，主射流泵和转移射流泵)的燃料流速。通过燃料系统射流泵的增加的燃料流速有助于再装满并维持燃料储器和燃料箱中的燃料液面。此外，当DI容积效率较低时，控制器222可通过增加或脉冲调制提升泵电压到VHigh，TH并相对于基础控制模式电压递增提升泵电压来降低DI泵处气蚀的风险。另外，当燃料轨压力下降检测时间低于阈值检测时间时，控制器222可通过增加提升泵电压到第三阈值电压来降低DI泵处气蚀的风险。
在一些情况中，控制器222还可确定预期的或估计的燃料轨压力并比较预期的燃料轨压力和通过燃料轨压力传感器232测得的所测燃料轨压力。在其它情况中，控制器222可确定预期的或估计的提升泵压力(例如，来自燃料提升泵282的出口燃料压力和/或到较高压力燃料泵214中的入口燃料压力)并比较预期的提升泵压力和通过LP燃料压力传感器231测得的所测提升泵压力。预期的燃料压力与相应的测得的燃料压力的确定和比较可在以合适的频率的时间基础上或在事件基础上定期执行。尽管依据命令提升泵电压描述了相对于提升泵操作的控制器222输出，但是控制器222也可基于可替换的或与提升泵电压结合的提升泵压力输出命令。提升泵电压和提升泵压力通常仿射地相互关联(对于离心提升泵)，且该仿射关联的泵特性可优先精确确定。此外，提升泵电压和提升泵压力可随提升泵燃料流速增加而增加。使提升泵压力、提升泵电压和提升泵燃料流速相互关联的提升泵特性化数据可储存在图2的控制器222中并通过所述控制器222访问以通知燃料系统208的控制，例如，所需的提升泵压力可送到功能304作为输入，以使得可获得提升泵最小电压，其应用到燃料提升泵282实现了所需的提升泵压力。应该理解，提升泵压力最小值和最大值可分别通过燃料蒸气压力和泄压阀的设定点压力界定。另外，联系提升泵压力和提升泵电压的类似数据设置和函数可获得并访问以用于提升泵类型而不是通过DC电动马达驱动的涡轮机提升泵，所述提升泵类型包括但不限于正排量泵和通过无刷马达驱动的泵。这种函数可呈现线性或非线性形式。
预期的提升泵压力的确定也可说明燃料喷射器206和/或较高压力燃料泵214的操作。具体地，这些组件对提升泵压力的影响可通过燃料流速参数化，例如，燃料通过喷射器206喷射的速率，其可等于稳定状态条件下的提升泵流速。在一些实施方式中，线性关系可在提升泵电压、提升泵压力和燃料流速之间形成。举非限制性示例来说，该关系可呈现下列形式：VLP＝C1*PLP+C2*F+C3，其中VLP是提升泵电压，PLP是提升泵压力，F是燃料流速，且C1，C2，和C3是常量，其可分别呈现1.481、0.026和2.147的值。在该示例中，该关系可被访问以确定提升泵供应电压，其应用导致所需的提升泵压力和燃料流速。例如该关系可存储(例如，经由查找表)在控制器222中并通过所述控制器222访问。
燃料轨216中预期的燃料轨压力可基于一个或多个操作参数确定，例如，可使用燃料消耗估计(例如，燃料流速、燃料喷射速率)、燃料温度(例如，经由发动机冷却液温度测量)和提升泵压力(例如，如LP燃料压力传感器231所测的)中的一个或多个。
如上所提及，燃料系统208中蓄积器215的包括可至少在选定条件期间启用燃料提升泵282的间隙操作。间隙操作燃料提升泵282可包括打开和关闭泵，其中，例如，在关闭期间泵转速降到0。间隙提升泵操作可用于维持较高压力燃料泵214的效率在所需水平处，维持燃料提升泵282的效率在所需水平处，和/或减少燃料提升泵282不必要的能量消耗。较高压力燃料泵214的效率(例如，容积)可通过其入口处的燃料压力至少部分被参数化；正因如此，间隙提升泵操作可根据该入口压力选择，因为该压力可部分确定较高压力燃料泵214的效率。较高压力燃料泵214的入口压力可经由LP燃料压力传感器231确定，或可基于各种操作参数推断出。可基于通过发动机202的燃料消耗率、燃料轨压力变化和待抽出的部分泵容积，计算较高压力燃料泵214的效率。例如，驱动燃料提升泵282的持续时间可与维持较高压力提升泵214的入口压力在燃料蒸气压力之上有关。另一方面，燃料提升泵282可根据抽出到蓄积器215的燃料量(例如，燃料容积)禁用；例如，当抽出到蓄积器的燃料量超过蓄积器的容积预定量(例如，20％)时，提升泵可禁用。在其它示例中，当蓄积器215中的压力或较高压力燃料泵214的入口压力超过各自的阈值压力时，燃料提升泵282可禁用。在一些实施方式中，燃料提升泵282的操作模式可根据发动机202的瞬时转速和/或负荷选择。诸如图7所示的合适的数据结构或查找表可存储操作模式，其可通过使用作为到数据结构中的索引的发动机转速和/或负荷访问，例如，所述数据结构可储存在控制器222上并通过控制器222访问。间隙操作模式尤其可选用于相对较低的发动机转速和/或负荷。在这些条件期间，到发动机202的燃料流相对低且燃料提升泵282具有以高于发动机的燃料消耗率的速率供应燃料的容量。因此，燃料提升泵282能够填满蓄积器215且然后被关闭，而发动机202在重启提升泵之前的一段时间内继续操作(例如，燃烧空气燃料混合物)。重启燃料提升泵282再填满蓄积器215中送到发动机202的燃料，同时提升泵关闭。
转向图3，其示出另一示例燃料箱系统360，其包括用于从次燃料油底壳270抽出燃料到主燃料油底壳280的转移射流泵378，以及用于从主燃料油底壳280抽出燃料到燃料储器285的主射流泵394。这样，主射流泵294和转移射流泵378有助于维持燃料储器燃料液面291。尽管图3未示出，但是控制器222可分别发送信号到燃料提升泵282以及一个或多个燃料液面传感器262和266且从所述燃料提升泵282以及一个或多个燃料液面传感器262和266接收信号，以用于控制燃料储器燃料液面291。
在燃料箱系统360中，燃料可通过燃料提升泵282抽出，从而流经提升泵出口284、止回阀285、和过滤器286，其后至少一部分燃料流可经过燃料通道218朝燃料喷射系统(例如，朝较高压力燃料泵214)引导。另一部分燃料流可引导到燃料通道接合点380，其中，燃料然后可经过燃料通道372流到次燃料油底壳270，经过燃料通道392流到主燃料油底壳280，或经由止回阀396流到燃料通道398。燃料通道接合点380可经构造以使到燃料通道接合点380的燃料流偏置到燃料通道372、392或398中的一个或多个。另外，可使用与燃料通道接合点380流体连接以偏置燃料通道372、392或398的一个或多个中的燃料流的额外的止回阀和泄压阀(例如，除泄压阀396之外)。图3中燃料通道的相对定向和定型仅为了说明性的目的且实际的燃料通道的相对定向和定型可不同。
流经燃料通道372的燃料引导到次燃料油底壳270并经过转移射流泵378的孔口。这样，流经燃料通道372的燃料流可吸走来自次燃料油底壳270的燃料。通过转移射流泵378吸走的燃料在进入转移射流泵378的孔口并引导到燃料通道374之前首先穿过燃料过滤器272。随着经过燃料通道372的燃料流速增加，转移射流泵378吸走来自次燃料泵270的燃料的较高流速。来自燃料通道374的燃料流动到主燃料油底壳280中的燃料储器285。止回阀375防止燃料从燃料储器285回到燃料通道374以及射流泵378的虹吸或逆流。以这种方式，转移射流泵378有助于维持燃料储器燃料液面291。随着燃料通道372中燃料流速增加，由经过转移射流泵378的孔口的流量引起的压力下降减少，以使得对于非常小的流速，可不存在经过燃料过滤器272足以吸走来自次燃料油底壳270的燃料的吸入。换句话说，在燃料通道372中非常小的燃料流速处，转移射流泵性能可退化。转移射流泵378可称为“拉动式”转移射流泵，因为燃料流将燃料从次燃料油底壳270“拉动”到燃料储器285。
流经燃料通道392的燃料引导到主燃料油底壳280并经过主射流泵394的孔口。这样，流经燃料通道372的燃料流量可吸走来自主燃料油底壳280的燃料。在进入主射流泵394的孔口并引导到燃料储器285之前，燃料通过主射流泵384经由包括燃料过滤器的燃料通道395吸走。随着经过燃料通道392的燃料流速增加，主射流泵394吸走来自主燃料油底壳280的燃料的较高流速。以这种方式，主射流泵394有助于维持燃料储器燃料液面291。随着燃料通道392中燃料流速减少，由经过主射流泵394的孔口的流量引起的压力下降减少，以使得对于非常小的流速，可不存在经过燃料通道395足以吸走来自主燃料油底壳280的燃料的吸入。换句话说，在燃料通道392中非常小的燃料流速处，主射流泵性能可退化。止回阀393防止燃料从燃料储器285到燃料通道292的虹吸或逆流。
以这种方式，转移射流泵378和主射流泵394可将燃料分别从次燃料油底壳270和主燃料油底壳280转移到燃料储器285，从而使来自两个油底壳的燃料可用于通过提升泵282抽出。转移射流泵378和主射流泵394能够分别转移次燃料油底壳270和主燃料油底壳280中的所有燃料。例如，当射流泵压力(例如，提升泵压力)足够高时，射流泵(主射流泵394和转移射流泵378)可以大于发动机燃料消耗率(例如，燃料喷射流速)的流速抽出燃料，从而使燃料储器285保持填满(例如，燃料储器燃料液面291处于填满的燃料储器液面287处)。举示例来说，射流泵和提升泵压力足够高可包括射流泵和提升泵压力大于阈值压力。在一个示例中，阈值压力可包括200kPa。在小于阈值压力的较低射流泵压力处，射流泵燃料流速可小于发动机燃料消耗率(例如，燃料喷射流速)且燃料储器燃料液面291可降低且可能不维持在填满的燃料储器液面287处。因此，在诸如冷燃料条件的某些工况下，提升泵压力和射流泵压力可能不足以维持燃料储器燃料液面(例如，射流泵性能在低压提升泵压力处可退化)。正因如此，在当射流泵性能可退化且当燃料箱(例如，主油底壳)燃料液面或燃料储器燃料液面较低时(从而增加提升泵气蚀和降低的发动机稳健性的风险)的条件期间，可激活提升泵控制模式，如本文所述，从而增加输送到提升泵的电能。通过增加电能到提升泵，提升泵压力可增加到足够高的水平(例如，大于阈值压力)以使得射流泵性能恢复，且燃料箱和燃料储器中的燃料液面可被再填满。这样，提升泵气蚀的风险可降低，从而增加发动机稳健性。
在较高提升泵压力的事件中，燃料通道接合点380处一部分返回的燃料可通过燃料通道372和392以及通过泄压阀396引导。流经泄压阀396的燃料引导到燃料通道398，且然后回到燃料储器285。这样，较高提升泵压力可用于更快地再填满燃料储器285，因为经由燃料通道接合点380的燃料流将分别激活主射流泵394和转移射流泵378二者，从而将燃料从主燃料油底壳和次燃料油底壳二者转移到燃料储器285。此外，过多的燃料流(例如，没有引导到燃料通道218或经过射流泵的燃料)将返回到燃料储器285。
现在转向图4，其示出射流泵400的示例配置。图2、图3和图5所述以及本文所述的射流泵可包括射流泵400的结构特征。箭头440示出经过射流泵400的燃料流的方向。如上面参考图2和图3所述，从燃料提升泵282引导的一部分燃料流可引导到燃料箱燃料油底壳中的射流泵(例如，主射流泵394和594，或转移射流泵378和290)。从燃料提升泵282引导的燃料可在入口压力通道410处进入射流泵，在所述入口燃料通道410处，燃料重新引导到孔口入口412。在孔口入口412上游，在射流泵中的燃料压力(或供应射流泵的提升泵中的燃料压力)非常高的情况中泄压阀404可用于流出燃料流。当燃料经过孔口喷嘴450流进孔口出口燃料通道418时，孔口入口412处的燃料加速，从而在燃料通道416中建立真空。通过加速经过射流泵孔口的燃料建立的吸入吸走并“抽出”流动地连接到燃料通道416到射流泵燃料通道418中的燃料。当经过入口燃料通道410的燃料流速增加时，燃料通道416中较大的压力差(例如，真空)可生成，从而吸走流动地连接到燃料通道416到射流泵燃料通道418中的燃料的较高流速。在经过入口燃料通道410的非常低的燃料流速处，可在燃料通道416中生成非常低的压力差(例如，真空)，从而吸走流动地连接到燃料通道416到射流泵燃料通道418中的燃料的较低流量或无流量。燃料通道416可流动地连接到燃料源，诸如主燃料油底壳280或次燃料油底壳270。假定相同的燃料流量压力(例如，假定相同的提升泵压力)，流经射流泵孔口喷嘴450的燃料流量对于较大的喷嘴可较大且对于较小的喷嘴可较小。
现在转向图5，其示出燃料箱系统500的主射流泵594的另一示例配置，所述燃料箱系统500包括主燃料油底壳280和燃料储器(例如，主射流泵燃料储器)285。尽管未示出，燃料箱系统可包括通过分区276与主燃料油底壳280分开的次燃料油底壳，如图2所示。燃料可通过当主燃料油底壳燃料液面281高于填满的燃料储器燃料液面287时从主燃料油底壳280的溢出进入燃料储器285。燃料可经由止回阀503从主燃料油底壳280和燃料储器285之间的头压差进入燃料储器285。当燃料储器燃料液面291小于主燃料油底壳燃料液面281时，主燃料油底壳280和燃料储器285之间的该头均压可填充燃料储器285到主燃料油底壳燃料液面281。
通过提升泵282抽出的燃料也可流到燃料通道528并经过孔口594(例如，主射流泵)。当燃料流经过孔口594加速时，在燃料通道526中建立吸入，且燃料从主燃料油底壳280通过燃料通道526抽出到燃料储器285。防虹吸止回阀529可安置在燃料通道526中以例如当提升泵关闭时防止燃料从储器回到主燃料油底壳280的虹吸。
从燃料储器285抽出的燃料可经由燃料通道284经过过滤器534并经过出口止回阀295流动。在超压的情况中，燃料通过泄压阀510释放，从而经由燃料通道504返回燃料到燃料储器。在超压期间，一些燃料也可通过射流泵推进，从而建立吸入，其可将燃料从主燃料油底壳280吸入到燃料储器285中。主射流泵吸入燃料通道526可从主燃料油底壳280的底部吸入。在其它示例中，主射流泵燃料通道526可从燃料箱内的另一油底壳或从另一燃料箱吸入燃料。
燃料通道524流动地连接到燃料储器285。这样，提升泵压力引入的燃料流能够用于激活主射流泵594，以将燃料从主燃料油底壳280转移到燃料储器285。如上面在图2至图3中用于射流泵操作所述，随着提升泵压力和得到的燃料流增加，经由主射流泵594从主燃料油底壳280流到燃料储器285的燃料流增加。如果提升泵压力非常低，则得到的燃料流可以是小的，以使得经由主射流泵594从主燃料油底壳280流到燃料储器285的燃料流非常小或可不存在足以将燃料从主燃料油底壳280转移到燃料储器285的真空。
现在转向图6，其示出带有趋势线610的图表，所述趋势线610示出射流泵净流速(例如，射流泵吸入流速)和提升泵压力(其通常为射流泵压力)之间的关系。如上所述，射流泵流随提升泵压力降低而降低。为了维持燃料储器中的燃料液面，射流泵流速可维持大于燃料喷射流速。例如，如果燃料喷射流速为10cc/sec，射流泵压力(例如，提升泵压力)维持至少100kPa表压，从而维持燃料储器燃料液面，尤其用于当燃料储器燃料液面低时的情况。正因如此，在当提升泵关闭或当提升泵占空比低(例如，低提升泵电压、低提升泵压力、提升泵脉冲调制之间的长持续时间等)的时间段期间，射流泵流可减少。此外，当射流泵流减少时，射流泵吸入流速可小于燃料喷射流速。因此，燃料储器燃料液面291可降低且能够引起提升泵的气蚀、燃料轨压力骤降以及发动机失速。因此，如本文所述，响应于燃料箱或燃料储器燃料液面低于阈值燃料液面增加提升泵电压能够有助于减轻提升泵气蚀并通过增加经过射流泵的燃料流(例如，从燃料箱燃料油底壳转移到燃料储器的燃料流)减少发动机失速。
现在参考图7，其示出用于降低50bar数据的燃料轨压力(FRP)的时间曲线图700和作为DI泵命令(或DI泵占空比)和发动机转速的函数的容积燃料喷射流速数据的曲线图702。710和740是在80％DI泵占空比处恒定的DI泵命令的数据线，且730和760是3000rpm处恒定的发动机转速的数据线。因此，数据线710和740以上的曲线图700和702的区域是DI泵占空比大于80％的区域，且在数据线730和760右侧的曲线图700和702的区域是发动机转速大于3000rpm的区域。720表示用于以阈值压力下降(例如，50bar)下降的FRP的时间为100ms的数据边界，且750表示燃料喷射流速为4cc/s的数据边界。因此，数据边界720以上的区域表示用于下降50bar的FRP的时间小于100ms的区域，且数据边界750以上的区域表示容积燃料喷射流速大于4cc/s的区域。当容积燃料喷射流速大于4cc/s时，FRP在小于100ms内可下降50bar。
用于检测并响应燃料系统内燃料蒸发(例如，检测并响应低于阈值容积效率的DI泵容积效率)的时间可能不是瞬时的且由于燃料系统燃料通道中的非瞬时燃料压力动力学、燃料压力传感器响应时间、控制器计算速度和响应时间等，可在阈值时间间隔tFRP之后响应。在一个示例中，tFRP可为100ms。例如，对于DI泵效率为0的情况，可能检测不到50bar的燃料压力下降，直到在阈值时间间隔100ms在紧接着燃料压力下降而流逝之后。在其它示例中，阈值压力下降可大于50bar或小于50bar。例如，在阈值时间间隔小于100ms的车辆系统中，阈值压力下降可大于50bar，而在阈值时间间隔大于100ms的车辆系统中，阈值压力下降可小于50bar。因此，控制器222可以第三控制模式通过增加提升泵电压到第三阈值电压响应于发动机工况操作提升泵，在所述发动机工况期间，50bar的FRP下降可在小于阈值时间间隔内发生。通过增加提升泵电压到第三阈值电压，可降低在小于100ms内50bar的FRP下降的风险。
80％DI泵占空比对应于阈值DI泵占空比，在所述阈值DI泵占空比处，FRP能够通过增加提升泵电压到第三阈值电压维持或增加，以便降低FRP下降(例如，在小于100ms内50bar)的风险。在阈值DI泵占空比以上，用于在小于100ms内减轻50bar的FRP下降的可用的控制动作，因为DI泵占空比不能增加到100％以上。3000rpm发动机转速对应于阈值发动机转速，在所述阈值发动机转速以上，发动机操作可不常发生。以这种方式，燃料经济性和射流泵操作能够维持在小于3000rpm的发动机转速处，而发动机稳健性可通过增加提升泵电压到第三阈值电压在大于3000rpm的发动机转速处优先考虑。
以这种方式，曲线图700的阴影区域770示出DI泵占空比大于80％，发动机转速大于3000rpm，或用于下降50bar的FRP的时间小于100ms的发动机工况，而曲线图702的阴影区域780示出DI泵占空比大于80％，发动机转速大于3000rpm，或容积燃料喷射流速大于4cc/s的发动机工况。曲线图700和702的数据可以查找表、方程组的形式或其它合适的形式存储在控制器222中。正因如此，控制器222可在发动机操作期间参考数据并基于当前的、过去的或预测的未来工况执行动作。例如，控制器222可增加燃料提升泵电压到第三阈值电压以上，响应于大于3000rpm的发动机转速，或响应于落在阴影区域770内的发动机工况，以便减轻在小于100ms内发生的50bar的FRP下降，从而增加发动机稳健性并减少发动机失速。类似地，控制器222可增加燃料提升泵电压到第三阈值电压以上，响应于大于3000rpm的发动机转速，或响应于落在阴影区域780内的发动机工况，以便减轻降到4cc/s以下的容积燃料喷射流速，从而增加发动机稳健性并减少发动机失速。
现在转向图8至图10，它们示出用于方法800、900、902和1000的流程图，所述方法用于操作燃料提升泵以减少发动机失速同时维持或增加DI泵效率。用于实施方法800、900、902、1000和本文所包括的其它方法的指令可基于存储在控制器的存储器中的指令以及结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图1至图3和图5所述的传感器)接收的信号，以及发送到发动机系统的各种致动器的信号(诸如操作提升泵282的信号224)通过控制器(例如，控制器12或222)执行。根据下面所述的方法，控制器可采用发动机系统的发动机致动器调整发动机操作。
方法800从810处开始，在810处估计和/或测量车辆工况，诸如发动机转速、DI泵占空比、燃料喷射流速、车辆速度、燃料储器液面、燃料箱油底壳液面等等。在822处，方法800通过确定FRP检测时间条件是否满足以开始用于提升泵的第三控制模式826。
暂时转向图10，其示出用于估计FRP检测时间条件是否满足的方法1000。FRP检测时间条件指这样的发动机工况：导致发动机失速的FRP急剧下降的风险可高，以使得检测并响应低DI泵效率或可引起低DI泵效率和发动机失速的低燃料箱液面(例如，第一或第二燃料液面条件)的时间可大于用于下降的FRP压力的时间。换句话说，当FRP检测时间条件满足时，控制器222可通过以减轻FRP急剧下降的风险的方式操作提升泵以主动响应。当根据发动机工况确定FRP检测时间条件是否满足时，方法1000可指查找表、方程式或其它数据结构，如曲线图700和702所示。
方法1000从1010处开始，在1010处其确定DI泵占空比DCDI是否大于阈值DI泵占空比DCDI，TH。DCDI，TH可对应于DCDI，在DCDI以上，DI泵不能够响应引起发动机失速的FRP急剧下降。如上面参考图7所述，DCDI，TH可为80％(0.8提升泵命令)。换句话说，如果DI泵占空比大于DCDI，TH，则满足FRP检测时间条件。如果DCDI＜DCDI，TH，方法1000在1020处继续，在1020处其确定发动机转速是否大于阈值发动机转速Engine SpeedTH。Engine SpeedTH可对应于引起发动机失速的FRP急剧下降可发生在其之上的发动机转速。如上面参考图7所述，EngineSpeedTH可为3000rpm。如果发动机转速＜Engine SpeedTH，方法1000在1030处继续，在1030处，其确定燃料喷射流速Qinj，fuel是否大于阈值燃料喷射流速Qinj，fuel，TH。Qinj，fuel，TH可对应于Qinj，fuel，在Qinj，fuel以上，引起发动机失速的FRP急剧下降可发生。如上面参考图7所述，Qinj，fuel，TH可为4cc/s。换句话说，如果喷射燃料流速大于Qinj，fuel，TH，则满足FRP检测时间条件。如果Qinj，fuel＜Qinj，fuel，方法1000在1040处继续，在1040处其确定用于下降50bar的FRP的时间tFRP是否小于用于下降50bar的FRP的阈值时间tFRP，TH，tFRP，TH可对应于时间的持续时间，在所述时间的持续时间以下，控制器222可能不响应地足够快地操作提升泵以减轻燃料轨压力的急剧下降(例如，50bar压力下降)，以使得能够避免发动机失速。如上面参考图7所述，tFRP，TH可100ms。换句话说，如果发动机工况为使得tFRP小于100ms(例如，发动机工况在阴影区域770范围内)，则满足FRP检测时间条件。
因此，如果在1010处DCDI＞DCDITH，在1020处发动机转速＞Engine SpeedTH，在1030处Qinj，fuel＞Qinj，fuel，TH，或在1040处tFRP＞tFRP，TH，则方法1000继续到1050，在1050处，在824处返回到方法800之前FRP检测时间条件满足。如果在1010处DCDI＜DCDITH，在1020处发动机转速＜Engine SpeedTH，在1030处Qinj，fuel＜Qinj，fuel，且在1040处tFRP＜tFRP，TH，则方法1000继续到1060，在1060处，在830处返回到方法800之前FRP检测时间条件不满足。
返回到图8，在824处，响应于满足FRP检测时间条件，方法800设置VLiftPump为VLiftPump，TH3。在一个示例中，VLiftPump，TH3可为大于VLiftPump，TH2但小于高阈值电压VHigh，TH的提升泵电压，如下面所述。例如，VLiftPump，TH3可为11V。举示例来说，VLiftPump，TH3可包括足够高以增加通过射流泵的燃料流速从而维持燃料储器和主燃料油底壳燃料液面，并供应充足的燃料到DI泵和燃料箱以减少由于FRP下降的车辆发动机失速的风险的提升泵电压。因此，以VLiftPump，TH3操作提升泵可通过增加经由射流泵转移到主燃料油底壳和/或燃料储器的燃料流速并通过增加燃料流速到DI泵和燃料轨来提前减轻FRP压力急剧下降(例如，50bar压力下降)。这样，燃料轨中的燃料压力能够维持在当前的发动机工况处且FRP的急剧下降能够减轻。控制器222可维持VLiftPump在VLiftPump，TH3处，直到FRP检测时间条件不再被满足。在执行824之后，方法800完成第三控制模式826的执行，且方法结束。
返回到822，如果FRP检测时间条件没有满足，方法800在830处继续，在830处其基于发动机工况确定或估计DI泵容积效率。如上面参考图2所述，DI泵(例如，较高压力燃料泵214)的效率(例如，容积)可通过其入口处的燃料压力至少部分被参数化；正因如此，间歇的提升泵操作可根据该入口压力选择，因为该压力可部分确定较高压力燃料泵214的效率。在其它示例中，较高压力燃料泵214的效率可基于通过发动机202的燃料消耗率，以及一个或多个DI泵特点(诸如DI泵活塞泄露、DI泵压缩比和液体体积弹性模量)，以及DI泵止回阀致动模型预测。DI泵效率也可至少部分基于流到DI泵的燃料的容积流(例如，来自燃料提升泵)和通过发动机202的燃料消耗率之间的差异。另外，由于燃料蒸发和DI泵吸入或抽出燃料蒸气和/或空气而不是液体燃料，DI泵效率还可降低。例如，DI泵模型可计算预期的DI泵容积流速并比较预期的DI泵容积流速和命令的泵容积流速。预期的DI泵容积流速和命令的泵容积流速之间的差可计算作为损耗的DI泵容积燃料流速。DI泵容积效率EfficiencyDI然后可通过当DI泵被命令到100％并具有100％容积效率(例如，100％额定DI泵流)时，通过DI泵容积燃料流速使损耗的DI泵容积燃料流速标准化来计算。
在832处，方法800通过确定EfficiencyDI是否小于阈值DI泵容积效率EfficiencyDI，TH来开始提升泵的第四控制模式836的执行。在一个示例中，EfficiencyDI，TH可为DI泵效率，在所述DI泵效率以下，能够导致发动机失速的燃料蒸发的风险高。在另一示例中，EfficiencyDI，TH可为DI泵效率，在所述DI泵效率以下，燃料经济性多于可容忍的量退化。举示例来说，EfficiencyDI可为85％。如果EfficiencyDI＜EfficiencyDI，TH，方法800继续到834。如果EfficiencyDI不小于EfficiencyDI，TH，方法800完成第四控制模式836的执行且方法800在840处继续。
在834处，响应于EfficiencyDI＜EfficiencyDI，TH，控制器222可以脉冲和增量模式操作燃料提升泵，其中控制器222脉冲调制VLiftPump到高阈值电压VHigh，TH。通过脉冲调制VLiftPump到VHigh，TH，从提升泵流到DI泵的燃料流可增加到足以提高并维持DI泵效率在EfficiencyDI，TH以上的流速。在一个示例中，VHigh，TH可为12V。在一个示例中，控制器222可脉冲调制VLiftPump到VHigh，TH，直到EfficiencyDI增加到EfficiencyDI，TH以上。在另一示例中，控制器222可在降低VLiftPump之前的至少阈值持续时间内维持VLiftPump在VHigh，TH处。在任何情况中，一旦VLiftPump到VHigh，TH的脉冲调制结束，控制器222可恢复VLiftPump到其刚好在脉冲调制之前的值加上速阈值增量电压(ΔVINC，TH)。除脉冲调制VLiftPump外，通过增加VLiftPump阈值增量电压(ΔVINC，TH)，EfficiencyDI降到EfficiencyDI，TH以下的风险且因此燃料经济性退化并招致明显的燃料蒸发从而导致发动机失速的风险可降低。在一个示例中，阈值增量电压可为0.2V。
暂时转向图12，其示出时间轴1200，其示出用于增加EfficiencyDI所述的脉冲和增量模式，包括示出EfficiencyDI＜EfficiencyDI，TH1210，提升泵电压1220，以及提升泵压力1230的趋势线。VLiftPump，TH1228也利用提升提升泵电压1220作图。时间轴1200示出一连串的提升泵电压脉冲调制到在时间t11、t13和t15处发生的VLiftPump，TH，响应于降到在这些各自的时间处的EfficiencyDI，TH以下的EfficiencyDI。维持在时间t11、t13和t15开始的每个脉冲，直到EfficiencyDI不再分别小于时间t12、t14和t16处EfficiencyDI，TH的之后。在时间轴1200的示例中，维持响应于降到EfficiencyDI，TH以下EfficiencyDI的VLiftPump到VLiftPump，TH的脉动调制，直到EfficiencyDI不再小于EfficiencyDI，TH，且因此每个脉冲可用于不同的持续时间。然而，如上所述，在另一示例中，响应于降到EfficiencyDI，TH以下EfficiencyDI的每个脉冲在阈值持续时间内可交替地被维持。此外，在时间t12、t14和t16处的每个脉冲的结束之后，VLiftPump恢复到其原始电压水平加上增量电压，如1226、1224和1222分别所示。在另一示例中，脉冲和增量模式可包括控制器222基于提升泵压力1230PLiftPump而不是提升泵电压1200控制提升泵。例如，响应于降到EfficiencyDI，TH，以下的EfficiencyDI，控制器222可类似地脉冲调制PLiftPump到阈值提升泵电压PLiftPump，TH且然后递增PLiftPump阈值增量压力。
返回到图8，在执行834之后，方法800完成第四控制模式836的执行且方法800结束。返回到832，如果EfficiencyDI不小于EfficiencyDI，TH，方法800完成第四控制模式的执行且方法800在840处继续，在840处其确定VLiftPump(和提升泵压力PLiftPump)。在一个示例中，方法800可基于燃料温度和燃料流速确定VLiftPump(和PLiftPump)。在842处，方法800通过确定燃料蒸发条件是否满足(例如，VLiftPump＜Vfuel，novap)开始提升泵的基础控制模式846的执行。如果VLiftPump＜Vfuel，novap，方法800继续到844，在844处VLiftPump设置为Vfuel，novap。为了减少燃料消耗，当提升泵需求低(例如，发动机空转、非常低的燃料流速等)时，输送到提升泵的电能可降低。当泵提升泵需求较低时，提升泵压力和DI泵上游的燃料通道压力因此可较低。在冷燃料温度期间，小于Vfuel，novap的命令的较低提升泵电压可引起提升泵压力在燃料蒸发压力以下。因此，通过维持VLiftPump在Vfuel，novap处或更大，提升泵的基础控制模式可减少燃料系统中的燃料蒸发并增加发动机稳健性。在执行844后，或如果在842处VLiftPump不小于Vfuel，novap，方法800完成基础控制模式846的执行且方法800继续到860。
在860处，方法800确定VLiftPump是否小于VLiftPump，TH2。如果VLiftPump＜VLiftPump，TH2，则方法800不执行第二控制模式866且方法800在870处继续。如果VLiftPump＜VLiftPump，TH2，则方法800在862处继续，开始提升泵的第二控制模式866的执行。在862处，方法800确定第一燃料液面条件是否满足。暂时转向图9，方法900示出第一燃料液面条件如何可被估计。在910处，方法900确定燃料箱液面LevelFuelTank是否小于阈值油底壳液面LevelSump，TH。举非限制性示例来说，阈值油底壳液面可为填满的燃料箱液面的10％。例如，燃料箱液面可包括主燃料油底壳液面，且阈值燃料液面可包括主燃料油底壳280的填满液面的10％。在一个示例中，主燃料油底壳280的填满液面的10％可对应于主燃料油底壳燃料液面，在所述主燃料油底壳燃料液面以下，如果燃料储器燃料液面291在和主燃料油底壳燃料液面281相同的液面处，燃料可能不可靠地从主燃料油底壳通过主射流泵或转移射流泵转移到燃料储器。如图2和图3所示，燃料箱液面可通过燃料液面传感器262测量。在其它示例中，燃料箱液面可使用燃料消耗数据、燃料重填容积、燃料管线柔量、燃料系统蓄积器容积、燃料箱尺寸等等估计。
在一个示例中，用于确定燃料储器燃料液面的算法可基于通过燃料系统射流泵抽出的与提升泵压力成正比的净燃料流速。估计燃料储器液面变化可包括积分射流泵燃料流速和喷射燃料流速之间的差。射流泵燃料流速和喷射燃料流速之间积分的差可通过储器容积(例如，800cc)被削弱以避免错误信号的过度累积。发动机启动处的燃料储器燃料液面可用于初始化用于算法的储器填充容积。
如果控制器222确定主燃料油底壳液面LevelFuelTank不小于主燃料油底壳的填满液面(例如，LevelSump，TH)的10％，则方法900在912处继续。在912处方法900确定估计的或测量的燃料储器燃料液面291LevelReservoir是否小于第二阈值燃料储器液面LevelReservoir，TH2。在一些燃料系统中，燃料储器液面可通过燃料液面传感器266测量。在其它示例中，燃料储器液面可基于各种发动机工况(诸如提升泵压力、提升泵压力低于阈值压力的持续时间、主燃料油底壳液面、次燃料油底壳液面、燃料喷射流速等)估计。例如，如果提升泵压力在超过阈值持续时间ΔtTH的延长持续时间内以低于低阈值压力Plow，TH操作，且燃料箱液面(例如，主油底壳燃料液面281)低于LevelSump，TH，储器液面可降到LevelReservoir，TH2以下，因为通过主射流泵和转移射流泵转移到燃料储器285的燃料流速可非常低。这样，控制器222在912处确定LevelReservoir不小于LevelReservoir，TH2，然后方法900继续到914，因为第一燃料液面条件没有满足，且方法900返回到870处的方法800。如果控制器222确定在910处LevelFuelTank＜LevelSump，TH或在912处LevelReservoir＜LevelReservoir，TH2，则方法900从910或912分别继续到916，因为第一燃料液面条件满足，且方法900然后返回到864处的方法800。LevelReservoir，TH2可对应于小于填满的燃料储器液面287的低燃料储器燃料液面。换句话说，当燃料储器燃料液面低于LevelReservoir，TH2时，可存在用于射流泵性能退化的增加的风险，其引起用于提升泵气蚀、FRP压力急剧下降，和发动机失速的增加的风险。
返回到图8，响应于满足第一燃料液面条件，方法800在864处继续，在864处提升泵电压VLiftPump增加到第二阈值提升泵电压VLiftPump。提高VLiftPump到VLiftPump，TH有助于增加射流泵性能，由此通过转移射流泵和/或主射流泵转移到燃料储器和主燃料油底壳的燃料的流速能够增加。在一个示例中，VLiftPump，TH可大于5V，但小于11V(例如，小于VLiftPump，TH3)。如上参考提升泵控制方法参考图2所述，864处响应的控制器动作可类似地基于提升泵压力而不是提升泵电压。例如，以VLiftPump，TH2(例如，VLiftPump＞5V)操作提升泵可对应于以＞200kPa的第二阈值提升泵压力PLiftPump，TH2操作提升泵。例如，864处的控制器222可响应于低燃料储器液面或低主燃料油底壳液面交替地提高提升泵压力到第二阈值提升泵压力。这样，低于LeVelReservoir，TH2的燃料储器液面和低于LevelSump，TH的主燃料油底壳液面能够有利地增加，从而减轻能够引起燃料轨压力急剧下降和发动机失速的燃料提升泵282的气蚀。控制器222可维持VLiftPump在VLiftPump，TH2处，直到第一液面燃料条件没有满足。因为第二控制模式866没有执行除非VLiftPump＜VLiftPump，TH2，第二控制模式866能够被理解为施行VLiftPump≥VLiftPump，TH2。换句话说，如果VLiftPump＞VLiftPump，TH2且发动机条件为使得第一液面燃料条件满足，第二控制模式866不采取行动，因为提升泵压力和产生的射流泵流对于维持并再填满分别在LevelReservoir，TH2和LevelSump，TH处的燃料储器和主油底壳燃料液面是足够的。在执行864之后，方法800完成第二控制模式866且方法800结束。
返回到862，如果第一燃料液面条件没有满足，方法800完成第二控制模式866且在870处继续，在870处其确定VLiftPump是否小于VLiftPump，TH1。如果VLiftPump不小于VLiftPump，TH1，则方法800结束。如果VLiftPump小于VLiftPump，TH1，方法800在872处继续，开始第一控制模式876，在第一控制模式中其确定第二燃料液面条件是否满足。暂时转向图9，方法902示出第二燃料液面条件可如何被估计。在920处，方法902确定主燃料油底壳燃料液面281LevelSump是否小于第一阈值液面储器燃料液面LevelReservoir，TH1。举示例来说，LeVelReservoir，TH1可包括燃料储器的边缘的液面，或填满的燃料储器液面287。如上所述，LevelSump可使用燃料液面传感器262测量和/或使用各种发动机操作参数估计。如果LevelSump不小于LevelReservoir，TH1，方法902在922处继续，在922处其确定燃料储器285中的燃料液面LeVelReservoir是否小于第一阈值燃料储器燃料液面LevelReservoir，TH1。如上所述，LeVelReservoir可通过燃料液面传感器266测量和/或基于各种发动机操作参数估计。如果LevelReservoir不小于LeVelReservoir，TH1，方法902在924处继续，因为在返回到方法800结束的方法800之前第二燃料液面条件没有满足。如果在920处LevelSump＜LevelReservoir，TH1，或如果在922处LeVelReservoir＜LeVelReservoir，TH1，则方法902在926处继续，因为在返回到874处的方法800之前第二燃料液面条件被满足。
返回到图8，响应于满足第二燃料条件，方法800在874处继续，在874处提升泵电压VLiftPump提高到第一阈值电压VLiftPump，TH1。在一个示例中，VLiftPump，TH1可对应于5V的提升泵电压，其中5V可对应于提升泵生成200kPa的提升泵压力，这确保燃料经由主射流泵(例如，394、594)从主燃料油底壳280转移到燃料储器285以提高燃料储器燃料液面291到填满的燃料储器液面287的充足的转移流速。此外，VLiftPump，TH1可对应于提升泵电压，其确保经由转移射流泵(例如，290、378)从次燃料油底壳270转移到主燃料油底壳280的燃料的转移流速足够高以提高主燃料油底壳燃料液面281到填满的储器燃料液面291。这样，提升泵操作能够响应于减轻燃料储器燃料液面291或低于填满的储器燃料液面291的主油底壳燃料液面281，从而减轻提升泵气蚀和发动机失速。因为第一控制模式866没有被执行，除非VLiftPump＜VLiftPump，TH1，第一控制模式876可被理解为施行VLiftPump≥VLiftPump，TH1。换句话说，如果VLiftPump＞VLiftPump，TH1且发动机条件为使得第二液面燃料条件被满足，第一控制模式876不采取任何行动，因为提升泵压力和产生的射流泵流对于维持并再填满储LevelReservoir，TH1处的燃料储器液面和燃料箱燃料液面可以是足够的。在执行874之后，方法800完成第一控制模式876并结束。
第一阈值电压VLiftPump，TH1可低于第二阈值电压VLiftPump，TH2，且相应地，相比当响应于满足第二燃料液面条件操作提升泵时，当响应于满足第一燃料液面条件操作提升泵时，通过主射流泵或转移射流泵转移的燃料的流速可较小。换句话说，因为LevelReservoir，TH1(例如，填满的燃料储器液面287)高于LevelReservoir，TH2和LevelSump，TH，在提升泵处引起提升泵气蚀的燃料贫化的风险以及降低的射流泵性能的风险可较低，且因此相比当第二燃料液面条件被满足时，当第一燃料液面条件被满足时，提升泵电压响应能够较低(且较慢)。以这种方式，射流泵性能退化和提升泵气蚀能够减少，同时仍进一步维持燃料经济性，因为当第一燃料液面条件被满足时，没有供应过多电能以操作提升泵。控制器222可维持VLiftPump在VLiftPump，TH1处，直到第二燃料液面条件不再被满足，或直到第一燃料液面条件在862处被满足。
除上述描述外，方法800、900、902和1000可被理解为包括各种提升泵控制模式，其可响应于各种发动机工况被激活和禁用。如图8所示，第三控制模式826、第四控制模式836、基础控制模式846、第二控制模式866和第一控制模式876可包括被封闭在图8的每个相应的虚线框内的方法800、900、902和1000的可执行指令。如图8和图13中的表格1300所总结的，第三控制模式826可响应于满足FRP检测时间条件被激活；第四控制模式836(例如，脉冲和增量模式)可响应于满足DI泵效率条件被激活；基础控制模式846可响应于满足燃料蒸发条件(例如，VLiftPump＜Vfuel，novap)被激活；第二控制模式866可响应于满足第一燃料液面条件被激活；且第一控制模式876可响应于满足第二燃料液面条件被激活。
如图8和图13所示，脉冲和增量模式(例如，第四控制模式836)可响应于满足FRP检测时间条件被禁用。这样，第三控制模式826可以开环回路的方式操作提升泵，在所述模式中响应于满足FRP检测时间条件，提升泵电压增加到VLiftPump，TH3。换句话说，在第三控制模式826期间，控制器222可响应于DI泵容积效率低于阈值容积效率超控脉冲调制并递增VLiftPump的第四控制模式动作。类似地，基础控制模式846、第二控制模式866和第一控制模式876可响应于满足FRP检测时间条件被禁用。这样，当第三控制模式826被激活时，方法800可在执行来自图8至图10所示的任何其它的提升泵控制模式的动作之前结束。由于VLiftPump，TH3大于VHigh，TH、VLiftPump，TH2和VLiftPump，TH1，在第三控制模式期间，提升泵将被提供多于充足的电能以再填满并维持燃料箱液面和燃料储器燃料液面在它们填满的液面处，且维持EffDI在EffDI，TH处或以上。这样，方法800可优先考虑提升泵控制以响应于降低引起发动机失速的FRP急剧下降的风险，过度响应于低DI泵效率(例如，当DI泵效率条件被满足时)、燃料通道中燃料蒸发的风险(例如，当燃料蒸发条件被满足时)、或低燃料储器液面和低射流泵流(例如，当第一或第二燃料液面燃料条件被满足时)。
如图8和图13所示，基础控制模式846、第二控制模式866和第一控制模式876可响应于满足DI泵效率条件被禁用。如图8所示，在执行第四控制模式动作834之后，方法800可在执行来自基础控制模式846、第二控制模式866或第一控制模式876的任何指令之前结束，从而禁用基础控制模式846、第二控制模式866和第一控制模式876。由于VHigh，TH大于VLiftPump，TH2和VLiftPump，TH1，在第四控制模式期间，提升泵将被提供多于充足的电能以再填满并维持燃料箱燃料液面和燃料储器燃料液面在它们填满的液面处。这样，当第四控制模式836被激活时，方法800可优先考虑提升泵控制以响应于维持大于EffDI，TH的DI泵容积效率，且因此降低DI泵气蚀的风险并增加发动机稳健性，过度响应于燃料通道中燃料蒸发的风险(例如，当燃料蒸发条件被满足时)，或低燃料储器液面和低射流泵流(例如，当第一或第二液面燃料条件被满足时)。
此外，如图8和图13所示，基础控制模式846可响应于激活第二控制模式866(例如，VLiftPump＜VLiftPump，TH2且第一液面燃料条件被满足)被超控。例如，基础控制模式846可设置VLiftPump为Vfuel，novap。然而，如果Vfuel，novap＜VLiftPump，TH2且第一液面燃料条件被满足，则第二控制模式可被激活且VLiftPump将被设置为VLiftPump，TH2，从而超控基础控制模式846的控制动作。另外，第一控制模式876可响应于激活第二控制模式866(例如，VLiftPump＜VLiftPump，TH2且第一液面燃料条件被满足)被禁用。如图8所示，在执行第二控制模式行为864之后，方法800可在执行来自第一控制模式876的任何指令之前结束，从而禁用第一控制模式876。这样，当第二控制模式866被激活时，方法800可优先考虑提升泵控制以响应于维持LevelFuelTank＞LevelSump，TH且LevelReservoir＞LeVelReservoir，TH2(例如，通过施行VLiftPump≥VLiftPump，TH2)且因此降低提升泵气蚀的风险并增加发动机稳健性，过度响应于燃料通道中燃料蒸发的风险(例如，当燃料蒸发条件被满足时)，或当第二液面燃料条件被满足时低燃料储器液面和低射流泵流。
另外，如图8和图13所示，基础控制模式846可响应于激活第一控制模式876(例如，VLiftPump＜VLiftPump，TH1且第二液面燃料条件被满足)被超控。例如，基础控制模式846可设置VLiftPump为Vfuel，novap。然而，如果Vfuel，novap＜VLiftPump，TH1且第二液面燃料条件被满足，则第一控制模式可被激活且VLiftPump将被设置为VLiftPump，TH1，从而超控基础控制模式846的控制动作。这样，当第一控制模式876被激活时，方法800可优先考虑提升泵控制以响应于维持LevelMainSump＞LeVelReservoir，TH1且LevelReservoir＞LevelReservoir，TH1(例如，通过施行VLiftPump≥VLiftPump，TH1)，且因此降低提升泵气蚀的风险并增加发动机稳健性，过度响应于燃料通道中燃料蒸发的风险(例如，当燃料蒸发条件被满足时)。
现在转向图11，其示出根据方法800的燃料提升泵操作的时间轴1100。时间轴1100包括用于EfficiencyDI＜EfficiencyDI，TH1102、VLiftPump1110、PLiftPump1120、LevelSump1130、第二燃料油底壳液面1138、燃料储器燃料液面1140，和发动机转速1150的趋势线。还示出VLiftPump，TH31112、VLiftPump，TH21114、VLiftPump，TH11116、VHigh，TH1118、PLiftPump，TH31122、PLiftPump， TH21124、PLiftPump，TH11126、PPulse，TH1128、Plow，TH1125、LevelSump，TH1134、LevelReservoir，TH11142、LevelReservoir，TH21144，和Engine SpeedTH1152。
在时间t1和t2之间，燃料提升泵能够被示出以第四控制模式(例如，脉冲和增量模式)操作。响应于在时间t1、t1a和t1b处发生的EfficiencyDI＜EfficiencyDI，TH事件，控制器222执行脉冲调制VLiftPump到VHigh，TH的指令，从而每次暂时维持脉冲(例如，对于增加到EfficiencyDI，TH以上的EfficiencyDI足够长)。此外，在时间t1、t1a和t1b处的脉冲调制之后，控制器222递增VLiftPump阈值增量电压。在时间t1、t1a和t1b处PLiftPump脉冲调制并衰退，响应这些时间处的VLiftPump的脉冲调制。此外，当来自主油底壳的燃料经由主转移泵缓慢转移以再填满燃料储器时，主燃料油底壳液面1130缓慢下降。这样，DI泵效率能够被维持，同时保存燃料经济性。
在时间t1b和t2之间，主燃料油底壳液面1130下降到LevelSump，TH1134以下，从而满足第一燃料液面条件。作为响应，控制器222激活第二控制模式866。因此，控制器222增加VLiftPump到VLiftPump，TH2，从而在持续时间内维持该增加，直到主燃料油底壳液面1130在时间t2a处增加到LevelSump，TH以上，由此不再满足第一燃料液面条件。虽然第一燃料液面条件在时间t2和t2a之间被满足，控制器222维持VLiftPump到VLiftPump，TH2的增加。此外，响应于VLiftPump的增加，PLiftPump也增加，且然后一旦不再满足第一燃料液面条件就衰退。作为以第二控制模式操作燃料提升泵的结果，燃料通过转移射流泵从次燃料油底壳转移到主燃料油底壳。因此，当LevelSump提高到LevelSump，TH以上时，次燃料油底壳液面1138下降。
在时间t3处，LevelReservoir1140降到LevelReservoir，TH1以下，从而满足第二燃料液面条件。作为响应，控制器222激活第三控制模式876并增加VLiftPump到VLiftPump，TH1，从而在持续时间内维持该增加，直到LevelReservoir在时间t3a处增加到LevelReservoir，TH1以上，由此不再满足第二燃料液面条件。此外，响应于VLiftPump的增加，PLiftPump也增加较高，且然后一旦不再满足第二燃料液面条件就在时间t3处衰退。作为以第三控制模式操作燃料提升泵的结果，燃料通过主射流泵从主燃料油底壳转移以填满燃料储器。
在时间t4之前，PLiftPump在阈值持续时间ΔtTH内降到低阈值压力PLow，TH以下。在低提升泵压力处的长持续时间期间，通过射流泵转移的燃料流速低且因此在时间t4处，燃料储器燃料液面1140降到LevelReservoir，TH2以下，且主燃料油底壳液面下降到LevelSump，TH以下。因此，在t4处，第一燃料条件被满足。作为响应，控制器222激活第二控制模式866并在持续时间内增加VLiftPump到VLiftPump，TH2，直到LevelReservoir恢复到LevelReservoir，TH2以上。虽然VLiftPump增加到VLiftPump，TH2，来自转移射流泵和主射流泵的燃料流速增加以使得燃料储器和主燃料油底壳燃料液面都提高。此外，响应于VLiftPump的增加，PLiftPump也增加较高，且然后一旦第一燃料液面条件不再满足就衰退。
在时间t5处，发动机转速增加到Engine SpeedTH以上，从而满足FRP检测时间条件。作为响应，控制器222激活第三控制模式826。因此，控制器222增加VLiftPump到VLiftPump，TH3，从而在持续时间内维持该增加，直到发动机转速在时间t5a处降到Engine SpeedTH以下，由此FRP检测时间条件不再被满足。虽然FRP检测时间条件在时间t5和t5a之间被满足，控制器222维持VLiftPump到VLiftPump，TH3的增加，尽管EfficiencyDI＜EfficiencyDI，TH事件且尽管正好在时间t5之后发生的满足的第二燃料液面条件，如时间轴1100所示。换句话说，虽然第三控制模式被激活，但是第四控制模式和第一控制模式被禁用。然而，在时间轴1100的示例中，由于VLiftPump，TH3＞VHigh，TH，DI泵效率可维持，同时第三控制模式是激活的。此外，由于VLiftPump，TH3＞VLiftPump，TH2，燃料储器和燃料箱中的燃料液面可被再填满并维持，同时第三控制模式是激活的。另外，响应于VLiftPump的增加，PLiftPump也增加较高，且然后一旦FRP检测时间条件不再满足就衰退。作为以第三控制模式操作燃料提升泵的结果，燃料通过转移射流泵从次燃料油底壳转移到主燃料油底壳且通过主射流泵从主油底壳转移到燃料储器。因此，在时间t5不久之后，主燃料油底壳液面1130开始逐渐增加且燃料储器燃料液面恢复到填满的燃料储器液面。这样，控制器222可降低FRP急剧下降的风险，同时FRP检测时间条件被满足。
在时间t6后，燃料提升泵能够被示出返回到以脉冲和增量模式间隙操作。响应于在时间t6和t6a处发生的EfficiencyDI＜EfficiencyDI，TH事件(且因为FRP检测时间条件没有满足)，控制器222激活脉冲和增量模式(例如，第四控制模式)并执行脉冲调制VLiftPump到VHigh，TH的指令，从而每次暂时维持脉冲(例如，对于增加到EfficiencyDI，TH以上的EfficiencyDI足够长)。此外，在t6和t6a处的脉冲调制之后，控制器222递增VLiftPump阈值增量电压。在t6和t6a处PLiftPump脉冲调制并衰退，响应于这些时间处VLiftPump的脉冲调制。此外，当来自主油底壳的燃料经由主转移泵缓慢转移以再填满燃料储器时，主燃料油底壳液面1130缓慢下降。这样，DI泵效率能够被维持，同时保持燃料经济性。
这样，本文所公开的操作提升泵的方法可实现降低燃料蒸发、FRP急剧下降和发动机失速的风险，同时维持DI泵效率和燃料经济性的技术效果，甚至在冷燃料条件期间。此外，由于低提升泵压力，射流泵性能退化能够通过操作提升泵响应于低燃料箱液面、低射流泵燃料储器液面、或当引起发动机失速的FRP下降的风险高时减少。
这样，车辆燃料系统可包括燃料箱，其包括转移射流泵和主射流泵燃料储器，所述主射流泵燃料储器包括主射流泵、燃料提升泵、从提升泵接收燃料并输送燃料到燃料轨的燃料喷射泵，以及带有储存在非暂时性存储器上以用于执行操作提升泵的方法和程序的计算机可读指令的控制器。
在一个表示中，用于操作提升泵的方法可包括：方法，其包括：响应于DI泵效率低于阈值效率，增加提升泵电压到高阈值电压；且响应于主射流泵燃料储器液面小于第一阈值储器液面，增加提升泵电压到小于高阈值电压的第一阈值电压。此外或可替换地，该方法还可包括响应于燃料箱液面小于第一阈值储器液面，增加提升泵电压到第一阈值电压。此外或可替换地，该方法还可包括响应于主射流泵燃料储器液面小于第二阈值储器液面，增加提升泵电压到第二阈值电压，其中第二阈值储器液面小于第一阈值储器液面，且其中第二阈值电压大于第一阈值电压。此外或可替换地，该方法还可包括响应于提升泵压力在阈值持续时间内小于低阈值压力和燃料箱液面小于阈值油底壳液面，增加提升泵电压到第二阈值电压，其中阈值油底壳液面小于第一阈值储器液面。此外或可替换地，该方法还可包括响应于燃料箱液面小于阈值油底壳液面，增加提升泵电压到第二阈值电压，其中阈值油底壳液面小于第一阈值储器液面。此外或可替换地，该方法还可包括响应于发动机转速大于阈值发动机转速，增加提升泵电压到第三阈值电压，其中第三阈值电压大于第二阈值电压。此外或可替换地，该方法还可包括响应于燃料喷射流速大于阈值燃料喷射流速，增加提升泵电压到第三阈值电压，其中第三阈值电压大于第二阈值电压。此外或可替换地，该方法还可包括响应于DI泵占空比大于阈值占空比，增加提升泵电压到第三阈值电压，其中第三阈值电压大于第二阈值电压。此外或可替换地，该方法还可包括当用于以阈值压力下降减少的燃料轨压力的估计时间大于阈值时间间隔时以第三阈值电压操作提升泵电压，其中第三阈值电压大于第二阈值电压。
在另一种表示中，方法可包括响应于燃料箱液面降到第一阈值储器液面以下，以第一模式操作提升泵，其中第一模式包括增加提升泵电压到第一阈值电压，且响应于DI泵效率降到阈值效率以下，禁用第一模式并脉冲调制提升泵电压到大于第一阈值电压的高阈值电压。此外或可替换地，该方法还可包括响应于主射流泵燃料储器液面降到第二阈值储器液面以下，禁用第一模式并以第二模式操作提升泵，其中第二阈值储器液面低于第一阈值储器液面，且其中第二模式包括增加提升泵电压到大于第一阈值电压但小于高阈值电压的第二阈值电压。此外或可替换地，该方法还可包括响应于DI泵效率降到阈值效率以下，以阈值增量电压递增提升泵电压。此外或可替换地，该方法还可包括响应于燃料箱液面降到阈值油底壳液面以下，禁用第一模式并以第二模式操作提升泵，其中阈值油底壳液面小于第一阈值储器液面。此外或可替换地，该方法还可包括响应于燃料喷射流速增加到阈值流速以上，禁用第一模式并以第三模式操作提升泵，其中第三模式包括增加提升泵电压到大于第二阈值电压但小于高阈值电压的第三阈值电压。此外或可替换地，该方法还可包括响应于发动机转速增加到阈值发动机转速以上，禁用第一模式并以第三模式操作提升泵。此外或可替换地，该方法还可包括响应于DI泵占空比增加到阈值DI泵占空比以上，禁用第一模式并以第三模式操作提升泵。
在另一种表示中，方法可包括响应于DI泵效率降到阈值效率以下，增加提升泵压力到高阈值压力；且响应于主射流泵燃料储器液面小于第一阈值储器液面，增加提升泵压力到小于高阈值压力的第一阈值压力。此外或可替换地，方法还可包括响应于燃料箱液面小于第一阈值储器液面，增加提升泵压力到第一阈值压力。此外或可替换地，该方法还可包括响应于主射流泵燃料储器液面降到小于第一阈值储器液面的第二阈值储器液面以下，增加提升泵压力到大于第一阈值压力的第二阈值压力。此外或可替换地，该方法还可包括响应于燃料箱液面低于小于阈值储器液面的阈值燃料箱液面，增加提升泵压力到第二阈值压力。
注意，本文所包括的示例控制和估计程序能够和各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和程序可作为可执行指令储存在非暂时性存储器中且可通过包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其它发动机硬件实施。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，所示的各种动作、操作和/或功能可按照所示次序、并行地执行或在一些情况下省略。同样地，处理顺序不一定要求实现本文所述的示例实施例的特征和优点，而是提供说明和描述的便利。所示动作、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执行。另外，所述动作、操作和/或功能可用图形表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所述动作通过执行包括各种发动机硬件组件的系统中结合电子控制器的指令实施。
应该明白，本文所公开的配置和程序在本质上是示例性的，且这些具体的实施例不认为是在限制性的意义中，因为许多变化是可行的。例如，上述技术能够应用到V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括各种系统和配置，以及本文所公开的其它特征、功能和/或特性的所有新颖且非明显的组合和子组合。
所附权利要求特别指出被认为是新颖且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可涉及“一个”元件或“第一”元件或其中的等效物。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本申请或相关申请中新权利要求的陈述要求。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内。

Claims (20)

1.一种用于发动机的方法，其包括：
响应于直接喷射泵效率低于阈值效率，增加提升泵电压到高阈值电压，且
响应于主射流泵燃料储器液面小于第一阈值储器液面，增加所述提升泵电压到小于所述高阈值电压的第一阈值电压。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于燃料箱液面小于所述第一阈值储器液面，增加所述提升泵电压到所述第一阈值电压。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
响应于所述主射流泵燃料储器液面小于第二阈值储器液面，增加所述提升泵电压到第二阈值电压，其中所述第二阈值储器液面小于所述第一阈值储器液面，且其中所述第二阈值电压大于所述第一阈值电压。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括，响应于提升泵压力在阈值持续时间内小于低阈值压力以及所述燃料箱液面小于阈值油底壳液面，增加所述提升泵电压到所述第二阈值电压，其中所述阈值油底壳液面小于所述第一阈值储器液面。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括，响应于所述燃料箱液面小于阈值油底壳液面，增加所述提升泵电压到所述第二阈值电压，其中所述阈值油底壳液面小于所述第一阈值储器液面。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括，响应于发动机转速大于阈值发动机转速，增加所述提升泵电压到第三阈值电压，其中所述第三阈值电压大于所述第二阈值电压。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括，响应于燃料喷射流速大于阈值燃料喷射流速，增加所述提升泵电压到第三阈值电压，其中所述第三阈值电压大于所述第二阈值电压。
8.根据权利要求5所述的方法，还包括，响应于直接喷射泵占空比大于阈值占空比，增加所述提升泵电压到第三阈值电压，其中所述第三阈值电压大于所述第二阈值电压。
9.根据权利要求5所述的方法，还包括，当用于燃料轨压力减小阈值压力下降的估计时间大于阈值时间间隔时，以第三阈值电压操作提升泵电压，其中所述第三阈值电压大于所述第二阈值电压。
10.一种用于发动机的方法，其包括：
响应于燃料箱液面降到第一阈值储器液面以下，以第一模式操作提升泵，其中所述第一模式包括增加提升泵电压到第一阈值电压，且
响应于直接喷射泵效率降到阈值效率以下，禁用所述第一模式并脉冲调制提升泵电压到大于所述第一阈值电压的高阈值电压。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
响应于主射流泵燃料储器液面降到第二阈值储器液面以下，禁用所述第一模式并以第二模式操作所述提升泵，其中所述第二阈值储器液面低于所述第一阈值储器液面，且其中所述第二模式包括增加所述提升泵电压到大于所述第一阈值电压且小于所述高阈值电压的第二阈值电压。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括，响应于所述直接喷射泵效率降到所述阈值效率以下，递增所述提升泵电压阈值增量电压。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
响应于所述燃料箱液面降到阈值油底壳液面以下，禁用所述第一模式并以所述第二模式操作所述提升泵，其中所述阈值油底壳液面小于所述第一阈值储器液面。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括，响应于燃料喷射流速增加到阈值流速以上，禁用所述第一模式并以第三模式操作所述提升泵，其中所述第三模式包括增加所述提升泵电压到大于所述第二阈值电压且小于所述高阈值电压的第三阈值电压。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括，响应于发动机转速增加到阈值发动机转速以上，禁用所述第一模式并以第三模式操作所述提升泵。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括，响应于直接喷射泵占空比增加到阈值直接喷射泵占空比以上，禁用所述第一模式并以第三模式操作所述提升泵。
17.一种用于发动机的方法，其包括：
响应于直接喷射泵效率降到阈值效率以下，增加提升泵压力到高阈值压力；且
响应于主射流泵燃料储器液面小于第一阈值储器液面，增加提升泵压力到小于所述高阈值压力的第一阈值压力。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
响应于燃料箱液面小于所述第一阈值储器液面，增加所述提升泵压力到所述第一阈值压力。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
响应于所述主射流泵燃料储器液面降到小于所述第一阈值储器液面的第二阈值储器液面以下，增加所述提升泵压力到大于所述第一阈值压力的第二阈值压力。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
响应于所述燃料箱液面低于小于所述阈值储器液面的阈值燃料箱液面，增加所述提升泵压力到所述第二阈值压力。
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