CN106286061B - 用于燃料喷射的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于将燃料传送到进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机中的进气道喷射器燃料轨的方法和系统。在一个示例中，进气道喷射器燃料轨可接收来自连接在PFDI发动机中的直接喷射燃料泵的压缩腔和步进腔中的每一个的燃料。以这种方式，在直接喷射燃料泵的整个循环期间可将加压燃料供应到进气道喷射器燃料轨。

Description

用于燃料喷射的系统和方法
【技术领域】
本申请总体上涉及用于运转燃料泵、特别是直接喷射燃料泵的系统和方法。
【背景技术】
进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机包括燃料的进气道喷射和直接喷射两者并且可有利地利用每种喷射模式。例如，在较高发动机负载下，可使用直接燃料喷射将燃料喷射到发动机内用于改善发动机性能(例如，通过增加可用的扭矩和燃料经济性)。在较低发动机负载下并且在发动机起动期间，可使用进气道燃料喷射将燃料喷射到发动机内以提供改善的燃料气化而用于增强混合并且降低发动机排放。进一步地，在较低发动机负载下进气道燃料喷射相对于直接喷射可提供改善的燃料经济性。又进一步地，当使用进气道燃料喷射运转时，可降低噪声、振动和粗糙性(NVH)。此外，在一些情况下可使进气道喷射器和直接喷射器两者一起运转以平衡两种类型的燃料传送的优点或在一些情形下使燃料不同。
在PFDI发动机中，提升泵(也被称为低压泵)将燃料从燃料箱供应到进气道喷射器和直接喷射燃料泵(也被称为高压泵)两者。直接喷射燃料泵可将较高压力的燃料供应到直接喷射器。为了改善通过进气道喷射供应的燃料的雾化，还可通过直接喷射燃料泵的压缩腔加压供应到进气道喷射器的燃料。这样，低压泵可以以较低的热效率(例如，1％的热效率)运转而高压泵可以以较高的热效率(例如，90％的热效率)运转。相应地，可利用具有较高热效率的高压泵向进气道喷射器以及直接喷射器提供燃料。
【发明内容】
本发明的发明人已认识到以上途径的潜在问题。作为示例，在进气道喷射器与直接喷射器两者都同时运转的情形下，来自这些喷射器的燃料流可超过直接喷射燃料泵的输出。当燃料喷射器以较高燃料流率运转时可加剧这个问题。这种情况下，进气道喷射器燃料轨中的压力可显著降低而导致减少的雾化，这可导致发动机动力减少和排放增加。
本发明的发明人已经认识到上述问题并且识别出至少部分地解决上述问题的途径。在示例性的途径中，一种用于发动机的方法可包括：将加压燃料从直接喷射燃料泵的压缩腔与直接喷射燃料泵的步进腔(step chamber)中的每一个传送到进气道喷射器燃料轨。因此，即使在较高燃料流率期间也可充分加压进气道喷射器燃料轨。
例如，进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机可通过进气道喷射和直接喷射两者接收燃料。这样，发动机中的进气道喷射器可从进气道喷射器燃料轨接收燃料而直接喷射器可由直接喷射器燃料轨提供燃料。PFDI发动机的燃料系统中的直接喷射燃料泵加压从低压泵接收的燃料并且将该加压燃料传送到直接喷射器燃料轨和进气道喷射器燃料轨中的每一个。具体地，直接喷射器燃料轨可接收来自直接喷射燃料泵的压缩腔的燃料而进气道喷射器燃料轨流体地连接至直接喷射燃料泵的压缩腔和直接喷射燃料泵的步进腔中的每一者。因此，在直接喷射燃料泵中的压缩冲程期间，只要在直接喷射燃料泵的压缩腔的入口处的溢流阀保持打开(例如，处于穿过状态(pass-through state))，则可将加压燃料从压缩腔传送到进气道喷射器燃料轨。进一步地，在直接喷射燃料泵中的吸入抽吸冲程期间，进气道喷射器燃料轨可接收来自直接喷射燃料泵的步进腔的加压燃料。
以这种方式，在直接喷射燃料泵的泵送冲程的大部分期间，进气道喷射器燃料轨可接收加压燃料。通过实现将相对恒定的燃料供应到进气道喷射器燃料轨，可将进气道喷射器燃料轨中的压力保持为高于提升泵的输出压力。因此，进气道喷射的燃料可被雾化而允许PFDI发动机实现较高的动力输出。总体上，可增强发动机性能。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于发动机的方法。所述方法包括：将燃料从直接喷射燃料泵供应到进气道喷射器燃料轨和直接喷射器燃料轨中的每一个，在直接喷射燃料泵的压缩冲程和吸入冲程中的每一个期间将所述燃料供应到所述进气道喷射器燃料轨，并且在所述直接喷射燃料泵中的仅所述压缩冲程期间将所述燃料供应到所述直接喷射器燃料轨。
在一些实施例中，供应到所述进气道喷射器燃料轨的所述燃料处于高于低压泵的输出压力的压力，所述低压泵将燃料传送到所述直接喷射燃料泵，并且其中通过泄压阀调节供应到所述进气道喷射器燃料轨的所述燃料的所述压力。
在一些实施例中，在压缩冲程期间当使电子控制的电磁阀停用为穿过模式时，将燃料供应到所述进气道喷射器燃料轨。
在一些实施例中，响应于在所述压缩冲程期间中断至直接喷射器燃料轨的燃料流而将电子控制的电磁阀停用为穿过模式。
在一些实施例中，所述方法进一步包括至少在所述吸入冲程期间在所述直接喷射燃料泵中泵活塞的顶部与所述泵活塞的底部之间提供压力差。
根据本申请的一个方面，提供了一种系统。所述系统包括：进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机；直接喷射燃料泵，所述直接喷射燃料泵包括活塞、压缩腔、设置所述活塞的底表面之下的步进腔、用于移动所述活塞的凸轮、和设在所述直接喷射燃料泵的所述压缩腔的入口处的电磁启动的止回阀；流体连接至所述直接喷射燃料泵的所述压缩腔和所述步进腔中的每一个的提升泵；设在连接至所述直接喷射燃料泵的所述压缩腔第一管线中的第一泄压阀；流体连接至所述直接喷射燃料泵的所述压缩腔的直接喷射器燃料轨；流体连接至所述直接喷射燃料泵的所述压缩腔和所述步进腔中的每一个的进气道喷射器燃料轨；和设在所述进气道喷射器燃料轨的上游的第二泄压阀，所述第二泄压阀被偏置以调节所述进气道喷射器燃料轨、所述步进腔、和所述压缩腔中的每一个中的压力。
在一些实施例中，所述提升泵为电子驱动的，并且其中所述直接喷射器燃料泵由所述PFDI发动机驱动并且不是电子驱动的。
在一些实施例中，在所述直接喷射燃料泵中的压缩冲程期间当所述电磁启动的止回阀处于穿过状态时，所述第一泄压阀和所述第二泄压阀中的每一个被偏置以调节所述直接喷射燃料泵的所述压缩腔中的压力。
在一些实施例中，在所述直接喷射燃料泵中的吸入冲程期间所述第二泄压阀被偏置以调节所述步进腔中的压力。
在一些实施例中，所述系统进一步包括具有存储在非瞬态存储器中的可执行指令的控制器，该控制器用于在所述直接喷射燃料泵的压缩冲程期间基于所述直接喷射器燃料轨的燃料轨压力而将所述电磁启动的止回阀启动到关闭位置。
应理解，上述发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施例部分进一步描述的发明的选择而提供的。不意味着指出了所要求保护的主题的核心特征或必要特征，所要求保护的主题的范围由具体实施例之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决了上文或本申请的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
图1示出了可仅由直接喷射器提供燃料或可由直接喷射器和进气道喷射器两者提供燃料的示意性发动机。
图2、图3和图4分别示意地示出了图1的发动机可使用的燃料系统的第一示例性实施例、第二示例性实施例和第三示例性实施例。
图5、图6和图7分别示出了图2的第一示例性实施例、图3的第二示例性实施例和图4的第三示例性实施例中的每一个中连接的直接喷射燃料泵的示例性运转序列。
图8示出了燃料系统的第四示例性实施例。
图9示出了燃料系统的第四示例性实施例的直接喷射燃料泵的示例性运转序列。
图10示出了包括进气道喷射器和直接喷射器的燃料系统的第五示例性实施例。
图11示出了燃料系统的第五示例性实施例中的直接喷射燃料泵的示例性运转序列。
图12、图13和图14分别示意性地示出了图1的发动机中可包含的燃料系统的第六示例性实施例、第七示例性实施例和第八示例性实施例。
图15、图16和图17分别示出了图12的第六示例性实施例、图13的第七示例性实施例和图14的第八示例性实施例中包含的直接喷射燃料泵中的示例性运转序列。
图18为燃料系统的第九示例性实施例并且包含储存器。
图19为燃料系统的第九示例性实施例中包含的直接喷射燃料泵中的示例性运转序列。
图20和图21分别为燃料系统的第十示例性实施例和第十一示例性实施例。
图22和图23分别示出了图20中的燃料系统的第十示例性实施例以及图21的燃料系统的第十一示例性实施例中包含的直接喷射燃料泵中的示例性运转序列。
图24呈现了一示例性流程图，该示例性流程图示出了燃料系统中包含的高压泵中的电磁启动的止回阀的控制运转。
图25、图26、图27、图28、图29、图30、图31、图32和图33示出了前面介绍的燃料系统的各个实施例中包含的高压泵中的压力变化的示例性流程图。
【具体实施方式】
以下描述涉及用于运转直接喷射燃料泵的方法和系统。直接喷射(DI)燃料泵可包含在发动机系统(比如图1中示出的发动机)内。DI燃料泵可包括电子控制的溢流阀，可通过发动机的控制器基于发动机状态将该电子控制的溢流阀调节成通电(energized)或断电(de-energized)状态(图24)。可通过包含DI燃料泵的燃料系统的不同实施例中示出的各种方法来增强DI燃料泵的润滑和冷却(以及蒸气避免)。在一个示例中，燃料系统中可包含一个或多个泄压阀(图2、图3和图4)以实现DI燃料泵的步进腔(图5、图6和图7)和/或DI燃料泵的压缩腔中的升高的压力。在另一示例中，压缩腔可额外或可替代地加压步进腔(图8、图9、图10和图11)。可替代的燃料系统实施例可包括使用DI燃料泵向进气道喷射器燃料轨提供燃料。具体地，DI燃料泵的步进腔和压缩腔中的每一个可向进气道喷射器燃料轨提供燃料(图12、图13、图13和图14)。可加压供应进气道喷射器燃料轨的燃料(图15、图16和图17)。在又一些其它的燃料系统实施例中，储存器(图18)或用作储存器的进气道喷射器燃料轨(图20和图21)可使DI燃料泵的步进腔保持为恒定压力(图19、图22和图23)。参考图25、图26、图27、图28、图29、图30、图31、图32和图33描述每个实施例的压缩腔和步进腔中的示例性压力变化。本说明书中描述的燃料系统的不同实施例实现了DI燃料泵的增强润滑并且将充分加压的燃料提供到进气道喷射器燃料轨。
应理解，在本申请中示出的示例性进气道燃料直接喷射(PFDI)系统中，在不超出本申请的范围的情况下可去掉直接喷射器。
用于发动机的燃料传送系统可包括用于将需要的燃料压力提供给燃料喷射器的多个燃料泵。作为一个示例，燃料传送系统可包括设在燃料箱与燃料喷射器之间的低压燃料泵(lower pressure fuel pump，也被称为提升泵)和高压(higher pressure，也被称为高压(high pressure)或直接喷射)燃料泵。高压燃料泵可连接在直接喷射系统中的高压燃料轨的上游以升高通过直接喷射器传送到发动机气缸的燃料的压力。如下文将进一步地描述的，高压泵还可将燃料供应到进气道喷射器燃料轨。也被称为电磁启动的止回阀或溢流阀的电磁启动的入口止回阀可连接在高压(HP)泵中的压缩腔的上游以将燃料流调节到高压泵的压缩腔内。溢流阀通常由可为用于车辆的发动机的控制系统的一部分的控制器来电控制。此外，控制器还可具有来自传感器(比如角度位置传感器)的感应输入，该感应输入允许控制器指令溢流阀与向高压泵提供动力的驱动凸轮同步地启动。
关于该具体实施例部分中使用的术语，高压泵或直接喷射燃料泵可被分别缩写为HP泵(可替代地，HPP)或DI燃料泵。这样，DI燃料泵还可被写成DI泵。相应地，HPP和DI燃料泵还可互换地使用以指代高压直接喷射燃料泵。类似地，低压燃料泵还可被称为提升泵。进一步地，低压泵可被缩写为LP泵或LPP。进气道燃料喷射可被缩写成PFI而直接燃料喷射可被缩写成DI。同时，燃料轨压力或燃料轨内的燃料的压力值可被缩写成FRP。直接喷射燃料轨还可被称为高压燃料轨，其可被缩写成HP燃料轨。同时，用于控制燃料流流入HP泵的压缩腔的电磁启动的入口止回阀可被称为溢流阀、电磁启动的止回阀(SACV)、电子控制器的电磁启动的入口止回阀和电子控制的阀。进一步地，当启动电磁启动的入口止回阀时，HP泵被称为以可变压力模式运转。进一步地，在以可变压力模式运转HP泵的过程中，可使电磁启动的止回阀保持在其启动状态。如果电磁启动的止回阀被停用并且HP泵依靠机械压力调节而没有对电子控制的溢流阀的任何指令，则HP泵被称为以机械模式或默认压力模式(或简单的，默认模式)运转。进一步地，在以默认压力模式运转HP泵的过程中可将电磁启动的止回阀保持在其停用状态。
图1示出了内燃发动机10的燃烧室或气缸的示例。可通过包括控制器12的控制系统和来自车辆操作者12的经由输入装置132的输入来至少部分地控制发动机10。在该示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的气缸14(本说明书中还被称为燃烧室14)可包含其中设有活塞138的燃烧室壁136。活塞138可连接到曲轴140，以便将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。曲轴140可通过变速器系统(未示出)连接至乘客车辆的至少一个驱动车轮。进一步地，起动马达(未示出)可通过飞轮(未示出)连接至曲轴140以实现起动发动机10的运转。
气缸14可通过一系列进气通道142、进气通道144和进气通道146接收进气。进气通道142、进气通道144和进气通道146可与发动机10的除气缸14之外的其它气缸连通。在一些示例中，进气通道中的一个或多个可包括增压装置，比如涡轮增压机或增压器。例如，图1示出了配置为具有涡轮增压机的发动机10，该涡轮增压机包括设在进气通道142与进气通道144之间的压缩器174以及沿着排气通道158设置的排气涡轮176。排气涡轮176可通过轴180对压缩器174至少部分地提供动力，其中增压装置配置为涡轮增压机。然而，在其它示例中，比如当发动机10设有增压器时，可以可选地省略排气涡轮176，其中可通过来自马达或发动机的机械输入来对压缩器174提供动力。
包括节流板164的节气门162可设在发动机的进气通道144与进气通道146之间，用于改变提供到发动机气缸的进气的流率和/或压力。如图1所示，节气门162可设在压缩器174的下游，或可替代地可设在压缩器174的上游。
排气歧管148可接收来自除了气缸14之外的发动机10的其它气缸的排气。排气传感器128被示出为连接至排放控制装置178上游的排气通道158。传感器128可选自用于提供排气空气/燃料比的指示的多种合适的传感器，比如线性氧传感器或UEGO(通用或宽范围排气氧)、双态氧传感器或EGO(如示出的)、例如HEGO、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置178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。
发动机10的每个气缸可包括一个或多个进气门以及一个或多个排气门。例如，气缸14被示出为包括位于气缸14的上部区域的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中，发动机10的每个气缸(包括气缸14)可包括位于气缸的上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。
可通过控制器12经由驱动器152控制进气门150。类似地，可通过控制器12经由驱动器154控制排气门156。在一些情况期间，控制器12可改变提供给驱动器152和驱动器154的信号以控制各个进气门和排气门的打开和关闭。可通过各自的气门位置传感器(未示出)确定进气门150和排气门156的位置。气门驱动器可为电子气门驱动型或凸轮驱动型、或其组合。可同时控制进气门正时和排气门正时，或者可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中可能的任何一种。每个凸轮驱动系统均可包括一个或多个凸轮并且可利用可由控制器12操作以改变气门运转的凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门提升(VVL)系统中的一种或多种。例如，汽缸14可以可替代地包括通过电子气门驱动控制的进气门和通过包括CPS和/或VCT的凸轮驱动控制的排气门。在其它示例中，可通过共用气门驱动器或驱动系统、或可变气门正时驱动器或驱动系统来控制进气门和排气门。
汽缸14可具有压缩比，压缩比为活塞138处于下止点位置或上止点位置时的容积的比。在一个示例中，压缩比在9∶1至10∶1的范围内。然而，在一些使用不同的燃料的示例中，压缩比可增加。例如，这可在使用较高辛烷值的燃料或具有较高汽化潜焓(latententhalpy of vaporization)的燃料时发生。如果使用直接喷射，由于其对发动机爆震的作用，还可提高压缩比。
在一些示例中，发动机10的每个汽缸可包含用于开始燃烧的火花塞192。在选择的运转模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统190可以通过火花塞192为燃烧室14提供点火火花。然而，在一些示例中，比如当发动机10可通过自动点火或通过喷射燃料来开始燃烧时(比如一些柴油发动机的情況下)，可以省略火花塞192。
在一些示例中，发动机10的每个气缸可配置为具有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性的示例，汽缸14被示出为包含燃料喷射器166。燃料喷射器166被示出为直接连接至汽缸14，用于通过电子驱动器168与从控制器12接收的信号FPW-1的脉冲宽度FPW成比例地将燃料直接喷射到气缸14中。以这种方式，燃料喷射器166提供了所谓的向汽缸14直接喷射(下文中被称为“DI”)燃料。尽管图1示出了设在气缸14的一侧的喷射器166，但喷射器166可以可替代地位于活塞的顶部上方，比如靠近火花塞192的位置。当用醇基燃料运转发动机时，由于一些醇基燃料的较低挥发性，这样的位置可改善混合和燃烧。可替代地，喷射器可位于顶部上方并且靠近进气门以改善混合。可通过高压燃料泵和燃料轨将燃料从燃料系统8的燃料箱传送到燃料喷射器166。进一步地，燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力传感器。
此外或可替代地，发动机10还可包括可选的燃料喷射器170(虚线示出的燃料喷射器)。燃料喷射器166和燃料喷射器170可配置为传送接收自燃料系统8的燃料。如后面在具体实施例中详细描述的，燃料系统8可包含一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。
可选的燃料喷射器170被示出为以进气道喷射的方式将燃料喷射进气缸14的进气道上游的配置设在进气通道146内，而不是汽缸14内。可选的燃料喷射器170可通过电子驱动器171与从控制器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。应注意，单个电子驱动器168或电子驱动器171可用于两个燃料喷射系统，或者，如示出的，可使用多个驱动器，例如对于燃料喷射器166可使用电子驱动器168并且对于可选的燃料喷射器170可使用电子驱动器171。
在可替代的示例中，燃料喷射器166和燃料喷射器170中的每一个可配置为用于将燃料直接喷射到气缸14内的直接燃料喷射器。在另一示例中，燃料喷射器166和燃料喷射器170中的每一个可配置为用于将燃料喷射到进气门150的上游的进气道喷射器。在又一些其它的示例中，气缸14可包含仅单个燃料喷射器，该单个燃料喷射器配置为从燃料系统接收作为燃料混合物的不同相对量的不同燃料，并且进一步配置为作为直接燃料喷射器将该燃料混合物直接喷射到气缸内或作为进气道燃料喷射器将燃料混合物喷射到进气门的上游。在又另一示例中，可仅通过可选的燃料喷射器170或仅通过进气道喷射(也被称为进气歧管喷射)向气缸14提供燃料。这样，应理解本说明书中描述的燃料系统不应受限于本说明书中通过示例的方式描述的特定燃料喷射器配置。
在汽缸的单次循环期间，可通过两个喷射器将燃料传送到汽缸。例如，每个喷射器可以传送在汽缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。进一步地，比如本申请书中下文描述的，从每个喷射器传送的燃料的分配和/或相对量可随着工况(比如发动机负载、爆震、和排气温度)而改变。在进气门打开事件、进气门关闭事件期间(例如，大体上在进气冲程之前)以及在进气门开启和关闭操作两者期间，可以传送进气道喷射的燃料。类似地，例如在进气冲程期间、以及部分地在之前的排气冲程期间、在进气冲程期间、以及部分地在压缩冲程期间，可传送直接喷射的燃料。这样，即使对于单次燃烧事件，可在不同的正时将喷射的燃料从进气道和直接喷射器喷射出去。此外，对于单次燃烧事件，可每个循环执行一次传送的燃料的多次喷射。可在压缩冲程、进气冲程、或其任何适当的组合期间执行多次喷射。
如上所述，图1示出了多气缸发动机的仅一个气缸。这样，每个气缸可类似地包括其本身的一组进气/排气门、燃料喷射器、火花塞等。应理解，发动机10可包括任何合适数量的气缸，包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多气缸。进一步地，这些气缸中的每一个可包括与气缸14相关的图1描述和示出的多个部件中的一些或全部。
燃料喷射器166和燃料喷射器170可具有不同的特性。这些特性包括尺寸的不同，例如，一个喷射器具有比另一个更大的喷射孔。其它的不同包括但不限于，不同的喷射角度、不同的运转温度、不同的目标、不同的喷射正时、不同的喷洒特性、不同的位置等。此外，取决于喷射器170与喷射器166之间的喷射的燃料的分配比，可以实现不同的效果。
在图1中控制器12被示出为微型计算机，包括：微处理器单元(CPU)106；输入/输出端口108；用于可执行程序和校准值的、在该具体示例中被示出为非瞬态只读存储芯片(ROM)110的、用于存储可执行指令的电子存储介质；随机存取存储器(RAM)112；保活存储器(KAM)114；以及数据总线。除之前所讨论的那些信号之外，控制器12还可以接收来自与发动机10连接的传感器的各种信号，包括：来自质量空气流量传感器122的吸入的质量空气流量(MAF)的测量值；来自与冷却套管118连接的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自与曲轴140连接的霍尔效应传感器120(或其它类型)的表面点火感测信号(profileignition pickup signal，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)。发动机速度信号RPM可以由控制器12根据信号PIP生成。来自歧管压力传感器124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。
控制器12接收来自图1的各个传感器的信号并且使用图1的各个驱动器(例如，节气门162、燃料喷射器166、可选的燃料喷射器170等)以基于接收的信号以及控制器的存储器上存储的指令来调节发动机运转。
图2示意性地示出了燃料系统(比如图1的燃料系统8)的第一示例性实施例200。可运转燃料系统的第一实施例200以将燃料传送到发动机，比如图1的发动机10。燃料系统的第一实施例200被示出为仅包含直接喷射器的系统。然而，第一实施例200仅为燃料系统的一个示例，并且在不超出本申请的范围的情况下其它实施例可包含额外部件(或可包括较少部件)。
燃料系统的第一实施例200包含用于存储车辆的车载燃料的存储箱208、低压燃料泵(LPP)212(本说明书中也被称为燃料提升泵212)、和高压燃料泵(HPP)214(本说明书中也被称为直接喷射燃料泵214或DI泵214)。可通过燃料填充通道204将燃料提供到燃料箱208。在一个示例中，LPP 212可为至少部分地设在燃料箱208内的电动低压燃料泵。可通过控制器202(例如，类似于图1的控制器12)运转LPP 212以通过燃料通道218(也被称为低压通道218)将燃料提供到HPP 214。LPP 212可配置为可被称为燃料提升泵或简单的提升泵的装置。
LPP 212可流体连接至过滤器(未示出)，该过滤器可移除燃料中包含的可潜在地损害燃料处理部件的少量杂质。可促进燃料传送并且保持燃料管线压力的提升泵(LP)止回阀216可设在LPP 212的下游并且可流体连接至LPP 212。进一步地，LP止回阀216可允许燃料流从LPP 212流向DI燃料泵214并且可阻挡燃料流从DI燃料泵214流到LPP 212。LP止回阀216可实现间歇的提升泵运转，这可减少LPP 212的电力消耗。
还可在燃料存储箱208内设置泄压阀(未示出)以限制低压通道218(例如，来自提升泵212的输出)中的燃料压力。在一些实施例中，燃料系统8可包含与低压燃料泵212流体连接的额外(例如，一系列)止回阀以阻止燃料漏回到阀的上游。这种情况下，上游流是指从第一燃料轨250朝LPP 212行进的燃料流，而下游流是指从LPP导向HPP 214并且之后到达燃料轨的标称燃料流。
可将处于较低压力的由LPP 212提升的燃料供应到低压通道218内。在此之前，燃料的第一部分可流过节点224通过第一止回阀244而到达步进室通道242。之后，燃料的第一部分可流入HP泵214的步进腔226。燃料的第二部分可流过节点224进入泵通道254并且之后进入HPP 214的压缩腔238的入口203。然后HPP214可将至少一部分(或全部)的第二部分燃料传送到与第一组喷射器252(本说明书中也被称为第一喷射器组)中的一个或多个燃料喷射器连接的第一燃料轨250内。第一组喷射器252可配置为直接喷射器252。这样，直接喷射器252可将燃料直接传送到发动机210的气缸内。
应注意，泵通道254中的压力可能与低压通道218中的压力相同。可能不存在燃料系统的第一实施例200中的图2中示出的那些之外的额外部件或通道。
燃料的第一部分以及燃料的第二部分的量可基于HPP 214中的泵冲程以及发动机状况而改变。如上所述，燃料的第一部分可流入HPP 214的步进腔226。具体地，通过低压通道218接收的第一部分的燃料可流过节点224并且通过沿着步进室通道242流体连接的第一止回阀244而到达步进腔226(本说明书中也被称为步进室226)。第一止回阀224被偏置以阻挡流从步进腔226流向低压通道218但是允许流从节点224流向步进腔226。
第一泄压阀246可流体连接在泄压通道262中，使得第一泄压阀246与第一止回阀244平行地设置。第一泄压阀246可包括例如在特定压力差下座接并且密封的球和弹簧机构。第一泄压阀246可配置为打开并且允许流的压力差设置点可假定多个合适的值；作为非限制性的示例，该设置点可为5巴。如定位的，当燃料流的压力超过第一泄压阀246的压力设置时第一泄压阀246可允许燃料流从步进腔226流向低压通道218。
尽管第一燃料轨250(也被称为直接喷射器燃料轨250)被示出为将燃料分配给第一喷射器组252的四个燃料喷射器，应理解第一燃料轨250可将燃料分配给任何合适数量的燃料喷射器。作为一个示例，对于发动机210的每个气缸，第一燃料轨250可将燃料分配给第一喷射器组252的一个燃料喷射器。如示出地，发动机210的每个气缸可通过第一喷射器组252的至少一个直接喷射器来接收来自第一燃料轨的较高压力的燃料。发动机210可类似于图1的示例性发动机10。
控制器202可通过第一喷射驱动器206独立地驱动直接喷射器252中的每一个。控制器202、第一喷射驱动器206以及其它合适的发动机系统控制器可包括控制系统。尽管第一喷射驱动器206被示出为在控制器202的外部，应理解在其它示例中，控制器202可包含第一喷射驱动器206或可配置为提供驱动器206的功能。控制器202可包括未示出的额外部件，比如图1的控制器12中包括的那些部件。
HPP 214可为发动机驱动的、正排量泵。与马达驱动的LPP 212相反，HPP 214可由发动机机械地驱动。HPP 214包括泵活塞220、泵压缩腔238(本说明书中也被称为压缩腔238)和步进室226(也被称为步进腔226)。泵活塞220的活塞杆228(也被称为活塞棒228)从发动机曲轴或凸轮轴接收驱动凸轮232产生的机械输入，由此根据凸轮驱动的单气缸泵的原理来运转HPP。因此，可通过发动机210驱动HPP 214。传感器(未示出)可设在凸轮232附近以能够确定凸轮的角度位置(例如，在0与360度之间)，该角度位置可被传送到控制器202。泵活塞220包括活塞顶221和活塞底223。步进室226和压缩腔238可包括设在泵活塞的相对侧的腔体。例如，步进室226可为活塞底223(也被称为底表面223)下部形成的腔体而压缩腔238可为活塞顶221(也被称为顶表面221)上方形成的腔体。
在一个示例中，驱动凸轮232可与DI泵214的活塞杆228接触并且配置为将泵活塞220从下止点(BDC)位置驱动到上止点(TDC)位置并且反之亦然，由此产生将燃料泵送通过压缩腔238需要的运动(例如，往复运动)。驱动凸轮232包括四个凸角并且对每两次发动机曲轴旋转完成一次旋转。复位弹簧(未示出)使活塞杆228保持与驱动凸轮或凸轮的滚子从动件接触。可使用双弹簧系统，其中一个弹簧使凸轮的滚子从动件保持与驱动凸轮接触并且第二个轻很多的弹簧使泵活塞保持与滚子从动件(或推杆)接触。
泵活塞220在DI泵214的孔234内上下往复运动以泵送燃料。当泵活塞220在减小压缩腔238的容积的方向上行进时，DI燃料泵214处于压缩冲程。换言之，当步进室226的容积增加时，HPP 214处于压缩冲程。相反，当泵活塞220在增加压缩腔238的容积的方向上行进时，DI燃料泵214处于吸入或进气冲程。换言之，当步进室226的容积减小时，DI燃料泵214处于吸入冲程。这样，随着泵在DI燃料泵中的振动，DI泵经历了压缩冲程(也被称为传送冲程)和吸入冲程(也被称为进气冲程)。
HPP 214利用电磁启动的止回阀236(也被称为燃料容积调节器、磁性电磁阀、溢流阀、数字进气阀等)改变每个泵冲程的有效泵容积(例如，占空比)。作为一个示例，DI燃料泵占空比(也被称为DI泵的占空比)可能是指待泵送的完全DI燃料泵容积的分量。如图2所示，电磁启动的止回阀236(SACV 236)设在DI泵214的压缩腔238的入口203的上游。控制器202可配置为通过使SACV与驱动凸轮232同步地通电或断电(基于电磁阀配置)来调节经由SACV236到达HPP 214的压缩腔238的燃料流。相应地，可以以第一模式(也被称为可变压力模式或简单的可变模式)运转SACV 236，其中SACV 236阻挡(例如，限制)燃料行进通过SACV236。具体地，可通过使SACV 236通电而处于关闭位置来阻挡燃料流行进到SACV 236的上游。在一个示例中，10％的DI燃料泵占空比可表示使电磁启动的止回阀通电，使得10％的DI燃料泵容积可被泵送到直接喷射器(DI)燃料轨。还可以以第二模式(称为默认模式)运转SACV，其中有效地禁用(例如，停用)SACV 236并且燃料可行进到SACV的上游和下游两处。具体地，可使SACV断电，并且SACV以穿过模式(pass-through mode)起作用。此外，在当中断到达直接喷射器燃料轨的燃料流时的压缩冲程期间，可使SACV停用为穿过模式。
这样，SACV 236可配置为调节直接喷射燃料泵的压缩腔中的压缩燃料的质量(或容积)。在一个示例中，控制器202可调节SACV的关闭正时以调节压缩燃料的质量。例如，由于更多的从压缩腔238转移的燃料可在SACV 236关闭之前流动通过SACV 236，与活塞压缩(例如，压缩腔的容积正在减小)相关的SACV的延迟关闭可减少吸入压缩腔238的燃料的质量。相反，由于更少的从压缩腔238转移的燃料可在电子控制的止回阀236关闭之前(在相反的方向上)流动通过电子控制的止回阀236，与活塞压缩相关的SACV 236的过早关闭可增加从压缩腔238传送到泵出口205(并且之后到达第一燃料轨250)的燃料质量的量。可参考直接喷射燃料泵的冲程正时来协调SACV的打开正时以及关闭正时。
提升泵燃料压力传感器222可沿着低压通道218设在提升泵212与HPP 214之间。在该配置中，来自传感器222的读取可被解释为提升泵212的燃料压力(例如，提升泵的出口燃料压力)的指示。来自传感器222的读取可用于访问燃料系统的第一实施例200的各个部件的运转，以确定是否充足的燃料压力被提供给了高压燃料泵214以便高压燃料泵吸取液体燃料而不是燃料蒸汽，和/或减少供应给提升泵212的平均电力。这样，可以以用于将液体燃料而不是燃料蒸汽提供给HPP 214所需要的较低电力设置运转提升泵212。进一步地，LPP212可将较低压力(例如，足以克服燃料蒸汽压力)的燃料提供到DI泵214的压缩腔238和步进腔226中的每一个。可通过DI泵214进一步加压由LPP 212供应的燃料。通过以较低电力设置运转提升泵(这提供了稍微高于燃料蒸汽压力的燃料)，可减少电力消耗并且可改善燃料经济性。又进一步地，如以下实施例中将描述地，DI泵可提高由LPP 212接收的燃料的压力。这样，在发动机运转中可保持LPP在较低电力设置下运转而DI泵确保需要的加压燃料被传送到第一燃料轨250和进气道喷射器燃料轨(如果存在的话)。
第一燃料轨250(也被称为直接喷射器燃料轨250或DI燃料轨)包括用于将第一燃料轨250中的燃料轨压力(FRP)的指示提供给控制器202的第一燃料轨压力传感器282。发动机速度传感器284可用于将发动机速度的指示提供给控制器202。由于DI燃料泵214是由发动机210例如通过曲轴或凸轮轴机械驱动的，发动机速度的指示可用于识别高压燃料泵214的速度。
第一燃料轨250通过出口燃料通道278流体连接至HPP 214的泵出口205(也被称为压缩腔238的出口205)。出口止回阀274和出口泄压阀272可设在HPP 214的泵出口205与第一燃料轨250之间。在示出的示例中，出口止回阀274可设在出口燃料通道278中以减少或防止燃料从第一燃料轨250回流到DI燃料泵214。此外，在旁通通道276中与出口止回阀274平行设置的出口泄压阀272可降低在HPP 214的下游并且第一燃料轨250的上游的出口燃料通道278中的压力。例如，出口泄压阀272可将出口燃料通道中的压力限制为278巴至200巴。出口止回阀274允许燃料从压缩腔238的出口205流到第一燃料轨250同时阻挡从第一燃料轨250到泵出口205的反向流。
当第一泄压阀246与步进腔226之间的压力大于预定压力(例如，5巴)时，第一泄压阀246允许燃料流从步进室226出来流向LPP 212。例如，在DI泵214中的吸入冲程期间，当压力大于第一泄压阀246的泄压设置点时，步进室226中的燃料可被推出通过步进室通道242并且可流动通过第一泄压阀246。相应地，在吸入冲程期间步进腔226中的压力升高至大于第一泄压阀246的泄压设置点的压力。例如，如果第一泄压阀246具有5巴的泄压设置，则步进腔226中的压力变为8巴，因为5巴的泄压设置与3巴的提升泵压力相加。在另一示例中，提升泵的输出压力可为5巴。本说明书中，吸入冲程期间步进腔压力可变为10巴。这样，吸入冲程期间步进腔中的压力升高到高于提升泵212的输出压力。因此，第一泄压阀246可被偏置以将步进腔226中的压力调节为提升泵输出压力和第一泄压阀246的泄压设置的组合的调节压力。
进一步地，特别是在DI泵的吸入冲程期间，第一泄压阀246可将步进腔226中的压力调节为基于第一泄压阀246的泄压设置(例如，5巴)的、单一的大体上恒定的压力(例如，调节压力±0.5巴)。具体地，在DI泵214的吸入冲程期间使与低压泵212的输出压力相关的步进室226中的压力升高。在一个示例中，在接近吸入冲程开始时(例如，在吸入冲程开始时)步进室中的压力升高。在另一示例中，在吸入冲程的中间点之前，步进室压力可为调节压力。本说明书中，在吸入冲程开始时步进室的加压可发生并且被保持直到吸入冲程结束。
因此，通过引入燃料系统的第一实施例中示出的第一泄压阀246，得到自加压的步进腔。具体地，在DI泵214中的两个冲程(例如，压缩冲程和吸入冲程)中的至少一个期间，步进腔可具有大于提升泵输出压力的压力。这样，在DI泵214的吸入冲程期间，步进腔226中的压力可大于提升泵212的输出压力。
调节步进腔226中的压力允许活塞顶221与活塞底223之间形成压力差。吸入冲程期间，压缩腔238中的压力为低压泵的出口的压力(例如，3巴)而步进腔中的压力为泄压阀调节压力(例如，8巴，基于5巴的第一泄压阀246的泄压设置)。该压力差允许燃料通过活塞与孔之间的间隙从活塞底渗到活塞顶，由此润滑HPP 214。进一步地，由于燃料渗过HPP 214的活塞与孔之间的间隙，HPP 214中的活塞-孔界面可被冷却。因此，至少在直接喷射燃料泵214的吸入冲程期间，向泵提供了润滑。在压缩冲程期间，步进室226中的压力降低到为或约为提升泵212的输出压力的压力。在燃料系统的第一示例性实施例200中，压缩冲程期间压缩腔中的压力可基于SACV 236的位置在提升泵的输出压力与第一燃料轨250中需要的压力之间变化。
当压缩腔238与步进室226之间存在压力差时，可发生DI泵214的润滑。当控制器202停用电磁启动的止回阀236时，该压力差还可能有助于泵润滑。这样，当直接喷射燃料泵运转时，通过其的燃料流确保了充足的泵润滑和冷却。然而，在没有请求直接喷射燃料泵运转的状况期间，比如当没有请求燃料的直接喷射时，至少在泵冲程的一部分期间(例如，在吸入冲程期间)可充分润滑直接喷射燃料泵。
这样，在DI泵214中的吸入冲程期间进入压缩腔238的燃料流可包括从LPP212经由低压通道218、穿过节点224而进入泵通道254、通过SACV 236进入压缩腔238的流动燃料。进一步地，在吸入冲程期间燃料可离开步进腔226，经由步进室通道242，穿过步进节点248进入泄压通道262，通过第一泄压阀246进入低压通道218。在压缩冲程期间，来自LPP 212的燃料可流动穿过节点224经由步进室通道242并且通过第一止回阀244而进入步进室226。进一步地，如果使SACV236断电而处于穿过模式，在压缩冲程期间燃料可离开压缩腔通过SACV236进入泵通道254流向LPP 212。一旦使SACV通电而关闭，因为燃料离开压缩腔238经由出口止回阀274流向第一燃料轨250，压缩冲程在压缩腔238中建立了燃料压力。
现在参考图5，其示出了图2的DI泵214的示例性运转序列。这样，将参考图2示出的DI泵214来描述运转序列500，但是应理解在不超过本申请的范围的条件下其它系统也可发生类似运转序列。
运转序列500包括沿着横轴绘制的时间并且时间从横轴的左向右增加。运转序列500示出了曲线502处的泵活塞位置、曲线504处的溢流阀(例如，SACV236)位置、曲线506处的压缩腔压力、以及曲线508处的步进腔压力。泵活塞位置可在曲线502示出的泵活塞220的上止点(TDC)位置与下止点(BDC)位置之间变化。出于简要的目的，曲线504的溢流阀的位置在图5中被示出为打开的或关闭的。当使SACV 236断电或停用SACV 236时，产生打开位置。当使SACV 236通电或启动SACV 236时，产生关闭位置。将理解，使用SACV的关闭位置是为了简要，而实际上，SACV可处于止回位置(checked position)。换言之，当使SACV通电时，SACV用作阻挡燃料流从DI泵的压缩腔流向泵通道254的止回阀。线503表示与压缩腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力，线505表示步进腔的调节压力(其可为第一泄压阀246的泄压设置点与提升泵压力的组合压力)，并且线507表示与步进腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。这样，为了能够清楚，使用单独的数字(和线)指示提升泵压力。然而，不管是由线503还是线507表示，提升泵的输出压力都是相同的。此外，尽管泵活塞位置的曲线502被示出为直线，该曲线可呈现更多振动性。应认识到驱动凸轮曲线总体上是圆形的并且因此可能不具有尖锐的顶端。出于简要和清楚的目的，图5中使用直线，而应理解其它曲线图是可能的。
在t1之前，吸入冲程可能正在行进至结束。步进腔中的压力可为调节压力，该调节压力可为t1之前提升泵的压力和图2中的第一泄压阀的泄压设置点的和。
在t1时，泵活塞可能处于BDC位置(曲线502)并且当压缩冲程开始时使溢流阀(例如，SACV 236)断电并且打开以允许燃料流出压缩腔238。因此，在t1时，随着泵活塞朝TDC运动，泵活塞开始压缩冲程。由于溢流阀是打开的，压缩腔中的压力可大体上为LPP的输出压力(线503)。进一步地，当溢流阀打开时，可朝LPP 212喷射压缩腔中的燃料。具体地，可通过泵活塞将燃料向后推动通过SACV 236、通过泵通道254进入低压通道218流向提升泵212。如果不需要燃料流到达直接喷射燃料轨，则在压缩冲程期间溢流阀可打开。在t1时步进腔中的压力降低为提升泵的输出压力(线507)的压力并且在压缩冲程中在t1与t3之间保持为LPP压力。
在t2时，可使溢流阀通电而处于关闭位置并且可中断通过SACV 236的燃料流。本说明书中，可响应于需要的燃料流进入直接喷射器燃料轨的指示而使SACV通电。具体地，可将所需容积的燃料保持(trap)在DI燃料泵的压缩腔内。随着泵活塞继续向TDC运动，压缩腔压力向燃料轨压力急剧升高。燃料轨压力可为DI燃料轨中的需要的燃料轨压力。在t2时使电磁溢流阀236通电与在t3时到达TDC位置之间，将压缩腔238中的剩余燃料(或保持的容积)加压并且通过出口止回阀274传送出去。在时间t2与t3时的TDC位置之间的加压燃料的量可取决于指令的一部分保持容积。在示出的示例中，在泵活塞的压缩冲程的一半时(BDC与TDC之间的一半时)使电磁溢流阀236通电而关闭。相应地，指令的保持容积(和占空比)可为50％。在其它示例中，保持容积可较小(例如，15％)。在又一些其它示例中，指令的占空比可能较大(例如，75％)。
在t2与t3之间，如示出的，压缩腔与步进腔之间存在压力差，因为步进室处于类似于提升泵压力的压力而压缩腔中的压力高于提升泵压力。相应地，燃料可泄露穿过DI泵中的活塞-孔界面而从压缩腔进入步进腔。进一步地，在DI泵中的压缩冲程的一部分期间，DI泵中的活塞-孔界面的润滑和冷却可发生。
在t3时，当泵活塞处于TDC时压缩冲程结束并且当泵活塞开始向BDC行进时在DI泵中的随后的吸入冲程开始。在t3时，可使溢流阀断电以节省电能。不管是通电还是未通电，溢流阀可打开以允许新鲜燃料进入压缩腔。相应地，压缩腔中的压力降低为提升泵输出压力的压力。然而，当泵活塞向BDC运动而将燃料从步进腔226经由第一泄压阀246排出到图2的低压通道218时，步进腔观察到压力的快速升高。如示出的，吸入冲程开始之后或在吸入冲程开始时，步进室中的压力升高立即发生。在吸入冲程中，可将步进室加压到单一调节压力(线505)，该单一调节压力为第一泄压阀246的泄压设置点与提升泵输出压力的组合。应理解，本说明书中加压指的是正压力的升高。在吸入冲程期间压缩腔与步进腔之间再次存在压力差，因为压缩腔处于提升泵的输出压力而步进室处于较高压力(例如，第一泄压阀的泄压设置点与提升泵压力的组合的单一调节压力)。因此，在DI泵的吸入冲程期间，例如在t3与t4之间，燃料可沿着活塞-孔界面(例如，从步进腔到压缩腔)泄露而提供对DI泵的润滑和冷却。
在t4时，当泵活塞到达BDC时吸入冲程结束并且当泵活塞从BDC向TDC行进时接下来可发生随后的压缩冲程。当t4与t5(曲线504)之间的压缩冲程中溢流阀保持断电和打开时，可以以HPP的默认模式执行随后的压缩冲程。相应地，压缩腔和步进腔中的每一个可处于类似压力，例如，提升泵输出压力。在t4与t5之间的压缩冲程期间，泵活塞两端可能没有可感知的压力差。
在t5时以HPP的默认模式进行的压缩冲程结束并且当泵活塞开始从TDC向BDC行进之后可发生吸入冲程。溢流阀打开并且压缩腔压力大体上保持为LPP输出压力(例如，与LPP输出压力的的差在5％内)。然而，类似于之前的吸入冲程(t3与t4之间)，步进室中的压力升高为调节压力(线505)的压力，该调节压力高于LPP输出压力(线507)。因此，在t5与t6之间的吸入冲程期间发生活塞-孔界面的润滑。
在吸入冲程结束时在t6时泵活塞到达BDC并且开始随后的压缩冲程。在t6时，可对DI泵指令100％的占空比，使得压缩冲程开始时溢流阀通电而允许压缩腔中大体上100％的燃料被保持并且传送到直接喷射器燃料轨250。相应地，在t6时关闭溢流阀并且当压缩冲程开始时压缩腔压力显著升高。另一方面，当将燃料从提升泵吸入步进腔时步进室可具有较低压力。具体地，步进室现在可处于与低压泵212的输出压力类似的压力。压缩腔与步进腔之间的压力差使得实现了DI泵中的活塞-孔界面的润滑。T7之后接下来发生的吸入冲程可类似于t3与t4之间、和t5与t6之间的吸入冲程。
因此，在吸入冲程期间可向步进室提供高于提升泵输出压力的正压力。如图5所示，在吸入冲程开始时步进室中的压力可升高至调节压力(例如，由第一泄压阀设置的)的压力。通过将步进室加压到高于提升泵的输出压力的压力，可减少燃料汽化。这样，由于提升泵的输出压力可能处于或稍微高于燃料蒸汽压力，即使在较高温度下步进室中的压力也可高于燃料蒸汽压力。进一步地，通过加压步进室，在图5中示出的吸入冲程期间，在吸入冲程期间也可发生DI泵的润滑。
现在转到图3，其示意性地示出了燃料系统的第二示例性实施例300。第二示例性实施例300可类似于图2的燃料系统的第一实施例200。具体地，第二实施例300可包括图2的第一示例性实施例200中存在的多个部件。相应地，图2中之前介绍的部件在图3中被类似地编号并且没有再次介绍。然而，第二实施例包括图2中没有包括的额外部件。
具体地，第二实施例300通过设置被偏置以调节DI泵314的压缩腔中的压力的第二泄压阀326来实现DI泵314的压缩腔238中的默认压力。进一步地，当需要时，可将默认压力的燃料提供给DI燃料轨250。
这样，图3的DI燃料泵314可类似于图2的DI燃料泵214，并且主要的不同之处可在于：包括第二泄压阀326和第二止回阀344。第二止回阀344沿着泵通道254设在SACV 236的上游。第二止回阀344可被偏置以抑制燃料流从SACV 236出来流向低压通道218。然而，第二止回阀344允许流从低压燃料泵212流到SACV236。具体地，从LPP 212接收穿过节点224的燃料的第二部分可流动穿过节点324通过第二止回阀344穿过节点348而进入SACV 236，并且之后进入DI泵314的压缩腔238的入口203。
第二止回阀344可与第二泄压阀326平行地连接。第二泄压阀326可流体连接至处于SACV 236的上游的位置的第二泄压通道362。这样，第二止回阀344和第二泄压阀326中的每一个可流体连接至DI泵314的压缩腔238。当第二泄压阀326与SACV 236之间的压力高于预定压力(例如，10巴)时，第二泄压阀326允许燃料流从SACV 236出来流向低压燃料泵212。预定压力可为第二泄压阀326的泄压设置点。当停用SACV 236时(例如，没有通电)，使SACV236以穿过模式运转并且第二泄压阀326将压缩腔238中的压力调节为基于第二泄压阀326的泄压设置的单一调节压力。
为了详细描述，当SACV 236处于穿过模式并且泵活塞220正在向TDC位置行进时，逆流燃料可离开压缩腔238流向节点348。由于第二止回阀344阻挡流流向低压通道218的燃料，逆流燃料然后可从节点348进入第二泄压通道362。本说明书中，仅当燃料的压力超过第二泄压阀326的泄压设置时，逆流燃料可流动通过第二泄压阀326流向低压通道218。
该调节方法的作用为将压缩腔238与直接喷射器燃料轨250调节为约为第二泄压阀326的泄压设置。该调节可在压缩冲程期间当SACV处于穿过模式时发生。因此，如果第二泄压阀326具有10巴的泄压设置，则压缩腔压力(以及第一燃料轨250中的燃料轨压力)变为13巴，因为第二泄压阀326的10巴与提升泵压力的3巴相加。因此，压缩冲程期间压缩腔压力可高于提升泵压力。以这种方式，在直接喷射燃料泵314的压缩冲程期间可调节压缩腔238中的燃料压力。
应注意，在泵冲程的某些部分期间，泵通道254中的压力可不同并且不相似于低压通道218中的压力。例如，在压缩冲程期间，第二止回阀344与第二泄压阀326的存在可产生不同于(例如，高于)低压通道218中的压力的压力。
类似于图2的第一实施例200，燃料系统的第三实施例300也包括第一泄压阀246，第一泄压阀246可被偏置以调节DI泵314的步进室226中的压力。然而，第一泄压阀246的泄压设置可不同并且不同于第二泄压阀326的泄压设置。在一个示例中，第一泄压阀246的泄压设置可为5巴而第二泄压阀326的泄压设置可为10巴。在另一示例中，第一泄压阀246的泄压设置可为8巴而第二泄压阀326的泄压设置可为15巴。在不超出本申请的范围的条件下，其它泄压设置也是可能的。例如，第一泄压阀246的泄压设置可高于第二泄压阀326的泄压设置。
以这种方式，可通过其各自的泄压阀对压缩腔和步进腔中的每个加压。具体地，可在压缩冲程期间对压缩腔加压而在吸入冲程期间对步进室加压(例如，升高正压力)。
现在转到图6，其示出了图3的DI泵314的示例性运转序列600。这样，将参考图3中示出的DI泵314描述运转序列600，但是应理解在不超出本申请的范围的条件下其它系统可使用类似程序。
运转序列600包括沿着横轴绘制的时间并且时间从横轴的左至右增加。运转序列600示出了曲线602处的泵活塞位置、曲线604处的溢流阀(例如，SACV236)位置、曲线606处的压缩腔压力和曲线608处的步进腔压力。泵活塞位置可在曲线602示出的泵活塞220的上止点(TDC)位置与下止点(BDC)位置之间变化。出于简要的目的，类似于图5，曲线604的溢流阀位置在图6中示出为打开或关闭的。当SACV 236断电或停用时，产生打开位置。当SACV236通电或启动时，产生关闭位置。应理解，使用SACV的关闭位置是为了简要，而实际上，SACV可处于止回位置。换言之，当SACV通电时，SACV用作阻挡燃料流从DI泵的压缩腔流向泵通道254的止回阀。线603表示DI泵314的压缩腔238的调节压力(例如，第二泄压阀326的泄压设置+提升泵输出压力)，线605表示与压缩腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力，线607表示步进室的调节压力，例如，第一泄压阀246的泄压设置点与提升泵压力的组合压力，并且线609表示与步进腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。这样，为了能够清楚，使用不同的数字(和线)指示提升泵压力。然而，不管是线605还是线609表示的提升泵的输出压力都是相同的。此外，尽管泵活塞位置的曲线602被示出为直线，该曲线可呈现更多振动性。出于简要的目的，图6中使用直线，同时应理解其它曲线图是可能的。
类似于图5的运转序列，图6的运转序列600包括三个压缩冲程，例如，从t1到t3、从t4到t5以及从t6到t7。第一压缩冲程(从t1到t3)包括在第一压缩冲程的前半段使溢流阀保持打开(例如，断电)并且在第一压缩冲程的剩余时间在t2时将其关闭(例如，通过通电)。从t4到t5的第二压缩冲程包括在整个第二压缩冲程中使溢流阀保持打开(例如，断电)而从t6到t7的第三压缩冲程包括在完整的第三压缩冲程中使溢流阀保持关闭(例如，通电)。在第三压缩冲程期间可对DI泵指令100％占空比，使得在第三压缩冲程开始时使溢流阀通电而允许压缩腔中大体上100％的燃料被保持并且传送到直接喷射器燃料轨250。类似于运转序列500，运转序列600也包括三个吸入冲程(从t3到t4、从t5到t6以及从t7直到曲线的终点)。如图6中示出的，每个吸入冲程接着前面的对应压缩冲程发生。
运转序列600示出了在三个吸入冲程中的每一个期间将步进室加压(例如，升高DI泵314的步进室中正压力)到步进室的调节压力(线607)，比如第一泄压阀246的泄压设置点与提升泵压力的组合压力。如示出地，步进室中的压力升高在每个吸入冲程开始之后立即发生，并且在每个吸入冲程中可加压步进室。在每个吸入冲程期间压缩腔接收来自LPP 212的燃料，并且因此压缩腔在每个吸入冲程期间都处于LPP压力。
在第二压缩冲程中压缩腔中的压力为压缩腔的调节压力(线603)，因为在整个持续时间内溢流阀处于穿过模式。在第三压缩冲程中，压缩腔中的压力高于调节压力，因为在整个持续时间内溢流阀是关闭的。具体地，压缩腔压力可达到第一燃料轨250需要的燃料轨压力。在第一压缩冲程中，当溢流阀打开时压缩腔压力为调节压力，但是一旦关闭溢流阀，压缩腔压力升高到高于调节(或默认)压力。在压缩冲程中的每一个中步进室可大体上处于提升泵压力(例如，与提升泵的压力差在5％内)。
因此，在包括DI泵314的燃料系统的第二实施例300中，在每个泵冲程(例如，每个压缩冲程和每个吸入冲程)期间泵活塞两端可存在压力差。在压缩冲程期间，压缩腔比步进室具有更高的压力(不管溢流阀是打开还是关闭的)，并且在吸入冲程期间，步进室比压缩腔具有更高的压力。具体地，在DI泵中的每个压缩冲程和吸入冲程期间，压缩腔与步进腔之间产生了压力差。泵活塞两端的压力差使燃料流能够泄露到活塞-孔界面中而允许在DI泵314中的所有泵冲程中润滑和冷却DI泵的活塞-孔界面。进一步地，类似于第一实施例200，在每个吸入冲程期间可向步进室提供正压力。通过将步进室加压到高于提升泵的输出压力的压力，可减少燃料汽化。又进一步地，通过使用泄压阀(例如第一泄压阀246)来加压步进室，可控制(例如，限制)步进室中的压力以减少步进室的密封处的泄露。可以以较低电力设置运转提升泵并且可不使用提升泵来向步进室提供较高压力。本说明书中，步进室可通过泄压阀来自加压。
因此，一种示例性的用于运转发动机中的高压燃料泵的方法可包括：在吸入冲程期间将高压燃料泵的步进室中的压力调节为单一压力，该压力高于将燃料供应到直接喷射燃料泵的低压泵的输出压力。可通过第一泄压阀(比如，图2和图3的第一泄压阀246)调节步进室中的压力，该第一泄压阀流体连接至步进室。该方法还可包括在高压燃料泵中的压缩冲程期间将高压燃料泵的压缩腔中压力调节为单一压力。本说明书中，可通过第二泄压阀(在一个示例中，图3的第二泄压阀326)调节压缩腔中的压力，第二泄压阀流体连接至高压泵的压缩腔，并且没有流体连接至高压燃料泵的步进腔。在吸入冲程和压缩冲程中的每一个期间，压缩腔与步进腔之间可产生压力差。
因此，一种示例性的系统可包括：包含气缸的发动机；直接喷射燃料泵，包含活塞、压缩腔、设在活塞的底表面之下的步进腔、用于移动活塞的凸轮、和设在直接喷射燃料泵的压缩腔的入口处的电磁启动的止回阀(比如SACV236)；流体连接至直接喷射燃料泵的压缩腔和步进腔中的每一个的提升泵；流体连接至直接喷射燃料泵的步进腔的第一泄压阀(比如第一泄压阀246)，第一泄压阀被偏置以调节步进腔中的压力；设在电磁启动的止回阀的上游并且流体连接至直接喷射燃料泵的压缩腔的的第二泄压阀(比如图3的第二泄压阀326)，第二泄压阀被偏置以调节压缩腔中的压力；流体连接至直接喷射燃料泵的压缩腔的直接喷射器燃料轨；和将燃料提供给气缸的直接喷射器，直接喷射器接收来自直接喷射器燃料轨的燃料。
在直接喷射燃料泵中的吸入冲程期间可加压步进腔，其中在直接喷射燃料泵中的吸入冲程期间(例如，在运转序列600中t3与t4之间示出的)将步进腔加压到高于提升泵的输出压力的压力。在直接喷射燃料泵中的压缩冲程期间(例如，在运转序列600中t4与t5之间示出的)，步进腔可大体上处于提升泵的输出压力(例如，与提升泵的输出压力差在5％内)。在直接喷射燃料泵中的压缩冲程期间可加压压缩腔，其中在直接喷射燃料泵中的压缩冲程期间(例如，运转序列600中t4与t5之间示出的)，可将压缩腔加压到高于提升泵的输出压力的压力。在压缩冲程期间当打开和/或关闭电磁启动的止回阀时，压缩腔可被加压。该示例性的系统还可包括具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令的控制器用于调节电磁启动的止回阀的状态以调节直接喷射器燃料轨中的压力(比如在运转序列600中的t2和t6时)。控制器可包括用于基于直接喷射器燃料轨中需要的燃料轨压力关闭电磁启动的止回阀以将直接喷射燃料泵的压缩腔中压力升高为高于第二泄压阀的设置的指令(比如在运转序列600中的t2和t6时)。
现在参考图4，示出了燃料系统的示例性第三实施例400。第三实施例400可类似于图3的第二实施例300，不同之处在于DI泵414的步进腔426经历了燃料的循环。燃料的循环允许燃料保持恒温。相比之下，DI泵314的步进腔中的燃料可能不是恒温的并且反而将能量消散为热量。图4的很多部件类似于图2和图3中示出的那些部件，并且被类似地编号并且不会再次介绍。
燃料系统的第三实施例400包括DI泵414，DI泵414可经历步进腔426中的燃料流的增强循环同时提供与第二实施例300的DI泵314类似的技术效果。
可通过使燃料的第一部分从LPP 212流动经由节点224、通过连接在步进室通道442中的止回阀444而进入步进腔426来提供DI泵414的步进腔426中的循环。进一步地，然后燃料的第一部分可经由第二步进室通道443离开步进腔426。如示出地，步进室通道442可在与第二步进室通道443与步进腔426连接的位置相对的位置处连接至步进腔426。通过确保燃料进入步进室在与燃料离开步进室的位置不同的位置处发生来提供步进腔426中的燃料的循环。
泄压阀446可流体连接到第二步进室通道443。泄压阀446可在图4中示出的位置之外的其它位置处连接到第二步进室通道443。这样，泄压阀446可与图2以及图3的第一泄压阀246相同，并且可与第一泄压阀246具有相同的泄压设置。如示出的，泄压阀446可被偏置以调节步进腔426中的压力。
在吸入冲程期间，燃料可离开步进腔426经由第二步进室通道443通过泄压阀446、穿过节点462而并入泵通道254。然后在继续的吸入冲程期间从步进腔426接收而进入泵通道254的该燃料然后可流动通过SACV 236而进入DI泵414的压缩腔238。
同时，流体连接到压缩腔238的泄压阀448可被偏置以在压缩冲程期间调节压缩腔238中的压力。当压缩冲程期间SACV 236处于穿过模式并且停用直接喷射器时，泄压阀448可实现DI泵414中的默认压力。这样，泄压阀448的泄压设置可不同于图3中的第二实施例300的第二泄压阀326的泄压设置。可替代地，泄压阀448的泄压设置点可类似于图3中的第二实施例300的第二泄压阀326的泄压设置。
类似于DI泵314，在DI泵中的压缩冲程和吸入冲程中的每一个期间，燃料系统的第三实施例400的DI泵414可被润滑。应注意，在一个示例中，泄压阀448和泄压阀446的泄压设置可不同。
图7示出了燃料系统的第三实施例400的DI泵414的示例性运转序列700。运转序列700包括沿着横轴绘制的时间并且时间从横轴的左至右增加。运转序列700示出了在曲线702处的泵活塞位置、在曲线704处的溢流阀(例如，SACV 236)位置、在曲线706处的压缩腔压力、和在曲线708处的步进腔压力。泵活塞位置可在曲线702示出的泵活塞220的上止点(TDC)位置与下止点(BDC)位置之间变化。出于简要的目的，曲线704的溢流阀位置在图7中示出为打开或关闭的，类似于图5和图6中的溢流阀位置。当SACV 236断电或停用时，产生打开位置。当SACV 236通电或启动时，产生关闭位置。SACV当被通电时可用作止回阀。具体地，当被通电时SACV阻挡燃料流从压缩腔流向泵通道254。
线703表示DI泵414的压缩腔238的调节压力(例如，泄压阀448的泄压设置+提升泵输出压力)，线705表示与压缩腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力，线707表示步进室的调节压力，例如泄压阀446的泄压设置点与提升泵压力的组合压力，并且线709表示与步进腔压力相关的提升泵(例如，LPP212)的输出压力。这样，为了能够清楚，使用单独的数字(和线)指示提升泵压力。然而，无论是由线705或是线709表示，提升泵的输出压力都是相同的。此外，尽管泵活塞位置702被示出为直线，该曲线可呈现更多的振动性。出于简要和清楚的目的，图7中使用直线，同时应理解其它曲线图也是可能的。
运转序列700可大体上类似于图6的运转序列600并且因此在此不详细描述。类似于运转序列600，在压缩冲程期间当溢流阀打开时，在运转序列700中将DI泵414的压缩腔调节到单一调节压力(线703)。进一步地，当关闭溢流阀而压缩腔中有保持的容积的燃料时，压缩腔压力明显较高。在每个压缩冲程期间，将步进腔中的压力降低为提升泵压力的压力。又进一步地，在DI泵414中的吸入冲程期间，将步进腔调节到步进腔的单一调节压力(线707)。此外，在吸入冲程期间将压缩腔中的压力降低为提升泵压力的压力。
因此，在每个泵冲程(例如，每个压缩冲程和每个吸入冲程)期间，DI泵414中的泵活塞两端可存在压力差。在压缩冲程期间，压缩腔比步进室具有更高压力(不管溢流阀是打开还是关闭的)，并且在吸入冲程期间，步进室比压缩腔具有更高的压力。因此在每个泵冲程期间，燃料可泄露穿过DI泵内的活塞-孔界面而提供冷却和润滑。
总体上，在燃料系统(和DI泵)的第二实施例和第三实施例中的每一个中，由于DI泵中的压缩冲程和吸入冲程中的每一个期间泵活塞两端存在压力差，可确保DI泵中的活塞-孔界面的润滑和冷却。
当泵活塞在其向前运动方向上经历了大于蒸汽压力的压力时，可很大确保DI燃料泵的润滑。因此，在DI泵314和DI泵414中的压缩冲程中，泵活塞220的向前方向可包括朝向压缩腔的方向。本说明书中，泵活塞220在在压缩腔中(分别由于第二泄压阀326和泄压阀448)经历大于的蒸汽压力的压力(例如，提升泵输出压力)。而在吸入冲程中，泵活塞220的向前方向可朝向DI泵314的步进腔226以及DI泵414的步进腔426。在DI泵314和DI泵414的吸入冲程中，泵活塞220在压缩腔中(分别由于DI泵314中的第一泄压阀246和DI泵414中的泄压阀446和泄压阀448)经历了大于蒸汽压力的压力(例如，提升泵输出压力)。
另一种提供润滑的途径是通过使泵活塞在运动方向上而不是拖动方向(trailingdirection)暴露于较高压力。在DI泵314和DI泵414的压缩冲程中，泵活塞220的运动方向可朝向压缩腔238而拖动方向可朝向步进腔。本说明书中，使泵活塞220暴露于压缩腔而不是步进腔226中的较高压力(如运转序列600和运转序列700的t1与t3、t4与t5、和t6与t7之间示出的)。在吸入冲程中，泵活塞220的运动方向可朝向DI泵314中的步进腔226，并且朝向DI泵414中的步进室426。在DI泵314和DI泵414中的每一个中的吸入冲程中，泵活塞220在拖动方向上步进腔中比在压缩腔238经历更高的压力(如运转序列600和运转序列700中的t3与t4、t5与t6、以及t7之后直到曲线的终点之间示出的)。
现在转向图8，其示意性地示出了包括DI泵814的燃料系统的第四实施例800。第四实施例800的很多部件类似于燃料系统的第一实施例200和第二实施例300中的之前描述的那些部件。相应地，这些共用部件被类似地编号并且可能不会再次介绍。
这样，第四实施例800与第一实施例200和第二实施例300中的每一个的不同之处在于第四实施例800包括共用泄压阀846，共用泄压阀846被偏置以调节DI泵814的压缩腔238和步进腔826中的每一个中的压力。这样，共用泄压阀846可为第四实施例800中使用的唯一泄压阀。此外，在第四实施例中步进腔826流体连接至压缩腔238。因此，在DI泵814中的压缩冲程期间当SACV 236处于穿过状态时，步进腔826可接收来自压缩腔238的燃料。
共用泄压阀846与第一止回阀246平行地连接在泄压通道862中。进一步地，共用泄压阀846可具有相对于第一实施例200和第二实施例300各自中的第一泄压阀246、第二实施例300中的第二泄压阀326、以及第三实施例400中的泄压阀446和泄压阀448的泄压设置不同的泄压设置。在一个示例中，共用泄压阀846的泄压设置点可为6巴。在另一示例中，共用泄压阀846的泄压设置点可为8巴。
在DI泵814中的压缩冲程期间，如果SACV 236打开并且处于穿过模式，则逆流燃料可离开压缩腔238经由SACV 236流向泵通道254。进一步地，可使被第二止回阀344沿着泵通道254阻挡的该逆流燃料在节点866处转向以流动通过第三止回阀844。如示出地，第三止回阀844可连接在旁通通道876中，并且可允许流从泵通道254流到泄压通道862和/或步进室通道242。具体地，旁通通道876将泵通道254流体连接至泄压通道862和步进室通道242中的每一个。这样，泵通道254可经由旁通通道876和步进室通道242流体连接至步进腔。
来自压缩腔238的逆流燃料的一部分可经由旁通通道876、穿过节点872和节点248并且通过步进室通道242而流入步进腔826。这样，步进腔可能不会接收来自LPP 212穿过第一止回阀244的燃料而接收来自压缩腔238的燃料。又进一步地，只要溢流阀(SACV 236)打开则压缩腔可将燃料供应给步进腔。可供应处于共用泄压阀846设置的调节压力的燃料。进一步地，当旁通通道876中的压力升高以克服共用泄压阀846的泄压设置时，逆流燃料的另一部分可流动通过旁通通道876、穿过节点872进入泄压通道862、并且通过共用泄压阀846流向LPP212。如果溢流阀在压缩冲程完成之前关闭，则步进腔可接收来自LPP 212通过低压通道218、穿过第一止回阀244、进入步进室通道242、并且之后进入步进室826的燃料。
在本说明书中应理解旁通通道876中可能不包含本实施例中描述的那些部件之外的部件。相应地，通道中可能不包含上述那些部件之外的插入部件。
共用泄压阀846可将压缩腔中的压力调节为基于共用泄压阀的泄压设置的单一压力。类似于图2的第一实施例200，燃料系统的第四实施例800也包括通过共用泄压阀846将步进室826加压到高于提升泵压力的调节压力。在一个示例中，共用泄压阀846的泄压设置可为8巴。因此，压缩冲程期间压缩腔238中的调节压力可为提升泵压力与共用泄压阀846的泄压设置的和，例如13巴(分别，5巴+8巴)。类似地，吸入冲程期间步进腔的调节压力可为13巴，提升泵压力与共用泄压阀846的泄压设置的组合。因此，在压缩冲程期间共用泄压阀846可将压缩腔调节为与吸入冲程中其对步进室所执行的调节压力相同的调节压力。
因此，一种用于发动机中的直接喷射燃料泵的示例性方法可包括在直接喷射燃料泵中的泵冲程中的至少一部分期间升高直接喷射燃料泵的步进腔中的压力，该压力被升高至高于提升泵的输出压力。在一个示例中，泵冲程的该部分包括直接喷射燃料泵中的吸入冲程的一部分。例如，在吸入冲程期间在吸入冲程开始时可升高步进腔中的压力。可替代地，可在吸入冲程刚开始之后升高步进室中的压力。在吸入冲程的整个持续时间内，可保持吸入冲程期间步进腔中的压力升高，使得在吸入冲程结束时步进腔中的压力被升高。该方法包括通过第一泄压阀(例如，图2、图3的泄压阀246、图4的泄压阀446和图8的泄压阀846)升高步进腔压力，第一泄压阀流体连接至步进腔。在另一示例中，泵冲程的该部分包括直接喷射燃料泵中的压缩冲程的一部分，该部分基于位于直接喷射燃料泵的压缩腔的入口处的溢流阀保持打开的持续时间。在第四实施例800中，在压缩冲程期间当SACV打开时也升高步进腔中的压力。可通过将加压燃料从直接喷射燃料泵的压缩腔传送到直接喷射燃料泵的步进腔来升高步进腔中的压力。提升泵可将燃料供应到直接喷射燃料泵，该直接喷射燃料泵是由发动机驱动的并且提升泵为电子泵。
在示例性表示中，一种示例性的系统可包括：包含气缸的发动机；直接喷射燃料泵，包含活塞、压缩腔、设在活塞的底表面之下的步进腔、用于移动活塞的凸轮、和设在直接喷射燃料泵的入口处的电磁启动的止回阀；流体连接至直接喷射燃料泵的压缩腔和步进腔中的每个的提升泵；被偏置以调节压缩腔和步进腔中的每一个中的压力的泄压阀(例如，共用泄压阀846)；流体连接至直接喷射燃料泵的压缩腔的直接喷射器燃料轨；和提供燃料给气缸的直接喷射器，该直接喷射器连接至直接喷射器燃料轨并且接收来自直接喷射器燃料轨的燃料。
现在参考图9，其示出了燃料系统的第四实施例800中包含的DI泵814的运转序列900。运转序列900包括沿横轴绘制的时间并且时间从横轴的左至右增加。运转序列900示出了曲线902处的泵活塞位置、曲线904处的溢流阀(例如，SACV 236)位置、曲线906处的压缩腔压力、和曲线908处的步进腔压力。泵活塞位置可在曲线902示出的上止点位置(TDC)与下止点(BDC)位置之间变化。出于简要的目的，曲线904的溢流阀位置在图9中示出为打开或关闭的，类似于图5和图6中的溢流阀位置。当SACV 236断电或停用时产生打开位置。当SACV236通电或启动时产生关闭位置。应理解，SACV的关闭位置是为了简要而使用的，而实际上SACV可能处于止回位置。换言之，当SACV通电时，SACV用作阻挡燃料流从DI泵的压缩腔流向泵通道254的止回阀。
线903表示DI泵814的压缩腔238的调节压力(例如，共用泄压阀846的泄压设置+提升泵输出压力)，线905表示与压缩腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力，线907表示步进室的调节压力，例如共用泄压阀846的泄压设置点与提升泵压力的组合压力，并且线909表示与步进腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。这样，为了能够清楚使用单独的数字(和线)来指示提升泵压力。然而，不管是由线905还是线909表示，提升泵的输出压力都是相同的。应注意，尽管由不同的线903和线907表示，压缩腔和步进腔中的每一个中的调节压力可为相同的。然而，在一些情况下，如果第三止回阀844中具有故意或无意的流阻，则第三止回阀844可将压缩腔的调节压力(线903)升高到高于步进腔的调节压力(线907)。此外，尽管泵活塞位置的曲线902被示出为直线，该曲线可呈现更多的振动性。出于简要和清楚地目的，图9中使用直线，同时应理解其它曲线图是可能的。
类似于图5的运转序列500和图6的运转序列600，图9的运转序列900包括三个压缩冲程，例如，从t1到t3、从t4到t5以及从t6到t7。第一压缩冲程(从t1到t3)包括在第一压缩冲程的前半段使溢流阀保持打开(断电)并且在第一压缩冲程的剩余时间在t2时将其关闭(通电)。从t4到t5的第二压缩冲程包括在整个第二压缩冲程中使溢流阀保持打开(例如，断电)而从t6到t7的第三压缩冲程包括在完整的第三压缩冲程中使溢流阀保持关闭(通电)。在第三压缩冲程期间可对DI泵指令100％占空比，使得在第三压缩冲程开始时使溢流阀通电而允许压缩腔中大体上100％的燃料被保持并且传送到直接喷射器燃料轨250。类似于运转序列500和运转序列600，运转序列900也包括三个吸入冲程(从t3到t4、从t5到t6以及从t7直到曲线的终点)。每个吸入冲程接着图9中示出的前面的对应压缩冲程而发生。
运转序列900示出了在三个吸入冲程中的每一个期间将步进室加压(例如，升高DI泵814的步进室中的正压力)到步进室的调节压力(线907)，例如，共用泄压阀846的泄压设置点与提升泵压力的组合压力。如示出地，步进室中的压力升高在每个吸入冲程开始之后(如t3和t7处示出的)立即发生，并且在每个吸入冲程中可步进室可被加压。在每个吸入冲程期间压缩腔接收来自LPP212的燃料，并且在每个吸入冲程期间处于LPP压力。
由于在整个持续时间内溢流阀处于穿过模式，在第二压缩冲程中压缩腔中的压力为压缩腔的调节压力(线903)。在第三压缩冲程中，由于在整个持续时间内溢流阀是关闭的，压缩腔中的压力高于调节压力。具体地，压缩腔压力可为第一燃料轨250的需要的燃料轨压力。在第一压缩冲程中，当溢流阀打开时压缩腔压力为调节压力，但是一旦关闭溢流阀，压缩腔压力升高到高于调节(例如，默认)压力。
第四实施例800还包括在压缩冲程期间只要溢流阀处于穿过模式就对步进室加压。在第二压缩冲程期间，由于溢流阀是打开的并且步进腔从压缩腔接收处于压缩腔压力的燃料，步进室可大体上处于调节压力(例如，在调节压力的5％内)。然而，在第三压缩冲程期间，由于在第三压缩冲程开始时溢流阀是关闭的，步进室不会接收来自压缩腔的燃料。相应地，步进腔中的压力降低为LPP的输出压力的压力(如t6处示出的)，因为在t6与t7之间步进室接收来自提升泵的燃料。在第一压缩冲程期间，只要溢流阀是打开的就将步进室加压到调节压力(在t1与t2之间)并且加压燃料从压缩腔进入步进室。一旦溢流阀关闭(在t2时)，步进室压力降低为LPP输出压力的压力(在t2与t3之间)。因此，在压缩冲程期间通过压缩腔对步进室加压的持续时间可基于溢流阀保持打开的时间。相应地，当第三压缩冲程开始时关闭溢流阀时，在第三压缩冲程期间步进腔不会被加压，而在默认模式下，在压缩冲程(例如，第二压缩冲程)中步进室被加压。进一步地，仅在第一压缩冲程的前半段期间步进室被加压，直到使溢流阀通电而关闭。
以这种方式，在压缩冲程和吸入冲程中的每一个期间图8的第四实施例800中的步进室可被加压。在吸入冲程期间，共用泄压阀能够使步进室中的压力升高为调节压力(例如，高于LPP压力)。在压缩冲程期间，只要穿过状态下SACV为打开的，则步进室中的压力高于LPP的输出压力。这样，在压缩冲程期间当SACV打开时压缩腔可加压步进腔。由于泵活塞在其运动方向上经历了高于的燃料蒸汽压力的压力，在每个泵冲程期间DI泵814的润滑可被增强。
因此，一种用于运转发动机中的高压燃料泵的示例性方法可包括：在吸入期间将高压燃料泵的步进腔中的压力调节为单一压力，该压力高于供应燃料到直接喷射燃料泵的低压泵的输出压力。可通过第一泄压阀(在一个示例中，为图8的共用泄压阀846)调节步进腔中的压力，第一泄压阀流体连接至步进腔。该方法还可包括在高压燃料泵中的压缩冲程期间将高压燃料泵的压缩腔中的压力调节为单一压力。本实施例中，可通过第一泄压阀调节压缩腔中的压力，第一泄压阀流体连接至压缩腔以及高压泵的步进腔。具体地，第一泄压阀可被偏置以调节高压泵的步进腔和压缩腔中的每一个中的压力。
图10包括包含DI泵1014的燃料系统的第五示例性实施例1000。第五实施例1000的多个部件类似于燃料系统的第一实施例200和第二实施例300中的之前描述的那些部件。相应地，这些共用部件可被类似地编号并且可能不会再次介绍。
第五实施例1000包括流体连接至HPP 1014和LPP 212中的每一个的第二燃料轨1050。在示出的示例中，第二燃料轨1050可为供应燃料到多个进气道喷射器1052的进气道喷射器燃料轨1050。因此，可通过进气道喷射器以及直接喷射器向发动机1010的气缸提供燃料。因此，发动机1010可为PFDI发动机。
控制器202可通过第二喷射驱动器1006独立驱动进气道喷射器1052中的每一个。控制器202、第二喷射驱动器1006、第一喷射驱动器206和其它合适的发动机系统控制器可包括控制系统。虽然第二喷射驱动器1006被示出为在控制器202外部，应理解在其它示例中，控制器202可包括第二喷射驱动器1006或可配置为提供第二喷射驱动器1006的功能。控制器202可包括未示出的额外部件，比如图10的控制器202中包括的那些部件。
应注意尽管第二燃料轨1050被示出为向四个进气道喷射器1052提供燃料，在不超出本申请的范围的条件下进气道喷射器燃料轨1050可向额外或更少进气道喷射器提供燃料。
第五实施例1000包括如之前描述的实施例中的连接至泵通道254的第二止回阀344。在DI泵中的压缩冲程期间当SACV打开时，DI泵1014中的步进腔1026可接收来自压缩腔238经由泵通道254、通过节点1066、并且沿着步进室通道1042的燃料。如果需要，在压缩冲程期间可使额外燃料从提升泵212经由低压通道218、穿过节点324、通过第二止回阀344、穿过节点1066并且进入步进室通道1042而供应到步进腔。在压缩冲程期间SACV 236通电而关闭之后，来自提升泵的额外燃料可由步进腔1026接收。
又进一步地，在压缩冲程期间只要SACV 236是打开的，压缩腔238还可将燃料供应给进气道喷射器燃料轨1050(也被称为PFI轨1050)。这样，在步进腔1026被填满并且加压之后，可将燃料供应到第二燃料轨1050。因此，在压缩冲程(SACV未通电)中被从压缩腔推向PFI轨1050的燃料容积为压缩腔排量(例如，0.25cc)与步进腔排量(例如015cc)的差。本说明书中，净排量为0。10cc，并且因此，可将0.1cc燃料传送到PFI轨1050。步进腔排量为活塞杆228的尺寸的函数。相应地，如果活塞杆228的直径增加，则净排量也可增加。
当逆流燃料离开压缩腔238经由SACV 236、进入泵通道254、经由节点1066流向进气道通道1062、穿过节点1068并且进入进气道供应通道1064、并且之后进入进气道喷射器燃料轨1050时，可产生从压缩腔238到第二燃料轨1050的燃料流。
第三泄压阀1046连接在泄压通道1056中以当节点1068处的压力大于第三泄压阀1046的泄压设置时允许提升泵212的方向上的燃料流。第三泄压阀1046的泄压设置可不同并且与之前实施例中的之前介绍的泄压阀的泄压设置不同。应注意第三泄压阀1046可被偏置以调节压缩腔238和PFI轨1050中的压力。
在DI泵1014中的吸入冲程期间，来自步进腔的燃料可从步进室1026流动通过步进室通道1042流向节点1066。在节点1066处，可使燃料转向SACV 236和压缩腔238，并且燃料可能不会流入进气道通道1062。因此，在吸入冲程期间可能不会通过第三泄压阀1046对步进室加压。这样，在压缩冲程期间当SACV打开时可能不会单独通过压缩腔对步进室加压。同时，步进腔可能不会供应燃料到PFI轨1050。
现在转到图11，示出了DI燃料泵1014中的示例性运转序列1100。运转序列1100包括沿着横轴绘制的时间并且时间从横轴的左至右增加。运转序列1100示出了曲线1102处的泵活塞位置、曲线1104处的溢流阀(例如，SACV 236)位置、曲线1106处的压缩腔压力、曲线1108处的步进腔压力、曲线1110处的进气道喷射器(PFI)燃料轨的燃料轨压力(FRP)变化、和曲线1112处的进气道喷射。泵活塞位置可在曲线1102示出的泵活塞220的上止点(TDC)位置与下止点(BDC)位置之间变化。出于简要的目的，曲线1104的溢流阀位置在图11中示出为打开或关闭的，类似于图5和图6中的溢流阀位置。当SACV 236断电或停用时产生打开位置。当SACV 236通电或启动时产生关闭位置。这样，出于简要的目的当SACV通电时SACV也被称为关闭的。应理解当通电时SACV用作阻止燃料流从压缩腔进入泵通道的止回阀。
线1103表示DI泵1014的压缩腔238的调节压力(例如，第三泄压阀1046的泄压设置+提升泵输出压力)，线1105表示与压缩腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力，线1107表示步进室的调节压力，该调节压力可类似于压缩腔的调节压力，例如第三泄压阀1046的泄压设置点与提升泵压力的组合压力，并且线1109表示与步进腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。线1111表示可能类似于压缩腔的调节压力(线1103)的PFI轨的调节压力。线1113表示与PFI轨压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。这样，为了能够清楚，使用单独的线来指示提升泵压力。然而，不管是由线1105、线1113或是线1109表示，提升泵的输出压力都是相同的。应注意，尽管由不同的线1103、线1111和线1107表示，压缩腔、PFI轨和步进腔中的每一个中的调节压力可能为相同的。此外，尽管泵活塞位置的曲线1102被示出为直线，该曲线可呈现更多的振动性。出于简要的目的，图11中使用直线，同时应理解其它曲线图是可能的。
图11的运转序列1100包括三个压缩冲程，例如，从t1到t4、从t5到t7以及从t8到t10。第一压缩冲程(从t1到t4)包括在第一压缩冲程的前半段使溢流阀保持打开(例如，断电)并且在第一压缩冲程的剩余时间在t2时将其关闭(通电而关闭)。从t5到t7的第二压缩冲程包括在整个第二压缩冲程中使溢流阀保持打开(例如，断电)而从t8到t10的第三压缩冲程包括在完整的第三压缩冲程中使溢流阀保持关闭(例如，通电)。在第三压缩冲程期间可对DI泵指令100％，使得在第三压缩冲程开始时溢流阀通电而允许压缩腔中大体上100％的燃料被保持并且传送到直接喷射器燃料轨250。
运转序列1100还包括三个吸入冲程(从t4到t5、从t7到t8、以及从t10直到t11)。每个吸入冲程接着如图11中示出的前面的对应压缩冲程而发生。由于发动机1010被示出为四缸发动机，每个泵循环(包括一个压缩冲程和一个吸入冲程)可包括单次进气道喷射。相应地，进气道喷射在第一压缩冲程期间的进气道喷射在t3处示出、在第二压缩冲程期间在t6处示出、并且在第三压缩冲程期间在t9处示出。
运转序列1100示出了在每个压缩冲程期间加压步进室(例如，升高DI泵1014的步进室中的压力)和PFI轨中的每一个。具体地，在压缩冲程期间当溢流阀打开时，步进室和PFI轨中的每一个都可接收来自压缩腔的燃料。因此，当SACV打开时，步进室和PFI轨中的每一个都被加压到调节压力。在压缩冲程期间，只要溢流阀打开则压缩腔、步进室和PFI轨中的每一个中的压力都是相同的压力。在接近压缩冲程开始时，压缩腔、步进室和PFI轨中的每一个中达到调节压力。如示出地，由于压缩腔将燃料供应给步进腔和PFI轨两者，压力升高可能不是即时的而可能是逐步的。一旦在t2时关闭溢流阀，则压缩腔中的压力急剧升高到直接喷射器轨中需要的燃料轨压力。t2之后(一旦SACV通电)，PFI轨中的压力可保持为调节压力而步进室中的压力降低为提升泵压力的压力。进一步地，当t3时发生进气道喷射时，PFI轨中的FRP降低至低于调节压力。
在第二压缩冲程期间，由于溢流阀总是打开的，在第二压缩冲程中压缩腔、步进室和PFI轨中的每一个可处于相同的压力。由于压缩腔将额外燃料供应到燃料轨并且保持调节压力，在t6时通过进气道喷射器的燃料喷射可能不会降低PFI中的FRP。在第三压缩冲程中，由于可能不会接收来自压缩腔的燃料供应，步进室压力不会升高至调节压力。然而，在第三压缩冲程期间，步进室可接收来自提升泵的燃料，并且因此在第三压缩冲程期间可能处于提升泵压力。由于之前t6时的进气道喷射，PFI轨可处于调节压力。然而，由于直到随后的压缩冲程都可能不会接收来自压缩腔的额外燃料，PFI的FRP响应于t9时传送进气道喷射而降低。
在三个吸入冲程中的每一个中，压缩腔、步进腔和进气道喷射器燃料轨中的压力可能处于提升泵压力。
以这种方式，在压缩冲程期间如果溢流阀处于穿过模式则可通过压缩腔加压图1的第五实施例1000中的步进室。同时，只要SACV是打开的，还可通过压缩腔加压PFI轨。在吸入冲程期间步进室和压缩腔可处于提升泵压力。在第五实施例100中的压缩冲程期间可增强润滑并且可减少燃料汽化。
现在转向图12，其示出了包含DI燃料泵1214的燃料系统的第六实施例1200。第六实施例1200的多个部件可类似于第五实施例1000中描述的那些部件以及燃料系统的第一实施例200和第二实施例300中介绍的那些部件。相应地，这些共用部件可被类似地编号并且可能不会再次介绍。
具体地，第六实施例包括PFDI发动机1010以及进气道喷射器(PFI)轨1050。本实施例中，PFI轨1050流体连接至DI泵1214的压缩腔238和步进腔226中的每一个。为了详细描述，在压缩冲程期间当SACV 236打开时PFI轨1050可接收来自压缩腔238的燃料。本实施例中，逆流燃料可离开压缩腔238通过SACV 236进入泵通道254，并且流动穿过节点1266进入第一进气道导管1206，通过第四止回阀1216，穿过节点1276和节点1268，通过进气道供应通道1064而进入PFI轨1050。在吸入冲程期间，PFI轨1050还可接收来自步进腔226的燃料。在吸入冲程期间，离开步进室226的燃料可流动通过步进室通道242，穿过节点1248进入第二进气道导管1204，穿过第五止回阀1212，穿过节点1268，进入进气道供应通道1064，并且之后进入PFI轨1050。第四止回阀1216和第五止回阀1212中的每一个都可分别阻挡燃料流从节点1276和节点1268分别流向节点1266和节点1248。
应注意，在DI泵1214中的压缩冲程期间DI轨250仅接收来自压缩腔238的燃料。
流体连接在泄压通道1256中的第四泄压阀1246可被偏置以调节第六实施例1200的压缩腔238、步进腔226和PFI轨中的每一个中的压力。第四泄压阀1246的泄压设置可能不同于前面实施例中的之前介绍的泄压阀的泄压设置。因此，当节点1276或节点1268处的压力超过第四泄压阀1246的泄压设置时，燃料可流入泄压通道1256，通过第四泄压阀1246而流向低压通道218(穿过节点324)。
这样，在本实施例中第四泄压阀1246可为共用泄压阀，该共用泄压阀实现了压缩腔和DI燃料轨中的默认压力以及PFI轨中的默认压力，并且实现了高于提升泵压力的步进腔中的调节压力。具体地，PFI轨、步进室和压缩腔中的调节压力可为相同的。进一步地，由于步进室被第四泄压阀1246加压，在吸入冲程期间加压燃料被供应到PFI轨1050。类似地，当SACV打开时，压缩腔可被加压到调节压力而允许将加压燃料供应到PFI轨1050。
在另一表示中，一种示例性的系统可包括：进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机；直接喷射燃料泵，包含活塞、压缩腔、设在活塞的底表面之下的步进腔、用于移动活塞的凸轮、和设在直接喷射燃料泵的压缩腔的入口处的电磁启动的止回阀；流体连接至直接喷射燃料泵的压缩腔和步进腔中的每一个的提升泵；流体连接至直接喷射泵的压缩腔的直接喷射器燃料轨；流体连接中直接喷射燃料泵的压缩腔和步进腔中的每一个的进气道喷射器燃料轨；和位于进气道喷射器燃料轨的上游的共用泄压阀(比如图12中的第四泄压阀1246)，该共用泄压阀被偏置以调节进气道喷射器燃料轨、步进腔和压缩腔中的每一个中的压力。共用泄压阀可被偏置以在直接喷射燃料泵的压缩冲程期间当电磁启动的止回阀处于穿过状态时调节直接喷射燃料泵的压缩腔中的压力。进一步地，共用泄压阀还可被偏置以在直接喷射燃料泵的吸入冲程期间调节步进腔中的压力。该系统可包括具有存储在非瞬态存储器中的可执行指令的控制器用于在直接喷射染料泵的压缩冲程期间基于直接喷射器燃料轨的燃料轨压力而将电磁启动的止回阀启动到关闭位置。
图13包括示出了DI燃料泵1314的燃料系统的第七实施例1300。燃料系统的第七实施例1300与图12的第六实施例1200的不同之处在于两个方面。作为一个示例，由于循环通道1343的存在可发生步进室1326的循环。从提升泵212进入步进室的燃料可流动穿过第一止回阀244进入步进室通道1342而进入步进腔1326。在吸入冲程期间燃料可离开步进腔1326通过循环通道1343流向进气道供应通道1064。第五止回阀1212可流体连接在循环通道1343中以允许流从步进室1326流向进气道供应通道1064同时阻挡流从进气道供应通道1064流向步进腔1326。第七实施例1300还可包括位于第一进气道导管1206中的第五泄压阀1346。第五泄压阀1346可被偏置以调节仅压缩腔中的压力而如图12所示的第四泄压阀1246被偏置以调节压缩腔、步进腔和PFI轨中的每一个中的压力。在第七实施例中，可建立用于步进室1326和PFI轨1050的共用调节压力。在一个示例中，该共用调节压力可为9巴。进一步地，由于第四泄压阀1246和第五泄压阀1346两者调节压缩腔中的压力，可向DI泵1314的压缩腔238提供较高的默认压力(调节压力)。同时，可向DI轨250提供较高的默认压力。作为示例，DI轨250的默认压力可在20至40巴范围内。
以这种方式，在燃料系统的第六实施例1200和第七实施例1300中的每一个中，DI燃料泵1214和DI燃料泵1314各自中的泵活塞220的两侧都用于泵送到PFI轨1050。这样，泵送到PFI轨的DI燃料泵的泵送容积可显著增加(例如，约两倍)。具体地，在压缩冲程期间当SACV 236处于穿过模式时，活塞顶221可将燃料从压缩腔238向PFI轨1050推动。进一步地，活塞底可用于在吸入冲程期间强制燃料从DI泵1214的步进腔226流到PFI轨1050。类似地，泵活塞220的活塞底223可在吸入冲程期间强制燃料从DI泵1314的步进室1326流到PFI轨1050。此外，在压缩冲程期间关闭SACV 236之后，活塞顶221可将燃料泵送到DI轨250。因此，可将足以使燃料雾化的压力提供给进气道喷射器燃料轨。又进一步地，即使在较高燃料流率下，可通过DI泵提供PFI轨压力(以及容积)。相应地，可以以较低电力设置(例如，最小电力)运转提升泵而提供更有效地燃料系统。
一种示例性的系统可包括：进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机；直接喷射燃料泵，包含活塞、压缩腔、设在活塞的底表面之下的步进腔、用于移动活塞的凸轮、和设在直接喷射燃料泵的压缩腔的入口处的电磁启动的止回阀；流体连接至直接喷射燃料泵的压缩腔和步进腔中的每一个的提升泵；设在与直接喷射燃料泵的压缩腔连接的第一管线中第一泄压阀(例如，第五泄压阀1346)；流体连接至直接喷射泵的压缩腔的直接喷射器燃料轨；流体连接至直接喷射燃料泵的压缩腔和步进腔中的每一个的进气道喷射器燃料轨；和设在进气道喷射器燃料轨的上游的第二泄压阀(例如，第四泄压阀1246)，该第二泄压阀被偏置以调节进气道喷射器燃料轨、步进腔和压缩腔中的每一个中的压力。提升泵可为电力驱动的，并且直接喷射器燃料泵可由PFDI发动机驱动，并且可能不是电力驱动的。在压缩冲程期间当电磁启动的止回阀处于穿过状态时，第一泄压阀和第二泄压阀中的每一个可被偏置以调节直接喷射燃料泵的压缩腔中的压力。然而，在直接喷射燃料泵中的吸入冲程期间，第二泄压阀可被偏置以调节步进腔中的压力。该系统可包括具有存储在非瞬态存储器中的可执行指令的控制器用于在直接喷射燃料泵的压缩冲程期间基于直接喷射器燃料轨的燃料轨压力而将电磁启动的止回阀启动到关闭位置。
现在转到图15，示出了图12的DI燃料泵1214中的示例性运转序列1500。运转序列1500包括沿着横轴绘制的时间并且时间从横轴的左至右增加。运转序列1500示出了曲线1502处的泵活塞位置、曲线1504处的溢流阀(例如，SACV 236)位置、曲线1506处的压缩腔压力、曲线1508处的步进腔压力、曲线1510处的进气道喷射器(PFI)燃料轨中的燃料轨压力(FRP)变化、和曲线1512处的进气道喷射。泵活塞位置可在曲线1502示出的泵活塞220的上止点(TDC)位置与下止点(BDC)位置之间变化。出于简要的目的，曲线1504的溢流阀位置在图15中示出为打开或关闭的。当SACV 236断电或停用时产生打开位置。当SACV 236通电或启动时产生关闭位置。
线1503表示DI泵1214的压缩腔238的调节压力(例如，第四泄压阀1246的泄压设置+提升泵输出压力)，线1505表示与压缩腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力，线1507表示步进室的调节压力，例如第四泄压阀1246的泄压设置点与提升泵压力的组合压力，并且线1509表示与步进腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。线1511表示可能类似于压缩腔的调节压力(线1503)和步进腔的调节压力(线1507)的PFI轨的调节压力。线1513表示与PFI轨压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。这样，为了能够清楚，使用单独的线来指示提升泵压力。然而，不管是由线1505、线1509或是线1513表示，提升泵的输出压力都是相同的。应注意，尽管由不同的线1503、线1507和线1511表示，压缩腔、PFI轨和步进腔中的每一个中的调节压力可能为相同的(例如，第四泄压阀1246的泄压设置与提升泵输出压力的组合压力)。此外，尽管泵活塞位置的曲线1502被示出为直线，该曲线可呈现更多的振动性。出于简要的目的，图15中使用直线，同时应理解其它曲线图是可能的。
图15的运转序列1500包括三个压缩冲程，例如，从t1到t4、从t5到t7以及从t8到t10。第一压缩冲程(从t1到t4)包括在第一压缩冲程的前半段使溢流阀保持打开(例如，断电)并且在第一压缩冲程的剩余时间(例如，后半段)在t2时将其关闭(通电而关闭)。从t5到t7的第二压缩冲程包括在整个第二压缩冲程中使溢流阀保持打开(例如，断电)而从t8到t10的第三压缩冲程包括在第三压缩冲程的持续时间内使溢流阀保持关闭(例如，通电)。在第三压缩冲程期间可对DI泵指令100％占空比，使得在第三压缩冲程开始时溢流阀通电而允许压缩腔中大体上100％的燃料被保持并且传送到直接喷射器燃料轨250。
运转序列1500还包括三个吸入冲程(从t4到t5、从t7到t8、以及从t10直到t11)。每个吸入冲程接着图15中示出的前面的对应压缩冲程而发生。由于发动机1010被示出为四缸发动机，每个泵循环(包括一个压缩冲程和一个吸入冲程)可包括单次进气道喷射。相应地，示例性的进气道喷射在第一压缩冲程期间在t3处示出、在第二压缩冲程期间在t6处示出、并且在第三压缩冲程期间在t9处示出。
运转序列1500示出了在每个吸入冲程期间将步进室加压(例如，升高升高DI泵1214的步进室中的正压力)到调节压力(线1507)。进一步地，在每个吸入冲程期间也通过步进腔加压(例如，供应加压燃料)PFI轨。具体地，在DI泵1214中的每个吸入冲程期间可达到PFI轨的调节压力。
又进一步地，在每个压缩冲程期间，因为步进腔接收来自提升泵的燃料，步进室中的压力降低为提升泵的压力。在压缩冲程期间步进腔不会将燃料供应到PFI轨。在每个压缩冲程期间只要溢流阀是打开的(例如，断电)，则PFI轨还接收加压燃料。然而，如果关闭溢流阀，则PFI轨不会接收来自压缩腔的燃料(或加压)。同时，在压缩冲程期间PFI轨也不会接收来自步进腔的燃料。
相应地，在第一压缩冲程期间，只要溢流阀打开，则压缩腔和PFI轨中的每一个中的压力可为相同的压力(例如，各自的调节压力)。在接近(例如，处于或刚刚在其之后)压缩冲程开始时，压缩腔和PFI轨中的每一个中都可达到调节压力。如示出的，由于压缩腔将燃料供应给PFI轨，压缩腔中的压力升高可能不是即时(例如，在压缩冲程开始时)的而可能是逐步的。一旦在t2时关闭溢流阀，则压缩腔中的压力急剧升高为直接喷射器轨中的需要的燃料轨压力。PFI轨中的压力停留在调节压力。然而，当在t3时发生进气道喷射时，因为由于溢流阀是关闭的所以PFI轨不会接收来自压缩腔的加压燃料，所以PFI轨中的FRP降低至低于调节压力(并且保持为调节压力直到t4)。由于PFI轨接收来自步进腔的加压燃料，t4时接下来的吸入冲程导致PFI轨的FRP(曲线1510)刚在t4之后就升高为调节压力。
在第二压缩冲程期间，由于溢流阀总是打开的，压缩腔和PFI轨在第二压缩冲程中可处于相同的压力。由于压缩腔将额外燃料供应到进气道喷射器燃料轨并且保持PFI轨中的调节压力，在t6时经由进气道喷射器的燃料喷射可能不会降低PFI轨中的FRP。在第三压缩冲程开始时(在t8时)，由于之前的吸入冲程(从t7到t8)所以PFI轨可处于其调节压力。然而，因为由于溢流阀是关闭的所以PFI轨不会接收来自压缩腔的补充燃料，所以PFI轨的FRP响应于在t9时传送进气道喷射而降低。由于100％的燃料被保持并且传送到DI轨，在第三压缩冲程期间压缩腔中的压力可高得多。
在三个吸入冲程中的每一个中，压缩腔中的压力可为提升泵压力。在三个压缩冲程中的每一个中，步进腔中的压力可为提升泵压力。
以这种方式，图12的第六实施例1200的DI泵1214使用泵活塞的两侧而将需要的较高压力的燃料提供给PFI轨。具体地，通过步进腔以及压缩腔加压PFI轨。为了详细描述，PFI轨的FRP响应于进气道喷射的降低可仅在压缩冲程期间当溢流阀关闭时发生。因此，PFI轨压力可能不会降低为提升泵压力并且经由进气道喷射器传送的燃料可被完全汽化，这提供了增强的能量和减少的排放。又进一步地，由于在每个循环中DI泵中的泵活塞两端存在压力差，在完全泵循环期间可良好地润滑DI泵。
一种示例性的用于发动机的方法可包括：将燃料从直接喷射燃料泵供应给进气道喷射器燃料轨和直接喷射器燃料轨中的每一个，在直接喷射燃料泵中的压缩冲程和吸入冲程中的每一个期间将燃料供应到进气道喷射器燃料轨并且仅在直接喷射燃料泵的压缩冲程期间将燃料供应到直接喷射器燃料轨。本实施例中，供应到进气道喷射器燃料轨的燃料可处于高于低压泵的输出压力的压力，低压泵将燃料供应到直接喷射燃料泵，并且其中可通过泄压阀来调节供应到进气道喷射器燃料轨的燃料的压力。在压缩冲程期间当将电子控制的电磁阀停用为穿过模式时，燃料可被供应到进气道喷射器燃料轨。可响应于在压缩冲程期间中断到达直接喷射器燃料轨的燃料流而将电子控制的电磁阀停用为穿过模式。该方法可进一步包括至少在吸入冲程期间在直接喷射燃料泵中在泵活塞的顶部与泵活塞的底部之间提供压力差。
现在转到图16，示出了图13的DI燃料泵1314中的示例性运转序列1600。运转序列1600包括沿着横轴绘制的时间并且时间从横轴的左至右增加。运转序列1600示出了曲线1602处的泵活塞位置、曲线1604处的溢流阀(例如，SACV 236)位置、曲线1606处的压缩腔压力、曲线1608处的步进腔压力、曲线1610处的进气道喷射器(PFI)燃料轨中的燃料轨压力(FRP)变化、和曲线1612处的进气道喷射。泵活塞位置可在曲线1602示出的泵活塞220的上止点(TDC)位置与下止点(BDC)位置之间变化。出于简要的目的，曲线1604的溢流阀位置在图16中示出为打开或关闭的。当SACV 236断电或停用时产生打开位置。当SACV 236通电或启动时产生关闭位置。
线1603表示DI泵1314的压缩腔238的调节压力(例如，第四泄压阀1246的泄压设置、第五泄压阀1346的泄压设置与提升泵输出压力的组合)，线1605表示第四泄压阀1246的泄压设置与提升泵输出压力的组合，线1607表示与压缩腔压力相关的提升泵(例如，LPP212)的输出压力，线1609表示步进室的调节压力，例如，第四泄压阀1246的泄压设置点与提升泵压力的组合压力，并且线1611表示与步进腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。线1613表示可能类似于压缩腔的调节压力(线1609)的PFI轨的调节压力。线1615表示与PFI轨压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。这样，为了能够清楚，使用单独的线来指示提升泵压力。然而，不管是由线1607、线1611或是线1615表示，提升泵的输出压力都是相同的。应注意，尽管由不同的线1613和线1609(分别)表示，PFI轨和步进腔中的每一个中的调节压力可能为相同的(例如，第四泄压阀1246的泄压设置与提升泵输出压力的组合压力)。还应注意DI泵1314中的压缩腔的调节压力可高于步进腔以及PFI轨的调节压力(由于额外的第五泄压阀1346)。此外，尽管泵活塞位置的曲线1602被示出为直线，该曲线可呈现更多的振动性。出于简要的目的，图16中使用直线，同时应理解其它曲线图是可能的。
图16的运转序列1600大体上类似于图15的运转序列1500，不同之处在于当SACV打开(处于穿过模式)时DI泵1314的压缩腔中的压力升高为比DI泵1214的压缩腔中的调节压力更高的调节压力。由于第四泄压阀1246与第五泄压阀1346的组合压力设置，DI泵1314的压缩腔中可达到更高压力。
类似于图12的第六实施例1200中的DI泵1214，图13的第七实施例1300的DI泵1314使用泵活塞的两侧将需要的较高压力的燃料提供给PFI轨。具体地，通过步进腔以及压缩腔加压PFI轨。又进一步地，由于每个循环中DI泵的泵活塞两端存在压力差，在完全泵循环期间可良好地润滑和冷却DI泵。
现在参考图14，其示出了包含DI燃料泵1414的燃料系统的第八实施例1400。燃料系统的第八实施例1400可包括图2的第一实施例200、图8的第四实施例800中的之前描述的多个部件以及图12的第六实施例1200的多个部件。这些部件可被类似地编号并且可能不会再次介绍。
第八实施例1400包括：通过DI泵1414中的泵活塞220的两侧向PFI轨1050提供燃料、通过一个或多个泄压阀加压步进室和压缩腔以及通过压缩腔238向步进腔1426提供燃料的组合。在第八实施例1400中，步进腔1426可流体连接至DI泵1414中的压缩腔238。相应地，可包含之前的实施例中可能不包含的额外的止回阀和泄压阀。
在压缩冲程期间当SACV 236处于穿过模式时，步进腔1426和PFI轨1050中的每一个可接收来自DI泵1414的压缩腔238的燃料。来自压缩腔的逆流燃料可向后离开通过SACV236沿着泵通道254流向节点1466。在节点1466处，逆流燃料可首先经由导管1486穿过节点1472到达节点248、并且之后进入步进室通道1442、并且进入步进腔1426而流向步进腔1426。本实施例中，如果燃料压力低于第六泄压阀1446的泄压设置，则逆流燃料可流入步进腔1426。如果燃料的压力高于第六泄压阀1446的泄压设置点，则流动通过导管1486的燃料可在节点1472处转入泄压通道1462，并且通过第六泄压阀1446进入低压通道218。沿着导管1486连接的第六止回阀1444可允许燃料流从节点1466和泵通道254流向节点1472和节点248、和步进室通道1442。然而，第六止回阀1444可阻碍燃料流从节点1472(和节点248以及步进室1426)流向节点1466。第六泄压阀1446可被偏置以调节DI泵1414的压缩腔238和步进腔1426中的每一个中的压力。第六泄压阀1446可被偏置以调节PFI轨1050中的压力。
这样，在压缩冲程开始时，流出压缩腔238的逆流燃料可首先流向步进腔1426。在步进腔1426大体上被填满之后，通过SACV 236离开压缩腔238的逆流燃料可在节点1466处进入导管1408并且流向进气道喷射器轨1050。这样，在步进腔1426被填满和加压之后，可将燃料供应给进气道喷射器轨1050。类似于燃料系统的第五实施例1000，在压缩冲程中(SACV未通电)从压缩腔被推向PFI轨1050的燃料的容积为压缩腔排量与步进腔排量的差。
来自泵通道254在节点1466处进入导管1408的逆流燃料可流动通过连接在导管1408中的第七止回阀1458流向节点1472并且之后进入进气道供应通道1064而流向PFI轨1050。如果节点1472处的逆流燃料的压力高于第七泄压阀1436的泄压设置，则逆流燃料可流动通过泄压通道1412并且通过第七泄压阀1436流向节点1470，并且通过节点1470进入导管1476而流向节点1448。一旦逆流燃料的压力高于第六泄压阀1446的泄压设置，则从第七泄压阀1436到达节点1448的逆流燃料可进入泄压通道1462通过第六泄压阀1446流向提升泵212。
第六泄压阀1446和第七泄压阀1436的泄压设置点可被加入以调节图14的实施例中的压力。在一个示例中，第六泄压阀1446的泄压设置点可高于第七泄压阀1436的泄压设置点。又进一步地，第七泄压阀1436可被偏置以调节DI泵1414的PFI轨、步进腔和压缩腔中的每一个中的压力。
如果在步进腔被填满之前关闭溢流阀，则步进腔1426可接收来自提升泵212通过第一止回阀244、穿过节点248和节点1448而沿着步进室通道1442的额外燃料。
在吸入冲程期间，泵活塞220的向下运动可通过步进室通道1442将燃料排出步进腔1426。如果燃料的压力低于第六泄压阀1446的泄压设置，则离开步进腔1426的燃料可流动通过节点1448进入导管1476、穿过节点1470、并且之后穿过第八止回阀1450进入进气道供应通道1064、并且之后进入PFI轨1050。具体地，在吸入冲程期间步进室1426可向PFI轨1050提供燃料。第八止回阀1450阻挡燃料流从进气道供应通道1064流到导管1476。高于第七泄压阀1436的泄压设置的压力的燃料可离开进气道供应通道1064通过泄压通道1412并且通过第七泄压阀1436返回通过导管1476而流向步进室通道1442.
如果节点1448处的燃料压力(直接离开步进腔1426的燃料或从第七泄压阀1436接收的燃料)高于第六泄压阀1446的泄压设置，则燃料可流动通过节点248、进入导管1486、穿过节点1472进入泄压通道1462、并且通过第六泄压阀1446进入低压通道218。
现在参考图17的运转序列1700，运转序列1700示出了图14的第八实施例1400中的DI泵1414的示例性运转序列。运转序列1700包括沿着横轴绘制的时间并且时间从横轴的左至右增加。运转序列1700示出了曲线1702处的泵活塞位置、曲线1704处的溢流阀(例如，SACV 236)位置、曲线1706处的压缩腔压力、曲线1708处的步进腔压力、曲线1710处的进气道喷射器(PFI)燃料轨中的燃料轨压力(FRP)变化、和曲线1712处的进气道喷射。泵活塞位置可在曲线1702示出的泵活塞220的上止点(TDC)位置与下止点(BDC)位置之间变化。出于简要的目的，曲线1704的溢流阀位置在图17中示出为打开或关闭的。当SACV 236断电或停用时产生打开位置。当SACV 236通电或启动时产生关闭位置。如之前的运转序列中提到的，当SACV通电时其用作阻止燃料流从DI泵的压缩腔通过SACV流向泵通道的止回阀。然而，为了简要，运转序列将该位置示出关闭的(代替“止回”)。
线1703表示DI泵1414的压缩腔238的调节压力(例如，第六泄压阀1446的泄压设置、第七泄压阀1436的泄压设置和提升泵输出压力的组合)，线1705表示第七泄压阀1436的泄压设置和提升泵输出压力的组合(提供线1705用于比较)、线1707表示与压缩腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力，线1709表示步进室的调节压力，例如第六泄压阀1446的泄压设置、第七泄压阀1436的泄压设置与提升泵压力的组合压力，线1711表示第七泄压阀1436的泄压设置与提升泵压力的组合，并且线1713表示与步进腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。类似于线1705和线1711，线1715表示可能为第七泄压阀1436的泄压设置与提升泵压力的组合的PFI轨的调节压力。线1717表示与PFI轨压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。这样，为了能够清楚，使用单独的线来指示提升泵压力。然而，不管是由线1707、线1713或是线1717表示，提升泵的输出压力都是相同的。应注意，DI泵1414中的压缩腔的调节压力可高于PFI轨的调节压力。此外，尽管泵活塞位置的曲线1702被示出为直线，该曲线可呈现更多的振动性。出于简要的目的，图17中使用直线，同时应理解其它曲线图是可能的。
图17的运转序列1700包括三个压缩冲程，例如，从t1到t4、从t5到t7以及从t8到t10。第一压缩冲程(从t1到t4)包括在第一压缩冲程的前半段使溢流阀保持打开(例如，断电)并且在第一压缩冲程的剩余时间在t2时将其关闭(例如，通电而关闭)。从t5到t7的第二压缩冲程包括在整个第二压缩冲程中使溢流阀保持打开(例如，断电)而从t8到t10的第三压缩冲程包括在第三压缩冲程的持续时间内使溢流阀保持关闭(例如，通电)。在第三压缩冲程期间可对DI泵指令100％占空比，使得在第三压缩冲程开始时溢流阀通电而允许压缩腔中大体上100％的燃料被保持并且传送到直接喷射器燃料轨250。
运转序列1700还包括三个吸入冲程(从t4到t5、从t7到t8、以及从t10直到t11)。每个吸入冲程接着如图17中示出的前面的对应压缩冲程发生。由于发动机1010被示出为四缸发动机，每个泵循环(包括一个压缩冲程和一个吸入冲程)可包括单次进气道喷射。相应地，示例性的进气道喷射在第一压缩冲程期间在t3处示出、在第二压缩冲程期间在t6处示出、并且在第三压缩冲程期间在t9处示出。
运转序列1700示出了吸入冲程中的每一个期间步进腔的加压(例如，将压力升高为调节压力)。在压缩冲程期间当溢流阀打开时，步进腔也被加压。这是因为当SACV打开时步进腔接收了来自压缩腔的加压燃料。因此，在第一压缩冲程中，当溢流阀打开时，步进室中的压力升高为线1709的调节压力(类似于线1703表示的调节压力)。在t2时，当溢流阀通电而关闭时，由于没有接收来自压缩腔的加压燃料，步进室中的压力降低至为第七泄压阀1436的泄压设置与提升泵压力的组合压力的压力。然而，在接下来的吸入冲程期间，步进室压力升高为线1709的调节压力。
在第二压缩冲程中，步进腔中的压力在第二压缩冲程中保持为较高调节压力，该较高调节压力为第六泄压阀1446的泄压设置、第七泄压阀1436的泄压设置与提升泵输出压力的组合压力。这是因为由于溢流阀是打开的所以步进腔接收了来自压缩腔的加压燃料。在第三压缩冲程期间，由于在第三压缩冲程开始时溢流阀是关闭的，步进室中的压力开始降低为第七泄压阀1436的泄压设置与提升泵压力(线1711)的组合压力并且如果接收来自提升泵的燃料则可进一步降低为提升泵压力。
如之前的运转序列中描述的，压缩腔中的压力在压缩冲程期间处于或高于压缩腔的调节压力，并且在吸入冲程期间处于LPP压力。同时，当FPI轨接收了来自压缩腔或步进腔的燃料时，FPI轨中的FRP可为FPI轨的调节压力(例如，第七泄压阀1436的泄压设置与提升泵压力的组合压力)。这是因为第七泄压阀1436被偏置以调节FPI轨中的压力。由于在第一压缩冲程期间溢流阀在t2时关闭之后来自压缩腔的额外燃料可能不会被接收，在t3时FPI轨中的FRP响应于进气道喷射而降低。接下来的吸入冲程在PFI轨中补充燃料并且就在t4时吸入冲程开始后不久FRP升高为调节压力。由于经由打开的溢流阀供应来自压缩腔的燃料，在t6时的进气道喷射可能不会导致FRP的降低。在第三压缩冲程期间，由于压缩腔在溢流阀关闭时可能不会供应补充燃料到FPI轨，在t9时的进气道喷射再次导致FPI轨中的FRP的降低。
以这种方式，由于通过泄压阀以及接收来自压缩腔的加压燃料将步进腔被加压至高于提升泵压力，图14的第八实施例1400在泵的整个循环期间可具有充足的润滑。进一步地，PFI轨还接收来自DI泵1414的压缩腔和步进腔两者的加压燃料(例如，实现较高压力进气道喷射)。
因此，一种用于发动机的示例性方法可包括将加压燃料从直接喷射燃料泵的压缩腔和直接喷射燃料泵的步进腔中的每一个传送到进气道喷射器燃料轨。在一个示例中，通过泄压阀调节加压燃料的压力，其中加压燃料的压力高于提升泵的输出压力。这样，提升泵可为电子泵。进一步地，提升泵可将燃料供应给直接喷射泵的压缩腔和步进腔中的每一个。又进一步的，可以以较低电力设置运转提升泵。该方法可进一步包括将加压燃料仅从直接喷射燃料泵的压缩腔传送到直接喷射燃料轨。本实施例中，可通过电磁启动的止回阀调节传送到直接喷射器燃料轨的加压燃料的压力。此外，当使电磁启动的止回阀通电而完全关闭时，可将加压燃料从直接喷射燃料泵的压缩腔传送到直接喷射器燃料轨。当电磁启动的止回阀处于穿过模式时，可将加压燃料从直接喷射燃料泵的压缩腔传送到进气道喷射器燃料轨。直接喷射燃料泵是由发动机运转的。
现在转到图18，其示出了包含DI泵1814的燃料系统的第九实施例1800。燃料系统的第九实施例1800的DI泵的多个部件可类似于燃料系统的图2的第一实施例200中介绍的那些部件。相应地，这些共用部件可被类似地编号并且将不会再次介绍。应注意燃料系统的第九实施例1800连接至如图2所示的DI发动机210。进一步地，燃料系统的第九实施例1800包括利用储存器以供应燃料到DI泵1814的步进腔。
在吸入冲程期间提升泵212可将燃料供应到DI泵1814的压缩腔238，其中来自LPP212的燃料流动经由低压通道218通过第二止回阀344进入泵通道254、穿过节点1866并且之后经由SACV 236进入压缩腔238。进一步地，在吸入冲程期间，可将燃料从步进腔1826排入通道1843而流向储存器1832。这样，由于连接在步进室通道1842中的第九止回阀1844阻挡燃料流从步进腔1826流向节点1866，来自步进腔1826的燃料可能不会进入步进室通道1842。然而，第九止回阀1844可允许燃料从节点1866流向步进腔1826。
在吸入冲程期间从步进腔1826排出的燃料可进入储存器1832的储存器腔1834并且可存储在其中。如示出地，储存器1832设在步进腔1826的下游，并且可经由通道1843而流体连接至步进腔1826。离开步进腔1826的燃料沿着通道1843流向节点1830，并且在节点1830处，燃料可进入储存器1832。这样，随着储存器腔1834内存储的燃料量的增加，储存器1832内的弹簧可被压缩。尽管储存器1832可能不是预加载的，可替代的示例可包括预加载的储存器。位于储存器1832的下游的第八泄压阀1836可建立存储器压力上限。这样，当储存器1832被填充至其最大限度(例如，最大填充量)时，存储器中的压力可大体上类似于第八泄压阀1836的泄压设置(例如，在第八泄压阀1836的泄压设置的5％内)。如果储存器1832具有较低燃料填充量，则存储器压力可低于第八泄压阀1836的泄压设置点。
作为非限制性的示例，第八泄压阀的泄压设置点可为5巴。如定位的，当第八泄压阀1836与储存器1832之间(泄压通道1862中)的压力大于预定压力(例如，5巴)时，第八泄压阀1836可允许燃料从储存器1832流向低压通道218。如示出地，第八泄压阀1836可经由泄压通道1862连接至储存器1832。
因此，在吸入冲程期间，如果离开步进腔1826的燃料填满了储存器腔1834，则一旦燃料压力高于第八泄压阀1836的泄压设置则过量的燃料可离开通过泄压通道1862而流向低压通道218。具体地，储存器1832可在燃料经由泄压通道1862离开之前被填满。第八泄压阀1836可被偏置以调节压缩腔238和步进腔1826中的每一个中的压力。如在之前的示例中的，压缩腔和吸入腔中的调节压力可基于第八泄压阀1836的泄压设置和提升泵压力。因此，如果第八泄压阀1836的泄压设置为5巴，在一个示例中，压缩腔238和步进腔1826中的调节压力可为8巴(第八泄压阀1836的泄压设置5巴与提升泵压力3巴的和)。
在压缩冲程期间，如果溢流阀236是打开的，则由于第二止回阀344阻挡流从节点1866流向低压通道218所以离开压缩腔238通过溢流阀236进入泵通道254的燃料可在节点1866处转向步进室通道1842。因此，当SACV 236打开时，步进室1826可被来自压缩腔238的逆流燃料填充(和加压)。由于第八泄压阀1836的存在，可发生燃料的压力的升高。一旦在压缩冲程期间关闭溢流阀，则步进腔1826可被来自储存器1832的燃料填充。燃料可处于基于储存器压力以及第八泄压阀1836的泄压设置的大体上恒定的压力(例如，5％的变化)。
因此，在图18的第九实施例1800中，在压缩冲程和吸入冲程中的每一个期间，可将步进室1826调节为大体上恒定的压力，例如，在5％变化范围内。具体地，步进腔的调节压力可高于提升泵压力。将参考下面的运转序列1900描述进一步的细节。在吸入冲程期间，随着燃料流出步进室进入储存器，步进室被加压，并且在压缩冲程期间，可通过压缩腔(当溢流阀打开时)或储存器(当关闭溢流阀时)向步进室提供燃料。
现在参考图19，其示出了燃料系统的第九实施例1800中的DI泵1814的示例性运转序列。运转序列1900包括沿着横轴绘制的时间并且时间从横轴的左至右增加。运转序列1900示出了曲线1902处的泵活塞位置、曲线1904处的溢流阀(例如，SACV 236)位置、曲线1906处的压缩腔压力、和曲线1908处的步进腔压力。泵活塞位置可在曲线1902示出的泵活塞220的上止点(TDC)位置与下止点(BDC)位置之间变化。出于简要的目的，曲线1904的溢流阀位置在图19中被示出为打开或关闭的。当SACV 236断电或停用时产生打开位置。当SACV236通电或启动时产生关闭位置。如之前的运转序列中提到的，当SACV通电时，SACV用作阻止燃料流从DI泵的压缩腔经由SACV流向泵通道的止回阀。然而，为了简要，运转序列将该位置绘示为关闭的(代替“止回”)。
线1903表示DI泵1814的压缩腔238的调节压力(例如，第八泄压阀1836的泄压设置+提升泵输出压力)，线1905表示与压缩腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力，线1907表示步进室的调节压力，例如第八泄压阀1836的泄压设置点与提升泵压力的组合压力，线1909表示与步进腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。这样，为了能够清楚，使用单独的数字(和线)来指示提升泵压力。然而，不管是由线1905或是线1909表示，提升泵的输出压力都是相同的。应注意，尽管由不同的线1903和线1907表示，压缩腔和步进腔中的每一个中的调节压力可能是相同的。此外，尽管泵活塞位置的曲线1902被示出为直线，该曲线可呈现更多的振动性。出于简要和清楚的目的，图19中使用直线，同时应理解其它曲线图是可能的。
类似于图5的运转序列(比如运转序列500)，图19的运转序列1900包括三个压缩冲程，例如，从t1到t3、从t4到t5以及从t6到t7。第一压缩冲程(从t1到t3)包括在第一压缩冲程的前半段使溢流阀保持打开(例如，断电)并且在第一压缩冲程的剩余时间在t2时将其关闭。从t4到t5的第二压缩冲程包括在整个第二压缩冲程中使溢流阀保持打开(例如，断电)而从t6到t7的第三压缩冲程包括在完整的第三压缩冲程中使溢流阀保持关闭(例如，通电)。在第三压缩冲程期间可对DI泵指令100％占空比，使得在第三压缩冲程开始时使溢流阀通电而允许压缩腔中大体上100％的燃料被保持并且传送到直接喷射器燃料轨250。类似于运转序列500，运转序列1900也包括三个吸入冲程(从t3到t4、从t5到t6以及从t7直到曲线的终点)。每个吸入冲程接着图9中示出的前面的对应压缩冲程而发生。
运转序列1900示出了在三个压缩冲程和三个吸入冲程中的每一个期间将步进室调节(例如，保持)为步进室的调节压力(线1907)，比如第八泄压阀1836的泄压设置点与提升泵压力的组合压力。如示出地，在每个泵冲程中可使步进室中的压力保持为高于提升泵输出压力的调节压力。
由于第一压缩冲程在t1时开始，当溢流阀打开时压缩腔升高至调节压力。本实施例中，燃料离开压缩腔经由溢流阀并且进入步进室。如果步进室被填满，则过量燃料可存储在储存器中和/或可在流动通过第八泄压阀1836之后返回低压通道218。由于步进腔接收来自压缩腔的加压燃料，步进腔压力还可为调节压力。
当在t2时使溢流阀通电而关闭(例如，用作止回阀)时，压缩腔中保持的燃料被传送到DI燃料轨并且压缩腔压力显著升高。步进室压力可稍微下降并且在第一压缩冲程的剩余时间中在溢流阀关闭之后(特别是如果步进腔没有被填满)保持低于调节压力(线1907)。一旦溢流阀关闭，则通过来自储存器的存储燃料补充步进室并且步进室中的压力保持稍微低于调节压力。在接下来的t3时开始的吸入冲程期间，随着燃料被推出步进室进入储存器并且然后通过第八泄压阀，步进室中的压力升高为步进室的调节压力。在t3与t4之间步进腔压力可为第八泄压阀1836设置的调节压力。
进一步地，在t3与t4之间(第一吸入冲程)，当通过提升泵将燃料供应到压缩腔时，压缩腔压力降低为提升泵输出压力的压力。当第二压缩冲程的整个持续时间内溢流阀保持打开时，在第二压缩冲程中压缩腔可升高至调节压力并且保持为调节压力。如上所述的，由于步进室接收来自压缩腔的燃料，在第二压缩冲程中步进腔压力也保持恒定为调节压力。在第三压缩冲程中，在第三压缩冲程开始时在t6时使溢流阀通电而关闭。由于可能不会从压缩腔接收燃料，如1917所指示的，步进腔可经历压力下降。然而，随着储存器对步进腔补充燃料，步进室压力回到调节压力。在随后的吸入冲程(第三吸入冲程)期间，当压缩腔降低为提升泵压力时，步进室保持为调节压力。
以这种方式，在DI泵1814的压缩冲程和吸入冲程中的每一个期间，通过储存器将步进腔中的压力调节为大体上恒定的压力。大体上恒定的压力可为运转序列1900的线1907表示的调节压力(例如，第八泄压阀1836的泄压设置与提升泵压力的组合压力)。因此，可将步进腔调节为可能高于提升泵输出压力的大体上恒定的压力。
现在转向包括HPP 2014的燃料系统的第十实施例2000。第十实施例2000与第九实施例的类似之处可在于储存器供应燃料到步进腔1826。进一步地，在泵循环中可使步进腔保持为大体上恒定的压力。然而，可通过进气道燃料喷射器(PFI)燃料轨2050来执行储存器的功能。例如，PFI轨2050可由存储燃料的兼容材料形成。在一个示例中，PFI轨2050可由薄不锈钢(例如，1mm厚度)材料形成。在另一示例中，PFI轨还可具有多边形截面。在又另一示例中，PFI燃料轨可具有较薄的壁和非圆形的截面。这样，在燃料系统的第十实施例2000中，PFI轨2050在PFI压力下可弯曲。
进一步地，PFI轨2050可通过进气道导管2038流体连接至步进腔2026。因此，PFI轨直接从步进室2026接收燃料，并且可能不会直接从提升泵212或压缩腔238接收燃料。
第十实施例2000包括由进气道喷射器1052和直接喷射器252提供燃料的PFDI发动机1010。如第九实施例中的，在吸入冲程期间提升泵212将燃料传送到压缩腔238。可使DI泵2014的步进腔1826中的燃料通过导管2043排出而流向节点2034。这样，第九止回阀1844阻挡燃料流从步进腔1826沿着步进室通道1842流向节点1866。
在节点2034处，如果燃料压力低于第九泄压阀2036，则燃料可从节点2034经由导管2038流向PFI轨2050。然而，如果燃料压力高于第九泄压阀2036的泄压设置，则燃料可从节点2034沿着泄压导管2032流向第九泄压阀2036。第九泄压阀2036的泄压设置可与图18中的第八泄压阀1836的泄压设置相同。
如图18的第九实施例1800，第九泄压阀2036可被偏置以调节压缩腔、步进腔以及为PFI轨2050的储存器中的每一个中的压力。因此，从步进腔流出而流向PFI轨2050的燃料可处于由第九泄压阀2036设置的调节压力。因此，在吸入冲程期间PFI轨接收来自步进腔的处于高于提升泵压力的压力(例如，提升泵压力和第九泄压阀2036的泄压设置的组合压力)的燃料。
在压缩冲程中，类似于第九实施例1800，如果溢流阀236是打开的，则来自压缩腔238的逆流燃料可流动通过SACV 236，并且在节点1866处进入步进室通道1842。该逆流燃料可流动通过第九止回阀1844进入步进腔2026。一旦步进室被填满，则过量的燃料可通过进气道导管2038流入储存器PFI轨2050。同时，如果逆流燃料的压力高于第九泄压阀2036的泄压设置，则燃料可从节点2034沿着泄压导管2032流向第九泄压阀2036。一旦在压缩冲程期间关闭SACV 236，则可通过储存器PFI轨2050对步进室供应燃料。本实施例中，燃料可从PFI轨2050沿着进气道导管2038流向节点2034。来自节点2034的待补充步进室的燃料可流动通过导管2034而进入步进室1826。
因此，一种示例性的方法可包括：在吸入冲程期间将来自高压燃料泵的步进腔的燃料传送到处于高于提升泵的输出压力的压力的进气道喷射燃料轨，进气道喷射轨不会直接从高压燃料泵的提升泵或压缩腔直接接收燃料。该方法可进一步包括：通过设在步进腔的下游的泄压阀来调节步进腔的压力。本实施例中，进气道喷射燃料轨可用作储存器。进一步地，比如在压缩冲程期间当关闭溢流阀时，进气道喷射燃料轨可将燃料供应到步进腔。在高压燃料泵中的压缩冲程期间，可通过泄压阀调节高压燃料泵的压缩腔中的压力。此外，在压缩冲程期间当设在高压泵的压缩腔的入口处的电磁启动的止回阀处于穿过模式时，可通过泄压阀调节高压燃料泵的压缩腔中的压力。
图21示出了类似于图20的第十实施例2000的具有DI泵2114的燃料系统的第十一实施例2100。然而，第十一实施例2100包括被偏置以仅调节压缩腔2138中的压力的额外泄压阀。因此，第十一实施例2100中包含第十泄压阀2148以在压缩冲程期间当溢流阀打开时升高压缩腔(和DI轨250)中的默认压力。第十泄压阀2148流体连接至步进室通道2142并且设在节点2166与步进腔2126之间。当泵通道254中的压力高于第十泄压阀2148的泄压设置时，燃料可流动通过第十泄压阀2148。因此，可通过第九泄压阀2036和第十泄压阀2148中的每一个来加压压缩腔2138。第十泄压阀2148的泄压设置可不同于第九泄压阀2036的泄压设置。可替代地，第十泄压阀2148的泄压设置可类似于第九泄压阀2036的泄压设置。
应注意，燃料系统的第十实施例2000和第十一实施例2100可包括前面的实施例中示出的一些部件(例如，控制器202、用于喷射器的驱动器等)，尽管出于简要的目的这些部件未在图20和图21中示出。
因此，一种示例性的系统可包括：进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机；直接喷射燃料泵，包含活塞、压缩腔、设在活塞的底表面之下的步进腔、用于移动活塞的凸轮、和设在直接喷射燃料泵的压缩腔的入口处的电磁启动的止回阀；流体连接至直接喷射燃料泵的提升泵；在直接喷射燃料泵中的压缩冲程期间(例如，当SACV 236打开时)被偏置以调节压缩腔中的压力的第一泄压阀(例如，图21的第十泄压阀2148)；流体连接至直接喷射泵的压缩腔的出口的直接喷射器燃料轨；流体连接至直接喷射燃料泵的步进腔的进气道喷射器燃料轨；用作储存器的进气道喷射器燃料轨；和第二泄压阀(比如图21的第九泄压阀2036)，第二泄压阀被偏置以调节直接喷射燃料泵的进气道喷射器燃料轨、步进腔和压缩腔中的每一个中的压力(例如，在压缩冲程期间当SACV 236打开时)。进气道喷射器燃料轨可不直接连接至直接喷射燃料泵的压缩腔或提升泵。可不偏置第一泄压阀(例如，图21的第十泄压阀2148)来调节直接喷射燃料泵的步进腔中的压力。进一步地，可不偏置第一泄压阀(例如，图21的第十泄压阀2148)来调节进气道喷射器燃料轨中的压力。
现在参考图22，其示出了燃料系统的第十实施例2000的DI泵2014的示例性运转序列2200。这样，DI泵2014的运转序列2200可类似于图19的运转序列1900，不同之处在于运转序列1900可能不包括进气道喷射。
运转序列2200包括沿着横轴绘制的时间并且时间从横轴的左至右增加。运转序列2200示出了曲线2202处的泵活塞位置、曲线2204处的溢流阀(例如，SACV236)位置、曲线2206处的压缩腔压力、曲线2208处的步进腔压力、曲线2210处的进气道喷射器(PFI)燃料轨中的燃料轨压力(FRP)变化、和曲线2212处的进气道喷射。泵活塞位置可在曲线2202示出的泵活塞220的上止点(TDC)位置与下止点(BDC)位置之间变化。出于简要的目的，曲线2204的溢流阀位置在图22中示出为打开或关闭的。当SACV 236断电或停用时产生打开位置。当SACV 236通电或启动时产生关闭位置。当SACV通电时，SACV用作阻止燃料流从DI泵的压缩腔通过SACV流向泵通道的止回阀。然而，为了简要，运转序列将该位置绘示为关闭的(代替“止回”)。
线2203表示DI泵2014的压缩腔238的调节压力(例如，第九泄压阀2036的泄压设置+提升泵输出压力)，线2205表示与压缩腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力，线2207表示步进室的调节压力，例如第九泄压阀2036的泄压设置点与提升泵压力的组合压力，并且线2209表示与步进腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。线2211表示PFI轨的调节压力，该调节压力可类似于压缩腔的调节压力(线2203)和步进腔的调节压力(线2207)。线2213表示与PFI轨压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。这样，为了能够清楚，使用单独的数字(和线)来指示提升泵压力。然而，不管是由线2205、线2209或是线2213表示，提升泵的输出压力都是相同的。应注意，尽管由不同的线2203、线2207和线2211表示，压缩腔、PFI轨和步进腔中的每一个中的调节压力可能是相同的。此外，尽管泵活塞位置的曲线2202被示出为直线，该曲线可呈现更多的振动性。出于简要的目的，图22中使用直线，同时应理解其它曲线图是可能的。
图22的运转序列2200包括三个压缩冲程，例如，从t1到t4、从t5到t7以及从t8到t10。第一压缩冲程(从t1到t4)包括在第一压缩冲程的前半段使溢流阀保持打开(例如，断电)并且在第一压缩冲程的剩余时间在t2时将其关闭(例如，通电而关闭)。从t5到t7的第二压缩冲程包括在整个第二压缩冲程中使溢流阀保持打开(例如，断电)而从t8到t10的第三压缩冲程包括在完整的第三压缩冲程中使溢流阀保持关闭(例如，通电)。在第三压缩冲程期间可对DI泵指令100％占空比，使得在第三压缩冲程开始时使溢流阀通电而允许压缩腔中大体上100％的燃料被保持并且传送到直接喷射器燃料轨250。
运转序列2200还包括三个吸入冲程(从t4到t5、从t7到t8、以及从t10直到t11)。每个吸入冲程接着图22中示出的前面的对应压缩冲程发生。由于发动机1010被示出为四缸发动机，每个泵循环(包括一个压缩冲程和一个吸入冲程)可包括单次进气道喷射。相应地，进气道喷射在第一压缩冲程期间在t3处示出、在第二压缩冲程期间在t6处示出、并且在第三压缩冲程期间在t9处示出。
运转序列2200示出了：在三个压缩冲程和吸入冲程中的每一个期间将步进室调节为单一的、大体上恒定的压力，例如线2207表示的调节压力，比如第九泄压阀2036的泄压设置点与提升泵压力的组合压力。如示出地，在每个泵冲程中可将步进室中的压力保持为调节压力。在压缩冲程期间(如t2与t4之间、以及t8与t10之间示出的)当关闭溢流而用作储存器的PFI轨可再次填充步进腔阀时，步进室中的压力可稍微降低。相应地，步进腔中的压力稍微降低至低于步进腔的调节压力(线2207)。然而，在接下来发生的吸入冲程中步进室压力可回到调节压力。
由于在压缩冲程(只要溢流阀打开并且步进腔被填满)和吸入冲程中的每一个期间PFI轨可接收来自步进腔的燃料，还可使PFI轨中的压力保持为线2211的调节压力。然而，由于在t2与t4之间的第一压缩冲程期间溢流阀是关闭的，所以t3时的进气道喷射降低了FRP，并且PFI轨将燃料传送给步进腔(在2215处)以保持步进腔中的调节压力。因为由于溢流阀打开所以进气道喷射器燃料轨可接收来自压缩腔的燃料(通过步进腔)，所以t6时的进气道喷射可能不会降低FRP。类似于t3时的进气道喷射，t9时的进气道喷射导致FRP降低。这是因为没有接收来自压缩腔的燃料时，在第三压缩冲程期间步进腔可接收来自储存器PFI轨的燃料。又进一步地，PFI轨可能不会接收来自步进腔的燃料。因为步进腔再次填充储存器PFI轨，在接下来的吸入冲程中PFI轨中的FRP可能不会回到调节压力。
因此，一种示例性的方法可包括在直接喷射燃料泵中的压缩冲程和吸入冲程中的每一个期间将直接喷射燃料泵的步进腔中的压力调节为大体上恒定的压力。本实施例中，步进腔中的大体上恒定的压力可高于提升泵的输出压力，提升泵供应燃料到直接喷射泵。可通过设在步进腔的下游的储存器来保持步进腔中的大体上恒定的压力。在一个示例中，比如在第十实施例和第十一实施例中，储存器还可用作进气道喷射器燃料轨。换言之，进气道喷射器燃料轨可用作储存器。该方法还可包括通过位于储存器的下游的泄压阀调节储存器的压力。该泄压阀可被偏置以调节不仅是储存器并且还有DI泵的步进腔和压缩腔中的压力。在直接喷射泵中的压缩冲程期间，步进腔可接收来自直接喷射燃料泵的压缩腔的燃料。在压缩冲程期间当设在直接喷射泵的压缩腔的入口处的电磁启动的止回阀处于穿过模式时，步进腔可接收来自压缩腔的燃料。在压缩冲程期间当关闭设在直接喷射泵的入口处的电磁启动的止回阀时，步进腔可接收来自储存器的燃料。
现在参考图23，其示出了燃料系统的第十一实施例2100的DI泵2114的示例性运转序列2300。这样，DI泵2114的运转序列2300可类似于图22的运转序列2200，不同之处在于DI泵2114中的压缩腔238具有高于DI泵2014的压缩腔238的调节压力的调节压力。
运转序列2300包括沿着横轴绘制的时间并且时间从横轴的左至右增加。运转序列2300示出了曲线2302处的泵活塞位置、曲线2304处的溢流阀(例如，SACV236)位置、曲线2306处的压缩腔压力、曲线2308处的步进腔压力、曲线2310处的进气道喷射器(PFI)燃料轨中的燃料轨压力(FRP)变化、曲线2312处的进气道喷射。泵活塞位置可在曲线2302示出的泵活塞220的上止点(TDC)位置与下止点(BDC)位置之间变化。出于简要的目的，曲线2304的溢流阀位置在图23中示出为打开或关闭的。当SACV 236断电或停用时产生打开位置。当SACV236通电或启动时产生关闭位置。当SACV通电时，SACV用作阻止燃料流从DI泵的压缩腔通过SACV流向泵通道的止回阀。然而，为了简要，运转序列将该位置绘示为关闭的(代替“止回”)。
线2203表示DI泵2114的压缩腔2138的调节压力(例如，第九泄压阀2036的泄压设置、第十泄压阀2148的泄压设置与提升泵输出压力的组合压力)，线2305表示第九泄压阀2036的泄压设置与提升泵压力的组合压力(提供用于比较)，线2307表示与压缩腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力，线2309表示步进室的调节压力，例如第九泄压阀2036的泄压设置点与提升泵压力的组合压力，并且线2311表示与步进腔压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。线2313表示可能类似于步进腔的调节压力(线2309)的PFI轨的调节压力。线2315表示与FPI轨压力相关的提升泵(例如，LPP 212)的输出压力。这样，为了能够清楚，使用单独的数字(和线)来指示提升泵压力。然而，不管是由线2307、线2311或是线2315表示，提升泵的输出压力都是相同的。应注意，尽管由不同的线2309和线2313表示，PFI轨和步进腔中的每一个中的调节压力可能是相同的。又进一步地，DI泵2114的压缩腔2138的调节压力可高于PFI轨以及步进腔中的每一个中的调节压力中的每一个。此外，尽管泵活塞位置的曲线2302被示出为直线，该曲线可呈现更多的振动性。出于简要和清楚的目的，图23中使用直线，同时应理解其它曲线图是可能的。
图23的运转序列2300非常类似于图22的运转序列2200并且主要的不同之处在于压缩腔的调节压力(线2303)高于图22中的压缩腔的调节压力。这样，第十一实施例中包含第十泄压阀2148实现了压缩腔2138中的较高默认(例如，调节)压力以及DI轨250中的较高默认压力。因此，在从t1至t4的第一压缩冲程的前半段中，当溢流阀打开(例如，断电)时，压缩腔中的压力达到较高调节压力。一旦在t2时溢流阀通电而关闭，压缩腔升高至高于线2303的压力直到t4。在从t5至t7的第二压缩冲程期间，由于在整个第二压缩冲程中溢流阀是打开的(例如，断电)，在第二压缩冲程中压缩腔压力处于调节压力(线2303)。在从t8到t10的第三压缩冲程中为直接喷射器燃料轨2050需要的压力的压缩腔压力可高于调节压力。
在三个压缩冲程和三个吸入冲程中的每一个期间，可将第十一实施例中的步进室调节为单一的、大体上恒定的压力，例如，线2309表示的调节压力，比如第九泄压阀2306的泄压设置点与提升泵压力的组合压力。当关闭溢流阀时步进室中的压力可稍微降低(例如，5％)至低于调节压力(如运转序列2300中t2与t4之间以及t8与t10之间示出的)，但是一旦使溢流阀通电则储存器PFI轨可填充步进腔。相应地，步进腔中的压力稍微降低至低于步进腔的调节压力(线2309)。进一步地，在接下来的吸入冲程中步进室中的压力可回到调节压力。
由于在压缩冲程(只要溢流阀打开并且步进室被填满，则来自压缩腔)和吸入冲程中的每一个期间PFI轨可接收来自步进腔的燃料，PFI轨中的压力还可保持为线2313的调节压力。然而，由于在t2与t4之间的第一压缩冲程期间溢流阀是关闭的并且PFI轨将燃料传送到步进腔以保持步进腔中的调节压力，所以t3时的进气道喷射降低了FRP。因为由于溢流阀总是打开的所以进气道喷射器燃料轨可接收来自压缩腔的燃料(通过步进腔)，所以t6时的进气道喷射可能不会降低FRP。类似于t3时的进气道喷射，t9时的进气道喷射导致FRP降低。这是因为当没有从压缩腔接收燃料时，在第三压缩冲程期间步进腔可接收来自储存器PFI轨的燃料。因为步进腔再次填充了储存器PFI轨，在接下来的吸入冲程中PFI轨中的FRP可回到调节压力。
以这种方式，上述燃料系统的实施例(图2、图3、图4、图8、图10、图12、图13、图14、图18、图20和图21)实现了DI泵的加压步进腔。可通过包含被偏置以调节步进腔中的压力的一个或多个泄压阀和/或通过接收来自压缩腔的加压燃料来加压步进腔。这样，可将步进腔加压到高于提升泵压力的压力。换言之，由于调节压力可为提升泵压力与泄压阀的泄压设置的组合压力，所以调节压力可高于提升泵输出压力，该泄压阀被偏置以调节步进腔以及一些情况下压缩腔中的压力。通过使用与泄压阀一起流体连接至步进室的储存器，可使步进腔保持在高于提升泵压力的大体上恒定的压力。相应地，可增强泵的润滑，可降低燃料的过热，并且可改善泵的耐久性。又进一步地，一些实施例包括将步进腔连接到PFI轨，使得在DI泵中的吸入冲程期间进气道喷射器接收来自步进腔的加压燃料(由于步进腔处于调节压力)。这样，当SACV打开时PFI轨可接收来自压缩腔的加压燃料。
现在转到图24，其示出了示例性的程序2400，程序2400示出了可变压力模式和默认压力模式下DI燃料泵运转的示例性控制。用于进行程序2400的指令可由控制器(比如图1的控制器12或图2的控制器202)基于存储在控制器的存储器上的指令结合接收自发动机系统的传感器(比如前面参考图1描述的传感器)的信号来执行。根据以下描述的方法，控制器可使用发动机系统的发动机驱动器调节发动机运转。
在2402处，可估算和/或测量发动机工况。例如，可确定发动机条件，比如发动机速度、发动机燃料需求、增压、驾驶员需求的扭矩、发动机温度、进气等。在2404处，程序2400确定是否可以以默认压力模式运转HPP(例如，各个实施例的DI燃料泵)。在一个示例中，如果发动机正处于怠速，则可以以默认压力模式运转HPP。在另一示例中，如果车辆正在减速则HPP可以以默认压力模式运作。如果确定可以以默认压力模式运转DI燃料泵，则程序2400前进到2420以使电磁启动的止回阀(比如前面描述的DI泵的SACV 236)停用和断电。为了详细描述，可使SACV内的电磁阀断电为穿过状态，使得燃料可从SACV的上游流动通过SACV以及流动通过SACV而到达SACV的下游。
然而，如果在2404处确定不能以默认压力模式运转HPP，则程序2400继续至2406以以可变压力模式运转HPP。在一个示例中，在非怠速情况期间可使用HPP运转的可变压力模式。在另一示例中，当扭矩需求较大(比如在车辆加速期间)时，可使用可变压力模式。如前面提到的，可变压力模式可包括：通过基于需要的占空比而驱动和通电电磁启动的止回阀来电力控制HPP运转。
接下来，在2408处，程序2400确定当前扭矩需求(和燃料需求)是否包括完全泵冲程的需求。完全泵冲程可包括以100％占空比运转DI燃料泵，其中将大体上大部分的燃料传送到DI燃料轨。各个DI泵的示例性100％占空比运转在前面示出的示例性运转序列的每个第三压缩冲程中示出。
如果确认需要完全泵冲程(例如，100％占空比)，则程序2400继续至2410，其中可使SACV通电用于整个泵冲程。这样，在整个压缩冲程中可使SACV通电(和关闭)。因此，在2412处，在压缩冲程开始时(比如在前面描述的运转序列中的第三压缩冲程开始时)可使SACV通电并且关闭。
另一方面，如果在2408处确定不需要完全泵冲程(或100％占空比运转)，则程序2400前进到2414以以减少的泵冲程或以小于100％的占空比来运转DI泵。接下来，在2416处，控制器可在压缩冲程中在BDC位置与TDC位置之间的时间使SACV通电和关闭。例如，可以以20％的占空比运转DI泵，其中当完成压缩冲程的80％以泵送DI泵的约20％容积时使SACV通电而关闭。在另一示例中，可以以60％的占空比运转DI泵，其中当完成压缩冲程的40％时可关闭SACV。本实施例中，可将DI泵容积的60％泵送到DI燃料轨。之前参考时间t2时关闭SACV的每个运转序列中的第一压缩冲程描述了HPP泵的减少的泵冲程或小于100％占空比运转(还被称为减少占空比的运转)的示例。
现在转到图25，其示出了示例性程序2500，程序2500描述了当对DI泵指令100％占空比时DI泵的压缩腔和步进腔中的每一个中的压力变化。具体地，程序2500描述了当步进腔没有流体连接至压缩腔或储存器时的压力变化。
应注意控制器(比如图1的控制器12)可能既不指令也不执行程序2500。程序2500仅示出了由于燃料系统的各个实施例中的硬件(比如泄压阀、管道和止回阀等)导致的DI泵中的压力改变。类似地，控制器(比如图1的控制器12)可能既不指令也不执行图26、图27、图28、图29、图30、图31、图32和图33中描述的程序。图26、图27、图28、图29、图30、图31、图32和图33中描述的程序仅示出了由于燃料系统的特定实施例中的硬件(比如泄压阀、管道和泄压阀等)导致的DI泵中的压力改变。
在2502处，程序2500设立以可变模式运转DI泵。在2504处，可确定是否指令了100％占空比。如果是，则在2510处确定在DI泵中的压缩冲程开始时可使SACV通电而关闭。如果否，则程序2500继续至2506以设立以小于100％占空比的模式运转DI泵。进一步地，在2508处，程序继续至图28的程序2800并且程序2500结束。
在2512处，程序2500确认DI泵是否包含向步进室提供燃料的储存器(比如图18、图20和图21的燃料系统实施例中的)。如果是，则在2514处，程序2500继续至图27的程序2700，并且程序2500结束。如果否，则程序2500继续至2516以确定DI燃料泵中的步进腔是否流体连接至压缩腔(比如，图8、图10和图14中示出的实施例中的)。如果是，则程序2500继续至2518以继续至图26的程序2600。如果否，则程序2500继续至2520。在2520处，程序2500确认PFI轨是否流体连接至步进腔而使得PFI轨接收来自步进腔的燃料。如果否，则程序2500继续至2522。因此，下述实施例包括图2、图3和图4中示出的实施例，这些实施例可包括步进腔没有流体连接至PFI轨或储存器、或压缩腔的燃料系统。
在2522处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在2524处，在DI泵中的压缩冲程期间，可使压缩腔中的压力升高至DI燃料轨需要的压力，DI燃料轨需要的压力高于压缩腔的调节压力。进一步地，步进室中的压力可处于提升泵压力而实现了DI泵中的压力差和接下来的润滑。在2526处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在2528处，可使步进室中的压力升高为调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室中的压力的一个或多个泄压阀的存在。因为压缩腔压力被降低至低于提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可存在压力差。因此，在两个泵冲程期间，在DI泵中可发生润滑。
如果在2520处确定PFI轨流体连接至步进室，则程序2500前进至2530。因此，下述实施例可包括步进腔流体连接至PFI轨而不是储存器并且其中步进室没有接收来自压缩腔的燃料的那些燃料系统，比如图12和图13中示出的实施例。
在2530处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在2532处，在DI泵中的压缩冲程期间，可使压缩腔中的压力升高为DI燃料轨需要的压力，DI燃料轨需要的压力高于压缩腔的调节压力。进一步地，步进室中的压力可处于提升泵压力而实现DI泵中的压力差和接下来的润滑。又进一步地，可能不会由压缩腔(由于溢流阀是关闭的)或步进室向PFI轨提供燃料。因此，该阶段期间的任何进气道喷射可导致FRP降低。
在2534处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在2536处，可使步进室中的压力升高至调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室中的压力的一个或多个泄压阀的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可存在压力差。因此，在两个泵冲程期间，在DI泵中可发生润滑。又进一步地，通过步进室向PFI轨提供燃料。相应地，如果PFI轨中的FRP已经由于溢流阀关闭时之前的进气道喷射而降低，则在接下来的吸入冲程中可将FRP恢复为PFI轨的调节压力。因此，当指令100％占空比时，在吸入冲程期间PFI轨可接收来自步进室的燃料。
现在转到图26的程序2600，其描述了步进腔流体连接至压缩腔的DI泵实施例中100％占空比期间的压力变化。这样，在压缩冲程期间当溢流阀打开时步进室可接收来自压缩腔的燃料。
在2602处，程序2600设立以具有指令的100％占空比的可变模式运转DI泵。进一步地，步进室可流体连接至压缩腔。接下来在2604处，程序2600确定PFI轨是否与步进腔流体连通。如果否，则程序2600继续至2606。因此，下述压力变化可应用于其中步进腔流体连接至压缩腔而没有流体连接至PFI轨或储存器的燃料系统的那些实施例，比如图8中示出的实施例。
在2606处，描述了上述实施例(图8)的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在2608处，在DI泵中的压缩冲程期间，可使压缩腔中的压力升高为DI燃料轨需要的压力，DI燃料轨需要的压力高于压缩腔的调节压力。这样，可将处于该需要的压力的燃料传送到DI燃料轨。进一步地，步进室中的压力可处于提升泵压力而实现DI泵中的压力差和接下来的润滑。在2610处，描述了图8的实施例的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在2612处，可使步进室中的压力升高为调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室(当溢流阀打开时，和压缩腔)中的压力的泄压阀(例如，共用泄压阀846)的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可存在压力差。因此，在两个泵冲程期间当指令了100％占空比时，DI泵中可发生润滑。
如果在2604处确定PFI轨流体连接至步进室，则程序2600前进至2614。因此，下述压力变化可包括步进腔流体连接至PFI轨而不是存储器并且步进室还流体连接至压缩腔的实施例(比如图14中示出的实施例)中的那些压力变化。图10中示出的实施例中的PFI轨可能不会接收来自DI泵1014的步进腔的燃料。然而，除非具体指出，下述压力变化可应用于图10的实施例。
在2614处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在2616处，在DI泵中的压缩冲程期间，可使压缩腔中的压力升高为DI燃料轨需要的压力，DI燃料轨需要的压力高于压缩腔的调节压力。进一步地，可使步进室中的压力降低为提升泵压力或PFI轨的调节压力的压力而实现DI泵中的压力差和接下来的润滑。又进一步地，图10和图14的压缩腔(由于溢流阀是关闭的)或步进室可能都不会向PFI轨提供燃料。相应地，该阶段期间的任何进气道喷射可导致FRP降低。
在2618处，描述了图10和图14的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在2620处，可使步进室中的压力升高为步进室的调节压力(图14中的)，该调节压力基于被偏置以调节步进室中的压力的一个或多个泄压阀的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可能存在压力差。然而，在图10的实施例中，步进室中的压力可能处于提升泵的压力。因此，在两个泵冲程期间，在图14的DI泵(而不是图10的DI泵)中可发生润滑。
又进一步地，在图14的实施例中在吸入冲程期间单独由步进室向PFI轨提供燃料。在图10的实施例中，在吸入冲程期间PFI轨可能不会接收来自步进室的燃料。因此，当指令100％占空比时，仅在图14中示出的实施例中，在吸入冲程期间PFI轨可接收来自步进室的燃料。然而，在图10的实施例中，在吸入冲程期间PFI轨可能不会接收来自步进室的燃料，而在吸入冲程期间DI泵1014的压缩腔可接收来自步进室的燃料。
现在转到图27的程序2700，其示出了步进腔流体连接至储存器(或用作储存器的PFI轨)的DI泵实施例中100％占空比期间的压力变化。这样，步进室可接收来自储存器的燃料并且可将燃料供应到储存器(或用作储存器的PFI轨)。
在2702处，程序2700设立以具有指令的100％占空比的可变模式运转DI泵。进一步地，步进室可流体连接至储存器。接下来在2704处，程序2700确定PFI轨是否与步进腔流体连通。如果否，则程序2700继续至2706。因此，下述压力变化可应用于步进腔流体连接至储存器而没有流体连接至PFI轨的燃料系统的那些实施例，比如图18中示出的实施例。步进室还可流体连接至压缩腔。
在2706处，描述了上述实施例(图18)的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在2708处，在DI泵中的压缩冲程期间，可使压缩腔中的压力升高至DI燃料轨需要的压力，DI燃料轨需要的压力高于压缩腔的调节压力。这样，可将处于该需要的压力的燃料传送给DI燃料轨。由于溢流阀是关闭的，储存器可将燃料供应到步进室以使步进室保持为大体上恒定的压力。这样，由于，因为步进室接收了来自储存器的燃料，步进室中的压力可能稍微低于(例如，5％内)恒定的调节压力。因为步进室可大体上处于基于泄压阀(比如第八泄压阀1836)的泄压设置的调节压力，泵中可出现压力差。
在2710处，描述了图18的实施例的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在2712处，步进室中的压力可处于调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室(当溢流阀打开时，和压缩腔)中的压力的泄压阀的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可存在压力差。因此，在两个泵冲程期间当指令100％占空比时，DI泵中可发生润滑。
如果在2704处确定PFI轨流体连接至步进室，则程序2700前进至2714。本实施例中，PFI轨可用作储存器。因此，下述压力变化可包括步进室流体连接至储存器PFI轨并且步进室还流体连接至压缩腔的实施例(比如图20和图21中示出的实施例)中的那些压力变化。
在2714处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在2716处，在DI泵中的压缩冲程期间，可使压缩腔中的压力升高为DI燃料轨需要的压力，DI燃料轨需要的压力高于压缩腔的调节压力。进一步地，可使步进室中的压力大体上保持为基于第九泄压阀2036的泄压设置的步进室的调节压力而实现DI泵中的压力差和接下来的润滑。步进室可接收来自储存器PFI轨的燃料并且可使步进室压力大体上保持恒定为其调节压力。DI泵在步进室与压缩腔之间可具有压力差。又进一步地，可能不会通过步进室向PFI轨提供燃料。相应地，该阶段期间任何进气道喷射可导致FRP降低(例如，运转序列2200中的t3时)。
在2718处，描述了图20和图21的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在2720处，可使步进室中的压力升高为步进室的调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室(和PFI轨)中的压力的第九泄压阀的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可存在压力差。因此，在两个泵冲程期间在DI泵中可发生润滑。又进一步地，通过步进室对PFI轨提供燃料。这样，由于由步进室提供燃料，PFI轨中的FRP可恢复为PFI的调节压力。因此，当指令了100％占空比时，在吸入冲程期间PFI轨可接收来自步进室的燃料，并且反过来，在压缩冲程期间PFI轨可将燃料供应到步进室。这实现了步进腔中的大体上恒定的压力。
现在转向图28，其示出了程序2800，程序2800示出了对DI泵指令小于100％的占空比时DI泵的压缩腔和步进腔中的每一个中的压力变化。具体地，程序2800表示当步进腔没有流体连接至压缩腔或储存器时的压力变化。
在2802处，程序2800设立以可变模式(其中在压缩冲程的整个持续时间内SACV没有处于穿过模式)运转DI泵并且指令小于100％的占空比。因此，在泵活塞的BDC位置与TDC位置之间可使SACV通电而关闭。接下来在2804处，程序2800确认燃料系统是否包含将燃料供应到步进腔的储存器，例如，比如图18、图20和图21中示出的实施例中的。如果是，则程序2800继续至2806以继续至图30的程序3000并且然后程序2500结束。如果否，则程序2800前进至2808以检查DI泵中的步进室是否流体连接至压缩腔。如果是，则在2810处，程序2800继续至图29的程序2900，并且然后结束。
如果否，则程序2800继续至2812以确定DI泵是否将燃料从步进腔供应到PFI轨。本实施例中，可确认步进腔是否流体连接至PFI轨。如果确定PFI轨没有连接到步进室，则程序2800继续至2814。因此，下述实施例可包括步进腔没有流体连接至PFI轨或储存器并且步进室没有流体连接至压缩腔的那些燃料系统，比如图2、图3和图4中示出的实施例。
在2814处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在2816处，在DI泵的压缩冲程期间，当溢流阀处于穿过模式时可使压缩腔中的压力升高为压缩腔的调节压力(例如，默认压力)。该调节压力可基于被偏置以调节压缩腔中的压力的泄压阀(比如图3和图4中的第二泄压阀326)的泄压设置。如果如图2中的调节压缩腔中的压力的泄压阀不存在，则压缩腔压力可处于提升泵压力。一旦溢流阀在BDC与TDC之间关闭，则压缩腔中的压力升高至高于基于DI燃料轨需要的压力的调节压力，并且燃料可被传送到DI轨。进一步地，步进室中的压力可处于提升泵压力而实现DI泵中的压力差并且实现润滑。在2818处，描述了上述实施例(例如，图2、图3、图4)的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在2820处，可使步进室中的压力升高为调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室中的压力的一个或多个泄压阀(例如，图2和图3的第一泄压阀246以及图4的泄压阀448和泄压阀446)的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可存在压力差。因此，在压缩冲程和吸入冲程两者期间当DI泵具有小于100％的占空比时，DI泵中可发生润滑。
如果在2812处，确定PFI轨流体连接到步进室，则程序2800前进到2822。因此，下述实施例可包括步进腔流体连接至PFI轨而不是储存器并且步进室没有流体连接至压缩腔(并且不会接收来自压缩腔的燃料)的那些燃料系统，比如图12和图13中示出的实施例。这样，PFI轨也可流体连接至压缩腔。
在2822处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在2824处，在DI泵中的压缩冲程期间，当SACV处于穿过模式时压缩腔压力升高为基于一个或多个泄压阀(例如，图12中的单独的第四泄压阀1246、和图13中的第四泄压阀1246和第五泄压阀1346)的压缩腔的调节压力。当SACV处于穿过状态时，PFI轨可接收来自压缩腔的处于PFI轨的调节压力的燃料。然而，步进室可处于提升泵压力，实现了DI泵中的压力差。又进一步地，在压缩冲程期间没有通过步进室向PFI轨提供燃料。一旦基于需要的占空比(小于100％)使SACV通电而关闭，则压缩腔中的压力升高为DI燃料轨需要的压力，DI燃料轨需要的压力高于压缩腔的调节压力。这样，可将该燃料单独从压缩腔传送到DI燃料轨。进一步地，可能不会通过压缩腔(由于溢流阀是关闭的)或步进室向PFI轨提供燃料。相应地，该阶段期间(关闭溢流阀之后)任何进气道喷射可导致PFI轨的FRP降低(例如，在运转序列1500中的t3时)。
在2826处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在2828处，可使步进室中的压力可升高为调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室中的压力的一个或多个泄压阀(例如，图12和图13中的第四泄压阀1246)的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可能存在压力差。因此，在两个泵冲程期间DI泵中都可发生润滑。又进一步地，PFI轨可接收来自步进室的燃料。这样，由于来自步进室的燃料已经被加压，PFI轨中的FRP可回到其默认压力。因此，当指令小于100％的占空比时，在吸入冲程期间PFI轨可接收来自步进室的加压燃料并且当SACV打开时还可接收来自压缩腔的加压燃料。因此DI泵的泵送容积大约加倍。
现在参考图29，其表示了程序2900，程序2900描述了步进腔流体连接至压缩腔的DI泵实施例中小于100％的占空比期间的压力变化。这样，在压缩冲程期间当溢流阀打开时，步进室可接收来自压缩腔的燃料。
在2902处，程序2900设立以可变模式运转DI泵并且占空比小于100％。进一步地，步进室可流体连接至压缩腔。接下来在2904处，程序2900确定PFI轨是否与步进腔流体连通。如果否，则程序2900继续至2906。因此，下述压力变化可应用于步进腔流体连接至压缩腔而没有流体连接至PFI轨或储存器的燃料系统的那些实施例，比如图8中示出的实施例。
在2906处，描述了上述实施例(图8)的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在2908处，在DI泵中的压缩冲程期间，当SACV处于穿过模式时压缩腔中的压力可升高至基于共用泄压阀846的泄压设置的调节压力。该调节压力可为压缩腔以及DI轨中的默认压力。当SACV打开时，来自压缩腔的燃料可流入步进腔并且将步进腔加压至压缩腔的调节压力。一旦关闭SACV，步进室中的压力降低为提升泵压力的压力。进一步地，压缩腔压力可升高为DI燃料轨需要的压力，DI燃料轨需要的压力高于压缩腔的调节压力。因此，关闭SACV之后，DI泵中可形成压力差。然而，因为在SACV关闭之前步进室中的压力可高于蒸汽压力所以在压缩冲程中可发生DI泵的润滑，并且在SACV关闭之后压力差进一步实现了润滑。在2910处，描述了图8的实施例的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在2912处，可使步进室中的压力升高为调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室(当溢流阀打开时，和压缩腔)中的压力的泄压阀(例如，共用泄压阀846)的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可能存在压力差。因此，在两个泵冲程期间，DI泵中可发生润滑。
如果在2904处确定PFI轨流体连接至步进室，则程序2900前进至2914。因此，下述压力变化可包括步进腔流体连接至PFI轨而不是储存器并且步进室还流体连接至压缩腔的实施例(比如图14中示出的实施例)中的那些压力变化。图10中示出的实施例中的PFI轨可能不会接收来自DI泵1014的步进腔的燃料。然而，除非具体指出，下述压力变化可应用于图10的实施例。
在2914处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在2916处，在DI泵中的压缩冲程期间，当SACV处于穿过模式时可使压缩腔中的压力升高为基于一个或多个泄压阀(例如，图10的第三泄压阀1046、图14的第六泄压阀1446和第七泄压阀1436)的调节压力。当SACV打开时步进腔可接收加压燃料(处于压缩腔的调节压力)。进一步地，当SACV打开时PFI轨还可接收加压燃料(处于压缩腔的调节压力)。
一旦关闭SACV，则压缩腔压力可升高为DI燃料轨需要的压力，DI燃料轨需要的压力高于压缩腔的调节压力，并且可将燃料从压缩腔传送到DI轨。进一步地，可使步进室中的压力降低为PFI轨的调节压力或提升泵压力的压力而实现DI泵中的压力差和接下来的润滑。又进一步地，可能没有通过图10和图14的压缩腔(由于溢流阀是关闭的)或步进室向PFI轨提供燃料。相应地，该阶段期间(比如运转序列1700中的t3时)的任何进气道喷射可导致FRP降低。
在2918处，描述了图10和图14的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在2920处，可使步进室中的压力升高为步进室的调节压力(仅图14中)，该调节压力基于被偏置以调节步进室中的压力的一个或多个泄压阀(例如，图14的第六泄压阀1446和第七泄压阀1436)的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可能存在压力差。然而，在图10的实施例中，在吸入冲程期间步进室中的压力可能处于提升泵的压力。因此，在两个泵冲程期间，图14的DI泵(而不是图10的DI泵)中可发生润滑。又进一步地，在图14的实施例中单独由步进室向PFI轨提供燃料。PFI轨接收来自步进室的加压燃料。在图10的实施例中，PFI轨可能不会接收来自步进室的燃料。因此，当指令小于100％的占空比时，在图14中的吸入冲程期间PFI轨可接收来自步进室的燃料。然而，在图10的实施例中，在吸入冲程期间PFI轨可能不会接收来自步进室的燃料而DI泵1014的压缩腔可接收来自步进室的燃料。
现在转向图30的程序3000，其描述了其中当指令小于100％的占空比给DI泵时步进腔流体连接至储存器(或用作储存器的PFI轨)的DI泵实施例中的压力变化。这样，步进室可接收来自储存器的燃料并且还可将燃料供应到储存器(或用作储存器的PFI轨)。
在3002处，程序3000设立以可变模式运转DI泵并且指令小于100％的占空比。又进一步地，步进室可流体连接至储存器。接下来在3004处，程序3000确定PFI轨是否与步进腔流体连通。如果否，则程序3000继续至3006。因此，下述压力变化可应用于步进腔流体连接至储存器而没有流体连接至PFI轨的燃料系统的那些实施例，比如图18中示出的实施例。步进室还可流体连接至压缩腔。
在3006处，描述了上述实施例(图18)的DI燃料泵的压缩冲程期间的压力变化。在3008处，在DI泵中的压缩冲程期间，当SACV打开时压缩腔中的压力可升高至调节压力。压缩腔的调节压力可基于泄压阀(比如图18中的第八泄压阀1836)的泄压设置。由于当SACV处于穿过模式时步进室接收来自压缩腔的燃料，步进室可被加压至压缩腔的调节压力。
一旦SACV在BDC位置与TDC位置之间关闭，则压缩腔压力可升高为DI燃料轨需要的压力，DI燃料轨需要的压力高于压缩腔的调节压力。这样，处于该需要的压力的燃料可被传送到DI燃料轨。由于溢流阀是关闭的并且步进腔不再接收来自压缩腔的燃料，如果在SACV关闭之后步进室经历了压力降低(如图22的2215处所示)则储存器可将燃料供应到步进室以使步进室保持为恒定压力。该恒定压力可为基于图18中的第八泄压阀1836的泄压设置的调节压力。因为在SACV关闭之前步进室处于高于燃料的蒸汽压力的调节压力所以可发生DI泵的润滑，并且在SACV关闭之后压缩腔与步进室之间形成了压力差。
在3010处，描述了图18的实施例的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在3012处，可使步进室中的压力升高为调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室(当溢流阀打开时，和压缩腔)中的压力的泄压阀(例如，第八泄压阀1846)的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可能存在压力差。因此，在两个泵冲程期间当指令了小于100％的占空比时，DI泵中可发生润滑。
如果在3004处确定PFI轨流体连接至步进室，则程序3000前进至3014。本实施例中，PFI轨可用作储存器。因此，下述压力变化可包括步进腔流体连接至储存器PFI轨并且步进室还流体连接至压缩腔的实施例(比如图20和图21中示出的实施例)中的那些压力变化。
在3014处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在3016处，在DI泵中的压缩冲程期间，当SACV打开时压缩腔中的压力可升高为调节压力。压缩腔的调节压力可基于泄压阀(比如图20中的单独的第九泄压阀2036、以及图21中的第九泄压阀2036与第十泄压阀2148一起)的泄压设置。由于当SACV处于穿过模式时步进室接收来自压缩腔的燃料，步进室可被加压为步进腔的调节压力。如果步进室被充满，则当燃料压力低于第九泄压阀2306的泄压设置时过量燃料可流到PFI轨。
一旦SACV关闭，则可使压缩腔中的压力升高为DI燃料轨需要的压力，DI燃料轨需要的压力高于压缩腔的调节压力。进一步地，如果步进室没有被完全充满则步进室可接收来自储存器PFI轨的燃料，而允许步进室压力大体上保持恒定为其调节压力。进一步地，可使步进室中的压力大体上保持为基于第九泄压阀2036的泄压设置点的步进室的调节压力而实现DI泵中的压力差和接下来的润滑。又进一步地，一旦SACV关闭则可能不会通过步进室向PFI轨提供燃料。这样，PFI轨可能必须供应燃料到步进腔。相应地，在该阶段期间任何进气道喷射(例如，运转序列2200中的t3时)可导致FRP降低。
在3018处，描述了图20和图21的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在3020处，可使步进室中的压力升高为步进室的调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室(和PFI轨)中的压力的第九泄压阀2036的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可能存在压力差。又进一步地，通过步进室向PFI轨提供燃料。这样，由于从步进室接收的燃料(例如，加压的)，PFI轨中的FPP可回到PFI轨的调节压力。因此，当指令了小于100％的占空比时，在吸入冲程期间PFI轨可接收来自步进室的燃料，并且反过来，在压缩冲程期间在SACV关闭之后PFI轨可将燃料供应到步进室。此外，因为基于泵活塞运动的向前方向可具有高于提升泵压力(和燃料蒸汽压力)的压力，在两个泵冲程期间DI泵中可发生润滑。
现在转向图31，其示出了程序3100，程序3100示出了当对DI泵指令默认模式时DI泵的压缩腔和步进腔中的每一个中的压力变化。具体地，程序3100表示当步进腔没有流体连接至压缩腔或储存器时的压力变化。
在3102处，程序3100设立以默认模式(其中在压缩冲程的整个持续时间内SACV处于穿过模式)运转DI泵。因此，在传送冲程期间在泵活塞的BDC位置与TDC位置之间可使SACV断电并且打开。这样，当停用直接喷射器时，可以以默认压力运转DI泵并且DI泵将处于默认压力的燃料供应到DI轨。接下来在3104处，程序3100确认燃料系统是否包含供应燃料到步进腔的储存器(例如，比如图18、图20和图21中示出的实施例中的)。如果是，则程序3100继续至3106以继续至图33的程序3300并且然后程序3100结束。如果否，则程序3100前进至3108以检查DI泵中的步进室是否流体连接至压缩腔。如果是，则程序3100移动至3110，其中程序继续至图32的程序3200，并且然后结束。
如果否，则程序3100继续至3112以确定DI泵是否将燃料从步进腔供应到PFI轨。本实施例中，可确认步进腔是否流体连接到PFI轨。如果确定PFI轨没有连接至步进室，则程序3100继续至3114。因此，下述实施例可包括步进腔没有流体连接至PFI轨或储存器并且步进室没有流体连接至压缩腔的那些燃料系统，比如图2、图3和图4中示出的实施例。
在3114处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在3116处，在DI泵中的压缩冲程期间，由于溢流阀处于穿过模式，可使压缩腔中的压力升高为压缩腔的调节压力(例如，默认压力)。调节压力可基于被偏置以调节压缩腔中的压力的泄压阀(比如图3中的第二泄压阀326)的泄压设置。如果不存在调节压缩腔中的压力的泄压阀(如图2中的)，则压缩腔压力可处于提升泵压力。进一步地，步进室中的压力可处于提升泵压力而实现DI泵中的压力差并且实现润滑。在3118处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在3120处，可使步进室中的压力升高为调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室中的压力的一个或多个泄压阀(例如，图2和图3的第一泄压阀246、以及图4的泄压阀448和泄压阀446)的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可存在压力差。因此，在压缩冲程和吸入冲程两者期间DI泵具有小于100％的占空比时，DI泵中可发生润滑。在图2的实施例中，由于压缩腔和步进腔两者都处于提升泵压力，在压缩冲程中在默认模式期间润滑可减少。
如果在3112处确定PFI轨流体连接至步进室，则程序3100前进到3112。因此，下述实施例可包括步进腔流体连接至PFI轨而不是储存器并且步进室没有流体连接到压缩腔(并且不会接收来自压缩腔的燃料)的那些燃料系统，比如图12和图13中示出的实施例。这样，PFI轨也可流体连接到压缩腔。
在3122处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在3124处，在DI泵中的压缩冲程期间，当SACV处于穿过模式时压缩腔压力升高为基于一个或多个泄压阀(例如，图12中的单独的第四泄压阀1246、和图13中的第四泄压阀1246和第五泄压阀1346)的压缩腔的调节压力。在整个压缩冲程中因为SACV总是打开的所以PFI轨可接收来自压缩腔的处于PFI轨的调节压力的燃料。相应地，该阶段期间(当溢流阀打开时)的任何进气道喷射可能不会导致PFI轨的FRP降低。然而，步进室可能处于提升泵压力，实现了DI泵中的压力差。又进一步地，在压缩冲程期间没有通过步进室向PFI轨提供燃料。
在3126处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在3128处，可使步进室中的压力升高为调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室中的压力的一个或多个泄压阀(例如，图12和图13中的第四泄压阀1246)的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可能存在压力差。因此，在两个泵冲程期间，DI泵中可发生润滑。又进一步地，PFI轨可接收来自步进室的燃料。这样，在泵运转的默认模式下在压缩冲程和吸入冲程两者中，PFI轨中的FRP可处于其默认压力。因此，当指令默认模式时，在整个泵循环中PFI轨可接收加压燃料：在吸入冲程期间来自步进室的加压燃料并且在压缩冲程期间来自压缩腔的加压燃料。
现在参考图32，其显示了程序3200，程序3200描述了步进腔流体连接至压缩腔的DI实施例中的默认模式期间的压力变化。这样，在压缩冲程期间当溢流阀打开时步进室可接收来自压缩腔的燃料。
在3202处，程序3200设立以默认模式运转DI泵并且在整个压缩冲程中SACV处于穿过状态。又进一步地，步进室可流体连接至压缩腔。接下来在3204处，程序3200确定PFI轨是否与步进腔流体连通。如果否，则程序3200继续至3206。因此，下述压力变化可应用于步进腔流体连接至压缩腔而没有流体连接至PFI轨或储存器的燃料系统的那些实施例，比如图8中示出的实施例。
在3206处，描述了上述实施例(图8)的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在3208处，在DI泵中的压缩冲程期间，压缩腔中的压力可升高至调节压力，该调节压力可基于共用泄压阀846的泄压设置。这样，在压缩冲程中当SACV处于穿过模式时，可使压缩腔压力保持为调节压力(例如，共用泄压阀846的泄压设置+提升泵压力)。该调节压力可为压缩腔以及DI轨中的默认压力。当SACV打开时，来自压缩腔的燃料可流入步进腔并且将步进腔加压至压缩腔的调节压力。因此，步进腔压力可大体上类似于压缩腔压力(例如，在压缩腔压力的5％内)。尽管DI泵中可能不存在压力差，但是因为步进室中的压力可能高于蒸汽压力所以在压缩冲程中可发生DI泵的润滑。在3210处，描述了图8的实施例的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在3212处，可使步进室中的压力继续处于调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室(当溢流阀打开时，和压缩腔)中的压力的泄压阀(例如，共用泄压阀846)的存在。因为在吸入冲程期间压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可能存在压力差。因此，在两个泵冲程期间，DI泵中可发生润滑。
如果在3204处确定PFI轨流体连接至步进室，则程序3200前进至3214。因此，下述压力变化可包括步进腔流体连接至PFI轨而不是储存器并且步进室还流体连接至压缩腔的实施例(比如图14中示出的实施例)中的那些压力变化。图10中示出的实施例中的PFI轨可能不会接收来自DI泵1014的步进腔的燃料。然而，除非具体指出，下述压力变化可应用于图10的实施例。
在3214处，描述了上述实施例的DI燃料泵的压缩冲程期间的压力变化。在3216处，在DI泵中的压缩冲程期间，当SACV处于穿过模式时压缩腔中的压力可升高为基于一个或多个泄压阀(例如，图10的第三泄压阀1046、或图14的第六泄压阀1446和第七泄压阀1436)的压缩腔的调节压力。因为压缩冲程在中是SACV打开的，在压缩冲程中步进腔可接收加压燃料(处于压缩腔的调节压力)。进一步地，由于SACV是打开的，在压缩冲程中PFI轨也可接收加压燃料(处于PFI轨的调节压力)。相应地，在默认模式下在压缩冲程期间任何进气道喷射(比如运转序列1700中的t6时或运转序列1100中的t6时)可能不会导致FRP降低。
在3218处，描述了图10和图14的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在3220处，步进室中的压力可升高为步进室的调节压力(仅在图14的实施例中)，该调节压力基于被偏置以调节步进室中的压力的一个或多个泄压阀(例如，图14的第六泄压阀1446和第七泄压阀1436)的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在DI泵1414中步进室与压缩腔之间可存在压力差。因此，在两个泵冲程期间，DI泵1414中都可发生润滑。然而，在吸入冲程期间图10的步进室中的压力可处于提升泵压力。因此，在吸入冲程期间DI泵1014的步进室与压缩腔可能处于相同的压力。
又进一步地，在图14的实施例中单独通过步进室向PFI轨提供燃料。PFI轨接收来自步进室的加压燃料。在图10的实施例中，PFI轨可能不会接收来自步进室的燃料。因此，在默认模式运转期间，在图14的吸入冲程期间PFI轨可接收来自步进室的燃料。然而，在图10的实施例中，在吸入冲程期间PFI轨可能不会接收来自步进室的燃料。然而，在吸入冲程期间图10中的DI泵1014的压缩腔可接收来自步进室的燃料。此外，在整个压缩冲程期间当DI泵处于默认运转模式时可向PFI轨提供燃料。
现在转向图33的程序3300，其示出了当对DI泵指令默认模式时步进腔流体连接至储存器(或用作储存器的PFI轨)的DI实施例中的压力变化。这样，步进室可接收来自储存器的燃料并且还可将燃料供应到储存器(或用作储存器的PFI轨)。
在3302处，程序3300设立以默认模式运转DI泵。这样，在整个压缩冲程中可指令SACV处于穿过模式。进一步地，在3302处可设立步进室可流体连接至储存器。接下来在3304处，程序3300确定PFI轨是否与步进腔流体连通。如果否，则程序3300继续至3306。因此，下述压力变化还可应用步进腔流体连接至储存器而没有流体连接至PFI轨的燃料系统的那些实施例，比如图18中示出的实施例。步进室还可流体连接至压缩腔。
在3306处，描述了上述实施例(图18)的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在3308处，在DI泵中的压缩冲程期间，当SACV打开时压缩腔中的压力可升高至调节压力(例如，默认压力)。压缩腔的调节压力可基于泄压阀(比如图18中的第八泄压阀1836)的泄压设置。由于SACV处于穿过模式时步进室接收来自压缩腔的燃料，步进室可被加压至压缩腔的调节压力。在整个压缩冲程中压缩腔和步进腔中的每一个中的压力可为类似的，例如，处于上述调节压力。由于在冲程中溢流阀是打开的并且步进腔接收来自压缩腔的加压燃料，在压缩冲程中储存器可能不会将燃料供应到步进室。如果步进室被填满，则如果燃料压力低于第八泄压阀1836的泄压设置则过量燃料可流到储存器。如果压力高于第八泄压阀1836的泄压设置，则燃料可流动通过过第八泄压阀1836进入低压通道218。
在3310处，描述了图18的实施例的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在3312处，步进室中的压力可升高为调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室(当溢流阀打开时，和压缩腔)中的压力的泄压阀(例如，第八泄压阀1846)的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可能存在压力差。因为在吸入冲程期间步进室处于高于燃料的蒸汽压力的调节压力并且在压缩冲程期间压缩腔处于高于蒸汽压力的压力，所以在默认模式下在两个泵冲程期间都可发生DI泵的润滑。
如果在3304处确定PFI轨流体连接至步进室，则程序3300前进至3314。本实施例中，PFI轨可用作储存器。因此，下述压力变化可包括步进腔流体连接至储存器PFI轨并且步进室还流体连接至压缩腔的实施例(比如，图20和图21中示出的实施例)中的那些压力变化。
在3314处，描述了上述实施例的DI燃料泵中的压缩冲程期间的压力变化。在3316处，在DI泵中的压缩冲程期间，压缩腔中的压力可升高至调节压力并且在压缩冲程中处于调节压力。压缩腔的调节压力可基于泄压阀(比如，图20中的单独的第九泄压阀2036、以及图21中的第九泄压阀2036与第十泄压阀2148一起)的泄压设置。由于当SACV处于穿过模式时步进室接收来自压缩腔的燃料，步进室还可被加压(至步进腔的调节压力)。本实施例中，因为步进室压力可能通过从压缩腔接收的燃料而大体上保持恒定在其调节压力，所以步进室可能不会接收来自储存器PFI轨的燃料。
如果步进室被充满，则当燃料压力低于第九泄压阀2036的泄压设置时过量燃料可流到PFI轨。相应地，默认运转期间的任何进气道喷射(例如，运转序列2200中的t6时或运转序列2300中的t6时)可能不会导致FRP降低。如果燃料压力高于第九泄压阀2036的泄压设置，则燃料可流动通过第九泄压阀2036而进入低压通道218。
在3318处，描述了图20和图21的DI燃料泵中的吸入冲程期间的压力变化。在3320处，步进室中的压力可升高为步进室的调节压力，该调节压力基于被偏置以调节步进室(和PFI轨)中的压力的第九泄压阀2036的存在。因为压缩腔压力被降低为提升泵输出压力的压力，在步进室与压缩腔之间可能存在压力差。又进一步地，通过步进室对PFI轨提供燃料。这样，由于在压缩冲程和吸入冲程中从步进室接收的燃料(例如，加压的)，PFI轨中的FRP可继续处于PFI轨的调节压力。进一步地，如前面提到的，在默认运转期间储存器PFI轨可能不会将燃料供应到步进室。此外，因为基于泵活塞运动的向前方向可具有高于提升泵压力(和燃料蒸汽压力)的压力，所以在两个泵冲程期间DI泵中可发生润滑。
以这种方式，可增强直接喷射(DI)燃料泵的润滑。在一些示例中，可通过实现DI燃料泵中的压力差来增强润滑和冷却。在其它示例中，可通过加压DI燃料泵的步进腔来增强润滑。具体地，可将步进腔加压至高于燃料蒸汽压力(例如，提升泵输出压力)的压力。通过将步进室加压至高于燃料蒸汽压力，可减少燃料汽化。增强润滑的技术效果可延长DI燃料泵的耐久性。进一步地，在通过DI燃料泵的步进腔和压缩腔中的每一个来向进气道喷射器燃料轨提供燃料的实施例中，即使在较大燃料流率下也可提供高压进气道燃料喷射。加压步进室可实现进气道喷射器燃料轨中的较高压力。通过提高进气道喷射器燃料轨中的压力，可适当雾化燃料喷射，实现提高的功率和减少的排放。
上述实施例在压缩冲程期间通过加压压缩腔以及在吸入冲程期间通过加压步进室可提供DI泵的润滑。在怠速情况或当停用直接喷射燃料喷射器的情况期间可将默认压力提供给DI燃料轨。在一些实施例中，在步进室中可发生燃料的流通而减少了步进室中的燃料的过热。进一步地，上述一些实施例包括DI泵，该DI泵通过用泵活塞的两侧泵送燃料到PFI轨而向PFI轨提供提高的燃料流率。
应注意，本说明书中包括的示例性控制和估算程序可用于多种发动机和/或车辆系统配置。可将本说明书中公开的方法和程序存储为非瞬态存储器中的可执行指令并且可通过包括控制器与各种传感器、驱动器和其它发动机硬件的组合的控制系统来进行。本说明书中描述的具体程序可表示任何数量的处理策略(比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一个或多个。这样，所示的各种动作、操作或功能可以以所示的序列执行、并行地执行、或者在一些情况下可以省去。类似地，处理顺序不是实现本说明书中描述的示例性实施例的特征和优点所必要的，而是为了便于示例和描述而提供的。所示的动作、运转和/或功能中的一个或多个可以取决于使用的特定策略而重复地执行。进一步地，所描述的动作、运转和/或功能可以图形地表示待被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码，其中通过执行包括各种发动机硬件部件与电子控制器的组合的系统中的指令来进行描述的动作。
应理解，本说明书中公开的配置和程序在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被认为具体限制的意义，因为多个变型是可能的。例如，上述技术可应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置4和其他发动机类型。本申请的主题包括本说明书中描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。
所附权利要求特别地指出了被认为是新颖且非显而易见的一些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一”元件或“第一”元件或其等同称谓。这种权利要求应被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不必须是两个或更多这种元件，也不排除是两个或更多这种元件。通过对当前权利要求的修改或者通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求，可对所公开的特征、功能、元件和/或属性的组合和子组合要求保护。这种无论与原始权利要求相比在范围上是更宽、更窄、相同或是不同的权利要求也被认为包括在本申请的主题内。

Claims (10)

1.一种用于发动机的方法，包括：
在直接喷射燃料泵的压缩冲程期间，将加压燃料从所述直接喷射燃料泵的压缩腔传送到进气道喷射器燃料轨，并且在所述直接喷射燃料泵的吸入冲程期间，将加压燃料从所述直接喷射燃料泵的步进腔传送到所述进气道喷射器燃料轨，所述压缩腔设置在所述直接喷射燃料泵的活塞的顶表面之上，并且所述步进腔设置在所述直接喷射燃料泵的活塞的底表面之下。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过泄压阀调节所述加压燃料的压力。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述加压燃料的所述压力高于提升泵的输出压力。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述提升泵为电子泵。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述提升泵将燃料供应到所述直接喷射泵的所述压缩腔与所述步进腔中的每一个。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将加压燃料从仅所述直接喷射燃料泵的所述压缩腔传送到直接喷射器燃料轨。
7.根据权利要求6所述的方法，其中通过电磁启动的止回阀来调节传送到所述直接喷射器燃料轨的所述加压燃料的压力。
8.根据权利要求7所述的方法，其中当使所述电磁启动的止回阀通电而完全关闭时，将加压燃料从所述直接喷射燃料泵的所述压缩腔传送到所述直接喷射器燃料轨。
9.根据权利要求7所述的方法，其中当所示电磁启动的止回阀处于穿过状态时，将加压燃料从所述直接喷射燃料泵的所述压缩腔传送到所述进气道喷射器燃料轨。
10.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述发动机运转所述直接喷射燃料泵。
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