CN107131066A - 用于燃料轨泄压的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于燃料轨泄压的方法和系统。本发明提供用于调整内燃发动机的燃料喷射器的操作以减少在直接喷射燃料轨压力释放期间的喷射器滴答噪声的方法和系统。所述方法包括首先经由机械高压泵安全阀减少所述直接喷射燃料轨压力的较大部分，且只要需要进一步的泄压，就间歇地激活所述直接喷射器以喷射较小量的燃料。由于减小的激活频率和小脉宽，从喷射器传输到气缸盖的冲击力小，由此减少所述讨厌的滴答噪声。

Description

用于燃料轨泄压的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年2月29日提交的标题为“用于燃料轨泄压的方法和系统(Methods and Systems for Fuel Rail Pressure Relief)”的美国临时专利申请No.62/300,997的优先权。上文引用的申请的全部内容通过引用以其全文结合在此用于所有目的。
技术领域
本申请大体涉及用于调整内燃发动机的燃料喷射器的操作以减少喷射器滴答噪声的系统和方法。
背景技术
发动机可经配置以使用进气道喷射和直接喷射中的一个或多个来将燃料输送到发动机气缸。进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机能够利用这两种燃料喷射系统。例如，在高发动机负载下，燃料可经由直接喷射器直接地喷射到发动机气缸中，由此利用直接喷射(DI)的增压中冷性质。在较低发动机负载下且在发动机起动时，燃料可经由进气道燃料喷射器喷射到发动机气缸的进气道中，从而减少颗粒物质排放。在其它状况期间，一部分燃料可经由进气道喷射器输送到气缸，而其余部分的燃料经由直接喷射器输送到气缸。
在禁用燃料的直接喷射且直接喷射器不释放燃料的发动机操作的时段期间(例如，在仅安排燃料的进气道喷射的状况期间)，捕集在DI燃料轨内的燃料可由于高温而膨胀。这能够引起DI燃料轨中的压力积聚以及升高的喷射器尖端温度。如果DI的停用时段较长，那么所积聚的压力可以是显著的。长期暴露于此类高压状况下可对燃料系统组件造成损害。为解决此问题，在禁用直接喷射时，可从直接喷射器间歇地释放较小量的燃料，以便放掉在直接喷射燃料轨中的多余压力并降低喷射器尖端温度。
然而，发明人已经认识到上文提及的方法的潜在问题。作为一个示例，用于DI燃料轨泄压的直接喷射器的激活产生高冲击力，所述高冲击力从喷射器传输到发动机气缸盖上。这在车辆中产生令车辆操作人员可能讨厌的滴答噪声。由此，轨压力越高，所产生的滴答噪声越大。另外，如果进气道喷射在发动机怠速期间被使用，其中发动机噪声较低，那么可能不存在足够的发动机噪声以掩盖滴答噪声，从而使得滴答噪声对于操作人员更加清楚并更加令操作人员讨厌。另外，通过直接喷射的燃料施加在气缸盖上的高压能够损害气缸盖，从而引起保修问题。
发明内容
在一个示例中，上述问题可至少部分通过一种用于发动机的方法来解决，所述方法包括：在发动机暖机怠速状况期间，维持直接喷射器禁用，直到直接喷射燃料轨压力经由高压泵安全阀被减少；且随后经由直接喷射器的间歇激活进一步减少直接喷射燃料轨压力。以此方式，在直接喷射燃料轨处的压力可在减少的滴答噪声的情况下被释放。
作为一个示例，发动机可配置有进气道和直接燃料喷射中的每一个。燃料可经由低压提升泵输送到进气道喷射燃料轨。增压燃料随后可经由高压泵(HPP)输送到直接喷射燃料轨，上述高压泵从低压提升泵(LPP)接收燃料。在暖机怠速状况期间，燃料可仅经由进气道喷射输送到发动机，且直接喷射器可禁用。因此，压力可从捕集在直接喷射燃料轨处的燃料积聚，从而引起在HPP处经受升高的压力。控制器可至少基于直接喷射器停用的持续时间(或仅PFI操作的持续时间)且进一步基于发动机工况来确定所需的泄压的量。随后可释放DI轨压力，同时维持直接喷射器禁用。作为第一步骤，当轨压力超过对应于高压(HP)泵安全压力的第一阈值压力时，联接到HPP的泵安全阀可间歇地(例如，经由机械致动自动地)打开以将轨压力维持在第一阈值压力处。如果需要另外的泄压，例如当DI停用的持续时间长于阈值持续时间时，直接喷射器可被间歇地激活以将较小的燃料脉冲输送到气缸中。与如果仅将直接喷射用于泄压所需要的相比，通过经由泵安全阀来释放至少一些压力，所需的经由直接喷射器的另外泄压(如果需要)可需要较小数目的燃料脉冲以及较小脉宽的燃料脉冲。由于燃料脉冲的较小尺寸和数目，以及激活喷射器所处的较低燃料轨压力，通过喷射传输到发动机气缸盖上的冲击力可基本上较低(例如，可忽略的)，从而引起讨厌的滴答噪声减少的出现。另外，对燃料系统组件的损害被减少。
以此方式，压力可从DI燃料轨释放并被释放在相关HPP处，其中，产生较少讨厌的噪声(例如，较少滴答噪声)。通过使DI燃料轨压力能够经由泵安全阀的操作而降低至HPP的释放阈值下，直接喷射器可在较长持续时间上维持停用，从而减少滴答声的出现。即使当直接喷射器被激活用于泄压时，因为需要经由喷射器的较小程度的泄压，所以由于经由泵安全阀提供的泄压，所产生的讨厌的噪声的量也可基本上较低，或可忽略。由此，较低音量的滴答噪声可低至足够被发动机噪声掩盖，使得操作人员听不见(或不讨厌)。并且，通过减少来自直接喷射的在气缸盖上的冲击力，组件寿命得到延长，从而减少保修问题。
应理解，提供以上发明内容是为了以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。并不意图识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由随附权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上文提到的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示意性地描绘内燃发动机的气缸的示例实施例。
图2示意性地描绘燃料系统的示例实施例，所述燃料系统经配置用于可与图1的发动机一起使用的进气道喷射和直接喷射。
图3示出说明可经实施用于释放直接喷射燃料轨压力的方法的流程图，其中，滴答噪声被减少。
图4示出用于直接喷射燃料轨压力的减少的燃料系统的示例操作。
图5A示出比较通过用于DI燃料轨泄压的不同方法产生的滴答噪声水平的示例条形图。
图5B示出比较通过用于DI燃料轨泄压的不同方法产生的滴答噪声水平的示例表格。
图6示出使用不同技术的DI燃料轨泄压的示例曲线图。
具体实施方式
以下描述涉及用于调整内燃发动机的燃料喷射器的操作以减少喷射器滴答噪声的系统和方法。具有直接喷射器和进气道喷射器中的每个的内燃发动机中的气缸的示例实施例在图1中给出。图2描绘可与图1的发动机一起使用的燃料系统。增压燃料可经由高压泵输送到燃料系统中的直接喷射燃料轨，所述高压泵从低压提升泵接收燃料。在某些发动机工况期间，燃料可仅经由进气道喷射输送到发动机，且直接喷射器可禁用。在直接喷射器的停用的较长时段期间，压力可在直接喷射(DI)燃料轨中积聚。一种用于释放DI燃料轨压力的方法参考图3示出，其中，直接喷射器的滴答噪声被减少。例如，联接到高压泵的泄压阀可与间歇的DI一起使用，如图4中示出。图5A至5B示出比较通过用于DI燃料轨泄压的不同方法(例如DI，泵安全阀压力释放)产生的滴答噪声水平的示例条形图和表格。图6示出使用此类技术的DI燃料轨泄压的示例曲线图。
关于贯穿具体实施方式使用的术语，高压泵或直接喷射泵可缩写为HPP。类似地，低压泵或提升泵可缩写为LPP。进气道燃料喷射可缩写为PFI，而直接喷射可缩写为DI。并且，燃料轨压力，或在燃料轨内的燃料的压力的值可缩写为FRP。
图1描绘内燃发动机10的燃烧室或气缸的示例。发动机10可至少部分由包括控制器12的控制系统和由来自车辆操作人员130经由输入装置132的输入控制。在此示例中，输入装置132包括加速器踏板，和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(本文中也称为“燃烧室”)14可以包括其中定位有活塞138的燃烧室壁136。活塞138可以联接到曲轴140，使得活塞的往复运动转化成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统联接到乘用车的至少一个驱动轮。另外，起动电机(未示出)可经由飞轮联接到曲轴140以启用发动机10的起动操作。
气缸14能够经由一系列进气通道142、144以及146接收进气。除气缸14外，进气通道146还能够与发动机10的其他气缸连通。在一些示例中，进气通道中的一个或多个可包括增压装置，例如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括布置在进气通道142和144之间的压缩机174，以及沿着排气通道148布置的排气涡轮机176。压缩机174可以至少部分由排气涡轮机176经由轴180提供动力，其中增压装置配置为涡轮增压器。然而，在其它示例中，例如，其中，发动机10设置有机械增压器，排气涡轮机176可以可选地被省略，其中压缩机174可以由来自电机或发动机的机械输入提供动力。包括节流板164的节气门162可以沿着发动机的进气通道设置，以用于改变提供给发动机气缸的进气的流率和/或压力。例如，节气门162可定位在压缩机174的下游，如图1中示出，或替代地可以设置在压缩机174的上游。
除气缸14外，排气通道148还能够从发动机10的其它气缸接收排气。排气传感器128示出为联接到排放控制装置178上游的排气通道148。传感器128可以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，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(如所描绘)、HEGO(加热EGO)、NOx、HC或CO传感器等。排放控制装置178可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其它排放控制装置或其组合。
发动机10的每一气缸可包括一个或多个进气门/阀(valve)和一个或多个排气门。例如，气缸14示出为包括位于气缸14的上部区域处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的每一气缸(包括气缸14)可包括位于气缸的上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。
进气门150可以通过控制器12经由致动器152来控制。类似地，排气门156可以通过控制器12经由致动器154来控制。在一些条件期间，控制器12可改变提供到致动器152和154的信号以控制相应的进气门和排气门的打开和闭合。进气门150和排气门156的位置可以通过相应的气门位置传感器(未示出)确定。气门致动器可以是电气门致动类型或凸轮致动类型或其组合。进气和排气门正时可同时地被控制，或可使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双重独立可变凸轮正时或固定凸轮正时中的可能的任一个。每一凸轮致动系统可包括一个或多个凸轮，且可利用凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个，这些系统可通过控制器12操作以改变气门操作。例如，气缸14可替代地包括经由电气门致动控制的进气门，以及经由凸轮致动控制的排气门，所述凸轮致动包括CPS和/或VCT。在其它实施例中，进气门和排气门可以通过共同的气门致动器或致动系统、或者可变气门正时致动器或致动系统来控制。
气缸14能够具有压缩比，其为在活塞138处于下止点时与处于上止点时的容积的比。在一个示例中，压缩比在9:1到10:1的范围内。然而，在其中使用不同燃料的一些示例中，压缩比可增加。例如，当使用较高辛烷的燃料或具有较高潜在汽化焓的燃料时，这种情况可能发生。如果使用直接喷射，由于其对发动机爆震的影响，压缩比也可能增加。
在一些示例中，发动机10的每一气缸可包括用于开始燃烧的火花塞192。在选择操作模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统190能够经由火花塞192将点火火花提供到燃烧室14。然而，在一些实施例中，火花塞192可省略，例如在发动机10可以通过自动点火或通过燃料的喷射来开始燃烧的情况下，正如一些柴油发动机的情况。
在一些示例中，发动机10中的每一个气缸可以配置有一个或多个燃料喷射器以用于将燃料提供至气缸。作为非限制性示例，气缸14示出为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可经配置以输送从燃料系统8接收到的燃料。如参考图2和3详述的，燃料系统8可包括一个或多个燃料箱、燃料泵以及燃料轨。燃料喷射器166示出为直接地联接到气缸14以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收到的信号FPW-1的脉冲宽度成比例来直接地将燃料喷射到气缸中。以此方式，燃料喷射器166提供被称为燃料到燃烧气缸14中的直接喷射(下文也称为“DI”)。尽管图1示出定位到气缸14的一侧的喷射器166，但所述喷射器也可替代地位于活塞顶部，例如，靠近火花塞192的位置。当以醇基燃料操作发动机时，由于一些醇基燃料的较低挥发性，此位置可以改进混合和燃烧。替代地，喷射器可以位于进气门顶部并靠近进气门以改进混合。燃料可经由高压燃料泵和燃料轨而从燃料系统8的燃料箱输送到燃料喷射器166。另外，燃料箱可具有将信号提供到控制器12的压力传感器。
燃料喷射器170示出为以一种配置布置在进气通道146中而非布置在气缸14中，所述配置提供被称为燃料到气缸14上游的进气道中的进气道喷射(下文中称为“PFI”)。燃料喷射器170可与经由电子驱动器171从控制器12接收到的信号FPW-2的脉宽成比例来喷射从燃料系统8接收到的燃料。注意，可将单一驱动器168或171用于两个燃料喷射系统，或可使用多个驱动器，例如，用于燃料喷射器166的驱动器168和用于燃料喷射器170的驱动器171，如所描绘。
在替代示例中，燃料喷射器166和170中的每一个可被配置为用于将燃料直接地喷射到气缸14中的直接燃料喷射器。在另一示例中，燃料喷射器166和170中的每一个可被配置为用于将燃料喷射到进气门150的上游的进气道燃料喷射器。在其他另一示例中，气缸14可包括仅单一燃料喷射器，其经配置以从燃料系统接收不同的相对量的不同燃料以作为燃料混合物，且另外经配置以将此燃料混合物直接喷射到气缸中以作为直接燃料喷射器，或将此燃料混合物喷射到进气门的上游以作为进气道燃料喷射器。由此，应了解，本文中描述的燃料系统不应受本文中通过示例方式描述的特定燃料喷射器配置限制。
在气缸的单个循环期间，燃料可以通过两个喷射器输送到气缸。例如，每一喷射器可输送在气缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。另外，从每一喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可随例如下文描述的工况(例如发动机负载、爆震以及排气温度)而变化。经进气道喷射的燃料可在打开的进气门事件、闭合的进气门事件期间(例如，基本上在进气冲程之前)，以及在打开的进气门操作和闭合的进气门操作两者期间被输送。类似地，经直接喷射的燃料可例如在进气冲程期间，以及部分在前一排气冲程期间、在进气冲程期间、以及部分在压缩冲程期间被输送。由此，即使是对于单个燃烧事件，所喷射的燃料也可在不同的正时处从进气道和直接喷射器喷射。此外，对于单个燃烧事件，每一循环可以执行所输送的燃料的多次喷射。在压缩冲程、进气冲程或其任何适当组合期间，可以执行多次喷射。
燃料喷射器166和170可具有不同特性。这些不同特性包括尺寸的差异，例如，一个喷射器可具有比另一个喷射器更大的喷射孔。其它差异包括但不限于，不同的喷雾角、不同的操作温度、不同的目标确定、不同的喷射正时、不同的喷雾特性、不同的位置等。此外，取决于喷射器170和166当中的所喷射燃料的分配比，可实现不同的效果。
燃料系统8中的燃料箱可以保存不同燃料类型的燃料，例如具有不同燃料质量和不同的燃料成分的燃料。所述差异可包括不同醇含量、不同含水量、不同辛烷、不同蒸发热、不同燃料混合物和/或其组合等。具有不同蒸发热的燃料的一个示例可包括作为具有较低蒸发热的第一燃料类型的汽油，和作为具有较大蒸发热的第二燃料类型的乙醇。在另一示例中，发动机可将汽油用作第一燃料类型，并将包括燃料混合物(例如E85(其为大约85％乙醇和15％汽油)或M85(其为大约85％甲醇和15％汽油))的醇用作第二燃料类型。其它可行物质包括水、甲醇、醇和水的混合物、水和甲醇的混合物、醇的混合物等。
在另一示例中，两种燃料都可为具有不同醇成分的醇混合物，其中第一燃料类型可为具有较低醇浓度的汽油醇混合物，例如E10(其大约为10％的乙醇)，而第二燃料类型可为具有较大醇浓度的汽油醇混合物，例如E85(其为大约85％的乙醇)。另外，第一和第二燃料还可在其它燃料质量上有所不同，例如温度、黏度、辛烷值等的差异。此外，一个或两个燃料箱的燃料特性可频繁地变化，例如，由于箱再加注的每日变化导致。
控制器12在图1中示出为微型计算机，包括微处理器单元(CPU)106、输入/输出端口(I/O)108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在此特定示例中示出为用于存储可执行指令的非暂时性只读存储器芯片(ROM)110)、随机存取存储器(RAM)112、保活存储器(KAM)114以及数据总线。除先前论述的那些信号外，控制器12还可从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括以下各项的测量值：来自质量空气流量传感器122的引进的质量空气流量(MAF)；来自联接到冷却套管118的温度传感器116的发动机冷却液温度(ECT)；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其它类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及来自传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)。发动机转速信号RPM可以通过控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12从图1的各种传感器接收信号，并采用图1的各种致动器以基于接收到的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。
如上文描述，图1示出多缸发动机的仅一个气缸。由此，每一气缸可类似地包括其自身的一组进气/排气门、(一个或多个)燃料喷射器、火花塞等。应了解，发动机10可包括任何合适数目的气缸，包括2、3、4、5、6、8、10、12或更多个气缸。另外，这些气缸中的每一个能够包括通过图1参考气缸14所描述和描绘的各种组件中的一些或全部。
图2示意性地描绘燃料系统的示例实施例200，例如图1的燃料系统8。可操作燃料系统200以将燃料输送到发动机，例如图1的发动机10。燃料系统200可通过控制器操作以执行参考图3的方法描述的操作中的一些或全部。
燃料系统200包括用于储存在车辆上的燃料的燃料储箱210、较低压力燃料泵(LPP)212(本文中还称为燃料提升泵212)，以及较高压力燃料泵(HPP)214(本文中还称为燃料喷射泵214)。燃料可经由燃料加注通道204提供到燃料箱210。在一个示例中，LPP 212可为至少部分安置在燃料箱210内的电动较低压力燃料泵。LPP 212可通过控制器222(例如图1的控制器12)操作以经由燃料通道218将燃料提供到HPP 214。LPP 212可被配置为可称为燃料提升泵。作为一个示例，LPP 212可为包括电动(例如，DC)泵电机的涡轮(例如，离心)泵，由此泵两端的压力增加和/或通过泵的体积流率可通过改变提供到泵电机的电功率来控制，由此增加或降低电机转速。例如，当控制器减少提供到提升泵212的电功率时，可减少提升泵上的所述体积流率和/或提升泵两端的压力增加。所述体积流率和/或泵两端的压力增加可通过增加提供到提升泵212的电功率来增加。作为一个示例，供应到较低压力泵电机的电功率能够从交流发电机或车辆上的其它储能装置(未示出)获得，由此控制系统能够控制用于给较低压力泵提供动力的电力负载。因此，通过改变提供到较低压力燃料泵的电压和/或电流，在较高压力燃料泵214的入口处提供的燃料的流率和压力被调整。
LPP 212可流体地联接到过滤器217，所述过滤器可去除燃料中含有的小杂质，所述小杂质可能潜在地损害燃料处理组件。止回阀213可流体地定位在过滤器217的上游，所述止回阀可促进燃料输送并维持燃料管线压力。利用在过滤器217的上游的止回阀213，低压通道218的依从性(compliance)可增加，因为过滤器的体积可物理上较大。此外，泄压阀219可用于限制低压通道218中的燃料压力(例如，来自提升泵212的输出)。释放阀219可包括例如在指定压差下安放并密封的球和弹簧机构。释放阀219可经配置以打开的压差设定点可采用各种合适的值；作为非限制性示例，所述设定点可为6.4巴与5巴(g)。孔口223可用于允许空气和/或燃料蒸气从提升泵212排出。孔口223处的此排放还可用于给射流泵提供动力，所述射流泵用于将燃料从一个位置传送到箱210内的另一位置。在一个示例中，孔口止回阀(未示出)可与孔口223串联放置。在一些实施例中，燃料系统8可包括一个或多个(例如，一系列)止回阀，其流体地联接到低压燃料泵212以阻碍燃料泄漏回阀的上游。在此背景下，上游流指代从燃料轨250、260朝向LPP 212行进的燃料流，而下游流指代从LPP朝向HPP214且随后到燃料轨的标称燃料流方向。
通过LPP 212提升的燃料可以较低压力供应到燃料通道218中，所述燃料通道218通向HPP 214的入口203。HPP 214随后可将燃料输送到第一燃料轨250中，所述第一燃料轨联接到第一组直接喷射器252(在本文中还称为第一喷射器组)中的一个或多个燃料喷射器。通过LPP 212提升的燃料还可被供应到第二燃料轨260，所述第二燃料轨联接到第二组进气道喷射器262(在本文中还称为第二喷射器组)中的一个或多个燃料喷射器。HPP 214可操作以将输送到第一燃料轨的燃料的压力升高到提升泵压力之上，其中联接到直接喷射器组的第一燃料轨以高压操作。因此，可启用高压DI，而PFI可以较低压力操作。
尽管第一燃料轨250和第二燃料轨260中的每一个示出为将燃料分配到相应的喷射器组252、262中的四个燃料喷射器，但应了解，每一燃料轨250和260可将燃料分配到任何合适数目的燃料喷射器。作为一个示例，第一燃料轨250可将燃料分配给发动机的每一气缸的第一喷射器组252中的一个燃料喷射器，而第二燃料轨260可将燃料分配给发动机的每一气缸的第二喷射器组262中的一个燃料喷射器。控制器222能够经由进气道喷射驱动器237单独致动进气道喷射器262中的每一个，且经由直接喷射驱动器238致动直接喷射器252中的每一个。控制器222、驱动器237、238以及其它合适的发动机系统控制器能够包括控制系统。尽管驱动器237、238示出为在控制器222外部，但应了解，在其它示例中，控制器222能够包括驱动器237、238或能够经配置以提供驱动器237、238的功能性。控制器222可包括未示出的另外组件，例如包括在图1的控制器12中的那些。
HPP 214可以是发动机驱动的容积/正排量泵。作为一个非限制性示例，HPP 214可为BOSCH HDP5HIGH PRESSURE PUMP，其利用电磁启动的控制阀(例如，燃料体积调节器、电磁阀等)来改变每一泵冲程的有效泵体积。HPP的出口止回阀通过外部控制器机械地控制而非电子地控制。与电机驱动的LPP 212相比，HPP 214可通过发动机机械地驱动。HPP 214包括泵活塞228、泵压缩室205(在本文中也被称为压缩室)以及步进室(step-room)227。泵活塞228经由凸轮230从发动机曲轴或凸轮轴接收机械输入，由此根据凸轮驱动的单气缸泵的原理来操作HPP。传感器(未在图2中示出)可靠近凸轮230定位以使得能够确定凸轮的角位置(例如，在0和360度之间)，所述角位置可被中继到控制器222。
提升泵燃料压力传感器231可沿着在提升泵212与较高压力燃料泵214之间的燃料通道218定位。在此配置中，来自传感器231的读数可被解释为提升泵212的燃料压力(例如，提升泵的出口燃料压力)和/或较高压力燃料泵的入口压力的指示。来自传感器231的读数可用于评估燃料系统200中的各种组件的操作，以确定是否将足够的燃料压力提供到较高压力燃料泵214，使得较高压力燃料泵吸取液体燃料而非燃料蒸气，和/或以最小化供应到提升泵212的平均电功率。
第一燃料轨250包括第一燃料轨压力传感器248，其用于将直接喷射燃料轨压力的指示提供到控制器222。同样地，第二燃料轨260包括第二燃料轨压力传感器258，其用于将进气道喷射燃料轨压力的指示提供到控制器222。发动机转速传感器233能够用于将发动机转速的指示提供到控制器222。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，因为泵214通过发动机202例如经由曲轴或凸轮轴来机械地驱动。
第一燃料轨250沿着燃料通道278联接到HPP 214的出口208。止回阀274和/或泄压阀(还称为泵安全阀)272可定位在HPP 214的出口208和第一(DI)燃料轨250之间。泵安全阀272可联接到燃料通道278的旁通通道279。仅当在直接喷射燃料泵214的出口处的压力(例如，压缩室出口压力)高于燃料轨压力时，出口止回阀274才打开以允许燃料从高压泵出口208流动到燃料轨中。泵安全阀272可限制在HPP 214的下游且在第一燃料轨250的上游的燃料通道278中的压力。例如，泵安全阀272可将燃料通道278中的压力限制到200巴。当燃料轨压力大于预定压力时，泵安全阀272允许燃料朝向泵出口208流出DI燃料轨250。阀244和242联合工作以保持低压燃料轨260增压至预定低压。泄压阀242有助于限制能够由于燃料的热膨胀而在燃料轨260中积聚的压力。
基于发动机工况，燃料可通过一个或多个进气道喷射器262和直接喷射器252来输送。例如，在高负载状况期间，燃料可在给定发动机周期上仅经由直接喷射输送到气缸，其中进气道喷射器262被禁用。在另一示例中，在中间负载状况期间，燃料可在给定发动机周期上经由直接喷射和进气道喷射中的每一个输送到气缸。作为另一示例，在低负载状况、发动机起动以及暖机怠速状况期间，燃料可在给定发动机周期上仅经由进气道喷射输送到气缸，其中直接喷射器252被禁用。因为来自直接喷射器的燃料喷射引起喷射器冷却，所以在一段不活动时段后，压力可从在DI燃料轨250处捕集的燃料积聚，从而引起在DI燃料轨250以及HPP 214处经受升高的压力。另外，直接喷射器尖端温度可升高。在此类情况下，DI轨250压力需要被释放以防止损害燃料系统组件。如果在此阶段处，DI喷射器252被激活以将燃料喷射到发动机中，那么轨压力可被降低，然而由于高轨压力，在DI喷射器252的激活后，冲击力可从喷射器252传输到发动机气缸盖，从而造成可能不受操作人员欢迎的滴答噪声。如在本文中参考图3详述，为减少滴答噪声同时减少DI燃料轨250压力，泵安全阀272可打开(例如，每当轨压力超过HPP泄压时经由机械致动而自动地打开)以将轨压力维持在HPP 214泄压处或在其下。如果需要另外的泄压，例如当DI停用的持续时间长于阈值持续时间时，直接喷射器252可被间歇地激活以在较低频率下将较小的燃料脉冲输送到气缸中。
以此方式，与如果将仅直接喷射用于泄压将需要的相比，通过经由泵安全阀272来释放至少一些DI燃料轨250压力，所需的经由直接喷射器的另外泄压可使用较小脉宽的较小数目的燃料脉冲执行。由于燃料脉冲的较小尺寸和数目，以及激活喷射器所处的较低绝对压力，从喷射器传输到发动机气缸盖上的冲击力可基本上较低，从而引起讨厌的滴答噪声的减少。并且，对燃料系统组件的损害得到减少。
此处应注意，图2的高压泵214呈现为高压泵的一个可能配置的说明性示例。图2中示出的组件可被移除和/或改变，而当前未示出的另外组件可被添加到泵214，同时仍维持将高压燃料输送到直接喷射燃料轨和进气道喷射燃料轨的能力。
控制器12还能够控制燃料泵212和214中的每一个的操作以调整输送到发动机的燃料的量、压力、流率等。作为一个示例，控制器12能够改变压力设定、泵冲程量、泵占空比命令和/或燃料泵的燃料流率以将燃料输送到燃料系统的不同位置。电子联接到控制器222的驱动器(未示出)可用于按需要将控制信号发送到低压泵，以调整低压泵的输出(例如，转速、流量输出和/或压力)。
图1和图2示出具有各种组件的相对定位的燃料系统的示例配置。如果示出为彼此直接接触或直接联接，那么至少在一个示例中，此类元件可以被分别称为直接接触或直接联接。类似地，示出为彼此邻近或相邻的元件至少在一个示例中可分别为彼此邻近或相邻的。作为一个示例，放置成彼此共面接触的组件可以被称为共面接触。作为另一示例，定位成仅以其间的某一间距彼此分开且其间没有其它组件的元件在至少一个示例中可以如此称之。
图3说明用于释放直接喷射燃料轨压力的示例方法300，其中，喷射器滴答噪声被减少。用于实施方法300和本文中包括的其余方法的指令可通过控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(例如上文参考图1和2所描述的传感器)接收到的信号来执行。根据下文描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
在302处，发动机工况可通过控制器确定。发动机工况可包括发动机负载、发动机温度、发动机转速、操作人员扭矩需求等。取决于所估计的工况，可确定多个发动机参数。例如，在304处，可确定燃料喷射安排。这包括确定将输送到气缸的燃料的量(例如，基于扭矩需求)，以及喷射正时。另外，可选择最佳适合于当前发动机工况的燃料喷射模式。在一个示例中，在高发动机负载处，可选定燃料经由直接喷射器到发动机气缸中的直接喷射(DI)，以便利用DI的增压中冷性质，使得发动机气缸可以较高压缩比操作而不引致不希望的发动机爆震。如果选定直接喷射，那么控制器可确定燃料是作为单次喷射来输送还是被分成多次喷射，并另外确定是否在进气冲程和/或压缩冲程中输送(一次或多次)喷射。在另一示例中，在较低发动机负载(低发动机转速)处且在发动机起动时(尤其是在冷启动期间)，可选定燃料经由进气道燃料喷射器到发动机气缸的进气道中的进气道喷射(PFI)，以便减少颗粒物质排放。如果选定进气道喷射，那么控制器可确定燃料是在闭合的进气门事件期间还是在打开的进气门事件期间被输送。仍可存在其它状况，其中一部分燃料可经由进气道喷射器输送到气缸，而其余部分的燃料经由直接喷射器输送到气缸。确定燃料喷射安排还可包括，对于每一喷射器，基于所估计的发动机工况来确定燃料喷射器脉宽以及在喷射脉冲之间的持续时间。
在306处，所述程序包括基于当前发动机操作参数，确定是否已请求仅进气道燃料喷射。例如，在低发动机负载和低发动机温度的状况以及发动机起动期间，可仅请求PFI。如果确定当前未请求PFI，那么在308处，所述程序可包括确定是否已请求仅直接喷射。例如，在高发动机负载期间和/或在高发动机温度的状况期间，DI可为所需的。如果确定请求仅DI，那么在310处，燃料可经由直接喷射器(例如，图1中的直接喷射器252)而喷射到发动机中。控制器可调整直接喷射器的喷射脉宽，以便经由直接喷射器按照所确定的燃料加注安排来提供燃料。
如果确定仅PFI和仅DI是燃料加注所不希望的，那么在312处，所述程序可确定是否请求DI和PFI两者以用于燃料喷射。如果确定已请求直接喷射和进气道喷射两者，那么在314处，控制器可基于所确定的燃料加注安排，将信号发送到联接到直接喷射器和进气道喷射器中的每一个的致动器以启动燃料加注。每一喷射器可输送在气缸中燃烧的总燃料喷射的一部分。如图2中所描述，从每一喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可基于工况(例如发动机负载、爆震以及排气温度)而变化。
返回到306，如果确定仅PFI是期望的，那么在316处，控制器可命令所确定脉宽至进气道喷射器(例如图1中的进气道喷射器262)以启动燃料喷射。另外，在318处，控制器可停用直接喷射器。
由此，当直接喷射被停用时，燃料可不经由直接喷射燃料轨(例如图2中的DI燃料轨250)和直接喷射器而输送到气缸。因此，捕集在DI燃料轨内的任何燃料可由于高温而膨胀。这能够引起DI燃料轨处的压力积聚。因为燃料喷射引起喷射器冷却，所以缺少直接喷射还引起升高的喷射器尖端温度。由此，如果直接喷射器在延长的时间段上保持禁用，那么在燃料轨中积聚的压力可以是显著的，且可对各种燃料系统组件造成损害。
在320处，当直接喷射器被禁用时，可通过控制器估计(例如，预测或建模)在DI燃料轨处的压力。在一个示例中，预期的压力可以基于DI停用的持续时间和DI燃料轨温度。DI停用的持续时间越长和/或燃料轨温度越高，预期的燃料轨压力就越高。DI燃料轨压力还可基于来自燃料轨压力传感器(例如图2中的DI燃料轨压力传感器248)的输入来确定。在替代示例中，在DI燃料轨处的预期压力可基于在仅进气道喷射模式中的操作的持续时间来建模。
泵安全阀(例如图2中的阀272)可联接到在高压泵(HPP)与直接喷射燃料轨之间的燃料通道的旁通通道，且此阀可确保DI燃料轨压力不增加至超出HPP的泄压阈值。在322处，如果DI燃料轨压力超过HPP泄压阈值(例如，第一阈值)，那么联接到HPP的泵安全阀可打开以将轨压力维持在第一阈值压力处。在一个示例中，所述阀可为机械阀，每当DI燃料轨中的燃料轨压力超过第一阈值时，所述阀自动地致动成打开以经由旁通通道将燃料释放到燃料通道中。一旦DI燃料轨中的燃料轨压力达到第一阈值或在其之下，所述阀可同样地自动致动成闭合。在替代示例中，所述阀可响应于燃料轨压力而电致动打开和闭合。阀打开使得燃料轨压力被降低，以及直接喷射器的较低喷射器尖端温度。
然而，在燃料系统在DI停用和增加的DI燃料轨温度的情况下的长期操作期间，可需要DI燃料轨中的另外的泄压以防止对燃料系统组件的任何损害。在324处，所述程序包括确定是否需要压力的进一步减少，例如减少至低于第一阈值的第二阈值。在一个示例中，第二阈值对应于DI燃料轨中的较低压力，其中避免了燃料组件损害。作为一个示例，如果直接喷射器已被禁用较长时段和/或如果HPP的温度高于阈值温度(例如，HPP温度超过100℃)，可请求压力的进一步减少。
如果确定需要压力进一步降低至HPP泄压阈值(第一阈值)之下(例如，如果HPP温度高于阈值)，那么在326处，控制器可发送信号以激活DI喷射器。如果HPP温度高于阈值，那么需要激活DI(HPP燃料泵和直接喷射器)以便防止燃料蒸气进入HPP室，由此增加HPP耐久性。一旦DI喷射器被激活，在328处，DI喷射器就可用于将燃料喷射到发动机中以将所请求的另外的泄压提供到第二较低阈值。例如，控制器可命令占空比至喷射器从而以多个小脉宽的燃料喷射脉冲喷射燃料，所述脉冲以较低频率输送。由此，如果仅直接喷射被用于提供所有泄压(例如，至第一阈值且随后至较低阈值)，例如，如果喷射器在322处被激活，那么高冲击力将已从喷射器传输到发动机气缸盖上。此力可已在车辆中产生可能令车辆操作人员讨厌的滴答噪声。由此，轨压力越高，所产生的滴答噪声越大。并且，在DI期间，发动机冷却风扇的操作可完全掩盖通过DI喷射器产生的任何讨厌的噪声。因此，通过使用泵安全阀，DI燃料轨压力可限于指定的泄压限制，而不会出现讨厌的滴答噪声。以此方式，与如果将仅直接喷射用于泄压将需要的相比，通过经由泵安全阀来释放至少一些压力(下至第一阈值)，所需的经由直接喷射器的另外泄压可需要较小数目的燃料脉冲以及较小脉宽的燃料脉冲。由于燃料脉冲的较小尺寸和数目，以及激活喷射器所处的较低绝对压力，从喷射器传输到发动机气缸盖上的冲击力可基本上较低，从而引起讨厌的滴答噪声的减少的出现(同时具有较低音量)。
在330处，来自进气道喷射器的燃料加注可经调整以考虑来自DI喷射器的间歇燃料喷射。因为另外的燃料在DI燃料轨泄压期间从DI喷射器喷射，所以燃料加注安排可能必须针对PFI喷射器进行调整，以维持输送到气缸的燃料的量，以及将燃烧空气燃料比维持在目标空气燃料比处(例如，在化学计量处或在化学计量左右)。例如，响应于经由直接喷射器的燃料喷射，可在进气道喷射器处实现对应的燃料量的减少。
以此方式，通过结合间歇DI主要地使用泵安全阀，可以释放DI燃料轨压力，其中，滴答噪声被减少和对燃料系统组件的损害被减少。
图4示出示例操作顺序400，其说明利用燃料系统(例如，图2中示出的燃料系统200等)操作的发动机以及以减少的滴答噪声释放直接喷射(DI)燃料轨压力。所述方法示出泵安全阀的使用，其中间歇地激活DI喷射器以用于以减少的滴答噪声来释放DI燃料轨压力。水平轴线(x轴)表示时间，且竖直标记t1至t5识别在燃料系统的操作中的重要时刻。
从顶部的第一曲线图，线402，示出发动机负载随时间的变化。第二曲线图，线404，示出DI燃料轨中的压力。虚线405、406以及407示出在DI轨压力中的重要压力值。压力差值△P1和△P2示出DI轨压力与先前提及的重要压力值之间的差。在第三曲线图中，线408和409示出直接喷射的操作模式。DI能够为激活的或停用的。类似地，第四曲线图，线410，示出进气道喷射的操作模式。PFI能够为激活的或停用的。第五曲线图，线412，示出泵安全阀的状态(打开或闭合)。泵安全阀是溢流阀，当压力超过阈值时，所述溢流阀可自动地(机械地)打开以减少DI燃料轨压力。第六曲线图，线414，示出泄压指数随时间的变化。在DI的停用期间，压力在DI燃料轨中积聚。因此，泄压指数可用公式表示以量化在DI燃料轨中积聚的压力。其中，当燃料轨压力增加时，泄压指数可增加，指示需要更多泄压。虚线415和416分别示出泄压指数的上阈值和下阈值。第七且最后的曲线图包括线417和418，其示出在高DI轨压力状况期间在两种不同频率下在DI的间歇激活上产生的滴答噪声的滴答爆震指数(TKI)。TKI在本文中用作周期性脉冲性的量化的量度，其在此情况下为喷射器滴答噪声。
在时间t1之前，发动机负载可为高，且燃料可经由DI喷射在发动机中。在此时间段期间，基于发动机工况，可仅将DI用于燃料喷射，且进气道喷射(PFI)可维持在停用状态中。由于DI的使用，压力在此时间期间可不在DI燃料轨中显著积聚，且泄压指数较低。由于低DI燃料轨压力，泵安全阀可保持处于闭合位置中。当DI以低DI燃料轨压力操作时，此时不产生滴答噪声。
在时间t1处，发动机转速可降低至仅需要PFI用于发动机操作的区域。因此，直接喷射器可被停用，且PFI可被激活以将燃料输送到发动机。在时间t1和t2之间，由于DI维持在停用模式中，捕集在DI燃料轨内部的燃料可由于在燃料轨和喷射器处的高温而膨胀，从而引起DI燃料轨中的压力积聚。可看到DI燃料轨压力在此时段期间稳定地增加。然而，在t1与t2之间，燃料轨压力保持在高压泵(HPP)泄压阈值(在本文中为通过虚线406表示的第一阈值)之下。因此，泵安全阀保持在闭合位置中。
在时间t2处，DI燃料轨压力增加至超出第一阈值406，从而使得泵安全阀打开以溢出燃料并释放足够的压力以使DI燃料轨压力返回到第一阈值或第一阈值以下。此过程在时间t2和t3之间重复多次。每当DI燃料轨压力超过第一阈值，泵安全阀就打开以使压力下降至第一阈值之下的值。以此方式，在不需要DI激活的情况下，DI燃料轨压力可维持在第一阈值内。
如果仅DI用于解决轨压力问题，那么可必须从直接喷射器更加频繁地释放较大量的燃料，以便放掉DI燃料轨中的多余压力。曲线图408示出如果将仅直接喷射用于DI燃料轨泄压则可能必须输送的示例燃料脉冲。在所描绘的示例中，具有W1的脉宽的DI脉冲以I1的间隔喷射。其中，由于在泄压喷射期间从直接喷射器传输到发动机气缸盖上的较高冲击力，高音量滴答噪声可在车辆中产生，如在417处指示。确切地说，由于在启动泄压喷射所处的压力(通过线405表示)与终止泄压喷射所处的压力(通过较低阈值407表示)之间的较大差值(ΔP1)，产生较大的滴答噪声。确切地说，滴答噪声(如通过TKI 417表示)将已与压力差ΔP1成比例。因此，通过允许泵安全阀解决燃料轨压力同时维持DI禁用，DI燃料轨压力可维持在指定的泄压限制内，而不会出现讨厌的滴答噪声。
在时间t2与t3之间，随着DI不活动的时段增加，泄压指数可增加且可需要另外的泄压。另外，可需要直接喷射器尖端温度控制。即使泵安全阀溢出在第一阈值之上的多余压力，燃料轨中的相对高的压力(在第一阈值处)的长期存在也可造成泄压指数的增加。在时间t3处，基于泄压指数达到上阈值415，可需要DI燃料轨压力进一步减少至低于第一阈值(至第二阈值)，以便减少对燃料系统组件的任何潜在的损害。在时间t3与t4之间，DI可被间歇地激活，且较低频率的小燃料脉冲可经由DI喷射器而输送到发动机。确切地说，在所描绘的示例中，具有W2(小于脉宽W1)的脉宽的DI脉冲以间隔I2(大于间隔I1)喷射，如通过比较在t3至t4处的直接喷射与在t2至t3处的假想喷射可见。
以此方式，积聚的DI燃料轨压力的其余部分(在第一阈值之下)可被释放，直到DI燃料轨压力达到第二阈值407。泄压指数的降低与DI燃料轨压力从第一阈值到第二阈值的降低直接成比例。使用DI的间歇燃料喷射可继续，直到泄压指数达到较低阈值416。
因为积聚的压力中的一些已经通过使用泵安全阀来释放，所以所需的经由直接喷射器的另外泄压引起较少的滴答声。确切地说，由于在启动泄压喷射所处的压力(通过线407表示)与终止泄压喷射所处的压力(通过较低阈值407表示)之间的较小差值(ΔP2)，产生较安静的滴答噪声，如通过TKI 418指示。确切地说，滴答噪声(如通过TKI 418表示)将已与较小压力差ΔP2成比例。另外，由于燃料脉冲的较小尺寸和数目，以及激活喷射器所处的较低绝对压力，从喷射器传输到发动机气缸盖上的冲击力可基本上较低，从而引起对燃料系统组件的减少的损害。
在时间t3与t4之间，当DI喷射器被周期性地激活时，PFI喷射器可继续被维持在激活模式中，然而，PFI的燃料加注安排可考虑到通过DI喷射器喷射的燃料来调整。
由于DI的间歇激活，在t4处，DI燃料轨压力可处于第二阈值处。在此时间处，不再需要DI且再次停用DI喷射器。在时间t4与t5之间，燃料喷射可经由PFI喷射器继续。DI燃料轨压力和泄压指数在此时间段期间较低，而没有对泄压的任何另外要求。在时间t5处，发动机负载可增加，且因此可需要DI而非PFI。因此，在此时间处，PFI可被停用且DI可被激活以将燃料输送到燃烧室。以此方式，压力可有效地从DI燃料轨释放，由此减少燃料轨组件中的损害的任何可能性并产生减少的讨厌的滴答噪声。
图5A示出示例条形图500，其比较将不同技术用于直接喷射(DI)燃料轨泄压而产生的滴答噪声水平。如关于图3和图4详细解释的，在DI喷射器不活动的较长时段期间(当燃料加注经由进气道喷射来实施时)，压力可在DI喷射器燃料轨中积聚。此压力积聚可对不同的燃料系统组件造成损害。
在一个示例中，为在禁用直接喷射时释放DI燃料轨压力，可从直接喷射器间歇地释放较小量的燃料，以便放掉在直接喷射燃料轨中的多余压力并降低尖端温度。此DI燃料轨压力的方法可称为维持模式(MM)。用于轨泄压的直接喷射(DI)喷射器的激活产生从喷射器传输到发动机气缸盖上的高冲击力，从而在车辆中产生可令车辆操作人员讨厌的滴答噪声。当在维持模式中实施泄压时，在车辆的不同部分处听到的滴答噪声的量在条形图500中示出。车辆的不同部分包括驾驶员轮(driver wheel)、驾驶员门以及乘客轮和车辆前端。在每一车辆部分处的滴答噪声的目标通过虚线502示出。如从条形图可见，通过将上文提及的方法用于泄压(MM)，滴答噪声的水平大大高于目标。
在另一示例中，当轨压力超过对应于高压泵泄压的第一阈值压力时，联接到HPP的泵安全阀可间歇地打开(例如，经由机械致动而自动地打开)以将轨压力维持在第一阈值压力处。如果需要另外的泄压，那么仅直接喷射器可被间歇地激活以将较小的燃料脉冲输送到气缸中。与如果将仅直接喷射用于泄压将需要的相比，通过经由泵安全阀来释放至少一些压力，所需的经由直接喷射器的另外泄压可需要较小数目的燃料脉冲以及较小脉宽的燃料脉冲。由于燃料脉冲的较小尺寸和数目，以及激活喷射器所处的较低绝对压力，从喷射器传输到发动机气缸盖上的冲击力可基本上较低，从而引起讨厌的滴答噪声的减少的出现。此DI燃料轨压力的方法可称为泄压阀(PRV)模式。如从条形图可见，通过将第二方法用于泄压(PRV模式)，在所有车辆部分处检测到的滴答噪声的水平低于目标音量。因此，可确证，通过使用PRV模式，可以有效地减少DI燃料轨压力，伴随较少滴答噪声。
图5B以表格形式510示出在图5A的条形图中呈现的数据。在此表格中，示出在在维持模式和泄压阀模式中的操作期间在不同车辆部分处检测到的绝对滴答噪声水平。并且提供在目标滴答噪声水平与检测到的噪声水平之间的差值。能够观察到，对目标噪声水平的最佳依从性在泄压阀模式中的操作期间出现。如在泄压阀模式中听到的较低音量的滴答噪声可足够低以被发动机噪声掩盖，使得操作人员听不见滴答噪声(或滴答噪声不令操作人员讨厌)。
图6示出使用两种不同技术的直接喷射(DI)燃料轨压力释放的两个示例曲线图。曲线图610示出使用如图5中所描述的泄压阀模式的DI燃料轨压力释放，且曲线图620示出使用如图5中所论述的维持模式的DI燃料轨压力释放。在曲线图610和620中，x轴示出时间，第一y轴示出DI燃料轨压力幅度(以psi为单位)且第二y轴示出电流幅度(以A为单位)。在曲线图610中，线602示出DI燃料轨压力随时间的变化，且线604示出电流的幅度随时间变化保持在0处不变(无电流流经DI喷射器)。在曲线图620中，线606示出DI燃料轨压力随时间的变化，且线608示出电流的幅度随时间的变化(DI的激活)。
电流可被供应到DI以用于激活。在DI被维持在停用模式中的时间段期间，不存在流经DI喷射器的电流。如在曲线图610中可见，燃料轨压力维持在对应于燃料系统高压泵(HPP)泄压限制(第一阈值)的阈值处，而不需要DI激活。在DI停用的较长时段期间，DI燃料轨压力可趋于增加(由于在高温状况下捕集在燃料轨中的燃料)至超出第一阈值，这可对燃料系统组件造成潜在的损害。在泄压阀模式中，当DI燃料轨压力增加至超出第一阈值时，HPP安全阀可间歇地打开以放掉DI燃料轨压力中的一些，以便将压力降低至第一阈值之下。以此方式，DI燃料轨压力可维持在第一阈值之下的所需水平处，而不需要激活DI喷射器。如果需要低于阈值的进一步的泄压，那么可间歇地激活仅DI喷射器以释放剩余的压力。与此方法相关的细节已关于图3详细描述。
在维持模式(如曲线图620中示出)中，当Di燃料轨压力增加至超出阈值时，激活DI喷射器以减少DI燃料轨压力，而非经由泵安全阀间歇地放掉压力。将电流供应到喷射器以便周期性地或适时地激活喷射器以减少DI燃料轨压力。然而，在此方法中，当燃料轨压力不使用泵安全阀来减少时，可需要更加频繁的DI脉冲(并且具有高脉宽)以减少积聚的压力。由于此类DI激活事件，发动机中可存在可令操作人员讨厌的增加的滴答噪声。另外，由于DI燃料轨中的高压力水平，从DI喷射器到气缸盖上的冲击力(滴答噪声的原因)可较高，由此增加燃料系统组件中的损害的可能性。
以此方式，在泄压阀模式中，通过限制对DI激活的需要，冲击力从DI喷射器到气缸盖上的传输可得到限制，由此减少讨厌的滴答噪声和对燃料系统组件的任何潜在损害。
一种示例方法包括：在发动机暖机怠速状况期间，维持直接喷射器禁用，直到直接喷射燃料轨压力通过高压泵安全阀减少；且随后经由直接喷射器的间歇激活来进一步减少直接喷射燃料轨压力。在前述示例中，另外或可选地，暖机怠速状况包括低于阈值转速来运行发动机，且仅经由进气道喷射器将燃料供应到发动机。在前述示例中的任何或全部示例中，另外或可选地，维持直接喷射器禁用，直到直接喷射燃料轨压力在第一阈值压力处或在第一阈值压力之下。在前述示例中的任何或全部示例中，另外或可选地，第一阈值压力是高压泵安全阀的压力设定。在前述示例中的任何或全部示例中，另外或可选地，直接喷射器的间歇激活是基于禁用直接喷射器所经过的持续时间。在前述示例中的任何或全部示例中，另外或可选地，进一步减少包括经由直接喷射器间歇地喷射燃料，直到燃料轨压力减少到低于第一阈值压力的第二阈值压力。在前述示例中的任何或全部示例中，另外或可选地，间歇地喷射的燃料脉宽和间隔是基于所述第一阈值和第二阈值之间的压力差。前述示例中的任何或全部示例另外包括，另外或可选地，在直接喷射燃料轨压力达到第二阈值压力时，停用直接喷射器。在前述示例中的任何或全部示例中，另外或可选地，高压泵安全阀是机械致动阀。前述示例中的任何或全部示例另外包括，另外或可选地，基于经由直接喷射器的间歇喷射来调整经由进气道喷射器进行的燃料加注。
用于发动机排气的另一示例方法包括：经由进气道喷射器将燃料输送到发动机气缸同时维持直接喷射器禁用；在第一状况期间，通过打开泵安全阀减少在直接喷射器的燃料轨处的压力,同时维持直接喷射器禁用；且在第二状况期间，首先通过打开泵安全阀减少在直接喷射器的燃料轨处的压力,同时维持直接喷射器禁用，且随后通过间歇地启用直接喷射器来进一步减少压力。在前述示例中，另外或可选地，在第一状况期间，直接喷射器在泵安全阀打开之前禁用较短持续时间，且在第二状况期间，直接喷射器在泵安全阀打开之前禁用较长持续时间。在前述示例中的任何或全部示例中，另外或可选地，在第一状况期间，泄压指数较小，且在第二状况期间，泄压指数较高，其中泄压指数是基于直接喷射停用的持续时间和发动机工况中的每一个的燃料轨泄压的需要的测量。前述示例中的任何或全部示例另外包括，另外或可选地，在第三状况期间，通过间歇地启用直接喷射器减少压力,同时维持泵安全阀闭合。在前述示例中的任何或全部示例中，另外或可选地，在第二状况期间间歇地启用直接喷射器包括具有第一脉宽和第一频率的燃料喷射，且在第三状况期间间歇地启用直接喷射器包括具有第二脉宽和第二频率的燃料喷射，所述第二脉宽大于第一脉宽，且所述第二频率高于第一频率。前述示例中的任何或全部示例另外包括，另外或可选地，基于在第一、第二以及第三状况中的每一个期间经由直接喷射进行的间歇燃料加注，调整经由进气道喷射进行的燃料加注。
在另一示例中，一种燃料系统包括：第一燃料轨，其联接到直接喷射器；第二燃料轨，其联接到进气道喷射器；高压泵，其联接到通向第一燃料轨的燃料管线；燃料箱；低压燃料泵，其联接到燃料箱；泵安全阀，其联接在高压燃料泵的上游，在高压燃料泵与第一燃料轨之间，其中泵安全阀经配置以维持第一燃料轨中的固定燃料压力；以及控制器，其包括非暂时性指令，其用于只要请求低于固定燃料压力的进一步泄压就间歇地激活直接喷射。在前述示例中，另外或可选地，泵安全阀是机械阀和电致动阀中的一个。在前述示例中的任何或全部示例中，另外或可选地，间歇地激活直接喷射包括经由直接喷射激活燃料喷射达一持续时间，同时维持进气道喷射激活。前述示例中的任何或全部示例另外包括，另外或可选地，基于直接喷射的间歇激活来调整进气道喷射。
以此方式，可以释放在DI燃料轨中积聚的压力，其中伴随减少的讨厌的滴答噪声的出现。通过使得能够经由泵安全阀的操作来将DI燃料轨压力降低至HPP的释放阈值下，直接喷射器可在较长持续时间上维持停用，从而减少滴答声的出现。通过经由泵安全阀的操作来将压力减少至低于释放阈值的水平，即使在直接喷射器被激活用于泄压时，也需要经由喷射器的较小程度的泄压，因此，所产生的讨厌的噪声的量可基本上较低，或甚至可忽略。并且，通过降低DI喷射器的激活频率，气缸盖上的来自DI喷射器的冲击力减少，由此减少组件损害的任何风险和保修相关的问题。
注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文中公开的控制方法和程序可以在非暂时性存储器中存储为可执行指令，且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器以及其它发动机硬件来实施。本文中描述的具体程序可以表示例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等任何数目的处理策略中的一个或多个。由此，所说明的各种动作、操作和/或功能可以所说明的顺序执行、同时执行或在一些情况下省略。同样地，处理的次序并非是实现本文中所描述的示例实施例的特征和优点所必须的，而是提供用于便于说明和描述。取决于所使用的特定策略，可以重复地执行所说明的动作、操作和/或功能中的一个或多个。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过在包括各种发动机硬件组件的系统中结合电子控制器执行指令来实施。
应了解，本文中公开的配置和程序本质上是示例性的，且这些具体实施例不被认为是限制性意义，因为众多的变体是可能的。例如，以上技术能够被应用到V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其它发动机类型。本发明的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合以及子组合。
以下权利要求书特别指出被认为新颖且非显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可以指代“一个”元件或“第一”元件或其等效物。此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类元件的合并，既不需要也不排除两个或多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合以及子组合可以通过当前权利要求书的修正或通过在此或相关申请中的新权利要求书的呈现来要求。此类权利要求书，无论其范围是比原始权利要求书的范围更广、更窄、相同、或不同，都也被认为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种方法，其包括：
在发动机暖机怠速状况期间，
维持直接喷射器禁用，直到直接喷射燃料轨压力通过高压泵安全阀减少；以及
随后经由所述直接喷射器的间歇激活来进一步减少所述直接喷射燃料轨压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述暖机怠速状况包括低于阈值转速运行所述发动机，且仅经由进气道喷射器将燃料供应到所述发动机。
3.根据权利要求1所述的方法，其中维持所述直接喷射器禁用，直到所述直接喷射燃料轨压力在第一阈值压力处或在第一阈值压力之下。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一阈值压力是所述高压泵安全阀的压力设定。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述直接喷射器的所述间歇激活基于禁用所述直接喷射器所经过的持续时间。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述进一步减少包括经由所述直接喷射器间歇地喷射燃料，直到所述燃料轨压力减少到低于所述第一阈值压力的第二阈值压力。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述间歇地喷射的燃料脉宽和间隔基于所述第一阈值和第二阈值之间的压力差。
8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括在所述直接喷射燃料轨压力达到所述第二阈值压力时，停用所述直接喷射器。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述高压泵安全阀是机械致动的阀。
10.根据权利要求6所述的方法，进一步包括基于经由所述直接喷射器的所述间歇喷射调整经由所述进气道喷射器进行的燃料加注。
11.一种方法，其包括：
经由进气道喷射器将燃料输送到发动机气缸，同时维持直接喷射器禁用；
在第一状况期间，通过打开泵安全阀减少在所述直接喷射器的燃料轨处的压力，同时维持所述直接喷射器禁用；以及
在第二状况期间，首先通过打开所述泵安全阀减少在所述直接喷射器的燃料轨处的压力，同时维持所述直接喷射器禁用，且随后通过间歇地启用所述直接喷射器来进一步减少所述压力。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述第一状况期间，所述直接喷射器在所述泵安全阀打开之前禁用较短持续时间，且在所述第二状况期间，所述直接喷射器在所述泵安全阀打开之前禁用较长持续时间。
13.根据权利要求11所述的方法，其中在所述第一状况期间，泄压指数较小，且在所述第二状况期间，所述泄压指数较高，其中所述泄压指数是基于直接喷射停用的持续时间和发动机工况中的每一个的燃料轨泄压的需要的测量。
14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在第三状况期间，通过间歇地启用所述直接喷射器减少压力，同时维持所述泵安全阀闭合。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述在所述第二状况期间间歇地启用所述直接喷射器包括具有第一脉宽和第一频率的燃料喷射，且所述在所述第三状况期间间歇地启用所述直接喷射器包括具有第二脉宽和第二频率的燃料喷射，所述第二脉宽大于所述第一脉宽，且所述第二频率高于所述第一频率。
16.根据权利要求14所述的方法，进一步包括基于在所述第一、第二以及第三状况中的每一个期间经由直接喷射进行的间歇燃料加注，调整经由进气道喷射进行的燃料加注。
17.一种燃料系统，其包括：
第一燃料轨，其联接到直接喷射器；
第二燃料轨，其联接到进气道喷射器；
高压泵，其联接到通向所述第一燃料轨的燃料管线；
燃料箱；
低压燃料泵，其联接到所述燃料箱；
泵安全阀，其联接在所述高压燃料泵的上游，在所述高压燃料泵与所述第一燃料轨之间，其中所述泵安全阀经配置以维持所述第一燃料轨中的固定燃料压力；以及
控制器，其包括非暂时性指令，其用于只要请求低于所述固定燃料压力的进一步泄压就间歇地激活直接喷射。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述泵安全阀是机械阀和电致动阀中的一个。
19.根据权利要求17所述的系统，其中间歇地激活直接喷射包括经由直接喷射激活燃料喷射达一持续时间，同时维持进气道喷射激活。
20.根据权利要求17所述的系统，进一步包括基于直接喷射的间歇激活来调整进气道喷射。
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