CN110439700A - 用于可变排量发动机的双燃料系统的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了“用于可变排量发动机的双燃料系统的系统和方法”。提供了用于操作滚动可变排量发动机(rVDE)的进气道燃料和直接喷射燃料系统的系统和方法。在一个示例中,一种方法可以包括:基于是否使用进气道燃料喷射,在控制所述燃料系统的提升泵以在机械限制压力下输出燃料与控制所述提升泵以在比所述机械限制压力低的压力下输出燃料之间进行选择。通过这种方式,可以在没有来自压力传感器的反馈的情况下控制所述提升泵,从而降低系统成本,同时由于操作所述提升泵以在所述机械限制压力下输出燃料而导致的电力消耗增加由于减少进气道燃料喷射使用的rVDE技术而最小化。
Description
技术领域
本说明书涉及用于控制内燃发动机的燃料喷射的系统和方法。
背景技术
发动机可以被配置有用于向发动机输送所需量的燃料以进行燃烧的各种燃料系统。进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机包括进气道燃料喷射和直接燃料喷射两者,并且可以有利地利用每种喷射模式。例如,在较高的发动机负荷下,可以使用直接燃料喷射将燃料喷射到发动机中以提高发动机性能(例如,通过提高可用扭矩和燃料经济性)。在较低的发动机负荷下和发动机起动期间,可以使用进气道燃料喷射将燃料喷射到发动机中,以提供增加的燃料汽化来增强混合并减少发动机排放。此外,进气道燃料喷射可以在较低的发动机负荷下提供比直接喷射更高的燃料经济性。另外,进气道喷射器和直接喷射器可以在某些条件下一起操作以利用两种类型的燃料输送的优点,或者在某些情况下利用不同燃料的优点。
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燃料喷射器和直接喷射燃料泵(也被称为高压泵)两者。直接喷射燃料泵可以在更高的可变压力下向直接喷射器供应燃料。在一些示例中,PFDI系统的进气道燃料喷射(PFI)部分可以经由箱内调节器被机械地控制为固定的PFI燃料轨压力。在其他示例中,可以经由闭环压力控制来控制PFI系统。在固定的PFI燃料轨压力下操作可能增加提升泵使用率,这增加了电力消耗,而在闭环压力控制下操作需要来自PFI燃料轨压力传感器的反馈,这增加了系统成本。因此,在选择PFDI系统的PFI部分的控制策略时,车辆制造商可能会在包括PFI燃料轨压力传感器的成本与电力消耗的节省之间权衡。
此外,一些发动机可以被配置为与可变数量的活动或停用气缸一起操作以提高燃料经济性,这被称为可变排量发动机(VDE)。其中,在由诸如速度/负荷窗口的参数限定的选定条件期间可以禁用气缸的子集,而其余气缸继续产生扭矩。VDE控制系统可以通过控制影响气缸的进气门和排气门的操作的多个气缸气门停用器以及通过停用气缸子集的燃料喷射器来禁用气缸子集,诸如一组气缸。在被配置为通过以索引到的气缸点火模式跳过对某些气缸的燃料输送来改变发动机的有效排量(也被称为“跳跃点火”模式)的发动机中,可以实现燃料经济性的进一步提高。此类发动机可以被称为滚动可变排量发动机(rollingVariable Displacement Engine,rVDE)。
发明人在本文中已经认识到,当PFDI系统与rVDE技术结合时,很少使用PFI系统。例如,代替在较低的发动机负荷下使用PFI来提高燃料经济性,发动机可以改为在气缸子集停用、燃料直接喷射在其余的活动气缸中的条件下来操作。因为PFI系统很少使用,所以其被如何控制对电力消耗的影响相对较小。
发明内容
在一个示例中,上述问题可以通过一种用于为发动机供应燃料的方法来解决,所述方法包括:基于是否经由进气道燃料喷射器为所述发动机供应燃料,在以泄压模式操作提升泵与以可变压力模式操作提升泵之间进行选择;以及基于在以所述泄压模式操作所述提升泵时测量的高压泵的容积损失分数,调整在以所述可变压力模式操作时所述提升泵的输出。通过这种方式,仅在执行PFI时可以在更高的电力消耗模式(例如,泄压模式)下控制所述提升泵,并且可以适时地将所述泄压模式中的操作用于较低电力消耗模式(例如,可变压力模式)中的后续操作的高压泵容积损失分数校准。
作为一个示例,以所述泄压模式操作所述提升泵包括在固定的提升泵出口压力下供应燃料,所述固定的提升泵出口压力由机械泄压阀的压力设定点限定,所述机械泄压阀定位在所述提升泵的下游且没有另外的泄压阀定位在其间。此外,以所述泄压模式操作所述提升泵包括向所述提升泵供应大于或等于阈值电压的电压。作为另一个示例,以所述可变压力模式操作所述提升泵包括,诸如通过向所述提升泵供应小于所述阈值电压的电压,在比所述固定的提升泵出口压力低的可变提升泵出口压力下供应燃料。在以所述可变压力模式操作所述提升泵时,基于在操作所述提升泵时测量的所述高压泵的容积损失分数并且还基于所述高压泵的当前容积损失分数误差值来调整所述可变提升泵出口压力,使得所述高压泵以所需的容积效率操作。当所述发动机至少部分地经由所述进气道燃料喷射器被供应以燃料时选择所述泄压模式,并且当仅经由所述直接喷射器为所述发动机供应燃料时选择所述可变压力模式。值得注意的是,进气道燃料喷射可以在诸如发动机起动和高(例如,高于阈值的)发动机转速的限制条件期间执行。在低(例如,低于阈值的)发动机负荷下,代替使用进气道燃料喷射的是,所述发动机可以被转变为可变排量发动机模式。因此,在发动机操作期间可能很少选择所述泄压模式。
所述高压泵可以至少部分地基于来自直接喷射燃料轨处的压力传感器的反馈被控制,而提升泵在没有来自压力传感器的反馈的情况下被控制。由于在执行进气道燃料喷射时以所述泄压模式操作所述提升泵,所以进气道燃料喷射燃料轨处的压力被推断为固定的机械调节压力。通过这种方式,可以在没有来自压力传感器的反馈的情况下准确地控制在进气道燃料喷射、直接喷射或两者期间的提升泵操作,并且还可以在没有来自压力传感器的反馈的情况下准确地控制进气道燃料喷射。由于省略了用于提升泵和进气道燃料喷射控制的压力传感器,所以降低了燃料系统成本。由于省略了rVDE的燃料系统中的压力传感器,所以减少了由于以所述泄压模式操作而导致的额外的提升泵功率消耗。
应当理解,提供以上发明内容部分是为了以简化的形式介绍将在具体实施方式部分中进一步描述的一系列概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或本质特征,所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求书唯一地限定。此外,所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所指出的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示意性地描绘了内燃发动机的示例性气缸。
图2示意性地描绘了可以与图1的发动机一起使用的燃料系统的第一示例,所述燃料系统被配置用于机械调节的进气道喷射和高压直接喷射。
图3示意性地描绘了可以与图1的发动机一起使用的燃料系统的第二示例,所述燃料系统被配置用于机械调节的高压进气道喷射和高压直接喷射。
图4描绘了用于控制滚动可变排量发动机的操作的方法的流程图。
图5示出了用于基于工况来控制PFDI燃料系统操作的方法的流程图。
图6是控制rVDE发动机的PFDI燃料系统的预测示例性时间线。
具体实施方式
以下描述涉及用于控制诸如图1中示意性描绘的发动机的滚动可变排量发动机(rVDE)的燃料系统的系统和方法。燃料系统可以包括用于向进气道燃料喷射器和高压泵(例如,直接喷射泵)两者输送燃料的低压泵(例如,提升泵),如图2和图3中所示的示例性燃料系统中所示。此外,rVDE技术使得一个或多个发动机气缸能够诸如根据图4的示例性方法而选择性地停用。当一个或多个发动机气缸被选择性地停用时,其余的活动气缸可以经由直接燃料喷射器被提供以燃料。在所有气缸都活动的情况下操作时,发动机控制器可以基于工况(诸如根据图5的示例性方法)来确定是否经由进气道燃料喷射、直接喷射或两者来输送燃料。当选择进气道燃料喷射时(包括当同时经由进气道燃料喷射器和直接喷射器两者提供燃料时),可以使用开环控制策略控制低压泵以在机械限制压力下操作。当未选择进气道燃料喷射时(例如,当仅经由直接喷射器提供燃料时),可以使用关于高压泵的容积损失分数的反馈来控制低压泵以在机械限制压力下操作。图6示出了说明在进气道燃料喷射、直接喷射与进气道燃料喷射和直接喷射之间以及rVDE操作与非VDE操作之间的转变的示例性时间线。通过这种方式,燃料系统和发动机控制都可以基于工况进行优化以便提高燃料经济性和发动机性能。
现在转向附图,图1描绘了内燃发动机10的气缸14的示例性实施例,所述内燃发动机可以包括在车辆5中。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统和车辆驾驶员130经由输入装置132的输入来控制。在该示例中,输入装置132包括加速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(在本文中也称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136,活塞138位于其中。活塞138可联接到曲轴140,使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器54联接到至少一个车轮55,如以下进一步描述的。此外,起动机马达(未示出)可以经由飞轮联接到曲轴140,以实现发动机10的起动操作。
在一些示例中,车辆5可以是混合动力车辆,其具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源。在其他示例中,车辆5是仅具有发动机的传统车辆,或是仅具有电机的电动车辆。在所示的示例中,车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机(M/G)。当一个或多个离合器56接合时,发动机10的曲轴140和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中,第一离合器56设置在曲轴140与电机52之间,而第二离合器56设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以使所述离合器接合或脱离,以便将曲轴140与电机52以及与之连接的部件连接或断开,和/或将电机52与变速器54以及与之连接的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。
动力传动系统可以以各种方式配置,包括并联、串联或串并联混合动力车辆。在电动车辆实施例中,系统电池58可以是向电机52输送电功率以向车轮55提供扭矩的动力电池。在一些实施例中,电机52还可以作为发电机来操作,以提供电力从而给系统电池58充电,例如在制动操作期间。应当理解,在包括非电动车辆实施例的其他实施例中,系统电池58可以是联接到交流发电机的典型的起动、照明、点火(SLI)电池。
发动机10的气缸14可以经由一系列进气通道142、144和146接收进气。除了气缸14之外,进气通道146还可以与发动机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以包括增压装置,诸如涡轮增压器或机械增压器。例如,图1示出了被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176。当增压装置被配置为涡轮增压器时,压缩机174可以至少部分地通过排气涡轮176经由轴180提供动力。然而,在其他示例中,诸如当发动机10设有机械增压器时,压缩机174可以通过来自马达或发动机的机械输入被提供以动力,并且可以可选地省略排气涡轮176。
包括节流板164的节气门162可以设置在发动机进气通道中,以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可以位于压缩机174的下游,如图1中所示,或者可选地可以设置在压缩机174的上游。可以提供节气门位置传感器以测量节流板164的位置。
除了气缸14之外,排气通道148还可以接收来自发动机10的其他气缸的排气。排气传感器128被示出为联接到排放控制装置178上游的排气通道148。排气传感器128可以选自下列各种合适的传感器以提供排气空燃比(AFR)的指示,例如,诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO(如所描绘的)、HEGO(加热EGO)、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化器、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。
发动机10的每个气缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如,气缸14被示为包括位于气缸14的上部区域处的至少一个进气门150和至少一个排气门156。在一些示例中,发动机10的每个气缸(包括气缸14)可以包括位于气缸的上部区域的至少两个进气门和至少两个排气门。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。进气门150和排气门156的位置可以由相应的气门位置传感器(未示出)来确定。
在一些状态期间,控制器12可以改变提供给致动器152和154的信号以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。气门致动器可以是电动气门致动型、凸轮致动型或者其组合。可以同时控制进气门和排气门正时,或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时,或固定凸轮正时这些可能配置中的任一种。每个凸轮致动系统都可以包括一个或多个凸轮,并可以利用可变排量发动机(VDE)、凸轮廓线变换系统(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系统,其可以由控制器12操作以改变气门操作。例如,气缸14另选地可包括通过电动气门致动来控制的进气门以及通过包括CPS和/或VCT的凸轮致动来控制的排气门。在其他示例中,进气门和排气门可由共同的气门致动器(或致动系统)或可变气门正时致动器(或致动系统)来控制。
如本文中进一步所述,进气门150和排气门156可以在选定条件期间(诸如当不需要发动机的全扭矩能力时)停用。例如,可以选择发动机10的一个或多个气缸进行停用。选择进行停用的气缸的数量和标识可以是对称的或不对称的,诸如通过选择性地仅停用第一发动机气缸组上的一个或多个气缸、选择性地仅停用第二发动机气缸组上的一个或多个气缸、或选择性地停用第一和第二发动机气缸组中的每一者上的一个或多个气缸。
进气门150和排气门156可以经由液压地致动的挺柱(例如,联接到气门推杆的挺柱)、凸轮廓线变换机构(其中没有升程的凸轮凸角用于停用的气门)、或联接到每个气缸的电动致动的气缸气门机构来选择性停用。另外,可以诸如通过停用气缸燃料喷射器来停止向停用的气缸供应燃料流和火花。当禁用选定气缸时,其余的启用或活动气缸继续进行燃烧,其中燃料喷射器和气缸气门机构是起用的且在操作中。为了满足扭矩要求,诸如通过与发动机10的每个气缸活动时相比增加每个活动气缸的平均负荷,发动机在活动气缸上产生相同量的扭矩。这导致减少泵气损失并提高发动机效率。而且,暴露于燃烧的较低有效表面积(仅来自启用气缸)减少了发动机热损失,从而提高了发动机10的热效率。
可以停用气缸以基于指定的控制算法来提供特定的点火(或跳跃点火)模式。更具体地,选定的“被跳过的”发动机循环不点火,而其他“活动的”发动机循环点火。可选地,还可以基于选定气缸的点火顺序或点火历史来调整与选定的活动(例如,启用)气缸的选定点火相关联的火花正时。控制器12可以被配置有用于基于发动机工况来确定气缸停用(或跳跃点火)模式的合适逻辑,如下文关于图4所述。
气缸14可具有一定压缩比,所述压缩比是活塞138处于下止点(BDC)时的容积与处于上止点(TDC)时的容积之比。在一个示例中,压缩比在9:1至10:1的范围内。然而,在诸如使用不同燃料的一些示例中,可以增加压缩比。例如,当使用较高辛烷值的燃料或具有较高潜在汽化焓的燃料时,可能发生这种情况。如果使用直接喷射,则由于直接喷射对发动机爆震的影响而,压缩比也可以增加。
在一些示例中,发动机10的每个气缸都可以包括用于引发燃烧的火花塞192。在选定操作模式下,点火系统190可以响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。信号SA的正时可基于发动机工况和驾驶员扭矩需求来调整。例如,可在最大制动扭矩(MBT)正时提供火花以最大化发动机功率和效率。控制器12可将发动机工况(包括发动机转速、发动机负荷和排气AFR)输入到查找表中,并输出所输入发动机工况的对应MBT正时。
在一些示例中,发动机10的每个气缸可以配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例,气缸14被示为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可以被配置为输送从燃料系统8接收的燃料。如参考图2和图3详细描述的,燃料系统8可以包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示出为直接联接到气缸14,以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号的脉冲宽度FPW-1成比例地直接在气缸中喷射燃料。以这种方式,燃料喷射器166向气缸14中提供所谓的燃料直接喷射(在下文中称为“DI”)。虽然图1示出了喷射器166位于气缸14一侧,但是该喷射器可以可选地位于活塞的顶部,诸如靠近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的挥发性较低,当用醇基燃料操作发动机时,这样的位置可以促进混合和燃烧。或者,喷射器可以位于顶部并接近进气门以促进混合。燃料可以经由高压燃料泵和燃料轨从燃料系统8的燃料箱输送到燃料喷射器166。此外,燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。
燃料喷射器170被示为布置在进气通道146中而不是直接联接到气缸14,其配置为向气缸14上游的进气道中提供所谓的燃料进气道喷射(下文中称为“PFI”)。燃料喷射器170可以与从控制器12经由电子驱动器171接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收的燃料。注意,单个驱动器168或171可以用于两个燃料喷射系统,或者如所描绘的,可以使用多个驱动器,例如用于燃料喷射器166的驱动器168和用于燃料喷射器170的驱动器171。
在可选示例中,燃料喷射器166和170中的每一个可以被配置为用于将燃料直接喷射到气缸14中的直接燃料喷射器。在又一示例中,燃料喷射器166和170中的每一个可以被配置为用于在进气门150的上游喷射燃料的进气道燃料喷射器。在又另一些示例中,气缸14可以仅包括单个燃料喷射器,该燃料喷射器被配置为从燃料系统接收不同的相对量的不同的燃料作为燃料混合物,并且还被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中或者作为进气道燃料喷射器在进气门的上游喷射该燃料混合物。因此,应当明白的是,本文描述的燃料系统不应当受到本文通过示例来描述的特定燃料喷射器配置的限制。
在气缸14的单个循环期间,燃料可以同时通过这两种喷射器输送到所述气缸。例如,每个喷射器可以输送在气缸14中燃烧的总燃料量的一部分。此外,诸如本文中进一步所述,从每个喷射器输送的燃料的分布和/或相对量可以随工况(诸如发动机负荷、爆震和排气温度)而变化。进气道喷射的燃料可以在打开的进气门事件、关闭的进气门事件(例如,基本上在进气冲程之前)期间以及在打开和关闭的进气门操作期间输送。类似地,例如,直接喷射的燃料可以在进气冲程期间、至少部分地在前一排气冲程期间以及至少部分地在压缩冲程期间输送。因此,即使对于单个燃烧事件,所喷射的燃料也可以在不同的正时从进气道喷射器和直接喷射器喷射。此外,对于单个燃烧事件,每个循环可以对所输送的燃料执行多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程、前一次排气冲程或者它们的任何适当组合期间执行多次喷射。
燃料喷射器166和170可以具有不同的特性。这些不同的特性包括尺寸差异,诸如一个喷射器的喷射孔比另一个喷射器的喷射孔大。其他差异包括但不限于不同的喷射角度、不同的操作温度、不同的定向、不同的喷射正时、不同的喷射特性、不同的位置等。此外,取决于喷射器170和166之间喷射的燃料的分配比率,可以实现不同的效果。
燃料系统8中的燃料箱可以容纳不同燃料类型的燃料,诸如具有不同燃料品质和不同燃料成分的燃料。这些差异可以包括不同的含醇量、不同的含水量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合物和/或其组合等。具有不同的汽化热的燃料的一个示例包括汽油作为具有较低汽化热的第一燃料类型,并包括乙醇作为具有较大汽化热的第二燃料类型。在另一个示例中,发动机可以使用汽油作为第一燃料类型并使用含醇燃料混合物(诸如E85(大约85%乙醇和15%汽油)或M85(大约85%甲醇和15%汽油))作为第二燃料类型。其他可行的物质包括水、甲醇、乙醇与水的混合物、水与甲醇的混合物、醇的混合物等。在又一示例中,这两种燃料都可以是具有不同醇成分的醇混合物,其中第一种燃料类型可以是具有较低醇浓度的汽油醇混合物,诸如E10(大约10%乙醇),而第二燃料类型可以是具有较高醇浓度的汽油醇混合物,诸如E85(大约85%乙醇)。另外,第一和第二燃料在其他燃料品质方面也可能不同,诸如温度、粘度、辛烷值等的差异。此外,一个或两个燃料箱的燃料特性可能经常变化,例如由于燃料箱加注的每日变化。
控制器12在图1中被示出为微计算机,包括微处理器单元106、输入/输出端口108、在该特定示例中示出为非暂时性只读存储器芯片110的用于可执行程序(例如,可执行指令)和校准值的电子存储介质、随机存取存储器112、保活存储器114、以及数据总线。控制器12可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号,包括先前讨论的信号并另外包括:来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量值;来自联接到冷却套118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT);来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型的传感器)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);来自排气传感器128的信号EGO,其可以由控制器12使用来确定排气的AFR;和来自MAP传感器124的歧管绝对压力信号(MAP)。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号PIP产生。来自MAP传感器124的歧管压力信号MAP可用于提供对进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12可以基于发动机冷却剂温度来推断发动机温度。
控制器12从图1的各种传感器接收信号,并基于接收到的信号和存储在控制器的存储器中的指令,利用图1的各种致动器来调整发动机操作。例如,在从各种传感器接收到信号(诸如来自MAF传感器122的MAF和来自MAP传感器124的MAP)时,控制器12可以将发动机转变为以滚动VDE模式操作,在该模式中一个或多个气缸以选定模式停用,如关于图4进一步所述。在另一个示例中,基于从霍尔效应传感器120接收的信号PIP以及其他信号,控制器12可以在经由燃料喷射器166和燃料喷射器170中的一者或多者或每一者喷射燃料之间进行选择,如关于图5进一步所述。
如上所述,图1仅示出了多缸发动机的一个气缸。因此,每个气缸可以类似地包括其自己的一组进气门/排气门、一个或多个燃料喷射器、火花塞等。应当明白的是,发动机10可以包括任何合适数量的气缸,包括2、3、4、5、6、8、10、12个或更多个气缸。此外,这些气缸中的每一个都可以包括由图1参考气缸14描述和描绘的各种部件中的一些或全部部件。
图2和图3示意性地描绘了图1中介绍的燃料系统8的示例,所述燃料系统可以被操作为向具有多个气缸14的发动机(诸如发动机10)输送燃料。因此,图1至图3的相同部件的编号相同并且可能不会重新介绍。
首先,图2示出了燃料系统8的第一示例性配置200。燃料系统8包括用于在车辆上存储燃料的燃料储箱210、低压燃料泵(LPP)212(在本文中也被称为提升泵)和高压燃料泵(HPP)214(在本文中也被称为直接喷射泵)。燃料可以经由燃料加注通道204提供给燃料箱210。在一个示例中,LPP 212可以是至少部分地设置在燃料箱210内的电动低压燃料泵。LPP212可以由控制器12操作以经由低压燃料通道218向HPP 214提供燃料。在另一个示例中,LPP 212可以是包括电动(例如,DC)泵马达的涡轮(例如,离心)泵,其中可以通过改变被提供给泵马达的电功率的量来控制泵上的压力增加和/或通过泵的体积流量,由此增加或降低马达转速。例如,当控制器减小被提供给LPP 212的电功率时,可以减小提升泵上的体积流量和/或压力增大。可以通过增加被提供给LPP 212的电功率来增加提升泵上的体积流量和/或压力增大。作为一个示例,被供应给提升泵马达的电功率可以从车辆上的交流发电机或其他能量存储装置(诸如图1中所示的系统电池58)获得,其中控制器12可以控制用于为LPP 212提供功率的电气负载。因此,通过改变被提供给LPP 212的电压和/或电流,调整在HPP 214的入口处提供的燃料的流量和压力,如下面进一步所述。注意,在其他示例中,通信地耦合到控制器12的专用燃料控制器可以用于控制LPP 212、HPP 214、电子驱动器168和电子驱动器171中的一者或多者。
LPP 212可以流体地联接到过滤器217,所述过滤器可以去除燃料中所包含的小杂质以防止燃料系统劣化。可以促进燃料输送并维持燃料管线压力的止回阀213可以在流体方向上定位在过滤器217的上游。由于止回阀213在过滤器217的上游,低压燃料通道218的顺从性可以增加,因为过滤器的物理体积可能较大。此外,可以采用泄压阀219来限制低压燃料通道218中的燃料压力(例如,来自LPP 212的输出)。泄压阀219可以包括例如以指定的压差安置和密封的球体和弹簧机构。作为非限制性示例,泄压阀219被配置为打开时的压差设定点可以在5巴至6.4巴的范围内。孔口223可以用于允许从提升泵212泄放空气和/或燃料蒸气。孔口223处的泄放也可以用于为喷射泵提供动力,所述喷射泵用于将燃料从燃料箱210内的一个位置转移到另一个位置。在一个示例中,孔口止回阀(未示出)可以与孔口223串联放置。此外,在一些示例中,配置200可以包括一个或多个(例如,一系列)止回阀,所述止回阀流体地联接到LPP 212以阻止燃料在气门的上游泄漏回来。
由LPP 212提升的燃料可以在较低压力下供应到低压燃料通道218中,通向HPP214的入口203。HPP 214联接在LPP 212的下游且没有另外的泵位于其间。然后,HPP 214可以向联接到一个或多个直接喷射器166(在本文中也被称为第一喷射器组)的第一燃料轨250输送燃料。由LPP 212提升的燃料也可以被供应到联接到一个或多个进气道喷射器170(在本文中也被称为第二喷射器组)的第二燃料轨260。HPP 214可以被操作为将被输送到第一(例如,DI)燃料轨250的燃料的压力升高到提升泵压力之上,使得第一燃料轨250可以在可变高压下(诸如,例如在15巴到200巴的范围内)操作。因此,第一燃料轨250联接到HPP214和LPP 212中的每一者。与马达驱动的LPP212相比,HPP 214可以是发动机驱动的(例如,机械驱动的)正排量泵。在配置200的示例中,第二燃料轨260经由燃料通道288专门联接到LPP 212,并且第二燃料轨260在提升泵压力下操作。然而,在诸如下面参考图3详细描述的其他配置中,HPP 214可以被操作为将被输送到第一和第二燃料轨中的每一者的燃料的压力升高到提升泵压力之上。
虽然示出了四个直接喷射器166,但是可以包括任何合适数量的直接喷射器166。类似地,虽然示出了四个进气道喷射器170,但是可以包括任何合适数量的进气道喷射器170。作为一个示例,第一燃料轨250可以为发动机的每个气缸的第一喷射器组166的一个燃料喷射器分配燃料,而第二燃料轨260可以为发动机的每个气缸的第二喷射器组170的一个燃料喷射器分配燃料。控制器12可以经由进气道喷射电子驱动器171单独地致动进气道喷射器170中的每一者,并且经由直接喷射电子驱动器168致动直接喷射器166中的每一者。控制器12、电子驱动器171和168以及其他合适的发动机系统控制器可以包括例如燃料控制系统。虽然电子驱动器171和168被示出在控制器12的外部,但是应当明白,在其他示例中,控制器12可以包括在控制器的壳体内的电子驱动器171和168,或者可以被配置为提供电子驱动器171和168的功能性。
第一燃料轨250包括用于向控制器12提供直接喷射燃料轨压力的指示的第一燃料轨压力传感器248。在图2中所示的示例中,第二燃料轨260不包括用于向控制器12提供进气道喷射燃料轨压力的指示的燃料轨压力传感器。如本文中进一步所述,第二燃料轨260可以在机械限制的固定压力下操作。
第一燃料轨250沿燃料通道278联接到HPP 214的出口208。出口止回阀274和泄压阀272可以定位在HPP 214的出口208与第一燃料轨250之间。与旁路通道279中的出口止回阀274平行布置的泄压阀272可以限制HPP 214下游和第一燃料轨250上游的燃料通道278中的压力。在一个非限制性示例中,泄压阀272可以将燃料通道278(和第一燃料轨250)中的压力限制为200巴。因此,泄压阀272可以限制在高压燃料泵214泵送时将会在燃料通道278中产生的压力。此外,HPP 214的出口止回阀274是机械控制的,而不是由外部控制器电子控制的。
在一些示例中,控制器12可以被配置为通过如下面将参考图3进一步所述的螺线管激活的控制阀调节进入HPP 214的燃料流量。这里要注意的是,图2的HPP 214被呈现为高压燃料泵的一种可能配置的说明性示例。图2中所示的部件可以被移除和/或更换,而当前未示出的附加部件可以被添加到HPP 214,同时仍然维持向直接喷射燃料轨输送高压燃料的能力。例如,HPP 214可以另外包括下面关于图3描述的一些部件。
控制器12还可以控制LPP 212和HPP 214中的每一者的操作以调整被输送到发动机的燃料的量、压力、流量等。作为一个示例,控制器12可以改变燃料泵中的每一者的压力设定、泵冲程量、泵占空比指令和/或燃料流量,以向燃料系统的不同位置输送燃料。电子地耦合到控制器12的驱动器(未示出)可以用于根据需要向LPP 212发送控制信号以调整LPP212的输出。作为示例,控制器12可以被配置为通过调整LPP 212的输出来调节入口203处的燃料压力。
如上文所提及,LPP 212可以用于在进气道燃料喷射期间向第二燃料轨260供应燃料,并且在直接喷射燃料期间向HPP 214供应燃料。在一个示例中,在进气道燃料喷射期间(例如,在纯PFI操作期间或PFI+DI操作期间),控制器12可以控制LPP 212以连续模式操作以在恒定燃料压力下向第二燃料轨260供应燃料,以便维持相对恒定的进气道燃料喷射压力。恒定的全压力可以通过泄压阀219机械地调节。在进气道燃料喷射关闭和停用时的直接喷射燃料期间(例如,在纯DI操作期间),控制器12可以控制LPP 212将燃料供应到HPP 214。在纯DI操作期间,可以使用关于HPP 214的容积效率的反馈来改变LPP 212操作。在一些示例中,LPP 212可以在纯DI操作期间以脉冲模式操作,该模式中LPP 212基于来自联接到第一燃料轨250的压力传感器248的燃料压力读数交替地启动和关闭,由此降低LPP 212的功耗。在其他示例中,在脉冲模式中,LPP 212可以被激活(如接通),但是可以被设定为零电压。因此,LPP 212的这种设置可以有效地确保LPP 212的能量消耗较低,同时在LPP 212被致动时提供更快的响应时间。当需要低压泵操作时,被供应给LPP 212的电压可以从零电压增加以实现泵操作。因此,LPP 212可以发出从零电压到非零电压的脉冲。在一个示例中,LPP 212可以发出从零电压到全电压的脉冲。在另一个示例中,LPP 212可以在非零电压下发出脉冲持续以较短的时间间隔,诸如50至250毫秒。可以基于脉冲的持续时间和每个脉冲之间的间隔来确定非零电压。在又另一个示例中,LPP 212可以在纯DI操作期间以连续模式操作,其中被供应给LPP 212的非零电压的量变化以在HPP 214的入口203处提供最低压力且没有容积效率损失。参考图5进一步描述在PFI和DI操作期间对LPP 212的控制。
图3示意性地描绘了图1中介绍的燃料系统8的第二示例性配置300。图3的配置300(例如,除了先前关于图2描述的部件之外)可以包括使得能够执行高压进气道燃料喷射的附加部件。例如,如下面详细描述的,HPP 214可以被操作为将被输送到第一和第二燃料轨中的每一者的燃料的压力升高到提升泵压力之上,其中第一(例如,DI)燃料轨250在可变高压下(诸如,例如在15巴至200巴的范围内)操作,而第二(例如,PFI)燃料轨260在固定高压下(作为非限制性示例,诸如在15巴下)操作。结果,可以启用高压进气道喷射和直接喷射。
如图3中所示,作为一个非限制性示例,HPP 214可以利用螺线管激活的控制阀236(例如,燃料体积调节器、磁性电磁阀等)来改变每个泵冲程的有效泵容积。HPP 214包括泵活塞228、泵压缩室205和阶梯空间(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缸泵的原理来操作HPP,并且上下往复运动。当活塞228沿减小压缩室205的容积的方向行进时,HPP 214处于压缩冲程。当活塞228沿增加压缩室205的容积的方向行进时,HPP 214处于吸气冲程。传感器(图3中未示出)可以定位在凸轮230附近以使得能够确定凸轮的角位置(例如,在0度至360度之间),所述角位置可以被中继到控制器12。发动机转速传感器(诸如图1中所示的霍尔效应传感器120)可以用于向控制器12提供发动机转速的指示。因为HPP 214由发动机10机械地驱动,所以发动机转速的指示可以用于识别HPP 214的速度。
燃料系统8可以可选地还包括蓄压器215。当包括在内时,蓄压器215可以定位在LPP 212的下游和HPP 214的上游,并且可以被配置为保持一定体积的燃料,这降低了LPP212与HPP 214之间燃料压力增加或减小的速率。例如,蓄压器215可以如所示联接在低压燃料通道218中,或者联接在将低压燃料通道218联接到HPP 214的阶梯空间227的旁路通道211中。蓄压器215的体积的大小可以被设计成使得发动机可以在怠速条件下操作持续LPP212的操作间隔之间的预定时间段。例如,蓄压器215的尺寸可以被设计成使得当发动机怠速时,需要一或多分钟来将蓄压器中的压力消耗到HPP 214不能维持燃料喷射器166和170的足够高的燃料压力的水平。因此,蓄压器215可以启用LPP 212的间歇操作模式(或脉冲模式)。通过降低LPP 212操作的频率,降低了功耗。在其他示例中,蓄压器215可以固有地存在于燃料过滤器217和低压燃料通道218的顺从性中,因此可以不作为不同的元件存在。
第一燃料轨250沿燃料通道278联接到HPP 214的出口208,如图2的配置200中那样。与图2中所示的配置200相反,在图3中所示的配置300中,第二燃料轨260经由燃料通道288联接到HPP 214的入口203。因此,图3中所示的燃料系统的具体配置使得能够经由HPP214将第二燃料轨260处的压力升高到比LPP 214的默认压力高的固定默认压力,如下面详细描述的。即,第二燃料轨260处的固定高压源自HPP 214操作。
一个或多个止回阀和泄压阀也可以联接到LPP 212下游和HPP 214上游的低压燃料通道218。例如,止回阀234可以设置在低压燃料通道218中以减少或防止燃料从HPP 214回流到LPP 212和燃料箱210。另外,泄压阀232可以设置在与止回阀234平行定位的旁路通道中。作为一个非限制性示例,泄压阀232可以将止回阀234上游的压力限制为15巴。
控制器12可以被配置为通过与凸轮轴230同步地对电磁阀通电或断电(基于电磁阀配置)来调节通过螺线管激活的控制阀236进入HPP 214的燃料流量。因此,螺线管激活的控制阀236可以在第一模式中操作,其中螺线管激活的控制阀236定位在HPP入口203内以限制(例如,抑制)行进通过螺线管激活的控制阀236的燃料量。根据电磁阀致动的正时,转移到第一燃料轨250的体积是变化的。螺线管激活的控制阀236也可以在第二模式中操作,其中螺线管激活的控制阀236被有效地禁用,并且燃料可以在阀的上游和下游行进,以及进出HPP 214。因此,螺线管激活的控制阀236可以被配置为调节被压缩到HPP 214中的燃料的质量(或体积)。在一个示例中,控制器12可以调整螺线管激活的控制阀236的关闭正时以调节所压缩的燃料的质量。例如,后期压力控制阀关闭可以增加进入压缩室205的燃料质量。螺线管激活的控制阀236的打开和关闭正时可以相对于HPP 214的冲程正时进行协调。
当泄压阀232与螺线管操作的控制阀236之间的压力大于预定压力(例如,15巴)时,泄压阀232允许燃料从螺线管激活的控制阀236流出到LPP 212。当螺线管操作的控制阀236被停用(例如,不通电)时,螺线管激活的控制阀236以直通模式操作,并且泄压阀232将压缩室205处的压力调节到泄压阀232的单个泄压设定点(例如,10巴)。即,当螺线管激活的止回阀236处于默认位置并且活塞228处于上行冲程时,入口203处的压力是箱内泄压阀219的泄压设置和泄压阀232的泄压设置之和。因此,在不请求直接喷射燃料泵操作的条件期间,控制器12可以停用螺线管激活的控制阀236,并且泄压阀232在压缩冲程的大部分期间将压缩室205中的压力调节到单个基本恒定压力。结果,第一燃料轨250被调节到最小压力,所述最小压力近似为泄压阀232的泄压。
螺线管激活的控制阀236还可以被操作为引导燃料从HPP 214回流到泄压阀232和蓄压器215中的一者。例如,螺线管激活的控制阀236可以被操作为在蓄压器215中产生并存储燃料压力以供后续使用。蓄压器215的一种用途是吸收因泄压阀232的打开产生的燃料体积流量。当止回阀234在HPP 214的进气冲程期间打开时,蓄压器215输出燃料。蓄压器215的另一个用途是吸收/输出阶梯空间227中的体积变化。蓄压器215的又另一用途是允许LPP212的间歇操作以获得连续操作的平均泵输入功率降低。
调节压缩室205中的压力允许从活塞顶部到活塞底部形成压差。阶梯空间227中的压力为低压泵的出口压力(例如,5巴),而活塞顶部的压力为泄压阀232的释放设定点(例如,15巴)。压差允许燃料通过活塞与泵缸壁之间的空隙从活塞顶部渗漏到活塞底部,由此润滑HPP 214。因此,在直接喷射燃料泵214的至少压缩冲程期间,向泵提供润滑。因此,当HPP 214的活塞228往复运动时,活塞与缸膛之间的燃料流确保了足够的泵润滑和冷却。
联接在压缩室205的出口208下游的出口止回阀274是前流式止回阀。当出口208处的压力(例如,压缩室出口压力)高于第一燃料轨250的压力时,出口止回阀274打开以允许燃料从高压泵出口208流入第一燃料轨250中。在吸气(例如,进气)冲程中,压缩室205中的压力下降到接近LPP 212的压力的压力。当直接燃料喷射泵进入吸气冲程时,压缩室中的燃料压力可以降低,同时仍然可以提供一定程度的润滑,只要压差保持不变即可。泄压阀272可以与出口止回阀274并联放置。当燃料轨压力大于预定压力时,泄压阀272允许燃料从第一燃料轨250流出到HPP 214。
这里要注意的是,图3的HPP 214被呈现为高压燃料泵的一种可能配置的说明性示例。图3中所示的部件可以被移除和/或更换,而当前未示出的附加部件可以被添加到HPP214,同时仍然维持向直接喷射燃料轨并且在一些示例中另外向进气道喷射燃料轨输送高压燃料的能力。
当第一直接喷射燃料导轨250联接到HPP 214的出口208(而不是联接到HPP 214的入口)时,第二进气道喷射燃料导轨260联接到HPP 214的入口203(而不是联接到HPP 214的出口)。尽管本文中描述了相对于压缩室205的入口、出口等,但是可以明白,可以存在进入压缩室205的单个导管。单个导管可以用作入口和出口。具体地,第二燃料轨260在螺线管激活的控制阀236的上游以及止回阀234和泄压阀232的下游的位置处联接到HPP入口203。此外,LPP 212与第二燃料轨260之间不存在另外的泵。如下面详细描述的,图3中所示的燃料系统的具体配置(第二燃料轨260经由泄压阀242(位于旁路通道246中)和止回阀244联接到HPP 214的入口203)使得第二燃料轨260处的压力能够经由HPP 214升高到比LPP 212的默认压力高的固定默认压力。即,第二燃料轨260处的固定高压源自HPP 214操作。
当HPP 214没有往复运动时,诸如在转动起动之前升高时,止回阀244允许第二燃料轨以LPP 212的输出压力(例如,5巴)加注。随着泵压缩室205的排量由于活塞228向上移动而变小,燃料沿两个方向中的一者流动。如果螺线管激活的控制阀236关闭,则燃料进入第一燃料轨250。如果螺线管激活的控制阀236打开,则燃料进入第二燃料轨260或通过泄压阀232。通过这种方式,HPP 214被操作为经由第一燃料轨250在可变高压(诸如在15巴至200巴之间)下向直接燃料喷射器166输送燃料,同时还经由第二燃料轨260在固定高压(诸如15巴)下向进气道燃料喷射器170输送燃料。可变压力可以包括处于固定压力的最小压力(如在图3的系统中)。在图3中描绘的配置中,第二燃料轨260(进气道喷射燃料轨)的固定压力与第一燃料轨250(直接喷射燃料轨)的最小压力相同,都高于LPP 212输出的最大压力。在本文中,来自HPP 214的燃料输送经由上游螺线管激活的控制阀236并且进一步经由联接到HPP 214的入口203的各种止回阀和泄压阀来控制。通过调整螺线管激活的控制阀236的操作,第一燃料轨250处的燃料压力从固定压力升高到可变压力,同时维持第二燃料轨260处的固定压力。此外,止回阀244和泄压阀242组合工作以在HPP 214的吸气冲程期间保持第二燃料轨260被加压(例如,加压至15巴)。
如上文所提及并且关于图2所描述,LPP 212可以用于在进气道燃料喷射期间向第二燃料轨260供应燃料,并且在直接喷射燃料期间向HPP 214供应燃料。在一个示例中,在进气道燃料喷射期间(例如,在纯PFI操作期间或PFI+DI操作期间),控制器12可以控制LPP212以连续模式操作以在恒定燃料压力下向第二燃料轨260供应燃料,以便维持相对恒定的进气道燃料喷射压力。在进气道燃料喷射关闭和停用时的直接喷射燃料期间(例如,在纯DI操作期间),控制器12可以控制LPP 212将燃料供应到HPP 214。在纯DI操作期间,可以使用关于HPP 214的容积效率的反馈来改变LPP 212操作。在一些示例中,LPP 212可以在纯DI操作期间以脉冲模式操作,该模式中LPP 212基于来自联接到第一燃料轨250的压力传感器248的燃料压力读数交替地启动和关闭,由此降低LPP 212的功耗。在其他示例中,在脉冲模式中,LPP 212可以被激活(如接通),但是可以被设定为零电压。因此,LPP 212的这种设置可以有效地确保LPP 212的能量消耗较低,同时在LPP 212被致动时提供更快的响应时间。当需要低压泵操作时,被供应给LPP 212的电压可以从零电压增加以实现泵操作。因此,LPP212可以发出从零电压到非零电压的脉冲。在一个示例中,LPP 212可以发出从零电压到全电压的脉冲。在另一个示例中,LPP 212可以在非零电压下发出脉冲持续以较短的时间间隔,诸如50至250毫秒。可以基于脉冲的持续时间和每个脉冲之间的间隔来确定非零电压。在又另一个示例中,LPP 212可以在纯DI操作期间以连续模式操作,其中被供应给LPP 212的非零电压的量变化以在HPP 214的入口203处提供最低压力且没有容积效率损失。在又其他示例中,与图2的配置200(其中LPP 212可以仅在纯DI操作期间以脉冲模式操作)相反,在图3中所示的配置300中,LPP 212可以在PFI和DI操作期间以脉冲模式操作以受益于以脉冲模式操作时提升泵的降低的功耗。因此,类似于连续模式中的LPP操作(在非零电压下具有连续电压供应),LPP 212可以在没有反馈的情况下发出脉冲(例如,使用开环控制)。脉冲操作模式可以有效地消耗比连续模式更少的功率。参考图5进一步描述在PFI和DI操作期间对LPP 212的控制。
尽管在PFI操作期间可以使用开环泵控制和机械压力调节在更高功耗下操作LPP212,但是在配备有rVDE技术的发动机(诸如发动机10)中,PFI系统可能很少使用(例如,用于少于5%或10%的燃料输送)。因此,省略燃料系统8的较低压力侧(包括第二燃料轨260)上的压力传感器可以实现显著的成本节省,所述成本节省超过了经由机械压力调节控制PFI系统的较高电力消耗。例如,PFI系统可能不考虑燃料经济性评估,因为在PFI具有优于DI的燃料经济性益处的条件期间,控制器12可以替代地切换到VDE操作模式。
图4示出了用于调整具有PFDI燃料系统的滚动可变排量发动机(诸如图1至图3中所示的发动机10和燃料系统8)的操作的示例性方法400。例如,可以基于工况优化发动机排量和燃料系统操作以便提高发动机效率和燃料经济性。因此,发动机可以在驾驶循环内(例如,在车辆点火事件与熄火事件之间)在VDE操作模式与非VDE操作模式之间多次转变,在所述VDE操作模式中,一个或多个气缸被停用,在非VDE操作模式中,每个气缸是活动的并在操作中。此外,燃料系统可以在驾驶循环内多次在纯DI操作、纯PFI操作以及PFI和DI(例如,PFI+DI)操作之间转变,如将参考图5进一步详细描述的。用于执行方法400的指令以及本文所包括的方法的剩余部分可由控制器(例如,图1中所示的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以采用发动机系统的发动机致动器(例如,图1的直接燃料喷射器166、进气道燃料喷射器170、进气阀致动器152和排气阀致动器154)以根据下述方法调整发动机操作。
方法400在402处开始并且包括估计和/或测量发动机工况。工况可以包括但不限于发动机转速、发动机负荷、歧管压力、发动机温度、扭矩需求、催化剂(例如,图1的排放控制装置178)的温度、环境条件(诸如环境温度、压力和湿度)等。例如,发动机转速可以根据由发动机转速传感器(例如,图1的霍尔效应传感器120)输出的信号PIP来确定,发动机负荷可以根据由MAF传感器(例如,图1的MAF传感器122)输出的信号MAF来确定,歧管压力可以根据由MAP传感器(例如,图1的MAP传感器124)输出的信号MAP来确定,而扭矩需求可以根据由踏板位置传感器(例如,图1的踏板位置传感器134)输出的信号PP来确定。作为一个示例,可以基于发动机冷却剂温度传感器的输出(例如,来自图1中所示的发动机冷却剂温度传感器116的信号ECT)来直接确定发动机温度。作为另一个示例,可以基于气缸盖温度传感器的输出来直接确定发动机温度。
在404处,确定是否满足用于以VDE模式操作的条件,诸如当工况使得发动机能够在一个或多个气缸选择性地停用的情况下操作时。在一个示例中,如果扭矩需求或发动机负荷低于阈值,则可以满足VDE模式进入条件。此外,仅当发动机冷却剂温度高于阈值时才可以启用VDE模式下的操作以防止冷气缸相关问题,这些问题可能导致更多的微粒物质产生。
如果不满足以VDE模式操作的条件,则方法400前进到406并且包括维持所有气缸活动。因此,所有发动机气缸都将燃烧燃料并产生扭矩。然后,方法400可以前进到434,如下所述。如果满足VDE模式条件,则方法400前进到408并且包括经由纯DI操作提供燃料,如将参考图5进一步描述的。例如,当以VDE模式操作时,每个活动气缸以较高的平均发动机负荷操作以便维持所需的扭矩。因此,由于纯DI对发动机性能和燃料经济性的有利影响,可以经由直接喷射输送燃料,并且可以禁用进气道燃料喷射器(例如,图1和图2的进气道燃料喷射器170)。
在410处,方法400包括选择气缸停用模式。气缸停用模式可以基于扭矩需求来选择,以便在其余的被供应以燃料的气缸提供所有发动机扭矩时维持车辆的可操作性和操控性。此外,可以选择气缸停用模式以便根据发动机的配置(例如,气缸的布局和总数)来减轻发动机噪声、振动和粗糙性(NVH)。如在411处所指示,选择气缸停用模式包括确定要停用的一个或多个气缸的数量和标识。在一个示例中,要停用的气缸的数量可以随着驾驶员扭矩需求减小而增加。在又其他示例中,控制器可以至少基于扭矩需求来确定所需的进气比率(气缸点火事件的总数除以气缸压缩冲程的总数)。控制器可以通过将工况(诸如扭矩需求和发动机负荷中的一者或多者)输入到一个或多个查找表、映射或算法中并输出给定条件要停用的气缸的数量来确定要停用的气缸的数量(或所需的进气比率)。作为示例,进气比率为0.5的模式可以包括每隔一个气缸被点火(其中燃烧在气缸内执行,进气门和排气门在气缸的循环期间打开和关闭)或者未点火(其中燃料供应被禁用并且燃烧不会发生)。如在412处所指示,选择气缸停用模式还包括确定选定模式中每个气缸的停用持续时间。例如,控制器可以确定要维持选定气缸被停用的燃烧事件或发动机循环的数量。在一些示例中,可以针对每个连续的发动机循环应用相同模式,使得相同气缸在连续的发动机循环中未点火(例如,跳过),而其余气缸在每个发动机循环中点火。在其他示例中,不同气缸可以在每个发动机循环中未点火,使得点火和未点火在发动机气缸中循环或均匀地分配。此外,在一些示例中,可以在每次满足气缸停用条件时选择相同的气缸组进行停用,而在其他示例中,每次满足气缸停用条件时可以改变停用气缸的标识。
在414处,方法400包括以选定的停用模式停用一个或多个气缸。如在416处所指示,以选定的停用模式停用一个或多个气缸包括停用相应气缸的进气门和排气门。例如,可以经由致动器(例如,分别为图1的进气门致动器152和排气门致动器154)根据选定的停用模式停用(和重新激活)每个相应的进气门和排气门。如在418处所指示,以选定的停用模式停用一个或多个气缸还包括禁用相应气缸中的燃料和火花。例如,在进气道燃料喷射器已经被禁用的情况下,选定模式中的每个气缸的直接喷射器可以被禁用持续确定的持续时间,使得燃料在气缸停用时不会被喷射到气缸中。诸如通过不致动联接到每个气缸的火花塞(例如,图1的火花塞192),也可以在相应的气缸中禁用火花。然而,在其他示例中,可能不会禁用火花,因为在没有燃料的情况下提供火花将不会导致燃烧。
因此,以选定的气缸停用模式停用一个或多个气缸包括对于确定数量和标识的气缸,保持气缸气门关闭且没有燃料被喷射到气缸中持续720度曲柄转角的至少整个发动机循环(即,持续气缸的所有四个冲程)。使用四缸发动机作为示例,当气缸的确定数量是两个(或者进气比率为0.5)并且选定模式在每个发动机循环中都会改变停用气缸的标识时,可以禁止向第一组两个气缸进行燃料喷射,并且在第一发动机循环期间停用第一组两个气缸的进气门和排气门,而燃烧在第二组两个气缸中继续。然后,可以禁止向第二组两个气缸进行燃料喷射,并且在第二发动机循环期间停用第二组两个气缸的进气门和排气门,同时为第一组两个气缸供应燃料(例如,经由DI)并且重新激活它们的进气门和排气门。然后,可以再次禁止向第一组两个气缸进行燃料喷射,并且在第三发动机循环期间停用它们的进气门和排气门等。
另外,如在420处所指示,以选定的停用模式停用一个或多个气缸包括调整发动机操作参数以经由(其余的)活动气缸维持扭矩需求。例如,可以在活动气缸中调整空气流、火花正时和气缸气门正时中的一者或多者,以便维持发动机扭矩需求并最小化扭矩扰动。因此,发动机可以在以选定模式停用气缸子集而其余数量的活动气缸提供所有扭矩需求的情况下操作。
在422处,确定是否满足用于以非VDE模式操作的条件。例如,控制器可以确定发动机工况是否已经改变为保证退出VDE操作模式并进入非VDE操作模式,其中发动机可以在所有气缸都活动的情况下操作。在一个示例中,如果扭矩需求或车速高于阈值,则可以满足非VDE模式进入条件(或VDE模式退出条件)。
如果不满足用于以非VDE模式操作的条件,则方法400前进到424并且包括将发动机操作维持在VDE模式中。此外,当VDE模式内的工况改变时,可以诸如通过返回到410改变选定的气缸停用模式。通过这种方式,控制器可以调整停用气缸的数量和标识,以便在优化燃料经济性的同时满足驾驶员所需的扭矩。
如果满足用于以非VDE模式操作的条件,则方法400前进到426并且包括在所有气缸都活动的情况下进行操作。例如,如在428处所指示,通过重新激活当前停用的一个或多个气缸的进气门和排气门,发动机可以从VDE模式转变到非VDE模式。例如,控制器可以通过以适当的气门正时向相应的气门致动器发送控制信号来重新激活当前停用的一个或多个气缸的进气门和排气门。如在430处所指示,在所有气缸都活动的情况下操作还包括向每个气缸提供燃料和火花。因此,燃烧可以根据已知的点火顺序发生在发动机的每个气缸中。如在432处所指示,转变为在所有气缸都活动的情况下操作另外包括调整发动机操作参数以维持扭矩需求。例如,由于在所有发动机气缸中恢复了燃烧,可以调整空气流、火花正时和气缸气门正时中的一者或多者,以便维持发动机扭矩需求并最小化扭矩扰动。
在434处,方法400包括在纯DI操作、纯PFI操作和PFI+DI操作之间进行选择,如将参考图5进一步描述的。例如,由于rVDE技术能够节省燃料经济性,所以PFI可能不会在发动机负荷较低时用于燃料经济性,但是可以在发动机起动期间使用以促进燃料汽化和混合物制备。可以在较高的发动机转速下选择PFI+DI操作以提高发动机性能。在以非VDE模式操作(以及在以VDE模式操作的同时,如在408中)的同时,可以在所有其他工况下选择纯DI操作。具体地,在纯DI操作、纯PFI操作和PFI+DI操作之间进行选择不仅可以确定输送燃料的喷射器,而且可以确定如何操作燃料提升泵(例如,LPP 212)。在使用PFI操作时(例如,在纯PFI操作和PFI+DI操作期间),提升泵可以在泄压模式下操作,其中提升泵被控制为在由泄压阀维持的机械限制压力下输出燃料,以便在没有压力反馈的情况下操作PFI系统。当仅使用DI操作时,可以控制提升泵以在比机械限制压力低的压力下输出燃料以便减少电力消耗。在434之后,方法400结束。
通过这种方式,通过在以VDE模式操作与以非VDE模式操作之间转变发动机,可以提高燃料经济性,在所述VDE模式中,一个或多个气缸被选择性地停用并且不经历燃烧,在所述非VDE模式,每个气缸都是活动的并且燃烧燃料和空气。此外,通过在VDE模式期间仅经由DI提供燃料,可以降低电力消耗,如下面进一步描述的。
图5示出了用于控制rVDE发动机的PDFI燃料系统的操作的示例性方法500。方法500的至少部分适用于图2中所示的燃料系统8的第一示例性配置200和图3中所示的燃料系统8的第二示例性配置300。更具体地,燃料提升泵(例如,图2至图3的LPP 212)可以被配置为向高压燃料泵(例如,图2至图3的HPP 214)和进气道燃料喷射燃料轨(例如,图2至图3的第二燃料轨260)两者输送燃料。可以基于是否需要PFI、DI或两者来不同地操作提升泵(例如,通过控制器,诸如图1至图3中所示的控制器12)。在一些示例中,方法500可以作为图4的方法400的一部分(例如,在434处)来执行。在其他示例中,可以在需要燃料输送的任何时间(诸如当发动机在发动机气缸内燃烧燃料时)执行方法500。
方法500开始于502并且包括估计和/或测量工况。工况可以包括例如环境温度、歧管压力、节气门位置(例如,来自节气门位置传感器输出的信号TP)、加速踏板位置(例如,由踏板位置传感器输出的信号PP)、发动机温度(例如,如根据发动机冷却剂温度传感器(诸如图1的发动机冷却剂温度传感器116)的输出估计的)、催化剂(例如,图1的排放控制装置178)的温度、发动机的状态以及发动机的点火状态。发动机的状态可以指发动机是开启(例如,以非零速度操作且在发动机气缸内发生燃烧)或还是关闭(例如,静止时,发动机气缸中没有发生燃烧)。车辆点火状态可以指代点火开关的位置。作为示例,点火开关可以处于“关闭”位置,指示车辆关闭(例如,断电、车速为零),或者处于车辆(例如,向车辆系统供电)开启的“开启”位置。发动机的状态和车辆的状态可以不同。例如,当车辆是混合动力电动车辆时,车辆可以开启并以纯电动模式操作,该模式中电机供应扭矩以推进车辆并且发动机关闭且不供应用于推进车辆的扭矩。作为另一个示例,在发动机关闭而车辆保持开启的怠速停止期间,车辆可以开启并且发动机可以关闭。在一个示例中,当执行怠速停止时,车辆可以处于静止状态。在另一个示例中,当执行怠速停止时,车辆可以处于运动中(例如,滑行)。
在504处,确定是否存在发动机冷起动条件。在响应于在发动机长时间不活动之后(例如,在大于阈值持续时间的不活动之后)的发动机起动请求而起动发动机时(例如,从零速度转动起动到非零速度,燃料和火花被提供给已发起的燃烧)和/或当发动机温度低于阈值温度(诸如低于催化剂的起燃温度)时,可以确认冷起动条件。作为另一个示例,当发动机起动时的发动机温度基本上等于环境温度(例如,在环境温度的阈值内)时,可以确认冷起动条件。通过车辆驾驶员诸如通过转动点火钥匙、压下点火按钮将点火开关切换到“开启”位置或者从遥控装置(诸如钥匙扣、智能电话、平板计算机等)请求发动机起动,可以请求发动机起动。在另一个示例中,通过控制器将车辆从纯电动模式转变到发动机模式可以请求发动机起动,在所述发动机模式中,发动机中发生燃烧并且车辆至少部分地由源于发动机的扭矩推进。例如,当系统电池(例如,图1的系统电池58)的荷电状态(SOC)下降到阈值SOC以下时,车辆可以转变到发动机模式。阈值SOC可以为正的非零电池SOC水平,低于所述水平,系统电池就可能无法在经由源于电机的扭矩(例如,30%)推进车辆的同时支持或执行附加车辆功能。作为另一个示例,如果扭矩需求升高到阈值扭矩以上,则车辆可以转变到发动机模式。例如,阈值扭矩可以为仅电机不能满足或维持的正的非零扭矩量。在又另一个示例中,车辆控制器可以请求发动机起动退出怠速停止。
如果存在发动机冷起动条件,则方法500前进到506并且包括以泄压模式操作提升泵并经由PFI(而不是经由DI)提供燃料。PFI通常比DI产生更少的微粒排放,因此在微粒排放最差的寒冷条件期间使用PFI是有利的。例如,可以经由纯PFI操作提供燃料用于发动机起动之后的多个燃烧事件。在另一个示例中,可以经由纯PFI操作提供燃料,直到催化剂达到其起燃温度。如在508处所指示,以泄压模式操作提升泵并经由PFI提供燃料还包括提供最大提升泵输出以维持固定的机械调节出口压力。例如,提升泵可以在等于或接近最大电压下(诸如高于阈值电压)操作,并且可以保持基本恒定。阈值电压对应于非零电压值,诸如10V至12V,等于或高于所述非零电压值,箱内泄压阀(例如,泄压阀219)限制提升泵的出口压力(例如,限制为5巴),如关于图2所详细描述的。例如,在比阈值电压低的电压下,提升泵的出口压力可以低于泄压阀的压力,因此出口压力可以随电压而变化。相反,在等于或高于阈值电压时,电压变化不会导致提升泵出口压力的变化。通过以泄压模式操作提升泵,PFI燃料轨可以在提升泵的出口压力下(例如,5巴)供应燃料,使得PFI燃料轨压力在没有来自PFI燃料轨传感器的反馈的情况下是已知的以便于准确的进气道燃料喷射。所述方法可以可选地前进到524,如下所述,或者可以结束。
在其中高压燃料泵被配置为对被提供给PFI燃料轨的燃料进一步加压的可选示例(诸如图3中所示的示例性配置300)中,以泄压模式操作提升泵还可以包括以直通模式诸如通过停用HPP的螺线管激活的控制阀(SACV)(例如,螺线管激活的控制阀236)来操作SACV。因此,PFI燃料轨可以经由联接到PFI燃料轨的泄压阀(例如,图3中所示的泄压阀246)维持在固定压力(例如,15巴),使得PFI燃料轨压力在没有来自PFI燃料轨传感器的反馈的情况下是已知的,从而实现准确的进气道燃料喷射。此外,通过在发动机冷起动期间经由高压进气道喷射输送燃料,可以经由进气道喷射燃料轨的固定高压实现充分的燃料雾化,同时减少微粒排放。然而,在此类配置中,提升泵可以首先以连续电压的泄压模式操作,然后切换到以脉冲可变压力模式操作。即,一旦将提升泵联接到高压燃料泵的燃料通道充分加压,提升泵就可以在高于蒸气压力操作,所述蒸气压力可以小于泄压模式压力,而高压燃料泵维持PFI燃料轨中的高压固定压力,即使提升泵输出压力改变也是如此。
返回到504,如果不存在发动机冷起动条件,诸如当没有请求发动机起动时(例如,发动机已经开启并且正在操作)或者当请求发动机起动时发动机为暖态时(例如,存在热起动条件),则方法500前进到512并且包括确定发动机转速是否大于阈值速度。阈值速度可以是非零正速度值,所述非零正速度值是指在其之上就可以由于气缸燃烧事件之间的时间缩短而减少将燃料直接喷射到气缸的时间量的速度。如果发动机转速大于阈值速度,则方法500前进到510并且包括以泄压模式操作提升泵并经由PFI和DI的组合(例如,PFI+DI)提供燃料。如在516处所指示,以泄压模式操作提升泵包括提供最大提升泵输出。如上面在508处所指示,泄压阀机械地调节最大提升泵输出。如在518处所指示,经由PFI+DI提供燃料包括确定所需的DI/PFI分流比。如本文所使用的,DI/PFI分流比涉及给定气缸循环的总燃料量中经由进气道喷射输送的一部分(例如,分数),以及给定气缸循环的总燃料量中经由(单次或多次)直接喷射输送的其余部分。控制器可以将存储在控制器的存储器中的查找表作为发动机工况(诸如发动机转速和负载)的函数来参考,以确定所需的DI/PFI分流比。作为解释性示例,与6000RPM和0.2负载相对应的表值可以保持凭经验确定的值0.8和0.2。值0.8(或80%)是PFI燃料分数,而值0.2(或20%)是DI燃料分数。因此,如果在发动机循环期间总燃料量为1克,则进气道喷射0.8克燃料并且直接喷射0.2克燃料。在另一个示例中,要经由进气道喷射器和直接喷射器输送的燃料量可以存储在一个以上的预定查找表或函数中。例如,一个表可以对应于确定进气道喷射量,而另一个表可以对应于确定直接喷射量。两个表可以被索引到发动机工况,诸如发动机转速和发动机负荷以及其他发动机工况。此外,在每个气缸循环中,所述表可以输出要经由进气道燃料喷射和/或直接喷射来喷射的燃料的量。一旦确定了所需的DI/PFI分流比,控制器就可以在针对发动机工况确定的正时向适当的喷射器发送具有相应脉冲宽度的信号。
经由PFI+DI提供燃料还包括如在520处所指示选择DI燃料轨压力设定点,并且如在522处所指示响应于DI燃料轨压力误差而调整HPP的输出以改变每个冲程的泵容积。作为一个示例,控制器可以响应于一个或多个工况(包括发动机转速、发动机负荷、扭矩需求、燃料消耗率和各种环境条件)而改变DI燃料轨压力设定点。例如,控制器可以将一个或多个工况输入到存储在控制器的存储器中的查找表或映射中并输出DI燃料轨设定点。作为一个非限制性示例,可以选择DI燃料轨压力,使得直接喷射器的脉冲宽度可以维持在针对所需的燃料喷射量的最小脉冲宽度之上。被提供给HPP的泵命令可以响应于通过将选定的DI燃料轨压力设定点与测量的DI燃料轨压力(例如,由图2至图3中所示的压力传感器248测量的)进行比较获得的DI燃料轨压力误差而进行调整。作为一个非限制性示例,当测量的DI燃料轨压力小于DI燃料轨压力设定点时,可以调整被提供给HPP的泵命令以增加HPP的每个冲程的有效容积,由此增加DI燃料轨处的燃料压力。例如,可以通过相对于驱动HPP的凸轮(例如,图3的凸轮230)的位置将来自控制器的命令信号的正时提前来增加每个冲程的有效容积。作为另一个示例,当DI燃料轨压力高于DI燃料轨压力设定点时,可以诸如通过相对于凸轮的位置延迟由控制器提供的命令信号的正时来调整泵命令以减小每个泵冲程的有效容积。
在524处,方法500包括测量HPP的容积损失分数以确定泵模型修正项。即,当提升泵以泄压模式(例如,在机械调节压力下)操作时,控制器可以在HPP容积效率最大时适时地获知(例如,自校准)与高(例如,最大)HPP入口压力相关联的容积损失,以便将泵模型调整到实际HPP性能。在一个示例中,与高HPP入口压力相关联的容积损失可以被计算为:VLmax=Vmodel-Vactual,其中Vmodel是模型泵送体积(例如,根据先验HPP模型确定的),并且Vactual是由HPP泵送的实际体积。Vmodel可以被计算为:其中A是偏移项,B是泄漏项,C是压缩率项,FRP是DI燃料轨的燃料轨压力,N是发动机转速,并且DC是HPP的占空比。例如,项A、B和C可以是存储在控制器的存储器中的预校准项,而FRP、N和DC是当前测量的工况。Vactual可以基于测量的DI燃料轨压力和喷射的燃料量来确定。VLmax然后可以通过以下运算被转换为容积损失分数(FVLmax):将VLmax除以全泵排量(例如,在给定的泵命令占空比和驱动速度N下每个冲程HPP的已知排量)。容积损失分数可以用于确定修正泵模型(Vcorrected):Vcorrected=Vmodel+Vadder,其中Vadder是等于FVLmax乘以泵排量的追加修正项。在全命令的泵排量下,Vadder等于VLmax,但是在部分命令排量下不同。修正泵模型可以用于纯DI操作期间的提升泵控制,如下面将进一步描述的,使得低HPP泵入口压力下的容积损失分数与HPP泵入口压力为最大值时的容积损失分数相匹配(例如,FVL保持恒定,而修正体积基于命令的泵排量而变化)。
在纯PFI操作期间的一些示例中,控制器可以进一步使用在524处获知的容积效率来适时地检查直接燃料喷射器的校准。例如,控制器可以暂时命令HPP向DI燃料轨输送加压燃料,直到达到所需的FRP。在HPP正操作时,可以确定容积效率。然后可以按预定喷射器序列直接喷射少量燃料,所述预定喷射器序列可以重复所需的次数(例如,三次)。可以从进气道燃料喷射中减去相应的燃料量以补偿直接喷射的燃料并保持所需的空燃比。控制器可以确定在每次直接喷射期间DI燃料轨中的FRP下降,以确定由每个直接喷射器实际喷射的(平均)燃料量并将所述燃料量与所需的(例如,命令的)量进行比较。然后,控制器可以确定每个喷射器的修正系数,所述修正系数可以在随后的DI操作期间使用。在524之后,方法500结束。
返回到512,如果发动机转速不大于阈值速度(例如,发动机转速小于或等于阈值速度),则方法500前进到526并且包括以可变压力模式操作提升泵并经由DI(而不是经由PFI)提供燃料。如在528处所指示,以可变压力模式操作提升泵并经由DI提供燃料包括基于工况来选择DI燃料轨压力设定点。作为一个示例,控制器可以响应于一个或多个工况(包括发动机转速、发动机负荷、扭矩需求、燃料消耗率和各种环境条件)而改变DI燃料轨压力设定点。例如,控制器可以将当前工况输入到存储在控制器的存储器中的一个或多个查找表、算法或映射中并输出DI燃料轨设定点。作为一个非限制性示例,可以选择DI燃料轨压力,使得直接喷射器的脉冲宽度可以维持在针对所需的燃料喷射量的最小脉冲宽度之上。作为另一个示例,DI燃料轨压力设定点可以对应于命令的泵排量。此外,控制器可以使用在以泄压模式操作提升泵时的PFI操作期间确定的修正泵模型(例如,在524处),以确定针对当前工况(例如,FRP、N和DC)的修正模型泵送体积(Vcorrected)。
如上面在522处所述,经由DI提供燃料还包括响应于DI燃料轨压力误差而调整HPP输出以改变每个冲程的泵容积,如在530处所指示。此外,以可变压力模式操作提升泵并经由DI提供燃料包括基于容积损失分数误差来调整提升泵输出,如在532处所指示。例如,控制器可以将Vcorrected(用作所需的泵送体积)与实际(测量的)泵送体积Vactual进行比较,以确定在给定工况下的容积损失(VLcurrent):VLcurrent=Vcorrected-Vactual。VLcurrent然后可以被转换为当前容积损失分数(FVLcurrent)并且与FVLmax进行比较以确定容积损失分数误差(FVLerror):FVLerror=FVLcurrent-FVLmax。然后,控制器可以基于FVLerror来调整提升泵输出。例如,当容积损失分数误差大于阈值误差(例如,FVLcurrent比FVLmax大阈值量)时,可以增加提升泵输出以便减小FVLcurrent。作为另一个示例,当FVLcurrent等于FVLmax时,没有额外的容积损失分数,这表示HPP以全容积效率操作。阈值误差可以对应于HPP的最小所需容积效率。即,当FVLerror大于阈值误差时,提升泵输出的大小不足以产生最小的所需HPP容积效率,这可能导致例如DI燃料轨压力的意外降低。当容积损失分数误差小于阈值误差时,可以减小提升泵输出。即,提升泵输出可以大于产生所需的最小HPP容积效率所需要的输出,从而导致例如更大的电力消耗。作为一个示例,阈值误差可以是5%至20%范围内的正的非零值。阈值误差值可以是存储在控制器的存储器中的值,所述值是通过HPP容积损失分数和提升泵输出测量值凭经验确定的。例如,阈值误差小于5%可能导致由于HPP容积损失分数计算中的噪声而引起提升泵控制劣化,并且阈值大小大于20%可能导致HPP入口处的压力不足。因此,HPP的容积损失分数误差用作在纯DI操作期间控制提升泵的反馈以将HPP维持在所需的最小容积效率。可以通过调整被提供到提升泵的电压来调整提升泵输出。例如,可以增加被提供给提升泵的电压以增加提升泵输出,并且可以减小被提供给提升泵的电压以减少提升泵输出。此外,提升泵可以在脉冲操作模式下操作,同时经由纯DI提供燃料以便进一步降低电力消耗。调整提升泵输出还可以包括调整被供应给提升泵的每个电压脉冲的持续时间以及每个电压脉冲之间的间隔(例如,提升泵的占空比)。通过控制提升泵使得HPP维持最小容积效率,可以提高燃料供应系统的总效率。在532之后,方法500结束。
因此,图5的方法可以包括基于是否需要进气道燃料喷射而在以泄压模式操作提升泵与以可变压力模式操作提升泵之间进行选择。作为一个示例,控制器可以仅在以泄压模式操作提升泵与以可变压力模式操作提升泵之间进行选择,使得在任何给定条件期间,提升泵以泄压模式或可变压力模式而不以任何其他模式操作。作为另一个示例,图5的方法500可以包括在进气道燃料喷射器活动的情况下以泄压模式操作提升泵,并且在进气道燃料喷射器停用的情况下以可变压力模式操作提升泵。
作为另一个示例,图5的方法可以包括确定进气道燃料喷射条件,并且响应于此,以泄压模式操作提升泵;以及确定直接喷射条件,并且响应于此,以可变压力模式操作提升泵。在一些示例中,在进气道燃料喷射(可以或可以不另外包括直接喷射)时或期间发生以泄压模式操作提升泵,并且在不执行进气道燃料喷射时以可变压力模式操作提升泵。此外,存储在存储器中的指令可以包括:根据发动机转速传感器(例如,图1的霍尔效应传感器120)或根据发动机温度传感器(例如,图1的发动机冷却剂温度传感器116)结合发动机起动请求来确定进气道燃料喷射条件,并且作为响应,通过用于向提升泵的马达发送信号的指令来控制处于泄压模式的提升泵;以及根据发动机转速传感器、根据发动机温度传感器结合发动机起动请求、或根据可变排量发动机模式的操作来确定纯直接喷射条件,并且作为响应,通过用于向提升泵的马达发送不同信号的指令来控制处于可变压力模式的提升泵。在一些示例中,所述方法可以包括基于确定是否存在冷起动条件以及确定发动机转速是否大于阈值来确定是否执行进气道燃料喷射和直接喷射中的每一者中的一者或多者。
通过这种方式,可以有效地控制燃料系统,同时基于工况经由PFI和/或DI准确地提供燃料。通过在纯DI操作期间使用闭环泵控制以可变压力模式操作提升泵,降低了电力消耗。通过在PFI操作(例如,纯PFI操作和PFI+DI操作两者)期间使用开环泵控制以泄压模式操作提升泵,提升泵消耗附加的电力,但是PFI喷射压力在没有压力传感器的情况下是已知的,从而降低了车辆成本。此外,泄压模式下的操作能够适时地确定在最大HPP入口压力下的容积损失分数(FVLmax)和修正泵模型,这降低了对HPP参数(例如,螺线管激活的控制阀的电流波形、凸轮位置、泵速等)的变化的敏感度以便准确地进行提升泵控制。
接下来,图6示出了控制rVDE发动机的PFDI燃料系统(诸如图2中所示的燃料系统和图1中所示的发动机系统)的曲线图600。具体地,燃料提升泵(例如,图2的LPP 212)可以基于当前燃料喷射位置诸如根据图5的方法在操作模式(例如,可变压力模式和泄压模式)之间转变。发动机转速在曲线602中示出,发动机模式在曲线604中示出,燃料喷射位置在606中示出,燃料通道(例如,图2的低压燃料通道218)的压力在曲线610中示出,高压泵(例如,图2的HPP 214)的容积损失分数误差在图612中示出,并且被供应给提升泵的电压在曲线614中示出。对于以上所有曲线,横轴表示时间,其中时间沿着横轴从左向右增加。竖轴表示每个标记的参数,所述参数的值除了曲线604和曲线606之外从下到上增加,在所述曲线604中,竖轴表示发动机是以VDE模式还是以非VDE模式操作(如标记的),在曲线606中,竖轴表示燃料喷射位置(PFI、DI或PFI+DI,如标记的)。此外,阈值发动机转速由虚线616表示,在所述虚线之上,发动机经由PFI和DI两者(例如,PFI+DI)供应燃料,最大燃料通道压力由虚线620表示,阈值容积损失分数误差由虚线626表示,并且阈值提升泵电压由虚线628表示。注意,燃料通道压力值是基于提升泵的输出和泄压阀(例如,图2的箱内泄压阀219)的压力设定点推断的值。
在时间t1,发动机从静止冷起动,导致发动机转动起动时发动机转速(曲线602)增加。在起动时,发动机以非VDE模式(曲线604)操作,所有气缸都被激活(例如,每个气缸的进气门和排气门被激活,并且燃料被提供给每个气缸)。由于冷起动,经由纯PFI操作(曲线606)提供燃料。因为经由PFI提供燃料,所以提升泵以泄压模式操作,并且被供应给提升泵的电压(曲线614)大于阈值电压(虚线628)。另外,提升泵以连续电压模式操作,并且提升泵被提供以基本恒定的电压。在提升泵电压大于阈值的情况下,燃料通道压力(曲线610)快速升高到最大燃料通道压力(虚线620),所述最大燃料通道压力是泄压阀的压力设定点。因此,PFI燃料轨压力也等于泄压阀的压力设定点。注意,在时间t1至时间t2之间,因为未使用HPP,所以未确定HPP的容积损失分数误差。在其他示例中,可以暂时激活HPP以便校准直接喷射器并确定最大HPP入口压力下的容积损失分数。
在多个发动机循环之后,在时间t2,燃料系统转变为经由纯DI操作(曲线606)提供燃料。控制器(例如,图1和图2的控制器12)选择所需的DI FRP并诸如通过利用螺线管激活的控制阀调整HPP操作以提供所需的DI FRP。在经由纯DI操作提供燃料时,提升泵使用闭环脉冲泵控制以可变压力模式操作。即,供应至提升泵的电压(曲线614)改变并且小于阈值电压(虚线628),从而改变提升泵输出的燃料压力。例如,在提升泵电压脉冲之间(例如,当提升泵电压被设定为零时),(推断的)燃料通道压力随着每个非零电压脉冲而减小并再次增加,如在曲线610中所示。在以可变压力模式的操作期间,提升泵电压基于HPP的容积损失分数误差(曲线612)而变化,以便维持与阈值容积损失分数误差(虚线626)相对应的最小HPP容积效率,如下面将进一步所述的。
在时间t3,发动机转速(曲线602)保持低于阈值速度(虚线616)。此外,诸如当发动机负荷小于阈值负载(未示出)时,满足VDE模式的进入条件。因此,诸如根据图4的方法,发动机被转变到以VDE模式操作(曲线604)。VDE模式可以是滚动VDE模式,其中一个或多个气缸以选定模式停用。此外,在以VDE模式操作时,选定模式可能会有所不同。通过禁止向一个或多个气缸进行燃料喷射并且维持一个或多个气缸的进气门和排气门关闭来停用一个或多个气缸。另外,当以VDE模式操作时,燃料继续经由纯DI(曲线606)喷射,因此提升泵继续以可变压力模式操作。
在时间t2至时间t4之间,HPP容积损失分数误差(曲线612)小于阈值容积损失分数误差(虚线626)。作为响应,诸如通过减少在每个电压脉冲期间供应的电压量,提升泵电压降低。当前的容积损失分数误差可以部分地通过使用在以泄压模式操作提升泵时在前一次自校准期间获得的最大HPP入口压力下的容积损失分数来确定。在时间t4,HPP容积损失分数误差(曲线612)增加到容积损失分数误差(虚线626)之上。作为响应,诸如通过增加被供应给提升泵的电压的占空比,被供应给提升泵的电压增加。通过这种方式,可以控制提升泵使得被供应给提升泵的电压基于HPP容积损失分数误差而变化,以便在经由纯DI喷射燃料时将HPP的容积效率维持在最小容积效率。
在时间t5,响应于满足退出VDE模式的条件,诸如当发动机负荷大于阈值(未示出)时,发动机被转变到非VDE模式(曲线604)。结果,所有气缸的进气门和排气门都是活动的,并且燃料被输送到每个气缸。因为发动机转速小于阈值发动机转速(虚线616),所以继续经由纯DI(曲线606)提供燃料。因此,提升泵继续以可变压力模式操作,使得被供应给提升泵的电压(曲线614)变化并且小于阈值电压(虚线628)。
在时间t6,发动机转速(曲线602)超过阈值发动机转速(虚线616)。因此,由于执行直接喷射的时间量有限,所以经由PFI+DI(曲线606)提供燃料。在经由PFI至少部分地提供燃料的情况下,提升泵再次以泄压模式操作。被供应给提升泵的电压(曲线614)增加到高于阈值电压(虚线628),并且燃料通道压力(曲线610)增加到最大燃料通道压力(虚线620)。如曲线612中所示,HPP容积损失分数误差减小到零。当执行DI并且提升泵以泄压模式操作时,在最大提升泵出口压力的情况下,控制器可以获知最大压力下的容积损失分数,这可以用在以可变压力模式操作时的后续提升泵控制中。
通过这种方式,可以在没有用于测量提升泵的输出的压力传感器的情况下有效地操作滚动可变排量发动机中的PFDI燃料系统。例如,当仅经由直接喷射来喷射燃料时,不使用来自压力传感器的反馈来控制提升泵输出,而是基于直接喷射泵的容积效率(和容积损失分数误差)来控制提升泵。当执行进气道燃料喷射时,包括当经由PFI和DI两者喷射燃料时,诸如通过将提升泵输出增加到最大的机械调节压力,PFI燃料轨在固定压力下使用开环控制(例如,经由泄压阀)操作。尽管在机械调节压力下操作会增加提升泵使用率,但是由于rVDE技术的燃料经济性节省,所以PFI很少执行使得在低压侧没有压力传感器的情况下操作PFDI燃料系统的成本节省超过增加提升泵使用率引起的附加功耗。此外,在机械调节压力下操作时,修正泵模型和基于容积效率的控制的最大提升泵输出下的容积损失分数可以适时地获知,这可以提高纯DI操作期间提升泵控制的准确度。
在没有提升泵输出压力反馈的情况下操作可变排量发动机中的PFDI燃料系统的提升泵的技术效果是可以降低车辆成本,同时最小化电力消耗增加。
作为一个示例,一种用于为发动机供应燃料的方法包括:基于是否经由进气道燃料喷射器为所述发动机供应燃料,在以泄压模式操作提升泵与以可变压力模式操作提升泵之间进行选择;以及基于在以所述泄压模式操作所述提升泵时测量的高压泵的容积损失分数,调整在以所述可变压力模式操作时所述提升泵的输出。在前述示例中,另外或可选地,以所述泄压模式操作所述提升泵包括在固定的提升泵出口压力下供应燃料,并且以所述可变压力模式操作所述提升泵包括在比所述固定提升泵出口压力小的可变提升泵出口压力下供应燃料。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,所述固定的提升泵出口压力是第一机械泄压阀的压力设定点,所述第一机械泄压阀定位在所述提升泵的下游且没有另外的泄压阀定位在其间。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,在所述提升泵以所述泄压模式操作时,所述进气道燃料喷射器处的压力等于所述固定的提升泵出口压力。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,所述高压泵联接在所述提升泵的下游且没有另外的泵定位在所述高压泵与所述提升泵之间,并且所述高压泵增加所述进气道燃料喷射器和直接喷射器中的一者或多者处的燃料压力。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,所述进气道燃料喷射器处的所述燃料压力是比所述固定的提升泵出口压力大的固定压力,并且所述直接喷射器处的所述燃料压力是大于或等于所述固定压力的可变压力。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,所述进气道燃料喷射器处的所述燃料压力是第二机械泄压阀的压力设定点,所述第二机械泄压阀定位在所述进气道燃料喷射器的上游且没有另外的泄压阀定位在其间。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,在以所述泄压模式操作所述提升泵与以所述可变压力模式操作所述提升泵之间进行选择包括当所述发动机至少部分地经由所述进气道燃料喷射器被供应以燃料时选择所述泄压模式并且当所述发动机仅经由所述直接喷射器被供应以燃料时选择所述可变压力模式。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,以所述泄压模式操作所述提升泵包括向所述提升泵供应大于或等于阈值电压的电压,并且以所述可变压力模式操作所述提升泵包括向所述提升泵供应比所述阈值电压低的电压。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,调整以所述可变压力模式操作时所述提升泵的所述输出还基于所述高压泵的容积损失分数误差值。
作为另一个示例,一种方法包括:当发动机以可变排量模式操作时经由直接喷射向所述发动机提供燃料;在所述可变排量模式之外操作时在经由直接喷射、经由进气道燃料喷射、或同时经由进气道燃料喷射和直接喷射提供燃料之间进行选择;在经由直接喷射提供燃料时基于直接喷射燃料泵的容积损失分数误差来控制提升泵在可变压力下向所述直接喷射燃料泵输出燃料;以及在经由进气道燃料喷射或同时经由进气道燃料喷射和直接喷射两者提供燃料时控制所述提升泵以在由泄压阀调节的固定压力下向所述直接喷射燃料泵和进气道燃料喷射燃料轨输出燃料。在前述示例中,另外或可选地,所述进气道燃料喷射燃料轨的压力是推断的压力。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,所述推断的压力等于由控制所述提升泵在所述固定压力下输出燃料时的所述泄压阀调节的固定压力。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,来自所述直接喷射燃料泵的回流进一步对被提供给所述进气道燃料喷射燃料轨的燃料加压,并且所述推断的压力等于第二泄压阀的压力设定点,所述第二泄压阀定位在所述直接喷射燃料泵的下游和所述进气道燃料喷射燃料轨的上游。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,基于所述直接喷射燃料泵的所述容积损失分数误差来控制所述提升泵在所述可变压力下向所述直接喷射燃料泵输出燃料包括:当所述容积损失分数误差大于阈值时增加被供应给所述提升泵的电压,并且当所述容积损失分数误差小于所述阈值时减小被供应给所述提升泵的电压。
作为另一个示例,一种用于车辆的系统包括控制器,其具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器:经由燃料系统向所述车辆的发动机输送燃料,所述燃料系统包括联接到第一燃料轨的直接喷射器和联接到第二燃料轨的进气道燃料喷射器,各自联接到位于燃料箱内的低压泵;当通过所述进气道燃料喷射器或所述进气道燃料喷射器和直接喷射器输送燃料时,操作所述低压泵以在机械调节压力下输出燃料;并且当仅通过所述直接喷射器输送燃料时,操作所述低压泵以在比所述机械调节压力低的压力下输出燃料。在前述示例中,所述系统另外或可选地还包括泄压阀,所述泄压阀定位在所述燃料箱内并且联接到所述低压泵的出口,并且其中所述机械调节压力是所述泄压阀的压力设定点。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,所述发动机是可变排量发动机,并且所述控制器保持存储在非暂时性存储器上的其他计算机可读指令,所述其他计算机可读指令在被执行时使所述控制器:至少基于发动机负荷选择性地停用所述发动机的一个或多个气缸;在一个或多个气缸被选择性地停用时仅通过所述直接喷射器向其余的活动气缸输送燃料;并且在所有气缸都活动时,基于发动机转速和发动机冷起动条件中的至少一者,在仅通过所述直接喷射器、仅通过所述进气道燃料喷射器或通过所述直接喷射器和所述进气道燃料喷射器输送燃料之间进行选择。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,操作所述低压泵以在所述机械调节压力下输出燃料包括向所述提升泵供应比阈值电压大的第一电压。在任何或所有前述示例中,所述系统另外或可选地还包括联接在所述第一燃料轨与所述低压泵之间的高压泵,并且其中操作所述低压泵以在比所述机械调节压力低的压力下输出燃料包括向所述提升泵供应比所述阈值电压低的第二电压,所述第二电压变化以保持所述高压泵的容积效率。
在另一种表示中,一种方法包括:基于燃料喷射位置,在控制提升泵以机械限制压力输出燃料与控制所述提升泵以比所述机械限制压力低的压力输出燃料之间进行选择;以及基于在控制所述提升泵以所述机械限制压力输出燃料时测量的高压泵的容积损失分数来将所述压力调整为比所述机械限制压力低。在前述示例中,另外或可选地,基于所述燃料喷射位置在控制所述提升泵以所述机械限制压力输出燃料与控制所述提升泵以比所述机械限制压力低的压力输出燃料之间进行选择包括:响应于所述燃料喷射位置包括进气道燃料喷射而选择控制所述提升泵以所述机械限制压力输出燃料;以及响应于所述燃料喷射位置不包括进气道燃料喷射而选择控制所述提升泵以比所述机械限制压力低的压力输出燃料。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,当同时经由进气道燃料喷射和直接喷射两者提供燃料时,测量在控制所述提升泵以所述机械限制压力输出燃料时测量的所述高压泵的所述容积损失分数。在任何或所有前述示例中,另外或可选地,基于在控制所述提升泵以所述机械限制压力输出燃料时测量的所述高压泵的所述容积损失分数来将所述压力调整为低于所述机械限制压力将所述高压泵的容积效率保持为所需的容积效率。
注意,本文中包括的示例性控制和估计例程可以用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的特定例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个,诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等。因此,所示出的各种动作、操作和/或功能可以按所示顺序执行、并行地执行、或者在某些条件下可以省略。同样地,处理顺序不一定是实现本文中描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了易于说明和描述而提供的。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外,所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示要编程到发动机控制系统中计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。
应当理解,本文公开的配置和例程本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义,因为许多变型是可能的。例如,上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
下面的权利要求具体地指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能会引用“一个”要素或“一个第一”要素或其等效物。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。可以通过修改本权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求书来要求保护所公开的特征、功能、要素和/或属性的其他组合及子组合。这样的权利要求书,无论在范围上与原始权利要求书相比更宽、更窄、相同或是不同,同样被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明,一种用于为发动机供应燃料的方法包括:基于是否经由进气道燃料喷射器为所述发动机供应燃料,在以泄压模式操作提升泵与以可变压力模式操作提升泵之间进行选择;以及基于在以所述泄压模式操作所述提升泵时测量的高压泵的容积损失分数,调整在以所述可变压力模式操作时所述提升泵的输出。
根据一个实施例,以所述泄压模式操作所述提升泵包括在固定的提升泵出口压力下供应燃料,并且以所述可变压力模式操作所述提升泵包括在比所述固定提升泵出口压力小的可变提升泵出口压力下供应燃料。
根据一个实施例,所述固定的提升泵出口压力是第一机械泄压阀的压力设定点,所述第一机械泄压阀定位在所述提升泵的下游且没有另外的泄压阀定位在其间。
根据一个实施例,在所述提升泵以所述泄压模式操作时,所述进气道燃料喷射器处的压力等于所述固定的提升泵出口压力。
根据一个实施例,所述高压泵联接在所述提升泵的下游且没有另外的泵定位在所述高压泵与所述提升泵之间,并且所述高压泵增加所述进气道燃料喷射器和直接喷射器中的一者或多者处的燃料压力。
根据一个实施例,所述进气道燃料喷射器处的所述燃料压力是比所述固定的提升泵出口压力大的固定压力,并且所述直接喷射器处的所述燃料压力是大于或等于所述固定压力的可变压力。
根据一个实施例,所述进气道燃料喷射器处的所述燃料压力是第二机械泄压阀的压力设定点,所述第二机械泄压阀定位在所述进气道燃料喷射器的上游且没有另外的泄压阀定位在其间。
根据一个实施例,在以所述泄压模式操作所述提升泵与以所述可变压力模式操作所述提升泵之间进行选择包括当所述发动机至少部分地经由所述进气道燃料喷射器被供应以燃料时选择所述泄压模式并且当所述发动机仅经由所述直接喷射器被供应以燃料时选择所述可变压力模式。
根据一个实施例,以所述泄压模式操作所述提升泵包括向所述提升泵供应大于或等于阈值电压的电压,并且以所述可变压力模式操作所述提升泵包括向所述提升泵供应比所述阈值电压低的电压。
根据一个实施例,调整以所述可变压力模式操作时所述提升泵的所述输出还基于所述高压泵的容积损失分数误差值。
根据本发明,一种方法包括:当发动机以可变排量模式操作时经由直接喷射向所述发动机提供燃料;在所述可变排量模式之外操作时在经由直接喷射、经由进气道燃料喷射、或同时经由进气道燃料喷射和直接喷射提供燃料之间进行选择;在经由直接喷射提供燃料时基于直接喷射燃料泵的容积损失分数误差来控制提升泵在可变压力下向所述直接喷射燃料泵输出燃料;以及在经由进气道燃料喷射或同时经由进气道燃料喷射和直接喷射两者提供燃料时控制所述提升泵以在由泄压阀调节的固定压力下向所述直接喷射燃料泵和进气道燃料喷射燃料轨输出燃料。
根据一个实施例,所述进气道燃料喷射燃料轨的压力是推断的压力。
根据一个实施例,所述推断的压力等于由控制所述提升泵在所述固定压力下输出燃料时的所述泄压阀调节的固定压力。
根据一个实施例,来自所述直接喷射燃料泵的回流进一步对被提供给所述进气道燃料喷射燃料轨的燃料加压,并且所述推断的压力等于第二泄压阀的压力设定点,所述第二泄压阀定位在所述直接喷射燃料泵的下游和所述进气道燃料喷射燃料轨的上游。
根据一个实施例,基于所述直接喷射燃料泵的所述容积损失分数误差来控制所述提升泵在所述可变压力下向所述直接喷射燃料泵输出燃料包括:当所述容积损失分数误差大于阈值时增加被供应给所述提升泵的电压,并且当所述容积损失分数误差小于所述阈值时减小被供应给所述提升泵的电压。
根据本发明,提供了一种用于车辆的系统,所述系统具有控制器,其具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器:经由燃料系统向所述车辆的发动机输送燃料,所述燃料系统包括联接到第一燃料轨的直接喷射器和联接到第二燃料轨的进气道燃料喷射器,各自联接到位于燃料箱内的低压泵;当通过所述进气道燃料喷射器或所述进气道燃料喷射器和直接喷射器输送燃料时,操作所述低压泵以在机械调节压力下输出燃料;并且当仅通过所述直接喷射器输送燃料时,操作所述低压泵以在比所述机械调节压力低的压力下输出燃料。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于泄压阀,所述泄压阀定位在所述燃料箱内并且联接到所述低压泵的出口,并且其中所述机械调节压力是所述泄压阀的压力设定点。
根据一个实施例,所述发动机是可变排量发动机,并且所述控制器保持存储在非暂时性存储器上的其他计算机可读指令,所述其他计算机可读指令在被执行时使所述控制器:至少基于发动机负荷选择性地停用所述发动机的一个或多个气缸;在一个或多个气缸被选择性地停用时仅通过所述直接喷射器向其余的活动气缸输送燃料;并且在所有气缸都活动时,基于发动机转速和发动机冷起动条件中的至少一者,在仅通过所述直接喷射器、仅通过所述进气道燃料喷射器或通过所述直接喷射器和所述进气道燃料喷射器输送燃料之间进行选择。
根据一个实施例,操作所述低压泵以在所述机械调节压力下输出燃料包括向所述提升泵供应比阈值电压大的第一电压。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于联接在所述第一燃料轨与所述低压泵之间的高压泵,并且其中操作所述低压泵以在比所述机械调节压力低的压力下输出燃料包括向所述提升泵供应比所述阈值电压低的第二电压,所述第二电压变化以保持所述高压泵的容积效率。
Claims (15)
1.一种用于为发动机供应燃料的方法,其包括:
基于是否经由进气道燃料喷射器为所述发动机供应燃料,在以泄压模式操作提升泵与以可变压力模式操作提升泵之间进行选择;以及
基于在以所述泄压模式操作所述提升泵时测量的高压泵的容积损失分数,调整在以所述可变压力模式操作时所述提升泵的输出。
2.如权利要求1所述的方法,其中以所述泄压模式操作所述提升泵包括在固定的提升泵出口压力下供应燃料,并且以所述可变压力模式操作所述提升泵包括在比所述固定提升泵出口压力小的可变提升泵出口压力下供应燃料。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述固定的提升泵出口压力是第一机械泄压阀的压力设定点,所述第一机械泄压阀定位在所述提升泵的下游且没有另外的泄压阀定位在其间。
4.如权利要求3所述的方法,其中在所述提升泵以所述泄压模式操作时,所述进气道燃料喷射器处的压力等于所述固定的提升泵出口压力。
5.如权利要求2所述的方法,其中所述高压泵联接在所述提升泵的下游且没有另外的泵定位在所述高压泵与所述提升泵之间,并且所述高压泵增加所述进气道燃料喷射器和直接喷射器中的一者或多者处的燃料压力。
6.如权利要求5所述的方法,其中所述进气道燃料喷射器处的所述燃料压力是比所述固定的提升泵出口压力大的固定压力,并且所述直接喷射器处的所述燃料压力是大于或等于所述固定压力的可变压力。
7.如权利要求6所述的方法,其中所述进气道燃料喷射器处的所述燃料压力是第二机械泄压阀的压力设定点,所述第二机械泄压阀定位在所述进气道燃料喷射器的上游且没有另外的泄压阀定位在其间。
8.如权利要求5所述的方法,其中在以所述泄压模式操作所述提升泵与以所述可变压力模式操作所述提升泵之间进行选择包括当所述发动机至少部分地经由所述进气道燃料喷射器被供应以燃料时选择所述泄压模式并且当所述发动机仅经由所述直接喷射器被供应以燃料时选择所述可变压力模式。
9.如权利要求1所述的方法,其中以所述泄压模式操作所述提升泵包括向所述提升泵供应大于或等于阈值电压的电压,并且以所述可变压力模式操作所述提升泵包括向所述提升泵供应比所述阈值电压低的电压。
10.如权利要求1所述的方法,其中调整以所述可变压力模式操作时所述提升泵的所述输出还基于所述高压泵的容积损失分数误差值。
11.一种用于车辆的系统,其包括:
控制器,其具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器:
经由燃料系统向所述车辆的发动机输送燃料,所述燃料系统包括联接到第一燃料轨的直接喷射器和联接到第二燃料轨的进气道燃料喷射器,各自联接到位于燃料箱内的低压泵;
当通过所述进气道燃料喷射器或所述进气道燃料喷射器和直接喷射器输送燃料时,操作所述低压泵以在机械调节压力下输出燃料;并且
当仅通过所述直接喷射器输送燃料时,操作所述低压泵以在比所述机械调节压力低的压力下输出燃料。
12.如权利要求11所述的系统,其还包括泄压阀,所述泄压阀定位在所述燃料箱内并且联接到所述低压泵的出口,并且其中所述机械调节压力是所述泄压阀的压力设定点。
13.如权利要求11所述的系统,其中所述发动机是可变排量发动机,并且所述控制器保持存储在非暂时性存储器上的其他计算机可读指令,所述其他计算机可读指令在被执行时使所述控制器:
至少基于发动机负荷选择性地停用所述发动机的一个或多个气缸;
在一个或多个气缸被选择性地停用时仅通过所述直接喷射器向其余的活动气缸输送燃料;并且
在所有气缸都活动时,基于发动机转速和发动机冷起动条件中的至少一者,在仅通过所述直接喷射器、仅通过所述进气道燃料喷射器或通过所述直接喷射器和所述进气道燃料喷射器输送燃料之间进行选择。
14.如权利要求11所述的系统,其中操作所述低压泵以在所述机械调节压力下输出燃料包括向所述提升泵供应比阈值电压大的第一电压。
15.如权利要求14所述的系统,其还包括联接在所述第一燃料轨与所述低压泵之间的高压泵,并且其中操作所述低压泵以在比所述机械调节压力低的压力下输出燃料包括向所述提升泵供应比所述阈值电压低的第二电压,所述第二电压变化以保持所述高压泵的容积效率。
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