DE102015120577A1

DE102015120577A1 - Verfahren zur Saugpumpensteuerung

Info

Publication number: DE102015120577A1
Application number: DE102015120577.7A
Authority: DE
Inventors: Ross Dykstra Pursifull
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2016-06-02
Also published as: US9771909B2; RU2702953C2; RU2015150609A; US20160153385A1; CN105649838B; CN105649838A; RU2015150609A3

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Steuern einer Niederdruckpumpe in Kraftmaschinen mit Kraftstoff-Kanal-/Direkteinspritzung (PFDI-Kraftmaschinen) bereitgestellt. Ein Verfahren enthält, wenn eine Hochdruckpumpe in einem Modus mit vorgegebenem Druck betrieben wird, das Pulsen der Niederdruckpumpe, wenn der Druck in einem Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter einen Schwellenwert abnimmt. Das Verfahren erhält weiterhin, wenn die Hochdruckpumpe in einem Modus mit variablem Druck betrieben wird, das Pulsen der Niederdruckpumpe basierend auf dem Vorhandensein von Kraftstoffdampf an einem Einlass der Hochdruckpumpe.

Description

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich im Allgemeinen auf die Saugpumpensteuerung in Kraftstoffsystemen in Brennkraftmaschinen.
Zusammenfassung/Hintergrund
Kraftmaschinen mit Kraftstoff-Kanal-/Direkteinspritzung (PFDI-Kraftmaschinen) enthalten sowohl die Kanaleinspritzung als auch die Direkteinspritzung des Kraftstoffs und können jeden Einspritzmodus vorteilhaft verwenden. Bei höheren Kraftmaschinenlasten kann der Kraftstoff z. B. für eine verbesserte Kraftmaschinenleistung (z. B. durch das Vergrößern des verfügbaren Drehmoments und der Kraftstoffwirtschaftlichkeit) unter Verwendung der Kraftstoff-Direkteinspritzung in die Kraftmaschine eingespritzt werden. Bei niedrigeren Kraftmaschinenlasten und während des Startens der Kraftmaschine kann der Kraftstoff unter Verwendung der Kraftstoff-Kanaleinspritzung in die Kraftmaschine eingespritzt werden, um eine verbesserte Kraftstoffverdampfung für eine verbesserte Mischung bereitzustellen und um die Kraftmaschinenemissionen zu verringern. Weiterhin kann die Kraftstoff-Kanaleinspritzung eine Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit gegenüber der Direkteinspritzung bei niedrigeren Kraftmaschinenlasten bereitstellen. Die verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit kann einer Verringerung der Pumparbeit aufgrund eines höheren Krümmerdrucks (über einen Kraftstoffdampfdruck) und einer vollständigeren Verbrennung aufgrund der besseren Mischung von Kraftstoff und Luft zugeschrieben werden. Noch weiter können Geräusch, Schwingung und Härte (NVH) verringert werden, wenn mit der Kanaleinspritzung des Kraftstoffs gearbeitet wird. Außerdem können sowohl die Kanaleinspritzdüsen als auch die Direkteinspritzdüsen unter bestimmten Bedingungen gemeinsam betrieben werden, um die Vorteile beider Typen der Kraftstoffzufuhr oder in einigen Fällen unterschiedlicher Kraftstoffe wirksam einzusetzen.
In PFDI-Kraftmaschinen führt eine Saugpumpe (die außerdem als eine Niederdruckpumpe bezeichnet wird) den Kraftstoff von einem Kraftstofftank sowohl den Kraftstoff-Kanaleinspritzdüsen als auch einer Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe zu. Die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe kann den Kraftstoff unter einem höheren Druck den Direkteinspritzdüsen zuführen. Die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe (DI-Kraftstoffpumpe) kann während bestimmter Zeiträume des Kraftmaschinenbetriebs (z. B. während der Kraftstoff-Kanaleinspritzung bei niedrigen Kraftmaschinenlasten) nicht aktiviert sein, was die Schmierung der DI-Kraftstoffpumpe beeinflussen und den Verschleiß, die NVH und die Verschlechterung der DI-Kraftstoffpumpe vergrößern kann. Um die Verschlechterung der DI-Kraftstoffpumpe zu verringern und die Schmierung zu verbessern, können PFDI-Kraftmaschinen das direkte Einspritzen des Kraftstoffs bei den Leerlaufbedingungen der Kraftmaschine fortsetzen. Dieser Betrieb kann jedoch von den durch die Betätigung eines solenoidaktivierten Rückschlagventils in der DI-Kraftstoffpumpe erzeugten Ticks zu einem übermäßigen NVH führen. Diese Ticks können für eine Bedienungsperson des Fahrzeugs und die Insassen aufgrund eines Fehlens eines Kraftmaschinengeräuschs, um das Geräusch der DI-Kraftstoffpumpe zu maskieren, während der Leerlaufbedingungen hörbar sein. Um den tickenden Geräuschen während des Leerlaufs entgegenzuwirken, kann die DI-Kraftstoffpumpe durch das Deaktivieren des solenoidaktivierten Rückschlagventils in einem Modus mit vorgegebenem Druck betrieben werden. Außerdem können der Pumpendruck und der Kraftstoffverteilerdruck während niedrigerer Kraftmaschinenlasten in dem Modus mit vorgegebenem Druck mechanisch geregelt werden.
Die DI-Kraftstoffpumpe kann in zwei verschiedenen, wenngleich potentiell überlappenden Modi betrieben werden: dem Modus mit vorgegebenem Druck und einem Modus mit variablem Druck. Das solenoidaktivierte Rückschlagventil als solches kann in dem Modus mit variablem Druck aktiviert sein und kann in dem Modus mit vorgegebenem Druck deaktiviert sein.
Die DI-Kraftstoffpumpe kann als ein Druckregler arbeiten und kann den Kraftstoffverteilerdruck in einem Hochdruck-Kraftstoffverteiler kontinuierlich regeln, ob sich das solenoidaktivierte Rückschlagventil in einem deaktivierten oder einem aktivierten Zustand befindet. Hier kann die DI-Kraftstoffpumpe den Kraftstoffdruck in dem Hochdruck-Kraftstoffverteiler durch das Hinzufügen von Kraftstoff zu dem Hochdruck-Kraftstoffverteiler regeln, falls sich der Kraftstoffverteilerdruck unter einem vorgegebenen Schwellenwert befindet. Wenn sich der Kraftstoffverteilerdruck über dem vorgegebenen Schwellenwert befindet, kann dieses Druckregulierungsmerkmal der DI-Kraftstoffpumpe inaktiv sein. Die Steuerung des Kraftstoffverteilerdrucks als solche kann vollständig mechanisch-hydraulischer Art sein.
Wenn das solenoidaktivierte Rückschlagventil aktiviert ist, kann die DI-Kraftstoffpumpe als ein Kraftstoffvolumenregler arbeiten. Das Kraftstoffvolumenreglermerkmal in der DI-Kraftstoffpumpe kann in Abhängigkeit von einem von einem Controller an das solenoidaktivierte Rückschlagventil gesendeten Befehl ein gegebenes Kraftstoffvolumen zu dem Hochdruck-Kraftstoffverteiler hinzufügen. Normalerweise kann dieser Befehl auf einem Vergleich eines Messwerts von einem Kraftstoffverteilerdrucksensor mit einem Kraftstoffverteiler-Solldruck basieren. Dennoch kann der Mechanismus der DI-Kraftstoffpumpe das Kraftstoffvolumen effektiv regeln, wenn das solenoidaktivierte Rückschlagventil aktiviert ist. Entsprechend kann die DI-Kraftstoffpumpe außerdem als eine Kraftstoffvolumen-Dosierungsvorrichtung bezeichnet werden.
Die Erfinder haben hier potentielle Probleme beim Steuern des Saugpumpenbetriebs erkannt. Der Saugpumpenbetrieb kann z. B. auf einem Vergleich zwischen einem tatsächlichen (oder beobachteten) und einem erwarteten volumetrischen Wirkungsgrad der DI-Kraftstoffpumpe basieren. Diese Herangehensweise zu der Saugpumpensteuerung kann jedoch nur geeignet sein, wenn die DI-Kraftstoffpumpe als eine Kraftstoffvolumen-Dosierungsvorrichtung arbeitet. Mit anderen Worten, ein Verfahren zur Saugpumpensteuerung, das während des Modus mit variablem Druck der DI-Kraftstoffpumpe verwendet wird, kann für den Betrieb im Modus mit vorgegebenem Druck der DI-Kraftstoffpumpe nicht geeignet sein.
In einem weiteren Beispiel kann während des Betriebs im Modus mit vorgegebenem Druck der DI-Kraftstoffpumpe die Niederdruckpumpe kontinuierlich betrieben werden. Die herkömmlichen Verfahren zum Steuern der Niederdruckpumpe während des Modus mit vorgegebenem Druck als solche wenden eine übermäßige Pumpenleistung auf, wobei sie dadurch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und die Haltbarkeit der Pumpe verringern. Weiterhin können die Betriebs- und Wartungskosten der Saugpumpe vergrößert werden.
Die Erfinder haben hier die obigen Probleme erkannt und eine Herangehensweise identifiziert, um die obigen Probleme wenigstens teilweise zu behandeln. In einer beispielhaften Herangehensweise wird ein Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckpumpe bereitgestellt. Das Verfahren umfasst, wenn eine Hochdruckpumpe in einem Modus mit vorgegebenem Druck betrieben wird, das Pulsen einer Niederdruckpumpe, wenn der Druck in einem Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter einen Schwellenwert abnimmt, und wenn die Hochdruckpumpe in einem Modus mit variablem Druck betrieben wird, das Pulsen der Niederdruckpumpe basierend auf dem Vorhandensein von Kraftstoffdampf an einem Einlass der Hochdruckpumpe. In dieser Weise wird die Niederdruckpumpe nur betätigt, wenn bestimmte Bedingungen vorherrschen, wobei der Energieverbrauch verringert wird.
Eine DI-Kraftstoffpumpe eines Kraftstoffsystems in einer PFDI-Kraftmaschine kann z. B. in einem von zwei Modi betrieben werden: einem Modus mit vorgegebenem Druck und einem Modus mit variablem Druck. Ein elektronisch gesteuertes solenoidaktiviertes Einlassrückschlagventil kann während des Modus mit variablem Druck aktiviert sein und aktiv aufrechterhalten werden. In dem Modus mit vorgegebenem Druck kann das elektronisch gesteuerte solenoidaktivierte Einlassrückschlagventil deaktiviert sein und kann die DI-Kraftstoffpumpe mit einem konstanten vorgegebenen Druck betrieben werden. Ein Überdruckventil als solches kann den Druck in einem Verdichtungsraum der DI-Kraftstoffpumpe basierend auf einer Einstellung des Überdruckventils auf einen vorgegebenen Druck regeln. Weiterhin kann der Druck in einem an die DI-Kraftstoffpumpe gekoppelten Kraftstoffverteiler durch einen Drucksensor überwacht werden. Der Betrieb der Niederdruckpumpe als solcher kann basierend auf den Messwerten von dem Drucksensor gesteuert werden. Außerdem kann der Betrieb der Niederdruckpumpe während des Modus mit vorgegebenem Druck der DI-Kraftstoffpumpe insbesondere auf den Druckmesswerten basieren, die während eines oder mehrerer Kompressionshübe in der DI-Kraftstoffpumpe in Erfahrung gebracht werden. Wenn die DI-Kraftstoffpumpe in dem Modus mit vorgegebenem Druck arbeitet und der Druck im Kraftstoffverteiler während eines oder mehrerer Kompressionshübe unter einen Schwellenwert fällt, kann entsprechend die Niederdruckpumpe bei einer vollen Spannung gepulst werden, um den Druck in dem Kraftstoffverteiler zu erhöhen. Alternativ kann die Niederdruckpumpe während eines spezifischen Zeitraums gepulst werden.
Wenn die DI-Kraftstoffpumpe im Modus mit variablem Druck arbeitet, kann die Saugpumpe basierend auf dem Vorhandensein von Kraftstoffdampf am Einlass der DI-Kraftstoffpumpe gepulst werden. Kraftstoffdampf kann abgetastet werden, wenn ein Kompressionshub in der DI-Kraftstoffpumpe keine erwartete entsprechende Zunahme des Drucks im Kraftstoffverteiler verursacht. In Reaktion auf die Detektion von Dampf am Einlass der DI-Kraftstoffpumpe kann die Saugpumpe bei der vollen Spannung gepulst werden, um den Kraftstoffverteilerdruck zu erhöhen.
In dieser Weise kann der Saugpumpenbetrieb für mehrere Vorteile gesteuert werden. Die Saugpumpe kann bei der vollen Spannung oder während kurzer vorgegebener Dauern gepulst werden, um eine schnellere Zunahme des Kraftstoffverteilerdrucks zu ermöglichen. Durch das Betätigen der Saugpumpe nur unter bestimmten Bedingungen kann der Energieverbrauch der Saugpumpe verringert werden, was zu einer Zunahme der Kraftstoffwirtschaftlichkeit führt, die wiederum die Betriebskosten verringern kann. Weiterhin kann die Haltbarkeit der Saugpumpe verlängert werden und können die Wartungskosten der Saugpumpe verringert werden. Insgesamt kann der Betrieb der Saugpumpe verbessert und effizienter werden.
Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um eine Auswahl der Konzepte in vereinfachter Form einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen eingeschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 stellt eine beispielhafte Ausführungsform eines Zylinders in einer Brennkraftmaschine schematisch dar.
2 veranschaulicht schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Kraftstoffsystems, das in der Kraftmaschine nach 1 verwendet werden kann.
3 stellt eine beispielhafte Ausführungsform einer Hochdruckpumpe dar.
4 demonstriert einen beispielhaften Ablaufplan, der ein Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Niederdruckpumpe basierend auf den Betriebsmodi der Hochdruckpumpe gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
5 zeigt einen beispielhaften Ablaufplan zum Bestimmen des Vorhandenseins von Kraftstoffdampf am Einlass der Hochdruckpumpe.
6 stellt einen beispielhaften Betrieb der Saugpumpe gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.
Ausführliche Beschreibung
In Kraftmaschinen mit Kraftstoff-Kanal-/Direkteinspritzung (PFDI-Kraftmaschinen) kann ein Kraftstoffzufuhrsystem mehrere Kraftstoffpumpen zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Solldrucks für die Kraftstoffeinspritzdüsen enthalten. Als ein Beispiel kann das Kraftstoffzufuhrsystem eine Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck (oder Saugpumpe) und eine Kraftstoffpumpe mit höherem Druck (oder Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe) enthalten, die zwischen einem Kraftstofftank und den Kraftstoffeinspritzdüsen angeordnet sind. Die Kraftstoffpumpe mit höherem Druck kann stromaufwärts eines Hochdruck-Kraftstoffverteilers in einem Direkteinspritzsystem angekoppelt sein, um einen Druck des Kraftstoffs zu erhöhen, der durch die Direkteinspritzdüsen den Kraftmaschinenzylindern zugeführt wird. Ein solenoidaktiviertes Einlassrückschlagventil oder ein Überströmventil kann stromaufwärts der Hochdruckpumpe (HP-Pumpe) angekoppelt sein, um eine Kraftstoffströmung in einen Verdichtungsraum der Hochdruckpumpe zu regeln. Das Überströmventil ist üblicherweise durch einen Controller, der Teil eines Steuersystems für die Kraftmaschine des Fahrzeugs sein kann, elektronisch gesteuert. Weiterhin kann der Controller außerdem eine sensorische Eingabe von einem Sensor, wie z. B. einem Winkelpositionssensor, aufweisen, die es dem Controller ermöglicht, die Aktivierung des Überströmventils synchron mit einem Antriebsnocken zu befehlen, der die Hochdruckpumpe antreibt.
Die folgende Beschreibung stellt Informationen hinsichtlich des Steuerns einer Niederdruckpumpe in einem Kraftstoffsystem, wie z. B. dem beispielhaften Kraftstoffsystem nach 2, innerhalb eines Kraftmaschinensystems, wie z. B. des Kraftmaschinensystems nach 1, bereit. Das Kraftstoffsystem kann zusätzlich zu der Niederdruckpumpe eine Hochdruckpumpe (3) enthalten. Die Hochdruckpumpe kann entweder in einem Modus mit variablem Druck oder in einem Modus vorgegebenem Druck betrieben werden. Weiterhin kann der Betrieb der Niederdruckpumpe auf dem Betriebsmodus der Hochdruckpumpe basieren (4). Die Niederdruckpumpe kann in einem Modus mit vorgegebenem Druck der Hochdruckpumpe nur gepulst werden, wenn der Kraftstoffverteilerdruck in einem Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter einen vorgegebenen Schwellenwert fällt (6). Wenn die Hochdruckpumpe in einem Modus mit variablem Druck arbeitet, kann die Niederdruckpumpe gepulst werden, wenn am Einlass der Hochdruckpumpe Kraftstoffdampf detektiert wird (die 5, 6). In dieser Weise kann eine Dauer des Betriebs der Niederdruckpumpe verringert werden, so dass sie nur gepulst wird, wenn ausgewählte Bedingungen erfüllt sind, was eine Verringerung des Leistungsverbrauchs ermöglicht.
Hinsichtlich der Terminologie, die überall in dieser ausführlichen Beschreibung verwendet wird, kann eine Hochdruckpumpe oder eine Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe als eine HP-Pumpe (oder alternativ eine HPP) oder eine DI-Kraftstoffpumpe abgekürzt werden. Entsprechend können HPP und DI-Kraftstoffpumpe synonym verwendet werden, um auf die Hochdruck-Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe zu verweisen. Ähnlich kann eine Niederdruckpumpe außerdem als eine Saugpumpe bezeichnet werden. Weiterhin kann die Niederdruckpumpe als eine LP-Pumpe oder eine LPP abgekürzt werden. Die Kraftstoff-Kanaleinspritzung kann als PFI abgekürzt werden, während die Direkteinspritzung als DI abgekürzt werden kann. Außerdem kann der Kraftstoffverteilerdruck oder der Wert des Drucks des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffverteilers (am häufigsten des Direkteinspritz-Kraftstoffverteilers) als FRP abgekürzt werden. Der Direkteinspritz-Kraftstoffverteiler kann außerdem als ein Hochdruck-Kraftstoffverteiler bezeichnet werden, der als ein HP-Kraftstoffverteiler abgekürzt werden kann. Außerdem kann das solenoidaktivierte Einlassrückschlagventil zum Steuern der Kraftstoffströmung in die HP-Pumpe als ein Überströmventil, ein solenoidaktiviertes Rückschlagventil (SACV), ein elektronisch gesteuertes solenoidaktiviertes Einlassrückschlagventil und außerdem als ein elektronisch gesteuertes Ventil bezeichnet werden. Wenn weiterhin das solenoidaktivierte Einlassrückschlagventil aktiviert ist, wird die HP-Pumpe als in einem Modus mit variablem Druck arbeitend bezeichnet. Weiterhin kann das solenoidaktivierte Rückschlagventil während des Betriebs der HP-Pumpe im Modus mit variablem Druck in seinem aktivierten Zustand aufrechterhalten werden. Falls das solenoidaktivierte Rückschlagventil deaktiviert ist und sich die HP-Pumpe auf die mechanische Druckregelung ohne irgendwelche Befehle von dem elektronisch gesteuerten Überströmventil stützt, wird die HP-Pumpe als in einem mechanischen Modus oder in einem Modus mit vorgegebenem Druck arbeitend bezeichnet. Weiterhin kann das solenoidaktivierte Rückschlagventil während des Betriebs der HP-Pumpe im Modus mit vorgegebenem Druck in seinem deaktivierten Zustand aufrechterhalten werden.
1 stellt ein Beispiel einer Verbrennungskammer oder eines Zylinders einer Brennkraftmaschine 10 dar. Die Kraftmaschine 10 kann wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das einen Controller 12 enthält, und durch eine Eingabe von einer Bedienungsperson 130 des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert sein. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder 14 (der hier außerdem als die Verbrennungskammer 14 bezeichnet wird) der Kraftmaschine 10 kann die Verbrennungskammerwände 136 enthalten, in denen ein Kolben 138 positioniert ist. Der Kolben 138 kann an eine Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein (nicht gezeigtes) Getriebesystem an wenigstens ein Antriebsrad des Passagierfahrzeugs gekoppelt sein. Weiterhin kann ein (nicht gezeigter) Startermotor über eine (nicht gezeigte) Schwungscheibe an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um eine Startoperation der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 14 kann Einlassluft über eine Folge von Einlassluftkanälen 142, 144 und 146 empfangen. Die Einlassluftkanäle 142, 144 und 146 können zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit weiteren Zylindern der Kraftmaschine 10 in Verbindung stehen. In einigen Beispielen können einer oder mehrere der Einlasskanäle eine Ladevorrichtung, wie z. B. einen Turbolader oder einen Lader, enthalten. 1 zeigt, dass die Kraftmaschine 10 z. B. mit einem Turbolader konfiguriert ist, der einen Kompressor 174, der zwischen den Einlassluftkanälen 142 und 144 angeordnet ist, und eine Abgasturbine 176, die entlang dem Auslasskanal 158 angeordnet ist, enthält. Der Kompressor 174 kann über eine Welle 180 wenigstens teilweise durch die Abgasturbine 176 angetrieben sein, wobei die Ladevorrichtung als ein Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, wie z. B. wenn die Kraftmaschine 10 mit einem Lader versehen ist, kann die Abgasturbine 176 optional weggelassen sein, wobei der Kompressor 174 durch eine mechanische Eingabe von einem Motor oder der Kraftmaschine angetrieben sein kann. Es kann eine Drosselklappe 162, die eine Drosselklappenplatte 164 enthält, entlang einem Einlasskanal der Kraftmaschine vorgesehen sein, um die Durchflussmenge und/oder den Druck der Einlassluft, die den Kraftmaschinenzylindern bereitgestellt wird, zu variieren. Die Drosselklappe 162 kann z. B. stromabwärts des Kompressors 174 angeordnet sein, wie in 1 gezeigt ist, oder kann alternativ stromaufwärts des Kompressors 174 bereitgestellt sein.
Der Auslasskrümmer 148 kann die Abgase zusätzlich zu dem Zylinder 14 von den anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 empfangen. Es ist gezeigt, dass ein Abgassensor 128 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 178 an den Auslasskanal 158 gekoppelt ist. Der Sensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren ausgewählt sein, um eine Angabe des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Abgase bereitzustellen, wie z. B. ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO-(universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoff-), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor oder EGO-(wie dargestellt ist), ein HEGO-(ein erwärmter EGO-), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Abgasreinigungsvorrichtung 178 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus sein.
Jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile enthalten. Es ist z. B. gezeigt, dass der Zylinder 14 wenigstens ein Einlass-Tellerventil 150 und wenigstens ein Auslass-Tellerventil 156 enthält, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders 14 befinden. In einigen Beispielen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 einschließlich des Zylinders 14 wenigstens zwei Einlass-Tellerventile und wenigstens zwei Auslass-Tellerventile enthalten, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders befinden.
Das Einlassventil 150 kann durch den Controller 12 über einen Aktuator 152 gesteuert sein. Ähnlich kann das Auslassventil 156 durch den Controller 12 über einen Aktuator 154 gesteuert sein. Während einiger Bedingungen kann der Controller 12 die den Aktuatoren 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und das Schließen der jeweiligen Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Positionen des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 können durch jeweilige (nicht gezeigte) Ventilpositionssensoren bestimmt werden. Die Ventilaktuatoren können der elektrische Ventilbetätigungstyp oder der Nockenbetätigungstyp oder eine Kombination daraus sein. Die Zeitsteuerung der Einlass- und Auslassventile kann gleichzeitig gesteuert sein oder es kann irgendeine von einer Möglichkeit der variablen Einlassnocken-Zeitsteuerung, der variablen Auslassnocken-Zeitsteuerung, der doppelt unabhängigen variablen Nockenzeitsteuerung oder der festen Nockenzeitsteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken enthalten und kann ein Nockenkurvenschaltsystem (CPS-System) und/oder ein System mit variabler Nockenzeitsteuerung (VCT-System) und/oder ein System mit variabler Ventilzeitsteuerung (VVT-System) und/oder ein System mit variablem Ventilhub (VVL-System) verwenden, die durch den Controller 12 betätigt sein können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Der Zylinder 14 kann z. B. alternativ ein über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über eine Nockenbetätigung, die das CPS und/oder die VCT enthält, gesteuertes Auslassventil enthalten. In anderen Beispielen können die Einlass- und Auslassventile durch ein gemeinsames Ventilaktuator- oder Ventilbetätigungssystem oder ein Ventilaktuator- oder Ventilbetätigungssystem mit variabler Zeitsteuerung gesteuert sein.
Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, das das Verhältnis der Volumina ist, wenn sich der Kolben 138 an der unteren Mitte befindet, zur oberen Mitte. In einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch vergrößert sein. Dies kann z. B. geschehen, wenn Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Falls eine Direkteinspritzung verwendet wird, kann das Verdichtungsverhältnis aufgrund ihrer Wirkung auf das Kraftmaschinenklopfen außerdem vergrößert sein.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 192 zum Einleiten der Verbrennung enthalten. Das Zündsystem 190 kann der Verbrennungskammer 14 in Reaktion auf ein Zündvorverstellungssignal SA von dem Controller 12 unter ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann jedoch die Zündkerze 192 weggelassen sein, wie z. B. wo die Kraftmaschine 10 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch die Einspritzung des Kraftstoffs einleiten kann, wie es bei einigen Diesel-Kraftmaschinen der Fall sein kann.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen konfiguriert sein, um ihm Kraftstoff bereitzustellen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 14 zwei Kraftstoffeinspritzdüsen 166 und 170 enthält. Die Kraftstoffeinspritzdüsen 166 und 170 können konfiguriert sein, den von einem Kraftstoffsystem 8 empfangenen Kraftstoff zuzuführen. Wie in 2 ausgearbeitet ist, kann das Kraftstoffsystem 8 einen oder mehrere Kraftstofftanks, eine oder mehrere Kraftstoffpumpen und einen oder mehrere Kraftstoffverteiler enthalten. Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüse 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt ist, um den Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals FPW-1, das über einen elektronischen Treiber 168 von dem Controller 12 empfangen wird, direkt in ihn einzuspritzen. In dieser Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 166 das bereit, was als die Direkteinspritzung (die im Folgenden als "DI" bezeichnet wird) des Kraftstoffs in den Verbrennungszylinder 14 bekannt ist. Während 1 zeigt, dass die Einspritzdüse 166 an einer Seite des Zylinders 14 positioniert ist, kann sie sich alternativ über dem Kolben, z. B. in der Nähe der Position der Zündkerze 192, befinden. Eine derartige Position kann, wenn die Kraftmaschine mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, aufgrund der geringeren Flüchtigkeit einiger Kraftstoffe auf Alkoholbasis die Mischung und die Verbrennung verbessern. Alternativ kann sich die Einspritzdüse über dem und in der Nähe des Einlassventils befinden, um die Mischung zu verbessern. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzdüse 166 von einem Kraftstofftank eines Kraftstoffsystems 8 über eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler zugeführt werden. Weiterhin kann der Kraftstofftank einen Drucksensor besitzen, der dem Controller 12 ein Signal bereitstellt.
Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüse 170 anstatt in dem Zylinder 14 in einer Konfiguration, die das bereitstellt, was als die Kanaleinspritzung des Kraftstoffs (die im Folgenden als "PFI" bezeichnet wird) in die Einlassöffnung stromaufwärts des Zylinders 14 bekannt ist, im Einlassluftkanal 146 angeordnet ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 170 kann den von dem Kraftstoffsystem 8 empfangenen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals FPW-2, das über einen elektronischen Treiber 171 von dem Controller 12 empfangen wird, einspritzen. Es sei angegeben, dass ein einziger elektronischer Treiber 168 oder 171 für beide Kraftstoffeinspritzsysteme verwendet werden kann, oder dass mehrere Treiber, z. B. der elektronische Treiber 168 für die Kraftstoffeinspritzdüse 166 und der elektronische Treiber 171 für die Kraftstoffeinspritzdüse 170, verwendet werden können, wie dargestellt ist.
In einem alternativen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzdüsen 166 und 170 als Kraftstoff-Direkteinspritzdüse konfiguriert sein, um den Kraftstoff direkt in den Zylinder 14 einzuspritzen. In einem noch weiteren Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzdüsen 166 und 170 als Kraftstoff-Kanaleinspritzdüse konfiguriert sein, um den Kraftstoff stromaufwärts des Einlassventils 150 einzuspritzen. In noch weiteren Beispielen kann der Zylinder 14 nur eine einzige Kraftstoffeinspritzdüse enthalten, die konfiguriert ist, unterschiedliche Kraftstoffe in variierenden relativen Mengen als ein Kraftstoffgemisch von den Kraftstoffsystemen zu empfangen, und die weiterhin konfiguriert ist, dieses Kraftstoffgemisch entweder als eine Kraftstoff-Direkteinspritzdüse direkt in den Zylinder oder als eine Kraftstoff-Kanaleinspritzdüse stromaufwärts der Einlassventile einzuspritzen. Als solches sollte erkannt werden, dass die hier beschriebenen Kraftstoffsysteme nicht durch die speziellen Konfigurationen der Kraftstoffeinspritzdüsen, die hier beispielhaft beschrieben sind, eingeschränkt werden sollten.
Der Kraftstoff kann während eines einzigen Zyklus des Zylinders durch beide Einspritzdüsen dem Zylinder zugeführt werden. Jede Einspritzdüse kann z. B. einen Anteil einer Gesamtkraftstoffeinspritzung, die in dem Zylinder 14 verbrannt wird, zuführen. Weiterhin können sich die Verteilung und/oder die relative Menge des Kraftstoffs, der von jeder Einspritzdüse zugeführt wird, mit den Betriebsbedingungen ändern, wie z. B. der Kraftmaschinenlast, dem Klopfen und der Abgastemperatur, wie z. B. hier im Folgenden beschrieben wird. Der über Kanaleinspritzung eingespritzte Kraftstoff kann sowohl während eines Ereignisses offener Einlassventile, eines Ereignisses geschlossener Einlassventile (z. B. im Wesentlichen vor dem Einlasstakt) als auch während des Betriebs sowohl mit offenen als auch mit geschlossenen Einlassventilen zugeführt werden. Ähnlich kann der direkt eingespritzte Kraftstoff z. B. sowohl während eines Einlasstakts als auch teilweise während eines vorhergehenden Ausstoßtakts, während des Einlasstakts und teilweise während des Verdichtungstakts zugeführt werden. Als solcher kann der eingespritzte Kraftstoff sogar für ein einziges Verbrennungsereignis von der Kanal- und der Direkteinspritzdüse mit unterschiedlichen Zeitsteuerungen eingespritzt werden. Außerdem können für ein einziges Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Zyklus ausgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, des Einlasstakts oder irgendeiner geeigneten Kombination daraus ausgeführt werden.
Wie oben beschrieben worden ist, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine. Als solcher kann jeder Zylinder ähnlich seinen eigenen Satz aus Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzdüse(n), einer Zündkerze usw. enthalten. Es wird erkannt, dass die Kraftmaschine 10 irgendeine geeignete Anzahl von Zylindern, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylindern, enthalten kann.
Jeder dieser Zylinder kann weiterhin einige oder alle der verschiedenen Komponenten enthalten, die unter Bezugnahme auf den Zylinder 14 beschrieben worden sind und die in 1 dargestellt sind.
Die Kraftstoffeinspritzdüsen 166 und 170 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Diese enthalten Unterschiede in der Größe, eine Einspritzdüse kann z. B. ein größeres Einspritzloch als die andere aufweisen. Andere Unterschiede enthalten andere Sprühwinkel, andere Betriebstemperaturen, ein anderes Zielen, eine andere Einspritzzeitsteuerung, andere Sprüheigenschaften, andere Orte usw., sind aber nicht darauf eingeschränkt. Außerdem können in Abhängigkeit von dem Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs zwischen den Einspritzdüsen 170 und 166 unterschiedliche Wirkungen erreicht werden.
Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, die Eingabe-/Ausgabe-Ports 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte, das in diesem speziellen Beispiel als ein nichtflüchtiger Festwertspeicher-Chip 110 zum Speichern ausführbarer Anweisungen gezeigt ist, einen Schreib-Lese-Speicher 112, einen Haltespeicher 114 und einen Datenbus enthält. Der Controller 12 kann zusätzlich zu jenen Signalen, die vorher erörtert worden sind, verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftmassendurchflusses (MAF) von einem Luftmassendurchflusssensor 122; einer Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem an eine Kühlhülse 118 gekoppelten Temperatursensor 116; eines Profil-Zündungs-Ansprechsignals (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; einer Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappenpositionssensor; und eines Krümmerabsolutdrucksignals (MAP) von einem Sensor 124. Das Kraftmaschinen-Drehzahlsignal, RPM, kann durch den Controller 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Unterdrucks oder des Drucks in dem Einlasskrümmer bereitzustellen.
2 stellt schematisch ein beispielhaftes Kraftstoffsystem 8 nach 1 dar. Das Kraftstoffsystem 8 kann betrieben werden, um den Kraftstoff-Direkteinspritzdüsen 252 und den Kanaleinspritzdüsen 242 einer Kraftmaschine, wie z. B. der Kraftmaschine 10 nach 1, Kraftstoff von einem Kraftstofftank 202 zuzuführen. Das Kraftstoffsystem 8 kann durch einen Controller, wie z. B. den Controller 12 nach 1, betrieben werden, um einige oder alle der Operationen auszuführen, die bezüglich der beispielhaften Routinen, die in den 4 und 5 dargestellt sind, beschrieben sind.
Das Kraftstoffsystem 8 kann einer Kraftmaschine, wie z. B. der beispielhaften Kraftmaschine 10 nach 1, Kraftstoff von einem Kraftstofftank 202 bereitstellen. Beispielhaft kann der Kraftstoff eine oder mehrere Kohlenwasserstoffkomponenten enthalten, wobei er außerdem eine Alkoholkomponente enthalten kann. Unter einigen Bedingungen kann diese Alkoholkomponente eine Klopfunterdrückung für die Kraftmaschine bereitstellen, wenn sie in einer geeigneten Menge zugeführt wird, wobei sie irgendein geeigneter Alkohol, wie z. B. Ethanol, Methanol usw., sein kann. Weil Alkohol aufgrund der erhöhten latenten Verdampfungswärme und der Ladungskühlungskapazität des Alkohols eine größere Klopfunterdrückung als einige Kraftstoffe auf Kohlenwasserstoffbasis, wie z. B. Benzin und Diesel, bereitstellen kann, kann ein Kraftstoff, der eine höhere Konzentration einer Alkoholkomponente enthält, wahlweise verwendet werden, um während ausgewählter Betriebsbedingungen eine vergrößerte Widerstandsfähigkeit gegen das Kraftmaschinenklopfen bereitzustellen.
Als ein weiteres Beispiel kann zu dem Alkohol (z. B. dem Methanol, dem Ethanol) Wasser hinzugefügt sein. Als solches verringert das Wasser die Zündfähigkeit des Alkoholkraftstoffs, was eine erhöhte Flexibilität beim Lagern des Kraftstoffs ergibt. Außerdem erhöht die Verdampfungswärme des Wassergehalts die Fähigkeit des Alkoholkraftstoffs, als ein Klopfunterdrücker zu wirken. Noch weiter kann der Wassergehalt die Gesamtkosten des Kraftstoffs verringern. Als ein spezifisches nicht einschränkendes Beispiel kann der Kraftstoff Benzin und Ethanol (z. B. E10 und/oder E85) enthalten. Der Kraftstoff kann dem Kraftstofftank 202 über einen Kraftstofffüllkanal 204 bereitgestellt werden.
Eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe 208 (die hier außerdem als eine Saugpumpe 208 bezeichnet wird), die mit dem Kraftstofftank 202 in Verbindung steht, kann betrieben werden, um Kraftstoff von dem Kraftstofftank 202 über einen ersten Kraftstoffkanal 230 einer ersten Gruppe von Kanaleinspritzdüsen 242 zuzuführen. Die Saugpumpe 208 kann außerdem als LPP 208 oder eine LP-Pumpe (Niederdruckpumpe) 208 bezeichnet werden. In einem Beispiel kann die LPP 208 eine elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck sein, die wenigstens teilweise innerhalb des ersten Kraftstofftanks 202 angeordnet ist. Der durch die LPP 208 gesaugte Kraftstoff kann bei einem niedrigeren Druck in einen ersten Kraftstoffverteiler 240 zugeführt werden, der an eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzdüsen der ersten Gruppe der Kanaleinspritzdüsen 242 (die hier außerdem als die erste Einspritzdüsengruppe bezeichnet wird) gekoppelt ist. Ein LPP-Rückschlagventil 209 kann an einem Auslass der LPP positioniert sein. Das LPP-Rückschlagventil 209 kann die Kraftstoffströmung von der LPP 208 zum ersten Kraftstoffkanal 230 und zum zweiten Kraftstoffkanal 290 leiten und kann die Kraftstoffströmung vom ersten und vom zweiten Kraftstoffkanal 230 bzw. 290 zurück zu der LPP 208 blockieren.
Während gezeigt ist, dass der erste Kraftstoffverteiler 240 den Kraftstoff an vier Kraftstoffeinspritzdüsen der ersten Gruppe von Kanaleinspritzdüsen 242 abgibt, wird erkannt, dass der erste Kraftstoffverteiler 240 den Kraftstoff an irgendeine geeignete Anzahl von Kraftstoffeinspritzdüsen abgeben kann. Als ein Beispiel kann der erste Kraftstoffverteiler 240 den Kraftstoff an eine Kraftstoffeinspritzdüse der ersten Gruppe von Kanaleinspritzdüsen 242 für jeden Zylinder der Kraftmaschine abgeben. Es sei angegeben, dass in anderen Beispielen der erste Kraftstoffkanal 230 den Kraftstoff für die Kraftstoffeinspritzdüsen der ersten Gruppe von Kanaleinspritzdüsen 242 über zwei oder mehr Kraftstoffverteiler bereitstellen kann. Wenn die Kraftmaschinenzylinder z. B. in einer V-Typ-Konfiguration konfiguriert sind, können zwei Kraftstoffverteiler verwendet werden, um den Kraftstoff von dem ersten Kraftstoffkanal zur jeder der Kraftstoffeinspritzdüsen der ersten Einspritzdüsengruppe zu verteilen.
Die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 (oder die DI-Pumpe 228 oder die Hochdruckpumpe 228) ist in dem zweiten Kraftstoffkanal 232 enthalten, wobei sie Kraftstoff über die LPP 208 empfangen kann. In einem Beispiel kann die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 eine mechanisch angetriebene Verdrängerpumpe sein. Die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 kann über einen zweiten Kraftstoffverteiler 250 mit einer Gruppe von Kraftstoff-Direkteinspritzdüsen 252 in Verbindung stehen. Der zweite Kraftstoffverteiler 250 kann ein Hochdruck-Kraftstoffverteiler (oder ein Kraftstoffverteiler mit höherem Druck) sein. Die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 kann weiterhin über den zweiten Kraftstoffkanal 290 mit dem ersten Kraftstoffkanal 230 in Fluidverbindung stehen. Folglich kann der durch die LPP 208 gesaugte Kraftstoff auf einem niedrigerem Druck durch die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 weiter unter Druck gesetzt werden, um den Kraftstoff mit höherem Druck für die Direkteinspritzung dem zweiten Kraftstoffverteiler 250 zuzuführen, der an eine oder mehrere Kraftstoff-Direkteinspritzdüsen 252 (die hier außerdem als zweite Einspritzdüsengruppe bezeichnet werden) gekoppelt ist. In einigen Beispielen kann ein (nicht gezeigter) Kraftstofffilter stromaufwärts der Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 angeordnet sein, um Partikel aus dem Kraftstoff zu entfernen.
Die verschiedenen Komponenten des Kraftstoffsystems 8 stehen mit einem Kraftmaschinen-Steuersystem, wie z. B. dem Controller 12, in Verbindung. Der Controller 12 kann z. B. zusätzlich zu den Sensoren, die vorher bezüglich 1 beschrieben worden sind, eine Angabe der Betriebsbedingungen von verschiedenen Sensoren, die dem Kraftstoffsystem 8 zugeordnet sind, empfangen. Die verschiedenen Eingaben können z. B. eine Angabe einer in dem Kraftstofftank 202 gelagerten Kraftstoffmenge über den Kraftstoffpegelsensor 206 enthalten. Der Controller 12 kann zusätzlich zu oder als eine Alternative zu einer Angabe der Kraftstoffzusammensetzung, die von einem Abgassensor (wie z. B. dem Sensor 128 nach 1) abgeleitet wird, außerdem eine Angabe der Kraftstoffzusammensetzung von einem oder mehreren Kraftstoffzusammensetzungssensoren empfangen. Eine Angabe der Kraftstoffzusammensetzung des in dem Kraftstofftank 202 gelagerten Kraftstoffs kann z. B. durch den Kraftstoffzusammensetzungssensor 210 bereitgestellt werden. Der Kraftstoffzusammensetzungssensor 210 kann weiterhin einen Kraftstofftemperatursensor umfassen. Zusätzlich oder alternativ können ein oder mehrere Kraftstoffzusammensetzungssensoren an irgendeinem geeigneten Ort entlang den Kraftstoffkanälen zwischen dem Kraftstofflagertank und den beiden Kraftstoffeinspritzdüsengruppen bereitgestellt sein. Der Kraftstoffzusammensetzungssensor 238 kann z. B. an dem ersten Kraftstoffverteiler 240 oder entlang dem ersten Kraftstoffkanal 230 bereitgestellt sein und/oder der Kraftstoffzusammensetzungssensor 248 kann an dem zweiten Kraftstoffverteiler 250 oder entlang dem zweiten Kraftstoffkanal 232 bereitgestellt sein. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können die Kraftstoffzusammensetzungssensoren dem Controller 12 eine Angabe einer Konzentration einer Klopfunterdrückungskomponente, die in dem Kraftstoff enthalten ist, oder eine Angabe einer Oktanzahl des Kraftstoffs bereitstellen. Einer oder mehrere der Kraftstoffzusammensetzungssensoren können z. B. eine Angabe eines Alkoholgehalts des Kraftstoffs bereitstellen.
Es sei angegeben, dass der relative Ort der Kraftstoffzusammensetzungssensoren innerhalb des Kraftstoffzufuhrsystems verschiedene Vorteile bereitstellen kann. Die Kraftstoffzusammensetzungssensoren 238 und 248, die an den Kraftstoffverteilern oder entlang den Kraftstoffkanälen, die die Kraftstoffeinspritzdüsen mit dem Kraftstofftank 202 koppeln, angeordnet sind, können z. B. eine Angabe einer Kraftstoffzusammensetzung bereitstellen, bevor sie der Kraftmaschine zugeführt wird. Im Gegensatz kann der Kraftstoffzusammensetzungssensor 210 eine Angabe der Kraftstoffzusammensetzung in dem Kraftstofftank 202 bereitstellen.
Das Kraftstoffsystem 8 kann außerdem einen Drucksensor 234, der an den zweiten Kraftstoffkanal 290 gekoppelt ist, und einen Drucksensor 236, der an den zweiten Kraftstoffverteiler 250 gekoppelt ist, umfassen. Der Drucksensor 234 kann verwendet werden, um einen Kraftstoffleitungsdruck des zweiten Kraftstoffkanals 290 zu bestimmen, der einem Förderdruck der Niederdruckpumpe 208 entsprechen kann. Der Drucksensor 236 kann stromabwärts der DI-Kraftstoffpumpe 228 im zweiten Kraftstoffverteiler 250 positioniert sein und kann verwendet werden, um den Kraftstoffverteilerdruck (FRP) im zweiten Kraftstoffverteiler 250 zu messen. Im Kraftstoffsystem 8 können zusätzliche Drucksensoren positioniert sein, wie z. B. am ersten Kraftstoffverteiler 240, um den Druck darin zu messen. Die abgetasteten Drücke an verschiedenen Orten in dem Kraftstoffsystem 8 können zum Controller 12 übertragen werden.
Die LPP 208 kann zum Zuführen von Kraftstoff sowohl zu dem ersten Kraftstoffverteiler 240 während der Kraftstoff-Kanaleinspritzung als auch zu der DI-Kraftstoffpumpe 228 während der Direkteinspritzung des Kraftstoffs verwendet werden. Sowohl während der Kraftstoff-Kanaleinspritzung als auch während der Direkteinspritzung des Kraftstoffs kann die LPP 208 durch den Controller 12 gesteuert werden, um basierend auf dem Kraftstoffverteilerdruck sowohl im ersten Kraftstoffverteiler 240 als auch im zweiten Kraftstoffverteiler 250 Kraftstoff dem ersten Kraftstoffverteiler 240 und/oder der DI-Kraftstoffpumpe 228 zuzuführen. In einem Beispiel kann der Controller 12 während der Kraftstoff-Kanaleinspritzung die LPP 208 steuern, um in einem kontinuierlichen Modus zu arbeiten, um den Kraftstoff bei einem konstanten Kraftstoffdruck dem ersten Kraftstoffverteiler 240 zuzuführen, um einen relativ konstanten Druck der Kraftstoff-Kanaleinspritzung aufrechtzuerhalten.
Andererseits kann der Controller 12 während der Direkteinspritzung des Kraftstoffs, wenn die Kraftstoff-Kanaleinspritzung AUS-geschaltet und deaktiviert ist, die LPP 208 steuern, um der DI-Kraftstoffpumpe 228 Kraftstoff zuzuführen. Während der Direkteinspritzung des Kraftstoffs, wenn die Kraftstoff-Kanaleinspritzung AUS-geschaltet ist und wenn der Druck im zweiten Kraftstoffkanal 290 größer als ein aktueller Kraftstoffdampfdruck bleibt, kann die LPP 208 vorübergehend AUS-geschaltet werden, ohne den Druck der DI-Kraftstoffeinspritzdüse zu beeinflussen. Weiterhin kann die LPP 208 in einem Impulsmodus betrieben werden, wobei die LPP basierend auf den Messwerten des Kraftstoffdrucks von dem an den zweiten Kraftstoffverteiler 250 gekoppelten Drucksensor 236 abwechselnd EIN- und AUS-geschaltet wird.
Während die LPP während des PFI-Modus in einem kontinuierlichen Modus betrieben werden kann, kann ein Impulsmodus des Betriebs der LP-Pumpe während des DI-Betriebs verwendet werden. In einer alternativen Ausführungsform kann die LPP 208 sowohl während des PFI- als auch während des DI-Kraftmaschinenbetriebs im Impulsmodus betrieben werden, um von der verringerten Leistungsaufnahme der Saugpumpe zu profitieren, wenn sie im Impulsmodus betrieben wird. Die LPP 208 als solche kann ähnlich zum LPP-Betrieb im kontinuierlichen Modus (mit einer kontinuierlichen Spannungsversorgung mit einer von null verschiedenen Spannung) ohne Rückkopplung gepulst werden. Falls keine Rückkopplung verfügbar ist, kann die LPP 208 mit etwas höherer Leistung betrieben werden, als erforderlich ist. Ungeachtet der etwas höheren Leistung, die der LPP 208 während des Betriebs im Impulsmodus ohne Rückkopplung bereitgestellt wird, kann die LPP jedoch im Impulsmodus effektiv signifikant geringere Leistung verbrauchen.
In einer PFDI-Kraftmaschine, wo die DI-Pumpe im Modus mit vorgegebenem Druck arbeitet, kann die Rückkopplung über den Druck des PFI-Kraftstoffverteilers (z. B. den Kraftstoffdruck im ersten Kraftstoffverteiler 240 in 2) für die Saugpumpensteuerung verwendet werden, ob die Saugpumpe im Impulsmodus oder im kontinuierlichen Modus betrieben wird. Für die Direkteinspritzung und den Druck des DI-Kraftstoffverteilers (z. B. des zweiten Kraftstoffverteilers 250 in 2) kann jedoch die Rückkopplung über den volumetrischen Wirkungsgrad der DI-Pumpe verwendet werden.
In einem weiteren Beispiel kann im Impulsmodus die LPP 208 aktiviert (EIN-geschaltet) sein, wobei sie aber auf eine Spannung von null gesetzt sein kann. Diese Einstellung als solche für die LPP 208 kann effektiv einen niedrigeren Energieverbrauch durch die LPP 208 sicherstellen, während sie eine schnellere Reaktionszeit bereitstellt, wenn die LPP 208 betätigt wird. Wenn der Betrieb der Niederdruckpumpe erwünscht ist, kann die der LPP 208 zugeführte Spannung von der Spannung von null erhöht werden, um den Betrieb der LP-Pumpe zu ermöglichen. Folglich kann die LPP 208 von einer Spannung von null zu einer von null verschiedenen Spannung gepulst werden. In einem Beispiel kann die LPP 208 von einer Spannung von null zur vollen Spannung gepulst werden. In einem weiteren Beispiel kann die LPP 208 während kurzer Intervalle, wie z. B. 50 bis 250 Millisekunden, bei einer von null verschiedenen Spannung gepulst werden. Basierend auf der Dauer der kurzen Intervalle kann eine verschiedene Spannung verwendet werden. Die LPP 208 kann z. B. bei 8 V gepulst werden, wenn das kurze Intervall zwischen 0 bis 50 Millisekunden beträgt. Falls alternativ die Dauer des kurzen Intervalls 50 bis 100 Millisekunden ist, kann die LPP 208 bei 10 V gepulst werden. In einem weiteren Beispiel kann die LPP 208 bei 12 V gepulst werden, wenn das Intervall zwischen 100 und 250 Millisekunden beträgt. Während dieser Intervalle als solcher kann der Strom zu einem Pumpenelektronikmodul (PEM) begrenzt sein. Das PEM kann wiederum elektrische Leistung einem Elektromotor zuführen, der an die Kraftstoffpumpe (z. B. die LPP 208) gekoppelt ist.
Es wird erkannt, dass durch das Betreiben der LPP 208 in dem Impulsmodus ein Sägezahn-Druckmuster in der Druckausgabe beobachtet werden kann. Ein Impulsmodus kann z. B. einen schnellen Anstieg des Drucks auf 6,5 bar, gefolgt von einer allmählichen Abnahme bis hinunter zu 4,5 bar, wenn Kraftstoff verbraucht wird, erzeugen. Während diese Änderung des Drucks in den Direkteinspritzsystemen nicht verwendet werden kann, kann die Kenntnis des aktuellen Drucks in PFI-Systemen erwünscht sein.
Es wird außerdem erkannt, dass, obwohl das obige Beispiel des Betriebs im Impulsmodus der LPP 208 für die Kraftmaschinenbedingungen beschrieben worden ist, wenn die Kanaleinspritzung deaktiviert sein kann und AUS-geschaltet sein kann, die LPP 208 im Impulsmodus betrieben werden kann, wenn sowohl die Direkteinspritzung als auch die Kanaleinspritzung betätigt werden.
Die LPP 208 und die DI-Kraftstoffpumpe 228 können betrieben werden, um einen vorgeschriebenen Kraftstoffverteilerdruck im zweiten Kraftstoffverteiler 250 aufrechtzuerhalten. Der Drucksensor 236, der an den zweiten Kraftstoffverteiler 250 gekoppelt ist, kann konfiguriert sein, eine Schätzung des Kraftstoffverteilerdrucks, der an der Gruppe von Direkteinspritzdüsen 252 verfügbar ist, bereitzustellen. Dann kann basierend auf einem Unterschied zwischen dem geschätzten Verteilerdruck und einem Soll-Verteilerdruck jede der Pumpenausgaben eingestellt werden. In einem Beispiel, wenn die DI-Kraftstoffpumpe 228 in einem Modus mit variablem Druck arbeitet, kann der Controller 12 ein Strömungssteuerventil (z. B. ein solenoidaktiviertes Rückschlagventil) der DI-Kraftstoffpumpe 228 einstellen, um das effektive Pumpenvolumen (z. B. den Pumpen-Arbeitszyklus) jedes Pumpenhubs zu variieren. Weiterhin kann die LPP 208 größtenteils bei einer Spannung von null aktiviert sein und kann nur bei einer von null verschiedenen Spannung gepulst werden, wenn am Einlass der DI-Kraftstoffpumpe 228 Kraftstoffdampf detektiert wird.
In einem weiteren Beispiel kann die LPP 208 in einem Impulsmodus betrieben werden, um einen Kraftstoffverteilerdruck (FRP) im zweiten Kraftstoffverteiler 250 aufrechtzuerhalten, wenn die DI-Kraftstoffpumpe 228 im Modus mit vorgegebenem Druck betrieben wird. Hier kann die LPP 208 bei der vollen Spannung gepulst werden, wenn ein oder mehrere Druckmesswerte, die durch den Drucksensor 236 während des Kompressionshubs der DI-Kraftstoffpumpe 228 abgetastet werden, niedriger als ein Schwellendruck sind. Als solche können mehrere Druckmesswerte, die nur während der Kompressionshübe in der DI-Kraftstoffpumpe 228 abgetastet werden, verwendet werden. Weiterhin kann in einem Beispiel ein Durchschnitt der mehreren Messwerte erhalten werden, wobei, falls sich der Durchschnitt unter dem Schwellendruck befindet, die LPP 208 mit einer von null verschiedenen Spannung gepulst werden kann.
Der Saugpumpenbetrieb kann auf der Rückkopplung entweder des Kraftstoffverteilerdrucks in dem DI-Kraftstoffverteiler 250 oder des volumetrischen Wirkungsgrads der DI-Pumpe basieren. Bei der Druckrückkopplung kann der Saugpumpenbetrieb auf einer Annahme eines im hohen Grade flüchtigen Kraftstoffs basieren. Bei der Rückkopplung über den volumetrischen Wirkungsgrad kann der Saugpumpenbetrieb nicht auf der Annahme entweder einer Pumpe mit niedrigem Wirkungsgrad oder eines im hohen Grade flüchtigen Kraftstoffs basieren. Folglich kann bei der Rückkopplung über den volumetrischen Wirkungsgrad die Saugpumpe bei einem Druck gepulst werden, der erforderlich ist, um den Kraftstoff im flüssigen Zustand aufrechtzuerhalten. Das Pulsen der Pumpe kann außerdem die Leistungsaufnahme gegenüber dem kontinuierlichen Antreiben der Saugpumpe mit einer im Wesentlichen konstanten elektrischen Leistung verbessern. Der Betrieb der LPP 208 in einem Impulsmodus kann deshalb vorteilhaft sein, weil er Energieeinsparungen bietet und die Haltbarkeit der LPP 208 verbessert.
Der Controller 12 kann außerdem den Betrieb jeder der Kraftstoffpumpen, der LPP 208 und der DI-Kraftstoffpumpe 228, steuern, um eine Menge, einen Druck, eine Durchflussmenge usw. eines der Kraftmaschine zugeführten Kraftstoffs einzustellen. Als ein Beispiel kann der Controller 12 einen Druckeinstellung, einen Pumpenhubbetrag, einen Pumpen-Arbeitszyklusbefehl und/oder eine Kraftstoffdurchflussmenge der Kraftstoffpumpen variieren, um den Kraftstoff verschiedenen Orten des Kraftstoffsystems zuzuführen. Als ein Beispiel kann sich der Arbeitszyklus der DI-Kraftstoffpumpe auf einen Bruchteil eines vollen DI-Kraftstoffpumpenvolumens, das zu pumpen ist, beziehen. Folglich kann ein Arbeitszyklus der DI-Kraftstoffpumpe von 10 % das Erregen eines solenoidaktivierten Rückschlagventils repräsentieren, so dass 10 % des DI-Kraftstoffpumpenvolumens gepumpt werden können. Ein (nicht gezeigter) Treiber, der elektronisch an den Controller 12 gekoppelt ist, kann verwendet werden, um ein Steuersignal an die LPP 208 zu senden, wie es erforderlich ist, um die Ausgabe (z. B. die Drehzahl, den Förderdruck) der LPP 208 einzustellen. Die Kraftstoffmenge, die dann über die DI-Kraftstoffpumpe 228 der Gruppe von Direkteinspritzdüsen zugeführt wird, kann durch das Einstellen und Koordinieren der Ausgabe der LPP 208 und der DI-Kraftstoffpumpe 228 eingestellt werden. Der Controller 12 kann z. B. die LPP 208 durch ein Regelungsschema durch das Messen des Förderdrucks der Niederdruckpumpe im zweiten Kraftstoffkanal 290 (z. B. mit dem Drucksensor 234) und das Steuern der Ausgabe der LPP 208 gemäß dem Erreichen eines Soll-Förderdrucks der Niederdruckpumpe (z. B. eines Sollwerts des Förderdrucks der Niederdruckpumpe) steuern.
3 veranschaulicht eine beispielhafte DI-Kraftstoffpumpe 228, die in dem Kraftstoffsystem 8 nach 2 gezeigt ist. Wie früher bezüglich 2 erwähnt worden ist, empfängt die DI-Pumpe 228 Kraftstoff bei einem niedrigeren Druck über den zweiten Kraftstoffkanal 290 von der LPP 208. Weiterhin setzt die DI-Pumpe 228 den Kraftstoff auf einen höheren Druck unter Druck, bevor sie den Kraftstoff über den zweiten Kraftstoffkanal 232 zu der zweiten Gruppe von Einspritzdüsen 252 (oder den Direkteinspritzdüsen) pumpt.
Dem Einlass 303 des Verdichtungsraums 308 in der DI-Kraftstoffpumpe 228 wird Kraftstoff über die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 208 zugeführt, wie in den 2 und 3 gezeigt ist. Der Kraftstoff kann bei seinem Durchgang durch die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 unter Druck gesetzt werden und durch den Pumpenauslass 304 dem zweiten Kraftstoffverteiler 250 und den Direkteinspritzdüsen 252 zugeführt werden. In dem dargestellten Beispiel kann die Direkteinspritzpumpe 228 eine mechanisch angetriebene Verdrängerpumpe sein, die einen Pumpenkolben 306 und eine Kolbenstange 320, einen Pumpen-Verdichtungsraum 308 (der hier außerdem als Verdichtungsraum bezeichnet wird) und einen Stufenraum 318 (engl. step-room) enthält. Angenommen, dass sich der Kolben 306 an der Position des unteren Totpunkts (UTP) in 3 befindet, kann die Fördermenge der Pumpe als das Förderungsvolumen 377 dargestellt sein. Die Förderung der DI-Pumpe kann als der Bereich gemessen werden, der durch den Kolben 306 überstrichen wird, wenn er sich vom oberen Totpunkt (OTP) zum UTP oder umgekehrt bewegt. Im Verdichtungsraum 308 ist außerdem ein zweites Volumen vorhanden, wobei das zweite Volumen ein Kompressionsvolumen 378 der Pumpe ist. Das Kompressionsvolumen definiert den Bereich im Verdichtungsraum 308, der verbleibt, wenn sich der Kolben 306 am OTP befindet. Mit anderen Worten, die Addition des Förderungsvolumens 377 und des Kompressionsvolumens 378 bildet den Verdichtungsraum 308.
Der Kolben 306 enthält ein Kolbenoberteil 305 und einen Kolbenboden 307. Der Stufenraum und der Verdichtungsraum können Hohlräume enthalten, die auf gegenüberliegenden Seiten des Pumpenkolbens positioniert sind. In einem Beispiel kann sich ein Antriebsnocken 310 mit einer Kolbenstange 320 der DI-Pumpe 228 in Kontakt befinden und kann konfiguriert sein, den Kolben 306 vom UTP zum OTP und umgekehrt anzutreiben und dadurch die Bewegung zu erzeugen, die notwendig ist, um den Kraftstoff durch den Verdichtungsraum 308 zu pumpen. Der Antriebsnocken 310 enthält vier Nasen, wobei er alle zwei Umdrehungen der Kurbelwelle der Kraftmaschine eine Umdrehung abschließt.
Der Kolben 306 bewegt sich im Verdichtungsraum 308 aufwärts und abwärts hin und her, um Kraftstoff zu pumpen. Die DI-Kraftstoffpumpe 228 befindet sich in einem Kompressionshub, wenn sich der Kolben 306 in einer Richtung bewegt, die das Volumen des Verdichtungsraums 308 verringert. Die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 befindet sich umgekehrt in einem Saughub, wenn sich der Kolben 306 in einer Richtung bewegt, die das Volumen des Verdichtungsraums 308 vergrößert.
Ein solenoidaktiviertes Rückschlagventil (SACV) 312 ist stromaufwärts des Einlasses 303 an den Verdichtungsraum 308 der DI-Pumpe 228 gekoppelt. Der Controller 12 kann konfiguriert sein, die Kraftstoffströmung durch das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 durch das Erregen oder das Aberregen des Solenoids innerhalb des solenoidaktivierten Rückschlagventils 312 (basierend auf der Konfiguration des Solenoidventils) synchron mit dem Antriebsnocken 310 zu regeln. Entsprechend kann das solenoidaktivierte Einlassrückschlagventil 312 in zwei Modi betrieben werden. In einem ersten Modus wird das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 betätigt, um die Kraftstoffmenge, die sich stromaufwärts des solenoidaktivierten Rückschlagventils 312 bewegt, zu begrenzen (z. B. zu sperren). Im ersten Modus kann der Kraftstoff im Wesentlichen von einem Ort stromaufwärts des solenoidaktivierten Rückschlagventils 312 zu einem Ort stromabwärts des solenoidaktivierten Rückschlagventils 312 strömen. In einem zweiten Modus ist das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 effektiv gesperrt, wobei sich der Kraftstoff sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts des solenoidaktivierten Rückschlagventils 312 bewegen kann. Während das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 wie oben beschrieben worden ist, kann es außerdem als ein Solenoid-Plunger implementiert sein, der ein Rückschlagventil offen erzwingt, wenn er aberregt ist. Diese Plunger-Bauform kann einen zusätzlichen Vorteil aufweisen, das Solenoid aberregen zu können, sobald sich ein Druck im Verdichtungsraum 308 aufbaut, und folglich das Rückschlagventil geschlossen zu halten.
Wie bereits erwähnt worden ist, kann das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 konfiguriert sein, die Masse (oder das Volumen) des innerhalb der DI-Kraftstoffpumpe 228 komprimierten Kraftstoffs zu regeln. In einem Beispiel kann der Controller 12 die Schließzeitsteuerung des solenoidaktivierte Rückschlagventils einstellen, um die komprimierte Kraftstoffmasse zu regeln. Das Schließen des solenoidaktivierten Rückschlagventils 312 zu einem späteren Zeitpunkt bezüglich der Kolbenkompression (das Volumen des Verdichtungsraums nimmt z. B. ab) kann z. B. die Menge der Kraftstoffmasse verringern, die von dem Verdichtungsraum 308 dem Pumpenauslass 304 zugeführt wird, weil mehr des von dem Verdichtungsraum 308 verdrängten Kraftstoffs durch das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 strömen kann, bevor es schließt. Im Gegensatz kann ein frühes Schließen des Einlassrückschlagventils bezüglich der Kolbenkompression die Menge der Kraftstoffmasse vergrößern, die von dem Verdichtungsraum 308 dem Pumpenauslass 304 zugeführt wird, weil weniger des von dem Verdichtungsraum 308 verdrängten Kraftstoffs (in der Rückwärtsrichtung) durch das elektronisch gesteuerte Rückschlagventil 312 strömen kann, bevor es schließt. Die Öffnungs- und die Schließzeitsteuerung des solenoidaktivierten Rückschlagventils 312 können mit den Hubzeitsteuerungen der DI-Kraftstoffpumpe 228 koordiniert sein. Alternativ oder zusätzlich kann durch das kontinuierliche Drosseln der Kraftstoffströmung von der Niederdruck-Kraftstoffpumpe in die DI-Kraftstoffpumpe der in die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe aufgenommene Kraftstoff ohne die Verwendung des SACV 312 geregelt werden.
Der Pumpeneinlass 399 kann Kraftstoff von einem Auslass der LPP 208 empfangen und kann den Kraftstoff über das Rückschlagventil 302 und das Überdruckventil 301 zu dem solenoidaktivierten Rückschlagventil 312 leiten. Das Rückschlagventil 302 ist entlang dem Pumpenkanal 335 stromaufwärts des solenoidaktivierten Rückschlagventils 312 positioniert. Das Rückschlagventil 302 ist vorbelastet, um eine Kraftstoffströmung aus dem solenoidaktivierten Rückschlagventil 312 und dem Pumpeneinlass 399 zu verhindern. Das Rückschlagventil 302 ermöglicht eine Kraftstoffströmung von der Niederdruckpumpe 208 zu dem solenoidaktivierten Rückschlagventil 312. Das Rückschlagventil 302 ist mit dem Überdruckventil 301 parallel gekoppelt. Das Überdruckventil 301, das in den Entlastungskanal 337 gekoppelt ist, ermöglicht eine Kraftstoffströmung aus dem solenoidaktivierten Rückschlagventil 312 zu der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 208, wenn der Druck zwischen dem Überdruckventil 301 und dem solenoidaktivierten Rückschlagventil 312 größer als ein vorgegebener Druck (z. B. 10 bar) ist.
Wenn das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 deaktiviert (z. B. nicht elektrisch erregt) ist und die DI-Kraftstoffpumpe 228 in dem Modus mit vorgegebenem Druck arbeitet, arbeitet das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 in einem Durchlassmodus, wobei das Überdruckventil 301 den Druck im Verdichtungsraum 308 auf die einzige Druckentlastungseinstellung des Überdruckventils 301 (z. B. 15 bar) regelt. Das Regeln des Drucks in dem Verdichtungsraum 308 ermöglicht, dass sich vom Kolbenoberteil 305 bis zum Kolbenboden 307 eine Druckdifferenz bildet. Der Druck im Stufenraum 318 befindet sich auf dem Druck des Auslasses der Niederdruckpumpe (z. B. 5 bar), während sich der Druck am Kolbenoberteil auf dem Regeldruck des Überdruckventils 301 (z. B. 15 bar) befindet. Die Druckdifferenz ermöglicht, dass Kraftstoff vom Kolbenoberteil 305 durch den Zwischenraum zwischen dem Kolben 306 und der Wand 350 des Pumpenzylinders zum dem Kolbenboden 307 sickert und dadurch die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 schmiert.
Folglich kann der Controller 12 während der Bedingungen, wenn der Betrieb der DI-Kraftstoffpumpe mechanisch geregelt ist, das solenoidaktivierte Einlassrückschlagventil 312 deaktivieren, wobei das Überdruckventil 301 den Druck im Kraftstoffverteiler 250 (und im Verdichtungsraum 308) auf einen einzigen im Wesentlichen konstanten Druck (z. B. den Regeldruck ±0,5 bar) während des meisten des Kompressionshubs regelt. Beim Einlasshub des Kolbens 306 fällt der Druck im Verdichtungsraum 308 auf einen Druck in der Nähe des Drucks der Saugpumpe 208. Ein Ergebnis dieses Regelverfahrens ist, dass der Kraftstoffverteiler auf einen minimalen Druck etwa der Druckentlastung oder des Überdruckventils 301 geregelt ist. Falls das Überdruckventil 301 eine Druckentlastungseinstellung von 15 bar aufweist, wird folglich der Kraftstoffverteilerdruck im zweiten Kraftstoffverteiler 250 20 bar, weil die Druckentlastungseinstellung von 15 bar zu den 5 bar des Saugpumpendrucks hinzugefügt wird. Spezifisch wird der Kraftstoffdruck im Verdichtungsraum 308 während des Kompressionshubs der Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 geregelt. Es wird erkannt, dass das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 während des Betriebs der DI-Kraftstoffpumpe 228 in dem Modus mit vorgegebenem Druck deaktiviert aufrechterhalten wird.
Der Betrieb des solenoidaktivierten Rückschlagventils 312 kann (z. B. wenn es erregt ist) zu vergrößertem NVH führen, weil das zyklische Durchlaufen des solenoidaktivierten Rückschlagventils 312 Ticks erzeugen kann, wenn das Ventil eingesetzt wird oder es gegen die Grenze des vollständig offenen Ventils vollständig geöffnet wird. Wenn das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 in den Durchlassmodus aberregt wird, kann das NVH, das sich von den Ventilticks ergibt, außerdem beträchtlich verringert sein. Als ein Beispiel kann das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 aberregt sein und kann die DI-Pumpe im Modus mit vorgegebenem Druck betrieben werden, wenn sich die Kraftmaschine im Leerlauf befindet, weil während der Leerlaufbedingungen der Kraftmaschine der Kraftstoff größtenteils über die Kraftstoff-Kanaleinspritzung eingespritzt wird. Der Betrieb der Saugpumpe 208 während des Modus mit vorgegebenem Druck der DI-Kraftstoffpumpe 228 als solcher wird im Folgenden bezüglich 4 weiter beschrieben.
Ein Vorwärtsströmungs-Auslassrückschlagventil 316 kann stromabwärts eines Pumpenauslasses 304 des Verdichtungsraums 308 der DI-Kraftstoffpumpe 228 angekoppelt sein. Das Auslassrückschlagventil 316 öffnet sich, um es zu ermöglichen, dass Kraftstoff vom Auslass 304 des Verdichtungsraums 308 nur in den zweiten Kraftstoffverteiler 250 strömt, wenn ein Druck am Pumpenauslass 304 der Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 (z. B. ein Auslassdruck des Verdichtungsraums) höher als der Kraftstoffverteilerdruck ist. In einer weiteren beispielhaften DI-Kraftstoffpumpe können die Einlassöffnung 303 in den Verdichtungsraum 308 und die Auslassöffnung 304 dieselbe Öffnung sein.
Ein Kraftstoffverteiler-Überdruckventil 314 befindet sich parallel zum Auslassrückschlagventil 316 in einem parallelen Kanal 319, der von dem zweiten Kraftstoffkanal 232 abzweigt. Das Kraftstoffverteiler-Überdruckventil 314 kann eine Kraftstoffströmung aus dem Kraftstoffverteiler 250 und dem Kanal 232 in den Verdichtungsraum 308 ermöglichen, wenn der Druck in dem parallelen Kanal 319 und dem zweiten Kraftstoffkanal 232 einen vorgegebenen Druck übersteigt, wobei der vorgegebene Druck eine Druckentlastungsleitungseinstellung des Ventils 314 sein kann. Das Kraftstoffverteiler-Überdruckventil 314 als solches kann den Druck im Kraftstoffverteiler 250 regeln. Das Kraftstoffverteiler-Überdruckventil 314 kann auf einen relativ hohen Entlastungsdruck eingestellt sein, so dass es nur als ein Sicherheitsventil wirkt, das den normalen Pumpen- und Direkteinspritzbetrieb nicht beeinflusst.
Die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe 228 enthält außerdem einen Druckspeicher 317, der zwischen dem solenoidaktivierten Rückschlagventil 312 und dem Rückschlagventil 302 entlang dem Pumpenkanal 335 positioniert ist. In einem Beispiel ist der Druckspeicher 317 ein 15-bar-Druckspeicher. Folglich ist der Druckspeicher 317 dafür ausgelegt, in einem Druckbereich aktiv zu sein, der das Überdruckventil 301 überspannt. Der Druckspeicher 317 speichert Kraftstoff, wenn sich der Kolben 306 in einem Kompressionshub befindet, und gibt Kraftstoff frei, wenn sich der Kolben 306 in einem Saughub befindet. Das Überdruckventil 301 und der Druckspeicher 317 speichern Kraftstoff im Verdichtungsraum 308 und setzen Kraftstoff aus dem Verdichtungsraum 308 frei, wenn das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 deaktiviert ist (als eine Durchgangsöffnung wirkt) und sich die DI-Kraftstoffpumpe 228 im Modus mit vorgegebenem Druck befindet. Der Druckspeicher 317 kann außerdem während eines Abschnitts des Kolbeneinlasshubs (Kolbensaughubs) einen Überdruck über dem Kolben 306 ausüben und weiterhin die Poiseuille-Schmierung verbessern. Außerdem kann ein Anteil der Kompressionsenergie von dem durch den Druckspeicher 317 auf den Kolben 306 ausgeübten Überdruck zu einer Nockenwelle des Antriebsnockens 310 übertragen werden. Weiterhin kann die Wirkung des Druckspeichers 317 die Strömung durch das Überdruckventil 301 verringern und folglich die Kraftstofferwärmung verringern, die die Kraftstofftemperatur erhöhen und den Leistungsbedarf der Saugpumpe vergrößern kann.
Es wird erkannt, dass die LPP 208 in einem Impulsmodus betrieben werden kann, der das Aufrechterhalten der LPP 208 bei einer Spannung von null und das Pulsen der LPP 208 zwischen einer Spannung von null und einer von null verschiedene Spannung (z. B. einer vollen Spannung) enthält, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Wenn sich z. B. die DI-Kraftstoffpumpe 228 in dem Modus mit vorgegebenem Druck befindet, kann die LPP 208 nur mit einer von null verschiedenen Spannung gepulst werden, wenn der FRP im Hochdruck-Kraftstoffverteiler 250 unter einen Schwellendruck fällt. In einem weiteren Beispiel kann die LPP 208 in einem Impulsmodus betrieben werden, wenn sich die DI-Kraftstoffpumpe 228 in dem Modus mit variablem Druck befindet, wobei aber die LPP 208 nur bei einer von null verschiedenen Spannung gepulst werden kann, wenn am Einlass 303 der DI-Kraftstoffpumpe 228 Kraftstoffdampf detektiert wird.
Es sei angegeben, dass, während die Pumpe 228 in 2 als ein Symbol ohne Einzelheiten gezeigt ist, 3 die Pumpe 228 mit allen Einzelheiten zeigt.
Wenn die DI-Kraftstoffpumpe 228 in einem Modus mit variablem Druck betrieben wird, kann das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 erregt sein, um den Druck kontinuierlich während des DI-Pumpenbetriebs in dem Modus mit variablem Druck zu regeln. Folglich kann ein kontinuierlicher Bereich der HP-Pumpendrücke (und der Kraftstoffverteilerdrücke) zwischen einem unteren Schwellendruck und einem oberen Schwellendruck, die den minimalen und den maximalen zulässigen Druck definieren können, verfügbar sein. Weiterhin kann das solenoidaktivierte Rückschlagventil 312 basierend auf dem Kraftstoffverteilerdruck im zweiten Kraftstoffverteiler 250 eingestellt werden.
Es sei hier angegeben, dass die DI-Pumpe 228 nach 3 als ein veranschaulichendes Beispiel einer möglichen Konfiguration für eine DI-Pumpe dargestellt ist, die sowohl in einem Modus mit elektronischer Regelung (oder variablem Druck) als auch in einem Modus mit vorgegebenem Druck oder einem mechanisch geregelten Modus betrieben werden kann. In 3 gezeigte Komponenten können entfernt und/oder geändert werden, während zusätzliche Komponenten, die gegenwärtig nicht gezeigt sind, zu der DI-Kraftstoffpumpe 228 hinzugefügt werden können, während immer noch die Fähigkeit aufrechterhalten wird, Hochdruckkraftstoff einem Direkteinspritz-Kraftstoffverteiler mit und ohne elektronische Druckregelung zuzuführen.
In 4 ist eine beispielhafte Routine 400 zum Wählen eines Modus des Saugpumpenbetriebs basierend auf einem Betriebsmodus der DI-Kraftstoffpumpe veranschaulicht. Spezifisch kann der Betrieb der Niederdruckpumpe verschieden sein, wenn sich die DI-Kraftstoffpumpe im Modus mit vorgegebenem Druck befindet und wenn sich die DI-Kraftstoffpumpe im Modus mit variablem Druck befindet. Der Betrieb der LPP gemäß der vorliegenden Offenbarung kann Einsparungen im Energieverbrauch durch die LPP bereitstellen.
Bei 402 können die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine geschätzt und/oder gemessen werden. Die Kraftmaschinenbedingungen, wie z. B. die Kraftmaschinendrehzahl, der Kraftstoffbedarf der Kraftmaschine, die Aufladung, das vom Fahrer angeforderte Drehmoment, die Kraftmaschinentemperatur, die Luftladung usw., können z. B. bestimmt werden. Bei 404 kann die Routine 400 bestimmen, ob die HPP (z. B. die DI-Kraftstoffpumpe 228) im Modus mit vorgegebenem Druck betrieben werden kann. Die HPP kann in einem Beispiel im Modus mit vorgegebenem Druck betrieben werden, falls sich die Kraftmaschine im Leerlauf befindet. In einem weiteren Beispiel kann die HPP in einem Modus mit vorgegebenem Druck arbeiten, falls das Fahrzeug verzögert. Falls bestimmt wird, dass die DI-Kraftstoffpumpe im Modus mit vorgegebenem Druck betrieben werden kann, geht die Routine 400 zu 420 weiter, wo das solenoidaktivierte Rückschlagventil (wie z. B. das SACV 312 der DI-Pumpe 228) deaktiviert werden kann. Genau dargelegt, das Solenoid innerhalb des SACV kann keine Befehle vom Controller empfangen und kann deaktiviert sein, so dass der Kraftstoff stromaufwärts von dem und stromabwärts des SACV strömen kann. Wie hier früher erklärt worden ist, kann der vorgegebene Druck der DI-Kraftstoffpumpe durch ein Überdruckventil, wie z. B. das Überdruckventil 301 nach 3, das stromaufwärts des SACV positioniert ist, bestimmt sein.
Bei 422 kann die LPP auf eine Spannung von null gesetzt werden, so dass ihr Energieverbrauch verringert ist, sie aber für die Betätigung bereit ist, wenn sie befohlen wird. Es sei angegeben, dass die LPP gepulst werden kann, wenn es erwünscht ist, indem der Saugpumpe eine von null verschiedene Spannung bereitgestellt wird. Um dies zu verdeutlichen, die LPP kann nicht deaktiviert sein und kann nicht stillgelegt sein. Bei 424 können die Messwerte von einem Drucksensor, der an den Hochdruck-Kraftstoffverteiler (z. B. den zweiten Verteiler 250 im Kraftstoffsystem 8 nach 2) gekoppelt ist, abgetastet werden. Insbesondere können die während eines Kompressionshubs des Kolbens innerhalb der DI-Kraftstoffpumpe gesammelten Messwerte untersucht werden. Die erhaltenen Messwerte des FRP als solche während des Kompressionshubs der Pumpe können vorteilhaft sein, weil, wenn sich die DI-Pumpe im Modus mit vorgegebenem Druck befindet, sich der Pumpendruck im Wesentlichen während des gesamten Kompressionshubs des Kolbens auf dem vorgegebenen Druck befinden kann. Während des ersten Abschnitts des Kompressionshubs kann der Kraftstoffverteilerdruck (nach einem vorausgehenden Kraftstoffverbrauch der Einspritzdüsen) wiederhergestellt werden, wobei während des letzten Abschnitts des Kompressionshubs der vorgegebene Druck auf dem vorgegebenen Pegel wiederhergestellt werden kann. Während die FRP-Messwerte, die während irgendeiner Stufe des DI-Pumpenhubs erhalten werden, verwendet werden können, kann es zuverlässiger sein, die Druckmesswerte gegen ein Ende des Kompressionshubs zu verwenden.
Folglich kann anstelle der Verwendung eines A-priori-Drucks der FRP in dem mechanisch geregelten Modus mit vorgegebenem Druck in Erfahrung gebracht werden, indem die abgetasteten Drücke während der Kompressionshübe der DI-Kraftstoffpumpe abgetastet werden. In einem Beispiel können die Druckmesswerte von einem späteren Abschnitt des Kompressionshubs abgetastet werden. Es wird erkannt, dass durch das Abtasten der Druckmesswerte insbesondere während des Kompressionshubs der DI-Pumpe ein zuverlässigerer Druckmesswert erhalten werden kann, selbst wenn die Kraftstoffeinspritzung im Gange ist. Die Einspritzdüsenöffnungen während der Kraftstoffeinspritzung als solche können zur Variabilität der Messwerte des Kraftstoffverteilerdrucks beitragen. Durch das Konzentrieren auf die während des Kompressionshubs in der DI-Pumpe erhaltenen Druckmesswerte kann die Variabilität der Druckmesswerte aufgrund der Einspritzdüsenöffnungen während der Kraftstoffeinspritzung verringert werden.
Bei 426 kann die Routine 400 bestimmen, ob die abgetasteten FRP-Messwerte niedriger als ein Schwellenwert sind. In einem Beispiel kann ein durchschnittlicher FRP der abgetasteten FRP-Messwerte mit dem Schwellenwert verglichen werden. In einem weiteren Beispiel kann jeder während der Kompressionshübe erhaltene FRP-Messwert mit dem Schwellenwert verglichen werden. Der Schwellenwert kann in einem Beispiel der vorgegebene Druck der DI-Kraftstoffpumpe sein. Als ein Beispiel kann der vorgegebene Druck 20 bar sein, der eine Kombination (wie früher erwähnt worden ist) des Regeldrucks (z. B. 15 bar) des Überdruckventils 301 nach 3 und des Kraftstoffdrucks am Ausgang der LP-Pumpe (z. B. 5 bar) sein kann. In einem weiteren Beispiel kann der Schwellenwert niedriger als der vorgegebene Druck der DI-Pumpe sein. Der Schwellenwert kann z. B. 13 bar sein.
Falls bestätigt wird, dass sich die während des Kompressionshubs der DI-Kraftstoffpumpe abgetasteten FRP-Messwerte auf oder über dem Schwellenwert befinden, kann sich bei 414 die LPP weiterhin auf einer Spannung von null befinden und kann die Routine 400 enden. Falls andererseits bestimmt wird, dass die FRP-Messwerte während des Kompressionshubs niedriger als der Schwellenwert sind, geht die Routine 400 zu 428 weiter, wo die LPP bei der im Wesentlichen vollen Spannung gepulst werden kann, um den FRP im Hochdruck-Kraftstoffverteiler zu erhöhen. Optional kann die LPP bei 430 während kurzer vorgegebener Dauern, wie z. B. 150 bis 250 Millisekunden, gepulst werden. In einem Beispiel kann die LPP während 250 Millisekunden bei einer von null verschiedenen Spannung gepulst werden. In einem weiteren Beispiel kann die LPP während 200 Millisekunden mit einer unterschiedlichen von null verschiedenen Spannung gepulst werden. In einem noch weiteren Beispiel kann die LPP während 150 Millisekunden mit einer anderen von null verschiedenen Spannung gepulst werden. Als Nächstes kann die LPP bei 432 zu der Spannung von null zurückgeführt werden, wobei die Routine 400 enden kann.
Deshalb kann während des Betriebs mit vorgegebenem Druck der DI-Kraftstoffpumpe die Saugpumpe oder die LPP mit einer vollen Spannung (oder einer von null verschiedenen Spannung) nur gepulst werden, wenn der Druck der DI-Pumpe mechanisch geregelt ist und wenn der FRP im Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter den Schwellenwert abnimmt.
Falls zurück bei 404 bestimmt wird, dass die HPP nicht in dem Modus mit vorgegebenem Druck betrieben werden kann, geht die Routine 400 zu 406 weiter, um die HPP im Modus mit variablem Druck zu betreiben, wobei bei 407 die LPP auf eine Spannung von null gesetzt werden kann. Hier kann die LPP EIN-geschaltet sein, kann aber nicht betätigt werden. Der Modus mit variablem Druck des HPP-Betriebs kann in einem Beispiel während der Nicht-Leerlauf-Bedingungen verwendet werden. In einem weiteren Beispiel kann der Modus mit variablem Druck verwendet werden, wenn die Drehmomentanforderung größer ist, wie z. B. während der Beschleunigung eines Fahrzeugs. Wie früher erwähnt worden ist, kann der Modus mit variablem Druck das elektronische Steuern des HPP-Betriebs durch das Betätigen des solenoidaktivierten Rückschlagventils und das kontinuierliche Regeln des Kraftstoffdrucks enthalten. Entsprechend kann bei 408 das solenoidaktivierte Rückschlagventil eingestellt werden, um den FRP im Hochdruck-Kraftstoffverteiler zu regeln. Weiterhin kann die Routine 400 bei 410 das Empfangen einer Rückkopplung von dem an den Hochdruck- Kraftstoffverteiler gekoppelten Drucksensor enthalten.
Bei 412 kann bestimmt werden, ob am Einlass der DI-Kraftstoffpumpe Kraftstoffdampf vorhanden ist. Das Vorhandensein von Kraftstoffdampf als solches kann durch die Variationen des FRP in dem Hochdruck-Kraftstoffverteiler detektiert werden. Die Routine 500 nach 5 veranschaulicht die Detektion von Kraftstoffdampf am Einlass der DI-Kraftstoffpumpe und wird später beschrieben. Wenn die DI-Kraftstoffpumpe als solche Kraftstoff in der Form von Dampf anstelle von Flüssigkeit aufnimmt, nimmt ihr volumetrischer Wirkungsgrad ab. Der volumetrische Wirkungsgrad kann mit dynamischen Eingaben des Kraftstoffverteilerdrucks, des DI-Pumpenbefehls, der DI-Pumpendrehzahl und der Kraftstoffeinspritz-Durchflussmenge kontinuierlich überwacht werden.
Falls bestimmt wird, dass am Einlass der DI-Kraftstoffpumpe kein Kraftstoffdampf vorhanden ist, geht die Routine 400 zu 414 weiter, um die LPP bei einer Spannung von null aufrechtzuerhalten. Andernfalls kann die LPP bei 416 bei oder im Wesentlichen bei der vollen Spannung gepulst werden, um das Kraftstoffvolumen am Einlass der DI-Pumpe zu vergrößern. Optional kann die LPP bei 418 während kurzer Dauern, z. B. 150–250 Millisekunden, gepulst werden. Dann kann die Routine 400 enden.
Deshalb kann während des Betriebs mit variablem Druck der DI-Kraftstoffpumpe die Saugpumpe oder die LPP mit einer vollen Spannung (oder einer von null verschiedenen Spannung) nur gepulst werden, wenn der Druck der DI-Pumpe elektronisch geregelt wird und wenn am Einlass der DI-Pumpe Kraftstoffdampf detektiert wird.
Folglich kann ein beispielhaftes Verfahren des Saugpumpenbetriebs während des Betriebs mit vorgegebenem Druck einer Direkteinspritzpumpe das Sperren eines solenoidaktivierten Rückschlagventils und das Pulsen einer Saugpumpe in Reaktion auf eine Abnahme des Kraftstoffverteilerdrucks unter einen Schwellenwert und während des Betriebs mit variablem Druck der Direkteinspritzpumpe das Freigeben des solenoidaktivierten Rückschlagventils und das Pulsen der Niederdruckpumpe in Reaktion auf eine Bedingung mit Ausnahme der Abnahme des Kraftstoffverteilerdrucks unter den Schwellenwert umfassen. Das Sperren des solenoidaktivierten Rückschlagventils kann das Deaktivieren des solenoidaktivierten Rückschlagventils enthalten, um einen Kraftstoffdurchflussmodus bereitzustellen. Folglich kann der Kraftstoff entweder stromaufwärts oder stromabwärts des solenoidaktivierten Rückschlagventils strömen. Das Freigeben des solenoidaktivierten Rückschlagventils kann enthalten, es von der Deaktivierung freizugeben, so dass das Solenoid innerhalb des solenoidaktivierten Rückschlagventils in Reaktion auf Befehle von dem Controller erregt und aberregt wird.
Das Verfahren kann das Pulsen der Niederdruckpumpe während des Betriebs mit variablem Druck in Reaktion auf eine Bedingung enthalten, wenn am Einlass in die Direkteinspritzpumpe Kraftstoffdampf detektiert wird. Weiterhin kann das Pulsen der Saugpumpe während des Betriebs mit vorgegebenem Druck der Direkteinspritzpumpe in Reaktion auf die Abnahme des Kraftstoffverteilerdrucks geschehen, wenn er während eines Kompressionshubs in der Direkteinspritzpumpe gemessen wird. In einem Beispiel kann das Verfahren das Pulsen der Niederdruckpumpe bei der vollen Spannung oder im Wesentlichen der vollen Spannung enthalten. In einem weiteren Beispiel kann die Niederdruckpumpe während vorgegebener Dauern bei einem spezifizierten Pegel der elektrischen Leistung, der Spannung oder des Stroms gepulst werden. Außerdem kann während des Betriebs mit variablem Druck der Direkteinspritzpumpe das solenoidaktivierte Rückschlagventil in Reaktion auf Änderungen des Kraftstoffverteilerdrucks eingestellt werden, wobei die Änderungen des Kraftstoffverteilerdrucks durch einen Drucksensor gemessen werden.
In 5 ist eine Routine 500 dargestellt, um die Detektion von Kraftstoffdampf am Einlass einer DI-Kraftstoffpumpe zu veranschaulichen. Spezifisch werden die Änderungen des FRP gemessen, wobei, falls eine erwartete Zunahme des FRP nicht beobachtet wird, das Vorhandensein von Kraftstoffdampf bestimmt werden kann.
Bei 502 enthält die Routine 500 das Bestimmen, ob das solenoidaktivierte Rückschlagventil (SACV) bei einem Arbeitszyklus von 100 % arbeitet. Ein Arbeitszyklus von 100 % kann das Schließen des SACV beim Beginn des Kompressionshubs des Kolbens in der DI-Kraftstoffpumpe enthalten, so dass im Wesentlichen 100 % des Kraftstoffs in der Pumpe komprimiert werden. Durch das Sicherstellen eines Arbeitszyklus von 100 % kann die Kraftstoffdampfdetektion zuverlässiger ausgeführt werden, weil das SACV betätigt werden kann, bevor der Pumpenkolben den UTP erreicht. Durch das Betätigen des SACV, bevor der Kolben die UTP-Position erreicht, können kleinere Fehler des Betätigungswinkels die effektive Förderung nicht verringern oder vergrößern. Falls bestätigt wird, dass das SACV nicht bei einem Arbeitszyklus von 100 % betrieben wird, geht die Routine 500 zu 504 weiter, um zu warten, um das Vorhandensein von Kraftstoffdampf zu bestimmen. Dann endet die Routine 500.
Falls bestätigt wird, dass das SACV bei einem Arbeitszyklus von 100 % arbeitet, geht die Routine 500 zu 506 weiter, um zu bestimmen, ob eine Änderung des gemessenen FRP (∆FRP_gemessen) nach einem Kompressionshub in der DI-Kraftstoffpumpe gleich einem erwarteten (oder größer als ein erwarteter) Anstieg des FRP (∆FRP_erwartet) ist. Jeder Kolbenhub der DI-Kraftstoffpumpe kann den FRP um einen gegebenen Betrag vergrößern. Genau dargelegt, der FRP im Hochdruck-Kraftstoffverteiler kann projiziert werden, um um einen erwarteten Betrag zuzunehmen, insbesondere wenn der Arbeitszyklus 100 % beträgt. Falls die Zunahme des FRP nach einem Pumpenhub (ausschließlich eines Abfalls des FRP aufgrund der Kraftstoffeinspritzung, falls eine Einspritzung auftritt) kleiner als der erwartete Betrag ist, kann bestimmt werden, dass am Pumpeneinlass Kraftstoffdampf vorhanden ist.
Falls bei 506 bestimmt wird, dass die ∆FRP_gemessen gleich oder größer als die ∆FRP_erwartet ist, geht die Routine 500 zu 508 weiter, wo sie bestimmen kann, dass am HPP-Einlass kein Kraftstoffdampf vorhanden ist. Falls andererseits bestimmt wird, dass die ∆FRP_gemessen niedriger als die ∆FRP_erwartet ist, kann die Routine 500 bei 512 bestimmen, dass am HPP-Einlass Kraftstoffdampf vorhanden ist.
Folglich kann das Vorhandensein von Kraftstoffdampf am Einlass der HPP durch das Messen einer Änderung des Kraftstoffverteilerdrucks im Hochdruck-Kraftstoffverteiler nach einem Kompressionhub der DI-Kraftstoffpumpe bestimmt werden. Weiterhin kann die Bestimmung des Kraftstoffdampfs am Einlass zuverlässiger sein, wenn die DI-Kraftstoffpumpe zu vollen Pumpenhüben (z. B. einem Arbeitszyklus von 100 %) befohlen ist. Die vollen Pumpenhübe können das Befehlen des Schließens des SACV enthalten, um mit dem Beginn des Kompressionshubs in der DI-Kraftstoffpumpe übereinzustimmen.
6 veranschaulicht ein Kennfeld 600, das einen beispielhaften Betrieb der Saugpumpe basierend auf einem Betriebsmodus der DI-Kraftstoffpumpe in einer beispielhaften Kraftmaschine in einem Fahrzeug darstellt. Das Kennfeld 600 zeigt die Kraftstoffdampfdetektion am Einlass der DI-Pumpe in der graphischen Darstellung 602, den FRP im Hochdruck- oder Direkteinspritz-Kraftstoffverteiler in der graphischen Darstellung 604, den DI-Pumpenhub in der graphischen Darstellung 606, den Arbeitszyklus der HPP und den Betrieb des SACV in der graphischen Darstellung 608, den über Direkteinspritzung eingespritzten Kraftstoff in der graphischen Darstellung 610, den Betriebsmodus der HP-Pumpe (die Optionen der Modi mit variablem und vorgegebenem Druck) in der graphischen Darstellung 612 und den LPP-Betrieb in der graphischen Darstellung 614. Alles des Obigen ist in Abhängigkeit von der Zeit auf der X-Achse graphisch dargestellt, wobei die Zeit entlang der X-Achse von links nach rechts des Kennfeldes 600 zunimmt. Weiterhin repräsentiert die Linie 605 einen Schwellendruck für den FRP in dem Hochdruckverteiler.
Zwischen t0 und t1 kann die HPP im Modus mit variablem Druck arbeiten und kann das SACV aktiviert und betriebsbereit sein, so dass der Druck der HPP elektronisch geregelt ist. Wie in der graphischen Darstellung 608 gezeigt ist, kann die HPP auf einen Arbeitszyklus von 50 % gesetzt sein, wobei das SACV geschlossen werden kann, wenn oder etwa wenn der Kolben der DI-Kraftstoffpumpe sich auf halbem Wege durch seinen Kompressionshub befindet. Das SACV kann gesteuert sein, um die DI-Pumpe bei verschiedenen Arbeitszyklen basierend auf einem Soll-FRP in dem Hochdruck-Kraftstoffverteiler zu betreiben. Die graphische Darstellung 606 stellt die Hübe der HPP dar, wenn sie zwischen den Positionen des oberen Totpunkts (OTP) und des unteren Totpunkts (UTP) zyklisch wechselt. Die LPP kann zwischen t0 und t1 auf eine Spannung von null gesetzt sein, was es ermöglicht, dass sie in einem Impulsmodus betrieben wird, wenn eine Änderung des FRP gefordert wird. Weiterhin kann hier zwischen t0 und t1 der Kraftstoff über die Direkteinspritzdüsen (die graphische Darstellung 610) in einen oder mehrere Zylinder der beispielhaften Kraftmaschine eingespritzt werden. In Reaktion auf jede Einspritzung kann der FRP abnehmen, wie in der graphischen Darstellung 604 gezeigt ist. Es wird beobachtet, dass der FRP in dem Direkteinspritzverteiler zunimmt, wenn sich der HP-Pumpenhub vom UTP zum OTP bewegt.
Zu t1 kann der Betrieb der DI-Kraftstoffpumpe zum Modus mit vorgegebenem Druck übergehen. Die Änderung des Betriebs der DI-Pumpe kann z. B. in Reaktion auf die Leerlaufbedingungen der Kraftmaschine geschehen. In einem weiteren Beispiel kann das Fahrzeug eine Neigung herunterfahren, wobei folglich der Betrieb der DI-Pumpe zu dem Modus mit vorgegebenem Druck geändert werden kann. Weiterhin kann das SACV deaktiviert werden (die graphische Darstellung 608), um in einem Durchlassmodus zu arbeiten, wobei der Kraftstoff entweder in einer stromaufwärts gerichteten oder in einer stromabwärts gerichteten Richtung durch das SACV strömen kann. Folglich kann das SACV nicht länger als ein Rückschlagventil arbeiten, wobei der vorgegebene Druck der DI-Pumpe durch das Überdruckventil, das sich stromaufwärts des SACV befindet, geregelt werden kann.
In Reaktion auf die Änderung des Modus der DI-Kraftstoffpumpe kann der über die Direkteinspritzdüsen eingespritzte Kraftstoff verringert werden, wie in der graphischen Darstellung 610 zwischen t1 und t3 gezeigt ist. Zu t2 kann der FRP in dem Hochdruckverteiler nach einer Einspritzung unter den Schwellendruck 605 fallen. Entsprechend kann die Saugpumpe bei t2 mit der vollen Spannung gepulst werden (die graphische Darstellung 614), um den Kraftstoffdruck im DI-Kraftstoffverteiler (die graphische Darstellung 604) über den Schwellendruck 605 zu erhöhen.
Zu t3 kann die Drehmomentanforderung zunehmen und kann der Betrieb der DI-Kraftstoffpumpe zum Modus mit variablem Druck zurückgeführt werden, wobei entsprechend das SACV aktiviert werden kann. Weiterhin kann der Druck im Hochdruck-Kraftstoffverteiler durch das Einstellen des SACV gesteuert werden. Zu t3 kann der Arbeitszyklus der HP-Pumpe 50 % betragen, wie durch die graphische Darstellung 608 gezeigt ist, wobei die direkt eingespritzten Kraftstoffmengen nach t3 zunehmen können.
Zu t4 kann der FRP in dem Direkteinspritz-Kraftstoffverteiler unter den Schwellendruck 605 abnehmen. Weil die DI-Kraftstoffpumpe in dem Modus mit variablem Druck arbeitet, kann der Arbeitszyklus der HP-Pumpe in Reaktion auf diesen Abfall des FRP vergrößert werden. Entsprechend können zu t4 durch das Vergrößern des Arbeitszyklus der HP-Pumpe auf 100 % volle Pumpenhübe befohlen werden. Hier kann ein Schließzeitpunkt des SACV mit einem Beginn des Kompressionshubs in der DI-Kraftstoffpumpe übereinstimmen. Im Ergebnis der Zunahme des Arbeitszyklus kann zu t5 der FRP über den Schwellendruck 605 zunehmen, wobei nach t4 der über die Direkteinspritzdüsen eingespritzte Kraftstoff zunehmen kann.
Es wird erkannt, dass die LPP in Reaktion auf den Abfall des FRP unter den Schwellendruck 605 bei t4 nicht gepulst werden kann, wenn sich die DI-Kraftstoffpumpe in dem Modus mit variablem Druck befindet.
Zu t5 kann in Reaktion auf den Kompressionshub der HP-Pumpe, die bei einem Arbeitszyklus von 100 % arbeitet, der FRP um einen Betrag zunehmen, der durch D1 im Kennfeld 600 dargestellt ist. Hier kann D1 gleich einem erwarteten Anstieg des FRP sein, der sich von einem Kompressionshub der Pumpe ergibt, wenn er sich bei einem Arbeitszyklus von 100 % befindet. Zu t6 ist die Zunahme des FRP, die sich von einem folgenden Kompressionshub ergibt, wenn sich die HP-Pumpe bei einem Arbeitszyklus von 100 % befindet, D2. Es sei angegeben, dass D2 kleiner als D1 ist, wobei deshalb D2 niedriger als die erwartete Zunahme des FRP ist, die sich von einem Kompressionshub der Pumpe ergibt, wenn er sich bei einem Arbeitszyklus von 100 % befindet. Deshalb kann zu t6 bestimmt werden, dass am Einlass der HP-Pumpe Kraftstoffdampf vorhanden ist (die graphische Darstellung 602). In Reaktion auf die Angabe des Vorhandenseins von Kraftstoffdampf am Einlass der HP-Pumpe kann die Saugpumpe zu t7 gepulst werden, um den verfügbaren Kraftstoff und den Kraftstoffdruck stromaufwärts des SACV zu erhöhen. Entsprechend kann zu t8 die Zunahme des FRP im Hochdruck-Kraftstoffverteiler bei dem Kompressionshub die erwartete Zunahme von D1 sein, wobei die graphische Darstellung 602 das Vorhandensein von Kraftstoffdampf zu t8 nicht angeben kann.
Folglich kann die Saugpumpe bei einer von null verschiedenen Spannung intermittierend betrieben werden, was eine Verringerung des Leistungsverbrauchs ermöglicht. Folglich kann die Saugpumpe in Reaktion auf einen Abfall des FRP unter einen Schwellendruck, wenn sich die DI-Kraftstoffpumpe in einem Modus mit vorgegebenem Druck befindet, mit der von null verschiedenen Spannung erregt werden. Noch weiter kann anstelle der Verwendung eines A-priori-Drucks der FRP in dem mechanisch geregelten Modus mit vorgegebenem Druck durch das Abtasten der abgetasteten Drücke während der Kompressionshübe der DI-Kraftstoffpumpe in Erfahrung gebracht werden. Wenn die DI-Kraftstoffpumpe elektronisch gesteuert ist und das SACV aktiviert ist, kann die Saugpumpe nur gepulst werden, wenn Kraftstoffdampf an einem Einlass der DI-Kraftstoffpumpe detektiert wird. Das Vorhandensein von Kraftstoffdampf am Einlass der DI-Kraftstoffpumpe kann bestätigt werden, wenn eine gemessene Zunahme des FRP nach einem Pumpenhub kleiner als eine erwartete Zunahme des FRP ist. Die Saugpumpe als solche kann in Reaktion auf einen Abfall des FRP unter den Schwellendruck, wenn die DI-Kraftstoffpumpe im Modus mit variablem Druck arbeitet, nicht gepulst werden.
Deshalb kann ein Verfahren zum Betreiben einer Saugpumpe dann, wenn sich die Hochdruckpumpe in einem Modus mit vorgegebenem Druck befindet, einen davon verschiedenen Betriebsmodus enthalten, wenn sich die Hochdruckpumpe in einem Modus mit variablem Druck befindet. Das Verfahren kann, wenn eine Hochdruckpumpe in einem Modus mit vorgegebenem Druck betrieben wird, das Pulsen einer Niederdruckpumpe, wenn der Druck in einem Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter einen Schwellenwert abnimmt, und, wenn die Hochdruckpumpe in einem Modus mit variablem Druck betrieben wird, das Pulsen der Niederdruckpumpe basierend auf dem Vorhandensein von Kraftstoffdampf an einem Einlass der Hochdruckpumpe umfassen. Hier kann ein elektronisch gesteuertes Solenoidventil (oder das SACV) deaktiviert sein, wenn die Hochdruckpumpe in dem Modus mit vorgegebenem Druck betrieben wird. Das SACV als solches kann in diesem Modus mit vorgegebenem Druck keine Befehle von einem Controller empfangen, wobei das Solenoid innerhalb des SACV nicht zwischen einer erregten und einer aberregten Position gewechselt werden kann. Das elektronisch gesteuerte Solenoidventil kann aktiviert sein, wenn die Hochdruckpumpe im Modus mit variablem Druck betrieben wird, wobei der Druck in dem Hochdruck-Kraftstoffverteiler über das elektronisch gesteuerte Solenoidventil geregelt werden kann. Das Verfahren kann weiterhin umfassen, die Niederdruckpumpe nicht zu pulsen, wenn der Druck im Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter den Schwellenwert abnimmt, wenn die Hochdruckpumpe in dem Modus mit variablem Druck betrieben wird. Wenn die Hochdruckpumpe in dem Modus mit variablem Druck betrieben wird, kann noch weiter das Vorhandensein von Kraftstoffdampf am Einlass der Hochdruckpumpe bestimmt werden, wenn eine Zunahme des Drucks im Hochdruck-Kraftstoffverteiler während eines Pumpenhubs kleiner als eine erwartete Zunahme ist. Außerdem kann der Druck im Hochdruck-Kraftstoffverteiler über einen Kraftstoffverteilerdrucksensor gemessen werden, wobei die Niederdruckpumpe basierend auf einer Messung des Drucks während eines Kompressionshubs in der Hochdruckpumpe gepulst werden kann.
Folglich kann ein beispielhaftes System eine Kraftmaschine mit Kraftstoff-Kanal-/Direkteinspritzung (PFDI-Kraftmaschine) mit einer Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe, die einen Kolben, einen Verdichtungsraum, einen Nocken zum Bewegen des Kolbens, ein solenoidaktiviertes Rückschlagventil, das an einem Einlass der Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe positioniert ist, und ein Überdruckventil, das stromaufwärts des solenoidaktivierten Rückschlagventils zum Regeln des Drucks in dem Verdichtungsraum während eines Modus mit vorgegebenem Druck positioniert ist, enthält, enthalten. Das beispielhafte System kann weiterhin einen Hochdruck-Kraftstoffverteiler, der fluidtechnisch an die Direkteinspritzpumpe gekoppelt ist, einen Sensor, der an den Hochdruck-Kraftstoffverteiler zum Überwachen des Kraftstoffverteilerdrucks gekoppelt ist, und eine Saugpumpe, die über die Direkteinspritzpumpe fluidtechnisch an den Hochdruck-Kraftstoffverteiler gekoppelt ist, enthalten. Noch weiter kann das System einen Controller umfassen, der ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, aufweist zum Pulsen der Saugpumpe basierend auf einer Abnahme des Drucks im Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter einen Schwellenwert während einer ersten Bedingung und Pulsen der Saugpumpe basierend auf der Detektion von Kraftstoffdampf am Einlass der Direkteinspritzpumpe während einer zweiten Bedingung. Die erste Bedingung kann den Betrieb der Direkteinspritzpumpe in dem Modus mit vorgegebenem Druck durch das Deaktivieren des solenoidaktivierten Rückschlagventils enthalten, wobei ein vorgegebener Druck in der Direkteinspritzpumpe durch das Überdruckventil, das stromaufwärts des solenoidaktivierten Rückschlagventils positioniert ist, bestimmt wird. Die zweite Bedingung kann den Betrieb der Direkteinspritzpumpe in einem Modus mit variablem Druck enthalten, wobei das solenoidaktivierte Rückschlagventil basierend auf dem Kraftstoffverteilerdruck im Hochdruck-Kraftstoffverteiler aktiviert und eingestellt wird. Weiterhin kann während der zweiten Bedingung die Saugpumpe nicht gepulst werden, wenn der Kraftstoffdruck im Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter den Schwellenwert abnimmt. Noch weiter kann Kraftstoffdampf am Einlass der Direkteinspritzpumpe detektiert werden, wenn eine gemessene Änderung des Kraftstoffverteilerdrucks des Hochdruck-Kraftstoffverteilers während eines Kompressionshubs der Direkteinspritzpumpe niedriger als eine erwartete Änderung des Kraftstoffverteilerdrucks ist.
In dieser Weise kann eine Saugpumpe in einer PFDI-Kraftmaschine gesteuert werden, wenn sie eine DI-Kraftstoffpumpe versorgt. Die Saugpumpe kann in erster Linie in einen Betrieb bei einer Spannung von null gesetzt sein und nur mit einer von null verschiedenen Spannung betätigt werden, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Folglich kann der Energieverbrauch durch die Saugpumpe verringert werden, was eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs ermöglicht. Weiterhin kann die Betätigung der Saugpumpe auf Messungen des Kraftstoffverteilerdrucks während der Kompressionshübe in der DI-Kraftstoffpumpe basieren. Die Kraftstoffverteilerdrücke während des Kompressionshubs können durch eine offene Kraftstoffeinspritzdüse nicht beeinflusst sein. Deshalb kann eine zuverlässigere und wiederholbare Messung des Kraftstoffverteilerdrucks erhalten werden, was eine verbesserte Saugpumpensteuerung ermöglicht. Insgesamt können durch das Verbessern des Betriebs der Saugpumpe die Haltbarkeit und die Leistung der Pumpe verbessert werden.
Es sei angegeben, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Konfigurationen des Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystems verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem einschließlich des Controllers in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und der anderen Kraftmaschinen-Hardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solche können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Weiterhin können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch das Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Komponenten der Kraftmaschinen-Hardware in Kombination mit dem elektronischen Controller enthält.
Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders dar, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder dessen Äquivalent beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente enthalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder einer in Beziehung stehenden Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob ihr Schutzumfang umfassender als der, enger als der oder gleich dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche ist oder vom Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche verschieden ist, werden außerdem als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims

Verfahren, das Folgendes umfasst: wenn eine Hochdruckpumpe in einem Modus mit vorgegebenem Druck betrieben wird, Pulsen einer Niederdruckpumpe, wenn der Druck in einem Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter einen Schwellenwert abnimmt; und, wenn die Hochdruckpumpe in einem Modus mit variablem Druck betrieben wird, Pulsen der Niederdruckpumpe basierend auf dem Vorhandensein von Kraftstoffdampf an einem Einlass der Hochdruckpumpe.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein elektronisch gesteuertes Solenoidventil deaktiviert ist, wenn die Hochdruckpumpe in dem Modus mit vorgegebenem Druck betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das elektronisch gesteuerte Solenoidventil aktiviert ist, wenn die Hochdruckpumpe im Modus mit variablem Druck betrieben wird, und wobei der Druck in dem Hochdruck-Kraftstoffverteiler über das elektronisch gesteuerte Solenoidventil geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Pulsen der Niederdruckpumpe das Pulsen der Niederdruckpumpe bei der vollen Spannung enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Pulsen der Niederdruckpumpe das Pulsen der Niederdruckpumpe während kurzer Dauern enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das weiterhin umfasst, wenn die Hochdruckpumpe in dem Modus mit variablem Druck betrieben wird, die Niederdruckpumpe nicht zu pulsen, wenn der Druck im Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter den Schwellenwert abnimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn die Hochdruckpumpe in dem Modus mit variablem Druck betrieben wird, das Vorhandensein von Kraftstoffdampf am Einlass der Hochdruckpumpe bestimmt wird, wenn eine Zunahme des Drucks im Hochdruck-Kraftstoffverteiler während eines Pumpenhubs kleiner als eine erwartete Zunahme ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Druck im Hochdruck-Kraftstoffverteiler über einen Kraftstoffverteilerdrucksensor gemessen wird und wobei die Niederdruckpumpe basierend auf einer Messung des Drucks während eines Kompressionshubs in der Hochdruckpumpe gepulst wird.
System, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine mit Kraftstoff-Kanal-/Direkteinspritzung (PFDI-Kraftmaschine); eine Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe, die einen Kolben, einen Verdichtungsraum, einen Nocken zum Bewegen des Kolbens, ein solenoidaktiviertes Rückschlagventil, das an einem Einlass der Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe positioniert ist, und ein Überdruckventil, das stromaufwärts des solenoidaktivierten Rückschlagventils zum Regeln des Drucks in dem Verdichtungsraum während eines Modus mit vorgegebenem Druck positioniert ist; einen Hochdruck-Kraftstoffverteiler, der fluidtechnisch an die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe gekoppelt ist; einen Sensor, der an den Hochdruck-Kraftstoffverteiler zum Überwachen des Kraftstoffverteilerdrucks gekoppelt ist; eine Saugpumpe, die über die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe fluidtechnisch an den Hochdruck-Kraftstoffverteiler gekoppelt ist; und einen Controller, der ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, aufweist zum: während einer ersten Bedingung Pulsen der Saugpumpe basierend auf einer Abnahme des Drucks im Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter einen Schwellenwert; und während einer zweiten Bedingung Pulsen der Saugpumpe basierend auf der Detektion von Kraftstoffdampf an einem Einlass der Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe.
System nach Anspruch 9, wobei die erste Bedingung den Betrieb der Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe in dem Modus mit vorgegebenem Druck durch das Deaktivieren des solenoidaktivierten Rückschlagventils enthält, und wobei ein vorgegebener Druck in der Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe durch das Überdruckventil, das stromaufwärts des solenoidaktivierten Rückschlagventils positioniert ist, bestimmt wird.
System nach Anspruch 9 oder 10, wobei die zweite Bedingung den Betrieb der Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe in einem Modus mit variablem Druck enthält, und wobei das solenoidaktivierte Rückschlagventil basierend auf dem Druck im Hochdruck-Kraftstoffverteiler aktiviert und eingestellt wird.
System nach Anspruch 11, wobei während der zweiten Bedingung die Saugpumpe nicht gepulst wird, wenn der Druck im Hochdruck-Kraftstoffverteiler unter den Schwellenwert abnimmt.
System nach Anspruch 12, wobei Kraftstoffdampf am Einlass der Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe detektiert wird, wenn eine gemessene Änderung des Drucks des Hochdruck-Kraftstoffverteilers während eines Kompressionshubs der Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe niedriger als eine erwartete Änderung des Drucks des Hochdruck-Kraftstoffverteilers ist.
Verfahren für ein Kraftstoffsystem, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: während des Betriebs mit vorgegebenem Druck einer Direkteinspritzpumpe Sperren eines solenoidaktivierten Rückschlagventils; und Pulsen einer Saugpumpe in Reaktion auf eine Abnahme des Kraftstoffverteilerdrucks unter einen Schwellenwert; und während des Betriebs mit variablem Druck der Direkteinspritzpumpe Freigeben des solenoidaktivierten Rückschlagventils; und Pulsen der Saugpumpe in Reaktion auf eine Bedingung mit Ausnahme der Abnahme des Kraftstoffverteilerdrucks unter den Schwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Pulsen der Saugpumpe während des Betriebs mit variablem Druck in Reaktion auf eine Bedingung mit Ausnahme der Abnahme des Kraftstoffverteilerdrucks eine Bedingung enthält, wenn am Einlass in die Direkteinspritzpumpe Kraftstoffdampf detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Pulsen der Saugpumpe während des Betriebs mit vorgegebenem Druck der Direkteinspritzpumpe in Reaktion auf die Abnahme des Kraftstoffverteilerdrucks geschieht, wenn er während eines Kompressionshubs in der Direkteinspritzpumpe gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Pulsen der Saugpumpe das Pulsen der Saugpumpe bei der vollen Spannung enthält.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei das Pulsen der Saugpumpe das Pulsen der Saugpumpe während vorgegebener Dauern enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, das weiterhin während des Betriebs mit variablem Druck der Direkteinspritzpumpe das Einstellen des solenoidaktivierten Rückschlagventils in Reaktion auf Änderungen des Kraftstoffverteilerdrucks umfasst, und wobei die Änderungen des Kraftstoffverteilerdrucks durch einen an einen Hochdruck-Kraftstoffverteiler gekoppelten Drucksensor gemessen werden.