專利名稱：用于多燃料發(fā)動機的燃料系統(tǒng)的制作方法
用于多燃料發(fā)動機的燃料系統(tǒng)
背景技術(shù)：
多種燃料系統(tǒng)可用于將所需量的燃料輸送至發(fā)動機以用于燃燒。一種類型的燃料系統(tǒng)包括用于每個發(fā)動機缸的進氣口燃料噴射器(port fuelinjector)和直噴式噴射器。 該進氣口噴射器可在發(fā)動機啟動期間操作從而改善燃料汽化并且降低發(fā)動機排放。該直噴式噴射器可在更高的載荷狀態(tài)期間操作從而改善發(fā)動機性能。另外，在一些狀態(tài)下可以對進氣口噴射器和直噴式噴射器二者進行操作，從而平衡兩種類型的燃料輸送的優(yōu)勢。直噴式燃料系統(tǒng)可包括燃料軌上游的高壓燃料泵從而提升通過直噴式噴射器輸送至發(fā)動機缸的燃料的壓力。但是，當高壓燃料泵關(guān)閉時，諸如當不需要直接噴射燃料時， 泵的耐久性會受到影響。具體地說，在高壓泵沒有操作的同時，泵的潤滑和冷卻可能被降低，由此導(dǎo)致泵變劣。已經(jīng)研發(fā)多種方案來減少高壓泵的變劣。在一種方案中，如!^ix等的US 6，230，688所示，恒定量的燃料潤滑流從連接至燃料箱的低壓泵的輸送流分支離開，輸送至
高壓泵。但是，發(fā)明人在這里已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用這種方案的潛在問題。舉一個例子，當燃料箱變空或者燃料箱中的燃料量下降低于一閾值時，可能就不再存在恒定的潤滑流。因此，高壓泵可能變劣。尤其地，在連接至直噴式系統(tǒng)的燃料箱小于連接至進氣口噴射系統(tǒng)的燃料箱的雙燃料系統(tǒng)中，燃料箱可能會在更多的時間變空，導(dǎo)致高壓泵頻繁地禁用。如此，這會降低高壓泵的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在一項實例中，上述問題可以至少部分地通過操作發(fā)動機燃料系統(tǒng)的方法而處理。在一項實施例中，該方法包括將第一類型燃料唯一地經(jīng)由第一燃料泵從第一燃料箱供給至第二燃料泵以及進氣口燃料噴射器組，第二燃料泵的輸出與直噴式噴射器組連通；以及將第一類型燃料從第二燃料泵出口供給至進氣口燃料噴射器組。在一項實例中，發(fā)動機可包括雙燃料系統(tǒng)，具有存儲第一燃料類型(諸如，汽油) 的第一燃料箱和存儲第二燃料類型(諸如類似于E85的酒精混合物)的第二燃料箱。與發(fā)動機的缸組連通的第一組進氣口噴射器可配置以將燃料進氣口噴射入所述缸組。同樣與所述缸組連通的第二組直噴式噴射器可配置以將燃料直接噴入所述缸組。與第一燃料箱連通的第一低壓泵可操作為沿著第一燃料通道將第一燃料類型輸送至第一組進氣口噴射器的第一共用軌。類似地，與第二燃料箱連通的第二低壓泵可操作為沿著第二燃料通道將第二燃料類型輸送至第二組直噴式噴射器的第二共用軌。在一項實例中，低壓燃料泵可采用電動的方式驅(qū)動。該燃料系統(tǒng)也可包括高壓燃料泵，高壓泵的輸出與第一和第二組噴射器連通，可以沿著第二燃料通道設(shè)置。在一項實例中，高壓燃料泵可以采用機械的方式驅(qū)動。該高壓燃料泵可經(jīng)由第二共用軌與第二組直噴式噴射器連通，還可經(jīng)由電磁閥和第一共用軌與第一組進氣口噴射器連通。在選定的發(fā)動機操作狀態(tài)期間，諸如當要求燃料(第一或第二燃
4料類型)進行直接噴射時，除了與該燃料類型對應(yīng)的低壓泵之外該高壓泵也可操作從而提升輸送至第二共用軌并且穿過直噴式噴射器的燃料的壓力，由此將高壓直接噴射的燃料輸送進入所述缸組。該燃料系統(tǒng)還可包括將第一燃料通道連接至高壓泵上游的第二燃料通道的第一旁路通道，以及將第一燃料通道連接至高壓泵下游的第二燃料通道的第二旁路通道。該第二旁路通道可包括電磁閥，諸如電性控制的電磁閥，當該閥打開時，將第一燃料通道連接至位于高壓泵下游的第二燃料通道。因此，當打開時，該高壓泵的輸出能夠經(jīng)由電磁閥而與第一組進氣口噴射器連通。相比較地，當關(guān)閉時，該高壓泵能夠與第二組直噴式噴射器連通。根據(jù)發(fā)動機操作狀態(tài)，可以對連接至第一燃料箱和第二燃料箱的低壓泵其中的一個或多個的操作以及高壓泵的操作進行調(diào)節(jié)，同時也調(diào)節(jié)電磁閥的打開，由此經(jīng)由第一和/ 或第二組噴射器提供燃料至缸組，同時能夠?qū)崿F(xiàn)高壓泵的充分冷卻和/或潤滑。例如，根據(jù)發(fā)動機操作狀態(tài)，以及第一燃料箱和第二燃料箱的每個中存在的燃料的量，第一量的第一燃料類型可以被進氣口噴射進入所述缸中。因此，第一低壓泵可被操作來僅經(jīng)由第一燃料泵將第一燃料供給至進氣口噴射器組。在另一實例中，根據(jù)操作狀態(tài)，第二量的第二燃料類型可直接噴射進入所述缸。因此，第二低壓泵可被操作從而供給第二燃料至高壓泵，該高壓泵可操作來提升所接收到的第二燃料的壓力。該較高壓的燃料然后可以從高壓泵的出口供給至第二組直噴式噴射器。如此，當實現(xiàn)直接噴射時，通過高壓泵的流或燃料實現(xiàn)對高壓泵的充分冷卻和潤滑。在選定的發(fā)動機操作狀態(tài)期間，諸如當不要求直接噴射燃料但是要求該高壓泵的冷卻和/或潤滑時(諸如由于泵溫度超過一閾值溫度和/或泵操作的持續(xù)時間超過閾值持續(xù)時間)，燃料可經(jīng)由高壓泵進氣口噴入所述缸組。具體地說，第一低壓泵可以操作將第一燃料類型唯一地從第一燃料箱供給至高壓泵，高壓泵可以操作經(jīng)由(打開的)電磁閥將第一燃料類型唯一地從高壓泵的出口供給至第一組進氣口噴射器。該高壓泵的輸出可以協(xié)調(diào)第一低壓泵的輸出從而提供第一組噴射器的第一共用軌處的所需燃料軌壓，并且調(diào)節(jié)通過高壓泵循環(huán)的流體的量。同時，第二低壓燃料泵和第二直噴式噴射器可以被停用。采用這種方式，通過經(jīng)由高壓泵將第一燃料類型的至少一些供給至第一組噴射器，即使在不要求直接噴射時該高壓泵也可保持潤滑和冷卻，由此，減少高壓泵變劣。在另一實例中，當要求第二燃料泵的直接噴射時，但是第二燃料箱中的第二燃料的水平低于一閾值，該第一燃料類型可以經(jīng)由高壓泵供給至直噴式噴射器組從而也補償?shù)诙剂弦詼p少由于燃料不充足造成的高壓泵的變劣。具體地說，如果第二燃料箱中的燃料水平低于該閾值，并且要求高壓泵冷卻和/或潤滑，那么第一低壓泵可操作以將第一燃料類型唯一地從第一燃料箱供給至高壓泵，該高壓泵可操作以唯一地將第一燃料類型從高壓泵供給至直噴式噴射器組。這里，該電磁閥可保持關(guān)閉。該控制器可確定將被直接噴射的第一燃料的量，該第一燃料的量補償將要直接噴射的第二燃料的量并且進一步用于高壓泵冷卻和潤滑。另外地，在缸燃料要求出現(xiàn)突然波動的情況下，諸如在缸富油(cylinder enrichment)期間，該電磁閥可以被打開并且至少一些第一燃料也可經(jīng)由電磁閥從高壓泵輸送至第一組進氣口噴射器，使得第一燃料的直噴式噴射由第一燃料的進氣口噴射補充。 采用這種方式，當?shù)诙剂系牧坎蛔銜r通過使第一燃料類型的燃料流動通過該高壓泵，該高壓泵的潤滑和冷卻得以實現(xiàn)。
采用這種方式，通過當不需要直接噴射時循環(huán)至少一些燃料從第一燃料箱通過高壓泵，和/或當不存在來自于(連接至直噴式噴射器的)第二箱的燃料時，高壓泵可保持潤滑和冷卻，由此降低高壓泵的變劣。此外，通過減小由于第二燃料不充分存在和/或不需要直接噴射而禁用高壓泵的需求， 高壓泵可靠性可以得到改善。


圖1示意性地描述內(nèi)燃機的缸的一項示例性實施例。圖2示意性地描述可用于圖1的發(fā)動機的示例性燃料系統(tǒng)。圖3描述圖2的燃料系統(tǒng)的示例性實施例。圖4-6描述根據(jù)本公開內(nèi)容的用于調(diào)節(jié)圖3的燃料輸送系統(tǒng)的操作從而啟動高壓燃料泵的潤滑和/或冷卻的示例性高等級流程圖。
具體實施例方式隨后公開的內(nèi)容涉及用于操作燃料系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)，諸如圖2的系統(tǒng)，配置以輸送一種或多種不同的燃料類型至燃燒發(fā)動機，諸如圖1的發(fā)動機。如圖3所示，該燃料系統(tǒng)可包括配置以進氣口噴射選定燃料的第一噴射器組和配置以直噴選定燃料的第二噴射器組。高壓泵可設(shè)置在第二噴射器組的上游從而提升將被直接噴射的燃料的壓力。這樣， 在燃料直噴期間，高壓泵可以被充分地潤滑。如果不存在足夠量的燃料用于直接噴射，和/ 或不需要進行直接噴射，那么發(fā)動機控制器可通過輸送至少一部分進氣口噴射燃料經(jīng)由高壓燃料泵至進氣口噴射器而保持高壓燃料泵的潤滑和/或冷卻。該控制器可配置以執(zhí)行一個或多個程序，諸如圖4-6的那些程序，從而選擇性地打開高壓泵下游的電磁閥，同時禁用直噴系統(tǒng)，在通過高壓泵的同時使得燃料能夠被輸送至進氣口噴射器。采用這種方式，通過即使在不執(zhí)行直接噴射時也保持泵潤滑和冷卻，能夠減少高壓泵的變劣，并且可改善泵的可靠性。圖1描述內(nèi)燃機10的燃燒室或缸的示例性實施例。發(fā)動機10可至少部分地通過包括控制器12的控制系統(tǒng)和經(jīng)由輸入裝置132來自于車輛操作者130的輸入而受到控制。 在這一實例中，輸入裝置132包括油門踏板和用于產(chǎn)生比例踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的缸(這里也稱為“燃燒室”)14可包括燃燒室壁136，活塞138安裝在其中?；钊?38可連接曲柄軸140，使得活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為曲柄軸的旋轉(zhuǎn)運動。曲柄軸140可經(jīng)由傳遞系統(tǒng)連接至乘客車輛的至少一個驅(qū)動輪。此外，啟動器馬達(未示出) 可經(jīng)由飛輪連接至曲柄軸140從而啟用發(fā)動機10的啟動操作。缸14能夠經(jīng)由一系列的進氣通道142、144和146而接納進氣。除了缸14，進氣通道146能夠與發(fā)動機10的其他缸連通。在一些實施例中，一個或多個進氣通道可包括諸如渦輪增壓器(turbocharger)或增壓器(supercharger)的增壓裝置。例如，圖1示出配置有渦輪增壓器的發(fā)動機10，包括布置在進氣通道142與144之間的壓縮器174和沿著排氣通道148布置的排氣渦輪機176。壓縮機174可以經(jīng)由軸180至少部分地由排氣渦輪機 176供能，其中，增壓裝置配置為渦輪增壓器。但是，在其他實例中，諸如發(fā)動機10設(shè)置有增壓器的實例中，排氣渦輪機176可被選擇性地忽略，其中，壓縮機174可由馬達或發(fā)動機的機械輸入供能。包括節(jié)氣門板164的節(jié)氣門162可沿著發(fā)動機的進氣通道設(shè)置，從而改變提供至發(fā)動機缸的進氣的流量和/或壓力。例如，節(jié)氣門162可以設(shè)置在壓縮機174的下游，如圖1所示，或者可選擇地可以設(shè)置在壓縮機174的上游。排氣通道148能夠接納除了缸14的來自于發(fā)動機10的其他缸的排氣。排氣傳感器1 示出為連接至排放控制裝置178上游的排氣通道148。傳感器1 可從各種適當?shù)膫鞲衅髦羞M行選擇，用于提供對排氣空氣/燃料比的指示，諸如線性氧傳感器或UEGO(普遍使用或?qū)挿秶呐艢庋鯕?，雙狀態(tài)氧傳感器或EGO (如所描述的)，HEGO (加熱的EGO)， N0x，HC，或CO傳感器，舉例而言。排放控制裝置178可以采用三元催化劑(TWC)，NOx收集器，各種其他排放控制裝置，或者其組合。發(fā)動機10的每個缸可包括一個或多個進氣門以及一個或多個排氣門。例如，缸14 示出包括位于缸14的上部區(qū)域處的至少一個進氣提動閥氣門150和至少一個排氣提動閥氣門156。在一些實施例中，發(fā)動機10的每個缸(包括缸14)可包括位于缸的上部區(qū)域處的至少兩個進氣提動閥氣門和至少兩個排氣提動閥氣門.進氣門150可經(jīng)由致動器152由控制器12控制。類似地，排氣門156可經(jīng)由致動器IM通過控制器12控制。在一些狀態(tài)下，控制器12可改變提供至致動器152和IM的信號從而控制相應(yīng)進氣門和排氣門的打開和關(guān)閉。進氣門150和排氣門156的位置可由相應(yīng)的氣門位置傳感器(未示出)確定。氣門致動器可采用電動氣門致動類型或凸輪致動類型， 或者其組合。進氣門和排氣門正時可受到一致的控制，或者可使用可變進氣凸輪正時、可變排氣凸輪正時、雙獨立可變凸輪正時或固定凸輪正時的任何可能性。每個凸輪致動系統(tǒng)可包括一個或多個凸輪并且可利用一個或多個凸輪輪廓切換(CPS)、可變凸輪正時(VCT)、可變氣門正時(WT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)，它們可由控制器12操作從而改變氣門操作。例如，缸14可以可選擇地包括經(jīng)由電動氣門致動控制的進氣門和經(jīng)由包括CPS和/ 或VCT的凸輪致動控制的排氣門。在其他實施例中，進氣門和排氣門可通過共用氣門致動器或致動系統(tǒng)或者可變氣門正時致動器或致動系統(tǒng)控制。缸14能夠采用一壓縮比，該壓縮比是當活塞138處于下止點至上止點時體積的比例。在一項實例中，該壓縮比處于9 1至10 1的范圍。但是，在使用不同燃料的一些實例中，該壓縮比可以增加。這可以發(fā)生在，例如，當使用較高的辛烷燃料或者具有較高的汽化潛焓的燃料的時候。如果由于其對發(fā)動機爆震的作用而使用直接噴射，那么該壓縮比也可以增加。在一些實施例中，發(fā)動機10的每個缸可包括用于啟動燃燒的火花塞192。在選擇操作模式下，點火系統(tǒng)190能夠響應(yīng)于來自控制器12的點火提前信號SA經(jīng)由火花塞192 為燃燒室14提供點火火花。但是，在一些實施例中，可以省略火花塞192，諸如發(fā)動機10可通過自動點火或通過燃料噴射(對于某些柴油發(fā)動機就是這種情況)而啟動燃燒。在一些實施例中，發(fā)動機10的每個缸可配置有用于向其提供燃料的一個或多個燃料噴射器。作為非限制性的實例，缸14如所示包括兩個燃料噴射器166和170。燃料噴射器166和170可配置成輸送從燃料系統(tǒng)8接納的燃料。如參照圖2-3可知，燃料系統(tǒng)8 可包括一個或多個燃料箱、燃料泵和燃料軌。燃料噴射器166如圖所示直接地連接至缸14 從而與經(jīng)由電子驅(qū)動器168從控制器12接收的信號FPW-I的脈沖寬度成比例地將燃料直接地噴射入其中。采用這種方式，燃料噴射器166將燃料以所謂直噴的方式(下文稱之為 “DI”)噴入燃燒缸14。雖然圖1示出噴射器166定位至缸14的一側(cè)，但是可選擇地將其設(shè)置在活塞的頂部，諸如接近火花塞192的位置。由于某些基于乙醇的燃料的揮發(fā)性較低，所以這一位置可以改善當采用基于乙醇的燃料操作發(fā)動機時的混合和燃燒。可選擇地，該噴射器可定位在頂部并且接近進氣門從而改善混合。燃料可經(jīng)由高壓燃料泵和燃料軌從燃料系統(tǒng)8的燃料箱輸送至燃料注射器166?？蛇x擇地，燃料可以以低壓通過單級燃料泵進行輸送，在這種情況下，直接燃料噴射的正時在壓縮沖程期間可以比如果使用高壓燃料系統(tǒng)的情況受到更多的限制。此外，該燃料箱可具有將信號提供至控制器12的壓力傳感器。燃料系統(tǒng)8的一項示例性實施例將參照圖2進行考慮。燃料噴射器170如圖所示布置在進氣通道146中，而不是在缸14中，配置為將燃料以所謂進氣口噴射的方式(下文稱之為“PFI”)噴入缸14的進氣口上游。燃料噴射器170 可以噴射從燃料系統(tǒng)8接收的燃料，與經(jīng)由電子驅(qū)動器171從控制器12接收的信號FPW-2 的脈沖寬度成比例。需要指出的是，可將單獨的驅(qū)動器168或171使用于兩個燃料噴射系統(tǒng)，或者可使用多個驅(qū)動器，例如用于燃料噴射器166的驅(qū)動器168和用于燃料噴射器170 的驅(qū)動器171，如所描述的。在備選實例中，燃料噴射器166和170的每個可配置為直噴式燃料噴射器，用于將燃料直接地噴射入缸14。在另一實例中，燃料噴射器166和170的每個可配置為進氣口燃料噴射器，用于將燃料噴射至進氣門150的上游。在其他實例中，缸14可僅包括單個燃料噴射器，該噴射器配置成從燃料系統(tǒng)以不同的相對量接收不同的燃料作為燃料混合物，并且進一步配置成將這一燃料混合物或者直接地噴入所述缸中以作為直噴式燃料噴射器或者噴射至進氣門的上游以作為進氣口燃料噴射器。這樣，應(yīng)當理解的是，這里所述的燃料系統(tǒng)不應(yīng)局限為這里以實例方式描述的特定燃料噴射器的構(gòu)造。燃料可在缸的單個循環(huán)期間通過兩個噴射器輸送至缸。例如，每個噴射器可輸送燃燒于缸14中的總?cè)剂蠂娚涞囊徊糠帧４送?，從每個噴射器輸送的燃料的分布和/或相對量可以隨著操作條件進行改變，諸如發(fā)動機載荷、爆震和排氣溫度，如這里下文所述。該進氣口噴射的燃料可以在打開進氣門事件、關(guān)閉進氣門事件(例如，基本上在進氣沖程之前) 以及在打開和關(guān)閉進氣門操作二者期間被輸送。類似地，例如，直接噴射的燃料可以在進氣沖程期間以及部分地在前一排氣沖程期間、進氣沖程期間以及部分地在壓縮沖程期間被輸送。這樣，即使對于單次燃燒事件，被噴射的燃料也可以以不同的正時從進氣口和直噴式噴射器噴出。此外，對于單次燃燒事件，可在每個循環(huán)執(zhí)行被輸送燃料的多次噴射。所述多次噴射可在壓縮沖程、進氣沖程或者其任何適當?shù)慕M合期間執(zhí)行。如上所述，圖1僅示出多缸發(fā)動機的一個缸。這樣，每個缸可類似地包括其本身組的進氣/排氣門，(各)燃料噴射器，火花塞等。應(yīng)當理解的是，發(fā)動機10可包括任何適當數(shù)量的缸(包括2、3、4、5、6、8、10、1幻或更多的缸。此外，這些缸的每個可包括參照缸14由圖1所描述的各個部件的一些或者所有。燃料噴射器166和170可具有不同特性。這些包括尺寸的差異，例如，一個噴射器可具有比其他噴射器大的噴射孔。其他差異包括但不局限于，不同的噴灑角度，不同的操作溫度，不同的定向目標，不同的噴射正時，不同的噴灑特性，不同的位置等。而且，根據(jù)在噴射器170和166之間噴射燃料的分配比，可以獲得不同的效果。
燃料系統(tǒng)8中的燃料箱可保持不同燃料類型的燃料，諸如具有不同燃料質(zhì)量和不同燃料成分的燃料。這些不同可包括不同的乙醇含量、不同的水含量、不同的辛烷、不同的汽化熱量、不同的燃料混合物和/或上述的組合等。具有不同的汽化熱量的燃料的一項實例可包括具有較低的汽化熱量的汽油作為第一燃料類型，具有較高的汽化熱量的乙醇作為第二燃料類型。在另一實例中，該發(fā)動機可使用汽油作為第一燃料類型，包含燃料混合物諸如E85(其大概85%的乙醇和15%的汽油)或M85(其大概85%的甲醇和15%的汽油)的酒精作為第二燃料類型。其他可行的物質(zhì)包含水、甲醇、酒精和水的混合物、水和甲醇的混合物、酒精的混合物等。在另一實例中，兩種燃料可以是具有不同酒精成分的酒精混合物，其中，第一燃料類型可以是具有較低酒精濃度的汽油酒精混合物，諸如ElO (其大概有10 %的乙醇)，而第二燃料類型可以是具有較高酒精濃度的汽油乙醇混合物，諸如E85(其大概有85%的乙醇)。另外，第一和第二燃料也可在其他燃料質(zhì)量中有所不同，諸如溫度、粘度、辛烷值等的差異。而且，一個或兩個燃料箱的燃料特性可能頻繁地變化，例如由于燃料箱每日重新填充的不同?？刂破?2如圖1所示為微電腦，包括微處理器106，輸入/輸出端口 108，用于可執(zhí)行程序和校正值的電子存儲介質(zhì)，如這一特定實例中示出的只讀存儲器芯片110，隨機存取存儲器112，保持存儲內(nèi)存114和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可從連接至發(fā)動機10的傳感器接收各種信號，除了那些先前討論過的信號，包括來自于質(zhì)量空氣流傳感器122的引入質(zhì)量空氣流(MAF)的測量值；來自于連接至冷卻套筒118的溫度傳感器116的發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT)；來自于連接至曲柄軸140的霍爾效應(yīng)傳感器120(或者其他類型)的輪廓點火拾取信號(PIP)；來自于節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP)；以及來自于傳感器124的絕對歧管壓力信號(MAP)。發(fā)動機速度信號，RPM，可通過控制器12由信號PIP產(chǎn)生。來自于歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP可用于提供進氣歧管中的真空或壓力的指示。圖2示意性地示出圖1的燃料系統(tǒng)8的示例性實施例200?，F(xiàn)在將參照圖3更詳細地描述燃料系統(tǒng)200的更具體的實例。燃料系統(tǒng)200可操作從而將燃料輸送至發(fā)動機 210。作為非限制性實例，發(fā)動機210可參照發(fā)動機10，如前文參照圖1所述。燃料系統(tǒng)200能夠從一個或多個不同的燃料源提供燃料給發(fā)動機210。在一項實例中，可設(shè)置第一燃料箱220和第二燃料箱230。雖然燃料箱220和230在上下文中描述為用于存儲燃料的分離的容器，但是應(yīng)當理解的是，這些燃料箱可以代替地配置為具有分離的燃料存儲區(qū)域的單一燃料箱，這些區(qū)域被壁部或其他適當?shù)哪し蛛x開。進一步地，在一些實施例中，這一膜可配置以將選定成分的燃料在兩個或多個燃料存儲區(qū)域之間選擇性的傳遞，由此使得燃料混合物能夠至少部分地被該膜分離以在第一燃料存儲區(qū)域形成為第一燃料類型以及在第二燃料存儲區(qū)域形成為第二燃料類型。在一些實例中，第一燃料箱220可存儲第一燃料類型的燃料，而第二燃料箱可存儲第二燃料類型的燃料，其中，第一和第二燃料類型屬于不同的成分。作為非限制性實例， 包含在第二燃料箱230中的第二燃料類型可包括更高濃度的一種或多種成分，使得第二燃料類型比第一燃料具有更高的相對爆震抑制能力。舉例說明，第一燃料和第二燃料每個可以包括一個或多個碳氫成分，但是第二燃料也可包括比第一燃料濃度高的酒精成分。在一些狀態(tài)下，當相對于第一燃料以適當?shù)牧枯斔蜁r，這一酒精成分可為發(fā)動機210提供爆震抑制，并且可包括任何適當?shù)木凭T如乙醇、甲醇等。由于酒精因為酒精的增加的汽化潛熱和充氣冷卻能力而能夠比一些基于碳氫的燃料諸如汽油和柴油提供更高的爆震抑制，所以包含更高濃度酒精成分的燃料能夠選擇性地用于在選定操作狀態(tài)期間為發(fā)動機爆震提供增強的耐受性。作為另一實例，酒精(例如，甲醇、乙醇)可具有添加到其中的水。如此，這將降低酒精燃料的可燃性，為存儲燃料提供增加的靈活性。額外地，水分的汽化熱量增強酒精燃料作為爆震抑制的能力。此外，水含物能夠降低燃料的總體成本。作為特定的非限制性實例，第一燃料類型可包括汽油，第二燃料類型可包括乙醇。 作為另一非限制性實例，第一燃料類型可包括汽油，第二燃料類型可包括汽油和乙醇的混合物，其中，第二燃料包括比第一燃料濃度高的乙醇成分(諸如E^)，由此使得第二燃料比第一燃料實現(xiàn)更有效的爆震抑制。在其他實例中，第一燃料和第二燃料的每個可包括汽油和乙醇，由此，第二燃料可包括比第一燃料濃度更高的乙醇成分。作為另一實例，第二燃料可具有比第一燃料相對更高的辛烷等級，由此使得第二燃料比第一燃料更有效地實現(xiàn)爆震抑制。應(yīng)當理解的是，這些實例應(yīng)當被理解為非限制性的，也可以使用其他適當?shù)木哂邢鄬Σ煌鹨种铺匦缘娜剂?，燃料可通過一個或多個燃料噴射器從燃料箱220和230其中的一個或多個輸送至發(fā)動機210。如先前參照圖1所述，發(fā)動機可包括一個或多個直噴式燃料噴射器和進氣口燃料噴射器。采用這種方式，燃料可被輸送至發(fā)動機相對于每個發(fā)動機缸的不同位置。作為非限制性實例，第一噴射器組270可包括與一組發(fā)動機缸結(jié)合的一組進氣口燃料噴射器， 第二噴射器組280可包括與所述缸組連通的一組直噴式噴射器。但是，在其他實例中，第一噴射器組270可指代每個發(fā)動機缸的第一直噴式燃料噴射器，第二噴射器組280可指代每個發(fā)動機缸的第二直噴式燃料噴射器。作為另一實例，第一噴射器組270可指代每個發(fā)動機缸的第一進氣口燃料噴射器，第二噴射器組280可指代每個發(fā)動機缸的第二進氣口燃料噴射器。在燃料系統(tǒng)的一些實施例中，燃料可從第一燃料箱220提供至第一噴射器組270， 如250處所示，由此，其可輸送至發(fā)動機210，如290處所示。在一些實施例中，燃料可另外地或可選擇地從第一燃料箱220提供至燃料噴射器組觀0，如252處所示，由此，其可輸送至發(fā)動機210，如292處所示。采用這種方式，第一燃料可經(jīng)由一個或多個不同的燃料噴射器從第一燃料箱220選擇性地輸送至發(fā)動機210的每個缸。此外，在該燃料系統(tǒng)的一些實施例中，燃料可從第二燃料箱230提供至第二噴射器組觀0，如260處所示，由此，其可輸送至發(fā)動機210，如292處所示。在一些實施例中，燃料可以選擇性地或者額外地從第二燃料箱230提供至燃料噴射器組270，如262處所示，由此，其可輸送至發(fā)動機210，如290處所示。采用這種方式，燃料可經(jīng)由一個或多個不同燃料噴射器從第二燃料箱230選擇性地輸送至發(fā)動機210的每個缸。此外，在一些實施例中，燃料可選擇性地在第一燃料箱220與第二燃料箱230之間傳遞。作為一項實例，容納在第一燃料箱220中的第一燃料的至少一部分可傳遞至第二燃料箱230，在那里，其可以與容納在第二燃料箱230中的第二燃料混合。如此，在第一燃料和第二燃料初始性地具有不同成分的情況下，第一燃料從第一燃料箱220傳遞至第二燃料箱 230可以潛在性地改變?nèi)菁{在第二燃料箱230中的第二燃料的成分。
此外，在一些狀態(tài)下，與燃料噴射器相關(guān)聯(lián)的燃料軌可通過將容納在燃料軌中的燃料替換為不同燃料而被選擇性地沖洗。作為一項實例，這一方案可以用于發(fā)動機啟動 (例如，切斷或接通)的準備從而為適當?shù)娜剂蠂娚淦魈峁└玫膯尤剂?，包括更高揮發(fā)性的燃料，諸如汽油、甲烷或受熱燃料。轉(zhuǎn)到圖3，示例性燃料系統(tǒng)300描述為可通過控制器操作從而執(zhí)行參照圖4-6的流程圖描述的操作中的一些或所有。燃料輸送系統(tǒng)300可包括第一燃料箱302和第二燃料箱312。如圖3中示意性地說明，燃料箱302和312會在它們的燃料存儲能力方面有所不同。但是，應(yīng)當理解的是，在備選實施例中，燃料箱302和312可具有相同的燃料存儲能力。作為非限制性實例，如所述， 在第二燃料箱存儲具有更高爆震抑制能力的燃料的情況下，第二燃料箱可具有比第一燃料箱更小的燃料存儲能力。燃料可以經(jīng)由各自的燃料填充通道304和314而被供給至燃料箱 302 和 312。作為非限制性實例，第一燃料箱302可配置成存儲第一燃料類型，而第二燃料箱 312可配置成存儲相比于第一燃料具有更高濃度爆震抑制成分的第二燃料類型。燃料填充通道304和314可包括燃料識別標記，用于識別將被供給至對應(yīng)燃料箱的燃料的類型。在一項實例中，第一燃料類型包括至少一些汽油，而第二燃料類型包括至少一些乙醇。在另一實例中，第一燃料類型包括至少一些汽油，而第二燃料類型包括至少一些類型的酒精(例如， 甲醇或乙醇)。與第一燃料箱302連通的第一低壓燃料泵308可操作成經(jīng)由第一燃料通道330將第一類型的燃料從第一燃料箱302供給至第一組進氣口噴射器342。采用這種方式，第一燃料通道330流體性地將第一燃料箱連接至進氣口噴射器組。在一項實例中，第一燃料泵308 可以是電動供能的低壓燃料泵，至少部分地設(shè)置在第一燃料箱302中。由第一燃料泵308提升的燃料可以較低的壓力供給進入連接至第一組進氣口噴射器342(這里也稱為第一噴射器組)的一個或多個燃料噴射器(例如，如這里所述，四個噴射器)的第一燃料軌340。雖然第一燃料軌340如所示將燃料分配至第一噴射器組342的四個燃料噴射器，但是可以理解的是，第一燃料軌340可將燃料分配至任何適當數(shù)量的燃料噴射器。作為一項實例，第一燃料軌340可將燃料分配至用于發(fā)動機的每個缸的第一噴射器組342的一個燃料噴射器。 需要指出的是，在其他實例中，第一燃料通道330可將燃料經(jīng)由兩個或多個燃料軌提供至第一噴射器組342的燃料噴射器。例如，在發(fā)動機缸配置為V式結(jié)構(gòu)的情況下，兩個燃料軌可用于將燃料從第一燃料通道分配至第一噴射器組的燃料噴射器的每個。與第二燃料箱312相連通的第二低壓燃料泵318可操作以將第二類型的燃料從第二燃料箱302經(jīng)由第二燃料通道332供給至第二組直噴式噴射器352。采用這種方式，第二燃料通道332將第二燃料箱流體連接至直噴式噴射器組。在一項實例中，第二燃料泵318也可以是電動供能低壓燃料泵，至少部分地設(shè)置在第二燃料箱312中。由第二燃料泵318提升的燃料可以較低的壓力供給進入第二燃料通道332。第二燃料泵318也可與包括在第二燃料通道332中的較高壓力燃料泵3 連通。在一項實例中，高壓燃料泵3 可采用機械方式供能。高壓燃料泵3 可進一步經(jīng)由第二燃料軌350而與直噴式噴射器組352連通， 經(jīng)由電磁閥336而與進氣口噴射器組342連通。因此，由第二燃料泵318提升的低壓燃料可進一步由高壓燃料泵3 加壓從而將用于直噴的更高壓力燃料供給至連接于第二組噴射器352(這里也稱之為第二噴射器組)的一個或多個燃料噴射器(例如，如這里所述，四個噴射器)的第二燃料軌350。作為非限制性實例，第二噴射器組352的一個或多個燃料噴射器可配置為直噴式燃料噴射器，例如，如前文參照燃料噴射器166所述。在第二噴射器組 352的噴射器配置為直噴式噴射器的實施例中，第二燃料泵318和高壓泵3 能夠操作為， 與由第一燃料泵308供給至第一燃料軌340的燃料壓力相比，為第二燃料軌350提供更高的燃料壓力。如這里所考慮的，在選定發(fā)動機操作狀態(tài)期間，高壓泵3 也可操作為供給通過第一低壓泵308從第一燃料箱302提升的第一燃料類型的燃料經(jīng)由將直噴式噴射器組連接至進氣口燃料噴射器組的閥(這里，電磁閥)到達第一組進氣口噴射器。第一燃料通道330與第二燃料通道332之間的流體連通可以通過第一旁路通道 324和第二旁路通道334實現(xiàn)。具體地說，第一旁路通道3M可將第一燃料通道330連接至高壓泵3 上游的第二燃料通道332，同時，第二旁路通道334可將第一燃料通道330連接至高壓泵3 下游的第二燃料通道332。一個或多個壓力釋放閥可包括在燃料通道和/ 或旁路通道中從而阻止或抑制燃料流回進入燃料存儲箱中。例如，第一壓力釋放閥3 可設(shè)置在第一旁路通道3M中從而降低或防止燃料從第二燃料通道332回流至第一燃料通道 330和第一燃料箱302。第二壓力釋放閥322可設(shè)置在第二燃料通道332中從而降低或防止燃料從第一或第二燃料通道流回進入第二燃料箱312。在一項實例中，第一燃料泵308和第二燃料泵318可具有集成進入泵中的壓力釋放閥。該集成壓力釋放閥可限制相應(yīng)的提升泵燃料線路中的壓力。例如，集成在第一燃料泵308中的壓力釋放閥可限制如果電磁閥336 (有意地或無意地)打開并且高壓泵328正在泵送時將會產(chǎn)生在第一燃料軌340中的壓力。電磁閥336可沿著第二旁路通道334布置。在一項實例中，電磁閥336可采用電動控制電磁閥。另外，電磁閥336可包括(例如，與電磁閥共線的)壓力釋放閥。在選定狀態(tài)下，如參照圖4-6進一步考慮的，發(fā)動機控制器可配置成選擇性地打開電磁閥336 (例如， 通過對電磁線圈進行通電或斷電，根據(jù)電磁閥的配置)，由此將第一燃料類型的燃料的量唯一地從第一燃料箱302經(jīng)由第一燃料泵308供給至高壓泵328，然后將第一類型燃料從高壓泵供給至進氣口噴射器組；342。在一項實例中，電磁閥336允許流體沿從燃料通道332至燃料通道330的方向流動，同時限制流體沿從燃料通道330至燃料通道332的方向。這里，第一燃料泵的輸出可經(jīng)調(diào)節(jié)從而為進氣口噴射器組的第一燃料軌340提供燃料壓力，第一燃料類型并列地以及同時地從高壓燃料泵的出口和第一低壓燃料泵的出口供給至進氣口噴射器組，來自于第一低壓燃料泵的出口的至少一些燃料通過旁通高壓燃料泵而被供給至進氣口噴射器組?？蛇x擇地，該控制器可選擇性地關(guān)閉電磁閥336，由此允許一定量的燃料從第一燃料箱302輸送至第一噴射器組342，同時旁通高壓泵328。具體地說，當要求直接噴射一定量的燃料時，該控制器可關(guān)閉電磁閥336并且允許要求量的燃料從第二燃料箱312經(jīng)由第二噴射器組352輸送至發(fā)動機。同時，一定量的燃料，如要有需求的話，可從第一燃料箱302 經(jīng)由第一噴射器組342輸送至發(fā)動機。相比較地，當不要求直接噴射時，和/或當?shù)诙剂舷?12中的燃料的水平低于一閾值并且要求高壓泵潤滑和/或冷卻時，該控制器可以打開電磁閥336并且停用第二噴射器組352和第二燃料泵318，同時啟動第一噴射器組342和第一燃料泵308從而在輸送至發(fā)動機之前使泵送的燃料流通通過高壓泵。
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電磁閥336也可調(diào)節(jié)為使得燃料可從第一燃料箱提供至燃料軌340和350的其中一個或二者。例如，響應(yīng)于第二燃料箱中的第二燃料類型落入一閾值以下，即，如果用于直接噴射的第二燃料存儲箱中存在的燃料量不足，那么電磁閥336可打開，使得一定量的第一類型燃料能夠通過第一燃料泵308和高壓泵3 從第一燃料箱供給至第二噴射器組，用于直接噴射進入發(fā)動機。另外，在電磁閥打開的情況下，一定量的燃料也可從第一燃料存儲箱輸送至第一噴射器組，用于進氣口噴射進入發(fā)動機。在一些實施例中，電磁閥336還可包括(例如，與電磁閥共線)壓力釋放閥。該壓力釋放閥由此可作為背壓調(diào)節(jié)器。在這種結(jié)構(gòu)中，電磁閥336可輔助保持第一燃料通道330 和第二燃料通道332中的燃料壓力水平，以及第一燃料軌340和第二燃料軌350中的燃料壓力水平。例如，當電磁閥打開(有意地或無意地)，該壓力釋放閥可將第二燃料軌350的壓力設(shè)定為第一壓力(例如，300psi)。如此，在不采用壓力釋放閥的情況下，第二燃料軌 350中的壓力將降低至第二燃料泵318的壓力(也就是，提升泵壓力)，會產(chǎn)生由于汽化造成的燃料推出。另外，低壓會使得燃料霧化惡化。因此，通過包括壓力釋放閥，該直噴式系統(tǒng)(直噴式噴射器，第二燃料軌，等)即使在電磁閥打開時也能夠正常工作。另外地，如果第二燃料軌350中的燃料軌壓力超過目標壓力，那么壓力釋放閥允許壓力被降低。在一些實施例中，第一和/或第二旁路通道也可用于在燃料存儲箱302和312之間傳遞燃料。燃料傳遞可通過在第一或第二旁路通道中包括一個或多個單向閥、壓力釋放閥、電磁閥、和/或泵而得以促進。在其他實施例中，燃料存儲箱其中的一個可布置得高度高于其他燃料存儲箱，由此，燃料可從較高的燃料存儲箱經(jīng)由一個或多個旁路通道傳遞至降低的燃料存儲箱。采用這種方式，燃料可通過重力在燃料存儲箱之間傳遞，而不必要求燃料泵來促進燃料傳遞。燃料系統(tǒng)300的各個部件能夠與諸如控制器12的發(fā)動機控制系統(tǒng)連通。例如，除了先前參照圖1描述的傳感器，控制器12可從與燃料系統(tǒng)300關(guān)聯(lián)的各個傳感器接收操作狀態(tài)的指示。各個輸入可包括例如分別經(jīng)由燃料水平傳感器306和316存儲在每個燃料存儲箱302和312的燃料的量的指示。除了，或者作為備選于，從排氣傳感器(諸如圖1的傳感器126)推斷的燃料成分的指示，控制器12也可從一個或多個燃料成分傳感器接收燃料成分的指示。例如，存儲在燃料存儲箱302和312中的燃料的燃料成分的指示可分別由燃料成分傳感器310和320提供。另外，或者可選擇地，一個或多個燃料成分傳感器可在燃料存儲箱與它們相應(yīng)的燃料噴射器組之間沿著燃料通道在任何適當?shù)奈恢锰幵O(shè)置。例如，燃料成分傳感器338可設(shè)置在第一燃料軌340或者沿著第一燃料通道330設(shè)置，和/或燃料成分傳感器348可設(shè)置在第二燃料軌350處或者沿著第二燃料通道332設(shè)置。作為非限制性實例，燃料成分傳感器能夠為控制器12提供容納在燃料中的爆震抑制成分的濃度的指示或者燃料的辛烷等級的指示。例如，一個或多個燃料成分傳感器可提供燃料中的酒精濃度的指示。需要指出的是，燃料輸送系統(tǒng)中的燃料成分傳感器的相對位置能夠提供不同的優(yōu)勢。例如，布置在燃料軌處或者沿著連接燃料噴射器與一個或多個燃料存儲箱的燃料通道布置的傳感器338和348能夠提供所得的燃料成分的指示，其中兩種或更多種不同的燃料在輸送至發(fā)動機之前進行組合。相比較地，傳感器310和320可提供燃料存儲箱處的燃料成分的指示，其可能不同于實際輸送至發(fā)動機的燃料的成分。
控制器12也能夠控制燃料泵308、318和328的每個的操作從而調(diào)節(jié)輸送至發(fā)動機的燃料的量、壓力、流量等。舉個例子，控制器12能夠改變?nèi)剂媳玫膲毫υO(shè)置和/或燃料流量從而將燃料輸送至燃料系統(tǒng)的不同位置。經(jīng)由高壓泵輸送至第一噴射器組的第一燃料的量可通過調(diào)節(jié)和協(xié)調(diào)第一低壓燃料泵和高壓燃料泵的輸出而進行調(diào)節(jié)。例如，較低壓力的燃料泵和較高壓力的燃料泵可操作為保持燃料噴射器或燃料軌處的規(guī)定燃料壓力。連接至第一共用燃料軌的燃料軌壓力傳感器可配置成提供第一組進氣口噴射器處存在的燃料壓力的推算值。然后，根據(jù)推算軌壓和所需軌壓之間的差，可以調(diào)節(jié)泵輸出。在一項實例中， 在高壓燃料泵采用容積位移燃料泵的情況下，該控制器可調(diào)節(jié)高壓泵的流量控制閥從而改變每個泵沖程的有效泵體積?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，描述示例性程序400，用于調(diào)節(jié)圖3的泵、閥和噴射器組從而將所需量的燃料提供至發(fā)動機。在402處，發(fā)動機操作狀態(tài)可以被推算和/或測量。這些發(fā)動機操作狀態(tài)可以包括例如發(fā)動機速度、增壓、司機要求扭矩、發(fā)動機溫度、充氣等。在404處，存儲在第一燃料存儲箱中的燃料的量和存儲在第二燃料存儲箱中的燃料的量可以被評定。在一項實例中，存儲在每個箱中的燃料的量可以響應(yīng)于從與每個燃料存儲箱相關(guān)聯(lián)的燃料水平傳感器(諸如圖3的傳感器306和316)接收的輸入而被評定。在備選實施例中，每個燃料存儲箱中的燃料的量可以基于從其他適當傳感器(包括燃料質(zhì)量傳感器、燃料體積傳感器、燃料壓力傳感器等)接收的輸入而被推斷。在406處，可以確定第二燃料箱中的燃料的量是否低于一個閾值。在一項實例中， 該閾值可以對應(yīng)于在發(fā)動機操作期間可以通過第二噴射器組直噴的燃料的最小量。作為一項實例，該燃料水平可以根據(jù)燃料水平傳感器的輸出進行確定?？蛇x擇地，該控制器可根據(jù)燃料軌壓推斷第二燃料箱中的燃料水平(例如，低燃料軌壓可表示燃料箱為空)。作為另一實例，該控制器可根據(jù)連接至第二燃料箱的第二燃料泵的泵壓而推斷第二燃料箱中的燃料水平(例如，低提升泵壓可表示燃料箱為空)。如此，當用于直噴的足夠量的燃料存在于第二燃料箱中并且一定量的燃料經(jīng)由高壓泵被直噴入發(fā)動機時，通過該泵的燃料流確保高壓泵的潤滑和冷卻。作為比較，當不具有足夠的燃料時，高壓泵可能會由于降低的潤滑和/或冷卻而更快速地變劣。因此，響應(yīng)于在 406處第二燃料箱中的燃料水平下降低于一閾值，在407處，與第二燃料箱連接的第二低壓燃料泵可以被停用，高壓泵可以被設(shè)定為最小容積(例如，最小位移容積)設(shè)置?？蛇x擇地， 高壓泵可被設(shè)定為最小的泵速、流量或沖數(shù)設(shè)定。此外，該程序可前進至422，其中，可采用如下所考慮的適當步驟確保燃料系統(tǒng)的高壓泵的潤滑和/或冷卻。如果燃料的量不低于該閾值，也就是在第二燃料箱中存在足夠量的燃料，那么在408處，將從每個燃料箱經(jīng)由每個噴射器組輸送至發(fā)動機的燃料的量可以根據(jù)推算的發(fā)動機操作狀態(tài)以及燃料箱中是否存在燃料而被確定。例如，這可包括確定經(jīng)由第一噴射器組從第一燃料箱輸送至發(fā)動機的第一燃料的量和/或經(jīng)由第二噴射器組從第二燃料箱輸送至發(fā)動機的第二燃料的量。在一項實例中，第一燃料箱中的第一燃料可以是汽油，第二燃料箱中的第二燃料可以是乙醇混合物，諸如E85。因此，該控制器可確定進氣口噴入所述缸中的汽油的第一量和/或直接噴入所述發(fā)動機缸中的乙醇燃料的第二量。在410處，可以確定第一燃料類型是否經(jīng)由第一組進氣口噴射器被輸送至發(fā)動機。如果是，那么在412處，啟用第一燃料類型的進氣口噴射，第一燃料箱的第一低壓泵可以開始使用(從而將燃料從第一箱中吸出)，第一(進氣口)噴射器組可以開始使用(從而將泵送的燃料輸送至發(fā)動機)。另外，高壓泵可以被禁用或停用。在一項實例中，這可包括發(fā)送電信號從而使得高壓泵停止泵送同時持續(xù)地以最小沖程容積(例如，最小沖程位移容積)和/或最小沖數(shù)進行沖程。在另一實例中，禁用高壓泵可包括發(fā)送電信號從而停止泵送和沖程。例如，一停用裝置可被操作來停止泵送沖程(例如，通過排空充油提升器)。 同時，連接至第二燃料箱的第二低壓燃料泵和直噴式噴射器組可被停用。另外，連接至第二旁路通道的電磁閥可被關(guān)閉，從而防止第一燃料類型從第一燃料通道流動進入第二燃料通道，高壓泵可被調(diào)節(jié)至最小容積(例如，最小位移容積)設(shè)置，因為不需要直接噴射。
從這里，該程序可以前進至422，其中，可以確定燃料系統(tǒng)的高壓泵的冷卻和/或潤滑是否需要。如果是，如圖5-6中所考慮的，電磁閥的位置可以在不存在直接燃料噴射的情況下進行調(diào)節(jié)從而使得第一燃料類型能夠通過第一低壓泵然后通過高壓泵而供給至進氣口噴射器組。 如果在410確定第一燃料類型不經(jīng)由第一噴射器組進行輸送，那么在414處，可以確定第一燃料是否經(jīng)由第二噴射器組而被輸送至發(fā)動機，也就是，第一燃料是否將被直接噴射。在一項實例中，第一燃料類型可以響應(yīng)于第二燃料箱中的第二類型燃料的水平落至一閾值水平之下而經(jīng)由第二噴射器組進行輸送。該發(fā)動機控制器可以確定必須直接噴射以補償已被直接噴射的第二燃料類型的量的第一燃料類型的量。如果要求第一燃料類型進行直接噴射，那么在416處，為了實現(xiàn)第一燃料的直接噴射，第一燃料箱的第一低壓燃料泵可以被啟用(從而從第一箱吸出燃料)同時第二燃料箱的第二低壓燃料泵停用，第一(進氣口)噴射器組可以禁用，第二(直噴式)噴射器組被啟用(從而將泵送燃料輸送至發(fā)動機)。另外，連接至第二旁路通道的電磁閥可以關(guān)閉從而防止第一燃料從第一燃料通道流動進入第二燃料箱，并且高壓泵可以啟動，從而提升將被直接噴射的燃料的壓力。如果在414確定第一燃料將不經(jīng)由第二噴射器組進行輸送，那么在418處，可以確定第二燃料是否經(jīng)由第二噴射器組而被輸送至發(fā)動機，也就是，第二燃料是否將被直接噴射。如果是，那么在420處，為了啟用第二燃料的直接噴射，第二燃料箱的第二低壓泵可以被啟用(從而從第二箱吸出燃料)同時第二燃料箱的第一泵被停用，第一(進氣口)噴射器組可以被停用，同時第二噴射器組被啟用(從而輸送泵送燃料至發(fā)動機)。另外地，連接至第二旁路通道的電磁閥可以關(guān)閉，從而防止第二燃料從第二燃料通道流動進入第一燃料通道和第一燃料箱。此外，該高壓泵可以被啟用從而提升將被直接噴射的第二燃料的壓力。在一些實例中，除了進氣口噴射進入缸中的第一燃料的量，第二燃料的量可以被直接噴射進入缸中。在這一實施例中，第一泵和第一噴射器組可被額外地啟用從而允許同時進行進氣口噴射和直接噴射。如果用于直接噴射的燃料不夠，也就是，第二燃料箱中的燃料水平低于一閾值 (在406處)，和/或如果僅一定量的燃料將被進氣口噴射(在412處)，那么在422處，可以確認是否需要燃料系統(tǒng)的高壓泵的冷卻和/或潤滑。如果是，那么在4M處，如圖5-6所考慮的，電磁閥的位置可以被調(diào)節(jié)從而在輸送通過第一(進氣口)噴射器組之前實現(xiàn)第一燃料循環(huán)通過高壓泵，同時第二(直噴式)噴射器組被保持停用。作為比較，如果不需要冷卻和/或潤滑，那么在426，可以將適當量的燃料從適當?shù)娜剂舷渫ㄟ^適當噴射器組輸送到發(fā)動機，如前文在412、416和/或420處所確定的?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，描述示例性的程序500用于確定是否需要圖3的燃料系統(tǒng)的高壓燃料泵的冷卻和/或潤滑。如此，只要沒有啟用直接噴射或者不可能啟用直接噴射(諸如，由于不存在足夠量的直接噴射燃料)，圖5的程序即可被執(zhí)行。在502處，高壓泵的溫度可以被推算和/或測量，例如，通過專用的溫度傳感器。 在504處，高壓泵操作的持續(xù)時間可以被確定。例如，可以確定發(fā)動機上次何時停止，以及自從那時起到泵重新啟用時經(jīng)過的持續(xù)時間。在另一實例中，可以確定自從上次發(fā)動機開啟操作起該泵已經(jīng)操作多長時間。在506處，可以確定泵的溫度是否高于一閾值。響應(yīng)于高壓燃料泵的溫度超過閾值溫度，在510處，可以確定需要泵冷卻和/或潤滑，因此，在512 處，可以進行調(diào)節(jié)從而使得第一燃料類型可被供給至高壓燃料泵。如果泵溫度沒有超過該閾值，那么在508處，可以確定泵操作的持續(xù)時間是否已經(jīng)超過一閾值。如果是，那么該程序可以返回至510從而確認需要泵冷卻和/或潤滑。因此在512處，如圖6中所考慮的，一個或多個閥(諸如電磁閥)、泵和燃料泵的噴射器可以被調(diào)節(jié)(例如，打開/關(guān)閉，或者開始使用/停用)從而允許高壓泵通過將第一燃料類型的燃料經(jīng)由第一低壓泵從第一燃料箱供給至高壓泵而被冷卻和/或潤滑。如果該泵溫度尚未超過閾值溫度和/或泵操作的持續(xù)時間尚未超過閾值持續(xù)時間，那么在514處，可以確定不需要泵冷卻和/或潤滑，在516處，高壓泵可以禁用或停用。 如前文考慮的，這可包括停止泵同時允許其持續(xù)以最小容積(和/或最小沖數(shù))進行沖程。 可選擇地，可操作一停用裝置從而停止泵，同時也停止泵沖程。可以理解，雖然給定實例描述響應(yīng)于高壓燃料泵的溫度和操作狀態(tài)而確定何時供給第一燃料類型的燃料通過高壓燃料泵至進氣口噴射器組，但是在備選實施例中，第一類型燃料可以響應(yīng)于至少發(fā)動機操作狀態(tài)(包括發(fā)動機載荷或發(fā)動機速度)而被供給至高壓燃料泵。例如，第一燃料類型可以通過高壓泵在高發(fā)動機載荷的情況下被供給。此外，如圖4所考慮的，第一燃料類型也可響應(yīng)于第二燃料箱中的燃料水平落入一閾值以下而經(jīng)由第一低壓燃料泵和高壓燃料泵供給至進氣口噴射器組?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖6，描述示例性程序600從而調(diào)節(jié)圖3的燃料系統(tǒng)的電磁閥來循環(huán)一定量的燃料通過高壓燃料泵，具體地說是在沒有啟用第二燃料的直接噴射的時候。通過響應(yīng)于冷卻和/或潤滑高壓燃料泵的要求而經(jīng)由第一低壓燃料泵發(fā)動機和高壓燃料泵將第一燃料類型供給至進氣口噴射器組，高壓燃料泵的停用可被減少，由此減少泵的變劣。如此，程序600可與圖4的程序結(jié)合地執(zhí)行，具體地說，當沒有要求直接噴射燃料(圖4的412 處)和/或響應(yīng)于第二燃料箱中燃料水平落入閾值以下(圖4的406處)。另外地，程序 600可響應(yīng)于高壓燃料泵的溫度超過一閾值溫度和/或響應(yīng)于包括發(fā)動機載荷的發(fā)動機操作狀態(tài)而與圖5的程序結(jié)合地執(zhí)行。如此，在這些狀態(tài)下，連接至第二燃料箱和第二噴射器組的第二低壓泵可被停用。在602處，可以確定是否要求高壓泵的冷卻和/或潤滑。如參照圖5考慮的，可在泵已經(jīng)操作一段閾值持續(xù)時間之后和/或當泵溫度超過閾值溫度時要求高壓泵冷卻和/或潤滑。如此，當發(fā)動機配置成經(jīng)由第二噴射器組從燃料箱接收燃料時，也就是，通過直接噴射，高壓泵可操作來提升將被直接噴射的燃料的壓力。在這一操作期間，將被直接噴射通過高壓泵的燃料的通道可以充分地冷卻和/或潤滑該泵。但是，當沒有啟用直噴時(例如，當根據(jù)發(fā)動機操作狀態(tài)僅要求燃料進行進氣口噴射時)，和/或當沒有足夠的燃料進行直接噴射時(例如，當具有爆震抑制能力的燃料的燃料箱水平低于一閾值時)，高壓泵可以不被操作或者充分地潤滑和冷卻，加速泵的變劣。這里，通過調(diào)節(jié)燃料系統(tǒng)的電磁閥，進氣口噴射的燃料可以通過高壓泵進行循環(huán)，之后經(jīng)由第一噴射器組被輸送至發(fā)動機?；蛘?，如果不需要進氣口噴射，那么燃料可以僅僅重新循環(huán)通過泵，直到實現(xiàn)足夠的冷卻和/或潤滑。返回至602，如果沒有要求泵冷卻和/或潤滑，那么在603處，高壓泵可被停用或者設(shè)定而以最小容積設(shè)置操作。相比較地，如果要求泵冷卻和/或潤滑，那么在604，可以確定是否要求進氣口噴射。具體地說，可以確定第一燃料是否將經(jīng)由第一噴射器組而被輸送至發(fā)動機。如果要求進氣口噴射并且要求高壓燃料泵的冷卻，那么在606，位于第一低壓燃料泵下游和高壓燃料泵上游的燃料系統(tǒng)的電磁閥可以打開，同時第一噴射器組和第一燃料箱的第一低壓泵被啟用。在這種狀態(tài)下，從第一燃料箱由第一壓力泵提升的第一燃料的至少一部分可以直接地沿著第一燃料通道輸送至第一噴射器組?？蛇x擇地，至少一部分被提升的燃料可經(jīng)由高壓泵被輸送至第一噴射器組。具體地說，第一類型的燃料可以唯一地經(jīng)由第一低壓燃料泵從第一燃料箱輸送至第一進氣口噴射器組和高壓燃料泵。這里，即使高壓燃料泵與直噴式噴射器組和進氣口噴射器組連通，通過停用直噴式噴射器組和第二低壓燃料泵，確保了第一燃料類型通過高壓泵唯一地進行輸送。在一項實例中，第一燃料泵的壓力輸出從第一壓力增加至第二壓力從而允許燃料從低壓燃料泵(例如，圖3的308)跨過電磁閥(例如，圖3的326)到達高壓燃料泵(例如，圖3的328)并且跨過電磁閥336，之后燃料返回至燃料通道330。由于第二燃料箱的第二低壓泵被停用，所以雖然啟用高壓泵，但是第一壓力釋放閥下游的壓力可以低于該閥上游的壓力。因此，通過第一低壓泵從第一燃料箱提升的第一燃料的至少一部分可以從第一燃料通道經(jīng)由第一旁路通道流動進入第二燃料通道。進入第二燃料通道的第一燃料然后可以流動通過高壓泵，之后沿著第二旁路通道經(jīng)由電磁閥返回至第一燃料通道。從這里，第一燃料可以經(jīng)由第一噴射器組輸送至發(fā)動機。由于第二噴射器組被停用，所以沒有第一燃料可以經(jīng)由第二噴射器組輸送至發(fā)動機。同時，第二燃料通道中的第二壓力釋放閥確保第一燃料不流動進入第二燃料箱。經(jīng)由高壓泵輸送至第一噴射器組的第一燃料的量可以通過調(diào)節(jié)和協(xié)調(diào)第一低壓燃料泵和高壓燃料泵的輸出而進行調(diào)節(jié)。例如，較低壓燃料泵和較高壓燃料泵的操作可以被調(diào)節(jié)從而在燃料噴射器或燃料軌處提供規(guī)定的燃料壓力。連接至第一共用燃料軌的燃料軌壓力傳感器可以配置成提供第一組進氣口噴射器處存在的燃料壓力的推算值。然后，根據(jù)推算軌壓和所需軌壓之間的差，泵輸出可以被調(diào)節(jié)。在一項實例中，高壓燃料泵可以是容積位移燃料泵，使用流量控制閥改變每個泵沖程的有效泵容積。但是，應(yīng)當理解的是，也可使用其他適當?shù)妮^高壓力燃料泵。相比較于馬達驅(qū)動的較低壓燃料泵，較高壓力燃料泵可以通過發(fā)動機采用機械方式驅(qū)動。較高壓燃料泵的泵活塞可以經(jīng)由凸輪接收來自發(fā)動機曲柄軸或凸輪軸的機械輸入，使得泵根據(jù)凸輪驅(qū)動單缸泵的原理進行操作。采用這種方式，通過將來自于低壓燃料泵和高壓燃料泵的燃料供給至進氣口噴射器組，可以減少高壓泵的變劣。返回至604，如果不要求進行進氣口噴射，也就是，不要求經(jīng)由第一噴射器組將第一燃料類型輸送至發(fā)動機，那么在607處，可以確認是否要求直接噴射第一燃料類型(例如，響應(yīng)于第二燃料箱中的燃料水平下降低于一閾值，如圖4中所考慮的)。如果是，那么在 608處，該電磁閥可被關(guān)閉，同時，第一進氣口噴射器組和第一低壓燃料泵被停用，而第二直噴式噴射器組啟用。第一低壓燃料泵和高壓燃料泵的輸出可以被調(diào)節(jié)和協(xié)調(diào)。例如，較低壓燃料泵和較高壓燃料泵可以被操作從而保持燃料噴射器或燃料軌處的規(guī)定燃料壓力。連接至第二共用燃料軌的燃料軌壓力傳感器可以配置以提供第二組直噴式噴射器處存在的燃料壓力的推算值。然后，根據(jù)推算軌壓與所需軌壓之間的差，可以調(diào)節(jié)泵的輸出。在610處，可以確定是否要求進一步的富油。在一項實例中，可以根據(jù)發(fā)動機操作狀態(tài)下的改變要求進一步的富油，諸如發(fā)動機速度載荷條件的改變。如果要求富油，那么在 612處，第一噴射器組可以啟用，使得由第一低壓泵從第一燃料箱提升的第一燃料類型的至少一部分能夠沿著第一燃料通道輸送至第一進氣口噴射器組，所提升的燃料的至少一部分能夠經(jīng)由高壓泵沿著第二燃料通道輸送至第二直噴式噴射器組。第一低壓泵和高壓泵的輸出可以被調(diào)節(jié)使得所需的燃料壓力可以保持于第一和第二組的噴射器。來自于連接至共用燃料軌的每個的壓力傳感器的反饋可由發(fā)動機控制器使用，從而調(diào)節(jié)和協(xié)調(diào)所述泵的輸出ο采用這種方式，在第一狀態(tài)期間，第一類型的燃料可以唯一地經(jīng)由第一低壓泵從第一燃料箱輸送至第一進氣口噴射器和高壓泵，該高壓泵與直噴式噴射器和進氣口噴射器連通。通過在將燃料經(jīng)由高壓泵輸送至進氣口噴射器的同時停用該直噴式噴射器，燃料可以在循環(huán)通過高壓泵時被進氣口噴射，此時不需要直接噴射，由此保持高壓泵的冷卻和潤滑。相比較地，在不要求冷卻和/或潤滑的第二狀況期間，第一類型燃料可以唯一地經(jīng)由第一低壓泵從第一燃料箱輸送至第一進氣口噴射器，同時旁路通過高壓燃料泵。此外，在第三狀態(tài)期間，諸如響應(yīng)于第二燃料箱中的燃料水平的下降，第一燃料類型可以唯一地經(jīng)由第一低壓燃料泵和高壓燃料泵從第一燃料箱輸送至第二直噴式噴射器。通過當不要求直接噴射時和/或當沒有燃料進行直接噴射時循環(huán)進氣口噴射的燃料通過高壓燃料泵，可以保持高壓泵溫度和潤滑，由此減少泵的變劣。此外，通過減小高壓泵關(guān)閉的產(chǎn)生，高壓泵的部件壽命也可以延長。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，圖4-6所述的程序可以表示任何數(shù)量的處理策略的一個或多個，諸如事件驅(qū)動，中斷驅(qū)動，多任務(wù)，多線程等。如此，所示的各種步驟或功能可以以所示的序列執(zhí)行、并行執(zhí)行、或者在一些省略的情況下執(zhí)行。類似地，不一定需要處理的順序以實現(xiàn)這里描述的目的、特征和優(yōu)勢，但是提供了處理的順序以便進行說明和描述。雖然沒有清楚地示出，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認識到，可以根據(jù)正在使用的特定策略重復(fù)地執(zhí)行所示的步驟或功能其中的一個或多個。說明書到此結(jié)束。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀說明書將在不脫離本說明書的精髓和范圍的情況下想到多個改變和改進。例如，以天然氣、汽油、柴油或備選燃料配置操作的13、 14、I5、V6、V8、V10和V12發(fā)動機可以使用本說明書以獲得優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.一種操作發(fā)動機燃料系統(tǒng)的方法，包括將第一類型燃料唯一地經(jīng)由第一燃料泵從第一燃料箱供給至第二燃料泵和進氣口燃料噴射器組，第二燃料泵的輸出與直噴式噴射器組連通；以及將第一類型燃料從第二燃料泵出口供給至進氣口燃料噴射器組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一燃料泵是電動供能的低壓燃料泵，并且其中第二燃料泵是機械供能的高壓泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第二燃料泵經(jīng)由將直噴式噴射器組連接至進氣口燃料噴射器組的閥將第一燃料類型供給至進氣口燃料噴射器組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括停用直噴式噴射器組和第三燃料泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，響應(yīng)于第二燃料箱中的第二類型燃料的水平落至閾值水平以下，第一類型燃料被供給至第二燃料泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，響應(yīng)于第二燃料泵的溫度超過閾值溫度，第一類型燃料被供給至第二燃料泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，響應(yīng)于包括發(fā)動機載荷的至少一發(fā)動機操作狀態(tài)，供給第一類型燃料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一燃料泵的輸出被調(diào)節(jié)為向進氣口噴射器組的第一軌提供燃料壓力，第一燃料類型從第二燃料泵的出口和第一燃料泵的出口并行且同時地供給至進氣口噴射器組，來自于所述第一燃料泵的出口的燃料的至少一些通過旁路通過所述第二燃料泵而被提供至燃料噴射器組。
9.一種操作發(fā)動機燃料系統(tǒng)的方法，包括在第一狀態(tài)期間，經(jīng)由第一燃料泵將第一類型燃料唯一地從第一燃料箱輸送至第一進氣口噴射器和第二燃料泵，第二燃料泵出口連通第一直噴式噴射器和第一進氣口噴射器；在第二狀態(tài)期間，在旁路通過所述第二燃料泵的同時經(jīng)由第一燃料泵將第一燃料類型唯一地從第一燃料箱輸送至第一進氣口噴射器；以及在第三狀態(tài)期間，經(jīng)由第一燃料泵和第二燃料泵將第一燃料類型唯一地從第一燃料箱輸送至第一直噴式噴射器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第一燃料泵是較低壓的燃料泵，所述第二燃料泵是較高壓的燃料泵。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第一燃料泵采用電動方式驅(qū)動，所述第二燃料泵采用機械方式驅(qū)動。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在第一和第二狀態(tài)期間，第一直噴式噴射器和第三燃料泵被停用，其中，第三燃料泵連接至第二燃料箱。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，第一狀態(tài)包括所述第二燃料泵的溫度超過閾值溫度的情況的一種或多種。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，第三狀態(tài)包括第二燃料箱中的燃料水平落至閾值以下。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述燃料系統(tǒng)包括位于沿著燃料流方向的第一燃料泵的下游和第二燃料泵的上游的電磁閥，其中，在第一狀態(tài)期間，所述電磁閥打開， 其中，在第二和第三狀態(tài)期間，所述電磁閥關(guān)閉。
16.一種用于內(nèi)燃機的燃料系統(tǒng)，包括 存儲第一燃料類型的第一燃料箱； 存儲第二燃料類型的第二燃料箱； 與缸組連通的進氣口燃料噴射器組； 與所述缸組連通的直噴式噴射器組； 與所述第一燃料箱連通的第一低壓燃料泵；經(jīng)由電磁閥與進氣口燃料噴射器組連通的高壓燃料泵，所述高壓燃料泵進一步與直噴式噴射器組連通；以及控制系統(tǒng)，配置有用于下述操作的指令經(jīng)由第一低壓燃料泵和高壓燃料泵將第一燃料類型唯一地從第一燃料箱供給至進氣口燃料噴射器組；以及經(jīng)由第一低壓燃料泵和高壓燃料泵將第一燃料類型唯一地從第一燃料箱供給至直噴式噴射器組。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃料系統(tǒng)，其中，經(jīng)由第一低壓燃料泵和高壓燃料泵將第一燃料類型供給至進氣口燃料噴射器組是響應(yīng)于冷卻或潤滑高壓燃料泵的要求。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃料系統(tǒng)，其中，經(jīng)由第一低壓燃料泵和高壓燃料泵供給至直噴式噴射器組是響應(yīng)于第二燃料箱的燃料水平落至閾值以下。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃料系統(tǒng)，其中，所述第一燃料類型包括至少一些汽油，所述第二燃料類型包括至少一些乙醇。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃料系統(tǒng)，其中，第一燃料通道流體地將第一燃料箱連接至進氣口燃料噴射器組，并且其中，第二燃料通道流體地將第二燃料箱連接至直噴式噴射器組，并且其中，高壓燃料泵經(jīng)由電磁閥與進氣口燃料噴射器組連通，并且其中，第二低壓燃料泵與第二燃料箱和高壓燃料泵相連通。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于操作包括不同燃料類型的燃料的發(fā)動機燃料系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。當沒有要求對燃料進行直接噴射時，通過循環(huán)通過高壓泵而輸送第一燃料類型用于進氣口噴射，從而冷卻和/或潤滑高壓泵。
文檔編號F02D41/00GK102374043SQ20111022142
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者G·蘇尼拉, J·巴斯瑪吉, R·D·帕斯佛 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司