用于燃料系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于燃料系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。描述了用于燃料系統(tǒng)的各種方法和系統(tǒng)，該燃料系統(tǒng)包括燃料成分傳感器和設(shè)置在所述傳感器上游的燃料提升泵。該系統(tǒng)可以在三種不同的運(yùn)行模式中的每一種中運(yùn)行。在每種模式中，燃料提升泵電壓響應(yīng)于由所述傳感器輸出的燃料電容而被調(diào)整，而變量比如傳感器溫度或燃料泵壓力基于運(yùn)行模式而被保持。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于燃料系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及連接到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的直接噴射燃料系統(tǒng)，該燃料系統(tǒng)包括低壓泵和聞壓栗。
【背景技術(shù)】
[0002]利用燃料的直接汽缸內(nèi)噴射的一些車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括燃料輸送系統(tǒng)，該燃料輸送系統(tǒng)具有多個(gè)燃料泵以用于向燃料噴射器提供合適的燃料壓力。作為一個(gè)示例，燃料輸送系統(tǒng)可以利用電動(dòng)低壓泵(即，燃料提升泵)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)的高壓泵，該低壓泵和高壓泵分別沿著燃料管道串聯(lián)設(shè)置在燃料箱和燃料噴射器之間。
[0003]在這種配置中，提升泵被運(yùn)行以防止高壓泵中不期望的汽化。該配置中的低入口燃料壓力、高燃料揮發(fā)性、高高壓泵轉(zhuǎn)速、和高高壓泵溫度可以導(dǎo)致高壓泵的泵容積效率降低和/或高壓泵的潤(rùn)滑減少。如此，燃料揮發(fā)性的測(cè)量值(例如，燃料蒸汽壓力)可以被用于確定所要求的最小的提升泵能量。然而，這導(dǎo)致使用比所需要的更多的提升泵能量，從而在防止導(dǎo)致減小的燃料效率的不期望的燃料汽化中克服不確定性。而且，如果發(fā)生預(yù)料之外的壓力損失(例如，因?yàn)樽枞倪^(guò)濾器)，則僅前饋的系統(tǒng)不能對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，并且燃料汽化可能發(fā)生，導(dǎo)致燃料不足或泵潤(rùn)滑問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本文中
【發(fā)明者】已經(jīng)意識(shí)到上述問(wèn)題，并且已經(jīng)設(shè)計(jì)了方法以至少部分解決這些問(wèn)題。因此，公開(kāi)了用于汽油直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的方法。在一個(gè)示例中，該方法包括在高于燃料蒸汽壓力的閾值范圍內(nèi)的壓力下運(yùn)行燃料提升泵。燃料蒸汽壓力可以基于例如燃料電容傳感器而確定。
[0005]通過(guò)在大于燃料蒸汽壓力的壓力下運(yùn)行燃料提升泵，可以防止燃料在高壓泵中被汽化。如此，燃料不足和/或泵潤(rùn)滑問(wèn)題可以被減少。而且，因?yàn)檎羝麎毫κ腔趤?lái)自傳感器的燃料電容而確定的，比如燃料成分傳感器，所以該傳感器可以提供關(guān)于燃料蒸汽壓力的反饋，使得當(dāng)壓力高于要求的壓力時(shí)提升泵不運(yùn)行并且可以提高燃料系統(tǒng)效率。
[0006]在另一個(gè)實(shí)施例中，燃料電容經(jīng)由燃料成分傳感器被測(cè)量。
[0007]在另一個(gè)實(shí)施例中，燃料電容經(jīng)由高壓泵被測(cè)量，高壓泵在比燃料提升泵更高的壓力下運(yùn)行并且沿著燃料管道被設(shè)置在燃料提升泵的下游。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括響應(yīng)于燃料電容超過(guò)閾值電容，調(diào)整燃料提升泵壓力。
[0009]在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括，在第二模式中，在獲得燃料電容的位置處將溫度保持在預(yù)定溫度，并且響應(yīng)于燃料汽化的指示調(diào)整燃料提升泵壓力。
[0010]在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括，在第三模式中，響應(yīng)于燃料汽化的指示，增加燃料提升泵壓力或降低燃料溫度。
[0011]在另一個(gè)實(shí)施例中，用于包括燃料成分傳感器和燃料提升泵的燃料系統(tǒng)的方法包含:在第一模式中，保持燃料提升泵的壓力處于高于燃料蒸汽壓力的選擇的壓力，并且響應(yīng)于燃料電容調(diào)整燃料提升泵電壓；在第二模式中，保持傳感器的溫度處于選擇的溫度，并且響應(yīng)于燃料汽化的指示調(diào)整燃料提升泵壓力，該指示響應(yīng)于基于燃料電容的燃料蒸汽壓力；以及在第三模式中，響應(yīng)于燃料汽化的指示而增加燃料提升泵壓力。
[0012]在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括在第三模式中，響應(yīng)于燃料汽化的指示而降低燃料溫度。
[0013]在另一個(gè)實(shí)施例中，第一模式中的燃料提升泵電壓獨(dú)立于第二模式中的燃料提升泵壓力而被調(diào)整。
[0014]在另一個(gè)實(shí)施例中，第一模式中的燃料提升泵電壓獨(dú)立于第三模式中的燃料提升泵電壓而被調(diào)整。
[0015]在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括在同一時(shí)間僅在第一模式、第二模式或第三模式中的一個(gè)下運(yùn)行燃料系統(tǒng)。
[0016]在另一個(gè)實(shí)施例中，燃料成分傳感器是汽油直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的一部分。
[0017]應(yīng)當(dāng)理解的是，提供以上概述以便以簡(jiǎn)化的形式介紹在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的一系列概念。這并不意味著限定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，要求保護(hù)的主題的范圍由權(quán)利要求唯一地限定。進(jìn)一步地，所要求保護(hù)的主題不限于解決以上或在本公開(kāi)的任何部分提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1示出了連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。
[0019]圖2示出了說(shuō)明用于確定燃料系統(tǒng)運(yùn)行的模式的程序的流程圖。
[0020]圖3示出了說(shuō)明用于燃料系統(tǒng)運(yùn)行的第一模式的程序的流程圖。
[0021]圖4示出了說(shuō)明用于系統(tǒng)運(yùn)行的第二模式的程序的流程圖。
[0022]圖5示出了說(shuō)明用于燃料系統(tǒng)運(yùn)行的第三模式的程序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下說(shuō)明涉及用于汽油直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的燃料成分傳感器的方法和系統(tǒng)。如此處將詳細(xì)描述的，該傳感器可以在三種不同的運(yùn)行模式中的每一種下運(yùn)行。在每種模式中，提升泵電壓響應(yīng)于由傳感器輸出的燃料電容而被調(diào)整，而比如傳感器溫度或燃料泵壓力的變量基于運(yùn)行模式而被保持。例如，在第一運(yùn)行模式中，通過(guò)響應(yīng)于由傳感器輸出的燃料電容而調(diào)整燃料提升泵電壓，燃料提升泵壓力被保持在高于燃料蒸汽壓力的選擇的壓力下。在第二運(yùn)行模式中，傳感器的溫度被保持在選擇的溫度，并且響應(yīng)于來(lái)自傳感器的燃料汽化的指示而調(diào)整燃料提升泵電壓，從而調(diào)整燃料提升泵壓力。在第三運(yùn)行模式中，響應(yīng)于燃料汽化的指示而調(diào)整燃料提升泵電壓以增加燃料提升泵壓力。通過(guò)使用由傳感器輸出的燃料電容來(lái)確定燃料汽化的水平，燃料提升泵電壓可以被調(diào)整為使得燃料提升泵內(nèi)的燃料汽化的機(jī)會(huì)可以被減少。以這種方式，例如可以減少燃料不足和/或泵潤(rùn)滑問(wèn)題。
[0024]圖1示出了直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100，其可以被配置為車(chē)輛的推進(jìn)系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)110，其具有多個(gè)燃燒室或汽缸112。燃料可以經(jīng)由汽缸中的直接噴射器120而被直接提供到汽缸112。如圖1中簡(jiǎn)要所示，發(fā)動(dòng)機(jī)110可以接收進(jìn)氣空氣和燃料燃燒的排氣產(chǎn)物。發(fā)動(dòng)機(jī)110可以包括適合類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0025]燃料可以通過(guò)以150大致指示的燃料系統(tǒng)的方式經(jīng)由噴射器120被提供給發(fā)動(dòng)機(jī)110。在這個(gè)特定的實(shí)施例中，燃料系統(tǒng)150包括燃料存儲(chǔ)箱152，其用于存儲(chǔ)車(chē)載燃料、低壓燃料泵130 (例如，燃料提升泵)、高壓燃料泵140、燃料導(dǎo)軌158和各種燃料管道154和156。在圖1所示的示例中，燃料管道154將燃料從低壓泵130運(yùn)送到高壓燃料泵140，并且燃料管道156將燃料從高壓燃料泵140運(yùn)送到燃料導(dǎo)軌158。
[0026]低壓燃料泵130可以通過(guò)控制器170被操作以經(jīng)由燃料管道154向高壓燃料泵140提供燃料。低壓燃料泵130可以配置為所謂的燃料提升泵。作為一個(gè)示例，低壓燃料泵130可以包括電動(dòng)泵馬達(dá)，因此泵兩端的壓力增量和/或經(jīng)過(guò)泵的體積流率可以通過(guò)改變提供給泵馬達(dá)的電功率而控制，以此增加或減小馬達(dá)轉(zhuǎn)速。例如，如果控制器170減少提供給泵130的電功率，則體積流率和/或泵兩端的壓力增量可以減少。通過(guò)增加提供給泵130的電功率，體積流率和/或泵兩端的壓力增量可以被增加。作為一個(gè)示例，提供給低壓泵馬達(dá)的電功率可以從交流發(fā)電機(jī)或其他車(chē)載能量存儲(chǔ)裝置(未示出)獲得，因此控制系統(tǒng)可以控制用于激勵(lì)低壓泵的電負(fù)載。因此，通過(guò)改變提供給低壓燃料泵的電壓和/或電流，如182所示，提供給高壓燃料泵140和最終提供給燃料導(dǎo)軌的燃料的流率和壓力可以通過(guò)控制器170調(diào)整。
[0027]高壓燃料泵140可以通過(guò)控制器170控制以經(jīng)由燃料管道156向燃料導(dǎo)軌158提供燃料。作為一個(gè)非限制性示例，高壓燃料泵140可以是博世HDP5高壓泵(BOSCH HDP5HIGHPRESSURE PUMP)，其利用由142指示的流量控制閥(例如，MSV)使控制系統(tǒng)能夠改變每個(gè)泵行程的有效泵體積。然而，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)到是，可以使用其他適合的高壓燃料泵。不同于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的低壓燃料泵130的是，高壓燃料泵140可以通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)110機(jī)械地驅(qū)動(dòng)。高壓燃料泵140的泵活塞144可以從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸或者凸輪軸經(jīng)由凸輪146接收機(jī)械輸入。以這種方式，高壓燃料泵140可以根據(jù)凸輪驅(qū)動(dòng)的單汽缸泵的原理而運(yùn)行。
[0028]如圖1所描述的，燃料成分傳感器148被設(shè)置在燃料提升泵130的下游。燃料成分傳感器148可以基于燃料電容或者該傳感器的感測(cè)體積中的介電流體的摩爾數(shù)而運(yùn)行。例如，基于燃料的電容(例如，當(dāng)燃料酒精混合物被利用時(shí))可以確定燃料中的乙醇(例如，液體乙醇)的量。而且，燃料成分傳感器可以被用于確定濕度(例如，氣體)。因此，燃料成分傳感器可以被用于確定燃料的汽化水平，因?yàn)楦袦y(cè)體積內(nèi)的燃料蒸汽具有比液體燃料更小的摩爾數(shù)。這樣，當(dāng)燃料電容下降時(shí)，燃料汽化可以被指示。如參考圖3-5更詳細(xì)的描述，燃料成分傳感器148可以被用于確定燃料的燃料汽化水平，使得控制器170可以調(diào)整提升泵壓力，以便減少燃料提升泵130內(nèi)的燃料汽化。
[0029]而且，在一些示例中，高壓泵140可以作為燃料成分傳感器運(yùn)行以確定燃料汽化的水平。例如，高壓泵140的活塞汽缸總成形成流體填充的電容器。這樣，活塞汽缸總成允許泵140作為燃料成分傳感器中的電容性元件。在一些示例中，高壓泵140的活塞汽缸總成可以是系統(tǒng)中最熱的點(diǎn)，使得燃料蒸汽首先在這里形成。在這種示例中，高壓泵140可以被用作檢測(cè)燃料汽化的傳感器，因?yàn)槿剂掀梢栽谙到y(tǒng)中的其他地方發(fā)生之前首先在活塞汽缸總成中發(fā)生。
[0030]如圖1所示，燃料導(dǎo)軌158包括燃料導(dǎo)軌壓力傳感器162，其用于向控制器170提供燃料導(dǎo)軌壓力的指示。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器164可以被用于向控制器170提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的指示。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的指示可以被用于確定高壓燃料泵140的轉(zhuǎn)速，這是因?yàn)楸?40通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)110例如經(jīng)由曲軸或凸輪軸機(jī)械驅(qū)動(dòng)。排氣傳感器166可以被用于向控制器170提供排氣成分的指示。作為一個(gè)示例，傳感器166可以包括通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?UEGO)。排氣傳感器166可以被控制器用作反饋以調(diào)整經(jīng)由噴射器120輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料量。以這種方式，控制器170可以將輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比控制到規(guī)定的設(shè)定點(diǎn)。
[0031]控制器170可以經(jīng)由燃料噴射驅(qū)動(dòng)器122單獨(dú)驅(qū)動(dòng)每個(gè)噴射器120?？刂破?70、驅(qū)動(dòng)器122和其他適合的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)控制器可以包括控制系統(tǒng)。雖然驅(qū)動(dòng)器122被示出在控制器170的外部，但應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)到的是，在其他示例中，控制器170可以包括驅(qū)動(dòng)器122或者可以被配置為提供驅(qū)動(dòng)器122的功能。在這個(gè)特定的示例中，控制器170包括電子控制單元，該電子控制單元包括輸入/輸出裝置172、中央處理單元(CPU) 174、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 176、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 177和?；畲鎯?chǔ)器(KAM) 178中的一個(gè)或更多個(gè)。存儲(chǔ)介質(zhì)R0M176可以通過(guò)計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)編程，該計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)表示可以由處理器174實(shí)施的用于執(zhí)行以下所述方法以及可以預(yù)計(jì)但沒(méi)有具體列舉的其他變體的永久性指令。
[0032]圖2-5示出了說(shuō)明用于燃料系統(tǒng)的程序的流程圖，比如上述參考圖1所描述的燃料系統(tǒng)150。特別的，圖2示出了確定包括燃料成分傳感器和燃料提升泵的燃料系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在哪種運(yùn)行模式下運(yùn)行的流程圖。在一些示例中，比如在上述參考圖1所述的示例中，燃料成分傳感器可以被設(shè)置在燃料提升泵和高壓泵之間。在其他示例中，例如，燃料成分傳感器可以是高壓泵140。圖3-5分別示出了第一運(yùn)行模式、第二運(yùn)行模式和第三運(yùn)行模式。應(yīng)當(dāng)理解的是，每個(gè)運(yùn)行模式均獨(dú)立于其他運(yùn)行模式而實(shí)施，使得所述系統(tǒng)在任意給定的時(shí)間僅根據(jù)三種運(yùn)行模式中的一種運(yùn)行。
[0033]圖2示出了說(shuō)明用于為包括燃料成分傳感器和燃料提升泵的燃料系統(tǒng)選擇運(yùn)行模式的程序200的流程圖，所述燃料成分傳感器和燃料提升泵例如上述參考圖1所述的燃料成分傳感器148和燃料提升泵130。具體的，該程序選擇系統(tǒng)的運(yùn)行模式。
[0034]在202處，基于系統(tǒng)中的各種傳感器確定工況，包括上述參考圖1所述的傳感器。例如，工況可以包括燃料導(dǎo)軌壓力、高壓泵轉(zhuǎn)速(例如，基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)、排氣空燃比、所請(qǐng)求的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出、燃料溫度、環(huán)境空氣溫度和/或壓力等。
[0035]一旦確定了工況，程序進(jìn)行到204，其中發(fā)生模式選擇。系統(tǒng)可以在三種模式中的一種下運(yùn)行，在該模式中，燃料提升泵被控制使得燃料汽化減少但不降低系統(tǒng)的效率。
[0036]當(dāng)程序進(jìn)行到206時(shí)，系統(tǒng)在第一模式中運(yùn)行，如以下參考圖3所述。當(dāng)程序進(jìn)行到208時(shí)，系統(tǒng)在第二模式中運(yùn)行，如以下參考圖4所述。當(dāng)程序進(jìn)行到210時(shí)，系統(tǒng)在第三模式中運(yùn)行，如以下參考圖5所述。
[0037]繼續(xù)到圖3，示出了說(shuō)明用于燃料系統(tǒng)的第一運(yùn)行模式的程序300的流程圖。具體地，在第一運(yùn)行模式中，傳感器被運(yùn)行以將燃料提升泵的壓力保持在高于燃料蒸汽壓力，使得不發(fā)生燃料汽化。這樣，第一模式是主動(dòng)控制模式，其中該控制動(dòng)作是改變提升泵壓力的提升泵電壓，并且反饋信號(hào)是燃料電容。
[0038]在302處，選擇的或預(yù)定的燃料提升泵壓力(Plp)被確定。例如，選擇的壓力可以是剛剛超過(guò)燃料汽化點(diǎn)。作為一個(gè)示例，選擇的壓力可以是在燃料蒸汽壓力的預(yù)定范圍內(nèi)的壓力。例如，選擇的壓力可以在比燃料蒸汽更大的5psi到IOpsi內(nèi)或者10-20psi內(nèi)。通過(guò)將燃料提升泵的壓力保持在剛剛超過(guò)燃料汽化點(diǎn)的壓力，可以防止燃料在燃料提升泵內(nèi)汽化。這樣，燃料不足和/或泵潤(rùn)滑問(wèn)題可以被減少。
[0039]在304處，控制器調(diào)整提升泵電壓(VlP)，以便實(shí)現(xiàn)選擇的壓力。如上所述，燃料提升泵是電動(dòng)泵；因此，通過(guò)改變提供給提升泵的電壓，由提升泵輸出的燃料壓力被改變。例如，如果提升泵壓力小于選擇的壓力，電壓被調(diào)整，使得提升泵壓力增加?？商鎿Q的，如果提升泵壓力大于選擇的壓力，則電壓被調(diào)整，使得提升泵壓力被減少。
[0040]在306處，通過(guò)傳感器輸出的燃料電容信號(hào)被監(jiān)測(cè)。這樣，燃料電容(例如，燃料汽化水平)提供反饋信號(hào)。
[0041]在308處，確定燃料電容是否發(fā)生變化。例如，其確定燃料電容是增加還是減少，以指示燃料汽化水平的變化。
[0042]如果確定燃料電容有變化，程序進(jìn)行到310，其中提升泵電壓被調(diào)整以便保持選擇的提升泵壓力(Pu)。另一方面，如果確定燃料電容沒(méi)有變化，程序進(jìn)行到312，其中確定系統(tǒng)是否已經(jīng)運(yùn)行大于閾值持續(xù)時(shí)間。閾值持續(xù)時(shí)間可以是設(shè)定的時(shí)間量，比如5分鐘、10分鐘、I小時(shí)等，或者閾值持續(xù)時(shí)間可以基于工況。作為一個(gè)示例，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，閾值持續(xù)時(shí)間可以比在低負(fù)載下運(yùn)行時(shí)更小。
[0043]如果確定系統(tǒng)未運(yùn)行大于閾值持續(xù)時(shí)間，程序進(jìn)行到316，其中繼續(xù)當(dāng)前運(yùn)行并且傳感器作為燃料成分傳感器運(yùn)行。另一方面，如果確定系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行大于閾值持續(xù)時(shí)間，程序繼續(xù)到314，其中提升泵壓力暫時(shí)減少到燃料汽化(例如，燃料汽化通過(guò)燃料成分傳感器被檢測(cè))形成的汽化點(diǎn)。以這種方式，系統(tǒng)可以驗(yàn)證其不消耗比保持燃料的液體狀態(tài)并且減少燃料汽化所需的更多的提升泵能量。然后該程序返回到302，其中選擇的壓力被確定。例如，如果當(dāng)前壓力過(guò)高，則選擇的壓力可以被減少。
[0044]因此，在第一運(yùn)行模式中，提升泵壓力被主動(dòng)管理以保持提升泵壓力在高于燃料汽化點(diǎn)的選擇的壓力。通過(guò)保持提升泵壓力高于燃料汽化點(diǎn)，可以減少在提升泵中發(fā)生燃料汽化的機(jī)會(huì)。以這種方式，燃料不足和/或泵潤(rùn)滑問(wèn)題可以被減少。而且，通過(guò)使用燃料電容作為反饋信號(hào)，提升泵壓力可以保持在不太高的壓力下，使得系統(tǒng)的效率不被降低。
[0045]圖4示出了說(shuō)明用于傳感器的第二運(yùn)行模式的程序400的流程圖。具體的，在第二運(yùn)行模式中，傳感器的溫度(或者測(cè)量燃料電容的位置處的溫度)被保持在比設(shè)置在傳感器下游的高壓泵的溫度更高的溫度，比如上述參考圖1所描述的機(jī)械驅(qū)動(dòng)的高壓泵140。這樣，第二模式是控制運(yùn)行模式，其中傳感器的溫度被控制。
[0046]在402處，選擇的或預(yù)定的溫度被確定。選擇的溫度可以基于燃料的燃料汽化點(diǎn)和/或高壓泵的溫度而確定。作為示例，選擇的溫度可以在高于散裝(bulk)燃料溫度的預(yù)定范圍內(nèi)。例如，選擇的溫度可以高于散裝燃料溫度10-15°C。通過(guò)將傳感器溫度保持在大于散裝燃料溫度的溫度，發(fā)生的任何燃料汽化首先發(fā)生在傳感器處。
[0047]在404處，傳感器的溫度或者在獲得燃料電容的位置處的溫度被調(diào)整到選擇的溫度。例如，傳感器或高壓泵可以包括例如阻性加熱器等的加熱器以提高溫度。
[0048]在406處,燃料電容基于傳感器輸出(例如,發(fā)送到控制器的信號(hào))被確定。燃料汽化水平基于燃料電容被確定，并且在408處，確定燃料汽化是否被指示。例如，如上所述，燃料成分傳感器基于燃料電容。因?yàn)槿剂险羝哂斜纫后w燃料更低的介電值，所以燃料汽化可以被確定。因此，如果燃料電容降低到例如燃料蒸汽的燃料電容的預(yù)定范圍內(nèi)，則燃料汽化可以被指示。[0049]如果確定燃料汽化未被指示，程序進(jìn)行到412，其中繼續(xù)當(dāng)前運(yùn)行并且傳感器作為燃料成分傳感器運(yùn)行。另一方面，如果確定燃料汽化被指示，則在410處調(diào)整提升泵電壓以調(diào)整提升泵壓力。如上所述，燃料提升泵是電動(dòng)泵；因此，通過(guò)改變提供給提升泵的電壓，由提升泵輸出的燃料的壓力被改變。通過(guò)響應(yīng)于傳感器處的燃料汽化的指示而改變提升泵壓力，提升泵中燃料汽化的機(jī)會(huì)可以被降低，因?yàn)樘嵘脡毫υ谏⒀b燃料達(dá)到汽化點(diǎn)之前被調(diào)整。
[0050]因此，在第二運(yùn)行模式中，傳感器溫度被保持在大于散裝燃料溫度的溫度，使得如果燃料汽化發(fā)生，則其首先發(fā)生在傳感器處。響應(yīng)于來(lái)自傳感器的燃料汽化的指示，燃料提升泵壓力被調(diào)整以便降低發(fā)生在系統(tǒng)中其它地方例如在高壓泵中的燃料汽化的機(jī)會(huì)，并且燃料不足和/或泵潤(rùn)滑問(wèn)題可以被減少。
[0051]說(shuō)明用于在第三運(yùn)行模式中運(yùn)行傳感器的程序500的流程圖在圖5中被示出。具體的，在第三運(yùn)行模式中，傳感器在當(dāng)前壓力和溫度條件下運(yùn)行，使得第三運(yùn)行模式是被動(dòng)運(yùn)行模式。如下所述，響應(yīng)于燃料汽化的指示，燃料溫度和提升泵壓力中的至少一個(gè)可以被調(diào)整。
[0052]在502處，燃料電容基于傳感器輸出被確定。燃料汽化水平基于燃料電容被確定，并且在504處，確定燃料汽化是否被指示。例如，如上所述，燃料成分傳感器基于燃料電容。因?yàn)槿剂险羝哂斜纫后w燃料更低的介電值，所以燃料汽化可以被確定。因此，如果燃料電容降低到例如燃料蒸汽的燃料電容的預(yù)定范圍內(nèi)，則燃料汽化可以被指示。
[0053]如果確定燃料汽化未被指示，則程序進(jìn)行到510，其中繼續(xù)當(dāng)前運(yùn)行并且傳感器作為燃料成分傳感器運(yùn)行。另一方面，如果確定燃料汽化被指示，程序繼續(xù)到506，其中提升泵壓力被調(diào)整和/或燃料溫度被降低。如上所述，可以通過(guò)例如調(diào)整提升泵電壓而調(diào)整燃料提升泵壓力。燃料溫度可以經(jīng)由例如熱交換器被降低。
[0054]因此，在第三運(yùn)行模式中，繼續(xù)當(dāng)前的系統(tǒng)運(yùn)行，直到燃料汽化被指示，使得第三運(yùn)行模式是被動(dòng)運(yùn)行模式。一旦燃料汽化被指示，則提升泵壓力被調(diào)整和/或燃料溫度被調(diào)整。以這種方式，燃料系統(tǒng)的效率可以被保持或提高。
[0055]注意到本文所包含的示例控制程序和估計(jì)程序可以被用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車(chē)輛系統(tǒng)配置。此處所描述的具體程序可以表示任意數(shù)量的處理策略中的一種或更多種，處理策略例如事件驅(qū)動(dòng)的、中斷驅(qū)動(dòng)的、多任務(wù)的、多線程的等。這樣，說(shuō)明的各種動(dòng)作、運(yùn)行或功能可以按照所示的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行或在某些情況下被省略。同樣的，處理的所述順序不是實(shí)現(xiàn)本文所述示例性實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必需要求的，但其被提供以便于說(shuō)明和描述?；谒褂玫奶囟ú呗裕f(shuō)明的動(dòng)作或功能中的一個(gè)或更多個(gè)可以被反復(fù)執(zhí)行。而且，所描述的動(dòng)作可以圖形表示為被編程到發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的代碼。
[0056]將意識(shí)到的是，本文公開(kāi)的配置和程序本質(zhì)上是示例性的，并且這些具體實(shí)施例并不被認(rèn)為具有限制意義，因?yàn)槎喾N變化是可能的。例如，以上技術(shù)可以被應(yīng)用于V-6、L-4、L-6、V-12、對(duì)置4缸以及其它發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型。本公開(kāi)的主題包括本文公開(kāi)的各種系統(tǒng)和配置以及其他特征、功能和/或?qū)傩缘乃行路f和非顯而易見(jiàn)的組合和子組合。
[0057]隨附的權(quán)利要求具體指出了被認(rèn)為是新穎和非顯而易見(jiàn)的某些組合及子組合。這些權(quán)利要求可以涉及“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等價(jià)物。這種權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解為包含一個(gè)或更多個(gè)這些元件的組合，既不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)這些元件。所公開(kāi)的特征、功能、元件和/或?qū)傩缘钠渌M合和子組合可以通過(guò)修改本權(quán)利要求或通過(guò)在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求而被要求保護(hù)。
[0058]這些權(quán)利要求，不管在范圍上比原權(quán)利要求更寬、更窄、相同或不同，都被認(rèn)為包含在本公開(kāi)的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種燃料系統(tǒng)，其包含: 燃料提升泵； 燃料成分傳感器，其被設(shè)置在燃料管道中的所述燃料提升泵的下游，并且配置為輸出指示燃料電容的信號(hào)； 與所述傳感器通信的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括非臨時(shí)性指令，該非臨時(shí)性指令響應(yīng)于三種不同運(yùn)行模式的每一種中的所述燃料電容而調(diào)整燃料提升泵電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括指令以將燃料提升泵壓力保持在高于燃料蒸汽壓力的選擇的壓力，所述燃料蒸汽壓力基于第一運(yùn)行模式中的所述燃料電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括指令以將所述傳感器的溫度保持在選擇的溫度，并且其中所述燃料提升泵電壓響應(yīng)于第二運(yùn)行模式中的燃料汽化的指示而被調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括指令以響應(yīng)于第三傳感器運(yùn)行模式中的燃料汽化的指示而增加燃料提升泵壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含設(shè)置在所述燃料提升泵下游的高壓泵，所述高壓泵配置為在比所述燃料提升泵更高的壓力下運(yùn)行，并且其中所述高壓泵是所述傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料系統(tǒng)，其中所述燃料系統(tǒng)是汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的一部分。
7.一種用于汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的方法，其包含: 在高于燃料蒸汽壓力的閾值范圍內(nèi)的壓力下運(yùn)行燃料提升泵，所述蒸汽壓力基于燃料電容。
8.一種用于包括燃料成分傳感器和燃料提升泵的燃料系統(tǒng)的方法，該方法包含: 在第一模式中，將燃料提升泵壓力保持在高于燃料蒸汽壓力的選擇的壓力，并且響應(yīng)于燃料電容調(diào)整燃料提升泵電壓； 在第二模式中，將所述傳感器的溫度保持在選擇的溫度，并且響應(yīng)于燃料汽化的指示而調(diào)整所述燃料提升泵壓力，所述指示響應(yīng)于基于所述燃料電容的燃料蒸汽壓力；以及在第三模式中，響應(yīng)于所述燃料汽化的指示而增加所述燃料提升泵壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述燃料成分傳感器被設(shè)置在所述燃料提升泵的下游和高壓泵的上游的燃料通道中，所述高壓泵在比所述燃料提升泵更高的壓力下運(yùn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述燃料成分傳感器是高壓泵，其在比所述燃料提升泵更高的壓力下運(yùn)行，所述高壓泵沿著燃料管道設(shè)置在所述燃料提升泵的下游。
【文檔編號(hào)】F02D41/02GK104005890SQ201410059983
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月21日
【發(fā)明者】G·蘇爾尼拉, J·F·巴斯馬紀(jì), R·D·皮爾西弗 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司