本公開的領(lǐng)域一般涉及內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中的燃料系統(tǒng)。
背景技術(shù):
提升泵控制系統(tǒng)可用于各種燃料系統(tǒng)控制目的。這些可包括,例如,燃料噴射蒸氣管理、噴射壓力控制、溫度控制、和潤滑。在一個示例中,提升泵供應(yīng)燃料到較高壓力燃料泵(DI泵),其為內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中的直接噴射器提供高噴射壓力。DI泵可通過供應(yīng)高壓燃料到直接噴射器耦合到其的燃料軌來提供高噴射壓力。燃料壓力傳感器可設(shè)置在燃料軌中以能夠測量燃料軌壓力,發(fā)動機(jī)操作的各方面可基于此,諸如燃料噴射。此外,提升泵可經(jīng)操作以僅施加充足的燃料壓力到DI泵,以便維持DI泵的容積效率,同時保持燃料經(jīng)濟(jì)性。
然而,發(fā)明人這里已意識到這種系統(tǒng)的潛在問題。為維持DI泵效率而施加的提升泵壓力可以是低的,尤其在冷燃料條件期間,從而降低燃料箱內(nèi)的射流泵的性能,這能夠引起低燃料箱和低射流泵燃料儲器液面。低燃料箱和低射流泵燃料儲器液面能夠?qū)е碌腿剂瞎芫€壓力、燃料系統(tǒng)內(nèi)燃料蒸發(fā)、以及DI燃料軌壓力急劇下降,從而引起發(fā)動機(jī)失速(stall)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個示例中,上述問題可通過以下方法解決,所述方法包括:響應(yīng)于DI泵容積效率低于閾值容積效率,增加提升泵電壓到高閾值電壓,并響應(yīng)于主射流泵燃料儲器液面小于第一閾值儲器液面,增加提升泵電壓到小于高閾值電壓的第一閾值電壓。這樣,可實(shí)現(xiàn)維持射流泵燃料流量和性能,同時保持DI泵效率的技術(shù)結(jié)果。因此,液體燃料輸送系統(tǒng)內(nèi)燃料蒸發(fā)以及大的DI燃料軌壓力下降的風(fēng)險能夠被降低,且發(fā)動機(jī)操作穩(wěn)健性可增加,同時維持燃料經(jīng)濟(jì)性。
在一個示例中,如果DI泵燃料容積效率降到閾值容積效率以下,則提升泵電壓將增加到高閾值電壓,以便減輕DI泵容積效率下降并恢復(fù)DI泵容積效率到閾值容積效率。此外,響應(yīng)于燃料儲器燃料液面降到第一閾值儲器燃料液面以下,提升泵電壓可增加到小于高閾值電壓的第二閾值電壓。以這種方式,帶有低DI燃料泵效率的發(fā)動機(jī)操作,以及由低燃料儲器液面和低射流泵流量引起的燃料蒸發(fā)都能夠減輕,同時保持燃料經(jīng)濟(jì)性。
應(yīng)該理解,上述發(fā)明內(nèi)容經(jīng)提供以簡化的形式引入在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的概念的選擇。其并不意味識別所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或重要的特征,所述主題的范圍通過隨附權(quán)利要求唯一限定。此外,所要求保護(hù)的主題不限于解決上述或在本公開的任何部分中的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
附圖說明
圖1是示出示例發(fā)動機(jī)的示意圖。
圖2示出包括燃料箱系統(tǒng)的直接噴射發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的示例。
圖3示出另一示例燃料箱系統(tǒng)。
圖4示出射流泵的示例。
圖5示出燃料箱系統(tǒng)的主射流泵配置的示例。
圖6示出圖表,其示出作為提升泵壓力的函數(shù)的射流泵流。
圖7示出作為DI泵命令(占空比)和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)的用于下降50bar的燃料軌壓力的時間的曲線圖。
圖8至圖10示出流程圖,其示出用于調(diào)整燃料系統(tǒng)提升泵中的泵命令以維持DI泵效率和燃料系統(tǒng)射流泵流的方法。
圖11示出用于操作燃料系統(tǒng)中的提升泵的示例時間軸。
圖12示出用于以脈沖和增量模式操作提升泵的示例時間軸。
圖13示出用于操作燃料系統(tǒng)中的提升泵的示例控制模式的表格。
具體實(shí)施方式
系統(tǒng)和方法被提供以用于通過調(diào)整提升泵壓力操作以維持圖1至圖2所示的燃料系統(tǒng)中的射流泵燃料流和性能來增加發(fā)動機(jī)操作的穩(wěn)健性同時維持燃料經(jīng)濟(jì)性。一個或多個射流泵,諸如圖4的示例射流泵,可結(jié)合提升泵操作,如圖3的示例燃料箱系統(tǒng)中所示,且如圖5中通過轉(zhuǎn)移燃料到主射流泵燃料儲器的示例主射流泵所述。圖6和圖7分別示出提升泵壓力(或電壓)和占空比對射流泵流的影響,以及作為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)的燃料軌壓力和容積燃料流。提升泵電壓可被命令提供所需的提升泵壓力,如圖11和圖12的示例時間軸所示。例如,控制器可經(jīng)配置以執(zhí)行包含在其中的指令,諸如圖8至圖10的方法,以增加提升泵壓力或電壓,響應(yīng)于燃料箱液面條件或DI泵效率水平,以便維持射流泵燃料流和性能并減輕發(fā)動機(jī)關(guān)閉風(fēng)險,同時保持DI泵效率。圖8至圖10的方法的控制器可執(zhí)行指令被總結(jié)在圖13中的控制模式的表格中。圖11和圖12示出響應(yīng)于低燃料箱液面條件和低DI泵效率的提升泵調(diào)整的示例。這樣,射流泵流和性能可維持,且發(fā)動機(jī)失速可減少,同時維持燃料經(jīng)濟(jì)性。
圖1是示出示例發(fā)動機(jī)10的示意圖,所述發(fā)動機(jī)可包括在汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動機(jī)10示出有4個汽缸30。然而,根據(jù)當(dāng)前的公開,可使用其它數(shù)量的汽缸。發(fā)動機(jī)10可通過包括控制器12的控制系統(tǒng),且經(jīng)由輸入設(shè)備130通過來自車輛操作員132的輸入至少部分控制。控制器12從圖1的各種傳感器接收信號,并采用圖1的各種致動器基于接收的信號和存儲在控制器的存儲器上的指令調(diào)整發(fā)動機(jī)操作。在該示例中,輸入設(shè)備130包括加速踏板和用于生成成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機(jī)10的每個燃燒室(例如汽缸)30可包括帶有安置其中的活塞(未示出)的燃燒室壁。活塞可耦合到曲軸40以使得活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。曲軸40可經(jīng)由中間傳輸系統(tǒng)(未示出)耦合到車輛的至少一個驅(qū)動輪。另外,起動機(jī)馬達(dá)可經(jīng)由飛輪耦合到曲軸40以啟用發(fā)動機(jī)10的起動操作。
燃燒室30可經(jīng)由進(jìn)氣道42從進(jìn)氣歧管44接收進(jìn)氣空氣,且可經(jīng)由排氣道48排出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣歧管46能夠經(jīng)由各自的進(jìn)氣門和排氣門(未示出)選擇性地與燃燒室30連通。在一些實(shí)施例中,燃燒室30可包括兩個或更多個進(jìn)氣門和/或兩個或更多個排氣門。
燃料噴射器50示出直接耦合到燃燒室30以用于在其中直接噴射與從控制器12接收的信號FPW的脈沖寬度成比例的燃料。以這種方式,燃料噴射器50提供稱之為噴射到燃燒室30中的燃料的直接噴射。例如,燃料噴射器可安裝在燃燒室的側(cè)面中或在燃燒室的頂部中。燃料可通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送到燃料噴射器50。參考圖2,下面描述可結(jié)合發(fā)動機(jī)10采用的示例燃料系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中,燃燒室30可替換地或額外地包括提供稱之為噴射到每個燃燒室30上游的進(jìn)氣道中的燃料的進(jìn)氣道噴射的配置中布置在進(jìn)氣歧管44中的燃料噴射器。
進(jìn)氣道42可包括分別具有節(jié)流板22和24的節(jié)氣門21和23。在該特定示例中,節(jié)流板22和24的位置可通過控制器12經(jīng)由提供到包括有節(jié)氣門21和23的致動器的信號改變。在一個示例中,致動器可為電動致動器(例如,電動馬達(dá)),這是通常稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)的配置。以這種方式,節(jié)氣門21和23可經(jīng)操作以改變提供到其它發(fā)動機(jī)汽缸中的燃燒室30的進(jìn)氣空氣。節(jié)流板22和24的位置可通過節(jié)氣門位置信號TP提供到控制器12。進(jìn)氣道42還可包括質(zhì)量空氣流量傳感器120、歧管空氣壓力傳感器122和節(jié)氣門入口壓力傳感器123以提供各自的信號MAF(質(zhì)量氣流)、MAP(歧管空氣壓力)到控制器12。
排氣道48可從汽缸30接收排氣。排氣傳感器128示出耦合到渦輪62和排放控制裝置78上游的排氣道48。傳感器128可選自用于提供排氣空氣/燃料比的指示的各種合適的傳感器,例如,諸如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋?、雙態(tài)氧傳感器或EGO、NOx、HC或CO傳感器。排放控制裝置78可為三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、各種其它排放控制裝置、或其組合。
排氣溫度可通過位于排氣道48中的一個或多個溫度傳感器(未示出)測量??商鎿Q地,排氣溫度可基于發(fā)動機(jī)工況推測出,所述發(fā)動機(jī)工況諸如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、AFR、火花延遲等。
控制器12在圖1中示出為微型計(jì)算機(jī),其包括微型處理器單元(CPU)102、輸入/輸出端口(I/O)104、在該特定示例中用于示出為只讀存儲器芯片(ROM)106的可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)108、?;畲鎯ζ?KAM)110和數(shù)據(jù)總線??刂破?2可從耦合到發(fā)動機(jī)10的傳感器接收除上述討論的那些信號之外的各種信號,其包括:來自質(zhì)量空氣流量傳感器120的引入質(zhì)量空氣流量(MAF)的測量;在發(fā)動機(jī)10內(nèi)的一個位置中示意性示出的來自溫度傳感器112的發(fā)動機(jī)冷卻液溫度(ECT);來自耦合到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118(或其它類型)的表面點(diǎn)火感測信號(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP),如所討論;以及來自傳感器122的絕對歧管壓力信號MAP,如所討論。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號RPM可通過控制器12從信號PIP生成。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP可用于提供進(jìn)氣歧管44中的真空或壓力的指示。注意,可使用上述傳感器的各種組合,諸如有MAF傳感器而沒有MAP傳感器,或反之亦然。在化學(xué)計(jì)量操作期間,MAP傳感器能夠給出發(fā)動機(jī)扭矩的指示。另外,該傳感器連同檢測到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速能夠提供引入到汽缸中的充氣(包括空氣)的估計(jì)。在一個示例中,也用作發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器118在曲軸40的每一旋轉(zhuǎn)可產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等距脈沖。在一些示例中,存儲介質(zhì)只讀存儲器106可利用計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)編程,所述計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)表示通過處理器102可執(zhí)行的指令以用于執(zhí)行下述方法以及預(yù)測的但未具體列出的其它變體。
發(fā)動機(jī)10還可包括壓縮設(shè)備,諸如渦輪增壓器或機(jī)械增壓器,其包括沿進(jìn)氣歧管44布置的至少一個壓縮機(jī)60。對于渦輪增壓器,壓縮機(jī)60可通過渦輪機(jī)62經(jīng)由例如軸或其它耦合布置被至少部分地驅(qū)動。渦輪機(jī)62可沿排氣道48布置并與流經(jīng)其的排氣連通。各種布置可經(jīng)提供以驅(qū)動壓縮機(jī)。對于機(jī)械增壓器,壓縮機(jī)60可通過發(fā)動機(jī)和/或電機(jī)被至少部分地驅(qū)動,且可不包括渦輪機(jī)。因此,經(jīng)由渦輪增壓器或機(jī)械增壓器提供到發(fā)動機(jī)的一個或多個汽缸的壓縮量可通過控制器12改變。在一些情況中,渦輪機(jī)62可驅(qū)動例如發(fā)電機(jī)64以經(jīng)由渦輪驅(qū)動器68向電池66提供動力。來自電池66的動力然后可用于經(jīng)由馬達(dá)70驅(qū)動壓縮機(jī)60。另外,傳感器123可設(shè)置在進(jìn)氣歧管44中以用于向控制器12提供增壓信號。
另外,排氣道48可包括廢氣門26以用于使排氣轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)離渦輪機(jī)62。在一些實(shí)施例中,廢氣門26可為多級廢氣門,諸如雙級廢氣門,其第一級經(jīng)配置以控制增壓壓力且第二級經(jīng)配置以增加到排放控制裝置78的熱通量。廢氣門26可利用致動器150操作,所述致動器150可為電動致動器,諸如電動馬達(dá),例如,盡管也考慮氣動致動器。進(jìn)氣道42可包括壓縮機(jī)旁通閥27,其經(jīng)配置以圍繞壓縮機(jī)60使進(jìn)氣空氣轉(zhuǎn)向。廢氣門26和/或壓縮機(jī)旁通閥27可通過控制器12經(jīng)由致動器(例如,致動器150)控制以例如當(dāng)較低的增壓壓力是所需的時打開。
進(jìn)氣道42還可包括增壓空氣冷卻器(CAC)80(例如,中間冷卻器)以降低渦輪增壓的或機(jī)械增壓的進(jìn)氣的溫度。在一些實(shí)施例中,增壓空氣冷卻器80可為空氣對空氣熱交換器。在其它實(shí)施例中,增壓空氣冷卻器80可為空氣對液體熱交換器。
另外,在公開的實(shí)施例中,排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)可經(jīng)由EGR通道140將排氣的所需部分從排氣道48傳送到進(jìn)氣道42。提供到進(jìn)氣道42的EGR量可通過控制器12經(jīng)由EGR閥42改變。另外,EGR傳感器(未示出)可布置在EGR通道內(nèi)且可提供排氣的壓力、溫度和濃度中的一個或多個的指示??商鎿Q地,EGR可基于來自MAF傳感器(上游)、MAP(進(jìn)氣歧管)、MAT(歧管氣體溫度)和曲軸轉(zhuǎn)速傳感器的信號通過已計(jì)算的值控制。另外,EGR可基于排氣氧傳感器和/或進(jìn)氣氧傳感器(進(jìn)氣歧管)控制。在一些條件下,EGR系統(tǒng)可用于調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的空氣和燃料混合物的溫度。圖1示出高壓EGR系統(tǒng),其中,EGR從渦輪增壓器的渦輪機(jī)上游傳送到渦輪增壓器的壓縮機(jī)下游。在其它實(shí)施例中,發(fā)動機(jī)可額外地或可替換地包括低壓EGR系統(tǒng),其中,EGR從渦輪增壓器的渦輪機(jī)下游傳送到渦輪增壓器的壓縮機(jī)上游。
圖2示出直接噴射發(fā)動機(jī)系統(tǒng)200,其可被配置為用于車輛的推進(jìn)系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)200包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)202,其具有多個燃燒室或汽缸204。例如,發(fā)動機(jī)202可為圖1的發(fā)動機(jī)10。燃料能夠經(jīng)由缸內(nèi)直接噴射器206直接提供到汽缸204。如圖2示意性所示,發(fā)動機(jī)202能夠接收進(jìn)氣空氣并排出燃燒的燃料的產(chǎn)物。發(fā)動機(jī)202可包括合適類型的發(fā)動機(jī),其包括汽油發(fā)動機(jī)或柴油發(fā)動機(jī)。
燃料能夠經(jīng)由噴射器206通過208處通常所示的燃料系統(tǒng)的方式提供到發(fā)動機(jī)202。在該特定示例中,燃料系統(tǒng)208包括用于存儲車輛上燃料的燃料存儲箱260、較低壓力燃料泵282(例如,燃料提升泵)、較高壓力燃料泵214、蓄積器215、燃料軌216、以及各種燃料通道218和220。在圖2所示的示例中,燃料通道218將燃料從較低壓力燃料泵282運(yùn)送到較高壓力燃料泵214,且燃料通道220將燃料從較高壓力燃料泵214運(yùn)送到燃料軌216。
如圖2所示,燃料存儲箱260可包括馬鞍狀(saddle-type)燃料箱,其中燃料存儲箱260內(nèi)的分區(qū)276至少部分流動地將燃料容積與燃料提升泵隔離。如圖2所述,分區(qū)276可包括任何類型的擋板、壁、或屏障,其包括來自燃料存儲箱260的底部的其它類型的凸出部。正因如此,分區(qū)276能夠?qū)⑷剂洗鎯ο?60分為兩個存儲油底殼,主燃料油底殼280和次燃料油底殼270。盡管圖2未明確示出,次燃料油底殼270和主燃料油底殼280可使用標(biāo)準(zhǔn)的燃料再填充程序再填充。在一個示例中,在次燃料油底殼270被填滿之前燃料可填滿主燃料油底殼280。主燃料油底殼280在2中示出具有比次燃料油底殼270更大的容積,然而在其它示例中,它們可具有相同的容積,或次燃料油底殼270可具有比主燃料油底殼280更大的容積。燃料存儲箱260可包括燃料液面?zhèn)鞲衅?62,其可測量并經(jīng)由信號264傳輸一個或多個燃料油底殼中的燃料液面(例如,主燃料油底殼燃料液面281、次燃料油底殼燃料液面271)到控制器222。
較低壓力燃料泵282可浸沒在燃料儲器285(也可稱為主射流泵燃料儲器)內(nèi)的液體燃料中,所述燃料儲器285可安置在主燃料油底殼280中。燃料儲器285可包括主燃料油底殼280的總?cè)莘e的一小部分。相比如果較低壓力燃料泵282安置在沒有燃料儲器285的主燃料油底殼280中,以這種方式,較低壓力燃料泵282可利用較小容積的燃料保持浸沒。維持較低壓力燃料泵282浸沒在燃料儲器285內(nèi)的燃料中有助于降低較低壓力燃料泵282的吸入損耗(例如,氣蝕)并維持DI泵性能以及到發(fā)動機(jī)的燃料流。例如,如果燃料儲器燃料液面291下降到較低壓力燃料泵282的吸入端口以下,則空氣可被吸入燃料管線中且可使發(fā)動機(jī)操作不穩(wěn)定。燃料儲器285也可減輕由車輛運(yùn)動期間燃料晃動引起的對較低壓力燃料泵282的氣蝕或吸入損耗。
燃料儲器燃料液面?zhèn)鞲衅?66可用于測量燃料儲器燃料液面291且可經(jīng)由信號268連通燃料儲器燃料液面291到控制器222。當(dāng)儲器內(nèi)的燃料液面處于儲器邊緣的液面(填滿的燃料儲器液面287)處時,燃料儲器285是滿的。當(dāng)燃料儲器燃料液面291處于填滿的燃料儲器液面287時,流到燃料儲器285的額外的燃料溢出到主燃料油底殼280。此外,當(dāng)主燃料油底殼液面281大于填滿的燃料儲器液面287時,燃料儲器為滿的,且燃料儲器燃料液面291為填滿的燃料儲器液面287。在一個示例中,填滿的燃料儲器液面287可為100mm。換句話說,燃料儲器285可為100mm深。在一些示例中,燃料儲器燃料液面291可經(jīng)由考慮燃料噴射流速、燃料消耗率、發(fā)動機(jī)負(fù)荷、燃料/空氣比和其它發(fā)動機(jī)操作變量中的一個或多個的儲器填充模式估計(jì)。當(dāng)燃料儲器燃料液面291測得或估計(jì)為低時,如下面另外詳細(xì)所述的各種控制測量可被執(zhí)行以減輕低壓燃料泵的氣蝕,從而降低導(dǎo)致發(fā)動機(jī)失速的燃料軌壓力下降的風(fēng)險。
較低壓力燃料泵282能夠通過控制器222(例如,圖1的控制器12)操作以經(jīng)由燃料通道218向較高壓力燃料泵214提供燃料。較低壓力燃料泵282能夠被配置為可稱為燃料提升泵。舉一個示例來說,較低壓力燃料泵282可為包括電動(例如,DC)泵馬達(dá)的渦輪機(jī)(例如,離心的)泵,由此泵兩端的壓力增加和/或通過泵的容積流速可通過改變提供到泵馬達(dá)的電功率(例如,電流和/或電壓)控制,從而增加或降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速。例如,當(dāng)控制器222減少提供到較低壓力燃料泵282的電功率時,可減少容積流速和/或泵282兩端的壓力增加。容積流速和/或泵兩端的壓力增加可通過增加提供到較低壓力燃料泵282的電功率而增加。舉一個示例來說,供應(yīng)到較低壓力泵馬達(dá)的電功率能夠從車輛上的交流發(fā)電機(jī)或其它能量存儲設(shè)備(未示出)獲得,由此控制系統(tǒng)能夠控制用于對較低壓力燃料泵282供以動力的電負(fù)荷。因此,通過改變提供到較低壓力燃料泵282的電壓和/或電流,如224處所示,提供到較高壓力燃料泵214且最終提供到燃料軌216的燃料的流速和壓力可通過控制器222調(diào)整。除了為直接噴射器206提供噴射壓力外,在一些實(shí)施方式中,較低壓力燃料泵282可為一個或多個進(jìn)氣道燃料噴射器(圖2未示出)提供噴射壓力。
較低壓力燃料泵282可流動地耦合到過濾器286,其可移除可包含在燃料中可潛在損壞燃料處理組件的小雜質(zhì)。一個或多個止回閥295可阻止燃料在閥上游回漏。在該背景下,上游流指從燃料軌216朝低壓泵282行進(jìn)的燃料流,而下游流指從低壓泵朝燃料軌方向的額定燃料流。
從較低壓力燃料泵282抽出的一部分燃料可穿過止回閥295并經(jīng)由低壓燃料通道218輸送到蓄積器215。從較低壓力燃料泵282抽出的剩余部分燃料可留在燃料箱260中,從而經(jīng)由孔口290和燃料通道292流到主燃料油底殼280,或經(jīng)由安置在燃料通道250中的孔口254流回到燃料儲器285??卓?90可充當(dāng)噴射器或射流泵,由此通過孔口290(例如,轉(zhuǎn)移射流泵290)流到燃料通道292的燃料通過孔口加速,從而在燃料通道274中建立真空。因此,如果通過孔口290的燃料流速足夠高,則燃料可經(jīng)由過濾器272和燃料通道274從次燃料油底殼270被吸到燃料通道292。燃料通道274還可包括止回閥275(例如,防虹吸止回閥)以在從燃料通道274到孔口290且到燃料通道292的方向上引導(dǎo)燃料流。如圖2所示,燃料通道292引導(dǎo)燃料流到燃料儲器285。
孔口254可充當(dāng)噴射器或射流泵,由此通過孔口254(例如,主射流泵254)流到燃料通道250的燃料通過孔口加速,從而在燃料通道256中建立真空。因此,如果通過孔口254的燃料流速足夠高,則燃料可經(jīng)由燃料通道256從主燃料油底殼280被吸到燃料通道250。燃料通道256還可包括止回閥258(例如,防虹吸止回閥)以限制在從燃料通道250到孔口245并到燃料通道292的方向上的燃料流。
流經(jīng)轉(zhuǎn)移射流泵290和流經(jīng)主噴射器254的燃料流能夠有助于通過從主燃料油底殼280吸入燃料使燃料儲器285保持裝滿。轉(zhuǎn)移射流泵290可稱為拉動式轉(zhuǎn)移射流泵,因?yàn)榱鹘?jīng)射流泵290的燃料流將液體從次燃料油底殼270“拉動”到燃料儲器285。
較高壓力燃料泵214能夠通過控制器222控制以經(jīng)由燃料通道220向燃料軌216提供燃料。舉一個非限制性示例來說,較高壓力燃料泵214可為博世HDP5高壓泵(BOSCH HDP5 HIGH PRESSURE PUMP),其利用流量控制閥(例如,燃料容積調(diào)節(jié)器、電磁閥等)226使控制系統(tǒng)能夠改變每個泵沖程的有效泵容積,如227處所示。然而,應(yīng)該明白,可使用其它合適的較高壓力燃料泵。相比馬達(dá)驅(qū)動的較低壓力燃料泵282,較高壓力燃料泵214可通過發(fā)動機(jī)202機(jī)械驅(qū)動。較高壓力燃料泵214的泵活塞228能夠經(jīng)由凸輪230從發(fā)動機(jī)曲軸或凸輪軸接收機(jī)械輸入。以這種方式,較高壓力燃料泵214能夠根據(jù)凸輪驅(qū)動的單缸泵的原理操作。傳感器(圖2未示出)可靠近凸輪230安置以能夠確定凸輪的角度位置(例如,在0度和360度之間),這可傳送到控制器222。在一些示例中,較高壓力燃料泵214可供應(yīng)足夠高的燃料壓力到噴射器206。當(dāng)噴射器206可被配置為直接燃料噴射器時,較高壓力燃料泵214可稱為直接噴射(DI)燃料泵。
如前所述,維持較低壓力燃料泵282浸沒在燃料儲器285內(nèi)的燃料中有助于減少較低壓力燃料泵282的吸入損耗(例如,氣蝕)并維持DI泵性能和到發(fā)動機(jī)的燃料流。例如,如果燃料儲器燃料液面291下降到較低壓力燃料泵282的吸入端口以下,則空氣可被吸入燃料管線中且可使發(fā)動機(jī)操作不穩(wěn)定。DI泵性能可通過估計(jì)或測量DI泵容積效率監(jiān)測。例如,DI泵模型可計(jì)算預(yù)期的DI泵容積流速并比較預(yù)期的DI泵容積流速和命令的泵容積流速。預(yù)期的DI泵容積流速和命令的泵容積流速之間的差可被計(jì)算為損耗的DI泵容積燃料流速。DI泵容積效率然后可通過當(dāng)DI泵被命令到100%且具有100%容積效率(例如,100%額定DI泵流)時通過DI泵容積燃料流速使損耗的DI泵容積燃料流速標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算。因此,DI泵容積效率可為DI泵容積效率損耗的測量。因此,在較低DI泵容積效率處,DI泵可氣蝕并吸入燃料蒸氣和/或空氣而不是液體燃料。較低DI泵容積效率可通過增加燃料管線壓力到DI泵而提高,例如通過增加供應(yīng)到提升泵的電能(例如,提高提升泵電壓)。例如,如果DI泵容積效率從100%額定DI泵流下降多于15%,則DI泵可經(jīng)確定以在低DI泵容積效率處操作。響應(yīng)于低DI容積泵效率,可增加提升泵電壓。例如,響應(yīng)于低DI容積泵效率,提升泵電壓可增加到高閾值電壓VHigh,TH。舉另一示例來說,響應(yīng)于低DI容積泵效率,提升泵電壓可脈沖調(diào)制到高閾值電壓,且然后遞增閾值增量電壓,如本文所述。
圖2描述了可選包括上面介紹的蓄積器215。當(dāng)被包括時,蓄積器215可安置在較低壓力燃料泵282下游和較高壓力燃料泵214上游,且可經(jīng)配置以保持燃料容積,其降低燃料泵282和214之間的燃料壓力增加或減少的速率。蓄積器215的容積可被設(shè)計(jì)大小以使得發(fā)動機(jī)202能夠在較低壓力燃料泵282的操作間隔之間的預(yù)定時段內(nèi)在空轉(zhuǎn)條件處操作。例如,蓄積器215能夠被設(shè)計(jì)大小以使得當(dāng)發(fā)動機(jī)202空轉(zhuǎn)時,需要15秒將蓄積器中的壓力耗盡到較高壓力燃料泵214不能夠維持用于燃料噴射器206的足夠高的燃料壓力的水平。蓄積器215因此可啟用下面所述的較低壓力燃料泵282的間歇操作模式。在其它實(shí)施例中,蓄積器215可固有地存在于燃料過濾器286和燃料通道218的柔量(compliance)中,且因此可不作為獨(dú)特的元件存在。
控制器222能夠經(jīng)由燃料噴射驅(qū)動器236單獨(dú)致動每個噴射器206??刂破?22、驅(qū)動器236和其它合適的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)控制器能夠包括控制系統(tǒng)。雖然驅(qū)動器236示出在控制器222外,能夠明白,在其它示例中,控制器222能夠包括驅(qū)動器236或能夠經(jīng)配置以提供驅(qū)動器236的功能??刂破?22可包括未示出的額外組件,諸如圖1的控制器12中所包括的那些。
燃料系統(tǒng)208包括沿燃料通道218在燃料提升泵282和較高壓力燃料泵214之間安置的低壓(LP)燃料壓力傳感器231。在該配置中,來自傳感器231的讀數(shù)可被解釋為燃料提升泵282的燃料壓力(例如,提升泵的出口燃料壓力)的指示和/或較高壓力燃料泵214的入口壓力的指示。來自傳感器231的信號可用于以閉合回路的方式控制應(yīng)用到提升泵的電壓。具體地,LP燃料壓力傳感器231可用于確定充足的燃料壓力是否提供到較高壓力燃料泵214以使得較高壓力燃料泵214吸取液體燃料而不是燃料蒸氣,和/或最小化供應(yīng)到燃料提升泵282的平均電功率。應(yīng)該理解,在使用進(jìn)氣道燃料噴射系統(tǒng)而不是直接噴射系統(tǒng)的其它實(shí)施例中,LP燃料壓力傳感器231可感應(yīng)提升泵壓力和燃料噴射二者。另外,雖然LP燃料壓力傳感器231示出為安置在蓄積器215上游,在其它實(shí)施例中,LP傳感器可安置在蓄積器下游。
如圖2所示,燃料軌216包括用于向控制器222提供燃料軌壓力指示的燃料軌壓力傳感器232。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器234能夠用于向控制器222提供發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的指示。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的指示能夠用于識別較高壓力燃料泵214的轉(zhuǎn)速,因?yàn)檩^高壓力燃料泵214通過發(fā)動機(jī)202例如經(jīng)由曲軸或凸輪軸機(jī)械驅(qū)動。
控制器222可基于命令的燃料壓力確定待應(yīng)用到提升泵的電壓,且命令的燃料壓力可取決于推斷出或測得的燃料溫度。推斷出或測得的燃料溫度可推斷出燃料壓力,在所述燃料壓力以上,能夠避免燃料系統(tǒng)208中的燃料蒸發(fā)Pfuel,novap。例如,Pfuel,vap可大于計(jì)算出的燃料蒸氣壓力Pfuel,vap閾值壓差Pdiff,fuelvap。此外,控制器可基于命令的提升泵壓力和燃料流速計(jì)算待應(yīng)用的提升泵電壓。例如,在空轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)條件期間,當(dāng)基于燃料流速的待應(yīng)用的提升泵壓力可低于Pfuel,novap時,控制器12可命令Pfuel,novap的提升泵壓力以便降低燃料系統(tǒng)208中燃料蒸發(fā)的風(fēng)險。舉另一示例來說,在高負(fù)荷發(fā)動機(jī)條件期間,當(dāng)基于燃料流速的待應(yīng)用的提升泵壓力可高于Pfuelnovap時,控制器12可基于燃料流速命令提升泵壓力。Pfuel,vap取決于燃料溫度,以使得相比在Pfuel,vap且因此Pfuel,novap可較高的高燃料溫度處,在低燃料溫度處,Pfuel,vap且因此Pfuel,novap可較低。因此,在另一示例中,在冷燃料條件期間,基于燃料流速的待應(yīng)用的提升泵壓力可低于Pfuelnovap。正因如此,控制器12可命令Pfuel,novap的提升泵壓力以便降低燃料系統(tǒng)208中燃料蒸發(fā)的風(fēng)險。以這種方式,提升泵操作可以基礎(chǔ)模式操作,其中提升泵電壓(或壓力)基于燃料流速計(jì)算,且其中基于推斷出或測得的燃料溫度,命令的提升泵壓力大于Pfuel,novap。
如本文所用,提升泵壓力采取的是與高壓(DI)泵入口壓力同義??刂破骺墒褂迷囼?yàn)數(shù)據(jù)或建模數(shù)據(jù),諸如圖5和圖6的數(shù)據(jù),幫助確定提升泵電壓。提升泵電壓和其它操作條件(諸如提升泵壓力或試驗(yàn)數(shù)據(jù)和/或建模數(shù)據(jù))之間的關(guān)系也可儲存在查找表中且當(dāng)查詢時從查找表檢索。
如參考圖8至圖10的提升泵控制方案所述,響應(yīng)于低于閾值容積效率的DI泵效率,控制器222可超控或禁用提升泵的基礎(chǔ)模式控制并以脈沖和增量模式通過將提升泵電壓從基礎(chǔ)模式命令的提升泵電壓增加到VHigh,TH操作提升泵。在一個示例中,增加提升泵電壓到VHigh,TH可包括脈沖調(diào)制提升泵電壓到VHigh,TH。脈沖可在持續(xù)時間內(nèi)保持在VHigh,TH處,直到DI泵容積效率恢復(fù)到閾值容積效率或更高。緊接著VHigh,TH處提升泵電壓的脈沖調(diào)制,提升泵電壓可相對于脈沖調(diào)制之前的基礎(chǔ)模式命令的提升泵電壓遞增閾值增量電壓。這樣,用于低于閾值效率的DI泵操作的場合能夠減少且穩(wěn)健的發(fā)動機(jī)操作能夠增加。
此外,當(dāng)如下面進(jìn)一步所述,控制器222可以第一控制模式操作提升泵,響應(yīng)于小于第一閾值儲器燃料液面的主油底殼燃料液面。例如,提升泵可以第一控制模式操作,響應(yīng)于低于第一閾值儲器液面的燃料儲器燃料液面291或響應(yīng)于低于第一閾值儲器液面的燃料箱液面(例如,主燃料油底殼液面281)。第一控制模式可包括維持提升泵電壓在第一閾值電壓以上。
此外,提升泵可以第二控制模式操作,響應(yīng)于低于閾值燃料油底殼液面的燃料箱液面(例如,主燃料油底殼燃料液面281,或次燃料油底殼燃料液面271),或響應(yīng)于低于第二閾值燃料儲器液面的燃料儲器燃料液面291。第二控制模式可包括維持提升泵電壓在大于第一閾值電壓而小于高閾值電壓VHigh,TH的第二閾值電壓以上。
另外,控制器222可超控或禁用脈沖和增量模式并激活第三控制模式,響應(yīng)于與閾值條件相交的發(fā)動機(jī)工況,所述閾值條件引起燃料軌壓力下降檢測時間下降到閾值檢測時間以下。另外,控制器222可超控或禁用第一或第二控制模式并激活第三控制模式,響應(yīng)于與閾值條件相交的發(fā)動機(jī)工況,所述閾值條件引起燃料軌壓力下降檢測時間下降到閾值檢測時間以下。第三控制模式可包括增加提升泵電壓到大于第二閾值電壓但小于高閾值電壓VHigh,TH的第三閾值電壓。另外,控制器222可超控或禁用第一或第二控制模式并激活脈沖和增量模式,響應(yīng)于低于閾值容積效率的DI泵容積效率。
這樣,當(dāng)燃料儲器燃料液面或燃料箱燃料液面較低時,控制器222可通過維持提升泵電壓(和提升泵壓力)在閾值水平以上來降低燃料系統(tǒng)中燃料蒸發(fā)的風(fēng)險,從而維持或增加通過燃料系統(tǒng)射流泵(例如,主射流泵和轉(zhuǎn)移射流泵)的燃料流速。通過燃料系統(tǒng)射流泵的增加的燃料流速有助于再裝滿并維持燃料儲器和燃料箱中的燃料液面。此外,當(dāng)DI容積效率較低時,控制器222可通過增加或脈沖調(diào)制提升泵電壓到VHigh,TH并相對于基礎(chǔ)控制模式電壓遞增提升泵電壓來降低DI泵處氣蝕的風(fēng)險。另外,當(dāng)燃料軌壓力下降檢測時間低于閾值檢測時間時,控制器222可通過增加提升泵電壓到第三閾值電壓來降低DI泵處氣蝕的風(fēng)險。
在一些情況中,控制器222還可確定預(yù)期的或估計(jì)的燃料軌壓力并比較預(yù)期的燃料軌壓力和通過燃料軌壓力傳感器232測得的所測燃料軌壓力。在其它情況中,控制器222可確定預(yù)期的或估計(jì)的提升泵壓力(例如,來自燃料提升泵282的出口燃料壓力和/或到較高壓力燃料泵214中的入口燃料壓力)并比較預(yù)期的提升泵壓力和通過LP燃料壓力傳感器231測得的所測提升泵壓力。預(yù)期的燃料壓力與相應(yīng)的測得的燃料壓力的確定和比較可在以合適的頻率的時間基礎(chǔ)上或在事件基礎(chǔ)上定期執(zhí)行。盡管依據(jù)命令提升泵電壓描述了相對于提升泵操作的控制器222輸出,但是控制器222也可基于可替換的或與提升泵電壓結(jié)合的提升泵壓力輸出命令。提升泵電壓和提升泵壓力通常仿射地相互關(guān)聯(lián)(對于離心提升泵),且該仿射關(guān)聯(lián)的泵特性可優(yōu)先精確確定。此外,提升泵電壓和提升泵壓力可隨提升泵燃料流速增加而增加。使提升泵壓力、提升泵電壓和提升泵燃料流速相互關(guān)聯(lián)的提升泵特性化數(shù)據(jù)可儲存在圖2的控制器222中并通過所述控制器222訪問以通知燃料系統(tǒng)208的控制,例如,所需的提升泵壓力可送到功能304作為輸入,以使得可獲得提升泵最小電壓,其應(yīng)用到燃料提升泵282實(shí)現(xiàn)了所需的提升泵壓力。應(yīng)該理解,提升泵壓力最小值和最大值可分別通過燃料蒸氣壓力和泄壓閥的設(shè)定點(diǎn)壓力界定。另外,聯(lián)系提升泵壓力和提升泵電壓的類似數(shù)據(jù)設(shè)置和函數(shù)可獲得并訪問以用于提升泵類型而不是通過DC電動馬達(dá)驅(qū)動的渦輪機(jī)提升泵,所述提升泵類型包括但不限于正排量泵和通過無刷馬達(dá)驅(qū)動的泵。這種函數(shù)可呈現(xiàn)線性或非線性形式。
預(yù)期的提升泵壓力的確定也可說明燃料噴射器206和/或較高壓力燃料泵214的操作。具體地,這些組件對提升泵壓力的影響可通過燃料流速參數(shù)化,例如,燃料通過噴射器206噴射的速率,其可等于穩(wěn)定狀態(tài)條件下的提升泵流速。在一些實(shí)施方式中,線性關(guān)系可在提升泵電壓、提升泵壓力和燃料流速之間形成。舉非限制性示例來說,該關(guān)系可呈現(xiàn)下列形式:VLP=C1*PLP+C2*F+C3,其中VLP是提升泵電壓,PLP是提升泵壓力,F(xiàn)是燃料流速,且C1,C2,和C3是常量,其可分別呈現(xiàn)1.481、0.026和2.147的值。在該示例中,該關(guān)系可被訪問以確定提升泵供應(yīng)電壓,其應(yīng)用導(dǎo)致所需的提升泵壓力和燃料流速。例如該關(guān)系可存儲(例如,經(jīng)由查找表)在控制器222中并通過所述控制器222訪問。
燃料軌216中預(yù)期的燃料軌壓力可基于一個或多個操作參數(shù)確定,例如,可使用燃料消耗估計(jì)(例如,燃料流速、燃料噴射速率)、燃料溫度(例如,經(jīng)由發(fā)動機(jī)冷卻液溫度測量)和提升泵壓力(例如,如LP燃料壓力傳感器231所測的)中的一個或多個。
如上所提及,燃料系統(tǒng)208中蓄積器215的包括可至少在選定條件期間啟用燃料提升泵282的間隙操作。間隙操作燃料提升泵282可包括打開和關(guān)閉泵,其中,例如,在關(guān)閉期間泵轉(zhuǎn)速降到0。間隙提升泵操作可用于維持較高壓力燃料泵214的效率在所需水平處,維持燃料提升泵282的效率在所需水平處,和/或減少燃料提升泵282不必要的能量消耗。較高壓力燃料泵214的效率(例如,容積)可通過其入口處的燃料壓力至少部分被參數(shù)化;正因如此,間隙提升泵操作可根據(jù)該入口壓力選擇,因?yàn)樵搲毫刹糠执_定較高壓力燃料泵214的效率。較高壓力燃料泵214的入口壓力可經(jīng)由LP燃料壓力傳感器231確定,或可基于各種操作參數(shù)推斷出。可基于通過發(fā)動機(jī)202的燃料消耗率、燃料軌壓力變化和待抽出的部分泵容積,計(jì)算較高壓力燃料泵214的效率。例如,驅(qū)動燃料提升泵282的持續(xù)時間可與維持較高壓力提升泵214的入口壓力在燃料蒸氣壓力之上有關(guān)。另一方面,燃料提升泵282可根據(jù)抽出到蓄積器215的燃料量(例如,燃料容積)禁用;例如,當(dāng)抽出到蓄積器的燃料量超過蓄積器的容積預(yù)定量(例如,20%)時,提升泵可禁用。在其它示例中,當(dāng)蓄積器215中的壓力或較高壓力燃料泵214的入口壓力超過各自的閾值壓力時,燃料提升泵282可禁用。在一些實(shí)施方式中,燃料提升泵282的操作模式可根據(jù)發(fā)動機(jī)202的瞬時轉(zhuǎn)速和/或負(fù)荷選擇。諸如圖7所示的合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或查找表可存儲操作模式,其可通過使用作為到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的索引的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和/或負(fù)荷訪問,例如,所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可儲存在控制器222上并通過控制器222訪問。間隙操作模式尤其可選用于相對較低的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和/或負(fù)荷。在這些條件期間,到發(fā)動機(jī)202的燃料流相對低且燃料提升泵282具有以高于發(fā)動機(jī)的燃料消耗率的速率供應(yīng)燃料的容量。因此,燃料提升泵282能夠填滿蓄積器215且然后被關(guān)閉,而發(fā)動機(jī)202在重啟提升泵之前的一段時間內(nèi)繼續(xù)操作(例如,燃燒空氣燃料混合物)。重啟燃料提升泵282再填滿蓄積器215中送到發(fā)動機(jī)202的燃料,同時提升泵關(guān)閉。
轉(zhuǎn)向圖3,其示出另一示例燃料箱系統(tǒng)360,其包括用于從次燃料油底殼270抽出燃料到主燃料油底殼280的轉(zhuǎn)移射流泵378,以及用于從主燃料油底殼280抽出燃料到燃料儲器285的主射流泵394。這樣,主射流泵294和轉(zhuǎn)移射流泵378有助于維持燃料儲器燃料液面291。盡管圖3未示出,但是控制器222可分別發(fā)送信號到燃料提升泵282以及一個或多個燃料液面?zhèn)鞲衅?62和266且從所述燃料提升泵282以及一個或多個燃料液面?zhèn)鞲衅?62和266接收信號,以用于控制燃料儲器燃料液面291。
在燃料箱系統(tǒng)360中,燃料可通過燃料提升泵282抽出,從而流經(jīng)提升泵出口284、止回閥285、和過濾器286,其后至少一部分燃料流可經(jīng)過燃料通道218朝燃料噴射系統(tǒng)(例如,朝較高壓力燃料泵214)引導(dǎo)。另一部分燃料流可引導(dǎo)到燃料通道接合點(diǎn)380,其中,燃料然后可經(jīng)過燃料通道372流到次燃料油底殼270,經(jīng)過燃料通道392流到主燃料油底殼280,或經(jīng)由止回閥396流到燃料通道398。燃料通道接合點(diǎn)380可經(jīng)構(gòu)造以使到燃料通道接合點(diǎn)380的燃料流偏置到燃料通道372、392或398中的一個或多個。另外,可使用與燃料通道接合點(diǎn)380流體連接以偏置燃料通道372、392或398的一個或多個中的燃料流的額外的止回閥和泄壓閥(例如,除泄壓閥396之外)。圖3中燃料通道的相對定向和定型僅為了說明性的目的且實(shí)際的燃料通道的相對定向和定型可不同。
流經(jīng)燃料通道372的燃料引導(dǎo)到次燃料油底殼270并經(jīng)過轉(zhuǎn)移射流泵378的孔口。這樣,流經(jīng)燃料通道372的燃料流可吸走來自次燃料油底殼270的燃料。通過轉(zhuǎn)移射流泵378吸走的燃料在進(jìn)入轉(zhuǎn)移射流泵378的孔口并引導(dǎo)到燃料通道374之前首先穿過燃料過濾器272。隨著經(jīng)過燃料通道372的燃料流速增加,轉(zhuǎn)移射流泵378吸走來自次燃料泵270的燃料的較高流速。來自燃料通道374的燃料流動到主燃料油底殼280中的燃料儲器285。止回閥375防止燃料從燃料儲器285回到燃料通道374以及射流泵378的虹吸或逆流。以這種方式,轉(zhuǎn)移射流泵378有助于維持燃料儲器燃料液面291。隨著燃料通道372中燃料流速增加,由經(jīng)過轉(zhuǎn)移射流泵378的孔口的流量引起的壓力下降減少,以使得對于非常小的流速,可不存在經(jīng)過燃料過濾器272足以吸走來自次燃料油底殼270的燃料的吸入。換句話說,在燃料通道372中非常小的燃料流速處,轉(zhuǎn)移射流泵性能可退化。轉(zhuǎn)移射流泵378可稱為“拉動式”轉(zhuǎn)移射流泵,因?yàn)槿剂狭鲗⑷剂蠌拇稳剂嫌偷讱?70“拉動”到燃料儲器285。
流經(jīng)燃料通道392的燃料引導(dǎo)到主燃料油底殼280并經(jīng)過主射流泵394的孔口。這樣,流經(jīng)燃料通道372的燃料流量可吸走來自主燃料油底殼280的燃料。在進(jìn)入主射流泵394的孔口并引導(dǎo)到燃料儲器285之前,燃料通過主射流泵384經(jīng)由包括燃料過濾器的燃料通道395吸走。隨著經(jīng)過燃料通道392的燃料流速增加,主射流泵394吸走來自主燃料油底殼280的燃料的較高流速。以這種方式,主射流泵394有助于維持燃料儲器燃料液面291。隨著燃料通道392中燃料流速減少,由經(jīng)過主射流泵394的孔口的流量引起的壓力下降減少,以使得對于非常小的流速,可不存在經(jīng)過燃料通道395足以吸走來自主燃料油底殼280的燃料的吸入。換句話說,在燃料通道392中非常小的燃料流速處,主射流泵性能可退化。止回閥393防止燃料從燃料儲器285到燃料通道292的虹吸或逆流。
以這種方式,轉(zhuǎn)移射流泵378和主射流泵394可將燃料分別從次燃料油底殼270和主燃料油底殼280轉(zhuǎn)移到燃料儲器285,從而使來自兩個油底殼的燃料可用于通過提升泵282抽出。轉(zhuǎn)移射流泵378和主射流泵394能夠分別轉(zhuǎn)移次燃料油底殼270和主燃料油底殼280中的所有燃料。例如,當(dāng)射流泵壓力(例如,提升泵壓力)足夠高時,射流泵(主射流泵394和轉(zhuǎn)移射流泵378)可以大于發(fā)動機(jī)燃料消耗率(例如,燃料噴射流速)的流速抽出燃料,從而使燃料儲器285保持填滿(例如,燃料儲器燃料液面291處于填滿的燃料儲器液面287處)。舉示例來說,射流泵和提升泵壓力足夠高可包括射流泵和提升泵壓力大于閾值壓力。在一個示例中,閾值壓力可包括200kPa。在小于閾值壓力的較低射流泵壓力處,射流泵燃料流速可小于發(fā)動機(jī)燃料消耗率(例如,燃料噴射流速)且燃料儲器燃料液面291可降低且可能不維持在填滿的燃料儲器液面287處。因此,在諸如冷燃料條件的某些工況下,提升泵壓力和射流泵壓力可能不足以維持燃料儲器燃料液面(例如,射流泵性能在低壓提升泵壓力處可退化)。正因如此,在當(dāng)射流泵性能可退化且當(dāng)燃料箱(例如,主油底殼)燃料液面或燃料儲器燃料液面較低時(從而增加提升泵氣蝕和降低的發(fā)動機(jī)穩(wěn)健性的風(fēng)險)的條件期間,可激活提升泵控制模式,如本文所述,從而增加輸送到提升泵的電能。通過增加電能到提升泵,提升泵壓力可增加到足夠高的水平(例如,大于閾值壓力)以使得射流泵性能恢復(fù),且燃料箱和燃料儲器中的燃料液面可被再填滿。這樣,提升泵氣蝕的風(fēng)險可降低,從而增加發(fā)動機(jī)穩(wěn)健性。
在較高提升泵壓力的事件中,燃料通道接合點(diǎn)380處一部分返回的燃料可通過燃料通道372和392以及通過泄壓閥396引導(dǎo)。流經(jīng)泄壓閥396的燃料引導(dǎo)到燃料通道398,且然后回到燃料儲器285。這樣,較高提升泵壓力可用于更快地再填滿燃料儲器285,因?yàn)榻?jīng)由燃料通道接合點(diǎn)380的燃料流將分別激活主射流泵394和轉(zhuǎn)移射流泵378二者,從而將燃料從主燃料油底殼和次燃料油底殼二者轉(zhuǎn)移到燃料儲器285。此外,過多的燃料流(例如,沒有引導(dǎo)到燃料通道218或經(jīng)過射流泵的燃料)將返回到燃料儲器285。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4,其示出射流泵400的示例配置。圖2、圖3和圖5所述以及本文所述的射流泵可包括射流泵400的結(jié)構(gòu)特征。箭頭440示出經(jīng)過射流泵400的燃料流的方向。如上面參考圖2和圖3所述,從燃料提升泵282引導(dǎo)的一部分燃料流可引導(dǎo)到燃料箱燃料油底殼中的射流泵(例如,主射流泵394和594,或轉(zhuǎn)移射流泵378和290)。從燃料提升泵282引導(dǎo)的燃料可在入口壓力通道410處進(jìn)入射流泵,在所述入口燃料通道410處,燃料重新引導(dǎo)到孔口入口412。在孔口入口412上游,在射流泵中的燃料壓力(或供應(yīng)射流泵的提升泵中的燃料壓力)非常高的情況中泄壓閥404可用于流出燃料流。當(dāng)燃料經(jīng)過孔口噴嘴450流進(jìn)孔口出口燃料通道418時,孔口入口412處的燃料加速,從而在燃料通道416中建立真空。通過加速經(jīng)過射流泵孔口的燃料建立的吸入吸走并“抽出”流動地連接到燃料通道416到射流泵燃料通道418中的燃料。當(dāng)經(jīng)過入口燃料通道410的燃料流速增加時,燃料通道416中較大的壓力差(例如,真空)可生成,從而吸走流動地連接到燃料通道416到射流泵燃料通道418中的燃料的較高流速。在經(jīng)過入口燃料通道410的非常低的燃料流速處,可在燃料通道416中生成非常低的壓力差(例如,真空),從而吸走流動地連接到燃料通道416到射流泵燃料通道418中的燃料的較低流量或無流量。燃料通道416可流動地連接到燃料源,諸如主燃料油底殼280或次燃料油底殼270。假定相同的燃料流量壓力(例如,假定相同的提升泵壓力),流經(jīng)射流泵孔口噴嘴450的燃料流量對于較大的噴嘴可較大且對于較小的噴嘴可較小。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5,其示出燃料箱系統(tǒng)500的主射流泵594的另一示例配置,所述燃料箱系統(tǒng)500包括主燃料油底殼280和燃料儲器(例如,主射流泵燃料儲器)285。盡管未示出,燃料箱系統(tǒng)可包括通過分區(qū)276與主燃料油底殼280分開的次燃料油底殼,如圖2所示。燃料可通過當(dāng)主燃料油底殼燃料液面281高于填滿的燃料儲器燃料液面287時從主燃料油底殼280的溢出進(jìn)入燃料儲器285。燃料可經(jīng)由止回閥503從主燃料油底殼280和燃料儲器285之間的頭壓差進(jìn)入燃料儲器285。當(dāng)燃料儲器燃料液面291小于主燃料油底殼燃料液面281時,主燃料油底殼280和燃料儲器285之間的該頭均壓可填充燃料儲器285到主燃料油底殼燃料液面281。
通過提升泵282抽出的燃料也可流到燃料通道528并經(jīng)過孔口594(例如,主射流泵)。當(dāng)燃料流經(jīng)過孔口594加速時,在燃料通道526中建立吸入,且燃料從主燃料油底殼280通過燃料通道526抽出到燃料儲器285。防虹吸止回閥529可安置在燃料通道526中以例如當(dāng)提升泵關(guān)閉時防止燃料從儲器回到主燃料油底殼280的虹吸。
從燃料儲器285抽出的燃料可經(jīng)由燃料通道284經(jīng)過過濾器534并經(jīng)過出口止回閥295流動。在超壓的情況中,燃料通過泄壓閥510釋放,從而經(jīng)由燃料通道504返回燃料到燃料儲器。在超壓期間,一些燃料也可通過射流泵推進(jìn),從而建立吸入,其可將燃料從主燃料油底殼280吸入到燃料儲器285中。主射流泵吸入燃料通道526可從主燃料油底殼280的底部吸入。在其它示例中,主射流泵燃料通道526可從燃料箱內(nèi)的另一油底殼或從另一燃料箱吸入燃料。
燃料通道524流動地連接到燃料儲器285。這樣,提升泵壓力引入的燃料流能夠用于激活主射流泵594,以將燃料從主燃料油底殼280轉(zhuǎn)移到燃料儲器285。如上面在圖2至圖3中用于射流泵操作所述,隨著提升泵壓力和得到的燃料流增加,經(jīng)由主射流泵594從主燃料油底殼280流到燃料儲器285的燃料流增加。如果提升泵壓力非常低,則得到的燃料流可以是小的,以使得經(jīng)由主射流泵594從主燃料油底殼280流到燃料儲器285的燃料流非常小或可不存在足以將燃料從主燃料油底殼280轉(zhuǎn)移到燃料儲器285的真空。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6,其示出帶有趨勢線610的圖表,所述趨勢線610示出射流泵凈流速(例如,射流泵吸入流速)和提升泵壓力(其通常為射流泵壓力)之間的關(guān)系。如上所述,射流泵流隨提升泵壓力降低而降低。為了維持燃料儲器中的燃料液面,射流泵流速可維持大于燃料噴射流速。例如,如果燃料噴射流速為10cc/sec,射流泵壓力(例如,提升泵壓力)維持至少100kPa表壓,從而維持燃料儲器燃料液面,尤其用于當(dāng)燃料儲器燃料液面低時的情況。正因如此,在當(dāng)提升泵關(guān)閉或當(dāng)提升泵占空比低(例如,低提升泵電壓、低提升泵壓力、提升泵脈沖調(diào)制之間的長持續(xù)時間等)的時間段期間,射流泵流可減少。此外,當(dāng)射流泵流減少時,射流泵吸入流速可小于燃料噴射流速。因此,燃料儲器燃料液面291可降低且能夠引起提升泵的氣蝕、燃料軌壓力驟降以及發(fā)動機(jī)失速。因此,如本文所述,響應(yīng)于燃料箱或燃料儲器燃料液面低于閾值燃料液面增加提升泵電壓能夠有助于減輕提升泵氣蝕并通過增加經(jīng)過射流泵的燃料流(例如,從燃料箱燃料油底殼轉(zhuǎn)移到燃料儲器的燃料流)減少發(fā)動機(jī)失速。
現(xiàn)在參考圖7,其示出用于降低50bar數(shù)據(jù)的燃料軌壓力(FRP)的時間曲線圖700和作為DI泵命令(或DI泵占空比)和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)的容積燃料噴射流速數(shù)據(jù)的曲線圖702。710和740是在80%DI泵占空比處恒定的DI泵命令的數(shù)據(jù)線,且730和760是3000rpm處恒定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)線。因此,數(shù)據(jù)線710和740以上的曲線圖700和702的區(qū)域是DI泵占空比大于80%的區(qū)域,且在數(shù)據(jù)線730和760右側(cè)的曲線圖700和702的區(qū)域是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于3000rpm的區(qū)域。720表示用于以閾值壓力下降(例如,50bar)下降的FRP的時間為100ms的數(shù)據(jù)邊界,且750表示燃料噴射流速為4cc/s的數(shù)據(jù)邊界。因此,數(shù)據(jù)邊界720以上的區(qū)域表示用于下降50bar的FRP的時間小于100ms的區(qū)域,且數(shù)據(jù)邊界750以上的區(qū)域表示容積燃料噴射流速大于4cc/s的區(qū)域。當(dāng)容積燃料噴射流速大于4cc/s時,F(xiàn)RP在小于100ms內(nèi)可下降50bar。
用于檢測并響應(yīng)燃料系統(tǒng)內(nèi)燃料蒸發(fā)(例如,檢測并響應(yīng)低于閾值容積效率的DI泵容積效率)的時間可能不是瞬時的且由于燃料系統(tǒng)燃料通道中的非瞬時燃料壓力動力學(xué)、燃料壓力傳感器響應(yīng)時間、控制器計(jì)算速度和響應(yīng)時間等,可在閾值時間間隔tFRP之后響應(yīng)。在一個示例中,tFRP可為100ms。例如,對于DI泵效率為0的情況,可能檢測不到50bar的燃料壓力下降,直到在閾值時間間隔100ms在緊接著燃料壓力下降而流逝之后。在其它示例中,閾值壓力下降可大于50bar或小于50bar。例如,在閾值時間間隔小于100ms的車輛系統(tǒng)中,閾值壓力下降可大于50bar,而在閾值時間間隔大于100ms的車輛系統(tǒng)中,閾值壓力下降可小于50bar。因此,控制器222可以第三控制模式通過增加提升泵電壓到第三閾值電壓響應(yīng)于發(fā)動機(jī)工況操作提升泵,在所述發(fā)動機(jī)工況期間,50bar的FRP下降可在小于閾值時間間隔內(nèi)發(fā)生。通過增加提升泵電壓到第三閾值電壓,可降低在小于100ms內(nèi)50bar的FRP下降的風(fēng)險。
80%DI泵占空比對應(yīng)于閾值DI泵占空比,在所述閾值DI泵占空比處,F(xiàn)RP能夠通過增加提升泵電壓到第三閾值電壓維持或增加,以便降低FRP下降(例如,在小于100ms內(nèi)50bar)的風(fēng)險。在閾值DI泵占空比以上,用于在小于100ms內(nèi)減輕50bar的FRP下降的可用的控制動作,因?yàn)镈I泵占空比不能增加到100%以上。3000rpm發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速對應(yīng)于閾值發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,在所述閾值發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以上,發(fā)動機(jī)操作可不常發(fā)生。以這種方式,燃料經(jīng)濟(jì)性和射流泵操作能夠維持在小于3000rpm的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速處,而發(fā)動機(jī)穩(wěn)健性可通過增加提升泵電壓到第三閾值電壓在大于3000rpm的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速處優(yōu)先考慮。
以這種方式,曲線圖700的陰影區(qū)域770示出DI泵占空比大于80%,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于3000rpm,或用于下降50bar的FRP的時間小于100ms的發(fā)動機(jī)工況,而曲線圖702的陰影區(qū)域780示出DI泵占空比大于80%,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于3000rpm,或容積燃料噴射流速大于4cc/s的發(fā)動機(jī)工況。曲線圖700和702的數(shù)據(jù)可以查找表、方程組的形式或其它合適的形式存儲在控制器222中。正因如此,控制器222可在發(fā)動機(jī)操作期間參考數(shù)據(jù)并基于當(dāng)前的、過去的或預(yù)測的未來工況執(zhí)行動作。例如,控制器222可增加燃料提升泵電壓到第三閾值電壓以上,響應(yīng)于大于3000rpm的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,或響應(yīng)于落在陰影區(qū)域770內(nèi)的發(fā)動機(jī)工況,以便減輕在小于100ms內(nèi)發(fā)生的50bar的FRP下降,從而增加發(fā)動機(jī)穩(wěn)健性并減少發(fā)動機(jī)失速。類似地,控制器222可增加燃料提升泵電壓到第三閾值電壓以上,響應(yīng)于大于3000rpm的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,或響應(yīng)于落在陰影區(qū)域780內(nèi)的發(fā)動機(jī)工況,以便減輕降到4cc/s以下的容積燃料噴射流速,從而增加發(fā)動機(jī)穩(wěn)健性并減少發(fā)動機(jī)失速。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8至圖10,它們示出用于方法800、900、902和1000的流程圖,所述方法用于操作燃料提升泵以減少發(fā)動機(jī)失速同時維持或增加DI泵效率。用于實(shí)施方法800、900、902、1000和本文所包括的其它方法的指令可基于存儲在控制器的存儲器中的指令以及結(jié)合從發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的傳感器(諸如上面參考圖1至圖3和圖5所述的傳感器)接收的信號,以及發(fā)送到發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的各種致動器的信號(諸如操作提升泵282的信號224)通過控制器(例如,控制器12或222)執(zhí)行。根據(jù)下面所述的方法,控制器可采用發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)致動器調(diào)整發(fā)動機(jī)操作。
方法800從810處開始,在810處估計(jì)和/或測量車輛工況,諸如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、DI泵占空比、燃料噴射流速、車輛速度、燃料儲器液面、燃料箱油底殼液面等等。在822處,方法800通過確定FRP檢測時間條件是否滿足以開始用于提升泵的第三控制模式826。
暫時轉(zhuǎn)向圖10,其示出用于估計(jì)FRP檢測時間條件是否滿足的方法1000。FRP檢測時間條件指這樣的發(fā)動機(jī)工況:導(dǎo)致發(fā)動機(jī)失速的FRP急劇下降的風(fēng)險可高,以使得檢測并響應(yīng)低DI泵效率或可引起低DI泵效率和發(fā)動機(jī)失速的低燃料箱液面(例如,第一或第二燃料液面條件)的時間可大于用于下降的FRP壓力的時間。換句話說,當(dāng)FRP檢測時間條件滿足時,控制器222可通過以減輕FRP急劇下降的風(fēng)險的方式操作提升泵以主動響應(yīng)。當(dāng)根據(jù)發(fā)動機(jī)工況確定FRP檢測時間條件是否滿足時,方法1000可指查找表、方程式或其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如曲線圖700和702所示。
方法1000從1010處開始,在1010處其確定DI泵占空比DCDI是否大于閾值DI泵占空比DCDI,TH。DCDI,TH可對應(yīng)于DCDI,在DCDI以上,DI泵不能夠響應(yīng)引起發(fā)動機(jī)失速的FRP急劇下降。如上面參考圖7所述,DCDI,TH可為80%(0.8提升泵命令)。換句話說,如果DI泵占空比大于DCDI,TH,則滿足FRP檢測時間條件。如果DCDI<DCDI,TH,方法1000在1020處繼續(xù),在1020處其確定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速是否大于閾值發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Engine SpeedTH。Engine SpeedTH可對應(yīng)于引起發(fā)動機(jī)失速的FRP急劇下降可發(fā)生在其之上的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。如上面參考圖7所述,Engine SpeedTH可為3000rpm。如果發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速<Engine SpeedTH,方法1000在1030處繼續(xù),在1030處,其確定燃料噴射流速Q(mào)inj,fuel是否大于閾值燃料噴射流速Q(mào)inj,fuel,TH。Qinj,fuel,TH可對應(yīng)于Qinj,fuel,在Qinj,fuel以上,引起發(fā)動機(jī)失速的FRP急劇下降可發(fā)生。如上面參考圖7所述,Qinj,fuel,TH可為4cc/s。換句話說,如果噴射燃料流速大于Qinj,fuel,TH,則滿足FRP檢測時間條件。如果Qinj,fuel<Qinj,fuel,方法1000在1040處繼續(xù),在1040處其確定用于下降50bar的FRP的時間tFRP是否小于用于下降50bar的FRP的閾值時間tFRP,TH,tFRP,TH可對應(yīng)于時間的持續(xù)時間,在所述時間的持續(xù)時間以下,控制器222可能不響應(yīng)地足夠快地操作提升泵以減輕燃料軌壓力的急劇下降(例如,50bar壓力下降),以使得能夠避免發(fā)動機(jī)失速。如上面參考圖7所述,tFRP,TH可100ms。換句話說,如果發(fā)動機(jī)工況為使得tFRP小于100ms(例如,發(fā)動機(jī)工況在陰影區(qū)域770范圍內(nèi)),則滿足FRP檢測時間條件。
因此,如果在1010處DCDI>DCDITH,在1020處發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速>Engine SpeedTH,在1030處Qinj,fuel>Qinj,fuel,TH,或在1040處tFRP>tFRP,TH,則方法1000繼續(xù)到1050,在1050處,在824處返回到方法800之前FRP檢測時間條件滿足。如果在1010處DCDI<DCDITH,在1020處發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速<Engine SpeedTH,在1030處Qinj,fuel<Qinj,fuel,且在1040處tFRP<tFRP,TH,則方法1000繼續(xù)到1060,在1060處,在830處返回到方法800之前FRP檢測時間條件不滿足。
返回到圖8,在824處,響應(yīng)于滿足FRP檢測時間條件,方法800設(shè)置VLiftPump為VLiftPump,TH3。在一個示例中,VLiftPump,TH3可為大于VLiftPump,TH2但小于高閾值電壓VHigh,TH的提升泵電壓,如下面所述。例如,VLiftPump,TH3可為11V。舉示例來說,VLiftPump,TH3可包括足夠高以增加通過射流泵的燃料流速從而維持燃料儲器和主燃料油底殼燃料液面,并供應(yīng)充足的燃料到DI泵和燃料箱以減少由于FRP下降的車輛發(fā)動機(jī)失速的風(fēng)險的提升泵電壓。因此,以VLiftPump,TH3操作提升泵可通過增加經(jīng)由射流泵轉(zhuǎn)移到主燃料油底殼和/或燃料儲器的燃料流速并通過增加燃料流速到DI泵和燃料軌來提前減輕FRP壓力急劇下降(例如,50bar壓力下降)。這樣,燃料軌中的燃料壓力能夠維持在當(dāng)前的發(fā)動機(jī)工況處且FRP的急劇下降能夠減輕。控制器222可維持VLiftPump在VLiftPump,TH3處,直到FRP檢測時間條件不再被滿足。在執(zhí)行824之后,方法800完成第三控制模式826的執(zhí)行,且方法結(jié)束。
返回到822,如果FRP檢測時間條件沒有滿足,方法800在830處繼續(xù),在830處其基于發(fā)動機(jī)工況確定或估計(jì)DI泵容積效率。如上面參考圖2所述,DI泵(例如,較高壓力燃料泵214)的效率(例如,容積)可通過其入口處的燃料壓力至少部分被參數(shù)化;正因如此,間歇的提升泵操作可根據(jù)該入口壓力選擇,因?yàn)樵搲毫刹糠执_定較高壓力燃料泵214的效率。在其它示例中,較高壓力燃料泵214的效率可基于通過發(fā)動機(jī)202的燃料消耗率,以及一個或多個DI泵特點(diǎn)(諸如DI泵活塞泄露、DI泵壓縮比和液體體積彈性模量),以及DI泵止回閥致動模型預(yù)測。DI泵效率也可至少部分基于流到DI泵的燃料的容積流(例如,來自燃料提升泵)和通過發(fā)動機(jī)202的燃料消耗率之間的差異。另外,由于燃料蒸發(fā)和DI泵吸入或抽出燃料蒸氣和/或空氣而不是液體燃料,DI泵效率還可降低。例如,DI泵模型可計(jì)算預(yù)期的DI泵容積流速并比較預(yù)期的DI泵容積流速和命令的泵容積流速。預(yù)期的DI泵容積流速和命令的泵容積流速之間的差可計(jì)算作為損耗的DI泵容積燃料流速。DI泵容積效率EfficiencyDI然后可通過當(dāng)DI泵被命令到100%并具有100%容積效率(例如,100%額定DI泵流)時,通過DI泵容積燃料流速使損耗的DI泵容積燃料流速標(biāo)準(zhǔn)化來計(jì)算。
在832處,方法800通過確定EfficiencyDI是否小于閾值DI泵容積效率EfficiencyDI,TH來開始提升泵的第四控制模式836的執(zhí)行。在一個示例中,EfficiencyDI,TH可為DI泵效率,在所述DI泵效率以下,能夠?qū)е掳l(fā)動機(jī)失速的燃料蒸發(fā)的風(fēng)險高。在另一示例中,EfficiencyDI,TH可為DI泵效率,在所述DI泵效率以下,燃料經(jīng)濟(jì)性多于可容忍的量退化。舉示例來說,EfficiencyDI可為85%。如果EfficiencyDI<EfficiencyDI,TH,方法800繼續(xù)到834。如果EfficiencyDI不小于EfficiencyDI,TH,方法800完成第四控制模式836的執(zhí)行且方法800在840處繼續(xù)。
在834處,響應(yīng)于EfficiencyDI<EfficiencyDI,TH,控制器222可以脈沖和增量模式操作燃料提升泵,其中控制器222脈沖調(diào)制VLiftPump到高閾值電壓VHigh,TH。通過脈沖調(diào)制VLiftPump到VHigh,TH,從提升泵流到DI泵的燃料流可增加到足以提高并維持DI泵效率在EfficiencyDI,TH以上的流速。在一個示例中,VHigh,TH可為12V。在一個示例中,控制器222可脈沖調(diào)制VLiftPump到VHigh,TH,直到EfficiencyDI增加到EfficiencyDI,TH以上。在另一示例中,控制器222可在降低VLiftPump之前的至少閾值持續(xù)時間內(nèi)維持VLiftPump在VHigh,TH處。在任何情況中,一旦VLiftPump到VHigh,TH的脈沖調(diào)制結(jié)束,控制器222可恢復(fù)VLiftPump到其剛好在脈沖調(diào)制之前的值加上速閾值增量電壓(ΔVINC,TH)。除脈沖調(diào)制VLiftPump外,通過增加VLiftPump閾值增量電壓(ΔVINC,TH),EfficiencyDI降到EfficiencyDI,TH以下的風(fēng)險且因此燃料經(jīng)濟(jì)性退化并招致明顯的燃料蒸發(fā)從而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)失速的風(fēng)險可降低。在一個示例中,閾值增量電壓可為0.2V。
暫時轉(zhuǎn)向圖12,其示出時間軸1200,其示出用于增加EfficiencyDI所述的脈沖和增量模式,包括示出EfficiencyDI<EfficiencyDI,TH1210,提升泵電壓1220,以及提升泵壓力1230的趨勢線。VLiftPump,TH1228也利用提升提升泵電壓1220作圖。時間軸1200示出一連串的提升泵電壓脈沖調(diào)制到在時間t11、t13和t15處發(fā)生的VLiftPump,TH,響應(yīng)于降到在這些各自的時間處的EfficiencyDI,TH以下的EfficiencyDI。維持在時間t11、t13和t15開始的每個脈沖,直到EfficiencyDI不再分別小于時間t12、t14和t16處EfficiencyDI,TH的之后。在時間軸1200的示例中,維持響應(yīng)于降到EfficiencyDI,TH以下EfficiencyDI的VLiftPump到VLiftPump,TH的脈動調(diào)制,直到EfficiencyDI不再小于EfficiencyDI,TH,且因此每個脈沖可用于不同的持續(xù)時間。然而,如上所述,在另一示例中,響應(yīng)于降到EfficiencyDI,TH以下EfficiencyDI的每個脈沖在閾值持續(xù)時間內(nèi)可交替地被維持。此外,在時間t12、t14和t16處的每個脈沖的結(jié)束之后,VLiftPump恢復(fù)到其原始電壓水平加上增量電壓,如1226、1224和1222分別所示。在另一示例中,脈沖和增量模式可包括控制器222基于提升泵壓力1230PLiftPump而不是提升泵電壓1200控制提升泵。例如,響應(yīng)于降到EfficiencyDI,TH,以下的EfficiencyDI,控制器222可類似地脈沖調(diào)制PLiftPump到閾值提升泵電壓PLiftPump,TH且然后遞增PLiftPump閾值增量壓力。
返回到圖8,在執(zhí)行834之后,方法800完成第四控制模式836的執(zhí)行且方法800結(jié)束。返回到832,如果EfficiencyDI不小于EfficiencyDI,TH,方法800完成第四控制模式的執(zhí)行且方法800在840處繼續(xù),在840處其確定VLiftPump(和提升泵壓力PLiftPump)。在一個示例中,方法800可基于燃料溫度和燃料流速確定VLiftPump(和PLiftPump)。在842處,方法800通過確定燃料蒸發(fā)條件是否滿足(例如,VLiftPump<Vfuel,novap)開始提升泵的基礎(chǔ)控制模式846的執(zhí)行。如果VLiftPump<Vfuel,novap,方法800繼續(xù)到844,在844處VLiftPump設(shè)置為Vfuel,novap。為了減少燃料消耗,當(dāng)提升泵需求低(例如,發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)、非常低的燃料流速等)時,輸送到提升泵的電能可降低。當(dāng)泵提升泵需求較低時,提升泵壓力和DI泵上游的燃料通道壓力因此可較低。在冷燃料溫度期間,小于Vfuel,novap的命令的較低提升泵電壓可引起提升泵壓力在燃料蒸發(fā)壓力以下。因此,通過維持VLiftPump在Vfuel,novap處或更大,提升泵的基礎(chǔ)控制模式可減少燃料系統(tǒng)中的燃料蒸發(fā)并增加發(fā)動機(jī)穩(wěn)健性。在執(zhí)行844后,或如果在842處VLiftPump不小于Vfuel,novap,方法800完成基礎(chǔ)控制模式846的執(zhí)行且方法800繼續(xù)到860。
在860處,方法800確定VLiftPump是否小于VLiftPump,TH2。如果VLiftPump<VLiftPump,TH2,則方法800不執(zhí)行第二控制模式866且方法800在870處繼續(xù)。如果VLiftPump<VLiftPump,TH2,則方法800在862處繼續(xù),開始提升泵的第二控制模式866的執(zhí)行。在862處,方法800確定第一燃料液面條件是否滿足。暫時轉(zhuǎn)向圖9,方法900示出第一燃料液面條件如何可被估計(jì)。在910處,方法900確定燃料箱液面LevelFuelTank是否小于閾值油底殼液面LevelSump,TH。舉非限制性示例來說,閾值油底殼液面可為填滿的燃料箱液面的10%。例如,燃料箱液面可包括主燃料油底殼液面,且閾值燃料液面可包括主燃料油底殼280的填滿液面的10%。在一個示例中,主燃料油底殼280的填滿液面的10%可對應(yīng)于主燃料油底殼燃料液面,在所述主燃料油底殼燃料液面以下,如果燃料儲器燃料液面291在和主燃料油底殼燃料液面281相同的液面處,燃料可能不可靠地從主燃料油底殼通過主射流泵或轉(zhuǎn)移射流泵轉(zhuǎn)移到燃料儲器。如圖2和圖3所示,燃料箱液面可通過燃料液面?zhèn)鞲衅?62測量。在其它示例中,燃料箱液面可使用燃料消耗數(shù)據(jù)、燃料重填容積、燃料管線柔量、燃料系統(tǒng)蓄積器容積、燃料箱尺寸等等估計(jì)。
在一個示例中,用于確定燃料儲器燃料液面的算法可基于通過燃料系統(tǒng)射流泵抽出的與提升泵壓力成正比的凈燃料流速。估計(jì)燃料儲器液面變化可包括積分射流泵燃料流速和噴射燃料流速之間的差。射流泵燃料流速和噴射燃料流速之間積分的差可通過儲器容積(例如,800cc)被削弱以避免錯誤信號的過度累積。發(fā)動機(jī)啟動處的燃料儲器燃料液面可用于初始化用于算法的儲器填充容積。
如果控制器222確定主燃料油底殼液面LevelFuelTank不小于主燃料油底殼的填滿液面(例如,LevelSump,TH)的10%,則方法900在912處繼續(xù)。在912處方法900確定估計(jì)的或測量的燃料儲器燃料液面291LevelReservoir是否小于第二閾值燃料儲器液面LevelReservoir,TH2。在一些燃料系統(tǒng)中,燃料儲器液面可通過燃料液面?zhèn)鞲衅?66測量。在其它示例中,燃料儲器液面可基于各種發(fā)動機(jī)工況(諸如提升泵壓力、提升泵壓力低于閾值壓力的持續(xù)時間、主燃料油底殼液面、次燃料油底殼液面、燃料噴射流速等)估計(jì)。例如,如果提升泵壓力在超過閾值持續(xù)時間ΔtTH的延長持續(xù)時間內(nèi)以低于低閾值壓力Plow,TH操作,且燃料箱液面(例如,主油底殼燃料液面281)低于LevelSump,TH,儲器液面可降到LevelReservoir,TH2以下,因?yàn)橥ㄟ^主射流泵和轉(zhuǎn)移射流泵轉(zhuǎn)移到燃料儲器285的燃料流速可非常低。這樣,控制器222在912處確定LevelReservoir不小于LevelReservoir,TH2,然后方法900繼續(xù)到914,因?yàn)榈谝蝗剂弦好鏃l件沒有滿足,且方法900返回到870處的方法800。如果控制器222確定在910處LevelFuelTank<LevelSump,TH或在912處LevelReservoir<LevelReservoir,TH2,則方法900從910或912分別繼續(xù)到916,因?yàn)榈谝蝗剂弦好鏃l件滿足,且方法900然后返回到864處的方法800。LevelReservoir,TH2可對應(yīng)于小于填滿的燃料儲器液面287的低燃料儲器燃料液面。換句話說,當(dāng)燃料儲器燃料液面低于LevelReservoir,TH2時,可存在用于射流泵性能退化的增加的風(fēng)險,其引起用于提升泵氣蝕、FRP壓力急劇下降,和發(fā)動機(jī)失速的增加的風(fēng)險。
返回到圖8,響應(yīng)于滿足第一燃料液面條件,方法800在864處繼續(xù),在864處提升泵電壓VLiftPump增加到第二閾值提升泵電壓VLiftPump。提高VLiftPump到VLiftPump,TH有助于增加射流泵性能,由此通過轉(zhuǎn)移射流泵和/或主射流泵轉(zhuǎn)移到燃料儲器和主燃料油底殼的燃料的流速能夠增加。在一個示例中,VLiftPump,TH可大于5V,但小于11V(例如,小于VLiftPump,TH3)。如上參考提升泵控制方法參考圖2所述,864處響應(yīng)的控制器動作可類似地基于提升泵壓力而不是提升泵電壓。例如,以VLiftPump,TH2(例如,VLiftPump>5V)操作提升泵可對應(yīng)于以>200kPa的第二閾值提升泵壓力PLiftPump,TH2操作提升泵。例如,864處的控制器222可響應(yīng)于低燃料儲器液面或低主燃料油底殼液面交替地提高提升泵壓力到第二閾值提升泵壓力。這樣,低于LeVelReservoir,TH2的燃料儲器液面和低于LevelSump,TH的主燃料油底殼液面能夠有利地增加,從而減輕能夠引起燃料軌壓力急劇下降和發(fā)動機(jī)失速的燃料提升泵282的氣蝕??刂破?22可維持VLiftPump在VLiftPump,TH2處,直到第一液面燃料條件沒有滿足。因?yàn)榈诙刂颇J?66沒有執(zhí)行除非VLiftPump<VLiftPump,TH2,第二控制模式866能夠被理解為施行VLiftPump≥VLiftPump,TH2。換句話說,如果VLiftPump>VLiftPump,TH2且發(fā)動機(jī)條件為使得第一液面燃料條件滿足,第二控制模式866不采取行動,因?yàn)樘嵘脡毫彤a(chǎn)生的射流泵流對于維持并再填滿分別在LevelReservoir,TH2和LevelSump,TH處的燃料儲器和主油底殼燃料液面是足夠的。在執(zhí)行864之后,方法800完成第二控制模式866且方法800結(jié)束。
返回到862,如果第一燃料液面條件沒有滿足,方法800完成第二控制模式866且在870處繼續(xù),在870處其確定VLiftPump是否小于VLiftPump,TH1。如果VLiftPump不小于VLiftPump,TH1,則方法800結(jié)束。如果VLiftPump小于VLiftPump,TH1,方法800在872處繼續(xù),開始第一控制模式876,在第一控制模式中其確定第二燃料液面條件是否滿足。暫時轉(zhuǎn)向圖9,方法902示出第二燃料液面條件可如何被估計(jì)。在920處,方法902確定主燃料油底殼燃料液面281LevelSump是否小于第一閾值液面儲器燃料液面LevelReservoir,TH1。舉示例來說,LeVelReservoir,TH1可包括燃料儲器的邊緣的液面,或填滿的燃料儲器液面287。如上所述,LevelSump可使用燃料液面?zhèn)鞲衅?62測量和/或使用各種發(fā)動機(jī)操作參數(shù)估計(jì)。如果LevelSump不小于LevelReservoir,TH1,方法902在922處繼續(xù),在922處其確定燃料儲器285中的燃料液面LeVelReservoir是否小于第一閾值燃料儲器燃料液面LevelReservoir,TH1。如上所述,LeVelReservoir可通過燃料液面?zhèn)鞲衅?66測量和/或基于各種發(fā)動機(jī)操作參數(shù)估計(jì)。如果LevelReservoir不小于LeVelReservoir,TH1,方法902在924處繼續(xù),因?yàn)樵诜祷氐椒椒?00結(jié)束的方法800之前第二燃料液面條件沒有滿足。如果在920處LevelSump<LevelReservoir,TH1,或如果在922處LeVelReservoir<LeVelReservoir,TH1,則方法902在926處繼續(xù),因?yàn)樵诜祷氐?74處的方法800之前第二燃料液面條件被滿足。
返回到圖8,響應(yīng)于滿足第二燃料條件,方法800在874處繼續(xù),在874處提升泵電壓VLiftPump提高到第一閾值電壓VLiftPump,TH1。在一個示例中,VLiftPump,TH1可對應(yīng)于5V的提升泵電壓,其中5V可對應(yīng)于提升泵生成200kPa的提升泵壓力,這確保燃料經(jīng)由主射流泵(例如,394、594)從主燃料油底殼280轉(zhuǎn)移到燃料儲器285以提高燃料儲器燃料液面291到填滿的燃料儲器液面287的充足的轉(zhuǎn)移流速。此外,VLiftPump,TH1可對應(yīng)于提升泵電壓,其確保經(jīng)由轉(zhuǎn)移射流泵(例如,290、378)從次燃料油底殼270轉(zhuǎn)移到主燃料油底殼280的燃料的轉(zhuǎn)移流速足夠高以提高主燃料油底殼燃料液面281到填滿的儲器燃料液面291。這樣,提升泵操作能夠響應(yīng)于減輕燃料儲器燃料液面291或低于填滿的儲器燃料液面291的主油底殼燃料液面281,從而減輕提升泵氣蝕和發(fā)動機(jī)失速。因?yàn)榈谝豢刂颇J?66沒有被執(zhí)行,除非VLiftPump<VLiftPump,TH1,第一控制模式876可被理解為施行VLiftPump≥VLiftPump,TH1。換句話說,如果VLiftPump>VLiftPump,TH1且發(fā)動機(jī)條件為使得第二液面燃料條件被滿足,第一控制模式876不采取任何行動,因?yàn)樘嵘脡毫彤a(chǎn)生的射流泵流對于維持并再填滿儲LevelReservoir,TH1處的燃料儲器液面和燃料箱燃料液面可以是足夠的。在執(zhí)行874之后,方法800完成第一控制模式876并結(jié)束。
第一閾值電壓VLiftPump,TH1可低于第二閾值電壓VLiftPump,TH2,且相應(yīng)地,相比當(dāng)響應(yīng)于滿足第二燃料液面條件操作提升泵時,當(dāng)響應(yīng)于滿足第一燃料液面條件操作提升泵時,通過主射流泵或轉(zhuǎn)移射流泵轉(zhuǎn)移的燃料的流速可較小。換句話說,因?yàn)長evelReservoir,TH1(例如,填滿的燃料儲器液面287)高于LevelReservoir,TH2和LevelSump,TH,在提升泵處引起提升泵氣蝕的燃料貧化的風(fēng)險以及降低的射流泵性能的風(fēng)險可較低,且因此相比當(dāng)?shù)诙剂弦好鏃l件被滿足時,當(dāng)?shù)谝蝗剂弦好鏃l件被滿足時,提升泵電壓響應(yīng)能夠較低(且較慢)。以這種方式,射流泵性能退化和提升泵氣蝕能夠減少,同時仍進(jìn)一步維持燃料經(jīng)濟(jì)性,因?yàn)楫?dāng)?shù)谝蝗剂弦好鏃l件被滿足時,沒有供應(yīng)過多電能以操作提升泵。控制器222可維持VLiftPump在VLiftPump,TH1處,直到第二燃料液面條件不再被滿足,或直到第一燃料液面條件在862處被滿足。
除上述描述外,方法800、900、902和1000可被理解為包括各種提升泵控制模式,其可響應(yīng)于各種發(fā)動機(jī)工況被激活和禁用。如圖8所示,第三控制模式826、第四控制模式836、基礎(chǔ)控制模式846、第二控制模式866和第一控制模式876可包括被封閉在圖8的每個相應(yīng)的虛線框內(nèi)的方法800、900、902和1000的可執(zhí)行指令。如圖8和圖13中的表格1300所總結(jié)的,第三控制模式826可響應(yīng)于滿足FRP檢測時間條件被激活;第四控制模式836(例如,脈沖和增量模式)可響應(yīng)于滿足DI泵效率條件被激活;基礎(chǔ)控制模式846可響應(yīng)于滿足燃料蒸發(fā)條件(例如,VLiftPump<Vfuel,novap)被激活;第二控制模式866可響應(yīng)于滿足第一燃料液面條件被激活;且第一控制模式876可響應(yīng)于滿足第二燃料液面條件被激活。
如圖8和圖13所示,脈沖和增量模式(例如,第四控制模式836)可響應(yīng)于滿足FRP檢測時間條件被禁用。這樣,第三控制模式826可以開環(huán)回路的方式操作提升泵,在所述模式中響應(yīng)于滿足FRP檢測時間條件,提升泵電壓增加到VLiftPump,TH3。換句話說,在第三控制模式826期間,控制器222可響應(yīng)于DI泵容積效率低于閾值容積效率超控脈沖調(diào)制并遞增VLiftPump的第四控制模式動作。類似地,基礎(chǔ)控制模式846、第二控制模式866和第一控制模式876可響應(yīng)于滿足FRP檢測時間條件被禁用。這樣,當(dāng)?shù)谌刂颇J?26被激活時,方法800可在執(zhí)行來自圖8至圖10所示的任何其它的提升泵控制模式的動作之前結(jié)束。由于VLiftPump,TH3大于VHigh,TH、VLiftPump,TH2和VLiftPump,TH1,在第三控制模式期間,提升泵將被提供多于充足的電能以再填滿并維持燃料箱液面和燃料儲器燃料液面在它們填滿的液面處,且維持EffDI在EffDI,TH處或以上。這樣,方法800可優(yōu)先考慮提升泵控制以響應(yīng)于降低引起發(fā)動機(jī)失速的FRP急劇下降的風(fēng)險,過度響應(yīng)于低DI泵效率(例如,當(dāng)DI泵效率條件被滿足時)、燃料通道中燃料蒸發(fā)的風(fēng)險(例如,當(dāng)燃料蒸發(fā)條件被滿足時)、或低燃料儲器液面和低射流泵流(例如,當(dāng)?shù)谝换虻诙剂弦好嫒剂蠗l件被滿足時)。
如圖8和圖13所示,基礎(chǔ)控制模式846、第二控制模式866和第一控制模式876可響應(yīng)于滿足DI泵效率條件被禁用。如圖8所示,在執(zhí)行第四控制模式動作834之后,方法800可在執(zhí)行來自基礎(chǔ)控制模式846、第二控制模式866或第一控制模式876的任何指令之前結(jié)束,從而禁用基礎(chǔ)控制模式846、第二控制模式866和第一控制模式876。由于VHigh,TH大于VLiftPump,TH2和VLiftPump,TH1,在第四控制模式期間,提升泵將被提供多于充足的電能以再填滿并維持燃料箱燃料液面和燃料儲器燃料液面在它們填滿的液面處。這樣,當(dāng)?shù)谒目刂颇J?36被激活時,方法800可優(yōu)先考慮提升泵控制以響應(yīng)于維持大于EffDI,TH的DI泵容積效率,且因此降低DI泵氣蝕的風(fēng)險并增加發(fā)動機(jī)穩(wěn)健性,過度響應(yīng)于燃料通道中燃料蒸發(fā)的風(fēng)險(例如,當(dāng)燃料蒸發(fā)條件被滿足時),或低燃料儲器液面和低射流泵流(例如,當(dāng)?shù)谝换虻诙好嫒剂蠗l件被滿足時)。
此外,如圖8和圖13所示,基礎(chǔ)控制模式846可響應(yīng)于激活第二控制模式866(例如,VLiftPump<VLiftPump,TH2且第一液面燃料條件被滿足)被超控。例如,基礎(chǔ)控制模式846可設(shè)置VLiftPump為Vfuel,novap。然而,如果Vfuel,novap<VLiftPump,TH2且第一液面燃料條件被滿足,則第二控制模式可被激活且VLiftPump將被設(shè)置為VLiftPump,TH2,從而超控基礎(chǔ)控制模式846的控制動作。另外,第一控制模式876可響應(yīng)于激活第二控制模式866(例如,VLiftPump<VLiftPump,TH2且第一液面燃料條件被滿足)被禁用。如圖8所示,在執(zhí)行第二控制模式行為864之后,方法800可在執(zhí)行來自第一控制模式876的任何指令之前結(jié)束,從而禁用第一控制模式876。這樣,當(dāng)?shù)诙刂颇J?66被激活時,方法800可優(yōu)先考慮提升泵控制以響應(yīng)于維持LevelFuelTank>LevelSump,TH且LevelReservoir>LeVelReservoir,TH2(例如,通過施行VLiftPump≥VLiftPump,TH2)且因此降低提升泵氣蝕的風(fēng)險并增加發(fā)動機(jī)穩(wěn)健性,過度響應(yīng)于燃料通道中燃料蒸發(fā)的風(fēng)險(例如,當(dāng)燃料蒸發(fā)條件被滿足時),或當(dāng)?shù)诙好嫒剂蠗l件被滿足時低燃料儲器液面和低射流泵流。
另外,如圖8和圖13所示,基礎(chǔ)控制模式846可響應(yīng)于激活第一控制模式876(例如,VLiftPump<VLiftPump,TH1且第二液面燃料條件被滿足)被超控。例如,基礎(chǔ)控制模式846可設(shè)置VLiftPump為Vfuel,novap。然而,如果Vfuel,novap<VLiftPump,TH1且第二液面燃料條件被滿足,則第一控制模式可被激活且VLiftPump將被設(shè)置為VLiftPump,TH1,從而超控基礎(chǔ)控制模式846的控制動作。這樣,當(dāng)?shù)谝豢刂颇J?76被激活時,方法800可優(yōu)先考慮提升泵控制以響應(yīng)于維持LevelMainSump>LeVelReservoir,TH1且LevelReservoir>LevelReservoir,TH1(例如,通過施行VLiftPump≥VLiftPump,TH1),且因此降低提升泵氣蝕的風(fēng)險并增加發(fā)動機(jī)穩(wěn)健性,過度響應(yīng)于燃料通道中燃料蒸發(fā)的風(fēng)險(例如,當(dāng)燃料蒸發(fā)條件被滿足時)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖11,其示出根據(jù)方法800的燃料提升泵操作的時間軸1100。時間軸1100包括用于EfficiencyDI<EfficiencyDI,TH1102、VLiftPump1110、PLiftPump1120、LevelSump1130、第二燃料油底殼液面1138、燃料儲器燃料液面1140,和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速1150的趨勢線。還示出VLiftPump,TH31112、VLiftPump,TH21114、VLiftPump,TH11116、VHigh,TH1118、PLiftPump,TH31122、PLiftPump,TH21124、PLiftPump,TH11126、PPulse,TH1128、Plow,TH1125、LevelSump,TH1134、LevelReservoir,TH11142、LevelReservoir,TH21144,和Engine SpeedTH1152。
在時間t1和t2之間,燃料提升泵能夠被示出以第四控制模式(例如,脈沖和增量模式)操作。響應(yīng)于在時間t1、t1a和t1b處發(fā)生的EfficiencyDI<EfficiencyDI,TH事件,控制器222執(zhí)行脈沖調(diào)制VLiftPump到VHigh,TH的指令,從而每次暫時維持脈沖(例如,對于增加到EfficiencyDI,TH以上的EfficiencyDI足夠長)。此外,在時間t1、t1a和t1b處的脈沖調(diào)制之后,控制器222遞增VLiftPump閾值增量電壓。在時間t1、t1a和t1b處PLiftPump脈沖調(diào)制并衰退,響應(yīng)這些時間處的VLiftPump的脈沖調(diào)制。此外,當(dāng)來自主油底殼的燃料經(jīng)由主轉(zhuǎn)移泵緩慢轉(zhuǎn)移以再填滿燃料儲器時,主燃料油底殼液面1130緩慢下降。這樣,DI泵效率能夠被維持,同時保存燃料經(jīng)濟(jì)性。
在時間t1b和t2之間,主燃料油底殼液面1130下降到LevelSump,TH1134以下,從而滿足第一燃料液面條件。作為響應(yīng),控制器222激活第二控制模式866。因此,控制器222增加VLiftPump到VLiftPump,TH2,從而在持續(xù)時間內(nèi)維持該增加,直到主燃料油底殼液面1130在時間t2a處增加到LevelSump,TH以上,由此不再滿足第一燃料液面條件。雖然第一燃料液面條件在時間t2和t2a之間被滿足,控制器222維持VLiftPump到VLiftPump,TH2的增加。此外,響應(yīng)于VLiftPump的增加,PLiftPump也增加,且然后一旦不再滿足第一燃料液面條件就衰退。作為以第二控制模式操作燃料提升泵的結(jié)果,燃料通過轉(zhuǎn)移射流泵從次燃料油底殼轉(zhuǎn)移到主燃料油底殼。因此,當(dāng)LevelSump提高到LevelSump,TH以上時,次燃料油底殼液面1138下降。
在時間t3處,LevelReservoir1140降到LevelReservoir,TH1以下,從而滿足第二燃料液面條件。作為響應(yīng),控制器222激活第三控制模式876并增加VLiftPump到VLiftPump,TH1,從而在持續(xù)時間內(nèi)維持該增加,直到LevelReservoir在時間t3a處增加到LevelReservoir,TH1以上,由此不再滿足第二燃料液面條件。此外,響應(yīng)于VLiftPump的增加,PLiftPump也增加較高,且然后一旦不再滿足第二燃料液面條件就在時間t3處衰退。作為以第三控制模式操作燃料提升泵的結(jié)果,燃料通過主射流泵從主燃料油底殼轉(zhuǎn)移以填滿燃料儲器。
在時間t4之前,PLiftPump在閾值持續(xù)時間ΔtTH內(nèi)降到低閾值壓力PLow,TH以下。在低提升泵壓力處的長持續(xù)時間期間,通過射流泵轉(zhuǎn)移的燃料流速低且因此在時間t4處,燃料儲器燃料液面1140降到LevelReservoir,TH2以下,且主燃料油底殼液面下降到LevelSump,TH以下。因此,在t4處,第一燃料條件被滿足。作為響應(yīng),控制器222激活第二控制模式866并在持續(xù)時間內(nèi)增加VLiftPump到VLiftPump,TH2,直到LevelReservoir恢復(fù)到LevelReservoir,TH2以上。雖然VLiftPump增加到VLiftPump,TH2,來自轉(zhuǎn)移射流泵和主射流泵的燃料流速增加以使得燃料儲器和主燃料油底殼燃料液面都提高。此外,響應(yīng)于VLiftPump的增加,PLiftPump也增加較高,且然后一旦第一燃料液面條件不再滿足就衰退。
在時間t5處,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加到Engine SpeedTH以上,從而滿足FRP檢測時間條件。作為響應(yīng),控制器222激活第三控制模式826。因此,控制器222增加VLiftPump到VLiftPump,TH3,從而在持續(xù)時間內(nèi)維持該增加,直到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在時間t5a處降到Engine SpeedTH以下,由此FRP檢測時間條件不再被滿足。雖然FRP檢測時間條件在時間t5和t5a之間被滿足,控制器222維持VLiftPump到VLiftPump,TH3的增加,盡管EfficiencyDI<EfficiencyDI,TH事件且盡管正好在時間t5之后發(fā)生的滿足的第二燃料液面條件,如時間軸1100所示。換句話說,雖然第三控制模式被激活,但是第四控制模式和第一控制模式被禁用。然而,在時間軸1100的示例中,由于VLiftPump,TH3>VHigh,TH,DI泵效率可維持,同時第三控制模式是激活的。此外,由于VLiftPump,TH3>VLiftPump,TH2,燃料儲器和燃料箱中的燃料液面可被再填滿并維持,同時第三控制模式是激活的。另外,響應(yīng)于VLiftPump的增加,PLiftPump也增加較高,且然后一旦FRP檢測時間條件不再滿足就衰退。作為以第三控制模式操作燃料提升泵的結(jié)果,燃料通過轉(zhuǎn)移射流泵從次燃料油底殼轉(zhuǎn)移到主燃料油底殼且通過主射流泵從主油底殼轉(zhuǎn)移到燃料儲器。因此,在時間t5不久之后,主燃料油底殼液面1130開始逐漸增加且燃料儲器燃料液面恢復(fù)到填滿的燃料儲器液面。這樣,控制器222可降低FRP急劇下降的風(fēng)險,同時FRP檢測時間條件被滿足。
在時間t6后,燃料提升泵能夠被示出返回到以脈沖和增量模式間隙操作。響應(yīng)于在時間t6和t6a處發(fā)生的EfficiencyDI<EfficiencyDI,TH事件(且因?yàn)镕RP檢測時間條件沒有滿足),控制器222激活脈沖和增量模式(例如,第四控制模式)并執(zhí)行脈沖調(diào)制VLiftPump到VHigh,TH的指令,從而每次暫時維持脈沖(例如,對于增加到EfficiencyDI,TH以上的EfficiencyDI足夠長)。此外,在t6和t6a處的脈沖調(diào)制之后,控制器222遞增VLiftPump閾值增量電壓。在t6和t6a處PLiftPump脈沖調(diào)制并衰退,響應(yīng)于這些時間處VLiftPump的脈沖調(diào)制。此外,當(dāng)來自主油底殼的燃料經(jīng)由主轉(zhuǎn)移泵緩慢轉(zhuǎn)移以再填滿燃料儲器時,主燃料油底殼液面1130緩慢下降。這樣,DI泵效率能夠被維持,同時保持燃料經(jīng)濟(jì)性。
這樣,本文所公開的操作提升泵的方法可實(shí)現(xiàn)降低燃料蒸發(fā)、FRP急劇下降和發(fā)動機(jī)失速的風(fēng)險,同時維持DI泵效率和燃料經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)效果,甚至在冷燃料條件期間。此外,由于低提升泵壓力,射流泵性能退化能夠通過操作提升泵響應(yīng)于低燃料箱液面、低射流泵燃料儲器液面、或當(dāng)引起發(fā)動機(jī)失速的FRP下降的風(fēng)險高時減少。
這樣,車輛燃料系統(tǒng)可包括燃料箱,其包括轉(zhuǎn)移射流泵和主射流泵燃料儲器,所述主射流泵燃料儲器包括主射流泵、燃料提升泵、從提升泵接收燃料并輸送燃料到燃料軌的燃料噴射泵,以及帶有儲存在非暫時性存儲器上以用于執(zhí)行操作提升泵的方法和程序的計(jì)算機(jī)可讀指令的控制器。
在一個表示中,用于操作提升泵的方法可包括:方法,其包括:響應(yīng)于DI泵效率低于閾值效率,增加提升泵電壓到高閾值電壓;且響應(yīng)于主射流泵燃料儲器液面小于第一閾值儲器液面,增加提升泵電壓到小于高閾值電壓的第一閾值電壓。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于燃料箱液面小于第一閾值儲器液面,增加提升泵電壓到第一閾值電壓。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于主射流泵燃料儲器液面小于第二閾值儲器液面,增加提升泵電壓到第二閾值電壓,其中第二閾值儲器液面小于第一閾值儲器液面,且其中第二閾值電壓大于第一閾值電壓。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于提升泵壓力在閾值持續(xù)時間內(nèi)小于低閾值壓力和燃料箱液面小于閾值油底殼液面,增加提升泵電壓到第二閾值電壓,其中閾值油底殼液面小于第一閾值儲器液面。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于燃料箱液面小于閾值油底殼液面,增加提升泵電壓到第二閾值電壓,其中閾值油底殼液面小于第一閾值儲器液面。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于閾值發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,增加提升泵電壓到第三閾值電壓,其中第三閾值電壓大于第二閾值電壓。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于燃料噴射流速大于閾值燃料噴射流速,增加提升泵電壓到第三閾值電壓,其中第三閾值電壓大于第二閾值電壓。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于DI泵占空比大于閾值占空比,增加提升泵電壓到第三閾值電壓,其中第三閾值電壓大于第二閾值電壓。此外或可替換地,該方法還可包括當(dāng)用于以閾值壓力下降減少的燃料軌壓力的估計(jì)時間大于閾值時間間隔時以第三閾值電壓操作提升泵電壓,其中第三閾值電壓大于第二閾值電壓。
在另一種表示中,方法可包括響應(yīng)于燃料箱液面降到第一閾值儲器液面以下,以第一模式操作提升泵,其中第一模式包括增加提升泵電壓到第一閾值電壓,且響應(yīng)于DI泵效率降到閾值效率以下,禁用第一模式并脈沖調(diào)制提升泵電壓到大于第一閾值電壓的高閾值電壓。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于主射流泵燃料儲器液面降到第二閾值儲器液面以下,禁用第一模式并以第二模式操作提升泵,其中第二閾值儲器液面低于第一閾值儲器液面,且其中第二模式包括增加提升泵電壓到大于第一閾值電壓但小于高閾值電壓的第二閾值電壓。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于DI泵效率降到閾值效率以下,以閾值增量電壓遞增提升泵電壓。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于燃料箱液面降到閾值油底殼液面以下,禁用第一模式并以第二模式操作提升泵,其中閾值油底殼液面小于第一閾值儲器液面。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于燃料噴射流速增加到閾值流速以上,禁用第一模式并以第三模式操作提升泵,其中第三模式包括增加提升泵電壓到大于第二閾值電壓但小于高閾值電壓的第三閾值電壓。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加到閾值發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以上,禁用第一模式并以第三模式操作提升泵。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于DI泵占空比增加到閾值DI泵占空比以上,禁用第一模式并以第三模式操作提升泵。
在另一種表示中,方法可包括響應(yīng)于DI泵效率降到閾值效率以下,增加提升泵壓力到高閾值壓力;且響應(yīng)于主射流泵燃料儲器液面小于第一閾值儲器液面,增加提升泵壓力到小于高閾值壓力的第一閾值壓力。此外或可替換地,方法還可包括響應(yīng)于燃料箱液面小于第一閾值儲器液面,增加提升泵壓力到第一閾值壓力。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于主射流泵燃料儲器液面降到小于第一閾值儲器液面的第二閾值儲器液面以下,增加提升泵壓力到大于第一閾值壓力的第二閾值壓力。此外或可替換地,該方法還可包括響應(yīng)于燃料箱液面低于小于閾值儲器液面的閾值燃料箱液面,增加提升泵壓力到第二閾值壓力。
注意,本文所包括的示例控制和估計(jì)程序能夠和各種發(fā)動機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文所公開的控制方法和程序可作為可執(zhí)行指令儲存在非暫時性存儲器中且可通過包括控制器的控制系統(tǒng)結(jié)合各種傳感器、致動器和其它發(fā)動機(jī)硬件實(shí)施。本文所述的具體程序可表示任何數(shù)量的處理策略中的一個或多個,諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等。正因如此,所示的各種動作、操作和/或功能可按照所示次序、并行地執(zhí)行或在一些情況下省略。同樣地,處理順序不一定要求實(shí)現(xiàn)本文所述的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn),而是提供說明和描述的便利。所示動作、操作和/或功能中的一個或多個可根據(jù)正使用的特定策略重復(fù)執(zhí)行。另外,所述動作、操作和/或功能可用圖形表示待編程到發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的非暫時性存儲器中的代碼,其中所述動作通過執(zhí)行包括各種發(fā)動機(jī)硬件組件的系統(tǒng)中結(jié)合電子控制器的指令實(shí)施。
應(yīng)該明白,本文所公開的配置和程序在本質(zhì)上是示例性的,且這些具體的實(shí)施例不認(rèn)為是在限制性的意義中,因?yàn)樵S多變化是可行的。例如,上述技術(shù)能夠應(yīng)用到V-6、I-4、I-6、V-12、對置4缸和其它發(fā)動機(jī)類型。本公開的主題包括各種系統(tǒng)和配置,以及本文所公開的其它特征、功能和/或特性的所有新穎且非明顯的組合和子組合。
所附權(quán)利要求特別指出被認(rèn)為是新穎且非明顯的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可涉及“一個”元件或“第一”元件或其中的等效物。此類權(quán)利要求應(yīng)該理解為包括一個或多個此類元件的結(jié)合,既不要求也不排除兩個或多個此類元件。所公開的特征、功能、元件、和/或特性的其它組合和子組合可通過本權(quán)利要求的修改或通過本申請或相關(guān)申請中新權(quán)利要求的陳述要求。此類權(quán)利要求,無論是否寬于、窄于、等于或不同于原權(quán)利要求的范圍,也可被認(rèn)為包括在本公開的主題內(nèi)。