[发明专利]一种用于操作发动机的方法和发动机系统

说明书

本发明涉及一种用于操作发动机的方法和发动机系统。提供了用于控制进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机中的低压泵的方法和系统。一种方法包括，当使高压泵以缺省压力模式操作时，当高压燃料轨中的压力降至阈值之下时，脉冲调节低压泵。该方法进一步包括当使高压泵以可变压力模式操作时，基于高压泵的入口处的燃料蒸汽的存在，脉冲调节低压泵。

技术领域

本申请大体涉及内燃发动机中的燃料系统中的提升泵控制。

背景技术

进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机包括燃料的进气道喷射和直接喷射两者，并且可以有利地使用每种喷射模式。例如，在较高的发动机负荷下，燃料可以利用直接燃料喷射被喷射到发动机内，以便改善发动机性能(例如，通过增加可用扭矩和燃料经济性)。在较低的发动机负荷下并且在发动机启动期间，燃料可以利用进气道燃料喷射被喷射到发动机内，以便提供改善的燃料汽化以提高混合，并且减少发动机排放。而且，相比于直接喷射，进气道燃料喷射可以在较低的发动机负荷下提供燃料经济性的改善。提高的燃料经济性可以归因于由于较高的歧管压力 (经由燃料蒸汽压力)引起的泵气功的减少和由于燃料与空气的更好的混合引起的更完全的燃烧。此外，当以燃料的进气道喷射操作时，噪声、振动和粗糙性(NVH)可以被降低。另外，进气道喷射器和直接喷射器在一些状况下可以一起操作，以便利用两种类型的燃料输送的优点或在一些情况下利用不同燃料的优点。

在PFDI发动机中，提升泵(也称为低压泵)从燃料箱向进气道燃料喷射器和直接喷射燃料泵供应燃料。直接喷射燃料泵可以在较高的压力下向直接喷射器供应燃料。直接喷射(DI)燃料泵可能在发动机操作的某些时段期间(例如，在低发动机负荷下的进气道燃料喷射期间)不被激活，这会影响DI燃料泵的润滑并增加DI燃料泵的磨损、NVH和退化。为了减少DI燃料泵退化并改善润滑，PFDI发动机可以在发动机怠速状况下继续直接喷射燃料。然而，这种操作会导致由DI燃料泵中的螺线管激活止回阀的致动产生的滴答声引起的过多NVH。由于在怠速状况下缺少发动机噪声掩盖DI燃料泵噪声，车辆操作者和乘客能听得到这些滴答声。为了在怠速期间消除这些滴答噪声，通过停用螺线管激活止回阀， DI燃料泵可以以缺省(default)压力模式操作。此外，泵压力和燃料轨压力可以在较低的发动机负荷期间在缺省压力模式中被机械地调节。

尽管可能重叠，但是DI燃料泵可以以两种截然不同的模式操作：缺省压力模式和可变压力模式。因此，螺线管激活止回阀可以在可变压力模式中被激活，并且可以在缺省压力模式中被停用。

DI燃料泵可以用作压力调节器，并且不论螺线管激活止回阀是在停用状况还是在激活状况下，都可以连续地调节高压燃料轨中的燃料轨压力。在本文中，如果燃料轨压力在预定阈值之下，则DI燃料泵可以通过向高压燃料轨添加燃料来调节高压燃料轨中的燃料压力。当燃料轨压力在预定阈值之上时，DI燃料泵的这种压力调节特征可以失活(inactive)。因此，燃料轨压力的控制可以实质上是完全机械液压的。

当螺线管激活止回阀被激活时，DI燃料泵可以用作燃料体积调节器。根据从控制器向螺线管激活止回阀发送的命令，DI燃料泵中的燃料体积调节器特征可以向高压燃料轨添加给定体积的燃料。通常，该命令可以基于来自燃料轨压力传感器的读数与期望的燃料轨压力的比较。但是，当螺线管激活止回阀被激活时，DI燃料泵机构可以有效地调节燃料体积。因此，DI燃料泵也可以被称为燃料体积计量装置。

发明人在此已经意识到控制提升泵操作的潜在问题。例如，提升泵操作可以基于实际的(或观察到的)与预期的DI燃料泵体积效率之间的比较。然而，这种提升泵控制的方法可能仅当DI燃料泵用作燃料体积计量装置时是合适的。换言之，在DI燃料泵的可变压力模式期间使用的提升泵控制的方法可能不适合于DI燃料泵的缺省压力模式操作。

在另一示例中，在DI燃料泵的缺省压力模式操作期间，低压泵可以被连续地操作。因此，在缺省压力模式期间控制低压泵的常规方法耗费过多泵功率，由此降低燃料经济性和泵耐用性。另外，可能增加提升泵的操作和维修成本。

发明内容