[发明专利]超临界燃料的直接喷射方法

说明书

本发明涉及超临界燃料的直接喷射方法。提供经由直接喷射器改善超临界燃料的输送的方法。基于燃料泵增益、喷射的燃料质量或燃料导轨中压力的改变中的一者调整喷射器控制参数，并且发动机基于调整后的参数操作喷射器。仅当流体在燃料泵中是亚临界的并且喷射器重叠不存在时，调整喷射器控制参数。

技术领域

本发明一般涉及用于基于状况控制车辆发动机直接喷射燃料诸如液化石油气直接喷射入燃烧室的方法和系统。

背景技术

在内燃发动机中，可以控制燃烧后的气体的空燃比以解决排放问题。空燃比误差的一个来源可能是实际燃料喷射器流率与预期燃料喷射器流率不同。调整燃料喷射器流率的一种方式在Thomas等人在US7,765,991中描述。其中，排气传感器的输出用在反馈路径中以估计实际空燃比和期望空燃比之间的误差并基于该误差调整燃料喷射器脉冲宽度，从而调整燃料喷射器流率。

然而，本文发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，当使用直接喷射时，其中在至少一些发动机工况期间，燃料为超临界(supercritical)，基于排气测量值调整燃料喷射速率可能是不可靠的。这是因为在超临界状态中，样品内的燃料密度能够显著且以复杂方式变化，这能够导致不可靠的排气测量并因此使得空燃比估计不准确。尽管具有不可预测的喷射特性，但超临界燃料可以从发动机部件中有效地清洁烟灰沉积并且超临界燃料的直接喷射可以维持发动机清洁。

发明内容

在一种方法中，上述问题可以通过一种用于燃料系统的方法解决，该方法包括：基于排气空燃比调整燃料喷射器控制参数，基于燃料泵增益选择性进一步调整燃料喷射器控制参数，以及基于燃料喷射器控制参数操作燃料喷射器。用这种方式，可以在很宽的发动机温度和泵压力范围内精确控制期望的燃料喷射量，从而确保期望的空燃比。此外，通过允许燃料在燃料喷射器中为超临界状态，可以实现超临界燃料的优点(诸如喷射器部件的清洁和低烟尘排放)同时也实现期望的空燃比。

作为一个示例，可以确定通过直接喷射燃料泵输送到燃料导轨的燃料体积与燃料导轨压力的结果增加之间的关系。该关系在本文中可以被称为燃料泵增益，并且可以基于多个命令的泵冲程上的燃料泵增益估计的平均值。用这种方式，燃料导轨中的压力量可以与燃料质量相关。可以测量喷射事件时压力的改变并且该压力改变基于燃料泵增益与喷射的燃料质量相关。作为响应，喷射器控制参数(诸如喷射增益)可以增加，从而增加命令的喷射体积。通过基于泵送亚临界(subcritical)燃料的燃料泵增益调整喷射器增益，可以输送期望的喷射质量(甚至在喷射部位处的燃料密度不可预测时)。例如，泵中超临界或亚临界燃料的确定能够用于调整操作并维持发动机中改善的空燃比控制。

应当理解，所提供的上述发明内容以简化形式引入具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的范围由随附的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出一种发动机系统，其包括直接燃料喷射器和进气道燃料喷射器并被配置成能够在至少一些发动机工况期间利用超临界燃料运转；

图2示出耦接到发动机的一个示例燃料系统的示意图；

图3示出其中燃料变为超临界的温度和压力的曲线图；

图4示出直接喷射燃料泵增益和喷射时燃料导轨压力改变与标称喷射体积之间的关系的曲线图；

图5示出用于基于燃料泵增益调整喷射器控制参数的一个示例预示性序列；

图6示出用于基于燃料导轨压力改变调整喷射器控制参数的一个示例方法；以及

图7示出用于基于燃料泵增益调整喷射器控制参数的一个示例方法。

具体实施方式