控制低压泵来防止在高压泵入口处燃料蒸发的系统和方法转让专利

申请号 : CN201410082171.3

文献号 : CN104033262B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : R.F.哈塔B.L.奥希尔P.J.巴拉内克R.R.希皮

申请人 : 通用汽车环球科技运作有限责任公司

摘要 :

一种根据本公开的原理的系统包括泵控制模块和燃料蒸发模块。所述泵控制模块控制第一泵来将燃料从燃料箱通过燃料线路输送到第二泵。所述泵控制模块控制所述第二泵而将来自所述燃料线路的燃料加压并且将所述加压的燃料输送到燃料轨。所述燃料蒸发模块基于发动机运行条件确定在所述第二泵的入口处的燃料是否蒸发。当在所述第二泵的入口处的燃料蒸发时,所述泵控制模块使所述第一泵的输出增加。

权利要求 :

1.一种系统,包括:

泵控制模块,其:

控制第一泵来将燃料从燃料箱通过燃料线路输送到第二泵;并且控制所述第二泵来将来自所述燃料线路的燃料加压并且将所述加压的燃料输送到燃料轨;以及燃料蒸发模块,所述燃料蒸发模块基于第二泵的温度、燃料轨内的压力和所述第二泵输送燃料到所述燃料轨所达的时段确定所述第二泵的入口处的燃料是否蒸发,其中,当在所述第二泵的入口处的燃料蒸发时所述泵控制模块使所述第一泵的输出增加。

2.如权利要求1所述的系统,其中,当在所述第二泵的入口处的燃料蒸发时所述泵控制模块使所述第一泵的输出增加至全容积。

3.如权利要求1所述的系统,其中,当所述第二泵的温度大于第一温度时所述泵控制模块使所述第一泵的输出增加。

4.如权利要求3所述的系统,还包括泵温度模块,所述泵温度模块基于入口空气温度、发动机冷却剂温度和入口空气的质量流率来估算所述第二泵的温度。

5.如权利要求4所述的系统,其中,所述泵温度模块:基于所述质量流率将第一加权因数分配到入口空气温度;

基于所述质量流率将第二加权因数分配到发动机冷却剂温度;以及基于所述第一加权因数和所述第二加权因数来估算所述第二泵的温度。

6.如权利要求5所述的系统,其中:所述第一加权因数与所述质量流率成正比;并且所述第二加权因数与所述质量流率成反比。

7.如权利要求1所述的系统,其中,当所述燃料轨内的压力小于第一压力时所述泵控制模块使所述第一泵的输出增加。

8.如权利要求1所述的系统,其中,所述泵控制模块:控制所述第二泵来将燃料输送到所述燃料轨达一种时段;以及当对应于所述时段的曲轴旋转的量大于第一量时使所述第一泵的输出增加。

9.如权利要求8所述的系统,其中,在增加所述第一泵的输出之后,当在下列项中的至少一个时所述泵控制模块使所述第一泵的输出减小:所述第一泵的输出增加达预定时段;

对应于所述时段的曲轴旋转的量小于第二量;以及所述燃料轨内的压力大于预定压力。

10.一种方法,包括:

控制第一泵来将燃料从燃料箱通过燃料线路输送到第二泵;

控制所述第二泵来将来自所述燃料线路的燃料加压并且将所述加压的燃料输送到燃料轨;

基于第二泵的温度、燃料轨内的压力和所述第二泵输送燃料到所述燃料轨所达的时段确定在所述第二泵的入口处的燃料是否蒸发;以及当在所述第二泵的入口处的燃料蒸发时增加所述第一泵的输出。

11.如权利要求10所述的方法,还包括当在所述第二泵的入口处的燃料蒸发时将所述第一泵的输出增加至全容积。

12.如权利要求10所述的方法,还包括当所述第二泵的温度大于第一温度时使所述第一泵的输出增加。

13.如权利要求12所述的方法,还包括基于入口空气温度、发动机冷却剂温度和入口空气的质量流率来估算所述第二泵的温度。

14.如权利要求13所述的方法,还包括:基于所述质量流率将第一加权因数分配到入口空气温度;

基于所述质量流率将第二加权因数分配到发动机冷却剂温度;以及基于所述第一加权因数和所述第二加权因数来估算所述第二泵的温度。

15.如权利要求14所述的方法,其中:所述第一加权因数与所述质量流率成正比;并且所述第二加权因数与所述质量流率成反比。

16.如权利要求10所述的方法,还包括当所述燃料轨内的压力小于第一压力时使所述第一泵的输出增加。

17.如权利要求10所述的方法,还包括:控制所述第二泵来将燃料输送到所述燃料轨达一种时段;以及当对应于所述时段的曲轴旋转的量大于第一量时使所述第一泵的输出增加。

18.如权利要求17所述的方法,还包括,在增加所述第一泵的输出之后,当在下列项中的至少一个时使所述第一泵的输出减小:所述第一泵的输出增加达预定时段;

对应于所述时段的曲轴旋转的量小于第二量;以及所述燃料轨内的压力大于预定压力。

说明书 :

控制低压泵来防止在高压泵入口处燃料蒸发的系统和方法

技术领域

[0001] 本公开涉及内燃发动机,更具体地涉及用于控制低压泵来防止在高压泵的入口处燃料蒸发的系统和方法。

背景技术

[0002] 在此提供的背景描述用于总体上介绍本公开的背景之目的。在本背景技术部分描述的范围内,当前署名的发明人的成果,以及在提交时可能不另外地构成为现有技术的本描述的方面,既非明示也非暗示地被承认作为对抗本公开的现有技术。
[0003] 内燃发动机使气缸内的空气和燃料混合物燃烧来驱动活塞,这产生驱动扭矩。到发动机中的空气流是通过节气门调整的。更具体地,节气门调节节气面积,这增加或减少到发动机中的空气流。随着节气面积增加,到发动机中的空气流增加。燃料控制系统调节燃料喷射的速率,以便提供期望的空气/燃料混合物到气缸以及/或者以便实现期望的扭矩输出。增加提供到气缸的空气和燃料的量使发动机的扭矩输出增加。
[0004] 在火花点火发动机中,火花起动提供到气缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压缩点火发动机中,气缸中的压缩使提供到气缸的空气/燃料混合物燃烧。火花正时(timing)和空气流可以是用于调节火花点火发动机的扭矩输出的主要机制,而燃料流可以是用于调节压缩点火发动机的扭矩输出的主要机制。

发明内容

[0005] 一种根据本公开的原理的系统包括泵控制模块和燃料蒸发模块。所述泵控制模块控制第一泵来将燃料从燃料箱通过燃料线路输送到第二泵。所述泵控制模块控制所述第二泵而将来自所述燃料线路的燃料加压并且将所述加压的燃料输送到燃料轨。所述燃料蒸发模块基于发动机运行条件确定在所述第二泵的入口处的燃料是否蒸发。当在所述第二泵的入口处的燃料蒸发时,所述泵控制模块使所述第一泵的输出增加。
[0006] 本公开还包括如下方案:
[0007] 1. 一种系统,包括:
[0008] 泵控制模块,其:
[0009] 控制第一泵来将燃料从燃料箱通过燃料线路输送到第二泵;并且
[0010] 控制所述第二泵来将来自所述燃料线路的燃料加压并且将所述加压的燃料输送到燃料轨;以及
[0011] 燃料蒸发模块,所述燃料蒸发模块基于发动机运行条件确定所述第二泵的入口处的燃料是否蒸发,其中,当在所述第二泵的入口处的燃料蒸发时所述泵控制模块使所述第一泵的输出增加。
[0012] 2. 如方案1所述的系统,其中,当在所述第二泵的入口处的燃料蒸发时所述泵控制模块使所述第一泵的输出增加至全容积。
[0013] 3. 如方案1所述的系统,其中,所述发动机运行条件包括如下项中的至少一个:第二泵的温度、燃料轨内的压力和所述第二泵输送燃料到所述燃料轨所达的时段。
[0014] 4. 如方案1所述的系统,其中,当所述第二泵的温度大于第一温度时所述泵控制模块使所述第一泵的输出增加。
[0015] 5. 如方案4所述的系统,还包括泵温度模块,所述泵温度模块基于入口空气温度、发动机冷却剂温度和入口空气的质量流率来估算所述第二泵的温度。
[0016] 6. 如方案5所述的系统,其中,所述泵温度模块:
[0017] 基于所述质量流率将第一加权因数分配到入口空气温度;
[0018] 基于所述质量流率将第二加权因数分配到发动机冷却剂温度;以及[0019] 基于所述第一加权因数和所述第二加权因数来估算所述第二泵的温度。
[0020] 7. 如方案6所述的系统,其中:
[0021] 所述第一加权因数与所述质量流率成正比;并且
[0022] 所述第二加权因数与所述质量流率成反比。
[0023] 8. 如方案1所述的系统,其中,当所述燃料轨内的压力小于第一压力时所述泵控制模块使所述第一泵的输出增加。
[0024] 9. 如方案1所述的系统,其中,所述泵控制模块:
[0025] 控制所述第二泵来将燃料输送到所述燃料轨达一种时段;以及
[0026] 当对应于所述时段的曲轴旋转的量大于第一量时使所述第一泵的输出增加。
[0027] 10. 如方案9所述的系统,其中,在增加所述第一泵的输出之后,当在下列项中的至少一个时所述泵控制模块使所述第一泵的输出减小:
[0028] 所述第一泵的输出增加达预定时段;
[0029] 对应于所述时段的曲轴旋转的量小于第二量;以及
[0030] 所述燃料轨内的压力大于预定压力。
[0031] 11. 一种方法,包括:
[0032] 控制第一泵来将燃料从燃料箱通过燃料线路输送到第二泵;
[0033] 控制所述第二泵来将来自所述燃料线路的燃料加压并且将所述加压的燃料输送到燃料轨;
[0034] 基于发动机运行条件确定在所述第二泵的入口处的燃料是否蒸发;以及[0035] 当在所述第二泵的入口处的燃料蒸发时增加所述第一泵的输出。
[0036] 12. 如方案11所述的方法,还包括当在所述第二泵的入口处的燃料蒸发时将所述第一泵的输出增加至全容积。
[0037] 13. 如方案11所述的方法,其中,所述发动机运行条件包括如下项中的至少一个:第二泵的温度、燃料轨内的压力和所述第二泵输送燃料到所述燃料轨所达的时段。
[0038] 14. 如方案11所述的方法,还包括当所述第二泵的温度大于第一温度时使所述第一泵的输出增加。
[0039] 15. 如方案14所述的方法,还包括基于入口空气温度、发动机冷却剂温度和入口空气的质量流率来估算所述第二泵的温度。
[0040] 16. 如方案15所述的方法,还包括:
[0041] 基于所述质量流率将第一加权因数分配到入口空气温度;
[0042] 基于所述质量流率将第二加权因数分配到发动机冷却剂温度;以及[0043] 基于所述第一加权因数和所述第二加权因数来估算所述第二泵的温度。
[0044] 17. 如方案16所述的方法,其中:
[0045] 所述第一加权因数与所述质量流率成正比;并且
[0046] 所述第二加权因数与所述质量流率成反比。
[0047] 18. 如方案11所述的方法,还包括当所述燃料轨内的压力小于第一压力时使所述第一泵的输出增加。
[0048] 19. 如方案11所述的方法,还包括:
[0049] 控制所述第二泵来将燃料输送到所述燃料轨达一种时段;以及
[0050] 当对应于所述时段的曲轴旋转的量大于第一量时使所述第一泵的输出增加。
[0051] 20. 如方案19所述的方法,还包括,在增加所述第一泵的输出之后,当在下列项中的至少一个时使所述第一泵的输出减小:
[0052] 所述第一泵的输出增加达预定时段;
[0053] 对应于所述时段的曲轴旋转的量小于第二量;以及
[0054] 所述燃料轨内的压力大于预定压力。
[0055] 通过详细说明、权利要求和附图,本公开进一步的应用领域将变得清楚。详细说明和具体示例仅用于举例说明的目的,而并非用以限制本公开的范围。

附图说明

[0056] 通过详细说明和附图将会更充分地理解本公开,附图中:
[0057] 图1是根据本公开的原理的示例性发动机系统的功能框图;
[0058] 图2是图1的发动机系统的高压泵的示意图;
[0059] 图3是根据本公开的原理的示例性控制系统的功能框图;
[0060] 图4是示出了根据本公开的原理的示例性控制方法的流程图;以及
[0061] 图5是示出了根据本公开的原理的示例性传感器信号和示例性控制信号的图表。
[0062] 在附图中,附图标记可重复使用以标识类似和/或相同元件。

具体实施方式

[0063] 发动机(诸如火花点火直接喷射(SIDI)发动机)的燃料系统可包括燃料箱、低压泵、高压泵、燃料轨以及一个或多个燃料喷射器。低压泵可以是电动泵并且可以从燃料箱输送燃料到高压泵。高压泵可以通过发动机驱动、可以将燃料加压并且可以将加压的燃料输送到燃料轨。燃料轨可以将加压的燃料分送到燃料喷射器。
[0064] 高压泵的入口处的燃料可以由于在高压泵的入口处的压力和温度而蒸发。例如,当到发动机的一个或多个(例如,所有)气缸的燃料供给被切断达延长时间(例如,7分钟)时,高压泵的入口处的燃料可以蒸发,这种情况可以在车辆牵引拖车以及沿山向下行驶时发生。在燃料切断期间,燃料通过高压泵的流率降低,从而增加了从高压泵传送到在高压泵的入口处的燃料的热量。因此,高压泵的入口处的燃料可以蒸发。
[0065] 在高压泵的入口处形成蒸汽可以导致发动机停车、怠速不稳、扭矩响应停顿和/或驾驶性能不良。另外,在高压泵的入口处形成蒸汽可以导致设定诊断故障代码。诊断故障代码可能错误地指示在高压泵以及/或者测量燃料轨中压力的传感器中的故障。继而,发动机可以降低功率的模式运行直到诊断故障代码重置。
[0066] 根据本公开的系统和方法确定高压泵的入口处的燃料是否蒸发,并且当在高压泵的入口处的燃料蒸发时增加低压泵的输出。增加低压泵的输出使高压泵的入口处的压力增加,从而增加高压泵的入口处的燃料的沸点。所述系统和方法可以基于高压泵的温度、高压泵的输送持续时间和/或燃料轨内的压力来确定高压泵的入口处的燃料是否蒸发。
[0067] 参阅图1,发动机系统100的示例性实施方式包括发动机102,所述发动机102使空气/燃料混合物燃烧来产生用于车辆的驱动扭矩。发动机102基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入产生驱动扭矩。驾驶员输入可以基于加速器踏板的位置。驾驶员输入还可基于巡航控制,所述巡航控制可以是改变车辆速度来保持预定跟随距离的自适应巡航控制系统。
[0068] 空气通过进气系统108吸入到发动机102中。进气系统108包括进气歧管110和节气门112。仅举例来说,节气门112可包括具有可旋转叶片的蝶阀。发动机控制模块(ECM)114控制节气门致动器模块116,所述节气门致动器模块116调整节气门112的打开来控制吸入到进气歧管110的空气的量。
[0069] 来自进气歧管110的空气被吸入到发动机102的气缸中。虽然发动机102可包括多个气缸,但是为了说明目的示出了单个代表性气缸118。仅举例来说,发动机102可包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个气缸。ECM 114可以将某些气缸去激活(deactivate),从而可以在某些发动机运行条件下改进燃料经济性。
[0070] 发动机102可使用四冲程循环运行。下面描述的四个冲程被命名为:进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴(未示出)的每转期间,在气缸118内发生所述四个冲程中的两个。因此,气缸118需要两次曲轴转来经历所有四个冲程。
[0071] 在进气冲程期间,来自进气歧管110的空气通过进气门122吸入到气缸118中。ECM 114控制喷射器致动器模块124,所述喷射器致动器模块124调整燃料喷射器125的打开持续时间以便实现期望的空气/燃料比率。燃料可以在中心位置处或者在多个位置处(例如接近每个气缸的进气门122处)喷射到进气歧管110中。燃料喷射器125可以将燃料直接喷射到气缸中(如图所示)或者喷射到与气缸相关联的混合腔室中。喷射器致动器模块124可以停止喷射燃料到被去激活的气缸。
[0072] 喷射的燃料与空气在气缸118中混合并且形成空气/燃料混合物。在压缩冲程期间,气缸118内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。发动机102可以是压缩点火发动机,在这种情况下气缸118中的压缩使空气/燃料混合物点燃。备选地,发动机102可以是火花点火发动机,在这种情况下火花致动器模块126基于来自ECM 114的信号激励气缸118中的火花塞128,从而点燃空气/燃料混合物。可以相对于当活塞处在其最顶端位置(被称为上止点(TDC))时的时间来指定火花的正时。
[0073] 火花致动器模块126可以通过正时信号控制,所述正时信号指定在TDC之前或之后多久生成火花。因为活塞位置与曲轴位置直接相关,所以火花致动器模块126的运行可与曲轴角度同步。在各种实施方式中,火花致动器模块126可以停止提供火花到去激活的气缸。
[0074] 生成火花可被称为点火事件。火花致动器模块126可具有改变每个点火事件的火花正时的能力。当火花正时信号在上一个点火事件与下一个点火事件之间变化时,火花致动器模块126可能甚至能够改变下一个点火事件的火花正时。如果发动机102包括多个气缸,火花致动器模块126可以对于发动机102中所有气缸以相同量来相对于TDC改变火花正时。
[0075] 在燃烧冲程期间,空气/燃料混合物的燃烧将活塞向下驱动,从而驱动曲轴。燃烧冲程可以被限定在活塞到达TDC与活塞返回到下止点(BDC)之间的时间。在排气冲程期间,活塞开始从BDC向上移动并且通过排气门130排出燃烧的副产物。燃烧的副产物通过排气系统134从车辆排出。
[0076] 进气门122可以通过进气凸轮轴140控制,而排气门130可以通过排气凸轮轴142控制。在各种实施方式中,多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴140)可以控制气缸118的多个进气门(包括进气门122)和/或可以控制多列气缸(包括气缸118)的进气门(包括进气门122)。类似地,多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴142)可以控制气缸118的多个排气门和/或可以控制多列气缸(包括气缸118)的排气门(包括排气门130)。
[0077] 进气门122打开的时间可以通过进气凸轮相位器148相对于活塞TDC改变。排气门130打开的时间可以通过排气凸轮相位器150相对于活塞TDC改变。气门致动器模块158可以基于来自ECM 114的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。当实施的时候,可变气门升程还可以通过气门致动器模块158控制。
[0078] 气门致动器模块158可以通过禁用进气门122和/或排气门130的打开来将气缸118去激活。气门致动器模块158可以分别地通过将进气门122和排气门130从进气凸轮轴140和排气凸轮轴142脱开来禁用进气门122和排气门130的打开。在各种实施方式中,可以通过凸轮轴之外的装置(例如电液和/或电磁致动器)来控制进气门122和/或排气门130。
[0079] 燃料系统160提供燃料到燃料喷射器125以便输送到气缸。燃料系统160包括燃料箱162、低压泵164、第一燃料线路166、高压泵168、第二燃料线路170和燃料轨172。低压泵164将燃料从燃料箱162通过第一燃料线路166输送到高压泵168。低压泵164可以是电动泵。
[0080] 高压泵168将来自第一燃料线路166的燃料加压并且将加压的燃料通过第二燃料线路170输送到燃料轨172。高压泵168可以通过进气凸轮轴140和/或排气凸轮轴142驱动。燃料轨172将加压的燃料分送到发动机102的一个或多个燃料喷射器-例如燃料喷射器125。
[0081] ECM 114控制泵致动器模块174,从而调整低压泵164和高压泵168的输出来分别实现第一燃料线路166和燃料轨172中的期望压力。低侧燃料压力(LFP)传感器176测量第一燃料线路166中燃料的压力(可被称为低侧压力)。高侧燃料压力(HFP)传感器178测量燃料轨172中燃料的压力(可被称为高侧压力)。LFP传感器176和HFP传感器178可以提供低侧压力和高侧压力到泵致动器模块174,所述泵致动器模块174继而可提供低侧压力和高侧压力到ECM 114。备选地,LFP传感器176和HFP传感器178可以将低侧压力和高侧直接提供到ECM 
114。
[0082] 发动机系统100可以使用曲轴位置(CKP)传感器180测量曲轴的位置。可以使用发动机冷却剂温度(ECT)传感器182测量发动机冷却剂的温度。ECT传感器182可以定位在发动机102内或者定位在冷却剂循环的其他位置(例如冷却器(未示出))处。
[0083] 可以使用歧管绝对压力(MAP)传感器184测量进气歧管110内的压力。在各种实施方式中,可以测量发动机真空,所述发动机真空是环境空气压力与进气歧管110内的压力之间的差值。可以使用质量空气流(MAF)传感器186测量流入到进气歧管110中的空气的质量流率。在各种实施方式中,MAF传感器186可定位在壳体中,所述壳体还包括节气门112。
[0084] 节气门致动器模块116可以使用一个或多个节气门位置传感器(TPS)190来监测节气门112的位置。可以使用进气空气温度(IAT)传感器192来测量吸入到发动机102中的空气的环境温度。ECM 114可以使用来自传感器的信号做出对发动机系统100的控制决策。
[0085] 参阅图2,高压泵168的示例性实施方式包括入口201、第一止回阀202、电磁阀204、泵机构206、第二止回阀208、卸荷阀210和出口211。止回阀202、208允许燃料仅沿着一个方向(即,从第一燃料线路166到第二燃料线路170的方向)流动。当电磁阀204打开时,电磁阀204允许燃料从第一燃料线路166流动到第二燃料线路170。当电磁阀204闭合时,电磁阀204防止燃料从第一燃料线路166流动到第二燃料线路170。电磁阀204可以基于从泵致动器模块174接收的信号打开或闭合。当第二燃料线路170内的压力大于预定压力时,卸荷阀210可以打开以便允许燃料从第二燃料线路170流动到第一燃料线路166。
[0086] 泵机构206包括腔室212、活塞214、弹簧216、弹簧座218、以及凸轮轴220(例如进气凸轮轴140或排气凸轮轴142)。当电磁阀204打开时,腔室212从第一燃料线路166接收燃料。弹簧座218接合凸轮轴220。弹簧216将力从弹簧座218传送到活塞214并且保持弹簧座218与凸轮轴220接合。因此,随着进气凸轮轴140旋转,活塞214在腔室212内沿着由双箭头222指示的方向往复移动。相对于图2所示的朝向,当弹簧座218接合凸轮轴220上的鼻端(lobe)
224时活塞214可以沿着向上方向移动,这可以迫使燃料从腔室212流动到第二燃料线路
170。
[0087] 泵致动器模块174可以调节电磁阀204的打开持续时间以便调整高压泵168的输出。弹簧座218接合鼻端224达曲轴旋转的预定量(例如,130度),这受到鼻端224的形状的管控。泵致动器模块174可以在弹簧座218接合鼻端224时打开电磁阀204。通过打开电磁阀204达弹簧座218接合鼻端224的整个时段,泵致动器模块174可以使高压泵168以全容积运行。通过打开电磁阀204达弹簧座218接合鼻端224的时段的一部分,泵致动器模块174可以使高压泵168以小于全容积的容积运行。泵致动器模块174可以基于曲轴位置确定弹簧座218何时接合鼻端224。
[0088] 参阅图3,ECM 114的示例性实施方式包括泵温度模块302、发动机速度模块304、喷射器控制模块306、泵控制模块308、输送时段模块310和燃料蒸发模块312。泵温度模块302确定高压泵168的温度。泵温度模块302可以基于发动机冷却剂温度、入口空气的质量流率和/或入口空气温度来估算高压泵168的温度。
[0089] 泵温度模块302可以基于例如下述的关系来估算高压泵168的温度(T):
[0090] T=f(WF1*IAT+WF2*ECT)
[0091] 其中WF1是第一加权因数,IAT是进气空气温度,WF2是第二加权因数,并且ECT是发动机冷却剂温度。第一加权因数可与进气空气的质量流率成正比,而第二加权因数可与进气空气的质量流率成反比。例如,当进气空气的质量流率是32克每秒(g/s)时,第一加权因数和第二加权因数每个都可以是0.5。在另一个示例中,当进气空气的质量流率是100g/s时,第一加权因数可以是0.8并且第二加权因数可以是0.2。
[0092] 发动机速度模块304基于来自CKP传感器180的曲轴位置确定发动机速度。发动机速度模块304可以基于在齿检测之间的曲轴旋转的量以及对应的时段来确定发动机速度。发动机速度模块304输出发动机速度。
[0093] 喷射器控制模块306控制喷射器致动器模块124以便调节燃料喷射器125的打开持续时间。喷射器控制模块306可以基于期望的燃料速率和高侧压力来确定燃料喷射器125的打开持续时间。喷射器控制模块306可以基于每个气缸的期望的空气/燃料比率以及/或者空气量来确定期望的燃料速率。喷射器控制模块306可以基于进气空气的质量流率以及/或者发动机速度来确定每个气缸的空气量。
[0094] 泵控制模块308控制泵致动器模块174以便调节低压泵164和高压泵168的输出。泵控制模块308可以基于测量的低侧压力和期望的低侧压力来调节低压泵164的输出。泵控制模块308可以基于测量的高侧压力和期望的高侧压力来调节高压泵168的输出。泵控制模块308可以基于期望的燃料速率确定期望的低侧压力和/或期望的高侧压力。
[0095] 输送时段模块310确定高压泵168输送燃料到燃料轨172所达的时段,所述时段可以被称为高压泵168的输送时段。输送时段模块310可以基于何时激活高压泵168(例如,何时打开电磁阀204)以及曲轴位置来确定对应于输送时段的曲轴旋转的量。输送时段模块310可以基于泵控制模块308与泵致动器模块174之间的通讯来确定何时激活高压泵168。
[0096] 燃料蒸发模块312确定高压泵168的入口处的燃料是否蒸发。燃料蒸发模块312可以基于泵温度、高侧压力和/或高压泵168的输送时段来确定高压泵168的入口处的燃料是否蒸发。燃料蒸发模块312可以生成信号指示在高压泵168的入口处的燃料是否蒸发。
[0097] 当泵温度大于第一温度(例如,60摄氏度(℃))时,燃料蒸发模块312可以确定高压泵168的入口处的燃料蒸发。当高侧压力小于第一压力(例如,1兆帕(MPa))时,燃料蒸发模块312可以确定高压泵168的入口处的燃料蒸发。当对应于输送时段的曲轴旋转的量大于第一量(例如,120度)时,燃料蒸发模块312可以预定高压泵168的入口处的燃料蒸发。可以预定第一温度、第一压力和/或第一量。
[0098] 当高压泵168的入口处的燃料蒸发时,泵控制模块308可以增加低压泵164的输出。例如,泵控制模块308可以使低压泵164在具有百分之70与百分之80之间的上限的容积范围内正常运行。然而,当高压泵168的入口处的燃料蒸发时,泵控制模块308可以使低压泵164的运行容积增加到大于百分之80的百分比(例如,百分之100)。百分之100的运行容积可以被称为全容积或最大容积。
[0099] 泵控制模块308可以使低压泵164以增加的容积运行达预定时段(例如,从1秒到2秒)。另外或备选地,泵控制模块308可以使低压泵164以增加的容积运行,直到对应于输送时段的曲轴旋转的量小于第二量(例如,100度)。另外或备选地,泵控制模块308可以使低压泵164以增加的容积运行,直到高侧压力大于第二压力(例如,2MPa)。可以预定第二量和/或第二压力。
[0100] 泵控制模块308可以通过调节期望的低侧压力来调节低压泵164的运行容积。例如,泵控制模块308通常可将期望的低侧压力保持在大约320千帕(kPa)。然而,当高压泵168的入口处的燃料蒸发时,泵控制模块308可以使期望的低侧压力增加到大约600kPa。
[0101] 参阅图4,用于控制低压泵来防止在高压泵的入口处形成蒸汽的示例性方法在402处开始。在404处,所述方法估算高压泵的温度。所述方法可以基于发动机冷却剂温度、进气空气的质量流率和/或进气空气温度来估算高压泵的温度。例如,所述方法可以使用一种关系(例如上面参阅图2论述的关系(1))来估算高压泵的温度。关系(1)可以具体表达为查询表和/或公式。
[0102] 在406处,所述方法确定泵温度是否大于第一温度(例如,60℃)。如果泵温度大于第一温度,所述方法继续进行至408。否则,所述方法继续进行至410。
[0103] 在408处,所述方法确定高压泵的出口侧的压力是否小于第一压力(例如,1MPa)。高压泵的出口侧的压力可被称为高侧压力。所述方法可以测量在燃料轨中以及/或者在从高压泵延伸到燃料轨的燃料线路中的高侧压力。如果高侧压力小于第一压力,所述方法继续进行至412。否则,所述方法继续进行至410。
[0104] 在410处,所述方法使低压泵正常运行。例如,所述方法可以使低压泵在具有在百分之70到百分之80之间的上限的容积范围内运行。另外或备选地,所述方法可以将低压泵的出口侧的期望压力保持在大约320kPa。低压泵的出口侧的压力可被称为低侧压力。
[0105] 在412处,所述方法监测高压泵输送燃料到燃料轨所达的时段,所述时段可被称为高压泵的输送时段。所述方法可以基于何时激活高压泵(例如,何时打开高压泵中的电磁阀)以及测量的曲轴位置来确定对应于输送时段的曲轴旋转的量。所述方法可以基于期望的高侧压力与测量的高侧压力之间的差值来调节输送时段。
[0106] 在414处,所述方法确定对应于输送时段的曲轴旋转的量是否大于第一量(例如,120度)。如果对应于输送时段的曲轴旋转的量大于第一量,所述方法继续进行至416。否则,所述方法继续进行至410。
[0107] 在416处,所述方法使期望的低侧压力增加。例如,所述方法可以使期望的低侧压力增加到大约600kPa。另外或备选地,所述方法可以使低压泵的运行容积增加到大于百分之80的百分比(例如,百分之100)。
[0108] 在418处,所述方法确定对应于输送时段的曲轴旋转的量是否小于第二量(例如,100度)。如果对应于输送时段的曲轴旋转的量小于第二量,所述方法继续至410。另外或备选地,在418处,所述方法可以确定低压泵以增加的容积运行所达的时段是否大于第一时段(例如,从1秒到2秒)。如果低压泵以增加的容积运行所达的时段大于第一时段,所述方法可以继续至410。另外或备选地,在418处,所述方法可以确定高侧压力是否大于第二压力(例如,2MPa)。如果高侧压力大于第二量,所述方法继续进行至410。可以预定第一温度、第一压力、第一量、第二量、第一时段和/或第二压力。
[0109] 参阅图5,相对于x轴线506和第一y轴线508绘出期望的高侧压力502和测量的高侧压力504。x轴线506以秒指示时间,而第一y轴线508以MPa指示压力。另外,相对于x轴线506和第二y轴线514绘出高压泵的输送时段510以及低压泵的占空因数512。第二y轴线514以度指示曲轴旋转并且以百分比指示占空因数。
[0110] 在516处,期望的高侧压力增加,指示在燃料输送被切断之后燃料被允许输送到发动机的气缸。在518处,测量的高侧压力开始小于期望的高侧压力。在520处,高压泵的输送时段510增加到最大值,指示在高压泵的入口处形成蒸汽。在522处,根据本公开的系统和方法使低压泵的占空因数512增加到百分之100。因此,测量的高侧压力504增加,指示免于在高压泵的入口处形成蒸汽。
[0111] 前面的描述本质上仅是示例性的,决非旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广义教导可以各种形式实施。因此,虽然本公开包括特定示例,本公开的真实范围不应局限于这些示例,因为在对附图、详细说明和随后的权利要求书进行研究之后,其他修改将变得显而易见。如在此使用的,短语“A、B和C中的至少一个”应被解释为意指逻辑的(A或B或C),其使用非排他性逻辑“或”。 应当理解的是,在不改变本公开的原理的情况下,方法内的一个或多个步骤可以不同的次序(或同时)执行。
[0112] 在本申请中(包括下面的定义),术语“模块”可用术语“电路”代替。术语“模块”可涉及、是下列各项的一部分、或包括:专用集成电路(ASIC);数字、模拟或者混合模拟/数字离散电路;数字、模拟或者混合模拟/数字集成电路、组合逻辑电路;场可编程门阵列(FPGA);执行代码的处理器(共享的、专用的或成组的);存储由处理器执行的代码的存储器(共享的、专用的或成组的);提供所述功能的其他适当硬件;或者上述中的某些或全部的组合(如在系统级芯片中)。
[0113] 如上面使用的,术语“代码”可包括软件、固件和/或微代码,并且可涉及程序、例程、函数、类和/或对象。术语“共享处理器”包括执行来自多个模块的某些或全部代码的单个处理器。术语“成组处理器”包括与附加处理器组合地执行来自一个或多个模块的某些或全部代码的处理器。术语“共享存储器”包括存储来自多个模块的某些或全部代码的单个存储器。术语“成组存储器”包括与附加存储器组合地存储来自一个或多个模块的某些或全部代码的存储器。术语“存储器”可以是术语“计算机可读介质”的子集。术语“计算机可读介质”不包括传播穿过介质的临时性电气和电磁信号,并且可以因此被认为是有形和非临时性的。非临时性有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁性存储器和光学存储器。
[0114] 本申请中描述的装置和方法可由一个或多个计算机程序部分或完全实施,所述一个或多个计算机程序由一个或多个处理器执行。计算机程序包括处理器可执行的指令,所述处理器可执行的指令存储于至少一个非临时性有形计算机可读介质上。计算机程序还可包括和/或依赖于所存储的数据。