[发明专利]用于低燃料泵送体积的直喷式泵控制

说明书

本发明涉及用于低燃料泵送体积的直喷式泵控制。提供了用于控制直喷式燃料泵的电磁溢流阀的方法，其中根据某些状况激励和去激励电磁溢流阀。当指定小的分数捕集体积时，需要控制策略来操作直喷式燃料泵，其中小量的燃料被压缩并且发送到直喷式燃料轨。为了针对小的分数捕集体积维持可靠且可重复的电磁溢流阀行为，提出了涉及激励电磁溢流阀持续低于捕集体积分数阈值的最小角度持续期的方法。

技术领域

本申请总体涉及当在内燃发动机中以低位移体积运转时用于直喷式燃料泵的控制方案。

背景技术

利用燃料的缸内直喷的一些车辆发动机系统包括燃料输送系统，该燃料输送系统具有多个燃料泵，用于向燃料喷射器提供合适的燃料压力。这种类型的燃料系统，即汽油直喷(GDI)，被用于提高功率效率和燃料能够被输送到汽缸的范围。GDI燃料喷射器可能要求高压燃料进行喷射，从而产生增强的雾化，以便更高效的燃烧。作为一个示例，GDI系统可以利用沿燃料通道分别串联布置在燃料箱和燃料喷射器之间的电气驱动的低压泵(即，燃料提升泵)和机械驱动的高压泵(即，直喷式泵)。在许多GDI应用中，高压燃料泵可以被用于提高输送到燃料喷射器的燃料的压力。该高压燃料泵可以包括螺线管致动的“溢流阀”(spillvalve,SV)或燃料体积调节器(FVR)，它们可以被致动以控制进入高压燃料泵的燃料的流量。存在用于操作高压泵和低压泵以确保高效的燃料系统和发动机运转的各种控制策略。

在由Hiraku等在US 6725837中示出的一种控制直喷式燃料泵的方法中，控制器执行一系列计算，以控制发动机的直喷式燃料泵和直接喷射器。在有关的燃料系统中，电磁阀被接通和切断，以禁止或允许燃料进入直喷式燃料泵，由此改变该泵的排放速率。为了按照电磁阀所控制地实现泵的目标燃料喷射体积，基于泵的特性和喷射器操作来计算校正时间宽度。在一个示例中，控制器根据各种参数检测发动机的运行状态，以确定喷射启动正时和目标喷射时间宽度。而且，基于这些参数，控制器计算直喷式燃料泵的排放启动正时和排放时间宽度。这些参数包括加速打开程度、曲柄转角和发动机转速。通过检查泵的喷射周期和排放周期之间的重叠，确定用于发现喷射器的校正时间宽度的值。

然而，在此发明人已经认识到US 6725837的方法的潜在问题。第一，虽然Hiraku等的方法可以如所描述地针对燃料排放速率范围0％到100％提供直喷式燃料泵的控制，但是Hiraku等并没有解决在低燃料排放速率(例如，范围从0％到15％)下可能出现的各种问题。在此，发明人已经认识到，当期望小的泵送体积或排放速率时，需要控制策略来具体解决可能与快速打开和关闭电磁阀关联的不可重复性和不可靠性。

发明内容

因此，在一个示例中，上述问题可以由以下方法至少部分地解决，该方法包括：在第一状况期间，激励直喷式燃料泵的电磁溢流阀仅持续基于直喷式燃料泵的活塞的位置的角度持续期；和在第二状况期间，激励电磁溢流阀持续或长于最小角度持续期，其中在到达活塞的上止点位置之后，停用电磁溢流阀。例如，第一状况包括当直喷式燃料泵的捕集体积分数高于阈值的时候，且第二状况包括当捕集体积分数低于阈值的时候。捕集体积分数，或者说位移量或泵送量，是有多少燃料通过直喷式燃料泵压缩并且喷射到燃料轨的度量。以此方式，直喷式泵被操作以便即使针对小的捕集体积，也确保电磁阀的可重复性和可靠性。

在另一个示例中，当燃料捕集体积低于阈值时，电磁溢流阀被开启或被激励，其中电磁溢流阀被激励持续或长于与直喷式燃料泵的活塞的位置无关的角度持续期。在一些燃料系统中，传感器可以测量向泵活塞提供动力的驱动凸轮的角度位置，所以控制器能够使电磁溢流阀的激活与驱动凸轮和泵活塞的位置同步。在公开的方法中，在某些发动机和燃料系统工况期间，与泵活塞的位置同步地应用电磁溢流阀的控制。

应该理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍一批概念，这些概念在具体实施方式中进一步描述。这并不意味着识别了要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决上面或者在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。