[发明专利]用于高压燃料泵冷却的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年9月27日提交的标题为“Methods and Systems for High Pressure Fuel Pump Cooling”的美国临时专利申请No.62/400,484的优先权。以上引用的申请的全部内容通过引用以其整体并入本文，用于所有目的。

技术领域

本申请总体涉及用于调节内燃发动机的燃料喷射器的操作以维持燃料泵温度的系统和方法。

背景技术

发动机可以被配置为使用进气道喷射和直接喷射中的一个或多个将燃料递送到发动机汽缸。进气道燃料直接喷射(PFDI)发动机能够利用两种燃料喷射系统。例如，在高发动机负荷下，可以经由直接喷射器将燃料直接喷射到发动机汽缸，从而利用直接喷射(DI)的充气冷却性质。在较低的发动机负荷下并且在发动机起动时，可以经由进气道燃料喷射器将燃料喷射到发动机汽缸的进气道，从而减少颗粒物排放。此外，因为直接喷射器和将燃料递送到直接喷射器的高压燃料泵(HPP)在活动时可以发出滴答噪声，所以NVH对客户的影响减少。在其他状况期间，可以经由进气道喷射器将燃料的一部分递送到汽缸而经由直接喷射器将剩余的燃料递送到汽缸。

在燃料的直接喷射被禁用并且没有燃料正通过直接喷射器被释放的发动机操作时段期间(即，在仅安排燃料的进气道喷射的状况期间)，DI燃料轨内部捕获的燃料可能由于高温而膨胀。这可以在DI燃料轨中造成压力积聚以及升高的喷射器顶端温度。此外，HPP的温度可能上升。如果DI的停用时段长，则压力和温度积聚(build-up)可以是显著的。长时间暴露于这种高温高压状况可能导致对燃料系统组件的内部损坏。

发明内容

为解决这个问题，在直接喷射被禁用时，可以基于预期的(即，建模的)HPP温度不断调节通过HPP和DI系统的燃料流以提供充足的流来冷却HPP而不增加滴答噪声(ticking noise)。一种示例方法包括：在发动机暖机怠速状况期间，维持发动机直接喷射器中的每个和将燃料递送到直接喷射器的高压燃料泵禁用，直到泵的建模温度高于阈值；并且然后暂时重新激活发动机直接喷射器和高压燃料泵中的每个，直到建模温度低于阈值。

作为示例，在暖机怠速期间，发动机可以仅经由进气道喷射加燃料。DI喷射系统和将燃料递送到直接喷射器的HPP可以被禁用。响应于建模的HPP温度上升到阈值以上，可以间歇性地启用HPP和DI喷射器，并且可以以通过HPP的一定流速经由DI喷射提供足够冷却的燃料。这可以被继续直到HPP温度在阈值以下。其后，HPP和直接喷射器两者可以被禁用并且仅进气道燃料喷射可以被重新开始。

以这种方式，可以在将燃料递送到DI燃料轨的HPP处实现温度控制，特别是在仅使用进气道燃料喷射进行延长操作的状况期间。维持通过DI燃料系统组件的最小燃料流的技术效果是可以冷却HPP。通过基于燃料系统状况对HPP温度进行建模，可以更好地调节DI燃料流以将HPP温度维持在期望范围内。通过间歇性地操作HPP和直接喷射器以维持HPP温度在阈值温度以下，对高压燃料泵的内部损坏被减少。此外，HPP和直接喷射器可以维持停用达较长持续时间，从而减少滴答声和相关的NVH问题的发生。即使在直接喷射器和HPP被间歇性地激活以用于温度救济(relief)时，所生成的令人反感的噪声的量也可以显著降低或可忽略不计。

应该理解，提供上述发明内容以便以简化形式介绍概念的选择，所述概念在具体实施方式中将进一步被描述。这并非意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围通过随附权利要求唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上述或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示意地描绘内燃发动机的汽缸的示例实施例。

图2示意地描绘燃料系统的示例实施例，该燃料系统经配置为可以与图1的发动机一起使用用于进气道喷射和直接喷射。

图3示出可以实施用于冷却图2的燃料系统的高压燃料泵的方法的流程图。

图4示出实现高压燃料泵的冷却的直接喷射的燃料的燃料校准的示例表。

图5示出使用直接喷射流控制的HPP温度救济的示例曲线图。

图6示出根据经验确定的进气道燃料和直接燃料分数(DI/PFI分流比)的示例表。

具体实施方式