Надежная система топливного насоса непосредственного впрыска



Надежная система топливного насоса непосредственного впрыска
Надежная система топливного насоса непосредственного впрыска
Надежная система топливного насоса непосредственного впрыска
Надежная система топливного насоса непосредственного впрыска
Надежная система топливного насоса непосредственного впрыска
Надежная система топливного насоса непосредственного впрыска
Надежная система топливного насоса непосредственного впрыска
Надежная система топливного насоса непосредственного впрыска

Владельцы патента RU 2669427:

ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи (US)

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания. Предложенный способ для двигателя с непосредственным впрыском топлива во впускное окно (PFDI) может содержать, во время первого состояния, содержащего непосредственный впрыск топлива в двигатель PFDI, оценивание давления паров топлива и установку давления подкачивающего топливного насоса большим, чем давление паров топлива, на пороговую разность давлений, а во время второго состояния, содержащего впрыск топлива через впускной топливный канал в двигатель PFDI, установку относительной длительности включения топливного насоса непосредственного впрыска (DI) на пороговую относительную длительность включения без подачи топлива в направляющую-распределитель для топлива DI. Технический результат – повышение срока службы насоса непосредственного впрыска и повышение стабильности подачи топлива. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Двигатели с непосредственным впрыском топлива во впускное окно (PFDI) способны к преимущественному использованию как впрыска впускного канала, так и непосредственного впрыска топлива. Например, на более высоких нагрузках двигателя, топливо может впрыскиваться в двигатель с использованием непосредственного впрыска топлива, тем самым, улучшая рабочие характеристики двигателя (например, повышая имеющийся в распоряжении крутящий момент и экономию топлива). На более низких нагрузках двигателя, топливо может впрыскиваться в двигатель с использованием впрыска впускного канала топлива во впускной топливный канал, тем самым, понижая выбросы, виброакустические параметры (NVH) транспортного средства и износ компонентов системы непосредственного впрыска (например, форсунок, соленоидного клапана насоса DI, и тому подобного). В двигателях PFDI, топливный насос низкого давления подает топливо из топливного бака как в топливные форсунки впускного канала, так и в топливный насос непосредственного впрыска. Так как могут быть периоды работы двигателя, в течение которых топливный насос непосредственного впрыска может не быть работающим (например, во время впрыска впускного канала топлива во впускной канал на низких нагрузках двигателя), смазывание топливного насоса DI может не поддерживаться, а износ, NVH и ухудшение характеристик топливного насоса DI могут повышаться.

Традиционные способы эксплуатации двигателей PFDI могут включать в себя непосредственный впрыск топлива в условиях холостого хода двигателя, для того чтобы поддерживать смазывание топливного насоса непосредственного впрыска. Более того, в некоторых двигателях PFDI, топливный насос низкого давления может эксплуатироваться на избыточных уровнях мощности, для того чтобы обеспечивать надежную подачу топлива в топливный насос непосредственного впрыска, и для того чтобы уменьшать образование пустот в насосе непосредственного впрыска. Другие способы эксплуатации двигателей PFDI стремятся оптимизировать потребляемую мощность топливного насоса низкого давления.

Изобретатели в материалах настоящей заявки осознали потенциальные проблемы у вышеприведенных подходов. Во-первых, так как топливный насос непосредственного впрыска может не использоваться на низких нагрузках и нагрузках двигателя холостого хода в двигателях PFDI, смазывание насоса может уменьшаться, тем самым, ускоряя ухудшение характеристик насоса. Более того, эксплуатация насоса непосредственного впрыска во время условий холостого хода двигателя может приводить к чрезмерным NVH вследствие тикающих звуков, вырабатываемых топливным насосом DI, и вследствие отсутствия шума двигателя для маскирования шума насоса. Во-вторых, традиционные способы управления топливным насосом низкого давления расходуют избыточную мощность насоса, тем самым, понижая экономию топлива и долговечность насоса, или не подают топливо надежно в топливный насос непосредственного впрыска, тем самым, вызывая образование пустот в насосе, что может ослаблять рабочие характеристики двигателя и усугублять ухудшение характеристик нагнетательного насоса.

Один из подходов, который по меньшей мере частично преодолевает вышеприведенные проблемы и добивается технического результата увеличения долговечности насоса непосредственного впрыска без повышения NVH, и повышения устойчивости подачи топлива в топливный насос непосредственного впрыска наряду с понижением потребляемой мощности и без снижения долговечности насоса низкого давления, включает в себя способ для двигателя PFDI, во время первого состояния, содержащего непосредственный впрыск топлива в двигатель PFDI, оценивающий давление паров топлива и устанавливающий давление подкачивающего топливного насоса большим, чем давление паров топлива, на пороговую разность давлений, а во время второго состояния, содержащего впрыск топлива впрыском впускного канала во впускной топливный канал в двигатель PFDI, устанавливающий относительную длительность включения топливного насоса DI на пороговую относительную длительность включения без подачи топлива в направляющую-распределитель для топлива DI.

В еще одном варианте осуществления, способ эксплуатации топливной системы для двигателя содержит поддержание давления подкачивающего топливного насоса большим, чем оцененное давление паров топлива, в то время как топливо подвергается непосредственному впрыску в двигатель, и принудительную установку относительной длительности включения топливного насоса DI выше пороговой относительной длительности включения, когда топливо не подвергается непосредственному впрыску в двигатель.

В еще одном варианте осуществления, система двигателя содержит двигатель PFDI, топливный насос DI, подкачивающий топливный насос и контроллер, содержащий исполняемые команды для, во время первого состояния, содержащего непосредственный впрыск топлива в двигатель PFDI, оценивания давления паров топлива и установки давления подкачивающего топливного насоса большим, чем давление паров топлива, на пороговую разность давлений, а во время второго состояния, содержащего впрыск топлива впрыском впускного канала во впускной канал в двигатель PFDI, установки относительной длительности включения топливного насоса DI на пороговую относительную длительность включения без подачи топлива в направляющую-распределитель для топлива DI.

Таким образом, образование пустот в топливном насосе DI может уменьшаться, давая топливному насосу DI возможность поддерживать работу на полном коэффициенте наполнения наряду с понижением мощности подкачивающего насоса и, тем самым, понижая устойчивость работы топливного насоса DI. Более того, NVH топливного насоса DI и ухудшение характеристик топливного насоса DI могут уменьшаться.

Должно быть понятно, что сущность изобретения, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые кладут конец каким-нибудь недостаткам, отмеченным выше или в любой части этого раскрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает примерный двигатель с непосредственным впрыском топлива во впускное окно.

Фиг. 2 показывает пример топливной системы, которая может использоваться с двигателем с непосредственным впрыском топлива во впускное окно по фиг. 1.

Фиг. 3A - примерный график, иллюстрирующий давление в топливном насосе низкого давления и давление паров топлива.

Фиг. 3B - примерная временная диаграмма, иллюстрирующая работу двигателя с непосредственным впрыском топлива во впускное окно.

Фиг. 4 - схема примера топливного насоса непосредственного впрыска.

Фиг. 5 - примерная блок-схема последовательности операций способа эксплуатации двигателя с непосредственным впрыском топлива во впускное окно.

Фиг. 6 - примерная временная диаграмма, иллюстрирующая работу двигателя с непосредственным впрыском топлива во впускное окно.

Фиг. 7 - примерный график относительной длительности включения топливного насоса DI в зависимости от давления в направляющей-распределителе для топлива DI.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Последующее раскрытие относится к способам и системам для эксплуатации двигателя с непосредственным впрыском топлива во впускное окно (PFDI), такого как система двигателя по фиг. 1. Топливная система двигателя PFDI, как проиллюстрировано на фиг. 2, может быть выполнена с возможностью подавать один или более разных типов топлива в двигатель внутреннего сгорания, такой как двигатель по фиг. 1. Топливный насос непосредственного впрыска, как показано на фиг. 4, может быть включен в системы по фиг. 1 и 2. Двигатель с непосредственным впрыском топлива во впускное окно может работать, как показано на фиг. 3B и 6, согласно способу в качестве проиллюстрированного на фиг. 5. Фиг. 3A - примерный график, иллюстрирующий давление в топливном канале и объем топлива в топливном канале. Фиг. 7 - примерный график относительной длительности включения топливного насоса DI в зависимости от давления в направляющей-распределителе для топлива DI.

С обращением к фиг. 1, она изображает пример камеры сгорания или цилиндра двигателя 10 внутреннего сгорания. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя 130 транспортного средства через устройство 132 ввода. В этом примере, устройство 132 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Цилиндр 14 (в материалах настоящей заявки также «камера сгорания») двигателя 10 может включать в себя стенки 136 камеры сгорания с поршнем 138, расположенным в них. Поршень 138 может быть присоединен к коленчатому валу 140, так чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 140 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу пассажирского транспортного средства через систему трансмиссии. Кроме того, электродвигатель стартера (не показан) может быть присоединен к коленчатому валу 140 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10.

Цилиндр 14 может принимать всасываемый воздух через последовательность впускных воздушных каналов 142, 144 и 146. Впускной воздушный канал 146 может сообщаться с другими цилиндрами двигателя 10 в дополнение к цилиндру 14. В некоторых примерах, один или более впускных воздушных каналов могут включать в себя устройство наддува, такое как турбонагнетатель или нагнетатель. Например, фиг. 1 показывает двигатель 10, сконфигурированный турбонагнетателем, включающим в себя компрессор 174, скомпонованный между впускными воздушными каналами 142 и 144, и турбину 176 в системе выпуска, скомпонованную вдоль выпускного канала 148. Компрессор 174 может по меньшей мере частично приводиться в действие турбиной 176 с приводом от отработавших газов через вал 180, где устройство наддува сконфигурировано в качестве турбонагнетателя. Однако, в других примерах, таких как где двигатель 10 снабжен нагнетателем, турбина 176 с приводом от отработавших газов, по выбору, может быть не включена в состав, где компрессор может приводиться в действие механической подводимой мощностью от электродвигателя или двигателя. Дроссель 162, включающий в себя дроссельную заслонку 164, может быть установлен вдоль впускного канала двигателя для изменения расхода и/или давления всасываемого воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя. Например, дроссель 162 может быть расположен ниже по потоку от компрессора 174, как показано на фиг. 1, или, в качестве альтернативы, может быть предусмотрен выше по потоку от компрессора 174.

Выпускной канал 148 может принимать отработавшие газы из других цилиндров двигателя 10 в дополнение к цилиндру 14. Датчик 128 отработавших газов показан присоединенным к выпускному каналу 148 выше по потоку от устройства 178 снижения токсичности выбросов. Датчик 128 может быть выбран из числа различных пригодных датчиков для выдачи указания топливо/воздушного соотношения в отработавших газах, например, таких как линейный кислородный датчик или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик количества кислорода в отработавших газах), двухрежимный кислородный датчик или датчик EGO (который изображен), HEGO (подогреваемый EGO), NOx, HC, или CO. Устройство 178 снижения токсичности выбросов может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NOx, различными другими устройствами снижения токсичности выбросов или их комбинациями.

Каждый цилиндр двигателя 10 может включать в себя один или более впускных клапанов и один или более выпускных клапанов. Например, цилиндр 14 показан включающим в себя по меньшей мере один впускной тарельчатый клапан 150 и по меньшей мере один выпускной тарельчатый клапан 156, расположенные в верхней области цилиндра 14. В некоторых примерах, каждый цилиндр двигателя 10, в том числе, цилиндр 14, может включать в себя по меньшей мере два впускных тарельчатых клапана и по меньшей мере два выпускных тарельчатых клапана, расположенных в верхней области цилиндра.

Впускной тарельчатый клапан 150 может управляться контроллером 12 посредством исполнительного механизма 152. Подобным образом, выпускной тарельчатый клапан 156 может управляться контроллером 12 посредством исполнительного механизма 154. Во время некоторых условий, контроллер 12 может изменять сигналы, выдаваемые на приводы 152 и 154, для управления открыванием и закрыванием соответственных впускных и выпускных клапанов. Положение впускного тарельчатого клапана 150 и выпускного тарельчатого клапана 156 может определяться соответственными датчиками положения клапана (не показаны). Исполнительные механизмы клапанов могут иметь тип электрического клапанного привода или тип кулачкового привода, либо их комбинацию. Установка фаз распределения впускных и выпускных клапанов может управляться одновременно, или может использоваться любая из возможности регулируемой установки фаз кулачкового распределения впускных клапанов, регулируемой установки фаз кулачкового распределения выпускных клапанов, сдвоенной независимой установки фаз кулачкового распределения или постоянной установки фаз кулачкового распределения. Каждая система кулачкового привода может включать в себя один или более кулачков и может использовать одну или более из систем переключения профиля кулачков (CPS), регулируемой установки фаз кулачкового распределения (VCT), регулируемой установки фаз клапанного распределения (VVT) и/или регулируемого подъема клапанов (VVL), которые могут управляться контроллером 12 для изменения работы клапанов. Например, цилиндр 14, в качестве альтернативы, может включать в себя впускной клапан, управляемый посредством приведения в действие электрического клапанного привода, и выпускной клапан, управляемый посредством кулачкового привода, в том числе, CPS и/или VCT. В других примерах, впускной и выпускной клапаны могут управляться системой золотникового клапанного исполнительного механизма или привода, либо системой исполнительного механизма или привода с переменной установкой фаз клапанного распределения.

Цилиндр 14 может иметь степень сжатия, которая является отношением объемов того, когда поршень 138 находится в нижней мертвой точке, к тому, когда в верхней мертвой точке. В одном из примеров, степень сжатия находится в диапазоне от 9:1 до 10:1. Однако, в некоторых примерах, где используется другое топливо, степень сжатия может быть увеличена. Это, например, может происходить, когда используется более высокооктановое топливо или топливо с более высоким скрытым теплосодержанием испарения. Степень сжатия также может быть повышена, если используется непосредственный впрыск, вследствие его воздействия на работу двигателя с детонацией.

В некоторых примерах, каждый цилиндр 14 двигателя 10 может включать в себя свечу 192 зажигания для инициирования сгорания. Система 190 зажигания может выдавать искру зажигания в камеру (например, цилиндр 14) сгорания через свечу 192 зажигания в ответ на сигнал SA опережения зажигания из контроллера 12, в выбранных рабочих режимах. Однако, в некоторых вариантах осуществления, свеча 192 зажигания может быть не включена в состав, таких как где двигатель 10 может инициировать сгорание самовоспламенением или впрыском топлива, как может иметь место у некоторых дизельных двигателей.

В некоторых примерах, каждый цилиндр двигателя 10 может быть сконфигурирован одной или более топливных форсунок для подачи топлива в него. В качестве неограничивающего примера, показан цилиндр 14, включающий в себя две топливных форсунки 166 и 170. Топливные форсунки 166 и 170 могут быть выполнены с возможностью подавать топливо, принятое из топливной системы 8. Как конкретизировано со ссылкой на фиг. 2 и 3, топливная система 8 может включать в себя один или более топливных баков, топливных насосов и направляющих-распределителей для топлива. Топливная форсунка 166 показана присоединенной непосредственно к цилиндру 14 для впрыска топлива непосредственно в него пропорционально длительности импульса сигнала FPW-1, принятого из контроллера 12 через электронный формирователь 168. Таким образом, топливная форсунка 166 обеспечивает то, что известно как непосредственный впрыск (в дальнейшем указываемый ссылкой как «DI») топлива в цилиндр 14 сгорания. Несмотря на то, что фиг. 1 показывает топливную форсунку 166 расположенную по одну сторону от цилиндра 14, она, в качестве альтернативы, может быть расположена выше поршня, к примеру, возле положения свечи 192 зажигания. Такое положение может улучшать смешивание и сгорание при работе двигателя на спиртосодержащем топливе вследствие низкой летучести некоторых спиртосодержащих видов топлива. В качестве альтернативы, форсунка может быть расположена выше и возле впускного клапана для усиления смешивания. Топливо может подаваться в топливную форсунку 166 из топливного бака топливной системы 8 через топливный насос высокого давления и направляющую-распределитель для топлива. Кроме того, топливный бак может иметь измерительный преобразователь давления, выдающий сигнал в контроллер 12.

Топливная форсунка 170 показана скомпонованной скорее во впускном канале 146, нежели в цилиндре 14, в конфигурации, которая обеспечивает то, что известно в качестве впрыска топлива во впускной топливный канал (в дальнейшем указываемого ссылкой как «PFI»), во впускное окно выше по потоку от цилиндра 14. Топливная форсунка 170 может впрыскивать топливо, принятое из топливной системы 8, пропорционально длительности импульса сигнала FPW-2, принятого из контроллера 12 через электронный формирователь 171. Отметим, что одиночный формирователь 168 или 171 может использоваться для обеих систем впрыска топлива, или многочисленные формирователи, например, формирователь 168 для топливной форсунки 166 и формирователь 171 для топливной форсунки 170, могут использоваться, как изображено.

В альтернативном примере, каждая из топливных форсунок 166 и 170 может быть сконфигурирована в качестве топливных форсунок непосредственного впрыска для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 14. В кроме того еще одном примере, каждая из топливных форсунок 166 и 170 может быть сконфигурирована в качестве топливных форсунок впрыска впускного канала для впрыска топлива выше по потоку от впускного клапана 150. Кроме того, в других примерах, цилиндр 14 может включать в себя только одну топливную форсунку, которая выполнена с возможностью принимать разное топливо из топливных систем в меняющихся относительных количествах в качестве топливной смеси, и дополнительно выполнена с возможностью впрыскивать эту топливную смесь непосредственно в цилиндр в качестве топливной форсунки непосредственного впрыска либо выше по потоку от впускных клапанов в качестве топливной форсунки впрыска впускного канала во впускной канал. По существу, должно быть принято во внимание, что топливные системы, описанные в материалах настоящей заявки. не должны ограничиваться конкретными конфигурациями топливной форсунки, описанными в материалах настоящей заявки в качестве примера.

Топливо может подаваться обеими форсунками в цилиндр в течение одиночного цикла цилиндра. Например, каждая форсунка может подавать часть полного впрыска топлива, который подвергается сгоранию в цилиндре 14. Кроме того, распределение и/или относительное количество топлива, подаваемого из каждой форсунки, может меняться в зависимости от условий эксплуатации, таких как нагрузка, детонация и температура отработавших газов двигателя, к примеру, описанных ниже. Впрыскиваемое в окно топливо может подаваться во время события открытого впускного клапана, события закрытого впускного клапана (например, по существу после такта впуска), а также во время работы как с открытым, так и закрытым впускным клапаном. Подобным образом, непосредственно впрыскиваемое топливо, например, может подаваться во время такта впуска, а также частично во время предшествующего такта выпуска, во время такта впуска и частично во время такта сжатия. По существу, даже для одиночного события сгорания, впрыскиваемое топливо может впрыскиваться с разными временными характеристиками из форсунки впускного канала и непосредственного впрыска. Кроме того, для одиночного события сгорания, многочисленные впрыски подаваемого топлива могут выполняться за каждый цикл. Многочисленные впрыски могут выполняться в течение такта сжатия, такта впуска или любой надлежащей их комбинации.

В одном из примеров, количество топлива, которое должно подаваться через форсунки впускного канала и непосредственного впрыска, определяется опытным путем и сохраняется в предопределенных справочных таблицах или функциях. Например, одна таблица может соответствовать определению величин впрыска впускного канала, и одна таблица может соответствовать определению величин непосредственного впрыска. Две таблицы могут индексироваться условиями эксплуатации двигателя, такими как число оборотов и нагрузка двигателя, среди других условий эксплуатации двигателя. Более того, таблицы могут выводить количество топлива для впрыска с помощью впрыска впускного канала топлива и/или непосредственного впрыска в цилиндры двигателя каждый цикл цилиндра.

Соответственно, в зависимости от условий эксплуатации двигателя, топливо может впрыскиваться в двигатель с помощью форсунок впускного канала и непосредственного впрыска, либо исключительно с помощью форсунок непосредственного впрыска или исключительно с помощью форсунок впрыска впускного канала. Например, контроллер 12 может определять, что следует подавать топливо в двигатель с помощью форсунок впускного канала и непосредственного впрыска, либо исключительно с помощью форсунок непосредственного впрыска или исключительно с помощью форсунок впрыска впускного канала, на основании выходных данных из предопределенных справочных таблиц, как описано выше.

Как описано выше, фиг. 1 показывает только один цилиндр многоцилиндрового двигателя. По существу, каждый цилиндр, подобным образом, может включать в себя свой собственный набор впускных/выпускных клапанов, топливной форсунки(ок), свечи зажигания, и т.д. Будет принято во внимание, что двигатель 10 может включать в себя любое подходящее количество цилиндров, в том числе, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 или более цилиндров. Кроме того, каждый из этих цилиндров может включать в себя некоторые или все из различных компонентов, описанных и изображенных фиг. 1 со ссылкой на цилиндр 14.

Топливные форсунки 166 и 170 могут иметь разные характеристики. Таковые включают в себя отличия по размеру, например, одна форсунка может иметь большее отверстие для впрыска, чем другая. Другие отличия включают в себя, но не в качестве ограничения, разные углы факела распыла, разные рабочие температуры, разное нацеливание, разную установку момента впрыска, разные характеристики факела распыла, разные расположения, и т.д. Сверх того, в зависимости от коэффициента распределения впрыскиваемого топлива среди топливных форсунок 170 и 166, могут достигаться разные эффекты.

Топливные баки в топливной системе 8 могут удерживать топливо разных типов топлива, таких как топливо с разными качествами топлива и разными составами топлива. Различия могут включать в себя разное содержание спиртов, разное содержание воды, разное октановое число, разную теплоту испарения, разные топливные смеси и/или их комбинации, и т.д. Один из примеров топлива с разной теплотой парообразования мог бы включать в себя бензин в качестве первого типа топлива с более низкой теплотой парообразования, а этиловый спирт в качестве второго типа топлива с большей теплотой парообразования. В еще одном примере, двигатель может использовать бензин в качестве первого типа топлива, и спиртосодержащую топливную смесь, такую как E85 (которая является приблизительно 85% этилового спирта и 15% бензина) или M85 (которая является приблизительно 85% метилового спирта и 15% бензина) в качестве второго типа топлива. Другие подходящие вещества включают в себя воду, метиловый спирт, смесь спирта и воды, смесь воды и метилового спирта, смесь спиртов, и т.д.

В кроме того еще одном примере, оба топлива могу быть спиртовыми смесями с переменным составом спиртов, при этом, первый тип топлива может быть спиртобензиновой смесью с более низкой концентрацией спирта, такой как E10 (которая является приблизительно 10% этилового спирта), наряду с тем, что второй тип топлива может быть спиртобензиновой смесью с большей концентрацией спирта, такой как E85 (которая является приблизительно 85% этилового спирта). Дополнительно, первое и второе топливо также могут отличаться другими качествами топлива, такими как различие по температуре, вязкости и октановому числу, и т.д. Более того, характеристики топлива одного или обоих топливных баков могут часто меняться, например, вследствие изменений изо дня в день при дозаправке топливного бака. В качестве дополнительного примера, один или более из первого и второго типов топлива могут содержать один или более из видов газового топлива, в том числе, природный газ, сжатый природный газ (CNG), сжиженный природный газ (LNG) и пропан.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 106, порты 108 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 110 долговременного постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере для хранения исполняемых команд, оперативное запоминающее устройство 112, дежурную память 114 и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение вводимого массового расхода воздуха (MAF) с датчика 122 массового расхода воздуха; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 116 температуры, присоединенного к патрубку 118 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 120 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 140; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя; и сигнал абсолютного давления в коллекторе (MAP) с датчика 124. Сигнал числа оборотов двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи указания разряжения или давления во впускном коллекторе.

Фиг. 2 схематически изображает примерную топливную систему 8 по фиг. 1. Топливная система 8 может эксплуатироваться для подачи топлива из топливного бака 202 в топливные форсунки 252 непосредственного впрыска и форсунки 242 впрыска впускного канала двигателя, такого как двигатель 10 по фиг. 1. Топливная система 8 может эксплуатироваться контроллером для выполнения некоторых или всех из операций, описанных со ссылкой на поток обработки по фиг. 5.

Топливная система 8 может выдавать топливо в двигатель из топливного бака. В качестве примера, топливо может включать в себя одну или более углеводородных составляющих и также может включать в себя спиртовую составляющую. В некоторых условиях, эта спиртовая составляющая может обеспечивать подавление детонации для двигателя, когда подается в подходящем количестве, и может включать в себя любой пригодный спирт, такой как этиловый спирт, метиловый спирт, и т.д. Поскольку спирт может давать большее подавление детонации, чем некоторые основанные на углеводородах виды топлива, такие как бензин или дизельное топливо, вследствие повышенной скрытой теплоты парообразования и холодопроизводительности заряда спирта, топливо, содержащее в себе более высокую концентрацию спиртовой составляющей, может избирательно использоваться для обеспечения повышенного противодействия детонации двигателя во время выбранных условий эксплуатации.

В качестве еще одного примера, спирт (например, метиловый спирт, этиловый спирт) могут иметь воду, добавленную в него. По существу, вода снижает воспламеняемость спиртового топлива, обеспечивая повышенную гибкость в хранении топлива. Дополнительно, теплота парообразования содержания воды усиливает способность спиртового топлива действовать в качестве подавителя детонации. Кроме того еще, содержание воды может снижать общую стоимость топлива. В качестве конкретного неограничивающего примера, топливо может включать в себя бензин и спирт (например, E10 и/или E85). Топливо может выдаваться в топливный бак 202 через канал 204 заправки топливом.

Топливный насос 208 низкого давления (LPP) в сообщении с топливным баком 202 может эксплуатироваться для подачи топлива из топливного бака 202 на первую группу форсунок 242 впрыска впускного канала через первый топливный канал 230. LPP также может указываться ссылкой как подкачивающий топливный насос или подкачивающий топливный насос низкого давления. В одном из примеров, LPP 208 может быть топливным насосом низкого давления с электроприводом, расположенным по меньшей мере частично внутри топливного бака 202. Топливо, поднимаемое LPP 208, может подаваться под более низким давлением в первую направляющую-распределитель 240 для топлива, присоединенную к одной или более топливных форсунок первой группы форсунок 242 впрыска впускного канала (в материалах настоящей заявки также указываемой ссылкой как первая группа форсунок). Запорный клапан 209 LPP может быть расположен на выходе LPP. Запорный клапан 209 LPP может направлять поток топлива из LPP в топливные каналы 230 и 290, и может блокировать поток топлива из топливных каналов 230 и 290 обратно в LPP 208. Несмотря на то, что первая направляющая-распределитель 240 для топлива показана раздающей топливо по четырем топливным форсункам из первой группы 242 форсунок впрыска впускного канала, будет принято во внимание, что первая направляющая-распределитель 240 для топлива может раздавать топливо на любое пригодное количество топливных форсунок. В качестве одного из примеров, первая направляющая-распределитель 240 для топлива может раздавать топливо в одну топливную форсунку из первой группы топливных форсунок 242 для каждого цилиндра двигателя. Отметим, что, в других примерах, первый топливный канал 230 может выдавать топливо в топливные форсунки из первой группы форсунок 242 впрыска впускного канала через две или более направляющих-распределителей для топлива. Например, в тех случаях, когда цилиндры двигателя сконфигурированы в V-образной конфигурации, две направляющих-распределителя для топлива могут использоваться для распределения топлива из первого топливного канала на каждую из топливных форсунок первой группы форсунок.

Топливный насос 228 непосредственного впрыска включен во второй топливный канал 232, и может питаться топливом через LPP 208. В одном из примеров, топливный насос 228 непосредственного впрыска может быть вытеснительным насосом с механическим приводом. Топливный насос 228 непосредственного впрыска может быть в сообщении с группой топливных форсунок 252 непосредственного впрыска через вторую направляющую-распределитель 250 для топлива. Топливный насос 228 непосредственного впрыска дополнительно может находиться в сообщении по текучей среде с первым топливным каналом 230 через топливный канал 290. Таким образом, топливо низкого давления, поднятое LPP 208, может подвергаться дополнительному повышению давления, с тем чтобы подавать топливо высокого давления для непосредственного впрыска во вторую направляющую-распределитель 250 для топлива, присоединенную к одной или более топливных форсунок 252 непосредственного впрыска (в материалах настоящей заявки также указываемых ссылкой как вторая группа форсунок). В некоторых примерах, топливный фильтр (не показан) может быть расположены выше по потоку от топливного насоса 228 непосредственного впрыска, чтобы удалять частицы из топлива Кроме того, в некоторых примерах, накопитель давления топлива (не показан) может быть присоединен ниже по потоку от топливного фильтра между насосом низкого давления и насосом высокого давления.

Различные компоненты топливной системы 8 поддерживают связь с системой управления двигателем, такой как контроллер 12. Например, контроллер 12 может принимать показание условий эксплуатации с различных датчиков, ассоциативно связанных с топливной системой 8, в дополнение к датчикам, описанным ранее со ссылкой на фиг. 1. Различные входные сигналы, например, могут включать в себя указание количества топлива, хранимого в каждом из топливных баков 202 и 212, посредством датчика 206 уровня топлива. Контроллер 12 также может принимать показание состава топлива из одного или более датчиков состава топлива в дополнение к или в качестве альтернативы показанию состава топлива, которое логически выводится по датчику отработавших газов (такому как датчик 126 по фиг. 1). Например, указание состава топлива у топлива, хранимого в топливных баках 202 и 212, может выдаваться датчиком 210 состава топлива. Датчик 210 состава топлива дополнительно может содержать датчик температуры топлива. Дополнительно или в качестве альтернативы, один или более датчиков состава топлива могут быть предусмотрены в любом пригодном местоположении вдоль топливных каналов между топливными баками-резервуарами и их соответственными группами топливных форсунок. Например, датчик 238 состава топлива может быть предусмотрен в первой направляющей-распределителе 240 для топлива или вдоль первого топливного канала 230, и/или датчик 248 состава топлива может быть предусмотрен во второй направляющей-распределителе 250 для топлива или вдоль второго топливного канала 232. В качестве неограничивающего примера, датчики состава топлива могут снабжать контроллер 12 показанием концентрации составляющей подавления детонации, содержащейся в топливе, или показанием октановой характеристики топлива. Например, один или более датчиков состава топлива могут выдавать показание содержания спиртов топлива.

Отметим, что относительное расположение датчиков состава топлива в пределах системы подачи топлива может давать разные преимущества. Например, датчики 238 и 248 состава топлива, скомпонованные в направляющих-распределителях для топлива или вдоль топливных каналов, соединяющих топливные форсунки с топливным баком 202, могут выдавать указание состава топлива перед подачей в двигатель. В противоположность, датчик 210 может выдавать указание состава топлива в топливном баке 202.

Топливная система 8 также может содержать датчик 234 давления в топливном канале 290 и датчик 236 давления во втором топливном канале 232. Датчик 234 давления может использоваться для определения давления в топливной магистрали топливного канала 290, которое может соответствовать давлению подачи насоса низкого давления. Датчик 236 давления может быть расположен ниже по потоку от топливного насоса 228 DI в первом топливном канале 232 и может использоваться для измерения давления подачи насоса DI. Как описано выше, дополнительные датчики давления могут быть расположены в первой направляющей-распределителе 240 для топлива и второй направляющей-распределителе 250 для топлива, чтобы измерять давления в них.

Контроллер 12 также может управлять работой каждого из топливных насосов 208 и 228, чтобы настраивать количество, давление, расход, и т.д., топлива, подаваемого в двигатель. В качестве одного из примеров, контроллер 12 может изменять регулировку давления, величину хода насоса, команду относительной длительности включения насоса и/или расход топлива топливных насосов для подачи топлива в разные местоположения топливной системы. В качестве одного из примеров, относительная длительность включения топливного насоса DI может указывать ссылкой на частичную величину полного объема топливного насоса DI, которая должна прокачиваться. Таким образом, относительная длительность включения топливного насоса DI может представлять собой подачу питания на запорный клапан с соленоидным приводом (также указываемый ссылкой как перепускной клапан), из условия чтобы могло прокачиваться 10% полного объема топливного насоса DI. Формирователь (не показан), электрически присоединенный к контроллеру 12, может использоваться для отправки сигнала управления на LPP 208, по мере надобности, чтобы настраивать отдачу (например, скорость работы, давление подачи) LPP 208. Количество топлива, которое подается в группу форсунок непосредственного впрыска через насос непосредственного впрыска, может настраиваться посредством настройки и координирования отдачи LPP 208 и топливного насоса 228 непосредственного впрыска. Например, контроллер 12 может управлять LPP 208 через схему управления с обратной связью посредством измерения давления подачи насоса низкого давления в топливном канале 290 (например, датчиком 234 давления) и регулирования отдачи LPP 208 в соответствии с достижением требуемого давления подачи насоса низкого давления (например, уставки).

LPP 208 может использоваться для подачи топлива как в первую направляющую-распределитель 240 для топлива во время впрыска впускного канала топлива, так и в топливный насос 228 DI во время непосредственного впрыска топлива. Во время как впрыска впускного канала топлива, так и непосредственного впрыска топлива, LPP 208 может управляться контроллером 12, подавать топливо в первую направляющую-распределитель 240 для топлива и/или топливный насос 228 DI при давлении топлива, большем, чем давление паров топлива. В одном из примеров, LPP 208 может подавать топливо при давлении топлива, большем, чем давление паров топлива, соответствующее наивысшей температуре в топливной системе 8. Более того, во время впрыска впускного канала топлива, контроллер 12 может управлять LPP 208 в непрерывном режиме, чтобы непрерывно подавать топливо с постоянным давлением топлива, большим, чем пороговое давление топлива, Pfuel,TH. В одном из примеров, Pfuel,TH может соответствовать среднему или типичному давлению паров топлива во время нормальной работы двигателя. Соответственно, когда впрыск PFI включен (ON), контроллер 12 может поддерживать работу LPP 208 включенной, чтобы подавать постоянное давление топлива в первой направляющей-распределителе 240 для топлива и чтобы поддерживать относительно постоянное давление впрыска впускного канала топлива.

С другой стороны, во время непосредственного впрыска топлива, когда впрыск впускного канала топлива выключен, контроллер 12 может управлять LPP 208, чтобы подавать топливо в топливный насос 228 DI при давлении топлива, большем, чем текущее давление паров топлива. Более того, так как давление паров топлива может меняться в зависимости от температуры топливной системы и состава топлива, и тому подобного, текущее давление паров топлива может не оставаться постоянным во время работы двигателя. По существу, во время непосредственного впрыска топлива, когда впрыск впускного канала топлива выключен, давление топлива, подаваемое LPP 208 в топливный насос 228 DI, может меняться до тех пор, пока оно остается большим, чем текущее давление паров топлива. Более того, во время непосредственного впрыска топлива, когда впрыск впускного канала топлива выключен, и когда давление в топливном канале 290 остается большим, чем текущее давление паров топлива, LPP 208 может временно выключаться, не оказывая влияния на регулирование давления в топливных форсунках DI. Например, LPP 208 может эксплуатироваться в импульсном режиме, где LPP попеременно включается и выключается, чтобы поддерживать давление топлива большим, чем текущее давление паров топлива.

Эксплуатация LPP 208 в импульсном режиме может быть полезной, так как некоторые способы диагностики топливной системы могут выполняться, когда LPP 208 выключен. Например, во время работы в импульсном режиме LPP 208, когда LPP 208 выключен, диагностирование неисправного запорного клапана 209 LPP может выполняться легче по сравнению с тем, когда LPP 208 включен. Например, неисправный запорный клапан 209 LPP может выявляться посредством считывания быстрого понижения давления в топливном канале 290 (измеренного датчиком 234 давления), когда выключен LPP 208. Более того, по выявлению неисправного запорного клапана 209 LPP, контроллер может эксплуатировать LPP 208 в непрерывном режиме, чтобы гарантировать, что достаточное количество топлива подается в систему впрыска впускного канала топлива и систему непосредственного впрыска, даже когда запорный клапан 209 LPP отказал.

В качестве еще одного примера, когда LPP 208 выключен во время работы в импульсном режиме LPP 208, способ калибровки давления паров топлива может выполняться для определения текущего давления паров топлива. В частности, контроллер 12 может контролировать давление в топливном канале 290, в то время как LPP 208 выключен. После того, как пороговый объем топлива подается из топливного канала 290 во вторую направляющую-распределитель 250 для топлива через топливный насос 228 DI, топливный канал 290 может не быть наполнен жидким топливом и может содержать как жидкое топливо, так и пары топлива. Соответственно, давление в топливном канале 290 может быть эквивалентным текущему давлению паров топлива. Таким образом, текущее давление паров топлива может определяться датчиком 234 давления после того, как пороговый объем топлива был подан из топливного канала 290 через топливный насос 228 DI, когда LLP 208 выключен. Пороговый объем топлива может быть предопределен согласно параметрам топливной системы 8, таким как объем топливных каналов 290 и 230. В одном из примеров, пороговый объем топлива может быть большим, чем 6 мл. Более того, во время импульсного режима, когда LPP 208 включен, контроллер 12 может эксплуатировать LPP 208 для подачи топлива на требуемом давлении топлива, ожидаемое давление топлива является большим, чем текущее давление паров топлива на пороговую разность давлений. В одном из примеров, пороговая разность давлений может содержать 0,3 бар. Посредством определения текущего давления паров топлива и эксплуатации LPP 208 для подачи топлива на требуемом давлении топлива (большем, чем текущее давление паров топлива на пороговую разность давлений), может уменьшаться образование пустот в топливном насосе 228 DI. Пороговая разность давлений может быть предопределена согласно характеристикам эксплуатации двигателя. Например, пороговая разность давлений может устанавливаться в разность давлений, которая достаточно велика, так что, если есть небольшие колебания в работе LPP 208, или если измерения давления датчика давления в топливном канале зашумлены, давление подачи LPP 208 по-прежнему может по существу поддерживаться выше текущего давления паров топлива.

В качестве еще одного примера, LPP 208 и топливный насос 228 DI могут эксплуатироваться, чтобы поддерживать ожидаемое давление в направляющей-распределителе для топлива. Датчик (не показан) давления в направляющей-распределителе для топлива, присоединенный к второй направляющей-распределителю для топлива, может быть выполнен с возможностью выдавать оценку давления топлива, имеющегося в распоряжении в группе форсунок непосредственного впрыска. Затем, на основании разности между оцененным давлением в направляющей-распределителе и требуемым давлением в направляющей-распределителе, могут настраиваться отдачи насосов. В одном из примеров, где топливный насос DI является объемным нагнетательным топливным насосом, контроллер может настраивать клапан-регулятор потока (например, запорный клапан с соленоидным приводом) топливного насоса DI, чтобы менять рабочий объем насоса (например, относительную длительность включения насоса) каждого хода насоса.

В качестве еще одного примера, контроллер 12 может настраивать отдачу топливного насоса 228 непосредственного впрыска посредством настройки клапана-регулятора потока (например, запорного клапана с соленоидным приводом) топливного насоса 228 непосредственного впрыска. Насос непосредственного впрыска может прекращать подачу топлива в направляющую-распределитель 250 для топлива во время выбранных условий, таких как во время замедления транспортного средства, или в то время как транспортное средство движется вниз по склону. Кроме того, во время замедления транспортного средства или в то время как транспортное средство движется вниз по склону, одна или более топливных форсунок 252 непосредственного впрыска могут выводиться из работы. По существу, в то время как топливный насос непосредственного впрыска является работающим, сжатие топлива в камере сжатия обеспечивает достаточное смазывание и охлаждение насоса, так как боле высокое давление в камере сжатия выгоняет топливо в и смазывает поверхность поршня/отверстия цилиндра. Однако, во время условий, когда работа топливного насоса непосредственного впрыска не запрошена, таких как когда не запрошен непосредственный впрыск топлива, топливный насос непосредственного впрыска может не смазываться в достаточной мере, если прекращен поток топлива через насос.

Давление паров топлива может меняться в зависимости от температуры и состава топлива. Температуры паров топлива повышаются с температурой топлива и, таким образом, колебания температуры в топливной системе могут побуждать колебаться давление паров топлива. Колебания температуры могут вызываться условиями эксплуатации двигателя, такими как время работы и нагрузка двигателя, а также внешние условия, такие как температура окружающей среды, температура поверхности дороги, влажность, и тому подобное. Давление паров топлива также может меняться в зависимости от состава топлива. Например, составы топлива зимних сортов (например, для холодной погоды) могут иметь более высокую испаряемость, чем составы топлива летних сортов (например, для холодной погоды), для того чтобы понижать выбросы транспортных средств наряду с сохранением ездовых качеств и пригодности к эксплуатации транспортного средства. В качестве примера, запуск в холодную погоду будет труднее, когда жидкий бензин в камерах сгорания цилиндров не испаряется. Кроме того еще, состав топлива также может разниться в зависимости от разных сортов топлива (например, высокооктановых по сравнению с обычными) и присадок к топливу, таких как этиловый спирт или бутанол.

Испаряемость топлива (например, давление паров топлива) может иметь прямое следствие в коэффициенте полезного действия двигателя внутреннего сгорания. Например, топливо-воздушное соотношение сгорания, которое является фактором при определении впрыска топлива в цилиндр двигателя, находится под влиянием испаряемости топлива. Бортовые диагностические мониторы контроллера двигателя также могут использовать оценки испаряемости топлива, например, при контроле и выявлении утечек паров топливной системы. Более того, если LPP не подает топливо под давлением, большим, чем давление паров топлива, топливо из топливного бака не может подаваться в топливные форсунки и может вызывать образование пустот топливного насоса непосредственного впрыска.

Далее, с обращением к фиг. 3A, она иллюстрирует примерную временную диаграмму 300 давления 330 в топливном канале 290 ниже по потоку от LPP 208 и выше по потоку от топливного насоса 228 DI, и объема топлива 320 в топливном канале 290 во время подачи топлива из топливного канала 290 топливным насосом DI для впрыска топлива DI, когда LPP 208 выключен. Временная диаграмма 300 также изображает текущее давление 340 паров топлива. По мере того, как топливо подается из топливного канала 290 топливным насосом DI, объем топлива 320 в топливной магистрали и давление 330 в топливном канале 290 понижаются соответствующим образом. В момент t1 времени, давление 330 понижается до давления 340 паров топлива. Например, в момент t1 времени, топливный канал 290 может содержать жидкое топливо и пары топлива. После момента t1 времени, хотя впрыск топлива продолжается (например, объем топлива 320 продолжает падение после t1), в то время как LPP 208 выключен, давление 330 в топливной магистрали поддерживается на давлении 340 паров топлива вследствие присутствия паров топлива, вызывающих давление паров в топливном канале 290. В одном из примеров, падение 332 давления может представлять собой понижение давления топлива на 7 бар и может соответствовать объему 324 топлива в 5 мл, подаваемому из топливного канала 290, в то время как LPP выключен. Пороговый объем 322 топлива может не подаваться из топливного канала 290 до после момента t2 времени, когда давление 330 понизилось до давления 340 паров топлива.

Таким образом, давление паров топлива может оцениваться посредством контроля давления в топливном канале 290 наряду с подачей топлива из топливного канала 290 через топливный насос 228 DI, и в то время как LPP выключен. В частности, давление паров топлива может оцениваться в качестве давления в топливном канале, когда по меньшей мере пороговый объем 322 топлива был подан из топливного канала 290 через топливный насос 228 DI, и в то время как LPP выключен. В качестве альтернативы, текущее давление паров топлива может определяться посредством контроля податливости давления в топливном канале (например, скорости изменения давления в топливном канале относительно объема топлива, поданного из топливного канала, в то время как LPP 208 выключен). Например, если податливость давления в топливном канале уменьшается ниже пороговой податливости наряду с впрыском топлива через топливный насос DI, и в то время как LPP выключен, измеренное давление в топливном канале может быть эквивалентным текущему давлению паров топлива.

Более того, посредством управления LPP 208 для подачи давления топлива, большего чем или равного текущему давлению паров топлива, образование пустот в топливной системе может уменьшаться. Как описано выше, контроллер 12 может управлять LPP 208 для подачи давления топлива, большего, чем определенное текущее давление паров топлива на пороговую разность давлений.

Давление паров топлива является давлением, вызванным парами топлива в термодинамическом равновесии с жидким топливом. Давление паров топлива зависит от температуры и состава топлива. Например, давление паров топлива возрастает по мере того, как повышается температура топлива (например, когда двигатель прогревается, или когда повышается температура окружающей среды). Более того, виды топлива летних сортов могут иметь более низкие давления паров, чем виды топлива зимних сортов, чтобы уменьшать газовую пробку и понижать выбросы двигателя, когда температуры окружающей среды высоки, и чтобы повышать ездовые качества транспортного средства. Соответственно, давление паров топлива может оцениваться, если удовлетворено условие для калибровки давления паров топлива. В качестве примера, удовлетворение условия для этапа калибровки может включать в себя одно или более из включения только что непосредственного впрыска топлива, перепада температур относительно измеренной ранее температуры топлива, являющегося большим, чем пороговый перепад температур, включенного состояния непосредственного впрыска топлива в течение большей, чем пороговая, длительности, объема топлива, впрыскиваемого с помощью непосредственного впрыска топлива, являющегося большим, чем пороговый объем, и выполненной дозаправки топлива.

Воздух, растворенный в топливе, может смещать оцененное давление паров топлива выше относительно действующего давления паров топлива (в отсутствие растворенного воздуха). Однако, посредством управления LPP 208 для подачи давления топлива, большего чем или равного текущему давлению паров топлива, образование пустот в топливной системе может уменьшаться.

Далее, с обращением к фиг. 3B, она иллюстрирует временную диаграмму примерного способа калибровки давления паров топлива для оценивания давления паров топлива в топливном канале ниже по потоку от LPP 208. Фиг. 3B показывает временные диаграммы для состояния 370 LPP, давления 380 в топливном канале ниже по потоку от LPP (и выше по потоку от топливного насоса DI), текущего давления 340 паров топлива, объема 390 впрыска DI и податливости 396 давления в топливном канале. Податливость 396 давления в топливном канале представляет скорость понижения давления в топливном канале относительно объема впрыска DI (например, объем топлива, подаваемого из топливного канала 290 для непосредственного впрыска).

В момент t1 времени, во время непосредственного впрыска топлива, состояние 370 LPP является выключенным. По мере того, как топливо непосредственно впрыскивается в двигатель, топливо подается в камеру сжатия насоса непосредственного впрыска из топливного канала для пополнения направляющей-распределителя для топлива DI. Когда состояние LPP является выключенным, топливо не подается в топливный канал, и давление 380 в топливном канале начинает понижаться с каждым импульсным впрыском топлива посредством нагнетательного насоса DI.

В момент t2 времени, давление в топливном канале понижается до давления, эквивалентного действующему давлению 340 паров топлива. Когда топливный канал содержит в себе жидкое топливо, давление в топливном канале не может падать ниже давления, вызванного парами топлива (например, давления паров топлива). Таким образом, хотя непосредственный впрыск топлива продолжается после t2, как показано объемом 390 впрыска DI, давление в топливном канале сохраняет значение давления паров топлива, и наблюдаемая податливость давления в топливном канале падает до нуля. Таким образом, фиг. 3B иллюстрирует, что оценка давления паров топлива может получаться посредством выключения LPP и измерения наблюдаемой податливости 396 давления в топливном канале. В частности, давление 380 в топливном канале может быть эквивалентным давлению паров топлива, когда податливость давления в топливном канале падает ниже пороговой податливости.

В примере по фиг. 3B, пороговая податливость может быть нулевой, однако, ненулевая пороговая податливость может использоваться, чтобы учитывать неопределенности измерений датчика давления и других возмущений давления, таких как колебания давления в топливном канале, обусловленные впрыском DI. Например, пороговая податливость может соответствовать типичной податливости давления в топливном канале приблизительно в 1,0 бар на кубический сантиметр (например, на каждый кубический сантиметр топлива, впрыскиваемого или вытесняемого из топливного канала, давление в топливном канале понижается на 1,0 бар). В качестве еще одного примера, типичное значение для податливости давления в топливном канале может быть предопределено априори имеющим значение приблизительно 0,6 бар на кубический сантиметр (см3) топлива, впрыскиваемого, в то время как состояние LPP является выключенным, однако, податливость давления в топливном канале может меняться в зависимости от объема топливного канала, температуры и состава паров топлива. Соответственно, когда податливость давления в топливном канале является меньшей, чем пороговая податливость, то давление паров топлива может быть поддерживающим давление в топливном канале. Таким образом, когда податливость давления в топливном канале является меньшей, чем пороговая податливость, оценка давления паров топлива может получаться из давления в топливном канале. В одном из примеров, модель топливоснабжения может использоваться для предопределения скорости понижения давления в топливном канале относительно впрыскиваемого объема топлива, чтобы оценивать пороговую податливость.

Соответственно, в t3, после того, как податливость давления в топливном канале падает ниже пороговой податливости, контроллер 12 может включать состояние LPP и устанавливать ожидаемое давление LPP в оцененное давление паров топлива плюс пороговый перепад давления, как описано выше. Таким образом, образование пустот в топливном канале и нагнетательном насосе DI может уменьшаться, и могут повышаться ездовые качества и пригодность к эксплуатации транспортного средства.

Более того, давление паров топлива может определяться по давлению в топливном канале после выкачивания порогового объема топлива из топливного канала через топливный насос DI, в то время как LPP выключен. Пороговый объем топлива может представлять собой объем топлива, который может выкачиваться из топливного канала, из предварительно заполненное состояние (например, когда топливный канал был заполнен жидким топливом), после чего, наблюдаемая податливость давления в топливном канале имеет значение ноль. Например, пороговый объем может быть предопределен, чтобы иметь значение 10 см3 или 6 см3.

С обращением к фиг. 4, она показывает пример топливного насоса 228 непосредственного впрыска, показанного в топливной системе 8 по фиг. 2. Вход 403 камеры 408 сжатия топливного насоса непосредственного впрыска может питаться топливом с помощью LPP 208, как показано на фиг. 2. Топливо может поддерживаться под давлением по своему каналу через топливный насос 228 непосредственного впрыска и подаваться в направляющую-распределитель для топлива через выход 404 насоса. В изображенном примере, топливный насос 228 непосредственного впрыска может быть поршневым насосом с механическим приводом, который включает в себя поршень 406 насоса и шток 420 поршня, камеру 408 сжатия насоса (в материалах настоящей заявки также указываемую ссылкой как камера сжатия) и переходное пространство 418. Поршень 406 включает в себя нижнюю часть 405 поршня и верхнюю часть 407 поршня. Переходное пространство и камера сжатия могут включать в себя полости, расположенные по противоположные стороны от поршня насоса. В одном из примеров, контроллер 12 двигателя может быть выполнен с возможностью приводить в движение поршень 406 в топливном насосе 228 непосредственного впрыска посредством ведущего кулачка 410. Кулачок 410 может включать в себя четыре выступа и может приводиться в движение коленчатым валом 140 двигателя, при этом, кулачок 410 совершает один оборот за каждые два оборота коленчатого вала двигателя.

Поршень 406 может перемещаться в возвратно-поступательном движении вдоль стенок 450 цилиндра по мере того, как приводится в действие кулачком 410. Топливный насос 228 непосредственного впрыска топлива находится в ходе сжатия, когда поршень 406 движется в направлении, которое уменьшает объем камеры 408 сжатия. Топливный насос 228 непосредственного впрыска топлива находится в ходе всасывания, когда поршень 406 движется в направлении, которое увеличивает объем камеры 408 сжатия.

Входной запорный клапан 412 с соленоидным приводом может быть присоединен к входу 403 насоса. Контроллер 12 может быть выполнен с возможностью регулировать поток топлива через входной запорный клапан 412 посредством включения тока или выключения тока соленоидного клапана (на основании конфигурации соленоидного клапана) в синхронизации с ведущим кулачком 410. Соответственно, входной запорный клапан 412 с соленоидным приводом может эксплуатироваться в двух режимах. В первом режиме, запорный клапан 412 с соленоидным приводом установлен во входе 403, чтобы ограничивать (например, сдерживать) количество топлива, проходящего в направлении выше по потоку сквозь запорный клапан 412 с соленоидным приводом. Во втором режиме, запорный клапан 412 с соленоидным приводом может обесточиваться для режима сквозного прохождения, в силу чего, топливо может перемещаться в направлении выше по потоку и ниже по потоку в и из камеры 408 сжатия через входной запорный клапан 412.

Работа запорного клапана с соленоидным приводом (например, когда под током) может давать в результате повышенные NVH, так как циклическая работа запорного клапана с соленоидным приводом может формировать тикающие звуки, в то время как клапан садится или полностью открывается по отношению к пределу полностью открытого клапана. Более того, когда запорный клапан с соленоидным приводом обесточивается для режима сквозного прохождения, NVH, происходящие от тикающих звуков клапана, могут существенно ослабляться. В качестве примера, запорный клапан с соленоидным приводом может обесточиваться, когда двигатель работает на холостом ходу, поскольку, во время условий холостого хода двигателя, топливо впрыскивается с помощью впрыска впускного канала топлива.

По существу, контроллер 12 может регулировать массу топлива, сжимаемого в топливном насосе непосредственного впрыска с помощью запорного клапана 412 с соленоидным приводом. В одном из примеров, контроллер 12 может настраивать установку момента закрывания запорного клапана с соленоидным приводом для регулирования массы сжимаемого топлива. Например, позднее закрывание входного запорного клапана относительно сжатия поршнем (например, объем камеры сжатия уменьшается) может уменьшать количество массы, подаваемой из камеры 408 сжатия на выход 404 насоса, поскольку большее количество топлива, вытесняемого из камеры сжатия, может течь через входной запорный клапан до того, как он закрывается. В противоположность, раннее закрывание входного запорного клапана относительно сжатия поршнем может увеличивать количество массы, подаваемой из камеры 408 сжатия на выход 404 насоса, поскольку меньшее количество топлива, вытесняемого из камеры сжатия, может течь через входной запорный клапан до того, как он закрывается. Таким образом, установки момента открывания и закрывания запорного клапана с соленоидным приводом могут координироваться относительно временных характеристик хода топливного насоса непосредственного впрыска. Посредством непрерывного дросселирования потока в топливный насос непосредственного впрыска из LPP, топливо может засасываться в топливный насос непосредственного впрыска, не требуя отмеривания массы топлива. Наоборот, если поток топлива из LPP прекращен, или если поток топлива из LPP является меньшим, чем поток топлива из насоса непосредственного впрыска в направлении направляющей-распределителя для топлива DI, в течение длительного периода времени, поток топлива в насос непосредственного впрыска может быть недостаточным, приводя к образованию пустот топливного насоса 228 непосредственного впрыска.

Топливо, выкачиваемое из LPP 208 может подаваться через вход 499 насоса в запорный клапан 412 с соленоидным приводом по каналу 435. Когда запорный клапан 412 с соленоидным приводом выводится из работы (например, не запитан электрическим током), запорный клапан с соленоидным приводом работает в режиме сквозного прохождения.

Управление запорным клапаном 412 с соленоидным приводом также может осуществлять вклад в регулирование давления в камере 408 сжатия. Давление в верхней части 407 поршня и в ступенчатом пространстве 418 может быть эквивалентным давлению у давления на выходе насоса низкого давления наряду с тем, что давление на нижняя часть 405 поршня находится под давлением камеры сжатия. Соответственно, во время сжатия поршнем, давление в нижней части 405 поршня может быть большим, чем давление в верхней части 407 поршня, тем самым, формируя перепад давления на поршне 406 между нижней частью 405 поршня и верхней частью 407 поршня. Перепад давления на поршне может побуждать топливо просачиваться из нижней части 405 поршня в верхнюю часть 407 поршня через механические зазоры между поршнем 406 и стенкой 450 цилиндра насоса, тем самым, смазывая топливный насос 228 непосредственного впрыска. По существу, поддержание перепада давления на поршне 406, при котором давление в нижней части 405 поршня является большим, чем в верхней части 407 поршня, может поддерживать смазывание топливного насоса непосредственного впрыска.

Выходной запорный клапан 416 прямого потока может быть присоединен ниже по потоку от выхода 404 насоса у камеры 408 сжатия. Выходной запорный клапан 416 открывается, чтобы предоставлять топливу возможность течь из камеры сжатия на выход 404 насоса в направляющую-распределитель для топлива, когда давление на выходе топливного насоса 228 непосредственного впрыска (например, давление на выходе камеры сжатия) находится выше, чем давление в расположенной ниже по потоку направляющей-распределителе для топлива. Таким образом, во время условий, когда работа топливного насоса непосредственного впрыска не запрошена, контроллер 12 может управлять командой топливного насоса DI, из условия чтобы давление в камере сжатия было меньшим, чем давление в направляющей-распределителе для топлива, чтобы предоставлять возможность для смазывания поршня, даже когда топливо не впрыскивается непосредственно в направляющую-распределитель для топлива непосредственного впрыска.

Более точно, давление в камере 408 сжатия может регулироваться во время хода сжатия топливного насоса 228 непосредственного впрыска. Таким образом, во время по меньшей мере хода сжатия работы топливного насоса 228 непосредственного впрыска, смазывание обеспечивается для поршня 406. Во время хода всасывания топливного насоса непосредственного впрыска, давление топлива в камере сжатия может понижаться. Однако, до тех пор, пока есть перепад давления (например, давление в нижней части 405 поршня является большим, чем давление в верхней части 407 поршня), некоторое количество топлива может течь из камеры сжатия в ступенчатое пространство, тем самым, смазывая топливный насос DI. При низких скоростях поршня, смазывание топливного насоса DI может обеспечиваться более низкими перепадами давления, тогда как, на более высоких скоростях, смазывание топливного насоса DI может обеспечиваться более высокими перепадами давления. В частности, на более высоких скоростях поршня, больший перепад давления может предоставлять возможность для гидродинамического смазывания между поршнем и отверстия цилиндра для поршня.

Соответственно, относительная длительность включения запорного клапана с соленоидным приводом может управлять тем, насколько большое действительное перемещение топливного насоса DI занято тем, чтобы накачивать топливо в направляющую-распределитель для топлива DI. В одном из примеров, относительная длительность включения увеличивается для усиления потока через топливный насос непосредственного впрыска и в направляющую-распределитель для топлива непосредственного впрыска. В других примерах, сигнал команды топливного насоса DI может настраиваться в ответ на количество топлива, которое должно подаваться в двигатель. Модуляция сигнала команды топливного насоса может включать в себя настройку одного или более из уровня тока, скорость изменения тока, длительность импульса, рабочий цикл или другой параметр модуляции запорного клапана с соленоидным приводом топливного насоса. В качестве одного из примеров, относительная длительность включения топливного насоса DI может указывать ссылкой на частичную величину полного объема топливного насоса DI, которая должна прокачиваться. Таким образом, относительная длительность включения топливного насоса DI может представлять собой подачу питания на запорный клапан с соленоидным приводом (также указываемый ссылкой как перепускной клапан), из условия чтобы могло прокачиваться 10% полного объема топливного насоса DI.

Давление на выходе LPP также может настраиваться в ответ на количество топлива, которое должно подаваться в двигатель. Например, отдача LPP может повышаться по мере того, как увеличивается количество топлива, впрыскиваемого в двигатель через направляющую-распределитель для топлива DI и/или направляющую-распределитель для топлива впрыска впускного канала. Таким образом, топливо подается в двигатель через топливные форсунки впускного канала и непосредственного впрыска.

Как описано в материалах настоящей заявки, может быть предоставлен пример системы двигателя, содержащий: двигатель PFDI; топливный насос DI; подкачивающий топливный насос; и контроллер, содержащий исполняемые команды для: во время первого состояния, содержащего непосредственный впрыск топлива в двигатель PFDI, оценивания давления паров топлива и установки давления подкачивающего топливного насоса большим, чем давление паров топлива, на пороговую разность давлений; а во время второго состояния, содержащего впрыск топлива впрыском впускного канала в двигатель PFDI, установки относительной длительности включения топливного насоса DI на пороговую относительную длительность включения без подачи топлива в направляющую-распределитель для топлива DI. Система двигателя дополнительно может содержать, во время первого состояния, когда ожидаемое давление подкачивающего насоса является большим, чем давление паров топлива, регулирование давления подкачивающего насоса с помощью регулирования с обратной связью, а когда ожидаемое давление подкачивающего насоса является меньшим, чем давление паров топлива, управление подкачивающим топливным насосом для подачи давления, эквивалентного давлению паров топлива плюс пороговый перепад давления.

Далее, с обращением к фиг. 5, она иллюстрирует блок-схему последовательности операций способа 500 эксплуатации системы двигателя с непосредственным впрыском топлива во впускное окно (PFDI) для повышения долговечности насоса непосредственного впрыска без увеличения NVH, и для повышения устойчивости подачи топлива в топливный насос непосредственного впрыска наряду с понижением потребляемой мощности и без уменьшения долговечности насоса низкого давления. Способ 500 может выполняться контроллером 12.

В одном из примеров, количество топлива, которое должно подаваться через форсунки впускного канала и непосредственного впрыска, может определяться опытным путем и сохраняться в предопределенных справочных таблицах или функциях, одной таблице для величины впрыска впускного канала и одной таблице для величины непосредственного впрыска. Две справочных таблицы могут индексироваться с помощью числа оборотов и нагрузки двигателя и могут выводить количество топлива для впрыска в цилиндры двигателя в каждом цикле цилиндра.

Способ 500 начинается на 506, где он оценивает условия эксплуатации двигателя, такие как нагрузка двигателя, скорость транспортного средства, состояние непосредственного впрыска, давление в топливном канале, состояние насоса низкого давления, давление насоса низкого давления, и тому подобное. Способ 500 затем продолжается на 510, где он определяет, включен ли непосредственный впрыск топлива, и выключен ли впрыск впускного канала топлива. В качестве примера, в условиях более низких нагрузок двигателя, в том числе, условиях холостого хода двигателя, топливо может впрыскиваться в двигатель только с помощью впрыска впускного канала топлива. В противоположность, в условиях более высоких нагрузок двигателя, топливо может впрыскиваться в двигатель только с помощью непосредственного впрыска. Соответственно, рабочие характеристики двигателя могут повышаться (например, повышенный имеющийся в распоряжении крутящий момент и экономия топлива) на высоких нагрузках двигателя наряду с тем, что выбросы, NVH и износ компонентов системы непосредственного впрыска транспортного средства могут понижаться на более низких нагрузках двигателя.

Если, на 510, непосредственный впрыск топлива включен, и впрыск впускного канала топлива выключен, способ 500 продолжается на 520, где он определяет, удовлетворено ли условие для этапа калибровки. Условие для этапа калибровки может быть удовлетворено, когда условия эксплуатации двигателя указывают, что давление паров топлива может быть существенно изменившимся от оцененного ранее давления паров топлива. Удовлетворение условия для этапа калибровки может включать в себя одно или более из включения только что непосредственного впрыска топлива, перепада температур относительно измеренной ранее температуры топлива, являющегося большим, чем пороговый перепад температур, включенного состояния непосредственного впрыска топлива в течение большей, чем пороговая, длительности, объема топлива, впрыскиваемого с помощью непосредственного впрыска топлива, являющегося большим, чем пороговый объем, и выполненной дозаправки топлива. Удовлетворение условия для этапа калибровки дополнительно может включать в себя, ожидается ли изменение топлива, обусловленное последней дозаправкой бака, и/или, понижается ли наблюдаемый объемный коэффициент наполнения топливного насоса DI больше, чем пороговое понижение. Условие для этапа калибровки может быть удовлетворено другими событиями двигателя, которые могут существенно изменять температуру топлива, состав топлива и/или давление паров топлива, подаваемого в топливный насос DI.

Если состояние непосредственного впрыска топлива было включенным в последнее время, условие для этапа калибровки может быть удовлетворено, так как условия эксплуатации двигателя (например, температура двигателя, дозаправка топливом, и тому подобное) могли измениться после того, как была произведена последняя оценка давления паров топлива. Если изменение измеренной температуры топлива (например, с помощью датчика 210) относительно измеренной ранее температуры топлива является большим, чем пороговая разность температур, условие для этапа калибровки может быть удовлетворено, так как давление паров топлива может быть существенно иным, чем оцененное ранее давление паров топлива. Если состояние непосредственного впрыска топлива является включенным в течение большей, чем пороговая, длительности, или если объем топлива, впрыскиваемого с помощью непосредственного впрыска топлива, является большим, чем пороговый объем, условие для этапа калибровки может быть удовлетворено, так как состав топлива и/или температура топлива могли измениться, а давление паров топлива может быть существенно иным, чем оцененное ранее давления паров топлива. Если была выполнена дозаправка топливом, условие для этапа калибровки может быть удовлетворено, так как состав топлива мог измениться, и давление паров топлива может быть существенно иным, чем оцененное ранее давление паров топлива.

Если состояние для этапа калибровки удовлетворено, указывая, что давление паров топлива могло существенно измениться, способ 500 выполняет этап 530 калибровки давления паров топлива, для того чтобы оценивать текущее давление паров топлива. Посредством обновления оцененного давления паров топлива, когда действующее давление паров топлива могло существенно измениться, способ 500 может уменьшать образование пустот в топливном канале и/или в топливном насосе DI. На 532, способ 500 понижает мощность насоса низкого давления. В качестве примера, мощность насоса низкого давления может быть понижена ниже пороговой мощности насоса низкого давления, или состояние насоса низкого давления может быть выключено, для того чтобы точно измерять податливость давления в топливном канале. Когда LPP находится ниже пороговой мощности насоса низкого давления, работа насоса низкого давления по существу не изменяет давление в топливном канале или объем топлива в топливном канале. Другими словами, эксплуатация насоса низкого давления ниже пороговой мощности насоса низкого давления не оказывает влияния на расчет податливости давления в топливном канале. Более того, так как LPP не подает непосредственно давление впрыска топлива, мощность LPP может быть понижена (или выключена) на 532 в течение короткого времени отключения, чтобы предоставлять возможность оценки давления паров топлива.

В одном из примеров, на 534, податливость давления в топливном канале у топливного канала 290 может определяться посредством измерения объема топлива, непосредственно впрыснутого с помощью топливного насоса 228 DI, и посредством измерения давления в топливном канале 298 с помощью датчика 234 давления, в то время как состояние LPP 208 является выключенным. В то время как состояние LPP является выключенным, изменение давления в топливном канале 290 может быть по существу обусловлено изменением объема топлива в топливном канале 290. В частности, топливо, вытесненное из топливного канала 290 во время впрыска топлива DI с помощью топливного насоса 228 DI, может побуждать давление в топливном канале 290 снижаться. Соответственно, может рассчитываться податливость давления в топливном канале (например, изменение давления по отношению к изменению объема топлива, впрыснутого с помощью топливного насоса DI, в то время как состояние LPP является выключенным).

На 536, способ 500 определяет, является ли податливость давления в топливном канале меньшей, чем пороговая податливость, ComplianceTH. В качестве одного из примеров, ComplianceTH может быть по существу нулевой или существенно ниже значения податливости давления по сравнению с предопределенным значением податливости давления во время работы двигателя, когда мощность насоса низкого давления является большей, чем пороговая мощность насоса низкого давления. Если рассчитанная податливость давления в топливном канале является большей, чем ComplianceTH, способ 500 возвращается на 534 и продолжает контроль податливости давления в топливном канале посредством измерения объема непосредственно впрыснутого топлива и давления в топливном канале, в то время как состояние насоса низкого давления является выключенным (или находится ниже пороговой мощности насоса низкого давления).

Если, на 536, податливость давления в топливном канале является меньшей, чем ComplianceTH, давление в топливном канале может достигнуть давления паров топлива, и способ 500 продолжается на 538, где оцененное давление паров топлива, Pvap,fuel, устанавливается в текущее давление в топливном канале. Как описано выше, когда есть жидкое топливо, присутствующее в топливном канале, давление в топливном канале не будет снижаться ниже давления паров топлива. По завершению 538, выполняется этап 530 калибровки давления паров топлива. Таким образом, поддерживается новейшее измерение давления паров топлива в топливном канале выше по потоку от топливного насоса DI даже после того, как выполнены одна или более дозаправок топливом, только что был включен непосредственный впрыск топлива, непосредственный впрыск топлива был включен в течение большего, чем пороговое, времени, объем топлива, непосредственно впрыснутого в двигатель является большим, чем пороговый объем, или другие условия, которые могут существенно изменять температуру и/или состав топлива.

В качестве еще одного примера, давление паров топлива может оцениваться посредством определения податливости давления в топливном канале в пределах топливного канала 230 или другого топливного канала посредством измерения давления топлива в нем и посредством измерения объема топлива, вытесненного из топливного канала непосредственным впрыском и/или впрыском впускного канала топлива в условиях, когда топливо не подается в топливный канал. Когда податливость давления в топливном канале снижается до ComplianceTH, давление паров топлива может оцениваться в качестве давления в топливном канале. В качестве альтернативы, как описано ранее, текущее давление паров топлива может определяться посредством измерения давления в топливном канале после того, как пороговый объем топлива подан из топливного канала топливным насосом DI, когда выключен LPP.

Как описано выше, альтернативный способ для определения текущего давления паров топлива на 534 может содержать: подачу порогового объема топлива через топливный насос DI из топливного канала 290 для непосредственного впрыска топлива после того, как LPP 208 выключен; и установку Pvap,fuel в текущее давление в топливном канале на 538. Другими словами, после подачи порогового объема топлива с помощью топливного насоса DI из топливного канала 290 для непосредственного впрыска топлива после того, как LPP 208 выключен, податливость давления топлива является меньшей, чем пороговая податливость. Этот альтернативный способ для определения текущего давления паров топлива может быть полезным благодаря отсутствию расчета податливости давления в топливном канале на 536; однако, пороговый объем топлива может быть предопределен согласно характеристикам (например, объему, составу топлива) топливной системы 8. После завершения калибровки Pvap,fuel, способ 500 заканчивается.

Возвращаясь на 510, если состояние непосредственного впрыска топлива является выключенным, или возвращаясь на 520, если условия для этапа калибровки не удовлетворены, способ 500 продолжается смазыванием 540 топливного насоса DI, где смазывание топливного насоса DI поддерживается для уменьшения NVH и ухудшения характеристик насоса DI, в зависимости от условий нагрузки двигателя и впрыска топлива, и даже когда топливо не впрыскивается в двигатель с помощью непосредственного впрыска.

На 550, способ 500 определяет, работает ли двигатель на холостом ходу, и впрыскивается ли топливо в двигатель с помощью впрыска впускного канала топлива. Если двигатель работает на холостом ходу, и впрыск топлива происходит с помощью впрыска впускного канала топлива, способ 500 продолжается на 556, где сигнал команды топливного насоса DI устанавливается в 0%, тем самым, обесточивая запорный клапан 412 с соленоидным приводом для режима сквозного прохождения. Установление сигнала команды топливного насоса DI в 0% и обесточивание запорного клапана 412 с соленоидным приводом для режима сквозного прохождения уменьшает NVH, возникающие, поскольку запорный клапан с соленоидным приводом остается открытым, и NVH, являющиеся результатом запитывания током соленоида, могут быть существенно уменьшены. Более того, благодаря выходному запорному клапану 416 прямого потока, после того, как запорный клапан 412 с соленоидным приводом обесточен, давление в камере сжатия может находиться на или выше давления в направляющей-распределителе для топлива. Соответственно, может существовать перепад давления на поршне 406, который эквивалентен разности между давлением в направляющей-распределителе для топлива и давлением LPP. Таким образом, даже если запорный клапан 412 с соленоидным приводом обесточен, давление в камере сжатия в нижней части 405 поршня может быть более высоким относительно давления в верхней части 407 поршня, и может поддерживаться смазывание поршня. Таким образом, во время холостого хода двигателя, NVH может понижаться наряду с поддержанием смазывания топливного насоса DI.

Если, на 550, двигатель не находится на холостом ходу, и топливо не впрыскивается с помощью впрыска впускного канала топлива, то контроллер 12 может продолжать поддерживать смазывание топливного насоса DI посредством принудительного применения команды топливного насоса DI, большей, чем пороговая команда насоса, PCTH. Способ 500 продолжается с 560, где он устанавливает PCTH на основании целевого давления в направляющей-распределителе для топлива DI. Целевое давление в направляющей-распределителе для топлива DI может зависеть от условий эксплуатации двигателя, таких как режим впрыска (например, PFI, DI или PFI и DI), нагрузка, крутящий момент, топливо/воздушное соотношение двигателя, и тому подобное. Например, если двигатель является работающим согласно исключительно впрыску топлива через впускной канал (например, DI выключен) и/или на более низких нагрузках, целевое давление в направляющей-распределителе для топлива DI может быть более низким; тогда как, если двигатель является работающим исключительно согласно впрыску топлива DI (например, PFI выключен) и/или на более высоких нагрузках, целевое давление направляющей-распределителя для топлива DI может быть более высоким. В одном из примеров, PCTH может меняться от нижней пороговой команды насоса до верхней пороговой команды насоса. В частности, нижняя пороговая команда насоса может составлять 5% наряду с тем, что верхняя пороговая команда насоса может составлять команду насоса 10% на основании целевого давления в направляющей-распределителя для топлива DI. В условиях, где целевое давления в направляющей-распределителе для топлива является более высоким, PCTH может устанавливаться более высоким (например, ближе к верхней пороговой команде насоса). Более того, в условиях, где целевое давления в направляющей-распределителе для топлива является более низким, PCTH может устанавливаться более низким (например, ближе к нижней пороговой команде насоса). Таким образом, когда двигатель не является работающим на холостом ходу от PFI, команда топливного насоса DI может принудительно устанавливаться, чтобы быть большей, чем PCTH, тем самым, поддерживая смазывание топливного насоса DI для уменьшения NVH и ухудшения характеристик топливного насоса DI.

Установление сигнала команды топливного насоса DI на пороговую команду насоса, PCTH, может включать в себя запитывание током запорного клапана с соленоидным приводом для настройки одного или более из уровня тока, скорости линейного нарастания тока, длительности импульса, относительной длительности включения или другого параметра модуляции запорного клапана с соленоидным приводом топливного насоса на пороговое значение. Более точно, запорный клапан с соленоидным приводом может запитываться током, из условия чтобы давление в камере 408 сжатия поддерживалось ниже, чем давление в направляющей-распределителе для топлива непосредственного впрыска. Таким образом, контроллер 12 может поддерживать перепад давления на поршне 406, чтобы поддерживать смазывание топливного насоса DI, тем самым, подавляя NVH и ухудшение характеристик топливного насоса DI во время условий холостого хода двигателя, даже когда топливо может не впрыскиваться непосредственным впрыском в двигатель.

Если сигнал команды насоса является большим, чем верхняя пороговая команда насоса, то относительная длительность включения запорного клапана с соленоидным приводом и установка момента его открывания и закрывания относительно движения поршня топливного насоса DI могут давать в результате давление в камере сжатия поршня, большее, чем давление в направляющей-распределителе для топлива DI. Соответственно, если PCTH является большим, чем верхняя пороговая команда насоса, топливный насос DI может подавать топливо в направляющую-распределитель для топлива DI. Более того, если PCTH является большим, чем верхняя пороговая команда насоса, NVH, являющиеся результатом работы запорного клапана с соленоидным приводом, могут возрастать выше пороговых терпимых для оператора NVH.

Когда PCTH содержит сигнал команды насоса между нижней пороговой командой насоса и верхней пороговой командой насоса, давление в камере сжатия топливного насоса DI может поддерживаться меньшим, чем давление в направляющей-распределителе для топлива DI, так что выходной запорный клапан 416 прямого потока остается закрытым, и топливо может не подаваться в направляющую-распределитель для топлива DI. Более того, когда PCTH содержит сигнал команды насоса между нижней пороговой командой насоса и верхней пороговой командой насоса, давление в камере сжатия топливного насоса DI может поддерживаться меньшим, чем давление в направляющей-распределителе для топлива DI, но большим, чем давление в ступенчатом пространстве, так что перепад давления на поршне топливного насоса DI может поддерживаться, при этом, давление в нижней части поршня является большим, чем давление в верхней части поршня, чтобы обеспечивать смазывание поршня. Таким образом, шум насоса может быть существенно понижен наряду с обеспечением смазывания поршня на широком диапазоне давлений в направляющей-распределителе для топлива DI, даже когда топливо может не накачиваться из топливного насоса DI в направляющую-распределитель для топлива DI.

Соответственно, во время условий эксплуатации двигателя на PFI, когда состояние топливного насоса DI традиционно является выключенным (например, запорный клапан с соленоидным приводом обесточен), способ 500 поддерживает перепад давления на поршне топливного насоса DI, для того чтобы усиливать смазывание и уменьшать износ и ухудшение характеристик топливного насоса DI. Более того, способ 500 дает команду топливному насосу DI на PCTH, где топливный насос DI традиционно был бы выключен, для повышения смазывания и уменьшения износа и ухудшения характеристик топливного насоса DI.

Более того, принудительная установка сигнала команды топливного насоса DI большим, чем PCTH может усиливать смазывание топливного насоса DI во время переходных условий, когда сигнал команды топливного насоса DI иначе был бы меньшим, чем PCTH. Как описано выше, PCTH может соответствовать сигналу команды насоса между нижней пороговой командой насоса и верхней пороговой командой насоса. В одном из примеров, нижняя пороговая команда насоса может составлять 5%, а верхняя пороговая команда насоса может составлять 10%. Установление сигнала команды топливного насоса DI на пороговую команду насоса, PCTH, может включать в себя запитывание током запорного клапана с соленоидным приводом для настройки одного или более из уровня тока, скорости линейного нарастания тока, длительности импульса, относительной длительности включения или другого параметра модуляции запорного клапана с соленоидным приводом топливного насоса на пороговое значение.

Например, во время непосредственного впрыска топлива, сигнал команды насоса может иметь значение относительной длительности включения 50%, и топливо может подаваться из топливного насоса DI в направляющую-распределитель для топлива DI; однако, между длительностями импульсов относительной длительности включения топливного насоса DI, сигнал команды насоса может снижаться ниже PCTH в традиционных способах эксплуатации топливного насоса DI. На 570, контроллер 12 может принудительно устанавливать сигнал команды топливного насоса DI большим, чем PCTH, для усиления смазывания топливного насоса DI даже в переходных условиях, где сигнал команды топливного насоса DI иначе может быть меньшим, чем PCTH. Таким образом, способ 500 может повышать смазывание топливного насоса DI, понижать NVH и уменьшать износ и ухудшение характеристик топливного насоса DI.

Далее, с обращением на фиг. 7, она иллюстрирует график 700 относительной длительности включения насоса DI в зависимости от давления в направляющей-распределителе для топлива непосредственного впрыска. Временная диаграмма 710 представляет физическую зависимость между относительной длительностью включения топливного насоса DI в качестве функции давления в направляющей-распределителе для топлива DI, которая может определяться или также может изучаться в реальном времени в течение работы двигателя. Временная диаграмма 710 иллюстрирует, что относительная длительность включения топливного насоса DI возрастает с повышением давления в направляющей-распределителе для топлива DI. Другими словами, если ожидаемое давление в направляющей-распределителе для топлива DI возрастает (например, для случая, где нагрузка двигателя повышается, и увеличивается количество непосредственно впрыскиваемого топлива), относительная длительность включения топливного насоса DI может увеличиваться, чтобы подавать повышенное количество непосредственно впрыскиваемого топлива и повышать давление в направляющей-распределителе для топлива DI до требуемого давления в направляющей-распределителе для топлива DI. Более того, если относительная длительность включения топливного насоса DI, поддерживаемая на или большей, чем уровень, указанный временной диаграммой 710, топливный насос DI будет продолжать подавать топливо в направляющую-распределитель для топлива DI. Если относительная длительность включения топливного насоса DI находится ниже, чем уровень, указанный временной диаграммой 710, топливный насос DI может не накачивать топливо в направляющую-распределитель для топлива DI для непосредственного впрыска, поскольку давление на выходе топливного насоса DI может быть меньшим, чем давление в направляющей-распределителе для топлива DI. Более того, давление в направляющей-распределителе для топлива может понижаться по мере того, как топливо подвергается непосредственному впрыску, так как непосредственно впрыскиваемое топливо не пополняется топливным насосом DI до тех пор, пока давление на выходе топливного насоса DI не является большим, чем или равным давлению в направляющей-распределителе для топлива DI.

Временная диаграмма 720 представляет примерную нагрузочную линию управления для поддержания смазывания топливного насоса DI. Временная диаграмма 720 может представлять собой нагрузочную линию управления для сигнала пороговой команды насоса (PCTH), который является промежуточным между верхней пороговой командой 724 насоса и нижней пороговой командой 722 насоса. Верхняя пороговая команда 724 насоса, нижняя пороговая команда 722 насоса и нагрузочная линия 720 управления пороговой команды насоса все могут зависеть от давления в направляющей-распределителе для топлива DI некоторым образом, подобным зависимости у временной диаграммы 720. Посредством управления топливным насосом DI, чтобы работал на нагрузочной линии 720 управления (например, поддерживая работу топливного насоса DI ниже временной диаграммы 710), смазывание топливного насоса DI может поддерживаться, даже если топливный насос DI может не накачивать топливо в направляющую-распределитель для топлива DI. Таким образом, смазывание топливного насоса DI может повышаться наряду с уменьшением ухудшения характеристик и NVH топливного насоса DI.

Традиционные способы понижения сигнала команды топливного насоса DI до 0% могут понижать NVH, но не обеспечивать существенное смазывание для топливного насоса DI. Соответственно, смазывание топливного насоса DI может уменьшаться, вызывая повышенное ухудшение характеристик топливного насоса DI. Посредством принудительной установки сигнала команды топливного насоса DI в PCTH, когда сигнал команды топливного насоса DI иначе традиционно устанавливался бы в 0%, смазывание топливного насоса DI может усиливаться наряду с уменьшением ухудшения характеристик и NVH топливного насоса DI.

Далее, с обращением к фиг. 5, после 556 и 570, способ 500 выходит из смазывания 540 топливного насоса DI и продолжается на 580. На 580, способ определяет, включен ли впрыск впускного канала топлива (PFI). Если PFI включен, способ 500 продолжается на 582, где давление подачи LPP, PLPP устанавливается, чтобы быть большим, чем Pvap,fuel+ΔPTH, и большим, чем Pfuel,TH. Таким образом, топливо может надежнее и непрерывнее подаваться в направляющую-распределитель для топлива PFI для впрыска впускного канала топлива, поскольку PLPP>Pfuel,TH, и топливо может надежнее подаваться в топливный насос DI, поскольку PLPP>Pvap,fuel+ΔPTH. Если, на 580, PFI выключен, способ 500 продолжается на 586, где PLPP устанавливается в большее, чем Pvap,fuel+ΔPTH, так что топливо может надежнее подаваться в топливный насос DI для непосредственного впрыска топлива. После 582 и 586, способ 500 заканчивается.

В некоторых примерах, LPP может управляться с помощью схемы управления с обратной связью, где измеряется давление топлива в топливных каналах ниже по потоку от LPP, а скорость работы, давление на выходе LPP, и тому подобное, регулируются соответствующим образом.

Более того, в еще одном примере, LPP может управляться с помощью схемы адаптивного и/или интегрального управления. На основании объема топлива, впрыснутого из направляющей-распределителя для топлива DI, командного объема топлива, который должен прокачиваться через LPP, и количества топлива, накопленного в направляющей-распределителе для топлива DI (например, указываемое измеренным давлением в направляющей-распределителе для топлива DI), может определяться результирующий поток топлива в направляющую-распределитель для топлива DI. Например, повышение давления в направляющей-распределителе для топлива DI может указывать результирующее накопление топлива в направляющей-распределителе для топлива DI, тогда как понижение давления в направляющей-распределителе для топлива DI может указывать общие потери топлива из направляющей-распределителя для топлива DI. Посредством сравнения результирующего потока топлива в направляющую-распределитель для топлива DI (или давления в направляющей-распределителе для топлива) с соответствующим командным объемом топлива, который должен прокачиваться, может определяться эффективность LPP. Коэффициент наполнения LPP может быть более высоким, когда результирующий поток топлива в направляющую-распределитель для топлива DI может точно соответствовать командному объему топлива, которое должно прокачиваться. Если коэффициент наполнения LPP является более низким, результирующий поток топлива в направляющую-распределитель для топлива DI может не соответствовать точно командному объему топлива, которое должно прокачиваться. В некоторых примерах, эффективность LPP может быть низкой, когда давление подачи LPP является низкой, например, PLPP может быть меньшим, чем текущее давление паров топлива, и может происходить образование пустот в топливном насосе DI или в топливном канале ниже по потоку от LPP. Если отдача LPP низка, адаптивный регулятор может понижать ток срабатывания DI до тех пор, пока коэффициент наполнения LPP не возрастет и не стабилизируется. После 586 и 582, способ 500 заканчивается.

Как описано в материалах настоящей заявки, может быть предусмотрен пример способа для PFDI, содержащий: во время первого состояния, включающего в себя непосредственный впрыск топлива в двигатель PFDI, оценивание давления паров топлива, и установку давления подкачивающего топливного насоса большим, чем оцененное давление паров топлива, на пороговую разность давлений; и во время второго состояния, включающего в себя впрыск топлива впрыском впускного канала топлива в двигатель PFDI, установку сигнала команды топливного насоса DI большим, чем пороговый сигнал команды топливного насоса DI, без подачи топлива в направляющую-распределитель для топлива DI. Оценивание давления паров топлива может содержать выключение подкачивающего топливного насоса, измерение податливости давления в топливном канале во время непосредственного впрыска топлива, и установление давления паров топлива на давление в топливном канале, когда податливость давления в топливном канале является меньшей, чем пороговая податливость. Измерение податливости давления в топливном канале содержит измерение податливости давления топливного канала, присоединенного по текучей среде между подкачивающим топливным насосом и топливным насосом DI. Оценивание давления паров топлива может содержать выключение подкачивающего топливного насоса, и установление давления паров топлива на давление в топливном канале после подачи порогового объема топлива из топливного канала, присоединенного по текучей среде между подкачивающим топливным насосом и топливным насосом DI. Способ дополнительно может содержать, во время первого состояния, принудительную установку относительной длительности включения насоса DI большей, чем пороговая относительная длительность включения. Первое состояние дополнительно может содержать только непосредственный впрыск топлива в двигатель PFDI. Способ дополнительно может содержать, во время второго состояния, поддержание смазывания насоса DI посредством того, что устанавливают относительную длительность включения топливного насоса DI между 5% и 10%. Способ дополнительно может содержать, во время третьего состояния, поддержание смазывания топливного насоса DI посредством установки относительной длительности включения топливного насоса DI в 5%, третье состояние содержит те случаи, когда двигатель работает на холостом ходу. Поддержание смазывания топливного насоса DI может содержать поддерживание давления в камере сжатия топливного насоса DI большим, чем давление подкачивающего топливного насоса. Способ дополнительно может содержать, во время второго состояния, поддержание давления в камере сжатия топливного насоса DI большим, чем давление подкачивающего топливного насоса. Способ дополнительно может содержать выявление неисправного запорного клапана подкачивающего топливного насоса на основании понижения давления в топливном канале, когда подкачивающий топливный насос выключен.

Как описано в материалах настоящей заявки, может быть предусмотрен пример способа эксплуатации топливной системы для двигателя, содержащий: поддерживание давления подкачивающего топливного насоса большим, чем оцененное давление паров топлива, в то время как топливо непосредственно впрыскивается в двигатель; и принудительную установку относительной длительности включения топливного насоса DI в выше пороговой относительной длительности включения, даже когда топливо не впрыскивается непосредственно в двигатель. Оцененное давление паров топлива может рассчитываться по стабилизированному давлению в топливной магистрали, давление стабилизируется наряду с непосредственным впрыском топлива после отключения подкачивающего топливного насоса, при этом, топливная магистраль присоединена по текучей среде между подкачивающим топливным насосом и топливным насосом DI. Способ дополнительно может содержать принудительную установку относительной длительности включения топливного насоса DI в 0% во время холостого хода двигателя. Относительная длительность включения топливного насоса DI может принудительно устанавливаться в относительную длительность включения 5%, когда нагрузка двигателя находится выше нагрузки двигателя на холостом ходу. Способ дополнительно может содержать поддержание давления подкачивающего топливного насоса большим, чем оцененное давление паров топлива, в то время как топливо исключительно непосредственно впрыскивается в двигатель. Способ дополнительно может содержать принудительную установку относительной длительности включения топливного насоса DI выше относительной длительности включения 5% во время непосредственного впрыска топлива в двигатель. Принудительная установка относительной длительности включения топливного насоса DI в выше пороговой относительной длительности включения может содержать поддерживание давления в камере сжатия топливного насоса DI большим, чем давление подкачивающего топливного насоса.

Далее, с обращением к фиг. 6, она иллюстрирует примерную временную диаграмму 600 для эксплуатации двигателя. Временная диаграмма 600 включает в себя временные диаграммы для состояния PFI, 604, состояния DI, 610, состояния условия калибровки, 620, податливости давления в топливном канале, 630, давления в топливном канале, 640, нагрузки двигателя, 650, сигнала команды топливного насоса DI, 660, потока топливного насоса DI, 670, состояния LPP, 680, и давления в направляющей-распределителе для топлива DI, 690. Также на временной диаграмме 600 показаны ComplianceTH 634, текущее давление Pvap,fuel паров топлива, 644, ΔPTH 646, Pvap,fuel+ΔPTH, 648, Pfuel,TH 642, нагрузки холостого хода двигателя, 654, и PCTH 664. Когда состояние 680 LPP является включенным, давление 640 топлива в топливном канале может быть эквивалентным PLPP. Когда состояние 680 LPP является выключенным, PLPP имеет значение ноль и может не быть эквивалентным давлению 640 в топливном канале, когда давление 640 в топливном канале является большим, чем 0.

В момент t0 времени, состояние PFI изменяется с включенного на выключенное, состояние 610 DI изменяется с выключенного на включенное и, таким образом, условие 620 калибровки удовлетворяется, и условие калибровки изменяется с выключенного на включенное. В ответ на условие 620 калибровки, меняющееся с выключенного на включенное, мощность LPP может понижаться ниже пороговой мощности насоса. На примерной временной диаграмме 600, состояние 680 LPP является выключенным в ответ на условие калибровки, изменяющееся с выключенного на включенное.

Соответственно, после момента t0 времени и до t1, может выполняться этап калибровки давления паров топлива, при этом, податливость 630 давления в топливном канале может измеряться во время впрыска топлива DI, когда LPP выключен или является работающим на пониженной мощности ниже пороговой мощности. Во время этапа калибровки давления паров топлива, давление 640 в топливном канале ниже по потоку от LPP понижается по мере того, как сигнал 660 команды топливного насоса DI подает топливо из топливного канала в направляющую-распределитель для впрыска топлива DI для непосредственного впрыска в двигатель, в то время как LPP выключен. В ответ на нагрузку 650 двигателя, являющуюся более высокой, поток топливного насоса DI является более высоким, и контроллер может принудительно устанавливать сигнал 660 команды топливного насоса DI большим, чем PCTH 664, даже в переходные периоды между импульсами впрыска, когда сигнал 660 команды топливного насоса DI иначе был бы нулевым. Как показано на временной диаграмме 600, PCTH 664 может быть более высоким на основании того, когда давление 690 в направляющей-распределителе для топлива DI является более высоким, и PCTH 664 может быть более низким в ответ на давление 690 в направляющей-распределителе для топлива DI, являющееся более низким. Работа двигателя таким образом может содействовать усилению смазывания топливного насоса DI, уменьшая его NVH, износ и ухудшение характеристик. Кроме того еще, податливость давления в топливном канале может быть большим, чем ComplianceTH, указывая, что давление в топливном канале является большим, чем действующее давление 644 паров топлива.

В момент t1 времени, давление 640 в топливном канале понижается до действующего давления 644 паров топлива. Следовательно, податливость 630 давления в топливном канале понижается ниже ComplianceTH и, в ответ, условие 620 калибровки выключается. Более того, оцененное давление паров топлива, Pvap,fuel, устанавливается в текущее давление в топливном канале. Продолжительность периода калибровки паров топлива (например, от t0 до t1) может быть достаточно длинной для определения давления паров топлива, но достаточно короткой, с тем чтобы не понижать и не истощать впрыск топлива в двигатель. Более того, в течение длительности периода калибровки паров топлива, по меньшей мере пороговый объем топлива может подаваться из топливного канала топливным насосом DI, в то время как LPP выключен.

Вскоре после этого, в момент t2 времени (после того, как завершился этап калибровки давления паров топлива), состояние LPP восстанавливается во включенное. В ответ, давление 640 в топливном канале повышается, чтобы соответствовать давлению подачи LPP, по мере того, как канал заполняется топливом, и податливость давления в топливном канале возвращается на свой типичный уровень. После t2, так как впрыск топлива DI остается включенным, сигнал команды топливного насоса DI принудительно устанавливается большим, чем PCTH, чтобы поддерживать смазывание насоса DI наряду с понижением NVH. Более того, PLPP устанавливается, чтобы быть едва большим, чем Pvap,fuel+ΔPTH, что отражается давлением в топливном канале, едва большим, чем Pvap,fuel+ΔPTH, для уменьшения образования пустот. Более того, посредством определения текущего давления паров топлива, PLPP может управляться при более низком давлении наряду с уменьшением образования пустот. Таким образом, экономия топлива может усиливаться, а ухудшение характеристик LPP может уменьшаться.

В момент t3 времени, PFI включен, а PLPP (в качестве представленного давлением 640 в топливном канале) регулируется, чтобы быть большим, чем Pvap,fuel+ΔPTH, и большим, чем Pfuel,TH. Таким образом, образование пустот в топливном канале и в топливном насосе DI может уменьшаться наряду с непрерывной подачей топлива в направляющую-распределитель для топлива PFI для впрыска впускного канала топлива. Более того, нагрузка двигателя убывает, и PCTH понижается в ответ на понижение давления 690 в направляющей-распределителе для топлива DI. Однако, команда 660 топливного насоса DI принудительно устанавливается выше PCTH, чтобы поддерживать смазывание топливного насоса DI наряду с уменьшением NVH и ухудшением характеристик топливного насоса DI.

В момент t4 времени, состояние DI является выключенным. Состояние LPP остается включенным, а PLPP поддерживается большим, чем Pfuel,TH, чтобы непрерывно подавать топливо в направляющую-распределитель для топлива PFI для впрыска впускного канала топлива. Более того, нагрузка двигателя продолжает снижаться, а PCTH продолжает понижаться в ответ на понижение давления 690 в направляющей-распределителе для топлива DI. Однако, принудительная установка команды 660 топливного насоса DI выше PCTH поддерживается, чтобы обеспечивать смазывание топливного насоса DI наряду с уменьшением NVH и ухудшения характеристик DI топливного насоса.

В момент t5 времени, нагрузка 650 двигателя понижается до холостого хода (например, транспортное средство останавливается) наряду с тем, что состояние PFI остается включенным, а состояние 610 DI остается выключенным. В ответ на двигатель, работающий на холостом ходу, и состояние PFI, являющееся включенным (например, условия холостого хода на PFI), сигнал 660 команды топливного насоса DI устанавливается в 0% (ниже PCTH), поддерживая отсутствие потока топливного насоса DI. Установка сигнала 660 команды топливного насоса DI в 0% обесточивает запорный клапан с соленоидным приводом для режима сквозного прохождения. По существу, смазывание поршня топливного насоса DI может обеспечиваться, даже когда впрыск DI выключен, двигатель работает на холостом ходу, а сигнал команды топливного насоса DI имеет значение 0%. Между t5 и t6, во время условий холостого хода на PFI, PLPP и давление в топливном канале поддерживаются большими, чем Pfuel,TH, чтобы обеспечивать непрерывную подачу топлива в направляющую-распределитель для топлива PFI.

Затем, в момент t6 времени, нагрузка 650 двигателя возрастает выше нагрузки холостого хода (например, при нажатии педали акселератора транспортного средства). В ответ, сигнал 660 команды топливного насоса DI повышается с 0% до большего, чем PCTH, чтобы обеспечивать смазывание для поршня топливного насоса DI, не подавая поток топлива в направляющую-распределитель для топлива DI. По существу, износ и ухудшение характеристик топливного насоса DI могут уменьшаться в дополнение к NVH. Более того, так как PFI включен, а состояние DI является выключенным, PLPP и давление в топливном канале поддерживаются более высокими, чем Pfuel,TH, чтобы обеспечивать непрерывную подачу топлива в направляющую-распределитель для топлива PFI.

В момент t7 времени, в ответ на нагрузку двигателя, повышающуюся до более высокого уровня (например, разгон транспортного средства с низких скоростей), состояние PFI выключается наряду с тем, что состояние DI включается. В ответ, сигнал команды топливного насоса DI поддерживается большим, чем PCTH, чтобы гарантировать смазывание поршня топливного насоса DI, даже во время переходных периодов, где команда топливного насоса DI была бы меньшей, чем PCTH, в ином случае. Более того, в ответ на состояние DI, переключающееся с выключенного на включенное, условие 620 калибровки становится удовлетворенным в момент t7 времени. Таким образом, между моментами t7 и t8 времени, режим управления LPP является выключенным, и давление в топливном канале начинает понижаться по мере того, как топливный насос DI подает топливо из топливного канала, накачивая топливо в направляющую-распределитель для топлива DI.

В момент t8 времени, давление в топливном канале понижается до действующего давления 644 паров топлива, а податливость давления в топливном канале снижается ниже ComplianceTH. Временная диаграмма 600 показывает, что текущее давление паров топлива повысилось относительно давления паров топлива, определенного в момент t2 времени. В качестве примера, давление паров топлива может повыситься, так как температура топливной системы повысилась вследствие прогрева двигателя. Таким образом, Pvap,fuel 644 устанавливается в давление в топливном канале в t8, чтобы давать обновленную оценку текущего давления в топливном канале. В момент t8 времени, податливость 630 давления в топливном канале также понижается ниже ComplianceTH и, в ответ, условие 620 калибровки выключается. В ответ на выключение условия калибровки, сигнал 660 команды топливного насоса DI принудительно устанавливается большим, чем PCTH, тем самым, поддерживая смазывание поршня топливного насоса DI наряду с подачей потока топлива в направляющую-распределитель для топлива DI.

В момент t9 времени, LPP включается. Более того, сигнал 660 команды топливного насоса DI принудительно устанавливается большим, чем PCTH, тем самым, поддерживая смазывание поршня топливного насоса DI наряду с подачей потока топлива в направляющую-распределитель для топлива DI. Кроме того еще, PLPP поддерживается большим, чем Pvap,fuel+ΔPTH, поскольку PFI выключен.

Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящей заявки, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящей заявки, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.

Будет принято во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящей заявки, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и не очевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящей заявки.

Последующая формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Должно быть понятно, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменения настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет изобретения настоящего раскрытия.

1. Способ для двигателя, состоящий в том, что

во время первого состояния, включающего в себя непосредственный впрыск топлива в двигатель с непосредственным впрыском топлива во впускное окно (PFDI),

оценивают давление паров топлива и

устанавливают давление подкачивающего топливного насоса большим, чем оцененное давление паров топлива, на пороговую разность давлений; и

во время второго состояния, включающего в себя впрыск топлива через впускной топливный канал в двигатель PFDI,

установку сигнала команды топливного насоса непосредственного впрыска (DI) большим, чем пороговый сигнал команды топливного насоса DI, без подачи топлива в направляющую-распределитель для топлива DI.

2. Способ по п. 1, в котором оценивание давления паров топлива состоит в том, что

выключают подкачивающий топливный насос,

измеряют податливость давления в топливном канале во время непосредственного впрыска топлива и

устанавливают давление паров топлива на давление в топливном канале, когда податливость давления в топливном канале является меньшей, чем пороговая податливость.

3. Способ по п. 2, в котором измерение податливости давления в топливном канале состоит в том, что измеряют податливость давления топливного канала, присоединенного по текучей среде между подкачивающим топливным насосом и топливным насосом DI.

4. Способ по п. 1, в котором оценивание давления паров топлива состоит в том, что

выключают подкачивающий топливный насос и

устанавливают давление паров топлива на давление в топливном канале после подачи порогового объема топлива из топливного канала, присоединенного по текучей среде между подкачивающим топливным насосом и топливным насосом DI.

5. Способ по п. 1, дополнительно состоящий в том, что во время первого состояния принудительно устанавливают относительную длительность включения насоса DI большей, чем пороговая относительная длительность включения.

6. Способ по п. 1, в котором первое состояние дополнительно содержит исключительно непосредственный впрыск топлива в двигатель PFDI.

7. Способ по п. 1, дополнительно состоящий в том, что во время второго состояния поддерживают смазывание насоса DI посредством того, что устанавливают относительную длительность включения топливного насоса DI между 5 и 10%.

8. Способ по п. 1, дополнительно состоящий в том, что во время третьего состояния поддерживают смазывание топливного насоса DI посредством того, что устанавливают относительную длительность включения топливного насоса DI в 0%, третье состояние содержит те случаи, когда двигатель работает на холостом ходу.

9. Способ по п. 8, в котором поддержание смазывания топливного насоса DI состоит в том, что поддерживают давление в камере сжатия топливного насоса DI большим, чем давление подкачивающего топливного насоса.

10. Способ по п. 1, дополнительно состоящий в том, что во время второго состояния поддерживают давление в камере сжатия топливного насоса DI большим, чем давление подкачивающего топливного насоса.

11. Способ по п. 1, дополнительно состоящий в том, что выявляют неисправный запорный клапан подкачивающего топливного насоса на основании понижения давления в топливном канале, когда подкачивающий топливный насос выключен.

12. Способ эксплуатации топливной системы для двигателя, состоящий в том, что

поддерживают давление подкачивающего топливного насоса большим, чем оцененное давление паров топлива, в то время как топливо непосредственно впрыскивается в двигатель; и

принудительно устанавливают относительную длительность включения топливного насоса непосредственного впрыска (DI) в выше пороговой относительной длительности включения, даже когда топливо не впрыскивается непосредственно в двигатель.

13. Способ по п. 12, в котором оцененное давление паров топлива рассчитывается по стабилизированному давлению в топливной магистрали, давление стабилизируется наряду с непосредственным впрыском топлива после отключения подкачивающего топливного насоса, при этом топливная магистраль присоединена по текучей среде между подкачивающим топливным насосом и топливным насосом DI.

14. Способ по п. 12, дополнительно состоящий в том, что принудительно устанавливают относительную длительность включения топливного насоса DI в 0% во время холостого хода двигателя.

15. Способ по п. 12, в котором относительная длительность включения топливного насоса DI принудительно устанавливается в относительную длительность включения 5%, когда нагрузка двигателя находится выше нагрузки двигателя на холостом ходу.

16. Способ по п. 12, дополнительно состоящий в том, что поддерживают давление подкачивающего топливного насоса большим, чем оцененное давление паров топлива, в то время как топливо исключительно непосредственно впрыскивается в двигатель.

17. Способ по п. 12, дополнительно состоящий в том, что принудительно устанавливают относительную длительность включения топливного насоса DI выше относительной длительности включения 5% во время непосредственного впрыска топлива в двигатель.

18. Способ по п. 12, в котором принудительная установка относительной длительности включения топливного насоса DI выше пороговой относительной длительности включения состоит в том, что поддерживают давление в камере сжатия топливного насоса DI большим, чем давление подкачивающего топливного насоса.

19. Система двигателя, содержащая:

двигатель с непосредственным впрыском топлива во впускное окно (PFDI);

топливный насос непосредственного впрыска (DI);

подкачивающий топливный насос и

контроллер, содержащий исполняемые команды для:

во время первого состояния, содержащего непосредственный впрыск топлива в двигатель PFDI,

оценивания давления паров топлива и

установки давления подкачивающего топливного насоса большим, чем давление паров топлива, на пороговую разность давлений; и

во время второго состояния, содержащего впрыск топлива через впускной топливный канал в двигатель PFDI,

установки относительной длительности включения топливного насоса DI в пороговую относительную длительность включения без подачи топлива в направляющую-распределитель для топлива DI.

20. Система двигателя по п. 19, дополнительно содержащая, во время первого состояния,

когда ожидаемое давление подкачивающего насоса является большим, чем давление паров топлива, регулирование давления подкачивающего насоса с помощью регулирования с обратной связью и,

когда ожидаемое давление подкачивающего насоса является меньшим, чем давление паров топлива, управляют подкачивающим топливным насосом, чтобы подавать давление, эквивалентное давлению паров топлива плюс пороговая разность давлений.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в системах управления для дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложенный способ защиты топливного насоса высокого давления (ТНВД) в системе дизельного двигателя содержит включение ТНВД, когда давление топлива в системе дизельного двигателя выше порогового уровня, и выключение ТНВД, если давление топлива ниже порогового уровня.

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложены способы и система для управления по замкнутому контуру топливным насосом высокого давления, присоединенным к форсункам непосредственного впрыска топлива в ДВС.

Изобретение относится к способу управления регулирующим расход клапаном насоса высокого давления для двигателя внутреннего сгорания. Технический результат заключается в улучшении управления регулирующим расход клапаном с улучшением его шумовых характеристик.

Изобретение относится к топливной системе для двигателя внутреннего сгорания и способу уменьшения флуктуаций давления в устройстве топливного фильтра в топливной системе.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложена электрогидравлическая форсунка аккумуляторной топливной системы дизельного двигателя, содержащая корпус 1 с группой корпусных деталей 2, 3, в которых имеются каналы высокого давления, каналы слива, распылитель с распыливающими отверстиями и иглой, размещенной в распылителе, торцевой упор 12 иглы и электроуправляемый клапан 27.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена форсунка для дизеля, содержащая корпус 1 с каналом 2 для подвода топлива, распыливающим отверстием 3, камерой закручивания 4, запорным клапаном 5, запорная часть которого выполнена в виде цилиндра, а верхняя часть снабжена ограничителем 6.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ для удаления воздуха из линии (11) подачи топлива ДВС с непосредственным впрыском, причем линия (11) подачи топлива имеет инжектор (3), аккумулятор (15) высокого давления, клапан (17) ограничения расхода, для ограничения проступающего от аккумулятора (15) высокого давления к инжектору (3) количества топлива и насос (19) высокого давления для подачи топлива в аккумулятор (15) высокого давления, причем давление в аккумуляторе (15) высокого давления регулируется при помощи расположенного выше по потоку от насоса (19) высокого давления всасывающего дросселя (21).

Изобретение относится к транспортным средствам. Устройство управления двигателем транспортного средства с электрическим топливным насосом, датчиком давления топлива, электродвигателем запуска двигателя внутреннего сгорания и электрическим аккумулирующим устройством содержит электронный блок управления, выполненный с возможностью: управления электрическим подающим насосом на основе значения, определенного датчиком давления топлива; управления электродвигателем для запуска двигателя внутреннего сгорания и управления электрическим подающим насосом и электродвигателем.

Изобретение может быть использовано в аккумуляторных системах топливоподачи с электронным управлением для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена электрогидравлическая форсунка (ЭГФ) с возможностью формирования закона подачи топлива, содержащая корпус 2 с размещенными в нем топливоподающими 3.1-3.3 и сливными 4 каналами, клапан 14 с электроприводом и входным каналом 15.

Изобретение относится к прокладке, установленной на двигатель автомобиля. Прокладка (105, 2100, 3100, 4100) представляет собой цельную деталь круглой кольцеобразной формы (101).

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложены способы и система для управления по замкнутому контуру топливным насосом высокого давления, присоединенным к форсункам непосредственного впрыска топлива в ДВС.

Изобретение относится к способу управления регулирующим расход клапаном насоса высокого давления для двигателя внутреннего сгорания. Технический результат заключается в улучшении управления регулирующим расход клапаном с улучшением его шумовых характеристик.

Изобретение относится к способу управления регулирующим расход клапаном насоса высокого давления для двигателя внутреннего сгорания. Технический результат заключается в улучшении управления регулирующим расход клапаном с улучшением его шумовых характеристик.

Изобретение относится к топливной системе (172) для двигателя (10) внутреннего сгорания и способу ее эксплуатации. Способ заключается в том, что во время эксплуатации цилиндра (14) с использованием топлива из первой форсунки (170) с незадействованной второй форсункой (166) увеличивают давление в топливной рампе, соединенной со второй форсункой (166).

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено устройство для ограничения подачи топлива из системы питания высокого давления через управляемую топливную форсунку в камеру сгорания в ДВС, имеющее корпус 2 с расположенным со стороны подачи давления входом 9 и с расположенным со стороны топливной форсунки выходом 11, которые гидравлически соединены между собой по меньше мере одним каналом с предусмотренным в нем дросселем 10.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ управления работой системы (1) впрыскивания топлива под высоким давлением для ДВС (8), при осуществлении которого топливо подают топливоподкачивающим насосом (3) в насос (2) высокого давления, топливо насосом (2) высокого давления подают под высоким давлением в общую топливную магистраль (10) высокого давления, топливо перед пуском ДВС (8) подают топливоподкачивающим насосом (3) в общую топливную магистраль (10) высокого давления, при этом используют топливоподкачивающий насос (3) с реверсивным потоком топлива, которое в первом направлении его подачи подают в насос (2) высокого давления, а во втором направлении его подачи, противоположном первому направлению подачи, подают перед пуском ДВС (8) в общую топливную магистраль (10) высокого давления.

Изобретение может быть использовано в топливных системах двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система впрыскивания топлива в ДВС, имеющая насос высокого давления, у которого его выходной канал (4) высокого давления соединен с топливным аккумулятором (23) высокого давления (ТАВД), имеющим по меньшей мере один выходной канал (13a, 13b) для соединения с топливной форсункой.

Изобретение может быть использовано в топливных системах двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система впрыска топлива для ДВС, содержащая топливный насос (5) высокого давления (ТНВД) для подачи топлива под давлением в ДВС, причем ТНВД (5) имеет впускное отверстие (6), по меньшей мере один плунжер (9) и канал (8) всасывания, расположенный между впускным отверстием (6) и указанным по меньшей мере одним плунжером (9).

Предлагаемое изобретение относится к области систем питания двигателя внутреннего сгорания. Система (10) питания двигателя (12) внутреннего сгорания имеет топливоподкачивающий насос (26), насос (30) высокого давления, дозатор (36), расположенный в гидросистеме между топливоподкачивающим насосом (26) и насосом (30) высокого давления, топливопровод (38) нулевой подачи, который предназначен для отвода утечек просачивающегося через дозатор (36) топлива.

Настоящее изобретение относится к топливной форсунке. Описана топливная форсунка (10) для впрыскивания топлива в камеру (11) сгорания в двигателе внутреннего сгорания, прежде всего топливная форсунка для системы "common rail", имеющая управляющий впрыскиванием клапанный элемент (27), перемещаемый между своими закрытым положением и открытым положением, в котором он открывает систему распылительных отверстий (25), и управляемый якорной системой (49; 80) электромагнита через соединительную полость (70), заполненную находящейся под давлением рабочей средой.

Изобретение может быть использовано в системах управления для дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложенный способ защиты топливного насоса высокого давления (ТНВД) в системе дизельного двигателя содержит включение ТНВД, когда давление топлива в системе дизельного двигателя выше порогового уровня, и выключение ТНВД, если давление топлива ниже порогового уровня.

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания. Предложенный способ для двигателя с непосредственным впрыском топлива во впускное окно может содержать, во время первого состояния, содержащего непосредственный впрыск топлива в двигатель PFDI, оценивание давления паров топлива и установку давления подкачивающего топливного насоса большим, чем давление паров топлива, на пороговую разность давлений, а во время второго состояния, содержащего впрыск топлива через впускной топливный канал в двигатель PFDI, установку относительной длительности включения топливного насоса непосредственного впрыска на пороговую относительную длительность включения без подачи топлива в направляющую-распределитель для топлива DI. Технический результат – повышение срока службы насоса непосредственного впрыска и повышение стабильности подачи топлива. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх