[发明专利]用于操作提升泵的系统和方法

说明书

本申请提供用于操作发动机燃料系统的提升泵的方法和系统。在一个示例中，该方法包括假定提升泵保持关断，预测燃料轨压力何时将减小到阈值以下。该方法进一步包括在燃料轨压力减小到阈值以下之前使提升泵通电，以防止燃料轨压力减小到阈值以下。

技术领域

本描述总体涉及用于操作燃料提升泵的方法和系统。

背景技术

发动机燃料可通过提升泵被泵送出燃料箱。在通过燃料喷射器喷射燃料之前，提升泵将燃料推向燃料轨。止回阀可被包括在提升泵与燃料轨之间，以维持燃料轨压力并防止燃料轨中的燃料朝向提升泵回流。通常由发动机控制器基于来自耦接在燃料轨中的压力传感器的输出对提升泵的操作进行反馈控制。控制器试图通过基于期望的燃料压力与从压力传感器获得的测量的燃料压力之间的差异或误差调整供应给提升泵的电功率量，将燃料轨中的压力维持在期望的压力。

因此，提升泵替换燃料轨中因喷射而损失的燃料。因此，随着燃料喷射速率减少，燃料轨的燃料再供应需求相应地减少，并且控制器减小供应给提升泵的电功率。因此，提升泵的能量需求可基本上与燃料喷射速速率成比例。在一些示例中，诸如在发动机怠速和/或减速燃料切断(DFSO)期间，供应给提升泵的电功率量可下降得足够低，使得以低燃料流量模式操作提升泵可以更节能。在低燃料流量模式中，提升泵没有被连续供电，也没有如同脉冲宽度调制(PWM)一样经由占空比电压来供电。相反，提升泵可保持关闭，并且然后仅在需要时可被通电。例如，美国专利第7,640,916号描述了一种方法，其中在低发动机负荷下，提升泵保持关闭，并且仅被通电以再填充蓄积器/蓄电池(accumulator)。

然而，本文的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，在提升泵功率调整与观察到的燃料轨压力变化之间可能存在延迟。也就是说，在提升泵功率的变化反映在燃料轨压力中之前可能花费一定量的时间(假设基本上恒定的燃料喷射速率)。例如，当使提升泵通电时，提升泵将不开始向燃料轨增加压力，直到定位于提升泵与燃料轨之间的止回阀的上游的压力超过止回阀下游的压力。因此，当提升泵通电时，提升泵可能不立即开始向燃料轨增加压力。在此类示例中，如果当燃料轨压力减小到最小阈值时使提升泵通电，则当提升泵在止回阀上游建立压力时，燃料轨压力可能继续减少到最低可接受的水平以下。因此，此类提升泵延迟可能导致燃料轨压力下冲和/或过冲，这可能导致会引起驾驶性能问题和鲁棒性问题的燃料供给误差。

发明内容

作为一个示例，可以通过一种方法来至少部分地解决上述问题中的至少一些，该方法包括：维持将燃料供应给燃料轨的提升泵关断；假设提升泵被维持关断，基于燃料喷射速率来预测燃料轨压力何时将减小到阈值以下；以及在燃料轨压力减小到阈值以下之前使提升泵通电，使得实际燃料轨压力不减小到阈值以下。通过在燃料轨压力减小到阈值以下之前使提升泵通电，可以减少燃料轨压力下冲。

在另一示例中，一种方法包括：预测燃料轨压力何时将减小到阈值以下；基于提升泵延迟时段计算使提升泵通电的期望时刻，其中所述期望时刻领先于预测燃料轨压力减小到阈值以下的时间；在期望时刻使供应给提升泵的电压从零升高(step up)到第一水平；以及在期望时刻之后，使供应给提升泵的电压从第一水平斜升(ramp up)。

在又一示例中，一种系统包括：提升泵；燃料管线，其耦接到提升泵并且包括燃料轨，燃料轨包括一个或多个燃料喷射器，燃料管线将燃料从提升泵递送到燃料喷射器；止回阀，其在燃料管线中定位在提升泵与燃料轨之间以用于维持止回阀下游的在止回阀与燃料喷射器之间的燃料压力；以及控制器，其与提升泵电连通，该控制器包括存储在非瞬态存储器中的计算机可读指令，所述计算机可读指令用于：在提升泵关断时，预测用于止回阀下游的燃料压力的衰减分布图；基于衰减分布图和提升泵的延迟时段来确定使提升泵通电的时刻，使得止回阀下游的燃料压力不减小到阈值以下；以及在止回阀下游的燃料压力达到阈值之前，在所确定的时刻使提升泵通电。