[发明专利]用于响应于推断的燃料温度而操作燃料系统的系统和方法

说明书

本公开提供了“用于响应于推断的燃料温度而操作燃料系统的系统和方法”。提供了用于发动机的方法和系统以在某些工况期间从低压燃料泵与高压燃料泵之间的燃料通道的压力的测量的变化率推断燃料温度，所述某些工况包括当所述低压燃料泵关闭时。可以响应于所述推断的燃料温度的变化而调整所述低压燃料泵的操作。

技术领域

本申请大体上涉及基于从燃料通道中的压力变化率推断的燃料温度的用于内燃发动机的提升燃料泵的控制方案。

背景技术

利用直接缸内燃料喷射的一些车辆发动机系统包括燃料输送系统，该燃料输送系统具有多个燃料泵，以用于向燃料喷射器提供合适的燃料压力。该类型的燃料系统，即汽油直喷(GDI)，用于提高燃料可输送到气缸的功率效率和范围。GDI燃料喷射器可能需要高压燃料供喷射来产生增强的雾化以实现更有效的燃烧。作为一个示例，GDI系统可以利用电驱动的低压泵(例如，燃料提升泵)和机械驱动的高压泵(例如，直喷式泵)，它们分别沿着燃料通道串联地布置在燃料箱与燃料喷射器之间。在许多GDI应用中，提升燃料泵最初将燃料从燃料箱加压到联接提升燃料泵和直喷式燃料泵的燃料通道，并且高压或直喷式燃料泵可以用于进一步增大输送到燃料喷射器的燃料的压力。GDI燃料系统典型地依赖于对入口燃料温度的估计，以便设定GDI泵入口压力。如果估计的燃料温度不准确，那么GDI泵入口压力可能下降到低于燃料蒸气压力，从而降低发动机性能和效率并潜在地降低DI泵耐久性。另一方面，通过在过高压力下操作GDI泵来补偿不可靠的燃料温度可能增加功率消耗并降低燃料经济性。

在一个示例中，由Barra等人在美国专利8,365,585中示出的，共轨喷射系统中的燃料温度是基于用定位在第一燃料管线中的温度传感器进行的燃料温度测量而估计。共轨喷射系统温度是利用复杂的多功能模型估计的，从而需要测量发动机冷却水温度、进气温度、车辆行驶速度、共轨中的燃料流速，以及共轨中的燃料压力。

然而，本发明人已经发现了Barra等人的方法的潜在问题。首先，Barra的模型引入了许多测量误差源，因为它依赖于对若干参数的测量。此外，该模型是由至少八个经验函数构成，从而需要估计多个实验参数，每个实验参数将其自己的固有不确定性引入模型中。因此，由于累积测量误差和经验参数的固有不确定性，Barra的模型可能是不可靠和不准确的，特别是当发动机操作跨越宽范围的工况并且经验模型趋于失败时。此外，响应于这些类型的常规的燃料温度估计模型(其表现出明显的不准确度)，燃料温度的估计保守地高于实际燃料温度。较高的燃料温度估计造成较高的燃料喷射压力，以便维持发动机性能，但是牺牲了燃料经济性。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以至少部分地通过一种方法解决，所述方法包括基于在第一状况期间从低压燃料泵与高压燃料泵之间的燃料通道的压力的变化率指示的燃料温度而调整所述低压燃料泵的操作，所述第一状况包括当所述低压燃料泵关闭时。以此方式，可以从燃料体积的与所述燃料体积和任何燃料体积增益或损失直接地相关的测量的压力变化来计算所述燃料体积的温度变化。

以此方式，可以实现从燃料压力的变化率准确地和可靠地确定燃料温度的技术效果。此外，可以相对于常规的模型以更高的准确度构造基于测量的燃料压力和燃料体积的燃料温度模型。此外，本文描述的方法和系统可以在减少对其它测量参数的依赖的同时确定所述燃料温度。此外，更准确地和可靠地确定所述燃料温度可以使得所述燃料系统能够在较低燃料喷射压力下操作，从而减少发动机燃料消耗。

应理解，以上发明内容提供用于以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念的选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围是由接在具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决在上面或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出了包括联接到发动机的示例燃料系统的车辆系统的示意图。

图2示出了包括在图1的燃料系统中的直喷式燃料泵和相关部件。