[發明專利]用于燃料壓力控制的系統和方法

有效

• 申請號: 201710040363.1
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106988938B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: R·D·珀西富爾;J·切恰克;J·N·烏爾雷
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14;F02M37/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

本發明涉及用于燃料壓力控制的系統和方法。提供用于操作發動機燃料系統的提升泵的方法和系統。在一個示例中，一種方法可以包括：基于期望的燃料軌壓力和估計的燃料軌壓力之間的差值閉環操作燃料系統的提升泵，以及響應于在燃料軌的方向上通過定位在所述提升泵和所述燃料軌之間的止回閥的燃料流率降低到閾值，將所述提升泵開環操作至所述期望的燃料軌壓力。因此，當流動到所述燃料軌的燃料的量降低至閾值時，可以不將來自燃料軌壓力傳感器的輸出用于調整提升泵操作。

技術領域

本發明總體涉及用于操作燃料提升泵的方法和系統。

背景技術

發動機燃料可以通過提升泵被泵送出燃料箱。提升泵在燃料被燃料噴射器噴射之前朝向燃料軌推進燃料。止回閥可以被包含在提升泵和燃料軌之間以維持燃料軌壓力并且防止燃料軌中的燃料朝向提升泵回流。提升泵的操作通常通過發動機控制器基于來自耦接在燃料軌中的壓力傳感器的輸出來反饋控制。控制器試圖通過以下操作將燃料軌中的壓力維持到期望壓力：基于期望的燃料壓力和從壓力傳感器獲得的測量的燃料壓力之間的差值或誤差來調整供應到提升泵的功率的量。

然而，發明人在此已經認識到這種系統的潛在問題。作為一個示例，當燃料噴射器被斷開時，諸如在減速燃料切斷(DFSO)期間，可以減少到提升泵的功率。斷開燃料噴射器可以使得燃料軌壓力在提升泵接通且自轉時增加。因此，可以減少到提升泵的功率并且因此降低提升泵速度，以試圖減小燃料軌壓力。然而，因為通過止回閥防止燃料回流，所以減少到燃料泵的功率可以對包含在止回閥與燃料軌之間的燃料的燃料壓力沒有影響。另外，當命令重新恢復燃料噴射時，燃料泵可能需要時間來自轉。由于燃料泵自轉時間的延遲和/或控制器的積分器飽和，當退出DFSO時，可以出現瞬時燃料壓力下降，從而引起燃料計量誤差，所述誤差可以降低發動機熱效率并且增加受管制的排放。

另外，在燃料軌壓力可變的示例中，當燃料噴射不足以在期望速率下降低燃料軌壓力時，提升泵的閉環控制可以命令提升泵電壓的降低。然而，因為降低提升泵電壓對燃料軌壓力可能具有很小影響或沒有影響，所以這種提升泵的閉環控制可以引起積分項的飽和以及瞬時壓力下沖。

發明內容

作為一個示例，上文描述的問題可以通過一種方法來解決，該方法包括：基于期望的燃料軌壓力和估計的燃料軌壓力之間的差值閉環操作燃料系統的提升泵，以及響應于在燃料軌的方向上通過定位在提升泵和燃料軌之間的止回閥的燃料流率降低到閾值，將提升泵開環操作至期望的燃料軌壓力。

在閉環操作提升泵期間，可以基于來自耦接在燃料軌中的壓力傳感器的輸出來調整供應到提升泵的功率的量。具體地，閉環操作提升泵可以包括：基于比例項、積分項以及微分項中的一個或多個來調整供應到提升泵的功率的量。更新并計算比例項和積分項可以包括：基于期望的燃料軌壓力和從壓力傳感器獲得的最近估計的燃料軌壓力之間的當前差值來計算誤差。然而，開環操作提升泵可以包括：僅基于期望的燃料軌壓力而非基于來自壓力傳感器的輸出來調整供應到提升泵的功率的量。具體地，開環操作提升泵可以包括凍結(freeze)積分項并且將比例項削減為非負值。

在另一示例中，用于發動機的方法可以包括：基于燃料軌的期望的燃料軌壓力和估計的燃料軌壓力之間的差值來調整供應到燃料系統的提升泵的功率的量，以及響應于在燃料軌的方向上通過定位在提升泵和燃料軌之間的止回閥的燃料流率降低到閾值，基于期望的提升泵出口壓力來調節供應到提升泵的功率的量。

在又一示例中，發動機系統可以包括：提升泵；燃料軌，其包含用于噴射液體燃料的一個或多個燃料噴射器；止回閥，其定位在提升泵和燃料軌之間；壓力傳感器，其耦接到燃料軌；以及控制器，其包含具有用于以下操作的指令的非臨時性存儲器：響應于通過止回閥的燃料流率降低至閾值，從提升泵的閉環控制切換到開環控制；以及響應于通過止回閥的燃料流率增加至閾值之上，恢復提升泵的閉環控制。