控制用于GDI发动机的低压燃料泵的方法与流程

控制用于GDI发动机的低压燃料泵的方法相关申请的交叉引用本申请要求2011年11月30日提交的韩国专利申请第10-2011-0126765号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。技术领域本公开涉及控制用于汽油直喷（GDI）发动机的低压燃料泵的方法。更具体地，其涉及这样的技术，该技术能够通过可变地控制低压泵而提高车辆的燃料效率，并通过处理在增加燃料效率时可能出现的任何有问题的情况而确保车辆的行驶稳定性。

背景技术：
由于GDI发动机向燃烧室内喷射高压燃料，燃料供给系统（包括低压系统和高压系统）通过喷射器向燃烧室直接喷射燃料，在燃烧室中高压系统对于通过低压系统的初级压缩燃料给予了更大的压力。现有技术的低压系统典型地以驱动低压燃料泵的方式操作，从而以设计的最大流率在保持恒定燃料压力的状态下耗尽燃料。由于恒定燃料压力和流率是基于在高压系统中显著地应对由车辆驱动状况引起的各种变化的状态，因此不必要的燃料压力和流率在常规状况下连续形成，使得低压燃料泵总是在超负荷工作状态下操作。由于低压燃料泵超过GDI燃料供给系统所必需而超负荷工作，因而引起了不必要的能量消耗。因此，这导致燃料效率降低。因此，如果低压燃料泵受到可变控制以提供在低压系统中适合车辆驱动状况的必需的燃料压力和流率，则由低压燃料泵消耗的能量降低，使得车辆的燃料效率得以改进。图1是示出了GDI发动机的低压系统的方框图，所述低压系统使用了用于低压燃料泵的常规无刷直流(BLDC)马达。当发动机控制器 500向泵控制器502提供目标燃料压力时，泵控制器502接收通过朝着低压燃料泵504安装的燃料压力传感器506反馈的信号，并通过PID（比例、积分、微分）控制低压燃料泵504，从而获得目标燃料压力。对于泵控制器502，如图2所示，泵控制器502仅接收来自发动机控制器500的低压侧的目标燃料压力和通过燃料压力传感器506测得并反馈的燃料压力，并且反馈控制低压燃料泵504。上述处理消耗的燃料量的燃料压力控制被实时处理（如果可能的话），并构造成能够改变燃料速率。因此，与现有技术（其中总是形成最大流率）相比，燃料压力控制减少了在低压燃料泵504中消耗的电流，使得实现燃料效率的改进。然而，在GDI发动机的情况下，问题出现在当从低压系统提供的流率不足时，或者出现在当与用于高压系统实际所必需的压力相比形成的低压侧燃料压力不足时，这种不足的低压侧燃料压力是由于低压侧的不恰当设置的目标燃料压力而在某些条件下形成的。这些问题包括发动机停机、发动机警告灯的照明、过载爆发、差劲的加速。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：
本申请致力于解决与相关技术相关的上述问题。本申请的一个方面提供一种控制用于GDI发动机的低压燃料泵的方法，该方法通过可变地控制在燃料供给系统中低压系统的低压燃料泵而实现了对于车辆燃料效率的改进。用于GDI发动机的燃料供给系统包括低压系统和高压系统。本申请的另一方面提供一种控制用于GDI发动机的低压燃料泵的方法，该方法能够通过应对在发动机操作过程中在通过可变地控制低压燃料泵而可能引起的特定情况下出现的各种类型的问题而控制低压燃料泵以提高燃料效率。本申请通过确保GDI发动机的驱动稳定性，以及通过进一步改进安装有GDI的车辆的燃料效率，从而提供车辆的最终改进的适销性。根据本申请的各个方面，提供一种控制用于GDI发动机的低压燃料泵的方法。该方法包括：设置在多种状况下影响GDI发动机的驱动性能的预定驱动条件，所述多种状况产生于安装有GDI发动机的车辆中；当所述预定驱动条件中的一个或多个出现时，开环控制所述低压燃料泵；以及当没有预定驱动条件出现时，根据来自燃料压力传感器的信号闭环控制所述低压燃料泵，从而获得由发动机控制器提供的目标燃料压力。应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆（SUV）、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆（例如源于非汽油的能源的燃料）。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。通过附图以及用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。附图说明图1是示出了根据现有技术操作GDI燃料供给系统的低压系统的操作的方框图。图2是示出了根据现有技术通过低压系统的泵控制器进行的闭环控制的性能的方框图。图3为显示根据本申请的控制用于GDI发动机的低压燃料泵的示例性方法的流程图。图4是示出了根据本申请的泵控制器的示例性控制的方框图。应当了解，所附附图并非一定是按比例的，其显示了本申请的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记表示本申请的同样的或等同的部分。具体实施方式下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。参照图3，根据本申请的各个实施方案的控制用于GDI发动机的低压燃料泵的方法包括：设置在多种状况下影响GDI发动机的驱动性能的预定驱动条件，所述多种条件产生于安装有GDI发动机的车辆中；当所述预定驱动条件之一出现时，开环控制所述低压燃料泵；以及当任何预定驱动条件都没有出现时，根据来自燃料压力传感器的信号闭环控制所述低压燃料泵，从而获得由发动机控制器提供的目标燃料压力。在各个实施方案中，所述预定驱动条件包括高压系统、发动机启动、极端的高地或极高温度、高负荷的极端状况的故障，以及低压燃料泵的故障。该方法包括：根据针对当预定驱动条件之一发生时预定驱动条件中的每一种特别设置的方法，或者针对当预定驱动条件中的一种或多种发生时的状况而特别设置的方法，来开环控制低压燃料泵。亦即，如上所述，除了对于GDI发动机的驱动性能有影响的预定驱动条件得以满足的情况以外，如图4所示，低压系统的泵控制器7根据由发动机控制器3输入的低压侧的目标燃料压力和由燃料压力传感器直接测得的燃料压力进行控制低压燃料泵1的闭环控制操作，从而获得目标燃料压力。相反，当预定驱动条件得以满足时，如上所述，泵控制器7接收由发动机控制器3提供的关于驱动条件的信息，且如果驱动条件包括在预定驱动条件之内，则进行每个开环控制。特别地，当确定了预定驱动条件的高压系统的故障发生时，进行跛行模式（limp-home）开环控制以开环控制低压燃料泵1从而允许其在最大流率下操作，使得保持发动机操作而不会使发动机停机。此外，当确定了驱动条件为预定驱动条件中的发动机启动时，低压燃料泵1可以在100%负载率下开环控制预定时间段，使得车辆的驱 动稳定性得以改进。预定时间段可以设定为例如1秒。当确定了驾驶者在预定驱动条件的极端的高地或极高温度下驱动车辆时，开环控制低压燃料泵1以允许低压燃料泵1以最大流率操作，从而在极端的高地或极高温度的条件下确保发动机的稳定操作状态。当确定了车辆处于由于高负荷和由于燃料消耗快速增加而引起的预定驱动条件的极端状况时，难以通过开环控制方式以合适的流率提供燃料，开环控制参照由发动机控制器3提供的目标燃料压力和当前燃料消耗来进行，以防止发动机的高压侧的燃料短缺。当确定了由于难以正常操作低压燃料泵1，预定驱动条件的低压燃料泵1的故障出现时，开环控制低压燃料泵1，使得低压燃料泵1以最大流率操作。在本文中，尽管在低压燃料泵1由于低压燃料泵1的故障而不正常时泵控制器并不与低压燃料泵1连通，但是可以操作低压燃料泵1。低压燃料泵1的故障是指这样的情况，在该情况下由于燃料压力传感器5等的故障的原因难以可调节地进行闭环控制。此外，预定驱动条件的低压燃料泵1的故障包括如下情况：低压燃料泵1的电压值不合适、没有来自发动机控制器3的CAN信号、没有响应来自低压系统的泵控制器7的CAN传输的确认信号、以及低压系统的燃料压力偏差等于或大于1巴。在上述情况下，低压燃料泵1可以被控制为处于最大流率下以确保车辆的运动稳定性。参照图3，泵控制器7进行接收关于目标燃料压力、燃料消耗和驱动条件的信息S10，接收低压燃料泵1的电流和电压的输入，确定当前驱动条件是否包括在预定驱动条件内并根据确定结果开环控制低压燃料泵1S30，以及进行闭环控制以获得目标燃料压力，如在现有技术中当驱动条件不包括在预定驱动条件中一样S40。如本文中所公开的，本申请通过在用于GDI发动机的燃料供给系统（其包括低压系统和高压系统）中可变地控制低压系统的低压燃料泵实现了车辆燃料效率的改进。通过应对在发动机操作过程中在通过可变地控制低压燃料泵而可能引起的特定情况下出现的各种类型的问题来控制低压燃料泵以提高燃料效率。本申请通过确保GDI发动机的驱动稳定性以及通过进一步改进安装有GDI的车辆的燃料效率而提供 车辆的最终改进的适销性。前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。