用于校正高压泵的溢流阀正时误差的方法
【技术领域】
[0001]本申请大体涉及用于校正内燃发动机中的高压燃料泵的溢流阀正时的方法的实施。
【背景技术】
[0002]一些车辆发动机系统利用直接汽缸内燃料喷射和进气道燃料喷射两者。燃料输送系统可以包括用于将燃料压力提供到燃料喷射器的多个燃料泵。作为一个示例，燃料输送系统可以包括设置在燃料箱和燃料喷射器之间的较低压力燃料泵(或提升泵)和较高压力(或直接喷射)燃料泵。高压燃料泵可以耦接到燃料导轨上游的直接喷射系统以提高通过直接喷射器输送到发动机汽缸的燃料的压力。高压泵也可以由耦接到发动机的曲轴的驱动凸轮来驱动。电磁启动的入口止回阀或溢流阀(spill valve)可以耦接在高压泵的上游以调节进入泵压缩室内的燃料流量。溢流阀可以被同步激励到驱动凸轮的位置或发动机角位置。因此，控制器或其它类型的计算机化装置被用于相对于泵活塞运动而控制溢流阀的正时。然而，溢流阀可以变得与驱动凸轮不同步，从而引起溢流阀致动和泵活塞运动之间的时间差。这个事件被称为溢流阀正时误差。
[0003]在由Takahashi在US6953025中示出的监测溢流阀正时的一种方法中，溢流阀通过使用凸轮角信号控制，其中关系存在于曲轴角信号、凸轮角信号、供应到溢流阀的控制信号和泵凸轮的冲程之间。发明人在此已经认识到需要一种方法，通过其，车辆上的溢流阀误差能够被校正而不用依赖角度位置传感器。US6953025的燃料供应控制装置利用位置传感器修改溢流阀正时。发明人在此已经提出了用于通过监测燃料导轨压力和溢流阀的明显关闭正时来校正溢流阀正时误差的方法。
【发明内容】
[0004]因此，在一个示例中，以上问题可以通过一种方法解决，该方法包含:基于高压泵的零流量函数，调整高压泵的占空比以校正溢流阀的正时误差，溢流阀调节进入高压泵的压缩室内的燃料流量并且零流量函数基于泵占空比相对于燃料导轨压力中发生的变化的变化。以此方式，可以获悉车辆上的溢流阀正时校正同时利用燃料导轨压力读数控制溢流阀。另外，本文解释的溢流阀正时校正方法可以监测并分析燃料系统在不同运转模式下产生的数据而不用入侵干扰燃料系统。运转模式可以包括各种怠速状况和/或加燃料状况，如仅经由进气道燃料喷射或仅经由直接喷射来给发动机加燃料。此外，由于所述校正方法可以不需要除已经纳入燃料系统中的组件之外的附加物理组件，因此相比于可能需要昂贵附加组件的其它校正方法，可以减小与燃料系统相关的成本。因此，这可以允许车辆的控制系统的复杂性降低，从而减小控制系统的功率消耗并降低其成本。
[0005]使用流量函数调整泵占空比可以包括确定流量函数的偏移。偏移可以用于延迟或加速溢流阀的关闭以便同步溢流阀正时和泵活塞的压缩冲程。获得偏移能够以若干方式实现。例如，当未直接将燃料喷射到发动机内时，命令一系列泵占空比同时确定响应的燃料导轨压力以形成一系列工作点。这些工作点然后能够被绘制以形成零流量函数，从而获得表示溢流阀致动和泵活塞运动之间的时间差的偏移值。
[0006]在一个相关示例中，当将燃料直接喷射到发动机内时，在选择的燃料导轨压力以及泵送的部分(fract1nal，部分/少量)液体燃料体积下命令大量(multitude)泵占空比，从而形成一系列线，所述线能够用于获得对应于零流率数据的截点。然后能够将零流率数据、与燃料导轨压力和占空比相关的零流量处的一系列工作点进行绘图以形成零流量函数，从而获得可以用于校正溢流阀正时误差的偏移值。
[0007]注意，泵占空比是指控制泵电磁启动的入口止回阀(溢流阀)的关闭，其中溢流阀控制泵入燃料导轨内的燃料量。例如，如果溢流阀关闭与发动机压缩冲程开始是同时发生的，该事件被称为100%占空比。如果溢流阀关闭95%进入压缩冲程，该事件被称为5%占空比。当命令5%占空比时，实际上，移位的燃料体积的95%溢出并且剩余5%在泵活塞的压缩冲程期间被压缩。占空比等价于溢流阀正时，具体是溢流阀的关闭。
[0008]应当理解，提供以上述概要是为了以简化形式介绍被进一步在【具体实施方式】中描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围被紧随【具体实施方式】之后的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0009]图1示意性示出内燃发动机的汽缸的一个示例实施例。
[0010]图2示意性示出燃料系统的一个示例实施例，该燃料系统可以与图1的发动机连用。
[0011]图3示出图2的燃料系统的高压直接喷射燃料泵的一个示例。
[0012]图4示出对于不同燃料导轨压力的高压泵的映射图。
[0013]图5示出绘制在离散图上的图4的零流率数据。
[0014]图6示出用于校正溢流阀正时误差的第一方法。
[0015]图7示出用于校正溢流阀正时误差的第二方法。
[0016]图8示出如图6所示的用于校正溢流阀正时误差的过程的流程图。
[0017]图9示出如图7所示的用于校正溢流阀正时误差的过程的流程图。
【具体实施方式】
[0018]下面的详细描述提供关于高压燃料泵和提出的用于校正溢流阀正时误差的方法的信息。图1给出内燃发动机中的汽缸的一个示例实施例，同时图2示出可以与图1的发动机连用的燃料系统。图3详细示出被配置为将直接燃料喷射提供到发动机内的高压泵的一个示例。作为校正方法的背景内容，高压泵的映射图(或图)在图4中示出，同时泵的零流率数据在图5中的另一个图形上示出。图6图示地示出包括没有将燃料直接喷射到发动机内的第一校正方法同时图8描述等价的流程图。图7图示地示出包括经由直接喷射维持正的流率的第二校正方法同时图9描述等价的流程图。
[0019]关于整个【具体实施方式】中使用的术语，呈现若干图形，其中数据点被绘制在二维图上。术语图形和图用于可互换地指代整个图或曲线/线本身。此外，高压泵或直接喷射泵可以被缩写为HP泵。类似地，燃料导轨压力也可以被缩写为FRP。如上面的概要所描述的，泵占空比被唯一地参考高压泵使用并且也被称为溢流阀关闭或阀正时。另外，溢流阀等价于电磁启动的入口止回阀。
[0020]图1示出内燃发动机10的燃烧室或汽缸的一个示例。发动机10可以至少通过包括控制器12的控制系统和经由输入装置132的车辆操作员30的输入部分地控制。在这个示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸(本文也称为“燃烧室”)14可以包括具有活塞138定位在其中的燃烧室壁136。活塞138可以耦接到曲轴140以使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统耦接到乘客车辆的至少一个驱动轮。进一步地，启动器马达(未示出)可以经由飞轮耦接到曲轴140以确保发动机10的启动运转。
[0021]汽缸14能够经由一系列进气空气通道142、144和146接收进气空气。进气空气通道146能够与除了汽缸14之外的发动机10的其它汽缸连通。在一些示例中，一个或更多个进气通道可以包括升压装置，如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出配置有包括设置在进气通道142和144之间的压缩机174的涡轮增压器和沿排气通道148设置的排气涡轮机176的发动机10。压缩机174可以经由轴180至少部分地由排气涡轮机176驱动，其中升压装置被配置为涡轮增压器。然而，在另一些示例中，如在发动机10被提供有机械增压器的情况下，排气涡轮机176可以任选地省略，其中压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入驱动。包括节流板164的节气门162可以沿发动机的进气通道提供，以改变提供到发动机汽缸的进气空气的流率和/或压力。例如，节气门162可以定位在图1所示的压缩机174的下游，或替代地可以提供在压缩机174的上游。
[0022]排气通道148能够接收来自除了汽缸14之外的发动机10的其它汽缸的排气。排气传感器128被示出耦接到排放控制装置178上游的排气通道148。传感器128可以从各种合适的传感器中选择，以用于提供排气空/燃比的指示，例如，如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO (如描述的)、HEGO (加热型EGO)、NOx, HC或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其它排放控制装置或它们的组合。
[0023]发动机10的每个汽缸可以包括一个或更多个进气门和一个或更多个排气门。例如，汽缸14被示出包括位于汽缸14的上部区域处的至少一个进气提升气门150和至少一个排气提升气门156。在一些示例中，发动机10的每个汽缸(包括汽缸14)可以包括位于汽缸的上部区域处的至少两个进气提升气门和至少两个排气提升气门。
[0024]进气门150可以通过控制器12经由致动器152控制。类似地，排气门156可以通过控制器12经由致动器154控制。在一些状况期间，控制器12可以改变提供到致动器152和154的信号以控制相应进气门和排气门的打开和关闭。进气门150和排气门156的位置可以由各自的气门位置传感器(未示出)确定。气门致动器可以是电气气门致动类型或凸轮致动类型或它们的组合的致动器。进气和排气门正时可以同时地被控制或可以使用任意可能的可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时。每个凸轮致动系统可以包括一个或更多个凸轮并且可以利用可以由控制器12运转的凸轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或更多个以改变气门运转。例如，汽缸14可以替代地包括经由电子气门致动装置控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮致动装置控制的排气门。在另一些示例中，进气门和排气门可以由常用气门致动器或致动系统或可变气门正时致动器或致动系统控制。
[0025]汽缸14能够具有压缩比，其为活塞138处于下止点到上止点时的体积比。在一个示例中，压缩比在9:1到10:1的范围内。然而，在使用不同燃料的一些示例中，压缩比可以增加。例如，当使用较高辛烷值燃料或具有较高汽化潜焓的燃料时，这可以发生。如果使用直接喷射，由于其对发动机爆震的影响，压缩比也可以增加。
[0026]在一些示例中，发动机10的每个汽缸可以包括用于开始燃烧的火花塞192。在选择的运转模式下，点火系统190能够响应于来自控制器12的火花提前信号SA，经由火花塞192将点火火花提供到燃烧室14。然而，在一些实施例中，火花塞192可以省略，如发动机10可以通过自动点火或通过燃料喷射开始燃烧，例如，可以是一些柴油发动机的情况。
[0027]在一些示例中，发动机10的每个汽缸可以被配置有一个或更多个燃料喷射器，以用于向汽缸提供燃料。作为一个非限制性示例，汽缸14被示出包括两个燃料喷射器166和170ο燃料喷射器166和170可以被配置为输送从燃料系统8接收的燃料。如参考图2和图3所详述的，燃料系统8可以包括一个或更多个燃料箱、燃料泵和燃料导轨。燃料喷射器166被示出直接耦接到汽缸14，以用于喷射与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPff-1的脉冲宽度成比例的燃料直接喷射到汽缸中。以此方式，燃料喷射器166提供到燃烧汽缸14内的所谓的燃料直接喷射(下文也称为“DI”)。虽然图1示出喷射器166定位在汽缸14的一侧，但它可以替代地位于活塞的上方，如接近火花塞192的位置。当使用醇基燃料运转发动机时，