超临界燃料的直接喷射方法技术

本发明专利技术涉及超临界燃料的直接喷射方法。提供经由直接喷射器改善超临界燃料的输送的方法。基于燃料泵增益、喷射的燃料质量或燃料导轨中压力的改变中的一者调整喷射器控制参数，并且发动机基于调整后的参数操作喷射器。仅当流体在燃料泵中是亚临界的并且喷射器重叠不存在时，调整喷射器控制参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于基于状况控制车辆发动机直接喷射燃料诸如液化石油气直接喷射入燃烧室的方法和系统。
技术介绍
在内燃发动机中，可以控制燃烧后的气体的空燃比以解决排放问题。空燃比误差的一个来源可能是实际燃料喷射器流率与预期燃料喷射器流率不同。调整燃料喷射器流率的一种方式在Thomas等人在US7,765,991中描述。其中，排气传感器的输出用在反馈路径中以估计实际空燃比和期望空燃比之间的误差并基于该误差调整燃料喷射器脉冲宽度，从而调整燃料喷射器流率。然而，本文专利技术人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，当使用直接喷射时，其中在至少一些发动机工况期间，燃料为超临界(supercritical)，基于排气测量值调整燃料喷射速率可能是不可靠的。这是因为在超临界状态中，样品内的燃料密度能够显著且以复杂方式变化，这能够导致不可靠的排气测量并因此使得空燃比估计不准确。尽管具有不可预测的喷射特性，但超临界燃料可以从发动机部件中有效地清洁烟灰沉积并且超临界燃料的直接喷射可以维持发动机清洁。
技术实现思路
在一种方法中，上述问题可以通过一种用于燃料系统的方法解决，该方法包括：基于排气空燃比调整燃料喷射器控制参数，基于燃料泵增益选择性进一步调整燃料喷射器控制参数，以及基于燃料喷射器控制参数操作燃料喷射器。用这种方式，可以在很宽的发动机温度和泵压力范围内精确控制期望的燃料喷射量，从而确保期望的空燃比。此外，通过允许燃料在燃料喷射器中为超临界状态，可以实现超临界燃料的优点(诸如喷射器部件的清洁和低烟尘排放)同时也实现期望的空燃比。作为一个示例，可以确定通过直接喷射燃料泵输送到燃料导轨的燃料体积与燃料导轨压力的结果增加之间的关系。该关系在本文中可以被称为燃料泵增益，并且可以基于多个命令的泵冲程上的燃料泵增益估计的平均值。用这种方式，燃料导轨中的压力量可以与燃料质量相关。可以测量喷射事件时压力的改变并且该压力改变基于燃料泵增益与喷射的燃料质量相关。作为响应，喷射器控制参数(诸如喷射增益)可以增加，从而增加命令的喷射体积。通过基于泵送亚临界(subcritical)燃料的燃料泵增益调整喷射器增益，可以输送期望的喷射质量(甚至在喷射部位处的燃料密度不可预测时)。例如，泵中超临界或亚临界燃料的确定能够用于调整操作并维持发动机中改善的空燃比控制。应当理解，所提供的上述
技术实现思路
以简化形式引入具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的范围由随附的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出一种发动机系统，其包括直接燃料喷射器和进气道燃料喷射器并被配置成能够在至少一些发动机工况期间利用超临界燃料运转；图2示出耦接到发动机的一个示例燃料系统的示意图；图3示出其中燃料变为超临界的温度和压力的曲线图；图4示出直接喷射燃料泵增益和喷射时燃料导轨压力改变与标称喷射体积之间的关系的曲线图；图5示出用于基于燃料泵增益调整喷射器控制参数的一个示例预示性序列；图6示出用于基于燃料导轨压力改变调整喷射器控制参数的一个示例方法；以及图7示出用于基于燃料泵增益调整喷射器控制参数的一个示例方法。具体实施方式本描述涉及调整被配置成将液化石油气(LPG)或类似燃料输送到内燃发动机的直接燃料喷射器的控制参数。发动机可以是具有直接燃料喷射的发动机，其中燃料被直接喷射到发动机气缸中，如图1-图2所示。喷射的燃料可以具有如图3所示的特性。被配置成将高压燃料输送到直接燃料喷射器的燃料泵可以根据传递函数和将溢流阀打开持续时间与喷射的燃料质量关联(如图4所示)的传递函数增益操作。在一些状况下，可以基于如图5所示的燃料泵增益，调整燃料喷射器控制参数。最后，图6-图7示出方法，通过所述方法可以调整燃料喷射器控制参数以输送期望的燃料量。图1描绘内燃发动机10的燃烧室或气缸的一个示例实施例。发动机10可以至少部分由包括控制器12的控制系统和经由输入装置132来自车辆操作员130的输入控制。在该示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(即燃烧室)14可以包括具有活塞138在其中的燃烧室壁136。活塞138可以耦接到曲轴140，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统耦接到客运车辆的至少一个驱动轮。此外，起动器马达可以经由飞轮耦接到曲轴140，以使发动机10能够起动操作。气缸14能够经由一系列进气道142、进气道144和进气道146接收进气空气。进气道146能够与气缸14以外的发动机10的其它气缸连通。在一些实施例中，进气道中的一个或多个可以包括增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括布置在进气道142和进气道144之间的压缩机174和沿排气道148布置的排气涡轮176。压缩机174可以至少部分由排气涡轮176经由轴180提供动力，其中升压装置被配置为涡轮增压器。然而，在其它示例中，诸如在发动机10设置有机械增压器时，排气涡轮176可以可选地省略，其中压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力。可以沿发动机的进气道提供包括节流板164的节气门162以改变流率和/或提供给发动机气缸的进气空气压力。例如，节气门162可以设置在压缩机174下游，如图1所示，或可以替代地设置在压缩机174上游。排气道148能够从气缸14以外的发动机10的其它气缸接收排气。排气传感器128被示出耦接到排放控制装置178上游的排气道148。传感器128可以是用于提供排气空燃比的指示的任何合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO(如图所示)传感器、HEGO(加热型EGO)传感器、NOx传感器、HC传感器或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。发动机10的每个气缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，所示气缸14包括位于气缸14的上部区域处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些实施例中，发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃料系统的方法，所述方法包括：基于排气空燃比调整燃料喷射器控制参数；进一步基于燃料泵增益选择性调整所述燃料喷射器控制参数；以及基于所述燃料喷射器控制参数操作燃料喷射器。

【技术特征摘要】
2014.12.22 US 14/579,0911.一种用于燃料系统的方法，所述方法包括：
基于排气空燃比调整燃料喷射器控制参数；
进一步基于燃料泵增益选择性调整所述燃料喷射器控制参数；以及
基于所述燃料喷射器控制参数操作燃料喷射器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料喷射器控制参数被应
用到直接燃料喷射器，并且其中所述燃料泵增益是直接燃料喷射器泵的
增益。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料是液化石油气即
LPG。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择性调整包括：
响应于确定所述燃料在所述燃料泵中是亚临界的，进一步基于所述
燃料泵增益调整所述燃料喷射器控制参数；以及
响应于确定所述燃料在所述燃料泵中是超临界的，进一步基于所述
燃料泵增益不调整所述燃料喷射器控制参数；
5.根据权利要求1所述的方法，其中多次估计所述燃料泵的增益，
并且其中进一步基于所述燃料泵的估计的增益的平均值调整所述燃料喷
射器控制参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料喷射器控制参数控制
喷射脉冲宽度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料泵增益是燃料导轨压
力上升相对于命令的泵送体积的斜率。
8.根据权利要求6所述的方法，其中进一步基于所述燃料泵增益的

\t调整包括：
随着所述燃料泵增益减小，增加所述燃料喷射器控制参数；以及
随着所述燃料泵增益增加，减小所述燃料喷射器控制参数
9.一种用于燃料喷射系统的方法，所述方法包括：
基于燃料导轨压力的改变并进一步基于确定所述燃料在燃料泵中是否
亚临界和超临界中的每个，调整燃料喷射器控制参数。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述燃料喷射器控制参数调整
喷射体积命令。
11.根据权利要求9所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·普斯夫，U·克莱默，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US