汽油直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓燃料泵控制系統(tǒng)及其方法
【專利說明】汽油直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓燃料泵控制系統(tǒng)及其方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年11月26日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2013-0144500的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于汽油直噴式(GDI)發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓燃料泵的控制系統(tǒng)及其方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓燃料泵的控制系統(tǒng)及其方法，其防止發(fā)動(dòng)機(jī)被關(guān)閉并且通過根據(jù)不同的內(nèi)部和外部環(huán)境設(shè)置燃料壓力來提高駕駛性能。
【背景技術(shù)】
[0004]汽油直噴式(GDI)發(fā)動(dòng)機(jī)為將燃料直接噴射到燃燒室中的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。為了將燃料直接噴射到燃燒室中，GDI發(fā)動(dòng)機(jī)使從低壓燃料泵供應(yīng)的燃料的壓力增壓，并且將燃料供應(yīng)至噴射器，其中，低壓燃料泵安裝在高壓燃料泵處的燃料箱中。
[0005]汽油直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)包括低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)。低壓系統(tǒng)包括低壓燃料泵、燃料泵控制器和燃料壓力傳感器。高壓系統(tǒng)包括高壓調(diào)節(jié)閥、高壓燃料泵、壓力傳感器和噴射器。
[0006]在GDI發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，由于燃料應(yīng)當(dāng)在高壓下被噴射到燃燒室中，燃料供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)一步在高壓系統(tǒng)中對(duì)在低壓系統(tǒng)中初次加壓的燃料加壓。在高壓系統(tǒng)中加壓的燃料通過噴射器直接噴射到燃料室中。
[0007]GDI發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)分為可變流量控制方法GDI發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和固定流量方法GDI發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
[0008]圖1為應(yīng)用至可變流量控制方法GDI發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的燃料泵控制器的示意圖。
[0009]可變流量控制方法GDI發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)基于從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)接收的目標(biāo)燃料壓力值和在低壓燃料泵中測(cè)量的實(shí)際測(cè)得的燃料壓力值采用比例、積分和微分(PID)反饋控制方法執(zhí)行對(duì)低壓燃料泵的流量控制。
[0010]因此，僅通過對(duì)燃料泵驅(qū)動(dòng)最小流量和目前的發(fā)動(dòng)機(jī)所必須的消耗的量求和來供應(yīng)流量，該流量從可變流量控制方法GDI發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的低壓燃料泵供應(yīng)。
[0011]與總是供應(yīng)最大燃料量的固定方法相比，這種可變流量控制方法可使由燃料泵供應(yīng)的燃料的當(dāng)前量最小，并且可獲得燃料消耗增強(qiáng)效果。
[0012]當(dāng)采用相對(duì)低壓力的燃料泵的燃料壓力(例如，2.5巴)駕駛幾乎所有整個(gè)駕駛區(qū)域時(shí)，應(yīng)用可變流量控制方法GDI發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的車輛可使燃料消耗增強(qiáng)效果最大。
[0013]然而，在不同外部環(huán)境(諸如，燃料、高度、空氣溫度的群集(constellat1n))中使用過度低壓的泵時(shí)會(huì)發(fā)生氣阻(vapor lock)，從而發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且駕駛性能惡化。
[0014]發(fā)明背景部分中公開的信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的一般背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何方式暗示該信息形成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的各個(gè)方面涉及提供一種用于GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓燃料泵的控制系統(tǒng)和方法，其通過在車輛駕駛時(shí)根據(jù)不同的內(nèi)部和外部環(huán)境設(shè)置燃料壓力來防止發(fā)動(dòng)機(jī)中斷或駕駛性能惡化。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，汽油直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓燃料泵的控制系統(tǒng)可包括低壓燃料泵、高壓燃料泵、低壓燃料泵壓力傳感器和高壓燃料泵壓力傳感器和燃料供應(yīng)壓力控制器，其中低壓燃料泵初次加壓從燃料箱供應(yīng)的燃料，高壓燃料泵第二次加壓來自低壓燃料泵的燃料，低壓燃料泵壓力傳感器和高壓燃料泵壓力傳感器分別檢測(cè)低壓燃料泵和高壓燃料泵的燃料壓力，以及燃料供應(yīng)壓力控制器通過校正參考?jí)毫碓O(shè)置低壓燃料泵的最終目標(biāo)壓力，其中參考?jí)毫νㄟ^根據(jù)低壓燃料泵的溫度的低壓校正壓力和根據(jù)燃料群集的燃料群集校正壓力校正。
[0017]所述參考?jí)毫Ω鶕?jù)車輛的運(yùn)行區(qū)域被設(shè)置為低壓泵目標(biāo)壓力和基礎(chǔ)目標(biāo)壓力之間的最大值，其中所述低壓泵目標(biāo)壓力通過所述高壓燃料泵的燃料溫度和大氣壓力的關(guān)系確定。
[0018]所述低壓校正壓力根據(jù)所述低壓燃料泵的溫度的增量而增加。
[0019]所述燃料群集校正壓力根據(jù)所述燃料箱中的溫度、燃料液位和燃料的蒸發(fā)壓力的斜率的關(guān)系，以及燃料的蒸發(fā)壓力斜率設(shè)置。
[0020]所述燃料群集校正壓力根據(jù)所述燃料箱的燃料液位的增量而增加，并且根據(jù)所述燃料的蒸發(fā)壓力斜率的增量而降低。
[0021]所述參考?jí)毫νㄟ^將所述低壓校正壓力與所述參考?jí)毫ο嗉硬⑶覐乃鰠⒖級(jí)毫p去所述燃料群集校正壓力來校正。
[0022]當(dāng)車輛速度高于預(yù)先確定的值并且所述燃料箱的燃料液位變化率高于預(yù)先確定的值時(shí)，所述參考?jí)毫νㄟ^燃料群集校正壓力校正。
[0023]在本發(fā)明的另一方面中，汽油直噴式(GDI)發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓燃料泵控制方法，其將在具有低壓燃料泵的低壓系統(tǒng)中初次加壓的燃料通過在具有高壓燃料泵的高壓系統(tǒng)中第二次加壓通過噴射器直接噴射至燃燒室，可包括:接收車輛信息的輸入以供控制所述低壓燃料泵；確定車輛速度和燃料箱的燃料液位變化率是否分別高于預(yù)先確定的值；當(dāng)所述車輛速度和所述燃料液位變化率分別小于所述預(yù)先確定的值時(shí)，確定所述燃料箱中的燃料的蒸發(fā)壓力斜率；確定低壓泵目標(biāo)壓力、低壓校正壓力、和燃料群集校正壓力，所述低壓泵目標(biāo)壓力由所述高壓燃料泵的燃料溫度和大氣壓力的關(guān)系確定，所述低壓校正壓力由所述低壓燃料泵的內(nèi)部溫度確定，以及所述蒸發(fā)壓力斜率由所述燃料箱中的溫度、所述燃料箱的燃料液位、和所述燃料的蒸發(fā)壓力的斜率的關(guān)系確定；以及通過校正基礎(chǔ)目標(biāo)壓力和所述低壓泵目標(biāo)壓力之間的最大值確定最終低壓泵燃料壓力，其中所述最大值通過所述低壓校正壓力和所述燃料群集校正壓力校正。
[0024]通過將所述低壓校正壓力與所述最大值相加并且從所述最大值減去所述燃料群集校正壓力來確定所述最終低壓泵燃料壓力。
[0025]當(dāng)車輛速度和燃料液位變化率高于預(yù)先確定的值時(shí)，不執(zhí)行燃料群集校正壓力的校正。
[0026]低壓燃料泵控制方法可進(jìn)一步包括:接收所述高壓燃料泵的故障信息；當(dāng)所述高壓燃料泵已經(jīng)故障時(shí)，基于所述故障信息將所述低壓燃料泵的燃料壓力增壓至設(shè)置壓力；以及當(dāng)所述高壓燃料泵還沒有故障時(shí)，當(dāng)所述高壓燃料泵的目標(biāo)壓力和測(cè)得的燃料壓力的差值大于預(yù)先確定的值時(shí)，將所述低壓燃料泵的燃料壓力增壓至設(shè)置壓力。
[0027]低壓燃料泵控制方法可進(jìn)一步包括:接收所述高壓燃料泵的故障信息；當(dāng)所述高壓燃料泵可能已經(jīng)故障時(shí)，基于所述故障信息將所述低壓燃料泵的燃料壓力增壓至設(shè)置壓力；以及如果所述高壓燃料泵可能還沒有故障，則當(dāng)用于控制燃料的噴射定時(shí)的溢流閥的控制值變成預(yù)先確定的值或以上時(shí)，將所述低壓燃料泵的燃料壓力增壓至設(shè)置壓力。
[0028]本發(fā)明的方法和裝置具有其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從結(jié)合于此的附圖和以下【具體實(shí)施方式】中顯而易見，或在附圖和【具體實(shí)施方式】中詳細(xì)陳述，附圖和【具體實(shí)施方式】共同用于解釋本發(fā)明的某些原理。
【附圖說明】
[0029]圖1為不出了一般⑶I發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的框圖。
[0030]圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓燃料泵控制系統(tǒng)的配置的框圖。
[0031]圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓燃料泵控制方法的流程圖。
[0032]圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓燃料泵控制方法的流程圖。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解，附圖不一定是按比例的，其呈現(xiàn)出說明本發(fā)明的基本原理的各個(gè)特征的某種程度的簡(jiǎn)化表示。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。
[0034]在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的同樣的或等同的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0035]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施