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背景技术

燃料成分可以根据基于气候和环保法规的不同地区的燃料混合规格而改 变。具体地，各种添加剂基于燃料销售所在的地区的气候可以被加入到混合 燃料中以改变燃料挥发度。例如，在具有温暖气候的南方区域销售的燃料可 以比在具有寒冷气候的北方区域销售的燃料具有更低的燃料挥发度，以便气 候的差异对应于燃料挥发度的差异，由此实现类似的排放效果。类似地，在 相同地区基于该地区的气候，燃料挥发度可以全年改变。例如，在燃料泵处 分配的燃料在较温暖的月份期间可以具有比在较寒冷的月份期间分配的燃料 更低的燃料挥发度。而且，商业燃料经销商可以提供包括汽油和乙醇的混合 物的燃料(例如，E10、E25、E85等)以降低碳排放。更进一步，燃料箱可 以被添加特定成分(可能是不同成分)的燃料，同时燃料箱还包括一些量的 燃料。因此，通常的燃料箱可以包括多种不同的混合燃料。

同时，环保法规要求车辆制造商降低车辆排放。因此，基于燃料的燃烧 性能，与发动机运转、泄漏检测等相关的车辆控制例程可以优化发动机效率 并且满足环境法规。而且，发动机控制系统的车载诊断监控器还例如在燃料 系统泄漏的监控和检测中应用燃料挥发度估计。里德蒸汽压力(RVP)被定义 为在参考温度(具体地，华氏100度)下，在液体燃料上面有大量气体时液 体燃料的表压，其通常被用于估计燃料挥发度。RVP是蒸汽压力的封闭估计， 该蒸汽压力是绝对压力。

然而，蒸汽压力与温度的关系是非线性的，并且在较高温度时，具有稍 微不同的RVP的这两种燃料可以具有明显不同的燃烧性能。因此，即使RVP 估计中的小误差都可能导致降低的发动机效率，并且错误地导致燃料系统泄 漏检测测验，例如由此导致增加排放。

一种至少部分解决RVP估计的问题的方法是测量在当前运行温度下燃料 的绝对蒸汽压力。除了由于提高和流动产生的压力变化之外，压力在体积内 是一致的。蒸汽压力被与流体接触的最热表面设定。将温度传感器放置在燃 料系统内的最热点是困难的，这是因为温度广泛地变化，并且最热点的位置 不确定。而且，在零蒸汽-流体体积比处，燃料系统可以特意地运转，所以燃 料系统总是超过蒸汽压力，由此增加精确测量蒸汽压力的困难。

发明内容

在此，本发明者已经意识到上述问题，并且已经设计各种方法来解决这 些问题。具体地，用于感测燃料蒸汽压力的系统和方法被提供。在一个示例 中，一种用于车辆的方法包括：在发动机已经关闭至少达最小持续时间之后 的所述发动机起动期间，主动地控制燃料系统内的燃料压力，以使蒸汽-流体 体积比大于零，然后记录所述燃料系统内的感测的燃料压力和温度。以此方 式，在给定温度处燃料的蒸汽压力在等温条件期间可以被精确地测量，由此 改善RVP的估计。进而，基于改善的RVP估计，关于燃料喷射、点火正时和 排放测试的控制方法可以被更新，由此增加发动机运转的效率和降低排放。

在另一示例中，一种方法包括：响应于发动机冷起动对燃料泵加脉冲； 以及基于燃料压力和温度确定相对温度特性的燃料蒸汽压力，同时响应于DI 泵容积效率的下降，所述燃料泵被加脉冲。以此方法，燃料挥发度可以被精 确地确定，并且被用于随后的车辆控制例程，由此提高发动机效率和降低排 放。

在另一示例中，用于发动机的燃料系统包括：燃料箱、燃料泵、温度传 感器、压力传感器和控制器，燃料箱包括燃料，燃料泵设置在所述燃料箱中， 并且燃料泵被配置为将所述燃料泵送到连接到所述发动机的一个或多个燃料 喷射器，温度传感器连接到将所述燃料泵连接到所述一个或多个燃料喷射器 的燃料通道，压力传感器连接到所述燃料通道，控制器被配置具有储存在非 暂时性存储器内的指令，当所述指令被执行时，使得所述控制器：在所述发 动机已经关闭至少达最小持续时间之后，响应于所述发动机启动，主动地控 制所述燃料泵；以及记录从所述温度传感器感测的温度和从所述压力传感器 感测的压力。以此方式，在燃料系统内最热点的燃料的蒸汽压力和温度可以 被测量，由此提供燃料挥发度的改善的估计。

当单独参照以下说明书或结合附图参照以下说明书时，本发明的上述优 点和其它优点以及特征将是显而易见的。

应当理解，提供以上本发明内容是为了以简化的形式介绍一系列概念， 这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着识别要求保护的主 题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。 另外，要求保护的主题不限于解决在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

图1示出连接到发动机的示例燃料系统的示意性表示。

图2示出包括在图1的燃料系统内的示例直接喷射燃料泵和相关组件的 示意图。

图3示出说明感测燃料蒸汽压力的方法的一组曲线图。

图4示出说明感测燃料蒸汽压力的示例方法的高层次流程图。

图5示出说明蒸汽压力测量值和温度测量值集的示例线性模型的曲线图。

图6示出说明图4的控制方法的示例时间轴的一组曲线图。

具体实施方式

本发明涉及确定燃料系统中的燃料的各种特性。具体地，本发明提供用 于在发动机冷起动之后感测燃料蒸汽压力的方法和系统。图1示出示例直接 喷射燃料系统和发动机的简化示意图，而图2示出图1的直接喷射燃料泵和 相关组件的详细视图。如图3所示，提升燃料泵可以以脉冲模式被运转以感 测蒸汽压力。图4示出说明用于在冷起动期间主动控制提升燃料泵以感测燃 料蒸汽压力和温度的方法的流程图。图5示出根据感测的燃料蒸汽压力和温 度如何可以确定燃料成分和RVP。最后，图6示出提升燃料泵的示例运转的 若干曲线。

对于贯穿具体实施方式所使用的术语，向直接喷射燃料轨和附连的喷射 器提供增压燃料的较高压力燃料泵或直接喷射燃料泵可以被简写为DI泵或 HP泵。类似地，从燃料箱向DI泵提供增压燃料的较低压力泵(以总体低于 DI泵的压力的压力压缩燃料)或提升燃料泵可以被简写为LP泵。电磁溢出 (spill)阀可以被电子激励以允许止回阀运转并且被去激励以打开(反之亦 然)，电磁溢出阀也可以被称为燃料体积调节器、磁性电磁阀和数字进气阀以 及其它名字。

图1示出连接到内燃发动机110的直接喷射燃料系统150，该直接喷射燃 料系统150可以被配置为车辆的推进系统的一部分。内燃发动机110可以包 括多个燃烧室或汽缸112。燃料可以经由汽缸内直接喷射器120被直接地提供 到汽缸112。如图1中箭头示意性地示出，发动机110也可以接收进气空气并 且排出燃烧的燃料的产物。为了简化，图1中未示出进气系统和排气系统。 发动机110可以包括包括汽油发动机或柴油发动机的适合类型的发动机。在 其他实施例中，燃烧的燃料可以包括其他单独的燃料或不同燃料的组合。

燃料可以通过大体上在150指示的直接喷射燃料系统的方式经由喷射器 120被提供到发动机110。在该特定示例中，燃料系统150包括用于储存车载 燃料的燃料储罐152、低压燃料泵130(例如，燃料提升泵)、高压燃料泵或 直接喷射(DI)泵140、燃料轨158以及各种燃料通道154和156。在图1所 示出的示例中，燃料通道154从低压泵130运载燃料到DI泵140，并且燃料 通道156从DI泵140运载燃料到燃料轨158。由于燃料通道的位置，通道154 可以被称为低压燃料通道，而通道156可以被称为高压燃料通道。因此，在 通道156中的燃料可以呈现出比在通道154中的燃料更高的压力。在一些示 例中，燃料系统150可以包括多于一个燃料储罐和附加的通道、阀门和用于 向直接喷射燃料系统150提供附加功能的其他装置。

在图1的当前示例中，燃料轨158可以向多个直接燃料喷射器120中的 每个喷射器分配燃料。多个燃料喷射器120中的每个均可以被设置在发动机 110的对应的汽缸112内，使得在燃料喷射器120的运转期间，燃料被直接喷 射进入每个对应的汽缸112内。可替换地或附加地，发动机110可以包括燃 料喷射器，这些燃料喷射器被设置在每个汽缸的进气道处或在每个汽缸的进 气道附近，使得在燃料喷射器的运转期间，利用增压空气将燃料喷射到每个 汽缸的一个或多个进气道内。这样配置的喷射器可以是进气道燃料喷射系统 的一部分，该喷射器可以被包括在燃料系统150内。在说明性实施例中，发 动机110包括仅经由直接喷射供给燃料的四个汽缸。然而，应当明白，发动 机可以包括连同进气道燃料喷射和直接燃料喷射两者的组合的不同数量的汽 缸。

低压燃料泵130可以由控制器170运转，以经由燃料低压通道154提供 燃料到DI泵140。低压燃料泵130可以被配置作为可以被称为燃料提升泵的 泵。作为一个示例，低压燃料泵130可以包括电动泵马达，由此，通过改变 提供到泵马达的电功率可以控制泵两端的压力增量和/或通过泵的容积流率， 由此增加或降低马达转速。例如，当控制器170降低提供到LP泵130的电功 率时，泵两端的容积流率和/或压力增量可以被降低。可替换地，泵两端的容 积流率和/或压力增量可以通过增加提供到泵130的电功率而被增加。作为一 个示例，供应到低压泵马达的电功率可以从车载交流发电机或其他储能装置 (未示出)获得，由此，由控制器170提供的控制系统可以控制被用于为低 压泵130提供动力的电力负载。因此，通过改变提供到低压燃料泵130的电 压和/或电流(如在182处所指示)，提供到DI泵140并且最终提供到燃料轨 158的燃料的流率和压力可以由控制器170调节。

低压燃料泵130可以被流体地连接到止回阀104，止回阀104可以利于燃 料输送并且保持燃料管路压力。过滤器106可以经由低压通道154被流体地 连接到出口止回阀104。过滤器106可以移除少量的可能包括在燃料中并且可 能潜在地损坏燃料处理组件的杂质。利用过滤器106上游的止回阀104，低压 通道154的柔度可以被增加，这是因为过滤器在体积上物理较大。此外，泄 压阀155包括球形弹簧机构，该球形弹簧机构可以在指定压力差下就座(seat) 和密封以缓解燃料，从而限制154处的燃料压力。小孔止回阀157可与小孔 (orifice)159串联布置，以允许空气和/或燃料蒸汽流出提升泵130。如图1 所示，止回阀104被定向，使得从DI泵140逆流回低压泵130的燃料基本上 减少(例如，被消除)。在一些实施例中，燃料系统150可以包括流体地连接 到低压燃料泵130的一系列的止回阀，以进一步阻止燃料泄漏返回阀门的上 游。在该上下文中，上游流动指的是从燃料轨158向低压泵130移动的燃料 流动，而下游流动指的是从低压泵向燃料轨的额定燃料流方向。

下一步，燃料可以从止回阀104被输送到高压燃料泵(例如，DI泵)140。 DI泵140可以将从止回阀104接收的燃料的压力从由低压燃料泵130产生的 第一压力水平增加到比第一水平更高的第二压力水平。DI泵140可以将高压 燃料经由高压燃料管路156输送到燃料轨158。为了提供更高效的燃料系统和 发动机运转，DI泵140的运转基于车辆的工况可以被调节。高压DI泵140 的组件将在以下参考图2被进一步详细地讨论。

DI泵140可以由控制器170控制，以经由高压燃料通道156将燃料提供 到燃料轨158。作为一个非限制性示例，DI泵140可以利用流量控制阀、电 磁致动的“溢出阀”(SV)或燃料体积调节器(FVR)，以使得控制系统能够 改变每次泵冲程的有效泵容积。在图2中更详细描述的溢出阀可以与DI泵140 是分开的或是DI泵140的一部分(例如，与DI泵140一体形成)。与马达驱 动的低压燃料泵或燃料提升泵130对比，DI泵140可以由发动机110机械地 驱动。DI泵140的泵活塞可以经由凸轮146接收来自发动机曲轴或凸轮轴的 机械输入。以此方式，DI泵140根据凸轮驱动的单缸泵的原理可以被运转。 而且，凸轮146的角度位置通过经由连接185与控制器170通信的凸轮146 附近放置的传感器可以被估计(例如，被确定)。特别地，传感器可以根据凸 轮146的圆周运动测量凸轮146的角度，该凸轮146的角度在从0度到360 度范围的角度被测量。虽然图1中示出凸轮146在DI泵140的外侧，但是应 当明白，凸轮146可以被包括在DI泵140的系统中。

如图1所示，燃料压力传感器148被设置在燃料提升泵130的下游。特 别地，燃料压力传感器148可以被放置在提升泵130和DI泵140之间的低压 通道154中，并且燃料压力传感器148可被称为提升泵压力传感器或低压传 感器。燃料压力传感器148可以测量低压燃料通道154内的压力。压力传感 器148可以经由连接149被连接到控制器170并且在本文中进一步描述的一 些示例中被用于测量燃料蒸汽压力。

而且，如图1所示，燃料温度传感器138被设置在燃料提升泵130的下 游。特别地，燃料温度传感器138可以位于提升泵130和DI泵140之间的低 压通道154中。燃料温度传感器138可以测量低压燃料通道154内的温度。 温度传感器138可以经由连接139被连接到控制器170并且在本文中进一步 描述的一些示例中被用于测量燃料温度。在一些示例中，温度传感器138可 以位于燃料提升泵130的上游或DI泵140的下游。

在一些示例中，DI泵140可以被运转为燃料传感器，以确定燃料汽化的 水平。例如，DI泵140的活塞-汽缸组件形成流体填充的电容器。因此，活塞 -汽缸组件允许DI泵140作为燃料成分传感器中的电容性元件。在一些示例中， DI泵140的活塞-汽缸组件可以是系统中最热点，使得燃料蒸汽首先在此形成。 在这种示例中，DI泵140可以被用作检测燃料汽化的传感器，因为燃料汽化 可以在系统中的其他地方发生之前首先在活塞汽缸组件处发生。其他燃料传 感器配置在符合本发明的范围时也有可能的。

如图1所示，燃料轨158包括用于向控制器170提供燃料轨压力的指示 的燃料轨压力传感器162。发动机转速传感器164可以被用于向控制器170提 供发动机转速的指示。发动机转速的指示可以被用于确定DI泵140的转速， 这是因为泵140通过发动机110例如经由曲轴或凸轮轴机械地驱动。排气传 感器166可以被用于向控制器170提供排气成分的指示。作为一个示例，排 气传感器166可以包括通用或宽域排气氧传感器(UEGO)。排气传感器166可 以由控制器170用作反馈以调节经由喷射器120输送到发动机110的燃料量。 以这种方式，控制器170可以将输送到发动机的空燃比控制到规定的设定点。

而且，控制器170可以接收来自其他发动机传感器的发动机/排气参数信 号诸如发动机冷却剂温度、发动机转速、节气门位置、歧管绝对压力、排放 控制装置温度等。更进一步，控制器170可以基于从温度传感器138、压力传 感器148、压力传感器162和发动机转速传感器164等其它传感器接收的信号 提供反馈控制。例如，控制器170可以经由连接184发送信号以调节DI泵140 的当前水平、当前斜坡率和电磁阀(SV)的脉冲宽度等以调节DI泵140的运 转。而且，控制器170可以基于来自压力传感器148、压力传感器162、发动 机转速传感器164等的信号发送信号以调节燃料压力调节器的燃料压力设定 点和/或燃料喷射量和/或正时。图1中未示出的其他传感器也可以被设置到发 动机110和燃料系统150附近。

控制器170可以经由燃料喷射驱动器122单独致动喷射器120中的每个。 控制器170、驱动器122和其他适合的发动机系统控制器可以包括控制系统。 虽然驱动器122被示出在控制器170的外部，但在其他示例中，控制器170 可以包括驱动器122或者可以被配置为提供驱动器122的功能的控制器。在 该特定的示例中，控制器170包括电子控制单元，该电子控制单元包括输入/ 输出装置172、中央处理单元(CPU)174、只读存储器(ROM)176、随机存取存 储器(RAM)177和保活存储器(KAM)178中的一个或更多个。存储介质ROM 176可以被编程具有计算机可读数据，该计算机可读数据表示可以由处理器 174实施的用于执行以下所述方法以及可以预期但没有具体列举的其他变型 的非暂时性指令。例如，控制器170可以包括储存的指令，这些指令用于基 于来自上述传感器的若干测量的工况执行DI泵140和LP泵130的各种控制 方案。

如图1所示，直接喷射燃料系统150是非回流燃料系统，并且可以是机 械非回流燃料系统(MRFS)或电子非回流燃料系统(ERFS)。在MRFS的情 况下，燃料轨压力可以经由设置在燃料箱152处的压力调节器(泄压阀155) 控制。在ERFS中，压力传感器162可以被安装在燃料轨158处，以测量燃料 轨压力；然而，在本文中描述的开环方案将压力传感器162降级为只是诊断 的目的，因此该压力传感器的包括可以是任意的。来自压力传感器162的信 号可以被反馈到控制驱动器122的控制器170，驱动器122调制到DI泵140 的电压用于向喷射器供应正确的压力和燃料流率。

虽然图1未示出，但在其他示例中，直接喷射燃料系统150可以包括返 回管路，由此来自发动机110的过量的燃料经由燃料压力调节器被返回，经 由返回管路到燃料箱152。燃料压力调节器可以按照返回管路被连接，从而以 设定点压力调节输送到燃料轨158的燃料。为了调节设定点处的燃料压力， 燃料压力调节器在燃料轨压力到达设定点时可以经由返回管路将过量燃料返 回到燃料箱152。应当了解到，燃料压力调节器的运转可以被调节，以改变燃 料压力设定点从而适应工况。

图2更详细地出图1的DI泵140。DI泵140在进气冲程期间从低压通道 154摄取燃料，并且在输送冲程期间，经由高压通道156将燃料输送到发动机。 DI泵140包括与压缩室208流体连通的压缩室入口203，压缩室208可以经 由如图1所示的低压燃料泵130被加燃料。燃料在通过直接喷射燃料泵140 并且通过泵出口204被供应到燃料轨158(和直接喷射器120)时可以被增压。 在该描述的示例中，直接喷射泵140可以是机械驱动的容积泵，其包括泵活 塞206和活塞杆220、泵压缩室208和阶梯室(step-room)218。连接阶梯室 218到泵入口299的通道可以包括蓄积器209，其中该通道允许燃料从阶梯室 218重新进入入口299周围的低压管路。蓄积器209可以吸收从泵压缩室208 通过阀门212逆流返回的燃料。活塞206也包括顶部205和底部207。阶梯室 218和压缩室208可以包括设置在泵活塞的相对侧的型腔。在一个示例中，发 动机控制器170可以经由发动机曲轴的旋转通过驱动凸轮146被配置为驱动 直接喷射泵140中的活塞206。在一个示例中，凸轮146包括四个凸角(lobe) 并且针对每两次发动机曲轴旋转完成一次旋转。

DI泵入口299允许到沿通道235定位的溢出阀212供燃料。溢出阀212 与低压燃料泵130和高压燃料泵140流体连通。活塞206根据进气冲程和输 送/压缩冲程在压缩室208内上下往复运动。DI泵140在活塞206在减小压缩 室208的体积的方向上移动时处于输送/压缩冲程。可替换地，DI泵140在活 塞206在增加压缩室208的体积的方向上移动时处于进气/吸气冲程。向前流 动的出口止回阀216可以被连接至压缩室208的出口204的下游。出口止回 阀216只有在直接喷射燃料泵140处的压力(例如，压缩室出口压力)高于 燃料轨压力时打开，以允许燃料从压缩室出口204流入到燃料轨158内。DI 泵140的运转可以增加压缩室208中的燃料的压力，并且当该压力达到压力 设定点时，燃料可以流经出口阀216到燃料轨158。泄压阀214可以放置使得 该阀门限制DI燃料轨158中的压力。阀门214可以被偏置，以禁止燃料向下 游流动到燃料轨158，但是该阀门214在燃料轨压力高于预定压力(即，阀门 214的压力设定)时允许燃料朝泵出口204流出DI燃料轨158。

电磁溢出阀212可以被连接到压缩室入口203。如上所述，直接喷射燃料 泵或高压燃料泵诸如泵140可以是通过改变电磁溢出阀212的关闭正时被控 制用于压缩其全排量的组分的活塞泵。因此，基于溢出阀212何时被激励以 及何时去激励，泵送体积组分(fraction)的全射程可以被提供到直接喷射燃 料轨158以及直接喷射器120。特别地，控制器170可以发送可被调制以调节 SV212的运转状态(例如，打开或关闭的止回阀)的泵信号。泵信号的调制 可以包括调节当前水平、当前斜坡率、脉冲宽度、占空比或其他调制参数。 如上所述，控制器170通过与驱动凸轮146同步地激励或去激励电磁阀(基 于电磁阀配置)可以被配置为调节通过溢出阀212的燃料流。因此，电磁溢 出阀212可以以两种模式被运转。在第一模式中，电磁溢出阀212不被激励 (停用或禁用)到打开位置，以允许燃料在包含在电磁阀212中的止回阀的 上游和下游移动。在该模式中，不会发生泵送燃料进入通道156，这是因为燃 料通过停用的、打开的溢出阀212而被向上游泵送，而不是流出出口止回阀 216。

可替换地，在第二模式中，溢出阀212由控制器170激励(激活)到关 闭位置，使得阀门两端的流体连通被中断，以限制(例如，阻止)通过电磁 溢出阀212向上游移动的燃料的量。在第二模式中，溢出阀212可以动作为 入口止回阀，入口止回阀在达到阀门212两端的设定压力差时允许燃料进入 压缩室208，但是充分地阻止燃料从压缩室208向回流入通道235内。根据溢 出阀212的激励正时和去激励正时，给定量的泵排量被用于推动给定燃料量 进入燃料轨158内，由此允许溢出阀212作用为燃料体积调节器。因此，电 磁阀门212的正时可以控制有效的泵排量。图1的控制器170被包括在图2 中，用于经由连接184运转电磁溢出阀212。而且，在图2中示出用于测量凸 轮146的角位置的连接185。在一些控制方案中，凸轮146的角度位置(即， 正时)可以被用于确定溢出阀212的打开正时和关闭正时。

因此，电磁溢出阀212可以被配置为调节被压缩到直接喷射燃料泵内的 燃料的质量(或体积)。在一个示例中，控制器170可以调节电磁溢出阀212 的关闭正时，以调节被压缩的燃料的质量。例如，延迟的溢出阀212关闭可 以降低摄取到压缩室208内的燃料质量的量。电磁溢出阀打开正时和电磁溢 出阀关闭正时针对直接喷射燃料泵的冲程正时可以被协调。

在不要求直接喷射燃料泵运转的情况期间，控制器170可以激活以及停 用电磁溢出阀212，以调节压缩室208中的燃料流并将压缩室208中的压力在 压缩(输送)冲程期间调节至低于燃料轨压力的压力。按照该方式的DI泵140 的控制可以被包括在零流量润滑(ZFL)方法中。在这种ZFL运转期间，在 进气冲程时，压缩室208中的压力改变到接近提升泵130的压力的压力，并 且正好低于燃料轨压力。随后，泵压力在输送(压缩)冲程的结束处上升到 接近燃料轨压力的压力。如果压缩室(泵)压力保持低于燃料轨压力，则导 致零燃料流。当压缩室压力略微低于燃料轨压力时，ZFL运转点已经到达。 也就是说，ZFL运转点是导致零流率(即，基本上没有燃料发送到燃料轨158 内)的最高压缩室压力。DI泵的活塞-汽缸接口的润滑在压缩室208中的压力 超过阶梯室218中的压力时可发生。该压力差在控制器170去激励电磁溢出 阀212时也可以有助于泵润滑。溢出阀212的去激励也可以降低由阀门212 产生的噪音。也就是说，即使电磁阀212被激励，但是如果出口止回阀216 没有打开，那么泵140可以比其他运转方案期间产生更少的噪音。该调节方 法的一种结果是燃料轨基于电磁溢出阀212在输送冲程期间何时被激励而被 调节到一压力。具体地，压缩室208中的燃料压力在直接喷射燃料泵140的 压缩(输送)冲程期间被调节。因此，至少在直接喷射燃料泵140的压缩冲 程期间，润滑被提供到泵。当DI泵进入吸气冲程时，压缩室208中的燃料压 力可以被降低，同时只要压力差保持，则仍有一些水平的润滑可以被提供。

作为示例，零流量润滑策略在不期望(即，由控制器170要求)直接燃 料喷射时可以被命令。当直接喷射结束时，期望燃料轨158中的压力被保持 在接近恒定水平。因此，溢出阀212可以被停用到打开位置，以允许燃料自 由地进入和离开泵压缩室208，所以燃料不被泵送进入燃料轨158内。总是停 用的溢出阀对应于0％捕获体积，也就是零捕获的体积或零排量。因此，DI 泵140的润滑和冷却可以被降低，而没有燃料被压缩，由此导致泵劣化。因 此，根据ZFL方法，当不需要直接喷射时，激励溢出阀212以泵送少量燃料 是有利的。因此，DI泵140的运转可以被调节以保持DI泵140的出口处的压 力处于或低于直接喷射燃料轨158的燃料轨压力，由此，强迫燃料经过DI泵 140的活塞-孔接口。通过保持DI泵140的出口压力刚好低于燃料轨压力并且 不允许燃料流出DI泵140的出口进入燃料轨内，DI泵140可以被保持润滑， 由此减少泵劣化。这种通常的运转被称为零流量润滑(ZFL)。

这里应当注意，图2的DI泵140被表示为DI泵的一种可能配置的说明 性、简化示例。图2中示出的组件可以被移除和/或被改变，而当前未示出的 额外的组件可以被增加到泵140，同时仍保持向直接喷射燃料轨输送高压燃料 的能力。特别地，上述零流量润滑方法可以被实施在DI泵140的各种配置中， 而不会不利地影响泵140的正常运转。

在本公开的情况下，连续的泵运转包括将基本恒定电流(即，功率或能 量)供应到提升燃料泵130。替换地，加脉冲的泵运转包括在受限的持续时间 期间将电流提供到提升泵。在该情况下，受限的持续时间根据发动机和燃料 系统可以为阈值诸如0.3秒或其他适合的量。在泵振动事件之间，基本上没有 电流(即，完全没有)被提供到提升泵，由此停止在振动事件之间的泵运转。

通常，提升燃料泵控制方法被配置为在低压燃料通道154内保持零蒸汽- 流体体积比。也就是说，提升燃料泵130可以被运转以防止低压燃料通道154 内的燃料蒸汽的形成。然而，在一些示例中，提升燃料泵控制方法可以包括 间歇地向图1的提升燃料泵130提供电功率，以驱动低压燃料通道154中的 燃料的蒸汽-流体体积比到非零值。换句话说，无论何时满足一个或多个条件， 通过将电流的振动提供到提升燃料泵130，低压燃料通道154可以被增压并且 可以包括汽化和液体燃料的组合。声明的方法优势在于检测DI泵入口299处 的蒸汽或进入DI泵140的压缩室208的蒸汽的摄取的能力。就此而言，压力 传感器被暴露于接近燃料蒸汽压力的压力。存在用于蒸汽检测的多个方法。 一种示例方法可以被使用，其包含将命令被泵送的燃料与实际泵送的燃料量 相比较。例如，在发动机冷起动期间，当燃料系统150的温度可以被认为等 温时，提升燃料泵130可以被加脉冲，以在DI泵入口299处有意地产生燃料 蒸汽。以此方式，如本文进一步描述，可以获得在给定温度下蒸汽压力的测 量值。

图3示出说明用于感测燃料蒸汽压力的示例方法的一组图形300。特别地， 图形300涉及将电压脉冲施加到提升燃料泵，以驱动蒸汽-流体体积比到非零 值。参考图1和图2所描述的组件和系统，图形300将在本文中被描述，但 是应当了解，该方法可以被应用到其他系统，而不偏离本公开的范围。

在时刻T₀之前，提升泵130基本上不接收输入电压(即，零伏特)，如曲 线310指示。如分别由曲线320和曲线330表示，燃料管路压力和燃料温度 基本恒定。

在时刻T₀时，提升泵接收如由曲线310指示的电压脉冲。根据由曲线330 示出的燃料温度，该提升泵电压可以包含例如按照七伏特到十五伏特顺序的 电压。

如曲线310所示，提升泵电压脉冲从时刻T₀持续到T₁。提升泵电压310 为提升泵130提供功率，从燃料箱154向低压燃料通道154泵送燃料。如曲 线320示出的燃料管路压力的增加所指示，低压燃料通道154随着提升泵130 泵送燃料进入燃料通道154内变为被增压。具体地，只要提升泵电压增加， 就存在对应的提升泵压力的升高。

在时刻T₁时，由曲线310所示，提升泵电压脉冲结束，并且到提升泵130 的输入电压返回到零。因此，由曲线320示出的燃料管路压力在时刻T₁之后 下降。燃料管路压力的改变的速度可以取决于低压燃料通道154的柔度。

从时刻T₁到T₂，提升泵130基本上没有接收提升泵电压(即，零伏特) 如曲线310所示。在不存在提供的提升泵电压中，燃料管路压力降低，直到 燃料管路压力到达时刻T₂时的蒸汽压力，如曲线320所示。如曲线330所示， 燃料温度保持基本上恒定，尽管燃料管路压力增加。

在时刻T₂时，控制器170可以记录由压力传感器148测量并且由曲线320 描述的燃料管路压力。记录的压力可以包含在给定温度(也就是由曲线330 指示的并且由温度传感器138测量的在时刻T₂处的温度)处的蒸汽压力。以 此方式，可以获得蒸汽压力和温度的有序对。

图4示出根据当前发明说明用于测量蒸汽压力和温度的示例方法400的 高层次流程图。特别地，方法400涉及在发动机冷起动后响应于检测燃料系 统中的燃料蒸汽测量蒸汽压力和温度。参考图1和图2所示的组件和系统， 方法400将在本文中被描述，但是应当明白，该方法可以被用于其他系统， 而不偏离本公开的范围。方法400可以由控制器170执行，并且可以作为可 执行的指令被储存在非暂时性存储器内。

方法400可以在405处开始。在405处，方法400可以包括评估工况。 工况可以包括但不限于燃料系统压力、燃料温度、自熄火后的时间、发动机 运转状态、发动机冷却剂温度、发动机负载等。工况可以由连接到控制器170 的一个或多个传感器测量，或基于可用数据估计或推测。

在410处，方法400可以包括确定是否已经发生发动机冷起动。确定是 否已经发生发动机冷起动可包含：例如，确定发动机110是否已经起动，和 如果已经起动，那么是否满足冷起动条件。例如，发动机在发动机内没有燃 烧发生和没有旋转(即，零转速)时是关闭的。确定发动机110是否已经起 动可以包含：例如，确定开启/关闭按钮是否被按下或类似的用户输入(诸如 钥匙起动)已经被进行同时车辆已经处于关闭模式中。通过在燃料温度是冷 的时开始该程序并且随着燃料温度随增加的运转温度而自然地增加而继续， 可以在期望的温度范围上获得数据点。

在一个示例中，确定冷起动条件是否满足可以包含确定自熄火事件后已 经过去多长时间。例如，如果自熄火事件后的时间大于阈值，那么发动机110 和燃料系统150可以被假设为满足冷起动条件。冷起动条件可以包括低于一 个或多个温度阈值的一个或多个系统温度。因此，在另一示例中，确定冷起 动条件是否被满足可以包括确定一个或多个系统温度是否低于一个或多个温 度阈值。例如，发动机冷却剂温度(ECT)低于温度阈值可以指示发动机110 还未被暖机超过冷起动条件，而燃料系统温度低于温度阈值可以指示燃料系 统150还未由发动机工况加热。在一些示例中，确定冷起动条件是否被满足 可以包括确定所有系统温度低于相同阈值，连同确定自最后的熄火后的时间。

如果发动机冷起动还未发生，则方法400可以继续到415。在415处，方 法400可以包括保持工况，诸如在405处评估的状况。然后，方法400可以 结束。

然而，如果发动机冷起动已经发生，则方法400可以前进到420。在420 处，方法400可以包括对提升泵加脉冲，以增压低压燃料管道154和DI泵入 口299。对提升泵加脉冲而不是连续地运转提升燃料泵130可以搅动低压燃料 通道154中的流体燃料，由此产生额外的燃料蒸汽。因此，如本文中上面关 于图3所描述，燃料管路压力可以被增加同时燃料系统温度通过燃料系统150 而保持等温且一致。按照此方式，通常保持在零的燃料系统150的蒸汽-流体 体积比可以被驱动到非零值。

在冷起动期间输送到发动机110的燃料量可以大于在正常工况期间输送 到发动机110的燃料量。因此，对提升燃料泵130加脉冲可以基于温度，例 如燃料系统温度、发动机温度和/或环境温度。例如，对于较冷的环境温度， 对提升燃料泵130加脉冲的持续时间可以较短，而对于较热的环境温度，对 提升燃料泵130加脉冲的持续时间可以较长。而且，对提升燃料泵130加脉 冲的占空比可以基于相同的温度。例如，与正常工况相比，在发动机冷起动 期间，更多的燃料可以被输送到发动机，所以占空比针对较冷的环境温度可 以被增加，使得更多的燃料在对提升燃料泵130加脉冲期间被输送到发动机。

在425处，方法400可以包括当在DI泵入口299处检测燃料蒸汽时，记 录感测的燃料管路压力和燃料温度。在一个示例中，在DI泵入口299处检测 燃料蒸汽可以包含检测DI泵140的容积效率的下降。在另一示例中，在DI 泵入口299处检测燃料蒸汽可以包含检测如由压力传感器148测量的低压燃 料通道154内压力振动的下降。如本文中上面关于图3的描述，由压力传感 器148测量的燃料管路压力在检测燃料蒸汽时可以包括蒸汽压力。以此方式， 燃料蒸汽压力在给定温度下可以被测量。

在冷起动状况下，燃料系统150可以处于热平衡，使得燃料系统温度始 终是相同的温度。而且，燃料系统150最初在冷起动后可以被认为是等温的。 因此，测量的燃料系统压力和温度可以被假定为遍及燃料系统150是恒定且 一致的。因此，测量燃料温度可以包含测量除了低压燃料通道154以外的位 置处的车辆系统的温度，该温度包括但不限于涡轮出口温度(TOT)、发动机 冷却剂温度(ECT)、空气充气温度(ACT)、歧管充气温度(MCT)、节气门 充气温度(TCT)、汽缸盖温度(CHT)、环境空气温度(AAT)、发动机机油 温度(EOT)、燃料轨温度(FRT)等。然而，在一些示例中，燃料系统150 可以不是热均匀。在这种示例中，由于蒸汽压力被燃料系统150中的最热点 (通常被理解为DI泵入口299)设定，所以由在低压燃料通道154中的温度 传感器138感测的温度可以被测量并且与记录的蒸汽压力关联。

记录燃料管道路压力和温度之后，方法400可以继续到430，在430处， 方法400可以包括对提升泵130加脉冲，以恢复燃料管路压力。

在435处，方法400可以包括确定燃料温度是否高于阈值。阈值可以被 选择，使得高于阈值的燃料温度指示发动机110已经到达正常工况(即，非 冷起动状况)。如果燃料温度低于阈值，为了获得蒸汽压力和温度的额外有序 对，则方法400可以返回到425。在发动机暖机期间，燃料温度逐渐升高，并 且蒸汽压力和温度的有序对在通过步骤425和430的每个循环期间直到发动 机完全被暖机可以被获得。

如果燃料温度高于阈值，则方法400可以继续到440。在440处，方法 400可以包括根据记录的燃料管路压力测量值和燃料温度测量值确定里德蒸 汽压力(RVP)。RVP被定义为燃料在参考温度(具体的，100华氏度)的蒸 汽压力。

在一些示例中，例如，如果蒸汽压力在100华氏度处被确定，则RVP可 以根据在425处获得的特定蒸汽压力测量值而被直接地确定。在其他示例中， 确定RVP可以包含根据记录的燃料管路压力测量值和燃料温度测量值计算 Antoine或August方程的常数。例如，燃料蒸汽压力依照Antoine方程可以被 表达为：

log 10 p = A - B C + T , ]]>

其中，p是蒸汽压力，T是温度，而A、B和C是表征考虑下的指定燃 料的常数。August方程是通过设定C等于零而获得的Antoine方程的简化形 式，或者

log 10 p = A - B T . ]]>

作为说明性示例，图5示出使用本文中描述的技术获得的示例蒸汽压力 测量值和温度测量值的图形500。特别地，图形500描述作为温度倒数的函数 的压力对数的曲线。具体地，图形500包括收集的数据点507和数据点507 的线性模型515。数据点507表示例如在425处获得的蒸汽压力和温度的序列 对。使用例如线性回归技术例如最小二乘法可以获得线性模型515。August 方程的常数A和B可以根据线性模型515的斜率和偏移被确定。因此，控制 器170可以使用线性回归方法处理获取的数据点507以确定August参数A和 B。然后，控制器170可以使用例如储存在非暂时性存储器内的查询表根据常 数A和B确定RVP。以此方式，RVP可以根据测量的蒸汽压力和温度数据被 推测或内插。

返回图4，方法400在确定RVP之后可以前进到445。在445处，方法 400可以包括根据记录的燃料管路压力测量值和燃料温度测量值确定燃料成 分。特别地，燃料成分可以根据August参数A和B被确定，这是因为参数表 征燃料，包括燃料成分。以此方式，燃料的乙醇含量可以根据测量的蒸汽压 力数据和温度数据被确定。

在450处，方法400可以包括基于确定的RVP和燃料成分更新一个或多 个运转参数。随后基于燃料蒸汽压力或燃料成分的知识而执行的控制例程可 以利用获得的值来优化车辆控制。例如，燃料蒸汽抽取控制例程可以使用获 得的燃料挥发度的值(即，RVP)调节蒸汽抽取的量。作为另一示例，燃料喷 射控制例程可以使用获得的RVP调节燃料喷射量。空燃比控制方法和点火正 时控制方法可以进一步基于乙醇含量(即，燃料成分)，这是因为乙醇含量有 利于在带有GDI喷射的高负载时降低火花延迟。然后方法400结束。

图6示出使用本文描述的方法和参考图4测量燃料蒸汽压力和温度的示 例时间轴600。时间轴600包括曲线605，曲线605指示自熄火后的随时间的 时间。直线607表示自熄火后的时间的阈值。时间轴600还包括曲线610，曲 线610指示随时间的发动机状态；曲线615，曲线615指示随时间的燃料温度； 曲线620，曲线620指示随时间的提升泵电压；和曲线625，曲线625指示随 时间的燃料管路压力。

在时刻T₀处，如曲线615所示，发动机关闭。因此，如曲线605和直线 607所示，自熄火后的时间向时间阈值T_t增加。在一个实施例中，由直线607 描述的时间阈值T_t可以表示自包括燃料系统的整个车辆系统熄火后变为等温 的时间量。以此方法，如果自熄火后的时间大于阈值时间T_t，则发动机冷起 动可以被确定。在另一实施例中，一个或多个车辆系统温度诸如发动机冷却 剂温度和/或燃料系统温度可以被评估以确定发动机冷起动。

在时刻T₁处，如曲线610所示，发动机状态从关闭变为启动。如曲线605 所示，自熄火后的时间高于由直线607示出的阈值时间T_t，指示发动机冷起 动。响应于发动机启动，自熄火后的时间计数器重置到零。

响应于发动机冷起动状况，在时刻T₁之后，控制器170使用如上面参考 图4所述的加脉冲的控制方法控制提升燃料泵130。特别地，被提供到提升泵 130的提升泵电压包含如曲线620描述的一连串暂时地简短的电压脉冲。在每 个电压脉冲期间，如曲线525描述，燃料管路压力(即，由低压燃料通道中 的压力传感器148测量的压力)增加。如曲线515所示，燃料温度(即，由 低压燃料通道中的温度感器138测量的温度)逐渐地升高，同时发动机暖机。 如曲线520和515所示，在每个脉冲期间提升泵电压基于燃料温度可以增加。

在一个示例实施例中，极限周期被限定，其中燃料蒸汽被检测并且提升 泵被加脉冲以消除燃料蒸汽。缩短极限周期增加数据速率。通过使提升泵脉 冲持续时间段较短或使电压较小来缩短极限周期。可替换地，燃料系统可以 对提升泵加脉冲，目标在于提高提升泵压力到接近泄压点(由泄压阀155设 定)，以最小化极限周期的数量。

控制器170在每个提升泵电压脉冲之前当如上所述燃料管路压力对应于 在对应的燃料温度处的蒸汽压力时可以记录燃料管路压力和对应的燃料温 度。如上所述，蒸汽压力测量值和温度测量值的收集被获得，然后可以被用 于确定燃料挥发度和/或燃料成分。最后，燃料温度到达阈值(未示出)，因此， 由曲线520描述的提升泵电压加脉冲可以停止，同时正常的运转控制方法可 以被利用以控制提升泵。

如在此描述，在一个示例配置中，方法被提供用于经由结合各种传感器 和致动器的控制器和其他车辆组件控制车辆的运转，该方法包括在发动机已 经关闭至少达最小持续时间之后的发动机起动期间，主动地控制燃料系统中 的燃料压力，以使蒸汽-流体体积比大于零，然后记录感测的燃料系统中的燃 料压力和燃料温度。在一个示例中，该方法包括只在发动机已经关闭至少达 最小持续时间之后执行主动控制，否则不执行燃料压力的主动控制以及然后 的记录。

在一个示例中，主动地控制燃料压力包含对燃料加脉冲。在一些示例中， 燃料泵包含提升燃料泵或低压燃料泵。

在另一示例中，响应于燃料蒸汽的检测，进行记录感测的燃料压力和温 度。例如，燃料蒸汽的检测包含感测燃料泵容积效率的下降。如另一示例， 例如，当被低压燃料通道内压力传感器的测量时，燃料蒸汽的检测包含感测 燃料泵附近燃料管路内压力脉动的下降。在一些示例中，方法进一步包含在 记录之后并且响应于感测的燃料压力和温度主动地控制燃料压力。该方法允 许并且可以由此包括相对温度曲线的流体的蒸汽的特征。在燃料温度的范围 内获取蒸汽压力数据点。燃料温度可以被测量或被推测。由于处理该数据集 合会不方便，所以数据通过对August方程的拟合数据可以被减少到两个参数 特征。由于一些原因，进一步降低数据以简化单参数特征：RVP(在100°F 处的燃料蒸汽压力)是有用的。

在一个示例中，该方法还包含确定基于记录的感测的燃料压力和温度确 定燃料挥发度，以及基于确定的燃料挥发度经由发动机控制器在随后的发动 机燃烧状况期间调节发动机运转。在另一示例中，该方法还包含基于记录的 感测的燃料压力和温度确定燃料成分，以及基于确定的燃料成分经由发动机 控制器在随后的发动机燃烧状况期间调节发动机运转。

由于发动机冷起动状况，在发动机冷起动期间，遍及车辆的温度可以被 认为基本上一致。温度在该状况时不确定度处于最低。而且，车辆以及具体 地燃料系统在发动机暖机期间可以被认为等温。以此方式，在与燃料接触的 最热点处的温度以及因此设定蒸汽压力的温度可以在独立于靠近与燃料接触 的最热点的位置处被测量和/或推断。因此，在一些示例中，记录感测的燃料 温度包含记录感测的温度，所述感测的温度包含燃料系统温度、涡轮出口温 度、发动机冷却剂温度、空气充气温度、歧管充气温度、节气门充气温度、 汽缸盖温度、环境空气温度、发动机机油温度和燃料轨温度中的至少一个。

而且，如本文所述，在另一示例配置中，用于发动机的燃料系统包含燃 料箱、燃料泵、温度传感器和压力传感器，燃料箱包含燃料，燃料泵设置在 燃料箱中，并且燃料泵被配置为将所述燃料泵送到连接到所述发动机的一个 或多个燃料喷射器，温度传感器连接到将所述燃料泵连接到所述一个或多个 燃料喷射器的燃料通道，压力传感器连接到所述燃料通道。该系统还包括控 制器，控制器被配置具有储存在非暂时性存储器内的指令，当所述指令被执 行时，使得所述控制器在所述发动机已经被关闭至少达最小持续时间之后的 所述发动机起动期间，主动地控制所述燃料通道内的燃料压力，以及记录来 自温度传感器的感测的温度和来自压力传感器的感测的压力。

在一个示例中，主动地控制燃料压力包含对燃料泵加脉冲，以驱动燃料 压力到高于零的蒸汽-流体体积比。在一些示例中，燃料泵响应于燃料蒸汽的 检测被加脉冲。在一个示例中，所述燃料蒸汽的检测包含感测所述燃料泵的 容积效率的下降。在另一示例中，燃料蒸汽的检测包含感测低压燃料通道内 压力振动的下降。

在另一示例中，控制器进一步被配置具有指令，当执行所述指令时，使 得控制器基于记录的温度和记录的压力计算燃料挥发度。在另一示例中，控 制器进一步被配置具有指令，当执行所述指令时，控制器基于记录的温度和 记录的压力确定燃料成分。在另一示例中，控制器进一步被配置具有指令， 当执行所述指令时，控制器基于记录的温度和所述记录的压力更新一个或多 个控制例程。

如本文描述，在另一示例配置中，一种方法，包含响应于发动机冷起动 对燃料泵加脉冲，以及基于燃料压力和温度确定相对温度特性的燃料蒸汽压 力，同时燃料泵响应于高压泵容积效率的下降被加脉冲。在一个示例中，对 燃料泵加脉冲的持续时间基于在加脉冲之前感测的温度。所述方法进一步包 含，经由发动机控制器，在发动机燃烧运转期间基于相对温度特性的确定的 燃料蒸汽压力调节发动机燃料喷射，所述发动机控制器进一步对燃料泵加脉 冲以及包括指令，以基于感测的燃料压力和温度，确定相对温度特性的燃料 蒸汽压力。

在一个示例中，对燃料泵加脉冲的占空比基于紧(immediately)在加脉 冲之前感测的温度被调节。在另一示例中，该方法进一步包含基于燃料压力 和温度确定燃料挥发度。该方法进一步包含经由发动机控制器基于燃料挥发 度调节一种或多种发动机控制方法。

在一个示例中，发动机冷起动包含在发动机已经关闭持续达至少最小持 续时间之后发动机启动。在另一示例中，发动机冷起动包含当发动机和燃料 系统处于热平衡并且低于温度阈值时发动机启动。

要注意到的是，此处所包括的示例控制和估计例程可以与各种发动机和/ 或车辆系统配置一起使用。此处公开的控制方法和例程可以作为可执行指令 存储在非暂时性存储器中，并且可以被控制系统执行，所述控制系统包括结 合各种传感器、执行器和其他发动机硬件的控制器。此处所描述的具体例程 可以表示任意数量的处理策略中的一种或多种，例如事件驱动、中断驱动、 多任务、多线程等。因此，所示的各种动作、运行或功能可以按照所示的顺 序执行，并行执行，或在某些情况下被省略。同样地，处理顺序并非是实现 本文描述的示例实施例的特征和优点所必须的，而是被提供以便于说明和描 述。根据所使用的具体策略，所示的动作或功能中的一个或多个可以被反复 地执行。而且，所描述的动作、运行和/或功能可以以图形方式表示将被编程 到发动机控制系统中的计算机中的非暂时性存储器内的代码。其中通过执行 系统内的指令实施被描述的动作，所述系统包括结合电子控制器的各种发动 机硬件组件。

应当理解，本文公开的配置和方法本质上是示例性的，并且这些具体实 施例并不被认为是限制性的，因为多种变化是可能的。例如，以上技术可以 被应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其它发动机类型。本公开的主 题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖 且非显而易见的组合和子组合。

随附的权利要求具体指出被认为新颖且非显而易见的某些组合及子组 合。这些权利要求可能提到“一个/一”元件或“第一”元件或其等价物。这 些权利要求应当被理解为包含一个或多个这种元件的组合，既不要求也不排 除两个或更多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合 和子组合可以通过修改本权利要求来主张，或者通过在本申请或相关申请中 提出新的权利要求来主张。这些权利要求，不管在范围上比原权利要求更宽、 更窄、相同或不同，都认为被包含在本公开的主题内。