用于控制燃料喷射系统中的喷射器阀的控制方法以及燃料喷射系统技术方案

技术编号:17744633 阅读:38 留言:0更新日期:2018-04-18 18:17
本发明专利技术涉及用于控制内燃机的燃料喷射系统(10)中的至少一个喷射器阀(42)的控制方法,其中,喷射器阀(42)的打开时间(T打开)被选择成使得在燃料喷射系统(10)中发生故障状况的情况下,喷射器阀(42)的打开时间(T打开)位于在所述燃料喷射系统(10)的高压区域(16)中普遍存在的压力振荡的压力波谷(50)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制燃料喷射系统中的喷射器阀的控制方法以及燃料喷射系统本专利技术涉及利用其能够操作内燃机的燃料喷射系统中的喷射器阀的控制方法,并且涉及尤其适用于执行该控制方法的燃料喷射系统。例如汽油直喷系统的燃料喷射系统简而言之具有高压燃料泵和高压区域,借助于所述高压燃料泵,燃料被高度加压,所述高压区域带有蓄压器(所谓的轨)且带有至少一个喷射器阀,所述至少一个喷射器阀用于将高度加压的燃料喷射到内燃机的关联燃烧室中。所陈述的部件借助于高压管线连接到彼此。对于燃料喷射系统的操作,通常提供带有对应软件的控制装置,所谓的ECU。借助于控制装置,例如能够修改高压燃料泵的输送功率。出于该目的,例如,阀位于高压燃料泵上,其可以例如被形成为所谓的数字入口阀。所述数字入口阀可以例如在“无电流打开”实施例中提供,也就是说当电气地断电时打开,但是其他实施例也是可能和已知的。此外,为了调节喷射器阀处所需要的喷射压力,高压传感器位于燃料喷射系统中,所述高压传感器通常附接至蓄压器,且用于获取所谓的系统压力。在汽油作为燃料的情形中,所述系统压力通常位于在150巴和500巴之间的范围中,且在柴油作为燃料的情形中,所述系统压力通常位于在1500巴和3000巴之间的范围中。通常通过获取高压传感器的信号、借助于控制装置处理信号以及借助于数字入口阀改变高压燃料泵的输送功率来执行压力调节。高压燃料泵通常通过内燃机本身,例如借助于凸轮轴机械地驱动。在带有数字入口阀的所述高压燃料泵中,可能出现故障,其导致高压燃料泵的输送功率非期望的增大。这可以例如由于在高压燃料泵上的入口阀不再能够完全打开或关闭引起。例如还可设想,例如由于在入口阀中的弹簧处的弹簧破裂,或者另外可能的故障,不再能够控制输送功率。在这样的故障状况中,以依赖于在燃料喷射系统中普遍存在的温度和内燃机的旋转速度的方式,设置用于高压燃料泵的体积流量。此处,所述体积流量可以大于至少一个喷射器阀的喷射量。例如,在典型的操作状态(内燃机的所谓的超速运转模式/超限速模式/推力模式(Schubbetrieb))中,不执行或仅执行很小的喷射通过喷射器阀。因此,如果高压燃料泵输送过量大的体积流量,则在燃料喷射系统中发生非期望的压力增大。为了能够耗尽在燃料喷射系统的高压区域中的非期望的高压,机械安全阀(所谓的限压阀)通常设置在高压燃料泵上,所述阀能够限制或约束压力。限压阀的典型p-Q特征被构造成使得,最大压力在蓄压器中起作用,所述最大压力超过在正常操作期间喷射器阀的公称压力。在故障状况之后,压力在高压燃料泵的若干泵冲程内增大高达至最大压力,其在高压区域中起作用。限压阀通常被设计为以便排出到高压燃料泵的压力室中,使得在高压燃料泵的输送阶段期间,所述限压阀被液压地阻塞。这意味着,仅仅在高压燃料泵的吸入阶段中,限压阀才能够打开,以及将燃料从高压区域排出去。这样的限压阀被称为液压阻塞的限压阀。由于喷射器阀的结构性质,喷射器阀通常克服在蓄压器中普遍存在的压力打开。此处,以依赖于内燃机的操作状态的方式,致动型件被用于喷射器阀的致动,以便打开喷射器阀,使得喷射能够开始。许多喷射器阀并不针对在故障状况中的最大压力设计,而是针对正常操作设计。以这种方式,在高压区域中有过高的压力的故障状况中,喷射器阀不再能够打开,且内燃机能够因此不再操作。这能够导致利用内燃机操作的车辆的抛锚。因此本专利技术的目的是,提出用于控制燃料喷射系统中的喷射器阀的控制方法,及对应的燃料喷射系统,借助于其,甚至在故障状况中,也能够防止内燃机的失效。通过具有独立权利要求1的特征的控制方法实现该目的。同等的权利要求涉及一种燃料喷射系统,其被设计为尤其用于执行该控制方法。本专利技术的有利构造是从属权利要求的主题。在用于控制内燃机的燃料喷射系统中的至少一个喷射器阀的控制方法中,首先是提供燃料喷射系统,其具有:带有泵活塞的高压燃料泵,所述泵活塞在操作期间能在压力室中的下死点和上死点之间运动且其用于对燃料高度加压;和高压区域,其用于存储高度加压的燃料并且用于将所述高度加压的燃料供应到所述至少一个喷射器阀。此外,提供限压阀,当在高压区域中达到预定打开压力时,所述限压阀将燃料从高压区域排出到高压燃料泵的压力室中。检测在燃料喷射系统中的故障状况,其在于如下事实:预定打开压力在高压区域中被超过。此外,检测泵活塞位于上死点处的TDC时间,并且由此确定在第一TDC时间与第二TDC时间之间的具有四个均匀分布的象限(Quadranten)的周期持续时间。喷射器阀被控制,使得喷射器阀的打开时间位于延伸到周期持续时间的第二象限中和/或周期持续时间的第三象限中的打开持续时间中。限压阀排出到高压燃料泵的压力室中,且因此在高压燃料泵的输送阶段中被阻塞并且仅能够在高压燃料泵的吸入阶段中打开。由于限压阀的这种打开特征,在高压区域中发生压力振荡,该压力振荡具有压力峰值和压力波谷。在此,压力峰值对应于下述状况,其中,限压阀由于其液压阻塞而不能打开,并且高压区域中的高压能够进一步增大。在此,压力波谷对应于高压燃料泵的吸入阶段,其中,限压阀能够打开并且能够将燃料排出到高压燃料泵的压力室中,由此从高压区域提取燃料并由此提取压力,并在那里的压力被耗尽。两个相邻的压力峰值(其各自对应于泵活塞运动到上死点的时间)之间的持续时间是高压区域中的压力振荡的周期持续时间。如果在所述周期持续时间内依据时间定义了均匀分布的四个象限,则压力波谷恰好位于第二象限和第三象限之间的边界处。喷射器阀被设计成使得其必须克服高压区域中的高压打开。如果喷射器阀在压力峰值期间试图打开,则其必须克服比压力波谷中的压力更高的压力打开。这里的差异例如可以相当于大约50巴。如果喷射器阀的打开时间现在被改变,使得其位于在第二象限中和/或在第三象限中延伸的打开持续时间中,则打开时间位于压力波谷的区域中,使得喷射器阀必须克服比在压力峰值的区域中的压力更低的压力打开。由此使得即使在故障状况中喷射器阀仍能够继续打开,并且内燃机能够继续操作成为可能。故障状况有利地借助于布置在高压区域中的高压传感器来检测。这样的高压传感器总是有利地存在于燃料喷射系统中的高压区域中,并因此能够用于指示燃料喷射系统中的故障状况。限压阀的打开压力有利地被设置为低于高压区域中的最大可容许的最大压力。在这种情况下,最大可容许的最大压力应该被理解为意味着喷射器阀仍然能够恰好克服其打开的压力。如果限压阀的打开压力被选择为远低于最大压力,则喷射器阀的可靠打开仍然是可能的。最大压力被定义为例如在高于500巴的范围内。限压阀的打开压力例如可以位于在300巴和450巴之间的范围内,并且因此可以显著高于喷射器阀在正常操作期间的公称压力,其位于在200巴和280巴之间的范围内。喷射器阀优选地被控制成仅在存在来自内燃机的燃料需求时才打开。这意味着仅在实际需要燃料时才将燃料喷射到内燃机的燃烧室中。在有利的改进方案中,一检测到再次进入燃料喷射系统的正常模式,其中在高压区域中再次未超过预定打开压力,喷射器阀就被控制,使得喷射器阀的打开时间位于四个象限中的任何一个中。这意味着,在其中正常模式在燃料喷射系统中再次生效的状况中,正好在来自内燃机的燃料需求实际存在并且实际上需要燃料时,打开喷射器阀。打开时间没有改变到压力振荡的本文档来自技高网...
用于控制燃料喷射系统中的喷射器阀的控制方法以及燃料喷射系统

【技术保护点】
一种用于控制内燃机的燃料喷射系统(10)中的至少一个喷射器阀(42)的控制方法,其具有如下步骤:‑ 提供燃料喷射系统(10),其具有带有泵活塞(32)的高压燃料泵(14),所述泵活塞(32)在操作期间能在压力室(22)中的下死点(BDC)和上死点(TDC)之间运动且其用于对燃料高度加压,且具有高压区域(16),其用于存储高度加压的燃料并且用于将所述高度加压的燃料供应到所述至少一个喷射器阀(42);‑ 提供限压阀(46),当在所述高压区域(16)中达到预定打开压力(P打开)时,所述限压阀(46)将燃料从所述高压区域(16)排出到所述高压燃料泵(14)的所述压力室(22)中;‑ 检测在所述燃料喷射系统(10)中的故障状况,其中,所述预定打开压力(P打开)在所述高压区域(16)中被超过;‑ 检测所述泵活塞(32)位于所述上死点(TDC)处的TDC时间,以及确定在第一TDC时间与第二TDC时间之间的具有四个均匀分布的象限(Q1、Q2、Q3、Q4)的周期持续时间(tp);‑ 控制所述喷射器阀(42),使得所述喷射器阀(42)的打开时间(T打开)位于在所述周期持续时间(tp)的第二象限(Q2)中和/或在所述周期持续时间(tp)的第三象限(Q3)中延伸的打开持续时间中。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.18 DE 102015215683.41.一种用于控制内燃机的燃料喷射系统(10)中的至少一个喷射器阀(42)的控制方法,其具有如下步骤:-提供燃料喷射系统(10),其具有带有泵活塞(32)的高压燃料泵(14),所述泵活塞(32)在操作期间能在压力室(22)中的下死点(BDC)和上死点(TDC)之间运动且其用于对燃料高度加压,且具有高压区域(16),其用于存储高度加压的燃料并且用于将所述高度加压的燃料供应到所述至少一个喷射器阀(42);-提供限压阀(46),当在所述高压区域(16)中达到预定打开压力(P打开)时,所述限压阀(46)将燃料从所述高压区域(16)排出到所述高压燃料泵(14)的所述压力室(22)中;-检测在所述燃料喷射系统(10)中的故障状况,其中,所述预定打开压力(P打开)在所述高压区域(16)中被超过;-检测所述泵活塞(32)位于所述上死点(TDC)处的TDC时间,以及确定在第一TDC时间与第二TDC时间之间的具有四个均匀分布的象限(Q1、Q2、Q3、Q4)的周期持续时间(tp);-控制所述喷射器阀(42),使得所述喷射器阀(42)的打开时间(T打开)位于在所述周期持续时间(tp)的第二象限(Q2)中和/或在所述周期持续时间(tp)的第三象限(Q3)中延伸的打开持续时间中。2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,借助于布置在所述高压区域(16)中的高压传感器(44)来检测所述故障状况。3.根据权利要求1和2中的任一项所述的控制方法,其特征在于,所述限压阀(42)的所述打开压力(P打开)被设置为低于在所述高压区域(16)中的最大可容许的最大压力(P最大),其中,所述最大压力(P最大)被限定为尤其在高于500巴的范围中。4.根据权利要求1至3中的一项所述的控制方法,其特征在于,所述喷射器阀(42)被控制为仅在存在来自所述内燃机的燃料需求时才打开。5.根据权利要求1至4中的一项所述的控制方法,其特征在于,一检测到再次进入所述燃料喷射系统(10)的正常模式中,其中在所述高压区域(16)中再次未超过所述预定打开压力(P打开),所述喷射器阀(42)就被控制成使得所述喷射器阀(42)的所述打开时间(T打开)位于所述四个象限(Q1、Q2、Q3、Q4)中的任一个中。6.根据权利要求1至5中的一项所述的控制方法,其特征在于,为了检测所述泵活塞...

【专利技术属性】
技术研发人员:T里奇H扎比希M鲍尔
申请(专利权)人:大陆汽车有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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