用于控制燃油压力的方法和装置制造方法及图纸

一种发动机燃油系统包括具有联接至泄压阀的第一燃油泵的燃油输送系统，该泄压阀与第二燃油泵平行设置。该第一燃油泵被设置用于将增压燃油输送至第二燃油泵和泄压阀，第二燃油泵被设置用于将增压燃油输送至燃油导轨。控制器表征第一燃油泵，从而确定在泄压阀的设定压力下燃油泵速和燃油泵电流之间的关系。基于目标燃油压力和燃油流速确定前馈泵速指令。基于燃油泵的特征来命令闭环泵速。基于以上控制第一燃油泵将燃油输送到第二燃油泵。

【技术实现步骤摘要】
用于控制燃油压力的方法和装置引言一些内燃机采用直接喷油系统，以通过喷油器经由燃油系统提供燃油。燃油系统包括燃油泵、燃油管和燃油导轨，其中设置燃油压力传感器监测燃油压力。可以采用闭环系统控制输入燃油导轨和喷油器的燃油压力，闭环系统基于燃油压力传感器的信号反馈控制燃油泵的操作。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于内燃机的燃油系统，包括燃油输送系统，该燃油输送系统包括流体联接至泄压阀的第一燃油泵，该泄压阀与第二燃油泵平行地流体设置。第一燃油泵设置用于将增压燃油输送至第二燃油泵和泄压阀，第二燃油泵设置用于将增压燃油输送至燃油导轨。控制器可操作地连接至第一燃油泵和内燃机，且包括指令集。该指令集可执行以表征第一燃油泵，从而确定在泄压阀的设定压力下燃油泵速和燃油泵电流之间的关系。确定目标燃油压力和燃油流速，并且基于以上确定前馈泵速命令。基于目标燃油压力、燃油流速和燃油泵的特征来命令闭环泵速。基于前馈泵速命令和闭环泵速命令，控制第一燃油泵的操作以将燃油输送到第二燃油泵。本专利技术概念的一个方面包括燃油输送系统，其配置为不包括燃油压力传感器。本专利技术概念的另一方面包括第一燃油泵，其是可旋转地联接到多相电动机的正排量燃油泵送元件。本专利技术概念的另一方面包括控制器，其包括燃油泵控制器，其配置成响应于前馈泵速命令控制多相电动机并且设置为确定闭环泵速命令。本专利技术概念的另一方面包括燃油泵控制器，其配置成确定输送到电动机的电流的大小和燃油泵速。本专利技术概念的另一方面包括与泄压阀平行且流体设置的第二燃油泵。本专利技术概念的另一方面包括可执行以控制第一燃油泵的电动机使正排量泵送元件在最终泵速命令下操作的指令集，以按所需压力可控地将燃油输送到高压燃油泵。本专利技术概念的另一方面包括可执行以强行表征燃油泵的指令集，从而确定在燃油系统泄压阀的特定压力下的燃油泵速和燃油泵电流之间的关系。本专利技术概念的另一方面包括可执行以表征燃油泵的指令集，从而通过控制燃油泵速的增加来确定在燃油系统泄压阀的特定压力下的燃油泵速和燃油泵电流之间的关系，并且监测燃油泵电流，以及确定燃油泵电流中的拐点和相关联的燃油泵速。本专利技术概念的另一方面包括使燃油泵电流经受双重低通滤波以检测燃油泵电流的拐点。本专利技术概念的另一方面包括控制所述燃油系统操作的方法。本专利技术的上述特征和优点以及其它特征和优点从以下详细描述中可以看出，以下详细描述了用于执行如所附权利要求并结合附图所定义的本专利技术的一些最佳模式和其它实施例。附图说明现在将结合附图通过示例的方式描述一个或多个实施例，其中：图1示意性地示出了根据本专利技术的由控制器控制的内燃机的燃油输送系统；图2示意性地示出了根据本专利技术的燃油泵控制程序，其执行以控制燃油泵的电动机，以使泵送元件以最终的泵速命令操作，从而可控地将燃油通过燃油导轨和喷油器以期望的压力输送到发动机；图3以图形方式示出了根据本专利技术的与图1描述的燃油输送系统的实施例的命令燃油泵速、燃油系统压力和燃油泵电流相关联的数据，其中数据指示燃油泵电流和燃油压力拐点之间的关系，该燃油压力拐点对应于与设置在燃油输送系统中的泄压阀的流体开启相关的特定压力：图4以图形方式示出了根据本专利技术的与未过滤的燃油泵电流相关联且对应于多个过滤的燃油泵电流的数据，其中在垂直轴上指示电流强度，并且在水平轴上指示时间；以及图5以图形方式示出了根据本专利技术的与未过滤的燃油泵电流相关联且对应于第一和第二过滤的燃油泵电流的数据，其中在垂直轴上指示与时间相关的电流强度，并且在水平轴上指示时间；具体实施方式如本文所述和所示的实施例的部件可以以多种结构布置和设计。因此，以下详细描述并不旨在限制如所要求保护的本专利技术的范围，而是仅代表其可能的实施例。此外，尽管在下面的描述中阐述了许多具体细节以帮助对本文公开的实施例的透彻理解，但是可以在没有这些细节中的一些或全部的情况下实践一些实施例。此外，如本文所示出和描述的，本公开可以在没有在此未具体公开的元件的情况下实施。此外，为了清楚起见，相关技术中的某些技术材料没有按顺序详细描述以避免不必要地模糊本公开。此外，附图是简化的形式，并不是精确的比例。如本文所使用的，术语“上游”和相关术语是指朝向相对于指示位置的液流的起源的元件，术语“下游”和相关术语是指远离相对于指示位置的液流的起源的元件。参考附图，其中相同的附图标记在所有附图中对应于相似或类似的部件，图1示出了可以设置成在车辆中提供牵引力的内燃机(发动机)10的燃油输送系统20的实施例。燃油输送系统20和发动机10的操作优选地由控制器12根据操作员指令和其它因素进行控制。车辆可以包括但不限于商业车辆、工业车辆、农用车辆、客车、飞机、船舶、火车、全地形车辆、个人运动装置、机器人及其他形式的移动平台，以达到本公开的目的。发动机10可以是合适的内燃机，并且在一个实施例中配置成直接燃油喷射压燃式内燃机。燃油输送系统20设置成将增压燃油供应到燃油导轨24，该燃油导轨24流体连接到多个喷油器22，喷油器22设置成将燃油直接喷射到发动机10的各个气缸中。在一个实施例中，燃油导轨24是共轨装置。燃油输送系统20优选地包括燃油箱40、第一低压燃油泵30和相关联的燃油泵控制器36、第二高压燃油泵26和相关联的泄压阀27以及其它流体元件如阀、联接器、燃油管等。泄压阀27优选地与高压燃油泵26平行地流体布置，以允许泄压阀27控制输送到高压燃油泵26的最大阈值压力。术语“低压”和“高压”本质上是相对的，并且旨在确定它们能够产生的相对压力。低压燃油泵30可以包括涡轮式泵送体、齿轮泵送体或另一合适的泵送元件，其设置成以低压从燃油箱40抽取燃油，燃油箱40以高压将燃油供应到燃油管28中，从而经由泄压阀27输送到高压燃油泵26。作为非限制性示例，燃油管28中的压力可以是400kPa的数量级。通过控制低压燃油泵30连同泄压阀27来控制燃油管28中的压力。高压燃油泵26可以是在一个实施例中从低压燃油泵30接收低压燃油的正排量泵形式的凸轮驱动装置，用于加压输送到燃油导轨24，其中高压燃油泵26的输入压力的大小由泄压阀27控制。作为非限制性示例，当发动机10被构造为压燃式发动机时，输送到燃油导轨24的燃油的压力可以是200MPa的数量级。或者，当发动机10被构造为直接喷射火花点火式发动机时，输送到燃油导轨24的燃油的压力可以为20MPa的量级。特定的燃油压力水平是特定于应用的。低压燃油泵26和高压燃油泵30可以是配置为在相关系统中输送增压燃油的合适的装置，无论是压燃式发动机、直接喷射火花点火式发动机还是其他形式。泄压阀27优选地配置为与高压燃油泵26平行设置的机械压力调节器，以防止高压燃油泵26的低压入口侧的过压。泄压阀27优选地包括经由回流管路42连接到燃油箱40的低压出口，并且可以并入包括高压燃油泵26的组件中。燃油输送系统20和低压燃油泵30都不包括燃油压力传感器，因此不会直接测量作为反馈给控制器12以控制低压燃油泵30的燃油管28中的燃油压力。当高压燃油泵26的输入压力大于其设定压力时，泄压阀27的机械调节器打开并将低压燃油送入回流燃油管路42，再回到燃油箱40。此外，一些低压燃油经高压燃油泵26的内部通道经由回流管路42泄漏到燃油箱40，以冷却和润滑高压燃油泵26。通过高压燃油泵26本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的燃油系统，包括：具有流体联接至泄压阀的第一燃油泵的燃油输送系统，所述泄压阀与第二燃油泵平行地流体设置；其中所述第一燃油泵被设置用于将增压燃油输送至所述第二燃油泵和所述泄压阀，且其中所述第二燃油泵被设置用于将增压燃油输送至燃油导轨；以及控制器，其可操作地连接到所述第一燃油泵并与所述内燃机连通，所述控制器包括指令集，所述指令集可执行为：表征所述第一燃油泵，从而确定在所述泄压阀的设定压力下燃油泵速和燃油泵电流之间的关系；确定目标燃油压力和燃油流速；基于所述目标燃油压力和所述燃油流速来确定前馈泵速命令；基于所述目标燃油压力、所述燃油流速以及所述第一燃油泵在所述泄压阀的设定压力下的燃油泵速与燃油泵电流之间的关系来确定闭环泵速命令；以及基于所述前馈泵速命令和所述闭环泵速命令，控制所述第一燃油泵的操作以将燃油输送到所述第二燃油泵。

【技术特征摘要】
2016.11.23 US 15/3597661.一种用于内燃机的燃油系统，包括：具有流体联接至泄压阀的第一燃油泵的燃油输送系统，所述泄压阀与第二燃油泵平行地流体设置；其中所述第一燃油泵被设置用于将增压燃油输送至所述第二燃油泵和所述泄压阀，且其中所述第二燃油泵被设置用于将增压燃油输送至燃油导轨；以及控制器，其可操作地连接到所述第一燃油泵并与所述内燃机连通，所述控制器包括指令集，所述指令集可执行为：表征所述第一燃油泵，从而确定在所述泄压阀的设定压力下燃油泵速和燃油泵电流之间的关系；确定目标燃油压力和燃油流速；基于所述目标燃油压力和所述燃油流速来确定前馈泵速命令；基于所述目标燃油压力、所述燃油流速以及所述第一燃油泵在所述泄压阀的设定压力下的燃油泵速与燃油泵电流之间的关系来确定闭环泵速命令；以及基于所述前馈泵速命令和所述闭环泵速命令，控制所述第一燃油泵的操作以将燃油输送到所述第二燃油泵。2.如权利要求1所述的燃油系统，其中所述燃油输送系统配置为在没有燃油压力传感器的情况下操作。3.如权利要求1所述的燃油系统，其中所述第一燃油泵包括可旋转地联接到多相电动机的燃油泵送元件，且其中所述控制器包括燃油泵控制器，所述燃油泵控制器设置成响应于所述前馈泵速命令来控制所述多相电动机，并确定所述闭环泵速命令。4.如权利要求3所述的燃油系统，其中所述燃油泵控制器设置成确定输送到所述电动机的电流的大小和所述燃油泵速。5.如权利要求1所述的燃油系统，其中所述第二燃油泵包括与所述泄压阀平行地流体设置的高压燃油泵。6.如权利要求1所述的燃油系统，其中可执行以控制所述第一燃油泵的操作以基于所述前馈泵速命令和所述闭环泵速命令将燃油输送到所述高压燃油泵的所述指令集包括：可执行以控制所述第一燃油泵的所述电动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·L·格里姆，Y·德布卢瓦，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US