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使用燃料喷射器作为压力传感器来检测气缸上止点的系统和方法技术方案

技术编号:40675956 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-18 19:13
公开了一种基于压力的活塞上止点(“TDC”)位置测量系统,其包括:燃料喷射器,所述燃料喷射器被配置为将燃料喷射到部分地由所述活塞界定的燃烧室中;以及控制器,所述控制器被配置为控制所述燃料喷射器以在所述活塞处于相对于TDC的多个不同位置中的每一个时引起燃料喷射,同时确保以基本恒定的压力向所述燃料喷射器提供燃料。所述控制器还被配置为响应于每次燃料喷射估计所述燃烧室中的压力,将曲线拟合到所述估计的压力,并且确定与所述曲线上的最大压力相关的所述活塞的TDC位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

所公开的实施方案总体上涉及用于内燃发动机的燃料喷射控制,并且更具体地涉及通过使用燃料喷射器作为压力传感器来检测活塞的实际上止点(“tdc”)位置来改进喷射开始正时。


技术介绍

1、通常,内燃发动机使用燃料喷射器将燃料喷射到容纳往复式活塞的气缸中。为了实现最佳燃烧,从而提高燃料效率并减少排放,重要的是在相对于活塞位置的精确正时喷射燃料。这要求控制喷射器操作的控制器知道活塞在下止点(“bdc”)与上止点(“tdc”)之间行进时的位置。在许多发动机装置中,活塞的位置由来自一个或多个曲轴传感器的输出信号指示。本质上,如果曲轴的旋转位置已知,则活塞(连接至曲轴)的位置也是已知的。然而,随着发动机老化,曲轴可能会移动,并且由曲轴传感器指示的曲柄角可能相对于实际曲柄角偏离几度。因此,使用不正确的曲柄角来确定活塞位置的控制器可能会导致喷射器在循环中过早地或过晚地喷射燃料(取决于不准确性的方向)。这可能会导致不完全燃烧,从而导致燃料效率降低并增加排放。因此,显然需要在此领域进行改进。


技术实现思路

1、在一个实施方案中,本公开提供一种用于确定被配置为在发动机气缸中往复运动的活塞的上止点(“tdc”)位置的系统,其包括:燃料喷射器,所述燃料喷射器流体地联接至燃料蓄积器并且被配置为将燃料从蓄积器喷射到发动机气缸中;压力传感器,所述压力传感器被定位成感测蓄积器中的燃料压力;以及与燃料喷射器和压力传感器通信的控制器,所述控制器被编程为从压力传感器接收指示蓄积器中感测到的燃料压力的信号;当感测到的压力对应于期望压力时,阻止燃料流入蓄积器;在阻止燃料流入蓄积器之后,当活塞处于发动机气缸中的对应多个位置时,使燃料喷射器将多次燃料喷射提供到发动机气缸中;响应于多次燃料喷射估计对应的多个气缸压力;将曲线拟合到多个估计的气缸压力;确定曲线上的最大压力值;以及将最大压力值与活塞的真实tdc位置相关联。在此实施方案的一个方面,控制器通过切断燃料泵的操作或关闭入口计量阀中的至少一者来阻止燃料流入蓄积器。在另一方面,多次燃料喷射中的每一次都持续固定的时间段。在又一方面,控制器被编程为通过计算通过燃料喷射器的燃料流量并且使用计算出的燃料流量估计气缸压力来估计气缸压力。在此实施方案的又一方面,多次燃料喷射包括当活塞处于发动机气缸中的第一位置时的第一燃料喷射、当活塞处于发动机气缸中的第二位置时的第二燃料喷射、以及当活塞处于发动机气缸中的第三位置时的第三燃料喷射。在另一方面,系统确定在发动机维护事件期间活塞的tdc位置。在又一方面,控制器被编程为使燃料喷射器在对应于燃料喷射器的曲线的非弹道区域期间将多次燃料喷射提供到发动机气缸中。

2、在本公开的另一实施方案中,提供一种使用燃料喷射器来确定被配置为在发动机气缸中往复运动的活塞的上止点(“tdc”)位置的方法,其包括:从压力传感器接收信号,所述信号指示流体地联接至燃料喷射器的蓄积器中感测到的燃料压力;通过阻止燃料流入蓄积器对与期望压力相对应的感测到的压力作出响应;在阻止燃料流入蓄积器之后,当活塞处于发动机气缸中的对应多个位置时,使燃料喷射器将多次燃料喷射提供到发动机气缸中;响应于多次燃料喷射估计对应的多个气缸压力;将曲线拟合到多个估计的气缸压力;确定曲线上的最大压力值;以及将最大压力值与活塞的真实tdc位置相关联。在此实施方案的一个方面,阻止燃料流入蓄积器包括切断燃料泵的操作或关闭入口计量阀中的至少一者。在另一方面,多次燃料喷射中的每一次都持续固定的时间段。在此实施方案的又一方面,估计对应的多个气缸压力包括计算通过燃料喷射器的燃料流量,以及使用计算出的燃料流量估计气缸压力。在另一方面,多次燃料喷射包括当活塞处于发动机气缸中的第一位置时的第一燃料喷射、当活塞处于发动机气缸中的第二位置时的第二燃料喷射、以及当活塞处于发动机气缸中的第三位置时的第三燃料喷射。在又一方面,所述方法在发动机维护事件期间执行。在此实施方案的另一方面,当活塞处于发动机气缸中的对应多个位置时使燃料喷射器将多次燃料喷射提供到发动机气缸中包括在对应于燃料喷射器的曲线的非弹道区域期间提供多次燃料喷射。

3、在本公开的又一实施方案中,提供一种基于压力的活塞上止点(“tdc”)位置测量系统,其包括:燃料喷射器,所述燃料喷射器被配置为将燃料喷射到部分地由活塞界定的燃烧室中;以及控制器,所述控制器被配置为控制燃料喷射器以在活塞处于相对于tdc的多个不同位置中的每一个时引起燃料喷射,同时确保以基本恒定的压力向燃料喷射器提供燃料;其中所述控制器还被配置为响应于每次燃料喷射估计燃烧室中的压力,将曲线拟合到估计的压力,并且确定与曲线上的最大压力相关的活塞的tdc位置。在此实施方案的一个方面,通过蓄积器以基本恒定的压力将燃料提供到燃料喷射器,控制器在引起燃料喷射之前停用蓄积器的输入源。在此方面的变型中,输入源是燃料泵或入口计量阀中的一者。在另一方面,燃料喷射中的每一次都持续固定的时间段。在此实施方案的又一方面,控制器被配置为使用计算出的通过燃料喷射器的燃料流量来估计燃烧室中的压力。在另一方面,活塞的多个不同位置包括至少三个不同位置。

4、应理解,在各种实施方案中,前述概念和下面讨论的附加概念可以以任何合适的组合来布置。此外,当结合附图考虑时,本公开的其他优点和新颖特征将从各种非限制性实施方案的以下详细描述中变得明显。

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【技术保护点】

1.一种用于确定被配置为在发动机气缸中往复运动的活塞的上止点(“TDC”)位置的系统,其包括:

2.如权利要求1所述的系统,其中所述控制器通过切断燃料泵的操作或关闭入口计量阀中的至少一者来阻止燃料流入所述燃料蓄积器中。

3.如权利要求1所述的系统,其中所述多次燃料喷射中的每一次都持续固定的时间段。

4.如权利要求1所述的系统,其中所述控制器被编程为通过计算通过所述燃料喷射器的燃料流量并且使用所述计算出的燃料流量估计气缸压力来估计所述气缸压力。

5.如权利要求1所述的系统,其中所述多次燃料喷射包括当所述活塞处于所述发动机气缸中的第一位置时的第一燃料喷射、当所述活塞处于所述发动机气缸中的第二位置时的第二燃料喷射、以及当所述活塞处于所述发动机气缸中的第三位置时的第三燃料喷射。

6.如权利要求1所述的系统,其中所述系统在发动机维护事件期间确定所述活塞的所述TDC位置。

7.如权利要求1至6中任一项所述的系统,其中所述控制器被编程为使所述燃料喷射器在对应于所述燃料喷射器的曲线的非弹道区域期间将所述多次燃料喷射提供到所述发动机气缸中。

8.一种使用燃料喷射器来确定被配置为在发动机气缸中往复运动的活塞的上止点(“TDC”)位置的方法,其包括:

9.如权利要求8所述的方法,其中阻止燃料流入所述蓄积器包括切断燃料泵的操作或关闭入口计量阀中的至少一者。

10.如权利要求8所述的方法,其中所述多次燃料喷射中的每一次都持续固定的时间段。

11.如权利要求8所述的方法,其中估计对应的多个气缸压力包括计算通过所述燃料喷射器的燃料流量并且使用所述计算出的燃料流量估计所述气缸压力。

12.如权利要求8所述的方法,其中所述多次燃料喷射包括当所述活塞处于所述发动机气缸中的第一位置时的第一燃料喷射、当所述活塞处于所述发动机气缸中的第二位置时的第二燃料喷射、以及当所述活塞处于所述发动机气缸中的第三位置时的第三燃料喷射。

13.如权利要求8所述的方法,其中所述方法在发动机维护事件期间执行。

14.如权利要求8至13中任一项所述的方法,其中当所述活塞处于所述发动机气缸中的对应多个位置时使所述燃料喷射器将多次燃料喷射提供到所述发动机气缸中包括在对应于所述燃料喷射器的曲线的非弹道区域期间提供所述多次燃料喷射。

15.一种基于压力的活塞上止点(“TDC”)位置测量系统,其包括:

16.如权利要求15所述的系统,其中通过蓄积器以基本恒定的压力将所述燃料提供到所述燃料喷射器,所述控制器在引起所述燃料喷射之前停用所述蓄积器的输入源。

17.如权利要求16所述的系统,其中所述输入源是燃料泵或入口计量阀中的一者。

18.如权利要求15至17中任一项所述的系统,其中所述燃料喷射中的每一次都持续固定的时间段。

19.如权利要求15至17中任一项所述的系统,其中所述控制器被配置为使用计算出的通过所述燃料喷射器的燃料流量来估计所述燃烧室中的所述压力。

20.如权利要求15至17中任一项所述的系统,其中所述活塞的所述多个不同位置包括至少三个不同位置。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于确定被配置为在发动机气缸中往复运动的活塞的上止点(“tdc”)位置的系统,其包括:

2.如权利要求1所述的系统,其中所述控制器通过切断燃料泵的操作或关闭入口计量阀中的至少一者来阻止燃料流入所述燃料蓄积器中。

3.如权利要求1所述的系统,其中所述多次燃料喷射中的每一次都持续固定的时间段。

4.如权利要求1所述的系统,其中所述控制器被编程为通过计算通过所述燃料喷射器的燃料流量并且使用所述计算出的燃料流量估计气缸压力来估计所述气缸压力。

5.如权利要求1所述的系统,其中所述多次燃料喷射包括当所述活塞处于所述发动机气缸中的第一位置时的第一燃料喷射、当所述活塞处于所述发动机气缸中的第二位置时的第二燃料喷射、以及当所述活塞处于所述发动机气缸中的第三位置时的第三燃料喷射。

6.如权利要求1所述的系统,其中所述系统在发动机维护事件期间确定所述活塞的所述tdc位置。

7.如权利要求1至6中任一项所述的系统,其中所述控制器被编程为使所述燃料喷射器在对应于所述燃料喷射器的曲线的非弹道区域期间将所述多次燃料喷射提供到所述发动机气缸中。

8.一种使用燃料喷射器来确定被配置为在发动机气缸中往复运动的活塞的上止点(“tdc”)位置的方法,其包括:

9.如权利要求8所述的方法,其中阻止燃料流入所述蓄积器包括切断燃料泵的操作或关闭入口计量阀中的至少一者。

10.如权利要求8所述的方法,其中所述多次燃料喷射中的每一次都持续固定的时间段。

11.如权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:沙雷什·奈尔马尤尔·H·博尔特斯里尼瓦斯·库马尔·穆卢库特拉帕内德拉·库马尔·萨胡大卫·迈克尔·凯里
申请(专利权)人:康明斯有限公司
类型:发明
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