[发明专利]燃料喷射器控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制系统和方法，尤其涉及一种用于控制燃料喷射器的操作的系统和方法。

背景技术

燃料喷射发动机使用喷射器将燃料引入发动机的燃烧室。喷射器可以是具有机械、液压或电控制的燃料输送的液压或机械致动喷射器。例如，机械致动、电子控制的燃料喷射器包括可被凸轮驱动的摇臂移动以给喷射器的腔室内的燃料加压的柱塞。设置在喷射器内的一个或多个电子设备然后被致动，以便在一个或多个预定条件下将被加压的燃料输送到发动机的燃烧室内。

2005年2月15日授予Forck的美国专利No.6856222(’222专利)中说明了机械致动、电子控制的燃料喷射器的一个示例。’222专利说明了一种具有被弹簧偏压、螺线管控制的溢流阀和被弹簧偏压、螺线管控制的喷射控制阀的燃料喷射器。溢流阀和喷射控制阀都与凸轮驱动的柱塞和阀针的控制室相关联。当最初凸轮强迫柱塞进入燃料喷射器的腔室时，腔室中的燃料经过溢流阀流到低压排放装置。当在柱塞在腔室内进一步移动期间溢流阀被电关闭时，腔室中的压力增加。当希望喷射燃料时，喷射控制阀被电子地移动以使控制室与该低压排放装置连接，从而使得阀针远离阀座以开始喷射。为了结束喷射，喷射控制阀断开控制室与低压排放装置的连接以使阀针返回其阀座。阀针离开其阀座的时间决定了被喷射的燃料量。

尽管’222专利的喷射器可向发动机的燃烧室内喷射足够的燃料，但是其缺乏精确的喷射控制。具体的，由于喷射器与喷射器的差异以及变化的发动机工作条件例如速度、负荷、温度、粘度和其它已知的发动机工作条件，基于经过的喷射持续时间的燃料输送控制可能缺乏可重复性和准确性。另外，基于持续时间和通用查表实现喷射器控制的系统仅在有限的被校准的发动机工作条件下准确，并且当燃料系统的组成部件磨损时会随着时间而丧失可重复性和精确性。

本公开的控制方法解决了一个或多个上述问题。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种用于具有曲轴的内燃发动机的燃料喷射器。燃料喷射器包括往复地设置在腔室内以给该腔室中的燃料加压的凸轮驱动的柱塞，具有包含至少一个孔的末端的喷嘴构件，和具有底端和末端的阀针。阀针设置在喷嘴构件内，并且可抵抗弹簧偏压移动以使得加压燃料可流过该至少一个孔。该燃料喷射器还包括与该腔室和阀针的底端流体连通的电子控制止回阀。该电子控制止回阀可在第一位置和第二位置之间移动，在该第一位置该腔室与阀针的底端流体连通，在该第二位置阀针的底端与排放装置流体连通。燃料喷射器还包括与电子控制止回阀连通的控制器。该控制器构造成接收与曲轴的角位置相关的预期喷射开始正时和预期喷射量的指示。控制器还构造成确定与曲轴的角位置相对应的柱塞的位移位置，确定与在该腔室内的柱塞位移有关的该电子控制止回阀的通电开始(start of current)，该通电开始导致预期喷射开始正时，以及确定与在该腔室内的柱塞位移有关的该电子控制止回阀的通电结束(end ofcurrent)，该通电结束导致预期喷射量。控制器还构造成执行所确定的该电子控制止回阀的通电开始和通电结束。

本公开的另一个方面涉及一种操作用于具有曲轴的内燃发动机的燃料喷射器的方法。该方法包括利用凸轮系统驱动腔室中的柱塞以便为燃料加压，并将加压燃料引到喷嘴构件的至少一个孔以及设置在该喷嘴构件内的阀针的底端。该方法还包括接收与曲轴的角位置相关的预期喷射开始正时和预期喷射量的指示。该方法还包括电子地移动止回阀以便从阀针的底端排出加压燃料，以使得加压燃料在预期喷射正时以预期喷射量流过该至少一个孔。电子地移动该止回阀包括确定与在该腔室内的柱塞位移有关的该电子控制止回阀的通电开始，该通电开始导致预期喷射开始正时，确定与在该腔室内的柱塞位移有关的该电子控制止回阀的通电结束，该通电结束导致预期喷射量，以及执行所确定的该电子控制止回阀的通电开始和通电结束。

附图说明

图1是所公开的示例性燃料系统的示意性简图；

图2是用于图1的燃料系统的所公开的示例性燃料喷射器的局部剖视图；

图3A-3E是图2的燃料喷射器的线路图；以及

图4是示出操作图2的燃料喷射器的示例性方法的流程图。

具体实施方式