[发明专利]控制共轨燃料喷射系统中操作压力的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机燃料喷射，具体地说，涉及控制特别用于迪塞尔发动 机的共轨燃料喷射系统中的操作压力的方法和系统。

更具体地说，本发明涉及一种控制内燃机燃料喷射系统中的操作压力的 方法，包括：

-将预定目标高压下的燃料供应到多个电气控制的燃料喷射器共用的 储存器空间，每个燃料喷射器适配地将预定量的受压燃料喷射到发动机各缸 体的燃烧室；

-测量所述储存器空间内的燃料压力；和

-根据所述测量的压力调节所述储存器空间内的燃料压力，从而通过将 过多燃料返回燃料箱而保持取决于发动机操作点的预定目标喷射压力设定 点。本发明还涉及一种用于控制内燃机燃料喷射系统中的操作压力的系统， 包括：

-多个喷射器，每个喷射器适配地将预定量的受压燃料输送到发动机各 缸体的燃烧室内；

-高压储存器空间，由所述多个喷射器共用，并布置成将燃料保持高压；

-传感器装置，用于测量所述储存器空间内的燃料压力；

-调节装置，用于根据所述测量的压力调节所述储存器空间内的燃料压 力，从而通过将过多的燃料返回到燃料箱而保持取决于发动机操作点的预定 目标喷射压力设定点；和

-电子控制装置，布置成通过操作喷射器控制阀来控制燃料喷射时序以 及喷射量。

背景技术

在共轨燃料喷射系统中，借助储存器空间(准确的说，共用燃料轨道) 将压力发生和燃料喷射功能分开，并且独立于发动机速度和燃料喷射量来产 生和保持喷射高压。

借助于连续操作发动机驱动下的高压泵，将处于压力下的燃料供应到共 用轨道。轨道内所需压力可以随着发动机操作点变化，该压力受到位于喷射 系统低压侧的高压泵入口处的燃料质量测量单元的控制。测量单元根据电子 控制单元驱动的闭环控制中的轨道压力传感器测量的当前燃料压力，确保所 述泵将正确的燃料量输送到轨道中。但是，较之利用能直接作用于高压侧的 轨道的阀进行控制而言，压力控制性能较差。实际上，较为缓慢的燃料压力 响应可能导致增加排放量和噪声，以及在一个喷射器发生故障的情况下，出 现不希望看到的过压问题。

为了克服上述缺陷，传统上，在燃料轨道(因此，在燃料喷射系统的高 压侧)上配装与燃料箱返回线路相连的压力释放阀，目的是作为压力控制阀， 特别用于在控制循环对发动机设定点迅速做出响应时(例如，在反向载荷变 化时，诸如驾驶者松开加速器踏板)，排泄掉不需要喷射的燃料，以及将燃 料轨道内的燃料压力限制到许可的最大压力，在这种情况下，该释放阀作为 压力限制器。

在测量单元发生故障时(即，电气或机械故障导致该单元的阀无法打开， 轨道压力可能到达对发动机部件完整性甚至车辆完整性造成危险的水平，并 且压力释放阀用来将共用轨道中过多的燃料排泄到回流线路，将其输送回燃 料箱。

但是，这种压力释放阀是昂贵的部件，并且希望显著地降低共轨系统的 成本。

EP0896144公开了一种用于储存器类型的发动机的燃料喷射控制设备， 其中电子控制单元适配地在无效喷射控制时间内促动喷射器，以使它们将燃 料通过返回管路释放到燃料箱内，从而降低共用轨道中的燃料压力。

GP2232241公开了一种用于车辆迪塞尔发动机的储存器燃料喷射系 统，其中电子控制单元适配地接通喷射器的电磁阀，使得受压燃料从共用轨 道供应到喷射器的受控室，从而排泄到低压侧的燃料箱。

发明内容

本发明的目标是改善发动机性能而不增加成本，具体地说，在高压侧缺 乏任何压力释放阀的成本节约型共轨燃料喷射系统中，制定一种有效地控制 操作高压的战略。更具体地说，本发明的目标是制定一种节约成本的战略， 用于控制燃料喷射系统中的高压，从而跟踪随着发动机操作点而定的可变压 力设定点，或者防止因压力升高到压力设定点可允许的范围之上，而导致系 统部件严重损坏，所述压力升高例如由于设置在该系统低压侧的压力调节装 置发生故障而引起。

根据本发明，上述目标分别由本发明的方法和系统来实现。

本发明特定的实施方式构成本发明其他方面的主题，这些内容应该认为 是本说明书的整体或者整体的一部分。