[发明专利]用于共轨燃油泵的控制方法和用于执行该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在内燃机燃油喷射系统里使用的共轨燃油泵的控制方法。本发明同样涉及一种用于在共轨燃油泵中实施该方法的装置。

背景技术

在压燃内燃机的共轨燃油系统中，燃油借助于高压燃油泵加压，由低压输送泵从油箱向高压燃油泵供给燃油。通常，高压燃油泵包括支撑多个泵元件的主泵壳体。每个泵元件包括柱塞，其由发动机驱动的凸轮轴以往复运动驱动以产生高的油压。高压燃油然后储存在共用油轨中以向燃油喷射器传送。

通常，单个进口计量阀用来计量进入所有泵元件的燃油。这些泵元件内的燃油在相关联柱塞的泵送冲程期间变得被加压。进口计量阀的设置意味着，在发动机的整个工作范围内，高压燃油泵的泵送任务在各泵元件之间是平均地分配的，不考虑泵元件是否以小于其最大泵送容量的条件工作。相应地，每个泵元件被要求执行泵送冲程的频率也是最大值。

本申请人的共同未决欧洲专利申请09157959.9描述了一种替代的燃油泵，其中不是所有的泵元件具有单个进口计量阀，而是每个泵元件装配有其独有的专用计量阀。每个泵元件的柱塞由相关联的具有一个或多个凸轮凸角的发动机驱动的凸轮驱动。每个泵元件的控制阀在下止点和上止点之间的泵送窗口期间是可操作的，相应于相关凸轮凸角的上升侧面，以控制传送给所述轨的燃油量。在泵送窗口之内的每个泵送事件的持续时间确定由泵元件传送入共轨的燃油量。为了实现要求的泵送持续时间，必须在泵送窗口期间在相对于凸轮的发动机旋转中的正确位置致动该阀。为了实现泵元件的全部泵容量，元件的计量阀在全部泵送窗口期间被致动，而对于零要求，阀在任何泵送窗口都不会被致动。

EP 09157959.9的发明提供的优点在于至少一个泵元件(或者与泵元件相关联的至少一个凸轮凸角)的泵送任务可以通过使与特定的泵元件相关联的计量阀不工作而容易地去除，这意味着该计量阀不处于泵送冲程的加压相位。该泵元件经受泵送冲程的频率因此减少，并使疲劳破坏的可能性一并减少。而且，已经认定，由于泵元件部件之间的间隙，泵元件在泵送冲程期间易遭受高压燃油泄漏。高压燃油泄漏代表泵效率的降低，因为高压燃油并非完全排到共燃油轨中。欧洲专利申请09157959.9的发明克服了这一问题。

这样的共轨燃油泵的另一个合乎需要的特征是轨压被精确控制和保持以便维持喷射压力。本发明的一个目的是提供一种在上述类型的共轨燃油泵控制轨压的方法，该目的在该方法中实现。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于控制包括多个向轨容积输送高压燃油的泵元件的燃油泵的方法，每一个泵元件包括柱塞和控制阀，所述柱塞由相关联凸轮驱动以在每一发动机转数执行至少一个泵送事件，和所述控制阀用于控制流入和/或流出泵室的燃油流，每个泵送事件对应于相关联凸轮的相关联凸轮凸角，该方法包括，对于每个泵元件的每个泵送事件，响应于从至少一个在先泵送事件获得的输出控制信号控制所述泵元件的控制阀。输出控制信号通过以下获得，测量在轨容积之内的燃油压力以得到测量轨压值和将该测量轨压值与要求轨压值比较以得出轨压误差。对该轨压误差执行比例和积分计算以得出该轨压误差的比例项和该轨压误差的积分项；比例项和积分项再经过合并(例如求和)得出该输出控制信号。

本方法提供一个优点，即在轨容积之内的轨压能够基本上维持在所要求的水平上，而无论所述泵元件中的任一泵元件的性能如何。

在一个优选实施例中，轨压误差的积分项是由相关联泵元件的相关联凸轮凸角的多个在先(例如最近)泵送事件获得的累积积分项。

在一个实施例，积分项可以被周期性地重置。例如，在一个优选实施例中积分项可以在每次要求轨压为零时(例如包括切断)重置。在这种情况下轨压误差的积分项是由自相关联泵元件的相关联凸轮凸角的零轨压要求以来已发生的泵送事件获得的累积积分项。

在进一步的优选实施例中，比例项通过轨压误差乘以比例增益因数计算，轨压误差是为上一泵送事件测量的误差，不考虑所述上一泵送事件与哪个泵元件相关联。

比例增益因数可以是恒定值，或者可以是取决于一个或多个发动机状态(例如速度，负荷，和轨压)的映射值。

在进一步的优选实施例，测量轨容积之内的燃油压力的步骤包括测量轨压若干次并计算平均轨压值，并且比较步骤包括比较平均轨压值和要求轨压值。

在一个优选实施例，该方法被应用于具有多个泵元件的泵组件，每一个泵元件由具有至少两个凸轮凸角(即多凸角凸轮)的相关联凸轮驱动以在每一发动机转数执行至少一次泵送事件。