[发明专利]基于油轨压力闭环控制的内燃机直喷方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于直喷式内燃机领域，特别涉及一种通过比较目标油轨压力和实际油轨压力的波动来调控阀门的开度，从而实现油轨压力闭环控制的内燃机直喷方法及系统。

背景技术

目前，汽油直喷技术通过喷油器短时间内向汽缸直接喷入高压燃油，可以明显的改善油气混合情况、燃烧条件以及发动机的泵气和热损失，从而明显的改善发动机的燃油效率和排放，是汽油机的发展方向。

然而，由于系统需要在短时间内向汽缸喷入大量的燃油，这就会导致喷油回路的压力波动较大，而这种波动会影响实际的喷油量以及油气混合的状况。针对这个问题，中国专利(申请号200810168729)提出了将燃料喷射到直喷式发动机中的系统及方法，它在发动机膨胀冲程期间启动燃料喷射到燃烧室内，在发动机排气冲程期间将燃料喷射到燃烧室内，在发动机进气冲程期间将燃料喷射到燃烧室内，和在发送机压缩冲程期间终止燃料喷射到燃烧室内。它主要利用压力传感器感测油轨压力，然后在发动机的四个冲程中，根据感测的压力触发喷射燃料，只是增设了喷射步骤，仍然没有解决因。

鉴于上述技术现状，本发明通过比较目标油轨压力和实际油轨压力的波动来调控阀门的开度，来使油轨压力保持稳定，从而消除因喷油回路的压力波动较大，而影响实际喷油量的缺陷。

发明内容

本发明要解决的问题是，在发动机运行过程中，特别是加速或者减速阶段，由于油轨压力的较大波动，从而难以实现预期的喷油量。通过比较目标油轨压力和实际油轨压力的波动来调控阀门的开度，来使油轨压力保持稳定。

本发明的目的之一，是提供一种基于油轨压力闭环控制的内燃机直喷方法，该方法包括有如下步骤：

步骤1，基于各关联因素计算目标油轨压力，并结合前馈修正计算对该目标油轨压力进行修正；

步骤2，针对特定喷油正时，采集实际油轨压力；

步骤3，将前述的目标油轨压力和实际油轨压力进行比较，得出压力的波动情况；

步骤4，根据油轨压力的波动情况，调整阀门的开度。

作为对本发明的一种改进，所述的各关联因素，包括发动机状态参数、期望的喷油量和喷油时间、扭矩协调因素，以及系统当前温度。

作为对本发明的一种改进，所述的特定喷油正时，是指发动机的起动阶段、加速阶段、减速阶段中至少其一。

作为对本发明的一种改进，步骤3中，将所述的目标油轨压力和实际油轨压力进行比较，具体为(1)对实际油轨压力和目标油轨压力进行比较，并滤波以预测当前工作循环下，压力的波动情况，(2)根据油轨的压力差计算PID差。

作为对本发明的一种改进，步骤4中，在调整阀门的开度时，引入由于电源电压对阀门的执行产生影响的电压修正。

本发明的另一目的，是提供一种基于前述的基于油轨压力闭环控制的内燃机直喷方法的系统，该系统包括有：

压力传感器，它是用以检测油轨中的压力并传送指示该压力的信号的功能结构；

阀门，它是通过接收微控制器的指令，来控制内燃机中燃料的进出状态的结构装置；

控制器，它与压力传感器通信以接收压力信号，与阀门通信以发送操作指令，该微控制器包括有通过比较目标油轨压力和实际油轨压力的波动情况来调整阀门的开度的控制逻辑单元。

作为对本发明的一种改进，所述的控制逻辑单元，包括有(1)目标油轨压力模块，它是基于各关联因素计算目标油轨压力，并结合前馈修正计算对该目标油轨压力进行修正的功能模块，(2)实际油轨压力模块，它是针对特定喷油正时，经由压力传感器来获取实际油轨压力的功能模块，(3)压力波动判断模块，它是将经由目标油轨压力模块获得的目标油轨压力和实际油轨压力模块获得的实际油轨压力进行比较，并得出压力的波动情况的功能模块，(4)调控指令发送模块，它是根据经由压力波动判断模块获得的油轨压力的波动情况，来得出阀门的调整开度，并将该调控指令发送至阀门的功能模块。

作为对本发明的一种改进，所述的控制逻辑单元，还包括有电压修正模块，它是根据由于电源电压对阀门的执行产生影响的电压修正，来调整阀门的开度的功能模块。

作为对本发明的一种改进，所述的各关联因素，包括发动机状态参数、期望的喷油量和喷油时间、扭矩协调因素，以及系统当前温度。

作为对本发明的一种改进，所述的特定喷油正时，是指发动机的起动阶段、加速阶段、减速阶段中至少其一。

本发明的优点在于：