[发明专利]混合动力机动车辆喷射系统中的增压时间梯度的优化方法

说明书

公开了优化混合动力机动车辆的燃料喷射系统中的增压时间梯度的方法。该方法确定并使用车辆电机产生的发动机扭矩，以减少车辆热力发动机产生的发动机扭矩，并在必要时使得所述热力发动机的高压泵能够在其喷射系统的共用馈送室中产生更高的增压时间梯度值。

技术领域

本发明总体上涉及混合动力机动车辆的热力发动机的喷射系统。更具体地，本发明涉及用于优化这种机动车辆的喷射系统中的增压时间梯度的方法。本发明尤其可应用于柴油混合动力机动车辆，其中，柴油发动机的喷射系统包括向所有燃料喷射器馈送加压燃料的共用馈送室。

背景技术

与仅配有热力发动机的机动车辆相比，混合动力机动车辆由于其所能实现的节能而变得越来越受欢迎。特别地，在这种混合动力车辆中，电机可以作为热力发动机的补充来帮助产生使得能够驱动车辆的发动机扭矩。因此，这种配置使得能够降低车辆的燃料消耗，从而降低所述车辆在运行时产生的污染。这种配置尤其应用在装有直接喷射热力发动机的机动车辆（无论是否是混合动力的）中特别有效，无论该直接喷射热力发动机是喷射汽油（即所谓的“控制点火发动机”）还是喷射柴油（即所谓的“柴油发动机”）。在这两种情况下，发动机都包括带有共用馈送室的直接喷射系统，并且已知其运行会导致排放气体和/或细颗粒形式的污染排放物，人们探寻减少这种排放物。

共用馈送室（英语也称为术语“common rail”，共轨）是一个构成缓冲容积的封闭腔室，从车辆油箱抽取的、由喷射系统的高压泵加压的燃料临时储存在该缓冲容积中。此外，当这种热力发动机运行时，共用馈送室循环地被填充有由高压泵提供的加压燃料，并且在喷射系统的喷射器之一每次打开时被排空。于是，该腔室充当缓冲容积来缓和与各次喷射相关的压力波动。最后，从该腔室抽取的加压燃料因此被一个或多个喷射器依次雾化喷射到燃烧室中，在燃烧室中热能转换成机械能，即产生发动机扭矩。

具体而言，当这种机动车辆的驾驶员以加速命令的形式请求确定的发动机扭矩时，机动车辆的计算机确定适于热力发动机产生所请求的发动机扭矩的燃烧参数。特别地，计算机确定待喷射的燃料量，其一方面是时间的函数，并且另一方面是燃料喷射系统最佳运行所需的燃烧室中燃料压力的函数。然后，计算机可以根据这样确定的值来控制喷射系统的高压泵和喷射器。

此外，在加速时，高压泵必须向共用馈送室提供一燃料流率（un débit decarburant），该燃料流率适于使得能够作为时间的函数来喷射所请求的燃料量，同时使得能够在馈送室中以期望的时间梯度对燃料进行增压。实际上，尽管这种热力发动机、特别是柴油发动机所能产生的发动机扭矩基本上线性地取决于作为时间的函数的喷射燃料量，但是在共用馈送室中增压的速度对喷射系统在加速时的性能具有显著影响。特别地，已知：如果关于给定的加速命令的共用馈送室中的燃料增压的时间梯度不够高，则喷射系统可能会排放污染性烟尘。换言之，在喷射系统的共用燃料馈送室中增压太慢会导致污染性排放的增加。

迄今为止设想的提高共用馈送室中的增压时间梯度的方法都要求对喷射系统的一个或多个改变。例如，这些已知方法中的一种包括使用更大容量的高压泵，该高压泵因此能够更快地对燃料进行增压。另一种方法包括减小共用馈送室的容积，从而使得能够对于高压泵产生的等同流率更快地增压。另一种方法包括限制喷射系统设备（尤其是高压泵）的使用条件。实际上，高压泵的性能以及它能够产生的最大增压时间梯度与这些条件有关。通常，泵的温度或自安装以来的运行时间会影响其性能。换言之，限制高压泵的使用条件使得能够达到给定的性能水平，并因此产生期望的增压时间梯度。最后，最后一种已知方法包括改变泵的驱动系统比率。这种方法尤其涉及由皮带或链条驱动的泵，例如在由辅助皮带驱动的设备的情况下。改变驱动皮带的轴和使得泵能够运行的轴之间的尺寸比会导致泵的运行速度更高，因此增压梯度也更高。