[发明专利]内燃机燃料喷射系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种用于内燃机的燃料喷射系统，具体地，涉及可用于自动车辆中的柴油发动机的共轨燃料喷射系统。

背景技术

通常，共轨燃料喷射系统用在自动车辆的柴油内燃机中。具体地，共轨燃料喷射系统配备有高压泵、共轨和燃料喷射器。该高压泵将从燃料箱馈送的燃料增压，并将其供应给共轨。该共轨以受控压力存储燃料。该燃料喷射器将从共轨供应的燃料喷射进发动机的气缸内。

该共轨燃料喷射系统用于控制从高压泵排放的燃料的流速，从而在反馈模式下，例如使用比例积分微分(PID)算法，使共轨中的燃料与目标的压力相一致。例如，日本专利首次公开号NO.2010-190147公开了这种泵排放控制。目标的压力通常基于发动机的运行状况例如负载的程度以及发动机的转速而决定。共轨中的压力采用压力传感器来检测。

如上述公开所教的，该燃料喷射系统，在共轨中的压力与目标压力发生偏差之后，才开始控制高压泵的操作，由此，在响应压力偏差时，面临着难以精确而快速控制高压泵的困难。这很可能会导致以下问题：当随着发动机的运行状况发生变化而导致目标压力产生变化时，共轨中的实际压力超过了新的目标压力或在新的压力附近震荡。

发明内容

所以，本发明的目的是提供一种燃料喷射系统，其设计用于控制高压泵的操作，以便快速精确地使实际压力与目标压力相一致。

根据一实施例的一方面，提供了一种燃料喷射系统，其可用于自动车辆的内燃机上。该燃料喷射系统配置成将燃料供应给内燃机，并包括：(a)泵，其给燃料增压，并馈送存储在燃料箱中的燃料；(b)燃料贮存器，其中从泵馈送的燃料以受控压力累积在其中；(c)燃料喷射器，其用于将累积在燃料贮存器中的燃料喷射到内燃机；(d)压力传感器，用于测量燃料贮存器中的压力；以及(d)控制器，用于完成所需的燃料量确定任务、实际燃料量确定任务、反馈量确定任务以及泵控制任务。所需的燃料量确定任务，用于确定使所述燃料贮存器中的燃料压力与基于所述内燃机的运行状况设置的目标压力相一致所需的燃料量。实际燃料量确定任务，用于确定已经从所述泵馈送给所述燃料贮存器的实际燃料量。反馈量确定任务，用于确定作为补偿所述所需的燃料量和所述实际燃料量之间的差值所需的燃料量的反馈量。泵控制任务，用于控制所述泵的操作以排放所述所需的燃料量与所述反馈量之和的燃料。

具体地，与现有技术中的系统不同，如本申请的背景技术部分提到的，燃料喷射系统不用于控制泵的操作，以补偿贮存器中目标压力和实际压力之间的压差，而是设计用于确定使贮存器中的压力与目标压力相一致所需的燃料量，然后驱动泵以馈送所确定的燃料量。这提高了使贮存器中的实际压力与目标压力相一致的稳定性，而不会高于或低于目标压力。

因此，即使当发动机的运行状况发生变化导致目标压力产生了变化时，燃料喷射系统也能够控制泵的操作，使得贮存器中的压力快速地跟上目标压力，而不会过冲或在贮存器的实际压力附近震荡。

如果由于制造容限或者计算所需燃料量的误差而没有达到泵所需的性能，那么所需燃料量和实际燃料量之间的差值将出现。因此，该燃料喷射系统基于所述差值确定反馈量的值，以校正由贮存器提供的目标燃料量，从而使贮存器中的压力与目标压力相一致，并控制泵的操作，以使得将更正后的目标燃料量馈送给贮存器。

所需的燃料量和实际的燃料量要么是正值，要么是负值。燃料量，如本申请所述的，可以表述为每单位时间的移动燃料量(即，流速)。例如，所需的燃料量和实际的燃料量可以被替换为在燃料喷射器的每个燃料喷射周期中的或泵的泵送周期中的、或控制器(即，本实施例中的ECU 7)的操作周期中的间歇地或连续地流动的燃料总量。

在优选的实施例中，燃料喷射器周期性的将燃料喷射进内燃机。所需的燃料量确定任务基于在喷射周期中燃料喷射器向内燃机喷射的燃料量、从所述燃料喷射器释放的未被喷射到内燃机的燃料量以及所需的燃料量和实际燃料量之间的差值，确定所需的燃料量。

在喷射周期中，如这里所述，是在所需燃料量确定任务开始确定所需燃料量之后的预定时段。在内燃机是四冲程发动机的情况下，该喷射周期限定在发动机的活塞的压缩或进气冲程。

具体地，燃料喷射系统估计由于将燃料喷射到发动机而从贮存器释放的燃料量，然后通过泵向贮存器供应燃料。因此，与在差值产生以后开始控制泵的操作的现有技术的系统相比，燃料喷射系统使贮存器中的实际压力精确地与目标压力相一致，这保证了贮存器中的压力保持在目标压力的稳定性。