CN103261644B - 内燃机的燃油喷射系统以及相关的压力调节方法 - Google Patents
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Abstract
内燃机的燃油喷射系统,包括:第一燃油泵以及第二燃油泵;附带泄漏的体积流调节阀,该体积流调节阀设置在第一燃油泵与第二燃油泵之间的燃油管路上;以及控制器,利用该控制器可根据附带泄漏的体积流调节阀的位置来控制第一燃油泵,从而附带泄漏的体积流调节阀在燃油喷射系统中用作压力调节的唯一的调节件。还介绍一种与此相关的压力调节方法。
Description
本发明涉及内燃机的燃油喷射系统、燃油喷射系统的压力调节方法、汽车的控制器以及汽车。
燃油喷射系统用于把燃油从汽车燃油箱输送至汽车的内燃机。例如将参照图1和2介绍两种已知的燃油喷射系统。
图1和2中所示的燃油喷射系统是共轨燃油喷射系统。图1示出所谓的单调节器系统,而图2示出所谓的双调节器系统。
首先参照图1,用附图标记1表示根据现有技术的共轨燃油喷射系统。该燃油喷射系统具有燃油箱100,在该燃油箱中蓄存有燃油。燃油从燃油箱100经由第一燃油管路102输送至第一燃油泵104。第一燃油泵104是一种机械的预输送泵,它通过曲轴106被驱动,并提高在第一燃油泵104下游的燃油压力。在第一燃油管路102上设置有燃油过滤器108以及燃油温度传感器110。
燃油从第一燃油泵106经由第二燃油管路112被引导至第二燃油泵114。第二燃油泵114是一种机械驱动的高压燃油泵。第二燃油泵114用于进一步提高第二燃油泵114下游区域中的燃油压力。根据图1,第二燃油泵114通过曲轴106被驱动,如同第一燃油泵104一样。第二燃油泵114之前的区域称为低压区域。在第二燃油管路112上设置有球座式体积流调节阀116以及第一止回阀118,其中,第一止回阀118在第二燃油管路112上布置在球座式体积流调节阀116的下游。球座式体积流调节阀116的特点是,它在关闭状态下没有泄露。球座式体积流调节阀116因而是一种无泄漏的体积流调节阀。
燃油从第二燃油泵114经由第三燃油管路120导入到高压燃油蓄存器(共轨)122中。在第三燃油管路120上设置有第二止回阀124以及第一节流阀126。此外,在高压燃油蓄存器122上设置有燃油压力传感器128,用于监视高压燃油蓄存器122中的燃油压力。
燃油从高压燃油蓄存器122经由多个喷射器燃油管路130被引导至内燃机的相应的喷射器132。每个喷射器燃油管路130都具有配属的第二节流阀134。喷射器的泄漏从相应的喷射器132经由喷射器反馈管路136又输送给燃油箱100,其中,在喷射器反馈管路136上设置有第三止回阀138。
为了调节低压区域中的压力,压力调节管路140把第二燃油管路112与第一燃油管路102连接起来。在压力调节管路140上设置有压力调节阀142。
作为高压区域中的安全措施,设置有高压反馈管路144,其一端与第三燃油管路120连接,其另一端与反馈管路136连接。在高压反馈管路144上设置有限压阀146,从而在高压区域中的燃油压力不允许地高时允许燃油回流到燃油箱100中。
对第二燃油泵114的润滑通过润滑剂-燃油管路148进行,其一端与第二燃油管路112连接,其另一端与第二燃油泵114的润滑剂入口连接。在润滑剂-燃油管路148上沿下游方向设置有第三节流阀150以及第四止回阀152。用于润滑第二燃油泵114的燃油经由润滑剂反馈管路154离开第二燃油泵114,该润滑剂反馈管路通到高压泵反馈机构和反馈管路136中。燃油从那里回流到燃油箱100中。
如开头部分已述,根据图1介绍的喷射系统1是所谓的单调节器系统。就这种系统而言,燃油喷射系统中的燃油压力仅仅通过体积流调节阀来调节。这里所示的实施方式是一种无泄漏的球座式体积流调节阀。
单调节器系统的缺点是,只能使用无泄漏或者泄漏小的体积流调节阀。这将在以后参照图2予以详述。此外,由于制造繁琐,使用无泄漏的体积流调节阀特别是球座式体积流调节阀成本高昂。
已知的喷射系统的另一种形式在图2中用附图标记2表示。燃油喷射系统2具有燃油箱200,在该燃油箱中蓄存有燃油。在燃油箱200中设置有第一燃油泵202,其靠电工作并提高第一燃油泵202下游的燃油压力。第一燃油泵202通常持续不变地运转。
借助第一燃油泵202,燃油从燃油箱200经由第一燃油管路204输送至第二燃油泵206。第二燃油泵206是一种机械式工作的高压燃油泵,其用于进一步提高第二燃油泵206下游区域中的燃油压力。第一燃油泵202与第二燃油泵206之间的区域称为低压区域。在第一燃油管路204上沿下游方向设置有燃油过滤器208、燃油温度传感器210、滑阀式体积流调节阀212以及第一止回阀212。滑阀式体积流调节阀212在关闭状态下有泄漏,即附带泄漏。
燃油从第二燃油泵206经由第二燃油管路216导入到高压燃油蓄存器(共轨)218中。在第二燃油管路216上设置有第二止回阀220以及第一节流阀222。此外,在高压燃油蓄存器218上设置有燃油压力传感器224,用于监视高压燃油蓄存器218中的燃油压力。
燃油从高压燃油蓄存器218经由多个喷射器燃油管路226被引导至内燃机的相应的喷射器228。喷射器的泄漏从相应的喷射器228经由喷射器反馈管路230又输送给燃油箱200。
在第二燃油泵206与喷射器228之间的高压区域中设置有用于主动地调节压力的压力调节阀232。压力调节阀232布置在管路234上,该管路把高压燃油蓄存器218与位于燃油过滤器208和第一燃油泵202之间的第一燃油管路204连接起来。
为了实现在VCV之前的低压区域中的压力稳定性,设置有低压反馈管路236,其一端与第二燃油泵206连接,而且通过管路240和节流阀142与低压回路连接,其另一端与喷射器反馈管路230连接。在低压反馈管路236上设置有限压阀238,该限压阀允许燃油回流到燃油箱200中。
对第二燃油泵206的润滑通过润滑剂-燃油管路240进行,其一端与第一燃油管路204连接,其另一端与第二燃油泵206的润滑剂入口连接。在润滑剂-燃油管路240上设置有第二节流阀242。用于润滑第二燃油泵206的燃油经由润滑剂反馈管路244离开第二燃油泵206,在该润滑剂反馈管路上设置有第三节流阀246。润滑剂反馈管路244通到低压反馈管路236中。燃油从那里回流到燃油箱200中。
在此,对燃油压力的调节一方面通过滑阀式体积流调节阀212在低压区域中进行,另一方面通过压力调节阀232在高压区域中进行。在此,压力调节阀232主动地调节燃油喷射系统2中的燃油压力。因此,这种系统是所谓的双调节器系统。
在带有滑阀式体积流调节阀的燃油喷射系统中需要使用两个调节件,这是因为在批量生产中制得的滑阀式体积流调节阀在关闭状态下有泄漏。因此,尤其不能足够精确地调节高压燃油泵的小的输送量。特别地,即使滑阀式体积流调节阀在常闭阀情况下打开0%,或者在常开阀情况下打开100%,仍会有泄漏进入到高压燃油泵或第二燃油泵的泵室中。这种泄漏是固有的,在批量生产中不能避免。泄漏特性导致即使在体积流调节阀关闭时仍会有燃油被输送给高压燃油泵,致使高压区域中的燃油压力进一步提高。因而有必要在高压区域中利用位于燃油喷射系统中的附加的压力调节阀以必需的精度来调节高压。
双调节器系统的缺点因而是必需有两个调节件来调节燃油喷射系统中的压力。这导致相比于单调节器系统增大的调节开支。另外,这种系统还成本高昂,这是因为需要两个调节件合相关的调节。
由DE 10 2008 059 117 A1已知一种高压泵装置。该高压泵装置具有泵体,该泵体包括低压入口和高压出口。在泵体内部设置有压力建立腔,在该压力建立腔中可移动地支撑着柱塞,该压力建立腔通过高压阀与高压出口连接。此外,在泵体内部设置有抽吸腔,该抽吸腔设置有抽吸阀。此外,在泵体内部设置有在低压入口与抽吸腔之间延伸的抽吸通道。低压入口与可电调节的预输送泵连接,该预输送泵始终都适当地工作,从而保证在的抽吸室中的负压。对燃油喷射系统中的燃油压力的调节通过高压调节阀来进行。
EP 1 195 514 A2记载了一种用于控制从高压泵流入到内燃机的共轨燃油喷射系统中的流量的装置。共轨供给内燃机气缸的多个喷射器,且由高压泵来供给,高压泵又由靠发动机驱动的可变的低压泵来供给。控制装置具有用于接收信号的电子控制单元,这些信号表明内燃机的工作状态。高压泵的抽吸侧具有节流阀,用来在预定的最大值与预定的最小值之间改变节流阀上游的燃油压力,以便由此在预定的范围内调节高压泵的燃油消耗。为了调节压力,该装置还具有在高压区域中的压力调节阀。还利用低压区域中的压力传感器来监视低压区域中的燃油压力。
在US 6,230,688 B1中记载了另一种用于产生高的燃油压力的方法以及一种相应的系统。该系统包括低压泵作为预输送泵,利用该预输送泵从油箱抽吸燃油,并把燃油提供给高压泵的入口侧。通过低压泵输送的燃油的一部分用于润滑高压泵,其中,采用一种体积流调节阀进行调节,且在进入管路上存在一个低压传感器。
EP 1 574 704 A2也记载了另一种燃油喷射系统,其带有电的低压泵。燃油喷射系统的控制机构根据传感器信号来调节电的发动机的能量,该信号由共轨压力传感器机构输出。控制机构采用这种方式来控制低压泵的燃油供应量。以此方式能够根据高压泵的压力输送量来调节对低压泵进行驱动的电的发动机的功率消耗。还利用在燃油喷射系统的低压区域中的压力传感器来监视低压泵的燃油供应压力。
在DE 10 2009 004 590 A1中记载了一种用于燃油直接喷射系统的抽吸泵系统。该燃油喷射系统具有燃油抽吸泵,燃油抽吸泵把燃油输送给喷射泵。燃油喷射系统还包括设置在抽吸泵出口与喷射泵入口之间的蓄存器以及对输送给抽吸泵的能量进行调整的控制器,使得喷射泵入口处的压力高于第一预定的量值。在如果喷射泵入口处的压力大于第二预定的量值时,控制器禁止能量输送给第一燃油泵。
DE 10 2006 061 570 A1记载了用于内燃机的另一种燃油系统。该燃油系统包括第一燃油泵和压力区域,燃油泵输入到该压力区域中,该压力区域与弹性的体积蓄存器连接。压力区域具有由至少两个点规定的压力/体积-特性曲线。第一点由第一压力情况下的第一体积规定,第一压力略大于环境温度情况下燃油的蒸汽压力,第二点由第二体积和压力区域内的第二压力规定,第二压力等于最大压力。第一与第二体积之间的差至少大致等于至少一个值,该值为燃油体积在压力区域内在最高温度冷却至环境温度时减少的值。
上述燃油喷射系统的缺点一方面是所需要的构件数量,以及是由此导致的繁琐的控制。此外不利的是,由此在应用这种燃油喷射系统时产生成本。
因此,本发明的技术目的是,在所需要的构件数量方面改善燃油喷射系统,以及提出一种相应的压力调节方法。
采用一种根据权利要求1的内燃机燃油喷射系统、一种根据权利要求7的本发明的燃油喷射系统的压力调节方法、一种根据权利要求14的汽车控制器以及一种根据权利要求15的带内燃机的汽车,即可实现所述目的。其它有利的设计可由从属权利要求、随后的说明以及附图得到。
内燃机的燃油喷射系统包括:第一以及第二燃油泵;附带泄漏的体积流调节阀,该体积流调节阀设置在第一与第二燃油泵之间的燃油管路上;以及控制器,利用该控制器可根据附带泄漏的体积流调节阀的位置来控制第一燃油泵,从而附带泄漏的体积流调节阀在燃油喷射系统中用作燃油压力调节的唯一的调节件。根据本发明,燃油管路上的低压传感器并不需要,也并未设置。
借助第一燃油泵把燃油从燃油箱经由第一燃油管路泵送至第二燃油泵。第一燃油泵优选是电的预输送泵,特别是内置式燃油泵。第一与第二燃油泵之间的区域称为低压区域。由第二燃油泵把燃油引导至内燃机的至少一个喷射器。第二燃油泵与至少一个喷射器之间的区域称为高压区域。
燃油喷射系统优选是共轨燃油喷射系统。在这种情况下,在第二燃油泵与至少一个喷射器之间设置有高压燃油蓄存器(共轨)。
燃油喷射系统在低压区域中具有附带泄漏的体积流调节阀,作为用于调节燃油喷射系统中的燃油压力的唯一的调节件。尤其是无需高压区域中的压力调节阀。
附带泄漏的体积流调节阀在关闭状态下有泄漏,如开头部分已述。附带泄漏的体积流调节阀优选是滑阀式体积流调节阀。通常在需要少量喷射量时,例如在发动机空载或推力运行时,附带泄漏的体积流调节阀会出现关闭状态。
如果现在例如通过检查用于附带泄漏的体积流调节阀的控制器中的控制信号而检测到了附带泄漏的体积流调节阀的关闭位置,则可以针对该时段完全切断第一燃油泵。替代地,第一燃油泵可以根据按时间控制的间歇性切换特别是“触发”切换来控制。在“触发”切换情况下,仅仅交替地对第一燃油泵进行接通和切断,而并不在控制中进行其它改变。对于控制第一燃油泵来说,无需低压传感器。
通过这种方式,根据体积流调节阀的位置,通过对第一燃油泵的相应控制来调整作用到附带泄漏的体积流调节阀上的燃油压力或燃油压力差。以此方式可控制第一燃油泵,使得通过减小存在的燃油压力或存在的燃油压力差来减小或降低泄漏。换句话说,基于对第一燃油泵的调节控制根据需要来减小在附带泄漏的体积流调节阀上游的燃油压力。为了进行调节控制,除了体积流调节阀的位置外,还可以利用高压区域中的燃油温度以及燃油压力作为其它参数,此点将稍后阐述。有利地,基于对第一燃油泵的控制来实现体积流调节阀的零泄漏。
因此,在燃油喷射系统中的压力调节可以仅仅利用在关闭状态下附带泄漏的体积流调节阀来进行,而无需使用额外的压力调节阀。稍后将针对相关的压力调节方法,在带有附带泄漏的体积流调节阀作为唯一的调节件的燃油喷射系统的工作方面阐述其它设计。
由于可以使用附带泄漏的体积流调节阀作为用于压力调节的唯一的调节件,所以有利地需要相比于现有技术有所减少的构件数量。另一优点是,简化了对燃油喷射系统的控制。此外,附带泄漏的体积流调节阀具有相比于无泄漏的体积流调节阀较小的制造成本,由此作为其它优点得到了相比于现有技术的成本优势。
根据一种优选的实施方式,借助内燃机的发动机油对第二燃油泵进行润滑。第二燃油泵尤其是利用发动机油进行润滑的插接泵。这种燃油泵的高压泵清洗油流不因第一燃油泵切断而受到影响。因此,第一燃油泵的切断对第二燃油泵的润滑没有负面影响。
根据另一种有利的实施方式,控制器可根据内燃机的工作状态来控制第一燃油泵。如上所述,附带泄漏的体积流调节阀的泄漏特性尤其是在燃油喷射量少时有影响。在内燃机的推力运行或空载运行期间会出现相比于内燃机的满载运行较少的喷射量。例如,第一燃油泵可以在推力阶段或空载阶段完全切断,或者借助间歇性切换按时间控制地切换。
此外优选的是,燃油喷射系统具有位于第二燃油泵下游的燃油压力传感器,和/或具有燃油温度传感器,从而控制器能根据可利用燃油压力传感器检测的燃油压力和/或可利用燃油温度传感器检测的燃油温度来控制第一燃油泵。燃油温度在确定附带泄漏的体积流调节阀的内部泄漏时有作用。燃油温度传感器因而用于进一步改善对第一燃油泵的控制。燃油温度传感器优选与体积流调节阀相邻地布置。无需额外的低压传感机构。相反,燃油压力传感器布置在高压区域中。燃油压力传感器可以用于检查高压区域中的燃油压力,由此例如可控制第一燃油泵,使得燃油压力不超过第一可预定的极限值或低于第二可预定的极限值。
本发明的燃油喷射系统的压力调节方法具有如下步骤:检测附带泄漏的体积流调节阀的位置,根据检测到的附带泄漏的体积流调节阀的位置来控制第一燃油泵,其中,附带泄漏的体积流调节阀在燃油喷射系统中用作燃油压力调节的唯一的调节件。
本发明的压力调节方法具有本发明的燃油喷射系统的优点。根据压力调节方法,首先检测附带泄漏的体积流调节阀的位置。这例如可以通过检查相关控制器中的相应控制参数来进行。如果检测到了附带泄漏的体积流调节阀的关闭位置,则第一燃油泵例如被切断,或者借助按时间控制的间歇性切换特别是“触发”切换来控制。通过这种方式来减小体积流调节阀上游的燃油压力,由此可以减小或者消除体积流调节阀的泄漏。这导致第二燃油泵没有并非所愿的输送功率,且高压区域中的燃油压力不会并非所愿地提高。无需额外的传感机构比如低压传感机构。
根据一种有利的实施方式,以“触发”切换的形式对第一燃油泵进行控制。第一燃油泵通常处于接通的状态下,而控制并不改变。这种状态用“1”表示,相反,在第一燃油泵被切断时产生第二状态。这种状态用“0”表示。于是,就上述“触发”切换而言,第一燃油泵在状态“1”与状态“0”之间交替地来回切换。这种切换按时间控制地进行。在其它方面并不对第一燃油泵进行调节。
同样优选的是,压力调节方法具有如下其它步骤:检测内燃机的工作状态,而检测到的内燃机工作状态在控制第一燃油泵时予以考虑。尤其是在控制第一燃油泵时考虑检测到的内燃机工作状态,使得按如下方式控制第一燃油泵:第一燃油泵在检测到的内燃机工作状态相应于第一可预定的工作状态时被切断,而在检测到的内燃机工作状态相应于第二可预定的工作状态时被接通。第一可预定的工作状态例如是内燃机的推力运行或空载运行。如果内燃机例如此前已处于满载运行中,则在这种情况下通常降低高压燃油蓄存器中的燃油压力。因而并不希望把燃油进一步输送到燃油高压蓄存器中。在这种情况下,第一燃油泵可以长时间地保持切断,直至内燃机的工作状态改变。这种情况下的改变意味着,内燃机从推力阶段或推力运行或者空载运行阶段或空载运行切换为负载阶段比如满载或部分负载。
根据另一种有利的实施方式,压力调节方法具有如下步骤:检测第二燃油泵下游的燃油管路中的燃油压力,其中,检测到的在高压燃油蓄存器中的燃油压力在控制第一燃油泵时予以考虑。
尤其在如下情况下在控制第一燃油泵时进行上述考虑:在高压燃油蓄存器中超过第一可预定的压力极限值时切断第一燃油泵,而在高压燃油蓄存器中低于第二可预定的压力极限值时接通第一燃油泵。
可以任选地将对内燃机工作状态的检测与对高压区域中的燃油压力的检测组合起来。于是在这种情况下,除了体积流调节阀的位置外,还有用于接通第一燃油泵的两个条件以及用于切断第一燃油泵的两个条件。通过这种方式可以进一步改善本发明的压力调节方法。
此外有利的是,压力调节方法具有如下其它步骤:检测燃油喷射系统中的燃油温度,其中,检测到的燃油温度在控制第一燃油泵时予以考虑。燃油温度对关闭状态下的体积流调节阀的泄漏特性有影响。通过考虑到由燃油温度传感器检测到的燃油温度,可以精确地确定体积流调节阀的泄漏特性。由此也可以改善对第一燃油泵的控制。
汽车的控制器具有本发明的压力调节方法。控制器因而具有本发明的压力调节方法的全部优点,这些优点在此不再予以赘述。
带有内燃机的汽车具有本发明的燃油喷射系统和/或本发明的控制器。该汽车因而也具有本发明的燃油喷射系统和/或本发明的控制器的全部优点。该汽车优选是带有内燃机和相关共轨燃油喷射系统的汽车。
下面参照附图详述本发明。附图中相同的附图标记表示相同的构件。其中:
图1为根据现有技术的共轨燃油喷射系统的液压方框图,其带有球座式体积流调节阀;
图2为根据现有技术的共轨燃油喷射系统的液压方框图,其带有滑阀式体积流调节阀和附加的压力调节阀;
图3为关闭的滑阀式体积流调节阀的泄漏在规定的恒定的燃油温度情况下关于阀间隙的视图;
图4示出根据本发明的一个实施方式的共轨燃油喷射系统的液压方框图,其带有滑阀式体积流调节阀;
图5示出无清洗油路的高压泵(所谓的插接泵);和
图6示出本发明的压力调节方法的一个实施方式的示意性的流程。
带内燃机的汽车具有控制器以及燃油喷射系统。相应地,燃油喷射系统优选是共轨燃油喷射系统。燃油喷射系统具有附带泄漏的体积流调节阀,特别是附带泄漏的滑阀式体积流调节阀。
滑阀式体积流调节阀的泄漏体积流Qleak可以根据如下方程来算得:
其中,D是单位为m的阀直径,h是单位为m的间隙大小,µ是单位为Pa·s的粘度系数,l是单位为m的密封件长度,e是单位为m的偏心度大小。
图3所示为关闭的滑阀式体积流调节阀的泄漏在规定的恒定的燃油温度和阀上的一定的压力差情况下关于阀间隙的视图。在x轴上绘出单位为µm的阀间隙s的大小,在y轴上绘出单位为升/分钟的泄漏L。
附带泄漏的体积流调节阀的泄漏主要与存在于体积流调节阀上的燃油压力或存在的燃油压力差以及燃油温度有关。随着燃油压力的减小,或者随着燃油压力差的减小和燃油温度的降低,在关闭状态下的体积流调节阀的泄漏减小。
再次参照图3,线L1表示在压力差为10巴且燃油温度在此为40℃时滑阀式体积流调节阀的泄漏特性的最严重的情况。线L3表示在燃油压力为10巴时相关的最好情况。此外,针对燃油压力为4巴且燃油温度在此为40℃,既示出了最严重的情况,又示出了最好情况。在此,最严重的情况用线L2表示,最好情况用线L4表示。
图4示出本发明的共轨燃油喷射系统3。燃油喷射系统3具有燃油箱300,在该燃油箱中蓄存有燃油。在燃油箱300中设置有第一燃油泵302,其靠电工作并提高第一燃油泵302下游的燃油压力。第一燃油泵302因而是电的预输送泵,特别是内置式燃油泵(In-Tank-Pumpe)。
借助第一燃油泵302,燃油从燃油箱300经由第一燃油管路304输送至第二燃油泵306。第二燃油泵306是一种机械式工作的高压燃油泵,其用于进一步提高第二燃油泵306下游区域中的燃油压力。第一燃油泵302与第二燃油泵306之间的区域称为低压区域。在第一燃油管路304上沿下游方向设置有燃油过滤器308、燃油温度传感器310、附带泄漏的滑阀式体积流调节阀312以及第一止回阀314。在低压区域中未设置压力传感器,其对于本发明的压力调节方法来说并不需要。
燃油从第二燃油泵306经由第二燃油管路316导入到高压燃油蓄存器(共轨)318中。在第二燃油管路316上设置有第二止回阀320以及任选的第一节流阀322。此外,在高压燃油蓄存器318上设置有燃油压力传感器324,用于监视高压燃油蓄存器318中的燃油压力。在第二燃油泵306与喷射器328之间的高压区域中未设置压力调节阀,其对于本发明的压力调节方法来说并不需要。
燃油从高压燃油蓄存器318经由多个喷射器燃油管路326被引导至内燃机的相应的喷射器328。喷射器的泄漏从相应的喷射器328经由喷射器反馈管路330又输送给燃油箱300。
为了实现在体积流调节阀之前的低压区域中的压力稳定性,任选地设置有低压反馈管路332,其一端与第二燃油泵306连接,其另一端与喷射器反馈管路330连接。在低压反馈管路332上任选地设置有限压阀334,从而在燃油压力不允许地高时允许燃油回流到燃油箱300中。
对第二燃油泵306的润滑通过润滑剂-燃油管路336进行,其一端与第一燃油管路304连接,其另一端与第二燃油泵306的润滑剂入口连接。在润滑剂-燃油管路336上任选地设置有第二节流阀338。用于润滑第二燃油泵306的燃油经由润滑剂反馈管路340离开第二燃油泵306,在该润滑剂反馈管路上任选地设置有第三节流阀342。润滑剂反馈管路340通到低压反馈管路332中。燃油从那里回流到燃油箱300中。
替代于借助燃油对第二燃油泵306进行的润滑,对第二燃油泵306的润滑可以借助内燃机的发动机油进行。在这种情况下,第二燃油泵没有清洗油路。在此,第二燃油泵可以设置在内燃机的凸轮轴上,或者安装在壳体上,并利用发动机油来润滑。由于对第二燃油泵的润滑并非利用燃油而是利用发动机油进行,所以,切断第一燃油泵302并不会对第二燃油泵312的润滑造成影响。
图5示出第二燃油泵306的一个实施方式。这是一种无清洗油路的插接泵。在第二燃油泵306上设置有附带泄漏的体积流调节阀312,第二燃油泵306具有用于燃油的入口350。
下面参照图6来介绍本发明的用于根据图5的本发明的燃油喷射系统的压力调节方法。在步骤A中,检测附带泄漏的体积流调节阀312的给定位置。在步骤C中,检测内燃机的工作状态。在步骤D中,任选地检测在第二燃油泵306下游的高压区域中的燃油压力。优选利用在高压燃油蓄存器318中的燃油压力传感器324来检测压力。在步骤C中,优选利用与附带泄漏的体积流调节阀312相邻的燃油温度传感器310对燃油喷射系统3中的燃油温度进行检测。
在步骤C中检测到的值被传送至未示出的控制器。该控制器分析所传送的参数。为此检查体积流调节阀312是否位于关闭位置。此外,检查内燃机的工作状态是否相应于第一或第二可预定的工作状态。针对检测的燃油压力,检查其是否高于第一可预定的极限值或者低于第二可预定的极限值。根据这种检查,控制器在步骤B中控制第一燃油泵。附带泄漏的体积流调节阀312在燃油喷射系统3中因而用作压力调节的唯一的调节件。
下面借助具体的范例介绍上述压力调节方法。由于体积流调节阀312的泄漏特性特别是在燃油喷射系统3的喷射量相比于内燃机的满载运行较少的情况下有影响,因此假定内燃机的工作状态已由满载变为推力运行。
作为体积流调节阀312的位置,检测关闭的给定位置。如果仅利用体积流调节阀的位置来调节压力,则第一燃油泵302要么完全切断,要么借助“触发”切换按时间控制地接通和切断,只要体积流调节阀312位于关闭的位置。在“触发”切换情况下,仅在切断和接通状态之间进行切换。而不对第一燃油泵302进行其它调节。如果例如现在体积流调节阀312的位置由关闭变为不关闭,则持久地接通第一燃油泵302。
如果在上面的例子中还检测内燃机的工作状态,则检测推力阶段。在这种情况下,第一燃油泵302被切断,或者利用上述的“触发”切换来控制,只要检测到的内燃机工作状态相应于推力阶段或空载阶段。若检测到的内燃机工作状态根据一定的喷射量相应于第二可预定的工作状态,例如相应于负载运行比如满载或部分负载,则接通第一燃油泵302。
作为高压区域中的燃油压力,检测高于第一可预定的极限值的值。相应的第一和第二可预定的极限值例如根据内燃机的工作状态得到,并存储在控制器中。由于检测到的燃油压力超过第一可预定的压力极限值,第一燃油泵被切断,或者借助上述“触发”切换来控制。如果燃油压力在体积流调节阀312的位置或内燃机的工作状态发生改变之前下降到第二可预定的极限值以下,则第一燃油泵302又被接通。第一燃油泵302可以被持久地接通,直至重新到达第一可预定的极限值,或者以间歇性切换特别是“触发”切换的形式来控制。
借助在步骤C中检测的燃油温度,还可以确定附带泄漏的体积流调节阀的泄漏体积流,如果附带泄漏的体积流调节阀处于关闭的状态下。基于燃油温度确定的泄漏体积流在控制第一燃油泵时予以考虑,这提高了压力调节方法的精度。因而可以优选地针对时间间隔精确地调节按时间控制的间歇性切换特别是“触发”切换。
Claims (14)
1.内燃机的燃油喷射系统(3),包括:
a) 第一燃油泵(302)以及第二燃油泵(306);
b) 附带泄漏的体积流调节阀(312),该体积流调节阀设置在第一燃油泵(302)与第二燃油泵(306)之间的燃油管路(304)上;
c) 燃油温度传感器(310),所述燃油温度传感器(310)检测位于所述第一燃油泵(302)下游以及所述第二燃油泵(306)上游的燃油温度;以及
d) 控制器,
其中所述控制器配置为根据附带泄漏的体积流调节阀(312)的位置、检测到的内燃机的工作状态以及检测到的燃油温度来控制第一燃油泵(302),使得附带泄漏的体积流调节阀(312)在燃油喷射系统(3)中用作燃油压力调节的唯一的调节件。
2.如权利要求1所述的燃油喷射系统(3),其中,附带泄漏的体积流调节阀(312)是滑阀式体积流调节阀。
3.如权利要求1或2所述的燃油喷射系统(3),其中,第一燃油泵(302)是电的预输送泵。
4.如权利要求1或2所述的燃油喷射系统(3),其中,借助内燃机的发动机油对第二燃油泵(306)进行润滑。
5.如权利要求1或2所述的燃油喷射系统(3),它还具有位于第二燃油泵(306)下游的燃油压力传感器(324),从而控制器能根据可利用燃油压力传感器(324)检测的燃油压力来控制第一燃油泵(302)。
6.如权利要求1或2所述的燃油喷射系统(3),其中,第一燃油泵(302)是内置式燃油泵。
7.如权利要求4所述的燃油喷射系统(3),其中,第二燃油泵(306)是利用发动机油进行润滑的插接泵。
8.根据权利要求1-7中任一项的燃油喷射系统(3)的压力调节方法,其中,该压力调节方法具有如下步骤:
a) 检测附带泄漏的体积流调节阀(312)的位置;
b) 检测位于所述第一燃油泵(302)下游以及所述第二燃油泵(306)上游的燃油温度,
c) 检测内燃机的工作状态,以及
d) 根据检测到的附带泄漏的体积流调节阀(312)的位置、检测到的内燃机的工作状态以及检测到的燃油温度来控制第一燃油泵(302),其中,附带泄漏的体积流调节阀(312)在燃油喷射系统(3)中用作燃油压力调节的唯一的调节件。
9.如权利要求8所述的压力调节方法,其中,以与时间相关的“触发”切换的形式对第一燃油泵(302)进行控制。
10.如权利要求8所述的压力调节方法,其中,按如下方式控制第一燃油泵(302):第一燃油泵(302)在检测到的内燃机工作状态相应于第一可预定的工作状态时被切断,而在检测到的内燃机工作状态相应于第二可预定的工作状态时被接通。
11.如权利要求8或9所述的压力调节方法,它具有如下其它步骤:
e) 检测(D)第二燃油泵下游的燃油压力,其中,检测到的燃油压力在控制第一燃油泵(302)时予以考虑。
12.如权利要求11所述的压力调节方法,其中,对第一燃油泵(302)进行如下控制:第一燃油泵(302)在超过第一可预定的压力极限值时被切断,而在低于第二可预定的压力极限值时被接通。
13.汽车的控制器,该控制器具有根据权利要求8-12中任一项的压力调节方法。
14.带有内燃机的汽车,该汽车具有根据权利要求1-7中任一项的燃油喷射系统(3)和/或根据权利要求13的控制器。
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