CN103958883A - 用于使得喷射系统工作的方法 - Google Patents

Abstract

介绍一种用于使得汽车的喷射系统工作的方法，该喷射系统是一种利用在不通电时常开的输入阀进行体积流控制的调节系统。若探测到输入阀的导致其并非所愿的关闭的故障情况，就已经在高压泵的抽吸阶段期间通过通电来关闭该输入阀，并且在抽吸阶段的与输送需求相应的部分期间又打开该输入阀，以便由此控制或者至少减小高压泵的输送功率。由此可以省去相应的安全措施，比如在高压区域中的限压阀。

Description

用于使得喷射系统工作的方法

本发明涉及一种用于使得汽车的喷射系统工作的方法，该喷射系统是一种利用在不通电时常开的输入阀进行体积流控制的调节系统，且具有高压泵、高压蓄存器、高压传感器、喷射器和控制单元。

喷射系统在故障情况下会在系统中出现不允许的压力升高。具有通过数字式输入阀控制的高压泵的现代喷射系统的这种输入阀尤其会出现问题。特别是对于在不通电时常开的被弹簧保持在常开状态的输入阀而言，在高压泵的供应阶段期间，若弹簧断裂，将由于阀并非所愿的或者过早的关闭而导致在高压区域中并非所愿地建立压力，这因高压泵的并非所愿的输送功率或满额输送至危急的压力水平而引起。这种故障会导致在高压容腔中并非所愿地建立压力，这会损坏系统，有时会造成外部泄露。

为了避免这种损坏，为了保护系统和高压区域中的组件，设置了防止过度地建立压力的限压阀（PLV）。这通常是一种机械的过压阀，其与引导高压的组件例如高压泵、高压蓄存器（蓄压管）或喷射器连接，并把过多的燃油量从高压系统例如泄放到泵回馈机构或单独的回馈机构中。

为了控制蓄压管压力（在高压蓄存器中的压力控制），前述调节系统仅利用所述输入阀来控制高压泵的体积流。

本发明的目的在于，提出开篇所述类型的一种方法，其能以特别小的代价实现防止在输入阀故障情况下在高压区域中建立起危急的压力。

根据本发明，在所述类型的方法中，所述目的的实现方式为，若探测到输入阀的导致其并非所愿的或提前的关闭的故障情况，就已经在高压泵的抽吸阶段期间通过通电来关闭该输入阀，并且仅在抽吸阶段的与输送需求相应的部分期间又打开该输入阀，由此可以根据需要来控制或者至少减小高压泵的输送功率。

在高压泵的利用在不通电时常开的输入阀实施的抽吸阶段期间，阀在正常工作中并不通电。输入阀因而在高压泵的整个抽吸阶段期间例如通过弹簧和所施加的入口压力而保持常开。在供应阶段的一定的时间点，输入阀被通电，进而关闭。由此使得在该时间点位于柱塞腔中的燃油量压缩，并输入到高压区域中。现在，如果这种在不通电时常开的输入阀出现了故障情况例如弹簧断裂，则由于不再存在弹簧力，基于柱塞腔中的压力（柱塞腔中的压力>入口压力），在泵柱塞的从高压泵的下止点到上止点的移动期间，输入阀即使不通电也已经并非所愿地关闭。高压泵因而并非所愿地把多于期望的燃油输入到高压区域中，这会导致开篇所述的问题。

在探测到这种故障情况之后，根据本发明，已经通过在高压泵的抽吸阶段期间的通电来关闭输入阀，并且仅在抽吸阶段的与输送需求相应的部分期间又打开该输入阀。由此已经避免或者减少抽吸相应份额的燃油。在这种故障情况下因而仍可以通过在高压泵的抽吸阶段期间流入到柱塞腔中的燃油量来控制或者降低或减小高压泵的输送功率。

换句话说，由此在通过喷射系统的控制单元探测到故障情况期间，使得对在不通电时常开的输入阀的通电从高压泵的供应阶段转移到高压泵的抽吸阶段。通过这种针对故障情况而改变的输入阀控制，即使在故障情况下例如当弹簧断裂时，燃油输送量仍然得以保持，进而仍可在一定条件下控制或者至少可以减小系统高压区域中的压力。

优选对由高压区域中的高压传感器测得的系统压力值或系统压力上升梯度与相应的极限值进行比较，由此探测故障情况。也可以获知超过相对于预定的给定压力的差距。如果通过这种方式由控制单元探测到故障情况，该控制单元就引起对输入阀的通电，这种通电根据所要求的喷射量导致在抽吸阶段期间至少部分的打开，进而导致高压区域中的压力按希望地减小，由此实现对泵输送功率的控制。

喷射系统优选在高压区域中无限压阀的情况下工作。可以省去在喷射阀的高压区域中的这种限压阀，因为并不会因所述故障情况而在高压区域中出现危急的压力建立。喷射系统因而可以特别成本低廉，却在故障情况下仍然耐用。

在与限压阀（PLV）组合地应用时也有优点，因为在这种情况下通过高压泵的抽吸阶段可以调节工作区域内的压力范围，车辆可以在正常工作范围内继续行驶。若没有这种功能，PLV就限制在故障情况下无法再控制的压力。

按照本发明的另一实施方式，可以超出抽吸阶段对输入阀通电或者持续通电。也可以有选择地减小预输送泵的（在输入阀之前的）入口压力，以便在关闭状态下进一步优化输入阀的力平衡，这有利于避免高压泵的气缸充气。

由此可以在故障情况下，例如当阀中的阀弹簧断裂和/或弯折时，通过在抽吸阶段期间的通电，必要时通过超出高压泵的抽吸阶段的通电，或者通过对输入阀的持续通电，已经减小在高压泵的供应阶段期间由阀的并非所愿的或者过早的关闭引起的泵输送功率。

下面借助实施例结合附图详述本发明。其中：

图1为喷射系统（共轨系统）的示意性的液力线路图；

图2为喷射系统的高压泵的在不通电时常开的数字式输入阀的示意图；

图3为带有相应的输入端和输出端的控制单元的示意图以及本发明的方法的流程图。

汽车的在图1中示意性地示出的喷射系统具有来自燃油箱且引至高压泵（HPP）1的燃油管路3。该高压泵具有数字式输入阀2和输出阀4。处于低压下的经由管路3供应的燃油借助于高压泵1经由高压管路5供应给高压蓄存器（共轨）6，并由该蓄存器6输出给各个喷射器9。高压蓄存器6配设有高压传感器7以及限压阀（PLV）8。

该喷射系统相应于现有技术。这是一种所谓的调节系统，其为了进行蓄压管压力调节（在高压蓄存器6中的压力调节）而仅利用所述数字式输入阀2对高压泵1进行体积流调节。该输入阀2是一种在不通电时常开的输入阀，其被弹簧保持在常开的状态。在这种情况下，若弹簧断裂或者弹簧弯折，在高压泵1的供应阶段中，阀的并非所愿的或者过早的关闭会导致在高压区域中并非所愿地建立压力。为了防止此点，设置了限压阀（PLV）8，它是一种机械的过压阀，其把过多的燃油量从高压系统泄放到燃油回馈机构中。

图2示意性地示出这种在不通电时常开的数字式输入阀2的结构。阀部件10在此与阀座11配合作用，并控制相应的燃油通流开口打开和关闭。图2示出该阀处于打开状态。这种状态由弹簧12引起，其中，阀在不通电时处于该状态，也就是说，相关的电磁体13未受到激励。电磁体13克服弹簧12的力引起阀2关闭。按照现有技术的在图1中示出的实施方式，在高压泵1的抽吸阶段期间，数字式输入阀2处于在不通电时常开的状态。相应的功能由在图3中示意性地示出的控制单元20来控制。

现在根据本发明，若探测到喷射阀的会导致其并非所愿地关闭的故障情况，就已经在高压泵的抽吸阶段期间对该喷射阀通电，且该喷射阀在需要时至少部分地再次打开，以便通过这种方式减小高压泵的输送功率，并避免在高压区域中的相应的受损。根据本发明，在此采取按照图3的流程图中所示的做法。在高压泵1的数字式输入阀2的故障情况下，利用所设置的高压传感器7和电的控制单元（ECU）20对这种故障进行探测。在此例如探测到压力上升梯度过大或者高压蓄存器中的压力水平过高。这在图3的步骤23中进行。当控制单元20确定出相应的故障时，它就按照步骤24切换至故障运行模式。在步骤25中示出，数字式输入阀2由正常的控制运行模式切换至故障控制运行模式。在步骤26中，控制单元20对处于故障控制运行模式中的输入阀2进行适当控制，使得输入阀2已经在抽吸阶段期间被通电，且只有在抽吸阶段的与输送需求相应的部分期间才通过又切断通电而打开，以便由此控制或者至少减小高压泵的输送功率。这样就能至少部分地避免或者减少抽吸燃油，因而通过在高压泵的抽吸阶段期间流入到柱塞腔中的燃油量来降低或者减小高压泵的输送功率，进而避免在高压蓄存器中建立过高的压力。因此可以在实施本发明的方法时省去图1中针对现有技术的实施方式所示的限压阀8。

用21示意性地示出控制单元（ECU）20的来自温度传感器、高压传感器7等的输入端，用22示意性地示出引至数字式输入阀2、预输送泵等的相应的输出端。

Claims (5)

1. 一种用于使得汽车的喷射系统工作的方法，该喷射系统是一种利用在不通电时常开的输入阀进行体积流控制的调节系统，且具有高压泵、高压蓄存器、高压传感器、喷射器和控制单元，其特征在于，若探测到输入阀的导致其并非所愿的或过早的关闭的故障情况，就已经在高压泵的抽吸阶段期间通过通电来关闭该输入阀，并且仅在抽吸阶段的与输送需求相应的部分期间又打开该输入阀，以便由此控制或者至少减小高压泵的输送功率。

2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，对由高压区域中的高压传感器测得的系统压力值或系统压力上升梯度与相应的预定的极限值进行比较，由此探测故障情况。

3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使得喷射系统在高压区域中无限压阀的情况下工作。

4. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，超出抽吸阶段对输入阀通电或者持续通电。

5. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，减小预输送泵的（在输入阀之前的）入口压力。