CN104847518A - 高压燃油泵的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方法，尤其是一种高压燃油泵的控制方法，属于内燃机控制的技术领域。按照本发明提供的技术方案，所述高压燃油泵的控制方法，所述高压燃油泵包括低压腔、电磁阀、压力建立腔、高压腔以及凸轮轴；在电磁阀不通电时，通过电磁阀内的弹簧能保持进油口打开；在捕获到凸轮轴上的启动信号后，进行双位控制电磁阀；在进行双位控制电磁阀的过程中，进行相位确定；在相位确定后，进行单位控制电磁阀。本发明能减少电磁阀的通电时间，提高燃油泵控制的可靠性及控制精度；在启动阶段，能提前建立轨压，加快启动速度。

Description

高压燃油泵的控制方法

技术领域

本发明涉及一种方法，尤其是一种高压燃油泵的控制方法，属于内燃机控制的技术领域。

背景技术

众所周知，在电控共轨柴油机的启动阶段，首先要确立相位，然后再正确控制高压燃油泵的电磁阀，以建立轨压，进行喷油。由于建立轨压需要一定时间，如果能在相位确定之前就建立轨压，则可以大大缩短启动时间。

日本珠式会社电装公司在中国申请的2011年公布的专利申请公开号为CN102287303A，其中涉及一种高压泵的控制装置，控制的是压油阶段，需要压油过程电磁阀一直通电，且必须在相位确定后才进行轨压控制。

德国欧陆汽车有限公司在中国申请的2011年公布的专利申请，公开号为CN102076953A，其涉及一种控制方法，控制的是进油阶段。电磁阀不通电情况下，进油阀依靠弹簧力是关闭的，吸油过程中给电磁阀通电，进油阀依靠电磁力打开进行吸油，在压油阶段，电磁阀不通电，进油阀依靠弹簧力关闭，出油阀依靠燃油压力差打开，给高压腔供油。

在相位确定前，进行自我控制，给电磁阀一定的力，吸油过程靠阀两侧的压力差打开进油阀；在相位确定后，进行非自我控制。

上述解决方案，公开号为CN102287303A文件中，在自我控制模式下，需要电磁阀一直通电，电磁力受低压油的压力等因素影响，对控制要求比较高，如电磁力过大或过小，都可能导致轨压无法建立，降低了系统可靠性。在非自我控制模式下，需要在吸油阶段全程保持电磁阀通电，即吸油结束点需要电信号控制，降低了系统的控制精度，轨压稳定性也受到一定影响。公开号为CN102076953A文件中，必须在相位确定后才建立轨压，启动速度较慢。另外，压油阶段需要电磁阀一直通电，和公开号为CN102287303A文件中描述的进油过程类似，降低了系统的控制精度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高压燃油泵的控制方法，其能减少电磁阀的通电时间，提高燃油泵控制的可靠性及控制精度；在启动阶段，能提前建立轨压，加快启动速度。

按照本发明提供的技术方案，所述高压燃油泵的控制方法，所述高压燃油泵包括低压腔、电磁阀、压力建立腔、高压腔以及凸轮轴；在电磁阀不通电时，通过电磁阀内的弹簧能保持进油口打开；

在捕获到凸轮轴上的启动信号后，进行双位控制电磁阀；

在进行双位控制电磁阀的过程中，进行相位确定；

在相位确定后，进行单位控制电磁阀。

所述双位控制电磁阀时，高压燃油泵在吸油阶段以及压油阶段，均对电磁阀进行通电控制。

在吸油阶段对电磁阀通电，关闭进油口，以使得低压油不进入压力建立腔内；

当电磁阀断电后，利用电磁阀内弹簧的弹性力、低压腔与压力建立腔间的压差打开进油口，以使得低压油进入压力建立腔内。

在压油阶段对电磁阀通电，关闭进油口，压力建立腔内的燃油能压入高压腔内；

当电磁阀断电后，利用阀芯的端面的受力大于弹簧的弹性力，使得进油口保持关闭，以将压力建立腔内的燃油继续压入高压腔内。

在单位控制电磁阀时，在吸油阶段电磁阀不通电，只在压油阶段使得电磁阀通电。

本发明的优点：在启动阶段，没有确定相位前，在压油阶段和吸油阶段均控制电磁阀通电，由于电磁阀通电时间很短，并不影响吸油阶段的吸油，又可以在压油阶段建立轨压，从而得到快速建立轨压的目的，加快启动速度。在单位控制电磁阀时，在吸油阶段电磁阀不通电，只在压油阶段使得电磁阀通电，能减少了电磁力维持时间，提高系统的可靠性和控制精度。

附图说明

图1为本发明在吸油阶段电磁阀不通电时的结构状态图。

图2为本发明在压油阶段电磁阀不通电时的结构状态图。

图3为本发明在吸油阶段电磁阀通电时的结构状态图。

图4为本发明在压油阶段电磁阀通电时的结构状态图。

图5为本发明高压燃油泵的安装相位示意图。

图6为本发明偏移角度的示意图。

图7为本发明的流程图。

图8为本发明对电磁阀控制的示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图5所示，为高压燃油泵1的一种安装相位，本发明不受本相位约束，高压燃油泵1的安装相位可以任意选择，具体不再赘述。其中，曲轴齿形设计采用的是60个正常齿，缺2个齿；凸轮齿采用的是6个正常齿，多一个齿，多齿作为特征齿。曲轴转两圈，凸轮轴6转一圈。高压燃油泵1为两缸泵，两个缸的吸油行程和压油行程完全对称，共供六次油。凸轮齿相位和吸油压油行程相位是机械结构决定的，只要找到多齿，就可以确定吸油压油相位，当按飞轮控制电磁阀时候，还需要知道曲轴齿的缺齿与凸轮轴6的多齿的相位偏差角度，如图6所示的AOGN（曲轴的0齿Ne0与凸轮轴0齿G0之间的角度），此处，曲轴齿、凸轮齿之间的设置以及相互关系为本技术领域人员所熟知，也可以根据需要设置其他相对应的关系，具体不再一一列举。

高压燃油泵1包括低压腔2、电磁阀3、压力建立腔4、凸轮轴6以及高压腔5；高压燃油泵1的具体结构与现有常用结构相同，其中，电磁阀3由阀芯3a、弹簧3b、阀体3c组成。图1~图4中，为电磁阀3在通电或断电时，高压燃油泵1相对应的工作状态。

图1所示为吸油行程，电磁阀3没有通电，弹簧3b推动阀芯3a使进油口2c打开，进油道2a内的燃油通过进油口2c、压力建立腔进口4a进入压力建立内腔4b。图2所示为压油行程，电磁阀3没有通电，弹簧3b的弹簧力推动阀芯3a使进油口2c打开，压力建立内腔4b的燃油通过压力建立腔进口4a、进油口2c流到回油道2b。

图3所示为吸油行程，此时，电磁阀3通电，电磁阀3的电磁力克服弹簧3b的弹簧力使进油口2c关闭，进油道2a内的燃油直接流到回油道2b。图4所示为压油行程，此时，电磁阀3通电，电磁阀3的电磁力克服弹簧3b的弹性力使进油口2c关闭，压力建立内腔4b内压力克服弹簧5b的弹性力，以使得出油阀5a打开，压力建立内腔4b内的燃油流入高压腔5c。

上述图1~图4示出了高压燃油泵1在吸油行程、压油行程中，通过对电磁阀3通电状态的控制，来实现不同的过程的对比，以及通过电磁阀3通电状态的不同，来实现高压燃油泵1的不同过程。

对于高压燃油泵1采用两缸泵的结构，为了能减少电磁阀3的通电时间，提高系统的可靠性以及控制精度，提前建立轨压，本发明的控制方法为：

在捕获到凸轮轴6上的启动信号后，进行双位控制电磁阀3；

在进行双位控制电磁阀3的过程中，进行相位确定；

在相位确定后，进行单位控制电磁阀3。

具体地，如图7所示，步骤701是用于捕获凸轮轴6上的启动信号，当判断启动信号后，进入步骤702，以进行相位判断；在步骤702后，步骤703选择不同的泵控制方法，在开始相位还没有确定前，进行双位控制电磁阀，如步骤704，在双位控制电磁阀阶段，继续进行相位判断，相位确定后，转入单位控制电磁阀3，如步骤705。本发明实施例中，双位控制电磁阀即是同时控制两个电磁阀3，以提前建立轨压；单位控制电磁阀即是控制单个的电磁阀3，由于高压燃油泵1的相位确定后，在实施单个电磁阀3控制时，根据相位关系，能确定另外一个电磁阀3的工作状态，交替工作以能提高供油效率。所述相位是指凸轮信号与飞轮信号的相对关系，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

在启动开始，接收到凸轮齿信号后，进入双位控制电磁阀阶段。只要有凸轮齿信号判断启动后，不论是吸油行程还是压油行程，都在开始阶段给电磁阀3通电一段时间，以快速建立轨压。

具体地，在吸油行程，电磁阀3通电后，电磁力大于弹簧3b的弹性力和进油道2a与压力建立内腔4b的压力差之和，进油口2c关闭，进油道2a内的燃油直接进入回油道2b，而不进入压力建立内腔4b，电磁阀3断电后，电磁力消失，弹簧3b的弹性力大于进油道2a与压力建立内腔4b的压力差之和，使得进油口2c打开，进油道2a内的燃油直接进入压力建立内腔4b。

在压油行程，电磁阀3通电后，电磁阀3的电磁力和压力建立内腔4b与进油道2a的压力差之和大于弹簧3b的弹性力，进油口2c关闭，压力建立内腔4b与高压腔5c的压力差大于弹簧5b的弹性力，以使得出油阀5a打开，压力建立内腔4b内的燃油进入高压腔5c，电磁阀3断电后，电磁力消失，此时压力建立内腔4b与进油道2a的压力差已大于弹簧3b的弹性力，进油口2c继续关闭，压力建立内腔4b内的燃油继续进入高压腔5c内建立高压，从而实现了提前建立轨压的目的。

如图8所示，双位控制两个电磁阀3，如图中的a点（即出现凸轮齿信号时），同时驱动两个电磁阀3（由于高压燃油泵1为两缸泵，因此包括两个电磁阀3，以下说明中分别称之为第一电磁阀以及第二电磁阀），控制脉宽如图8中的A1、A2，在脉宽A1压油控制中，第一电磁阀起到压油效果，第二电磁阀处于无效状态，而在脉宽A2压油控制中，第二电磁阀起到压油效果，第一电磁阀处于无效状态，这样，第一电磁阀的有效吸油行程为B1，第二电磁阀的有效吸油行程为B2。正常启动过程中，损耗的吸油行程A1、A2只占总吸油行程C1、C2的10%左右。本发明实施例中，上述脉宽的大小根据高压燃油泵1的工况确定，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

在双位控制电磁阀，继续进行相位判断，当相位确定后，转入单位控制电磁阀阶段。在单位控制电磁阀3时，在吸油阶段电磁阀3不通电，只在压油阶段使得电磁阀3通电。

具体地，在正常单位控制电磁阀过程中，吸油行程不控制电磁阀3，即吸油行程电磁阀3不通电；压力建立腔4充满燃油，在随后的压油行程开始也不控制电磁阀3，让压力建立内腔4b内燃油流入回油道2b，根据需要的燃油量，在压油行程的设定时刻给电磁阀3通电一段时间，电磁力克服弹簧3b的弹性力使进油口2c关闭，压力建立内腔4b内的燃油不再流入回油道2b，压力建立内腔4b内的压力克服弹簧5b，以使得出油阀5a打开，压力建立内腔4b内的燃油流入高压腔5c。当电磁阀3不再通电后，压力建立内腔4b内燃油压力总用在阀芯3a的截面2d上面，维持进油口2c在关闭状态，压力建立内腔4b内燃油继续进入高压腔5c。本发明实施例中，在压油行程中，对电磁阀3通电的开始点和通电时间是根据工况来确定的，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

如图8所示，在图中的a点进行单位驱动两个电磁阀3，本示例是在凸轮齿的0齿、2齿、4齿驱动第一电磁阀，驱动脉宽为A1，有效吸油行程为C1，在凸轮齿的1齿、3齿、5齿驱动第二电磁阀，驱动脉宽为A2，有效吸油行程为C2。

本发明在启动阶段，没有确定相位前，在压油阶段和吸油阶段均控制电磁阀3通电，由于电磁阀3通电时间很短，并不影响吸油阶段的吸油，又可以在压油阶段建立轨压，从而得到快速建立轨压的目的，加快启动速度。在单位控制电磁阀3时，在吸油阶段电磁阀3不通电，只在压油阶段使得电磁阀3通电，能减少了电磁力维持时间，提高系统的可靠性和控制精度。

Claims (5)

1.一种高压燃油泵的控制方法，所述高压燃油泵（1）包括低压腔（2）、电磁阀（3）、压力建立腔（4）、高压腔（5）以及凸轮轴（6）；在电磁阀（3）不通电时，通过电磁阀（3）内的弹簧（3b）能保持进油口（2c）打开；其特征是：

在捕获到凸轮轴（6）上的启动信号后，进行双位控制电磁阀（3）；

在进行双位控制电磁阀（3）的过程中，进行相位确定；

在相位确定后，进行单位控制电磁阀（3）。

2.根据权利要求1所述的高压燃油泵的控制方法，其特征是：所述双位控制电磁阀（3）时，高压燃油泵（1）在吸油阶段以及压油阶段，均对电磁阀（3）进行通电控制。

3.根据权利要求2所述的高压燃油泵的控制方法，其特征是：在吸油阶段对电磁阀（3）通电，关闭进油口（2c），以使得低压油不进入压力建立腔（4）内；

当电磁阀（3）断电后，利用电磁阀（3）内弹簧（3b）的弹性力、低压腔（2）与压力建立腔（4）间的压差打开进油口（2c），以使得低压油进入压力建立腔（4）内。

4.根据权利要求2所述的高压燃油泵的控制方法，其特征是：在压油阶段对电磁阀（3）通电，关闭进油口（2c），压力建立腔（4）内的燃油能压入高压腔（5）内；

当电磁阀（3）断电后，利用阀芯（3a）的端面（2d）的受力大于弹簧（3b）的弹性力，使得进油口（2c）保持关闭，以将压力建立腔（4）内的燃油继续压入高压腔（5）内。

5.根据权利要求1所述的高压燃油泵的控制方法，其特征是：在单位控制电磁阀（3）时，在吸油阶段电磁阀（3）不通电，只在压油阶段使得电磁阀（3）通电。