CN105332839A - 缸内直喷燃油机及其高压油泵的降噪方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法，其包括以下步骤：计算所述高压油泵中的燃油压力调节阀在充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流；实时检测所述燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流；通过控制所述燃油压力调节阀的通断电以使所述充磁电流在所述最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至所述充磁阶段结束。本发明的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法可以在不影响高压油泵工作的前提下降低其工作噪音，并能够延长燃油压力调节阀的使用寿命。本发明还公开了一种缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置和一种具有该降噪装置的缸内直喷燃油机。
Description
技术领域
本发明涉及燃油机技术领域，特别涉及一种缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法、一种缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置以及具有该降噪装置的缸内直喷燃油机。
背景技术
目前缸内直喷燃油机都包含高压燃油系统，如图1所示，高压燃油系统中都靠高压油泵来调节系统所需的燃油压力。而在高压油泵的控制中，主要是通过控制高压油泵内部的燃油压力调节阀来调节油压，将低压油路中的燃油泵射到高压油路中以进行供油，具体如图2所示。
对高压油泵中的燃油压力调节阀的控制主要包括充磁、保持、截止三个阶段。如图3所示，高压油泵主要是通过控制这三个阶段来调节燃油压力，其中，在充磁阶段，燃油压力调节阀一直保持通电状态，在这段时间里阀门是关闭的；在保持阶段，并在燃油压力调节阀充磁结束后，继续给燃油压力调节阀通电一段时间，使其保持关闭状态，以便油压能迅速建立；在截止阶段，燃油压力调节阀在保持阶段完成后断电以将阀门打开。
然而，目前对高压油泵的控制虽然能实现油压的调节功能，但高压油泵工作时的噪音非常大，甚至超过了发动机的噪音，给整车隔音带来难度。因此，目前高压油泵的控制技术需要改进。
发明内容
本申请是基于发明人对以下问题和事实的认识发现作出的：
高压油泵工作时，唯一因碰撞摩擦而发出声响的机构就是燃油压力调节阀动作，而燃油压力调节阀在关闭瞬间，会与进油嘴发生碰撞，噪音就是在燃油压力调节阀的阀门关闭瞬间撞击进油嘴时产生的。
相关技术中，如图4所示，根据燃油压力调节阀的电气特性，阀门撞击是出现在燃油压力调节阀的充磁阶段。由于缸内直喷燃油机建立油压需要在最短充磁时间并且响应控制要迅速，因此外部需要给燃油压力调节阀持续的充磁电流才能使阀门迅速关闭，但这样会导致阀门撞击进油嘴，从而发出强烈的噪音。
本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷。
为此，本发明的一个目的在于提出一种缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法，通过在充磁阶段对燃油压力调节阀进行分段充磁以降低噪音。
本发明的另一个目的在于提出一种缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法，包括以下步骤：计算所述高压油泵中的燃油压力调节阀在充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流；实时检测所述燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流；通过控制所述燃油压力调节阀的通断电以使所述充磁电流在所述最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至所述充磁阶段结束。
根据本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法，首先计算燃油压力调节阀在充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流，并实时检测燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流，然后通过控制燃油压力调节阀的通断电以使充磁电流在最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至充磁阶段结束，这样在充磁阶段通过控制充磁电流实现对燃油压力调节阀进行分段充磁，在确保燃油压力调节阀满足充磁电流的情况下降低阀门关闭的噪音，因此，本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法可以在不影响高压油泵工作的前提下降低其工作噪音，并能够延长燃油压力调节阀的使用寿命。
本发明另一方面实施例提出的一种缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置，包括：计算模块，用于计算所述高压油泵中的燃油压力调节阀在充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流；检测模块，用于实时检测所述燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流；控制模块，所述控制模块通过控制所述燃油压力调节阀的通断电以使所述充磁电流在所述最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至所述充磁阶段结束。
根据本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置，通过计算模块计算燃油压力调节阀在充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流，并通过检测模块实时检测燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流，然后控制模块通过控制燃油压力调节阀的通断电以使充磁电流在最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至充磁阶段结束，这样在充磁阶段通过控制充磁电流实现对燃油压力调节阀进行分段充磁，在确保燃油压力调节阀满足充磁电流的情况下降低阀门关闭的噪音，因此，本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置可以在不影响高压油泵工作的前提下降低其工作噪音，并能够延长燃油压力调节阀的使用寿命。
此外，本发明的实施例还提出了一种缸内直喷燃油机，其包括上述的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置。
本发明实施例的缸内直喷燃油机可以在不影响高压油泵工作的前提下降低其工作噪音，并能够延长燃油压力调节阀的使用寿命。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为目前缸内直喷燃油机的油路示意图；
图2为高压油泵的内部结构示意图；
图3为高压油泵的燃油压力调节阀的工作示意图；
图4为相关技术中燃油压力调节阀的工作电流曲线图；
图5为根据本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法的流程图；
图6为根据本发明一个实施例的燃油压力调节阀的工作电流曲线图；
图7为根据本发明一个具体实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法的流程图；以及
图8为根据本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
首先来分析相关技术中高压油泵工作时产生噪音的原因。图4为相关技术中燃油压力调节阀的工作电流曲线图，并且，燃油压力调节阀的工作电流如下表1所示。
表1
| 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | |
| Ip(充磁阶段峰值电流) | 5.2 | 8.5 | 11 | A |
| I2(保持阶段峰值电流) | - | 7.5 | 9 | A |
| I3(保持阶段最小电流) | 4.1 | 5.4 | - | A |
| Tcharge(充磁时间) | - | 1.3 | 1.65 | ms |
由图4和上表1可知，Tcharge为燃油压力调节阀的充磁时间，Ton为燃油压力调节阀的通电时间，Toff为燃油压力调节阀的断电时间，Ton-Tcharge为保持时间，Ip为燃油压力调节阀在充磁阶段的峰值电流，并且根据燃油压力调节阀的电气特性可知，阀门撞击是出现在燃油压力调节阀的充磁阶段。
由于噪音就是在充磁阶段产生的，并需要确保燃油压力调节阀的充磁电流和充磁时间，从图4和上表1可知，充磁一半时(例如充磁达到典型值时)充磁电流已经能满足燃油压力调节阀的工作需求。但由于充磁还需要保持一段时间，在充磁阶段完成时，充磁电流虽然没有超过燃油压力调节阀的工作电流的最大值，但也比典型值大许多，从而导致阀门撞击进油嘴力度加大，产生强烈的噪音。
本申请正是基于以上原因而提出的，以通过在充磁阶段对燃油压力调节阀进行分段充磁以降低噪音。
下面就参照附图来描述根据本发明实施例提出的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法、缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置以及具有该降噪装置的缸内直喷燃油机。
图5为根据本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法的流程图。如图5所示，该缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法包括以下步骤：
S1，计算高压油泵中的燃油压力调节阀在充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流。
其中，根据本发明的一个实施例，最大允许工作电流根据所述充磁阶段的峰值电流的最大值与最大峰值电流冗余量确定，所述最小允许工作电流根据所述充磁阶段的峰值电流的最小值与最小峰值电流冗余量确定。具体而言，最大允许工作电流＝充磁阶段的峰值电流Ip的最大值–最大峰值电流冗余量，最小允许工作电流＝充磁阶段的峰值电流Ip的最小值+最小峰值电流冗余量，其中最大峰值电流冗余量和最小峰值电流冗余量可根据整车的实际情况进行标定，并且充磁阶段的峰值电流Ip根据燃油压力调节阀的具体情况进行设定。
S2，实时检测燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流。
S3，通过控制燃油压力调节阀的通断电以使充磁电流在最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至充磁阶段结束。
根据本发明的一个实施例，在步骤S3中，通过控制所述燃油压力调节阀的通断电以使所述充磁电流在所述最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，具体包括：当所述充磁电流大于所述最大允许工作电流时，控制所述燃油压力调节阀的断电以使所述充磁电流降低；当所述充磁电流小于所述最小允许工作电流时，控制所述燃油压力调节阀的通电以使所述充磁电流升高。这样，可使得充磁电流在最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至充磁时间结束为止，具体如图6所示，从而确保燃油压力调节阀的阀门能有效地关闭并且能降低阀门关闭速度，减小阀门撞击进油嘴的力度，达到降低噪声的目的。
具体地，在本发明的一个实施例中，如图7所示，上述的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法包括以下步骤：
S701，控制燃油压力调节阀开始分段充磁。
S702，计算燃油压力调节阀在分段充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流。
S703，实时检测燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流。
S704，判断充磁电流是否大于最大允许工作电流。如果是，执行步骤S705；如果否，返回步骤S704，继续判断。
S705，控制燃油压力调节阀断电，例如断开燃油压力调节阀的12V供电，截止充磁，使得此时燃油压力调节阀打开，充磁电流下跌。
S706，判断充磁电流是否小于最小允许工作电流。如果是，执行步骤S707；如果否，返回步骤S706，继续判断。
S707，控制燃油压力调节阀通电，例如控制燃油压力调节阀导通12V电，继续进行充磁，使得充磁电流上升，返回步骤S704，继续判断。
从步骤S704-步骤S707可知，通过控制燃油压力调节阀的通断电以使充磁电流在所述最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，即使得充磁电流保持在典型值附近，直至充磁阶段结束。因此，本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法采用分段充磁的方式使得充磁电流保持在典型值附近，从而减小阀门撞击进油嘴的力度，降低噪音。
在本发明的实施例中，缸内直喷燃油机可以为缸内直喷汽油机。
根据本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法，首先计算燃油压力调节阀在充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流，并实时检测燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流，然后通过控制燃油压力调节阀的通断电以使充磁电流在最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至充磁阶段结束，这样在充磁阶段通过控制充磁电流实现对燃油压力调节阀进行分段充磁，在确保燃油压力调节阀满足充磁电流的情况下降低阀门关闭的噪音，因此，本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法可以在不影响高压油泵工作的前提下降低其工作噪音，并能够延长燃油压力调节阀的使用寿命。
图8为根据本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置的方框示意图。如图8所示，该缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置包括：计算模块10、检测模块20和控制模块30。
其中，计算模块10用于计算所述高压油泵中的燃油压力调节阀在充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流；检测模块20用于实时检测所述燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流；控制模块30通过控制所述燃油压力调节阀的通断电以使所述充磁电流在所述最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至所述充磁阶段结束。
根据本发明的一个实施例，当所述充磁电流大于所述最大允许工作电流时，所述控制模块控制所述燃油压力调节阀的断电以使所述充磁电流降低；当所述充磁电流小于所述最小允许工作电流时，所述控制模块控制所述燃油压力调节阀的通电以使所述充磁电流升高。
其中，所述最大允许工作电流根据所述充磁阶段的峰值电流的最大值与最大峰值电流冗余量确定，所述最小允许工作电流根据所述充磁阶段的峰值电流的最小值与最小峰值电流冗余量确定。
根据本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置，通过计算模块计算燃油压力调节阀在充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流，并通过检测模块实时检测燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流，然后控制模块通过控制燃油压力调节阀的通断电以使充磁电流在最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至充磁阶段结束，这样在充磁阶段通过控制充磁电流实现对燃油压力调节阀进行分段充磁，在确保燃油压力调节阀满足充磁电流的情况下降低阀门关闭的噪音，因此，本发明实施例的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置可以在不影响高压油泵工作的前提下降低其工作噪音，并能够延长燃油压力调节阀的使用寿命。
此外，本发明的实施例还提出了一种缸内直喷燃油机，其包括上述的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置。
其中，缸内直喷燃油机可以为缸内直喷汽油机。
本发明实施例的缸内直喷燃油机可以在不影响高压油泵工作的前提下降低其工作噪音，并能够延长燃油压力调节阀的使用寿命。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (9)
1.一种缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：
计算所述高压油泵中的燃油压力调节阀在充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流；
实时检测所述燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流；
通过控制所述燃油压力调节阀的通断电以使所述充磁电流在所述最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至所述充磁阶段结束。
2.如权利要求1所述的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法，其特征在于，通过控制所述燃油压力调节阀的通断电以使所述充磁电流在所述最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，具体包括：
当所述充磁电流大于所述最大允许工作电流时，控制所述燃油压力调节阀的断电以使所述充磁电流降低；
当所述充磁电流小于所述最小允许工作电流时，控制所述燃油压力调节阀的通电以使所述充磁电流升高。
3.如权利要求1或2所述的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法，其特征在于，所述最大允许工作电流根据所述充磁阶段的峰值电流的最大值与最大峰值电流冗余量确定，所述最小允许工作电流根据所述充磁阶段的峰值电流的最小值与最小峰值电流冗余量确定。
4.如权利要求1所述的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪方法，其特征在于，所述缸内直喷燃油机为缸内直喷汽油机。
5.一种缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置，其特征在于，包括：
计算模块，用于计算所述高压油泵中的燃油压力调节阀在充磁阶段的最大允许工作电流和最小允许工作电流；
检测模块，用于实时检测所述燃油压力调节阀在充磁阶段的充磁电流；
控制模块，所述控制模块通过控制所述燃油压力调节阀的通断电以使所述充磁电流在所述最大允许工作电流和最小允许工作电流之间变化，直至所述充磁阶段结束。
6.如权利要求5所述的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置，其特征在于，
当所述充磁电流大于所述最大允许工作电流时，所述控制模块控制所述燃油压力调节阀的断电以使所述充磁电流降低；
当所述充磁电流小于所述最小允许工作电流时，所述控制模块控制所述燃油压力调节阀的通电以使所述充磁电流升高。
7.如权利要求5或6所述的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置，其特征在于，所述最大允许工作电流根据所述充磁阶段的峰值电流的最大值与最大峰值电流冗余量确定，所述最小允许工作电流根据所述充磁阶段的峰值电流的最小值与最小峰值电流冗余量确定。
8.一种缸内直喷燃油机，其特征在于，包括如权利要求5-7任一项所述的缸内直喷燃油机的高压油泵的降噪装置。
9.如权利要求8所述的缸内直喷燃油机，其特征在于，所述缸内直喷燃油机为缸内直喷汽油机。
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| CN105332839B (zh) | 2018-09-11 |
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