CN107366584A - 用于控制车辆的燃料压力阀的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于控制车辆的燃料压力阀的方法和系统。所公开的控制方法包括：发动机起动进入步骤，当控制器接收到点火开关接通信号时，控制控制器以增加当前目标燃料压力与实际燃料压力之间的容许偏差；燃料压力确定步骤，控制控制器以确定目标燃料压力与由传感器测得的实际燃料压力之间的偏差值是否大于容许偏差；以及阀控制步骤，控制控制器以确定用于控制燃料压力阀的开度的占空比值，然后控制控制器以使用所确定的占空比值打开燃料压力阀，由此减小实际燃料压力。

Description

用于控制车辆的燃料压力阀的方法和系统

技术领域

本发明涉及用于控制车辆的燃料压力阀的方法和系统，更具体地，涉及一种用于控制燃料压力阀以调整供给到燃料喷射器的燃料的压力的方法和系统。

背景技术

车辆可以配备有用于以预定高压或更高压力喷射燃料的共轨。另一方面，共轨式发动机可以配备有燃料压力阀，用于通过使存在于共轨中的燃料回流到燃料箱来调整燃料压力。

这种燃料压力阀可以是机械型或螺线管型。特别地，当由设置在共轨处的燃料压力传感器测得的实际燃料压力与目标燃料压力不同时，打开螺线管型燃料压力阀，使燃料回流到燃料箱，由此存在于共轨中的燃料的压力接近目标燃料压力。

为了使实际燃料压力有效地接近目标燃料压力，燃料压力阀在使用占空比值(duty value)进行控制的同时反复操作。在实际燃料压力和目标燃料压力之间的差值小且这种小差值被维持的状态下，连续地进行燃料压力阀的操作，并且因此可能增加操作噪声。

在本发明背景部分中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不应被视为承认或以任何形式暗示该信息形成本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在有效地减少用于调整共轨的燃料压力的燃料压力阀的噪声产生。

根据本发明的方面，通过提供如下用于控制车辆的燃料压力阀的方法，可以实现上述和其它目标，所述方法包括：发动机起动进入步骤：当控制器接收到点火开关接通信号时，控制控制器以增加当前目标燃料压力与实际燃料压力之间的容许偏差；经过时间确定步骤：控制控制器以确定在控制器接收到点火开关接通信号之后经过的时间是否大于基准时间；燃料压力确定步骤：当在经过时间确定步骤中确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间等于或小于所述基准时间时，控制控制器以确定目标燃料压力与由传感器测得的实际燃料压力之间的偏差值是否大于所述容许偏差；以及阀控制步骤：当目标燃料压力与测得的实际燃料压力之间的偏差值大于所述容许偏差时，控制控制器以确定用于控制燃料压力阀的开度的占空比值，然后控制控制器以使用所确定的占空比值来打开燃料压力阀，由此减小实际燃料压力。

所述目标燃料压力可以是使用当前发动机RPM作为参数确定的可变值。

该方法还可以包括：返回步骤：当在经过时间确定步骤中确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间大于所述基准时间时，控制控制器以使在发动机起动进入步骤中增加的容许偏差返回到容许偏差增加之前保持的值。

随着目标燃料压力与实际燃料压力之间的偏差值增加，控制器可以增加燃料压力阀的占空比值。

根据本发明的另一方面，提供一种用于控制车辆的燃料压力阀的系统，包括：使用占空比值控制以打开或关闭的燃料压力阀，所述燃料压力阀用于使通过燃料泵供给到喷射器的燃料返回到燃料箱，由此实现燃料压力的降低；传感器，用于测量实际燃料压力；和控制器，用于：在接收到点火开关接通信号时增加当前目标燃料压力与实际燃料压力之间的容许偏差，确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间是否大于基准时间，当在经过时间确定步骤中确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间等于或小于所述基准时间时，确定目标燃料压力与由所述传感器测得的实际燃料压力之间的偏差值是否大于所述容许偏差，当目标燃料压力与测得的实际燃料压力之间的偏差值大于所述容许偏差时，确定用于控制所述燃料压力阀的开度的占空比值，然后使用所确定的占空比值打开所述燃料压力阀，由此减小实际燃料压力。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将从一起用于解释本发明的某些原理的并入本文的附图和下面的详细描述中变得显而易见或被更详细地阐述。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的用于控制车辆的燃料压力阀的方法的流程图；

图2是示出根据本发明实施例的用于控制车辆的燃料压力阀的系统的图；以及

图3是示出通过根据本发明的所示实施例的车辆燃料压力阀控制方法控制的燃料压力阀的操作的曲线图。

应当理解，附图不一定按比例绘制，其呈现说明本发明的基本原理的各种特征部的一定程度的简化的表示。包括，例如，具体尺寸、取向、位置和形状的本文公开的本发明的具体设计特征将部分地由特定的预期应用和使用环境来确定。

在附图中，贯穿附图的几个图，附图标号指本发明的相同或等同的部件。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出，并且在下面描述。虽然将结合示例性实施例来描述本发明，但是应当理解，本描述并不旨在将本发明限制于那些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施例，而且涵盖可包括在由随附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替代、修改、等同物和其它实施例。

现在将详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出。尽可能地，在整个附图中将使用相同的附图标号，以指相同或相似的部件。

参考图1至图3，示出了根据本发明示例性实施例的用于控制车辆的燃料压力阀150的方法。如图1至图3中所示，控制方法包括：发动机起动进入步骤S100，当控制器200接收到点火开关接通信号时，控制控制器200以增加当前目标燃料压力和实际燃料压力之间的容许偏差；经过时间确定步骤S200，控制控制器200以确定在控制器200接收到点火开关接通信号之后经过的时间是否大于基准时间；燃料压力确定步骤，在经过时间确定步骤S200中确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间等于或小于基准时间时，控制控制器200以确定目标燃料压力和由传感器测得的实际燃料压力之间的偏差值是否大于容许偏差；以及阀控制步骤S300，当目标燃料压力和测得的实际燃料压力之间的偏差值大于容许偏差时，控制控制器200以确定用于控制燃料压力阀150的开度的占空比值，然后控制控制器200以使用所确定的占空比值来打开燃料压力阀150，从而减小实际燃料压力。

这将进行详细描述。在发动机起动进入步骤S100，在接收到点火开关接通信号时，控制器200增加当前目标燃料压力和实际燃料压力之间的容许偏差。

当在接收到点火开关接通信号之后发动机起动时，发动机的RPM从停止状态下的值急剧增加到怠速状态下的值。在本发明的示例性实施例中，如下面将描述的，目标燃料压力是基于发动机的RPM来确定的。在这点上，根据发动机RPM在发动机起动时(在起动状态下)急剧增加，目标燃料压力在发动机起动时也急剧增加。

另一方面，在本发明的示例性实施例中，实际燃料压力是指由传感器单元220针对存在于共轨20中的燃料测得的实际压力。随着目标燃料压力急剧增加，实际燃料压力也根据目标燃料压力急剧增加。

在这种情况下，目标燃料压力是由控制器200计算的值，并且在发动机RPM达到怠速RPM之后被保持在预定值。实际燃料压力通过输出功率急剧增加的燃料泵来急剧增加，以便追随(approach)急剧增加的目标燃料压力。在这种情况下，在达到目标燃料压力之后，由于前一刻的燃料压力增加的影响，实际燃料压力可能超过与怠速RPM对应的目标燃料压力。然而，实际燃料压力然后减小到等于目标燃料压力。

也就是说，在发动机起动时，实际燃料压力追随与怠速RPM对应的目标燃料压力可能被延迟。特别地，发生实际燃料压力在超过目标燃料压力之后减小的过程。

另一方面，当实际燃料压力超过目标燃料压力，以至于实际燃料压力和目标燃料压力之间的偏差值大于容许偏差时，燃料压力阀150被打开。在本发明的示例性实施例中，燃料压力阀150被安装到共轨20，以在打开时使燃料回流。当共轨20中存在的一部分燃料回流时，实际燃料压力减小。因此，由传感器单元220测得的实际燃料压力追随目标燃料压力。

在常规情况下，当实际燃料压力和目标燃料压力之间的偏差值因车辆的发动机起动状态而暂时急剧增加时，燃料压力阀150被打开以减小实际燃料压力。使用占空比值进行控制燃料压力阀150的这种操作。在这种情况下，因此，燃料压力阀150被反复地操作。

为了在车辆行驶期间提高实际燃料压力追随目标燃料压力的灵敏度，可以在减少燃料压力阀150的操作时间，但增加燃料压力阀150操作的次数，以便提高燃料压力阀150的准确度和响应特性的条件下，基于实验值来确定正常情况下的实际燃料压力和目标燃料压力之间的容许偏差。

当然，如在发动机起动的状态下那样，当实际燃料压力和目标燃料压力之间的偏差值急剧增加到高于正常水平时，在容许偏差被保持在用于提高燃料压力阀150的准确度和响应特性的预定值的条件下，燃料压力阀150操作的次数急剧增加，以减小实际燃料压力。

因此，在本发明的示例性实施例中，控制器200增加实际燃料压力和目标燃料压力之间的容许偏差，使得在接收到点火开关接通信号时，容许偏差超过与正常车辆行驶状态关联地预定的目标值，以增加燃料压力阀150的单位操作时间，同时减少燃料压力阀150操作的次数。因此，降低了操作噪声。这是可能的，因为即使在发动机起动时用于实际燃料压力追随目标燃料压力的燃料压力阀150的准确度和响应特性稍微低于车辆行驶状态下的准确度和响应特性，也不存在问题。

在这种情况下，容许偏差相对于常规情况下使用的预定值的增加量可以以各种方式在实验上或理论上确定。例如，当假定常规情况下的预定容许偏差为3.5MPa时，根据本发明增加的容许偏差可以被确定为大约10MPa，对应于常规情况下的预定容许偏差的几倍以上。

另一方面，在经过时间确定步骤S200，控制器200确定在控制器200接收到点火开关接通信号之后经过的时间是否大于基准时间。如上所述，当容许偏差减小时，用于使实际燃料压力追随目标燃料压力的燃料压力阀150的准确度和响应特性被提高。另一方面，当容许偏差增加时，用于使实际燃料压力追随目标燃料压力的燃料压力阀150的准确度和响应特性被降低。然而，在后一种情况下，燃料压力阀150操作的次数被减少，并且燃料压力阀150的单位操作时间被增加。

与车辆行驶状态下不同的是，在发动机起动时，通过增加容许偏差，减少燃料压力阀150操作的次数是有利的。然而，在车辆行驶状态下，在燃料经济性或发动机性能方面有利的是，根据发动机RPM的变化来将实际燃料压力控制为高度可靠地追随目标燃料压力。

为此，尽管在发动机起动时为了减少燃料压力阀150的操作噪声，增加实际燃料压力和目标燃料压力之间的容许偏差，但是需要随后将容许偏差返回到与常规情况下用于车辆行驶状态的预定值对应的值。在本发明的示例性实施例中，控制器200确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间是否大于基准时间。基于确定结果，确定是否应当保持从预定值增加的目标燃料压力。

可以基于实验结果或理论内容以各种方式确定基准时间。优选地，基于以下时间来确定基准时间：在容许偏差已经增加了的状况下，随着实际燃料压力在超过目标燃料压力之后根据燃料压力阀150的操作而减小，当实际燃料压力和目标燃料之间的偏差值变成等于或小于容许偏差时的时间。

更优选地，基于以下时间来确定基准时间：当根据容许偏差的增加量降低以追随目标燃料压力的实际燃料压力和目标燃料压力之间的偏差值变成等于或小于与在容许偏差增加之前保持的值(即常规情况下的预定值)对应的容许偏差时的时间。在这种情况下，即使当容许偏差返回到预定值时，也不需要燃料压力阀150的重复操作。因此，存在减少操作噪声的产生的优点。

另一方面，在燃料压力确定步骤中，当确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间等于或小于基准时间时，控制器200确定目标燃料压力和由传感器测得的实际燃料压力之间的偏差值是否大于容许偏差。

在这种情况下，与在常规情况下实际燃料压力和目标燃料压力之间的容许偏差对应于预定值的情况相比，燃料压力阀150的操作时段减少。在图3中，示出了根据本发明的减少的燃料压力阀150的操作时段。

另一方面，在阀控制步骤S300中，在燃料压力确定步骤确定目标燃料压力和实际燃料压力之间的偏差值大于容许偏差时，控制器200确定用于控制燃料压力阀150的开度的占空比值，然后使用所确定的占空比值打开燃料压力阀150，从而减小实际燃料压力。

当燃料压力阀150基于增加超过常规情况下的预定值的容许偏差而操作时，与常规情况相比，燃料压力阀150操作的次数减少。在这种情况下，与常规情况相比，由于燃料压力阀150的操作产生的噪声也减小。

根据增加超过预定值的容许偏差，实际燃料压力具有等于或小于容许偏差的偏差值的同时追随目标燃料压力。随后，通过由发动机的驱动和燃料泵的输出功率的调整引起的燃料消耗，实际燃料压力朝着目标燃料压力逐渐减小，并且因此可以变成等于目标燃料压力。

另一方面，在根据本发明的所示实施例的控制车辆的燃料压力阀150的方法中，目标燃料压力是使用当前发动机RPM作为参数确定的可变值。

如上所述，当发动机RPM增加时，燃料消耗也增加。因此，在该状态下，需要增加目标燃料压力。在这点上，在本发明的示例性实施例中，连接到每个喷射器的共轨20的目标燃料压力是使用发动机RPM作为参数确定的可变值。用于确定目标燃料压力的参数还可以包括加速踏板的按压水平。

另一方面，如图1和图2中所示，根据本发明的所示实施例的控制车辆的燃料压力阀150的方法还包括返回步骤S400：当在经过时间确定步骤S200确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间大于基准时间时，控制控制器200，将在发动机起动进入步骤S100增加的容许偏差返回到容许偏差增加之前保持的值。

如上所述，作为用于将增加超过预定值的容许偏差返回到常规情况下的预定值的基准，确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间是否大于基准时间。当经过时间大于基准时间时，在发动机起动进入步骤S100增加的容许偏差返回到其增加之前保持的值，即预定值。

因此，在燃料压力阀150操作的次数显著增加的发动机起动期间，燃料压力阀150操作的次数减少。在随后的车辆行驶状态下，提高了实际燃料压力对目标燃料压力的追随性。

另一方面，如图1和图2中所示，在根据本发明的所示实施例的控制车辆的燃料压力阀150的方法中，随着目标燃料压力和实际燃料压力之间的偏差值增加，控制器200在阀控制步骤S300增加燃料压力阀150的占空比值。

具体地，当目标燃料压力和实际燃料压力之间的偏差值增加时，实际燃料压力的要求的减小量的水平也增加。也就是说，当偏差值增加时，增加燃料压力阀150的操作时间是有利的。

因此，在本发明的所示实施例中，当偏差值增加时，通过增加燃料压力阀150的占空比值来增加燃料压力阀150的单位操作时间。在发动机起动进入状态下，燃料压力阀150是在与偏差值相关联的容许偏差增加的状况下驱动的。因此，与常规情况相比，可以增加燃料压力阀150的单位操作时间，同时减少燃料压力阀150操作的次数。

另一方面，参考图2，示出了根据本发明的示例性实施例的用于控制车辆的燃料压力阀150的系统。如图2中所示，控制系统包括：燃料压力阀150，使用占空比值控制以打开或关闭，并且用于将通过燃料泵供给到喷射器的燃料返回到燃料箱30，从而实现燃料压力的减小；以及传感器单元220，用于测量实际燃料压力。控制系统还包括控制器200，其在接收到点火开关接通信号时增加当前目标燃料压力和实际燃料压力之间的容许偏差，确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间是否大于基准时间，当在经过时间确定步骤S200确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间等于或小于基准时间时，确定目标燃料压力和由传感器单元220测得的实际燃料压力之间的偏差值是否大于容许偏差，当目标燃料压力和测得的实际燃料压力之间的偏差值大于容许偏差时，确定用于控制燃料压力阀150的开度的占空比值，然后使用所确定的占空比值打开燃料压力阀150，从而减小实际燃料压力。

这将进行详细描述。基于占空比值，控制燃料压力阀150的打开或关闭。燃料压力阀150将通过燃料泵供给到喷射器的燃料返回到燃料箱30，从而实现燃料压力的减小，并且传感器单元220用于测量实际燃料压力。

在本发明的示例性实施例中，喷射器连接到共轨20。燃料压力阀150优选地被设置在共轨20处，以将共轨20中存在的燃料返回到燃料箱30。因此，在共轨20中确立的燃料压力减小。

另一方面，设置传感器单元220以测量实际燃料压力。传感器单元220优选地连接到共轨20，以测量共轨20的内部燃料压力。传感器单元220还用于发送表示测得的实际燃料压力的值。

另一方面，控制器200在接收到点火开关接通信号时增加当前目标燃料压力和实际燃料压力之间的容许偏差，并且确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间是否大于基准时间。当在燃料压力确定步骤S200中确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间等于或小于基准时间时，控制器200确定目标燃料压力和由传感器单元220测得的实际燃料压力之间的偏差值是否大于容许偏差。当目标燃料压力和测得的实际燃料压力之间的偏差值大于容许偏差时，控制器200确定用于控制燃料压力阀150的开度的占空比值，然后使用所确定的占空比值打开燃料压力阀150，从而减小实际燃料压力。

根据上述燃料压力阀控制方法和系统，可以有效地减少用于调节共轨的燃料压力的燃料压力阀的噪声的产生。

特别地，当控制器接收到车辆点火接通信号时，实际燃料压力和目标燃料压力之间的容许偏差增加超过预定值。因此，由于在发动机起动期间发生的发动机RPM的急剧增加引起的目标燃料压力的急剧增加，实际燃料压力急剧增加超过目标燃料压力，并且随后减小。因此，可以有效地降低燃料压力阀的操作噪声。

另一方面，当接收到点火开关接通信号之后经过的时间大于基准时间时，增加超过预定值的容许偏差返回到预定值。因此，可以提高在车辆行驶状态下实际燃料压力追随目标燃料压力的准确度。

为了在随附权利要求中便于解释和准确定义，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“向上”、“向下”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后面”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内”、“外”、“向前”和“向后”用来参考如附图中所示的这些特征的位置来描述示例性实施例的特征。

已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的具体示例性实施例的前述描述。它们并不旨在是穷尽的或将本发明限制为所公开的精确形式，并且显然地，根据上述教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述示例性实施例是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够做出和利用本发明的各种示例性实施例，以及其各种替代和修改。本发明的范围旨在由随附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于控制车辆的燃料压力阀的方法，包括：

发动机起动进入步骤：当控制器接收到点火开关接通信号时，控制控制器以增加当前目标燃料压力与实际燃料压力之间的容许偏差；

经过时间确定步骤：控制控制器以确定在控制器接收到点火开关接通信号之后经过的时间是否大于预定时间；

燃料压力确定步骤：当在经过时间确定步骤中确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间等于或小于所述预定时间时，控制控制器以确定目标燃料压力与由传感器测得的实际燃料压力之间的偏差值是否大于所述容许偏差；以及

阀控制步骤：当目标燃料压力与测得的实际燃料压力之间的偏差值大于所述容许偏差时，控制控制器以确定用于控制燃料压力阀的开度的占空比值，然后控制控制器以使用所确定的占空比值来打开燃料压力阀，由此减小实际燃料压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标燃料压力是使用当前发动机每分钟转数(RPM)作为参数确定的可变值。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

返回步骤：当在经过时间确定步骤中确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间大于所述预定时间时，控制控制器以使在发动机起动进入步骤中增加的容许偏差返回到容许偏差增加之前保持的值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，随着目标燃料压力与实际燃料压力之间的偏差值增加，控制器增加燃料压力阀的占空比值。

5.一种用于控制车辆的燃料压力阀的系统，包括：

使用占空比值控制以打开或关闭的燃料压力阀，所述燃料压力阀用于使通过燃料泵供给到喷射器的燃料返回到燃料箱，由此实现燃料压力的降低；

传感器，用于测量实际燃料压力；和

控制器，用于：在接收到点火开关接通信号时增加当前目标燃料压力与实际燃料压力之间的容许偏差，确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间是否大于预定时间，当在经过时间确定步骤中确定在接收到点火开关接通信号之后经过的时间等于或小于所述预定时间时，确定目标燃料压力与由所述传感器测得的实际燃料压力之间的偏差值是否大于所述容许偏差，当目标燃料压力与测得的实际燃料压力之间的偏差值大于所述容许偏差时，确定用于控制所述燃料压力阀的开度的占空比值，然后使用所确定的占空比值打开所述燃料压力阀，由此减小实际燃料压力。