CN109113885A - 一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统及喷射方法 - Google Patents
一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统及喷射方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109113885A CN109113885A CN201810862351.1A CN201810862351A CN109113885A CN 109113885 A CN109113885 A CN 109113885A CN 201810862351 A CN201810862351 A CN 201810862351A CN 109113885 A CN109113885 A CN 109113885A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electric
- pressure oil
- fuel injector
- controlled fuel
- injection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3827—Common rail control systems for diesel engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D2041/3881—Common rail control systems with multiple common rails, e.g. one rail per cylinder bank, or a high pressure rail and a low pressure rail
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
本发明是一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统及喷射方法。该系统包括高压油泵、低压油轨、高压油轨、电控喷油器Ⅰ、Ⅱ、单向阀和ECU；高压油泵分别与低压油轨和高压油轨连接；电控喷油器Ⅰ设置在发动机燃烧室上方；电控喷油器Ⅱ设置在高压油轨和电控喷油器Ⅰ之间的管路中；单向阀设置在低压油轨与电控喷油器Ⅰ之间的管路中；ECU通过电线与高压油泵、低压油轨、高压油轨、电控喷油器Ⅰ、Ⅱ相连。本发明是一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射统及喷射方法，在实现柴油喷射压力与发动机转速无关的同时，采用两个油轨，单缸两个电控喷油器，以实现单次喷油过程中喷油压力低和高变化，最终达到理想连续柔性可变喷油速率。
Description
技术领域
本发明属于柴油发动机用柴油喷射系统技术领域，具体的说是一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统及喷射方法。
背景技术
随着排放法规的日益严格，排气污染物的限值越来越低，尤其近几年柴油机排气污染物(主要是颗粒和氮氧化合物)的限值已达到国五或国六水平。为了实现同时降低上述两种排气污染物，使发动机排放达到排放法规的要求，电控高压共轨喷射技术成为满足排放法规的实施策略之一。
电控高压共轨喷射技术是指高压油泵、高压油轨、压力传感器和ECU组成的闭环系统，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种喷油方式；高压油泵把高压柴油输送到高压油轨中，对高压油轨内的柴油压力实现精确控制，达到喷油压力大小与发动机转速无关的目的，可以排除非共轨柴油机喷油压力对发动机转速的依赖。
电控高压共轨系统主要由电控单元、高压油泵、高压油轨、电控喷油器以及各种传感器等组成。电控喷油器是共轨式柴油喷射系统中最关键和最复杂的部件，它的作用是根据ECU发出的控制信号，通过控制电磁阀的开起和关闭，将高压油轨中的柴油以最佳的喷油时刻和喷油量喷入柴油机的燃烧室。
在单次喷油过程中，常规共轨喷油系统喷油压力恒定不变，使得电控喷油器主喷喷油速率形状仅为矩形，此特性对于发动机的燃烧、燃油经济性和燃烧噪音有直接的影响，不能满足发动机全工况的最佳需求。
发明内容
本发明提供一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统及喷射方法，在实现柴油喷射压力与发动机转速无关的同时，采用两个油轨，单缸两个电控喷油器，以实现单次喷油过程中喷油压力低和高变化，最终达到理想连续柔性可变喷油速率，喷油速率形状满足发动机全工况需求，解决了现有柴油喷射系统的上述不足。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统，该系统包括高压油泵1、低压油轨2、高压油轨3、电控喷油器Ⅱ4、电控喷油器Ⅰ5、单向阀6和电子控制单元ECU7；所述的高压油泵1分别与低压油轨2和高压油轨3通过管路连接；所述的电控喷油器Ⅰ5设置在发动机燃烧室10上方；所述的电控喷油器Ⅱ4设置在高压油轨3和电控喷油器Ⅰ5之间的管路中；所述的单向阀6设置在低压油轨2与电控喷油器Ⅰ5之间的管路中；所述的电子控制单元ECU7通过电线与高压油泵1、低压油轨2、高压油轨3、电控喷油器Ⅱ4和电控喷油器Ⅰ5相连；所述的电控喷油器Ⅱ4与电子控制单元ECU7之间的电流为电控喷油器Ⅱ驱动电流8；所述的电控喷油器Ⅰ5与电子控制单元ECU7之间的电流为电控喷油器Ⅰ驱动电流9。
所述的低压油轨2的入口与高压油泵1中的低压油泵出油口相连；所述的低压油轨2的出口与单向阀6的入口相连；所述的高压油轨3的入口与高压油泵1中的高压油泵出油口相连；所述的高压油轨3的出口与电控喷油器Ⅱ4的入口相连。
一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、所述的电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅰ5和单向阀6开启即电控喷油器Ⅰ驱动电流9和单向阀6开启，电控喷油器Ⅰ5以低压油轨2内压力进行喷射；
步骤二、当喷油2000～3000us后，电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅱ4开启即电控喷油器Ⅱ驱动电流8开启，在压力差作用下，单向阀6关闭，电控喷油器Ⅰ5以高压油轨3内压力进行喷射；
步骤三、1000～2000us后，电控喷油器Ⅰ5和电控喷油器Ⅱ4同时关闭。
所述的低压油轨2在高压油泵1作用下建立500bar～1200bar的压力。
所述的高压油轨3在高压油泵1作用下建立1000bar～2200bar的压力。
所述的电控喷油器Ⅰ驱动电流9开启关闭时长为3000μs～5000μs，所述的电控喷油器Ⅱ驱动电流8开启关闭时长为1000μs～2000μs，且电控喷油器Ⅰ驱动电流9关闭时刻与电控喷油器Ⅱ驱动电流8关闭时刻相同。
本发明的有益效果为：本发明为了实现油耗和排放的降低，发动机全工况下需要梯形、靴形、矩形多种喷油规律，常规共轨系统只能实现一种矩形喷油规律，对发动机降油耗和排放不利。本发明能够实现梯形、靴形、矩形多种柔性可变喷油规律，能满足发动机全工况对喷油规律的需求，实现油耗和排放的降低，相对常规共轨系统能降油耗3％左右。同时由于喷油规律的变化，相对常规系统可以降低最高喷射压力，进而降低高压油泵驱动峰值扭矩，降低高压油泵内部传动系统设计难度，提升高压油泵内部传动系统可靠性。
附图说明
图1为本发明中柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统的结构示意图；
图2为本发明中电控喷油器Ⅱ驱动电流示意图；
图3为本发明中电控喷油器Ⅰ驱动电流示意图。
图中，1、高压油泵；2、低压油轨；3、高压油轨；4、电控喷油器Ⅱ；5、电控喷油器Ⅰ；6、单向阀；7、电子控制单元ECU；8、电控喷油器Ⅱ驱动电流；9、电控喷油器Ⅰ驱动电流；10、发动机燃烧室。
具体实施方式
参阅图1、图2和图3，一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统，该系统包括高压油泵1、低压油轨2、高压油轨3、电控喷油器Ⅱ4、电控喷油器Ⅰ5、单向阀6和电子控制单元ECU7。
所述的高压油泵1分别与低压油轨2和高压油轨3通过管路连接；所述的电控喷油器Ⅰ5设置在发动机燃烧室10上方，向燃烧室内喷射柴油；所述的电控喷油器Ⅱ4设置在高压油轨3和电控喷油器Ⅰ5之间的管路中，向电控喷油器Ⅰ5内喷射柴油；所述的单向阀6设置在低压油轨2与电控喷油器Ⅰ5之间的管路中，从油轨向电控喷油器Ⅰ侧导通，反向则关闭；所述的电子控制单元ECU7通过电线与高压油泵1、低压油轨2、高压油轨3、电控喷油器Ⅱ4和电控喷油器Ⅰ5相连；所述的电控喷油器Ⅱ4与电子控制单元ECU7之间的电流为电控喷油器Ⅱ驱动电流8；所述的电控喷油器Ⅰ5与电子控制单元ECU7之间的电流为电控喷油器Ⅰ驱动电流9。
所述的低压油轨2的入口与高压油泵1中的低压油泵出油口相连；所述的低压油轨2的出口与单向阀6的入口相连；所述的高压油轨3的入口与高压油泵1中的高压油泵出油口相连；所述的高压油轨3的出口与电控喷油器Ⅱ4的入口相连。
一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、所述的电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅰ5和单向阀6开启即电控喷油器Ⅰ驱动电流9和单向阀6开启，电控喷油器Ⅰ5以低压油轨2内压力进行喷射；
步骤二、当喷油2000～3000us后，电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅱ4开启即电控喷油器Ⅱ驱动电流8开启，在压力差作用下，单向阀6关闭，电控喷油器Ⅰ5以高压油轨3内压力进行喷射；
步骤三、1000～2000us后，电控喷油器Ⅰ5和电控喷油器Ⅱ4同时关闭。
所述的低压油轨2在高压油泵1作用下建立500bar～1200bar的压力。
所述的高压油轨3在高压油泵1作用下建立1000bar～2200bar的压力。
所述的电控喷油器Ⅰ驱动电流9开启关闭时长为3000μs～5000μs，所述的电控喷油器Ⅱ驱动电流8开启关闭时长为1000μs～2000μs，且电控喷油器Ⅰ驱动电流9关闭时刻与电控喷油器Ⅱ驱动电流8关闭时刻相同。
电子控制单元ECU7按标定好的控制MAP控制高压油泵，通过油轨上的压力传感器实现柴油喷射压力的稳定闭环控制；高压油泵1分别控制低压油轨2和高压油轨3，实现两个油轨的一低、一高恒定压力。电子控制单元ECU7按标定好的控制MAP控制电控喷油器Ⅰ5开启和关闭，根据发动机工况需求实现喷油正时和喷油量的控制；电控单元按标定好的控制MAP控制电控喷油器Ⅱ4开启和关闭，在电控喷油器Ⅱ4开启前，低轨压腔一直与电控喷油器Ⅰ5相通，喷油压力等于低轨压压力，当电控喷油器Ⅱ4开启后，单向阀6关闭，低轨压与电控喷油器Ⅰ5通道被切断，高轨压通过电控喷油器Ⅱ4与电控喷油器Ⅰ5连通，此时喷油压力等于高轨压压力，实现理想连续柔性可变喷油速率。
实施例一：低压油轨2在高压油泵1作用下建立500bar压力，高压油轨3在高压油泵1作用下建立1000bar压力，电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅰ5开启3000us,2000us后电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅱ4开启1000us，3000us时电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅰ5和电控喷油器Ⅱ4同时关闭。
实施例二：低压油轨2在高压油泵1作用下建立1200bar压力，高压油轨3在高压油泵1作用下建立2200bar压力，电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅰ5开启5000us,3000us后电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅱ4开启2000us，5000us时电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅰ5和电控喷油器Ⅱ4同时关闭。
实施例三：低压油轨2在高压油泵1作用下建立850bar压力，高压油轨3在高压油泵1作用下建立1600bar压力，电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅰ5开启4000us,2500us后电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅱ4开启1500us，4000us时电子控制单元ECU7控制电控喷油器Ⅰ5和电控喷油器Ⅱ4同时关闭。
Claims (6)
1.一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统，其特征在于，该系统包括高压油泵(1)、低压油轨(2)、高压油轨(3)、电控喷油器Ⅱ(4)、电控喷油器Ⅰ(5)、单向阀(6)和电子控制单元ECU(7)；所述的高压油泵(1)分别与低压油轨(2)和高压油轨(3)通过管路连接；所述的电控喷油器Ⅰ(5)设置在发动机燃烧室(10)上方；所述的电控喷油器Ⅱ(4)设置在高压油轨(3)和电控喷油器Ⅰ(5)之间的管路中；所述的单向阀(6)设置在低压油轨(2)与电控喷油器Ⅰ(5)之间的管路中；所述的电子控制单元ECU(7)通过电线与高压油泵(1)、低压油轨(2)、高压油轨(3)、电控喷油器Ⅱ(4)和电控喷油器Ⅰ(5)相连；所述的电控喷油器Ⅱ(4)与电子控制单元ECU(7)之间的电流为电控喷油器Ⅱ驱动电流(8)；所述的电控喷油器Ⅰ(5)与电子控制单元ECU(7)之间的电流为电控喷油器Ⅰ驱动电流(9)。
2.根据权利要求1所述的一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统，其特征在于，所述的低压油轨(2)的入口与高压油泵(1)中的低压油泵出油口相连；所述的低压油轨(2)的出口与单向阀(6)的入口相连；所述的高压油轨(3)的入口与高压油泵(1)中的高压油泵出油口相连；所述的高压油轨(3)的出口与电控喷油器Ⅱ(4)的入口相连。
3.根据权利要求1所述的一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统的喷射方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、所述的电子控制单元ECU(7)控制电控喷油器Ⅰ(5)和单向阀(6)开启即电控喷油器Ⅰ驱动电流(9)和单向阀(6)开启，电控喷油器Ⅰ(5)以低压油轨(2)内压力进行喷射；
步骤二、当喷油2000～3000us后，电子控制单元ECU(7)控制电控喷油器Ⅱ(4)开启即电控喷油器Ⅱ驱动电流(8)开启，在压力差作用下，单向阀(6)关闭，电控喷油器Ⅰ(5)以高压油轨(3)内压力进行喷射；
步骤三、1000～2000us后，电控喷油器Ⅰ(5)和电控喷油器Ⅱ(4)同时关闭。
4.根据权利要求3所述的一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统的喷射方法，其特征在于，所述的低压油轨(2)在高压油泵(1)作用下建立500bar～1200bar的压力。
5.根据权利要求3所述的一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统的喷射方法，其特征在于，所述的高压油轨(3)在高压油泵(1)作用下建立1000bar～2200bar的压力。
6.根据权利要求3所述的一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统的喷射方法，其特征在于，所述的电控喷油器Ⅰ驱动电流(9)开启关闭时长为3000μs～5000μs，所述的电控喷油器Ⅱ驱动电流(8)开启关闭时长为1000μs～2000μs，且电控喷油器Ⅰ驱动电流(9)关闭时刻与电控喷油器Ⅱ驱动电流(8)关闭时刻相同。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810862351.1A CN109113885A (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统及喷射方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810862351.1A CN109113885A (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统及喷射方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109113885A true CN109113885A (zh) | 2019-01-01 |
Family
ID=64863871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810862351.1A Pending CN109113885A (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统及喷射方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109113885A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005325779A (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Denso Corp | ディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置 |
| CN1873211A (zh) * | 2006-06-13 | 2006-12-06 | 天津大学 | 柴油机可调整超高压燃油喷射压力发生系统 |
| CN102192033A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-09-21 | 潍柴动力股份有限公司 | 用于控制柴油发动机的高压共轨系统的设备和方法 |
| CN102900579A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-01-30 | 哈尔滨工程大学 | 可变喷油压力双增压共轨喷油系统 |
| CN103967675A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-08-06 | 北京理工大学 | 一种柴油机高压共轨喷油器综合采集系统 |
| CN107035559A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-08-11 | 中国第汽车股份有限公司 | 一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统 |
| CN107503870A (zh) * | 2017-10-10 | 2017-12-22 | 中国第汽车股份有限公司 | 柴油机燃油供给系统 |
| CN208845276U (zh) * | 2018-08-01 | 2019-05-10 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统 |
-
2018
- 2018-08-01 CN CN201810862351.1A patent/CN109113885A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005325779A (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Denso Corp | ディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置 |
| CN1873211A (zh) * | 2006-06-13 | 2006-12-06 | 天津大学 | 柴油机可调整超高压燃油喷射压力发生系统 |
| CN102192033A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-09-21 | 潍柴动力股份有限公司 | 用于控制柴油发动机的高压共轨系统的设备和方法 |
| CN102900579A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-01-30 | 哈尔滨工程大学 | 可变喷油压力双增压共轨喷油系统 |
| CN103967675A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-08-06 | 北京理工大学 | 一种柴油机高压共轨喷油器综合采集系统 |
| CN107035559A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-08-11 | 中国第汽车股份有限公司 | 一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统 |
| CN107503870A (zh) * | 2017-10-10 | 2017-12-22 | 中国第汽车股份有限公司 | 柴油机燃油供给系统 |
| CN208845276U (zh) * | 2018-08-01 | 2019-05-10 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106870207B (zh) | 供水设备和控制电泵供水喷入发动机燃烧室的方法与设备 | |
| CN107580654B (zh) | 用于运行用于喷射水到内燃机中的设备的方法 | |
| CN102705120B (zh) | 双燃料电控单体喷射器 | |
| EP1195514A3 (en) | Device for controlling the flow of a high-pressure pump in a common-rail fuel injection system of an internal combustion engine | |
| CN101443542B (zh) | 用于控制内燃机的装置和方法 | |
| CN107035559A (zh) | 一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统 | |
| CN202883194U (zh) | 两个电磁阀相继的柴油发动机用二段燃料喷射阀 | |
| CN110657054B (zh) | 低高压供油系统 | |
| CN202718789U (zh) | 双燃料电控单体喷射器 | |
| CN106523228A (zh) | 一种低功率柴油发电机燃油喷射电控单体泵 | |
| CN208845275U (zh) | 柴油机用双共轨机械喷油器可变喷油速率喷射系统 | |
| CN208845276U (zh) | 一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统 | |
| CN102900579A (zh) | 可变喷油压力双增压共轨喷油系统 | |
| CN203430672U (zh) | 电控单体泵燃油喷射系统 | |
| CN103047059A (zh) | 发动机电控燃油喷射系统 | |
| EP1321664A3 (en) | Fuel injection system with an apparatus for removing air from fuel | |
| US20110265759A1 (en) | Internal combustion engine having independent gas supply with no compression stroke | |
| CN109026419A (zh) | 柴油机用双共轨机械喷油器可变喷油速率喷射系统及方法 | |
| CN109113885A (zh) | 一种柴油发动机用可变喷油速率柴油喷射系统及喷射方法 | |
| CN101922391B (zh) | 柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵 | |
| CN208950719U (zh) | 一种柴油发动机用双共轨可变喷油速率柴油喷射系统 | |
| CN203098109U (zh) | 发动机电控燃油喷射系统 | |
| CN111022232A (zh) | 一种柴油发动机用共轨燃油喷射系统及其控制方法 | |
| CN112814816B (zh) | 一种高压共轨燃油喷射系统及其控制方法 | |
| RU194935U1 (ru) | Система кратковременного форсирования силовой установки танка с устройством корректировки угла начала впрыска топлива |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190101 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |