CN111878245A - 燃油系统的控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于燃油系统技术领域，具体涉及一种燃油系统的控制装置及控制方法。本发明的燃油系统的控制装置包括：喷油泵，喷油泵包括柱塞体；低压油路，低压油路与柱塞体的进油口连接；出油计量阀，出油计量阀设置于柱塞体与低压油路之间，控制出油计量阀开启或关闭能够断开或连通低压油路和柱塞体；共轨管，共轨管上分别设置有轨压传感器和压力释放阀，共轨管分别与低压油路和柱塞体连接，共轨管与柱塞体之间设置有出油阀，控制压力释放阀开启或关闭，从而连通或断开共轨管和低压油路；控制器，控制器根据轨压传感器的信号，控制出油计量阀或压力释放阀开启。本发明的燃油系统的控制装置中，能够通过出油计量阀和压力释放阀对供油进行高精度的控制。

Description

燃油系统的控制装置及控制方法

技术领域

本发明属于燃油系统技术领域，具体涉及一种燃油系统的控制装置及控制方法。

背景技术

燃油系统中齿轮泵从油箱吸油，燃油经滤清器，通过进油口进入高压油泵，并通过油量计量单元调节进入高压油泵的柱塞体形成高压燃油。油泵回油路径，一部分通过溢流阀回油，另一部分通过零油量孔回油。

现有的燃油系统中共轨管上集成限压阀，限压阀为安全保护阀，限压阀不能对油量和轨压进行精确调整。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有的燃油系统中不能对油量和轨压进行精确调整的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种燃油系统的控制装置，包括：喷油泵，所述喷油泵包括柱塞体；

低压油路，所述低压油路与所述柱塞体的进油口连接；

出油计量阀，所述出油计量阀设置于所述柱塞体与所述低压油路之间，控制所述出油计量阀开启或关闭能够断开或连通所述低压油路和所述柱塞体；

共轨管，所述共轨管上分别设置有轨压传感器和压力释放阀，所述共轨管分别与所述低压油路和所述柱塞体连接，所述共轨管与所述柱塞体之间设置有出油阀，控制所述压力释放阀开启或关闭，从而连通或断开所述共轨管和所述低压油路；

控制器，所述控制器根据所述轨压传感器的信号，控制所述出油计量阀或所述压力释放阀开启。

根据本发明的燃油系统的控制装置中，在需要供油的时候开启出油计量阀将柱塞体与共轨管连通，对共轨管进行供油，油通过共轨管上的喷油器喷出，在不需要供油的时候可以开启压力释放阀将共轨管和低压油路连通进行卸油，能够通过出油计量阀和压力释放阀对供油进行高精度的控制，具有响应快和可靠性高的优点。

另外，根据本发明的燃油系统的控制装置，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述喷油泵还包括：

柱塞，所述柱塞设置于所述柱塞体内；

凸轮，所述凸轮能够带动所述柱塞在所述柱塞体内移动。

在本发明的一些实施例中，所述柱塞体上设置有与所述共轨管连接的出油口，所述出油阀设置于所述出油口处。

在本发明的一些实施例中，所述出油计量阀包括第一阀体，所述第一阀体能够在所述柱塞体和所述低压油路内移动，从而连通或断开所述低压油路和所述柱塞体。

在本发明的一些实施例中，所述压力释放阀包括第二阀体，所述第二阀体能够在所述共轨管内和所述低压油路内移动，从而连通或断开所述共轨管和所述低压油路。

本发明的另一方面还提出了一种燃油系统的控制方法，应用如上所述的燃油系统的控制装置，其中，所述燃油系统的控制方法包括如下步骤：

根据所述共轨管的当前压力值和所述共轨管上的喷油器的喷油量获得所述喷油器的回油量；

根据所述共轨管的当前压力值和目标轨压值的差值，获得压力补偿油量；

根据喷油量、压力补偿油量、PID补偿油量和所述喷油器的回油量获得总供油量；根据总供油量大于零，控制所述出油计量阀开启；根据总供油量小于零，控制所述压力释放阀开启。

在本发明的一些实施例中，所述根据总供油量大于零，控制所述出油计量阀开启包括：

控制所述出油计量阀按照所述出油计量阀的通电角度开启。

在本发明的一些实施例中，所述出油计量阀的通电角度通过以下方式获得：

根据总供油量获得凸轮的行程，根据所述凸轮的行程和凸轮转角获得所述出油计量阀的关闭角度；

根据所述出油计量阀的关闭角度和所述出油计量阀的关闭延迟角度获得所述出油计量阀的通电角度。

在本发明的一些实施例中，所述根据总供油量小于零，控制所述压力释放阀开启包括：

控制所述压力释放阀按照所述压力释放阀的通电时间开启。

在本发明的一些实施例中，所述压力释放阀的通电时间通过以下方式获得：

根据总供油量和所述共轨管的当前压力值获得所述压力释放阀的开启时间，根据当前的电压获得所述压力释放阀的开启延迟时间；

根据所述压力释放阀的开启时间和所述压力释放阀的开启延迟时间获得所述压力释放阀的通电时间。

附图说明

通过阅读下文优选实施例的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施例的燃油系统的控制装置的示意图；

图2示意性地示出了根据本发明实施例的燃油系统的控制方法的流程图；

图3示意性地示出了根据本发明实施例的燃油系统的控制方法的逻辑图；

图4示意性地示出了根据本发明实施例的燃油系统的控制方法中获得出油计量阀的通电角度的示意图；

图5示意性地示出了根据本发明实施例的燃油系统的控制方法中获得压力释放阀的通电时间的示意图。

1：凸轮；2：滚轮体；3：柱塞；4：柱塞体；5：低压油路；6：出油计量阀；7：ECU控制器；8：压力释放阀；9：喷油器；10：轨压传感器；11：共轨管；12：出油阀。

具体实施例

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施例的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，本实施例中的燃油系统的控制装置，包括：喷油泵，喷油泵包括柱塞体4；

低压油路5，低压油路5与柱塞体4的进油口连接；

出油计量阀6(简称为PVC)，出油计量阀6设置于柱塞体4与低压油路5之间，控制出油计量阀6开启或关闭能够断开或连通低压油路5和柱塞体4；

共轨管11，共轨管11上分别设置有轨压传感器10和压力释放阀8(简称为PRV)，共轨管11分别与低压油路5和柱塞体4连接，共轨管11与柱塞体4之间设置有出油阀12，控制压力释放阀8开启或关闭，从而连通或断开共轨管11和低压油路5；

控制器，控制器根据轨压传感器10的信号，控制出油计量阀6或压力释放阀8开启。

具体地，控制器为ECU控制器7，分别与出油计量阀6和压力释放阀8电连接。控制出油计量阀6开启能够断开低压油路5和柱塞体4。控制出油计量阀6关闭能够连通低压油路5和柱塞体4。控制压力释放阀8开启，从而连通共轨管11和低压油路5。控制压力释放阀8关闭，从而断开共轨管11和低压油路5。

在需要供油的时候开启出油计量阀6将柱塞体4与共轨管11连通，对共轨管11进行供油，油通过共轨管11上的喷油器9喷出，在不需要供油的时候可以开启压力释放阀8将共轨管11和低压油路5连通进行卸油，能够通过出油计量阀6和压力释放阀8对供油进行高精度的控制。

在本发明的一些实施例中，喷油泵还包括：柱塞3，柱塞3设置于柱塞体4内；凸轮1，凸轮1能够带动柱塞3在柱塞体4内移动。

柱塞体4上设置有滚轮体2，凸轮1与滚轮体2接触，柱塞3往上移动时，柱塞体4内的燃油压力升高，出油阀12开启，燃油进入共轨管11。当出油计量阀6不通电时，低压油路5和柱塞体4连通，柱塞体4内燃油进入低压油路5中。当出油计量阀6不通电时，凸轮1带动柱塞3上移，切断低压油路5和柱塞体4，燃油进入共轨管11。

在本发明的一些实施例中，柱塞体4上设置有与共轨管11连接的出油口，出油阀12设置于出油口处。

出油口设置在柱塞体4的顶部，出油阀12位于出油口，当柱塞体4内压力超过出油阀12开启压力时，出油阀12开启，燃油进入共轨管11。

在本发明的一些实施例中，出油计量阀6包括第一阀体，第一阀体能够在柱塞体4和低压油路5内移动，从而连通或断开低压油路5和柱塞体4。

当出油计量阀6的第一阀体向上移动，切断柱塞体4与低压油路5，柱塞体4内燃油压力升高，燃油进入共轨管11。

在本发明的一些实施例中，压力释放阀8包括第二阀体，第二阀体能够在共轨管11内和低压油路5内移动，从而连通或断开共轨管11和低压油路5。

在压力释放阀8底部设置有泄油口，第二阀体移动后能够切断共轨管11和低压油路5，或连通共轨管11和低压油路5。第二阀体上移时，共轨管11和低压油路5连通，可以进行卸油。

如图2所示，本发明的另一方面还提出了一种燃油系统的控制方法，应用如上的燃油系统的控制装置，其中，燃油系统的控制方法包括如下步骤：

S1、根据共轨管11的当前压力值和所述共轨管11上的喷油器9的喷油量获得喷油器9的回油量；

S2、根据共轨管11的当前压力值和目标轨压值的差值，获得压力补偿油量；

S3、根据喷油量、压力补偿油量、PID补偿油量和喷油器9的回油量获得总供油量；根据总供油量大于零，控制出油计量阀6开启；根据总供油量小于零，控制压力释放阀8开启。

如图3所示，具体地，根据发动机当前转速和扭矩，确定发动机的喷油量。根据喷油量和共轨管11的当前压力值获得喷油器9的回油量，根据共轨管11的当前压力值和目标轨压值的差值，获得压力补偿油量；再根据目标轨压及实际轨压的差值，通过PID闭环反馈PID修正油量，总供油量Q＝喷油量+喷油器9的回油量+压力补偿油量+PID修正油量。

当Q＞0时，ECU控制器7驱动出油计量阀6，出油计量阀6关闭，喷油泵供油；当Q＜0时，ECU控制器7驱动压力释放阀8，压力释放阀8开启，共轨管11泄油从而泄压。

在本发明的一些实施例中，根据总供油量大于零，控制出油计量阀6开启包括：

控制出油计量阀6按照出油计量阀6的通电角度开启。

在本发明的一些实施例中，出油计量阀6的通电角度通过以下方式获得：

根据总供油量获得凸轮1的行程，根据凸轮1的行程和凸轮1转角获得出油计量阀6的关闭角度；

根据出油计量阀6的关闭角度和出油计量阀6的关闭延迟角度获得出油计量阀6的通电角度。

如图4所示，具体地，根据总供油量Q＝πd²(H-h)/4，计算出凸轮1行程h，其中H为凸轮1升程，根据凸轮1行程h与凸轮1转角，查询MAP得到出油计量阀6的关闭角度，根据当前电源的电压，查询MAP得到出油计量阀6的关闭延迟角度，出油计量阀6的通电角度＝出油计量阀6的关闭角度-出油计量阀6的关闭延迟角度。

在本发明的一些实施例中，根据总供油量小于零，控制压力释放阀8开启包括：

控制压力释放阀8按照压力释放阀8的通电时间开启。

在本发明的一些实施例中，压力释放阀8的通电时间通过以下方式获得：

根据总供油量和共轨管11的当前压力值获得压力释放阀8的开启时间，根据当前的电压获得压力释放阀8的开启延迟时间；

根据压力释放阀8的开启时间和压力释放阀8的开启延迟时间获得压力释放阀8的通电时间。

如图5所示，具体地，泄油量由压力释放阀8的开启时间决定，根据泄油量和共轨的当前压力值，查询MAP得到压力释放阀8的开启时间；根据当前电池电压，查询MAP得到压力释放阀8关闭延迟时间。压力释放阀8通电时间＝压力释放阀8开启时间+压力释放阀8开启延迟时间。

本发明的燃油系统的控制方法中，采用出油计量阀6和压力释放阀8两个电磁阀进行控制，需要供油时可供油，需要卸油时可以卸部分油，供油控制精度高、响应快、轨压波动小。

综上，本发明的燃油系统的控制装置中，在需要供油的时候开启出油计量阀6将柱塞体4与共轨管11连通，对共轨管11进行供油，油通过共轨管11上的喷油器9喷出，在不需要供油的时候可以开启压力释放阀8将共轨管11和低压油路5连通进行卸油，能够通过出油计量阀6和压力释放阀8对供油进行高精度的控制，具有响应快和可靠性高的优点。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种燃油系统的控制装置，包括：

喷油泵，所述喷油泵包括柱塞体；

低压油路，所述低压油路与所述柱塞体的进油口连接；

出油计量阀，所述出油计量阀设置于所述柱塞体与所述低压油路之间，控制所述出油计量阀开启或关闭能够断开或连通所述低压油路和所述柱塞体；

共轨管，所述共轨管上分别设置有轨压传感器和压力释放阀，所述共轨管分别与所述低压油路和所述柱塞体连接，所述共轨管与所述柱塞体之间设置有出油阀，控制所述压力释放阀开启或关闭，从而连通或断开所述共轨管和所述低压油路；

控制器，所述控制器根据所述轨压传感器的信号，控制所述出油计量阀或所述压力释放阀开启。

2.根据权利要求1所述的燃油系统的控制装置，其特征在于，

所述喷油泵还包括：

柱塞，所述柱塞设置于所述柱塞体内；

凸轮，所述凸轮能够带动所述柱塞在所述柱塞体内移动。

3.根据权利要求1所述的燃油系统的控制装置，其特征在于，

所述柱塞体上设置有与所述共轨管连接的出油口，所述出油阀设置于所述出油口处。

4.根据权利要求1所述的燃油系统的控制装置，其特征在于，

所述出油计量阀包括第一阀体，所述第一阀体能够在所述柱塞体和所述低压油路内移动，从而连通或断开所述低压油路和所述柱塞体。

5.根据权利要求1所述的燃油系统的控制装置，其特征在于，

所述压力释放阀包括第二阀体，所述第二阀体能够在所述共轨管内和所述低压油路内移动，从而连通或断开所述共轨管和所述低压油路。

6.一种燃油系统的控制方法，应用如权利要求1-5任一项所述的燃油系统的控制装置，其特征在于，所述燃油系统的控制方法包括如下步骤：

根据所述共轨管的当前压力值和所述共轨管上的喷油器的喷油量获得所述喷油器的回油量；

根据所述共轨管的当前压力值和目标轨压值的差值，获得压力补偿油量；

根据喷油量、压力补偿油量、PID补偿油量和所述喷油器的回油量获得总供油量；根据总供油量大于零，控制所述出油计量阀开启；根据总供油量小于零，控制所述压力释放阀开启。

7.根据权利要求6所述的燃油系统的控制方法，其特征在于，

所述根据总供油量大于零，控制所述出油计量阀开启包括：

控制所述出油计量阀按照所述出油计量阀的通电角度开启。

8.根据权利要求7所述的燃油系统的控制方法，其特征在于，

所述出油计量阀的通电角度通过以下方式获得：

根据总供油量获得凸轮的行程，根据所述凸轮的行程和凸轮转角获得所述出油计量阀的关闭角度；

根据所述出油计量阀的关闭角度和所述出油计量阀的关闭延迟角度获得所述出油计量阀的通电角度。

9.根据权利要求6所述的燃油系统的控制方法，其特征在于，

所述根据总供油量小于零，控制所述压力释放阀开启包括：

控制所述压力释放阀按照所述压力释放阀的通电时间开启。

10.根据权利要求9所述的燃油系统的控制方法，其特征在于，

所述压力释放阀的通电时间通过以下方式获得：

根据总供油量和所述共轨管的当前压力值获得所述压力释放阀的开启时间，根据当前的电压获得所述压力释放阀的开启延迟时间；

根据所述压力释放阀的开启时间和所述压力释放阀的开启延迟时间获得所述压力释放阀的通电时间。

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