CN112814816A - 一种高压共轨燃油喷射系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高压共轨燃油喷射系统，包括机械式喷油器，其还包括高压油轨、单向阀、电磁阀、供油泵、限压阀及ECU，所述电磁阀分别与高压油轨、机械式喷油器及单向阀相连；单向阀与燃油箱相连；高压油轨还通过供油泵、限压阀与燃油箱相连，在高压油轨上设置有轨压传感器，轨压传感器通过线束与ECU信号连接，ECU通过线束与电磁阀、供油泵控制连接。本发明还公开了基于上述高压共轨燃油喷射系统的控制方法。本发明通过合理的匹配单向阀与机械式喷油器的开启压力的关系，通过ECU合理的控制，能实现喷油始点、喷油量的柔性控制；可以使柴油发动机在装配机械式喷油器的前提下，实现高压共轨燃油系统的工作方式。

Description

一种高压共轨燃油喷射系统及其控制方法
技术领域
本发明属于柴油机发动机燃油喷射系统技术领域。具体涉及一种柴油发动机用的高压共轨燃油喷射系统及其控制方法。
背景技术
目前，为了应对国家日益严格的环境保护的要求，柴油发动机在国五和国六排放要求下，均采用高压共轨燃油喷射系统。但是，目前仍在大量使用的国四排放以下的柴油机采用的是电控单体泵或者机械泵的燃油喷射系统。如果能用较小的改造就能将这些国四排放的发动机改造成高压共轨燃油喷射系统，则可以降低这些国四以下发动机的排放污染，为环境保护做出贡献。
基于上述现状。本发明提供的这种新型高压共轨燃油喷射系统及其控制方法能在保留柴油机原机械式喷油器不变的前提下，用较小的改动即能将非共轨柴油发动机燃油系统改造成高压共轨燃油喷射系统。
发明内容
本发明的目的之一在于是为现有国四排放的柴油发动机提供一种新型高压共轨燃油喷射系统，其可以在装配机械式喷油器的柴油发动机上实现高压共轨燃油喷射。
本发明的目的之二在于提供一种基于上述高压共轨燃油喷射系统的控制方法。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
高压共轨燃油喷射系统，包括机械式喷油器，其还包括高压油轨、单向阀、电磁阀、供油泵、限压阀及ECU，所述电磁阀分别与高压油轨、机械式喷油器及单向阀相连；所述单向阀与燃油箱相连；所述高压油轨还通过所述供油泵、限压阀与燃油箱相连，在所述高压油轨上设置有轨压传感器，所述轨压传感器通过线束与ECU信号连接，所述ECU通过线束与所述电磁阀、供油泵控制连接。
在本发明的一个优选实施例中，所述电磁阀是常闭阀。
在本发明的一个优选实施例中，所述单向阀的开启压力略大于所述机械式喷油器的开启压力。
一种基于上述高压共轨燃油喷射系统的控制方法，所述ECU通过所述轨压传感器采集的所述高压油轨内的燃油压力，并根据柴油发动机的控制MAP，采用闭环控制的方式，控制所述供油泵向所述高压油轨的供油量的多少，以实现对所述高压油轨内的燃油压力的精准控制；当所述高压共轨燃油喷射系统运行出现故障，导致所述高压油轨内的燃油压力出现异常升高时，则通过所述限压阀进行泄油降压，维持柴油发动机的安全。
本发明的高压共轨燃油喷射系统是采用电磁阀、单向阀和机械式喷油器相互配合的方式实现共轨系统的喷油正时、喷油量的要求。其通过合理的设计参数和控制方式能获得先缓后急的喷油规律，能显著改善发动机的燃烧特性，降低排放。
本发明高压共轨燃油喷射系统的单向阀设计可以使机械式喷油器停止喷油更加迅速，也可以有效避免机械式喷油器在不喷油的过程中产生有害的二次喷射。
附图说明
图1为本发明的柴油机用高压共轨燃油喷射系统的结构原理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示，进一步阐述本发明。
参见图1，燃油从燃油箱10经高压供油泵8增压后进入高压油轨5，轨压传感器6与高压油轨5相连，ECU4通过线束7分别与高压供油泵8、轨压传感器6相连。ECU4通过轨压传感器6采集的高压油轨5内的燃油压力，并根据柴油发动机的控制MAP，采用闭环控制的方式，控制高压供油泵8向高压油轨5的供油量的多少，以实现对高压油轨5内的燃油压力的精准控制。当高压共轨燃油喷射系统运行出现故障，导致高压油轨5内的燃油压力出现异常升高时，则通过限压阀9进行泄油降压，维持柴油发动机的安全。
参见图1，电磁阀3分别与高压油轨5、机械式喷油器1及单向阀2相连；单向阀2与燃油箱10相连；高压油轨5还通过供油泵8、限压阀9与燃油箱10相连，在高压油轨5上设置有轨压传感器6，轨压传感器6通过线束7与ECU4信号连接，ECU4通过线束7与电磁阀3、供油泵8控制连接。ECU4通过线束7控制电磁阀3，电磁阀3是常闭阀。
当ECU4发出喷油指令后，电磁阀3在ECU4驱动电流的作用下打开，高压油轨5与机械式喷油器1相通及单向阀2相通，由于高压燃油的作用，单向阀2迅速关闭，机械式喷油器1的内部油压迅速升高，当油压升高至大于机械式喷油器1的开启压力时，即开始喷油。
当ECU4发出停油指令后，高速电磁阀3断电，高压油轨5与机械式喷油器1及单向阀2断开连接，由于缺少持续的燃油供应，机械式喷油器1的喷油压力开始下降，设计单向阀2的开启压力略大于机械式喷油器1的开启压力，当燃油压力降低至小于单向阀2的开启压力时，单向阀2开启，高压燃油从单向阀2回流至燃油箱10，燃油压力迅速下降，当燃油压力下降至小于机械式喷油器1的开启压力时，机械式喷油器喷1关闭，喷油停止。喷油量的多少由电磁阀3的通电时长决定。
由于机械式喷油器1喷油初期的喷油压力是从开启压力上升至高压油轨5内的燃油压力，所以喷油初期的喷油速率是随着喷油压力的逐渐升高而增大，同时，单向阀2的设计可以使机械式喷油器停止喷油更加迅速。因此合理的设计参数和控制方式能获得先缓后急的喷油规律，有利于柴油发动机的燃烧。
由于单向阀2的开启压力略大于机械式喷油器1的开启压力，当停止喷油时，单向阀2处于打开状态，机械式喷油器1与燃油箱10相通，因此可以将机械式喷油器1内的燃油压力大大降低。所以可以有效避免机械式喷油器1产生有害的二次喷射。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围有所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种高压共轨燃油喷射系统，包括机械式喷油器，其特征在于，还包括高压油轨、单向阀、电磁阀、供油泵、限压阀及ECU，所述电磁阀分别与高压油轨、机械式喷油器及单向阀相连；所述单向阀与燃油箱相连；所述高压油轨还通过所述供油泵、限压阀与燃油箱相连，在所述高压油轨上设置有轨压传感器，所述轨压传感器通过线束与ECU信号连接，所述ECU通过线束与所述电磁阀、供油泵控制连接。
2.如权利要求1所述的一种高压共轨燃油喷射系统，其特征在于，所述电磁阀是常闭阀。
3.如权利要求1所述的一种高压共轨燃油喷射系统，其特征在于，所述单向阀的开启压力略大于所述机械式喷油器的开启压力。
4.一种基于权利要求1至3任一项权利要求所述高压共轨燃油喷射系统的控制方法，其特征在于，所述ECU通过所述轨压传感器采集的所述高压油轨内的燃油压力，并根据柴油发动机的控制MAP，采用闭环控制的方式，控制所述供油泵向所述高压油轨的供油量的多少，以实现对所述高压油轨内的燃油压力的精准控制；当所述高压共轨燃油喷射系统运行出现故障，导致所述高压油轨内的燃油压力出现异常升高时，则通过所述限压阀进行泄油降压，维持柴油发动机的安全。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6279517B1 (en) * 1997-04-17 2001-08-28 Innas Free Piston B.V. Free piston engine provided with a purging air dosing system
CN102691604A (zh) * 2012-05-24 2012-09-26 哈尔滨工程大学 多级增压电控共轨喷油系统
CN203742867U (zh) * 2014-02-10 2014-07-30 潍柴动力股份有限公司 喷油器回油管总成
CN209761598U (zh) * 2019-01-02 2019-12-10 潍柴动力股份有限公司 高压共轨燃油系统及发动机
CN111022232A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 南岳电控（衡阳）工业技术股份有限公司 一种柴油发动机用共轨燃油喷射系统及其控制方法
CN214304128U (zh) * 2020-12-18 2021-09-28 南岳电控（衡阳）工业技术股份有限公司 一种高压共轨燃油喷射系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6279517B1 (en) * 1997-04-17 2001-08-28 Innas Free Piston B.V. Free piston engine provided with a purging air dosing system
CN102691604A (zh) * 2012-05-24 2012-09-26 哈尔滨工程大学 多级增压电控共轨喷油系统
CN203742867U (zh) * 2014-02-10 2014-07-30 潍柴动力股份有限公司 喷油器回油管总成
CN209761598U (zh) * 2019-01-02 2019-12-10 潍柴动力股份有限公司 高压共轨燃油系统及发动机
CN111022232A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 南岳电控（衡阳）工业技术股份有限公司 一种柴油发动机用共轨燃油喷射系统及其控制方法
CN214304128U (zh) * 2020-12-18 2021-09-28 南岳电控（衡阳）工业技术股份有限公司 一种高压共轨燃油喷射系统

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