CN114658577B - 一种燃油预供泵的控制方法及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃油预供泵的控制方法及发动机，涉及发动机技术领域。发动机的燃油系统包括低压燃油系统和高压共轨系统，低压燃油系统内设置有燃油预供泵和精滤器，燃油预供泵在发动机起动过程中为燃油系统提供压力进行排气和供油，燃油经精滤器精滤后到达高压共轨系统，燃油预供泵的控制方法包括以下步骤：在发动机起动过程中，控制燃油预供泵开始工作；若高压共轨系统为无泄漏高压共轨系统，当轨压大于第一预设轨压且精滤后的压力大于预设压力时，控制燃油预供泵停止工作。该燃油预供泵的控制方法能够保证无泄漏高压共轨系统的发动机的低压燃油系统的燃油供给，避免低压燃油系统由于保养导致的齿轮泵吸空引起的磨损，延长了发动机的使用寿命。

Description

一种燃油预供泵的控制方法及发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种燃油预供泵的控制方法及发动机。

背景技术

柴油机的燃油发动机进行低压燃油系统保养(更换粗滤、精滤等)后，低压管路中会有较多空气，导致发动机无法快速起动，需要通过燃油预供泵进行排气。

由于高压共轨系统具有保压功能，现有技术中的燃油预供泵的控制方法在无泄漏高压共轨系统中，可能导致燃油预供泵无法工作，由于燃油预供泵无法正常工作，发动机的低压燃油系统中存在空气无法排出，也没有燃油，会导致齿轮泵吸空引起磨损，影响发动机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃油预供泵的控制方法及发动机，应用该燃油预供泵的控制方法，能够有效保护无泄漏高压共轨系统的发动机由于保养后燃油预供泵无法正常工作导致齿轮泵吸空引起的磨损。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种燃油预供泵的控制方法，发动机的燃油系统包括低压燃油系统和高压共轨系统，所述低压燃油系统内设置有燃油预供泵和精滤器，所述燃油预供泵在所述发动机起动过程中为所述燃油系统提供压力进行排气和供油，燃油经所述精滤器精滤后到达所述高压共轨系统，所述燃油预供泵的控制方法包括以下步骤：

在所述发动机起动过程中，控制所述燃油预供泵开始工作；

若所述高压共轨系统为无泄漏高压共轨系统，当轨压大于第一预设轨压且精滤后的压力大于预设压力时，控制所述燃油预供泵停止工作。

作为燃油预供泵的控制方法的一个可选方案，所述燃油预供泵的控制方法还包括以下步骤：若所述高压共轨系统为有泄漏高压共轨系统，当所述轨压大于所述第一预设轨压时，控制所述燃油预供泵停止工作。

作为燃油预供泵的控制方法的一个可选方案，在所述发动机起动过程中，控制所述燃油预供泵工作的步骤之后，还包括以下步骤：

通过选择开关选择使用无泄漏喷油器或有泄漏喷油器，当选择使用所述无泄漏喷油器时，所述高压共轨系统为所述无泄漏高压共轨系统；当选择使用所述有泄漏喷油器时，所述高压共轨系统为所述有泄漏高压共轨系统。

作为燃油预供泵的控制方法的一个可选方案，在所述发动机起动过程中，控制所述燃油预供泵工作的步骤之前，还包括以下步骤：

判断所述发动机是否处于起动过程中。

作为燃油预供泵的控制方法的一个可选方案，当所述轨压小于第二预设轨压且所述发动机的转速在预设转速范围内时，所述发动机处于起动过程中。

作为燃油预供泵的控制方法的一个可选方案，所述第二预设轨压为100Bar～200Bar。

作为燃油预供泵的控制方法的一个可选方案，所述发动机的预设转速为N，所述预设转速范围为：200r/min＜N＜300r/min。

作为燃油预供泵的控制方法的一个可选方案，当所述燃油预供泵的运行时间超过所述燃油预供泵允许运行的时间时，控制所述燃油预供泵停止工作。

作为燃油预供泵的控制方法的一个可选方案，所述第一预设轨压为250Bar～350Bar。

作为燃油预供泵的控制方法的一个可选方案，所述预设压力为30KPa～80KPa。

一种发动机，采用如以上任一方案所述的燃油预供泵的控制方法。

本发明的有益效果：

本发明提供的燃油预供泵的控制方法，通过在发动机起动过程中，控制燃油预供泵工作，若发动机的高压共轨系统为无泄漏高压共轨系统时，在轨压大于第一预设轨压且燃油经过精滤后的压力大于预设压力时，控制燃油预供泵停止工作，因为精滤器设置在低压燃油系统内，燃油在精滤后的压力达到预设压力，说明低压燃油系统内已经有足够的燃油；高压共轨系统中的轨压大于第一预设轨压，说明低压燃油系统内的燃油已经能够进入高压共轨系统中，发动机能够起动。本发明提供的燃油预供泵的控制方法，能够保证燃油预供泵为无泄漏高压共轨系统的发动机的低压燃油系统提供燃油，避免低压燃油系统由于保养导致的齿轮泵吸空引起的磨损。

本发明提供的发动机，包括燃油预供泵，燃油预供泵应用上述的燃油预供泵的控制方法，能够避免无泄漏高压共轨系统的发动机由于保养导致齿轮泵吸空引起的磨损，延长了发动机的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例二提供的燃油预供泵的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

本实施例提供了一种发动机，发动机的燃油系统包括低压燃油系统和高压共轨系统，低压燃油系统内设置有燃油预供泵和精滤器，燃油预供泵在发动机起动过程中为燃油系统提供压力进行排气和供油，燃油经精滤器精滤后到达高压共轨系统。

低压燃油系统还包括油箱和粗滤器，油箱的出油口与粗滤器的一端连接，粗滤器的另一端与燃油预供泵的一端连接，燃油预供泵的另一端与精滤器连接。高压共轨系统包括高压油泵和喷油器，精滤器与高压油泵的进油口连接，高压油泵的出油口与喷油器的进油口连通，高压油泵的回油口与油箱的回油口连通。

燃油从油箱经由油管到达粗滤器，经过粗滤器粗滤后到达燃油预供泵，经燃油预供泵的燃油经精滤器精滤后到达高压油泵，经高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。在满足高压油泵燃油供给后多余的燃油回到油箱，这样就完成燃油供给循环，实现预供油，在此过程中油管内的空气一并被排出。

喷油器包括有泄漏喷油器和无泄漏喷油器，有泄漏喷油器的针阀偶件两端分别为高压和低压区，针阀偶件无论在静态或工作时均存在泄漏，高压燃油损耗大。无泄漏喷油器的针阀体上端面与喷油器体下端面之间通过调整垫块密封连接，活塞针阀和针阀体的密封锥面、针阀体和调整垫块的密封端面、调整垫块和喷油器体的密封端面、喷油器体和回油阀座的密封端面、球阀中的钢球与密封锥面共五个面起高压密封作用，整个针阀体、喷油器体内中充满高压燃油，无任何高压泄漏，具有保压功能。发动机可以使用有泄漏喷油器，也可以使用无泄漏喷油器。

发动机还包括选择开关，通过选择开关选择使用有泄漏喷油器或无泄漏喷油器。当选择使用有泄漏喷油器时，高压共轨系统为有泄漏高压共轨系统；当选择使用无泄漏喷油器时，高压共轨系统为无泄漏高压共轨系统。

当发动机的低压燃油系统中的粗滤器和精滤器使用一段时间后，容易堵塞或失效，需要定期对发动机的低压燃油系统进行保养，在保养时，需要将低压燃油系统中的燃油清除，更换粗滤器和精滤器。因此，保养后，低压燃油系统中会存在较多空气，在发动机起动前需要使用燃油预供泵进行排气。

对于有泄漏高压共轨系统，由于有泄漏喷油器的针阀偶件无论在静态或工作时均存在泄漏，所以只有燃油经低压燃油系统进入高压燃油系统后，高压燃油系统中的轨压才能达到一定压力，燃油预供泵可以在轨压达到一定压力后停止工作。而对于无泄漏高压共轨系统，由于无泄漏喷油器具有保压的功能，在燃油预供泵还没有开始工作时，高压燃油系统中的轨压就能达到一定压力。因此，无泄漏高压共轨系统的发动机如果仅基于轨压判断燃油预供泵是否停止工作，在保养后，燃油预供泵无法正常工作，可能会造成低压燃油系统中一直没有燃油，导致齿轮泵吸空引起磨损，影响发动机的使用寿命。

通常，在粗滤器的后端设置有第一压力传感器，第一压力传感器用于检测粗滤后燃油的压力；在精滤器的后端设置有第二压力传感器，第二压力传感器用于检测精滤后燃油的压力。高压共轨系统的共轨腔内设置有第三压力传感器，第三压力传感器用于检测轨压。

发动机内还设置有转速传感器，转速传感器用于检测发动机的实时转速。

发动机还包括控制发动机运行的电子控制单元，即发动机ECU，燃油预供泵、高压油泵和喷油器均与发动机ECU电连接，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和转速传感器均与发动机ECU通讯连接，发动机ECU能接收第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器发送的压力信号以及转速传感器发送的转速信号，且能根据设定程序控制燃油预供泵、高压油泵和喷油器工作。

选择开关设置在发动机的控制面板上，选择开关与发动机ECU电连接，当发动机内使用的是有泄漏喷油器时，操作人员可通过选择开关选择有泄漏喷油器，发动机ECU接收到选择有泄漏喷油器的信号后，按照有泄漏高压共轨系统控制燃油预供泵停止工作。当发动机内使用的是无泄漏喷油器时，操作人员可通过选择开关选择无泄漏喷油器，发动机ECU接收到选择无泄漏喷油器的信号后，按照无泄漏高压共轨系统控制燃油预供泵停止工作。

发动机还包括T15开关，T15开关为发动机ECU的点火开关，T15开关闭合，发动机ECU上电，开始工作；T15开关断开，发动机ECU下电，停止工作。

实施例二

如图1所示，本实施例提供了一种燃油预供泵的控制方法，应用于实施例一提供的发动机，燃油预供泵的控制方法包括以下步骤：

S10、T15开关闭合，发动机ECU上电。

通过闭合T15开关，将发动机ECU上电，发动机ECU开始工作，控制燃油预供泵工作。

S20、判断发动机是否处于起动过程中，若是，则执行S30。

在发动机ECU上电后，首先判断发动机是否处于起动过程中，如果发动机处于起动过程中，则需要控制燃油预供泵工作，为保养后的低压燃油系统中提供燃油，以避免低压燃油系统中没有燃油，导致齿轮泵吸空引起磨损。如果发动机没有起动，则无需控制燃油预供泵工作，因为燃油预供泵的作用就为了实现发动机的快速起动。

判断发动机是否处于起动过程中的判断方法为：当轨压小于第二预设轨压且发动机的转速在预设转速范围内时，发动机处于起动过程中。

因发动机不能自行由静止转入工作状态，必须用外力转动曲轴，直到曲轴达到发动机开始燃烧所必需的转速，保证混合气的形成、压缩和点火能够顺利进行，发动机才能起动。在发动机的起动过程中，燃油自油箱开始向高压油泵输送，高压共轨系统的轨压逐渐增大，发动机的转速也逐渐增大，直至发动机的混合气的形成、压缩和点火能够顺利进行。

可选地，第二预设轨压为100Bar～200Bar。第二预设轨压根据不同型号发动机的出厂要求选择。第二预设轨压通过第三压力传感器检测，第三压力传感器将其检测的实时轨压发送给发动机ECU，发动机ECU根据接收到的第三压力传感器的检测值进行判断。

可选地，发动机的预设转速为N，预设转速范围为：200r/min＜N＜300r/min。当然，不同型号的发动机的预设转速的取值也不同。

转速传感器将其检测的发动机的实时转速发送给发动机ECU，发动机ECU根据接收到的转速传感器的检测值进行判断。

S30、控制燃油预供泵开始工作。

当发动机ECU根据接收到的第三压力传感器的检测值和转速传感器的检测值，判定发动机处于起动过程中时，控制燃油预供泵开始工作。

S40、通过选择开关选择使用无泄漏喷油器或有泄漏喷油器，当选择使用无泄漏喷油器时，高压共轨系统为无泄漏高压共轨系统，执行S41；当选择使用有泄漏喷油器时，高压共轨系统为有泄漏高压共轨系统，执行S42。

发动机内如果使用的是有泄漏喷油器，通过发动机控制面板上的选择开关选择有泄漏喷油器，发动机ECU会按照有泄漏高压共轨系统控制燃油预供泵停止工作。发动机内如果使用的是无泄漏喷油器，通过发动机控制面板上的选择开关选择无泄漏喷油器，发动机ECU会按照无泄漏高压共轨系统控制燃油预供泵停止工作。

S41、判断是否满足条件：轨压大于第一预设轨压且精滤后的压力大于预设压力，若满足，则执行S50。

由于无泄漏喷油器具有保压功能，只基于轨压判断燃油预供泵是否停止工作，可能导致燃油预供泵无法正常工作，造成发动机保养后低压燃油系统中没有燃油，导致齿轮泵吸空引起磨损，影响发动机的使用寿命。而精滤器设置在燃油预供泵的后面，燃油经燃油预供泵后再通过精滤器过滤后进入高压油泵，为高压共轨系统提供燃油。基于精滤后的燃油压力和轨压共同判断燃油预供泵是否停止工作，能够避免燃油预供泵无法为低压燃油系统中提供燃油的问题，有效地保护了无泄漏高压共轨系统的发动机。

可选地，第一预设轨压为250Bar～350Bar。预设压力为30KPa～80KPa。可以理解的是，第一预设轨压和预设压力的具体值均根据发动机的型号设定。

S42、判断是否满足条件：轨压大于第一预设轨压，若是，则执行S50。

对于有泄漏高压共轨系统，由于有泄漏喷油器的针阀偶件无论在静态或工作时均存在泄漏，所以只有燃油经低压燃油系统进入高压燃油系统后，高压燃油系统中的轨压才能达到第一预设压力，燃油预供泵可以基于轨压判断是否停止工作。

S43、判断燃油预供泵的运行时间是否超过燃油预供泵允许运行的时间，若是，则执行S50。

由于燃油预供泵的功率不同，允许运行的时间不同，当燃油预供泵运行的最长时间超过燃油预供泵允许运行的时间后，燃油预供泵易烧坏。因此，无论是有泄漏高压共轨系统还是无泄漏高压共轨系统，燃油预供泵运行的最长时间均不能超过燃油预供泵允许运行的时间。

S50、控制燃油预供泵停止工作。

发动机ECU根据步骤S40判断燃油预供泵是否满足停止工作的条件，当发动机ECU接收到满足停止工作的条件时，控制燃油预供泵停止工作。

本实施例提供的燃油预供泵的控制方法，通过在发动机起动过程中，控制燃油预供泵工作，若发动机的高压共轨系统为无泄漏高压共轨系统时，在轨压大于第一预设轨压且燃油经过精滤后的压力大于预设压力时，控制燃油预供泵停止工作，因为精滤器设置在低压燃油系统内，燃油在精滤后的压力达到预设压力，说明低压燃油系统内已经有足够的燃油；高压共轨系统中的轨压大于第一预设轨压，说明低压燃油系统内的燃油已经能够进入高压共轨系统中，发动机能够起动。该燃油预供泵的控制方法能够保证燃油预供泵为无泄漏高压共轨系统的发动机的低压燃油系统提供燃油，避免低压燃油系统由于保养导致的齿轮泵吸空引起的磨损，延长了发动机的使用寿命。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种燃油预供泵的控制方法，发动机的燃油系统包括低压燃油系统和高压共轨系统，所述低压燃油系统内设置有燃油预供泵和精滤器，所述燃油预供泵在所述发动机起动过程中为所述燃油系统提供压力进行排气和供油，燃油经所述精滤器精滤后到达所述高压共轨系统，其特征在于，所述燃油预供泵的控制方法包括以下步骤：

在所述发动机起动过程中，控制所述燃油预供泵开始工作；

若所述高压共轨系统为使用无泄漏喷油器的高压共轨系统，当轨压大于第一预设轨压且精滤后的压力大于预设压力时，控制所述燃油预供泵停止工作。

2.根据权利要求1所述的燃油预供泵的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：若所述高压共轨系统为使用有泄漏喷油器的高压共轨系统，当所述轨压大于所述第一预设轨压时，控制所述燃油预供泵停止工作。

3.根据权利要求2所述的燃油预供泵的控制方法，其特征在于，在所述发动机起动过程中，控制所述燃油预供泵工作的步骤之后，还包括以下步骤：

通过选择开关选择使用无泄漏喷油器或有泄漏喷油器，当选择使用所述无泄漏喷油器时，所述高压共轨系统为所述使用无泄漏喷油器的高压共轨系统；当选择使用所述有泄漏喷油器时，所述高压共轨系统为所述使用有泄漏喷油器的高压共轨系统。

4.根据权利要求1所述的燃油预供泵的控制方法，其特征在于，在所述发动机起动过程中，控制所述燃油预供泵工作的步骤之前，还包括以下步骤：

判断所述发动机是否处于起动过程中。

5.根据权利要求4所述的燃油预供泵的控制方法，其特征在于，当所述轨压小于第二预设轨压且所述发动机的转速在预设转速范围内时，所述发动机处于起动过程中。

6.根据权利要求5所述的燃油预供泵的控制方法，其特征在于，所述第二预设轨压为100Bar～200Bar。

7.根据权利要求5所述的燃油预供泵的控制方法，其特征在于，所述发动机的预设转速为N，所述预设转速范围为：200 r/min＜N＜300 r/min。

8.根据权利要求1所述的燃油预供泵的控制方法，其特征在于，当所述燃油预供泵的运行时间超过所述燃油预供泵允许运行的时间时，控制所述燃油预供泵停止工作。

9.根据权利要求1-8任一项所述的燃油预供泵的控制方法，其特征在于，所述第一预设轨压为250Bar～350Bar。

10.根据权利要求1-8任一项所述的燃油预供泵的控制方法，其特征在于，所述预设压力为30KPa～80KPa。

11.一种发动机，其特征在于，采用如权利要求1-10任一项所述的燃油预供泵的控制方法。

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