CN1664338A - 内燃机的燃油供给设备 - Google Patents

内燃机的燃油供给设备 Download PDF

Info

Publication number
CN1664338A
CN1664338A CN2005100517362A CN200510051736A CN1664338A CN 1664338 A CN1664338 A CN 1664338A CN 2005100517362 A CN2005100517362 A CN 2005100517362A CN 200510051736 A CN200510051736 A CN 200510051736A CN 1664338 A CN1664338 A CN 1664338A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
fuel
fuel oil
high pressure
service pump
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.)
Granted
Application number
CN2005100517362A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100455785C (zh
Inventor
坂井光人
山崎大地
秋田龙彦
仓田尚季
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN1664338A publication Critical patent/CN1664338A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100455785C publication Critical patent/CN100455785C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion 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
    • F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • 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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • 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
    • F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • 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
    • F02D41/3863—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves
    • F02D41/3872—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves characterised by leakage flow in injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/0275—Arrangement of common rails
    • F02M63/0285—Arrangement of common rails having more than one common rail
    • F02M63/029—Arrangement of common rails having more than one common rail per cylinder bank, e.g. storing different fuels or fuels at different pressure levels per cylinder bank
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04—Injectors peculiar thereto
    • F02M69/042—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
    • F02M69/046—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into both the combustion chamber and the intake conduit
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0611—Fuel type, fuel composition or fuel quality
    • F02D2200/0612—Fuel type, fuel composition or fuel quality determined by estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31—Control of 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
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3863—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

当只从进气通道喷射器喷射燃油时，ECU计算高压分配管道中燃油压力和目标压力之差。ECU确定与冷却剂温度相关的燃油体积弹性模量。ECU根据压力差和体积弹性模量确定要从高压泵排出的燃油量。然后ECU根据确定出来的排放量启动高压泵。

Description

内燃机的燃油供给设备
技术领域
本发明涉及内燃机的燃油供给设备，它利用高压泵压缩燃油并且把燃油从泵排到高压管道中以把高压燃油提供给气缸内喷射器。
背景技术
日本待决专利申请No.7-103048披露了内燃机的一种传统燃油供给设备。传统的燃油供给设备所应用到的内燃机包括内燃机的每个气缸中的气缸内喷射器和进气通道喷射器。内燃机通常根据发动机负荷和发动机速度等发动机驱动状态启动上述两种喷射器中的一种合适的喷射器。当从气缸内喷射器喷射燃油时(气缸内喷射模式)，需要把高压燃油提供给与气缸内喷射器连接的高压分配管道。
在气缸内喷射模式中，高压泵压缩燃油以把高压分配管道中的燃油压力提高到预定燃油压力。当从进气通道喷射器喷射燃油时(进气口喷射模式)，高压泵停止运行以降低高压分配管道中的燃油压力。但是，当从进气口喷射模式向气缸内喷射模式转换时，传统的燃油供给设备不能立刻把燃油压力升高到预定压力。另外，当从进气口喷射模式向气缸内喷射模式转换时，高压分配管道中出现很大的燃油压力脉动。这使得燃油喷射量不稳定并且降低了内燃机的燃烧特性。为了解决该问题，当高压分配管道中燃油压力变得小于下限压力时，可以通过启动进气口喷射中的高压泵来升高高压分配管道中的燃油压力。这意味着即使在进气口喷射模式中也保持高压分配管道中的燃油压力使之大于或等于下限压力。
但是每当高压分配管道中的燃油压力变得比下限压力低时，高压泵中的所有低压燃油量都会排入高压分配管道。因此，高压泵可能会过高地升高高压分配管道中的燃油压力。过高的燃油压力会使得燃油从气缸内喷射器中泄露出来或恶化内燃机的废气排放。
发明内容
本发明的一个目的是给具有气缸内喷射器和进气通道喷射器的内燃机提供一种燃油供给设备，当驱动发动机只从进气通道喷射器喷射燃油时该燃油供给设备调节和稳定高压燃油的压力。
本发明的一个方面是一种内燃机的燃油供给设备。内燃机包括：燃烧室；与燃烧室连接的进气通道；气缸内喷射器，用来直接把燃油喷入燃烧室；进气通道喷射器，用来把燃油喷入进气通道；低压泵，用来从油箱抽出燃油并且排出低压燃油；低压管道，用来把低压燃油提供给进气通道喷射器；高压泵，用来压缩低压燃油并且排出高压燃油；和高压管道，用来把高压燃油提供给气缸内喷射器。燃油供给设备包括控制高压泵的控制器。如果在只从进气通道喷射器喷射燃油时高压管道中的燃油压力比目标压力低预定值，控制器确定把高压管道中燃油压力升高到目标压力所需要的高压泵排放量。另外，控制器根据确定出来的所需排放量控制高压泵。
通过下面结合附图的描述，其中利用具体的例子来说明本发明的原理，本发明的其它方面和优点将变得明显。
附图说明
参考下面结合附图对目前优选实施例的描述可以最好地理解本发明以及它的目的和优点，在附图中：
图1是根据本发明的一个优选实施例的内燃机燃油供给设备的示意图；
图2是流程图，示出了在进气口喷射模式的过程中执行的对高压分配管道中燃油压力的控制；
图3示出了高压分配管道中燃油压力的目标值和容许范围；和
图4是流程图，示出了对高压泵排放量的调节。
具体实施方式
下面参考图1到图4描述根据本发明一个优选实施例的内燃机燃油供给设备。在该优选实施例中，内燃机是四缸汽油发动机。
如图1所示，内燃机的燃油循环系统包括：低压燃油系统12，它把燃油喷入进气通道的进气口11；和高压燃油系统14，它把燃油直接喷入燃烧室13。
低压燃油系统12包括容纳燃油的油箱15和抽出燃油的馈油泵16(低压泵)。馈油泵16抽出的燃油经过布置在低压燃油通道17中的过滤器17a和压力调节器17b送到低压分配管道18(低压管道)。过滤器17a过滤燃油。压力调节器17b调节低压燃油通道17中的燃油压力。在优选实施例中，当低压燃油通道17中的燃油压力大于或等于预定压力(如0.4Mpa)时，压力调节器17b把低压燃油通道17中的燃油返回油箱15，从而低压燃油通道17中的燃油压力保持在预定压力以下。低压分配管道18把低压燃油分配到布置在内燃机每个气缸中的进气通道喷射器19。每个进气通道喷射器19把燃油喷入与它对应的进气口11中。
高压燃油系统14包括连接到低压燃油通道17的高压泵20。高压泵20具有气缸20a。活塞20b容纳在气缸20a中。活塞20b与凸轮32接触，凸轮32布置在进气凸轮轴31上。活塞20b随着凸轮32的转动在气缸20a中往复移动。气缸20a的一个内表面和活塞20b的上部端表面限定了压缩室20c。低压燃油从低压燃油通道17抽到压缩室20c中并且被活塞20b压缩。然后把压力相对较高的燃油从高压泵20排到高压燃油通道21并且送到高压分配管道22(高压管道)中。以这种方式升高高压分配管道22中的燃油压力。
高压分配管道22把高压燃油分配到布置在内燃机每个气缸中的气缸内喷射器23中。每个气缸内喷射器23把燃油直接喷入与之对应的燃烧室13中。在高压泵20中布置有电磁溢出阀20d。通过调节电磁溢出阀20d的打开时间来改变从低压燃油通道17抽入压缩室20c中的低压燃油量。以这种方式调节从高压泵20提供给高压分配管道22的燃油量。
安全阀24布置在连接高压分配管道22和油箱15的排油通道25中。在该优选实施例中，安全阀24是电磁阀，它响应施加到电磁螺线管24a上的电压而打开。当安全阀24打开时，高压分配管道22中的高压燃油通过排油通道25返回油箱15。这样就降低了高压分配管道22中的燃油压力从而把燃油压力调节到适当的压力。
根据内燃机的发动机负载或发动机转速使用进气通道喷射器19和气缸内喷射器23中合适的一种喷射器。
例如，当从气缸内喷射器23中喷射燃油时(气缸内喷射模式)，希望直接喷入燃烧室13中的燃油来冷却燃烧室13。在气缸内喷射模式中，必须把雾化的燃油喷入燃烧室13。在高负载驱动过程中，其中把大量进气抽入燃烧室13并且增强燃油的雾化，把内燃机设定在气缸内喷射模式。在低负载驱动过程中，抽入燃烧室13中的进气量较小。因此就不能希望在燃烧室13中增强燃油的雾化。在这种情况下，内燃机设定在只从进气通道喷射器19中喷射燃油的进气口喷射模式。在气缸内喷射模式中，高压分配管道22中的燃油压力必须保持在较高状态。
燃油供给设备包括电子控制单元(ECU)100以控制对高压泵20和安全阀24的操作。ECU100根据发动机驱动状态控制整个内燃机。例如ECU100选择喷射器19和23，并且调节从喷射器19和23喷出的燃油量。
ECU100连接压力传感器26，压力传感器26监测高压分配管道22中的燃油压力。ECU100被提供来自压力传感器26的探测信号。加速器传感器27连接到加速器踏板上并且给ECU100提供探测信号，该探测信号具有与加速器踏板压下量成正比的电压。转速传感器28布置在例如曲轴的附近，它给ECU100提供与曲轴转速一致的探测信号。安装到内燃机气缸体上的温度传感器29给ECU100提供和水套中循环的冷却剂温度一致的探测信号。
ECU100根据这些传感器提供的探测信号确定或计算发动机负载和发动机速度，并且从计算出来的发动机负载和计算出来的发动机速度确定内燃机的驱动状态。ECU100在气缸内喷射模式中主动控制对高压泵20的启动。
当驱动发动机以只从进气通道喷射器19喷射燃油时(进气口喷射)，ECU100执行稳定高压分配管道22中燃油压力的控制。具体地说，当高压分配管道22中的燃油压力比目标压力低预定值或更多时，ECU100确定或计算把高压分配管道22中燃油压力升高到目标压力所需的高压泵20排量。ECU100启动高压泵20从而达到计算出来的排放量。例如，ECU100产生驱动信号来启动高压泵20排出计算出来的量并且给高压泵20提供驱动信号。在该优选实施例中，驱动信号是具有和电磁溢出阀20d打开时间对应的占空比的信号。
图2是流程图，示出了在进气口喷射模式过程中所执行的对高压分配管道22中燃油压力的控制(调节)。ECU100以预定时间间隔反复执行该控制。ECU100起到控制单元的作用。
在步骤S10，ECU100分别根据压力传感器26和温度传感器29的探测信号计算高压分配管道22中的燃油压力和冷却剂温度。ECU100分别根据加速器传感器27和转速传感器28的探测信号计算发动机负载和发动机速度。
在步骤S20，ECU100计算目标压力和计算出来的燃油压力之间的压力差dP。
下面参考图3详细描述步骤S20。ECU100具有给高压分配管道22中的燃油压力设定的目标压力Pt(控制目标值)。目标压力Pt在最小燃油压力Pmin和最大燃油压力Pmax之间的范围内。设定最小燃油压力Pmin使得当从进气口喷射模式转换到气缸内喷射模式时立刻达到所需的燃油压力。设定最大燃油压力Pmax使得燃油不会从气缸内喷射器23中泄露出去。ECU100具有给目标压力Pt设定的容许范围(Pt-dPt＜Pt＜Pt+dPt)。目标压力Pt的容许范围是目标压力Pt加上/减去容许值dPt，其中dPt大于零。目标压力Pt的容许范围设定得大于最小燃油压力Pmin但小于最大燃油压力Pmax。更具体地说，目标压力Pt的容许范围具有上限(Pt+dPt)和下限(Pt-dPt)。在上限和最大燃油压力Pmax之间提供一个余量，在下限和最小燃油压力Pmin之间提供一个余量。
在步骤S30，ECU100判断压力差dP的绝对值是否小于容许值dPt。当像图3中的压力差dP1的情形一样压力差dP的绝对值小于容许值dPt时(步骤S30：是)，高压分配管道22中的燃油压力就在目标压力Pt的容许范围内。在这种情况下，ECU100在该时间点结束图2的控制。
当压力差dP的绝对值大于或等于容许值dPt时(步骤S30：否)，ECU100就在步骤S40中判断压力差dP是正还是负。当像图3中的压力差dP2的情形一样压力差dP是负时(步骤S40：是)，高压分配管道22中的燃油压力就比目标压力Pt低容许值dPt或更多。在这种情况下，ECU100在步骤S50控制对高压泵20的启动来增加高压分配管道22中的燃油压力。后面将详细描述步骤S50。
当像图3中的压力差dP3的情形一样压力差dP是正时(步骤S40：否)，高压分配管道22中的燃油压力就比目标压力Pt高容许值dPt或更多。在这种情况下，ECU100在步骤S60打开安全阀24来降低高压分配管道22中的燃油压力。在该优选实施例中，ECU100具有一个把压力差dP和安全阀24打开时间联系起来的图。ECU100根据图来确定安全阀24的打开时间。ECU100打开安全阀24所确定的时间使得高压分配管道22中的燃油压力降低并且落在目标压力Pt的容许范围(Pt-dPt＜Pt＜Pt+dPt)内。随后ECU100关闭安全阀24。
下面参考图4的流程图详细描述步骤S50中对高压泵20排放量的调节。
当在步骤S40中判断出高压分配管道22中的燃油压力比目标压力Pt低容许值dPt或更多时(图2)，ECU100在步骤S50中调节高压泵20的排放量。为了调节高压泵20的排放量，ECU100计算把高压分配管道22中燃油压力升高到目标压力Pt所需的排油量，并且根据计算出来的排放量启动高压泵20。
更具体地说，ECU100在步骤S51根据冷却剂温度确定燃油的体积弹性模量K。例如，ECU100可以使用一个把体积弹性模量K和冷却剂温度联系起来的图确定体积弹性模量K。在步骤S52，ECU100根据压力差dP和体积弹性模量K计算要从高压泵20排出的燃油量(需要的排放量)dV。在该优选实施例中，ECU100根据公式1确定或计算需要的排放量dV。
dP＝K×dV/(V+dV)        (1)
在公式(1)中，V表示高压分配管道的容量(内部容积)。
在步骤S53，ECU100根据排放量dV确定给高压泵20中电磁溢出阀20d的激励定时。
现在描述对激励定时的确定。ECU100确定高压泵20的控制占空比X(占空值)。在该优选实施例中，控制占空比X是电磁溢出阀20d的打开时间与高压泵20的活塞20b的压缩时间(压缩冲程)(压缩燃油的总时间)之比。ECU100根据公式2计算控制占空比X。
X＝(dV/dVmax)×100        (2)
在公式2中，dVmax表示高压泵的最大排出量。
当确定出或计算出的所需排放量dV大于高压泵20的最大排出量dVmax时，修正所需的排放量dV使之等于最大排出量dVmax。在这种情况下控制占空比X是1.0。
ECU100把确定出的占空比X转换为凸轮32的凸轮角并且把转换得到的凸轮角确定为高压泵20(电磁溢出阀20d)的激励定时。
当把控制占空比转换为凸轮角时，可以根据发动机转速修正转换得到的凸轮角。该修正使得高压泵20对排放量调节的响应不受发动机转速的影响。
在步骤S54，ECU100在预定的激励定时启动高压泵20。这样在进气口喷射模式中高压泵20把保持高压分配管道22中燃油压力在目标压力Pt所需的高压燃油量馈送出来。
在步骤S55，ECU100使用启动高压泵20之前和之后的燃油压力获取或修正和存储燃油的体积弹性模量K。更具体地说，ECU100从压力传感器26提供的探测信号得到高压分配管道22中的燃油压力。ECU100计算该燃油压力和启动高压泵20前高压分配管道22中的燃油压力之差dP′。ECU100根据燃油压力差dP′和从高压泵20中实际排出的燃油量来获得燃油的体积弹性模量K，其中从高压泵20中实际排出的燃油量是所需的排放量dV。
更具体地说，ECU100使用公式3获得体积弹性模量K。
dP′＝K×dV/(V+dV)          (3)
体积弹性模量K随着燃油温度的变化而变化。因此，ECU100使用上述联系燃油的体积弹性模量K和冷却剂温度的图把从公式3得到的燃油的体积弹性模量K和与燃油温度相关的物理量联系起来。在该优选实施例中，ECU100获得每个冷却剂温度的体积弹性模量K。ECU100可以获得冷却剂温度预定范围(控制区域)中的体积弹性模量K。通过使用这样获得的体积弹性模量K，以很高的精度计算出适合内燃机驱动状态的所需排放量dV。
现在描述使用公式1的计算，它计算为把高压分配管道22中燃油压力保持在目标压力Pt所需的排油量(所需的排放量)dV。
假设施加到物体上的压力升高了预定压力，那么物体单位容积的容积变化量正比于根据物体类型(材料)确定出来的体积弹性模量(常数)。
假设高压泵20给高压分配管道22提供所需的高压燃油排放量dV并且把高压分配管道22中燃油压力升高到目标压力Pt，压缩前高压分配管道22中燃油的容积等于高压分配管道22的容量V。压缩后高压分配管道22中燃油的容积等于总容积V+dV，它是压缩前燃油容积(容积V)和所需的排放量dV之和。燃油的总容积V+dV受到压缩并且容纳在高压分配管道22的容量V内从而压缩后高压分配管道22中的压力变成目标压力Pt。因此，燃油单位容积的容积变化量表示为dV/(V+dV)。可以根据上述压力差dP和燃油单位容积的容积变化量之间的正比关系dP＝K×dV/(V+dV)来计算所需的排放量dV。
该优选实施例的燃油供给设备具有下述的优点。
(1)在进气口喷射模式过程中，当高压分配管道22中的燃油压力比目标压力Pt低容许值dPt或更多时，ECU100计算把高压分配管道22中燃油压力升高到目标压力Pt所需的高压泵20排油量(所需的排放量)dV。ECU100利用计算出来的所需排放量dV启动高压泵20。这种结构在进气口喷射模式的过程中最优化地稳定了高压分配管道22中的燃油压力。
(2)使用公式dP＝K×dV/(V+dV)计算所需的排放量dV。因此，对所需的排放量dV的计算既容易又精确。
(3)ECU100根据从高压泵20排出的实际燃油量(所需的排放量)dV和燃油压力的压力差dP′得到燃油的体积弹性模量K，其中压力差dP′是给高压分配管道22提供燃油量dV时高压分配管道22中实际增加的压力。然后ECU100获得每个冷却剂温度下的体积弹性模量K。在计算所需的排放量dV时ECU100考虑了获得的体积弹性模量K。因此，计算出来的所需排放量dV很精确。这就精确地把高压分配管道22中的燃油压力保持在目标压力Pt。
对每个冷却剂温度都获取燃油体积弹性模量K。因此，即使在燃油温度变化后模式从气缸内喷射模式转换到进气口喷射模式，也精确地计算出所需的排放量dV。
(4)ECU100确定高压泵20与所需排放量dV对应的控制占空比X并且根据确定出来的控制占空比X控制对高压泵20的启动。因此，既容易又合适地调节高压泵20排放到高压分配管道22的燃油量。
(5)当高压分配管道22中的燃油压力比目标压力Pt高出容许值dPt或更多时，打开安全阀24。这样就防止高压分配管道22中燃油压力过度增加。
(6)设定目标压力Pt使得当进气口喷射模式转换到气缸内喷射模式时立刻达到所需的燃油压力。因此，该优选实施例的燃油供给设备满足内燃机的燃油压力需求。
设定目标压力Pt使得燃油不会从气缸内喷射器23中泄露出去。这样就避免了高压分配管道22中燃油压力增加得太多并且避免过高的液压作用在气缸内喷射器23上。
应该理解对于本领域技术人员来讲无需偏离本发明的精神或范围就可以以许多其它的特定形式来具体实施本发明。特别是应该理解本发明可以以下述形式来具体实施。
容许值dPt可以在目标压力Pt的高压侧和低压侧取不同的值。
在进气口喷射模式的过程中可以把目标压力Pt设定为高压分配管道22中燃油压力的控制目标值，并且可以取任意值。
可以通过不采用公式1的方法来确定所需的排放量。高压分配管道22中燃油压力升高引起的高压分配管道22中单位容积高压燃油的容积变化量(容积减少量)与从高压泵20排到高压分配管道22中的燃油量(所需的排放量)有关联。考虑到这点，可以使用其它的方法来计算所需的排放量。例如，可以首先计算出当高压分配管道22中燃油压力升高到目标压力Pt时高压分配管道22中单位容积高压燃油的容积变化量(容积减少量)。然后，可以从计算出来的单位容积的容积变化量(容积减少量)计算出高压分配管道22中高压燃油的总容积变化量(总容积减少量)。当燃油压力等于目标压力Pt时，可以计算出补偿高压分配管道22中计算出来的总容积变化量(总容积减少量)所需的高压泵20的排油量。
内燃机可以不具有进气通道喷射器19，而是具有位于在进气通道中进气通道分成每个气缸的进气口的上游处的喷射器(如布置在缓冲罐中的冷启动喷射器)。本发明的燃油供给设备能够应用到任何具有气缸内喷射器和进气通道喷射器的内燃机中。因此，本发明的燃油供给设备能够应用到具有单独一个气缸的内燃机中。
本发明这里给出的例子和实施例应认为是说明性的而不是限制性的，并且本发明不限于这里给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等效形式中进行改进。

Claims (7)

1.一种用于内燃机的燃油供给设备，其中内燃机包括：燃烧室；与燃烧室连接的进气通道；气缸内喷射器，用来直接把燃油喷入燃烧室；进气通道喷射器，用来把燃油喷入进气通道；低压泵，用来从油箱抽出燃油并且排出低压燃油；低压管道，用来把低压燃油提供给进气通道喷射器；高压泵，用来压缩低压燃油并且排出高压燃油；和高压管道，用来把高压燃油提供给气缸内喷射器，燃油供给设备包括：
控制高压泵的控制器，其中如果在只从进气通道喷射器喷射燃油时高压管道中的燃油压力比目标压力低预定值，控制器确定把高压管道中燃油压力升高到目标压力所需要的高压泵排放量，并且控制器根据确定出来的所需排放量控制高压泵。
2.如权利要求1所述的燃油供给设备，其中控制器根据燃油的体积弹性模量和目标压力与高压管道中燃油压力之差确定所需的排放量。
3.如权利要求2所述的燃油供给设备，其中控制器使用公式dP＝K×dV/(V+dV)确定所需的排放量，其中dV表示所需的排放量，dP表示目标压力和高压燃油压力之差，K表示高压燃油的体积弹性模量，V表示高压管道的容量。
4.如权利要求2或3所述的燃油供给设备，其中控制器根据高压泵排出燃油前和排出燃油后高压管道中燃油压力的变化修正体积弹性模量。
5.如权利要求4所述的燃油供给设备，其中控制器为每个控制区域存储由随着燃油温度的变化而变化的物理量限定的体积弹性模量。
6.如权利要求1到3中任何一项权利要求所述的燃油供给设备，其中控制器根据计算出来的所需排放量确定高压泵的占空值，并且根据占空值控制高压泵的启动。
7.如权利要求1到3中任何一项权利要求所述的燃油供给设备，其中内燃机进一步包括从高压管道释放燃油的安全阀，当高压管道中的燃油压力比目标压力高预定值或更多时控制器打开安全阀。
CNB2005100517362A 2004-03-02 2005-03-01 内燃机的燃油供给设备 Expired - Fee Related CN100455785C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004057942A JP4052261B2 (ja) 2004-03-02 2004-03-02 内燃機関の燃料供給装置
JP2004057942 2004-03-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1664338A true CN1664338A (zh) 2005-09-07
CN100455785C CN100455785C (zh) 2009-01-28

Family

ID=34747629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100517362A Expired - Fee Related CN100455785C (zh) 2004-03-02 2005-03-01 内燃机的燃油供给设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7007662B2 (zh)
EP (1) EP1571319B1 (zh)
JP (1) JP4052261B2 (zh)
KR (1) KR100710523B1 (zh)
CN (1) CN100455785C (zh)
DE (1) DE602005027630D1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101988436A (zh) * 2009-07-31 2011-03-23 福特环球技术公司 燃料系统的运转方法
CN104234853A (zh) * 2013-06-12 2014-12-24 福特环球技术公司 用于操作直接燃料喷射系统的方法
CN106150722A (zh) * 2015-05-14 2016-11-23 福特环球技术公司 用于供应燃料到发动机的方法和系统
CN106968820A (zh) * 2015-10-20 2017-07-21 罗伯特·博世有限公司 用于运行内燃机的方法、以及计算机程序和控制和/或调整装置
CN110121589A (zh) * 2016-12-19 2019-08-13 世倍特集团有限责任公司 具有燃料识别功能的用于运行内燃机的方法
CN111810331A (zh) * 2020-06-05 2020-10-23 东风商用车有限公司 一种气驱式液体燃料供给系统及其使用方法
CN113074057A (zh) * 2021-04-06 2021-07-06 浙江吉利控股集团有限公司 一种燃料泵送控制方法、系统及车辆

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4089640B2 (ja) * 2004-03-02 2008-05-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4432610B2 (ja) * 2004-05-17 2010-03-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置
JP4082392B2 (ja) * 2004-06-30 2008-04-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置
WO2006004026A2 (en) * 2004-07-02 2006-01-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel supply system for internal combustion engine
JP2006258039A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料供給装置
JP2007177688A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Honda Motor Co Ltd エンジンの燃料噴射装置
JP4894492B2 (ja) * 2006-12-08 2012-03-14 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射制御装置
JP4951380B2 (ja) * 2007-03-26 2012-06-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 高圧燃料系の制御装置
EP2077381A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-08 Robert Bosch Gmbh A device for supplying fuel to a combustion engine, method for operating the said device and device to control the operation of a combustion engine
DE102008017160B3 (de) * 2008-04-03 2009-07-09 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Bestimmen des effektiven Kompressibilitätsmoduls eines Einspritzsystems
JP5202123B2 (ja) * 2008-06-16 2013-06-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の燃料供給制御装置
JP4844651B2 (ja) * 2009-06-19 2011-12-28 株式会社デンソー データ記憶装置
DE102010026159A1 (de) 2010-07-06 2012-01-12 Audi Ag Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine
JP5863017B2 (ja) * 2011-10-25 2016-02-16 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の燃料噴射装置
DE102012204758B4 (de) * 2012-03-26 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Start eines Ottomotors
EP2835518A1 (en) * 2013-08-05 2015-02-11 Delphi International Operations Luxembourg S.à r.l. Method to Determine Bulk Modulus of a Fuel
SE539683C2 (sv) * 2013-11-08 2017-10-31 Scania Cv Ab Förfarande för bestämning av bulkmodulen hos bränslen
US9587578B2 (en) 2013-12-06 2017-03-07 Ford Global Technologies, Llc Adaptive learning of duty cycle for a high pressure fuel pump
US9458806B2 (en) 2014-02-25 2016-10-04 Ford Global Technologies, Llc Methods for correcting spill valve timing error of a high pressure pump
US9243598B2 (en) * 2014-02-25 2016-01-26 Ford Global Technologies, Llc Methods for determining fuel bulk modulus in a high-pressure pump
US9874185B2 (en) 2014-05-21 2018-01-23 Ford Global Technologies, Llc Direct injection pump control for low fuel pumping volumes
JP6292163B2 (ja) * 2015-04-28 2018-03-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6341176B2 (ja) * 2015-10-22 2018-06-13 株式会社デンソー 高圧ポンプの制御装置
JP6281581B2 (ja) * 2016-01-27 2018-02-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9970379B2 (en) 2016-02-29 2018-05-15 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for fuel rail pressure relief
FR3092143B1 (fr) * 2019-01-28 2022-02-25 Continental Automotive Procédé de détermination d’une quantité de carburant injecté dans un moteur à combustion interne
WO2021171621A1 (ja) * 2020-02-28 2021-09-02 本田技研工業株式会社 高圧燃料配管
KR102567755B1 (ko) * 2022-06-20 2023-08-17 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 연료조성비에 따라 동작을 제어하는 터보 엘피지 직분사 시스템 및 그 제어방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03175426A (ja) * 1989-12-05 1991-07-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子機器の表示装置
JP3175426B2 (ja) 1993-10-06 2001-06-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射装置
JP3796912B2 (ja) * 1997-02-21 2006-07-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射装置
AU2001262995A1 (en) * 2000-05-08 2001-11-20 Cummins, Inc. Internal combustion engine operable in pcci mode with post-ignition injection and method of operation
JP4541500B2 (ja) * 2000-05-24 2010-09-08 富士重工業株式会社 筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置
JP3896813B2 (ja) * 2001-08-31 2007-03-22 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射装置
US6666185B1 (en) * 2002-05-30 2003-12-23 Caterpillar Inc Distributed ignition method and apparatus for a combustion engine
JP3741087B2 (ja) * 2002-07-12 2006-02-01 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101988436A (zh) * 2009-07-31 2011-03-23 福特环球技术公司 燃料系统的运转方法
CN101988436B (zh) * 2009-07-31 2015-07-01 福特环球技术公司 燃料系统的运转方法
CN104234853A (zh) * 2013-06-12 2014-12-24 福特环球技术公司 用于操作直接燃料喷射系统的方法
CN104234853B (zh) * 2013-06-12 2019-02-01 福特环球技术公司 用于操作直接燃料喷射系统的方法
CN106150722A (zh) * 2015-05-14 2016-11-23 福特环球技术公司 用于供应燃料到发动机的方法和系统
CN106150722B (zh) * 2015-05-14 2020-12-25 福特环球技术公司 用于供应燃料到发动机的方法和系统
CN106968820A (zh) * 2015-10-20 2017-07-21 罗伯特·博世有限公司 用于运行内燃机的方法、以及计算机程序和控制和/或调整装置
CN110121589A (zh) * 2016-12-19 2019-08-13 世倍特集团有限责任公司 具有燃料识别功能的用于运行内燃机的方法
CN110121589B (zh) * 2016-12-19 2022-01-28 世倍特集团有限责任公司 具有燃料识别功能的用于运行内燃机的方法
CN111810331A (zh) * 2020-06-05 2020-10-23 东风商用车有限公司 一种气驱式液体燃料供给系统及其使用方法
CN113074057A (zh) * 2021-04-06 2021-07-06 浙江吉利控股集团有限公司 一种燃料泵送控制方法、系统及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
EP1571319B1 (en) 2011-04-27
EP1571319A3 (en) 2007-03-21
CN100455785C (zh) 2009-01-28
DE602005027630D1 (de) 2011-06-09
KR100710523B1 (ko) 2007-04-23
EP1571319A2 (en) 2005-09-07
US20050193982A1 (en) 2005-09-08
JP4052261B2 (ja) 2008-02-27
US7007662B2 (en) 2006-03-07
JP2005248757A (ja) 2005-09-15
KR20060043230A (ko) 2006-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1664338A (zh) 内燃机的燃油供给设备
US7461634B2 (en) Fuel injection amount correction method for pressure boosting fuel injection apparatus
RU2360139C2 (ru) Контроллер двигателя внутреннего сгорания
CN1111649C (zh) 内燃机供油系统燃油滤清器堵塞的检测方法和装置
CN1096548C (zh) 燃料泄漏检测器系统
CN100347429C (zh) 内燃机控制系统
EP1660767B1 (en) Fuel injection system of internal combustion engine
JP4428160B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
CN101054927A (zh) 设计用于使内燃机的燃烧噪声最小化的燃料喷射控制设备
CN1664341A (zh) 内燃机控制器
CN1693690A (zh) 燃料喷射系统
CN1900511A (zh) 可监视燃料泵入口异常压力的燃料喷射系统
CN100357581C (zh) 用于四冲程发动机的控制装置及其控制方法
US6446610B1 (en) Method and system for controlling pressure in a high pressure fuel pump supplying an internal combustion engine
CN1616808A (zh) 用于内燃机的燃料喷射控制装置和燃料喷射控制方法
CN1232724C (zh) 确保发动机可起动性的蓄能器燃料喷射系统
CN1839257A (zh) 内燃机的点火时间控制装置
DE102011102596A1 (de) Motorleerlauf-Steuervorrichtung
CN1535356A (zh) 在无回流燃油输送系统中调节电动燃油泵的电路装置和方法
DE102007000712B4 (de) Kraftstoffeinspritz-Steuervorrichtung
DE102006000355B4 (de) Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung
CN1576550A (zh) 共轨燃料喷射设备
JP4400585B2 (ja) 燃料噴射制御装置
CN1977100A (zh) 内燃机的控制装置
JP2007092660A (ja) 燃料噴射制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090128

Termination date: 20160301

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee