專利名稱：燃油泵的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如獨(dú)立權(quán)利要求所述類型的控制內(nèi)燃機(jī)的燃油泵的方法。
由于在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)也需要燃油有一足夠高的壓力，因此存在這樣的燃油供應(yīng)系統(tǒng)，其中進(jìn)行燃油泵先行起動(dòng)，其中在內(nèi)燃機(jī)開始起動(dòng)前，已給燃油泵提供了電壓。這樣的先行起動(dòng)型燃油供應(yīng)系統(tǒng)例如在文獻(xiàn)EP0 679220B1中描述了。
這種已知的燃油供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行燃油泵的先行起動(dòng)，其中內(nèi)燃機(jī)的預(yù)期起動(dòng)是正常起動(dòng)，還是初次填充燃油的起動(dòng)，或者說是初次起動(dòng)或在內(nèi)燃機(jī)長期停機(jī)后或燃油供應(yīng)系統(tǒng)修理后的起動(dòng)，這還是不同的。只要被認(rèn)為是新填充，則燃油泵的先行起動(dòng)的持續(xù)時(shí)間要比一般起動(dòng)的時(shí)間長。
不過，不僅在正常起動(dòng)時(shí)，而且在不起動(dòng)地初次填充時(shí)，都不用輸送太多的燃油，為此，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的不同參數(shù)查明是否真地進(jìn)行了起動(dòng)。如果沒有起動(dòng)，則燃油泵的先行起動(dòng)便通過來自控制器的相應(yīng)控制信號被終止。在已知的燃油供應(yīng)系統(tǒng)中，電動(dòng)燃油泵的控制時(shí)間被選作待輸送油量的標(biāo)準(zhǔn)。如果控制時(shí)間越長，則越多的燃油已在燃油泵的先行起動(dòng)中被送入。

發(fā)明內(nèi)容
與已知方法相比，本發(fā)明的燃油泵控制方法具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即它以燃油體積作為控制燃油泵控制的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此，與其中根據(jù)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行在先行起動(dòng)中要輸送的燃油量的調(diào)節(jié)的已知燃油泵控制相比，實(shí)現(xiàn)了精確度的進(jìn)一步提高，在這里，同時(shí)保證了不需要輸送太多的燃油。
通過具有權(quán)利要求1技術(shù)特征的燃油泵控制方法獲得了這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，為了理論所需的燃油量而預(yù)先規(guī)定一體積。
通過從屬權(quán)利要求所給出的措施獲得了本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)。在這里，特別有利的是，在初次填充時(shí)，能準(zhǔn)確地知道需要填充多少燃油，這是因?yàn)楦揪褪且畛淙加拖到y(tǒng)或燃油蓄壓管的體積。
還有利的是，在正常的燃油泵先行起動(dòng)時(shí)在起動(dòng)前形成壓力所需的燃油量明顯少于常見的系統(tǒng)。如果內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)正常結(jié)束，則控制器仍正確地進(jìn)行所有必需的任務(wù)，在下次起動(dòng)前，必須有利地僅輸送少量燃油，以便只是形成壓力。如果達(dá)到“秒”數(shù)量級地知道停機(jī)時(shí)間，則作為停機(jī)函數(shù)地確定下次起動(dòng)前的燃油量。因此，能有利地在燃油泵先行起動(dòng)時(shí)考慮到在停機(jī)階段內(nèi)的燃油供應(yīng)系統(tǒng)的壓力降低。通過考慮停機(jī)時(shí)間，可以有利地根據(jù)系統(tǒng)要求來更精確地協(xié)調(diào)泵的先行起動(dòng)。
可以根據(jù)精度要求并考慮燃油壓縮性和蓄壓管體積膨脹性而有利地確定所需燃油體積。如果需要的話，能根據(jù)輸送壓力和背壓來計(jì)算泵的實(shí)際輸送能力。
在本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，作為測量燃油泵控制信號的有關(guān)參數(shù)地，用所需的燃油量或燃油質(zhì)量來代替體積。


圖1具體地表示包括檢測工作狀態(tài)的本發(fā)明主要裝置的內(nèi)燃機(jī)燃油供應(yīng)系統(tǒng)的粗略概況，這樣的燃油供應(yīng)系統(tǒng)已從EP0679220B1中知道了。
圖2表示本發(fā)明的燃油泵控制方法的一個(gè)實(shí)施例，它能在圖1所示的燃油供應(yīng)系統(tǒng)中運(yùn)行。
實(shí)施形式的具體描述在下面的說明書中，將結(jié)合一個(gè)涉及內(nèi)燃機(jī)燃油供應(yīng)系統(tǒng)的實(shí)施例來描述本發(fā)明。但總的來說，本發(fā)明可擴(kuò)展到借助微處理器或控制器來控制泵的任何方法，前提條件就是，微處理器如此進(jìn)行對輸送液體的泵的控制，即在控制時(shí)考慮了待輸送的液體體積并根據(jù)體積來進(jìn)行控制。
在圖1中，示意地示出了用于說明在圖2中運(yùn)行的燃油泵控制方法所需的內(nèi)燃機(jī)燃油供應(yīng)系統(tǒng)的組成部分。在這里，用10表示控制器如汽車的控制器。此控制器至少包括一個(gè)發(fā)出燃油泵11控制信號的微處理器。在這里，燃油泵11是電動(dòng)燃油泵并且該電動(dòng)燃油泵的控制是借助電動(dòng)燃油泵繼電器12來進(jìn)行的，繼電器12的一個(gè)端子與蓄電池電壓端子B+相連。在電動(dòng)燃油泵繼電器的電流電路閉合的情況下，蓄電池電壓UB+便作用在電動(dòng)燃油泵的電壓端子上。在這里，只是示意性地表示燃油供應(yīng)系統(tǒng)19。
給控制器10輸送由傳感器或其它測量機(jī)構(gòu)13～18發(fā)出的信息。作為不一定都必須有的傳感器或測量機(jī)構(gòu)地指定了一個(gè)測量節(jié)流閥角度αDK的節(jié)流閥傳感器13，一個(gè)測量轉(zhuǎn)速n的轉(zhuǎn)速傳感器14，一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器17，一個(gè)出口空氣溫度傳感器18以及任何其它傳感器15及一個(gè)電壓測量機(jī)構(gòu)16，它測量在端子K1.15上的電壓并由此查明點(diǎn)火開關(guān)Z是否打開或閉合。
由傳感器或電壓測量機(jī)構(gòu)測得的數(shù)據(jù)被輸入控制器10中并在那里被用來控制或調(diào)整內(nèi)燃機(jī)，例如判斷點(diǎn)火和/或噴射情況。通過輸出端子A輸出控制信號。另外，控制器10還在一個(gè)輸出端子B上輸送一個(gè)根據(jù)所輸送的信息或已知的工作參數(shù)提供用于電動(dòng)燃油泵繼電器12的控制信號，它使電動(dòng)燃油泵11承受電壓UB+或脫離該電壓。在控制器10或未示出的微處理器中，也進(jìn)行時(shí)間測量，在形成電動(dòng)燃油泵控制信號時(shí)，需要這樣的時(shí)間測量。
圖2具體說明了特別是在燃油泵先行起動(dòng)中的本發(fā)明的燃油泵控制方法。在這里，通過燃油泵的先行起動(dòng)，可保證適時(shí)地提供足夠多的噴射用燃油，這與是初次起動(dòng)還是下一次起動(dòng)無關(guān)。
本發(fā)明的方法從步驟S0開始。在步驟S1中，接通點(diǎn)火，或者說檢查端子K1.15的操作狀況。在這里，例如可通過檢查門觸點(diǎn)或其它表示特征的事件來證明“點(diǎn)火接通”。當(dāng)在步驟S1中發(fā)現(xiàn)未接通點(diǎn)火時(shí)，則程序以步驟S2a告終。如果在步驟S1中查明點(diǎn)火已接通，則在步驟S2中先詢問是否燃油泵已按照泵連續(xù)運(yùn)行要求而運(yùn)行，或者是否滿足B-Ekpd(電動(dòng)燃油泵處于連續(xù)運(yùn)行條件)準(zhǔn)則。這樣的準(zhǔn)則例如是從內(nèi)燃機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸已轉(zhuǎn)動(dòng)。
如果是一直進(jìn)行著連續(xù)運(yùn)行，則直到在步驟S1中才知道點(diǎn)火已不再有效。而如果在步驟S2中知道了電動(dòng)燃油泵不再連續(xù)運(yùn)行，則在步驟S3中查明，是否需要和允許燃油泵先行起動(dòng)以便在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前建立所需燃油壓力(滿足電動(dòng)燃油泵先行起動(dòng)的條件)。如果不是的話，則在步驟S1中又詢問點(diǎn)火是否接通。也可假設(shè)，燃油泵已在連續(xù)運(yùn)行并且該方法繼續(xù)執(zhí)行步驟S2。作為燃油泵先行起動(dòng)要求的標(biāo)準(zhǔn)(滿足電動(dòng)燃油泵先行起動(dòng)條件)，可使用以下參數(shù)-發(fā)動(dòng)機(jī)和進(jìn)而燃油泵的停機(jī)時(shí)間，-燃油系統(tǒng)的測量或模型化壓力(如果有的話)，-從最后一次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)起的已進(jìn)行的泵先行起動(dòng)的次數(shù)，-控制器處于空轉(zhuǎn)的時(shí)間或精確的最短停機(jī)時(shí)間。
這些能用作所要求的電動(dòng)燃油泵先行起動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)反正通常已在內(nèi)燃機(jī)控制器中并因而無需再費(fèi)事地進(jìn)行處理。
如果在步驟S3中查明需要燃油泵先行起動(dòng)，則在步驟S4中查明這是否是初次填充，即在以前排空燃油供應(yīng)系統(tǒng)后的填充。也可通過車間試驗(yàn)儀器啟動(dòng)初次填充。如果確是涉及初次填充，則在步驟S5中，作為必須輸送的理論燃油量vkstsol地填充具有相應(yīng)論論值VKSTEBF的最大輸送油量值。
而如果在步驟S4中獲知這不是初次填充，則在步驟S6中查明，是否知道內(nèi)燃機(jī)的準(zhǔn)確停機(jī)時(shí)間或準(zhǔn)確的停機(jī)持續(xù)時(shí)間，一旦精確到秒地知道了停機(jī)時(shí)間，則在步驟S7中，作為停機(jī)時(shí)間函數(shù)地形成要輸送油量的理論值vkstsol，以便響應(yīng)于可例如在本發(fā)明中確定的在停機(jī)階段內(nèi)的壓力形成。于是下式成立vkstsol＝VKSTENL＝f(停機(jī)時(shí)間)如果知道燃油供應(yīng)系統(tǒng)中的壓力，則能從燃油壓縮性和燃油供應(yīng)系統(tǒng)膨脹性獲知所需輸送量，其中在已知的停機(jī)時(shí)間的情況下，也可同時(shí)考慮這些因素。
如果在步驟S6中發(fā)現(xiàn)，還不知道準(zhǔn)確停機(jī)時(shí)間，而且也無法精確地知道壓力，則也能由壓縮性和蓄壓管體積膨脹性來確定要輸送的燃油體積。在這里假設(shè)，盡管填充了系統(tǒng)，但還沒有壓力(環(huán)境壓力)。然后，在步驟S8中，把要在先行起動(dòng)中輸送的理論燃油體積vkstsol設(shè)定為值VKSTPVL。
還可以通過所謂的車間試驗(yàn)儀器在填充燃油時(shí)控制燃油泵。這在任何時(shí)刻都是可行的，只要接通點(diǎn)火(K1.15接通)并且燃油泵11因其它需要而不再運(yùn)行，或者說當(dāng)已不存在燃油泵11的連續(xù)運(yùn)行時(shí)。于是，最大要泵吸油量vkstsol如在步驟S5中那樣被設(shè)定為值VKSTEBF。該值可從燃油體積減去用于正常泵先行起動(dòng)的輸送體積而得到。在重新起動(dòng)時(shí)，點(diǎn)火一接通，就立即進(jìn)行正常的泵的先行起動(dòng)。
在圖2流程中的所述步驟分別通向一個(gè)應(yīng)該在燃油泵先行起動(dòng)中被輸送的理論燃油體積，以便按照現(xiàn)有條件確保內(nèi)燃機(jī)的最佳開動(dòng)。在步驟S9中查明輸送燃油體積VKST是否還小于理論值vkstsol。如果不小于的話，則重新以步驟S1開始并檢查是否已經(jīng)接通點(diǎn)火。或者，也可以以步驟S2繼續(xù)進(jìn)行并檢查是否燃油泵11已在連續(xù)運(yùn)行。
如果在步驟S9中獲知輸送體積vkst小于理論體積vkstsol，則燃油泵11根據(jù)需要一直工作或受到控制，直到達(dá)到實(shí)際有效的要輸送燃油體積閾值為止(步驟S10和S9)。在這里，在步驟S10中，檢查條件B-ekpol＝真實(shí)另外，在初次填充中，已輸送的燃油量vkst可借助一個(gè)簡單模型由假設(shè)恒定的輸送能力來確定。為更好地仿照實(shí)際條件，可以用最重要的影響因素如電池電壓并與泵轉(zhuǎn)速和模型化或測量的系統(tǒng)壓力相關(guān)地?cái)U(kuò)展模型。也能耗費(fèi)相應(yīng)成本地由燃油泵電功率來確定輸送油量，或者借助一個(gè)傳感器來測量輸送油量。
在燃油泵先行起動(dòng)進(jìn)行后，過渡到一般的燃油泵控制，只要控制器識別到內(nèi)燃機(jī)應(yīng)繼續(xù)保持運(yùn)行的話。
在圖2的實(shí)施例中，把燃油體積用作燃油泵控制的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。代替體積計(jì)算地，整個(gè)計(jì)算也能與燃油量或燃油質(zhì)量有關(guān)地進(jìn)行。于是，圖2所示實(shí)施例的體積值可簡單地用相應(yīng)的數(shù)量值或質(zhì)量值來代替。
權(quán)利要求
1.一種用來控制內(nèi)燃機(jī)的燃油泵的方法，它借助一控制器來工作，其中該燃油泵的控制是在考慮了內(nèi)燃機(jī)工作狀態(tài)的情況下進(jìn)行的，其特征在于，燃油泵(11)的控制是根據(jù)一個(gè)與體積有關(guān)地確定的要輸送的燃油理論值(vkstsol)來進(jìn)行的。
2.一種用來控制內(nèi)燃機(jī)用燃油泵的方法，它借助一控制器來工作，其中該燃油泵的控制是在考慮了內(nèi)燃機(jī)工作狀態(tài)的情況下進(jìn)行的，其特征在于，燃油泵(11)的控制是根據(jù)一個(gè)與燃油數(shù)量或燃油質(zhì)量有關(guān)地確定要輸送的燃油理論值來進(jìn)行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的燃油泵控制方法，其特征在于，在燃油泵(11)的控制中，是燃油供應(yīng)系統(tǒng)(19)的新填充，還是正常填充，要區(qū)別對待。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的燃油泵控制方法，其特征在于，進(jìn)行這樣的燃油泵(11)的先行起動(dòng)，即它在內(nèi)燃機(jī)開動(dòng)前進(jìn)行。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的燃油泵控制方法，其特征在于，燃油泵(11)的接通是通過識別起動(dòng)愿望而實(shí)現(xiàn)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的燃油泵控制方法，其特征在于，燃油泵(11)的接通是通過分析端子(K1.15)上的信號或通過分析“門已啟動(dòng)”或類似信息來進(jìn)行的。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的燃油泵控制方法，其特征在于，在確定待輸送燃油體積(vkstsol)或待輸送燃油數(shù)量或燃油質(zhì)量時(shí)，考慮了內(nèi)燃機(jī)和進(jìn)而燃油泵(11)的停機(jī)時(shí)間和/或測得的或模型化的燃油系統(tǒng)壓力和/或從最后一次起動(dòng)起已進(jìn)行的泵先行起動(dòng)的次數(shù)和/或控制器(10)處于空轉(zhuǎn)過程的時(shí)間。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的燃油泵控制方法，其特征在于，燃油泵(11)的控制通過一要求燃油初次填充的車間試驗(yàn)儀器來進(jìn)行。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的燃油泵控制方法，其特征在于，根據(jù)已知的條件來規(guī)定某個(gè)待輸送體積或某個(gè)待輸送的燃油數(shù)量或燃油質(zhì)量，并且燃油泵一直保持先行起動(dòng)狀態(tài)，直到輸送完該數(shù)量，或直到接到中斷要求，或直到燃油泵(11)過渡到正常工作。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的燃油泵控制方法，其特征在于，在考慮假定恒定的輸送能力的情況下，借助一數(shù)學(xué)模型來確定已輸送的燃油量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的燃油泵控制方法，其特征在于，給該數(shù)學(xué)模型補(bǔ)充至少其中一個(gè)影響因素如電池電壓(UB+)、泵轉(zhuǎn)速、模型化或測得的系統(tǒng)壓力，或者由燃油泵電功率來確定輸送油量或者借助一自身的傳感器來測量。
12.一種燃油泵控制器，其特征在于，該裝置包括一個(gè)帶有一微處理器的控制器(10)，該微處理器執(zhí)行進(jìn)行根據(jù)前面權(quán)利要求之一的方法所需的程序步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及控制燃油泵(11)且特別是內(nèi)燃機(jī)的電動(dòng)燃油泵的方法，其中進(jìn)行這樣的燃油泵先行起動(dòng)，即它在內(nèi)燃機(jī)真正起動(dòng)前已進(jìn)行了。在燃油泵(11)控制中，內(nèi)燃機(jī)控制器考慮了燃油體積或填充燃油供應(yīng)系統(tǒng)體積所需的燃油體積或相應(yīng)的燃油數(shù)量或燃油質(zhì)量，并且一直進(jìn)行燃油泵控制的先行起動(dòng)，直到根據(jù)預(yù)定條件確定的理論體積或理論數(shù)量或理論質(zhì)量被輸送完為止。
文檔編號F02M37/08GK1434899SQ00819079
公開日2003年8月6日 申請日期2000年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月18日
發(fā)明者W·薩門芬克, G·格拉斯, R·維斯 申請人:羅伯特-博希股份公司