專利名稱：配備有高壓燃料泵的共軌型直噴系統(tǒng)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配備有高壓燃料泵的共軌型直噴系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù)：
在共軌型直噴系統(tǒng)中，高壓燃料泵借助低壓泵接收來自儲(chǔ)料罐的 燃料流，并將燃料輸送至以液壓方式連接至多個(gè)噴射器的共軌。共軌 中燃料的壓力必須根據(jù)引擎點(diǎn)來恒定地進(jìn)行控制，這可以通過改變高 壓泵的瞬時(shí)流速，或是通過恒定地將多余的燃料輸送到共軌并通過借 助調(diào)節(jié)閥將多余的燃料從共軌自身中排放出去來實(shí)現(xiàn)。通常，優(yōu)選采 用改變高壓泵瞬時(shí)流速的解決方案，這是因?yàn)樗峁┝烁叩哪芰啃?率并且不會(huì)引起燃料的過熱。
為了改變高壓泵的瞬時(shí)流速，在第EP0481964A1號(hào)專利申請(qǐng)或在 第US6116870A1號(hào)專利中已經(jīng)提出了針對(duì)這類問題的解決方案，這些 專利描述了使用可變流速高壓泵，其能夠?yàn)楣曹墐H輸送等于期望值的 用于維持共軌中的燃料壓力所需的燃料量；具體而言，高壓泵配備有 電磁致動(dòng)器，其能夠通過改變高壓泵自身的進(jìn)氣閥的關(guān)閉時(shí)刻而逐個(gè) 時(shí)刻地改變高壓泵的流速。
或者，為了改變高壓泵的瞬時(shí)流速，已經(jīng)提出了在泵房的上游插 入流速調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括根據(jù)共軌中所需的壓力進(jìn)行控制的具有 連續(xù)可變截面的瓶頸。
然而，上述這些用于改變高壓泵的瞬時(shí)流速的方案在機(jī)械結(jié)構(gòu)上 非常復(fù)雜，并且無法實(shí)現(xiàn)以高精度來調(diào)節(jié)高壓泵的瞬時(shí)流速。此外， 包括可變截面瓶頸的流速調(diào)節(jié)裝置在低流速的情況下提供了很小的通 道截面，而這種小通道截面決定了很高的局部壓力損失(局部負(fù)載損 失)，這會(huì)影響到用于調(diào)節(jié)吸入到高壓泵泵房中的燃料的進(jìn)氣閥的正常 工作。為此，在第EP1612402A1號(hào)專利申請(qǐng)中已經(jīng)提供了針對(duì)這類問題 的解決方案，該專利涉及高壓泵，包括多個(gè)借助相應(yīng)的進(jìn)氣和輸送行 程以往復(fù)式運(yùn)動(dòng)工作的泵浦元件，其中每個(gè)泵浦元件配備有與通過低 壓泵輸送的進(jìn)氣管相連通的相應(yīng)的進(jìn)氣閥。在進(jìn)氣管上設(shè)置有以斬波 (choppered)方式控制的截流閥，用于調(diào)節(jié)輸送到高壓泵的瞬時(shí)燃料流 速；換言之，該截流閥是打開/關(guān)閉(開/關(guān))型閥門，它通過改變打開時(shí) 間與關(guān)閉時(shí)間之間的比例來驅(qū)動(dòng)，從而改變輸送到高壓泵的瞬時(shí)燃料 流速。以這種方式，截流閥總能提供有效的寬通道截面，該寬截面并 不決定可感知的局部壓力損失(局部負(fù)載損失)。
借助具有恒定內(nèi)部同步率的截流閥的驅(qū)動(dòng)頻率，其是根據(jù)高壓泵 的泵浦頻率預(yù)先確定的(典型地，對(duì)于高壓泵的每個(gè)泵浦行程執(zhí)行一個(gè) 截流閥的打開/關(guān)閉周期)，截流閥相對(duì)于高壓泵的機(jī)械致動(dòng)同步地進(jìn)4亍 控制(這是由接收來自驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)進(jìn)行的)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在 高壓泵的每次泵浦時(shí)都會(huì)有一個(gè)相當(dāng)窄的臨界角；如果在該臨界角處
給出截流閥的打開命令，則可能發(fā)生輸送到高壓泵的燃料輸送不規(guī)律， 這種輸送不規(guī)律接下來會(huì)導(dǎo)致共軌中的燃料壓力擾動(dòng)。
為了避免在高壓泵的臨界泵浦角處發(fā)送截流閥的打開命令，已經(jīng) 提出了根據(jù)高壓泵的泵浦來為截流閥命令確定相位；然而，這種解決 方案要求精確地獲知高壓泵的泵浦相位(即，高壓泵的機(jī)械致動(dòng)相位)， 因此被迫需要在高壓泵中安裝角編碼器，這會(huì)顯著增大成本(角編碼器
是非常昂貴的傳感器并且相當(dāng)笨重)。
代替在高壓泵中安裝角編碼器的方案，可以使用由發(fā)音輪提供的
信號(hào)，其能瞬時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)軸的角位置，從該驅(qū)動(dòng)軸獲得使高壓泵運(yùn)轉(zhuǎn) 的動(dòng)作；然而，在這種情況下，對(duì)從驅(qū)動(dòng)軸中產(chǎn)生出動(dòng)作來使高壓泵
運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械傳動(dòng)和高壓泵本身有必要進(jìn)行精確的構(gòu)建和組裝，并且這 種元件的構(gòu)造和組裝會(huì)顯著增加成本。換言之，使高壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械 傳動(dòng)接收來自驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)，并因此提供了與驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度成正 比的致動(dòng)頻率(因此，通過獲知驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度，則立即獲知使高壓 泵運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械傳動(dòng)的致動(dòng)頻率)；然而，由于構(gòu)建和組裝限制，使高壓 泵運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械傳動(dòng)不能保證相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的預(yù)定相位的關(guān)系，并且因 此無法預(yù)先獲知使高壓泵致動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)軸之間的相位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種配備有高壓燃料泵的共軌型直噴系統(tǒng)的 控制方法，這種控制方法沒有上述缺陷，特別地，該方法簡(jiǎn)單易行且 具有成本效益。
根據(jù)本發(fā)明， 一種內(nèi)燃機(jī)中的共軌直噴系統(tǒng)的控制方法；該控制 方法包括下列步驟
借助高壓泵將增壓后的燃料輸送到共軌，該高壓泵提供至少一個(gè) 由內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸機(jī)械操作的泵浦元件；
測(cè)量驅(qū)動(dòng)軸的角位置；以及
測(cè)量共軌中的燃料壓力；
該控制方法的特征在于還包括以下步驟
分析共軌中燃料壓力的振蕩；以及
根據(jù)共軌中燃料壓力的振蕩，確定高壓泵的泵浦元件相對(duì)于驅(qū)動(dòng) 軸的相位。


參考圖示出本發(fā)明非限制性實(shí)施例的附圖來描述本發(fā)明；具體地， 附圖是實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明控制方法目的的共軌型噴射系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在附圖中，附圖標(biāo)記1表示共軌型系統(tǒng)整體，用于將燃料直噴入 設(shè)置有四個(gè)汽缸3的內(nèi)燃機(jī)2中。噴射系統(tǒng)1包括四個(gè)噴射器4,每個(gè) 噴射器提供液壓針式致動(dòng)系統(tǒng)，并適于將燃料直噴入內(nèi)燃機(jī)2的相應(yīng) 汽缸3中，并從共軌5中接收增壓后的燃料。
可變輸送高壓泵6將燃料通過輸送管7輸送到共軌5。依次地，借 助高壓泵6的進(jìn)氣管9將高壓泵6連接至低壓泵8。低壓泵8設(shè)置在燃 料罐10的內(nèi)部，在燃料罐10上引出噴射系統(tǒng)1的多余燃料排放通道 11，這種排放通道11從噴射器4和液壓耦連到共軌5的機(jī)械卸壓閥12 中接收多余的燃料。將卸壓閥12調(diào)校為當(dāng)共軌5中的燃料壓力Prail超過安全值時(shí)自動(dòng)打開，這確保了噴射系統(tǒng)1的密閉性和安全性。
每個(gè)噴射器4適于在電子控制單元13的控制下將可變量的燃料噴 射到相應(yīng)的汽缸3中。如前所述，噴射器4提供了針式的液壓致動(dòng)， 因此連接到排放通道11,排放通道提供了比環(huán)境壓力稍高的壓力并將 低壓泵8的上游直接連接到燃料罐10中。對(duì)于其致動(dòng)，即對(duì)于噴射燃 料來說，每個(gè)噴射器4吸取一定量的排放到排放通道11中的增壓后的 燃料。
電子控制單元13連接到壓力傳感器14，該壓力傳感器14檢測(cè)共 軌5中的燃料壓力Prail，并根據(jù)共軌5中的燃料壓力P^來控制高壓 泵6的回流速率；這樣，共軌5中的燃料壓力Prai,維持在等于根據(jù)引 擎點(diǎn)(即，根據(jù)引擎2的工作狀況)隨時(shí)間可變的所需值上。
高壓泵6包括一對(duì)泵浦元件15,每個(gè)均由具有泵浦室17的汽缸 16形成，泵浦室中運(yùn)動(dòng)活塞18通過凸輪19的推動(dòng)以往復(fù)式運(yùn)動(dòng)方式 滑動(dòng)，凸輪19由接收來自內(nèi)燃機(jī)2的驅(qū)動(dòng)軸21的運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)20 來運(yùn)轉(zhuǎn)。每個(gè)壓縮室17配備有與進(jìn)氣管9連通的相應(yīng)的進(jìn)氣閥22,以 及與輸送管7連通的相應(yīng)的輸氣閥23。兩個(gè)泵浦元件15以相反的相位 往復(fù)式地運(yùn)轉(zhuǎn)，因此通過進(jìn)氣管9發(fā)送到高壓泵6的燃料每次僅通過 一個(gè)泵浦元件15吸入，即在該時(shí)刻執(zhí)行吸氣4于程的那一個(gè)泵浦元件(在 同一時(shí)刻，另一個(gè)泵浦元件15的進(jìn)氣閥22當(dāng)然是關(guān)閉的，另一泵浦 元件15處于壓縮相位下)。
沿著進(jìn)氣管9設(shè)置有提供電磁致動(dòng)的截流閥24,其由電子控制單 元13進(jìn)行控制并且是打開/關(guān)閉(開/關(guān))類型的；換言之，截流閥24可 以僅處于完全打開的位置或完全關(guān)閉的位置。具體地，截流閥24提供 了有效的寬引入截面，以充分地實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)泵浦元件17的輸送，而不 會(huì)引起任何壓力下降。
從共軌5的下列狀態(tài)方程中得出共軌5中的燃料壓力變化 dPrail/dt:
[1
dPrail/dt = (kb/Vr) x (mHP - minj - mLeak - mBackFl0w)
dPrail/dt是共軌5中的燃料壓力變化； kb 是燃料體模量；Vr 是共軌5的體積； mHp 是來自高壓泵6的燃料流速； mlnj是噴射器4的汽缸3中的噴射器燃料流速； mLeak是通過泄露損失的燃料流速(絕大部分通過噴射器4); mBackFlow rate 是通過噴射器4吸取用于其致動(dòng)以及排放到排放通 道ll中的燃料流速。
從上述方程中可以明顯地看到，如果高壓泵6的燃料流速mHp高 于通過噴射器4噴射到汽缸3中的燃料流速mlnj、通過泄露損失的燃 料流速mijeak、以及通過噴射器4吸取用于其致動(dòng)并排放到排放通道11 中的燃料流速mBackH。w的總和，則共軌5中的燃料壓力變化dPrail/dt 是正的。值得注意的是，根據(jù)噴射器4的驅(qū)動(dòng)模式，通過噴射器4噴 射到汽缸3中的燃料流速m叫和通過噴射器4吸取用于其致動(dòng)并排放
到排放通道11中的燃料流速mBaekF一是極度可變的(甚至可以是零)， 而通過泄露損失的燃料流速mi^k則是相當(dāng)穩(wěn)定的(它僅隨著共軌5中
燃料壓力prail的增大而略微增大)，并且總是存在的(即，永遠(yuǎn)不會(huì)是零)。
高壓泵6的流速僅通過j吏用截流閥24來進(jìn)4亍控制，該截流閥24
是以斬波方式通過電子控制單元13根據(jù)共軌5中燃料壓力Pr』來進(jìn)行
控制的。具體地，電子控制單元13根據(jù)引擎點(diǎn)逐個(gè)時(shí)刻地確定共軌5 中燃料壓力P^的所需值，并因此調(diào)節(jié)由高壓泵6輸送到共軌5的瞬 時(shí)燃料流速，以便遵循共軌5中燃料壓力P^的所需值本身。為了調(diào) 節(jié)由高壓泵6輸送到共軌5的瞬時(shí)燃料流速，電子控制單元13通過改 變截流閥24的打開時(shí)間的持續(xù)時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間的持續(xù)時(shí)間之間的比 例，調(diào)節(jié)由高壓泵6通過截流閥24吸入的瞬時(shí)流速。
換言之，電子控制單元13周期性地控制截流閥24的打開和關(guān)閉， 以阻塞通過高壓泵6吸入的燃料流速，并通過改變截流閥24的打開時(shí) 間的持續(xù)時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間的持續(xù)時(shí)間之間的比例來調(diào)節(jié)由高壓泵6吸 入的燃料流速。通過改變截流閥24的打開時(shí)間的持續(xù)時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間 的持續(xù)時(shí)間之間的比例，截流閥24的打開時(shí)間的百分比相對(duì)于高壓泵 6的泵旋轉(zhuǎn)的持續(xù)時(shí)間發(fā)生變化。在截流岡24的打開時(shí)間期間，高壓 泵6吸入可能穿越截流閥24的最大量流速，而在截流閥24的關(guān)閉期間，高壓泵6不發(fā)生任何吸入；這樣，可以獲得在極大值和零之間可 變的高壓泵6的平均泵旋轉(zhuǎn)流速。
已經(jīng)觀察到，在高壓泵6的每次泵浦中具有相當(dāng)窄的臨界角；如 果在臨界角處給出截流閥24的打開命令，則可能發(fā)生輸送到高壓泵6 的燃料輸送不規(guī)律，這種輸送不規(guī)律接著會(huì)導(dǎo)致共軌5中的燃料壓力
Pndl的擾動(dòng)。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，借助具有常整數(shù)同步率的截流閥24的驅(qū)動(dòng)頻率， 其是根據(jù)高壓泵6的泵浦頻率預(yù)先確定的(典型地，對(duì)于高壓泵6的每 次泵浦執(zhí)行截流閥24的一個(gè)打開/關(guān)閉周期)，電子控制單元13相對(duì)于 高壓泵6的機(jī)械致動(dòng)同步地驅(qū)動(dòng)截流閥24(這是通過接收來自驅(qū)動(dòng)軸 21的運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)20所進(jìn)行的)。為了避免在臨界角處給出截流閥 24的打開命令，電子控制單元13相對(duì)于高壓泵6的機(jī)械致動(dòng)(即相對(duì) 于驅(qū)動(dòng)軸21的角位置，從驅(qū)動(dòng)軸獲得用于使高壓泵6致動(dòng)的運(yùn)動(dòng))適 當(dāng)?shù)貫榻亓鏖y24的打開命令確定相位；接著，電子控制單元13必須 得知高壓泵6的泵浦元件15相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸21的至少具有相當(dāng)精度的 相位。
換言之，電子控制單元13相對(duì)于高壓泵6的機(jī)械致動(dòng)(即相對(duì)于 驅(qū)動(dòng)軸21的角位置，從驅(qū)動(dòng)軸獲得用于使高壓泵6致動(dòng)的運(yùn)動(dòng))為截 流閥24的驅(qū)動(dòng)確定相位，以便以位于高壓泵6的臨界角之外的所需角 位置給出截流閥24的打開命令。
為了估算高壓泵6的泵浦元件15相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸21的相位，電子 控制單元13以已知方式借助鍵連接在驅(qū)動(dòng)軸21本身上的發(fā)音輪(未示 出)來測(cè)量驅(qū)動(dòng)軸21的角位置，借助壓力傳感器14以已知方式測(cè)量共 軌5中的燃料壓力Prail，分析共軌5中的燃料壓力P^的振蕩，并根 據(jù)共軌5中的燃料壓力Prail的振蕩來確定高壓泵6的泵浦元件15相對(duì) 于驅(qū)動(dòng)軸21的相位。
優(yōu)選地，當(dāng)沒有燃料噴射時(shí)，即在當(dāng)內(nèi)燃機(jī)2的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)共軌5 的增壓步驟期間，或者在內(nèi)燃機(jī)2的切斷步驟期間，電子控制單元13 根據(jù)共軌5中的燃料壓力P^的振蕩來確定高壓泵6的泵浦元件15相 對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸21的相位。具體地，在內(nèi)燃機(jī)2的切斷相期間，僅當(dāng)共軌
5中的燃料壓力P^高于預(yù)定閾值時(shí)(即在壓力Prai,已達(dá)到基本上穩(wěn)定
的值時(shí))和/或僅當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸21的旋轉(zhuǎn)速度包含在預(yù)定的測(cè)量范圍內(nèi)時(shí)，相位；這樣，通過提高在確定泵 浦元件15的相位時(shí)的精度，可以使得壓力信號(hào)中呈現(xiàn)的信息更為可信。 根據(jù)前面的方程[l，當(dāng)沒有燃料噴射時(shí)，共軌5中的燃料壓力Prail 通過高壓泵6的燃料流速niHP的作用而增大，并通過由泄露損失的燃 料流速mLeak的作用而下降。由泄露損失的燃料流速m^k是相當(dāng)穩(wěn)定
的(它僅會(huì)隨著共軌5中的燃料壓力Prai,增大而略微增大)并且總是存在
的(即，永遠(yuǎn)不會(huì)是零)，而高壓泵6的燃料流速mHP具有可變的趨勢(shì)， 其在高壓泵6的泵浦元件15的TDC(上止點(diǎn))處具有零值；因此，當(dāng)沒 有燃料噴射時(shí)，共軌5中的燃料壓力P^具有可變的趨勢(shì)，其在高壓 泵6的泵浦元件15的TDC(上止點(diǎn))處具有極大值。
為了確定高壓泵6的泵浦元件15相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸21的相位，電子 控制單元13確定驅(qū)動(dòng)軸21的角位置，在該角位置處共軌5中的燃料
壓力Prai,達(dá)到相對(duì)極大值，并根據(jù)共軌5中的燃料壓力P^達(dá)到相對(duì)
極大值時(shí)驅(qū)動(dòng)軸21的角位置，確定發(fā)生每個(gè)泵浦元件15的TDC時(shí)驅(qū) 動(dòng)軸21的角位置。根據(jù)第一實(shí)施例，發(fā)生每個(gè)泵浦元件15的TDC(上 止點(diǎn))時(shí)驅(qū)動(dòng)軸21的角位置經(jīng)估算等于共軌5中的燃料壓力P^達(dá)到 相對(duì)極大值時(shí)驅(qū)動(dòng)軸21的角位置。根據(jù)另外的實(shí)施例，發(fā)生每個(gè)泵浦 元件15的TDC時(shí)驅(qū)動(dòng)軸21的角位置經(jīng)估算等于共軌5中的燃料壓力 P^達(dá)到極大值時(shí)通過角修正值修正的驅(qū)動(dòng)軸21的角位置；優(yōu)選地， 將該角修正值代數(shù)地加到共軌5中的燃料壓力P^達(dá)到相對(duì)極大值時(shí) 驅(qū)動(dòng)軸21的角位置上，并且該值可以是常數(shù)，或是根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸21的 旋轉(zhuǎn)速度、共軌5中的燃料壓力Prail、和/或由泄露損失的燃料流速mLeak 是可變的。角修正值考慮到了液壓慣性，液壓慣性確定了每個(gè)泵浦元 件15的TDC和共軌5中壓力峰值之間的偏移量。
如果共軌5中的燃料壓力Pra 的測(cè)量頻率(即，采樣頻率)足夠高(即 明顯高于高壓泵6的致動(dòng)頻率)，則電子控制單元13將在測(cè)量時(shí)刻驅(qū) 動(dòng)軸21的相應(yīng)角位置與每次測(cè)量相關(guān)聯(lián)，檢測(cè)泵浦周期期間共軌5中 的燃料壓力Pran的測(cè)量序列，借助算術(shù)比較來識(shí)別最高的測(cè)量值，并 確立最高的測(cè)量值是相對(duì)極大值。這種方法極其簡(jiǎn)單，但另一方面需 要共軌5中的燃料壓力P^的測(cè)量頻率(即，采樣頻率)足夠高，而在電 子控制單元13上隨之產(chǎn)生不可忽略的負(fù)栽。
或者，在電子控制單元13中，存儲(chǔ)了根據(jù)高壓泵6的泵浦元件15的位置在共軌5中的燃料壓力Pra"的變體模型。在使用中，電子控制 單元13將在測(cè)量時(shí)刻驅(qū)動(dòng)軸21的相應(yīng)角位置與每次測(cè)量相關(guān)聯(lián)，檢
測(cè)泵浦周期期間共軌5中的燃料壓力P^的測(cè)量序列，并且通過使用
燃料壓力Prai,的該變體模型并結(jié)合燃料壓力Prai,測(cè)量，估算在共軌5 中的燃料壓力P^達(dá)到相對(duì)極大值時(shí)驅(qū)動(dòng)軸21的角位置。
例如，共軌5中的燃料壓力P^的變體模型可以通過下列方程表
<formula>formula see original document page 12</formula>
是共軌5中的燃料壓力； 是燃料體模量； 是共軌5的體積； 是來自高壓泵6的燃料流速； 是通過泄露損失的燃料流速； 是高壓泵6的每個(gè)泵浦元件15的體積； 是在設(shè)計(jì)和調(diào)試期間根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定的高壓泵6的效率； 是基本上依賴于共軌5中的燃料壓力P^以及驅(qū)動(dòng)軸 21的旋轉(zhuǎn)速度(即，依賴于高壓泵6的致動(dòng)速度)的初始 輸送角；
是高壓泵6的旋轉(zhuǎn)角。
通過泄露損失的燃料流速mLeak可以在沒有噴射時(shí)，以及通過分析 共軌5中的燃料壓力Pr』的衰退、高壓泵6的燃料流速mHP是零時(shí)，
通過電子控制單元13進(jìn)行估算，；具體地，使用了由上述方程[1導(dǎo)出 的下列方程[41:
[4<formula>formula see original document page 12</formula>
dPrail/dt是共軌5中的燃料壓力變化； kb 是燃料體模量；Vr 是共軌5的體積；
m^k是通過泄露損失的燃料流速(絕大部分通過噴射器4); 換言之，從獲得的共軌5中燃料壓力P^的趨勢(shì)中去除了通過泄
露損失的燃料流速！IlLeak的作用，并且獲得了僅由于高壓泵6的、所測(cè) 量的燃料壓力Prai,的趨勢(shì)；通過比較僅由于高壓泵6的所測(cè)量的燃料 壓力P^的趨勢(shì)和通過方程[31提供的相應(yīng)理論趨勢(shì)，獲得所尋求的相 位確定。
值得注意的是，電子控制單元13優(yōu)選地執(zhí)行在不同的后續(xù)時(shí)刻對(duì)
高壓泵6的泵浦元件15相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸21的相位進(jìn)行的各種估算，并 確定各種估算的可能的加權(quán)算術(shù)平均值；重復(fù)這一過程直至所獲得的 平均值穩(wěn)定為止。
上述用于估算高壓泵6的泵浦元件15相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸21的相位的 方法提供了多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗軐?shí)現(xiàn)有效地(即迅速且精確地)且高效地 (即最少利用資源)確定高壓泵6的泵浦元件15相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸21的相 位。具體地，值得注意的是，上述估算高壓泵的泵浦元件15相對(duì)于驅(qū) 動(dòng)軸21的相位的方法是具有成本效益的，并且在共軌型噴射系統(tǒng)中易 于實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)椴恍枰惭b相對(duì)于那些正常存在的元件以外的任何 附加元件。
利用上述估算高壓泵6的泵浦元件15相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸21的相位的 方法，可以避免在以相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)2基礎(chǔ)角的精確角度下組裝高壓泵6 的鍵連接步驟期間，進(jìn)行高代價(jià)的精度組裝設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1、一種內(nèi)燃機(jī)(2)中共軌型直噴系統(tǒng)(1)的控制方法，該控制方法包括以下步驟借助高壓泵(6)將增壓后的燃料輸送到共軌(5)，該高壓泵提供至少一個(gè)由內(nèi)燃機(jī)(2)的驅(qū)動(dòng)軸(21)機(jī)械操作的泵浦元件(15)；測(cè)量驅(qū)動(dòng)軸(21)的角位置；以及測(cè)量共軌(5)中的燃料壓力(Prail)；該控制方法的特征在于還包括以下步驟分析共軌(5)中燃料壓力(Prail)的振蕩；以及根據(jù)共軌(5)中燃料壓力(Prail)的振蕩，確定高壓泵(6)的泵浦元件(15)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸(21)的相位。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的控制方法，還包括下列步驟 通過截流閥(24)將燃料輸送到高壓泵(6);周期性地控制截流閥(24)的打開和關(guān)閉，以阻塞通過高壓泵(6)本 身吸入的燃料的流速；通過改變截流閥(24)的打開時(shí)間的持續(xù)時(shí)間與關(guān)閉時(shí)間的持續(xù)時(shí) 間之間的比例，來調(diào)節(jié)通過高壓泵(6)吸入的燃料的流速；與高壓泵(6)的機(jī)械致動(dòng)同步地并因此與驅(qū)動(dòng)軸(21)的旋轉(zhuǎn)同步地 驅(qū)動(dòng)截流閥(24)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的控制方法，還包括以下步驟 相對(duì)于高壓泵(6)的機(jī)械致動(dòng)來為截流閥(24)的驅(qū)動(dòng)確定相位，以便在相對(duì)于高壓泵(6)的機(jī)械致動(dòng)且因此相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸(21)的所需角位 置處給出截流閥(24)的打開。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2的控制方法，還包括以下步驟 確定高壓泵(6)的至少一個(gè)臨界角；以及相對(duì)于高壓泵(6)的機(jī)械致動(dòng)且因此相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸(21)的旋轉(zhuǎn)來為 截流閥(24)的驅(qū)動(dòng)確定相位，以便在高壓泵(6)的臨界角之外給出截流 閥(24)的打開控制。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的控制方法，其中當(dāng)沒有噴射時(shí)，根據(jù)共軌(5)中的燃料壓力(PraH)的振蕩來確定高壓泵(6)的泵浦元件(15)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸(21)的相位。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5的控制方法，其中當(dāng)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)(2)時(shí)，在共軌 (5)的增壓相期間確定泵浦元件(15)的相位。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5的控制方法，其中在內(nèi)燃機(jī)(2)的關(guān)閉相期間確 定泵浦元件(15)的相位。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的控制方法，其中僅當(dāng)共軌(5)中的燃料壓力 (Pra")高于給定的預(yù)定閾值時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)(2)的關(guān)閉相期間確定泵浦元件 (15)的相位。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7的控制方法，其中僅當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸(21)的旋轉(zhuǎn)速度 包含在預(yù)定的測(cè)量范圍內(nèi)時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)(2)的關(guān)閉相期間確定泵浦元件 (15)的相位。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1的控制方法，其中確定高壓泵(6)的泵浦元件 (15)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸(21)的相位的步驟還包括下列步驟確定驅(qū)動(dòng)軸(21)的角位置，在該角位置處共軌(5)中的燃料壓力(Pra ) 達(dá)到相對(duì)極大值；以及根據(jù)共軌(5)中的燃料壓力(P^)達(dá)到相對(duì)極大值時(shí)的驅(qū)動(dòng)軸(21)的 角位置，確定發(fā)生泵浦元件(15)的TDC的驅(qū)動(dòng)軸(21)的角位置。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10的控制方法，其中根據(jù)共軌(5)中的燃料壓力(Pndl)達(dá)到相對(duì)極大值時(shí)的驅(qū)動(dòng)軸(21)的角位置，估算發(fā)生泵浦元件(15)的TDC的驅(qū)動(dòng)軸(21)的角位置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10的控制方法，其中根據(jù)共軌(5)中的燃料壓力 (Pm")達(dá)到相對(duì)極大值時(shí)通過角修正值修正的驅(qū)動(dòng)軸(21)的角位置，估 算發(fā)生泵浦元件(15)的TDC的驅(qū)動(dòng)軸(21)的角位置。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12的控制方法，其中所述角修正值是常數(shù)且是 預(yù)先確定的。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12的控制方法，其中根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸(21)的旋轉(zhuǎn)速 度、共軌(5)中的燃料壓力(Prai,)、和/或由共軌(5)泄露損失的燃料流速 (mLeak)，所述角修正值是可變的。
15、 根據(jù)權(quán)利要求10的控制方法，其中確定在共軌(5)中的燃料壓力(Pra")達(dá)到相對(duì)極大值時(shí)驅(qū)動(dòng)軸(21)的角位置的步驟還包括下列步膿.通過將測(cè)量時(shí)刻驅(qū)動(dòng)軸(21)的相應(yīng)角位置與每次測(cè)量相關(guān)聯(lián)，檢測(cè) 泵浦周期期間共軌(5)中的燃料壓力(PwO的測(cè)量序列；借助算術(shù)比較來識(shí)別最高的測(cè)量值；并且 確立最高的測(cè)量值是相對(duì)極大值。
16、 根據(jù)權(quán)利要求10的控制方法，其中確定在共軌(5)中的燃料壓力(Prail)達(dá)到相對(duì)極大值時(shí)驅(qū)動(dòng)軸(21)的角位置的步驟還包括下列步驟根據(jù)高壓泵(6)的泵浦元件(15)的位置確定共軌(5)中的燃料壓力(PnHI)的變體模型；通過將測(cè)量時(shí)刻驅(qū)動(dòng)軸(21)的相應(yīng)角位置與每次測(cè)量相關(guān)聯(lián)，檢測(cè) 泵浦周期期間共軌(5)中的燃料壓力(Prail)的測(cè)量序列；并且使用燃料壓力(Prail)的該變體模型與燃料壓力(Pnu,)的測(cè)量相結(jié)合，估算在共軌(5)中的燃料壓力(P^)達(dá)到相對(duì)極大值時(shí)驅(qū)動(dòng)軸(21)的角位置。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16的控制方法，其中在共軌(5)中燃料壓力(P^) 的該變體模型通過下列方程表示<formula>formula see original document page 4</formula>是共軌(5)中的燃料壓力； 是燃料體模量； 是共軌(5)的體積； 是來自高壓泵(6)的燃料流速； 是通過泄露損失的燃料流速； 是高壓泵(6)的每個(gè)泵浦元件(15)的體積； 是高壓泵(6)的效率； 是輸送角的起始值； 是高壓泵(6)的旋轉(zhuǎn)角。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)(2)中共軌型直噴系統(tǒng)(1)的控制方法，該控制方法包括以下步驟借助高壓泵(6)將增壓后的燃料輸送到共軌(5)，該高壓泵提供至少一個(gè)由內(nèi)燃機(jī)(2)的驅(qū)動(dòng)軸(21)機(jī)械操作的泵浦元件(15)；測(cè)量驅(qū)動(dòng)軸(21)的角位置；測(cè)量共軌(5)中的燃料壓力(P_rail)；分析共軌(5)中燃料壓力(P_rail)的振蕩；以及根據(jù)共軌(5)中燃料壓力(P_rail)的振蕩，確定高壓泵(6)的泵浦元件(15)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸(21)的相位。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101440765SQ20081016831
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者G·塞拉, G·普羅迪, M·迪塞薩爾 申請(qǐng)人:瑪涅蒂瑪瑞利動(dòng)力系公開有限公司