在燃料分配管傳感器失效情況下控制燃料噴射系統的方法技術方案

一種控制內燃發動機燃料噴射系統的燃料分配管壓力的方法，內燃發動機包括燃料分配管、至少一個燃料泵、至少一個燃料分配管壓力傳感器和至少一個噴射器，方法包括步驟：a)檢測燃料分配管壓力傳感器的失效情況；b)基于內燃發動機運行狀況確定燃料分配管壓力目標值(P*)和噴射器燃料輸出目標值(Q*inj)；c)確定要供應到燃料分配管的泵燃料輸出目標值(Q*HP)；d)驅動至少一個燃料泵以提供在步驟c)確定的泵燃料輸出目標值(Q*HP)；泵燃料輸出目標值(Q*HP)在步驟c)中基于在步驟b)確定的噴射器燃料輸出目標值(Q*inj)確定，至少一個燃料噴射器被通電并經過通電時間目標值(ET*)，其基于燃料分配管壓力目標值(P*)和噴射器燃料輸出目標值(Q*inj)確定。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及控制和調整內燃發動機的燃料分配管中燃料壓力的方法。方法可廣泛地應用于汽車領域，特別是用于對內燃發動機的燃料噴射系統(FIS)的燃料壓力進行控制，方法通過汽車系統的電子控制單元(ECU)執行。
技術介紹
已知的現代的內燃發動機設置有燃料噴射系統(fuel injection system，FIS)，用于將燃料直接噴射到發動機的汽缸。作為例子，對柴油發動機來說，所謂的共軌系統(Common Rail System，CRS)是最常用的一種。CRS通常包括液壓地連接到燃料共軌俄燃料泵和一個或多個電控制的燃料噴射器，所述燃料噴射器分別位于發動機的相應汽缸中且通過專用噴射管而被液壓地連接到燃料分配管。燃料泵被控制為提供泵燃料輸出，即將燃料供應到分配管，且至少一個噴射器被控制為提供噴射器燃料輸出，即將從分配管離開的燃料供應到發動機的汽缸。應注意術語“燃料輸出”在本文用于指示燃料量或一定時間間隔內提供的燃料量，由此代表燃料流量。還應注意一定時間間隔內提供的燃料量可被稱為時間間隔，或例如是燃料泵或發動機在其運行期間的循環(或事件)的至少一部分。如已知的，提供的燃料量可例如根據沖程或燃燒循環等來表示，由此還在這種情況下顯示了燃料流量，即一定時間間隔內提供的燃料量。現在參見燃料噴射系統，分配管壓力是確定在發動機中燃料噴射質量的其中一個最重要的參數(例如在汽缸蓋中的燃料噴射長度(fuel spray penetration))。分配管壓力必須根據發動機運行條件調節。例如，燃料分配管壓力的目標值可根據發動機負載對發動機速度的映射確定。由此，燃料分配管壓力被控制為到達相關的燃料噴射系統情況下需要的燃料分配管壓力的目標值。燃料分配管壓力可被控制為調整通過泵燃料輸出而被泵送到燃料分配管的燃料的流量(燃料量)。燃料流量(燃料量)的這種調整可通過基于傳感器的反饋控制確定。具體說，壓力傳感器檢測燃料分配管中的壓力，且經檢測的值與燃料分配管壓力目標值相比較。隨后，泵送到燃料分配管中的燃料流量(燃料量)被調整為使得燃料分配管壓力的目標值和通過燃料分配管壓力傳感器測量的燃料分配管壓力值之間的誤差最小化。燃料泵的燃料輸出可以不同方式調整。作為例子，可以控制驅動燃料計量閥的電信號，通常與高壓燃料泵相關，以調節供應到燃料分配管中的燃料流量(燃料量)。燃料計量閥可以整合在高壓燃料泵中，以便實現單個裝置，所述單個裝置通常被稱為燃料計量單元。燃料計量閥可以例如是吸入控制閥(SCV)或數字閥。驅動計量閥的電信號(即使得高壓燃料泵提供所需泵燃料輸出的信號，即供應所需燃料流量(燃料量)例如可以是用于SCV的電流或用于數字閥的電脈沖正時。如上所述，燃料泵的燃料輸出根據燃料分配管壓力目標值和通過燃料分配管壓力傳感器測量的壓力值之間的差確定。在分配管壓力傳感器失效的情況下，可以不執行如上所述的反饋控制。結果，燃料分配管壓力不能被調節，使得發動機必須關閉以避免問題。有鑒于上述，本專利技術實施例的目的是提供一種在燃料分配管壓力傳感器失效情況期間控制內燃發動機燃料噴射系統的燃料分配管壓力的方法。本專利技術實施例的另一目的是提供一種控制內燃發動機燃料噴射系統的燃料分配管壓力的方法，其允許將燃料噴射系統保持在正確的運行狀況(即使燃料分配管壓力傳感器處于失效狀況下也可以)，例如經過足以行駛到技師車間的時間段。本專利技術的實施例的另一目的是以簡單便宜的方案實現上述目標，其可實施為汽車系統的發動機控制單元。
技術實現思路
這些和其他目標通過根據獨立權利要求限定的本專利技術的實施例的燃料噴射系統的燃料分配管壓力控制方法實現。從屬權利要求包括所述實施例的優選和/或有利方面。本專利技術的實施例提供用于控制內燃發動機的燃料噴射系統的燃料分配管壓力的方法，內燃發動機包括燃料分配管，至少一個燃料泵，至少一個燃料分配管壓力傳感器和至少一個噴射器，其中方法包括以下步驟：a)檢測燃料分配管壓力傳感器的失效情況；b)基于內燃發動機運行狀況確定燃料分配管壓力目標值和噴射器燃料輸出目標值；c)確定要供應到燃料分配管的泵燃料輸出目標值；d)驅動至少一個燃料泵，以便提供在步驟c)中確定的泵燃料輸出目標值)；其中泵燃料輸出目標值在所述步驟c)基于在所述步驟b)確定的噴射器燃料輸出目標值確定，且至少一個燃料噴射器被通電并經過通電時間目標值，所述通電時間目標值基于所述燃料分配管壓力目標值和所述噴射器燃料輸出目標值確定。有利地，在檢測到燃料分配管壓力傳感器失效情況時，燃料分配管壓力控制可在沒有燃料分配管壓力測量的情況下被執行。如上所述，術語“燃料輸出”是指燃料量或一定時間間隔內提供的燃料量(例如流量)。具體說，在內燃發動機運行狀況中確定的噴射器燃料輸出目標值表示必須被至少一個噴射器供應到發動機汽缸中的燃料量或燃料流量(即由于至少一個噴射器的運行和其泄露而離開燃料分配管的燃料量或燃料流量)。泵燃料輸出目標值表示必須通過燃料泵供應到分配管的燃料量或燃料流量。根據本專利技術的一方面，在步驟c)確定的泵燃料輸出目標值等于在步驟b)確定的噴射器燃料輸出目標值。本專利技術的該方面允許在沒有燃料分配管壓力傳感器反饋時以簡單的方式保持將燃料噴射系統保持在正確的運行狀況。結果，在檢測到燃料分配管壓力傳感器失效情況時，例如在燃料分配管壓力傳感器停止做功時燃料噴射系統可以以安全的方式運行。根據本專利技術的另一方面，在步驟c)確定的泵燃料輸出目標值等于噴射器燃料輸出目標值和補償值之和。根據燃料分配管壓力目標值確定補償值。由于該方面，對上述控制的響應更類似于通過基于分配管壓力傳感器的燃料反饋控制所實現的控制。必須注意，補償值也可被表達為燃料量或一定時間間隔內提供的燃料量(例如流量)。根據本專利技術的具體方面，通過拉普拉斯域中的傳遞函數確定補償值，其形式是： ΔQ r a i l * = sC h y d * sC h y d * / K p + 1 P * ]]>其中C*hyd是燃料分配管和連接到它，的管中存儲的燃料體積的等效液容Kp是比例增益。由于這方面，也是在燃料噴射系統的運行狀態快速變化時，例如在城市交通中運行期間，可以以尤其有效的方式執行無傳感器燃料分配管壓力控制。根據本專利技術的另一方面，通過將補償值乘以重新調節因子而重新調整補償值。由此，可以調整無燃料分配管壓力傳感器控制的動態行為。根據本專利技術的一方面，重新調節因子等于： ( 1 - 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種控制內燃發動機(110)的燃料噴射系統(500)的燃料分配管壓力的方法，所述內燃發動機包括燃料分配管(170)、至少一個燃料泵(180)、至少一個燃料分配管壓力傳感器(400)和至少一個噴射器(160)，方法包括以下步驟：a)檢測所述燃料分配管壓力傳感器(400)的失效情況；b)基于內燃發動機運行狀況確定燃料分配管壓力目標值(P*)和噴射器燃料輸出目標值(Q*inj)；c)確定要供應到燃料分配管(170)的泵燃料輸出目標值(Q*HP)；d)驅動至少一個燃料泵(180)，以便提供在步驟c)確定的泵燃料輸出目標值(Q*HP)；其中泵燃料輸出目標值(Q*HP)在所述步驟c)中基于在所述步驟b)確定的噴射器燃料輸出目標值(Q*inj)確定，且至少一個燃料噴射器(160)被通電并經過通電時間目標值(ET*)，所述通電時間目標值基于所述燃料分配管壓力目標值(P*)和所述噴射器燃料輸出目標值(Q*inj)確定。

【技術特征摘要】
2015.06.03 GB 1509639.91.一種控制內燃發動機(110)的燃料噴射系統(500)的燃料分配管壓力的方法，所述內燃發動機包括燃料分配管(170)、至少一個燃料泵(180)、至少一個燃料分配管壓力傳感器(400)和至少一個噴射器(160)，方法包括以下步驟：a)檢測所述燃料分配管壓力傳感器(400)的失效情況；b)基于內燃發動機運行狀況確定燃料分配管壓力目標值(P*)和噴射器燃料輸出目標值(Q*inj)；c)確定要供應到燃料分配管(170)的泵燃料輸出目標值(Q*HP)；d)驅動至少一個燃料泵(180)，以便提供在步驟c)確定的泵燃料輸出目標值(Q*HP)；其中泵燃料輸出目標值(Q*HP)在所述步驟c)中基于在所述步驟b)確定的噴射器燃料輸出目標值(Q*inj)確定，且至少一個燃料噴射器(160)被通電并經過通電時間目標值(ET*)，所述通電時間目標值基于所述燃料分配管壓力目標值(P*)和所述噴射器燃料輸出目標值(Q*inj)確定。2.如權利要求1所述的方法，其中在所述步驟c)確定的所述泵燃料輸出目標值(Q*HP)等于在所述步驟b)確定的噴射器燃料輸出目標值(Q*inj)。3.如權利要求1所述的方法，其中在所述步驟c)確定的所述泵燃料輸出目標值(Q*HP)等于噴射器燃料輸出目標值(Q*inj)和補償值(ΔQ*rail)之和，根據燃料分配管壓力目標值(P*)確定所述補償值。4.如權利要求3所述的方法，其中通過傳遞函數(530)確定所述補償值ΔQ*rail，所述傳遞函數是以下形式： ΔQ r a i l * = sC h y d * sC h y d * / K p + 1 P * ]]>其中C*hyd是燃料分配管(170)和連接到它的管中存儲的燃料體積的等效液容且Kp是比例增益。5.如權利要求4所述的方法，其中，通過將所述傳遞函數(530)乘以重新調節因子(520)，所述補償值(ΔQ*rail)被重新調節。6.如權利要求5所述的方法，其中所述重新調節因子(520)等于： ( 1 - C h y d * K ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S尼杜，
申請(專利權)人：通用汽車環球科技運作有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國;US