《压力确定方法及机动车辆.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压力确定方法及机动车辆.pdf（10页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104100397A43申请公布日20141015CN104100397A21申请号201410146041122申请日20140411102013206424120130411DEF02D41/30200601F02M55/0220060171申请人福特环球技术公司地址美国密歇根州72发明人K格莱瑟J沃杰恩O贝克迈尔K豪恩伯肯J林泽尔74专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人赵蓉民54发明名称压力确定方法及机动车辆57摘要本发明提供了压力确定方法及机动车辆，压力确定方法被提供以用于机动车辆的喷射系统的燃料分配导轨，该方法包含最大化燃料导轨压力以最小化发动机。
2、的微粒排放。该方法基于计算压力确定设定点压力，通过对燃料质量部分与脉冲宽度之比的平方以及燃烧室压力求和而确定该计算压力，其中该计算压力被至少暂时地输出为设定点压力。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书5页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图3页10申请公布号CN104100397ACN104100397A1/1页21一种压力确定方法，其包含确定机动车辆的喷射系统的燃料分配导轨中的设定点压力，通过对燃料质量部分与脉冲宽度之比的平方以及燃烧室压力求和来确定计算压力；以及所述计算压力被至少暂时地输出为设定点压力。2根据权利要求1所述的压力确。
3、定方法，其包含所述计算压力与最大压力进行比较，在所述计算压力小于所述最大压力的情况下，所述计算压力被输出为设定点压力；以及在所述计算压力大于或等于所述最大压力的情况下，所述最大压力被输出为设定点压力。3根据权利要求1所述的压力确定方法，其中所述燃料质量部分与所述脉冲宽度之比提供有均衡系数。4一种方法，其包含基于被修整为最大值的最小脉冲宽度调整燃料导轨压力。5根据权利要求4所述的方法，其中基于压力设定点调整所述燃料导轨压力，所述设定点基于所述修整的所述最小脉冲宽度。6根据权利要求5所述的方法，其中所述最小脉冲宽度是通过被耦接至所述燃料导轨的燃料喷射器可实现的最小脉冲宽度，所述最小脉冲宽度被存储在。
4、控制器的存储器中。7根据权利要求5所述的方法，其中控制器基于所述最小脉冲宽度、需要喷射的燃料质量以及当前燃烧室压力确定所述设定点。8根据权利要求7所述的方法，其中所述控制器响应于期望的发动机扭矩而确定所述需要喷射的燃料质量。9根据权利要求8所述的方法，其中基于气门正时以及发动机曲轴位置确定所述当前燃烧室压力。10根据权利要求9所述的方法，其中通过调整高压燃料泵出口压力而执行调整所述燃料导轨压力。11根据权利要求10所述的方法，其中修整包括将所述设定点限制于固定的最大值。12一种方法，其包含在第一模式下，基于仅通过最小脉冲宽度、燃烧室压力以及需要的燃料质量确定的设定点而调整燃料导轨压力；以及在第。
5、二模式下，基于独立于所述最小脉冲宽度、燃烧室压力以及需要的燃料质量的设定点而调整所述燃料导轨压力。13根据权利要求12所述的方法，其中基于在所述第一模式中确定的设定点达到固定的设定点而选择所述第二模式。14根据权利要求12所述的方法，其中独立于所述最小脉冲宽度、燃烧室压力以及需要的燃料质量的所述设定点基于发动机转速。权利要求书CN104100397A1/5页3压力确定方法及机动车辆0001相关申请的交叉引用0002本申请要求2013年4月11日提交的德国专利申请NO1020132064241的优先权，为了所有目的，其整体内容被并入本文以供参考。技术领域0003本发明涉及用于确定机动车辆的喷射系。
6、统的燃料分配导轨中的设定点压力的方法，并且涉及用于执行压力确定方法的机动车辆。背景技术0004燃料分配导轨系统可以在各种类型的多缸发动机（诸如机械增压的直喷汽油发动机）中使用。燃料导轨被用来经由喷嘴将燃料喷射到燃烧室内。所要喷射的燃料遭受到燃料分配导轨和喷嘴中的燃料分配导轨压力。燃料喷射器的焦化可能在燃料分配导轨的运转期间发生。喷射器焦化显著地促进微粒排放。0005在已知的喷射系统中，基于预先确定的特性图，通常基于实际的发动机负荷与每分钟转速（RPM），确定燃料分配导轨中的设定点压力。设定点压力被优化为使得实际的喷射脉冲宽度不会降至最小允许燃料脉冲宽度之下。因此，不会为这种情况频繁地选择最大可。
7、能燃料分配导轨压力。发明内容0006发明人在此已经认识到上述方法的潜在问题。通过优化设定点压力以达到喷射的最小可能脉冲宽度，发动机的性能潜力因此不会耗尽。另外，由于未选择最大可能燃料分配导轨压力，喷射器尖端焦化的减轻不会被最大化。0007发明人已经认识到上述问题，并且已经开发了一种用于最大化燃料导轨压力以减轻喷射器尖端焦化并减少发动机的微粒排放的方法。该方法包含，基于计算压力确定机动车辆的喷射系统的燃料分配导轨中的设定点压力，该计算压力通过对燃料质量部分与脉冲宽度之比的平方以及燃烧室压力求和来确定，并且输出该计算压力至少暂时地作为设定点压力。0008应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍。
8、一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围被紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明0009图1示出了根据本申请的机动车辆，0010图2示出了机动车辆的详细视图，以及0011图3示出了根据本申请的压力确定方法。说明书CN104100397A2/5页4具体实施方式0012本申请涉及用于确定机动车辆的喷射系统的燃料分配导轨中的设定点压力的方法，并且涉及用于执行压力确定方法的机动车辆。0013将燃料直接喷射到内燃发动机的燃烧室内是已。
9、知的。为了这个目的，包含喷嘴的喷射系统可以被连接至燃料分配导轨。0014在已知的喷射系统中，例如，在机械增压的直喷汽油发动机的喷射系统中，基于预定的特性图确定燃料分配导轨中的设定点压力。在这种类型的设定点压力确定中，必须以相对大的安全裕度进行确定，以便达到喷射的最小可能脉冲宽度。因此，会频繁发生的是不为这种情况选择最大可能燃料分配导轨压力。发动机的性能潜力因此不会耗尽。此外，可能导致喷嘴的焦化，并且可能导致颗粒产物增加。0015本申请基于通过提供压力确定方法以及适合于执行该压力确定方法的机动车辆来减少这些缺点。0016这可以通过压力确定方法而被实现。0017在包含确定机动车辆的喷射系统的燃料分。
10、配导轨中的设定点压力的压力确定方法的一个示例中，通过对燃料质量部分与脉冲宽度之比的平方以及燃烧室压力求和而确定计算压力。计算压力被至少暂时地输出为设定点压力。因此，响应于测量的燃料导轨压力以及其他参数，控制系统调整泵运转以及其他运转参数，以提供设定点压力。0018代替将特性图用于燃料分配导轨中的设定点压力的是，设定点压力基于最小可允许喷射脉冲宽度，从而导致喷射时间尽可能短并且喷射压力尽可能高。以此方式，可以降低喷嘴焦化以及颗粒形成。可以减少颗粒排放，特别是在汽油直喷发动机的情况下的微粒排放。0019在压力确定方法的一个实施例中，计算压力与最大压力进行比较。在计算压力小于最大压力的情况下，计算压。
11、力被输出为设定点压力。在计算压力大于或等于最大压力的情况下，最大压力被输出为设定点压力。0020以此方式保护喷射系统免受由于过高燃料分配导轨压力而造成的损坏。0021在压力确定方法的另一实施例中，燃料质量部分与脉冲宽度之比提供有均衡系数。0022这使该方法对不同车辆类型的简单适用成为可能。以此方式，可以考虑由于发动机和喷射系统的不同设计而存在的不同参数。0023根据本申请的机动车辆包含发动机和喷射系统，其中发动机具有至少一个燃烧室，喷射系统具有压力单元、燃料分配导轨以及用于将燃料直接喷射到至少一个燃烧室的喷嘴。此外，根据本申请的机动车辆具有控制单元，该控制单元以数据传送的方式连接至发动机和喷射。
12、系统。根据本申请，控制单元配置为使得执行根据本申请的每个实施例中所述的压力确定方法。0024因此，压力确定方法的优点使机动车辆受益。以此方式，可以至少降低机动车辆的喷嘴的焦化。机动车辆可以具有增加的排气质量，并且相对于该排气质量满足更严格的阈值调节。0025利用附图和以下描述更详细地解释本申请的示例性实施例。说明书CN104100397A3/5页50026通过示例，图1概述了根据本申请的机动车辆10。机动车辆10具有至少一个发动机11、被配置为执行图3的控制程序的控制单元14、和喷射系统12。用于使发动机11运转的燃料可以被存储在燃料箱15中。燃料箱15经由燃料管路17以燃料引导的方式连接至喷。
13、射系统12。0027通过示例，图1示出了具有四个车轮16的双轨机动车辆10。机动车辆10还可以是单轨的，并且可以具有不同于四个的多个车轮16。此外，机动车辆10的组装可以不同于所示的构造。0028根据本申请，发动机11是内燃发动机11，特别是具有活塞和曲轴的往复活塞发动机11，该发动机被配置为根据火花点火原理运转。0029控制单元14以数据传输的方式连接至发动机11和喷射系统12。控制单元14被示为接收来自多个传感器26的信息，并将控制信号发送给多个执行器27。通过示例的方式，图2以详细的轮廓草图的方式更详细地示出了这种布置，其中经由数据线路18接收以及发送信息。作为一个示例，传感器可以包括位。
14、于燃料分配导轨13上的压力传感器22和燃烧室压力传感器20。作为另一示例，执行器可以包括压力控制阀23和燃料喷嘴21。执行器还可以包括燃料泵调节阀，因此控制系统基于在本文中所描述的各种方法调整燃料泵运转，诸如活塞行程。控制单元14可以包括包含处理器和存储器（未示出）的控制器，其中控制器可以接收来自各种传感器的输入数据，处理输入数据，以及基于对应于一个或更多个程序被编程在其中的指令或代码，响应于已处理的输入数据而触发执行器。在本文中关于图3对示例控制程序进行描述，示例控制程序可以作为指令存储在控制器中的存储器中。0030这里，通过示例的方式，发动机11被示为具有四个燃烧室19的直列四缸发动机，其。
15、中四个燃烧室19可以被布置成一行。发动机11具有至少一个燃烧室19。以能够感测至少一个燃烧室19中的当前燃烧室压力D的方式配置发动机。具体地，为了这个目的，发动机11具有至少一个燃烧室压力传感器20。作为替代选择，例如，可以通过活塞的行程位置和/或通过曲轴的角度位置直接确定燃烧室压力D。0031喷射系统12包含燃料分配导轨13、至少一个喷嘴21和压力单元。例如，压力单元由泵24、压力传感器22和压力控制阀23形成。这里，燃料分配导轨13被液压地连接至泵24中的喷嘴21、压力传感器22以及压力控制阀23。燃料管路17可以用于液压连接。0032喷射系统12被配置成将燃料喷射到至少一个燃烧室19内。。
16、喷射系统12是直接喷射系统12。对于每个燃烧室19，喷射系统具有被连接至燃料分配导轨13的至少一个喷嘴21。这里，具体地，喷嘴21是通过多个孔将燃料输送到燃烧室19内的多孔喷嘴21。0033燃料分配导轨压力在燃料分配导轨13以及在至少一个喷嘴21中占主要地位。被输送到燃烧室19内的燃料遭受到燃料分配导轨13和至少一个喷嘴21中的燃料分配导轨压力。在发动机11的运转期间，在喷嘴21打开期间通过燃料分配导轨压力将燃料喷射到燃烧室19内。在一个示例中，调整燃料导轨压力以将燃料喷射到燃烧室19内可以基于被修整为最大值的最小脉冲宽度。0034通过泵24累积燃料分配导轨压力。泵24可以是高压泵24。此外，。
17、止回阀25可以被布置在泵24的下游，该止回阀25防止燃料沿相反方向从燃料分配导轨13流入泵24。在一个示例中，通过调整高压燃料泵出口压力而执行调整燃料导轨压力。0035通过压力传感器22确定燃料分配导轨压力。例如，通过压力控制阀23设定燃料说明书CN104100397A4/5页6分配导轨压力。如果压力控制阀23打开，燃料会从燃料分配导轨13中流出，因而燃料分配导轨压力会降低。如果此时通过泵24输送到燃料分配导轨13内的燃料的量比通过喷嘴21流入燃烧室19的燃料的量更少，还可以通过喷嘴21的运转来降低燃料分配导轨压力。0036至少一个燃烧室压力传感器20、至少一个喷嘴21、压力传感器22和压力控。
18、制阀23可以经由数据线路18连接至控制单元14。0037图3通过图示中从开始31到结束38以示例性的方式示出了压力确定方法30，压力确定方法30可以由控制单元14执行。压力确定方法30确定在燃料分配导轨13中占主要地位的设定点压力A，用于之后的喷射运转。然后，将燃料分配导轨压力设定为设定点压力A可以由喷射系统12的压力单元执行。0038基于预定的最小可允许脉冲宽度W、需要喷射的燃料质量以及当前燃烧室压力D，计算压力E在压力确定方法30中的计算压力E确定34中被确定。此外，还应考虑均衡系数C。在一个示例中，计算压力E可以被至少暂时地输出为设定点压力A。0039具体地，为了确定计算压力E，燃料质量。
19、部分K被设定为与脉冲宽度W成比例。求燃料质量部分K与脉冲宽度W之比的平方。比的平方加上当前燃烧室压力D。0040此外，燃料质量部分K与脉冲宽度W之比的平方提供有均衡系数C。比的平方与均衡系数C之积然后再加上当前燃烧室压力D。0041根据设计预定最小可允许脉冲宽度W。通过最小可允许脉冲宽度W确定喷嘴21打开的最短时间。在一个示例中，最小脉冲宽度是通过被耦接至燃料导轨的燃料喷射器可实现的最小脉冲宽度。另外，最小脉冲宽度可以被存储在控制器的存储器中，并且基于存储的值，控制器可以限制发送至一个或更多个或每个喷射器的被命令的燃料脉冲宽度。0042在燃料质量部分确定32中确定燃料质量部分K。为了这个目的，。
20、根据发动机11的瞬时运转状态，通过预定的特性图确定需要喷射的燃料质量。燃料质量部分K产生自根据在单个燃烧室加注期间喷射到燃烧室19内的全部燃料质量以及在该燃烧室加注期间的喷射运转的次数。还可以通过单个喷嘴21或多个喷嘴21的多次喷射运转进行单个燃烧室加注。例如，控制器可以响应于期望的发动机扭矩而确定所要喷射的燃料质量K。0043均衡系数C是预定的值或预定的特性图。通过均衡系数C的方式，可以考虑发动机11和喷射系统12（特别是喷嘴21）的各个参数。0044直接通过燃烧室压力传感器20的方式，或例如间接通过压缩燃烧室19的容积的活塞的行程位置，或间接通过曲轴的角度位置，在燃烧室压力确定33中确定燃。
21、烧室压力D。例如，可以基于气门正时以及发动机曲轴位置确定当前燃烧室压力。0045在计算压力确定34中确定计算压力E之后，设定点压力命令36、37发生。基于设定点压力命令36、37，随后可以发生燃料分配导轨压力的设定。0046设定点压力A可以是计算压力E，例如，该方法可以以第一模式运转。然后，在计算压力命令36中，计算压力E被输出为设定点压力A。在一个示例中，在第一模式下，基于仅通过最小脉冲宽度W、燃烧室压力D以及需要的燃料质量K确定的设定点而调整燃料导轨压力。0047此外，在设定点压力命令36、37之前执行设定点压力检查35是可能的。这里，检查计算压力E是否超过指定最大可允许燃料分配导轨压力的。
22、最大压力B。在一个示例中，最大压力B基于修整的最小脉冲宽度的压力设定点，其中修整包括将设定点限制于固定的最说明书CN104100397A5/5页7大值。在另一示例中，控制器可以基于最小脉冲宽度W、需要喷射的燃料质量K以及当前燃烧室压力D确定压力设定点。对于计算压力E不小于最大压力B的情况，该方法可以以第二模式运转，其中然后最大压力B被输出为最大压力命令37中的设定点压力A。例如，在第二模式下，基于独立于最小脉冲宽度W、燃烧室压力D以及需要的燃料质量K的设定点而调整燃料导轨压力。例如，在第二模式下，设定点可以基于发动机转速/负荷表或计算值。0048通过压力单元的控制，将燃料分配导轨压力设定为设定。
23、点压力A可以随后发生。如果设定点压力A位于通过压力传感器22检测的当前燃料分配导轨压力之上，则通过泵24的运转来增加燃料分配导轨13中的压力。0049如果设定点压力A位于通过压力传感器22检测的燃料分配导轨压力之下，压力控制阀23可以打开，并且同时泵24的运转可以降低。对于压力单元不具有压力控制阀23的情况，还可以在将燃料喷射到燃烧室19内期间仅通过降低泵的运转来降低燃料分配导轨压力。如果考虑到燃料分配导轨压力的快速降低，则可以另外通过更缓慢地关闭节气门以较慢的方式减少空气加注。喷射的燃料量因此被增加，并且燃料分配导轨压力可以更快速地下降。0050可以通过控制单元14控制压力确定方法30。例如。
24、，可以基于在第一模式中确定的设定点达到了固定的设定点而选择第二模式。0051注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作或功能可以所示顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，所述处理顺序不是实现在本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点所必须的，而是为了便于图释和说明而提供。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作或功能中的一个或多个可以。
25、被重复执行。另外，所描述的动作、操作或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器的代码。0052应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V6、I4、I6、V12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种系统和构造和其它的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。0053本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求而得要求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。说明书CN104100397A1/3页8图1说明书附图CN104100397A2/3页9图2说明书附图CN104100397A3/3页10图3说明书附图CN104100397A10。