CN115210460A - 在松开油门时的压电喷射器控制 - Google Patents
在松开油门时的压电喷射器控制 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115210460A CN115210460A CN202180020119.3A CN202180020119A CN115210460A CN 115210460 A CN115210460 A CN 115210460A CN 202180020119 A CN202180020119 A CN 202180020119A CN 115210460 A CN115210460 A CN 115210460A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- injector
- duration
- piezoelectric actuator
- servo valve
- fuel
- 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
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 87
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 55
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims abstract description 19
- 101100167365 Caenorhabditis elegans cha-1 gene Proteins 0.000 claims description 16
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 2
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
- F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
-
- 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
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
-
- 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
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
- F02D2041/2024—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit the control switching a load after time-on and time-off pulses
-
- 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
- F02D2200/0602—Fuel pressure
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)
Abstract
本发明涉及用于释放车辆发动机喷射***的燃料馈送导轨中的压力的方法,所述燃料馈送导轨经由多个压电喷射器连接到燃料箱,每个压电喷射器包括针和压电致动器,所述压电致动器被适配成按压喷射器的伺服阀。喷射***还包括馈送导轨的燃料压力传感器以及电发生器,所述电发生器被适配成向每个喷射器的压电致动器发送电流脉冲。在松开油门时,到喷射器的压电致动器的第一电命令使得能够在不触发喷射的情况下确定其相应伺服阀的打开时刻。然后有利地控制第二电命令,以触发燃料从燃料馈送导轨向燃料箱的泄漏,因此在不触发喷射的情况下释放馈送导轨的压力。第二电命令被确定为将喷射器的压电致动器充电至使得能够打开其伺服阀的第一电压水平Uopen与触发喷射的第二电压水平Uinj之间,并且这是借助于检测从第一电命令获得的喷射器的伺服阀的打开。
Description
技术领域
本发明涉及在松开油门(pied accélérateur)时的压电喷射器的控制方法,特别是对喷射***的馈送导轨(rail)中的燃料压力的调节。
背景技术
传统上,喷射发动机包括被适配成将燃料喷射到各个气缸中的喷射器、以及向喷射器馈送燃料的导轨,借助于高压泵使燃料在导轨中受到确定的压力。
然而,在车辆驾驶过程中,特别是当驾驶员从加速器松开脚时,需要释放燃料馈送导轨中的压力。事实上,馈送导轨中的压力取决于用户要求的发动机转速和扭矩。因此,当油门被松开时,发动机扭矩和转速改变而不降低导轨中的燃料压力,这会导致当驾驶员重新加速时燃烧质量较差,对车辆和驾驶员都有影响。
在这种情况下,喷射发动机包括馈送导轨的压力释放阀(Pressure Decay Valve,降压阀),其恰好使得能够在需要时释放馈送导轨的压力。然而,考虑到在其整个使用寿命中需要确保的密闭性以及额外的控制线缆的添加,添加这种类型的阀门会带来额外的成本并增加现有喷射***的复杂性。类似地,为了控制阀门,应在计算机处实施额外的电子级,并且应引入阀门控制策略。因此有利的是,能够找到一种解决方案,使得能够在不需要添加任何部件并且特别是不需要添加释放阀的情况下释放馈送导轨中的燃料压力。
因此,已设想了几种策略来在不向现有喷射***添加额外部件的情况下释放导轨中的燃料压力。
在这种情况下,对于由伺服阀控制的压电喷射器,已知在喷射器处使用燃料泄漏(fuite),在松开油门时使燃料直接从馈送导轨去往车辆的燃料箱,而不会触发不期望的喷射。这样,导轨中的压力降低,而喷射***保持不变。
具体而言,这在机械方面反映为以足够精细的方式打开喷射器的伺服阀,以在不触发喷射的情况下在燃料馈送导轨和车辆燃料箱之间产生泄漏流。“触发喷射”在这里理解为移动喷射器头部的针(aiguille)并使燃料流入燃烧气缸。
伺服阀的打开反映由压电致动器施加在所述伺服阀上的压力。就此而言,伺服阀的打开由施加到压电致动器的电信号来操控。
在这种情况下,为了触发喷射,使压电致动器经受确定强度的电流达确定的时间,使得其按压伺服阀以触发针的打开。在此要理解的是,当不想触发喷射时,需要以合适的方式控制到压电器件的电信号,以在不打开喷射器针的情况下使燃料泄漏到燃料箱。
在喷射器处产生燃料泄漏的已知电信号控制策略提出在每个发动机循环使用多个电脉冲。每个正电脉冲都具有这样的充电时间:其足够长以打开伺服阀,但又足够短以使针由于其惯性而不会打开。因此,在不触发喷射的情况下产生了从燃料馈送导轨穿过喷射器到燃料箱的燃料泄漏。更确切地说,它实际上是用一系列两个脉冲来触发单个泄漏。第一脉冲是正电流脉冲,包括足够长的充电时间以使得能够打开伺服阀并因此使得燃料能够泄漏。该第一脉冲之后几乎立刻接续着第二脉冲,该第二脉冲具有基本相同的绝对值但为负值,从而使得能够重新关闭伺服阀并因此中断燃料泄漏。优点源自以下事实:两个脉冲发生在如此短的时间段内,使得针的惯性导致其无法移动,因此没有不期望的喷射。
然而,鉴于两个电脉冲在时间上非常接近以避免喷射,因此每对脉冲处的燃料泄漏很少。因此,在每个发动机循环中都需要多个脉冲才能显著降低导轨中的压力。在这种情况下,在每个发动机循环中使用多个电脉冲会对压电致动器施加相当大的压力,并导致喷射器过早磨损。
文献WO2013139723描述了第二种策略。该策略提出在每个发动机循环使用一对电脉冲。与第一种策略相反,该对中的两个脉冲(正脉冲然后负脉冲)在时间上分开相对较长的持续时间,从而使得能够具有较多的燃料泄漏,只要正脉冲具有足够的充电时间(但是又不会太长)使伺服阀打开即可。实际上,持续时间过长会引发过大的泄漏,导致施加在针上的压力失衡(向施加在针基部的力更大的方向),从而导致针抬起,即将燃料喷射到气缸中。这实际上涉及到将压电致动器充电至确定的电压阈值,其在对应于伺服阀的打开的第一阈值和对应于针的打开的大于第一阈值的第二阈值之间。
在这种策略中,电脉冲对的充电时间在每次加速器松开的开始时有意地较短,并在每个发动机循环中增加,直到在导轨中观察到压降标志着伺服阀打开。当观察到导轨中的目标压降时,脉冲对的充电时间不再增加。在这种策略中,只要充电时间增加步长不超过伺服阀打开值与针打开值之间的充电差,那么针就永远不会打开。
然而,要理解到,需要等待一定数量的发动机循环才会发生燃料泄漏,这使得这种策略在车辆使用条件下响应性不足,导致燃料馈送导轨中的压降不够快。
因此,本申请试图解决现有技术的策略所带来的问题。
发明内容
因此,本申请的一个目的是提出喷射***及其相关方法,使得能够在每个发动机循环中、因此以快速且响应性良好的方式显著降低燃料馈送导轨中的压力,而无需添加诸如释放阀(PDV)之类的额外的部件。
在这种情况下,该方法不会导致喷射器过早磨损,因此不会对压电致动器施加过大的压力。
此外,该方法适于独立于发动机的当前运行参数(例如温度)或甚至独立于每个压电喷射器的特定参数而实施。
就此而言,本申请提出一种用于释放车辆发动机喷射***的燃料馈送导轨中的压力的方法,所述燃料馈送导轨经由多个压电喷射器连接到燃料箱,每个压电喷射器包括针和压电致动器,所述压电致动器被适配成按压喷射器的伺服阀,喷射***还包括馈送导轨的燃料压力传感器以及电发生器,所述电发生器被适配成向每个喷射器的压电致动器发送电流脉冲。
该方法在不发生任何燃料喷射请求的松开油门的阶段中实施,并且其特征在于其包括以下步骤:
- 计算机在每个发动机循环中比较针对燃料馈送导轨的确定的燃料压力整定值与由压力传感器进行的燃料馈送导轨中的燃料压力测量,并且
当压力测量大于压力整定值时:
- 电发生器向多个喷射器中的至少一个喷射器的压电致动器发送第一电命令,第一电命令包括压电致动器的具有确定的持续时间的充电电脉冲、以及放电电脉冲,
该持续时间被确定为使得对该至少一个喷射器的压电致动器完全充电,
第一电命令也具有确定的持续时间,其对应于该至少一个喷射器的压电致动器的充电电脉冲的起始与放电电脉冲的起始之间经过的持续时间,
该持续时间被确定为使得该至少一个喷射器的针保持不动,
- 根据在第一电流命令期间压电致动器施加在伺服阀上的力的值来确定使得能够打开该至少一个喷射器的伺服阀的充电时间持续时间,
- 电发生器向所述至少一个喷射器的压电致动器发送第二电命令,
第二电命令包括压电致动器的具有确定的持续时间的充电电脉冲、以及放电电脉冲,并且第二电命令也具有确定的持续时间,其对应于压电致动器的充电电脉冲的起始与放电电脉冲的起始之间经过的持续时间,
第二电命令的充电持续时间根据该至少一个喷射器的充电时间持续时间来确定,以使得能够打开所述至少一个喷射器的伺服阀同时保持其针不动,以便压电致动器两端的电压大于触发伺服阀打开的第一电压阈值且小于触发针打开的第二电压阈值,该持续时间根据发动机转速、燃料馈送导轨中的压力和所需的压力释放来确定。
根据一个实施例,第二电流命令也具有确定的持续时间,其对应于该至少一个喷射器的压电致动器的充电电脉冲的起始与放电电脉冲的起始之间经过的持续时间,该确定的持续时间大于使得能够破坏该至少一个喷射器的针的惯性的持续时间。
根据一个实施例,通过测量施加到压电致动器的电压和从电发生器传送到该至少一个喷射器的压电致动器的电荷量的值来确定伺服阀的打开持续时间。
根据一个实施例,当压电致动器施加在伺服阀上的力为最大值时检测到伺服阀打开,压电致动器施加在伺服阀上的力根据施加到压电致动器的电压、压电致动器的电容值和电荷量值来确定。
根据一个实施例,第二电命令的充电持续时间等于从第一电命令获得的伺服阀的打开持续时间加上一确定的持续时间。
根据一个实施例,这两个电命令相隔至少一非零时间段。
本发明还涉及一种计算机,其特征在于其被适配成控制车辆发动机喷射***,所述***包括经由多个压电喷射器连接到燃料箱的燃料馈送导轨,每个压电喷射器包括针和压电致动器,所述压电致动器被适配成按压喷射器的伺服阀,喷射***还包括馈送导轨的燃料压力传感器以及电发生器,所述电发生器被适配成向每个喷射器的压电致动器施加电流脉冲,并且在于,所述计算机还被适配成控制根据本发明的方法的步骤的实施。
本发明的主题还有包括代码指令的计算机程序产品,所述代码指令用于在根据本发明的计算机上执行所述程序时实施根据本发明的方法的步骤。
因此,该方法使得能够以最佳、快速且响应性高的方式在馈送导轨中释放压力。
实际上,燃料馈送导轨和燃料箱之间的燃料泄漏可以在每个发动机循环中最大化,因为对压电致动器施加在伺服阀上的力的分析使得能够适应性地在不触发喷射的情况下打开伺服阀而不管整个压力释放过程中导轨中的压力如何。因此,压力释放可以根据导轨中的当前压力在每个发动机循环中适应性地改变。
出于同样的原因,该方法可以独立于发动机的当前运行条件或每个压电喷射器特定的参数而实施,因为这些参数的演变在该方法的每次新的实施中都被考虑在内。
最后,该方法可以直接在现有的喷射***中实施,而无需添加额外的部件,特别是无需添加直接增加***成本和复杂性的释放阀。
附图说明
其他特征、细节和优点将在阅读下面的详细描述并分析附图时显现,其中:
图1示出了车辆发动机喷射***的燃料馈送导轨中的压力释放方法的实施例。
图2示出了实施该方法的车辆发动机喷射***的实施例。
图3a示出了处于关闭位置的压电喷射器。
图3b是图3a的压电喷射器的伺服阀和控制室的放大图。
图4a示出了处于喷射位置的压电喷射器。
图4b是图4a的压电喷射器的伺服阀和控制室的放大图。
图5上部的图表示出了电脉冲序列的示例,该序列使得能够对喷射器的压电致动器进行电压充电(charge en tension)并引起燃料馈送导轨释放压力。中间的图表示出了压电致动器施加在喷射器的伺服阀上的力的演变。下部的图表示出了该电脉冲序列引起的伺服阀打开。
具体实施方式
现在参考图2,其示出了车辆发动机喷射***的实施例。该喷射***1使得能够在图1所示的车辆发动机喷射***的燃料馈送导轨中实施压力释放方法。
喷射***1包括经由多个压电喷射器5的回流管线连接到燃料箱3的燃料馈送导轨4。存在于馈送导轨4中的燃料受到确定的压力,以促进各喷射阶段中的良好的燃料燃烧。因此,它遵循由发动机计算机(未示出)确定的压力整定值Pconsigne(consigne,整定值)。发动机计算机可以是例如处理器、微处理器或微控制器。它还具有存储器,存储器包括用于控制图1中所示的压力释放方法的步骤的实施的代码指令。喷射***1还包括馈送导轨4的燃料压力传感器6和电发生器8。压力传感器6用于测量导轨中的压力Prail(rail,导轨)是否确实遵循发动机计算机所确定的压力整定值Pconsigne。
喷射***1的压电喷射器5在图3a、3b以及4a和4b中更明确地示出。压电喷射器5包括高压燃料入口501、通向喷射器5的回流管线并因此通向燃料箱的低压燃料出口502、以及向发动机燃烧室中喷射燃料的燃料喷射口503。喷射器还包括可在第一腔室530中移动的针53,第一腔室与高压燃料入口501流体连通,针可在第一位置(图3a和3b中所示)与第二位置(图4a和4b中示出的位置)之间移动,在第一位置针封闭燃料喷射口503,在第二位置针放开该口,从而使得能够将燃料喷射到燃烧室(未示出)中。
喷射器还包括控制室54(见图3b和4b),控制室54布置在针的与燃料喷射口相对的一端。控制室54经由节流部540与高压燃料入口501流体连通,并且经由第二节流部541和布设在出口502与第二节流部541之间的伺服阀52与通向燃料箱的低压燃料出口502流体连通。
喷射器还包括压电致动器51,当它接收到来自电发生器8的电脉冲时,它被适配成按压伺服阀52上。如图4a和4b所示,按压伺服阀52使得能够允许流体从喷射器的高压燃料回路流向低压出口502,致使控制室54中的压力降低,并在保持在第一室530中的高压的作用下移动针53以打开口503。这样,燃料可以通过口503从馈送导轨4去往燃烧室,从而触发喷射到所述燃烧室中。这是压电喷射器的传统操作。
然而,针的打开不是立即的,并且通过施加到压电致动器的电流控制伺服阀的打开,可以在不移动针并因此不引发喷射的情况下产生从高压入口501向低压出口502和燃料箱的泄漏流。
在这种情况下,这里参考图1描述的方法使得能够使燃料从馈送导轨4路径多个喷射器5转向燃料箱3,以释放馈送导轨4中的压力。例如,当驾驶员进入松开油门的阶段时,需要释放压力Prail以使其能够遵循由发动机计算机确定的压力整定值Pconsigne。因此,该方法提出利用多个喷射器5在它们各自的伺服阀52打开期间产生的燃料泄漏来使燃料从馈送导轨4去往燃料箱3并因此释放压力Prail。
下面参考图1详述的车辆发动机喷射***1的馈送导轨4中的压力释放方法在松开油门的阶段在车辆中实施,在松开油门的阶段即在不要求要喷射的燃料量时。在该方法的描述中还将参考图5。该图上部的图表示出了从电发生器8发送到喷射器5的压电致动器51的电脉冲序列。在该同一图表上还示出了作为电脉冲的响应的压电致动器51两端的电压。该图的中间图表则示出了接收脉冲的压电致动器51在喷射器5的伺服阀52上施加的力。最后,下部图表示出了作为对压电致动器施加的力的反应的喷射器伺服阀的打开O。
该方法的第一步110包括在每个发动机循环中在由发动机计算机确定的压力整定值Pconsigne与压力传感器6测量的压力测量值Prail之间进行比较。这里是要辨别压力Prail是否大于压力Pconsigne,以便能够实施该方法的其余步骤。这样,如果不需要释放馈送导轨4中的压力Prail,则该方法等待下一发动机循环。因此,该方法在每个发动机循环中实施。
有利地,当导轨中的压力Prail和压力整定值Pconsigne之差大于确定的阈值时,实施该方法的其余步骤。例如,如果该差超过压力Pconsigne的某确定的百分比或某确定的绝对值,则实施接下来的步骤。
该方法的第二步120包括电发生器8向多个喷射器5中的至少一个喷射器5的压电致动器51发送第一电命令C1。
参考图5,第一电命令C1包括压电致动器51的具有确定的持续时间Tcha1的充电电脉冲Icha1、以及放电电脉冲Idcha1。“充电电脉冲Icha1”理解为施加的电流是正的,从而使压电致动器51两端的电压增大。“放电电脉冲Idcha1”理解为施加的电流是负的,从而使压电致动器51两端的电压减小。
在这种情况下,压电致动器51的电压增大在机械上对应于压电器件变长,因此对应于在伺服阀52上施加力。相反,压电致动器51的电压减小在机械上对应于压电致动器51缩短。
压电致动器51的充电时间持续时间Tcha1被确定为对至少一个喷射器5的压电致动器51进行完全充电。“对压电致动器51完全充电”理解为对压电致动器51充电以使得既能够打开伺服阀52又能够打开喷射器5的针53。有利地,至少一个喷射器5的压电致动器51在充电电脉冲Icha1之后达到其电压饱和水平。
根据一个实施例,放电电脉冲Idcha1关于充电电脉冲Icha1对称。也就是说,放电电脉冲Idcha1的强度与充电电脉冲Icha1的强度基本相反,并且这两个脉冲的持续时间基本相同(Idcha1 ≈ -Icha1)。
第一电命令C1也具有确定的持续时间Ti1,其对应于压电致动器51的充电电脉冲Icha1的起始与放电电脉冲Idcha1的起始之间经过的持续时间。持续时间Ti1被有利地确定为使得至少一个喷射器5的针53保持不动。
在这种情况下,因此持续时间Ti1被有利地确定为使得:即使充电时间持续时间Tcha1足够大以使压电致动器51两端的电压水平大于使得能够打开针53的电压阈值,针53的惯性也使其保持不动。持续时间Ti1可以在校准阶段中通过由喷射量测量装置确定自发生喷射起的最大持续时间来确定。
图5示出了第一电流命令C1的示例。该图还以虚线示出了电压阈值Uinj,对于该电压阈值,压电致动器52被充分充电以使得能够打开针53。
该方法的第三步130包括根据压电致动器51施加在伺服阀52上的力的值来确定使得能够打开至少一个喷射器5的伺服阀52的充电时间持续时间Topen(open,开)。更确切地说,充电时间持续时间Topen是根据在至少一个喷射器5的第一电命令C1期间由压电致动器51施加在伺服阀52上的力的演变确定的。
实际上,在该步骤中使用对压电致动器51进行完全充电而不产生喷射的第一电命令C1来估计引起伺服阀52打开的充电时间持续时间Topen。持续时间Topen实际上对应于压电致动器51的第一电压水平Uopen,针对该第一电压水平,伺服阀52打开而不触发针53打开,针53的打开则对应于压电致动器51的第二电压水平Uinj。
如图5所示,伺服阀52开始打开的时刻对应于最大力Fmax。压电致动器施加在伺服阀上的力是根据施加在压电致动器51两端的电压U、压电致动器51的电容值C和从电发生器8传送到压电致动器51的电荷量值Q确定的。于是,压电致动器51施加在伺服阀52上的力的确定在数学上近似为下式:
【数学式1】
F ≈ U x C - Q
其中,F对应于压电致动器51施加在伺服阀52上的力,
U对应于施加到压电致动器51两端的电压,
C对应于压电致动器51的电容值,并且
Q对应于从电发生器8传送到压电致动器51的电荷量值。
因此,步骤130包括在施加第一电命令C1期间测量压电致动器51两端的电压和由电发生器8传送到压电致动器的电荷量,以从中推导出该致动器施加的力,并检测在施加第一电命令C1期间的力的最大值。
在确定了使得能够打开至少一个喷射器5的伺服阀52的持续时间Topen的情况下,第四步140包括电发生器8向至少一个喷射器5的所述压电致动器51发送第二电命令C2。
第二电命令C2包括压电致动器51的具有确定的持续时间Tcha2的充电电脉冲Icha2、以及放电电脉冲Idcha2。压电致动器51的充电时间持续时间Tcha2被确定为使得获得至少一个喷射器5的伺服阀52的打开而不触发喷射。因此,压电致动器51的充电时间持续时间Tcha2是根据伺服阀52的打开持续时间Topen确定的,因为它必须大于该打开持续时间。
此外,充电时间持续时间Tcha2被有利地确定为使得压电致动器51两端的电压大于触发伺服阀52打开的第一电压阈值(未示出)且小于触发针53打开的第二电压阈值Uinj。
有利地,与第二电命令C2的充电电脉冲Icha2相关联的强度与第一电命令C1的充电电脉冲Icha1基本相同。这使得至少一个喷射器5能够处于与第一电命令C1期间相同的条件下,并且通过这种方式,使得其伺服阀52的打开时刻能够基本相同。因此有助于确定值Tcha2。
根据一个实施例,通过在第一电命令C1结束之后经过至少一非零时间段Trem来执行第二电命令C2,以限制压电致动器51的电流暂留的影响。实际上,电流暂留效应会干扰压电致动器对电脉冲Icha1的响应与压电致动器对电脉冲Icha2的响应之间的相似性,这可能会改变伺服阀52的打开时刻。
根据一个实施例,充电时间持续时间Tcha2等于引起伺服阀52打开的持续时间Topen与使得所述伺服阀52能够打开得更宽或更窄的另一持续时间Toffset(offset,偏移)之和。
于是,持续时间Toffset用作根据所需的压降的调节器。它严格包含在零值(对此,Tcha2等于Topen)和使得能够打开针53的第二值之间。在此要理解到,该值越接近零值,至少一个喷射器向燃料箱3的燃料泄漏就越少,因此燃料馈送导轨4中的压力释放就越少。相反,持续时间Toffset越长,燃料泄漏就越多。在这种情况下,当持续时间Toffset过长时,压电致动器51两端的电压超过喷射阈值Uinj,因此当该电压施加得足够长时间时触发喷射。
使得能够打开针的第二值是在测试台上根据馈送导轨中观察到的燃料压降随压电致动器充电时间的特性预先确定的。该特性清楚地显现一充电时间值,从该值开始,压降由于燃料喷射到气缸中而显著增强。于是能够确定与持续时间Toffset相关联的第二值。当然,作为安全措施,第二值可以有意地设定为小于引起喷射的临界值。
还要理解的是,当压电致动器51处于介于伺服阀打开与针53打开之间的所需电压范围内时,可以没有喷射。伺服阀52因此可以保持打开以释放燃料馈送导轨4的压力达最大持续时间,该最大持续时间取决于电发生器的能力和燃料馈送导轨4中的压力演变,该压力演变不应影响伺服阀的打开水平,以免伺服阀52过度打开并触发喷射的风险。
就此而言,第二电命令C2也具有确定的持续时间Ti2,其对应于压电致动器51的充电电脉冲Icha2的起始与放电电脉冲Idcha2的起始之间经过的持续时间。持续时间Ti2被有利地确定为使得在发动机的当前燃烧循环期间馈送导轨4中的压力演变不会充分影响伺服阀52的打开水平以触发喷射。
于是,该确定的持续时间Ti2被有利地确定为大于使得能够破坏至少一个喷射器5的针53的惯性的持续时间,因为压电致动器51的电压水平不足以引起针53打开。
扣除了使得能够打开至少一个喷射器5的伺服阀52的持续时间Topen的持续时间Ti2(Ti2 - Topen)实际上对应于至少一个喷射器5的燃料泄漏时间。鉴于该方法在松开油门的阶段中的发动机的每个燃烧循环中实施,持续时间Ti2是根据发动机转速、燃料馈送导轨4中的压力和所需压降水平来确定的。
图5中示出了第二电流命令C2的示例。压电致动器51两端的电压于是小于电压阈值Uinj、但足以打开伺服阀52,并因此导致燃料从馈送导轨4向燃料箱3泄漏。
因此,上述方法相对于发动机的当前运行条件进行了优化,因为它使得能够在发动机的每个燃烧循环中调整燃料向燃料箱的泄漏,而没有喷射的风险。该优化甚至超出了发动机的运行条件,因为就伺服阀的打开时刻确定是特定于每个喷射器而言,它扩展到了每个喷射器的运行条件。因此,该方法提出了对设置燃料馈送导轨的压力释放阀的替代方案,同时不那么复杂且成本更低,也不添加额外的部件。
此外,在松开油门的阶段中的每个发动机燃烧循环中给喷射器的压电致动器仅连续两个电命令不会对压电致动器施加过大的压力,因此不会导致喷射器过早磨损。
Claims (8)
1.用于释放车辆发动机喷射***(1)的燃料馈送导轨(4)中的压力的方法,所述燃料馈送导轨(4)经由多个压电喷射器(5)连接到燃料箱(3),每个压电喷射器包括针(53)和压电致动器(51),所述压电致动器(51)被适配成按压喷射器的伺服阀(52),喷射***(1)还包括馈送导轨(4)的燃料压力传感器(6)以及电发生器(8),所述电发生器(8)被适配成向每个喷射器(5)的压电致动器(51)发送电流脉冲,
所述方法在不发生任何燃料喷射请求的松开油门的阶段中实施,并且其特征在于其包括以下步骤:
- 计算机在每个发动机循环中比较(110)针对燃料馈送导轨(4)的确定的燃料压力整定值(Pconsigne)与由压力传感器(6)进行的燃料馈送导轨(4)中的燃料压力测量(Prail),并且
当压力测量(Prail)大于压力整定值(Pconsigne)时:
- 电发生器(8)向多个喷射器(5)中的至少一个喷射器(5)的压电致动器(51)发送(120)第一电命令(C1),第一电命令(C1)包括压电致动器(51)的具有确定的持续时间(Tcha1)的充电电脉冲(Icha1)、以及放电电脉冲(Idcha1),
该持续时间(Tcha1)被确定为使得对该至少一个喷射器(5)的压电致动器(51)完全充电,
第一电命令(C1)也具有确定的持续时间(Ti1),其对应于该至少一个喷射器(5)的压电致动器(51)的充电电脉冲(Icha1)的起始与放电电脉冲(Idcha1)的起始之间经过的持续时间,
该持续时间(Ti1)被确定为使得该至少一个喷射器(5)的针(53)保持不动,
- 根据在第一电流命令(C1)期间压电致动器(51)施加在伺服阀(52)上的力的值来确定(130)使得能够打开该至少一个喷射器(5)的伺服阀(52)的充电时间持续时间(Topen),
- 电发生器(8)向所述至少一个喷射器(5)的压电致动器(51)发送(140)第二电命令(C2),
第二电命令(C2)包括压电致动器(51)的具有确定的持续时间(Tcha2)的充电电脉冲(Icha2)、以及放电电脉冲(Idcha2),并且第二电命令(C2)也具有确定的持续时间(Ti2),其对应于压电致动器(51)的充电电脉冲(Icha2)的起始与放电电脉冲(Idcha2)的起始之间经过的持续时间,
该持续时间(Tcha2)根据该至少一个喷射器(5)的充电时间持续时间(Topen)来确定,以使得能够打开所述至少一个喷射器(5)的伺服阀(52)同时保持其针(53)不动,以便压电致动器(51)两端的电压大于触发伺服阀(52)打开的第一电压阈值且小于触发针(53)打开的第二电压阈值(Uinj),该持续时间(Ti2)根据发动机转速、燃料馈送导轨(4)中的压力和所需的压力释放来确定。
2.根据前一权利要求所述的方法,其特征在于,第二电流命令(C2)也具有确定的持续时间(Ti2),其对应于该至少一个喷射器(5)的压电致动器(51)的充电电脉冲(Icha2)的起始与放电电脉冲(Idcha2)的起始之间经过的持续时间,该确定的持续时间(Ti2)大于使得能够破坏该至少一个喷射器(5)的针(53)的惯性的持续时间。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其特征在于,通过测量施加到压电致动器的电压(U)和从电发生器(8)传送到该至少一个喷射器(5)的压电致动器(51)的电荷量的值(Q)来确定伺服阀的打开持续时间(Topen)。
4.根据前一权利要求所述的方法,其特征在于,当压电致动器施加在伺服阀上的力为最大值(Fmax)时检测到伺服阀打开,压电致动器施加在伺服阀上的力根据施加到压电致动器的电压(U)、压电致动器的电容值(C)和电荷量值(Q)来确定。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其特征在于,第二电命令的充电持续时间(Tcha2)等于伺服阀的打开持续时间(Topen)加上一确定的持续时间(Toffset)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其特征在于,这两个电命令相隔至少一非零时间段(Trem)。
7.计算机,其特征在于其被适配成控制车辆发动机喷射***(1),所述***(1)包括经由多个压电喷射器(5)连接到燃料箱(3)的燃料馈送导轨(4),每个压电喷射器包括针(53)和压电致动器(51),所述压电致动器(51)被适配成按压喷射器的伺服阀(52),喷射***(1)还包括馈送导轨(4)的燃料压力传感器(6)以及电发生器(8),所述电发生器(8)被适配成向每个喷射器(5)的压电致动器(51)施加电流脉冲,并且在于,所述计算机还被适配成控制根据权利要求1至6所述的方法的步骤的实施。
8.包括代码指令的计算机程序产品,所述代码指令用于在根据权利要求7所述的计算机上执行所述程序时实施根据权利要求1至6中的任一项所述的方法的步骤。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2002405A FR3108150B1 (fr) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Contrôle d'un injecteur piézo-électrique en lâché de pied accélérateur |
FR2002405 | 2020-03-11 | ||
PCT/EP2021/055715 WO2021180613A1 (fr) | 2020-03-11 | 2021-03-08 | Controle d'un injecteur piezo-electrique en lache de pied accelerateur |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115210460A true CN115210460A (zh) | 2022-10-18 |
CN115210460B CN115210460B (zh) | 2024-06-18 |
Family
ID=70978151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180020119.3A Active CN115210460B (zh) | 2020-03-11 | 2021-03-08 | 在松开油门时的压电喷射器控制 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11828245B2 (zh) |
CN (1) | CN115210460B (zh) |
FR (1) | FR3108150B1 (zh) |
WO (1) | WO2021180613A1 (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19954023A1 (de) * | 1998-11-30 | 2000-05-31 | Denso Corp | Hochdruckkraftstoffeinspritzvorrichtung |
CN104105861A (zh) * | 2012-02-16 | 2014-10-15 | 大陆汽车有限公司 | 用于在内燃机的高压区域中进行压力调节的方法 |
DE102015210051A1 (de) * | 2015-06-01 | 2016-12-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Injektors |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2819022B1 (fr) * | 2000-12-28 | 2006-06-02 | Denso Corp | Dispositif de commande hydraulique, systeme et procede de commande d'un dispositif actionneur |
US7873460B2 (en) * | 2007-09-25 | 2011-01-18 | Denso Corporation | Controller for fuel injection system |
DE102012204252B3 (de) | 2012-03-19 | 2013-08-29 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems mit Druckabbau und Kraftstoffeinspritzsystem mit Einspritzventil mit Servoventil |
-
2020
- 2020-03-11 FR FR2002405A patent/FR3108150B1/fr active Active
-
2021
- 2021-03-08 CN CN202180020119.3A patent/CN115210460B/zh active Active
- 2021-03-08 US US17/910,146 patent/US11828245B2/en active Active
- 2021-03-08 WO PCT/EP2021/055715 patent/WO2021180613A1/fr active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19954023A1 (de) * | 1998-11-30 | 2000-05-31 | Denso Corp | Hochdruckkraftstoffeinspritzvorrichtung |
CN104105861A (zh) * | 2012-02-16 | 2014-10-15 | 大陆汽车有限公司 | 用于在内燃机的高压区域中进行压力调节的方法 |
DE102015210051A1 (de) * | 2015-06-01 | 2016-12-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Injektors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3108150A1 (fr) | 2021-09-17 |
WO2021180613A1 (fr) | 2021-09-16 |
US20230098221A1 (en) | 2023-03-30 |
FR3108150B1 (fr) | 2022-10-14 |
US11828245B2 (en) | 2023-11-28 |
CN115210460B (zh) | 2024-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101498264B (zh) | 内燃机的燃料喷射装置 | |
EP2187029B1 (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
US8714140B2 (en) | Method for controlling an injection valve, fuel injection system, and internal combustion engine | |
US6092509A (en) | Accumulator type fuel injection system | |
US7406861B2 (en) | Method and device for detecting the idle stroke of injectors | |
US9200580B2 (en) | Method and device for operating an injection valve | |
EP1967721A2 (en) | High-pressure fuel pump control device for internal combustion engine | |
US8631785B2 (en) | Method for detecting deviations of injection quantities and for correcting the injection quantity, and injection system | |
WO2004007945A1 (ja) | 蓄圧式燃料噴射装置 | |
CN104105861B (zh) | 用于在内燃机的高压区域中进行压力调节的方法 | |
US7040297B2 (en) | Method for controlling a piezo-actuated fuel-injection valve | |
US9086028B2 (en) | Method and device for operating an injection valve | |
US8165783B2 (en) | Method of controlling an injection quantity of an injector of an internal combustion engine | |
US20110180044A1 (en) | Method and device for correcting a temperature-dependent length change of an actuator unit disposed in the housing of a fuel injector | |
KR101842314B1 (ko) | 인젝터의 제어량을 결정하기 위한 방법 | |
US7493887B2 (en) | Method for detecting preinjection | |
DE102008000436B4 (de) | Kraftstoffeinspritzsystem mit Lastsensor | |
US7815128B2 (en) | Method and injection system for injecting a fluid | |
CN115210460B (zh) | 在松开油门时的压电喷射器控制 | |
US7191051B2 (en) | Method and apparatus for operating an injection system in an internal combustion engine | |
US6202412B1 (en) | Method and apparatus for fault recognition in an internal combustion engine | |
US11131264B2 (en) | Fuel injection control device | |
US8726885B2 (en) | Method and device for determining a pressure in a high-pressure accumulator | |
JP4389411B2 (ja) | 内燃機関の噴射制御装置 | |
JP4130840B2 (ja) | 圧電アクチュエータの充電エッジを決定するための方法および装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |