PL201006B1 - Przyrząd do wtryskiwania skumulowanego paliwa i sposób wtryskiwania skumulowanego paliwa - Google Patents

Abstract

1. Przyrz ad do wtryskiwania skumulowane- go paliwa, zawieraj acy pomp e paliwow a wyso- koci snieniow a nap edzan a silnikiem wewn etrz- nego spalania, wspólny tor do gromadzenia paliwa wysokoci snieniowego dostarczanego z pompy paliwowej wysokoci snieniowej, i srodki regulacyjne, w których proces pobierania paliwa powoduj acy ssanie paliwa przez pomp e wyso- koci snieniow a powstaje i jest przeprowadzany w czasie mi edzy potwierdzeniem rozkazów zatrzymania pracy przez wewn etrzny silnik spalinowy i rzeczywistym zatrzymaniem pracy, gdzie pr edko sc obrotowa silnika jest równa zero znamienny tym, ze zawiera zawór elektroma- gnetyczny (9) do otwierania/zamykania kana lu wlotowego (5d) poprzez który paliwo jest ssane przez pomp e wysokoci snieniow a (5), przy czym podczas prowadzenia procesu pobierania, srodki regulacyjne (8) stanowi a elementy do regulacji uwalnianej ilo sci paliwa wyprowadzo- nego z pompy wysokoci snieniowej (5) poprzez zawór elektromagnetyczny (9). PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest przyrząd do wtryskiwania skumulowanego paliwa i sposób wtryskiwania skumulowanego paliwa, w którym paliwo wysokociśnieniowe powstające w pompie paliwowej wysokociśnieniowej gromadzi się na wspólnym torze („common rail) a następnie jest wtryskiwane do cylindra silnika poprzez wtryskiwacz.

Typowy znany przyrząd do wtryskiwania skumulowanego paliwa jest zaopatrzony w pompę paliwową wysokociśnieniową w celu wytworzenia paliwa wysokociśnieniowego i dostarczenia go do wspólnego toru („common rail). Pompa paliwowa wysokociśnieniowa składa się z zaworu elektromagnetycznego do otwierania/zamykania kanału wlotowego paliwa. Kiedy zawór elektromagnetyczny jest otwarty ku górze nurnika umieszczonego w pompie, paliwo niskociśnieniowe wessane do komory nurnika zwiększa ciśnienie w celu wytworzenia paliwa wysokociśnieniowego a następnie paliwo wysokociśnieniowe jest doprowadzane do wspólnego toru.

Jednakże, w powyższej pompie paliwowej wysokociśnieniowej, kiedy przełącznik IG jest zakręcony, zawór elektromagnetyczny jest w pełni zamknięty w celu zatrzymania zasysania paliwa do pompy (komora nurnika). W związku z tym, pompa jest pusta (nie ma paliwa) kiedy silnik jest unieruchomiony. Tak więc, przy kolejnym uruchomieniu silnika, paliwo jest zasysane do pompy a następnie doprowadzane (to znaczy paliwo nie jest doprowadzane we wcześniejszym etapie uruchamiania silnika). W konsekwencji, nie można uzyskać ciśnienia paliwa, niezbędnego do uruchomienia silnika, ponieważ doprowadzanie paliwa do wspólnego toru („common rail) jest opóźnione. Stwarza to problem ponieważ czas na uruchomienie wzrasta.

Zgodnie ze znanym z EP 08 860 58 rozwiązaniem przy zatrzymaniu silnika prowadzona jest regulacja wtrysku paliwa. Podczas tej kontroli, czy regulacji, ilość wtryskiwanego paliwa stopniowo maleje, co powoduje stopniowe zmniejszanie się szybkości. W ten sposób zapobiega się drganiom silnika podczas jego zatrzymywania.

W rozwią zaniu znanym z opisu patentowego EP 09 021 81 jest zastosowany zawór elektromagnetyczny dostarczający zmienną szybkość rozładowania wysokociśnieniowej pompy, co wymaga jedynie stosunkowo małego momentu obrotowego, dzięki czemu uzyskuje się odpowiednio trwały pasek ustawiania rozrządu.

Celem wynalazku jest opracowanie przyrządu i sposobu do wtryskiwania skumulowanego paliwa, w którym paliwo gromadzi się w pompie paliwowej wysokociśnieniowej kiedy silnik jest unieruchomiony aby można było przyspieszyć następne uruchomienie.

Przyrząd do wtryskiwania skumulowanego paliwa, zawierający pompę paliwową wysokociśnieniową napędzaną silnikiem wewnętrznego spalania, wspólny tor do gromadzenia paliwa wysokociśnieniowego dostarczanego z pompy paliwowej wysokociśnieniowej, i środki regulacyjne, w których proces pobierania paliwa powodujący ssanie paliwa przez pompę wysokociśnieniową powstaje i jest przeprowadzany w czasie między potwierdzeniem rozkazów zatrzymania pracy przez wewnętrzny silnik spalinowy i rzeczywistym zatrzymaniem pracy, gdzie prędkość obrotowa silnika jest równa zero według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera zawór elektromagnetyczny do otwierania/zamykania kanału wlotowego poprzez który paliwo jest ssane przez pompę wysokociśnieniową, przy czym podczas prowadzenia procesu pobierania, środki regulacyjne stanowią elementy do regulacji uwalnianej ilości paliwa wyprowadzonego z pompy wysokociśnieniowej poprzez zawór elektromagnetyczny.

Korzystnie, środki regulacyjne równocześnie zamykają zawór elektromagnetyczny zsynchronizowany z sygnałem zatrzymania pracy dla zatrzymania pracy wewnętrznego silnika spalinowego i nastę pnie otwierają zawór elektromagnetyczny do z góry okre ś lonego ką ta otwarcia w celu powstania procesu pobierania paliwa kiedy prędkość silnika zwiększa się do z góry określonej wartości.

Korzystnie, środki regulacyjne zamykają zawór elektromagnetyczny dla zatrzymania procesu pobierania paliwa po upływie z góry określonego czasu po otrzymaniu sygnału zatrzymania pracy wewnętrznego silnika spalinowego.

Sposób wtryskiwania skumulowanego paliwa, w którym napędza się pompę paliwową wysokociśnieniową poprzez silnik spalinowy wewnętrznego spalania, gromadzi się paliwo wysokociśnieniowe dostarczane przez pompę paliwową wysokociśnieniową we wspólnym torze ustawia się proces pobierania paliwa i doprowadza się do ssania paliwa przez pompę wysokociśnieniową w czasie pomiędzy otrzymaniem rozkazów zatrzymania pracy przez silnik i rzeczywistym zatrzymaniem pracy przy prędkości obrotowej silnika równej zero i następnie prowadzi się proces pobierania paliwa według wynaPL 201 006 B1 lazku charakteryzuje się tym, że otwiera się/zamyka się kanał wlotowy, poprzez który pompą paliwową wysokociśnieniową wsysa się paliwo przez zawór elektromagnetyczny przy czym podczas przeprowadzania procesu pobierania paliwa wyprowadzoną ilość paliwa wyprowadzonego z pompy wysokociśnieniowej reguluje się przez otwieranie/zamykanie wlotu zaworu elektromagnetycznego.

Korzystnie, sposób obejmuje etap równoczesnego zamykania zaworu elektromagnetycznego zsynchronizowanego z sygnałem zatrzymania pracy, w celu polecenia zatrzymania pracy silnika i otwierania zaworu elektromagnetycznego do okreś lonego ką ta otwarcia w celu powstania procesu pobierania paliwa kiedy prędkość silnika zwiększa się do z góry określonej wartości.

Korzystnie, zawór elektromagnetyczny zamyka się w celu wypełnienia procesu pobierania paliwa po upływie z góry określonego czasu po sygnale wejściowym zatrzymania pracy silnika.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, paliwo może gromadzić się w pompie paliwowej wysokociśnieniowej ponieważ proces pobierania paliwa przeprowadza się w czasie między potwierdzeniem rozkazów zatrzymania pracy przez silnik i rzeczywistym zatrzymaniem pracy. W konsekwencji, paliwo gromadzone w pompie przy wyłączonym silniku jest dostarczane do wspólnego toru („common rail) przy kolejnym uruchamianiu silnika. Tak więc, ciśnienie paliwa niezbędne do uruchomienia silnika może być osiągnięte w krótkim czasie a czas na uruchomienie może się zmniejszać.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat działania elektronicznego układu regulacyjnego (ECU), fig. 2 przedstawia wykres czasu pracy w obecnym przykładzie wykonania, fig. 3 przedstawia układ przyrządu do wtryskiwania skumulowanego paliwa, fig. 4 przedstawia schematyczny widok budowy pompy paliwowej wysokociśnieniowej.

Przyrząd do wtryskiwania skumulowanego paliwa 1 zgodnie z obecnym wynalazkiem jest stosowany na przykład w czterocylindrowym silniku dieslowym (dalej zwanym „silnikiem) i jest zaopatrzony w pompę paliwową wysokociśnieniową 5, która zasysa paliwo pompowane ze zbiornika paliwowego 3 przez pompę 2 niskociśnieniową (patrz fig. 4) poprzez filtr paliwa 4 i zmusza paliwo do wypływu przez niego; wspólny tor 6, („common rail) który gromadzi paliwo wysokociśnieniowe wyprowadzane z pompy paliwowej wysokociśnieniowej 5; wtryskiwacz 7, który wtryskuje paliwo wysokociśnieniowe dopływającego ze wspólnego toru 6 do cylindra silnika; i elektroniczny układ regulacyjny (zwany „ECU 8), który kontroluje działania obecnego układu na podstawie informacji wejściowej, przekazywanej przez kilka rodzajów czujniki.

Jak przedstawiono na fig. 4, pompa paliwowa wysokociśnieniowa 5 składa się z nurnika 5b, który porusza się ruchem postępowo zwrotnym w cylindrze 5a zsynchronizowanym z obrotem silnika, kanału wlotowego 5d poprzez który paliwo pompowane ze zbiornika paliwowego 3 przez pompę 2 niskociśnieniową jest wprowadzane do komory pompy 5c utworzonej w cylindrze 5a, zawór regulacyjny pompy 9 (elektromagnetyczny zawór zgodnie z obecnym wynalazkiem), który otwiera/zamyka kanał wlotowy 5d, kanał wylotowy 5e, który uwalnia paliwo wysokociśnieniowe 5 utrzymujące się w komorze pompy 5c i kontroluje zawór 5f umieszczony w kanale wylotowym 5e.

Działanie pompy paliwowej wysokociśnieniowej 5 będzie opisane poniżej.

Zawór regulacyjny pompy 9 otwiera kanał wlotowy 5d ku dołowi nurnika 5b tak aby paliwo pompowane przez pompę 2 niskociśnieniową zostało wessane do komory pompy 5c przez kanał wlotowy 5d. Następnie, zawór regulacyjny pompy 9 zamyka kanał wlotowy 5d ku górze nurnika 5b tak aby paliwo ssane do komory pompy 5c zostało utrzymane przy wysokim ciśnieniu. Kiedy ciśnienie paliwa przekracza ciśnienie zamknięcia zaworu, zaworu kontrolnego 5f, paliwo wysokociśnieniowe otwiera zawór kontrolny 5f i następnie jest doprowadzane do wspólnego toru 6 poprzez kanał wylotowy 5e i rurę 10 (patrz fig. 3).

ECU 8 (Elektroniczny Układ Regulacyjny) kontroluje ilość paliwa wyprowadzanego z pompy paliwowej wysokociśnieniowej poprzez zawór regulacyjny 9, na podstawie sprzężenia zwrotnego rzeczywistego ciśnienia w czujniku ciśnieniowym 11 umieszczonym na wspólnym torze 6 tak, aby osiągnąć wymagane docelowe ciśnienie na wspólnym torze zgodnie z prędkością obrotową silnika i obciążeniem silnika.

ECU 8 (elektroniczny układ regulacyjny) kontroluje zasilany energią elektromagnetyczny zawór (nie pokazany) dołączony do wtryskiwacza 7, poprzez układ napędowy (EDU) 12, w celu sprawdzenia ilości i czasu wtrysku wtryskiwacza 7 w zależności od czasu i okresu na zasilanie energią zaworu elektromagnetycznego.

PL 201 006 B1

W przyrzą dzie do wtryskiwania skumulowanego paliwa zgodnie z niniejszym wynalazkiem, proces pobierania paliwa w celu zasysania paliwa do pompy paliwowej wysokociśnieniowej 5 powstaje kiedy silnik jest unieruchomiony i przeprowadza się przez ECU 8 (elektroniczny układ regulacyjny).

Działanie elektronicznego układu regulacyjnego ECU 8 prowadzące proces pobierania paliwa będzie opisane na podstawie schematu działania przedstawionego na fig. 1.

Etap 100... Otrzymuje się parametry przedstawiające stan kontroli silnika (na przykład, prędkość obrotowa silnika, kąt otwarcia urządzenia rozruchowego itd.).

Etap 101... Czy lub nie z góry określony czas upłynął po przekręceniu przełącznika IG od włączenia („on) do wyłączenia („off). Standardowy program przechodzi do etapu 102 jeśli wynik oceny jest TAK (to znaczy w z góry określonym czasie) a następnie przechodzi do Etapu 105 jeśli wynik oceny jest NIE (to znaczy po z góry określonym czasie).

Etap 102... Czy lub nie prędkość obrotowa silnika NE jest większa niż oceniona określona z góry wartość α. Określona z góry wartość α jest określona jako prędkość obrotowa silnika, w której pompa paliwowa 5 wysokociśnieniowa może ssać paliwo lecz nie może doprowadzać paliwa do wspólnego toru 6. Standardowy program przechodzi do etapu 103 jeśli wynik oceny jest TAK (NE > α) i przechodzi do etapu 104 jeśli wynik oceny jest NIE (NE < α).

Etap 103... Wartość rozkazu wyjściowego kąta otwarcia dla zaworu regulacyjnego pompy 9 jest ustalona jako Di = 0 (pełny ścisły rozkaz) i następnie standardowy pogram przechodzi do etapu 106.

Etap 104... Wartość rozkazu wyjściowego kąta otwarcia dla zaworu regulacyjnego 9 pompy zostaje ustalona jako Di = K (z góry określony kąt otwarcia) i następnie standardowy program przechodzi do etapu 106.

Etap 105... Ustala się wartość rozkazu dla wyłączenia napięcia źródła mocy ECU 8 (elektronicznego układu regulacyjnego) i następnie standardowy program przechodzi do etapu 106.

Etap 106... Wartość rozkazu Di ustalona w etapie 103 lub etapie 104 lub wartość rozkazu WYŁĄCZENIA („OFF) ustalona w etapie 105 jest ustalona w otworze wyjściowym ECU 8 (elektronicznego układu regulacyjnego).

Działanie niniejszego wynalazku zostanie opisane stosując rozkład czasu przedstawiony na fig. 2.

Jeśli prędkość obrotowa silnika NE jest większa niż z góry określona wartość α kiedy przełącznik IG jest zakręcony („a na fig. 2), kontroluje się zawór regulacyjny pompy 9 w celu jego całkowitego zamknięcia aby uniknąć zbyt wysokiego ciśnienia na wspólnym torze („common rail) w trakcie przygotowywania kolejnego uruchomienia silnika. Tak więc, ilość paliwa w pompie 5 stopniowo zmniejsza się ponieważ pompa wysokociśnieniowa 5 nie może ponownie ssać paliwa a paliwo doprowadza się do wspólnego toru 6 („common rail) aż do momentu kiedy prędkość obrotowa silnika NE zmniejszy się do z góry określonej wartości α („a do „b na fig. 2).

Następnie, zawór regulacyjny pompy 9 otwiera się w celu zasysania paliwa do pompy paliwowej 5 wysokociśnieniowej kiedy prędkość obrotowa silnika NE zmniejszy się do z góry określonej wartości α („c na fig. 2). W tym czasie zostaje określony kąt otwarcia zaworu kontrolnego pompy 9 (na przykład, całkowicie otwarty) aby zapobiec przypadkowi niedostatecznego ssania ponieważ prędkość obrotowa silnika NE już spadła.

Napięcie źródła mocy ECU 8 (elektronicznego układu regulacyjnego) jest wyłączone aby zatrzymać proces pobierania paliwa kiedy upływa z góry określony czas po zakręceniu przełącznika IG („d na fig. 2).

W skumulowanym przyrządzie do wtryskiwania paliwa 1 zgodnie z niniejszym wynalazkiem, proces pobierania paliwa przeprowadza się przy unieruchomionym silniku, w czasie kiedy prędkość obrotowa silnika NE zmniejsza się do z góry określonej wartości α i poniżej. Zgodnie z tym, paliwo zasysane do pompy paliwowej wysokociśnieniowej 5 nie jest doprowadzane do wspólnego toru 6 a określona ilość paliwa może gromadzić się w pompie 5. Tak więc, paliwo gromadzone w pompie paliwowej 5 może być doprowadzane do wspólnego toru 6 przy kolejnym uruchamianiu silnika. W związku z tym, można uniknąć braku dopływu paliwa we wczesnym etapie uruchamiania. W rezultacie, ciśnienie paliwa konieczne do uruchomienia silnika można osiągnąć w krótkim czasie a czas na uruchomienie może zmniejszyć się.

Kiedy zostaje przeprowadzony proces pobierania paliwa, zawór regulacyjny pompy 9 zostaje zamknięty aż do momentu kiedy prędkość obrotowa silnika NE zmniejszy się do określonej wartości α. Zgodnie z tym, pompa paliwowa wysokociśnieniowa 5 nie wsysa paliwa a dopływ paliwa do wspólnego toru 6 stopniowo zmniejsza się. Tak więc, można zapobiec nadmiernemu ciśnieniu kiedy silnik jest unieruchomiony.

PL 201 006 B1

Po upływie z góry określonego czasu po zakręceniu przełącznika IG, napięcie źródła mocy ECU (elektronicznego układu regulacyjnego) zostaje wyłączone w celu zatrzymania procesu zasysania paliwa aby zapobiec zasilaniu energią zaworu regulacyjnego pompy 9 poprzez nadmiar prądu.

Niniejszy wynalazek został szczegółowo opisany na podstawie przykładów wykonania. Jednakże kolejne zmiany i modyfikacje mogą być dokonane nie odbiegając od sedna i zakresu przedmiotowego wynalazku przez fachowców.

Claims (6)

1. Przyrząd do wtryskiwania skumulowanego paliwa, zawierający pompę paliwową wysokociśnieniową napędzaną silnikiem wewnętrznego spalania, wspólny tor do gromadzenia paliwa wysokociśnieniowego dostarczanego z pompy paliwowej wysokociśnieniowej, i środki regulacyjne, w których proces pobierania paliwa powodujący ssanie paliwa przez pompę wysokociśnieniową powstaje i jest przeprowadzany w czasie między potwierdzeniem rozkazów zatrzymania pracy przez wewnętrzny silnik spalinowy i rzeczywistym zatrzymaniem pracy, gdzie prędkość obrotowa silnika jest równa zero znamienny tym, że zawiera zawór elektromagnetyczny (9) do otwierania/zamykania kanału wlotowego (5d) poprzez który paliwo jest ssane przez pompę wysokociśnieniową (5), przy czym podczas prowadzenia procesu pobierania, środki regulacyjne (8) stanowią elementy do regulacji uwalnianej ilości paliwa wyprowadzonego z pompy wysokociśnieniowej (5) poprzez zawór elektromagnetyczny (9).

2. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że środki regulacyjne (8) równocześnie zamykają zawór elektromagnetyczny (9) zsynchronizowany z sygnałem zatrzymania pracy dla zatrzymania pracy wewnętrznego silnika spalinowego i następnie otwierają zawór elektromagnetyczny (9) do z góry określonego kąta otwarcia w celu powstania procesu pobierania paliwa kiedy prędkość silnika zwiększa się do z góry określonej wartości (NE).

3. Przyrząd według zastrz. 2, znamienny tym, że środki regulacyjne (8) zamykają zawór elektromagnetyczny (9) dla zatrzymania procesu pobierania paliwa po upływie z góry określonego czasu po otrzymaniu sygnału zatrzymania pracy wewnętrznego silnika spalinowego.

4. Sposób wtryskiwania skumulowanego paliwa, w którym napędza się pompę paliwową wysokociśnieniową poprzez silnik spalinowy wewnętrznego spalania, gromadzi się paliwo wysokociśnieniowe dostarczane przez pompę paliwową wysokociśnieniową we wspólnym torze ustawia się proces pobierania paliwa i doprowadza się do ssania paliwa przez pompę wysokociśnieniową w czasie pomiędzy otrzymaniem rozkazów zatrzymania pracy przez silnik i rzeczywistym zatrzymaniem pracy przy prędkości obrotowej silnika równej zero i następnie prowadzi się proces pobierania paliwa znamienny tym, że otwiera się/zamyka się kanał wlotowy (5d), poprzez który pompą paliwową wysokociśnieniową (5) wsysa się paliwo przez zawór elektromagnetyczny (9), przy czym podczas przeprowadzania procesu pobierania paliwa wyprowadzoną ilość paliwa wyprowadzonego z pompy wysokociśnieniowej (5) reguluje się przez otwieranie/zamykanie wlotu zaworu elektromagnetycznego (9).

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że obejmuje etap równoczesnego zamykania zaworu elektromagnetycznego (9) zsynchronizowanego z sygnałem zatrzymania pracy, w celu polecenia zatrzymania pracy silnika i otwierania zaworu elektromagnetycznego (9) do określonego kąta otwarcia w celu powstania procesu pobierania paliwa kiedy prędkość (NE) silnika zwiększa się do z góry określonej wartości.

6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że zawór elektromagnetyczny (5) zamyka się w celu wypełnienia procesu pobierania paliwa po upływie z góry określonego czasu po sygnale wejściowym zatrzymania pracy silnika.