[發明專利]燃料噴射器控制系統

有效

• 申請號: 200680010448.5
• 申請日: 2006-02-21
• 公開（公告）號: CN101151448A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: D·R·普克特;W·J·洛夫
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F02D41/20
• 分類號: F02D41/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明涉及一種控制系統，并且尤其涉及一種燃料噴射器用控制系統。

背景技術

共軌燃料噴射器提供了一種將燃料引入發動機燃燒室的方式。典型的共軌燃料噴射器包括當螺線管被通電時打開燃料噴射器噴嘴的致動螺線管。然后燃料隨螺線管保持通電的時間周期的變化而被噴射到燃燒室中。燃料的釋放正時和持續時間的精確控制對發動機性能和排放物非常重要。

為了優化發動機性能和排放，發動機制造廠商可以改變螺線管通電和斷電的時刻，以及作用在螺線管上的電流的大小。在1990年5月8日頒發給Shinogle等人的美國專利No.4,922,878(′878專利)中說明了一個這樣的例子。′878專利說明了一種控制噴射器控制閥的致動的螺線管控制電路。螺線管控制電路提供具有接通電流電平、保持電流電平、以及中間電流電平的三級電流波形。在接通電平時對螺線管通電會使控制閥開始移動并且使燃料流向發動機。控制閥開始移動后，電流電平減小為中間電平，該中間電平小于接通電流電平但足夠大以繼續控制閥的移動。然后施加的電流減小為保持電平以將控制閥保持在移動后的位置。然后螺線管斷電以使控制閥返回至其初始位置，以停止燃料向發動機流動。

盡管′878專利的螺線管控制電路可以向發動機充分地噴射燃料，但其不能夠減小控制閥的反彈和產生的影響。具體而言，由于移動的控制閥和相關燃料的慣性，在完全打開時，控制閥可能趨向于遠離上閥座反彈，由此不利地影響燃油供給特性。由于′878專利的保持電流是單級的，其可能不足以完全減小控制閥的反彈。或者，如果′878專利的保持電流足以減小控制閥的反彈，在減少反彈的趨勢后其可能不能有效地將控制閥保持在移動后的位置。此外，′878專利不調節各級電平以調節緊密聯接的噴射之間的反彈作用或抑制控制閥的閉合運動，以減小向回反彈的可能性。

本發明的控制系統解決上述一個或多個問題。

發明內容

本發明的一方面涉及一種燃料噴射器用控制系統。所述控制系統包括可在第一位置和第二位置之間移動的閥元件，以及連接到所述閥元件上的銜鐵。所述控制系統包括構成為移動所述銜鐵以及(與銜鐵)相連的閥元件的螺線管，以及與所述螺線管連通的控制器。所述控制器構成為以第一電流電平對所述螺線管通電以使閥元件開始從所述第一位置向所述第二位置移動，由此開始燃料噴射。所述控制器還構成為在所述閥元件從所述第一位置向所述第二位置移動期間以小于所述第一電流電平的第二電流電平對所述螺線管通電，并且在所述閥元件到達所述第二位置后以小于所述第二電流電平的第三電流電平對所述螺線管通電。所述控制器還構成為在所述閥元件到達所述第二位置預定時間后以小于所述第三電流電平的第四電流電平對螺線管通電，以及對所述螺線管斷電以使所述閥元件返回至所述第一位置，由此停止燃料噴射。

本發明的另一方面涉及一種控制燃料噴射器的方法，所述燃料噴射器具有螺線管和銜鐵，該銜鐵連接到可在第一和第二位置之間移動的閥元件。所述方法包括以第一電流電平對螺線管通電以使閥元件開始從第一位置向第二位置移動，由此開始燃料噴射。所述方法還包括在閥元件從第一位置向第二位置移動期間以小于所述第一電流電平的第二電流電平對螺線管通電，以及在所述閥元件到達第二位置后以小于所述第二電流電平的第三電流電平對螺線管通電。所述方法還包括在所述閥元件到達第二位置預定時間后以小于第三電流電平的第四電流電平對螺線管通電，以及對螺線管斷電以使閥元件返回至第一位置，由此停止燃料噴射。

附圖說明

圖1是示例性公開的燃料系統的示意圖和概略圖；

圖2是圖1的燃料系統用示例性公開的燃料噴射器的截面視圖；

圖3A是圖2的燃料噴射器用控制圖；

圖3B是另一圖2的燃料噴射器用控制圖；

圖4是說明操作圖2的燃料噴射器的示例性方法的流程圖；以及

圖5是說明另一操作圖2的燃料噴射器的示例性方法的流程圖；

具體實施方式

圖1示出了發動機10和燃料系統12的示例性實施例。在本發明中，將發動機10示出并描述為四沖程柴油機。然而，本領域技術人員將會理解，發動機10可以是任意其它類型的內燃機，例如汽油機或氣體燃料發動機。發動機10可以包括限定多個氣缸16的發動機氣缸體14、可滑動地布置在各個氣缸16中的活塞18、以及與各個氣缸16相聯接的氣缸蓋20。