[發明專利]控制用于直接噴射系統的高壓燃料泵的方法

在審

• 申請號: 202010694733.5
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN112240260A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: M·帕羅托;M·德切薩雷;M·莫瑞里;G·普羅迪;T·卡德里尼
• 申請（專利權）人: 馬瑞利歐洲公司
• 主分類號: F02M55/02
• 分類號: F02M55/02;F02M63/02
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 常利強;陳靜

本發明涉及一種控制用于設置有共軌(3)的熱機(1)的直接噴射系統的燃料泵(4)的方法，該方法包括步驟如下：基于在共軌(3)中的壓力(P_RAIL)、熱機(1)的速度(n)、高壓泵(4)的溫度(T_PUMP)和高壓泵(4)的入口壓力(P_LOW)確定最小閾值(Q_MIN)；計算由高壓泵(4)瞬間地供給到共軌(3)的目標燃料流量(M_ref),以便具有在共軌(3)內所需的壓力值(P_TARGET)；比較目標燃料流量(M_ref)和最小閾值(Q_MIN)；以及基于目標燃料流量(M_ref)和最小閾值(Q_MIN)之間的比較來控制高壓泵(4)。

相關申請的交叉引用

本專利申請要求號為102019000012300的于2019年7月18日提交的意大利專利申請的優先權，通過引用將其全部公開內容并入本文。

技術領域

本發明涉及一種控制用于直接噴射系統的燃料泵的方法。優選地(盡管不是必須的)，控制方法被用于火花點火式內燃機中的直接噴射系統，其因此與汽油或類似燃料一起工作。

背景技術

眾所周知，用于內燃熱機的共軌類型的燃料(在這種情況下為汽油)直接噴射系統包括多個噴射器、共軌、高壓泵、控制單元和低壓泵，共軌將加壓燃料供給到噴射器，高壓泵將燃料供給到共軌并設有流量調節設備，控制單元使共軌內的燃料壓力等于所需值，該值通常會根據發動機的運行情況而適時變化，低壓泵通過供給管道將燃料從儲罐供給到高壓泵。

控制單元聯接到流量調節設備，以控制高壓泵的流量，從而向共軌瞬時地提供所需的燃料量，以使共軌中具有所需的壓力值；特別地，控制單元借助于反饋控制來調節高壓泵的流量，該反饋控制使用共軌內部的燃料壓力的值作為反饋變量。

高壓泵的運行周期主要包括三個階段：進入階段，在該階段中，允許流入高壓泵的泵室的燃料通過；回流階段，在該階段中，相應的進入閥保持打開狀態，并且有朝向低壓回路從泵室流出的燃料通過；泵送階段，在該階段中，相應的進入閥關閉并且泵室內的燃料壓力達到使得燃料流朝向共軌從泵室流出的值。

實驗已經表明，在泵送階段期間，高壓泵的溫度顯著升高。特別是當壓力從200巴增加到600巴時，在高壓泵的不同位置溫度變化范圍從30℃到50℃，而在壓力從600巴增加到800巴的情況下，則溫度變化采取在80℃范圍內更加顯著的值。從30℃到50℃的溫度變化范圍可能已經導致氣蝕問題，這會導致高壓泵變得不穩定且幾乎不可靠，即無法確保為共軌瞬時地供應達到共軌內部所需壓力值所需的燃料量。

已經證明，如果高壓泵不能在滿負荷下工作，即如果在共軌內具有所需壓力值所需的并由高壓泵供給的燃料量低于由高壓泵能夠輸送的最大流量時，這種現象會惡化。在高壓泵滿載運行的情況下(即，如果在共軌內具有所需壓力值所需的并由高壓泵供給的燃料量等于由高壓泵能夠輸送的最大流量)，在泵送階段產生的熱量通過從高壓泵流出的燃料流量去除，而在泵送階段產生的熱量的去除與高壓泵的燃料流量流動成正比。

此外，如果高壓泵不是滿負荷運行而是部分負荷，高壓泵的運行具有負面影響，特別是在能量效率方面，并且具有潛在的損壞風險。

特別是，在壓縮階段使用的能量(以及由此產生的熱量)與由相應的進入閥捕獲的燃料質量成正比(同時考慮了調整后的燃料流量和死體積)，而去除的熱量與輸送的唯一流量成正比(因為死體積不會從高壓泵中流出，并且顯然不能散發熱量)。結果，輸送的流量越小，熱過載就越大。系統傳輸到燃料的有用能量也與輸送的唯一流量成比例。

另一方面，就高壓泵的潛在損壞風險而言，關閉進入閥應使其遠離高壓泵的上止點和下止點，即當泵的活塞的速度不是零時以及當發動機高速運轉時，會導致壓力迅速而顯著增加，進而導致機械振蕩，從而帶來潛在的損壞風險。