[發明專利]一種高壓共軌燃油噴射系統及其軌壓控制方法

有效

• 申請號: 202110680048.1
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113250841B
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發明（設計）人: 張子威;吳小軍;徐春龍;奚星;孫樹平
• 申請（專利權）人: 中國北方發動機研究所（天津）
• 主分類號: F02D41/38
• 分類號: F02D41/38;F02D41/14;F02D41/24
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 馬倩倩

本發明提供了一種高壓共軌燃油噴射系統的軌壓控制方法，包括：S1、獲取發動機轉速、軌壓，確定發動機運行工況、扭矩和噴油量；S2、得到目標軌壓值和壓力控制閥目標開度的驅動電流信號；S3，得到軌壓的偏差值，和驅動電流偏差信號；S4，根據軌壓偏差信號，對壓力控制閥驅動電流信號進行閉環控制；根據壓力控制閥驅動電流偏差信號和噴油量，對體積控制閥驅動電流信號進行閉環控制。本發明采用壓力控制閥和體積控制閥的前饋控制與反饋控制共同實現共軌系統的軌壓控制，可精確控制軌壓、系統內燃油供給和回油量以及系統內的燃油溫度，減少系統的能量損失。

技術領域

本發明屬于柴油機燃油噴射技術領域，尤其是涉及一種高壓共軌燃油噴射系統及其軌壓控制方法。

背景技術

柴油機高壓共軌系統內軌壓控制的快速響應、穩定性以及精確性決定了燃油的噴射和燃燒特性，對柴油機工作效率的提升有至關重要的作用。因此軌壓控制在柴油機燃油噴射領域起到關鍵作用。

在高壓共軌系統中，當高壓供油泵輸送高壓燃油量大于系統的需求量時，共軌管內多余的燃油會通過回油管流回到油箱，造成能量損失、柴油機負荷增加，進而增加燃油消耗率。另外多余的回油被反復輸送，會使燃油溫度升高，影響高壓共軌系統零部件工作的穩定性與可靠性。

因此，除了實現軌壓的精確控制外，還需要控制高壓共軌系統在瞬態和穩態工況下的燃油溫度，尤其是連接共軌管與油箱之間的回油管路內的燃油溫度。回油管路中過高的燃油溫度會導致燃油蒸發，甚至損壞回油管。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種高壓共軌燃油噴射系統及其軌壓控制方法，可使穩態工況下軌壓控制精確，瞬態工況下軌壓控制響應快速，同時可以將共軌系統中的燃油溫度控制在規定范圍內。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

第一方面，本發明提供了一種高壓共軌燃油噴射系統，包括通過管路依次連通的油箱、低壓輸油泵、高壓供油泵、共軌管和噴油器，共軌管和噴油器的回油管均與油箱相連，還包括電子控制器單元；所述低壓輸油泵與高壓供油泵之間設置用于控制輸入共軌管燃油量的體積控制閥，所述共軌管一端設有一壓力控制閥，所述共軌管的另一端設有軌壓傳感器；電子控制器單元包括信息處理器模塊和存儲器模塊，處理器模塊執行存儲器中的指令，根據指令結果向體積控制閥和壓力控制閥發出PWM脈寬調制驅動信號。

電子控制器單元與采集發動機工作與環境狀態信息的傳感器模組、發動機轉速傳感器、軌壓傳感器、體積控制閥和壓力控制閥均信號連接。

在第一方面的一些可實現方式中，所述共軌管和噴油器的回油匯聚后通過散熱器并流回到油箱。

在第一方面的一些可實現方式中，高壓供油泵與低壓輸油泵之間設有一燃油濾清器，所述燃油濾清器的燃油輸出口、體積控制閥的燃油輸入口均與一排氣閥和一溢流閥的燃油輸入口通過輸油管連通。

第二方面，本發明提供了一種高壓共軌燃油噴射系統的軌壓控制方法，包括如下步驟：

S1，獲取發動機轉速RPM、軌壓RP，確定發動機運行工況RM、扭矩RT和噴油量IQ；

S2，根據發動機運行工況RM、發動機轉速RPM、扭矩RT和噴油量IQ判斷工作狀態，得到目標軌壓值P_tar和壓力控制閥目標開度的驅動電流信號PVC_tar；

S3，將目標軌壓值P_tar與實際軌壓P_r進行比較處理后，計算得到軌壓的偏差值P_ERR，將壓力控制閥目標開度的驅動電流信號PVC_tar和壓力控制閥實際開度的驅動電流信號PVC_c進行比較處理后，得到驅動電流偏差信號PVC_ERR；