專利名稱：可監(jiān)視燃料泵入口異常壓力的燃料噴射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種燃料噴射系統(tǒng)，例如用在車輛的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的共用儲(chǔ)油歧管系統(tǒng)(也被稱作蓄壓式燃料噴射系統(tǒng))，其被設(shè)計(jì)成通過燃料噴射器而將由蓄壓器供應(yīng)的高壓燃料射流噴射到氣缸中。特別地講，本發(fā)明涉及這樣的系統(tǒng)，其被設(shè)計(jì)成可監(jiān)視被吸入燃料泵中以便向蓄壓器供應(yīng)的燃料的異常壓力。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)配備有共用儲(chǔ)油歧管，其內(nèi)以根據(jù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)確定的目標(biāo)壓力蓄積著燃料，噴射器，它們用于將蓄積在共用儲(chǔ)油歧管中的燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料噴射泵，其被發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，以將燃料供應(yīng)到共用儲(chǔ)油歧管中，以及控制器，其用于控制噴射器和燃料供應(yīng)泵的操作。
現(xiàn)還有蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)，它們配備有低壓供應(yīng)泵和高壓供應(yīng)泵。低壓供應(yīng)泵安裝在燃料罐中，并且由除發(fā)動(dòng)機(jī)之外的動(dòng)力源、例如電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以從燃料罐泵吸燃料。泵吸的燃料由壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)壓力，并且然后被吸入高壓供應(yīng)泵中。
近年來，后一種燃料噴射系統(tǒng)被越來越強(qiáng)烈地要求以簡(jiǎn)單的方式檢測(cè)高壓供應(yīng)泵入口處的燃料異常壓力，以提高系統(tǒng)的性能和耐用性。例如，有人提出使用壓力傳感器，其安裝在通向高壓供應(yīng)泵入口的燃料流路中，以直接測(cè)量吸入高壓供應(yīng)泵中的燃料的壓力。
然而，使用壓力傳感器導(dǎo)致系統(tǒng)的總制造成本增加，并且需要產(chǎn)生傳感器安裝空間。
作為示例，日本特開平8-158971號(hào)公報(bào)(美國(guó)專利No.5626114)中教導(dǎo)了調(diào)節(jié)高壓供應(yīng)泵出口處的燃料壓力的方法，其沒有使用額外的減壓閥。這種技術(shù)適于調(diào)節(jié)高壓供應(yīng)泵出口處的壓力，但在調(diào)節(jié)高壓供應(yīng)泵入口處的壓力方面存在困難。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是避免現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種配備有高壓供應(yīng)泵和低壓供應(yīng)泵的燃料噴射系統(tǒng)，其被設(shè)計(jì)成能夠以簡(jiǎn)單的方式間接監(jiān)視高壓供應(yīng)泵入口處的異常壓力。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種可以用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)。所述燃料噴射系統(tǒng)包括(a)蓄壓器，其內(nèi)以目標(biāo)壓力蓄積燃料，以便將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中；(b)高壓供應(yīng)泵，其由發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)，以將燃料供應(yīng)至所述蓄壓器；(c)低壓供應(yīng)泵，其由除發(fā)動(dòng)機(jī)之外的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，以從燃料罐吸取燃料，并將吸取的燃料通過燃料流路供應(yīng)至所述高壓供應(yīng)泵；(d)壓力調(diào)節(jié)器，其布置在由所述低壓供應(yīng)泵延伸至所述高壓供應(yīng)泵的所述燃料流路中，所述壓力調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)由所述低壓供應(yīng)泵供應(yīng)至所述高壓供應(yīng)泵的燃料的壓力；以及(e)異常壓力檢測(cè)器，其用于監(jiān)視與高壓供應(yīng)泵入口處的燃料保持能量(驅(qū)動(dòng)力)即由燃料所保持的能量具有相關(guān)性的預(yù)定參數(shù)，以檢測(cè)高壓供應(yīng)泵入口處的燃料壓力是否處于異常級(jí)別。
燃料保持能量取決于燃料壓力。因此，通過監(jiān)視與高壓供應(yīng)泵入口處的燃料保持能量具有相關(guān)性的預(yù)定參數(shù)，可以得知吸入高壓供應(yīng)泵的燃料的壓力。通過低壓供應(yīng)泵向燃料施加能量(以下也稱作泵送能量)，燃料保持能量通常會(huì)增加，而隨著燃料流路中對(duì)燃料流動(dòng)的阻力的增加，燃料保持能量通常會(huì)減少。具體而言，高壓供應(yīng)泵入口處的燃料保持能量會(huì)在給定范圍內(nèi)變化，除非由燃料罐延伸至高壓供應(yīng)泵的燃料流路中的流動(dòng)阻力以及泵送能量顯著變化。
因此，通過監(jiān)視上述參數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)高壓供應(yīng)泵入口處的燃料異常壓力。具體而言，通過選擇由燃料噴射系統(tǒng)產(chǎn)生和測(cè)量到的與高壓供應(yīng)泵入口處的燃料保持能量具有相關(guān)性的指令和測(cè)量值之一，就可以發(fā)現(xiàn)高壓供應(yīng)泵入口處的燃料異常壓力，而不需要直接測(cè)量吸入高壓供應(yīng)泵的燃料的壓力。
在本發(fā)明的優(yōu)選模式中，燃料噴射系統(tǒng)還包括吸入控制閥，其被設(shè)計(jì)成具有可變的閥開度，并且所述高壓供應(yīng)泵通過所述吸入控制閥吸取從所述低壓供應(yīng)泵供應(yīng)的燃料。所述異常壓力檢測(cè)器用于在發(fā)動(dòng)機(jī)停止、所述壓力調(diào)節(jié)器保持在給定閥開度、并且所述低壓供應(yīng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)監(jiān)視作為所述預(yù)定參數(shù)的蓄積在蓄壓器中的燃料的壓力，以判斷高壓供應(yīng)泵入口處的燃料壓力是否處在異常級(jí)別。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，從高壓供應(yīng)泵延伸到蓄壓器的燃料流路中的泵送能量為零。此外，在吸入控制閥的閥開度保持恒定時(shí)，從高壓供應(yīng)泵延伸到蓄壓器的燃料流路中的流動(dòng)阻力保持恒定。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止、吸入控制閥的閥開度保持恒定時(shí)，蓄壓器中的壓力將隨著高壓供應(yīng)泵入口處的燃料保持能量而增加。具體而言，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且閥開度保持恒定時(shí)，儲(chǔ)油歧管壓力與高壓供應(yīng)泵入口處的燃料保持能量正向相關(guān)，因此可以被選擇為上述參數(shù)。
或者，所述異常壓力檢測(cè)器用于在發(fā)動(dòng)機(jī)處于其怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)監(jiān)視作為所述預(yù)定參數(shù)的吸入控制閥的閥開度，以判斷高壓供應(yīng)泵入口處的燃料壓力是否處在異常級(jí)別。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)吸入控制閥的閥開度，以使蓄壓器中的壓力的實(shí)際值達(dá)到與目標(biāo)值一致。因此，在高壓供應(yīng)泵的入口處的燃料保持能量變化后，系統(tǒng)用于改變閥開度，以使蓄壓器中的壓力的實(shí)際值達(dá)到與目標(biāo)值一致。隨著高壓供應(yīng)泵的入口處的燃料保持能量(即燃料壓力)增加，系統(tǒng)減小吸入控制閥的閥開度。另一方面，隨著高壓供應(yīng)泵的入口處的燃料保持能量減小，控制器增大吸入控制閥的閥開度。這樣，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，閥開度與高壓供應(yīng)泵的入口處的燃料保持能量具有負(fù)向相關(guān)性，并且因此而可以被選擇為用于監(jiān)視高壓供應(yīng)泵的入口處異常壓力的參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種異常壓力檢測(cè)方法，用于檢測(cè)燃料噴射系統(tǒng)中的異常壓力，所述燃料噴射系統(tǒng)包括(a)蓄壓器，其內(nèi)以目標(biāo)壓力蓄積燃料，以便將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中；(b)高壓供應(yīng)泵，其由發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)，以將燃料供應(yīng)至所述蓄壓器；(c)低壓供應(yīng)泵，其由除發(fā)動(dòng)機(jī)之外的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，以從燃料罐吸取燃料，并將吸取的燃料通過燃料流路供應(yīng)至所述高壓供應(yīng)泵；以及(d)壓力調(diào)節(jié)器，其布置在由所述低壓供應(yīng)泵延伸至所述高壓供應(yīng)泵的所述燃料流路中，所述壓力調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)由所述低壓供應(yīng)泵供應(yīng)至所述高壓供應(yīng)泵的燃料的壓力；所述方法包括監(jiān)視與高壓供應(yīng)泵入口處的燃料保持能量即由燃料所保持的能量具有相關(guān)性的預(yù)定參數(shù)；以及檢測(cè)高壓供應(yīng)泵入口處的燃料壓力是否處在異常級(jí)別。


通過下面的詳細(xì)描述以及顯示了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖，可以更充分地理解本發(fā)明。并不意味著本發(fā)明局限于所顯示的那些特定實(shí)施例，相反，它們僅僅是出于解釋和理解本發(fā)明的目的。
在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)的框圖；圖2是圖1所示燃料噴射系統(tǒng)所執(zhí)行的用于監(jiān)視高壓供應(yīng)泵入口處的異常壓力的程序的流程圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)所執(zhí)行的用于監(jiān)視高壓供應(yīng)泵入口處的異常壓力的程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參看附圖，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。特別請(qǐng)參看圖1，其中顯示了根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)1，其被設(shè)計(jì)成向諸如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸噴射燃料。
燃料噴射系統(tǒng)1主要包括噴射器2，每個(gè)噴射器分別用于發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)的一個(gè)氣缸，共用儲(chǔ)油歧管3，高壓供應(yīng)泵4，低壓供應(yīng)泵6，壓力調(diào)節(jié)器10，以及控制器11。壓力調(diào)節(jié)器10布置在從低壓供應(yīng)泵6延伸至高壓供應(yīng)泵4的燃料流路7和8之間。低壓供應(yīng)泵6由除發(fā)動(dòng)機(jī)之外的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，以從燃料罐5吸取燃料并將其通過燃料調(diào)節(jié)器10供應(yīng)到高壓供應(yīng)泵4。燃料調(diào)節(jié)器10調(diào)節(jié)由低壓供應(yīng)泵6排放到高壓供應(yīng)泵4的燃料的壓力。高壓供應(yīng)泵4由發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，以向共用儲(chǔ)油歧管3供應(yīng)燃料。共用儲(chǔ)油歧管3用作蓄壓器，用于以規(guī)定壓力儲(chǔ)存由高壓供應(yīng)泵4供應(yīng)的燃料，并將燃料供應(yīng)到噴射器2?？刂破?1監(jiān)視傳感器的輸出，并且控制低壓供應(yīng)泵6、高壓供應(yīng)泵4、噴射器2的操作。
每個(gè)噴射器2分別包括針閥和電磁線圈，電磁線圈用作作動(dòng)器以移動(dòng)針閥，從而打開和關(guān)閉噴射孔。噴射孔的打開和關(guān)閉是通過電磁線圈的通電和斷電實(shí)現(xiàn)的，以向形成在針閥后面的后腔排放燃料或從該后腔吸取燃料。
每個(gè)噴射器2的電磁線圈的通電是通過一個(gè)由控制器11輸出的指令信號(hào)而實(shí)現(xiàn)的。具體而言，控制器11分析發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)例如速度，以計(jì)算噴射時(shí)刻(即噴射器2的電磁線圈應(yīng)當(dāng)開始通電以便噴射燃料的時(shí)刻，后文中也稱作電磁閥通電時(shí)刻)以及噴射時(shí)段(電磁線圈保持通電以持續(xù)噴射燃料的持續(xù)時(shí)間，后文中也稱作電磁閥通電持續(xù)時(shí)間)。在達(dá)到噴射時(shí)刻時(shí)，控制器11開始從車內(nèi)電源向相應(yīng)一個(gè)噴射器2的電磁線圈供電，以便在所需的時(shí)刻向發(fā)動(dòng)機(jī)中供應(yīng)所需量的燃料。
共用儲(chǔ)油歧管3用作蓄壓器而蓄積由高壓供應(yīng)泵4供應(yīng)的高壓燃料，還用作分配器而向各噴射器2分配高壓燃料。燃料噴射系統(tǒng)1還包括安裝在共用儲(chǔ)油歧管3的一端的儲(chǔ)油歧管壓力傳感器13，其測(cè)量共用儲(chǔ)油歧管3內(nèi)的壓力，以向控制器11提供代表該壓力的信號(hào)。控制器11將來自儲(chǔ)油歧管壓力傳感器13的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并利用其產(chǎn)生各種指令。共用儲(chǔ)油歧管3中的壓力在后文中被稱作儲(chǔ)油歧管壓力。
高壓供應(yīng)泵4配備有高壓泵15和吸入控制閥(SCV)16。高壓泵15由發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，以將燃料加壓并供應(yīng)到共用儲(chǔ)油歧管3。吸入控制閥16響應(yīng)于來自控制器11的控制信號(hào)，以調(diào)節(jié)吸入高壓泵15中的燃料量。
高壓泵15包括本體和凸輪機(jī)構(gòu)，本體內(nèi)形成有多個(gè)缸筒，活塞可滑動(dòng)地布置在這些缸筒中，凸輪機(jī)構(gòu)用于將由發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄軸傳遞到一個(gè)凸輪軸上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。燃料按順序吸入分別由相應(yīng)缸筒的內(nèi)壁和相應(yīng)活塞的端壁限定出的各壓縮腔中，然后被活塞壓縮并排放到共用儲(chǔ)油歧管3。具體而言，當(dāng)活塞在凸輪機(jī)構(gòu)的作用下移向下止點(diǎn)以增大壓縮腔的體積時(shí)，會(huì)引起燃料被吸入壓力腔中，而當(dāng)活塞在凸輪機(jī)構(gòu)的作用下移向上止點(diǎn)以減小壓縮腔的體積時(shí)，會(huì)引起燃料被壓縮和排放到壓力腔之外。
SCV 16是常開式的，其配備有電磁線圈18、銜鐵19和彈簧20。在充電后，電磁線圈18產(chǎn)生磁吸力以抵抗著彈簧20產(chǎn)生的壓力沿著一個(gè)導(dǎo)致從壓力調(diào)節(jié)器10延伸到高壓泵15的燃料流路8被關(guān)閉的方向移動(dòng)銜鐵19。在電磁線圈18斷電后，銜鐵19處于完全打開閥的狀態(tài)，燃料流路8完全打開。電磁線圈18的通電是由來自控制器11的驅(qū)動(dòng)信號(hào)工作周期控制的。具體而言，SCV 16采用的是開度可變式電磁閥，其被設(shè)計(jì)成根據(jù)電磁線圈18的充電程度來改變閥開度。
SCV 16的閥開度(即打開程度)在后文中也被稱作SCV開度，其根據(jù)儲(chǔ)油歧管壓力的測(cè)量值而被控制。具體而言，控制器11根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)計(jì)算目標(biāo)儲(chǔ)油歧管壓力，并且控制SCV開度，以使共用儲(chǔ)油歧管3中的實(shí)際壓力達(dá)到與目標(biāo)儲(chǔ)油歧管壓力一致。更具體地講，控制器11計(jì)算儲(chǔ)油歧管壓力的測(cè)量值與目標(biāo)儲(chǔ)油歧管壓力之間的差異或二者的比值，并且基于儲(chǔ)油歧管壓力的測(cè)量值與目標(biāo)儲(chǔ)油歧管壓力之間的差異或二者的比值來確定SCV開度指令值(即目標(biāo)值)，確定實(shí)現(xiàn)所述SCV開度指令值所需的電磁線圈18的通電量指令值，并且確定實(shí)現(xiàn)所述電磁線圈18的通電量指令值所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào)工作周期。
控制器11向高壓供應(yīng)泵4輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以通過車內(nèi)電源在所確定的工作周期內(nèi)對(duì)電磁線圈18充電，以使共用儲(chǔ)油歧管3中的實(shí)際壓力達(dá)到與目標(biāo)儲(chǔ)油歧管壓力一致。
低壓供應(yīng)泵6配備有公知的葉輪(也被稱作轉(zhuǎn)子)，其被電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以吸取從燃料罐5引出的燃料，并且將其供應(yīng)到高壓供應(yīng)泵4。電機(jī)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)而被接通，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過程中被恒定地供應(yīng)電力。如果操作中沒有故障，則電機(jī)向低壓供應(yīng)泵6的葉輪提供基本恒定的扭矩，從而低壓供應(yīng)泵6向燃料供應(yīng)基本恒定的能量。具體而言，在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過程中，只要其正常操作，低壓供應(yīng)泵6就會(huì)以恒定的速率和恒定的壓力排放燃料。在下面的討論中，分別由高壓供應(yīng)泵4和低壓供應(yīng)泵6施加給燃料的能量將被稱作泵送能量。
電機(jī)被設(shè)計(jì)成，如后面詳細(xì)描述，即使是在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，仍能夠響應(yīng)于來自控制器11的指令以檢測(cè)高壓供應(yīng)泵4入口處的燃料的異常壓力。
如前所述，壓力調(diào)節(jié)器10安裝在用于將燃料從低壓供應(yīng)泵6供應(yīng)到高壓供應(yīng)泵4的燃料流路7和8之間，并且用于調(diào)節(jié)由低壓供應(yīng)泵6排出的燃料的壓力。壓力調(diào)節(jié)器10還連接著回流路徑22，以使由低壓供應(yīng)泵6排出的燃料的一部分回流到燃料罐5中。
壓力調(diào)節(jié)器10具有形成在其中的主流路和內(nèi)部回流路徑。主流路連接在燃料流路7和8之間。內(nèi)部回流路徑從主流路開始延伸并且連接著回流路徑22。內(nèi)部回流路徑中布置著單向閥，其用于阻止燃料從回流路徑22返回到主流路中。該單向閥配備有彈簧，用于推壓?jiǎn)蜗蜷y以關(guān)閉內(nèi)部回流路徑。
當(dāng)流經(jīng)主流路的燃料的壓力超過彈簧的設(shè)定壓力時(shí)，將導(dǎo)致單向閥打開，以使由低壓供應(yīng)泵6排出的燃料的一部分回流到燃料罐5中，從而將由壓力調(diào)節(jié)器10流出的燃料的壓力保持在恒定級(jí)別。因此，高壓供應(yīng)泵4吸取以恒定的壓力供應(yīng)的燃料。
控制器11配備有電控單元(ECU)和驅(qū)動(dòng)器。ECU用于執(zhí)行給定的控制程序并且產(chǎn)生指令信號(hào)。各驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)于指令信號(hào)以向高壓供應(yīng)泵4的電磁線圈18、噴射器2和低壓供應(yīng)泵6的電機(jī)供應(yīng)電能。
ECU采用的是典型的微型計(jì)算機(jī)的形式，其配備有CPU、ROM、RAM、輸入電路和輸出電路。ECU用于將來自各傳感器(未示出)和儲(chǔ)油歧管壓力傳感器13的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并利用它們執(zhí)行控制程序以產(chǎn)生指令信號(hào)，以及監(jiān)視各個(gè)器件的故障，如后文所述。
控制器11的各驅(qū)動(dòng)器配備有開關(guān)裝置，它們響應(yīng)于來自ECU的指令信號(hào)而啟動(dòng)，以從車內(nèi)電源向噴射器2、高壓供應(yīng)泵4和低壓供應(yīng)泵6供應(yīng)電能。
控制器11被用作異常壓力檢測(cè)器24，以監(jiān)視與高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料所保持的能量(驅(qū)動(dòng)力)具有相關(guān)性的預(yù)定參數(shù)，以用于判斷高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料壓力是否處在異常級(jí)別。在下面的討論中，由燃料保持的能量被稱作燃料保持能量。
具體而言，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，SCV開度被控制為與給定值一致，低壓供應(yīng)泵6運(yùn)轉(zhuǎn)，異常壓力檢測(cè)器24監(jiān)視儲(chǔ)油歧管壓力(即共用儲(chǔ)油歧管3中的燃料壓力)，以分析吸入高壓供應(yīng)泵4中的燃料的壓力級(jí)別。
圖2是控制器11(即異常壓力檢測(cè)器24)所執(zhí)行的用于監(jiān)視高壓供應(yīng)泵4入口處燃料壓力級(jí)別的邏輯步驟或程序的流程圖。每當(dāng)車輛運(yùn)行了一段行駛距離，或者發(fā)動(dòng)機(jī)的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到預(yù)定值，就會(huì)啟動(dòng)所述程序。
在進(jìn)入該程序后，流程前進(jìn)到步驟S1，在此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否停止。如果獲得的回答是“否”，則流程結(jié)束。另一方面，如果獲得的回答是“是”，則流程前進(jìn)到步驟S2，在此低壓供應(yīng)泵6作動(dòng)。流程前進(jìn)到步驟S3，在此SCV 16完全打開，以只利用泵送能量將燃料從燃料罐5供應(yīng)到共用儲(chǔ)油歧管3。如前所述，SCV 16是常開式的，并且在斷電后保持在全開閥位置。
流程前進(jìn)到步驟S4，在此判斷儲(chǔ)油歧管壓力(即由儲(chǔ)油歧管壓力傳感器13測(cè)量的共用儲(chǔ)油歧管3內(nèi)的壓力)是否位于給定的允許范圍內(nèi)。如果獲得的回答是“是”，則意味著儲(chǔ)油歧管壓力在允許范圍內(nèi)發(fā)生變化或保持，接下來，流程結(jié)束。另一方面，如果獲得的回答是“否”，則流程前進(jìn)到步驟S5，在此判斷為高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料壓力處于異常級(jí)別。接下來，流程結(jié)束。
通過試驗(yàn)已發(fā)現(xiàn)這樣的事實(shí)，即儲(chǔ)油歧管壓力低于允許范圍意味著很有可能從低壓供應(yīng)泵6供應(yīng)的燃料不足，而儲(chǔ)油歧管壓力高于允許范圍意味著很有可能壓力調(diào)節(jié)器10對(duì)燃料壓力的調(diào)節(jié)不足。因此，可以分析儲(chǔ)油歧管壓力是高于還是低于允許范圍，以判斷導(dǎo)致出現(xiàn)儲(chǔ)油歧管壓力異常級(jí)別的那個(gè)原因。
如前所述，控制器11被用作異常壓力檢測(cè)器24，以監(jiān)視與高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料所保持的能量具有相關(guān)性的預(yù)定參數(shù)，以用于判斷吸入高壓供應(yīng)泵4的燃料是否處在異常級(jí)別。
燃料保持能量與燃料壓力等價(jià)。因此，通過測(cè)量與高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料保持能量具有相關(guān)性的參數(shù)，可以得出吸入高壓供應(yīng)泵4的燃料的壓力。燃料保持能量通常隨著泵送能量的增加而增加，但隨著流路中燃料流動(dòng)的阻力的增加而減小。具體而言，高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料保持能量在允許范圍內(nèi)變化，除非燃料流路7和8中的流動(dòng)阻力、壓力調(diào)節(jié)器10的流動(dòng)阻力以及低壓供應(yīng)泵6產(chǎn)生的泵送能量大幅度變化。
因此，通過監(jiān)視上述參數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)吸入高壓供應(yīng)泵4的燃料的異常壓力。具體而言，通過選擇控制器11產(chǎn)生的指令和控制器11測(cè)量到的值之一，其與高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料保持能量具有相關(guān)性，可以發(fā)現(xiàn)吸入高壓供應(yīng)泵4的燃料的異常壓力，而不需要直接測(cè)量吸入高壓供應(yīng)泵4中的燃料的壓力。
如前所述，異常壓力檢測(cè)器24被設(shè)計(jì)成在發(fā)動(dòng)機(jī)停止、SCV開度與給定值一致并且低壓供應(yīng)泵6運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候監(jiān)視作為上述參數(shù)的儲(chǔ)油歧管壓力。具體而言，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，從高壓供應(yīng)泵4延伸到共用儲(chǔ)油歧管3的流路中的泵送能量為零。此外，在SCV開度保持恒定時(shí)，從高壓供應(yīng)泵4延伸到共用儲(chǔ)油歧管3的流路中的流動(dòng)阻力是恒定的。因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止且SCV開度保持恒定時(shí)，儲(chǔ)油歧管壓力將隨著高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料保持能量而升高。具體而言，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止且SCV開度保持恒定時(shí)，儲(chǔ)油歧管壓力與高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料保持能量具有正向相關(guān)性，并且因此而可以被選擇為前述參數(shù)。
本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的怠速(空轉(zhuǎn))模式下監(jiān)視SCV開度參數(shù)，該參數(shù)隨著SCV開度(即SCV 16的開度)而變化，以用于判斷高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料壓力是否處在異常級(jí)別。
SCV開度參數(shù)可以是下述之一控制器11中計(jì)算的SCV開度指令值(即目標(biāo)值)，實(shí)現(xiàn)所述SCV開度指令值所需的電磁線圈18的通電量指令值，實(shí)現(xiàn)所述電磁線圈18的通電量指令值所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào)工作周期，儲(chǔ)油歧管壓力的測(cè)量值與目標(biāo)儲(chǔ)油歧管壓力之間的差異或二者的比值。
圖3是第二實(shí)施例中控制器11所執(zhí)行的用于監(jiān)視高壓供應(yīng)泵4入口處燃料壓力級(jí)別的邏輯步驟或程序的流程圖。每當(dāng)車輛運(yùn)行了一段行駛距離，或者發(fā)動(dòng)機(jī)的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到預(yù)定值，就會(huì)啟動(dòng)所述程序。
在進(jìn)入該程序后，流程前進(jìn)到步驟S11，在此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否空轉(zhuǎn)(怠速運(yùn)轉(zhuǎn))。如果回答是“否”，則流程結(jié)束。另一方面，如果獲得的回答是“是”，則流程前進(jìn)到步驟S12，在此判斷SCV開度參數(shù)是否位于給定允許范圍內(nèi)。如果獲得的回答是“是”，則意味著SCV開度參數(shù)在允許范圍內(nèi)發(fā)生變化或保持，接下來，流程結(jié)束。另一方面，如果獲得的回答是“否”，則流程前進(jìn)到步驟S13，在此判斷為高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料壓力處于異常級(jí)別。接下來，流程結(jié)束。
如果SCV開度參數(shù)代表SCV開度的指令值，并且其低于允許范圍，則可以判斷為從低壓供應(yīng)泵6供應(yīng)的燃料不足。另一方面，如果SCV開度參數(shù)高于允許范圍，則可以判斷為壓力調(diào)節(jié)器10對(duì)燃料壓力的調(diào)節(jié)不足。因此，可以分析SCV開度參數(shù)是高于還是低于允許范圍，以判斷導(dǎo)致出現(xiàn)儲(chǔ)油歧管壓力異常級(jí)別的那個(gè)原因。
如前所述，控制器11被用作異常壓力檢測(cè)器24，以在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)監(jiān)視SCV開度參數(shù)，該參數(shù)隨著SCV開度而變化，以用于判斷高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料是否處在異常級(jí)別。
在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)中，控制器11調(diào)節(jié)SCV開度，以使儲(chǔ)油歧管壓力的實(shí)際值達(dá)到與目標(biāo)值一致。因此，在高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料保持能量變化后，控制器11用于改變SCV開度，以使儲(chǔ)油歧管壓力的實(shí)際值達(dá)到與目標(biāo)值一致。具體而言，隨著高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料保持能量(即燃料壓力)增加，控制器11減小SCV 16的SCV開度。另一方面，隨著高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料保持能量減小，控制器11增大SCV 16的SCV開度。這樣，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，SCV開度與高壓供應(yīng)泵4的入口處的燃料保持能量具有負(fù)向相關(guān)性，并且因此而可以被選擇為用于監(jiān)視高壓供應(yīng)泵4的入口處異常壓力的參數(shù)。
如前所述，第一實(shí)施例中的控制器11被設(shè)計(jì)成在發(fā)動(dòng)機(jī)停止、SCV開度保持恒定并且低壓供應(yīng)泵6運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候?qū)?chǔ)油歧管壓力用作代表高壓供應(yīng)泵4的入口處異常壓力的參數(shù)。第二實(shí)施例中的控制器11被設(shè)計(jì)成在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將SCV開度參數(shù)用作代表高壓供應(yīng)泵4的入口處異常壓力的參數(shù)。然而，控制器11也可以被設(shè)計(jì)成在除怠速模式之外的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式下、并且儲(chǔ)油歧管壓力被控制為給定目標(biāo)值時(shí)使用SCV開度參數(shù)。
或者，SCV 16可以是常閉式的，其中在電磁線圈18斷電后SCV 16完全關(guān)閉。在這種情況下，第一實(shí)施例中的控制器11需要在監(jiān)視高壓供應(yīng)泵4的入口處的壓力時(shí)將SCV 16打開至一定程度，以向共用儲(chǔ)油歧管3供應(yīng)燃料。
雖然前面為了便于更好地理解而公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但可以理解，在不脫離本發(fā)明原理的情況下可以以各種方式實(shí)施本發(fā)明。因此，本發(fā)明不應(yīng)被理解為所示的實(shí)施例即為其所有的可行實(shí)施方式和改型，而是可以在不超出權(quán)利要求限定的本發(fā)明原理的前提下實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)，包括蓄壓器，其內(nèi)以目標(biāo)壓力蓄積燃料，以便將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中；高壓供應(yīng)泵，其由發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)，以將燃料供應(yīng)至所述蓄壓器；低壓供應(yīng)泵，其由除發(fā)動(dòng)機(jī)之外的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，以從燃料罐吸取燃料，并將吸取的燃料通過燃料流路供應(yīng)至所述高壓供應(yīng)泵；壓力調(diào)節(jié)器，其布置在由所述低壓供應(yīng)泵延伸至所述高壓供應(yīng)泵的所述燃料流路中，所述壓力調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)由所述低壓供應(yīng)泵供應(yīng)至所述高壓供應(yīng)泵的燃料的壓力；以及異常壓力檢測(cè)器，其用于監(jiān)視與高壓供應(yīng)泵入口處的燃料保持能量即由燃料所保持的能量具有相關(guān)性的預(yù)定參數(shù)，以檢測(cè)高壓供應(yīng)泵入口處的燃料壓力是否處于異常級(jí)別。
2.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，還包括吸入控制閥，其被設(shè)計(jì)成具有可變的閥開度，并且所述高壓供應(yīng)泵通過所述吸入控制閥吸取從所述低壓供應(yīng)泵供應(yīng)的燃料，其中，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止、所述壓力調(diào)節(jié)器保持在給定閥開度、并且所述低壓供應(yīng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述異常壓力檢測(cè)器監(jiān)視作為所述預(yù)定參數(shù)的蓄積在蓄壓器中的燃料的壓力，以判斷高壓供應(yīng)泵入口處的燃料壓力是否處在異常級(jí)別。
3.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，還包括吸入控制閥，其被設(shè)計(jì)成具有可變的閥開度，并且所述高壓供應(yīng)泵通過所述吸入控制閥吸取從所述低壓供應(yīng)泵供應(yīng)的燃料，其中，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于其怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，所述異常壓力檢測(cè)器監(jiān)視作為所述預(yù)定參數(shù)的所述吸入控制閥的閥開度，以判斷高壓供應(yīng)泵入口處的燃料壓力是否處在異常級(jí)別。
4.一種異常壓力檢測(cè)方法，用于檢測(cè)燃料噴射系統(tǒng)中的異常壓力，所述燃料噴射系統(tǒng)包括(a)蓄壓器，其內(nèi)以目標(biāo)壓力蓄積燃料，以便將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中；(b)高壓供應(yīng)泵，其由發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)，以將燃料供應(yīng)至所述蓄壓器；(c)低壓供應(yīng)泵，其由除發(fā)動(dòng)機(jī)之外的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，以從燃料罐吸取燃料，并將吸取的燃料通過燃料流路供應(yīng)至所述高壓供應(yīng)泵；以及(d)壓力調(diào)節(jié)器，其布置在由所述低壓供應(yīng)泵延伸至所述高壓供應(yīng)泵的所述燃料流路中，所述壓力調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)由所述低壓供應(yīng)泵供應(yīng)至所述高壓供應(yīng)泵的燃料的壓力；所述方法包括監(jiān)視與高壓供應(yīng)泵入口處的燃料保持能量即由燃料所保持的能量具有相關(guān)性的預(yù)定參數(shù)；以及檢測(cè)高壓供應(yīng)泵入口處的燃料壓力是否處在異常級(jí)別。
全文摘要
一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)包括高壓供應(yīng)泵，其由發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)，以將燃料供應(yīng)至蓄壓器；低壓供應(yīng)泵，其由除發(fā)動(dòng)機(jī)之外的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，以從燃料罐吸取燃料，并將吸取的燃料通過燃料流路供應(yīng)至高壓供應(yīng)泵；以及壓力調(diào)節(jié)器，其用于調(diào)節(jié)由低壓供應(yīng)泵供應(yīng)至高壓供應(yīng)泵的燃料的壓力。系統(tǒng)還包括異常壓力檢測(cè)器，其用于監(jiān)視與高壓供應(yīng)泵入口處的燃料所保持的能量具有相關(guān)性的預(yù)定參數(shù)，以檢測(cè)高壓供應(yīng)泵入口處的燃料壓力是否處于異常級(jí)別，而不需要對(duì)其直接監(jiān)視。
文檔編號(hào)F02M37/00GK1900511SQ200610105758
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2006年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月19日
發(fā)明者遷本晉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝