СИСТЕМА ПОДАЧИ ТОПЛИВА И СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ПОДАЧИ ТОПЛИВА Российский патент 2019 года по МПК F02D41/38 F02D1/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе подачи топлива и способу управления топливными насосами пониженного и повышенного давления в системе подачи топлива.

Уровень техники и сущность изобретения

Системы двигателей некоторых автомобилей, использующие непосредственный впрыск топлива в цилиндры, включают в себя систему подачи топлива, имеющую несколько топливных насосов для обеспечения нужного давления топлива в топливных форсунках. В качестве одного из примеров, система подачи топлива может использовать топливный насос пониженного давления с электроприводом (например, подкачивающий насос) и топливный насос повышенного давления с механическим приводом, расположенные последовательно между топливным баком и топливными форсунками. Топливные насосы повышенного и пониженного давления могут работать вместе для создания требуемого давления в топливной рампе в процессе работы двигателя.

В патентном документе US 2009/0090331 раскрывается система подачи топлива, подающая сжатое топливо в форсунки непосредственного впрыска. Авторы настоящего изобретения распознали некоторые проблемы с системой подачи топлива, раскрытой в патентном документе US 2009/0090331. Например, система управления топливными насосами пониженного и повышенного давления использует модель насоса для определения объемной производительности повышенного давления, чувствительного к 1) производственной вариабельности, 2) износу и 3) давлению на входе насоса непосредственного впрыска (НВ). Этот предварительный алгоритм зависит от априорного определения «полной объемной производительности насоса НВ». Кроме того, этот предварительный алгоритм, в частности, не устанавливает давление на входе насоса НВ на высокий уровень для определения (например, самокалибровки) объемной производительности, связанной с высоким давлением на входе НВ. Временной интервал, в течение которого измеряется производительность насоса, не определен. Измерение производительности топливного насоса повышенного давления в течение определенных интервалов времени может быть неточным. Например, если подводимая мощность топливного насоса повышенного давления ниже порогового значения, измерение производительности насоса может быть неточным. Неточности в измерении объемной производительности могут привести к неэффективной работе системы подачи топлива.

Авторы настоящего изобретения обнаружили особую полезную непрогнозируемую связь между управлением насосом пониженного давления (например, подкачивающим насосом) в импульсном режиме и определением объемной производительности насоса повышенного давления (например, насоса НВ) (например, максимальной объемной производительности насоса повышенного давления). В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения каждый раз, когда насос пониженного давления работает под высоким напряжением, «наилучшая возможная» объемная производительность насоса повышенного давления может быть измерена и зафиксирована для определения снижения объемной производительности (т.е. обнаружения топливных паров). Такая самокалибровка позволяет относить любое снижение объемной производительности насоса повышенного давления к снижению давления насоса пониженного давления. Следует понимать, что давление насоса пониженного давления может соответствовать давлению на входе насоса повышенного давления в некоторых примерах. Таким образом, это может повысить надежность обнаружения низкой объемной производительности насоса повышенного давления и топливных паров. Быстрое и надежное обнаружение повышает надежность насоса пониженного давления, работающего в импульсном режиме, в отношении незапланированных падений давления в топливной рампе (например, давления впрыска).

Таким образом, в другом варианте осуществления настоящего изобретения представлен способ управления системой подачи топлива двигателя. Данный способ включает в себя подачу напряжения выше порогового значения к подкачивающему насосу; и управление подкачивающим насосом с учетом объемной производительности насоса непосредственного впрыска, определяемого, только когда напряжение, подаваемое к топливному насосу пониженного давления, выше порогового значения. Таким образом, для обеспечения точного определения производительности выбирается интервал, который может быть интервалом времени в одном из примеров для определения объемной производительности топливного насоса повышенного давления. В результате снижается вероятность неточного измерения производительности насоса и повышается эффективность работы системы подачи топлива.

В одном из примеров подача напряжения выше порогового значения на подкачивающий насос производится в ответ на выполнение алгоритма обнаружения топливных паров в насосе непосредственного впрыска. Таким образом, определение объемной производительности и алгоритм обнаружения топливных паров могут выполняться одновременно, повышая, таким образом, эффективность работы системы подачи топлива.

Кроме того, в одном из примеров может быть определено, что давление топливного насоса пониженного давления выше порогового значения, когда к топливному насосу пониженного давления подается заданное напряжение в течение заданного интервала времени. Таким образом, определение превышения давления топливного насоса пониженного давления выше порогового значения упрощается.

Преимущества, изложенные выше, а также другие преимущества настоящего изобретения станут очевидны из последующего подробного описания, взятого отдельно или в сочетании с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что вышеуказанное краткое описание приведено лишь для упрощенного представления концепций, которые далее раскрываются более подробно. Оно не предназначено для определения ключевых или основных отличительных признаков предмета настоящего изобретения, объем которого определяется только пунктами формулы, приведенной после подробного описания. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничивается вариантами осуществления, устраняющими какие-либо недостатки, отмеченные выше или в какой-либо части настоящего описания изобретения. Кроме того, вышеупомянутые проблемы были обнаружены авторами настоящего изобретения в настоящем документе и не признаны известными.

Краткое описание чертежей

На ФИГ. 1 представлено схематическое изображение двигателя и системы подачи топлива;

на ФИГ. 2 показан способ управления системой подачи топлива;

на ФИГ. 3 показан другой способ управления системой подачи топлива; и

на ФИГ. 4 графически показан алгоритм управления примерной системой подачи топлива.

Раскрытие изобретения

На ФИГ. 1 проиллюстрирована система 100 двигателя, которая может быть выполнена в качестве двигательной установки для автомобиля 190. Система 100 двигателя содержит двигатель 110 внутреннего сгорания, имеющий множество камер сгорания или цилиндров 112. Топливо может подаваться напрямую в цилиндры 112 с помощью установленных в цилиндры форсунок 120 непосредственного впрыска. Как схематически показано на ФИГ. 1, в двигатель 110 могут поступать приточный воздух и отработавшие продукты сгоревшего топлива. Двигатель 110 может представлять собой двигатель любого подходящего типа, включая бензиновый или дизельный двигатель.

Топливо в двигатель 110 может подаваться через форсунки 120 с помощью системы подачи топлива, обозначенной на фигуре собирательно как позиция 150. В этом конкретном примере система 150 подачи топлива содержит топливный бак 152 для хранения топлива на транспортном средстве, топливный насос 130 пониженного давления, топливный насос 140 повышенного давления, топливную рампу 158 и различные топливные каналы 154 и 156. Таким образом, система 150 подачи топлива может включать в себя топливный насос 130 пониженного давления, подающий топливо в топливный насос 140 повышенного давления, подающий топливо по крайней мере к одной топливной форсунке 120.

Топливный насос 130 пониженного давления можно приводить в действие посредством контроллера 170 для подачи топлива в топливный насос 140 повышенного давления (например, насос непосредственного впрыска (НВ)) через топливный канал 154. Топливный насос 130 пониженного давления может представлять собой так называемый подкачивающий насос. В качестве одного примера, топливный насос 130 пониженного давления может содержать электрический двигатель, причем увеличением давления на насосе и/или объемным расходом насоса могут управлять путем изменения электрической мощности, подаваемой на двигатель насоса, в результате чего уменьшается или увеличивается частота вращения двигателя. Например, объемный расход и/или увеличение давления на насосе может уменьшаться путем снижения контроллером электрической мощности, подаваемой на топливный насос 130 пониженного давления. Объемный расход и/или увеличение давления на топливном насосе пониженного давления можно повышать путем повышения электрической мощности, подаваемой на топливный насос 130 пониженного давления. В одном примере электрическую мощность, подаваемую на двигатель топливного насоса пониженного давления, могут получать от генератора или другого устройства накопления энергии на борту автомобиля 190, в результате чего система управления может регулировать электрическую нагрузку, используемую для обеспечения питания топливного насоса пониженного давления. Таким образом, путем изменения напряжения и/или тока, подаваемых на топливный насос пониженного давления, как показано позиционным обозначением 182, контроллер может регулировать расход и давление топлива, подаваемых на топливный насос 140 повышенного давления и, в конечном счете, на топливную рампу. Кроме того, топливный насос 140 повышенного давления может быть выполнен как насос непосредственного впрыска.

Контролер 170 может управлять топливным насосом 140 повышенного давления для подачи топлива в топливную рампу 158 через топливный канал 156. В качестве одного из примеров, топливный насос 140 повышенного давления может представлять собой насос высокого давления BOSCH HDP5, в котором используется регулирующий клапан (например, главный стопорный клапан (ГСК)), показанный позиционным номером 142 для обеспечения возможности изменения полезного объема насоса при каждом ходе насоса посредством системы управления. Однако специалистам в данной области понятно, что могут быть использованы другие подходящие топливные насосы повышенного давления. Пример топливного насоса 140 повышенного давления представлен и подробно раскрыт со ссылкой на ФИГ. 1. Топливный насос 140 повышенного давления может приводиться в действие механически двигателем 110 в отличие от топливного насоса 130 пониженного давления, приводимого в действие другим двигателем. Насосный поршень 144 топливного насоса 140 повышенного давления может получать механическое входное воздействие от коленчатого вала двигателя или распределительного вала посредством кулачка 146. Таким образом, топливный насос 140 повышенного давления можно приводить в действие в соответствии с принципом работы одноцилиндрового насоса с кулачковым приводом.

Контроллер 170 может менять повышение давления в топливном насосе 140 повышенного давления и объемный расход топлива, подаваемого топливным насосом 140 повышенного давления в топливную рампу 158 путем варьирования командного сигнала, указанного как 184. Таким образом, даже когда топливный насос повышенного давления работает на частоте вращения, пропорционально привязанной к частоте оборотов двигателя, контроллер может менять повышение давления и объемный расход, подаваемый топливным насосом повышенного давления. Топливная рампа 158 может содержать датчик 162 давления в топливной рампе для передачи в контроллер 170 данных о давлении в топливной рампе. Для передачи в контроллер 170 данных о частоте вращения двигателя может быть использован датчик 164 частоты вращения двигателя. Данные о частоте вращения двигателя могут быть использованы для определения частоты вращения топливного насоса 140 повышенного давления, так как насос 140 приводится в действие механически двигателем, например посредством коленчатого вала или распределительного вала. Датчик 166 отработавших газов может использоваться для сообщения состава отработавших газов контроллеру 170. В качестве одного из примеров датчик 166 может включать универсальный датчик содержания кислорода в отработавших газах (УДКОГ). Датчик 166 отработавших газов может использоваться контроллером как источник обратной связи для регулирования объема топлива, подаваемого в двигатель форсунками 120. Таким образом, контроллер 170 может отрегулировать воздушно-топливное отношение смеси, подаваемой в двигатель, до заданной уставки.

Дополнительно контроллер 170 может по отдельности приводить в действие каждый из инжекторов 120 посредством драйвера 122 впрыска топлива. Контроллер 170, драйвер 122 и другие подходящие контроллеры системы двигателя могут содержать систему управления. Хотя показано, что драйвер 122 находится снаружи контроллера 170, специалистам в данной области понятно, что в других примерах контроллер 170 может содержать драйвер 122 или может быть выполнен с возможностью обеспечения функциональности драйвера 122. Контроллер 170, в данном конкретном примере, включает в себя электронный блок управления, содержащий одно или несколько устройств 172 ввода/вывода, центральный процессор (ЦП) 174, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 176, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 177 и энергонезависимое запоминающее устройство (ЭЗУ) 178. Контроллер 170 двигателя может получать различные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 10, включая данные о всасываемом массовом расходе воздуха (МРВ) от датчика массового расхода воздуха (не показан); температуре хладагента двигателя (ТХД) от датчика температуры (не показан); воздушно-топливном отношении отработавших газов от датчика 166 отработавших газов; устройство 186 получения информации от водителя (например, педаль газа) и т.д. Кроме того, контроллер 170 двигателя может контролировать и регулировать положение разных приводов на основании данных различных датчиков. Такие приводы могут включать в себя, например, дроссель (не показан), систему впускных и выпускных клапанов (не показана), топливный насос 130 пониженного давления, топливный насос 140 повышенного давления, форсунки 120 непосредственного впрыска и т.д. Постоянное запоминающее устройство 176 может быть запрограммировано с помощью машиночитаемых данных, представляющих собой инструкции, исполняемые микропроцессором 174, для осуществления способов, раскрытых ниже, а также других вариантов, предвиденных, но не указанных отдельно.

В одном из примеров контроллер 170 может быть выполнен с возможностью определения объемной производительности топливного насоса 140 повышенного давления, когда давление топливного насоса 130 пониженного давления выше порогового давления, и регулировать мощность топливного насоса пониженного давления в соответствии с объемной производительностью топливного насоса повышенного давления. Контроллер 170 может быть также выполнен с возможностью подачи заданного напряжения на топливный насос пониженного давления на заданный промежуток времени для повышения давления насоса пониженного давления выше порогового давления. Кроме того, заданное напряжение может подаваться на топливный насос пониженного давления в ответ на запуск алгоритма обнаружения топливных паров в топливном насосе повышенного давления.

Кроме того, в одном из примеров регулировка мощности топливного насоса пониженного давления включает в себя снижение мощности подкачивающего насоса, если объемная производительность топливного насоса повышенного давления выше порогового значения, и повышение мощности подкачивающего насоса, если объемная производительность топливного насоса повышенного давления ниже порогового значения.

А также, в одном из примеров, определение объемной производительности топливного насоса повышенного давления включает в себя измерение объемной производительности топливного насоса повышенного давления. Техника определения объемной производительности более подробно раскрыта в настоящем документе. Кроме того, в одном из примеров, мощность насоса пониженного давления может быть отрегулирована для достижения требуемой объемной производительности топливного насоса повышенного давления. Таким образом, можно осуществлять эффективное управление системой подачи топлива. Кроме того, в одном из примеров, контроллер может быть выполнен с возможностью определения второй объемной производительности топливного насоса повышенного давления и регулирования мощности топливного насоса пониженного давления с учетом второй объемной производительности топливного насоса повышенного давления после регулировки мощности топливного насоса пониженного давления и истечения заданного интервала времени, когда напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, выше порогового значения.

На ФИГ. 2 показан способ 200 управления системой подачи топлива. Способ 200 может быть реализован с использованием системы подачи топлива, раскрытой выше в соответствии с ФИГ. 1, или другой соответствующей системы подачи топлива.

На шаге 202 способ включает в себя определение того, превышает ли напряжение (например, импульс напряжения), подаваемое к насосу пониженного давления, пороговое значение. Следует понимать, что давление насоса пониженного давления можно определить на основании напряжении, подаваемого к насосу пониженного давления. Таким образом, можно определить, что давление насоса пониженного давления выше порогового значения, когда напряжение, подаваемое к насосу пониженного давления, выше порогового значения. Таким образом, в одном из примеров, датчик давления насоса пониженного давления может не входить в систему подачи топлива, при необходимости.

Если определяется, что напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, не превышает порогового значения (НЕТ на шаге 202), способ возвращается к шагу 202. В то же время, если определяется, что напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, превышает пороговое значение (ДА на шаге 202), способ переходит к шагу 204. На шаге 204 способ включает в себя определение объемной производительности топливного насоса повышенного давления, когда напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, превышает пороговое значение. В одном из примеров, когда напряжение, подаваемое на насос пониженного давления, опускается ниже порогового значения и/или производительность топливного насоса повышенного давления падает ниже порогового значения, импульс напряжения, превышающий пороговое значение, может быть направлен на насос пониженного давления. Дополнительно или в качестве альтернативы, импульс напряжения, превышающий пороговое значение, может быть направлен на насос пониженного давления, когда двигатель потребляет заданный объем топлива (например, 3 кубических сантиметра (КС)). На шаге 206 способ включает в себя управление топливным насосом пониженного давления с учетом объемной производительности топливного насоса повышенного давления. В одном из примеров объемная производительность может определяться с использованием аддитивной поправки, добавляемой к смоделированной объемной производительности. Следует понимать, что такое определение объемной производительности не требует точной модели насоса. Оно требует только структурно корректной модели насоса с аддитивной поправкой. Аддитивная поправка может быть рассчитана следующим образом:

В одном из примеров Смоделированная объемная производительность может быть рассчитана с использованием следующего уравнения

А = показатель смещения

В = показатель утечки

С = показатель сжимаемости

DC = коэффициент заполнения

FRP = давление в топливной рампе

N = частота вращения двигателя

Таким образом, в одном из примеров Скорректированная объемная производительность может быть рассчитана с использованием следующего уравнения.

Таким образом, в одном из примеров топливный насос пониженного давления может быть отрегулирован контроллером с учетом разницы между Скорректированной объемной производительностью (т.е. требуемой объемной производительностью) и Фактической объемной производительностью (т.е. имеющейся объемной производительностью). Следовательно, следующее уравнение может использоваться для регулировки топливного насоса пониженного давления.

Аддитивная поправка объемной производительности может быть определена и рассчитана как функция других переменных, например, DC*FRP/N или FRP*DC

Таким образом, в таком примере, когда Снижение объемной производительности выше порога, производительность топливного насоса пониженного давления повышена, а когда Снижение объемной производительности ниже порога, производительность топливного насоса пониженного давления снижена. Следует понимать, что производительность топливного насоса пониженного давления может регулироваться путем регулировки напряжения, подаваемого на топливный насос пониженного давления. Например, напряжение, подаваемое на насос, может повышаться для повышения производительности, и наоборот, напряжение, подаваемое на насос, может снижаться для снижения производительности. Таким образом, топливный насос пониженного давления управляется с учетом аддитивной поправки, определяемой с использованием объемной производительности, определяемой на шаге 204.

В одном из примеров, управление топливным насосом пониженного давления с учетом объемной производительности топливного насоса повышенного давления может включать в себя на шаге 208 определение того, превышает ли объемная производительность топливного насоса повышенного давления пороговое значение. Пороговое значение может быть определено с использованием уравнений, относящихся к объемной производительности, и аддитивной поправки, раскрытых выше. Было определено, что эффективным является порог от 15 до 30% допустимого снижения объемной производительности. Значение ниже 15% рискованно тем, что подкачивающий насос включается из-за ошибок в измерении объемной производительности. Значение выше 30% рискованно недостаточным временем реакции для повторного сжатия топливной линии между подкачивающим насосом и впускным отверстием насоса НВ.

Если объемная производительность выше порогового значения (ДА на шаге 208), способ включает в себя на шаге 210 снижение мощности топливного насоса пониженного давления. При этом, если объемная производительность ниже порогового значения (НЕТ на шаге 208), способ включает в себя на шаге 212 повышение мощности топливного насоса пониженного давления. Далее на шаге 214 способ включает в себя управление топливным насосом повышенного давления для достижения требуемого заданного значения давления в топливной рампе.

Следует понимать, что способ 200 можно повторить, и, следовательно, способ может дополнительно включать в себя определение второй объемной производительности топливного насоса повышенного давления, когда напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, выше порогового значения, и регулировку мощности топливного насоса пониженного давления с учетом второй объемной производительности топливного насоса повышенного давления.

На ФИГ. 3 показан способ 300 управления системой подачи топлива. Способ 300 может быть реализован с использованием системы подачи топлива, раскрытой выше в соответствии с ФИГ. 1, или другой соответствующей системы подачи топлива.

На шаге 302 способ включает в себя определение необходимости применения алгоритма обнаружения топливных паров в топливном насосе повышенного давления. Использование алгоритма обнаружения паров может включать в себя повышение мощности топливного насоса пониженного давления и измерение давления в топливной рампе, в одном из примеров.

Если определяют, что алгоритм обнаружения топливных паров в топливном насосе повышенного давления не нужно использовать (НЕТ на шаге 302), способ возвращается к шагу 302. В то же время, если определяют, что алгоритм обнаружения топливных паров в топливном насосе повышенного давления нужно использовать (ДА на шаге 302), способ переходит к шагу 304. На шаге 304 способ включает в себя подачу напряжения, превышающего пороговое значение, на топливный насос пониженного давления в ответ на применение алгоритма обнаружения топливных паров в топливном насосе повышенного давления. При этом, в других примерах алгоритм обнаружения паров может не применяться на шаге 302. Кроме того, в одном из примеров пороговое значение может быть 10 вольт (В). В другом примере пороговое значение может быть 12 В. Таким образом, мощность топливного насоса пониженного давления повышена.

На шаге 306 способ включает в себя ожидание в течение определенного периода времени в процессе подачи напряжения, превышающего пороговое значение, на топливный насос пониженного давления. В одном из примеров определенный период времени может быть 24 секунды или 150 миллисекунд в другом примере.

На шаге 308 способ включает в себя определение того, превышает ли напряжение, подаваемое к насосу пониженного давления, пороговое значение. В то же время, в других примерах шаг 308 могут не включать в способ 300, и могут определять, что напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, выше порогового значения, и, следовательно, давления насоса пониженного давления выше порогового значения. Если определяется, что напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, не превышает порогового значения (НЕТ на шаге 308), способ возвращается к шагу 308. В то же время, если определяется, что напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, превышает пороговое значение (ДА на шаге 308), способ переходит к шагу 310. На шаге 310 способ включает в себя определение объемной производительности топливного насоса повышенного давления, когда топливный насос пониженного давления находится выше порогового значения. Объемную производительность топливного насоса повышенного давления могут определять с использованием техники, раскрытой выше. В одном из примеров, когда напряжение, подаваемое на насос пониженного давления, опускается ниже порогового значения и/или производительность топливного насоса повышенного давления падает ниже порогового значения, импульс напряжения, превышающий пороговое значение, может быть направлен на насос пониженного давления. Дополнительно или в качестве альтернативы, импульс напряжения, превышающий пороговое значение, может быть направлен на насос пониженного давления, когда двигатель потребляет заданный объем топлива (например, 3 кубических сантиметра (КС)).

На шаге 312 способ включает в себя управление топливным насосом пониженного давления с учетом объемной производительности топливного насоса повышенного давления. В одном из примеров топливным насосом пониженного давления могут управлять с учетом аддитивной поправки, описанной выше. Управление топливным насосом пониженного давления с учетом объемной производительности топливного насоса повышенного давления может включать в себя шаги 314-318. На шаге 314 способ подразумевает определение того, превышает ли объемная производительность насоса повышенного давления пороговое значение.

Если определяется, что объемная производительность превышает пороговое значение (ДА на шаге 314), способ переходит к шагу 316. На шаге 316 способ включает в себя снижение мощности топливного насоса пониженного давления. При этом, если определяется, что объемная производительность не превышает пороговое значение (НЕТ на шаге 314), способ переходит к шагу 318. На шаге 318 способ включает в себя повышение мощности топливного насоса пониженного давления. В изображенном примере способ может реализовываться в заданные интервалы времени в процессе работы двигателя. Таким образом, на шаге 320 способ определяет, не превышен ли заданный интервал времени. Если заданный интервал времени не превышен (НЕТ на шаге 320), способ возвращается на шаг 320 к ожиданию без повторения шагов способа. При этом, если заданный интервал времени превышен (ДА на шаге 320), способ возвращается к началу. Способ 300 повышает объемную производительность насоса повышенного давления, измеряемую в заданные интервалы времени, что способствует повышению точности измерения. Следовательно, последующая работа топливного насоса повышенного давления может быть улучшена.

На ФИГ. 4 изображена ось времени, показывающая пример работы топливного насоса пониженного давления. В данном примере время отмечено на горизонтальной оси. Напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, отмечено на вертикальной оси графика 400. Давление топливного насоса пониженного давления отмечено на вертикальной оси графика 402, а производительность топливного насоса повышенного давления отмечена на вертикальной оси графика 404.

В момент времени Т1 напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, выше порогового значения 406. В изображенном примере пороговое напряжение равно 12 В. В то же время, рассмотрено чередующееся напряжение. Напряжение может подаваться на топливный насос пониженного давления импульсами. При этом могут использоваться меняющиеся техники управления электронным насосом. Как показано, производительность насоса повышенного давления равна пиковому значению 408 или находится около него, когда на насос пониженного давления подаются импульсы напряжения. Следует понимать, что объемная производительность насоса повышенного давления повышается при повышении напряжения (иди давления) насоса пониженного давления. Как только напряжение (или давление) насоса пониженного давления становится достаточным, объемная производительность достигает пикового значения 408 и более устойчиво не повышается вместе с дополнительным давлением насоса пониженного давления. Таким образом, напряжение (или давление) насоса пониженного давления так высоко, что фактически обеспечивается максимальная объемная производительность насоса повышенного давления. В этот момент времени Т2 можно определить объемную производительность насоса повышенного давления. Как показано, на графиках 410 и 412 производительность топливного насоса повышенного давления снижается при прекращении подачи высокого напряжения на насос пониженного давления. В ответ на снижение производительности насоса импульсы 414 и 416 напряжения подаются на топливный насос пониженного давления. В то же время были рассмотрены другие техники управления насосом пониженного давления. Импульсы 414 и 416 напряжения могут включать в себя изображенные линейные изменения 418 напряжения для снижения (например, ограничения) пикового тока мотора насоса. Таким образом, производительность топливного насоса повышенного давления может быть точно измерена в заданные интервалы. В результате может быть улучшено управление топливными насосами как повышенного, так и пониженного давления.

Следует отметить, что примеры алгоритмов управления и оценки, указанные в данном документе, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или автомобиля. Раскрытые в настоящей заявке способы и алгоритмы управления могут храниться в виде исполняемых команд в долговременной памяти и выполняться посредством системы управления, содержащей контроллер в комбинации с различными датчиками, приводы и другое аппаратное обеспечение двигателя. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки данных, таких как событийные, с управлением по прерываниям, многозадачные, многопоточные и т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно или в некоторых случаях могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но предоставлен для удобства иллюстрирования и описания. Одно или более из иллюстрируемых действий, операций и или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут представлять код в графическом виде, который должен быть запрограммирован в долговременную память машиночитаемого носителя в системе управления двигателем, где описанные действия выполняются посредством исполнения инструкций в системе, включая различные компоненты аппаратного обеспечения двигателя совместно с электронным контроллером.

Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании конфигурации и алгоритмы по своей сути являются лишь примерами, и что данные конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны разнообразные модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена в двигателях с конфигурацией цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, а также другие отличительные признаки, функции и/или свойства, раскрытые в настоящем описании.

В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на «какой-либо» элемент или «первый» элемент, либо эквивалент такого элемента. Следует понимать, что такие пункты могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются ли они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.

Изобретение относится к системе подачи топлива и способу управления топливными насосами пониженного и повышенного давления в системе подачи топлива. Представлен способ управления системой подачи топлива двигателя. Данный способ включает в себя подачу напряжения выше порогового значения к подкачивающему насосу, определение объемной производительности насоса непосредственного впрыска, когда давление топливного насоса пониженного давления выше порогового значения, и управление подкачивающим насосом с учетом объемной производительности насоса непосредственного впрыска. Технический результат – снижение вероятности неточного измерения производительности насоса и повышение эффективности работы системы подачи топлива. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ управления системой подачи топлива двигателя, содержащий следующие этапы:

на подкачивающий насос подают напряжение выше порогового значения; и

управляют подкачивающим насосом с учетом объемной производительности насоса непосредственного впрыска, определяемой только когда напряжение, подаваемое к топливному насосу пониженного давления, выше порогового значения.

2. Способ по п. 1, в котором управление подкачивающим насосом включает в себя следующие этапы: снижают мощность подкачивающего насоса, если объемная производительность топливного насоса повышенного давления выше порогового значения, и повышают мощность подкачивающего насоса, если объемная производительность топливного насоса повышенного давления ниже порогового значения.

3. Способ по п. 1, в котором подачу напряжения подкачивающему насосу выше порогового значения начинают в ответ на выполнение алгоритма обнаружения топливных паров в насосе непосредственного впрыска.

4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий следующие этапы: после регулировки мощности топливного насоса пониженного давления и истечения заданного интервала времени, когда напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, выше порогового значения, определяют вторую объемную производительность топливного насоса повышенного давления и регулируют мощность топливного насоса пониженного давления с учетом второй объемной производительности топливного насоса повышенного давления.

5. Способ по п. 1, в котором подкачивающим насосом управляют с учетом аддитивной поправки, определяемой с использованием объемной производительности.

6. Способ по п. 1, в котором пороговое значение составляет 10 В.

7. Система подачи топлива двигателя, содержащая:

топливный насос пониженного давления, выполненный с возможностью подачи топлива в топливный насос повышенного давления, который выполнен с возможностью подачи топлива по меньшей мере к одной топливной форсунке; и

контроллер, выполненный с возможностью

определения объемной производительности топливного насоса повышенного давления, когда напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, превышает пороговое значение; и

регулировки мощности топливного насоса пониженного давления с учетом объемной производительности топливного насоса повышенного давления.

8. Система подачи топлива по п. 7, в которой контроллер выполнен с дополнительной возможностью подачи заданного напряжения на топливный насос пониженного давления на заданный период времени с целью повышения давления насоса пониженного давления выше порогового значения, причем есть возможность осуществления регулировки мощности топливного насоса пониженного давления с учетом объемной производительности в процессе работы топливного насоса пониженного давления, при этом контроллер представляет собой электронный контроллер с памятью, хранящей команды, во взаимодействии с одним или несколькими датчиками и приводом для регулировки насоса пониженного давления, содержащего мотор насоса.

9. Система подачи топлива по п. 8, в которой есть возможность подачи заданного напряжения на топливный насос пониженного давления в ответ на запуск алгоритма обнаружения топливных паров в топливном насосе повышенного давления.

10. Система подачи топлива по п. 7, в которой регулировка производительности топливного насоса пониженного давления включает в себя снижение мощности подкачивающего насоса, если объемная производительность топливного насоса повышенного давления выше порогового значения, и повышение мощности подкачивающего насоса, если объемная производительность топливного насоса повышенного давления ниже порогового значения.

11. Система подачи топлива по п. 7, в которой определение объемной производительности топливного насоса повышенного давления включает в себя измерение объемной производительности топливного насоса повышенного давления.

12. Система подачи топлива по п. 7, в которой есть возможность регулирования мощности насоса пониженного давления для достижения требуемой объемной производительности топливного насоса повышенного давления.

13. Система подачи топлива по п. 7, в которой топливный насос пониженного давления представляет собой подкачивающий насос.

14. Система подачи топлива по п. 7, в которой топливный насос повышенного давления представляет собой насос непосредственного впрыска.

15. Система подачи топлива по п. 7, в которой контроллер выполнен с дополнительной возможностью определения второй объемной производительности топливного насоса повышенного давления и регулирования мощности топливного насоса пониженного давления с учетом второй объемной производительности топливного насоса повышенного давления после регулировки мощности топливного насоса пониженного давления и истечения заданного интервала времени, когда напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, выше порогового значения.

16. Способ управления системой подачи топлива двигателя, содержащий следующие этапы:

на подкачивающий насос подают напряжение выше порогового значения;

определяют объемную производительность насоса непосредственного впрыска, когда напряжение, подаваемое к топливному насосу пониженного давления, выше порогового значения; и

снижают мощность подкачивающего насоса, если объемная производительность топливного насоса повышенного давления выше порогового значения, и повышают мощность подкачивающего насоса, если объемная производительность топливного насоса повышенного давления ниже порогового значения.

17. Способ по п. 16, в котором подачу напряжения подкачивающему насосу выше порогового значения начинают в ответ на выполнение алгоритма обнаружения топливных паров в насосе непосредственного впрыска.

18. Способ по п. 16, дополнительно содержащий следующие этапы: после регулировки мощности топливного насоса пониженного давления и истечения заданного интервала времени, когда напряжение, подаваемое на топливный насос пониженного давления, выше порогового значения, определяют вторую объемную производительность топливного насоса повышенного давления и регулируют мощность топливного насоса пониженного давления с учетом второй объемной производительности топливного насоса повышенного давления.

19. Способ по п. 16, в котором подкачивающим насосом управляют с учетом аддитивной поправки, определяемой с использованием объемной производительности.

20. Способ по п. 16, в котором пороговое значение составляет 10 В.