[发明专利]控制按需燃油泵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机以及更确切地涉及一种控制用于这种发动机的按需燃油泵的方法。

背景技术

本领域技术人员公知，利用只泵送足够油以替换发动机每次循环用油的基于按需燃油泵可提高燃油供给系统的效率。该泵提供的多余燃油通过有效的数字控制阀返回或旁路回该泵的入口侧。此处压力较低且耗费比泵送其进入高压侧少的液压能。发动机喷嘴燃油轨中的油压可通过增加泵入燃油轨中的燃油量和将多余量返回泵的入口来控制。通过来自燃油轨压力传感器的闭环反馈可维持期望的压力，压力传感器指示何时在泵入轨的油量和从轨喷出的油量间达到一种稳定状态。

按需燃油泵的一般形式包括通过发动机气门系的凸轮轴上的凸角直接往复的单柱塞。在该实例中，有许多确定发动机高负荷下可泵入轨中的燃油量的最大值的参数：

1)泵几何排量；

2)每个发动机循环的凸轮凸角事件数；

3)凸轮凸角的最大升程；

4)泵容积效率。

这些最大泵容量参数基于发动机最大燃油需求确定，该最大燃油需求基本上是以下发动机参数的函数：

1)最大质量空气流率；

2)燃油加浓标定需求。

在发动机轻负载，尤其是怠速的情况下，有许多参数限制泵入燃油轨的最小非零油量稳定性和，油压控制的稳定性。这些参数包括：

1)最小质量空气流率；

2)燃油加浓标定需求；

3)凸轮凸角事件数；

4)有效数字控制阀正时与凸轮轴的同步；

5)凸轮轴正时变化；

6)凸轮凸角升程轮廓；

7)泵内部漏泄变化。

一般对基于需求的泵系统在低负载时提供稳定的压力是有挑战的。对于高动态燃油供应范围的发动机该问题被增加，例如涡轮增压和稀薄燃烧发动机。期望具有对需求泵系统提高在低负载时的油压稳定性的方法。

发明内容

本发明提供一种方法，该方法增加了基于需求的燃油供给系统的动态范围和压力控制稳定性，以及在低负载，尤其是怠速下提供改善的操作稳定性。

广义上该方法包括步骤：

控制用于向多缸发动机的燃油喷射系统供给加压燃油的按需燃油泵，该泵具有经过进口控制阀供给燃油的凸轮驱动泵送元件。在可选的实例中采用凸轮驱动的往复活塞泵，该方法包括：

提供具有多个泵送凸角的凸轮，该泵送凸角可操作以产生泵送元件的冲程以向系统泵送燃油；和

当不需要时通过使选择凸角的泵送作用失效来减少燃油传送以维持系统中的最小油压。在优选实施例中，可选择失效凸角以维持有效泵送凸角的连贯泵送节奏。

在对于4，6，8缸发动机的典型实施例中，凸轮凸角的数量可为4。当只需要两个有效凸角时通过失效4个凸角中的2个凸角的泵送作用以及当只需要一个有效凸角时失效4个凸角中的3个来减少燃油供给。所选凸角的失效可通过在选择用于失效的凸角的泵送元件作用时维持入口控制阀打开来实现，以使所选凸角输送的燃油回流到泵的入口侧。

控制阀可是电动的，例如通过螺线管。在发动机运行期间为了选择保持有效的凸角数且获得油压稳定性最宽范围，控制器可提供来响应发动机所选预定和可变的操作条件而驱动该控制阀。

从结合附图的本发明特定实施例的描述中，本发明的所有特征和优点将被更全面的理解。

附图说明

图1是根据本发明的典型按需燃油泵系统的机械操作元件的示意图；

图2是典型的控制操作框图，其被编程以选择用于在预定条件下运行的凸轮凸角数；及

图3是指示方式的图表，其中燃油控制系统以该方式运行以控制由按需燃油泵提供的燃油轨压力。

具体实施方式

首先参考图1，数字10一般表示具有曲轴驱动的凸轮轴12的内燃机，其中凸轮轴12包括具有4个沿凸轮圆周等间距隔开的作用凸角16的燃油泵凸轮14。该发动机进一步包括具有气缸限定体20的往复燃油泵18，在气缸限定体20中往复驱动活塞22。安装在活塞端部的滚子从动件24与凸轮凸角16接合用于在发动机驱动的凸轮轴旋转时使活塞往复运动。

泵体20包括和与泵缸体(未示出)内部连接的入口26出口28。出口28与单向阀30连接，单向阀30与通向相关的发动机喷射燃油轨(未示出)的出口管路32连接。入口26上游与控制阀34连接，该控制阀由螺线管36驱动且其控制从泵体20流回入口管路38的燃油通道。入口管路由与车辆油箱(未示出)连接的低压泵供油。

油泵的操作可由一个或多个适当的控制器控制。例如，图2中所示的控制器40，描述了对有效凸轮凸角数的选择以用于各种发动机运行情况下燃油泵的操作。