[发明专利]用于内燃机的燃油高压蓄存器喷射系统的运行的方法和装置

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于内燃机的燃油高压蓄存器喷射系统的运行的方法和装置。

现代的汽车具有带燃油直接喷射的内燃机，据此，燃油在高压下直接喷入到燃烧室中或者喷入到多缸内燃机的多个燃烧室中。这种燃油直接喷射需要有燃油供应机构，该燃油供应机构在任何工况下都提供被施加压力的燃油。该燃油供应机构的主要部件是高压泵和蓄压器（蓄压管），高压泵把燃油输送至所需要的压力水平，在蓄压器中蓄存有处于高压下的燃油，且由蓄压器给喷射阀供应以燃油。除了蓄存压力外，蓄压管还用于消除压力波动，为此需要足够的蓄存容积。

这种蓄压器尤其应用于简写为“共轨”的高压蓄存器喷射系统，这种系统能实现独立于内燃机转速和喷射量保持喷射压力，而且还将喷射压力例如提高至大约2000巴。这种共轨喷射系统利用高压泵把燃油从油罐输入到蓄压器中，燃油通过蓄压器引至分别设置在内燃机气缸头中的喷射阀。通常借助电控制或调节的执行器来打开和关闭喷射阀。

汽车制造商力求进一步减小汽车的燃油消耗和排放，其中研发出了新的技术，比如自动停止－起动功能件，借此独立于汽车驾驶员的干预自动地切断内燃机，且无需点火钥匙或起动按钮即可操纵内燃机，也可自动地起动内燃机，例如通过轻踩油门踏板或离合器踏板来进行操纵。在这里，尤其在较长的空载阶段中切断内燃机，在空载阶段中无需内燃机的驱动力。通过这种方式，特别是在有很多停止灯的市内交通中，可以实现显著地节省燃油消耗。

用于汽车内燃机的停止－起动机构例如由DE 10 2008 020 184 A1和DE 10 2008 020 185 A1已知。

但在供应燃油时，若使用这种自动停止－起动功能件，内燃机的再次起动就会出现困难。这里重要的是，激活即要求起动意愿与内燃机实际起动之间的时间要尽可能短。

特别是对于柴油共轨系统来说，要实现很快地建立起压力，直至达到喷射释放压力，这对于采用停止－起动策略非常重要。

为了实现停止－起动功能，可以根据燃油高压蓄存器喷射系统中所用组件尤其是依据高压泵和喷射器的结构类型采用各种不同的方案。在高压泵的行程容积足够大的情况下，可以在规定的时间内在蓄压器（蓄压管）中建立起比喷射释放压力（例如80巴）大的压力。如果在燃油高压蓄存器喷射系统中使用泄漏小或无泄漏的喷射器，则也适宜采用所谓的压力保持功能件。据此，在系统中尽可能长时间地保持蓄压器内的压力。

在使用泄漏小或无泄漏的喷射器时，根据系统中的压力下降策略，需要高压调节阀，下面简称为压力控制阀（压力控制阀PCV），以便实现汽车制造商所需要的压力下降时间。

如果这种压力控制阀被设计成“在不通电时打开”（在切断电压时可以实现燃油的自由流动），它具有规定的保持压力（例如10－70巴）。如果要在停止－起动周期内在整个发动机停机阶段（例如60－90秒的持续时间）中保持系统内的燃油压力高于相应的保持压力，即至少高于所用喷射器的喷射释放压力，就必须给压力控制阀供应以电流，以避免燃油经由压力控制阀从蓄压器中流出。

由于需要供应以电流，下面简称为“通电”或“通电电流”，所以在停止阶段期间耗用电功率。由于内燃机在该阶段中被切断，发电机（照明发电机）也不会给车辆蓄电池充电，所以这对能量平衡有不利影响。

目前，在内燃机起动时尽快地建立起压力，以此方式来实现对停止－起动功能的要求。

如果在带有压力保持功能的燃油高压蓄存器喷射系统中使用带有在不通电时关闭的功能的压力控制阀，则在停止阶段期间无需供电电流。但使用这种压力控制阀牵涉到高昂的成本。

另外，在停止阶段期间可以提高保持压力，由此减小或者避免在不通电时打开的压力控制阀的通电电流。但这种提高与如下要求相冲突：在内燃机空载期间，为了减小噪声水平，蓄压管压力尽可能低。

本发明的目的在于，提出用于内燃机的燃油高压蓄存器喷射系统的运行的改进的方法和装置，该内燃机配备有自动停止－起动功能。

该目的通过独立权利要求的特征来实现。本发明的特征在于一种用于具有自动停止－起动功能件的汽车内燃机的燃油高压蓄存器喷射系统的运行的方法，借助这种功能件可以独立于汽车驾驶员的干预切断内燃机，接着再起动内燃机，按照该方法，利用高压泵根据需要把燃油输送至高压蓄存器，在高压侧借助于电操纵的在不通电状态下打开的压力控制阀来实现所要求的压力下降。在停止－起动周期内的停止阶段期间，使得用于给压力控制阀供电的电流大小适应于高压蓄存器中所产生的压力。