高压泵的快速零流量润滑方法_5

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改变而导致的FRP改变。鉴于这些问题,更快的ZFL测试被需要,其要求更少的时间以取得足够的数据以便创建零流量函数503。
[0071]而且,本发明人已经识别了燃料导轨压力长响应时间的潜在起因。在零流量润滑操作期间,诸如由慢速ZFL测试500所述的零流量润滑操作期间,小HP泵占空比可以被命令。因为HP泵内零流量润滑的目的可以是维持润滑经过活塞-内径界面而不将燃料抽入直接喷射燃料导轨,或者将压力维持在燃料导轨压力处或稍低于燃料导轨压力,所以与直接喷射被请求时所要求的占空比相比,更小的占空比可以被命令。小占空比可以对应于从约I %到8 %变动的占空比。例如,如果占空比是5 %,那么95 %的燃料体积被泄漏。换句话说,被吸入泵压缩室的燃料的体积的5%被活塞压缩,其中剩余95%经过电磁激活入口止回阀被逆向流出压缩室。由于小占空比,DI泵可以利用其全部排量的小部分以压缩少量燃料。被代替的燃料体积的其他体积可以被限定,其表示了被用于压缩少量燃料的DI泵的全部排量的体积。如先前所解释的,余隙体积378 (或死体积)是DI泵的恒定数值。余隙体积与代替体积相比(余隙体积除以代替体积)的体积比可以被限定。例如,当100%被命令时,因为代替体积=当100%的占空比对应于完全压缩冲程时的排量,所以体积比可以是最小值。因为代替体积可以随着占空比的减小而减小,所以体积比可以因此增加。当小占空比被命令(例如1%到8% ),体积比变大,这在物理上对应于将被抽吸的少量的燃料。以这种方式,燃料导轨压力耗费了相对长的时间以响应于小占空比,因为每次泵进行压缩冲程以将少量燃料抽入燃料导轨。如果占空比相对较大,泵的每次循环将把较大量的燃料压入燃料导轨,并且因此更快地提高了压力。由此,能够看出的是命令恒定的小占空比并且等待响应燃料导轨压力达到稳态可以不是零流量润滑测试的最好方法。
[0072]提出的快速ZFL测试可以含有两个独立的压力控制方案,其可以帮助减少根据高压泵的占空比变化的燃料导轨压力的响应时间。在这种背景下,快速ZFL测试的更快方面可以含有比慢速ZFL测试500在响应燃料导轨压力之间更短的时间间隔。以下将全面解释的快速ZFL测试通过将占空比增加到期望或目标占空比之上,等待燃料导轨压力增加,然后减小到期望的占空比并且再次等待燃料导轨压力达到稳态数值来操作。该程序被显示为图6中的快速响应方法600,其执行开环和闭环控制以增加燃料导轨压力之间的响应时间。在如图6中的图表所示的方法600中,两个绘图被显示。第一绘图,HP泵占空比或者泄油阀的关闭被显示为绘图601。第二绘图,DI燃料导轨的燃料导轨压力显示为绘图602。在两个绘图中时间被沿着水平轴线表示。
[0073]参考图6,最初在方法600的开始阶段,即在被表示为间隔611的时间间隔期间,HP泵维持基本恒定的占空比619,同时燃料导轨压力被维持在基本恒定的燃料导轨压力629处。注意到其他的占空比行为和/或燃料导轨压力行为可以在间隔611期间存在,但是出于简便的目的,在该时间段期间两个数值被保持恒定。对于程序600,最终结果可以是期望的(或目标)占空比621和相应的目标燃料导轨压力631。基于被存储在控制器12内的先前零流量数据或者其他相似数据,控制器可以预测可以由于命令占空比递增到目标占空比621而产生的目标燃料导轨压力631。同样,在时刻tl,第一泵占空比620被命令,其是从恒定占空比619的增加。第一占空比620可以大于目标占空比621。第一泵占空比620在时刻tl和时刻t2之间的时间间隔612内被保持。在间隔612期间,燃料导轨压力响应并且与泵占空比的立即增加相比,其逐渐地增加。由于预测的燃料导轨压力631被控制器获知,中间燃料导轨压力630可以被计算,其中中间燃料导轨压力630可以是预测的燃料导轨压力631的某一百分比,诸如85%。例如,如果预测的FRP是4巴,那么中间FRP可以是3.4巴。在程序600中,一旦燃料导轨压力达到在时刻t2处的中间燃料导轨压力630,那么占空比减小到目标占空比621并且被保持恒定。燃料导轨压力因此做出响应,并且在时间间隔613期间增加直到预测的燃料导轨压力631在时刻t3处被达到。在间隔413已经消逝后,占空比621连同稳态(预测)燃料导轨压力631可以被记录(测量)。
[0074]如图6中所见,FRP在间隔612期间以比间隔613期间更快的速率增加。之所以这样的原因是,正如先前提到的,当更高的占空比被命令时燃料导轨压力增加得更快。结果,间隔612内的占空比620高于间隔613内的占空比621。换句话说,燃料导轨压力绘图602的斜率在间隔612期间大于在间隔613。而且,与程序400相似,程序600执行开环控制,其中恒定的占空比621在间隔613期间被保持直到燃料导轨压力达到稳态数值631。但是,不像只执行开环控制的程序400,程序600在间隔612期间还执行闭环控制。按照闭环控制,控制器或其他命令设备可以辨识到期望占空比是621但是最初命令更高的占空比620,从而FRP可以在时刻tl和t2之间以更快的速率增加。一旦FRP达到了预测数值的某个百分比,那么控制就从闭环转换到开环,并且较低的占空比621可以被命令直到FRP增加到稳态FRP 631。以这种方式,时刻tl和t3之间的时间,即间隔612和613的相加,可以小于图4的间隔412。例如,在时刻tl和t3间被测量的程序600可以耗费3秒,而在时刻tl和t2之间被测量的程序400可以耗费长达10秒。
[0075]注意到程序600的绘图601和602的具体形状可以不同于利用开环控制和闭环控制两者的替换实施例中所显示的形状。在一个示例中,在闭环控制(间隔612)期间,如果FRP不响应得跟方案所要求的一样快,那么在时刻t2处转换到开环控制之前,占空比可以在间隔612期间被增加多倍。为了实现该目的,FRP可以被连续地测量以确定闭环控制方案是否应该进一步增加占空比。在这种情况下,不是在间隔612期间仍然处于恒定不变,而是在时刻t2处减小到占空比621之前,占空比可以从620被增加到一个或多个提高的数值。以这种方式,闭环控制方案可以根据来自响应FRP的反馈递增HP泵占空比。而且,在其他实施例中,根据期望的FRP响应时间和其他相似因素,间隔612和613之间的相对大小可以不同于图6中所示的示例。例如,如果限定FRP 630的预测的FRP 631的百分比大于85 %,诸如为95 %,那么间隔大小可以改变从而间隔612大于间隔613。同样,绘图602的斜率(FRP变化的速率)可以不同于所示示例,同时在间隔612期间的斜率仍然保持比间隔613期间的斜率更陡。程序600旨在成为HP泵ZFL方案的说明性示例,其中闭环和开环控制都被用于递增占空比和燃料导轨压力。
[0076]用于获得零流速数据的快速ZFL测试被示意地显示在图7中。快速ZFL测试700含有连续重复的图6中的程序600以得到多个数据点,每个数据点包括占空比和燃料导轨压力。程序600可以寻找到单个数据点,其包含占空比621和燃料导轨压力631,而快速ZFL测试700可以寻找到大量的数据点。在快速ZFL 700期间,在没有将燃料直接喷射到发动机内时,数据被采集,这也被已知为零喷射流速。而且,因为在ZFL状况期间HP泵占空比可以取决于发动机(和HP泵)转速,所以在快速ZFL测试(或方法)期间可以期望基本恒定的发动机怠速转速。在利用进气道和直接燃料喷射的发动机中,发动机可以被置入稳定怠速状况之中,其中直接喷射不被请求并且没有燃料被抽入到连接到HP泵228的燃料导轨内。在一些发动机中,终止直接喷射也可以包含只通过进气道喷射向发动机提供燃料。测试700在绘图701中显示了泵占空比的命令变化并且在绘图702中显示了燃料导轨压力的响应变化。在绘图701和702中时间被沿着水平轴表示。绘图703显示了燃料导轨压力如何根据泵占空比进行变化。绘图703也可以被称为零流量函数,因为绘图703显示了从HP泵不将燃料发送到燃料导轨以来燃料导轨压力与具有O流速的占空比之间的关系。
[0077]根据图7的方法700,事件的顺序如下:首先,在时刻tl之前,泵占空比正名义上受控并且进而创建了燃料导轨压力的响应。在时刻tl,第一泵占空比721被命令并且连同相应的燃料导轨压力731被记录。一旦记录了数值,占空比被增加到722并且在时刻tl和t2之间的时间内被保持。与图6相似,目标占空比723可以是已知的,同时预测的燃料导轨压力732可以被计算出。同样,占空比722大于占空比723。占空比可以被从时刻tl到时刻t2的前文提到的开环控制所控制。一旦FRP达到了预测的FRP 732的某个百分比,诸如85%,占空比就可以被减小到723,并且按照闭环控制在时刻t2到时刻t3间被保持直到FRP增加到预测的FRP 732。在该点,占空比723和燃料导轨压力732可以被记录。接下来,在开环控制和相似量的时间消逝(从t3到t4)期间,在时刻t3处占空比被再次递增地增加到724,之后在时刻t4处再次转换到闭环控制。如图7中所见,这种相同的过程,即程序600,在时刻t5和时刻t7处被重复。注意到图6的程序600,特别是结合间隔(间隔612和613的相加)在图7中在间隔tl-t3、t3-t5、t5-t7和t7_t9期间被重复。在该示例方法中,五个数据点被记录,每个数据点包含如先前提到的占空比数值和燃料导轨压力数值。数据点的集合可以被称为数据集,其可以被标绘以形成图表,正如以下所述。
[0078]因为每个数据或点包含两个数值(占空比和燃料导轨压力),所以五个数据点可以被标绘在单独的图表703上,其中HP泵占空比是水平轴线并且燃料导轨压力是竖直轴线。每个数据点被标绘为图表703上其相应的点。例如,包含占空比723和燃料导轨压力732的数据点被标绘为图表703上的点742,正如箭头740所指的。点741、742、743、744以及745可以在一条直线上,并且该直线可以按照该直线的斜率延伸。与图5的零流量润滑503相似,零流量润滑703可以被用于寻找可以增强泵性能(诸如修正电磁激活入口止回阀的正时误差并且确定诸如被抽吸通过HP泵的燃料的体积模量的各种系统属性)的数据。
[0079]能够看出图5和图7中所示的图表分别在生成零流量数据(具有5个点)和零流量润滑503及703两方面是相似的。两者间主要的区别是快速ZFL测试700可以比慢速ZFL测试500更快地生成零流量数据。例如,正如先前提到的,为了使用慢速ZFL测试500收集十个数据点,于是可以需要至少90秒。如果快速ZFL测试使用相似的占空比递增量被执行,其中每个单独的程序可以耗费约3秒,那么可以需要约27秒。同样,快速ZFL测试可以需要约慢速ZFL测试三分之一的时间。通过需要更少的时间,快速ZFL测试可以在发动机的怠速状况期间(诸如当没有直接喷射被请求时)被执行得更加频繁。通过在快速ZFL测试期间对开环控制和闭环控制进行转换,可以比诸如在慢速ZFL测试期间仅利用开环控制更快地采集到零流量数据。同样,注意到图6的绘图602中的所有或部分斜率可以高于图4的绘图402的斜率,或者图6的FRP增加速率可以大于图4的FRP增加速率。说明了快速ZFL测试的过程的流程图能够在图8中被看到。
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