用于控制发动机中的燃料注射的系统的制作方法_3

文档序号:9920290阅读:来源:国知局
料注射器的折损可导致注射的对应燃料的量的偏差。尤其是,在弹道状况中,该老化和/或磨损可导致如下偏差,该偏差需要修正以维持期望发动机性能。此外,缸与缸的注射器差异可要求用于各缸的不同修正(注意,甚至在新发动机中也是这种情况)。
[0060]在这点上,本发明的一些实施例涉及用于通过动力地调节待注射的燃料(诸如第一燃料)的注射的质量和/或开始来获得高调低比例的系统。更具体而言,根据本发明的一个实施例,发动机100可装备有系统101 (用虚线区域示出),该系统101构造为用于控制第一燃料的注射。系统101可包括控制器102和操作地联接至控制器102的传感器154。可通过控制器102来至少部分地控制发动机100。
[0061]在本发明的一个实施例中,控制器102可包括微处理器、输入/输出端口、和储存介质(诸如,电子存储器)。微处理器的各种示例包括但不限于精简指令集计算(RISC)架构类型微处理器或复杂指令集计算(CISC)架构类型微处理器。此外,该微处理器可为单核类型或多核类型。该储存介质可储存计算机可读指令,该计算机可读指令可由微处理器执行,以用于执行在下面所描述的方法以及预期但不具体列出的其他变形。在本发明的一些实施例中,控制器102可安装在印制电路板(PCB) 104上。
[0062]发动机100可包括一个或更多个缸。为了简短起见,在下文中描述仅一个缸106。缸106包括定位在其中的活塞108。活塞108可联接至曲柄轴110,使得活塞108的往复运动转化为曲柄轴110的旋转运动。在本发明的一个实施例中,发动机100可为四冲程发动机。在本发明的另一实施例中,发动机100可为两冲程发动机。
[0063]发动机100的各缸(诸如缸106)可还包括吸入阀112和联接至吸入阀112的促动器114。此外,发动机100的各缸(诸如缸106)还可包括排气阀116和联接至排气阀116的促动器118。在图1的实施例中,缸106示为包括位于缸106的较高区域处的一个吸入阀112和一个排气阀116。在本发明的一些其他实施例中,发动机100的各缸可包括位于缸的较高区域处的两个或更多个吸入阀和两个或更多个排气阀。在本发明的一些实施例中,促动器114和118可为例如电阀促动类型或凸轮促动类型或它们的组合。可同时地或基于可变吸入凸轮定时、可变排气凸轮定时、双独立可变凸轮定时、或固定凸轮定时中的任一者来控制吸入阀112和排气阀116的打开和关闭。
[0064]在本发明的一些实施例中,发动机100还可包括第一燃料注射系统122,以用于将第一燃料注射到缸106中。第一燃料注射系统122可包括第一燃料罐(未示出)、第一燃料栗124、和第一燃料贮存器126。第一燃料栗124可增大从第一燃料罐接收的第一燃料的压力。在本发明的一个实施例中,控制器102可构造成控制第一燃料栗124,以便维持/形成第一燃料的期望压力。第一燃料栗124可流体地联接至第一燃料贮存器126。第一燃料栗124将加压的第一燃料供应至第一燃料贮存器126。第一燃料贮存器126可构造成保持加压的第一燃料。
[0065]第一燃料贮存器126流体地联接至(各缸的)第一燃料注射器128。由标号129代表第一燃料贮存器126与第一燃料注射器128之间的流体联接。在本发明的一些实施例中,在各缸(包括缸106)中,第一燃料注射器128可布置在如图1所示的顶部位置处(即,缸头中)。控制器102联接至第一燃料注射器128。在本发明的一个实施例中,控制器102可构造成确定待应用至第一燃料注射器128的触发信号的持续时间和开始时间。控制器102可然后将该触发信号连通至第一燃料注射器128,以发起第一燃料的注射的开始。基于从控制器102接收的触发信号,第一燃料注射器128可从第一燃料贮存器126吸引期望质量的第一燃料且将吸引的第一燃料注射到缸106的燃烧室130中。第一燃料的注射质量与触发信号的持续时间成比例。
[0066]在本发明的某些实施例中,第一燃料注射器128可为公共轨道注射器类型,其具有集成的贮存器以保持第一燃料以用于注射到缸106中。集成的贮存器又可流体地联接至在压力下运载第一燃料的高压线路(例如,公共轨道)。
[0067]在本发明的一个实施例中,发动机100可构造成在高调低模式下操作。在高调低模式中,控制器102可构造成基于在第一燃料注射器128的给定调低比例处的期望置换率来更改触发信号,使得第一燃料注射器128注射降低质量的第一燃料。
[0068]在本发明的一些实施例中,第一燃料注射系统122还可包括压力传感器132。压力传感器132可配置在第一燃料IC存器126中。压力传感器132可生成第一电信号,该第一电信号指示第一燃料贮存器126中的第一燃料的瞬间压力。压力传感器132可然后将第一电信号发送至控制器102。在本发明的一些实施例中,第一燃料注射系统122还可包括温度传感器(未示出)。该温度传感器可配置在第一燃料注射系统122中。更具体而言,该温度传感器可配置在第一燃料罐或第一贮存器126中。该温度传感器可生成指示第一燃料的瞬间温度的信号,且将该信号连通至控制器102。
[0069]发动机100还可包括第二燃料注射系统134以用于注射第二燃料。第二燃料注射系统134还可包括第二燃料罐(未示出)、第二燃料栗(未示出)、和第二燃料贮存器(未示出)。该第二燃料贮存器可流体地联接至第二燃料注射器133。由标号135代表第二燃料贮存器与第二燃料注射器133之间的流体联接。为了注射第二燃料,第二燃料注射器133可配置到缸、吸入端口、吸入歧管(未示出)、公共歧管(未示出)、涡轮增压器(随后描述)的高压侧、或该涡轮增压器(随后描述)的低压侧中的任一个中,而不限制本说明书的范围。在本发明的一些实施例中,当第二燃料注射器133配置到吸入端口、吸入歧管、公共歧管、涡轮增压器的高压侧、或该涡轮增压器的低压侧中的任一个中时,第二燃料注射器133可包括气体混合器。
[0070]发动机100还可包括吸入端口 136,该吸入端口 136接收来自空气过滤器(未示出)的周围空气,该空气过滤器过滤来自发动机100外侧的空气。吸入端口 136供应吸入空气,以用于辅助缸106中的燃烧。吸入空气对缸106的供应由吸入阀112控制。可通过控制器102经由促动器114来控制吸入阀112的打开和关闭。
[0071]此外,发动机100可包括排气端口 138,该排气端口 138接收来自缸106的燃烧室130的燃烧残余物(例如,排出气体)。来自缸106的排出气体的供应可由排气阀116控制。可通过控制器102经由促动器118控制排气阀116的打开和关闭。
[0072]在本发明的一些实施例中,发动机100还包括涡轮增压器140。涡轮增压器140可联接至吸入端口 136、吸入歧管、或公共歧管中的任一个。图1的实施例示出联接至吸入端口 136的涡轮增压器140。涡轮增压器140可包括涡轮142和压缩机144。例如,图1描绘具有涡轮增压器140的发动机100,该涡轮增压器140包括布置在吸入端口 136中的压缩机144、和沿排气端口 138布置的涡轮142。通过排出气体流来操作涡轮142。可经由轴247通过涡轮142来至少部分地对压缩机144供能。涡轮增压器140使被吸引到吸入端口136中的周围空气的空气充填升压,以便在燃烧期间提供更大的充填密度,以增加功率输出和/或发动机操作效率。吸入端口 136的在压缩机144下游的部分可称作涡轮增压器140的高压侧。类似地,吸入端口 136的在压缩机144上游的部分可称作涡轮增压器140的高压侧。尽管图1中描述的实施例例示包括单个压缩机和单个涡轮的涡轮增压器140,但在本发明的其他实施例中,涡轮增压器140还可包括多个涡轮和压缩机级或多个单级涡轮和压缩机。
[0073]此外,在本发明的一些实施例中,发动机100可包括排出气体再流通(EGR)系统146。EGR系统146构造成使来自涡轮142上游的排气端口 138的排出气体的一部分前进至涡轮增压器140的压缩机144下游的吸入端口 136。EGR系统146包括EGR通道148,通过该EGR通道,排出气体可再流通至吸入端口 136。EGR系统146还可包括EGR阀150,以用于控制从排气端口 138再流通至吸入端口 136的排出气体的量。通过经由吸入端口 136将排出气体引导至缸106,用于燃烧的可用的吸入氧的量减少,从而降低燃烧火焰温度且减少形成。例如,EGR阀150可为由控制器102控制的开/关阀。在本发明的一些实施例中,EGR系统146还可包括EGR冷却器152,以在排出气体进入吸入端口 136之前降低其温度。如图1的示例实施例所示,EGR系统146为高压EGR系统。在本发明的其他实施例中,发动机100可额外地或备选地包括低压EGR系统。低压EGR系统可构造成使来自涡轮142下游的排出气体前进至压缩机144的上游。
[0074]为了辅助控制第一燃料的注射,系统101包括传感器154。在本发明的一个实施例中,传感器154可配置在第一燃料注射器128上,如图1所描绘的。在本发明的另一实施例中,传感器154可配置为接近第一燃料注射器128。传感器154的示例可包括但不限于声传感器、加速度
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