大气压力补偿型燃料压力控制系统的制作方法

文档序号:15176227发布日期:2018-08-14 18:27阅读:194来源:国知局

本发明总地涉及一种控制输送至燃料喷射器的燃料的燃料压力的系统,并且更具体地说涉及这样一种系统,在压力调节器将由燃料泵输出的燃料释放到燃烧储箱中的同时,该系统基于燃料的绝对压力来评估燃料储箱外部环境的大气压力。



背景技术:

已知一些燃料系统以绝对压力来测量燃料的压力。此种绝对压力通常由控制器(例如,发动机控制模块或ecm)控制为期望压力,且控制器基于来自大气压力传感器的读数来针对大气压力变化调节期望压力。期望针对大气压力变化来调节期望压力,以维持由在预定脉冲宽度下操作的喷射器输送的燃料量的一致性。然而,提供大气压力传感器会不期望地增大系统成本。替代地,相关的或仪表压力传感器可用于补偿大气压力变化。然而,当仪表压力传感器安装在靠近燃料泵的车辆下方环境中时,会产生问题,因为传感器的排放端口的堵塞会影响读数。



技术实现要素:

根据一个实施例,提供一种控制输送至燃料喷射器的燃料的燃料压力的系统。该系统包括燃料泵、绝对压力传感器、压力调节器以及控制器。燃料泵可操作,以改变由燃料泵输出的燃料的燃料压力。绝对压力传感器指示燃料的绝对压力。当燃料压力超过燃料储箱的储箱压力达到压力阈值时,压力调节器通过将由燃料泵输出的燃料释放到燃料储箱中来限制燃料压力。控制器与绝对压力传感器和燃料泵联通。控制器进行如下操作:周期性地在测试模式中操作燃料泵,在该测试模式中,燃料压力使得压力调节器释放由燃料泵输出的燃料;在压力调节器将由燃料泵输出的燃料释放到燃料储箱中的同时,基于绝对压力来评估燃料储箱外部的大气压力;以及在正常模式中操作燃料泵,在该正常模式中,控制燃料压力,以使得绝对压力对应于基于大气压力确定的期望压力。

通过阅读较佳实施例的以下详细描述,又一些特征和优点将变得更加清楚,这些较佳实施例仅仅借助非限制示例并且参照附图给出。

附图说明

现将参照附图借助示例来描述本发明,附图中:

图1是根据一个实施例的燃料压力控制系统的示意图;以及

图2是根据一个实施例的图1所示系统中呈现的数据的图表。

具体实施方式

图1示出控制输送至燃料喷射器16的燃料14的燃料压力12的系统10的非限制示例。在下文描述中会显而易见的是,这里描述的系统10相比现有技术的燃料控制系统是有利的,因为系统10仅仅使用绝对压力传感器22、即无需依赖于大气压力传感器或仪表压力传感器就能补偿系统10外部的环境气氛的大气压力18。

系统10包括燃料泵24,该燃料泵可操作以改变由燃料泵24输出的燃料14的燃料压力12。如本领域技术人员会认识到的是,能通过将可变脉冲宽度调制信号26(pwm-信号26)施加于燃料泵24来改变燃料压力12。

系统10还包括绝对压力传感器22,该绝对压力传感器指示燃料14的绝对压力28。也就是说,由绝对压力传感器22指示的绝对压力28并非是相对于大气压力18的数值,而是诸如零的一些固定绝对数值或者诸如一个大气的固定数值。

系统10还包括压力调节器30,当燃料压力12超过燃料储箱32的储箱压力34达到压力阈值36时,该压力调节器通过将由燃料泵24输出的燃料14释放到燃料储箱32中来限制燃料压力12。借助示例且不作限制,压力阈值36可以是三巴(3巴或约43.5psi)。如果储箱压力34是一巴(1巴),则压力调节器30处的燃料压力12会限制为四巴(4巴)。在该非限制示例中,压力阈值通过压力调节器30的弹簧和孔口结构来确定,但可认识到的是其它构造也是可能的。

系统10还包括控制器40,该控制器与绝对压力传感器22联通,以接收绝对压力28,且该控制器与燃料泵24联通以提供pwm信号26。控制器40可包括诸如微处理器的处理器(未确切示出)或其它控制电路,例如模拟和/或数字控制电路,包括本领域内技术人员熟知的用于处理数据的专用集成电路(asic)。控制器40可包括存储器(未确切示出),包括非易失性存储器,例如电可擦除可编程只读存储器(eeprom),用以存储一个或多个例程、阈值和捕捉的数据。该一个或多个例程可由处理器执行,以执行基于由控制器40从(但不限于)绝对压力传感器22所接收的信号来确定或产生pwm信号26的步骤。

例如,当车辆在山区中行驶至高海拔时,大气压力会下降并导致过量燃料喷射到车辆的发动机中,因为燃料喷射器16的从入口至出口的燃料14的压差已增大。为了补偿大气压力18中的变化,控制器40构造或编程为周期性地(例如,以五分钟间隔)在测试模式42中操作燃料泵24,在该测试模式中,燃料压力12(即,足够大)使得压力调节器30释放由燃料泵24输出的燃料。可通过将pwm信号26的百分比占空比增大至某一预定数值而使得在测试模式42期间启用压力调节器30,已知该预定数值足以将燃料压力12升高至启用压力调节器30来释放燃料14的量。

同时在测试模式42中,在压力调节器30将由燃料泵24输出的燃料14释放到燃料储箱32中的同时,控制器40基于由绝对压力传感器22指示的绝对压力28来评估燃料储箱32外部的大气压力18。如下文将更详细解释地是,存在若干方法,通过这些方法能了解或控制储箱压力34和大气压力18之间的关系。

一旦已知大气压力18,控制器40就构造或编程为在正常模式44中操作燃料泵24,在该正常模式中,例如通过改变pwm信号26的百分比占空比来控制燃料压力12,以使得绝对压力28对应于基于绝对压力18确定的期望压力46。例如,如果燃料14的横贯喷射器16的期望压差是2.3巴且大气压力18是1.0巴,则将期望压力确定为3.3巴。控制器40然后通过改变pwm信号26的百分比占空比来操作燃料泵24,以使得绝对压力26对应于(即,等于)期望压力46。然而,如果稍后在测试模式42中的周期操作指示大气压力18已降低至0.8巴,则期望压力46改变为3.1巴且燃料泵操作,以使得绝对压力对应于3.1巴。

图2说明系统10中呈现的数据随着时间的图表50的非限制示例。当系统10在时刻=0分钟时启始时,燃料泵24操作,以启用压力调节器30并且将绝对压力限制为大约4巴,这指示大气压力是大约1巴。然后,将期望压力46设定为上文所建议的3.3巴,且进行正常模式44来操作燃料泵24,以使得将绝对压力28控制为期望压力46。在时刻=5分钟时,测试模式42再次启用且大气压力18中的下降被确定。于是,期望压力降低,当系统10在正常模式44中操作时,这会对应地降低绝对压力28。在时刻=10分钟时,再次进行测试模式42,且检测到大气压力18升高,于是期望压力46升高。

以测试模式42进行操作的(各次)发生之间的5分钟间隔仅仅是建议性的,且应认识到的是,其它事件而非简单的时间流逝也可用于确定是否应执行测试模式42。例如,如果由发动机的闭环式燃料控制检测到加油误差变化,就可执行测试模式42来确定此种变化是否由于大气压力中的改变。

为了相对于大气压力18控制所要了解的储箱压力34,系统10可包括排气阀48,该排气阀在测试模式42期间将燃料储箱32联接于大气压力18。大多数车辆均装配有蒸发排放控制件,这些蒸发排放控制件包括滤罐和净化阀,该滤罐捕获燃料蒸汽,而该净化阀控制那些蒸汽被发动机的消耗。如果排气阀48打开而净化阀关闭,储箱压力34会基本上等于大气压力18。

因此,提供了控制输送至燃料喷射器的燃料的燃料压力的系统10、用于系统10的控制器40以及操作系统10的方法。系统10设置成用于燃料压力12的大气压力补偿,而无需提供单独的大气压力传感器或者相对或仪表压力传感器,已观察到地是,如果用于仪表压力传感器的排放部变脏或者以其它方式被阻塞的话,提供单独的大气压力传感器或者相对或仪表压力传感器会具有问题。

尽管就本发明的较佳实施例对本发明进行了描述,但本发明并不旨在受此限制,而是仅仅旨在下面权利要求书中阐释的范围。

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