一种无蓄能容积且喷射压力可调的高压燃油供给系统及控制方法

本发明属于发动机，具体涉及一种无蓄能容积且喷射压力可调的高压燃油供给系统及控制方法。

背景技术：

1、供油系统是发动机正常运转的基础，提高燃油效率的关键因素。目前，燃油供给系统大多为共轨系统，其中包括高压共轨燃油系统、gdi燃油系统等，共轨系统以共轨管为高压燃油的储存容器，泵油过程与喷油过程相互独立，通过控制油泵电磁阀的开断时间调节进入共轨管的泵油量，同时通过控制喷油器电磁阀的开断时间调节喷油量。共轨管容积的大小影响喷油过程中喷油压力的波动变化，共轨管容积越大喷油压力波动越小。

2、然而，共轨管过大无法满足高紧凑的需求，共轨管过小则喷油压力波动大，割裂的泵油与喷油过程也会使得喷油过程中压力波动大，同时仅控制油泵阀门开断的时间，无法精确调整泵油量。因此，研究无蓄能容积系统、泵油与喷油相互结合的控制方法尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述问题，本发明提供了一种无蓄能容积且喷射压力可调的高压燃油供给系统及控制方法，省去了共轨系统中的共轨管，能够实现泵油与喷油的结合。

2、所述供油系统包括油箱、低压油管、低压油泵、燃油滤清器、高压油泵、高压油管、喷油器，其中高压油泵入油口处装有入口比例电磁阀、节流阀。

3、进一步的，所述供油系统为无蓄能容积系统，油箱、低压油泵、燃油滤清器依次由低压油管连接至高压油泵的入口比例电磁阀，入口比例电磁阀后连接节流阀，高压油泵出油口处与喷油器入油口处使用高压油管直接相连。

4、进一步的，所述高压油管留有压力监测口，用以安装压力传感器，监测高压油管内的压力。

5、进一步的，所述供油系统采用高压油泵进行燃油供给，区别于gdi燃油系统油泵入口处采用的开关电磁阀，所述高压油泵入口处采用比例电磁阀。

6、进一步的，所述比例电磁阀位于高压油泵的入口端，电磁阀通电后，电磁线圈产生磁力，可使柱塞位移，控制阀门关断的程度。

7、进一步的，所述节流阀位于入口比例电磁阀与泵腔之间，通过改变通道截面积调节流量和压力。

8、本发明提供的一种无蓄能容积且喷射压力可调的高压燃油供给系统的优势在于：与传统的gdi燃油系统相比，本发明供油系统的高压油泵入口阀门能够实现不同开度的调节，避免了只依靠阀门开断时间控制造成的泵油量过多的情况，使得泵油量的控制更加精准；同时，节流阀的使用降低了高压油泵入口阀门承受压降冲击的强度，延长阀门使用寿命。

9、本发明同时提供了一种无蓄能容积且喷射压力可调的高压燃油供给系统的控制方法。

10、本发明所述的控制方法通过监测高压油管中压力的变化，调节高压油泵入口阀门的开度大小以及喷油器电磁阀的开闭状态。

11、本发明所述的控制方法将高压油泵泵油过程分为两个阶段：泵油阶段ⅰ、泵油阶段ⅱ。

12、进一步的，所述泵油阶段ⅰ，通过在泵油前进行不同目标喷射压力、不同喷油脉宽、不同凸轮转速与泵油阶段ⅰ持续时间t1的标定，确定泵油起始点，所述目标喷射压力、喷射脉宽等由实际工程情况直接确定，在所述持续时间t1中，高压油泵入口阀门处于完全关闭的状态，当泵油阶段ⅰ结束时，高压油管的压力达到目标喷射压力。

13、进一步的，所述泵油阶段ⅱ，通过调节高压油泵入口阀门处于不同的开度，燃油一部分进入高压油管，一部分从入口阀门溢流返回油箱，同时控制喷油器喷油，泵油与喷油同时进行，所述泵油阶段ⅱ持续时间为t2与喷油脉宽相同，喷油器喷油结束落阀时间为柱塞运动的上止点。

14、进一步的，所述入口比例电磁阀不同开度的控制，依据斩波控制原理，改变阀门的控制电压，得到不同的维持电流，从而实现阀门不同开度的控制。

15、进一步的，所述入口比例电磁阀开度的大小与高压油泵的泵油能力、目标喷油量等有关，阀门开度大，溢流回油量多，供油量少；阀门度小，溢流回油量少，供油量多。

16、本发明提供的一种无蓄能容积且喷射压力可调的高压燃油供给系统的控制方法的优势在于：传统油泵的溢流过程入口阀门全开，造成泵腔内的压力突变，同时燃油回到低压油路会造成空化与较大的冲击，本发明控制方法在泵油阶段ⅱ中，阀门调节不同的开度，燃油部分回到低压油路，部分继续供给到喷油器，不会产生压力突变，同时，省去了传统供油系统的共轨管部分，整体结构更加紧凑；本发明控制方法将泵油与喷油相结合，在泵油过程中喷油，可使喷油过程中压力稳定。

技术特征：

1.一种无蓄能容积且喷射压力可调的高压燃油供给系统，所述燃油供给系统包括油箱(1)、低压油泵(2)、燃油滤清器(3)、低压油管(4)、高压油泵(5)、高压油管(6)、喷油器(7)，其中高压油泵(5)入油口处装有入口比例电磁阀(8)、节流阀(9)；

2.控制如权利要求1所述系统的方法，其特征在于：判断高压油管(6)中压力是否达到目标喷射压力，从而调节高压油泵入口比例电磁阀(8)的开度大小以及喷油器(7)电磁阀的开闭状态。

3.如权利要求2所述方法，其特征在于：入口阀门使用的比例电磁阀(8)，在供油阶段阀门全闭且控制该电磁阀通断时刻来实现燃油供给，在喷油阶段调节阀门不同开度实现不同喷射压力。

4.如权利要求2所述方法，其特征在于：将高压油泵泵油过程分为两个阶段：泵油阶段ⅰ、泵油阶段ⅱ；

技术总结
一种无蓄能容积且喷射压力可调的高压燃油供给系统及控制方法，属于发动机领域，所述系统为无蓄能容积系统，包括油箱、低压油管、低压油泵、燃油滤清器、高压油泵、高压油管、喷油器，其中高压油泵入口处装有比例电磁阀与节流阀，比例电磁阀能够实现不同开度的调节，节流阀可以降低高压油泵入口阀门承受压降冲击的强度。本发明通过高压油管上压力传感器采集的信号，判断是否达到目标喷射压力，将高压油泵泵油过程分为两个阶段：泵油阶段Ⅰ、泵油阶段Ⅱ，所述泵油阶段Ⅰ为建压过程，泵油建压起始点受目标喷射压力等因素影响；所述泵油阶段Ⅱ为泵喷结合过程，调节阀门不同开度的大小，实现燃油喷射压力的可调以及泵喷结合过程中压力的稳定。

技术研发人员：仇滔,张泽佳,雷艳,吴磊,仇怡威,闫新旺
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2025/2/27