内燃发动机的燃料喷射设备的控制系统转让专利

申请号 : CN200680013987.4

文献号 : CN101166896B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : J·彭萨J·阿克曼

申请人 : 瓦特西拉芬兰有限公司

摘要 :

一种用于内燃发动机的燃料喷射设备(1)的控制装置(2),该燃料喷射设备的控制装置包括至少两个燃料喷射器喷嘴(4),该燃料喷射器喷嘴(4)的喷射动作通过螺线管可控制,且燃料喷射设备的控制装置还包括至少两个设置成用于控制该螺线管的控制单元(2.1),该螺线管控制喷射动作。根据本发明,各个喷射器喷嘴上均设置有第一螺线管(5.1)以及第二螺线管(5.2),并且该第一螺线管以及第二螺线管连接到不同的控制单元(2.1)上。

权利要求 :

1.一种用于内燃发动机的燃料喷射设备(1)的控制装置(2),所述燃料喷射设备的控制装置包括至少两个燃料喷射器喷嘴(4),所述燃料喷射器喷嘴(4)的喷射动作能够利用螺线管控制,且所述燃料喷射设备的控制装置还包括至少两个设置成用于控制所述螺线管的控制单元(2.1),所述螺线管控制所述喷射动作,其特征在于,各个喷射器喷嘴上均设置有第一螺线管(5.1)和第二螺线管(5.2),并且所述第一螺线管和第二螺线管与不同的控制单元(2.1)连接。

2.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述螺线管与所述控制单元之间的控制连接设置成使得多个第一连接线(6.1)和多个第二连接线(6.2)与各个控制单元连接,所述第一连接线与所述第一螺线管连接,且所述第二连接线与所述第二螺线管连接。

3.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述控制单元包括通讯模块(2.2)、控制模块(2.3)以及诊断模块(2.4),所述通讯模块(2.2)设置成用于为各个连接线与所述控制模块之间或者为各个连接线与所述诊断模块之间形成通讯连接。

4.如权利要求3所述的控制装置,其特征在于,所述喷射器喷嘴的所述第一螺线管(5.1)与第一控制单元的所述控制模块(2.3)连接,由此所述控制模块设置成用于控制所述第一螺线管(5.1)的运行,而所述第二螺线管(5.2)与第二控制单元的所述诊断模块(2.4)连接,由此所述诊断模块设置成用于分析所述第二螺线管的运行,并且因此而分析所述喷射器喷嘴的运行。

5.一种用于控制内燃发动机(1)的燃料喷射系统的方法,燃料喷射系统的控制装置包括至少两个燃料喷射器喷嘴(4),所述燃料喷射器喷嘴的喷射动作能够通过螺线管控制,并且燃料喷射系统的控制装置还包括至少两个设置成用于控制所述螺线管(5.1、5.2)的控制单元(2.1),所述螺线管(5.1、5.2)控制所述喷射动作,其特征在于,第一螺线管(5.1)和第二螺线管(5.2)均用于运行各个喷射器喷嘴(4),并且不同的控制单元(2.1)分别控制所述第一螺线管(5.1)和第二螺线管(5.2)的运行。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一螺线管(5.1)控制所述喷射器喷嘴(4)的运行,而所述第二螺线管(5.2)监视所述喷射器喷嘴的运行。

7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,当所述第二螺线管(5.2)检测到所述喷射器喷嘴(4)的运行故障时,所述第二螺线管(5.2)改为控制所述喷射器喷嘴的运行。

说明书 :

内燃发动机的燃料喷射设备的控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种内燃发动机的燃料喷射设备的控制装置,该系统包括至少两个燃料喷射器喷嘴,该燃料喷射器喷嘴的喷射动作通过螺线管(solenoid)可控制,且还包括至少两个设置成用于控制螺线管的控制单元,该螺线管控制喷射动作。
[0002] 本发明同时涉及一种内燃发动机的燃料喷射系统控制方法,该燃料喷射系统包括至少两个燃料喷射器喷嘴,该燃料喷射器喷嘴的喷射动作利用螺线管可控制,并且还包括至少两个控制单元,用以控制螺线管,该螺线管控制燃料喷射器喷嘴的喷射动作。

背景技术

[0003] 电厂发动机以及船舶发动机尤其要求严格的可靠性。为了改善效率并且减少尾气排放,使用电子化控制的燃料喷射设备已变得更加普遍。然而,这种喷射设备导致降低可靠性的风险。典型地,通过对促动器及测量装置进行双倍甚至三倍化,设备的可靠性已经得到改善。在这种解决方案中,平行设备典型地平行电连接,然而,由于平行连接,某个设备的失效,能够通过产生与平行且完整的设备之间的干涉而防止实际的运行。比如,这种失效的设备能够将信号导体接地,从而使得系统不再运行。此外,在多系统中,仅仅由于设备数量的增加会导致失效的风险增加。

发明内容

[0004] 本发明的目标是提供一种用于内燃发动机的燃料喷射系统的控制系统,该系统在运行时可靠并且达到了一种较高的运行可靠性。
[0005] 根据本发明的燃料喷射设备的控制装置包括至少两个燃料喷射器喷嘴,该燃料喷射器喷嘴的喷射动作利用螺线管可控制,并且燃料喷射设备的控制装置还包括至少两个设置成用于控制螺线管的控制单元,该螺线管用于控制喷射器喷嘴的喷射动作。本发明的一个特征是:各个喷射器喷嘴上均设置有第一螺线管和第二螺线管,并且该第一螺线管和第二螺线管与不同的控制单元连接。该第一螺线管和第二螺线管连接到相同且共用的芯子(core)上,并且该第一螺线管与第二螺线管电流互相分开,即电性地彼此互相独立。
[0006] 驱动螺线管对中的螺线管的其中一个,对于移动螺线管的芯子是足够的。因此,在正常情形下,未被用于移动芯子的螺线管作为控制螺线管使用。这意味着由第一螺线管的驱动所引起的芯子移动在第二螺线管内感应出电流,该电流被控制单元所监视。在控制单元检测出芯子未动的情况下,喷射器喷嘴的运行控制移动到利用第二螺线管而发生。因此,当第二螺线管运行代替失效的第一螺线管时,发动机的运行仅仅在一次芯子移动未发生之后就得以正常化。
[0007] 根据本发明,螺线管与控制单元的控制连接设置成使得多个第一连接线和第二连接线与各个控制单元连接,该第一连接线与第一螺线管连接,且该第二连接线与第二螺线管连接。通过这种装置,既使控制单元因为某些原因而变得不起作用,失效也可以被避免。
[0008] 在根据本发明的装置中,各个控制单元包括通讯模块、控制模块以及诊断模块。该通讯模块设置成用于为各个连接线与控制模块之间或者为各个连接线与诊断模块之间形成数据通讯连接。在正常情形下,喷射器喷嘴的第一螺线管与第一控制单元的控制模块连接,从而使得控制模块设置成用于控制第一螺线管的运行,而第二螺线管与第二控制单元的诊断模块连接,从而使得诊断模块设置成用于分析第二螺线管的运行,并且因此而分析喷射器喷嘴的运行。
[0009] 在根据本发明的方法中,该方法用于控制内燃发动机的燃料喷射系统的运行,燃料喷射系统的控制装置包括至少两个燃料喷射器喷嘴,该燃料喷射器喷嘴的喷射动作利用螺线管可控制,并且燃料喷射系统的控制装置还包括至少两个控制单元,用于控制螺线管,该螺线管用于控制喷射器喷嘴的喷射动作,该第一螺线管和第二螺线管均用于运行各个喷射器喷嘴,并且第一喷嘴和第二喷嘴被不同的控制单元所控制。在正常情形下,第一螺线管驱动喷射器喷嘴的运行,而第二螺线管监视喷射器喷嘴的运行。在第二螺线管检测到喷射器喷嘴的运行故障的情况下,第二螺线管改为驱动喷射器喷嘴的运行。
[0010] 利用本发明,发动机运行过程中的故障可能性得以非常有效地减小。

附图说明

[0011] 在下文中,本发明通过举例的手段并参考示意性的附图而描述,在图中,图1展示了内燃发动机的燃料喷射装置的一个实施例。

具体实施方式

[0012] 图1示意性地展示了内燃发动机的燃料喷射设备1及其控制装置2。在这里,控制装置2包括多个控制单元2.1,该控制单元2.1实际上可以物理性地集成于一个公共单元内,该公共单元用虚线显示。燃料喷射设备包括与发动机的气缸3连接的喷射器喷嘴4。喷射器喷嘴的运行进而喷射动作是通过第一螺线管5.1以及第二螺线管5.2而得到控制的。在展示于图1的实施例中,螺线管设置成用于直接地在针体的销钉5.3处进行控制,但本发明的基本思想可以应用到比如用于控制由液压控制的喷射器喷嘴内的液压流体的控制压力的释放,在液压控制系统内的释放导致喷射器喷嘴针体的打开。
[0013] 各个喷射器喷嘴设置有一对螺线管5.1、5.2,该对螺线管中的第一螺线管5.1以及第二螺线管5.2设置成与芯子,即由它们所共享的销钉5.3连接。显然喷射器的装置可以在实际上变化,但基本上该销钉的移动对喷射器针体自身的移动具有影响。控制单元借助连接线6或类似物而与螺线管进行控制通讯。
[0014] 连接线6由多个第一连接线6.1以及多个第二连接线6.2所形成。该电缆用于使得第一连接线6.1将各个喷射器喷嘴的第一螺线管5.1连接到控制单元2.1上,并且使得第二连接线6.2将各个喷射器喷嘴的第二螺线管5.2连接到控制单元2.1上,并且进一步使得同样的喷射器喷嘴的螺线管对5.1、5.2的螺线管与不同的控制单元连接。
[0015] 各个喷射器喷嘴的所有螺线管的尺寸定制为和/或选择为使得各个螺线管能够单独实现销钉的移动,由此在正常情形下,螺线管中的其中之一可用于诊断目的。在实践中,这意味着在正常情形下,燃料喷射装置进而发动机,可利用该对螺线管的第一螺线管5.1而保持运行。因此,该对螺线管的第二螺线管5.2用于监视第一螺线管5.1的运行。此外,优选地,各对螺线管的第一螺线管以及第二螺线管连接到不同的控制单元2.1上。在正常情形下,与第二单元连接的控制单元设置成用于在诊断模式下相对于该螺线管而运行。
当第一螺线管导致销钉移动时,即喷射动作刚开始时,其可以在第二螺线管的电路中被检测到,该电路被处于诊断模式的第二控制单元检测到。
[0016] 各个控制单元包括通讯模块2.2,该通讯模块2.2控制连接线6与控制单元的其它模块之间的连接。除了通讯模块2.2之外,该控制单元包括至少一个控制模块2.3以及诊断模块2.4。根据本发明,通讯模块2.2具有关于喷射器喷嘴的螺线管5.1、5.2中的哪一个驱动喷射动作以及哪一个用于诊断的信息。通讯模块2.2使用该数据,用于创建各个连接线6与控制模块或者各个连接线6与诊断模块之间的通讯连接。因此,在实践中,第二螺线管5.2通过通讯模块2.2和/或由其控制的通讯模块,而为控制单元的诊断模块2.4提供信息,该信息涉及喷射器喷嘴的运行。由于诊断模块2.4检测到喷射器喷嘴的销钉5.3没有移动,即由于某些原因而存在第一螺线管的运行失效,某个运行基于该数据而被执行,以便将喷射器喷嘴的第二螺线管5.2投入使用到驱动喷射的动作中。在此运行过程中,与第二螺线管5.2连接的控制单元2.1的通讯模块2.4将连接引导至控制模块2.3,而不是诊断模块2.4,从而使得控制模块2.3使用第二螺线管2.4来驱动喷射动作。既使,引起第一螺线管无法运行的失效已发生在控制单元的控制模块内时,发动机仍可无故障地运转,因为螺线管对5.1、5.2与不同的控制单元连接。
[0017] 本发明并未限制于文中所描述的实施例中,但是在所附的权利要求的范围内,可以构思出本发明的多个修改实施例。