本文所描述的主题涉及一种用于控制内燃机燃料供应系统的燃料泵的方法、控制器和计算机程序产品，以及内燃机燃料供应系统。需要解决的问题是没有提供能够在不同环境条件下供应各种类型的燃料而不形成气泡的高效燃料供应系统。该方法包括步骤：由第一测量装置测量燃料供应系统中的燃料的压力的；由第二测量装置测量燃料的温度；由第三测量装置测量燃料的物理参数；由控制单元基于测量到的燃料的物理参数来确定燃料类型，基于确定的燃料类型和测量到的温度来确定燃料的蒸汽压力，以及确定测量到的压力的压力幅度；由控制单元计算：作为确定的蒸汽压力、确定的压力幅度和预定的压力裕量之和的第一目标压力值，以及第一目标压力值与预定的第二目标压力值之间的压力差；如果计算的压力差大于零，则由控制单元基于计算的压力差，调整用于控制燃料泵的工作点的控制值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所描述的主题涉及一种用于控制内燃机燃料供应系统的燃料泵的方法、控制器和计算机程序产品，以及一种内燃机燃料供应系统。
技术介绍
1、为了减缓全球气候变化，必须大幅减少工业和运输中的co2排放。除了越来越多地使用电动驱动，车辆仍需要内燃机，以便能够覆盖更远的距离。
2、为了实现要求的co2减排，内燃机的生物燃料和所谓的电力燃料发挥了重要作用。生物燃料(例如乙醇)已经证明了其作为汽油替代物的重要性。目前，第二代乙醇(例如，可以从纤维素中获取的)的生产越来越重要。电力燃料是通过可再生能源中的氢与二氧化碳反应而产生的合成燃料。用于汽油发动机的液体电力燃料的示例包括甲醇和碳酸二甲酯(dmc)。预计这些合成燃料将来将以纯净形式和与常规燃料混合的方式在加油站提供。
3、然而，当在内燃机的燃料供应系统中处理不同类型的燃料时，必须考虑不同的燃料特性。特别地，必须考虑使用的燃料的蒸汽压力，以避免在燃料供应系统中形成气泡，气泡能够阻挡燃料喷射并对携带燃料的部件造成损害。在燃料供应系统(汽油直接喷射系统的低压侧)中形成的气泡可能被输送到高压侧，这些气泡在高压侧被压缩和内爆。如果气泡在喷射部件表面内爆，会导致空化腐蚀，对部件造成严重损坏。
4、因此，无论使用何种燃料，都需要有一个燃料供应系统来保证系统中的燃料压力始终高于蒸汽压力。
5、引用列表
6、专利文献
7、专利文献1：us 6,742,479 b2
技术实现思路
1、技术问题</p>2、专利文献1描述了一种用于二甲醚发动机的燃料供应系统，其中，通过压力进料泵，二甲醚被从燃料箱供给到高压燃料泵，同时被提升到饱和蒸汽压力或以上。燃料供应系统包括用于检测来自压力进料泵的二甲醚的状态的二甲醚检测装置，以及用于当通往高压燃料泵的燃料管内的二甲醚处于液态时驱动高压燃料泵的电子控制单元。
3、然而，专利文献1中公开的燃料供应系统具体设计为与二甲基醚一起工作，从而无法处理不同类型的燃料。
4、本文所描述的主题的目的是提供一种能够在不同环境条件下供应各种类型的燃料而不形成气泡的高效燃料供应系统。，该问题是由根据独立权利要求的标的物解决的。从属权利要求描述了进一步的优选发展。
5、问题解决方案
6、本文描述的主题包括用于控制用于内燃机的燃料供应系统的燃料泵的方法。方法包括通过第一测量装置测量燃料供应系统中的燃料的压力、通过第二测量装置测量燃料的温度以及通过第三测量装置测量燃料的物理参数的步骤。
7、随后，控制单元基于测量到的燃料的物理参数来确定燃料类型以及确定的燃料类型和测量到的温度来确定燃料的蒸汽压力。优选地，由第三测量装置测量/检测的燃料的物理参数可以是在燃料供应系统中的燃料的介电常数、密度和/或运动粘度。
8、下表1示出了各种燃料的物理参数的示例。显而易见的是，特别是各种燃料的介电常数明显不同。因此，通过测量介电常数可以可靠地检测燃料类型。
9、【表1】
10、
11、为了提高检测的准确性，还可以额外测量燃料供应系统中燃料的密度和运动粘度等其他物理参数。
12、当识别出燃料类型时，基于识别出的燃料类型和测量到的温度，来确定燃料的蒸汽压力。蒸汽压力的定义是在封闭系统中的给定温度下，蒸汽与其凝聚态相(固体或液体)处于热力学平衡时所施加的压力。在燃料供应系统中，这意味着如果燃料压力低于蒸汽压力，则会形成气泡。蒸汽压力是温度(温度越高，蒸汽压力越高)的函数，且在不同燃料之间变化。特别地，作为替代燃料发挥着重要作用的甲醇和乙醇具有比汽油更高的蒸汽压力。因此，为了在燃料供应系统中处理不同的燃料，需要确定所使用的燃料的蒸汽压力，以避免形成气泡。通过具体确定所使用的燃料在当前燃料温度下的蒸汽压力，可以将燃料供应系统中的燃料压力精确地调节到当前的状态。
13、额外地，控制单元确定测量的压力的压力幅度。燃料供应系统中的平均压力通常由压力波动/压力脉动叠加，例如由高压泵的振动活塞运动引起。必须考虑这种压力脉动，以确保燃料供应系统中发生的最低压力不低于蒸汽压力。通过在预定时间间隔内确定平均压力和最低测量压力，然后形成平均压力和最低压力之间的差值，可以根据测量的压力信号确定压力幅度。例如，预定的时间间隔可以在0.2到2秒的范围内。该过程可以在燃料供应系统运行过程中连续重复。
14、进一步地，控制单元将第一目标压力值计算为确定的蒸汽压力、确定的压力幅度和预定的压力裕量之和。预定压力裕量可以是保证第一目标压力始终高于蒸汽压力的安全裕量。预定的压力裕量可随燃料泵的温度和/或工作点而变化，以确保燃料泵不会超出其优化工作范围。例如，预定压力裕量可以在0.2bar至1bar的范围内。
15、通过将第一目标压力值计算为确定的蒸汽压力、确定的压力幅度和预定的压力裕量之和，来指定保证燃料供应系统中的燃料压力保持在蒸汽压力之上的当前有效的目标压力。
16、为了提供用于控制燃料泵的工作点的控制值，控制单元计算第一目标压力值与预定的第二目标压力值之间的压力差。当计算出的压力差大于零时，控制单元基于计算出的压力差，调整用于控制燃料泵工作点的控制值。换言之，控制单元将确定的第一目标压力值与预定的第二目标压力值进行比较，并调整用于控制燃料泵的工作点的控制值，使得在第一目标压力值大于预定的第二目标压力时，以较高的压力输送燃料。
17、上述方法防止由燃料蒸汽锁引起的燃料喷射故障，并将高压泵的入口阀和喷射系统的高压侧的空化腐蚀风险降至最低。此外，该方法通过测量燃料压力并确定相关联的蒸汽压力，避免不必要地增加目标压力，从而实现燃料泵的高效运行。
18、根据一方面，预定的第二目标压力值被存储在控制单元中作为燃料温度的函数。预定的第二目标压力可以被理解为基本目标压力值，该基本目标压力值通常在整个发动机特性曲线图上有效，但可以在某些发动机工作点和/或在某些环境条件下进行调整。
19、例如，第二目标压力值可以被存储在特性曲线中作为燃料温度的函数，从而在较高的燃料温度下输出较高的目标压力。或者，可以将第二目标压力值存储在特性曲线图中作为燃料温度和发动机转速的函数，以使目标压力在高发动机转速时被增加，以保持高压泵的输送速率。也可以在控制单元中提供多个特性曲线或特性曲线图，其中，存储用于不同的燃料的第二目标压力值。
20、这意味着所使用的燃料的蒸汽压力已经在一定程度上考虑在了第二目标压力值中，使得仅当从当前测量值确定的第一目标压力值超过第二目标压力值的具体情况下才调整燃料泵的控制值。
21、根据一方面，用于控制燃料泵的工作点的控制值可以首先通过pid控制器将计算出的压力差转换为控制值差来调节。换言之，pid控制器用于将压力差转换为适合于控制燃料泵的运行的值。使用pid控制器可以放大控制值差以响应当前检测到的大压力差。控制值差然后可以被加到现有的控制值中，优选地，基于本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于控制内燃机燃料供应系统的燃料泵的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定的第二目标压力值作为燃料温度的函数被存储在所述控制单元中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃料类型由所述控制单元基于测量到的所述燃料的物理参数，使用存储在所述控制单元中的作为燃料温度函数的第一组参考数据来确定。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃料的所述蒸汽压力由所述控制单元，使用存储在所述控制单元中的作为燃料类型和燃料温度函数的第二组参考数据来确定。
7.一种用于内燃机的燃料供应系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的燃料供应系统，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的燃料供应系统，其特征在于，
10.一种控制器，其特征在于，被配置为控制内燃机并进行如权利要求1所述的方法。
11.一种可存储在存储器中的计算机程序产品，其特征在于，包括指令，当所述指令由计算机执行时，所述指令使得所述计算机进行如权利要求1所述的方法。
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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于控制内燃机燃料供应系统的燃料泵的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定的第二目标压力值作为燃料温度的函数被存储在所述控制单元中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃料类型由所述控制单元基于测量到的所述燃料的物理参数，使用存储在所述控制单元中的作为燃料温度函数的第一组参考数据来确定。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃...
【专利技术属性】
技术研发人员：貌貌埃，安川义人，猿渡匡行，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫株式会社，
类型：发明
国别省市：
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