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燃油泵控制設(shè)備的制作方法

文檔序號(hào):5174411閱讀:393來源:國(guó)知局
專利名稱:燃油泵控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及燃油泵控制設(shè)備,該泵用來將燃油泵壓到內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射閥內(nèi)。
近來已出現(xiàn)汽車等用的商品化內(nèi)燃機(jī),其中燃油被直接噴射到燃燒室內(nèi)以資改進(jìn)燃油的經(jīng)濟(jì)性等。在這種發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)由于燃燒室內(nèi)有高壓力,要將燃油從噴射閥噴射到燃燒室內(nèi),必需在燃油噴射閥內(nèi)提供高的燃油壓力,因此要將增壓的燃油輸送給燃油噴射閥。這種高壓燃油泵例如在日本專利申請(qǐng)公報(bào)10-176618和10-176619號(hào)中曾有說明。在這些文件中說明的高壓燃油泵的構(gòu)造如

圖10所示。
高壓燃油泵101有一由于凸輪100的轉(zhuǎn)動(dòng)而在泵筒102內(nèi)往復(fù)移動(dòng)的柱塞104,而增壓室104由泵筒102和柱塞103形成。在增壓室104上有一吸入道107,連接到供給泵106上,用來從油箱105泵入燃油,還有一溢出道108用來將燃油導(dǎo)出增壓室104,并使燃油返回到油箱105內(nèi),此外尚有一輸出道110用來將燃油從增壓室104輸送到燃油噴射閥109。高壓燃油泵101有一溢流閥111,用來使增壓室104與吸入道107和溢出道108連通和中止連通。
當(dāng)溢流閥111開啟而柱塞103沿增壓室104容積增大的方向移動(dòng)(在圖10中為向下),即在高壓燃油泵的吸入沖程時(shí),燃油從吸入道107被吸入到增壓室104內(nèi)。當(dāng)溢流閥關(guān)閉而柱塞103在使增壓室容積減少的方向上移動(dòng)(在圖10中為向上),即在高壓燃油泵101的輸出沖程時(shí),增壓室104與吸入道107和溢出道108的通道被關(guān)閉,因此燃油從增壓室104通過輸出道110被輸送到燃油噴射閥109。
由于高壓燃油泵101只是當(dāng)溢流閥111在輸出沖程中保持關(guān)閉時(shí)(閉閥時(shí)間)才將燃油輸往燃油噴射閥109,因此燃油的輸出量是能夠調(diào)節(jié)的,只要通過對(duì)開始關(guān)閉溢流閥111的定時(shí)控制來調(diào)節(jié)溢流閥111的閉閥時(shí)間即可。換句話說,通過對(duì)開始關(guān)閉溢流閥111的定時(shí)的提前,便可延長(zhǎng)閉閥時(shí)間,從而可增加輸出的燃油量;而通過對(duì)開始關(guān)閉溢流閥111的定時(shí)的推遲,便可縮短閉閥時(shí)間,從而可減少輸出的燃油量。
由于高壓燃油泵101將供給泵106輸出的燃油增壓,并將增壓后的燃油輸往燃油噴射閥109,因此即使是在將燃油直接噴到燃燒室的內(nèi)燃機(jī)內(nèi),也能精確地噴射燃油。
在高壓燃油泵101的輸出沖程中,增壓室104的容積逐漸減小,當(dāng)溢流閥111將近關(guān)閉時(shí),在增壓室104的燃油傾向于同時(shí)從溢出道108和輸出道110流出。在這情況下將溢流閥111關(guān)閉時(shí),溢流閥111的關(guān)閉由于有上述燃油流動(dòng)的協(xié)助而被加速,造成相當(dāng)大的沖擊。隨著沖擊的增大,溢流閥111的操作噪聲(關(guān)閉閥門時(shí)產(chǎn)生的噪聲)也就增大。而且每當(dāng)溢流閥關(guān)閉時(shí),這個(gè)溢流閥111的操作噪聲都重復(fù)發(fā)生。
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),其所發(fā)出的操作噪聲如由空氣燃油混合物的燃燒等而發(fā)生的噪聲是相當(dāng)大的,而由溢流閥的不斷關(guān)閉、不斷發(fā)生的操作噪聲卻沒有那么大,因此不會(huì)使汽車的主人感到煩擾。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作噪聲變小時(shí),例如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí),不斷發(fā)生的溢流閥的操作噪聲就會(huì)相對(duì)地變大,以致不能對(duì)它忽視不顧。
發(fā)明概述因此,本發(fā)明的目的是要提供一種燃油泵的控制設(shè)備,它能減少溢流閥每一次關(guān)閉時(shí)所產(chǎn)生的操作噪聲。
按照本發(fā)明,燃油泵控制設(shè)備通過凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使柱塞和泵筒之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),根據(jù)這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng),改變?cè)鰤菏业娜莘e,從而控制燃油泵吸入到增壓室內(nèi)的燃油和輸往內(nèi)燃機(jī)燃油噴射閥的燃油。燃油泵包括一個(gè)溢流閥,它可將導(dǎo)致燃油流出增壓室的溢出道開啟和關(guān)閉。燃油泵控制設(shè)備通過對(duì)溢流閥的閉閥周期的控制來調(diào)節(jié)從燃油泵輸往燃油噴射閥的燃油量。本發(fā)明的燃油泵控制設(shè)備包括一個(gè)控制器,它能根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的載荷控制溢流閥,調(diào)節(jié)在預(yù)定期間內(nèi)完成從燃油泵輸出燃油的次數(shù),從而改變?nèi)剂蠂娚溟y在相應(yīng)期間內(nèi)噴燃油的次數(shù)。
正常情況下,在燃油泵的輸出沖程中,當(dāng)柱塞和泵筒之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)量與凸輪預(yù)定轉(zhuǎn)動(dòng)角度之比(今后將被稱為“凸輪速率”)增加時(shí),由燃油沿閥門關(guān)閉方向施加在溢流閥上的力增加,因此當(dāng)溢流閥關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的噪聲亦增大。當(dāng)凸輪的位置在凸輪從下止點(diǎn)為到上止點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)中接近凸輪的上止點(diǎn)時(shí),凸輪速率會(huì)隨之而減小。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)但燃油噴射量例于由于低載荷而較小時(shí),開始關(guān)閉溢流閥的定時(shí)可設(shè)在接近上止點(diǎn)時(shí)(即凸輪速率較低時(shí)),這樣溢流閥的閉閥時(shí)間便被縮短。在這情況下,由于溢流閥關(guān)閉而產(chǎn)生的噪聲雖然比發(fā)動(dòng)機(jī)在高載荷狀態(tài)下由于溢流閥關(guān)閉而產(chǎn)生的噪聲低,但在這情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)的操作噪聲例如燃燒噪聲等也被進(jìn)一步降低。因此,由于溢流閥的不斷關(guān)閉而不斷產(chǎn)生的操作噪聲(閥門關(guān)閉噪聲)相對(duì)地說便變大了(變得吵鬧了),這便是傳統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)有的情況。而在本發(fā)明中在該普通技術(shù)中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)噪音變得較高的發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工況期間,每次完成的從高壓燃油泵輸出的燃油中噴射燃油的次數(shù)是可以減少或增加的。如果每次完成的燃油輸出中噴射燃油的次數(shù)被減少,那么一次完成的燃油輸出中所需輸出的燃油量就被減少,致使開始關(guān)閉溢流閥的定時(shí)能被延遲。因此在溢流閥關(guān)閉時(shí)由于凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)造成的柱塞的升程(即凸輪速率)隨之減少,致使燃油沿閥門關(guān)閉方向施加在溢流閥上的力減少。如果每次完成的燃油輸出中燃油的噴射次數(shù)被增加,那么由于一次完成的燃油輸出中需要增加輸出的燃油量,可將開始關(guān)閉溢流閥的定時(shí)提前,這樣雖然在關(guān)閉溢流閥時(shí)會(huì)使產(chǎn)生的噪聲增大。但在一預(yù)定期間內(nèi)可將溢流閥的關(guān)閉次數(shù)減少,使發(fā)生閥門關(guān)閉噪聲的次數(shù)減少。
在本發(fā)明的燃油泵控制設(shè)備中,在內(nèi)燃機(jī)以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制器可減少每次完成的燃油輸出中噴射燃油的次數(shù)。
因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)、其間不斷發(fā)生的操作噪聲容易相對(duì)地變響時(shí),由于每次完成的燃油輸出中噴射燃油的次數(shù)被減少,從而一次完成的燃油輸出所需輸出的燃油量可減少。于是,開始關(guān)閉溢流閥的定時(shí)可被設(shè)定得離開上止點(diǎn)更近,以致在溢流閥關(guān)閉時(shí)的凸輪速率可進(jìn)一步被降低,因此,由于關(guān)閉溢流閥而產(chǎn)生的噪聲可進(jìn)一步被降低。用這種方式可降低溢流閥產(chǎn)生的噪聲,從而相應(yīng)于溢流閥的不斷關(guān)閉而不斷產(chǎn)生的噪聲都可被降低。
另外,控制器可減少每次完成的燃油輸出中噴射燃油的次數(shù),至少在內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)是如此。
因此,在空轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,其時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作噪聲如燃燒噪聲等十分低,但由于溢流閥的不斷關(guān)閉而不斷產(chǎn)生的操作噪聲也能被降低,因此不會(huì)相對(duì)地變響。
在本發(fā)明的燃油泵控制設(shè)備中,在內(nèi)燃機(jī)以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制器可將每次完成的燃油輸出中噴射燃油的次數(shù)設(shè)定為一。
因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)、其間不斷發(fā)生的操作噪聲容易相對(duì)地變響時(shí),由于每次完成的燃油輸出中噴射燃油的次數(shù)被設(shè)定為一,從而一次完成的燃油輸出所需輸出的燃油量可減少。于是,開始關(guān)閉溢流閥的定時(shí)可被設(shè)定得離開上止點(diǎn)更近,以致在溢流閥關(guān)閉時(shí)的凸輪速率可進(jìn)一步被降低,因此,由于關(guān)閉溢流閥而產(chǎn)生的噪聲可進(jìn)一步被降低。用這種方式可降低溢流閥產(chǎn)生的噪聲,從而相應(yīng)于溢流閥的不斷關(guān)閉而不斷產(chǎn)生的噪聲都可被降低。
另外,控制器可將每次完成的燃油輸出中噴射燃油的次數(shù)設(shè)定為一,至少在內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)是如此。
因此,在空轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,其時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作噪聲如燃燒噪聲等十分低,但由于溢流閥的不斷關(guān)閉而不斷產(chǎn)生的操作噪聲也能被降低,因此不會(huì)相對(duì)地變響。
在本發(fā)明的燃油泵控制設(shè)備中,在內(nèi)燃機(jī)以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制器可增加每次完成的燃油輸出中噴射燃油的次數(shù)。
因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)、其間不斷發(fā)生的操作噪聲容易相對(duì)地變響時(shí),這時(shí)可將一個(gè)預(yù)定時(shí)間段內(nèi)完成燃油輸出的次數(shù)減少,便可使由于溢流閥關(guān)閉而產(chǎn)生噪聲的次數(shù)減少。由于每次完成的燃油輸出中噴射燃油的次數(shù)被增加,從而一次完成的燃油輸出所需輸出的燃油量需增加。于是,需要將開始關(guān)閉溢流閥的定時(shí)提前,這樣會(huì)使溢流閥關(guān)閉時(shí)的凸輪速率增大,從而使關(guān)閉溢流閥時(shí)產(chǎn)生的噪聲變大。但由于在一預(yù)定期間內(nèi)可將溢流閥的關(guān)閉次數(shù)減少,使發(fā)生閥門關(guān)閉噪聲的次數(shù)減少,因此由于溢流閥的不斷關(guān)閉而不斷產(chǎn)生的噪聲可被降低。
另外,控制器可增加每次完成的燃油輸出中噴射燃油的次數(shù),至少在內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)是如此。
因此,在空轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,其時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作噪聲如燃燒噪聲等十分低,但由于溢流閥的不斷關(guān)閉而不斷產(chǎn)生的操作噪聲也能被降低,因此不會(huì)相對(duì)地變響。
從下面結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)先實(shí)施例所作的說明,可以知道本發(fā)明的上述這些和其他一些目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中相同的標(biāo)號(hào)用來表示相同的零件。在附圖中圖1為采用按照第一實(shí)施例的高壓燃油泵控制設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)的剖視圖;圖2為圖1所示發(fā)動(dòng)朵的示例性燃油供應(yīng)設(shè)備的略圖;圖3A和3B為曲線圖分別指出升程和凸輪速率對(duì)驅(qū)動(dòng)高壓燃油泵的凸輪的相位變化的關(guān)系;圖4為方塊圖示出控制設(shè)備的電路構(gòu)造;圖5為曲線圖示出輸出燃油量(即最終燃油噴射量Qfin)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和開始關(guān)閉電磁溢流閥的定時(shí)之間的關(guān)系;圖6A和6B為時(shí)間圖,指出在第一實(shí)施例中當(dāng)燃油從高壓燃油泵輸出和當(dāng)燃油從燃油噴射閥噴出時(shí)在輸出管內(nèi)燃油壓力P的變化;圖7為流程圖,示出在第一實(shí)施例中確定提前供給項(xiàng)的程序;圖8為流程圖,示出在第二實(shí)施例中確定提前供給項(xiàng)的程序;圖9A和9B為時(shí)間圖,示出在第二實(shí)施例中當(dāng)燃油從高壓燃油泵輸出和當(dāng)燃油從燃油噴射閥噴出時(shí)在輸出管內(nèi)燃油壓力P的變化;及圖10為傳統(tǒng)的高壓燃油泵的略圖。
第一實(shí)施例下面結(jié)合圖1到7說明將本發(fā)明應(yīng)用到汽車上一臺(tái)直列四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上的第一示范實(shí)施例。
參閱圖1,發(fā)動(dòng)機(jī)11具有四個(gè)活塞12(在圖1中只能見到一個(gè))可在氣缸體11a內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。活塞12被設(shè)置在相應(yīng)的氣缸內(nèi)。活塞12通過連桿13被連接到曲軸14即發(fā)動(dòng)機(jī)11的輸出軸上。這樣,活塞12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)就被連桿13轉(zhuǎn)換成曲軸14的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
有一信號(hào)轉(zhuǎn)子14a被連結(jié)在曲軸14上。在信號(hào)轉(zhuǎn)子14a的外周邊部上環(huán)繞曲軸14的軸線以相等的角度間隔開排列著多個(gè)突出部14b。在信號(hào)轉(zhuǎn)子14a的一側(cè)設(shè)有曲柄位置傳感器14c。當(dāng)曲軸14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),信號(hào)轉(zhuǎn)子14a的突出部14b順次經(jīng)過曲柄位置傳感器14c。相應(yīng)于每一個(gè)經(jīng)過的突出部14b,曲柄位置傳感器14c輸出一個(gè)脈狀檢測(cè)信號(hào)。
氣缸頭15設(shè)置在氣缸體11a的上端。在氣缸體15和每一個(gè)活塞12之間形成一個(gè)燃燒室16。每一個(gè)燃燒室16都被連接到一個(gè)進(jìn)氣道32和一個(gè)排氣道33。每一燃燒室16與進(jìn)氣道32的連通和關(guān)閉是由開、關(guān)一個(gè)相應(yīng)的進(jìn)氣閥19來完成的。而每一個(gè)燃燒室16與排氣道33的連通和關(guān)閉是由開、關(guān)一個(gè)相應(yīng)的排氣閥20來完成的。
氣缸頭15可旋轉(zhuǎn)地支承著一根進(jìn)氣凸輪軸21和一根排氣凸輪軸22以便按開、閉方向上驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣閥19和排氣閥20。進(jìn)氣凸輪軸21和排氣凸輪軸22通過定時(shí)帶、齒輪(均未示出)等被連接到曲軸14上,使曲軸的旋轉(zhuǎn)通過定時(shí)帶、齒輪等被傳送到凸輪軸21、22上。進(jìn)氣凸輪軸21的旋轉(zhuǎn)使進(jìn)氣閥19開、關(guān),而排氣凸輪軸22的旋轉(zhuǎn)使排氣閥20開、關(guān)。
有一凸輪位置傳感器21b設(shè)在進(jìn)氣凸輪軸21一側(cè)的氣缸頭15上。該傳感器21b檢測(cè)設(shè)在進(jìn)氣凸輪軸21上的外周面上的突出部21a。當(dāng)進(jìn)氣凸輪軸21旋轉(zhuǎn)時(shí),其上的突出部21a在凸輪位置傳感器21b的旁邊經(jīng)過,凸輪位置傳感器21b就在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)輸出檢測(cè)信號(hào)。
有一用來調(diào)節(jié)吸入到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)空氣量的節(jié)流閥23被設(shè)置在進(jìn)氣道32的上游部?jī)?nèi)。節(jié)流閥23的開啟程度可根據(jù)加速器腳蹬位置傳感器26檢測(cè)到的加速器腳蹬25的壓下量(加速器操作量)控制節(jié)流閥電機(jī)24的驅(qū)動(dòng)來調(diào)節(jié)。通過對(duì)節(jié)流閥23開啟的調(diào)節(jié),就可使吸入到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的空氣量得到調(diào)節(jié)。有一用來檢測(cè)進(jìn)氣道32內(nèi)壓力的真空傳感器36設(shè)置在節(jié)流閥23下游的一部分吸入道32。真空傳感器36輸出的檢測(cè)信號(hào)相應(yīng)于在進(jìn)氣道32檢測(cè)到的壓力。
氣缸頭15還設(shè)有燃油噴射閥40用來將燃油噴射到相應(yīng)的燃燒室16內(nèi),和火花塞41用來點(diǎn)燃裝入到相應(yīng)的燃燒室16內(nèi)的空氣燃油混合物。當(dāng)燃油從燃油噴射閥40被噴射到相應(yīng)的燃燒室16內(nèi)時(shí),噴入的燃油通過進(jìn)氣道32與吸入到燃燒室16內(nèi)的空氣混合,從而在燃燒室16內(nèi)形成空氣和燃油的混合物,可用相應(yīng)的火花塞點(diǎn)燃。燃燒后生成的氣體被排放到排氣道33內(nèi)。
在發(fā)動(dòng)機(jī)11內(nèi),燃燒模式根據(jù)其運(yùn)轉(zhuǎn)情況可分層充氣燃燒模式和均勻燃燒模式之間轉(zhuǎn)換.當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)是在高速和高載荷區(qū)域內(nèi)進(jìn)行時(shí)即需要高功率時(shí)可用均勻燃燒模式。在該模式中,燃油是在進(jìn)氣沖程中噴射到每一燃燒室內(nèi)形成一個(gè)均勻混合的空氣燃油混合物,這個(gè)均勻混合物的燃燒可產(chǎn)生高功率。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)是在低載荷和低速的區(qū)域內(nèi)時(shí),其實(shí)并不需要高功率,可用分層充氣燃燒模式。在該模式中,燃油是在壓縮沖程中噴射到每一燃燒室16內(nèi)的,其實(shí)是將富含燃油的混合物噴射到火花塞41的附近,因此能良好地點(diǎn)燃,盡管從每一燃燒室16內(nèi)混合物總量的平均空氣燃油比來看是一個(gè)相當(dāng)貧油的比率,即要比理論的空氣燃油比高得多的比率,但也能成功地點(diǎn)燃。
為了在分層充氣燃燒模式中使混合物的空氣燃油比達(dá)到在理論的空氣燃油比的盆油的一側(cè),可將節(jié)流閥23的開度設(shè)定在一個(gè)比在均勻燃燒模式中大的值(趨向敞開端)。因此在分層充氣燃燒模式中,發(fā)動(dòng)機(jī)的泵壓損失可減少,燃油經(jīng)濟(jì)性可提高。這樣,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況來改變?nèi)紵J娇梢援a(chǎn)生所需的發(fā)動(dòng)機(jī)出力并改進(jìn)燃油的經(jīng)濟(jì)性。
在上述直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)11中,供給燃油噴射閥40的燃油壓力被設(shè)定在較高值,為的是克服燃燒室16內(nèi)的高壓將燃油噴射到燃燒室16內(nèi)。下面將結(jié)合圖2詳細(xì)說明將高壓燃油供到燃油噴射閥40的發(fā)動(dòng)機(jī)11的供油設(shè)備的構(gòu)造。
如圖2所示,發(fā)動(dòng)機(jī)11的供油設(shè)備有一供給泵46用來從油箱45中壓出燃油,和一高壓燃油泵47用來使供給泵46所供的燃油增壓并將增壓的燃油輸送到燃油噴射閥40。在本實(shí)施例中由供給泵提供的燃油的壓力,例如被設(shè)定為0.3MPa。
高壓燃油泵47有一柱塞48b可根據(jù)連結(jié)在排氣凸輪軸上的凸輪22a的轉(zhuǎn)動(dòng)在泵筒48a內(nèi)往復(fù)移動(dòng)。凸輪22a有四個(gè)等角間隔環(huán)繞排氣凸輪軸22排列的凸輪凸角。當(dāng)排氣凸輪軸22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),柱塞48b根據(jù)凸輪凸角22b在泵筒48a內(nèi)往復(fù)移動(dòng)。
曲軸14每轉(zhuǎn)兩圈(720°),排氣凸輪軸22轉(zhuǎn)動(dòng)一圈(360°)。排氣凸輪軸22每轉(zhuǎn)一圈,柱塞48b往復(fù)四次。而曲軸14每轉(zhuǎn)兩圈(720°),從燃油噴射閥40將燃油噴射到相應(yīng)的燃燒室16內(nèi)要完成四次。因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)11內(nèi),高壓燃油泵47的柱塞48b每往復(fù)一次,燃油噴射便要完成一次。
高壓燃油泵47有一由泵筒48a和柱塞48b形成的增壓室49,其容積隨著柱塞48b的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而變。增壓室49通過一個(gè)低壓燃油通道50被連接到供給泵46上。低壓燃油通道50在其一部分路徑上有一壓力調(diào)節(jié)器51用來在低壓燃油通道50內(nèi)保持一個(gè)恒定的壓力(0.3MPa)。增壓室通過一個(gè)高壓燃油通道52和一個(gè)止回閥52a與輸出管53連通,與發(fā)動(dòng)機(jī)11各個(gè)氣缸對(duì)應(yīng)的燃油噴射閥40都連接在輸出管53上。
輸出管53設(shè)有燃油壓力傳感器55用來檢測(cè)在輸出管53內(nèi)燃油的壓力。輸出管53通過一個(gè)止回閥50a與低壓燃油通道50連通。當(dāng)燃油壓力傳感器55檢測(cè)出的燃油壓力過高時(shí),止回閥50a開啟,使燃油從輸出管53流到低壓燃油通道50內(nèi)。但低壓燃油通道內(nèi)的壓力仍由壓力調(diào)節(jié)器51保持在恒定的壓力(0.3MPa)上。因此,止回閥50a和壓力調(diào)節(jié)器51可防止在輸出管53內(nèi)的壓力過分增高。
高壓燃油泵47設(shè)有電磁溢流閥54,該閥可在低壓燃油通道50和增壓室49之間開通和關(guān)閉。電磁溢流閥54有一電磁螺線管54a,控制施加在電磁螺線管54a上的電壓便可使電磁溢流閥54開通和關(guān)閉。即當(dāng)停止對(duì)電磁溢流閥54a供電時(shí),該閥便能克服螺旋彈簧54b的拉力而開啟,致使增壓室49與低壓燃油通道50連通。
當(dāng)電磁溢流閥處在上述狀態(tài)下,而柱塞48b向擴(kuò)大增壓室49容積的方向移動(dòng)時(shí),即當(dāng)高壓燃油泵47進(jìn)行吸油行程時(shí),燃油便從供給泵46壓出,通過低壓燃油通道50被抽吸到增壓室49內(nèi)。然后,當(dāng)柱塞48b在減少增壓室容積的方向上移動(dòng)時(shí),即當(dāng)高壓燃油泵47進(jìn)行輸油行程時(shí),電磁溢流閥重新被充電,以致該閥克服螺旋彈簧54b的力而被關(guān)閉,因此在低壓燃油通道50和增壓室49之間就不再連通。在溢流閥被關(guān)閉后,燃油就從增壓室49輸出,流往燃油噴射閥40。
這樣,高壓燃油泵47就將由供給泵46供給的燃油增壓到一個(gè)高的壓力f,例如為12MPa。由于增壓的燃油通過高壓燃油通道52和輸出管53被輸送到燃油噴射閥40上,因此燃油能克服燃燒室16內(nèi)的高壓,直接被噴射到燃燒室16內(nèi)。
高壓燃油泵47每次進(jìn)行燃油輸出操作從燃油噴射閥上噴射燃油的次數(shù),和在柱塞48b一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)中高壓燃油泵輸出燃油的數(shù)量是可以用控制電磁溢流閥54的方法來調(diào)節(jié)的。
在高壓燃油泵47的輸油行程中,從高壓燃油泵輸出的燃油能被停止,只要將電磁溢流閥54保持在開啟狀態(tài)而不是讓它關(guān)閉即可。每當(dāng)曲軸14轉(zhuǎn)動(dòng)720°,燃油從燃油噴射閥40被噴出四次,并且柱塞48b被往復(fù)移動(dòng)四次。高壓燃油泵47每次進(jìn)行燃油輸出操作從燃油噴射閥40上噴射燃油的次數(shù)是能夠調(diào)節(jié)的,只要在柱塞48b每四次往復(fù)運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)數(shù)目合適的輸油行程中將電磁溢流閥54保持在開啟狀態(tài)而不讓它關(guān)閉即可。
例如,如果電磁溢流閥54在柱塞48b的四次往復(fù)運(yùn)動(dòng)中的每一個(gè)輸油行程中被關(guān)閉,那么每次完成燃油輸出時(shí)完成的燃油噴射次數(shù)為一。如果電磁溢流閥54在柱塞48b的四次往復(fù)運(yùn)動(dòng)中的每隔一個(gè)輸油行程中被關(guān)閉,那么每次完成燃油輸出時(shí)完成的燃油噴射次數(shù)就成為二。在這情況下,完成燃油噴射兩次所需的燃油量必須一次完成輸出并將它輸往輸出管53,因此每次完成燃油輸出時(shí)的燃油輸出量與每次完成燃油輸出時(shí)完成燃油的噴射次數(shù)只是為一的情況相比必需加倍。
在柱塞48b的一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)中輸往輸出管53的燃油量是能夠調(diào)節(jié)的,辦法是在高壓燃油泵的輸出行程中通過對(duì)開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)的控制來調(diào)節(jié)電磁溢流閥的閉閥時(shí)間。那就是說,如果將開始關(guān)閉閥門54的定時(shí)提前,電磁溢流閥54的閉閥時(shí)間將會(huì)延長(zhǎng),致使輸出的油量增加。如果將開始關(guān)閉閥門54的定時(shí)延遲,電磁溢流閥的閉閥時(shí)間將被縮短,致使輸出的油量減少。
如上所述,調(diào)節(jié)每次完成從高壓燃油泵47輸出燃油時(shí)完成的燃油噴射次數(shù)并調(diào)節(jié)在柱塞48b的一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)中從高壓燃油泵47輸出的燃油量便可將輸出管53的燃油壓力控制到一個(gè)目標(biāo)燃油壓力上,這個(gè)目標(biāo)燃油壓力可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)確定。
下面結(jié)合圖3A和3B說明凸輪凸角22b的外形設(shè)計(jì)。圖3A為一曲線圖指出柱塞48b高度的變化對(duì)凸輪22a相位的變化。圖3B為一曲線圖指出凸輪速率的變化對(duì)凸輪22a相位的變化,也就是,柱塞48b高度的變化對(duì)凸輪22a的轉(zhuǎn)動(dòng)。
凸輪22a的凸輪凸角是這樣制成的,使柱塞48b的高度隨著凸輪22a相位的變化如圖3A所示那樣變化。在凸輪22a從下止點(diǎn)100、140(BDC)轉(zhuǎn)到上止點(diǎn)130(TDC)的過程中(即在輸油沖程θ中),柱塞48b的升高逐漸增加如曲線160所示。在凸輪22a從上止點(diǎn)130轉(zhuǎn)到下止點(diǎn)100、140的過程中(即在吸油過程中),柱塞48b的升高逐漸減少如曲線160所示。
在正方向上的凸輪速率在輸油行程的前半部是漸增的,而在輸油行程的后半部是漸減的,如同曲線150所示。另外,在負(fù)方向上的凸輪速率在吸油行程的前半部是漸增的,而在吸油行程的后半部是漸減的,如同曲線150所示。因此在輸油行程中凸輪的旋轉(zhuǎn)位置接近上止點(diǎn)時(shí),凸輪速率將隨著凸輪22a的接近上止點(diǎn)130而減少。
燃油是在輸油行程中的120處用關(guān)閉電磁溢流閥54的方法從高壓燃油泵47輸出的,然后當(dāng)輸出沖程結(jié)束時(shí)即當(dāng)?shù)竭_(dá)上止點(diǎn)130時(shí)開啟電磁溢流閥54。用這種方式來操作電磁溢流閥54,便可將燃油從高壓燃油泵47輸送到燃油噴射閥40。從高壓燃油泵47輸出的燃油量可以通過改變電磁溢流閥的關(guān)閉定時(shí),調(diào)節(jié)其閉閥時(shí)間θ來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
從高壓燃油泵47輸出的燃油量相當(dāng)于圖3B中畫有剖面線部分110的面積。這個(gè)畫有剖面線部分110的面積隨著電磁溢流閥的時(shí)間(θ)而變。更具體點(diǎn)說,如果將開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)120提前,使電磁溢流閥54的閉閥時(shí)間θ延長(zhǎng),那么畫有剖面線部分110的面積就增加,從而從高壓燃油泵47輸出的燃油量便增加。如果將開始關(guān)閉閥門54的定時(shí)延遲,使電磁溢流閥的閉閥時(shí)間縮短,那么畫有剖面線部分110的面積就減少,從而從高壓燃油輸出的燃油量便減少。
在發(fā)動(dòng)機(jī)以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如空轉(zhuǎn)時(shí),其實(shí)噴射的燃油量減少,在輸油行程中開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)120可被移動(dòng)到更為靠近上止點(diǎn)130,即控制是在一個(gè)接近上止點(diǎn)130的預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成的。在這預(yù)定時(shí)間內(nèi),凸輪速率150隨著凸輪22a的上止點(diǎn)130的接近而減少。因此,當(dāng)開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)120被延遲時(shí),在閥門關(guān)閉時(shí)的凸輪速率減少。
下面結(jié)合圖4說明高壓燃油泵47的控制設(shè)備的電路構(gòu)造。
控制設(shè)備有一電子控制裝置(今后被稱為ECU)92用來完成發(fā)動(dòng)機(jī)11運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的控制,例如燃油噴射控制、燃油壓力控制等等。ECU是由一個(gè)具有ROM(只讀存儲(chǔ)器)93、CPU(中央處理器)94、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)95、后備RAM 96等的運(yùn)算邏輯電路構(gòu)成的。
ROM 93為一存儲(chǔ)器存儲(chǔ)著各種控制程序以及在執(zhí)行這些程序時(shí)有關(guān)的圖譜等。CPU 94根據(jù)控制程序和存儲(chǔ)在ROM 93中的圖譜執(zhí)行各種操作。RAM 95為一存儲(chǔ)器用來暫時(shí)存儲(chǔ)操作的結(jié)果、從各傳感器輸入的數(shù)據(jù)等。后備RAM 96為一不易丟失的存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)11被停止時(shí)需要保存的數(shù)據(jù)等。ROM 93、CPU 94、RAM 95和后備RAM96被互相連接在一起并通過總線97被連接到外部輸入電路98和外部輸出電路99上。
外部輸入電路98被連接到曲柄位置傳感器14c、凸輪位置傳感器21b、加速器腳蹬位置傳感器26、真空傳感器36、和燃油壓力傳感器55等上。外部輸出電路99被連接到節(jié)流閥電機(jī)24、燃油噴射閥40、和電磁溢流閥54等上。
如上構(gòu)造的ECU 92,根據(jù)來自曲柄位置傳感器14c的檢測(cè)信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速NE;根據(jù)來自加速器腳蹬位置傳感器26的檢測(cè)信號(hào)確定加速器操作量ACCP;并根據(jù)來自真空傳感器36的檢測(cè)信號(hào)確定吸入壓力PM。在分層充氣燃燒模式中,ECU 92根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和加速器操作量ACCP計(jì)算出基本燃油噴射量Qbse。在均勻燃燒模式中,ECU 92根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和吸入壓力PM計(jì)算出基本燃油噴射量Qbse。
在分層充氣燃燒模式中,ECU 92驅(qū)動(dòng)并控制燃油噴射閥40使一個(gè)與根據(jù)基本燃油噴射量Qbse確定的最終燃油噴射量Qfin相當(dāng)?shù)娜加土吭诎l(fā)動(dòng)機(jī)11每一氣缸的壓縮沖程中被噴射。在均勻燃燒模式中,ECU 92驅(qū)動(dòng)并控制燃油噴射閥,使一個(gè)與根據(jù)基本燃油噴射量Qbse確定的最終燃油噴射量Qfin相當(dāng)?shù)娜加土吭诎l(fā)動(dòng)機(jī)11每一個(gè)氣缸的吸氣沖程中被噴射。
從每一個(gè)燃油噴射閥40噴射地燃油量是由輸出管53內(nèi)的燃油壓力P和燃油噴射的持續(xù)時(shí)間來確定的。因此,最好將根據(jù)來自燃油壓力傳感器55的檢測(cè)信號(hào)確定的燃油壓力保持為根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)情況確定的目標(biāo)燃油壓力P0。但由于每次完成燃油噴射時(shí),在輸出管53內(nèi)的燃油壓力都會(huì)降落,因此必需在每一個(gè)預(yù)定的曲柄角(凸輪22a的每一個(gè)預(yù)定的凸輪角)從高壓燃油泵47將燃油輸送到輸出管53。
正常情況下,ECU 92根據(jù)來自曲柄位置傳感器14c和凸輪位置傳感器21b的檢測(cè)信號(hào)控制高壓燃油泵47的電磁溢流閥54,使凸輪每半轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)動(dòng)180°)燃油被輸出一次,其實(shí)燃油噴射被完成兩次。在這情況下,燃油的輸出是由關(guān)閉電磁溢流閥54來完成的,關(guān)閉時(shí)刻與凸輪22a的每隔一個(gè)凸輪凸角22b對(duì)應(yīng),而不是與每一個(gè)凸輪凸角22b對(duì)應(yīng)。在這情況下在輸出管53內(nèi)燃油壓力的變遷將結(jié)合圖6A來說明。
如圖6A所示,當(dāng)電磁溢流閥54開始關(guān)閉時(shí),燃油從高壓燃油泵47被輸出,使輸出管53內(nèi)的燃油壓力從一個(gè)比目標(biāo)燃油壓力P0低的值變成一個(gè)比目標(biāo)燃油壓力P0高的值。然后當(dāng)電磁溢流閥54被開啟時(shí),燃油壓力停止增加并保持在一恒定值。此后每完成一次燃油噴射,燃油壓力便階梯地跌落一次。在完成兩次燃油噴射后,燃油壓力P降落到接近在上述燃油輸出之前存在的壓力。
在這情況下,需要在完成一次燃油輸出時(shí)輸出完成兩次燃油噴射所需的燃油量來充分地增加燃油壓力P,使燃油壓力在完成兩次燃油噴射后不致降落過多。因此需要調(diào)節(jié)開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)(閉閥時(shí)間)以資充分增加燃油壓力。
如上所述,每次完成燃油輸出時(shí)燃油噴射完成兩次,因此在一預(yù)定期間內(nèi)輸出燃油的次數(shù)可減少,從而在該預(yù)定期間內(nèi)關(guān)閉電磁溢流閥的次數(shù)可減少。如果在預(yù)定期間內(nèi)電磁溢流閥的關(guān)閉次數(shù)過多,例如在發(fā)動(dòng)機(jī)11高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,螺旋彈簧54b將難于跟隨電磁溢流閥開、關(guān)次數(shù)的增加而伸張和收縮。但就在發(fā)動(dòng)機(jī)11的這樣一種運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,如上所述,能夠減少燃油輸出的次數(shù),這樣螺旋彈簧54b就能良好地伸張和收縮,從而使電磁溢流閥54能以精確的方式關(guān)閉。
在高壓燃油泵47的輸出沖程中,當(dāng)電磁溢流閥54將近關(guān)閉時(shí),在增壓室49內(nèi)的燃油傾向于同時(shí)從低壓燃油通道50和高壓燃油通道52流出。在這情況下將電磁溢流閥54關(guān)閉時(shí),電磁溢流閥54的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)由于有流向低壓燃油通道的燃油的協(xié)助而被加速,造成相當(dāng)大的沖擊。隨著沖擊的增大,電磁溢流閥54的操作噪聲(閥門關(guān)閉噪聲)也就增大。而且每當(dāng)電磁溢流閥54關(guān)閉時(shí),這個(gè)電磁溢流閥54的操作噪聲都重復(fù)發(fā)生。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)11例如處在高載荷和高速的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí),由發(fā)動(dòng)機(jī)11產(chǎn)生的操作噪聲,包括燃燒室內(nèi)空氣燃油混合物的燃燒噪聲等是相當(dāng)響的,而由電磁溢流閥54不斷產(chǎn)生的操作噪聲卻沒有那么響,因此不會(huì)使汽車的主人感到煩擾。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)11以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如同空轉(zhuǎn)或類似情況時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)11的操作噪聲變低了,因此由電磁溢流閥54不斷產(chǎn)生的操作噪聲就會(huì)相對(duì)地變響擾人,以致不能對(duì)它忽視不顧。
在本實(shí)施例中,因此在發(fā)動(dòng)機(jī)11以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),例如空轉(zhuǎn)或類似情況時(shí),將高壓燃油泵47每次完成燃油輸出時(shí)噴射燃油的次數(shù)減少,辦法是調(diào)節(jié)凸轉(zhuǎn)22a每轉(zhuǎn)時(shí)完成燃油輸出的次數(shù)。例如,高壓燃油泵47每次完成燃油輸出時(shí)噴射燃油的次數(shù)可減為一。在這種情況下在輸出管53中燃油壓力P的變遷將結(jié)合圖6B予以說明。
如圖6B所示,當(dāng)電磁溢流閥54開始關(guān)閉時(shí),燃油從高壓燃油泵47中輸出,以致在輸出管53中的燃油壓力P從一個(gè)低于目標(biāo)燃油壓力P0的值上升到一個(gè)高于目標(biāo)燃油壓力P0的值。然后,當(dāng)電磁溢流閥54被開啟時(shí),燃油壓力P停止上升,保持恒定。在燃油完成一次噴射后,燃油壓力P降落到接近在上述燃油輸出之前存在的壓力。此后,燃油又被輸出使燃油壓力P上升到高于目標(biāo)燃油壓力的水平。
在這情況下由于一次完成燃油輸出只須完成一次燃油噴射所需的燃油量,不像上一情況,每次完成燃油輸出要完成兩次燃油噴射,因此不需要將燃油壓力P提高到這么高的水平,從而當(dāng)要將電磁溢流閥54關(guān)閉來提高燃油壓力P時(shí),可將開始關(guān)閉閥門的定時(shí)設(shè)定得較晚而將閉閥時(shí)間設(shè)定得較短。
如上所述,可將開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)推遲,這樣在開始關(guān)閉電磁溢流閥54時(shí)的凸輪速率便可減少,從而在閥門的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)中沿著閥門關(guān)閉的方向由燃油施加在電磁溢流閥54上的力可以減少。因此相應(yīng)于電磁溢流閥54的不斷關(guān)閉而由電磁溢流閥54不斷產(chǎn)生的操作噪聲(閥門關(guān)閉噪聲)也可減少。這樣在發(fā)動(dòng)機(jī)11以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn),發(fā)動(dòng)機(jī)11的操作噪聲較低的情況下,電磁溢流閥54的不斷的操作噪聲就不再會(huì)煩人了。
現(xiàn)在說明控制電磁溢流閥54的程序。根據(jù)燃油壓力P、目標(biāo)燃油壓力P0、最終燃油噴射量Qfin、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE等,ECU計(jì)算出一個(gè)負(fù)載比(duty ratio)DT用來控制開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)。負(fù)載比DT指出電磁溢流閥54關(guān)閉時(shí)的凸輪角θ與凸輪22a的一個(gè)預(yù)定凸輪角θ0的比例,例如,當(dāng)相應(yīng)于高壓燃油泵47的輸出沖程的凸輪角為θ0時(shí),負(fù)載比為θ/θ0。凸輪角θ和θ0之間的關(guān)系在圖3A中示出。
如從圖3A可見,電磁溢流閥54的關(guān)閉終止在凸輪位置到達(dá)上止點(diǎn)130的定時(shí)上。那就是說,當(dāng)要增加負(fù)載比時(shí),如圖中用點(diǎn)劃線120示出的開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)就得提前,這樣,由高壓燃油泵47輸往輸出管53的燃油量(圖3B中用畫有剖面線部分110的面積示出)就可增加。
負(fù)載比DT可按等式(1)計(jì)算DT=DTp+DTi+FF……(1)式中DTp=比例項(xiàng)DTi=整體項(xiàng)FF=提前供給項(xiàng)在等式(1)中,比例項(xiàng)DTp的設(shè)置是為了使燃油壓力P更接近目標(biāo)燃油壓力,而整體項(xiàng)DTi的設(shè)置是為了減少由于燃油泄漏等而引起的負(fù)載比DT的變化。比例項(xiàng)DTp和整體項(xiàng)DTi分別可按等式(2)、(3)計(jì)算。
DTp=k1*(P0-P)……(2)DTi=DTI+k2*(P0-P)……(3)在等式(1)中,提前供給項(xiàng)FF的設(shè)置是為了預(yù)先提供預(yù)定的凸輪角所需的燃油量,這樣即使發(fā)動(dòng)機(jī)處在過渡狀態(tài),也能使燃油壓力P迅速接近目標(biāo)燃油壓力P0。提前供給項(xiàng)FF是根據(jù)最終燃油噴射量Qfin和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE并參考圖譜確定的。這樣確定的提前供給項(xiàng)FF將隨著最終燃油噴射量Qfin的增加而增加,并隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而增加。
根據(jù)按等式(1)算出的負(fù)載比DT,ECU控制開始使電磁螺線管54a充電的定時(shí),即開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)。開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)與最終燃油噴射量Qfin和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE的關(guān)系在圖5中示出。
在圖5中,實(shí)線L1示出在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE不變的條件下,隨著開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)的改變而發(fā)生的從高壓燃油泵輸出的燃油量(每一輸出沖程輸出的燃油量)的變化。單點(diǎn)鏈線L2示了為了要從燃油噴射閥40噴射一個(gè)最終燃油噴射量Qfin相當(dāng)?shù)娜加土恳淮瓮瓿扇加洼敵鏊栎敵龅娜加土俊?br> 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE增加時(shí),實(shí)線L1移向圖5的左邊,如雙點(diǎn)鏈線L4和L5所示。當(dāng)最終燃油噴射量Qfin增加時(shí),單點(diǎn)鏈線向上偏移。開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)是由實(shí)線L1和單點(diǎn)鏈線的交點(diǎn)確定的;更具體點(diǎn)說,在圖5中定時(shí)由P點(diǎn)指出。因此,隨著最終燃油噴射量Qfin和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE的增加,開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)被提前。
開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)需要根據(jù)每次完成從高壓燃油泵47的燃油噴射時(shí)所需的燃油噴射次數(shù)來改變,因?yàn)橐淮瓮瓿扇加洼敵鏊栎敵龅娜加土恳鶕?jù)每一次完成燃油輸出時(shí)所需的燃油噴射次數(shù)來改變。如果每次完成燃油輸出的燃油噴射次數(shù)從二改為一,那么一次完成燃油輸出所需輸出的燃油量減為一半。因此,在這每次完成燃油輸出時(shí)只需完成一次燃油噴射的情況下,開始關(guān)閉電磁溢流閥的定時(shí)可被推遲,與每次完成燃油輸出時(shí)需要完成兩次燃油噴射的情況相比,閉閥時(shí)間約可減為一半。
在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和最終燃油噴射量Qfin分別被保持在與圖5中的實(shí)線L1和單點(diǎn)鏈線L2相應(yīng)的數(shù)值的條件下,每次完成燃油輸出時(shí)完成兩次燃油噴射,開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)被設(shè)定在圖5中的P點(diǎn)上。如果發(fā)動(dòng)機(jī)11從這些條件所確定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)改變到低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(在本實(shí)施例中例如為空運(yùn)轉(zhuǎn)),那么ECU 92可通過控制電磁溢流閥54將每次完成燃油輸出時(shí)所需的燃油噴射次數(shù)由二改為一。
這樣改變后,一次完成燃油輸出所需輸出的燃油量就可減少如圖5中的單點(diǎn)鏈線L3所示。ECU 92就要將開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)從P點(diǎn)移到圖5中的P’點(diǎn)。在這定時(shí)改變(推遲)后,在電磁溢流閥54關(guān)閉時(shí)的凸輪速率就可變低。結(jié)果,燃油在閥門關(guān)閉方向上施加到電磁溢流閥54上的力可以減少,在閥門關(guān)閉時(shí)電磁溢流閥54受到的沖擊亦可減少。因此電磁溢流閥54的操作噪聲(閥門關(guān)閉噪聲)可被減少。
上述開始關(guān)閉電磁溢流閥的定時(shí)的改變是通過提前供給項(xiàng)FF的改變來完成的,提前供給項(xiàng)FF被用在根據(jù)每次完成燃油輸出時(shí)噴射燃油的次數(shù)而進(jìn)行的負(fù)載比DT的計(jì)算中。更具體點(diǎn)說,預(yù)先準(zhǔn)備好兩種圖譜分別與每次完成燃油輸出時(shí)完成兩次燃油噴射的情況和每次完成燃油輸出時(shí)完成一次燃油噴射的情況符合以資用來進(jìn)行負(fù)載比DT的計(jì)算。然后ECU 92根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)11是否在空轉(zhuǎn)狀態(tài),從兩種圖譜中選擇一種用來確定提前供給項(xiàng)FF。
參照所選擇的圖譜,ECU 92確定提前供給項(xiàng)FF。從每次完成燃油輸出時(shí)完成一次燃油噴射的圖譜確定的提前供給項(xiàng)FF的值比從每次完成燃油輸出時(shí)完成兩次燃油噴射的圖譜所確定的FF值要小。因此,從每次完成燃油輸出時(shí)完成一次燃油噴射的情況確定的負(fù)載比DT也比從每次完成燃油輸出時(shí)完成兩次燃油噴射的情況所確定的負(fù)載比DT來得小。
根據(jù)如上說明算出的負(fù)載比DT,ECU 92控制開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)。在空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于每次完成燃油輸出時(shí)只完成一次燃油噴射所得到的負(fù)載比DT比每次完成燃油輸出時(shí)完成兩次燃油噴射的情況所得到的負(fù)載比DT小,這樣開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)可延遲(即向上止點(diǎn)130偏移)。另外由于開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)是在空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)以這種方式被推遲的,在閥門關(guān)閉時(shí)凸輪速率很低,因此電磁溢流閥54的操作噪聲(閥門關(guān)閉噪聲)可被降低。
下面結(jié)合圖7說明確定提前供給項(xiàng)FF的程序。圖7為一流程圖示出確定提前供給項(xiàng)FF的常規(guī)程序可用來確定提前供給項(xiàng)FF。確定提前供給項(xiàng)的常規(guī)程序是由ECU 92執(zhí)行的,例如在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生時(shí)間中斷時(shí)。
在確定提前供給項(xiàng)的常規(guī)程序中,ECU 92根據(jù)基本燃油噴射量Qbse和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE是否在一個(gè)相應(yīng)于空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的區(qū)域(低速和低載荷區(qū)域)內(nèi),在步驟S101確定發(fā)動(dòng)機(jī)11是否處在空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,每從高壓燃油泵47完成一次燃油輸出,燃油噴射便被完成一次。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)11不在空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí),每完成一次燃油輸出,燃油噴射被完成兩次。
如果在步驟S101確定發(fā)動(dòng)機(jī)11是在空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),那么過程前進(jìn)到步驟S102,在該步驟ECU 92選擇一個(gè)與每完成一次燃油輸出,燃油噴射被完成一次的情況對(duì)應(yīng)的圖譜,用來確定提前供給項(xiàng)FF。反之,如果在步驟S101確定發(fā)動(dòng)機(jī)不在空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),那么過程前進(jìn)到步驟S103,其中ECU 92選擇一個(gè)與每完成一次燃油輸出,燃油噴射被完成兩次的情況對(duì)應(yīng)的圖譜,用來確定提前供給項(xiàng)。
在步驟S102或S103之后的步驟S104中,ECU 92根據(jù)最終燃油噴射量Qfin和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE,參照所選用的圖譜,確定提前供給項(xiàng)FF。這樣確定的提前供給項(xiàng)當(dāng)隨著最終燃油噴射量Qfin和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE的增加而增加。當(dāng)最終燃油噴量Qfin和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE都恒定時(shí),從對(duì)應(yīng)于每完成一次燃油輸出只完成一次燃油噴射的情況的圖譜比對(duì)應(yīng)于每次燃油輸出完成兩次燃油噴射的情況的圖譜所確定的提前供給項(xiàng)FF小。
在這樣確定提前供給項(xiàng)FF以后,ECU 92暫時(shí)終止確定提前供給量的常規(guī)程序。然后,ECU 92根據(jù)這樣確定的提前供給項(xiàng)FF確定負(fù)載比DT。在空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),提前供給項(xiàng)FF得到的是一個(gè)減小的值,因此負(fù)載比DT得到的也是減小的值。根據(jù)這個(gè)減小的負(fù)載比DT,就可控制開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)。在空運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,這個(gè)定時(shí)可被推遲到更為接近上止點(diǎn)的定時(shí),因此凸輪22a的凸輪速率在閥門關(guān)閉時(shí)可變得更低。從而,電磁溢流閥54的操作噪聲(閥門關(guān)閉噪聲)就可降低。
完成上述操作的本實(shí)施例具有下列優(yōu)點(diǎn)。在發(fā)動(dòng)機(jī)以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(在本實(shí)施例中為空運(yùn)轉(zhuǎn)),每從高壓燃油泵47輸出一次燃油,燃油的噴射次數(shù)便要減少,即只完成一次燃油噴射。通過調(diào)節(jié)這個(gè)每輸出燃油一次便要完成的燃油噴射次數(shù),可使一次燃油輸出所要提供給燃油噴射的燃油量減少。要減少一次完成燃油輸出所需輸出的燃油量,可將在高壓燃油泵47的輸出沖程中凸輪22a的位置轉(zhuǎn)向上止點(diǎn)的一個(gè)預(yù)定的期間內(nèi)開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)推遲(向上止點(diǎn)),即在該期間內(nèi)凸輪速率相對(duì)低的時(shí)候,使電磁溢流閥54的閉閥時(shí)間減少。由于用這種方式來推遲開始關(guān)閉電磁溢流閥的定時(shí),在閥門關(guān)閉時(shí)的凸輪速率就可減少,因此在閥門的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)中燃油沿著閥門的關(guān)閉方向施加在電磁溢流閥54上的力便被減少,從而在發(fā)動(dòng)機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),其操作噪聲變低的情況下,由關(guān)閉電磁溢流閥產(chǎn)生的噪聲被降低,即相應(yīng)于電磁溢流閥54的不斷關(guān)閉而不斷產(chǎn)生的操作噪聲都被降低。第二實(shí)施例下面結(jié)合圖8和9說明本發(fā)明的第二個(gè)示范的實(shí)施例。在一以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)(例如空運(yùn)轉(zhuǎn))的發(fā)動(dòng)機(jī)中,本實(shí)施例增加每輸出一次燃油的燃油噴射次數(shù),例如在每次輸出燃油時(shí)使燃油噴射四次。在這情況下,由于一次完成燃油輸出需要輸出的燃油量增加,開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)被控制在一個(gè)提前的定時(shí)上(即一個(gè)離開上止點(diǎn)130的定時(shí)),在該定時(shí)點(diǎn)上凸輪速率較高。因此,關(guān)閉電磁溢流閥54產(chǎn)生的噪聲增大。但由于在一個(gè)預(yù)定的期間內(nèi),輸出燃油的次數(shù)減少,即關(guān)閉電磁溢流閥54的次數(shù)減少,仍可良好地將由于不斷關(guān)閉電磁溢流閥54而不斷產(chǎn)生的噪聲的水平降低。這樣,本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之處在于在每一次完成燃油輸出時(shí)改變?nèi)加蛧娚浯螖?shù)的方式。在下面的說明中,主要說明那些能將第二實(shí)施例與第一實(shí)施例區(qū)別開來的特征和部分,至于那些與第一實(shí)施例基本相同的特征和部分就不再說明。
在本實(shí)施例中,ECU 92也要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和加速器操作量ACCP或吸入壓力PM計(jì)算出基本燃油噴射量Qbse,并使每一個(gè)燃油噴射閥40噴射到各自燃燒室內(nèi)一個(gè)量,其總量相當(dāng)于由基本燃油噴射量Qbse確定的最終燃油噴射量Qfin。為了完成正確的燃油噴射,最好輸出管53內(nèi)的燃油壓力P保持在目標(biāo)燃油壓力P0。由于每次完成燃油噴射時(shí),燃油壓力P都要跌落,應(yīng)在每一個(gè)預(yù)定的曲軸角(凸輪22a的每一個(gè)預(yù)定的凸輪角)內(nèi)從高壓燃油泵47將燃油輸送給輸出管53。
正常情況下,ECU 92控制高壓燃油泵47的電磁溢流閥54,使凸輪22a每半轉(zhuǎn)(180°),燃油完成一次輸出和兩次噴射。在這情況下發(fā)生在輸出管53內(nèi)的燃油壓力P的變化將結(jié)合圖9A予以說明。
如同圖9A所示,當(dāng)電磁溢流閥54開始關(guān)閉時(shí),燃油便從高壓燃油泵被輸出,致使在輸出管53內(nèi)的燃油壓力P從一低于目標(biāo)燃油壓力P0的值升高到一高于目標(biāo)燃油壓力P0的值。然后,當(dāng)電磁溢流閥54被開啟時(shí),燃油壓力P停止上升,保持恒定。但每當(dāng)燃油噴射時(shí)燃油壓力就會(huì)降落。在燃油被噴射兩次后,燃油壓力P降落到接近上述燃油輸出前的水平。
在這情況下,一次燃油輸出所提供的燃油量必須足夠供兩次噴射使用,這樣來充分增加燃油壓力P,以免在兩次噴射后燃油壓力P過分跌落。因此開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)(閉閥時(shí)間)被調(diào)節(jié),使燃油壓力P足夠地增加。
如上所述,每次完成燃油輸出要完成兩次燃油噴射,一次燃油輸出需要輸出足夠的燃油量供兩次燃油噴射之用,這樣做,當(dāng)需要噴射大的燃油量時(shí),例如發(fā)動(dòng)機(jī)11以高載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),不會(huì)過分增加燃油量,因此能基本上防止所需的燃油輸出量超過實(shí)際能輸出的燃油量的限度,也就是說,可基本上防止不能輸出所需的燃油量。
在發(fā)動(dòng)機(jī)11以低載荷如空運(yùn)轉(zhuǎn)等運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的操作噪聲變低。因此,由于不斷關(guān)閉電磁溢流閥54而不斷產(chǎn)生的操作噪聲就相對(duì)地變大,以致擾人到難以容忍的地步。
因此在本實(shí)施例中,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)11以低載荷如空運(yùn)轉(zhuǎn)等運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),凸輪22a每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,從高壓燃油泵47輸出的燃油次數(shù)就被調(diào)節(jié)到使每次完成燃油輸出時(shí)從燃油噴射閥40噴射燃油的次數(shù)增多。例如凸輪22a每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,從高壓燃油泵47輸出燃油的次數(shù)被調(diào)節(jié)為每次完成燃油輸出時(shí)從燃油噴射閥40噴射燃油的次數(shù)增為四次。在這情況下在輸出管53內(nèi)燃油壓力P的變遷將結(jié)合圖9B予以說明。
如圖9B所示,當(dāng)電磁溢流閥54開始關(guān)閉、從高壓燃油泵47輸出燃油時(shí),燃油壓力P從一低于目標(biāo)燃油壓力P0的值上升到一高于目標(biāo)燃油壓力P0的值。然后當(dāng)電磁溢流閥54被開啟時(shí),燃油壓力P停止上升,并保持恒定。
但每當(dāng)燃油噴射一次時(shí),燃油壓力P就階梯或降低一次。在燃油完成四次噴射時(shí),燃油壓力P降低到接近上述燃油輸出之前的壓力。
在這情況下必須充分提高燃油壓力P,在一次完成燃油輸出時(shí)須輸出足夠四次噴射用的燃油量,以免在經(jīng)過四次燃油噴射后,燃油壓力P不致過分跌落。為了能足夠地提高燃油壓力,開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)被提前,閥門54的關(guān)閉時(shí)間延長(zhǎng)。
如上所述開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)被提前,發(fā)生在閥門關(guān)閉時(shí)的凸輪速率就增加,致使在閥門54的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)中沿著閥門關(guān)閉的方向由燃油施加在電磁溢流閥上的力增加。因此,由于關(guān)閉電磁溢流閥而產(chǎn)生的噪聲增加。但由于每完成一次燃油輸出,噴射燃油的次數(shù)已被改變?yōu)樗?,從而在一預(yù)定期間內(nèi)輸出燃油的次數(shù),也就是由于關(guān)閉電磁溢流閥54而發(fā)生噪聲的次數(shù)被減少。因此,以不斷關(guān)閉電磁溢流閥54而不斷產(chǎn)生的操作噪聲為代表的噪聲水平被降低。由此,在發(fā)動(dòng)機(jī)11以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn),其操作噪聲極低時(shí),電磁溢流閥54的不斷產(chǎn)生的操作噪聲可降低到基本上不致煩人。下面說明控制電磁溢流閥54的程序。
ECU 92根據(jù)燃油壓力P、目標(biāo)燃油壓力P0、最終燃油噴射量Qfin、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE等,應(yīng)用等式(1)到(3)計(jì)算出負(fù)載比DT。在等式(1)中的提前供給項(xiàng)FF是根據(jù)最終燃油噴射量Qfin和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并參照?qǐng)D譜確定的。準(zhǔn)備有兩種圖譜,分別適用于兩種情況,一種情況是每完成一次燃油輸出完成兩次燃油噴射,另一種情況是每完成一次燃油輸出完成四次燃油噴射。ECU 92根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)以是否處在空轉(zhuǎn)狀態(tài)選擇上述兩種圖譜中的一種用來確定提前供給項(xiàng)FF。
即當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)11處在空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí),ECU 92選擇與每完成一次燃油輸出完成四次燃油噴射的情況對(duì)應(yīng)的圖譜。而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)11不是處在空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí),ECU 92選擇與每完成一次燃油輸出完成兩次燃油噴射的情況相對(duì)應(yīng)的圖譜。參照用這種方式選擇的圖譜,ECU 92確定提前供給項(xiàng)FF。
從對(duì)應(yīng)于每完成一次燃油輸出完成四次燃油噴射的情況的圖譜確定的提前供給項(xiàng)FF大于從對(duì)應(yīng)于每完成一次燃油輸出完成兩次燃油噴射的情況的圖譜確定的提前供給項(xiàng)。因此由前一種情況確定的負(fù)載比DT大于由后一種情況確定的負(fù)載比DT。
根據(jù)這樣計(jì)算出來的負(fù)載比DT,ECU 92控制關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)。對(duì)于每完成一次燃油輸出完成四次燃油噴射的情況確定較大提前供給項(xiàng)FF的目的是為了使開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)提前,從而延長(zhǎng)閉閥時(shí)間,以資通過一次完成燃油輸出提供四次完成燃油噴射所需的燃油量。
在空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),每當(dāng)燃油輸出完成一次,燃油噴射完成四次,負(fù)載比DT比每完成一次燃油輸出完成兩次燃油噴射所確定的負(fù)載比DT大。因此開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)被設(shè)定在提前的定時(shí)上(即離開上止點(diǎn)的定時(shí)上)。這樣在電磁溢流閥54關(guān)閉時(shí)的凸輪速率就會(huì)增加,從而使由于電磁溢流閥54關(guān)閉而產(chǎn)生的噪聲增加。但由于每一次燃油輸出要完成的燃油噴射次數(shù)被設(shè)定為四,因此在一預(yù)定的期間內(nèi)完成燃油輸出的次數(shù),即由于電磁溢流閥54的關(guān)閉而產(chǎn)生噪聲的次數(shù)被減少,因此以由于電磁溢流閥不斷關(guān)閉而不斷產(chǎn)生的操作噪聲(閥門關(guān)閉噪聲)為代表的噪聲水平就被降低。
下面結(jié)合圖8說明確定提前供給項(xiàng)FF的常規(guī)程序。圖8為一流程圖示出一個(gè)確定提前供給量FF的常規(guī)程序可用來確定提前供給項(xiàng)FF。該程序由ECU 92執(zhí)行,例如可在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)時(shí)間中斷時(shí)進(jìn)行。圖8中示出的確定提前供給項(xiàng)的常規(guī)程序與第一實(shí)施例確定提前供給項(xiàng)的常規(guī)程序(圖7)不同之處僅在于相應(yīng)于圖7中的步驟S102的處理(步驟S202)。
在本實(shí)施例的確定提前供給項(xiàng)的常規(guī)程序中,ECU 92在步驟S201首先確定發(fā)動(dòng)機(jī)11是否在空轉(zhuǎn)狀態(tài)。如果在空轉(zhuǎn)狀態(tài),那么每當(dāng)從高壓燃油泵47輸出一次燃油,要完成燃油噴射四次。如果發(fā)動(dòng)機(jī)11不在空轉(zhuǎn)狀態(tài),那么每完成一次燃油輸出就只須完成燃油噴射兩次。
如果在步驟S201確定發(fā)動(dòng)機(jī)是在空轉(zhuǎn)狀態(tài),那么過程前進(jìn)到步驟S202,其中ECU 92選擇一個(gè)與每完成一次燃油輸出、完成四次燃油噴射的情況對(duì)應(yīng)的圖譜用來確定提前供給項(xiàng)FF。反之,如果在步驟S201確定發(fā)動(dòng)機(jī)11不在空轉(zhuǎn)狀態(tài),那么過程前進(jìn)到步驟S203,其中ECU 92選擇一個(gè)與每完成一次燃油輸出、完成兩次燃油噴射的情況對(duì)應(yīng)的圖譜來確定提前供給項(xiàng)FF。
在跟隨步驟S202或步驟S203的步驟S204中,ECU 92參照選用的圖譜確定提前供給量FF。當(dāng)最終燃油噴射量Qfin和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE不變時(shí),由相應(yīng)于每完成一次燃油輸出、完成四次燃油噴射的情況的圖譜確定的提前供給項(xiàng)FF大于由相應(yīng)于每完成一次燃油輸出、完成兩次燃油噴射的情況的圖譜確定的提前供給項(xiàng)FF。
在以這種方式確定提前供給項(xiàng)FF后,ECU 92暫時(shí)終止確定提前供給項(xiàng)的常規(guī)程序。然后,ECU 92根據(jù)這樣確定的提前供給項(xiàng)等確定負(fù)載比DT。這樣,在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下,F(xiàn)F就被提供一個(gè)增加的數(shù)值,從而負(fù)載比DT也被提供一個(gè)增加的數(shù)值。而開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)是根據(jù)這個(gè)增值的負(fù)載比DT來控制的。因此,在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下,開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)被提前到一個(gè)離開上止點(diǎn)的定時(shí)上,在該定時(shí)上,凸輪22a的凸輪速率變高。結(jié)果使電磁溢流閥54的操作噪聲(閉門關(guān)閉噪聲)變高。但由于在一預(yù)定的期間內(nèi),每完成一次燃油輸出要噴射燃油的次數(shù)被改變?yōu)樗?,因此在一預(yù)定期間內(nèi),完成燃油輸出的次數(shù),即由于電磁溢流閥54的關(guān)閉而引起的操作噪聲被降低。因此以由于電磁溢流閥54的不斷關(guān)閉而不斷產(chǎn)生的噪聲(閥門關(guān)閉噪聲)為代表的噪聲水平便被降低。
完成上述操作的本實(shí)施例具有下列優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以低載荷(在本實(shí)施例中為空轉(zhuǎn))運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),每一次從高壓燃油泵47輸出燃油時(shí),燃油噴射的次數(shù)被增加,即每完成一次燃油噴射要完成四次燃油噴射。于是為提供噴射所需,一次燃油輸出所需輸出的燃油量亦需增加。為了做到這一點(diǎn),在高壓燃油泵47的輸出沖程中凸輪22a的位置開始接近上止點(diǎn)即凸輪速率相對(duì)地變低的一段預(yù)定的期間內(nèi),可將開始關(guān)閉電磁溢流閥54的定時(shí)提前(離開上止點(diǎn)),這樣,雖然由于電磁溢流閥的關(guān)閉而產(chǎn)生的噪聲會(huì)增大;但由于每一次完成燃油輸出需要完成的噴射次數(shù)被改變?yōu)樗模虼嗽谝活A(yù)定期間內(nèi),完成燃油輸出的次數(shù),亦即由于電磁溢流閥54的關(guān)閥而產(chǎn)生噪聲的次數(shù)被減少,因此以不斷關(guān)閉電磁溢流閥54而不斷產(chǎn)生的噪聲(閥門關(guān)閉噪聲)為代表的噪聲水平被降低。
上述這兩實(shí)施例可用各種方式修改,例如以下列方式修改。
雖然在上述實(shí)施例中,每次完成燃油輸出時(shí)所需完成的燃油噴射次數(shù)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)11是否處在空轉(zhuǎn)狀態(tài)來改變的,但作出這種改變的判據(jù)并不僅限于確定發(fā)動(dòng)機(jī)11是否處在空轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如,上述改變可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)11是否處在預(yù)定的包括空轉(zhuǎn)在內(nèi)的低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來改變。另外,雖然在上述實(shí)施例中,高壓燃油泵47是由一個(gè)設(shè)有四個(gè)凸輪凸角22b的凸輪22a來驅(qū)動(dòng),但凸輪22a的凸角數(shù)并不限于四,它可以是任何合適的數(shù)目。例如如果凸輪22a具有多于四個(gè)的凸輪凸角,那么在一預(yù)定的期間內(nèi)完成燃油輸出的次數(shù)能被更細(xì)地調(diào)節(jié),而每一次完成燃油輸出所需完成的噴射次數(shù)也可在更寬的范圍內(nèi)改變。
在第二實(shí)施例中,在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下,每一次完成燃油輸出所需完成的燃油噴射次數(shù)被改變?yōu)樗?,但這個(gè)被增加的數(shù)目不一定為四,例如也可以為三,或比四還多。
在第一實(shí)施例中,在空轉(zhuǎn)時(shí)每一次完成燃油輸出所需完成的燃油噴射次數(shù)被減少為一。但若凸輪22a具有多于四個(gè)凸輪凸角22b,而發(fā)動(dòng)機(jī)11在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),每一次完成燃油輸出時(shí)燃油噴射次數(shù)被設(shè)定為多于二,那么,在空轉(zhuǎn)時(shí)每一次完成燃油輸出時(shí)燃油噴射的次數(shù)就可不一定要減為一(例如可設(shè)為二)。在這種情況下,由于不斷關(guān)閉電磁溢流閥54而不斷產(chǎn)生的操作噪聲也可被降低。
雖然在上述這兩實(shí)施例中,本發(fā)明被應(yīng)用在直接噴射汽油機(jī)所采用的高壓燃油泵47上,其時(shí)燃油被直接噴射到燃燒室16內(nèi),但本發(fā)明也可應(yīng)用于其他型式的燃油泵,例如直接噴射柴油機(jī)所采用的燃油泵。
雖然本發(fā)明已就其較優(yōu)實(shí)施例作了說明,但應(yīng)知道,本發(fā)明并不限于這些被公開的實(shí)施例或構(gòu)造。反之,本發(fā)明要覆蓋各種修改和等同結(jié)構(gòu)。另外,本發(fā)明的各種元件是以各種結(jié)合方式和形狀設(shè)計(jì)出現(xiàn)的,但這只是示范性的,其他結(jié)合方式和形狀設(shè)計(jì)包括較多、較少或只是一個(gè)單一的實(shí)施例,也在本發(fā)明的創(chuàng)意和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用來控制燃油泵(47)的燃油泵控制設(shè)備,通過凸輪(22a)的轉(zhuǎn)動(dòng),使柱塞(48b)和泵筒(48a)之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),根據(jù)這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng),改變?cè)鰤菏?49)的容量,從而將燃油吸入到增壓室(49)內(nèi)并將其輸往內(nèi)燃機(jī)燃油噴射閥(40),該燃油泵(47)包括一個(gè)溢流閥(54),它開閉壓力室(49)和導(dǎo)致燃油流出增壓室(49)外的溢流道(50)之間的流通,該燃油泵控制設(shè)備通過對(duì)溢流閥(54)的閉閥周期的控制來調(diào)節(jié)從燃油泵(47)輸往燃油噴射閥(40)的燃油量;其特征為具有控制裝置(92),根據(jù)內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷,通過控制該溢流閥(54),用以在一預(yù)定周期內(nèi),調(diào)節(jié)完成自然油泵的燃油輸送次數(shù),以改變每一次燃油輸送作業(yè)的自燃油噴射閥(40)的燃油噴射次數(shù)。
2.按照權(quán)利要求1的燃油泵控制設(shè)備,其特征為,控制裝置(92)在內(nèi)燃機(jī)以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),將每一次燃油輸出作業(yè)的燃油噴射的次數(shù)減少。
3.按照權(quán)利要求1的燃油泵控制設(shè)備,其特征為,控制裝置(92)在內(nèi)燃機(jī)以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將每一次燃油輸出作業(yè)的燃油噴射次數(shù)減至一次。
4.按照權(quán)利要求3的燃油泵控制設(shè)備,其特征為,控制裝置(92)至少當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處在空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)將每一次燃油輸出作業(yè)的燃油噴射次數(shù)設(shè)定為一次。
5.按照權(quán)利要求1的燃油泵控制設(shè)備,其特征為,控制裝置(92)在內(nèi)燃機(jī)以低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將每一次燃油輸出作業(yè)的燃油噴射次數(shù)增加。
6.按照權(quán)利要求5的燃油泵控制設(shè)備,其特征為,控制裝置(92)至少在內(nèi)燃機(jī)處在空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)將每一次燃油輸出作業(yè)的燃油噴射次數(shù)增加。
7.一種用燃油泵(47)將燃油輸送到內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射閥(40)內(nèi)的方法,該燃油泵(47)借助凸輪(22a)轉(zhuǎn)動(dòng)使柱塞(48b)和泵筒(48a)之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),引起增壓室(49)容積的變化,從而將燃油吸入到增壓室(49)內(nèi)并利用開、閉壓力室(49)和導(dǎo)致燃油流出增壓室(49)外的溢流道(50)之間的流通的溢流閥(54)將燃油輸送內(nèi)燃機(jī)燃油噴射閥(40),其中該燃油噴射方法可通過對(duì)溢流閥(54)的閉閥周期的控制來調(diào)節(jié)輸往燃油噴射閥(40)的燃油量,其特征為具有下列步驟根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷情況,控制完成燃油輸出的次數(shù)。
8.按照權(quán)利要求7的方法,其特征為,控制步驟根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷情況,控制燃油的噴射次數(shù)使燃油的輸出次數(shù)或是增加或是減少。
9.按照權(quán)利要求7的方法,其特征為,當(dāng)內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí),控制步驟將完成燃油輸出的次數(shù)設(shè)定為一次。
10.按照權(quán)利要求7的方法,其特征為,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),控制步驟使完成燃油輸出的次數(shù)增加。
全文摘要
在空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,每一次從高壓燃油泵(47)完成燃油輸出時(shí),燃油的噴射次數(shù)被減少或增加。如果每當(dāng)完成一次燃油輸出時(shí),燃油的噴射次數(shù)減少,那一次完成燃油輸出所需輸出的燃油量便能減少,因此開始關(guān)閉電磁溢流閥(54)的定時(shí)能推遲。因此在電磁溢流閥(54)關(guān)閉時(shí)的凸輪每轉(zhuǎn)動(dòng)1°的柱塞(48b)的升程減少,從而從燃油沿著閥門關(guān)閉方向施加在電磁溢流閥(54)上的力減少。如果每當(dāng)完成一次燃油輸出時(shí),燃油的噴射次數(shù)增加,那么在關(guān)閉電磁溢流閥(54)時(shí)產(chǎn)生的噪聲就會(huì)增大,這是因?yàn)殚_始關(guān)閉電磁閥(54)的定時(shí)提前,致使一次完成燃油輸出時(shí)輸出的燃油量增加。但由于在一個(gè)預(yù)定的周期內(nèi)關(guān)閉電磁溢流閥(54)的次數(shù)減少,因此發(fā)生閥門關(guān)閉噪聲的次數(shù)減少。
文檔編號(hào)F02D41/40GK1282838SQ00122248
公開日2001年2月7日 申請(qǐng)日期2000年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月28日
發(fā)明者杉山雅則, 山崎大地, 倉(cāng)田尚季 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
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