專利名稱：用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料供給裝置，該燃料供給裝置用于具有在高壓下將燃料噴射到氣缸中的燃料噴射機構(gòu)(缸內(nèi)噴射器)的內(nèi)燃機或者用于除了具有上述燃料噴射機構(gòu)以外還具有將燃料噴射到進氣歧管或者進氣口中的另一個燃料噴射機構(gòu)(進氣歧管噴射器)的內(nèi)燃機。具體地，本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的能夠在內(nèi)燃機停止時防止燃料從高壓燃料系統(tǒng)泄漏以及還能夠適當?shù)靥幚碓谌剂吓涔軆?nèi)產(chǎn)生的蒸氣的燃料供給裝置。
背景技術(shù)：
一般地，在用于汽車的發(fā)動機中，燃料從燃料箱經(jīng)由燃料泵和燃料配管供給到發(fā)動機(內(nèi)燃機)，其中燃料是經(jīng)由噴射器噴射的。
具有用于將燃料噴射到汽油發(fā)動機的燃燒室中的缸內(nèi)噴射器的直噴發(fā)動機是已知的。另外，具有用于將燃料噴射到汽油發(fā)動機的燃燒室中的缸內(nèi)噴射器和用于將燃料噴射到進氣歧管中的進氣歧管噴射器并且根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速或內(nèi)燃機負荷利用缸內(nèi)噴射器和進氣歧管噴射器兩者進行燃料噴射的發(fā)動機也是已知的。在包括缸內(nèi)噴射器的高壓燃料系統(tǒng)中，具有由高壓燃料泵增大的燃料壓力的燃料經(jīng)由輸送管供給到缸內(nèi)噴射器，并且缸內(nèi)噴射器將高壓燃料噴射到內(nèi)燃機中的相應(yīng)氣缸的燃燒室中。
同樣，高壓燃料泵用于使得燃料在內(nèi)燃機中達到高壓狀態(tài)。在高壓燃料泵中，利用設(shè)置到與內(nèi)燃機的曲軸相連的驅(qū)動軸的凸輪驅(qū)動氣缸。
在上述內(nèi)燃機中，為了在發(fā)動機起動時提高在高溫下的再次起動能力，需要防止燃料蒸氣出現(xiàn)在燃料配管內(nèi)。這樣，在用于內(nèi)燃機的常規(guī)燃料噴射控制裝置中，在燃料泵的排出側(cè)(輸出側(cè))設(shè)置逆止閥，并且即使在發(fā)動機停止時燃料配管內(nèi)的燃料殘余壓力也不降低，以保持高燃料壓力。
但是，在發(fā)動機停止同時燃料配管內(nèi)的燃料壓力保持高壓時，燃料可能從噴射器泄漏到進氣管。在發(fā)動機停止期間保持高壓的燃料壓力在約60分鐘的時間內(nèi)降低到相當于大氣壓力(＝0.1MPa)的水平，在此時間段內(nèi)，每一個燃料配管會泄漏高達20mcc的汽油量。
在下一次發(fā)動機起動時，這種燃料泄漏使得廢氣(排氣)中的未燃燒HC增加。在起動時HC排出量在約一秒的時間內(nèi)變得很大。另外，從噴射器泄漏的燃料量不能被控制，這樣在發(fā)動機起動時導(dǎo)致廢氣成分變化。
另外，泄漏到進氣管中的燃料可增大從汽車排出的燃料蒸氣。這種情況正達到無法忍受的水平，近年來廢氣條例變得日益嚴格。
日本專利特開平No.08-028382公開了一種高壓噴射式發(fā)動機的燃料壓力控制裝置，該裝置能夠在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中在沒有出現(xiàn)蒸氣的穩(wěn)定狀態(tài)下控制燃料管路的高壓狀態(tài)，并且能夠在發(fā)動機停止后確實地將燃料管路的壓力降至接近大氣壓力水平。這種高壓噴射式發(fā)動機的燃料壓力控制裝置設(shè)有用于燃料管路的高壓用燃料泵，并且還設(shè)有布置在高壓用燃料泵下游的高壓用調(diào)壓器。高壓管路布置在高壓用燃料泵與高壓用調(diào)壓器之間，從燃料箱到高壓用燃料泵上游設(shè)置低壓輸送管路，并且從高壓用調(diào)壓器下游到燃料箱設(shè)置低壓返回管路。用于將燃料直接噴射到燃燒室中的噴射器與高壓管路相連。在具有上述構(gòu)造的高壓噴射式發(fā)動機中，高壓用調(diào)壓器為常開式，即當發(fā)動機停止時它處于打開狀態(tài)。在布置于高壓用調(diào)壓器下游的低壓返回管路上，并列布置有低壓用機械式調(diào)壓器和在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時關(guān)閉的常開式閥。
根據(jù)這種用于高壓噴射式發(fā)動機的燃料壓力控制裝置，高壓用燃料泵在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中工作，以縮小(narrow down)布置在燃料管路上高壓用燃料泵下游的高壓用調(diào)壓器以調(diào)節(jié)燃料壓力。這樣，在高壓用燃料泵和高壓用常開式調(diào)壓器之間的高壓管路中的燃料壓力保持在高壓。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，與低壓用機械式調(diào)壓器并列連接的常開式閥保持在關(guān)閉狀態(tài)，所述常開式閥和低壓用機械式調(diào)壓器設(shè)置在連接高壓用調(diào)壓器的下游側(cè)與燃料箱的低壓返回管路上。這樣，來自于高壓用調(diào)壓器的減壓燃料具有由低壓用機械式調(diào)壓器調(diào)節(jié)的壓力，并且當燃料壓力逐漸減低而不是快速減低時燃料返回燃料箱。同時，當發(fā)動機停止同時點火開關(guān)斷開時，常開式高壓用調(diào)壓器打開，并且常開式閥打開。因此，在高壓管路上的燃料壓力從常開式高壓用調(diào)壓器經(jīng)由常開式閥釋放到燃料箱。這樣，當發(fā)動機停止時高壓用調(diào)壓器打開，并且在高壓管路上的燃料壓力被確實地減低到接近大氣壓力的水平，因此，可防止燃料從與高壓管路連通的噴射器泄漏。
但是，如在日本專利特開平No.08-028382中所述的，當在發(fā)動機停止后減低高壓管路的燃料壓力時，可能出現(xiàn)下列問題。由于在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中的燃料壓力非常高，燃料壓力的減低將導(dǎo)致減壓沸騰，從而可在輸送管路內(nèi)產(chǎn)生空氣。空氣也可能從減壓閥的間隙進入輸送管。如果因此出現(xiàn)在輸送管路中的空氣從噴射器噴射到燃燒室中，在內(nèi)燃機下一次起動時空燃比可能被擾亂(稀側(cè))。極端稀的狀態(tài)甚至可能導(dǎo)致斷火(不發(fā)火，熄火)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于具有燃料噴射機構(gòu)的內(nèi)燃機的能夠在內(nèi)燃機停止時防止燃料從燃料噴射機構(gòu)泄漏以及還能夠適當?shù)靥幚碓谌剂吓涔軆?nèi)產(chǎn)生的蒸氣的燃料供給裝置。
根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置包括由所述內(nèi)燃機驅(qū)動并用于對由低壓燃料泵從燃料箱供給的燃料加壓的高壓燃料泵；用于將所述燃料從所述高壓燃料泵供給到燃料噴射機構(gòu)的輸送管；用于在所述輸送管與所述燃料箱連通的連通狀態(tài)和所述輸送管未與所述燃料箱連通的非連通狀態(tài)之間切換的減壓閥；以及用于控制所述減壓閥的控制部。所述控制部在所述內(nèi)燃機停止時將所述減壓閥切換到所述連通狀態(tài)，以及在所述燃料噴射機構(gòu)的燃料噴射之前，在用于所述輸送管中的狀態(tài)的預(yù)定條件滿足時，將所述減壓閥切換到所述連通狀態(tài)并驅(qū)動燃料泵。
根據(jù)本發(fā)明，在內(nèi)燃機停止時，減壓閥打開以使輸送管與燃料箱(常壓)連通，以降低燃料壓力，從而避免燃料從燃料噴射機構(gòu)(特別是將燃料直接噴射到氣缸中的燃料噴射機構(gòu))泄漏。此時，例如在高溫時，由于減壓沸騰可出現(xiàn)蒸氣。當在這種狀態(tài)下存在再次起動內(nèi)燃機的要求時，利用燃料泵將輸送管內(nèi)的蒸氣轉(zhuǎn)移(壓送)到燃料箱，同時在起動之前(在曲柄轉(zhuǎn)動之前)減壓閥處于打開狀態(tài)。這可在內(nèi)燃機起動時防止蒸氣從燃料噴射機構(gòu)排出，否則可能導(dǎo)致稀空燃比。因此，能夠提供一種用于具有燃料噴射機構(gòu)的內(nèi)燃機的能夠在內(nèi)燃機停止時防止燃料從燃料噴射機構(gòu)泄漏以及能夠適當?shù)靥幚碓谌剂吓涔軆?nèi)產(chǎn)生的蒸氣的燃料供給裝置。
優(yōu)選地，所述預(yù)定條件是預(yù)測所述輸送管中出現(xiàn)蒸氣的條件。
根據(jù)本發(fā)明，當預(yù)測到在高溫時由于減壓沸騰而會在輸送管內(nèi)出現(xiàn)蒸氣時，利用燃料泵將輸送管內(nèi)的蒸氣轉(zhuǎn)移到燃料箱，同時在起動之前(在曲柄轉(zhuǎn)動之前)減壓閥處于打開狀態(tài)。這可在內(nèi)燃機起動時防止蒸氣從燃料噴射機構(gòu)排出而導(dǎo)致稀空燃比。
優(yōu)選地，在所述燃料的溫度高時并且在所述內(nèi)燃機停止、將所述減壓閥切換到所述連通狀態(tài)時，預(yù)測所述輸送管中出現(xiàn)蒸氣。
在所述燃料的溫度高時并且在所述內(nèi)燃機停止、將所述減壓閥切換到所述連通狀態(tài)時，由于減壓沸騰而出現(xiàn)蒸氣的可能性大。根據(jù)本發(fā)明，當預(yù)測到蒸氣出現(xiàn)時，利用燃料泵將輸送管內(nèi)的蒸氣轉(zhuǎn)移到燃料箱，同時在起動之前(在曲柄轉(zhuǎn)動之前)減壓閥處于打開狀態(tài)。因此，可在內(nèi)燃機起動時防止蒸氣從燃料噴射機構(gòu)排出，否則可能導(dǎo)致稀空燃比。
優(yōu)選地，在所述內(nèi)燃機的溫度高時并且在所述內(nèi)燃機停止、將所述減壓閥切換到所述連通狀態(tài)之后、所述內(nèi)燃機再次起動時，預(yù)測所述輸送管中出現(xiàn)蒸氣。
在所述內(nèi)燃機的溫度高時并且在所述內(nèi)燃機停止、將所述減壓閥切換到所述連通狀態(tài)之后、所述內(nèi)燃機再次起動時，由于減壓沸騰而出現(xiàn)蒸氣的可能性大。根據(jù)本發(fā)明，當預(yù)測到蒸氣出現(xiàn)時，利用燃料泵將輸送管內(nèi)的蒸氣轉(zhuǎn)移到燃料箱，同時在起動之前(在曲柄轉(zhuǎn)動之前)減壓閥打開。因此，可在內(nèi)燃機起動時防止蒸氣從燃料噴射機構(gòu)排出而導(dǎo)致稀空燃比。
優(yōu)選地，由所述控制部控制的所述燃料泵為所述低壓燃料泵。
根據(jù)本發(fā)明，用于將燃料從燃料箱輸送到高壓泵的低壓泵(供給泵)可用于將輸送管內(nèi)的蒸氣轉(zhuǎn)移到燃料箱，從而可在內(nèi)燃機起動時防止蒸氣從燃料噴射機構(gòu)排出，否則可能導(dǎo)致稀空燃比。
優(yōu)選地，由所述控制部控制的所述燃料泵為所述高壓燃料泵。
根據(jù)本發(fā)明，由設(shè)置在內(nèi)燃機曲軸的凸輪驅(qū)動的高壓泵可用于將輸送管內(nèi)的蒸氣轉(zhuǎn)移到燃料箱，以便可在內(nèi)燃機起動時防止蒸氣從燃料噴射機構(gòu)排出而導(dǎo)致稀空燃比。
優(yōu)選地，本發(fā)明所涉及的燃料供給裝置應(yīng)用到具有用于將燃料噴射到氣缸中的燃料噴射機構(gòu)的內(nèi)燃機。
供給到用于將燃料噴射到氣缸中的燃料噴射機構(gòu)(缸內(nèi)噴射器)的燃料具有非常高的燃料壓力(大約14Mpa)。這樣，根據(jù)本發(fā)明，在內(nèi)燃機停止時，減壓閥打開以使得輸送管與燃料箱連通，將燃料壓力降低到大氣壓力的水平。這可防止在內(nèi)燃機停止時燃料泄漏。
優(yōu)選地，本發(fā)明所涉及的燃料供給裝置應(yīng)用到具有用于將燃料噴射到氣缸中的燃料噴射機構(gòu)和用于將燃料噴射到進氣歧管中的燃料噴射機構(gòu)的內(nèi)燃機。
根據(jù)本發(fā)明，能夠在內(nèi)燃機停止時防止燃料從用于將燃料噴射到氣缸中的燃料噴射機構(gòu)(缸內(nèi)噴射器)泄漏。
優(yōu)選地，本發(fā)明所涉及的燃料供給裝置應(yīng)用到安裝到車輛上并且在所述車輛的行駛期間間歇地運轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機。
在包括發(fā)動機和電動發(fā)電機的混合動力車輛中，例如，發(fā)動機間歇地運轉(zhuǎn)(例如，在發(fā)動機較有效的工作區(qū)域中車輛由發(fā)動機驅(qū)動，而在其它工作區(qū)域車輛由電動發(fā)電機驅(qū)動，從而使得發(fā)動機間歇地運轉(zhuǎn))，并且當發(fā)動機在高溫下時進行發(fā)動機再次起動。根據(jù)本發(fā)明，在安裝到這種車輛的發(fā)動機中，發(fā)動機停止時的燃料泄漏被防止，并且可適當?shù)靥幚碛蓽p壓沸騰產(chǎn)生的蒸氣。
優(yōu)選地，本發(fā)明所涉及的燃料供給裝置應(yīng)用于安裝到在存在驅(qū)動(行駛)要求同時所述控制部正控制所述燃料泵時由所述旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動的車輛上的內(nèi)燃機。
根據(jù)本發(fā)明，在混合動力車輛中，在存在驅(qū)動要求同時蒸氣在輸送管內(nèi)被處理(即，發(fā)動機不能起動)時車輛由電動發(fā)電機驅(qū)動。
從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細說明中可以明顯地看出本發(fā)明的上述和其它目的、特征、方面和優(yōu)點。


圖1是由本發(fā)明第一至第四實施例所涉及的控制裝置控制的用于汽油發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)的總示意圖；圖2是由本發(fā)明第一至第四實施例所涉及的控制裝置控制的用于另一種汽油發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)的總示意圖；圖3是圖1和圖2的局部放大圖；圖4是示出由本發(fā)明第一實施例所涉及的控制裝置實行的程序的控制結(jié)構(gòu)的流程圖；圖5是表示由本發(fā)明第二實施例所涉及的控制裝置實行的程序的控制結(jié)構(gòu)的流程圖；圖6是表示由本發(fā)明第三實施例所涉及的控制裝置實行的程序的控制結(jié)構(gòu)的流程圖；以及圖7是表示由本發(fā)明第四實施例所涉及的控制裝置實行的程序的控制結(jié)構(gòu)的流程圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。在下面說明中，相同的部分由相同的附圖標記表示，具有相同的名稱和功能。因此，在適當?shù)那闆r下，不再重復(fù)對其的詳細說明。
參見圖1-3，將說明本發(fā)明第一至第四實施例共用的發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)。
圖1示出本發(fā)明的實施例所涉及的用于發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)10。該發(fā)動機為V型8缸汽油發(fā)動機，它具有用于將燃料噴射到相應(yīng)的氣缸中的缸內(nèi)噴射器110和用于將燃料噴射到相應(yīng)氣缸的進氣歧管中的進氣歧管噴射器120。應(yīng)注意的是，本發(fā)明不僅可用于這樣一種發(fā)動機，而且也可用于另一種類型的至少具有缸內(nèi)噴射器110的汽油發(fā)動機(如后面說明的圖2中所示的發(fā)動機)，以及用于共軌式柴油發(fā)動機。另外，高壓燃料泵的數(shù)量不限于2個。而且，發(fā)動機類型不限于V型8缸類型，還可是V型6缸類型、直列4缸類型、直列6缸類型等。此外，驅(qū)動高壓燃料泵的凸輪的形狀不限于下面所述的形狀(即，它根據(jù)氣缸的數(shù)量改變)。
如圖1中所示，燃料供給系統(tǒng)10包括設(shè)置在燃料箱中并且用于在低壓的排出壓力(大約400kPa，相當于調(diào)壓器的壓力)下供給燃料的供給泵100、由第一凸輪210驅(qū)動的第一高壓燃料泵200、具有不同于第一凸輪210的排出相位的由第二凸輪310驅(qū)動的第二高壓燃料泵300、為左和右氣缸組中的每一方設(shè)置并且用于將高壓燃料供給到缸內(nèi)噴射器110的高壓輸送管112、設(shè)置在相應(yīng)的高壓輸送管112處的用于左和右氣缸組中的每一方的四個缸內(nèi)噴射器110、為左和右氣缸組中的每一方設(shè)置并且用于將燃料供給到進氣歧管噴射器120的低壓輸送管122以及設(shè)置在相應(yīng)的低壓輸送管122處的用于左和右氣缸組中的每一方的四個進氣歧管噴射器120。
燃料箱中的供給泵100的排出口與低壓供給管400相連，低壓供給管400分支為第一低壓輸送連通管410和泵供給管420。第一低壓輸送連通管410分支到V型氣缸組中的一個氣缸組的低壓輸送管122，并且在分支點下游，它形成了第二低壓輸送連通管430，第二低壓輸送連通管430與另一個氣缸組的低壓輸送管122相連。
泵供給管420與第一和第二高壓燃料泵200和300的進入口相連。第一脈動緩沖器220和第二脈動緩沖器320分別設(shè)置在第一和第二高壓燃料泵200和300的進口的緊上游，以減低燃料脈動。
第一高壓燃料泵200的排出口與第一高壓輸送連通管500相連，第一高壓輸送連通管500與V型氣缸組中的一個氣缸組的高壓輸送管112相連。第二高壓燃料泵300的排出口與第二高壓輸送連通管510相連，第二高壓輸送連通管510與另一個V型氣缸組的高壓輸送管112相連。一個氣缸組的高壓輸送管112和另一個氣缸組的高壓輸送管112經(jīng)由高壓連通管520相連。
設(shè)置在高壓輸送管112的電磁減壓閥114經(jīng)由高壓輸送返回管610與高壓燃料泵返回管600相連。高壓燃料泵200和300的返回口與高壓燃料泵返回管600相連。高壓燃料泵返回管600與返回管620和630相連，接著與燃料箱相連。
圖2示出本發(fā)明的一個實施例所涉及的另一種發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)12。圖2中所示的燃料供給系統(tǒng)12具有圖1中所示發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)10的缸內(nèi)噴射器110，但沒有進氣歧管噴射器120。在圖2中所示發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)12中，具有與在圖1中所示發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)10中的部件功能相同的部件具有相同的附圖標記和名稱，不再重復(fù)對其的詳細說明。應(yīng)注意的是，與在圖1中所示的發(fā)動機情況相同，圖2中所示的發(fā)動機的類型不限于V型8缸類型，還可是V型6缸類型、直列4缸類型、直列6缸類型等。另外，驅(qū)動高壓燃料泵的凸輪的形狀不限于下面所述的形狀(即，它取決于氣缸的數(shù)量)。
圖3是圖1和圖2中的第一高壓燃料泵200及其周圍部件的放大圖。盡管第二高壓燃料泵300具有類似的構(gòu)造，但它們在凸輪相位方面是不同的，因此在排出定時相位方面是不同的，從而抑制脈動的出現(xiàn)。第一和第二高壓燃料泵200和300相互之間可具有類似的或者不同的特征。
高壓燃料泵200的主要部件包括由凸輪210驅(qū)動以上下滑動的泵柱塞206、電磁溢流閥(spill valve)202和設(shè)有泄漏功能的逆止閥204。
當泵柱塞206在凸輪210的作用下向下移動并且電磁溢流閥202打開時，燃料被引入(吸入)。當泵柱塞206在凸輪210的作用下向上移動時，關(guān)閉電磁溢流閥202的定時被改變以控制從高壓燃料泵200排出的燃料量。在泵柱塞206向上移動的加壓行程中，關(guān)閉電磁溢流閥202的定時越早，排出的燃料量越大。而關(guān)閉電磁溢流閥202的定時越晚，排出的燃料量越少。排出的燃料量最多時的電磁溢流閥202的驅(qū)動效率(duty)設(shè)為100％，排出的燃料量最少時的電磁溢流閥202的驅(qū)動效率設(shè)為0％。當驅(qū)動效率為0％時，電磁溢流閥202保持打開，在這種情況下，盡管只要第一凸輪210持續(xù)轉(zhuǎn)動(隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)動)泵柱塞206就上下滑動，但由于電磁溢流閥202未關(guān)閉，燃料沒有被加壓。
加壓的燃料壓迫和打開設(shè)有泄漏功能的逆止閥204(設(shè)定壓力為約60kPa)，并且燃料經(jīng)由第一高壓輸送連通管500輸送到高壓輸送管112。此時，利用設(shè)置在高壓輸送管112處的燃料壓力傳感器對燃料壓力進行反饋控制。如上所述，在各氣缸組的高壓輸送管112經(jīng)由高壓連通管520相互連通。
在本發(fā)明所涉及的燃料供給裝置中，在發(fā)動機停止時，發(fā)動機ECU(電子控制單元)打開設(shè)置在高壓輸送管112處的電磁減壓閥114，使得高壓輸送管112與燃料箱連通以減低燃料壓力。這可防止燃料從缸內(nèi)噴射器110泄漏。當高壓輸送管112內(nèi)的燃料壓力減低時，減壓沸騰將出現(xiàn)，這將導(dǎo)致空氣或者在空氣中包含燃料蒸發(fā)成分的蒸氣的產(chǎn)生(下面，空氣和蒸氣統(tǒng)稱為“氣泡”)。被確定為本發(fā)明實施例所涉及的控制裝置的發(fā)動機ECU可適當?shù)靥幚須馀荨?br> 下面將說明第一至第四實施例所涉及的控制裝置。第一至第四實施例相互之間在由實現(xiàn)控制裝置的發(fā)動機ECU實行的程序的控制結(jié)構(gòu)方面是不同的。
第一實施例作為本發(fā)明所涉及的控制裝置的發(fā)動機ECU的特征在于，當存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112中的可能性時，電磁減壓閥114打開，并且在起動發(fā)動機之前，在規(guī)定時間內(nèi)致動供給泵100。
下面，參照圖4對由發(fā)動機ECU實行的程序的控制結(jié)構(gòu)進行說明。應(yīng)注意的是，包括發(fā)動機ECU的車輛僅具有作為其驅(qū)動源的發(fā)動機。
在步驟(下面簡稱為“S”)100中，發(fā)動機ECU判定是否存在發(fā)動機起動要求。此時，發(fā)動機ECU在點火開關(guān)轉(zhuǎn)到發(fā)動機起動位置時或者在按壓式發(fā)動機起動按鈕被壓下時判定存在發(fā)動機起動要求。如果判定存在發(fā)動機起動要求(在S100為“是”)，程序轉(zhuǎn)到S110。如果不存在(在S100為“否”)，程序終止。
在S110中，發(fā)動機ECU判定是否存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112內(nèi)的可能性。在發(fā)動機預(yù)熱到高溫并且電磁減壓閥114打開以減低高壓輸送管內(nèi)的壓力后點火開關(guān)斷開的情況下發(fā)動機再次起動之前，或者在發(fā)動機間歇地停止同時發(fā)動機溫度高的情況下發(fā)動機再次起動之前，發(fā)動機ECU判定在前一次燃料噴射中存在發(fā)生減壓沸騰的高可能性，這樣，判定存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112內(nèi)的可能性。如果判定存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112內(nèi)的可能性(在S110為“是”)，程序轉(zhuǎn)到S120。如果判定不存在(在S110為“否”)，程序終止。
在S120中，發(fā)動機ECU將打開指令信號傳送到電磁減壓閥114。
在S130中，發(fā)動機ECU將驅(qū)動指令信號傳送到供給泵100。
在S140中，發(fā)動機ECU判定在驅(qū)動指令信號傳送到供給泵100后是否已經(jīng)過預(yù)定時間。如果是(在S140為“是”)，程序轉(zhuǎn)到S150。如果不是(在S140為“否”)，程序返回到S140，在那里等待直至經(jīng)過預(yù)定時間。
在S150中，發(fā)動機ECU將關(guān)閉指令信號傳送到電磁減壓閥114。
在S160中，發(fā)動機ECU將驅(qū)動指令信號傳送到起動機(起動電機)。作為響應(yīng)，發(fā)動機經(jīng)由設(shè)置在曲軸的飛輪使得曲柄轉(zhuǎn)動。
在S170中，發(fā)動機ECU將燃料噴射指令信號傳送到EDU(電子驅(qū)動器單元)。因此，開始從缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射。
下面，基于上述結(jié)構(gòu)和流程圖對實現(xiàn)本發(fā)明的控制裝置的發(fā)動機ECU所控制的發(fā)動機的操作進行說明。
當駕駛員將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到發(fā)動機起動位置時，判定是否存在發(fā)動機起動要求(在S100為“是”)，并且作出是否存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112內(nèi)的可能性的判定(S110)。
如果判定存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112內(nèi)的可能性(在S110為“是”)，將打開指令信號傳送到電磁減壓閥114(S120)，以使得電磁減壓閥114處于打開狀態(tài)。當發(fā)動機停止時，電磁減壓閥114至少臨時打開以使得高壓輸送管112與燃料箱相通，從而減低燃料壓力，以避免燃料從缸內(nèi)噴射器110泄漏。由于電磁減壓閥114之后可能關(guān)閉，因此為了確認，可實行S120的步驟。
在電磁減壓閥114打開時，將驅(qū)動指令信號傳送到供給泵100(S130)以在預(yù)定時間(被設(shè)定為至少足夠長以保證高壓輸送管112內(nèi)的氣泡被供給泵100轉(zhuǎn)移到燃料箱從而從高壓輸送管112內(nèi)消失的時間段)內(nèi)驅(qū)動供給泵100。
在供給泵100在預(yù)定時間內(nèi)被驅(qū)動同時電磁減壓閥114打開后(在S140為“是”)，將關(guān)閉指令信號傳送到電磁減壓閥114(S150)，這樣，電磁減壓閥114達到關(guān)閉狀態(tài)。
將驅(qū)動指令信號傳送到起動機(S160)，發(fā)動機轉(zhuǎn)動曲柄，同時，燃料從缸內(nèi)噴射器110噴射以起動發(fā)動機。
如上所述，根據(jù)作為本發(fā)明的控制裝置的發(fā)動機ECU，在發(fā)動機停止時，電磁減壓閥打開以使得高壓輸送管與燃料箱連通以降低燃料壓力，從而防止燃料從缸內(nèi)噴射器泄漏。此時，特別是在高溫時，由于減壓沸騰而使得氣泡可能出現(xiàn)。如果在這樣一個狀態(tài)下要求發(fā)動機起動，利用供給泵將氣泡轉(zhuǎn)移到燃料箱，并且在轉(zhuǎn)動曲柄之前電磁減壓閥打開。這可在發(fā)動機起動時防止氣泡從缸內(nèi)噴射器排出以導(dǎo)致稀空燃比。從而，在具有直接將燃料噴射到氣缸中的缸內(nèi)噴射器的發(fā)動機中，可防止在發(fā)動機停止過程中燃料從缸內(nèi)噴射器泄漏，并且可適當?shù)靥幚碓谌剂吓涔軆?nèi)產(chǎn)生的蒸氣。
第二實施例作為本發(fā)明所涉及的控制裝置的發(fā)動機ECU的特征在于，當存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112中的可能性時，電磁減壓閥114打開，第一和第二高壓泵200和300在規(guī)定時間內(nèi)致動，同時防止燃料從缸內(nèi)噴射器110噴射，接著起動發(fā)動機。
下面，參照圖5對由發(fā)動機ECU實行的程序的控制結(jié)構(gòu)進行說明。包括該發(fā)動機ECU的車輛僅具有作為其驅(qū)動源的發(fā)動機。在圖5中所示的流程圖中的程序，與圖4中流程圖中相同的程序具有相同的步驟編號和具有相同的程序內(nèi)容。這樣，這里不再重復(fù)其詳細說明。
在S200中，發(fā)動機ECU將驅(qū)動指令信號傳送到起動機。此時，噴射指令信號沒有被傳送到EDU，這樣，在燃料沒有從缸內(nèi)噴射器110噴射的情況下開始轉(zhuǎn)動曲柄。同樣，圖3中所示的凸輪210(310)開始轉(zhuǎn)動，并且第一和第二高壓泵200和300致動。此時的電磁溢流閥202的驅(qū)動效率僅需要允許使高壓輸送管112內(nèi)的氣泡被第一和第二高壓泵200和300轉(zhuǎn)移到燃料箱以使得氣泡從高壓輸送管112消失的低燃料壓力(燃料排出量)，這是由于燃料沒有從缸內(nèi)噴射器110噴射。
下面，基于上述結(jié)構(gòu)和流程圖對實現(xiàn)本發(fā)明的控制裝置的發(fā)動機ECU所控制的發(fā)動機的操作進行說明。這里不再重復(fù)對與上述實施例相同的操作內(nèi)容進行說明。
當判定存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112內(nèi)的可能性時(在S110為“是”)，將打開指令信號傳送到電磁減壓閥114(S120)，以使得電磁減壓閥114處于打開狀態(tài)。在電磁減壓閥114打開時，將驅(qū)動指令信號傳送到起動機(S200)，并且第一和第二高壓泵200和300在預(yù)定時間(被設(shè)定為至少足夠長以保證高壓輸送管112內(nèi)的氣泡被第一和第二高壓供給泵200和300轉(zhuǎn)移到燃料箱從而從高壓輸送管112內(nèi)消失的時間段)內(nèi)驅(qū)動。
在第一和第二高壓供給泵200和300在預(yù)定時間內(nèi)被驅(qū)動同時電磁減壓閥114打開后(在S140為“是”)，將關(guān)閉指令信號傳送到電磁減壓閥114(S150)。在電磁減壓閥114關(guān)閉后，燃料從缸內(nèi)噴射器110噴射以起動發(fā)動機。
如上所述，根據(jù)作為本發(fā)明的控制裝置的發(fā)動機ECU，在發(fā)動機停止過程中，通過打開電磁減壓閥以使得高壓輸送管與燃料箱連通以降低燃料壓力，從而防止燃料從缸內(nèi)噴射器泄漏。此時，特別是在高溫時，由于減壓沸騰而使得氣泡可能出現(xiàn)。如果在這樣一個狀態(tài)下要求發(fā)動機起動，在轉(zhuǎn)動曲柄之前電磁減壓閥打開，并且在沒有噴射燃料的情況下發(fā)動機轉(zhuǎn)動曲柄，以通過供給泵將氣泡轉(zhuǎn)移到燃料箱。這可在發(fā)動機起動時防止氣泡從缸內(nèi)噴射器排出，可避免稀空燃比。從而，在具有直接將燃料噴射到氣缸中的缸內(nèi)噴射器的發(fā)動機中，可防止在發(fā)動機停止過程中燃料從缸內(nèi)噴射器泄漏，并且可適當?shù)靥幚碓谌剂吓涔軆?nèi)產(chǎn)生的蒸氣。
第三實施例作為本發(fā)明所涉及的控制裝置的發(fā)動機ECU的特征在于，當存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112中的可能性時，電磁減壓閥114打開，并且在起動發(fā)動機之前，在規(guī)定時間內(nèi)致動供給泵100，如同在上述第一實施例中。本實施例與第一實施例的不同之處在于，當在發(fā)動機起動要求后和在發(fā)動機實際起動之前存在車輛驅(qū)動要求時，進行EV(電動車輛)驅(qū)動(利用電動機)。
下面，參照圖6對由發(fā)動機ECU實行的程序的控制結(jié)構(gòu)進行說明。包括這種發(fā)動機ECU的車輛為所謂的并行式混合動力車輛，它具有用作相互獨立的車輛驅(qū)動源的發(fā)動機和電動機。在圖6中所示的流程圖中的程序，與圖4中流程圖中相同的程序具有相同的步驟編號和具有相同的程序內(nèi)容。這樣，這里不再重復(fù)其詳細說明。
在S300中，發(fā)動機ECU判定是否存在發(fā)動機起動要求。此時，當駕駛員踩下加速器踏板時，發(fā)動機ECU判定存在發(fā)動機起動要求。如果判定存在發(fā)動機起動要求(在S300為“是”)，程序轉(zhuǎn)到S310。如果不存在(在S300為“否”)，程序轉(zhuǎn)到S140。
在S310中，發(fā)動機ECU將EV驅(qū)動要求信號傳送到控制驅(qū)動用電動機的HV_ECU。如果允許EV驅(qū)動的條件滿足，已經(jīng)接收到EV驅(qū)動要求信號的HV_ECU驅(qū)動電動機使得車輛運行。在S310后，程序轉(zhuǎn)到S140。
在S320中，發(fā)動機ECU判定發(fā)動機是否已經(jīng)起動。此時，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大到接近怠速發(fā)動機轉(zhuǎn)速的水平，發(fā)動機ECU判定發(fā)動機已經(jīng)起動。如果判定發(fā)動機已經(jīng)起動(在S320為“是”)，程序轉(zhuǎn)到S330。如果沒有(在S320為“否”)，程序轉(zhuǎn)到S320，在那里等待發(fā)動機起動。
在S330中，發(fā)動機ECU判定車輛是否處于EV驅(qū)動模式(行駛模式)。如果判定車輛處于EV驅(qū)動模式(在S330為“是”)，程序轉(zhuǎn)到S340。如果沒有(在S330為“否”)，程序終止。
在S340中，發(fā)動機ECU將EV驅(qū)動取消信號傳送到控制電動機的HV_ECU。已經(jīng)接收到EV驅(qū)動取消信號的HV_ECU停止電動機，這樣，車輛切換到發(fā)動機驅(qū)動模式。
下面，基于上述結(jié)構(gòu)和流程圖對實現(xiàn)本發(fā)明的控制裝置的發(fā)動機ECU所控制的發(fā)動機的操作進行說明。這里不再重復(fù)對與上述實施例相同的操作內(nèi)容進行說明。
在混合動力車輛中，當駕駛員將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到發(fā)動機起動位置時，或者當HV_ECU將發(fā)動機起動指令信號(在車輛基于駕駛員的要求或者基于駕駛條件在發(fā)動機驅(qū)動模式和EV驅(qū)動模式之間間歇地切換的情況下，在發(fā)動機臨時停止后再次起動發(fā)動機的指令信號)傳送到發(fā)動機ECU時，判定存在發(fā)動機起動要求(在S100為“是”)，然后判定是否存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112內(nèi)的可能性(S110)。
如果判定存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112內(nèi)的可能性(在S110為“是”)，將驅(qū)動指令信號傳送到供給泵100，并且電磁減壓閥114打開(S130)，以使供給泵100(S130)在預(yù)定時間內(nèi)被驅(qū)動。如果在該預(yù)定時間內(nèi)存在驅(qū)動要求(在S300為“是”)，將EV驅(qū)動要求指令傳送到HV_ECU，并且車輛不是由發(fā)動機驅(qū)動而是由電動機驅(qū)動。
在經(jīng)過預(yù)定時間后，在氣泡已經(jīng)在高壓輸送管112內(nèi)消失后，將驅(qū)動指令信號傳送到起動機(S160)，發(fā)動機轉(zhuǎn)動曲柄。燃料從缸內(nèi)噴射器110噴射以起動發(fā)動機。在發(fā)動機起動后(在S320為“是”)，當車輛處于EV驅(qū)動模式時(在S330為“是”)，將EV驅(qū)動取消信號從發(fā)動機ECU傳送到HV_ECU，車輛從電動機驅(qū)動模式切換到發(fā)動機驅(qū)動模式。
如上所述，根據(jù)作為本發(fā)明的控制裝置的發(fā)動機ECU，除了第一實施例的效果外，即使在利用供給泵使得高壓輸送管內(nèi)的氣泡轉(zhuǎn)移到燃料箱并且在發(fā)動機轉(zhuǎn)動曲柄前打開電磁減壓閥的時間期間，車輛可根據(jù)駕駛員的驅(qū)動要求被設(shè)定為EV驅(qū)動模式。
第四實施例作為本發(fā)明所涉及的控制裝置的發(fā)動機ECU的特征在于，當存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112中的可能性時，電磁減壓閥114打開，并且發(fā)動機在沒有燃料噴射的情況下轉(zhuǎn)動曲柄以在預(yù)定時間內(nèi)致動第一和第二高壓泵200和300，然后開始燃料噴射以起動發(fā)動機，如同在第二實施例中的。本實施例與第二實施例的不同之處在于，當在發(fā)動機起動要求后和在發(fā)動機實際起動之前存在車輛驅(qū)動要求時，進行EV驅(qū)動。
下面，參照圖7對由發(fā)動機ECU實行的程序的控制結(jié)構(gòu)進行說明。如在上述第三實施例中的情況相同，包括這種ECU的車輛為所謂的并行式混合動力車輛，它具有用作相互獨立的車輛驅(qū)動源的發(fā)動機和電動機。在圖7中所示的流程圖中的程序，與圖4和5中流程圖中相同的程序具有相同的步驟編號和具有相同的程序內(nèi)容。這樣，這里不再重復(fù)其詳細說明。
在S400中，發(fā)動機ECU判定是否存在發(fā)動機起動要求。此時，當駕駛員踩下加速器踏板時，發(fā)動機ECU判定存在發(fā)動機起動要求。如果判定存在發(fā)動機起動要求(在S400為“是”)，程序轉(zhuǎn)到S410。如果沒有(在S400為“否”)，程序轉(zhuǎn)到S140。
在S410中，發(fā)動機ECU將EV驅(qū)動要求信號傳送到控制驅(qū)動用電動機的HV_ECU。如果允許EV驅(qū)動的條件滿足，已經(jīng)接收到EV驅(qū)動要求信號的HV_ECU驅(qū)動電動機使得車輛運行。在S410后，程序轉(zhuǎn)到S140。
在S420中，發(fā)動機ECU判定發(fā)動機是否已經(jīng)起動。此時，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大到接近怠速發(fā)動機轉(zhuǎn)速的水平，發(fā)動機ECU判定發(fā)動機已經(jīng)起動。如果判定發(fā)動機已經(jīng)起動(在S420為“是”)，程序轉(zhuǎn)到S430。如果沒有(在S420為“否”)，程序轉(zhuǎn)到S420，在那里等待發(fā)動機起動。
在S430中，發(fā)動機ECU判定車輛是否處于EV驅(qū)動模式。如果是(在S430為“是”)，程序轉(zhuǎn)到S440。如果不是(在S430為“否”)，程序終止。
在S440中，發(fā)動機ECU將EV驅(qū)動取消信號傳送到控制電動機的HV_ECU。已經(jīng)接收到EV驅(qū)動取消信號的HV_ECU停止電動機，這樣，車輛被切換到發(fā)動機驅(qū)動模式。
下面，基于上述結(jié)構(gòu)和流程圖對實現(xiàn)本發(fā)明的控制裝置的發(fā)動機ECU所控制的發(fā)動機的操作進行說明。這里不再重復(fù)對與上述實施例相同的操作內(nèi)容進行說明。
在混合動力車輛中，當駕駛員將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到發(fā)動機起動位置時，或者當HV_ECU將發(fā)動機起動指令信號(在車輛基于駕駛員的要求或者基于駕駛條件在發(fā)動機驅(qū)動模式和EV驅(qū)動模式之間間歇地切換的情況下，在發(fā)動機臨時停止后再次起動發(fā)動機的指令信號)傳送到發(fā)動機ECU時，判定存在發(fā)動機起動要求(在S100為“是”)，然后判定是否存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112內(nèi)的可能性(S110)。
如果判定存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管112內(nèi)的可能性(在S110為“是”)，將打開指令信號傳送到電磁減壓閥114(S120)，并且電磁減壓閥114處于打開狀態(tài)。在電磁減壓閥114打開時，將驅(qū)動指令信號傳送到起動機(S200)，并且在預(yù)定時間內(nèi)驅(qū)動第一和第二高壓泵200和300。
在第一和第二高壓供給泵200和300在預(yù)定時間內(nèi)被驅(qū)動并且電磁減壓閥114打開后(在S140為“是”)，將關(guān)閉指令信號傳送到電磁減壓閥114(S150)。在電磁減壓閥114關(guān)閉后，燃料從缸內(nèi)噴射器110噴射以起動發(fā)動機。在發(fā)動機起動后(在S420為“是”)，當車輛處于EV驅(qū)動模式時(在S430為“是”)，將EV驅(qū)動取消信號從發(fā)動機ECU傳送到HV_ECU。這樣，車輛從電動機驅(qū)動模式切換到發(fā)動機驅(qū)動模式。
如上所述，根據(jù)作為本發(fā)明的控制裝置的發(fā)動機ECU，除了第二實施例的效果外，即使在利用高壓燃料泵將高壓輸送管內(nèi)的氣泡轉(zhuǎn)移到燃料箱并且在發(fā)動機轉(zhuǎn)動曲柄前打開電磁減壓閥的時間期間，車輛可根據(jù)駕駛員的驅(qū)動要求被設(shè)定為EV驅(qū)動模式。
盡管已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細說明，但應(yīng)該清楚理解的是，這些只是說明性的和示例性的而非限定性的，本發(fā)明的精神和保護范圍僅由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置，該內(nèi)燃機具有燃料噴射機構(gòu)，所述燃料供給裝置包括由所述內(nèi)燃機驅(qū)動并用于對由低壓燃料泵從燃料箱供給的燃料加壓的高壓燃料泵；用于將所述燃料從所述高壓燃料泵供給到所述燃料噴射機構(gòu)的輸送管；用于在所述輸送管與所述燃料箱連通的連通狀態(tài)和所述輸送管未與所述燃料箱連通的非連通狀態(tài)之間切換的減壓閥；以及用于控制所述減壓閥的控制部；其中，所述控制部在所述內(nèi)燃機停止時將所述減壓閥切換到所述連通狀態(tài)，以及在所述燃料噴射機構(gòu)的燃料噴射之前，在用于所述輸送管中的狀態(tài)的預(yù)定條件滿足時，將所述減壓閥切換到所述連通狀態(tài)并驅(qū)動燃料泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置，其特征在于，所述預(yù)定條件是預(yù)測所述輸送管中出現(xiàn)蒸氣的條件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置，其特征在于，在所述燃料的溫度高時并且在所述內(nèi)燃機停止、將所述減壓閥切換到所述連通狀態(tài)時，預(yù)測所述輸送管中出現(xiàn)蒸氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置，其特征在于，在所述內(nèi)燃機的溫度高時并且在所述內(nèi)燃機停止、將所述減壓閥切換到所述連通狀態(tài)之后、所述內(nèi)燃機再次起動時，預(yù)測所述輸送管中出現(xiàn)蒸氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置，其特征在于，由所述控制部控制的所述燃料泵為所述低壓燃料泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置，其特征在于，由所述控制部控制的所述燃料泵為所述高壓燃料泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機為具有用于將燃料噴射到氣缸中的燃料噴射機構(gòu)的內(nèi)燃機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機為具有用于將燃料噴射到氣缸中的燃料噴射機構(gòu)和用于將燃料噴射到進氣歧管中的燃料噴射機構(gòu)的內(nèi)燃機。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機安裝到車輛上并且在所述車輛的行駛期間間歇地運轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機和旋轉(zhuǎn)電機作為用于驅(qū)動所述車輛的驅(qū)動源安裝到所述車輛上，以及所述車輛在存在驅(qū)動要求同時所述控制部正控制所述燃料泵時由所述旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機的燃料供給裝置。發(fā)動機ECU實行包括以下步驟的程序在存在發(fā)動機起動要求時(在S100為“是”)判定是否存在氣泡出現(xiàn)在高壓輸送管內(nèi)的可能性的步驟(S110)；在存在出現(xiàn)氣泡的可能性時(在S110為“是”)將打開指令信號傳送到電磁減壓閥的步驟(S120)；將驅(qū)動指令信號傳送到供給泵的步驟(S130)；在供給泵被驅(qū)動預(yù)定時間后(在S140為“是”)將關(guān)閉指令信號傳送到電磁減壓閥的步驟(S150)；將驅(qū)動指令信號傳送到起動機的步驟(S160)；以及將噴射指令信號傳送到EDU的步驟(S170)。
文檔編號F02D41/06GK1847633SQ20061006662
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者戶祭衛(wèi), 小林幸男, 福井啟太 申請人:豐田自動車株式會社