內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)，在具有低壓燃料泵（1）與高壓燃料泵（2）的內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)中，抑制蒸氣的發(fā)生，并盡可能降低供給壓。進行高壓燃料泵（2）的比例積分控制，以使得在從高壓燃料泵（2）到燃料噴射閥（7）之間燃料的壓力接近目標值，在高壓燃料泵（2）工作的情況下，當比例積分控制中的積分項無變化或者降低時，使從低壓燃料泵（1）到高壓燃料泵（2）之間的燃料的壓力亦即供給壓降低，在積分項增加時使供給壓上升。另一方面，在高壓燃料泵（2）停止的情況下，與高壓燃料泵（2）停止前相比增高供給壓。
【專利說明】內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在向氣缸內(nèi)直接噴射燃料的內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)中，具有:從燃料箱汲取燃料的低壓燃料泵；和使由低壓燃料泵汲取到的燃料升壓至能夠向氣缸內(nèi)噴射的壓力的高壓燃料泵。
[0003]在上述那樣的燃料噴射控制系統(tǒng)中，為了抑制伴隨著低壓燃料泵工作的能量消耗，優(yōu)選盡可能降低比低壓燃料泵靠下游的壓力(稱作供給壓)。但是，如果供給壓低于燃料的飽和蒸氣壓，則可能會產(chǎn)生蒸氣。
[0004]對此，在專利文獻I中記載有當高壓燃料泵的驅(qū)動占空比為規(guī)定值以上的情況下判定為產(chǎn)生了蒸氣，使供給壓上升的技術(shù)。
[0005]然而，如果在內(nèi)燃機減速時等實施燃料切斷，則無需使燃料形成為高壓，因此高壓燃料泵停止。在這種情況下，高壓燃料泵的驅(qū)動占空比為零。因此，無法基于高壓燃料泵的驅(qū)動占空比來判定是否產(chǎn)生了蒸氣。
[0006]另外，在對高壓燃料泵進行比例積分控制的情況下，能夠基于積分項減小供給壓來改進燃油效率。但是，由于在高壓燃料泵停止時得不到積分項，因此無法根據(jù)積分項的變化比例來減小供給壓。
[0007]專利文獻1:日本特開2010-071224號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明正是鑒于上述情況形成的，其目的在于提供一種針對具有低壓燃料泵與高壓燃料泵的內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)，能夠抑制蒸氣的發(fā)生并且盡可能降低供給壓的技術(shù)。
[0009]為了實現(xiàn)上述課題，本發(fā)明的內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)，將從低壓燃料泵噴出的燃料由高壓燃料泵升壓進而向燃料噴射閥供給，其中，具備:
[0010]壓力傳感器，其在從上述高壓燃料泵到上述燃料噴射閥之間檢測燃料的壓力；高壓燃料泵控制部，其進行上述高壓燃料泵的比例積分控制，以使上述壓力傳感器的檢測值接近目標值；低壓燃料泵控制部，其在上述高壓燃料泵工作的情況下，上述比例積分控制中的積分項無變化或者上述比例積分控制中的積分項減少時，使從上述低壓燃料泵到上述高壓燃料泵之間的燃料的壓力亦即供給壓降低，在上述積分項增加時，使上述供給壓上升；以及供給壓增加部，其在上述高壓燃料泵停止時，相比上述高壓燃料泵停止前升高上述供給壓。
[0011]高壓燃料泵控制部實施比例積分控制，以使例如壓力傳感器的檢測值(實際燃壓)與目標值的差變小。在該比例積分控制中，例如通過操作向高壓燃料泵供給的電力或者高壓燃料泵的驅(qū)動占空比，使來自高壓燃料泵的燃料的噴出壓力或者噴出量變化。由此，使壓力傳感器的檢測值變化。在實施該比例積分控制的情況下，如果在從低壓燃料泵到高壓燃料泵的燃料路徑產(chǎn)生蒸氣，則比例積分控制的積分項表示增加趨勢。在這種情況下，通過升高供給壓能夠抑制蒸氣的發(fā)生。
[0012]因此，在上述積分項無變化或者減少的情況下，使供給壓降低。此外，還可以在上述積分項每單位時間的變化量為零以下的情況下，使供給壓降低。另一方面，還可以在上述積分項增加情況下，使供給壓上升。此外，還可以在上述積分項每單位時間的變化量比零大的情況下，使供給壓上升。如此一來，能夠避免蒸氣的發(fā)生并將供給壓抑制為必要最低限度。例如，低壓燃料泵控制部使來自低壓燃料泵的燃料的噴出壓力或者噴出量發(fā)生變化，以便在不產(chǎn)生蒸氣的范圍使供給壓更低。
[0013]另外，在搭載內(nèi)燃機的車輛進行減速時等，實施停止對內(nèi)燃機供給燃料的燃料切斷。在進行該燃料切斷時，停止高壓燃料泵。此外，如果高壓燃料泵被停止，則配置于內(nèi)燃機周圍的燃料配管內(nèi)的燃料從該內(nèi)燃機收到輻射熱。由此，如果燃料的溫度上升，則可能產(chǎn)生蒸氣。
[0014]S卩，當高壓燃料泵工作時，燃料配管內(nèi)的燃料將立即被更換，因此不易產(chǎn)生蒸氣。另一方面，如果高壓燃料泵停止，則燃料滯留于燃料配管內(nèi)，因此從內(nèi)燃機受到熱的燃料的溫度上升致使容易產(chǎn)生蒸氣。此外，如果在高壓燃料泵停止時產(chǎn)生蒸氣，則在下次高壓燃料泵工作時，燃料壓力的上升延遲。
[0015]另外，低壓燃料泵控制部所進行的供給壓控制是在進行基于比高壓燃料泵靠下游的燃料壓力的檢測值與目標值的差的比例積分控制(PI控制)時的基于積分項的處理。因此，如果高壓燃料泵停止，則將無法進行基于低壓燃料泵控制部的供給壓控制。即，無法決定供給壓。
[0016]因此，供給壓增加部使高壓燃料泵停止時的供給壓比高壓燃料泵停止前的供給壓高。對此也可以設(shè)定為比高壓燃料泵即將停止前或者高壓燃料泵停止時刻的供給壓高。此夕卜，在高壓燃料泵停止時，停止由低壓燃料泵控制部進行的供給壓控制。即，在高壓燃料泵工作時由低壓燃料泵控制部決定供給壓，而在高壓泵停止時由供給壓增加部決定供給壓。
[0017]在此，在高壓燃料泵即將停止前，進行基于低壓燃料泵控制部的供給壓控制，因此此時的供給壓為不產(chǎn)生蒸氣的必要最低限度的值。在該狀態(tài)下，如果高壓燃料泵停止，則燃料的溫度上升，因此擔心產(chǎn)生蒸氣。與此相對，如果使供給壓上升，則能夠抑制蒸氣的發(fā)生。即，通過相比高壓燃料泵停止前升高供給壓，能夠抑制蒸氣的發(fā)生。如此一來，能夠不產(chǎn)生蒸氣并較低地抑制供給壓。此外，供給壓的上升量可以是不產(chǎn)生蒸氣的恒定值，但也可以如后文所述決定。
[0018]另外，在本發(fā)明中，上述高壓燃料泵停止時可以是上述內(nèi)燃機的燃料切斷時。
[0019]在此，在內(nèi)燃機燃料切斷時，不從燃料噴射閥噴射燃料，因此無需使高壓燃料泵工作。此時即便以形成燃料切斷前的供給壓的方式使低壓燃料泵工作，仍可能由于燃料溫度的上升而導(dǎo)致產(chǎn)生蒸氣。與此相對，如果在執(zhí)行燃料切斷時，相比執(zhí)行燃料切斷前升高供給壓則能夠抑制蒸氣的發(fā)生。
[0020]另外，在本發(fā)明中，可以為，上述高壓燃料泵停止的時間越長，上述供給壓增加部越升高上述供給壓。
[0021]在此，高壓燃料泵的停止時間越長，燃料從內(nèi)燃機受到的熱越增加。因此，高壓燃料泵的停止時間越長，燃料的溫度越高，越易產(chǎn)生蒸氣。與此相對，高壓燃料泵的停止時間越長，越升高供給壓，由此能夠抑制蒸氣的發(fā)生。也可換言之，為高壓燃料泵的停止時間越長，越增大從高壓燃料泵停止前起上升的供給壓的上升量。這樣，根據(jù)高壓燃料泵的停止時間決定供給壓，由此能夠抑制蒸氣的發(fā)生，并且抑制過度升高供給壓。因此，能夠降低低壓燃料泵的消耗電力，從而能夠抑制燃油效率的惡化。此外，可以使供給壓以規(guī)定的間隔階段性地上升，也可以連續(xù)而不分階段地上升。
[0022]另外，在本發(fā)明中，可以為上述供給壓增加部使上述低壓燃料泵間歇地工作。
[0023]在此，當高壓燃料泵停止時，只要使低壓燃料泵以能夠維持不產(chǎn)生蒸氣的供給壓的方式進行工作便可。即，由于高壓燃料泵停止，因此燃料的壓力不易降低，從而無需使低壓燃料泵始終工作，只需根據(jù)需要間歇地工作即可。由此，能夠降低低壓燃料泵的消耗電力，因此能夠提高燃油效率。此外，使低壓燃料泵工作的時間以及使低壓燃料泵停止的時間被設(shè)定為形成不產(chǎn)生蒸氣的供給壓。
[0024]另外，在本發(fā)明中，可以為，上述內(nèi)燃機的冷卻水溫度越高，上述供給壓增加部越升高上述供給壓。
[0025]在此，內(nèi)燃機的冷卻水溫度越高，燃料從內(nèi)燃機受到的熱越多，因此不易產(chǎn)生蒸氣。即，在冷卻水溫度與蒸氣產(chǎn)生的難易度間存在聯(lián)系。與此相對，如果內(nèi)燃機的冷卻水溫度越高越升高供給壓，則能夠抑制蒸氣的發(fā)生。另外，在內(nèi)燃機的冷卻水溫度低時，能夠降低低壓燃料泵的消耗電力，因此能夠提高燃油效率。
[0026]另外，在本發(fā)明中，可以為，上述內(nèi)燃機的冷卻水溫度與進氣溫度的差越大，上述供給壓增加部越升高上述供給壓。
[0027]在此，冷卻水溫度與內(nèi)燃機的溫度關(guān)聯(lián)性較高。另一方面，進氣溫度與燃料溫度關(guān)聯(lián)性較高。因此，內(nèi)燃機的冷卻水溫度與內(nèi)燃機的進氣溫度的差同燃料從內(nèi)燃機受到的熱的量之間存在相關(guān)關(guān)系。因此，只要根據(jù)內(nèi)燃機的冷卻水溫度與內(nèi)燃機的進氣溫度的差增加供給壓，則能夠根據(jù)燃料所受到的熱的量增加供給壓。這樣，在燃料受到的熱的量大時，能夠抑制蒸氣的發(fā)生。另外，在燃料受到的熱的量小時，能夠降低低壓燃料泵的消耗電力，因此能夠提高燃油效率。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，在具有低壓燃料泵與高壓燃料泵的內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)中，能夠抑制蒸氣的發(fā)生并盡可能降低供給壓。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為表示內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0030]圖2為表示使低壓燃料泵的噴出壓力(供給壓)Pl連續(xù)性地降低的情況下的積分項It與高壓燃料通路內(nèi)的燃料壓力Ph的變動的圖。
[0031]圖3為表示使低壓燃料泵的供給壓Pl降低至必要最低限度的值的供給壓控制的流程的流程圖。
[0032]圖4為表示執(zhí)行圖3所示的供給壓控制時的供給壓P1、積分項It、燃料壓力Ph和空燃比的變動的圖。
[0033]圖5為表示高壓燃料泵停止時的供給壓控制的流程的流程圖。
[0034]圖6為表示根據(jù)高壓燃料泵的停止時間來增大低壓燃料泵的驅(qū)動占空比時的供給壓控制的流程的流程圖。
[0035]圖7為表示車輛行駛時的燃料溫度、冷卻水溫度、進氣溫度、潤滑油溫度的變動的時間圖。
[0036]圖8為表示在根據(jù)內(nèi)燃機的冷卻水溫度來決定低壓燃料泵的驅(qū)動占空比時的供給壓控制的流程的流程圖。
[0037]圖9為表示車輛行駛時的燃料的溫度與冷卻水溫度、潤滑油溫度、進氣溫度之間的關(guān)系的圖。
[0038]圖10為表示在根據(jù)內(nèi)燃機的冷卻水溫度來決定低壓燃料泵的驅(qū)動占空比時的供給壓控制的流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0039]以下，基于附圖對本發(fā)明的具體的實施方式進行說明。關(guān)于本實施方式所記載的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、相對配置等，只要沒有特殊的記載，則發(fā)明的技術(shù)范圍將不受上述內(nèi)容的限定。
[0040]<實施例1 >
[0041]圖1為表示內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖1所示的燃料噴射控制系統(tǒng)為適用于直列4氣缸的內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)，具有低壓燃料泵I與高壓燃料泵2。此外，內(nèi)燃機的氣缸數(shù)并不局限于4個，可以是5個以上或者3個以下。
[0042]低壓燃料泵I為用于汲取在燃料箱3中存積的燃料的泵，是通過電力被驅(qū)動的渦輪式泵(漩渦式泵)。從低壓燃料泵I噴出的燃料通過低壓燃料通路4被導(dǎo)入高壓燃料泵2的吸入口。
[0043]高壓燃料泵2為用于使從低壓燃料泵I噴出的燃料升壓的泵，是通過內(nèi)燃機的動力(例如，凸輪軸的旋轉(zhuǎn)力)而被驅(qū)動的往復(fù)式的泵(柱塞式泵)。在高壓燃料泵2的吸入口設(shè)置有切換吸入口的導(dǎo)通與閉塞的吸入閥2a。吸入閥2a為電磁驅(qū)動式的閥機構(gòu)，通過變更對于柱塞位置的開閉時機來變更高壓燃料泵2的噴出量(也可以是噴出壓力)。另外，在高壓燃料泵2的噴出口連接高壓燃料通路5的一端。高壓燃料通路5的另一端與輸送管6連接。
[0044]在輸送管6連接有4個燃料噴射閥7，從高壓燃料泵2向輸送管6壓力輸送的高壓燃料被分配給各燃料噴射閥7。燃料噴射閥7向內(nèi)燃機的氣缸內(nèi)直接噴射燃料。
[0045]此外，在除了上述的燃料噴射閥7的缸內(nèi)噴射用的燃料噴射閥之外，還將用于向進氣通路(進氣口)內(nèi)噴射燃料的口噴射用的燃料噴射閥安裝于內(nèi)燃機的情況下，可以構(gòu)成為從低壓燃料通路4的中途分支并向口噴射用輸送管供給低壓燃料。
[0046]在上述低壓燃料通路4的中途配置有多脈沖減振器11。多脈沖減振器11使因上述高壓燃料泵2的動作(吸引動作與噴出動作)引起的燃料脈動衰減。另外，在上述低壓燃料通路4的中途連接分支通路8的一端。分支通路8的另一端連接于燃料箱3。在分支通路8的中途設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)器9。壓力調(diào)節(jié)器9在低壓燃料通路4內(nèi)的壓力(燃料壓力)超過規(guī)定值時開閥，由此低壓燃料通路4內(nèi)的多余燃料經(jīng)由分支通路8返回燃料箱3。
[0047]在上述的高壓燃料通路5的中途配置有止回閥10。止回閥10允許從上述高壓燃料泵2的噴出口向上述輸送管6的流動，限制從上述輸送管6向上述高壓燃料泵2的噴出口的流動。
[0048]在上述的輸送管6連接有用于使輸送管6內(nèi)的多余燃料向上述燃料箱3返回的返回通路12。在返回通路12的中途配置有切換返回通路12的導(dǎo)通與遮檔的減壓閥13。減壓閥13為電動式或者電磁驅(qū)動式的閥機構(gòu)，在輸送管6內(nèi)的燃料壓力超過目標值時開閥。
[0049]在上述返回通路12的中途連接連通路14的一端。上述連通路14的另一端連接于上述高壓燃料泵2。該連通路14為用于將從上述高壓燃料泵2排出的多余燃料向上述返回通路12引導(dǎo)的通路。
[0050]在此，本實施例的燃料供給系統(tǒng)具有對上述各個設(shè)備進行電控制的ECU15。ECU15為具有CPU、ROM、RAM、備用RAM等的電子控制單元。E⑶15與壓力傳感器16、進氣溫度傳感器17、加速器位置傳感器18、曲柄位置傳感器19、冷卻水溫度傳感器20等各種傳感器電連接。
[0051]壓力傳感器16為輸出與輸送管6內(nèi)的燃料壓力(高壓燃料泵的噴出壓力)Ph相關(guān)的電信號的傳感器。利用壓力傳感器16，能夠檢測高壓燃料泵2與燃料噴射閥7之間的燃料的壓力。進氣溫度傳感器17輸出與進入內(nèi)燃機的空氣的溫度相關(guān)的電信號。利用進氣溫度傳感器17，能夠檢測內(nèi)燃機的進氣溫度。加速器位置傳感器18輸出與加速踏板的操作量(加速器開度)相關(guān)的電信號。利用加速器位置傳感器18的輸出信號檢測內(nèi)燃機的負載。曲柄位置傳感器19為輸出與內(nèi)燃機的輸出軸(曲軸)的旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的電信號的傳感器。利用曲柄位置傳感器19的輸出信號檢測內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速。冷卻水溫度傳感器20輸出與內(nèi)燃機的冷卻水的溫度相關(guān)的電信號。利用冷卻水溫度傳感器20，能夠檢測內(nèi)燃機的冷卻水溫度或者內(nèi)燃機的溫度。
[0052]E⑶15基于上述的各種傳感器的輸出信號對低壓燃料泵1、吸入閥2a進行控制。例如，E⑶15調(diào)整吸入閥2a的開閉時機，以使壓力傳感器16的檢測值(實際燃壓)趨近目標值。此時，E⑶15使吸入閥2a的驅(qū)動占空比(螺線管的通電時間與非通電時間的比)變化，由此進行基于實際燃壓與目標值的差的比例積分控制(PI控制)。此外，該比例積分控制在后文中也被稱作高壓燃料泵2的比例積分控制。另外，吸入閥2a的驅(qū)動占空比也被稱作高壓燃料泵2的驅(qū)動占空比。此外，上述的目標值為根據(jù)燃料噴射閥7的目標燃料噴射量確定的值。另外，在本實施例中，通過調(diào)整吸入閥2a的開閉時機，使實際燃壓接近目標值。與此相對，還存在能夠通過調(diào)整向高壓燃料泵2供給的供給電力來調(diào)整從該高壓燃料泵2噴出的噴出量的情況。在這種情況下，可以通過調(diào)整向高壓燃料泵2供給的供給電力來使實際燃壓接近目標值。換句話說，可以通過比例積分控制使供給電力變化。
[0053]上述的比例積分控制中，ECU15將根據(jù)目標燃料噴射量確定的前饋項、根據(jù)實際燃壓與目標值的差(以下，稱為“燃壓差”)的大小確定的比例項、累計實際燃壓與目標值的差的一部分而得到的積分項相加，由此計算高壓燃料泵2的驅(qū)動占空比。此外，在本實施例中，這樣計算高壓燃料泵2的驅(qū)動占空比的ECU15相當于本發(fā)明的高壓燃料泵控制部。
[0054]此外，目標燃料噴射量與前饋項的關(guān)系以及上述的燃壓差與比例項的關(guān)系預(yù)先通過利用實驗等的適合作業(yè)確定。另外，上述的燃壓差中的與積分項相加的量的比例也預(yù)先通過利用實驗等的適合作業(yè)確定。
[0055]另外，ECU15為了盡可能降低低壓燃料泵I的消耗電力，執(zhí)行使低壓燃料泵I的噴出壓力(供給壓)降低至必要最低限度的值的供給壓控制。此外，供給壓的必要最低限度的值可以為不產(chǎn)生蒸氣的供給壓的下限值。
[0056]具體地說，E⑶15根據(jù)下式(I)對低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id進行運算。此外，低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id的大小與低壓燃料泵I的供給壓Pl成比例。即，低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id越大，越升高供給壓P1。
[0057]Id = Idold + Δ It * F-Cdwn...(I)
[0058]式(I)中的Idold為低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id的前次的計算值。式(I)中的AIt為在上述比例積分控制中使用的積分項It的變化量AIt (例如，在高壓燃料泵2的驅(qū)動占空比的前次運算中使用的積分項Itold與在本次運算中使用的積分項It的差(It-1told))。另外，積分項It的變化量Λ It可以為每單位時間的積分項It的變化量。式(I)中的F為修正系數(shù)。此外，作為修正系數(shù)F，當積分項It的變化量Λ It為正值時，使用I以上的增加系數(shù)Fi，當積分項It的變化量Λ It為負值時，使用不足I的降低系數(shù)Fd。另外，式(I)中的Cdwn為降低常量。該降低常量Cdwn被設(shè)定用于使低壓燃料泵I的噴出壓力降低。此外，如果低壓燃料泵I的噴出壓力急劇降低，則存在低壓燃料通路4內(nèi)的燃料壓力大幅低于燃料的飽和蒸氣壓的可能性。在該情況下，在低壓燃料通路4內(nèi)產(chǎn)生大量的蒸氣，致使高壓燃料泵2出現(xiàn)吸引不良、噴出不良。因此，優(yōu)選降低常量Cdwn在低壓燃料通路4內(nèi)的燃料壓力不大幅低于飽和蒸氣壓的范圍被設(shè)定成最大值，可預(yù)先通過實驗等適合處理求得。
[0059]如果根據(jù)上式(I)決定低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id，則在上述積分項It表示增加趨勢時(Λ It > 0)，低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id會增加(供給壓Pl上升)，在上述積分項It表示降低趨勢或者恒定值時(Λ It < 0)，低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id會降低(供給壓Pl降低)。
[0060]當在低壓燃料通路4產(chǎn)生蒸氣時，換言之低壓燃料通路4內(nèi)的燃料壓力低于燃料飽和蒸氣壓時，上述積分項It表示增加趨勢。在此，圖2為表示使低壓燃料泵I的噴出壓力(供給壓)Pl連續(xù)降低的情況下的積分項It與高壓燃料通路5內(nèi)的燃料壓力Ph的動作的圖。
[0061]在圖2中，如果供給壓Pl低于飽和蒸氣壓(圖2中的tl)，則積分項It表示緩慢的增加趨勢。然后，如果供給壓Pl進一步降低，則高壓燃料泵2產(chǎn)生吸引不良或者噴出不良(圖2中的t2)。如果高壓燃料泵2產(chǎn)生吸引不良或者噴出量，則積分項It的增加速度變大，并且高壓燃料通路5內(nèi)的燃料壓力Ph降低。
[0062]因此，如果通過上式(I)決定低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id，則在上述積分項It表示增加趨勢時(Λ It > 0)，低壓燃料泵I的供給壓Pl上升。另外，在上述積分項It表示恒定或者降低趨勢時(AIt ( 0)，低壓燃料泵I的供給壓Pl降低。因此，能夠抑制由蒸氣的發(fā)生引起的高壓燃料泵2的吸引不良、噴出不良，并使低壓燃料泵的供給壓Pl降低至必要最低限度的值。此外，在本實施例中，根據(jù)上式(I)調(diào)整低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id的ECU15相當于本發(fā)明的低壓燃料泵控制部。另外，在積分項It表示增加趨勢時低壓燃料泵I的供給壓Pl上升，在積分項It表示恒定或者降低趨勢時低壓燃料泵I的供給壓Pl降低即可，可以采用上式(I)以外的計算式。
[0063]圖3為表示使低壓燃料泵的供給壓Pl降低至必要最低限度的值的供給壓控制的流程的流程圖。該程序被預(yù)先存儲于ECU15的R0M，通過觸發(fā)內(nèi)燃機的啟動(例如，將點火開關(guān)從關(guān)斷切換向接通時)來執(zhí)行。
[0064]在圖3所示的程序中，E⑶15首先執(zhí)行步驟SlOl的處理。即，E⑶15將低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id設(shè)定為初始值IdO。該初始值IdO預(yù)先通過實驗等求出最佳值并存儲于ECU15。
[0065]在步驟S102中，E⑶15讀取在高壓燃料泵2的驅(qū)動占空比的運算中使用的積分項It的值。接著，E⑶15從在上述步驟S102中讀取的積分項It減去前次的積分項Itold，由此計算變化量Δ It (= It-1told)。
[0066]在步驟S103中，E⑶15使用在上述步驟S102中計算出的變化量Λ It與降低常量Cdwn來運算低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id。此時，E⑶15根據(jù)上式(I)來運算低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id。
[0067]在此，在上述變化量Λ It表示正值時(積分項It表示增加趨勢時)，使低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id增加。在該情況下，低壓燃料泵I的噴出壓力(供給壓)Pl上升。另一方面,在上述變化量△ It為零時(積分項It為恒定時)或者上述積分項It表示負值時(積分項It處于降低趨勢時)，使低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id降低。在該情況下，低壓燃料泵I的噴出壓力(供給壓)Pi降低。
[0068]接下來，在步驟S104中，E⑶15對在上述步驟S103求出的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id執(zhí)行保護處理。即，E⑶15辨別在上述步驟S103中求得的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id是否是下限值以上并且上限值以下的值。當在上述步驟S103求得的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比Id是下限值以上并且上限值以下的值時，E⑶15將上述驅(qū)動占空比Id確定為目標驅(qū)動占空比Idtrg。當上述驅(qū)動占空比Id超出上限值的情況下，E⑶15將目標驅(qū)動占空比Idtrg設(shè)定為與上限值 相同的值。當上述驅(qū)動占空比Id低于下限值的情況下，E⑶15將目標驅(qū)動占空比Idtrg設(shè)定為與下限值相同的值。
[0069]在步驟S105中，E⑶15將在上述步驟S104確定的目標驅(qū)動占空比Idtrg施加于低壓燃料泵1，使低壓燃料泵I驅(qū)動。此外，E⑶15在執(zhí)行步驟S105的處理后，反復(fù)執(zhí)行步驟S102以后的處理。
[0070]如上所述，如果ECU15執(zhí)行圖3所示的供給壓控制，則在積分項It表示恒定或者降低趨勢時(變化量Λ It成為零以下的值時)，低壓燃料泵I的噴出壓力降低。另一方面，在積分項It表示增加趨勢時(變化量△ It表示正的值時)，低壓燃料泵I的噴出壓力上升。
[0071]因此，根據(jù)本實施例，當在低壓燃料通路4內(nèi)產(chǎn)生大量蒸氣前(可以是開始產(chǎn)生蒸氣時)，可以使供給壓Pl的降低停止。其結(jié)果，如圖4所示，不會招致燃料壓力Ph的大幅降低或空燃比的紊亂，能夠盡可能使供給壓Pl降低。在此，圖4為表示執(zhí)行圖3所示的供給壓控制時的供給壓Ρ1、積分項It、燃料壓力Ph與空燃比的變動的圖。
[0072]另外，由于上述變化量Λ It越大越升高供給壓Ρ1，因此能夠可靠地抑制高壓燃料泵2的吸引不良、噴出不良。另外，圖3所示的供給壓控制無需檢測低壓燃料通路4內(nèi)的燃料壓力的傳感器、檢測燃料的飽和蒸氣壓的傳感器，因此不會導(dǎo)致燃料噴射控制系統(tǒng)的車載性降低、制造成本的增加。
[0073]另外，在搭載內(nèi)燃機的車輛減速時等實施停止對內(nèi)燃機供給燃料的燃料切斷。在該燃料切斷時，高壓燃料泵2停止。在此，配置于內(nèi)燃機周圍的低壓燃料通路4內(nèi)的燃料從該內(nèi)燃機受到熱。由此，低壓燃料通路4內(nèi)的溫度上升。在高壓燃料泵2工作時，低壓燃料通路4內(nèi)的燃料被迅速更換。因此，抑制燃料的溫度的上升，從而不易產(chǎn)生蒸氣。
[0074]但是，如果高壓燃料泵2停止，則燃料滯留于低壓燃料通路4內(nèi)，因此燃料的溫度容易上升，從而容易產(chǎn)生蒸氣。上述供給壓控制為進行基于實際燃壓與目標值的差的比例積分控制(PI控制)時的基于積分項的處理，因此如果高壓燃料泵2停止，則將無法執(zhí)行供給壓控制。即，無法決定低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比。
[0075]因此，在本實施例中，當高壓燃料泵2停止時，基于高壓燃料泵2即將停止之前的值決定低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比。此外，在高壓燃料泵2停止時，使圖3所示的供給壓控制停止。此外，低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比相對于高壓燃料泵2即將停止之前的值為大值。此外，并不局限于高壓燃料泵2停止時，在高壓燃料泵2停止的運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，也可以使低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比相對于高壓燃料泵2即將停止之前的值為大值。作為高壓燃料泵2停止的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，可以例示為燃料切斷時。
[0076]在此，在高壓燃料泵2即將停止之前，實施圖3所示的供給壓控制，因此此時低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比成為不產(chǎn)生蒸氣的必要最低限度的值。在該狀態(tài)下，如果高壓燃料泵2停止，則低壓燃料通路4內(nèi)的燃料的溫度上升。因此，為了抑制蒸氣的發(fā)生，最好使低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比大于高壓燃料泵2即將停止之前的值。由此，低壓燃料通路4內(nèi)的燃料的壓力上升，從而能夠抑制蒸氣的發(fā)生。此外，此時低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比的增加量為使供給壓比飽和蒸氣壓高的值，可預(yù)先由實驗等求得。
[0077]圖5為表示高壓燃料泵2停止時的供給壓控制的流程的流程圖。本程序每過規(guī)定的時間由E⑶15執(zhí)行。
[0078]在步驟S201中，判定高壓燃料泵2的驅(qū)動占空比是否為O。即，判定高壓燃料泵2是否停止。在本步驟中，判定是否為低壓燃料通路4內(nèi)的燃料的溫度可能上升的狀態(tài)。此夕卜，在本步驟中，可以判定是否為高壓燃料泵2停止的狀態(tài)。在這種情況下，可以基于內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速或者內(nèi)燃機負載的至少一方進行判定。另外，例如可以判定是否實施燃料切斷。
[0079]當在步驟S201中做出肯定判定的情況下，進入步驟S202，計算低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比。此時，停止圖3所示的供給壓控制。然后，將在高壓燃料泵2的停止時刻的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比與規(guī)定值相加后得出的值設(shè)定為新驅(qū)動占空比。然后，根據(jù)該驅(qū)動占空比驅(qū)動低壓燃料泵I。
[0080]另一方面，當在步驟S201中做出否定判定的情況下，結(jié)束本程序，繼續(xù)實施圖3所示的供給壓控制。此外，在本實施例中，處理步驟S201的ECU15相當于本發(fā)明的供給壓增加部。
[0081]此外，在步驟S202中，與低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比相加的規(guī)定值可以是恒定值，但也可以根據(jù)高壓燃料泵2的停止時間而變大。即，高壓燃料泵2的停止時間越長，燃料從內(nèi)燃機受到的熱量越增加。因此，高壓燃料泵2的停止時間越長，低壓燃料通路4內(nèi)的燃料的溫度越高，越容易產(chǎn)生蒸氣。
[0082]與此相對，如果通過高壓燃料泵2的停止時間越長越增大低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比來升高供給壓，則能夠抑制蒸氣的發(fā)生。即，高壓燃料泵2的停止時間越長，在步驟S202中越增大與低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比相加的規(guī)定值。此外，高壓燃料泵2的停止時間和從高壓燃料泵2的停止時刻起增加的供給壓的增加量之間的關(guān)系可預(yù)先通過實驗等求得。這樣，通過根據(jù)高壓燃料泵2的停止時間決定供給壓，能夠抑制蒸氣的發(fā)生并且抑制供給壓過度升高。因此，能夠降低低壓燃料泵I的消耗電力，從而能夠抑制燃油效率的惡化。
[0083]另外，如圖6所示，可以增大低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比。圖6為表示根據(jù)高壓燃料泵2的停止時間增大低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比時的供給壓控制的流程的流程圖。本程序每過規(guī)定時間由ECU15執(zhí)行。此外，對于進行與上述流程相同的處理的步驟，標注相同的附圖標記并省略說明。
[0084]當在步驟S201中做出肯定判定的情況下，進入步驟S301。在步驟S301中，計算低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比。此時，停止圖3所示的供給壓控制。然后，將低壓燃料泵I的當前時刻的驅(qū)動占空比與規(guī)定值相加后得出的值設(shè)定為新驅(qū)動占空比。然后，根據(jù)該驅(qū)動占空比驅(qū)動低壓燃料泵I。此外，這里的規(guī)定值可以是與在步驟S202中使用的規(guī)定值相同的值，也可以是不同的值。
[0085]在步驟S302中，根據(jù)在步驟S301中計算出的驅(qū)動占空比將驅(qū)動低壓燃料泵I的狀態(tài)維持規(guī)定時間。
[0086]在步驟S303中，判定低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比是否超出上限值。該上限值例如被設(shè)定為無論再怎樣增大驅(qū)動占空比也幾乎不會給蒸氣的發(fā)生帶來任何影響的值。即，在增大低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比卻幾乎不給抑制蒸氣的發(fā)生效果帶來任何影響的情況下，抑制低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比過度增加，從而抑制消耗電力。
[0087]當在步驟S303中做出肯定判定的情況下，進入步驟S304，將低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比設(shè)定為上限值。根據(jù)該驅(qū)動占空比驅(qū)動低壓燃料泵I。
[0088]另一方面，當在步驟S303中做出否定判定的情況下，返回步驟S201。即，重復(fù)進行步驟S301中的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比增加規(guī)定值和該狀態(tài)在步驟S302中被維持規(guī)定時間的處理。如此一來，每過規(guī)定時間，低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比便增加規(guī)定值。即，低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比階段性增大。此外，規(guī)定值以及規(guī)定時間作為抑制蒸氣的發(fā)生的值可預(yù)先通過實驗等求得。
[0089]這樣，在低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比超過上限值之前，高壓燃料泵2的停止時間越長，越增大低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比。由此，能夠根據(jù)燃料的溫度上升提高供給壓，因此能夠抑制蒸氣的發(fā)生。另外，在低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比超出上限值之前，逐漸增加驅(qū)動占空比，因此能夠抑制低壓燃料泵I的消耗電力。
[0090]另外，在高壓燃料泵2停止時，可以使低壓燃料泵I連續(xù)工作，但也可以使低壓燃料泵I間歇地工作。在此，在高壓燃料泵2停止時，低壓燃料通路4內(nèi)的燃料不被消耗。因此，只要使低壓燃料泵I以維持或增加低壓燃料通路4內(nèi)的燃料的壓力為目的進行工作便可。即，只要使低壓燃料泵I以能夠維持不產(chǎn)生蒸氣的供給壓的方式工作即可。例如，可以預(yù)先通過實驗等求出使低壓燃料泵I工作的時間、停止的時間。此時，為抑制蒸氣的發(fā)生的必要最低限度的工作時間。這樣，通過使低壓燃料泵I間歇地工作，能夠降低低壓燃料泵I的消耗電力，因此能夠提高燃油效率。
[0091]另外，還可以根據(jù)內(nèi)燃機的冷卻水溫度來決定從高壓燃料泵2的停止時刻起增加的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比的增加量。此外，內(nèi)燃機的冷卻水溫度可以是內(nèi)燃機的溫度或者內(nèi)燃機的潤滑油溫度。在此，內(nèi)燃機的冷卻水溫度越高，低壓燃料通路4內(nèi)的燃料的溫度上升越大，因此容易產(chǎn)生蒸氣。[0092]圖7為表示車輛行駛時的燃料溫度、冷卻水溫度、進氣溫度、潤滑油溫度的變動的時間圖。此外，燃料溫度為高壓燃料泵2入口的燃料溫度。
[0093]可見如果冷卻水溫度或者潤滑油溫度升高，則燃料溫度上升。即，冷卻水溫度或者潤滑油溫度與燃料溫度相關(guān)聯(lián)。因此，通過根據(jù)冷卻水溫度增加低壓燃料泵I的驅(qū)動占空t匕，能夠抑制蒸氣的發(fā)生。不產(chǎn)生蒸氣的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比的增加量與內(nèi)燃機的冷卻水溫度的關(guān)系預(yù)先通過實驗等求出。該關(guān)系還可以映射化。
[0094]圖8為表示根據(jù)內(nèi)燃機的冷卻水溫度來決定低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比時的供給壓控制的流程的流程圖。本程序每過規(guī)定時間由ECU15執(zhí)行。此外，對于進行與上述流程相同的處理的步驟，標注相同的附圖標記并省略說明。
[0095]當在步驟S201中做出肯定判定的情況下，進入步驟S401。在步驟S401中，利用冷卻水溫度傳感器20檢測內(nèi)燃機的冷卻水溫度。在本步驟中，作為與燃料溫度相關(guān)的物理量，檢測內(nèi)燃機的冷卻水溫度。
[0096]在步驟S402中，計算低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比。此時，停止圖3所示的供給壓控制。然后，計算與冷卻水溫度相應(yīng)的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比的增加量。冷卻水溫度與低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比的增加量之間的關(guān)系可以預(yù)先通過實驗等求出并進行映射化。然后，將高壓燃料泵2的停止時刻的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比與本步驟中計算的增加量相加后的值設(shè)定為新驅(qū)動占空比。
[0097]這樣，在內(nèi)燃機的冷卻水溫度高時，能夠抑制蒸氣的發(fā)生。另外，在內(nèi)燃機的冷卻水溫度低時，能夠降低低壓燃料泵I的消耗電力，因此能夠提高燃油效率。
[0098]另外，可以根據(jù)內(nèi)燃機的冷卻水溫度與內(nèi)燃機的進氣溫度的差決定低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比的增加量。
[0099]在此，圖9為表示車輛行駛時的燃料的溫度與冷卻水溫度、潤滑油溫度、進氣溫度之間的關(guān)系的圖。在此，可見進氣溫度與燃料溫度關(guān)聯(lián)性較高。與此相對，冷卻水溫度由溫度自動調(diào)節(jié)器、散熱器控制，因此與燃料溫度的關(guān)聯(lián)性比較低。另外，潤滑油溫度根據(jù)冷卻水溫度變化，因此依舊與燃料溫度的關(guān)聯(lián)性比較低。
[0100]另一方面，內(nèi)燃機的冷卻水溫度與內(nèi)燃機的溫度關(guān)聯(lián)性高。因此，內(nèi)燃機的冷卻水溫度與內(nèi)燃機的進氣溫度的差，同燃料所受的熱量成比例。因此，如果根據(jù)內(nèi)燃機的冷卻水溫度與內(nèi)燃機的進氣溫度的差增加低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比，則能夠根據(jù)燃料所受的熱量使供給壓增加。此外，從高壓燃料泵2的停止時刻起增加的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比的增加量同內(nèi)燃機的冷卻水溫度與內(nèi)燃機的進氣溫度的差之間的關(guān)系預(yù)先由實驗等求得。該關(guān)系可以映射化。
[0101]圖10為表示根據(jù)內(nèi)燃機的冷卻水溫度來決定低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比時的供給壓控制的流程的流程圖。本程序每過規(guī)定時間由ECU15執(zhí)行。此外，對于進行與上述流程相同的處理的步驟，標注相同的附圖標記并省略說明。
[0102]在步驟S501中，利用進氣溫度傳感器17檢測內(nèi)燃機的進氣溫度。在本步驟中，檢測與燃料溫度關(guān)聯(lián)高的內(nèi)燃機的進氣溫度。
[0103]在步驟S502中，計算低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比。此時，停止圖3所示的供給壓控制。然后，計算同冷卻水溫度與吸氣溫度的差相應(yīng)的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比的增加量。冷卻水溫度與進氣溫度的差同低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比的增加量之間的關(guān)系可以預(yù)先通過實驗等求出并被映射化。然后，將高壓燃料泵2的停止時刻的低壓燃料泵I的驅(qū)動占空比與在本步驟中計算的增加量相加后得出的值設(shè)定為新驅(qū)動占空比。
[0104]這樣，在燃料所受的熱量大時，能夠抑制蒸氣的發(fā)生。另外，在燃料所受的熱量小時，能夠降低低壓燃料泵I的消耗電力，因此能夠提高燃油效率。
[0105]附圖標記說明:
[0106]I…低壓燃料泵；2…高壓燃料泵；2a...吸入閥；3…燃料箱；4…低壓燃料通路；5…高壓燃料通路；6…輸送管；7…燃料噴射閥；8…分支通路；9…壓力調(diào)節(jié)器；10…止回閥；11…多脈沖減振器；12…返回通路；13...減壓閥；14…連通路；15...Ε⑶；16…壓力傳感器；17…進氣溫度傳感器；18…加速器位置傳感器；19...曲柄位置傳感器；20…冷卻水溫度傳感器。`
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)，將從低壓燃料泵噴出的燃料由高壓燃料泵升壓進而向燃料噴射閥供給，其中，具備: 壓力傳感器，其在從上述高壓燃料泵到上述燃料噴射閥之間檢測燃料的壓力； 高壓燃料泵控制部，其進行上述高壓燃料泵的比例積分控制，以使上述壓力傳感器的檢測值接近目標值； 低壓燃料泵控制部，其在上述高壓燃料泵工作的情況下，上述比例積分控制中的積分項無變化或者上述比例積分控制中的積分項減少時，使從上述低壓燃料泵到上述高壓燃料泵之間的燃料的壓力亦即供給壓降低，在上述積分項增加時，使上述供給壓上升；以及 供給壓增加部，其在上述高壓燃料泵停止時，相比上述高壓燃料泵停止前升高上述供給壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)，其中， 上述高壓燃料泵停止時為上述內(nèi)燃機的燃料切斷時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)，其中， 上述高壓燃料泵停止的時間越長，上述供給壓增加部越升高上述供給壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)，其中， 上述供給壓增加部使上述低壓燃料泵間歇地工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)，其中， 上述內(nèi)燃機的冷卻水溫度越高，上述供給壓增加部越升高上述供給壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的內(nèi)燃機的燃料噴射控制系統(tǒng)，其中， 上述內(nèi)燃機的冷卻水溫度與進氣溫度之間的差越大，上述供給壓增加部越升高上述供給壓。
【文檔編號】F02M37/08GK103874846SQ201180073744
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月28日
【發(fā)明者】小島進, 杉本知士郎 申請人:豐田自動車株式會社