用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置和燃料供應(yīng)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置和燃料供應(yīng)方法。燃料供應(yīng)裝置包括噴射器、燃料加壓裝置和ECU。燃料加壓裝置包括電磁閥。燃料加壓裝置被構(gòu)造成根據(jù)所述電磁閥的開(kāi)啟/閉合對(duì)燃料加壓，并且朝向噴射器排出燃料。ECU被構(gòu)造成：控制電磁閥的開(kāi)啟/閉合，以調(diào)節(jié)朝向噴射器排出的燃料的量；通過(guò)降低電磁閥的開(kāi)啟/閉合頻率，并且提高針對(duì)電磁閥的每次開(kāi)啟/閉合排出的燃料的量而在發(fā)動(dòng)機(jī)的低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)期間執(zhí)行工作聲音抑制控制；當(dāng)正在進(jìn)行部分升程噴射時(shí)不執(zhí)行工作聲音抑制控制；并且當(dāng)不進(jìn)行部分升程噴射時(shí)執(zhí)行工作聲音抑制控制。
【專利說(shuō)明】
用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置和燃料供應(yīng)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開(kāi)涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置和燃料供應(yīng)方法，該內(nèi)燃機(jī)設(shè)置有對(duì)從燃料箱栗送的燃料加壓并且將燃料供應(yīng)給燃料噴射閥的高壓燃料栗。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓燃料栗被布置在內(nèi)燃機(jī)諸如缸內(nèi)噴射式內(nèi)燃機(jī)中。高壓燃料栗對(duì)從燃料箱栗送的燃料加壓，并且將燃料供應(yīng)給燃料噴射閥。電磁閥被布置在高壓燃料栗中。通過(guò)控制電磁閥的開(kāi)啟和閉合而調(diào)節(jié)從高壓燃料栗排出的燃料的量。
[0003]在高壓燃料栗工作的同時(shí)，由于電磁閥的開(kāi)啟和閉合而產(chǎn)生工作聲音。在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)期間，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的總體聲音不響時(shí)，電磁閥的工作聲音可能突出。日本專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2002-213326公開(kāi)了一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置，該燃料供應(yīng)裝置執(zhí)行工作聲音抑制控制，以通過(guò)提高兩個(gè)高壓燃料栗其中之一的電磁閥的每次開(kāi)啟和閉合的燃料排出量，并且然后在所需燃料的量小的低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)期間停止另一個(gè)電磁閥的加壓操作而抑制作為整體的高壓燃料栗的電磁閥的工作頻率，也就是說(shuō)，抑制電磁閥工作聲音。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]已知部分升程噴射是一種用于實(shí)現(xiàn)高精度微噴射的技術(shù)。在部分升程噴射期間執(zhí)行燃料噴射，使得噴射在燃料噴射閥的閥體達(dá)到完全開(kāi)啟之前終止。燃料噴射閥的閥體由于達(dá)到完全開(kāi)啟時(shí)的碰撞而執(zhí)行彈回運(yùn)動(dòng)，并且彈回運(yùn)動(dòng)引起燃料噴射量的變化變大。在這一點(diǎn)上，在部分升程噴射期間，不伴隨閥體彈回運(yùn)動(dòng)地執(zhí)行燃料噴射。因而，能夠以高精確性水平噴射微量燃料。
[0005]燃料噴射閥的閥體的開(kāi)啟速度取決于燃料壓力水平而變化。因而，在部分升程噴射期間，噴射量關(guān)于燃料壓力的變化增大。當(dāng)執(zhí)行上述工作聲音抑制控制時(shí)，高壓燃料栗在電磁閥每次開(kāi)啟和閉合時(shí)的燃料排出量增大，并且燃料壓力具有更大脈動(dòng)量。因而，當(dāng)正在進(jìn)行部分升程噴射的同時(shí)執(zhí)行工作聲音抑制控制時(shí)，部分升程噴射的噴射量變化增大，并且內(nèi)燃機(jī)的燃燒可能惡化。
[0006]本公開(kāi)提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置和燃料供應(yīng)方法，通過(guò)這種燃料供應(yīng)裝置和燃料供應(yīng)方法，能夠抑制內(nèi)燃機(jī)的燃燒惡化，并且能夠抑制電磁閥的工作聲音。
[0007]本發(fā)明的第一方面提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置，該燃料供應(yīng)裝置包括燃料噴射閥、燃料加壓裝置、電子控制單元。燃料加壓裝置包括電磁閥。燃料加壓裝置被構(gòu)造成根據(jù)電磁閥的開(kāi)啟和閉合對(duì)燃料加壓，并且朝向燃料噴射閥排出燃料。電子控制單元被構(gòu)造成:控制電磁閥的開(kāi)啟和閉合，使得被燃料加壓裝置朝向燃料噴射閥排出的燃料的量被調(diào)節(jié);在內(nèi)燃機(jī)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)期間執(zhí)行工作聲音抑制控制，工作聲音抑制控制是用于降低電磁閥的開(kāi)啟和閉合頻率并且提高針對(duì)電磁閥的每次開(kāi)啟和閉合的由燃料加壓裝置排出的燃料的量的控制；當(dāng)正在進(jìn)行部分升程噴射時(shí)不執(zhí)行工作聲音抑制控制，部分升程噴射是用于在燃料噴射閥的閥體達(dá)到完全開(kāi)啟之前終止燃料噴射的噴射;并且在不進(jìn)行部分升程噴射時(shí)執(zhí)行工作聲音抑制控制。
[0008]根據(jù)該構(gòu)造，當(dāng)執(zhí)行工作聲音抑制控制時(shí)，電磁閥的開(kāi)啟和閉合頻率降低，并且因而抑制了電磁閥的工作聲音。當(dāng)執(zhí)行工作聲音抑制控制時(shí)，針對(duì)電磁閥每次開(kāi)啟和閉合的由燃料加壓裝置排出的燃料的量增大。因而，被發(fā)送至燃料噴射閥的燃料的壓力(燃料壓力)脈動(dòng)增大。另外，當(dāng)執(zhí)行部分升程噴射時(shí)，噴射量精確性關(guān)于燃料壓力顯著地變化。根據(jù)上述構(gòu)造，在不進(jìn)行部分升程噴射時(shí)執(zhí)行導(dǎo)致燃料壓力脈動(dòng)增大的工作聲音抑制控制。因而，能夠同時(shí)抑制燃燒惡化和電磁閥的工作聲音。
[0009]在燃料供應(yīng)裝置中，燃料加壓裝置可以包括多個(gè)高壓燃料栗，多個(gè)高壓燃料栗中的每個(gè)高壓燃料栗分別具有電磁閥，并且電子控制單元可以被構(gòu)造成通過(guò)控制高壓燃料栗的電磁閥的開(kāi)啟和閉合而執(zhí)行工作聲音抑制控制，使得高壓燃料栗的加壓操作的一部分被停止。燃料供應(yīng)裝置還可以包括第一高壓燃料管、第二高壓燃料管和連接管。連接管可以連接第一高壓燃料管和第二高壓燃料管。內(nèi)燃機(jī)可以包括第一氣缸組和第二氣缸組。多個(gè)高壓燃料栗可以包括第一高壓燃料栗和第二高壓燃料栗，第一高壓燃料栗和第二高壓燃料栗每個(gè)都具有電磁閥。第一高壓燃料栗可以被構(gòu)造成通過(guò)第一高壓燃料管將燃料供應(yīng)給布置在第一氣缸組中的燃料噴射閥。第二高壓燃料栗可以被構(gòu)造成通過(guò)第二高壓燃料管將燃料供應(yīng)給布置在第二氣缸組中的燃料噴射閥。電子控制單元可以被構(gòu)造成執(zhí)行工作聲音抑制控制，使得第一高壓燃料栗或者第二高壓燃料栗的加壓操作被停止。在燃料供應(yīng)裝置中，燃料加壓裝置可以包括高壓燃料栗，高壓燃料栗具有電磁閥，并且電子控制單元可以被構(gòu)造成通過(guò)控制電磁閥的開(kāi)啟和閉合而執(zhí)行工作聲音抑制控制，使得間歇性地執(zhí)行高壓燃料栗的加壓操作。
[0010]本發(fā)明的第二方面提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)方法，內(nèi)燃機(jī)包括燃料加壓裝置和燃料噴射閥。燃料加壓裝置包括電磁閥。燃料加壓裝置被構(gòu)造成根據(jù)電磁閥的開(kāi)啟和閉合對(duì)燃料加壓，并且朝向燃料噴射閥排出燃料。該燃料供應(yīng)方法包括:控制電磁閥的開(kāi)啟和閉合，使得被燃料加壓裝置朝向燃料噴射閥排出的燃料的量被調(diào)節(jié);在內(nèi)燃機(jī)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)期間執(zhí)行工作聲音抑制控制，工作聲音抑制控制是用于降低電磁閥的開(kāi)啟和閉合頻率并且提高針對(duì)電磁閥的每次開(kāi)啟和閉合的由燃料加壓裝置排出的燃料的量的控制；當(dāng)正在進(jìn)行部分升程噴射時(shí)不執(zhí)行工作聲音抑制控制，部分升程噴射是用于在燃料噴射閥的閥體達(dá)到完全開(kāi)啟之前終止燃料噴射的噴射；以及在不進(jìn)行部分升程噴射時(shí)執(zhí)行工作聲音抑制控制。
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面將參考附圖描述本發(fā)明的例證性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，其中相同附圖標(biāo)記指示相同元件，并且其中:
[0012]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置的總體結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0013]圖2是示出根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置的燃料噴射閥的截面結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0014]圖3是示出相對(duì)于燃料供應(yīng)裝置的燃料噴射閥而言的噴射量和噴射量變化與通電時(shí)間的關(guān)系的曲線圖；
[0015]圖4是示出高燃料壓力時(shí)燃料噴射閥的通電時(shí)間和噴射量之間的關(guān)系以及低燃料壓力時(shí)燃料噴射閥的通電時(shí)間和噴射量之間的關(guān)系的曲線圖；
[0016]圖5是在根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置中執(zhí)行的電磁閥控制切換例程的流程圖；
[0017]圖6是示出在根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置的正?？刂破陂g第一氣缸組和第二氣缸組的相應(yīng)高壓燃料栗如何工作的時(shí)間圖；
[0018]圖7是示出在根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置的工作聲音抑制控制期間第一氣缸組和第二氣缸組的相應(yīng)高壓燃料栗如何工作的時(shí)間圖；
[0019]圖8是示出在根據(jù)第二實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置的工作聲音抑制控制期間第一氣缸組和第二氣缸組的相應(yīng)高壓燃料栗如何工作的時(shí)間圖；并且
[0020]圖9是示出被布置在根據(jù)第三實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置中的高壓燃料栗在正常控制期間以及在工作聲音抑制控制期間如何工作的時(shí)間圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將參考圖1至7詳細(xì)地描述用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置的第一實(shí)施例。
[0022]如圖1中所示，應(yīng)用根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置的內(nèi)燃機(jī)是具有兩個(gè)氣缸組的V型八缸內(nèi)燃機(jī)，一個(gè)氣缸組是第一氣缸組1A并且另一個(gè)氣缸組是第二氣缸組10B，并且每個(gè)氣缸組都設(shè)有四個(gè)氣缸。
[0023]根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置設(shè)有饋送栗11和被分別布置在第一氣缸組1A和第二氣缸組1B中的兩個(gè)高壓燃料栗20A、20B。饋送栗11栗送燃料箱13中的燃料，并且通過(guò)低壓燃料通道14將燃料輸送給高壓燃料栗20A、20B兩者。過(guò)濾器15和壓力調(diào)節(jié)器16被布置在低壓燃料通道14上。過(guò)濾器15過(guò)濾燃料中的雜質(zhì)。壓力調(diào)節(jié)器16在流過(guò)低壓燃料通道14的燃料的壓力(饋送壓力)過(guò)大時(shí)，使低壓燃料通道14中的燃料返回至燃料箱13。低壓燃料通道14在中部分支為兩個(gè)通道，從而連接至兩個(gè)高壓燃料栗20A、20B。
[0024]高壓燃料栗20A、20B中的每個(gè)都設(shè)有缸21、柱塞22和加壓室25。柱塞22被可滑動(dòng)地布置在缸21中。加壓室25在缸21中形成，從而被柱塞22分隔。高壓燃料栗20A、20B的相應(yīng)柱塞22響應(yīng)于被布置在氣缸組10A、1B的相應(yīng)凸輪軸23中的凸輪24的旋轉(zhuǎn)而在缸21中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且這允許柱塞22改變加壓室25的容積。對(duì)于根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置，具有繞凸輪軸23的旋轉(zhuǎn)軸線以180°間隔隔開(kāi)的兩個(gè)凸輪尖的凸輪被用作驅(qū)動(dòng)柱塞22的凸輪24。對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的每次循環(huán)，也就是說(shuō)對(duì)于每?jī)纱吻S旋轉(zhuǎn)，凸輪軸23旋轉(zhuǎn)一次。因而，對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的每次循環(huán)，柱塞22往復(fù)四次。被布置在第二氣缸組1B的高壓燃料栗20B的凸輪24中的凸輪尖關(guān)于被布置在第一氣缸組1A的高壓燃料栗20A的凸輪24中的凸輪具有90°的相位差。因而，兩個(gè)氣缸組的高壓燃料栗20A、20B以45°曲柄角(CA)間隔交替地往復(fù)。
[0025]高壓燃料栗20A、20B的加壓室25經(jīng)由抑制燃料壓力脈動(dòng)的脈動(dòng)緩沖器26連接至低壓燃料通道14。加壓室25經(jīng)由高壓燃料通道17連接至氣缸組(10A、10B)的相應(yīng)高壓燃料管30A、30B。另外，電磁閥28和止回閥29被布置在高壓燃料栗20A、20B中。電磁閥28是響應(yīng)于內(nèi)置電磁螺線管27的通電而閉合的常開(kāi)閥。當(dāng)電磁閥28開(kāi)啟時(shí)，電磁閥28允許加壓室25和低壓燃料通道14彼此連通。當(dāng)電磁閥28閉合時(shí)，電磁閥28阻斷加壓室25和低壓燃料通道14之間的連通。當(dāng)加壓室25中的燃料的壓力超過(guò)特定排出壓力時(shí)，則止回閥29開(kāi)啟，并且允許將燃料從加壓室25排出至高壓燃料管30A、30B。
[0026]被布置在相應(yīng)氣缸組中的氣缸的燃料噴射閥31連接至氣缸組(1A、1B)的相應(yīng)高壓燃料管30A、30B。這些燃料噴射閥31是用于通過(guò)響應(yīng)于通電而開(kāi)啟閥體而將燃料噴射到氣缸中的電磁的缸內(nèi)噴射燃料噴射閥。泄壓閥33被布置在第一氣缸組1A的高壓燃料管30A上。當(dāng)高壓燃料管30A中的壓力具有預(yù)定值或者更高時(shí)，則泄壓閥33開(kāi)啟，并且經(jīng)由排出通道34使高壓燃料管30A中的燃料返回至燃料箱13。檢測(cè)高壓燃料管30A中的燃料的壓力(燃料壓力)的燃料壓力傳感器35被布置在第一氣缸組1A的高壓燃料管30A中。兩個(gè)氣缸組的高壓燃料管30A、30B經(jīng)由連接管32彼此連接。因而，兩個(gè)高壓燃料管30A、30B實(shí)質(zhì)上用作一體化的燃料管。
[0027]在根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置中，高壓燃料栗20A、20B的相應(yīng)電磁閥28的開(kāi)啟和閉合由電子控制單元36控制。電子控制單元36設(shè)有執(zhí)行各種類型的計(jì)算處理的中央處理單元、其中存儲(chǔ)用于控制的程序和數(shù)據(jù)的只讀存儲(chǔ)器、臨時(shí)地存儲(chǔ)中央處理單元的計(jì)算結(jié)果、外部傳感器的檢測(cè)結(jié)果等等的可讀寫存儲(chǔ)器、用于從外部接收信號(hào)的輸入端口以及用于將信號(hào)發(fā)送至外部的輸出端口。
[0028]各種傳感器諸如燃料壓力傳感器35、曲柄角傳感器37、空氣流量計(jì)38和車速傳感器39被連接至電子控制單元36的輸入端口。電子控制單元36基于這些傳感器的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算并且獲得內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE)和負(fù)荷(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷KL)、內(nèi)燃機(jī)安裝在其中的車輛的行駛速度(車速SPD)等等。
[0029]在具有上述構(gòu)造的燃料供應(yīng)裝置中，高壓燃料栗20A、20B的燃料加壓操作的執(zhí)行如下。下面，引起加壓室25的容積擴(kuò)大的柱塞22運(yùn)動(dòng)將被稱為柱塞22下降，并且引起加壓室25的容積縮小的柱塞22運(yùn)動(dòng)將被稱為柱塞22上升。
[0030]在柱塞22下降期間，停止對(duì)電磁螺線管27通電，并且電磁閥28開(kāi)啟。當(dāng)加壓室25的容積隨著柱塞22以該狀態(tài)下降而擴(kuò)大時(shí)，被饋送栗11從燃料箱13栗送的燃料被吸入加壓室25中。一旦柱塞22在下降之后上升，則加壓室25的擴(kuò)大容積縮小。如果其中停止對(duì)電磁螺線管27通電的狀態(tài)此時(shí)繼續(xù)，則加壓室25中的吸入燃料通過(guò)開(kāi)啟的電磁閥28返回至低壓燃料通道14。當(dāng)電磁閥28在柱塞22上升期間隨著開(kāi)始對(duì)電磁螺線管27通電而閉合時(shí)，則加壓室25處于與外部密封的狀態(tài)下，并且加壓室25中的燃料壓力響應(yīng)于加壓室25的容積縮小而升高。一旦加壓室25中的燃料壓力達(dá)到止回閥29的排出壓力，則止回閥29開(kāi)啟，并且加壓室25中的燃料被朝向高壓燃料管30A、30B排出。當(dāng)柱塞22在上升后下降時(shí)，則停止對(duì)電磁螺線管27通電。然后，響應(yīng)于柱塞22的后續(xù)下降，燃料被再次吸入加壓室25中。
[0031]如上所述，高壓燃料栗20A、20B隨著組成一個(gè)操作循環(huán)的柱塞22上升終止而柱塞22下降開(kāi)始而執(zhí)行加壓和排出燃料。在下文說(shuō)明中，柱塞22下降時(shí)的時(shí)段將被稱為高壓燃料栗20A、20B的“吸入沖程”，并且柱塞22上升時(shí)的時(shí)段將被稱為高壓燃料栗20A、20B的“加壓沖程”。在其中直到加壓沖程終止都不執(zhí)行電磁螺線管27的通電的情況下，該循環(huán)中的高壓燃料栗20A、20B的加壓操作被暫停。
[0032]電子控制單元36通過(guò)改變加壓沖程中的電磁螺線管27的通電開(kāi)始正時(shí)(電磁閥28的開(kāi)啟正時(shí))而調(diào)節(jié)高壓燃料栗20A、20B的燃料排出量。通過(guò)上述對(duì)燃料排出量的調(diào)節(jié)而控制被供應(yīng)給燃料噴射閥31的燃料的壓力(燃料壓力)。下面將描述燃料壓力控制的細(xì)節(jié)。
[0033]在燃料壓力控制期間，首先，電子控制單元36基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷KL等等設(shè)定目標(biāo)燃料壓力，目標(biāo)燃料壓力是燃料壓力的目標(biāo)值。基本上，在所需噴射量小的低負(fù)荷時(shí)，目標(biāo)燃料壓力被設(shè)定為低壓力。然后，電子控制單元36根據(jù)目標(biāo)燃料壓力和燃料壓力傳感器35檢測(cè)到的燃料壓力值(實(shí)際燃料壓力)之間的偏差調(diào)節(jié)加壓沖程中的電磁螺線管27的通電開(kāi)始正時(shí)。特別地，當(dāng)實(shí)際燃料壓力低于目標(biāo)燃料壓力時(shí)，則電子控制單元36將加壓沖程中的電磁螺線管27的通電開(kāi)始正時(shí)提前，并且提高高壓燃料栗20A、20B的燃料排出量。當(dāng)實(shí)際燃料壓力高于目標(biāo)燃料壓力時(shí)，則電子控制單元36將加壓沖程中的電磁螺線管27的通電開(kāi)始正時(shí)推后，并且降低高壓燃料栗20A、20B的燃料排出量。
[0034]根據(jù)該實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置的第一氣缸組1A和第二氣缸組1B的兩個(gè)高壓燃料栗20A、20B是燃料加壓裝置的示例。
[0035]電子控制單元36通過(guò)關(guān)于燃料噴射閥31改變通電時(shí)間而調(diào)節(jié)燃料噴射量。特別地，電子控制單元36基于燃料壓力，通過(guò)每次噴射的所需量計(jì)算將噴射的燃料所需的燃料噴射閥31的通電時(shí)間。
[0036]通過(guò)根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置供應(yīng)燃料的電磁燃料噴射閥31在能夠抑制噴射量變化的噴射量方面具有結(jié)構(gòu)下限。應(yīng)用了根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置的內(nèi)燃機(jī)采用允許超過(guò)該限制的高精度微量噴射的部分升程噴射技術(shù)。
[0037]在圖2中示出燃料噴射閥31的截面結(jié)構(gòu)。如圖2中所示，電磁螺線管41被布置在燃料噴射閥31的外殼40中。電磁螺線管41設(shè)有固定芯42、電磁線圈43和可移動(dòng)芯44。固定芯42被固定至外殼40。電磁線圈43繞固定芯42布置?？梢苿?dòng)芯44被布置成與固定芯42相鄰。在外殼40中，可移動(dòng)芯44被安裝成能夠在圖2的豎直方向上位移。閥體45與可移動(dòng)芯44一體化，并且連接至可移動(dòng)芯44以能夠位移。彈簧46被布置在外殼40中，并且彈簧46始終將可移動(dòng)芯44朝向與固定芯42分離的一側(cè)(圖中的下側(cè))偏壓。從高壓燃料管30A、30B傳送的高壓燃料被引入其中的燃料室49在外殼40中形成。
[0038]噴嘴主體47附接至外殼40的尖端部分(圖中的下端部分)，以圍繞閥體45的尖端部分。切口狀噴射孔48在噴嘴主體47的尖端處形成，使得噴嘴主體47的內(nèi)部和外部彼此連通。
[0039]燃料噴射閥31的閥體45被構(gòu)造成在閥體45的尖端抵靠(坐落在其上)噴嘴主體47的完全閉合位置至可移動(dòng)芯44抵靠固定芯42的完全開(kāi)啟位置的范圍內(nèi)位移。一旦閥體45的尖端從噴嘴主體47升起，則噴射孔48與燃料室49連通，并且通過(guò)噴射孔48將被引入燃料室49的燃料噴射至燃料噴射閥31外部。一旦閥體45位移，從而到達(dá)完全閉合位置并且坐落在噴嘴主體47上，則噴射孔48和燃料室49之間的連通被阻斷，并且停止燃料噴射。在下文說(shuō)明中，閥體45從完全閉合位置位移的量將被稱為噴嘴升程量。
[0040]在圖3中示出燃料噴射閥31的噴射量和噴射量的變化與電磁螺線管41的通電時(shí)間的關(guān)系。在圖3中，“T0”代表開(kāi)始提升閥體45所需的通電時(shí)間(提升開(kāi)始通電時(shí)間)Z‘Tpmax”代表閥體45被提升至完全開(kāi)啟位置所需的通電時(shí)間(P/L最大通電時(shí)間)。在TO至Tpmax階段中，通電期間的噴嘴升程量改變，并且因而燃料噴射量關(guān)于通電時(shí)間的變化率相對(duì)地高。在P/L最大通電時(shí)間Tpmax之后的階段中，噴嘴升程量被保持為完全開(kāi)啟時(shí)的量，并且因而燃料噴射量關(guān)于通電時(shí)間的變化率相對(duì)地低。在下文說(shuō)明中，其中閥體45未達(dá)到完全開(kāi)啟的TO至Tpmax通電時(shí)間段將被稱為“部分升程(P/L)段”，而其中閥體45完全開(kāi)啟的Tpmax之后的通電階段將被稱為“完全升程(F/L)段”。
[0041]在開(kāi)始通電后繼續(xù)直到開(kāi)始提升閥體45的時(shí)段經(jīng)受特定程度的變化，并且這種變化引起部分升程段中的燃料噴射量變化。部分升程段中的這種燃料噴射量變化仍隨著通電時(shí)間增大而減小。即刻地在通電時(shí)間進(jìn)入完全升程段后，燃料噴射量的變化由于上述閥體45的彈回運(yùn)動(dòng)而臨時(shí)性地增大。這種彈回運(yùn)動(dòng)的效果隨著通電時(shí)間增大而相對(duì)地降低。因而，即刻地在通電時(shí)間進(jìn)入完全升程段后臨時(shí)增大的燃料噴射量的變化隨著通電時(shí)間增大而降低。因而，當(dāng)通過(guò)將電磁螺線管41的通電時(shí)間至少設(shè)定為比Tpmax更長(zhǎng)的特定時(shí)間(完全升程噴射最小通電時(shí)間Tfmin)而執(zhí)行燃料噴射時(shí)，燃料噴射量的變化能夠被保持為允許上限值，或者低于允許上限值。
[0042]如上所述，在即刻地在通電時(shí)間進(jìn)入完全升程段之前的通電時(shí)間期間，甚至在部分升程段中，燃料噴射量的變化相對(duì)地小。因而，能夠通過(guò)在電磁螺線管41的通電時(shí)間被設(shè)定在不超過(guò)Tpmax但是等于或者大于特定時(shí)間(P/L最小通電時(shí)間Tpmin)的范圍內(nèi)執(zhí)行燃料噴射而保持燃料噴射量的變化處于允許上限值或者低于允許上限值。下面，Tpmin至Tpmax的通電時(shí)間范圍將被稱為“P/L噴射可能范圍”。當(dāng)在閥體45未達(dá)到完全開(kāi)啟的狀態(tài)下以被設(shè)定為P/L噴射可能范圍的通電時(shí)間執(zhí)行所謂的部分升程噴射的燃料噴射時(shí)，則能夠執(zhí)行高精度微量燃料噴射。
[0043 ]在圖4中示出在高燃料壓力時(shí)和低燃料壓力時(shí)燃料噴射閥31的噴射量和通電時(shí)間的關(guān)系。燃料室49中的燃料壓力是閥體45提升的阻力，并且如圖4中所示，因而升程開(kāi)始通電時(shí)間TO隨著燃料壓力升高而升高，并且提升開(kāi)始后的閥體45的提升速度隨著燃料壓力升高而降低。因而，其中能夠保持噴射量的變化為允許上限值，或者低于允許上限值的P/L噴射可能范圍取決于燃料壓力而變化。
[0044]在應(yīng)用了根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置的內(nèi)燃機(jī)中，視需要地執(zhí)行基于部分升程噴射的微量燃料噴射。在冷啟動(dòng)的催化劑暖機(jī)期間，例如，在進(jìn)氣沖程期間執(zhí)行完全升程噴射之后，在壓縮沖程期間執(zhí)行微量燃料的部分升程噴射。壓縮沖程期間的這種部分升程噴射通過(guò)允許局部地增大火花塞周圍的空氣-燃料混合物的燃料濃度而改善內(nèi)燃機(jī)的燃燒狀
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[0045]如上所述，根據(jù)該實(shí)施例的兩個(gè)高壓燃料栗20Α、20Β根據(jù)電磁閥28的開(kāi)啟和閉合對(duì)燃料加壓，并且朝向燃料噴射閥排出燃料。在高壓燃料栗20Α、20Β的加壓操作期間，產(chǎn)生可歸因于電磁閥28的開(kāi)啟和閉合的工作聲音。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的聲音和車輛的行駛聲音大致與內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)中以及車輛低速行駛期間一樣不高時(shí)，則電磁閥28的工作聲音突出，并且駕駛員可能對(duì)工作聲音感覺(jué)不適。根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置在其中駕駛員對(duì)上述工作聲音感覺(jué)不適的情況出現(xiàn)時(shí)，執(zhí)行用于抑制電磁閥28的工作聲音的工作聲音抑制控制。
[0046]圖5示出一種用于確定執(zhí)行工作聲音抑制控制所必要的確定例程的流程圖。在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，由電子控制單元36對(duì)每個(gè)特定控制循環(huán)都重復(fù)地執(zhí)行這種確定例程的處理。
[0047]在作為開(kāi)始該例程的處理之后的第一步驟的步驟SlOO中，確定在當(dāng)前情況下是否有必要抑制工作聲音，也就是說(shuō)，所需燃料排出量是否小，并且在當(dāng)前情況下，電磁閥28的工作聲音是否突出。特別地，確定是否滿足下列兩個(gè)條件中的至少一個(gè)，一個(gè)是內(nèi)燃機(jī)正在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，另一個(gè)是車速SPD等于或者低于特定車速。在這里的否定確定(否)情況下，處理前進(jìn)至步驟S103。在步驟S103中執(zhí)行對(duì)電磁閥28的正?？刂?，并且然后該例程的當(dāng)前循環(huán)的處理終止。
[0048]在步驟SlOO中為肯定確定(是)的情況下，處理前進(jìn)至步驟SlOl。在步驟SlOl中，確定部分升程噴射(P/L噴射)是否正在進(jìn)行。如果部分升程噴射正在進(jìn)行(是)，則在上述步驟S103中執(zhí)行對(duì)電磁閥28的正?？刂疲⑶胰缓笤摾痰漠?dāng)前循環(huán)的處理終止。如果部分升程噴射不在進(jìn)行(否)，則在步驟S102中執(zhí)行對(duì)電磁閥28的工作聲音抑制控制，并且然后該例程的當(dāng)前循環(huán)的處理終止。
[0049]在該實(shí)施例中，在上述部分升程噴射不在進(jìn)行的條件下執(zhí)行工作聲音抑制控制。電磁閥28的正?？刂坪凸ぷ髀曇粢种瓶刂频膱?zhí)行如下。
[0050]在正常控制期間，執(zhí)行對(duì)電磁閥28的開(kāi)啟和閉合控制，使得如圖6中所示，第一氣缸組1A和第二氣缸組1B的兩個(gè)高壓燃料栗20A、20B兩者對(duì)每個(gè)操作循環(huán)都執(zhí)行加壓操作。換句話說(shuō)，此時(shí)，對(duì)于每個(gè)加壓沖程，都在高壓燃料栗20A、20B每個(gè)中執(zhí)行對(duì)電磁閥28的通電。
[0051]在工作聲音抑制控制期間，執(zhí)行對(duì)電磁閥28的開(kāi)啟和閉合控制，使得如圖7中所示，第一氣缸組1A的高壓燃料栗20A對(duì)每個(gè)操作循環(huán)都執(zhí)行加壓操作，而第二氣缸組1B的高壓燃料栗20B暫停加壓操作。換句話說(shuō)，此時(shí)，對(duì)于每個(gè)加壓沖程，都在第一氣缸組1A的高壓燃料栗20A中執(zhí)行對(duì)電磁閥28的通電，而不在第二氣缸組1B的高壓燃料栗20B中執(zhí)行對(duì)電磁閥28的通電。
[0052]如上所述，柱塞22在內(nèi)燃機(jī)的每次循環(huán)中都在高壓燃料栗20A、20B每個(gè)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)四次。換句話說(shuō)，對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的每次循環(huán)，每個(gè)高壓燃料栗20A、20B都經(jīng)受四次加壓沖程。因而，在正?？刂破陂g，對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的每次循環(huán)，都執(zhí)行總共八次燃料排出，四次來(lái)自高壓燃料栗20A，另外四次來(lái)自高壓燃料栗20B。在工作聲音抑制控制期間，第二氣缸組1B的高壓燃料栗20B的加壓操作暫停，并且因而對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的每次循環(huán)，僅執(zhí)行四次燃料排出。因而，在工作聲音抑制控制期間，由第一氣缸組1A的高壓燃料栗20A在單次加壓操作期間排出的燃料的量等于正?？刂破陂g兩次排出的燃料的量。
[0053]下面將描述根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置的效果。當(dāng)執(zhí)行上述工作聲音抑制控制時(shí)，第二氣缸組1B的高壓燃料栗20B的電磁閥28的開(kāi)啟和閉合暫停，并且因而整個(gè)燃料供應(yīng)裝置的電磁閥28的開(kāi)啟和閉合頻率是正?？刂破陂g的一半。因而，整個(gè)燃料供應(yīng)裝置的電磁閥28的開(kāi)啟和閉合頻率降低，并且歸因于開(kāi)啟和閉合的工作聲音降低。燃料壓力脈動(dòng)由于電磁閥28的每次開(kāi)啟和閉合的燃料排出量增大而增大的程度與電磁閥28的開(kāi)啟和閉合頻率的降低程度相同。
[0054]如上所述，P/L噴射可能范圍取決于燃料壓力而變化。因而，當(dāng)燃料壓力脈動(dòng)在執(zhí)行部分升程噴射的同時(shí)，通過(guò)正在執(zhí)行的工作聲音抑制控制而增大時(shí)，用于計(jì)算燃料噴射閥31的電磁螺線管41的通電時(shí)間的燃料壓力和實(shí)際噴射期間的燃料壓力之間彼此偏離，并且通電時(shí)間可能偏離P/L噴射可能范圍。結(jié)果，部分升程噴射的噴射量精確性可能惡化從而導(dǎo)致燃燒惡化。在這一點(diǎn)上，在根據(jù)該實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置中，在部分升程噴射正在進(jìn)行的同時(shí)，不執(zhí)行引起燃料壓力脈動(dòng)增大的工作聲音抑制控制。
[0055]能夠通過(guò)根據(jù)上述實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置實(shí)現(xiàn)下列效果。在該實(shí)施例中，僅在部分升程噴射不進(jìn)行時(shí)，才執(zhí)行引起燃料壓力脈動(dòng)增大的工作聲音抑制控制。因而，能夠抑制燃燒惡化，并且同時(shí)能夠抑制電磁閥28的工作聲音。
[0056]下面將描述其它實(shí)施例。在上述第一實(shí)施例中，通過(guò)暫停燃料加壓裝置的兩個(gè)高壓燃料栗20A、20B中的一個(gè)的加壓操作(電磁閥28的開(kāi)啟和閉合)而執(zhí)行工作聲音抑制控制。然而，也能夠以與第一實(shí)施例不同的方式執(zhí)行工作聲音抑制控制。
[0057]下面描述第二實(shí)施例。如圖8中所示，在該實(shí)施例中，通過(guò)執(zhí)行對(duì)每個(gè)電磁閥28的開(kāi)啟和閉合控制而執(zhí)行工作聲音抑制控制，使得兩個(gè)高壓燃料栗20A、20B每個(gè)都間歇性地執(zhí)行加壓操作。在圖8的情況下，僅在每個(gè)高壓燃料栗20A、20B中的兩個(gè)加壓沖程中的一個(gè)加壓沖程期間執(zhí)行用于燃料排出的電磁閥28的閉合。換句話說(shuō)，在工作聲音抑制控制期間，高壓燃料栗20A、20B兩者對(duì)于每隔一個(gè)操作循環(huán)都交替地執(zhí)行加壓操作和加壓操作的暫停。甚至在這種情況下，整個(gè)燃料加壓裝置的電磁閥28的開(kāi)啟和閉合頻率也降低，并且其工作聲音降低。甚至在該情況下，每次加壓操作的燃料排出量由于電磁閥28的開(kāi)啟和閉合頻率降低而提高，并且因而燃料壓力脈動(dòng)增大。因而，通過(guò)在部分升程噴射正在進(jìn)行的同時(shí)不執(zhí)行工作聲音抑制控制，能夠抑制燃燒惡化，并且同時(shí)能夠抑制工作聲音。該實(shí)施例也能夠被應(yīng)用于其中不布置將第一氣缸組1A和第二氣缸組1B的高壓燃料管30A、30B連接在一起的連接管32的燃料供應(yīng)裝置。換句話說(shuō)，根據(jù)該實(shí)施例，甚至在其中高壓燃料管30A、30B被構(gòu)造成彼此獨(dú)立的燃料供應(yīng)裝置中，也能夠抑制工作聲音。
[0058]下面將描述第三實(shí)施例。如圖9中所示，甚至在其中燃料加壓裝置僅設(shè)有一個(gè)高壓燃料栗的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置中，也能夠執(zhí)行工作聲音抑制控制。在圖9的示例中，在正?？刂破陂g，對(duì)于每次操作循環(huán)都執(zhí)行加壓操作，而在工作聲音抑制控制期間，執(zhí)行對(duì)電磁閥28的開(kāi)啟和閉合控制，使得對(duì)于每隔一個(gè)操作循環(huán)，交替地執(zhí)行加壓操作和加壓操作的暫停。甚至在這種情況下，電磁閥28的開(kāi)啟和閉合頻率也降低，并且其工作聲音降低，但是每次加壓操作的燃料排出量增大，并且燃料壓力脈動(dòng)增大。因而，通過(guò)在部分升程噴射正在進(jìn)行時(shí)不執(zhí)行工作聲音抑制控制，能夠抑制燃燒惡化，并且同時(shí)能夠抑制工作聲音。甚至在這種情況下，工作聲音抑制控制期間的高壓燃料栗的加壓操作和加壓操作暫停的頻率也能夠適當(dāng)?shù)刈兓?br>[0059]工作聲音抑制控制期間的高壓燃料栗的間歇性操作可以采取各種形式，這些形式的示例包括對(duì)于每三次操作循環(huán)，加壓操作被暫停一次或者兩次。在其中多個(gè)高壓燃料栗被布置在燃料供應(yīng)裝置中的情況下，另外，能夠通過(guò)控制相應(yīng)的栗的電磁閥28的開(kāi)啟和閉合而執(zhí)行工作聲音抑制控制，使得多個(gè)高壓燃料栗中的僅一些高壓燃料栗間歇性地操作，并且其余高壓燃料栗正常操作。
[0060]能夠通過(guò)按下文變型而實(shí)施每個(gè)上述實(shí)施例。在圖4中所示的關(guān)于執(zhí)行工作聲音抑制控制的確定例程步驟SlOO中，當(dāng)滿足下列兩個(gè)條件中的至少一個(gè)時(shí)，確定抑制電磁閥28的工作聲音是必要的，一個(gè)條件是內(nèi)燃機(jī)正在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，另一個(gè)是車速sro等于或者低于特定車速。確定特定條件的內(nèi)容可以適當(dāng)?shù)刈兓?。換句話說(shuō)，條件可以是當(dāng)所需燃料排出量在內(nèi)燃機(jī)正處于低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的當(dāng)前狀態(tài)下小，并且電磁閥28的工作聲音在內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的聲音和車輛的行駛聲音通常不高的當(dāng)前狀態(tài)下突出時(shí)滿足的任何條件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)裝置，所述燃料供應(yīng)裝置的特征在于包括: 燃料噴射閥； 燃料加壓裝置，所述燃料加壓裝置包括電磁閥，所述燃料加壓裝置被構(gòu)造成根據(jù)所述電磁閥的開(kāi)啟和閉合對(duì)燃料加壓，并且朝向所述燃料噴射閥排出所述燃料;和電子控制單元，所述電子控制單元被構(gòu)造成: 控制所述電磁閥的開(kāi)啟和閉合，使得由所述燃料加壓裝置朝向所述燃料噴射閥排出的燃料的量被調(diào)節(jié)； 在所述內(nèi)燃機(jī)的低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)期間執(zhí)行工作聲音抑制控制，所述工作聲音抑制控制是用于降低所述電磁閥的開(kāi)啟和閉合頻率并且增加針對(duì)所述電磁閥的每次開(kāi)啟和閉合的由所述燃料加壓裝置排出的燃料的量的控制； 當(dāng)正在進(jìn)行部分升程噴射時(shí)不執(zhí)行所述工作聲音抑制控制，所述部分升程噴射是用于在所述燃料噴射閥的閥體達(dá)到完全開(kāi)啟之前終止燃料噴射的噴射;并且當(dāng)不進(jìn)行所述部分升程噴射時(shí)執(zhí)行所述工作聲音抑制控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料供應(yīng)裝置，其特征在于: 所述燃料加壓裝置包括多個(gè)高壓燃料栗，所述多個(gè)高壓燃料栗中的每個(gè)高壓燃料栗分別具有所述電磁閥，并且 所述電子控制單元被構(gòu)造成通過(guò)控制所述高壓燃料栗的電磁閥的開(kāi)啟和閉合而執(zhí)行所述工作聲音抑制控制，使得所述高壓燃料栗的加壓操作的一部分被停止。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料供應(yīng)裝置，其特征在于還包括: 第一高壓燃料管； 第二高壓燃料管;和 連接管，所述連接管連接所述第一高壓燃料管和所述第二高壓燃料管，其中 所述內(nèi)燃機(jī)包括第一氣缸組和第二氣缸組， 所述多個(gè)高壓燃料栗包括第一高壓燃料栗和第二高壓燃料栗，所述第一高壓燃料栗和所述第二高壓燃料栗中的每個(gè)高壓燃料栗都具有所述電磁閥， 所述第一高壓燃料栗被構(gòu)造成經(jīng)由所述第一高壓燃料管將燃料供應(yīng)到被布置在所述第一氣缸組中的所述燃料噴射閥， 所述第二高壓燃料栗被構(gòu)造成經(jīng)由所述第二高壓燃料管將燃料供應(yīng)到被布置在所述第二氣缸組中的所述燃料噴射閥，并且 所述電子控制單元被構(gòu)造成執(zhí)行所述工作聲音抑制控制，使得所述第一高壓燃料栗或者所述第二高壓燃料栗的加壓操作被停止。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料供應(yīng)裝置，其特征在于: 所述燃料加壓裝置包括高壓燃料栗，所述高壓燃料栗具有所述電磁閥，并且所述電子控制單元被構(gòu)造成通過(guò)控制所述電磁閥的開(kāi)啟和閉合而執(zhí)行所述工作聲音抑制控制，使得間歇性地執(zhí)行所述高壓燃料栗的加壓操作。5.一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供應(yīng)方法， 所述內(nèi)燃機(jī)包括燃料加壓裝置和燃料噴射閥，所述燃料加壓裝置包括電磁閥，并且所述燃料加壓裝置被構(gòu)造成根據(jù)所述電磁閥的開(kāi)啟和閉合對(duì)燃料加壓并且朝向所述燃料噴射閥排出所述燃料， 所述燃料供應(yīng)方法的特征在于包括: 控制所述電磁閥的開(kāi)啟和閉合，使得由所述燃料加壓裝置朝向所述燃料噴射閥排出的燃料的量被調(diào)節(jié)； 在所述內(nèi)燃機(jī)的低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)期間執(zhí)行工作聲音抑制控制，所述工作聲音抑制控制是用于降低所述電磁閥的開(kāi)啟和閉合頻率并且增加針對(duì)所述電磁閥的每次開(kāi)啟和閉合的由所述燃料加壓裝置排出的燃料的量的控制； 當(dāng)正在進(jìn)行部分升程噴射時(shí)不執(zhí)行所述工作聲音抑制控制，所述部分升程噴射是用于在所述燃料噴射閥的閥體達(dá)到完全開(kāi)啟之前終止燃料噴射的噴射;以及當(dāng)不進(jìn)行所述部分升程噴射時(shí)執(zhí)行所述工作聲音抑制控制。
【文檔編號(hào)】F02D41/30GK106050453SQ201610227536
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日 公開(kāi)號(hào)201610227536.6, CN 106050453 A, CN 106050453A, CN 201610227536, CN-A-106050453, CN106050453 A, CN106050453A, CN201610227536, CN201610227536.6
【發(fā)明人】中野智洋
【申請(qǐng)人】豐田自動(dòng)車株式會(huì)社