直喷式发动机的燃压控制器和高压泵控制器转让专利

申请号 : CN201010556650.6

文献号 : CN101982652A

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 横井真浩上田邦明

申请人 : 株式会社电装

摘要 :

本发明公开一种用于具有高压泵(14)的内燃机的高压泵控制器,所述高压泵(14)包括:具有燃料的吸入口(22)和排放口(27)的泵房(18),用于开启/关闭所述吸入口的燃压控制阀(23),和用于防止从所述排放口排放出的所述燃料的逆流的单向阀(28),其中从所述高压泵排放出的所述高压燃料通过高压燃料通道(32)供应到燃料喷射器(34),所述高压泵控制器包括:燃压检测装置(35),用于检测所述高压燃料通道中的燃压;燃料返回通道(31),用于将所述高压燃料通道中的所述燃料逐渐返回到所述泵房;以及,停止后燃压控制装置(37),用于将所述燃压控制阀维持在阀开启状态,直到所述燃压检测装置在所述内燃机的停止之后所检测的所述燃压降低到预定压力为止,并且在所述燃压检测装置所检测的所述燃压降低到所述预定压力的时刻关闭所述燃压控制阀。

权利要求 :

1.一种用于具有高压泵(14)的内燃机的高压泵控制器,所述高压泵(14)包括:具有燃料的吸入口(22)和排放口(27)的泵房(18),用于开启/关闭所述吸入口的燃压控制阀(23),和用于防止从所述排放口排放出的所述燃料的逆流的单向阀(28),其中从所述高压泵排放出的所述高压燃料通过高压燃料通道(32)供应到燃料喷射器(34),所述高压泵控制器包括:燃压检测装置(35),用于检测所述高压燃料通道中的燃压;

燃料返回通道(31),用于将所述高压燃料通道中的所述燃料逐渐返回到所述泵房;以及停止后燃压控制装置(37),用于将所述燃压控制阀维持在阀开启状态,直到所述燃压检测装置在所述内燃机的停止之后所检测的所述燃压降低到预定压力为止,并且在所述燃压检测装置所检测的所述燃压降低到所述预定压力的时刻关闭所述燃压控制阀。

2.如权利要求1所述的用于内燃机的高压泵控制器,其中:

所述燃压控制阀包括常开的电磁阀,以及

所述停止后燃压控制装置向将在由所述燃压检测装置在所述内燃机的停止之后检测的所述燃压降低到所述预定压力的时刻关闭的所述燃压控制阀供电,并且此后,在所述泵房中的所述燃压能够将所述燃压控制阀保持在闭阀状态的状态下,停止向所述燃压控制阀的所述供电。

3.如权利要求2所述的用于内燃机的高压泵控制器,其中:

所述停止后燃压控制装置向将在由所述燃压检测装置在所述内燃机的停止之后检测的所述燃压降低到所述预定压力的时刻关闭的所述燃压控制阀供电,并且此后,在所述燃压检测装置所检测的所述燃压稳定的时刻,停止向所述燃压控制阀的所述供电。

4.如权利要求2所述的用于内燃机的高压泵控制器,其中:

所述停止后燃压控制装置向将在由所述燃压检测装置在所述内燃机的停止之后检测的所述燃压降低到所述预定压力的时刻关闭的所述燃压控制阀供电,并且此后,在预定时间过去的时刻,停止向所述燃压控制阀的所述供电。

5.如权利要求1所述的用于内燃机的高压泵控制器,其中:

所述停止后燃压控制装置根据所述内燃机的温度信息来改变所述预定压力。

说明书 :

直喷式发动机的燃压控制器和高压泵控制器

技术领域

[0001] 本发明涉及直喷式发动机的燃压控制器,具有用于控制发动机的怠速停止(自动停止和自动重启)的功能,和用于在发动机停止时降低高压燃料系统中的燃压的功能。
[0002] 本发明涉及用于将从高压泵排放出的高压燃料供应到燃料喷射器的内燃机的高压泵控制器。

背景技术

[0003] 直接将燃料喷射到汽缸中的直喷式发动机不能提供足够的时间以将喷射燃料喷雾化,因为从喷射到燃烧的时间与进气口喷射式发送机将燃料喷射到进气口的时间相比更短。因此,需要极大地增加喷射压力,以便将喷射燃料减到最少。因此,如JP2003-322048A中所描述的,将直喷式发动机配置为,将通过低压泵从油箱吸入的燃料供应到发动机的凸轮轴所驱动的高压泵,并且将高压泵排出高压燃料经由高压燃料管供应到燃料喷射器。
[0004] 通常,高压泵具有单向阀,用于防止排出燃料的逆流将高压燃料管中的燃压维持为高压状态。然而,当发动机停止之后,高压燃料管中的燃压维持为高压状态时,燃料喷射器的燃料泄漏量(油密漏量(oil tight leakquantity))倾向于在发动机停止的期间增加。因此,泄漏的燃料保留在汽缸中,并且在下一次发动机启动时以未燃的状态被排放,从而,使发动机启动时候的废气排放问题恶化。
[0005] JP10-89176A和JP2005-264902A公开了一种高压泵控制器,其具有在输送管中提供的电磁驱动的降压阀,用于将高压燃料从高压泵供应到燃料喷射器、高压燃料管、高压泵等等。在发动机停止时,高压泵控制器被配置为开启降压阀以降低高压燃料系统中的燃压。在这个情况中,需要添加高价的、电磁驱动的降压阀,并且,不能够满足较低成本的需求。
[0006] 在最近几年,为了节省燃料,在实践中使用具有怠速停止系统的车辆,其中,在临时停车(怠速停止)期间,自动停止发动机,并且此后,在驾驶员执行准备操作(刹车、变速杆操作或类似)以便车辆启动或启动操作(踩油门踏板等等)时,自动重启发动机。当上述的电磁驱动的降压阀连接到装有这种怠速停止系统和直喷式发动机的车辆时,认为即使在怠速停止时,高压燃料系统中的燃压也降低到正常发动机停止(通过点火开关的开启操作的发动机停止)时的设定燃压,以防止怠速停止期间从燃料喷射器泄漏燃料。
[0007] 然而,由于在大部分情况中,怠速停止的持续时间是短暂的并且在怠速停止开始之后立即执行重启,所以,当怠速停止时的高压燃料系统中的燃压降低到正常发动机停止时的设定燃压时,驾驶员感觉到在怠速停止之后重启的延迟(缓慢)。重启延迟的原因如下。为了确保怠速停止之后的重启的恰当的重启性能(可燃性),需要将高压燃料系统中的燃压快速增加到适于重启的燃压。当在怠速停止期间高压燃料系统中的燃压极低时,降低的压力量使增加重启燃压所需要的时间变长。重启时燃压不足导致难以在压缩冲程期间的后半段处将燃料喷射进汽缸,其中压缩冲程是适于启动直喷式发动机的喷射时刻。即使在压缩冲程期间的后半段执行喷射,燃料雾化配置或燃料最小化也会恶化,并且因此不能获得恰当的重启性能(可燃性)。

发明内容

[0008] 鉴于前述问题而做出本发明,并且本发明的目的在于向直喷式发动机的燃压控制器提供怠速停止功能,该功能能够尽可能地降低在怠速停止期间从燃料喷射器泄漏燃料,同时在怠速停止之后改善重启性能。
[0009] 为了达到上述目的,根据本发明的第一方面,直喷式发动机的燃压控制器包括:怠速停止装置,用于控制直喷式发动机的自动停止或自动重启;降压机构,用于降低将高压燃料从高压泵供应到燃料喷射器的高压燃料系统中的燃压;燃压检测装置,用于检测高压燃料系统中的燃压;以及控制装置,用于控制降压机构以将燃压检测装置所检测到的燃压降低到设定燃压。控制装置被配置为将怠速停止装置的自动停止时(下文,怠速停止)的设定燃压设定为比点火开关的关闭操作的手动停止时的设定燃压更高的燃压。
[0010] 根据这个配置,由于将怠速停止时的设定燃压设定为比手动停止时的设定燃压更高的燃压,所以与将怠速停止时的设定燃压设定为与手动停止时的设定燃压相等的情况相比,怠速停止时的燃压与需要确保重启时的可燃性的最小燃压之间的压力差变得更小。因此,在怠速停止之后重启时高压燃料系统中的燃压能够快速地增加到确保重启时的可燃性所需的最小燃压。结果,能够改善重启性能,从而可能使驾驶员感觉不到重启的延迟(缓慢)。由于在大部分情况中,怠速停止的持续时间短暂,并且在怠速停止开始之后立即执行重启,所以,即使当高压燃料系统中的燃压在怠速停止时被设定为比正常发动机停止时的设定燃压更高的燃压时,在怠速停止期间也很少从燃料喷射器泄漏燃料(下文,油密漏),使得能够防止由于油密漏而导致的废气排放问题恶化。
[0011] 根据本发明的第二方面的高压泵控制器包括高压泵,高压泵包括:具有燃料的吸入口和排放口的泵房,用于开启/关闭吸入口的燃压控制阀,以及用于防止从排放口排放出的燃料的逆流的单向阀;其中从高压泵排放出的高压燃料通过高压燃料通道供应到燃料喷射器。高压泵控制器包括用于检测高压燃料通道中的燃压的燃压检测装置和用于将高压燃料通道中的燃料逐渐地返回到泵房的燃料返回通道,其中停止后燃压控制装置将燃压控制阀维持在阀门开启状态,直到内燃机停止之后燃压检测装置所检测的燃压降低到预定压力为止,并且在燃压检测装置所检测的燃压降低到预定压力大的时刻将燃压控制闭阀。
[0012] 根据这个配置,在内燃机停止之后燃压检测装置所检测的燃压降低到预定压力之前,将燃压控制阀维持在阀门开启状态,以将泵房的吸入口侧维持在开启状态(即,与低压侧连通的状态)。因此,既然泵房中的燃压变得比高压燃料通道中的更低,那么高压燃料通道中的燃料逐渐地通过燃料返回通道(例如,细小的孔或沟槽)返回到泵房。结果,高压燃料通道中的燃压降低了。
[0013] 此后,在燃压检测装置所检测的高压燃料通道中的燃压降低到预定压力的时刻,开启燃压控制阀,并且关闭泵房的吸入口侧。从而,泵房中的燃压增加了并且变得实质上与高压燃料通道中的燃压相等。因此,燃料停止通过燃料返回通道从高压燃料通道流入到泵房,以将高压燃料通道中的燃压维持在预定压力附近。
[0014] 这样,内燃机停止之后,由于高压燃料通道中的燃压能够降低到预定压力附近,所以,能够减少从燃料喷射器泄漏的燃料,并且有能够将高压燃料通道中的燃压维持在预定压力附近,该预定压力是重启所需要的燃压。因此,能够改善重启性能。能够使用燃压控制阀来控制内燃机停止之后在高压燃料通道中的燃压,其中该燃压控制用于在内燃机操作期间控制高压泵的排放压力(排放量)的。因此,不需要再次提供电磁驱动的降压阀或类似物,使其能够满足低成本的需要。

附图说明

[0015] 通过参考附图和以下详细的描述,本发明的其他目的、特征和优势将变得更显而易见,其中类似参考标号表示类似的部件,并且其中:
[0016] 图1是示出了根据本发明的第一实施例的完整的高压燃料供应系统的示意性配置图;
[0017] 图2是示出了高压泵的配置图;
[0018] 图3是示出了发动机停止时的燃压控制程序的处理步骤的流程图;
[0019] 图4是用于解释怠速停止时的设定燃压Pt1的计算方法的方框图;
[0020] 图5是用于解释手动停止时的设定燃压Pt2的计算方法的方框图;
[0021] 图6是示出了根据本发明的第二实施例的高压泵的配置图;
[0022] 图7是用于解释发动机停止之后的燃压控制阀控制方法的图;
[0023] 图8是示出了发动机停止之后的燃压控制的执行实例的时间图;以及[0024] 图9是示出了停止后燃压控制例程的处理步骤的流程图。

具体实施方式

[0025] (第一实施例)
[0026] 下文,将参考附图解释本发明的实施例。
[0027] 将参考图1解释直喷式发动机(内燃机)中的完整的高压燃料供应系统的示意性配置。
[0028] 将用于上吸燃料的低压泵12配置到用于存储燃料的油箱11中。通过使用电池(未示出)作为电源的电动马达(未示出)来驱动低压泵12。从低压泵12排放的燃料通过燃料管13供应到高压泵14。燃料管13连接到调压器15,调压器15将低压泵12的排放压力(对高压泵14的燃料供应压力)调整为预定压力,并且将超出预定压力的额外燃料通过燃料返回管16返回到油箱11。
[0029] 如图2中所示出的,高压泵14是用于来回推动圆柱泵中的活塞19以排/吸燃料的活塞泵,并且活塞19是由安装在发动机的凸轮轴20上的凸轮21来驱动的。燃压控制阀23连接到高压泵14的吸入口22。燃压控制阀23是常开的电磁阀,并且具有用于开启/关闭吸入口22的阀身24,用于将阀身24推动到阀开启方向的弹簧25以及用于将阀身24电磁地驱动到闭阀方向的螺线管26。
[0030] 在高压泵14的吸气冲程期间(在活塞19往下时),开启燃压控制阀23以将燃料吸入到泵房18。在其排气冲程期间(在活塞19往上时),控制燃压控制阀23的闭阀时间(闭阀状态从闭阀开始时刻到活塞10的上死点的时间),从而控制高压泵14的排放量以控制燃压(排放压力)。
[0031] 即,当增加燃压时,将燃压控制阀23的闭阀开始时刻(通电时刻)提前,以延长燃压控制阀23的闭阀时长,从而增加高压泵14的排放量。当降低燃压时,将燃压控制阀23的闭阀开始时刻(通电时刻)后延,以缩短燃压控制阀23的闭阀时长,从而降低高压泵14的排放量。
[0032] 在高压泵14的排放口27的一侧提供单向阀28,用于防止排放燃料的逆流。如图1中所示出的,通过高压燃料管32将从高压泵14排放的燃料送到输送管33,并且高压燃料从输送管33分发到燃料喷射器34,其中对于每个汽缸,燃料喷射器34装配在发动机的汽缸盖上。在高压燃料管33(输送管33)中提供燃压感应器35(燃压检测装置),用于检测高压燃料管32(高压燃料系统)中的燃压。在发动机的汽缸体中提供冷却水温感应器36,用于检测冷却水温。进一步,提供了用于检测大气温度的大气温度感应器39。
[0033] 在当前的实施例中,在预定位置,例如在用于将高压燃料从高压泵14供应到燃料喷射器34的高压燃料系统的输送管33,提供了作为用于降低高压燃料系统中的燃压的降压阀41(降压阀)用作降压机构。降压阀41的排水口通过降压管42连接到低压燃料管13。
[0034] 降压阀41是常闭的电磁驱动的阀,并且稍后描述的ECU 37控制降压阀41的电源的开/关。在高压燃料系统中的燃压比设定燃压更高的情况中,将向降压阀41通电,用于开启。因此,输送管33中的燃料的一部分从降压阀41流出通过降压管42到低压燃料管13并且回到油箱11,以降低高压燃料系统中的燃压。此后,在高压燃料系统中的燃压降低到设定燃压的时刻,通过切断到降压阀41的电源来关闭降压阀41。从而,高压燃料系统中的燃压维持为设定燃压。
[0035] 图1中的配置实例示出了在输送管33中提供的降压阀41,但是只要降压阀41在高压燃料系统内从高压泵14向燃料喷射器34放置,那么可以将降压阀41提供在除了出油阀22之外的位置,例如,在高压燃料管32或高压泵14中。图1中的配置实例示出了连接到低压泵12的排放侧的低压燃料管13的降压管42的出口,但是降压阀42的出口可开在油箱11中,以将从降压管42流出的燃料直接返回油箱11。
[0036] 本发明中的车辆装有高压燃料供应系统和直喷式发动机,以及怠速停止系统(怠速停止装置),在怠速停止系统中,在车辆临时停车期间,发动机自动停止(怠速停止),并且此后,当驾驶员执行车辆启动的准备操作(刹车、变速杆操作等等)或车辆启动操作(踩油门踏板等等)时,发动机自动重启。
[0037] 用于控制发动机的操作的发动机控制电路(下文,“ECU”)37主要是由微电脑形成的,并且反馈控制高压泵14的排放量(燃压控制阀23的通电时刻)以使发动机操作期间通过燃压感应器35检测的高压燃料系统中的燃压(供应到燃料喷射器34的燃料的压力)与目标燃压相等。
[0038] ECU 37控制降压阀41的开启/关闭操作(电源的开/关),以将通过燃压感应器35检测的高压燃料系统中的燃压降低到怠速停止时的设定燃压,或点火开关(下文,“IG开关”)38的关闭操作的手动停止时的设定燃压。
[0039] 认为在怠速停止时,高压燃料系统中的燃压降低成手动停止时的设定燃压,以防止在怠速停止期间从燃料喷射器34泄漏燃料(下文,“油密漏”)。
[0040] 然而,由于在大部分情况中,怠速停止的持续时间是短暂的并且在怠速停止开始之后立即执行重启,所以,当在怠速停止时高压燃料系统中的燃压降低到IG开关38的关闭操作的正常停止时的设定燃压时,驾驶员在怠速停止之后感觉到重启延迟(缓慢)。重启延迟的原因如下。为了在怠速停止之后的重启时确保恰当的重启性能(可燃性),需要将高压燃料系统中的燃压快速增加到适合重启的燃压。当怠速停止期间的高压燃料系统中的燃压极低时,低压量使增加重启时候的燃压所需要的时间变长。重启时燃压不足导致在压缩冲程期间的后半段处难以将燃料喷射进汽缸,其中压缩冲程是适合直喷式发动机的启动的喷射时间。即使在压缩冲程期间的后半段处执行喷射,燃料雾化配置或燃料最小化也会恶化,并且因此不能获得恰当的重启性能(可燃性)。
[0041] 因此,在本实施例中,ECU 37将怠速停止时的燃压设定为比IG开关38的关闭操作在手动停止时的设定燃压更高的燃压。结果,提高了怠速停止之后的重启性能,同时尽可能地降低怠速停止期间的油密漏。当怠速停止状态的持续时间比预定时间长时,怠速停止时的设定燃压降低到与手动停止时的设定燃压相同的燃压(或接近于该设定燃压的燃压),从而限制由于怠速停止时间的增加而导致的油密漏量的增加。
[0042] 在图3中的发动机停止时,ECU 37根据燃压控制程序执行怠速停止和手动停止时高压燃料系统中的燃压控制。在ECU 37的通电期间,以预定周期重复地执行本程序,并且其作为控制方法。为了在IG开关38关闭之后短时间内执行本程序,将电源线的主继电器(未示出)维持在开启状态,以连续供应ECU 37的电源。
[0043] 当激活本程序时,首先在步骤101处,确定IG开关38是否开启(ON)。当IG开关38开启时,处理前进到步骤102,在步骤102确定怠速停止条件是否是基于,例如,是否满足以下(1)到(5)的条件来建立的。
[0044] (1)发动机启动后过去了预定时间(发动机状态是“发动机预热完成之后”)。
[0045] (2)驾驶员正在执行刹车操作。
[0046] (3)驾驶员没有踩油门踏板。
[0047] (4)发动机处于空转状态。
[0048] (5)车辆处于停止状态。
[0049] 如果没有满足从(1)到(5)的任意一个条件,则确定没有建立怠速停止条件并且不执行随后的处理就结束当前程序。
[0050] 如果满足了从(1)到(5)的全部条件,则确定满足了怠速停止条件,并且处理前进到步骤103,在步骤103发动机自动停止(怠速停止)。此后,处理前进到步骤104,在步骤104确定发动机是否刚刚开始怠速停止(在高压燃料系统中的燃压的降压开始之前)。当发动机刚刚开始怠速停止时,处理前进到步骤106,在步骤106如下计算怠速停止时的设定燃压Pt1。
[0051] 例如,如图4中所示出的,读取通过冷却水温感应器36和大气温度感应器39所检测的怠速停止时的冷却水温(或油温)和大气温度。通过参考使用冷却水温(或油温)和大气温度作为参数来计算怠速停止时的设定燃压Pt1a的二维图,根据此时的冷却水温(或油温)和大气温度计算怠速停止时的设定燃压Pt1a。
[0052] 一般,随着发动机重启时混合气体的温度或汽缸中的温度的增加,混合气体很容易燃烧。因此,具有随着这些温度的增加,用于获得恰当的燃烧的最小燃压降低的特性。考虑到这些特性,设定用于计算怠速停止时的设定燃压Pt1a的二维图,使得随着冷却水温(或油温)或大气温度的增加,怠速停止时的设定燃压Pt1a变小。因此,能够根据混合气体的温度或汽缸中的温度,将怠速停止时的设定燃压Pt1a设定为实质上是获得恰当的燃烧的燃压范围内的最小燃压。结果,能够保证怠速停止之后的重启性能,同时在怠速停止期间进一步降低油密漏。
[0053] 在这个情况中,将怠速停止时的设定燃压Pt1a设定为燃压的最小燃压,其中在该燃压中,当在压缩冲程期间的后半段处执行怠速停止之后的重启的第一次喷射时,能够获得恰当的燃烧。结果,将怠速停止时的设定燃压Pt1a设定为例如从2Mpa到5MPa的范围内。
[0054] 在图4中的实例中,将从二维图计算的怠速停止时的设定燃压Pt1a与压缩冲程期间TDC时的汽缸内压力Pt1b对比。最终将Pt1a和Pt1b的较大的压力选择为怠速停止时的设定燃压Pt1。这是因为,在压缩冲程期间当高压燃料系统中的燃压(燃料喷射器34的喷射压力)比TDC时的汽缸内压力Pt1b更低时,不能够从燃料喷射器34中喷射燃料。
[0055] 在本发明中,在怠速停止时可以仅基于冷却水温(或油温)和大气温度中的一个来设定设定燃压Pt1,或可以将怠速停止时的设定燃压Pt1设定为预定的固定值。
[0056] 在计算怠速停止时的设定燃压Pt1之后,处理前进到步骤107,在步骤107开启降压阀41,从而降低高压燃料系统中的燃压Ps。此后,处理前进到步骤108,在步骤108通过燃压感应器35检测高压燃料系统中的燃压Ps,并且在下个步骤109处,确定高压燃料系统中的燃压Ps是否降低到比步骤106处所检测的怠速停止时的设定燃压Pt1更低。如果高压燃料系统中的燃压Ps仍然比怠速停止时的设定燃压Pt1更高,则处理返回到步骤107,在步骤107降压阀41继续开启(通电),使得高压燃料系统中的燃压Ps继续降低。
[0057] 此后,在高压燃料系统中的燃压Ps降低到比怠速停止时的设定燃压Pt1更低的时刻,则处理前进到步骤110。在步骤110,通往降压阀41的电源关闭(OFF),以关闭降压阀41,终止高压燃料系统中的燃压Ps的降低以及将高压燃料系统中的燃压Ps维持为怠速停止时的设定燃压Pt1。
[0058] 此后,在发动机处于怠速停止状态的期间,每次激活当前程序时,在步骤104处作出“否(No)”的判决,并且处理前进到步骤105。在步骤105,确定怠速停止的持续时间是否比预定时间T更长。当怠速停止的持续时间比预定时间T更少时,当前程序顺其自然地结束。
[0059] 在怠速停止的持续时间是否比预定时间T更长的时刻,在步骤105处作出“是(Yes)”的判决,并且执行后述的步骤113到117时的处理。结果,高压燃料系统中的燃压Ps降低到与手动停止时的设定燃压Pt2相同的燃压,该设定燃压Pt2比怠速停止开始时的设定燃压Pt1更低。
[0060] 当在步骤101确定IG开关38是OFF时,处理前进到步骤111,在步骤111停止发动机(手动停止)。此后,处理前进到步骤112,在步骤112确定了动机是否刚刚开始手动停止(在高压燃料系统中的燃压开始降压之前)。当发动机不是刚刚开始手动停止时,确定已经完成了高压燃料系统中的燃压降低,并且当前程序顺其自然地结束。
[0061] 当在步骤112处确定发动机是刚刚开始手动停止时,处理前进到步骤113,在步骤113如下计算手动停止时的设定燃压Pt2。
[0062] 例如,如图5中所示出的,读取冷却水温感应器36和大气温度感应器39所检测的怠速停止时的冷却水温(或油温)和大气温度。通过参考使用冷却水温(或油温)和大气温度作为参数来计算手动停止时的设定燃压Pt2的二维图,根据此时的冷却水温(或油温)和大气温度计算手动停止时的设定燃压Pt2。
[0063] 当手动停止期间,高压燃料系统中的燃压Ps极低时,在高压燃料系统中的燃料中生成蒸汽(气泡),导致发送器启动性能恶化。存在以下关系,即随着高压燃料系统中的燃料温度的增加,蒸汽更易于生成,并且随着燃压Ps的降低,蒸汽更易于生成。
[0064] 考虑到这些特性,设定用于计算手动停止时的设定燃压Pt2的二维图,使得随着冷却水温(或油温)或大气温度的增加,手动停止时的设定燃压Pt2变得更高。因此,随着高压燃料系统中燃料温度的增加以创建更易于生成蒸汽的温度环境,手动停止时的设定燃压Pt2被设定得更高。从而有可能限制蒸汽的生成。
[0065] 在图5中的实例中,使用冷却水温(或油温)和大气温度作为用于估计高压燃料系统中的燃料温度的温度信息,但是除此之外,通过使用温度感应器来检测输送管33的温度,可以根据输送管33的温度设定手动停止时的设定燃压Pt2,或可以通过温度感应器来直接检测高压燃料系统中的燃料温度,以根据实际燃料温度来设定手动停止时的设定燃压Pt2。
[0066] 计算了手动停止时的设定燃压Pt2之后,处理前进到步骤114,在步骤114使降压阀41开启,从而降低高压燃料系统中的燃压Ps。此后,处理前进到步骤115,在步骤115通过燃压感应器35检测高压燃料系统中的燃压Ps。在下个步骤116处,确定了高压燃料系统中的燃压Ps是否降低到比手动停止时的设定燃压Pt2更低。如果高压燃料系统中的燃压Ps仍然比手动停止时的设定燃压Pt2更高,则处理前进到步骤114,在步骤114降压阀41继续开启(通电)以继续降低高压燃料系统中的燃压Ps。
[0067] 此后,在高压燃料系统中的燃压Ps降低到比手动停止时的设定燃压Pt2更低的时刻,处理前进到步骤117。在步骤117,通往降压阀41的电源处于OFF状态,以关闭降压阀41,终止高压燃料系统中的燃压Ps的降低以及将高压燃料系统中的燃压Ps维持为手动停止时的设定燃压Pt2。
[0068] 根据上文解释的本发明的实施例,由于将怠速停止时的设定燃压Pt1设定为比手动停止时的设定燃压Pt2更高的燃压,所以怠速停止时的燃压和确保重启时的可燃性所步骤117的最小燃压之间的压力差变得比将怠速停止时的设定燃压Pt1设定为等于手动停止时的设定燃压Pt2的情况中的压力差更小。因此,能够快速地将在怠速停止之后重启时高压燃料系统中的燃压增加到确保重启时的可燃性所需要的最小燃压。结果,能够改善重启性能,从而可能使驾驶员感觉不到重启的延迟(缓慢)。由于在大部分情况中,怠速停止的持续时间短,并且在怠速停止开始之后立即执行重启,所以,即使当将怠速停止时的设定燃压Pt2设定为比手动停止时的设定燃压Pt2更高的燃压时,在怠速停止期间的油密漏(来自燃料喷射器34的燃料泄漏)也很少,使得能够防止由于油密漏的废气排放恶化。
[0069] 将怠速停止时的设定燃压Pt1设定为当在压缩冲程期间的后半段处执行怠速停止后的重启时的第一喷射时,能够获得恰当燃烧的燃压的最小燃压。因此,能够从怠速停止后的重启时的第一喷射获得恰当的燃烧,以实现发动机的快速重启。
[0070] 随着怠速停止时的冷却水温(或油温)或大气温度的增加,怠速停止时的设定燃压Pt1变小。因此,能够根据混合气体的温度或汽缸中的温度,将怠速停止时的设定燃压Pt1设定能够获得恰当燃烧的燃压的范围内实质上最小的燃压。结果,能够确保怠速停止之后的重启性能,同时在怠速停止期间的油密漏进一步降低。
[0071] 当怠速停止状态的持续时间比预定时间T更长时,怠速停止时的设定燃压Pt1转换成手动停止时的设定燃压Pt2。因此,当怠速停止状态的持续时间比预定时间T更长时,能够获得类似于手动停止时的油密漏防止效果,以限制由于延长怠速停止周期而导致废气排放恶化。
[0072] 在这个情况中,当怠速停止状态的持续时间比预定时间T更长时,可以将怠速停止时的设定燃压Pt1设定为比手动停止时的设定燃压Pt2略高的燃压。
[0073] 在本发明中,随着怠速停止状态的持续时间变得更长,怠速停止时的设定燃压Pt1将逐步或逐渐降低。从而,随着怠速停止状态的持续时间变得更长,能够降低每个单位时间的油密漏量。因此,即便怠速停止状态的持续时间变得更长,也有可能降低由于怠速停止期间的油密漏而导致的废气排放恶化。
[0074] 在本实施例中,随着用于估计手动停止时的燃料温度的温度信息(冷却水温、油温、大气温度、燃料温度和输送管温度)的增加,将手动停止时的设定燃压Pt2设定得更高。因此,随着高压燃料系统中燃料温度的增加以创建更易于生成蒸汽的温度环境,手动停止时的设定燃压Pt2被设定得更高。从而有可能限制蒸汽的生成,并且有可能有效地防止由于蒸汽而导致的发动机启动性能的恶化。
[0075] (第二实施例)
[0076] 在高压泵14的排放口27的一侧提供单向阀28,用于防止排放燃料的逆流。该单向阀28具有用于开启/关闭排放口27的阀身29以及用于将阀身29向闭阀方向推动的弹簧30。在阀身29的中间部分中提供具有极小内径(例如,几十μm的内径)的孔31(燃料返回通道)。因此,当泵房18中的燃压比高压燃料管32(高压燃料通道)中的燃压更低时,高压燃料管32中的燃料通过孔31逐渐地返回到泵房18。
[0077] ECU 37反馈控制高压泵14的排放量(燃压控制阀23的通电时刻)以使发动机操作期间通过燃压感应器35检测的高压燃料管32中的燃压(供应到燃料喷射器34的燃料的压力)等于目标燃压。
[0078] 发动机停止之后,ECU 37通过执行下文将描述的图9中的停止后燃压控制例程,如下控制高压燃料管32中的燃压。
[0079] 发动机停止之后,首先,如图7的(a)部分所示出的,直到燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压降低到预定压力(例如,激发重启的最小燃压或轻微比其高的燃压),给常开的燃压控制阀23的电源会停止。从而,由于将燃压控制阀23维持到阀开启状态,从而将泵房18的吸入口22维持到开启状态(即,与低压燃料管13连通的状态)。结果,由于泵房18中的燃压比高压燃料管32中的燃压更低,所以高压燃料管32中的燃料通过空31逐渐地返回到泵房18。与其一起,高压燃料管32中的燃压逐渐地降低。
[0080] 此后,如图7的(b)所示出的,在燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压降低到预定压力P0的时刻t1(图8),使燃压控制阀23关闭,从而关闭泵房18的吸入口22。此后,泵房18中的燃压增加,并且实质上变得与高压燃料管32中的燃压相等。因此,通过孔31从高压燃料管32流入到泵房18的燃料停止了,以将高压燃料管32中的燃压维持在预定压力的附近。
[0081] 在这种情形中,通过对燃压控制阀23加电来关闭燃压控制阀23,以便关闭泵房18的吸入口22。然后,降低高压燃料管32中的燃压,直到高压燃料管32中的燃压变得实质上与泵房18中的燃压相等为止,并且增加泵房18中的燃压。此后,高压燃料管32中的燃压实质上恒定不变。因此,大约在燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压变成稳定的时刻,将泵房18中的燃压增加到实质上与高压燃料管32中的燃压相等。结果,能够确定泵房18中的燃压是刚好足以将燃压控制阀23保持在闭阀状态的燃压。
[0082] 因此,加电将燃压控制阀23关闭之后,如图7的(c)部分所示,在燃压感应器35所检测的燃压变得稳定的时刻t2(图8),停止通向燃压控制阀23的电源。此后,泵房18中的燃压增加到实质上与高压燃料管32中的燃压相等,并且泵房18中的燃压是刚好足以将燃压控制阀23保持在闭阀状态的燃压。此后,停止向燃压控制阀23通电。即使通电停止之后,泵房18中的燃压也安全地将燃压控制阀23保持在闭阀状态。
[0083] ECU 37根据图9中的停止后燃压控制例程来执行发动机停止之后的燃压控制。下文,将解释该例程的处理内容。
[0084] 在ECU 37的电源开启期间的预定周期中执行图9中的停止后燃压控制例程,并且其作为停止后燃压控制方法。为了在发动机停止后短时执行当前例程,在点火开关38关闭之后短时将电源线的主继电器(未示出)维持在开启状态,从而维持向ECU 37通电。
[0085] 当激活当前例程时,首先在步骤1101处确定是否输出发动机停止信号(发动机停止命令)。当输出发动机停止信号时,处理前进到步骤1102。停止发动机,并且同时(或在刚刚停止发动机之前或之后),停止向燃压控制阀23通电。从而,由于燃压控制阀23维持在阀开启状态,所以将泵房18的吸入口22维持在开启状态(即,与低压燃料管13连通的状态)。结果,由于泵房18中的燃压比高压燃料管32中的燃压更低,所以高压燃料管32中的燃料通过孔31逐渐地返回到泵房18。与此同时,高压燃料管32中的燃压逐渐地降低。
[0086] 此后,处理前进到步骤1103,在步骤1103读取燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压。此后,处理前进到步骤1104,在步骤1104确定高压燃料管32中的燃压是否降低到比预定压力更低。将预定压力设定为能够执行重启的最小燃压(例如,2MPa)或略比其高的燃压。由于刚好足以执行重启的燃压根据发动机温度而改变,所以预定压力可以根据发动机温度的信息(例如,冷却水温、燃料温度或类似的)而改变。这样,混合气体的可燃性根据发动机温度而改变,以改变重启可能燃压。响应于该改变,可以改变预定压力以将其设定为恰当的值,并且可以根据发动机温度,将高压燃料管32中的燃压设定为重启可能燃压范围中实质上最小的燃压。结果,能够确保重启性能,同时进一步降低发动机停止期间从燃料喷射器34泄漏的燃料。通过使用固定值作为预定压力可以简化计算处理。
[0087] 当在步骤1104处确定高压燃料管32中的燃压比预定压力更高时,处理返回到步骤1102。将燃压控制阀23维持在阀开启状态(通电停止状态),并且重复关于燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压是否降低到比预定压力更低的处理(从步骤1102到
1104)。
[0088] 此后,在确定了燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压降低到比预定压力更低的时刻,处理前进到步骤1105。在步骤1105,加电关闭燃压控制阀23,从而关闭泵房18的吸入口22。此后,降低高压燃料管32中的燃压并且增加泵房18中的燃压,直到泵房
18中的燃压变得实质上于高压燃料管32中的燃压相等为止。
[0089] 此后,处理前进到步骤1106,在步骤1106读取燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压。此后,处理前进到步骤1107,在步骤1107,基于,例如,高压燃料管32中的燃压的改变速度的改变量(先前值和当前值之间的差)或绝对值是否比预定值少,来确定通过燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压是否稳定。
[0090] 当在步骤1107处确定高压燃料管32中的燃压不稳定时,处理返回到步骤1105。将燃压控制阀23维持到闭阀状态(通电状态),并且重复关于燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压是否变得稳定的处理(从步骤1105到1107)。
[0091] 此后,在步骤1107确定通过燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压稳定时刻,泵房18中的燃压增加到实质上与高压燃料管32中的燃压相等的燃压。确定泵房18中的燃压是刚好足以将燃料控制阀23保持在闭阀状态的燃压,并且处理前进到步骤1108。此后,停止向燃压控制阀23通电,并且泵房18中的燃压将燃压控制阀23保持在闭阀状态。
[0092] 根据上文所解释的,将燃压控制阀23维持在阀开启状态,以将泵房18的吸入口22维持在开启状态,直到发动机停止之后燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压降低到预定压力为止。从而,高压燃料管32中的燃料逐渐地通过孔31返回到泵房18。结果,高压燃料管32中的燃压能够降低到预定压力的附近,并且能够降低发动机停止期间从燃料喷射器34泄漏的燃料。
[0093] 此后,在燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压降低到预定值的时刻t1(图8),关闭燃压控制阀23以关闭泵房18的吸入口22。因此,能够停止燃料通过孔31从高压燃料管32流入到泵房18,以将高压燃料管32中的燃压维持在预定压力附近。结果,能够将高压燃料管32中的燃压维持为重启所需的燃压,从而改善重启性能。
[0094] 由于通过使用用于控制发动机操作期间高压泵14的排放压力(排放量)的燃压控制阀23来控制发动机停止之后高压燃料管32中的燃压,不需要再次提供电磁驱动的降压阀等等,从而能够满足低成本的要求。
[0095] 燃压控制阀23是常开的电磁阀。因此,发动机停止之后,在燃压感应器35所检测的高压燃料管32中的燃压降低到预定压力的时刻,加电关闭燃压控制阀23;并且此后,继续向燃压控制阀供电以将燃压控制阀23控制在闭阀状态。在这个情况中,增加发动机停止期间的耗电量,以增加电池的负载。
[0096] 在这方面,在本实施例中,注意当通过将燃料控制阀23加电来关闭燃料控制阀23以关闭泵房18的吸入口22时,泵房18中的燃压增加到实质上与高压燃料管32中的燃压相等的燃压的现象。因此,通过对燃压控制阀23加电来关闭燃压控制阀23之后,停止向燃压控制阀23通电,以利用泵房18中的燃压将燃压控制阀23维持在闭阀状态。结果,能够降低发动机停止期间的消电量,以降低电池的负载。
[0097] 在这个情形中,在本实施例中,加电关闭燃料控制阀23之后,在燃压感应器35所检测的燃压变得稳定的时刻t2(图8),将泵房18中的燃压增加到实质上与高压燃料管32中的燃压相等的燃压。确定泵房18中的燃压是刚好足以将燃压控制阀23保持在闭阀状态的燃压,并且停止通燃压控制阀23通电。因此,即便通电停止后,泵房18中的燃压能够安全地将燃压控制阀23保持在闭阀状态。
[0098] 在加电关闭燃压控制阀23之后,在泵房18中的燃压增加到刚好足以将燃压控制阀23保持在闭阀状态的燃压所需要的预定时间过去的时刻,可以停止向燃压控制阀23通电。
[0099] 可替换地,关闭了燃料控制阀23之后,检测或估计泵房18的燃压。在将泵房18中的燃压增加到刚好足以将燃压控制阀23保持在闭阀状态的燃压的时刻,可以停止向燃压控制阀23通电。
[0100] 然而,在本发明中,即便关闭了燃压控制阀23,也可以继续将向燃压控制阀23通电,以将其维持在闭阀状态。
[0101] 在以上实施例中,将孔31(口径)作为单向阀28中的阀身29的中间部分中的燃料返回通道,但是可以根据需要改变燃料返回通道的配置和位置。例如,可以在单向阀28中的阀身29的外圆周上提供凹槽(燃料返回通道)。可以提供旁路通道,用于绕过单向阀28以提供在旁路通道中间提供孔(燃料返回通道)。
[0102] 上文的实施例被配置为使用常开的电磁阀作为燃压控制阀23,但是可以被配置为使用常闭的电磁阀作为燃压控制阀。
[0103] 本发明不限于直喷式发动机,而是可以用于进气口喷射发动机或装有进气口喷射燃料喷射器和直喷式燃料喷射器的双喷发动机,只要该发动机是用于将从高压泵排放出的高压燃料供应到燃料喷射器的发动机。
[0104] 尽管仅选择了本发明所挑选的实施例来说明本发明,但是对本领域的技术人员,根据本公开显然能够在不脱离附属权利要求书中所定义的本发明的范围的前提下做出各种改变和修改。而且,根据本发明的实施例的前述描述仅仅是说明性的,并且其目的不在于将本发明限制在附属的权利要求书和它们的等价物所定义的范围内。