專利名稱：用于內燃機的燃料供應設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于僅具有將燃料噴射到氣缸中的缸內噴射器的內燃機的燃料供應設備，或者用于具有將燃料噴射到進氣歧管或進氣口中的缸內噴射器和進氣歧管噴射器的內燃機的燃料供應設備。更具體而言，本發(fā)明涉及用于抑制在缸內噴射器的噴射孔中沉淀物的形成的技術。
背景技術：
例如在日本專利早期公開號07-103048中描述了一種用于設置有缸內噴射器和進氣歧管噴射器的內燃機并用于控制兩個噴射器之間的燃料噴射比率的燃料噴射設備。
在日本專利早期公開號07-103048描述的設備中，對應于各個氣缸的缸內噴射器連接至共用燃料輸送管。燃料輸送管經由允許朝向輸送管流動的止回閥連接至由內燃機驅動的高壓燃料泵。高壓燃料泵設置有電磁閥，并控制電磁閥的打開/關閉時機以調整從高壓燃料泵排放的燃料量。
在該現(xiàn)有設備中，在加速踏板的下壓程度(即內燃機的負載)大于規(guī)定基準值的高負載工作期間，在進氣沖程的早期階段僅從進氣歧管噴射器朝向進氣口噴射燃料。在上述高負載工作期間，電磁閥保持全開，由此阻止從高壓燃料泵向輸送管的燃料供應。
還已知一種設置有進氣歧管噴射器(用于將燃料噴射到進氣歧管中)和缸內噴射器(用于持續(xù)地將燃料噴射到燃燒室中)的內燃機，其中當發(fā)動機負載低于預設負載時停止從進氣歧管噴射器的燃料噴射，并當發(fā)動機負載高于預設負載時從進氣歧管噴射器噴射燃料。在該內燃機中，將與從兩個噴射器噴射的燃料的和相對應的總噴射量預定為內燃機負載的函數(shù)，且隨著內燃機負載的升高增大總噴射量。
缸內噴射器被安裝成使得其噴射孔直接向內燃機的燃燒室開口。其將已經由燃料泵增壓的燃料直接噴射到氣缸中。將燃料直接噴射到內燃機的氣缸中的缸內噴射器被設置成在壓縮沖程的后期階段噴射燃料以對氣缸內的空燃混合物的混合狀態(tài)進行高精度控制，以提高燃料效率等。在這樣將燃料直接噴射到氣缸中的缸內噴射器中，燃料壓力較高，這導致高壓燃料系統(tǒng)中的噪音和振動。具體而言，在低負載工作期間(例如，怠速)，內燃機僅會產生較低的噪音，由此使得來自高壓燃料系統(tǒng)的噪音和振動變得明顯。
此外，因為缸內噴射器被布置成其末端(設置用于噴射燃料的噴射孔處)突出到燃燒室中，所以容易在噴射孔內蓄積沉積物，這會導致錯誤的燃料噴射。更具體而言，在缸內噴射器的末端處的噴射孔位于燃燒室中，在高溫環(huán)境下沉積物會在噴射孔中蓄積，由此妨礙噴射所期望量的燃料。缸內噴射器末端處的溫度受到從燃燒氣體接收的熱量的很大影響。其還受到從氣缸蓋接收的熱量、擴散至燃料的熱量、和其他因素的影響。認為隨著溫度上升沉積物會逐漸使噴射孔縮窄。
日本專利早期公開號09-021369揭示了一種用于具有這種高壓燃料供應系統(tǒng)的內燃機的燃料噴射控制設備，旨在實現(xiàn)低負載工作時的穩(wěn)定燃燒。用于內燃機的該燃料噴射控制設備包括用于對燃料增壓的燃料增壓裝置、用于通過打開/關閉閥以受控方式來噴射由燃料增壓裝置增壓的燃料的燃料噴射裝置、用于檢測從外部施加至發(fā)動機的負載的外部負載檢測裝置、以及用于在由外部負載檢測裝置檢測到的負載低于規(guī)定值時降低燃料增壓裝置的壓力的壓力改變裝置。
根據(jù)用于內燃機的上述燃料噴射控制設備，外部負載檢測裝置檢測當前從外部施加至發(fā)動機的負載，且檢測值被輸出至壓力改變裝置。壓力改變裝置根據(jù)由外部負載檢測裝置檢測到的值來設定由燃料增壓裝置施加至從燃料噴射裝置噴射的燃料的壓力。燃料噴射裝置然后噴射已經根據(jù)設定壓力被增壓的燃料。當外部負載檢測裝置檢測到從外部施加至發(fā)動機的負載不大于規(guī)定值時，壓力改變裝置就進行控制以降低由燃料增壓裝置施加的壓力，由此降低供應至燃料噴射裝置的燃料的壓力。相較于燃料壓力較高的情況，隨著燃料壓力降低，燃料噴射裝置的閥打開速度加速。因此，能夠縮短閥完全打開所需的時間，并穩(wěn)定在較短噴射時段噴射的燃料量。
噴射器中的缸內噴射器安裝至氣缸蓋，使得其噴射孔開口至燃燒室。這意味著相較于進氣歧管噴射器，其噴射孔附近的部分容易遭受高溫。當缸內噴射器的在噴射孔附近的部分承受高溫時，針、片及其他部件會膨脹，導致燃料噴射量低于其目標值。在僅通過進氣歧管噴射器進行燃料噴射時上述問題將更為嚴重，這是因為缸內噴射器內的燃料幾乎不移動，并且燃料和缸內噴射器兩者均承受高溫。
因此，在緊接著從通過進氣歧管噴射器的燃料噴射切換至通過缸內噴射器的燃料噴射之后，由于缸內噴射器膨脹的原因，燃料噴射量立即變得小于其目標值(盡管是暫時的)。這不可避免地導致更稀的空燃比。
同時，在日本專利早期公開號09-021369中描述的用于內燃機的燃料噴射控制設備中，在低負載工作期間燃料壓力降低，認為這樣可降低燃料供應壓力系統(tǒng)因高壓導致的噪音和震動(NV)。此外，在低負載工作中，可以降低從缸內噴射器噴射的燃料量，或者甚至可以停止從缸內噴射器的燃料噴射?？梢詢H通過進氣歧管噴射器來噴射燃料以確保更均勻的燃料供應，或者可增大從進氣歧管噴射器噴射的燃料量。
但是，如果降低從缸內噴射器噴射的燃料量或者甚至停止從其的燃料噴射，因為缸內噴射器未被通過其的燃料冷卻，所以缸內噴射器的末端處的溫度會升高。在這種情況下，位于缸內噴射器的末端處的噴射孔的溫度將升高，且沉積物將逐漸阻塞噴射孔。

發(fā)明內容
已經進行了本發(fā)明以解決上述現(xiàn)有問題。本發(fā)明的目的在于提供一種用于內燃機的燃料供應設備，其能夠抑制缸內噴射器的燃料噴射量的變化，并能夠保持良好的燃燒狀態(tài)和有利的排氣排放。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于內燃機的燃料供應設備，其能夠抑制在缸內噴射器的噴射孔中沉積物的形成。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的設備是一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射機構和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射機構，所述燃料供應設備包括溫度監(jiān)控單元，其用于監(jiān)控所述第一燃料噴射機構的末端處的溫度；和控制單元，其用于在由所述溫度監(jiān)控單元所獲得的所述末端處的溫度不低于基準溫度時使通過將燃料供應至所述第一燃料噴射機構的高壓燃料系統(tǒng)所循環(huán)的燃料量增大。
根據(jù)本發(fā)明，當被視為第一燃料噴射機構的缸內噴射器末端處的噴射孔附近的溫度變?yōu)榛鶞蕼囟然蚋邥r，增大通過缸內噴射燃料供應系統(tǒng)(其包括安裝有缸內噴射器的缸內噴射輸送管)所循環(huán)的燃料量。例如，在僅通過被視為第二燃料噴射機構的進氣歧管噴射器正在進行燃料噴射的情況下，并未通過缸內噴射燃料系統(tǒng)來循環(huán)燃料時，就開始通過缸內噴射燃料系統(tǒng)所循環(huán)的燃料供應。在不僅從進氣歧管噴射器而且還相對少量地從缸內噴射器進行燃料噴射的情況下，通過缸內噴射燃料系統(tǒng)循環(huán)燃料時，就增大所循環(huán)的燃料量。通過增大所循環(huán)的燃料量，可抑制正在供應至缸內噴射器的燃料的溫度上升，且燃料可以冷卻缸內噴射器，特別是其噴射孔附近的部分。因此，抑制了缸內噴射器的在噴射孔附近的部分的膨脹，可以精確控制噴射到內燃機的燃燒室中的燃料量，并因此可以保持良好的燃料狀態(tài)和有利的排氣排放。
優(yōu)選地，所述溫度監(jiān)控單元根據(jù)所述高壓燃料系統(tǒng)中的燃料溫度來監(jiān)控所述末端處的溫度。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)將燃料供應至缸內噴射器的高壓燃料系統(tǒng)中的燃料溫度來監(jiān)控缸內噴射器末端處的噴射孔附近的溫度。缸內噴射器填充有燃料，因此燃料的溫度與噴射孔附近的溫度彼此大致相等。因此，能夠通過監(jiān)控缸內噴射器燃料供應系統(tǒng)內燃料的溫度來精確地監(jiān)控噴射孔附近的溫度。此外，當可以共用存在于缸內噴射燃料供應系統(tǒng)中的燃料溫度檢測傳感器來實現(xiàn)上述目的時，可進一步簡化其構造。
優(yōu)選地，所述溫度監(jiān)控單元根據(jù)所述內燃機的冷卻劑溫度和僅由所述第二燃料噴射機構單獨噴射燃料的持續(xù)時間來估計所述燃料溫度。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)內燃機的冷卻劑溫度以及僅通過被視為第二燃料噴射機構的進氣歧管噴射器進行燃料噴射的持續(xù)時間來估計將燃料供應至缸內噴射器的高壓燃料系統(tǒng)內燃料的溫度。內燃機的冷卻劑溫度對應于發(fā)動機溫度，并且可以估計隨著冷卻劑溫度(發(fā)動機溫度)升高，高壓燃料系統(tǒng)的燃料溫度也將升高。此外，當僅通過進氣歧管噴射器進行的燃料噴射持續(xù)時間較長時，對缸內噴射器的燃料供應被長時間停止，由此可以估計在停滯的高溫燃料的情況下，缸內噴射器的溫度將升高。因此，可以根據(jù)冷卻劑溫度和燃料噴射持續(xù)時間以高精度估計燃料溫度。
優(yōu)選地，所述控制單元根據(jù)由所述溫度監(jiān)控單元所獲得的所述燃料溫度來確定在使所循環(huán)的燃料量增大的情況下進行燃料循環(huán)的時段。
根據(jù)本發(fā)明，在根據(jù)高壓燃料系統(tǒng)中燃料溫度所確定的時段期間，使增大量的燃料循環(huán)。通過這樣設置，例如相較于在通過僅從進氣歧管噴射器單獨的燃料噴射來驅動內燃機的整個時段期間通過高壓燃料系統(tǒng)來循環(huán)燃料的情況，可以降低因循環(huán)工作導致的驅動損失，由此可以有效地冷卻缸內噴射器。
優(yōu)選地，所述控制單元在所述末端處的溫度不低于所述基準溫度時且在僅由所述第二燃料噴射機構正在進行燃料噴射時增大所循環(huán)的燃料量。
根據(jù)本發(fā)明，當噴射孔附近的溫度不低于基準溫度且僅從進氣歧管噴射器正在進行燃料噴射時，增大所循環(huán)的燃料量。通過這樣設置，例如相較于在通過僅從進氣歧管噴射器的燃料噴射來驅動內燃機整個時段期間通過高壓燃料系統(tǒng)來循環(huán)燃料的情況，可以降低因循環(huán)工作導致的驅動損失，因此可以有效地冷卻缸內噴射器。
優(yōu)選地，所述高壓燃料系統(tǒng)包括所述第一燃料噴射機構、所述第一燃料噴射機構安裝到其的輸送管、用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥。所述控制單元通過打開所述安全閥并增大從所述高壓燃料泵供應的所述高壓燃料量來增大所循環(huán)的燃料量。
根據(jù)本發(fā)明，從燃料箱通過低壓燃料泵供應的燃料在供應至缸內噴射輸送管之前被高壓燃料泵增壓。當設置在釋放通道處的安全閥打開時，燃料從缸內噴射輸送管釋放至燃料箱。這樣實現(xiàn)了燃料的循環(huán)。當從高壓燃料泵供應的高壓燃料的量增大時，所循環(huán)的燃料量增大。因此，通過使高壓燃料循環(huán)，可以在從通過進氣歧管噴射器的燃料噴射切換至通過缸內噴射器的燃料噴射時立即進行燃料噴射。此外，通過使高壓燃料循環(huán)，相較于使低壓燃料循環(huán)的情況，可以循環(huán)更大量的燃料，由此加速對缸內噴射器的冷卻。此外，通過使高壓燃料循環(huán)，即使在從缸內噴射器噴射少量燃料情況下也可進行燃料循環(huán)。因此，可以抑制缸內噴射器的在噴射孔附近的部分的膨脹，由此確保適當?shù)娜剂蠂娚洹?br> 優(yōu)選地，所述高壓燃料系統(tǒng)包括所述第一燃料噴射機構、所述第一燃料噴射機構安裝到其的輸送管、用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥。所述控制單元在抑制由所述高壓燃料泵對燃料進行增壓的同時通過打開所述安全閥并增大從所述低壓燃料泵供應的燃料量來增大所循環(huán)的燃料量。
根據(jù)本發(fā)明，從燃料箱通過低壓燃料泵供應的燃料在未被高壓燃料泵增壓的情況下作為低壓燃料被提供至缸內噴射輸送管。因此，當設置在釋放通道處的安全閥打開時，燃料從缸內噴射輸送管釋放至燃料箱。這樣實現(xiàn)了燃料的循環(huán)。因此，通過使得低壓燃料循環(huán)，可以進行燃料循環(huán)而不向內燃機施加較大的負載。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的設備是一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射機構和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射機構，所述燃料供應設備包括壓力監(jiān)控單元，其用于監(jiān)控所述第一燃料噴射機構中燃料的壓力；釋放單元，其用于將所述第一燃料噴射機構安裝到其的輸送管內的燃料向外釋放；和控制單元，其用于在由所述壓力監(jiān)控單元所獲得的所述燃料壓力不低于基準壓力時致動所述釋放單元以釋放所述輸送管內的燃料，由此降低所述燃料壓力，并用于在所述燃料壓力變?yōu)橛糜谑顾龅谝蝗剂蠂娚錂C構以最小噴射量進行燃料噴射的臨界壓力時停止所述釋放單元。
根據(jù)本發(fā)明，當被視為第一燃料噴射機構的缸內噴射器內的燃料壓力變得等于或大于基準壓力時，就向外釋放缸內噴射器安裝到其的缸內噴射輸送管內的燃料。通過這樣釋放燃料，可以降低正被供應至缸內噴射器的燃料的壓力。當燃料壓力達到用于第一燃料噴射機構以最小噴射量進行燃料噴射的臨界壓力時，就停止對燃料的釋放。因此，通過確保用于以最小噴射量進行燃料噴射的臨界壓力，可以容易地以最小噴射量進行燃料噴射。此外，隨著燃料壓力增大，燃料溫度也升高。釋放燃料可抑制正被供應至缸內噴射器的燃料的溫度升高，并冷卻缸內噴射器，特別是其噴射孔附近的部分。因此，抑制了缸內噴射器的在噴射孔附近的部分的膨脹，并可以精確地控制噴射至內燃機的燃燒室的燃料量，從而保持良好的燃燒狀態(tài)和有利的排氣排放。
優(yōu)選地，所述釋放單元包括用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥。在由所述壓力監(jiān)控單元所獲得的所述燃料壓力變得等于或高于基準壓力時，所述控制單元打開所述安全閥以釋放所述輸送管內的燃料，并且還致動所述高壓燃料泵達規(guī)定時段以將高壓燃料供應至所述輸送管。在預定時段經過之后，其將低壓燃料從所述低壓燃料泵供應至所述輸送管。在由所述壓力監(jiān)控單元所獲得的所述燃料壓力達到用于以最小噴射量進行燃料噴射的所述臨界壓力時，所述控制單元關閉所述安全閥以停止燃料的釋放。
根據(jù)本發(fā)明，當缸內噴射器內的燃料壓力變得等于或大于基準壓力時，就向外釋放缸內噴射器所安裝到其的缸內噴射輸送管中的燃料，并將來自高壓燃料泵的高壓燃料供應至缸內噴射輸送管達規(guī)定時段。在預定時段經過之后，循環(huán)來自低壓燃料泵的低壓燃料直至燃料壓力達到用于以最小噴射量進行燃料噴射的臨界壓力。因此，通過首先使高壓燃料進行循環(huán)，相較于循環(huán)低壓燃料的情況，可以使供應至缸內噴射器的燃料的冷卻以及缸內噴射器的冷卻加速。
優(yōu)選地，所述釋放單元包括用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥。在由所述壓力監(jiān)控單元所獲得的所述燃料壓力不低于基準壓力時，所述控制單元打開所述安全閥以釋放所述輸送管內的燃料并將低壓燃料從所述低壓燃料泵供應至所述輸送管。在由所述壓力監(jiān)控單元所獲得的所述燃料壓力變?yōu)橛糜谝宰钚娚淞窟M行燃料噴射的所述臨界壓力時，所述控制單元關閉所述安全閥以停止燃料的釋放。
根據(jù)本發(fā)明，當缸內噴射器內的燃料壓力變得等于或高于基準壓力時，向外釋放缸內噴射器安裝到其的缸內噴射輸送管中的燃料，并將低壓燃料從低壓燃料泵供應至缸內噴射輸送管。通過將低壓燃料以此方式循環(huán)，可以將缸內噴射器內的燃料壓力迅速降低至用于以最小噴射量進行燃料噴射的臨界壓力。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的設備是一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射機構和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射機構，其中用于將燃料供應至所述第一燃料噴射機構的高壓燃料系統(tǒng)包括高壓燃料泵。所述燃料供應設備包括用于根據(jù)所述內燃機需求的狀況來控制所述燃料噴射機構以利用所述第一和第二燃料噴射機構中的一者或兩者來進行燃料噴射的噴射控制單元；和用于控制所述高壓燃料泵的控制單元。所述控制單元控制所述高壓燃料泵使得即使在所述第一燃料噴射機構停止的區(qū)域中也從所述高壓燃料泵供應燃料。
根據(jù)本發(fā)明，即使在從被視為第一燃料噴射機構的缸內噴射器的燃料噴射停止的區(qū)域中，也從將燃料供應進入缸內噴射器的高壓燃料泵排放燃料。從高壓燃料泵排放的燃料經由高壓輸送管供應至缸內噴射器。常規(guī)情況下，在并不從缸內噴射器噴射燃料的區(qū)域中，不會將燃料從高壓燃料泵經由高壓輸送管供應至缸內噴射器(例如，電磁溢流閥保持打開)。相反，根據(jù)本發(fā)明，燃料被輸送至缸內噴射器，由此冷卻缸內噴射器的末端。當冷卻了末端時，也冷卻了缸內噴射器的被布置成突出至燃燒室的噴射孔，由此抑制了沉積物的生成。在高壓輸送管的端部處，例如設置有安全閥，燃料通過安全閥返回至燃料箱。因此，能夠提供用于內燃機的燃料供應設備，其可抑制沉積物的生成(否則沉積物將蓄積在缸內噴射機構的噴射孔內)。
優(yōu)選地，燃料供應設備還包括用于估計所述第一燃料噴射機構的末端處的溫度的估計單元，并且所述控制單元根據(jù)所述末端處的溫度來控制所述高壓燃料泵。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)內燃機的工作狀態(tài)來估計缸內噴射器的末端處的溫度。從高壓燃料泵排放的燃料量被確定為使得末端處的估計溫度不會達到允許沉積物形成的較高溫度。可以通過燃料來冷卻缸內噴射器，由此可以抑制沉積物的生成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的設備是一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射機構和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射機構，其中用于將燃料供應至所述第一燃料噴射機構的高壓燃料系統(tǒng)包括高壓燃料泵。所述燃料供應設備包括用于根據(jù)所述內燃機需求的狀況來控制所述燃料噴射機構以利用所述第一和第二燃料噴射機構中的一者或兩者來進行燃料噴射的噴射控制單元；用于估計所述第一燃料噴射機構的末端處的溫度的估計單元；和用于控制所述高壓燃料泵的控制單元。所述控制單元控制所述高壓燃料泵使得即使當從所述第一燃料噴射機構噴射的燃料量減小時也根據(jù)所述末端處的溫度來從所述高壓燃料泵供應燃料。
根據(jù)本發(fā)明，即使在從被視為第一燃料噴射機構的缸內噴射器噴射的燃料量減少的區(qū)域中，也從將燃料供應至缸內噴射器的高壓燃料泵噴射根據(jù)缸內噴射器的末端處的溫度所計算得到的燃料量。即，即使從缸內噴射器噴射的燃料量減小，從高壓燃料泵供應的燃料量也不會減小，由此經由高壓輸送管向缸內噴射器供應大量的燃料。常規(guī)情況下，在并不從缸內噴射器噴射燃料的區(qū)域中將會減少從高壓燃料泵經由高壓輸送管供應至缸內噴射器的燃料量(例如，通過延遲關閉電磁溢流閥的時機)。相反，根據(jù)本發(fā)明，大量燃料被供應至缸內噴射器，且相關燃料可以冷卻缸內噴射器的末端。當冷卻了末端時，也冷卻了缸內噴射器的被布置成突出至燃燒室的噴射孔，由此抑制了沉積物的蓄積。在缸內噴射器中，控制燃料壓力和噴射持續(xù)時間以將需求量的燃料噴射到燃燒室中。因此，能夠設置用于內燃機的燃料供應設備，其可以抑制沉積物的形成(否則沉積物將蓄積在缸內噴射機構的噴射孔內)。
優(yōu)選地，所述控制單元控制從所述高壓燃料泵排放的燃料量使得所述末端處的溫度變得不高于預定溫度。
根據(jù)本發(fā)明，從高壓燃料泵排放的燃料量被確定為使得末端處的溫度將不會高于預定溫度，或者使得末端處的溫度將不會變成允許沉積物形成的較高溫度。燃料可冷卻缸內噴射器以抑制沉積物的形成。
優(yōu)選地，所述估計單元根據(jù)所述內燃機的溫度、發(fā)動機速度、和負載中的至少一者來估計所述末端處的溫度。
根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)內燃機的溫度、內燃機的發(fā)動機速度、和內燃機的負載中的至少一者來精確估計末端處的溫度優(yōu)選地，所述第一燃料噴射機構是缸內噴射器，并且所述第二燃料噴射機構是進氣歧管噴射器。
根據(jù)本發(fā)明，能夠通過分別設置作為第一燃料噴射機構的缸內噴射器以及作為第二燃料噴射機構的進氣歧管噴射器來防止在缸內噴射器的噴射孔中沉積物的蓄積。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的內燃機的燃料噴射設備的示意性結構。
圖2是流程圖，示出了由實現(xiàn)第一實施例的控制裝置的ECU執(zhí)行的程序的控制結構。
圖3是流程圖，示出了由實現(xiàn)本發(fā)明的第二實施例的控制裝置的ECU執(zhí)行的程序的控制結構。
圖4是示出第二實施例中的控制狀態(tài)的時序圖。
圖5是由根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的控制裝置控制的汽油發(fā)動機的燃料供應系統(tǒng)的整體視圖。
圖6是圖5的局部放大視圖。
圖7示出了從高壓燃料泵排放的燃料量與缸內噴射器的末端處的溫度之間的關系。
圖8是使用發(fā)動機速度和發(fā)動機負載作為參數(shù)的缸內噴射器的末端溫度的等溫圖。
圖9是流程圖，示出了由實現(xiàn)第三實施例的控制裝置的發(fā)動機ECU執(zhí)行的程序的控制結構。
圖10至圖13是根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制裝置所適用的發(fā)動機的DI比率圖。
具體實施例方式
以下將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。相同的標號表示具有相同名稱和功能的相同部分，因此將不重復對其的描述。在以下描述中，用于內燃機的燃料噴射設備或燃料供應系統(tǒng)將被描述作為用于內燃機的燃料供應設備。
(第一實施例)現(xiàn)在將參考圖1和圖2描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于內燃機的燃料噴射設備。在本實施例中，將描述用于六缸汽油發(fā)動機(作為內燃機)的燃料噴射設備。
如圖1所示，燃料噴射設備包括將燃料噴射到進氣口1中以提供空燃混合物(其被供應至燃燒室2)的低壓燃料供應系統(tǒng)3、以及將燃料直接供應到燃燒室2中的高壓燃料供應系統(tǒng)4。低壓燃料供應系統(tǒng)3和高壓燃料供應系統(tǒng)4共用低壓燃料通道7，通過該低壓燃料通道7將燃料(以下稱為“低壓燃料”)從燃料箱5供應至低壓燃料泵6。
低壓燃料供應系統(tǒng)3包括連接至低壓燃料通道7的進氣口輸送管8，以及安裝至進氣口輸送管8的六個進氣歧管噴射器9。在低壓燃料供應系統(tǒng)3中，由低壓燃料泵6通過低壓燃料通道7供應的低壓燃料經由進氣歧管噴射器9噴射到進氣口1中。
高壓燃料供應系統(tǒng)4包括連接至低壓燃料通道7的高壓燃料泵10、從高壓燃料泵10供應的燃料(稱為“高壓燃料”)通過其流動的高壓燃料通道11、連接至高壓燃料通道11的缸內噴射輸送管12、以及安裝至缸內噴射輸送管12的六個缸內噴射器13。在高壓燃料供應系統(tǒng)4中，從高壓燃料泵10通過高壓燃料通道11供應的高壓燃料經由缸內噴射器13噴射到燃燒室2中。
高壓燃料泵10包括缸14、在缸14內進行往復運動的活塞15、以及由缸14和活塞15界定出的增壓室16?；钊?5根據(jù)安裝至排氣凸輪軸17的凸輪18的運動而在缸14內往復運動。增壓室16連接至低壓燃料通道7和高壓燃料通道11兩者。
高壓燃料泵10還包括電磁溢流閥19，其將增壓室16與低壓燃料通道7連接/斷開。電磁溢流閥19具有電磁螺線管20，施加至電磁螺線管20的電壓被控制以打開/關閉閥19。具體而言，當電磁螺線管20未通電時，電磁溢流閥19被盤簧21的推力打開，由此將低壓燃料通道7連接至增壓室16。當電磁螺線管20通電時，電磁溢流閥19抵抗盤簧21關閉，由此將低壓燃料通道7與增壓室16斷開。
通過具有上述結構的高壓燃料泵10，當活塞15在增大增壓室16的容積的方向上運動時(在吸入行程中)，電磁溢流閥19打開以將低壓燃料通道7連接至增壓室16。于是，從燃料箱5通過低壓燃料泵6供應的低壓燃料從低壓燃料通道7被吸入增壓室16。隨后，當活塞15在減小增壓室16的容積的方向上運動時(在輸出行程中)，電磁溢流閥19關閉以將低壓燃料通道7與增壓室16斷開。于是，對增壓室16內的燃料增壓，并將得到的高壓燃料輸送至高壓燃料通道11。
高壓燃料通道11設置有止回閥22，并連接至缸內噴射輸送管12。來自高壓燃料泵10的高壓燃料打開止回閥22，并經由高壓燃料通道11供應到缸內噴射輸送管12中。使用不會被從低壓燃料泵6供應的低壓燃料打開的閥來作為止回閥22。
將六個缸內噴射器13安裝至缸內噴射輸送管12，且供應至缸內噴射輸送管12的高壓燃料從各個缸內噴射器13被直接噴射到相應的燃燒室2中。此外，缸內噴射輸送管12設置有用于檢測缸內噴射輸送管12中高壓燃料壓力的燃料壓力傳感器23。將由燃料壓力傳感器23檢測的燃料壓力輸入至ECU(電子控制單元)30(將在以下對其進行描述)。
此外，缸內噴射輸送管12經由釋放通道24連接至燃料箱5。釋放通道24在其位于缸內噴射輸送管12那側的端部處設置有電磁安全閥25。隨著對施加至電磁螺線管26的電壓進行控制，來打開/關閉電磁安全閥25。當電磁安全閥25打開時，缸內噴射輸送管12內的高壓燃料被釋放至燃料箱5，由此將缸內噴射輸送管12內的燃料壓力保持在合適的水平。
在低壓燃料通道7連接至增壓室16的位置處，連接有釋放通道27，釋放通道27設置有止回閥28。該釋放通道27連接至釋放通道24。當?shù)蛪喝剂贤ǖ?內的燃料壓力因供應了過量的低壓燃料而升高時，止回閥28打開，且低壓燃料通過釋放通道27和24被釋放至燃料箱5。
由ECU 30來控制具有上述結構的燃料噴射設備，該ECU 30起控制裝置(由CPU、ROM、RAM、ASIC、I/F和其他各種裝置構成)的作用。ECU 30的ROM存儲作為用于控制內燃機的各種程序之一的、用于控制燃料噴射設備的程序。此外，ECU 30的ROM存儲圖，在該圖中將內燃機的冷卻劑溫度以及僅使用進氣歧管噴射器9進行燃料噴射的持續(xù)時間與缸內噴射輸送管12內的燃料溫度相關聯(lián)。ECU 30接收來自各種傳感器(包括用于檢測內燃機的冷卻劑溫度的冷卻劑溫度傳感器31及燃料壓力傳感器23)的輸出信號。冷卻劑溫度傳感器31和ECU 30構成溫度監(jiān)控裝置。
基于來自傳感器的輸出信號，ECU 30根據(jù)各種程序來控制內燃機。對于燃料噴射設備，ECU 30控制電磁溢流閥19和電磁安全閥25的打開/關閉操作、以及進氣歧管噴射器9和缸內噴射器13的燃料噴射正時等等。
第一實施例的燃料噴射設備被設置成監(jiān)控缸內噴射器13的噴射孔附近的溫度，并當通過監(jiān)控獲得的噴射孔附近的溫度高于基準溫度時，增大通過高壓燃料供應系統(tǒng)4循環(huán)的燃料量。例如，在僅通過進氣歧管噴射器9正在進行燃料噴射且高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料并未運動或循環(huán)的狀態(tài)下，進行燃料的循環(huán)?，F(xiàn)在將參考圖2描述用于實現(xiàn)這種燃料循環(huán)的具體控制過程。
當開始由ECU 30對燃料噴射設備的控制時，在步驟(以下簡述為“S”)1，判定是否是100％進氣口噴射狀態(tài)。這里，100％進氣口噴射狀態(tài)指僅通過進氣歧管噴射器9進行燃料噴射的狀態(tài)。
根據(jù)發(fā)動機負載(例如，加速踏板的下壓程度)來確定燃料噴射狀態(tài)。例如，在下壓程度低于第一基準值的低負載工作中，僅通過缸內噴射器13來進行燃料噴射。在下壓程度高于第二基準值的高負載工作中，僅通過進氣歧管噴射器9來進行燃料噴射。在下壓程度既不低于第一基準值也不高于第二基準值的中間負載工作中，利用缸內噴射器13和進氣歧管噴射器9兩者以例如20％∶80％的規(guī)定比率來進行燃料噴射。因此，可根據(jù)發(fā)動機負載(例如，加速踏板的下壓程度)來判定是否是100％進氣口噴射狀態(tài)。
如果在S1為“是”，則處理進行至S2。在S2，判定在直接噴射輸送管中的燃料溫度是否已經升高至臨界燃料溫度。這里，直接噴射輸送管中的燃料溫度是指缸內噴射輸送管12內燃料的溫度。臨界燃料溫度對應于基準溫度。
盡管直接檢測缸內噴射器13的噴射孔附近的溫度是最理想的，但在本實施例中，獲取的是供應至缸內噴射器13的高壓燃料的溫度，即缸內噴射輸送管12內高壓燃料的溫度。此外，通過參考存儲在ECU 30的ROM中的、表示作為一方的冷卻劑溫度和燃料噴射持續(xù)與作為另一方的燃料溫度之間的關系的圖，根據(jù)由冷卻劑溫度傳感器31檢測的冷卻劑溫度和僅使用進氣歧管噴射器9進行燃料噴射的持續(xù)時間，獲得直接噴射輸送管中的燃料溫度，來代替直接檢測缸內噴射輸送管12內高壓燃料的溫度。然后，判定所獲得的燃料溫度是否已經到達臨界燃料溫度。
如果在S2為“是”，則處理進行至S3。在S3，致動并打開電磁安全閥25。在100％進氣口噴射狀態(tài)下，電磁溢流閥19總是打開。因此，低壓燃料在吸入行程中流入增壓室16。但是，因為即使在輸出行程中電磁溢流閥19也處于打開狀態(tài)，所以僅使增壓室16內的燃料略微增壓。此時，在電磁安全閥25關閉的情況下，高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料不移動。因此，增壓室16內的燃料被供應至低壓燃料供應系統(tǒng)3，或者，釋放通道27的止回閥28打開以將燃料釋放至燃料箱5。
因此，通過打開電磁安全閥25，可以將缸內噴射輸送管12內的燃料釋放至燃料箱5，并通過打開高壓燃料通道11上的止回閥22將增壓室16內略微增壓的燃料供應至缸內噴射輸送管12。以此方式，通過高壓燃料供應系統(tǒng)4使燃料循環(huán)。
在S4，根據(jù)由冷卻劑溫度傳感器31所檢測的冷卻劑溫度來確定致動電磁安全閥25的持續(xù)時間(或閥的致動持續(xù)時間)。具體而言，較高的冷卻劑溫度意味著較高的發(fā)動機溫度，因此將閥的致動持續(xù)時間設定得較長。相反，較低的冷卻劑溫度意味著較低的發(fā)動機溫度，因此將閥的致動持續(xù)時間設定得較短。
在S5，判定閥的致動持續(xù)時間是否已經經過。如果已經經過，則處理進行至S6，其關閉電磁安全閥25以停止燃料的循環(huán)。
如果在S2中的上述判定為“否”，則處理返回至S1。即，如果判定缸內噴射輸送管12內的燃料溫度即使在100％進氣口噴射狀態(tài)下也并未升高至臨界燃料溫度，則不進行通過高壓燃料供應系統(tǒng)4的燃料循環(huán)。
在上述燃料噴射設備中，當僅使用進氣歧管噴射器9正在進行燃料噴射時，如果判定缸內噴射輸送管12內的燃料溫度已經升高至臨界燃料溫度，則開始通過高壓燃料供應系統(tǒng)4進行的燃料循環(huán)。燃料在高壓燃料供應系統(tǒng)4中移動時，會冷卻高壓燃料供應系統(tǒng)4的部件。因此，燃料的循環(huán)確保了通過高壓燃料供應系統(tǒng)4循環(huán)了具有比噴射孔附近溫度更低溫度的燃料。因此，能夠冷卻作為高壓燃料供應系統(tǒng)4的部件的缸內噴射器13以抑制噴射孔附近的膨脹，由此可以精確地控制噴射到內燃機的燃燒室2中的燃料量。
在上述燃料噴射設備中，根據(jù)高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度來監(jiān)控噴射孔附近的溫度。因為燃料填充在缸內噴射器13中，所以燃料溫度幾乎與噴射孔附近的溫度相等。因此，通過監(jiān)控高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度，可以高度精確地監(jiān)控噴射孔附近的溫度。
此外，在根據(jù)高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度來監(jiān)控噴射孔附近的溫度的上述燃料噴射設備中，相較于直接測量并監(jiān)控噴射孔附近的溫度的情況，可以防止結構的復雜化。即，在直接測量并監(jiān)控噴射孔附近溫度的情況下，因為需要將溫度檢測傳感器安裝至尺寸相對較小的缸內噴射器，所以結構將較為復雜。本實施例避免了這種復雜的結構。
在上述燃料噴射設備中，因為根據(jù)由冷卻劑溫度傳感器31所檢測的內燃機的冷卻劑溫度和僅使用進氣歧管噴射器9進行燃料噴射的持續(xù)時間來進行估計，所以可以精確地估計高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度。即，內燃機的冷卻劑溫度對應于發(fā)動機溫度，并且預期冷卻劑溫度(發(fā)動機溫度)越高，高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度也越高。此外，僅使用進氣歧管噴射器9進行燃料噴射的較長的持續(xù)時間意味著停止向缸內噴射器13的燃料供應，因而預期缸內噴射器的溫度會由于高溫的停滯燃料而升高。因此，能夠根據(jù)冷卻劑溫度及燃料噴射持續(xù)時間精確地估計燃料溫度。
此外，冷卻劑溫度(可以使用冷卻劑溫度傳感器31進行檢測)可通用于對內燃機的控制。使用進氣歧管噴射器9進行燃料噴射的持續(xù)時間(可通過算法操作或根據(jù)預先準備的圖獲得)也可用于對內燃機的控制。因此，可以在不需要額外的構造的情況下獲得冷卻劑溫度和通過進氣歧管噴射器9進行燃料噴射的持續(xù)時間兩者，由此能夠容易地實現(xiàn)本實施例。
在上述燃料噴射設備中，僅在根據(jù)高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度確定的需求時段使燃料循環(huán)。因此，相較于在僅由來自進氣歧管噴射器9單獨的燃料噴射來驅動內燃機期間的整個時段使缸內噴射燃料供應系統(tǒng)內的燃料循環(huán)的情況，減小了因循環(huán)操作導致的驅動損失，并可以有效地冷卻缸內噴射器13。此外，可以在防止由于摩擦的增大導致的燃料效率劣化的同時，使得內燃機的負載較低。
在上述燃料噴射設備中，當僅通過進氣歧管噴射器9單獨進行燃料噴射時，如果判定高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度已經升高到臨界燃料溫度的水平，則使燃料循環(huán)。因此，相較于在僅由來自進氣歧管噴射器9的燃料噴射來驅動內燃機期間的整個時段使缸內噴射燃料供應系統(tǒng)內的燃料循環(huán)的情況，減小了因循環(huán)操作導致的驅動損失，并可以有效地冷卻缸內噴射器13。
同時，在現(xiàn)有設備中，當僅從進氣歧管噴射器正在進行燃料噴射時，在缸內噴射器內的燃料并未移動的情況下，因為并未獲得由燃料帶來的冷卻效果，所以燃料和缸內噴射器兩者均獲得高溫，這將導致缸內噴射器部件的膨脹。例如，在進行燃料噴射量的反饋控制時，在緊接著切換至通過缸內噴射器的燃料噴射之后，因為噴射器的膨脹，燃料噴射量立即變得小于其目標值，由此導致過稀的燃燒狀態(tài)。因此，在現(xiàn)有設備中，將目標值設定為更高的值以進行燃料噴射。隨后，隨著從缸內噴射器進行的燃料噴射的繼續(xù)，噴射器被所供應的燃料冷卻，從而減輕了部件的膨脹。由此燃料噴射量變得大于目標值，從而導致過濃的燃燒狀態(tài)。因此，在現(xiàn)有設備中，目標值變?yōu)檩^低的值以進行燃料噴射。如上所述，在現(xiàn)有燃料噴射設備中，燃料噴射量會在從通過缸內歧管噴射器的燃料噴射切換至通過缸內噴射器的燃料噴射時發(fā)生變化，這將不利地影響燃燒狀態(tài)和排氣排放。
相反，根據(jù)上述的燃料噴射設備，可以在僅經由進氣歧管噴射器9進行燃料噴射的同時抑制缸內噴射器13的噴射孔附近的膨脹，因此在從通過進氣歧管噴射器9的燃料噴射切換至通過缸內噴射器13的燃料噴射時能夠精確控制燃料噴射量。
在上述燃料噴射設備中，為了燃料的循環(huán)，從燃料箱5供應的低壓燃料在未被高壓燃料泵10增壓的情況下供應至高壓燃料供應系統(tǒng)4。因此，可以進行燃料循環(huán)而不向內燃機施加較高的負載。
如上所述，根據(jù)第一實施例的燃料噴射設備可提供以下效果。
(1)在本實施例中，當僅使用進氣歧管噴射器9正在進行燃料噴射時，如果判定缸內噴射輸送管12內的燃料溫度已經升高至臨界燃料溫度，則開始通過高壓燃料供應系統(tǒng)4的燃料循環(huán)。因此，能夠冷卻作為高壓燃料供應系統(tǒng)4的部件的缸內噴射器13以抑制噴射孔附近的膨脹，由此可以精確地控制噴射到內燃機的燃燒室2內的燃料量。因此，可以保持良好的燃燒狀態(tài)以及有利的排氣排放。
(2)在本實施例中，根據(jù)高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度來監(jiān)控噴射孔附近的溫度。因此，可以高度精確地監(jiān)控噴射孔附近的溫度。
(3)在本實施例中，根據(jù)高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度來監(jiān)控噴射孔附近的溫度。因此，相較于直接測量并監(jiān)控噴射孔附近溫度的情況，避免了復雜的結構。
(4)在本實施例中，因為根據(jù)由冷卻劑溫度傳感器31所檢測的內燃機的冷卻劑溫度和僅使用進氣歧管噴射器9進行燃料噴射的持續(xù)時間來進行估計，所以可以精確估計高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度。此外，可以在無需額外構造的情況下獲得冷卻劑溫度和由進氣歧管噴射器9進行噴射燃料的持續(xù)時間兩者，因此可以容易地實現(xiàn)本實施例。
(5)在本實施例中，僅在根據(jù)高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度所確定的需求時段使燃料循環(huán)。因此，相較于在僅由來自進氣歧管噴射器9單獨的燃料噴射來驅動內燃機期間的整個時段通過缸內噴射燃料供應系統(tǒng)使燃料循環(huán)的情況，降低了因循環(huán)操作導致的驅動損失，并可以有效地冷卻缸內噴射器13。此外，可以在防止由于摩擦的增大導致的燃料效率劣化的同時，使得內燃機的負載較低。
(6)在本實施例中，當僅通過進氣歧管噴射器9正在進行燃料噴射時，如果判定高壓燃料供應系統(tǒng)4內的燃料溫度已經升高至臨界燃料溫度的水平，則進行燃料循環(huán)。因此，相較于在僅由來自進氣歧管噴射器9的燃料噴射來驅動內燃機期間的整個時段通過缸內噴射燃料供應系統(tǒng)使燃料循環(huán)的情況，降低了因循環(huán)操作導致的驅動損失，并可以有效地冷卻缸內噴射器13。此外，在僅通過進氣歧管噴射器9正在進行燃料噴射的同時，可以抑制缸內噴射器13的噴射孔附近的膨脹。因此，當從通過進氣歧管噴射器9的燃料噴射切換至通過缸內噴射器13的燃料噴射時，能夠精確控制燃料噴射量。
(7)在本實施例中，為了燃料循環(huán)，從燃料箱5供應的低壓燃料在未被高壓燃料泵10增壓的情況下供應至高壓燃料供應系統(tǒng)4。因此，可以進行燃料循環(huán)而不向內燃機施加較高的負載。
注意，可以如下修改第一實施例。
——當燃料溫度升高時，燃料壓力也升高，在此情況下可以打開電磁安全閥25以向燃料箱5釋放燃料來降低燃料壓力。因此，可以設置使得在開始燃料循環(huán)之后，當由燃料壓力傳感器23檢測的燃料壓力(缸內噴射輸送管12內的燃料壓力)變?yōu)橐宰钚娚淞窟M行燃料噴射的臨界燃料壓力(其確保從缸內噴射器13以最小噴射量進行燃料噴射)時，停止燃料循環(huán)。通過這樣的控制，當切換至通過缸內噴射器13的燃料噴射時，能以最小噴射量進行燃料噴射。
——在以上實施例中，從燃料箱5供應的低壓燃料在不通過高壓燃料泵10增壓的情況下進行循環(huán)。可選地，可以通過高壓燃料泵10對低壓燃料進行增壓，并可以使獲得的高壓燃料進行循環(huán)。當使高壓燃料循環(huán)時，可以在緊接著從通過進氣歧管噴射器9的燃料噴射切換至通過缸內噴射器13的燃料噴射之后立即進行燃料噴射。此外，當對高壓燃料進行循環(huán)時，相較于對低壓燃料進行循環(huán)的情況，可以使更大量的燃料進行循環(huán)，由此加速對缸內噴射器13的冷卻。此外，當對高壓燃料進行循環(huán)時，即使當正在進行從缸內噴射器13的少量燃料噴射時，也可以對燃料進行循環(huán)。這抑制了因少量噴射燃料導致的缸內噴射器13的在噴射孔附近的部件的膨脹以及因此導致的對缸內噴射器13的冷卻的不足，從而此確保了合適的燃料噴射。
——當如上所述循環(huán)高壓燃料時，盡管可以在從通過進氣歧管噴射器9的燃料噴射切換至通過缸內噴射器13的燃料噴射之后立即進行燃料噴射，但是如果燃料壓力過高，則將噴射大量燃料，導致難以實現(xiàn)從缸內噴射器13以最小噴射量進行燃料噴射。著眼于此，可以設置成在對高壓燃料進行循環(huán)達規(guī)定時段之后，停止高壓燃料泵10以進行低壓燃料的循環(huán)，隨后，在由燃料壓力傳感器23所檢測的燃料壓力達到用于以最小噴射量進行燃料噴射的臨界燃料壓力時，關閉電磁安全閥25以停止燃料循環(huán)。通過這樣的控制，可以在切換至通過缸內噴射器13的燃料噴射時確保以最小噴射量進行燃料噴射。
——在上述實施例中，在僅從進氣歧管噴射器9進行燃料噴射的100％進氣口噴射狀態(tài)下使燃料循環(huán)?？蛇x地，可以設置成不僅在僅通過進氣歧管噴射器9噴射燃料的狀態(tài)下，還在從缸內噴射器13噴射相對少量燃料的狀態(tài)下進行燃料循環(huán)。這對應于例如進行從進氣歧管噴射器9實現(xiàn)80％而從缸內噴射器13實現(xiàn)20％的燃料噴射的情況，不過在此情況下需要如上所述循環(huán)高壓燃料，這是因為也通過缸內噴射器13進行了燃料噴射。
——在上述實施例中，通過參考圖，根據(jù)冷卻劑溫度和僅通過進氣歧管噴射器9進行燃料噴射的持續(xù)時間來獲得缸內噴射輸送管12內的燃料溫度。可選地，可以利用溫度傳感器直接測量燃料溫度。
——在上述實施例中，根據(jù)缸內噴射輸送管12內的燃料溫度來監(jiān)控缸內噴射器13的噴射孔附近的溫度?？蛇x地，可以使用溫度傳感器來直接測量噴射孔附近的溫度。
(第二實施例)將參考圖3和圖4描述本發(fā)明的第二實施例。根據(jù)第二實施例的用于內燃機的燃料噴射設備的結構與圖1所示的結構相同，因此將不再重復對其的描述?，F(xiàn)在描述燃料噴射設備中的控制過程。圖3是示出第二實施例中的控制過程的流程圖，圖4是示出第二實施例中的控制狀態(tài)的時序圖。
第二實施例的燃料噴射設備監(jiān)控缸內噴射器13內的燃料壓力，當通過監(jiān)控所獲得的燃料壓力不低于基準壓力P1時，其將缸內噴射器13安裝到其的缸內噴射輸送管12內的燃料向外釋放。將參考圖3和圖4描述用于釋放燃料的具體控制過程和控制狀態(tài)。在圖1的結構中，低壓燃料泵6、高壓燃料泵10、釋放通道24以及電磁安全閥25對應于釋放裝置。
當開始通過ECU 30對燃料噴射設備進行控制時，在S11判定是否是100％進氣口噴射狀態(tài)。以與上述圖2中的S1相同的方式進行該判定。
如果在S11為“是”，則處理進行至S12。在S12，判定直接噴射輸送管內的燃料壓力是否等于或高于基準壓力P1。這里，直接噴射輸送管內的燃料壓力是缸內噴射輸送管12內的燃料壓力。盡管直接檢測缸內噴射器13內的燃料壓力是最理想的，但是檢測直接噴射輸送管中的燃料壓力也是可行的，這是因為燃料從缸內噴射輸送管12供應至缸內噴射器13，由此直接噴射輸送管中的燃料壓力等于缸內噴射器13內的燃料壓力。由燃料壓力傳感器23(其對應于壓力監(jiān)控裝置)來檢測直接噴射輸送管中的燃料壓力。然后，判定所檢測的燃料壓力是否等于或高于基準壓力P1。
如果在S12為“是”，則過程進行至S13。在S13，致動并打開電磁安全閥25。然后，在S14，致動高壓燃料泵10。即，如圖4所示，在判定燃料壓力等于或高于基準壓力P1的時間點t1，打開電磁安全閥25并致動高壓燃料泵10。
因此，通過打開電磁安全閥25，可以將缸內噴射輸送管12內的燃料釋放至燃料箱5，并從高壓燃料泵10供應高壓燃料，使得能夠進行通過高壓燃料供應系統(tǒng)4的燃料循環(huán)。通過上述燃料循環(huán)，盡管因為正在供應高壓燃料而難以改變直接噴射輸送管中的燃料壓力以及缸內噴射器13內的燃料壓力(參見圖4中的燃料壓力的圖)，但是可以降低直接噴射輸送管中的燃料溫度以及缸內噴射器13內的燃料溫度(參見圖4中的燃料溫度的圖)。
在S15，判定從高壓燃料泵10致動開始是否已經經過規(guī)定時段W1。此規(guī)定時段W1預先存儲在ECU 30內的ROM中，并在該時段期間致動高壓燃料泵10。即，因為預先已知在高壓燃料泵10致動時所循環(huán)的燃料的每單位時間流率，所以可以預先獲得燃料循環(huán)的持續(xù)時間與燃料溫度的下降值之間的關系(該關系示出了對應燃料循環(huán)的時長，燃料溫度所降低的程度)，并利用該關系以確定規(guī)定時段W1。如果在S15判定已經經過規(guī)定時段W1，則處理進行至S16。
在S16，停止高壓燃料泵10。停止高壓燃料泵10意味著將高壓燃料泵10的電磁溢流閥19設定為常開狀態(tài)。在此狀態(tài)下，盡管如上所述高壓燃料泵10的增壓室16內的燃料僅被略微增壓，但是因為打開了電磁安全閥25，所以可以向燃料箱5釋放缸內噴射輸送管12內的燃料。于是，在增壓室16中被略微增壓的燃料供應至缸內噴射輸送管12，由此通過高壓燃料供應系統(tǒng)4循環(huán)低壓燃料。這降低了直接噴射輸送管中的燃料壓力。通過燃料的循環(huán)，也可以降低直接噴射輸送管中的燃料溫度。
更具體而言，如圖4所示，在從時間點t1至時間點t2的規(guī)定時段W1期間(在該期間致動高壓燃料泵10并打開電磁安全閥25)，盡管燃料壓力幾乎不降低，但燃料溫度從溫度T1降低至溫度T2。隨后，在其中高壓燃料泵10停止且電磁安全閥25打開的時段期間，燃料壓力降低且燃料溫度也降低。其中循環(huán)高壓燃料的規(guī)定時段W1期間燃料溫度的下降速度大于其中循環(huán)低壓燃料的時段(從t2至t3)期間燃料溫度的下降速度。這是因為在循環(huán)高壓燃料的情況下燃料的流率大于在循環(huán)低壓燃料的情況下燃料的流率。
在S17，判定直接噴射輸送管中的燃料壓力是否已經變?yōu)橛糜谝宰钚娚淞窟M行燃料噴射的臨界燃料壓力Pmin。這里，用于以最小噴射量進行燃料噴射的臨界燃料壓力Pmin是指能夠以最小噴射量從缸內噴射器13可能進行燃料噴射的燃料壓力。當直接噴射輸送管中的燃料壓力變?yōu)橛糜谝宰钚娚淞窟M行燃料噴射的臨界燃料壓力Pmin時，處理進行至S18。在S18，關閉電磁安全閥25以停止燃料的循環(huán)。即，如圖4所示，在直接噴射輸送管中的燃料壓力已經變?yōu)橛糜谝宰钚娚淞窟M行燃料噴射的臨界燃料壓力Pmin的時間點t3，關閉電磁安全閥25。在其中高壓燃料泵10停止且電磁安全閥25打開的時段期間(從t2至t3)，燃料壓力從基準壓力P1降低至用于以最小噴射量進行燃料噴射的臨界燃料壓力Pmin，且燃料溫度從溫度T2降低至溫度T3。
如果在S12的判定為“否”，則處理返回至S11。即，即使在100％進氣口噴射狀態(tài)下，如果缸內噴射輸送管12內的燃料壓力低于基準壓力P1，則不進行對缸內噴射輸送管12內燃料的釋放(即，通過高壓燃料供應系統(tǒng)4的燃料循環(huán))。
在本實施例中，當缸內噴射器13內的燃料壓力變得等于或大于基準壓力P1時，將缸內噴射器13安裝到其的缸內噴射輸送管12內的燃料釋放至燃料箱5。這樣的燃料釋放可以降低供應至缸內噴射器13的燃料壓力。當燃料壓力變?yōu)橛糜谝愿變葒娚淦?3的最小噴射量進行燃料噴射的臨界燃料壓力Pmin時，停止燃料的釋放。因此，通過確保用于以最小噴射量進行燃料噴射的臨界燃料壓力Pmin，可以容易地實現(xiàn)以最小噴射量進行的燃料噴射。
此外，在本實施例中，當缸內噴射器13內的燃料壓力變得等于或高于基準壓力P1時，將缸內噴射器13安裝到其的缸內噴射輸送管12內的燃料釋放至燃料箱5，此外，在規(guī)定時段W1期間將高壓燃料從高壓燃料泵10供應至缸內噴射輸送管12。這引起高壓燃料的循環(huán)，由此抑制正在供應至缸內噴射器13的燃料的溫度的升高，同時，燃料本身可冷卻缸內噴射器13，尤其是噴射孔附近的部分。結果，抑制了缸內噴射器13的噴射孔附近的膨脹，由此可以精確控制噴射到內燃機的燃燒室中的燃料量，從而確保良好的燃燒狀態(tài)和有利的排氣排放。在規(guī)定時段W1經過之后，來自低壓燃料泵6的低壓燃料進行循環(huán)直至燃料壓力變?yōu)橛糜谝宰钚娚淞窟M行燃料噴射的臨界燃料壓力Pmin。以此方式，相較于使低壓燃料循環(huán)的情況，通過首先使高壓燃料循環(huán)，可以加速對缸內噴射器13的冷卻。
如上所述，根據(jù)第二實施例的燃料噴射設備，可以實現(xiàn)以下效果。
(1)在本實施例中，當缸內噴射器13內的燃料壓力變得等于或高于基準壓力P1時，將缸內噴射輸送管12內的燃料釋放至燃料箱5直至燃料壓力變?yōu)橛糜诟變葒娚淦?3以最小噴射量進行燃料噴射的臨界燃料壓力Pmin。由此通過確保用于以最小噴射量進行燃料噴射的臨界燃料壓力Pmin，可以容易地實現(xiàn)以最小噴射量從缸內噴射器13進行燃料噴射。
(2)在本實施例中，將缸內噴射輸送管12內的燃料釋放至燃料箱5，此外首先對高壓燃料進行循環(huán)。由此相較于使低壓燃料循環(huán)的情況，可以加速對缸內噴射器13的冷卻。結果，能夠抑制缸內噴射器13的噴射孔附近的膨脹，由此可以精確控制噴射到內燃機的燃燒室中的燃料量。因此，可保持良好的燃燒狀態(tài)和有利的排氣排放。
注意，可以如下修改第二實施例——可以設置成當缸內噴射器13內的燃料壓力變得等于或高于基準壓力P1時，將缸內噴射器13安裝到其的缸內噴射輸送管12中的燃料釋放至燃料箱5，并在未致動高壓燃料泵10的情況下將低壓燃料從低壓燃料泵6供應至缸內噴射輸送管12。在此情況下，使低壓燃料循環(huán)，使得能夠快速地將缸內噴射器13內的燃料壓力降低至用于以最小噴射量進行燃料噴射的臨界燃料壓力Pmin。
(第三實施例)現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第三實施例。圖5示出了由作為根據(jù)本實施例的控制裝置的發(fā)動機ECU所控制的發(fā)動機的燃料供應系統(tǒng)90。該發(fā)動機為V形八缸汽油發(fā)動機，并具有用于將燃料噴射到各個氣缸中的缸內噴射器110，和用于將燃料噴射到各個氣缸的進氣歧管中的進氣歧管噴射器120。注意，本發(fā)明并不排他地應用于上述發(fā)動機，而是還可應用于其他類型的汽油發(fā)動機以及共軌式柴油發(fā)動機。此外，高壓燃料泵的數(shù)量并不限于一個，而可以是兩個或更多個。
如圖5所示，此燃料供應系統(tǒng)90包括設置在燃料箱內并用于以低壓排放壓力(與壓力調節(jié)器的壓力相對應的約400kPa)供應燃料的供給泵100、由凸輪210驅動的高壓燃料泵200、為左右氣缸組中的每個設置并用于將高壓燃料供應至缸內噴射器110的高壓輸送管112、用于左右氣缸組中的每個并設置在相應的高壓輸送管112處的四個缸內噴射器110、為左右氣缸組中的每個設置并用于將燃料供應至進氣歧管噴射器120的低壓輸送管122、以及用于左右氣缸組中的每個并設置在相應的低壓輸送管122處的四個進氣歧管噴射器120。
在燃料箱中的供給泵100的排放端口連接至低壓供應管400，其分支為第一低壓輸送連接管410和泵供應管420。第一低壓輸送連接管410分支到V形氣缸組中的一個氣缸組的低壓輸送管122，并且在該分支點下游，其形成第二低壓輸送連接管430，第二低壓輸送連接管430連接至另一個氣缸組的低壓輸送管122。
泵供應管420連接至高壓燃料泵200的引入端口。緊接在高壓燃料泵200的引入端口的上游設置脈沖阻尼器220，以降低燃料脈沖。
高壓燃料泵200的排放端口連接至高壓輸送連接管500，高壓輸送連接管500連接至V形氣缸組中的一個氣缸組的高壓輸送管112。一個氣缸組的高壓輸送管112經由高壓連接管520與另一個氣缸組的高壓輸送管112連接。
設置在高壓輸送管112處的安全閥114連接至高壓輸送返回管610，高壓輸送返回管610連接至高壓燃料泵返回管600。高壓燃料泵200的返回端口連接至高壓燃料泵返回管600。高壓燃料泵返回管600連接至返回管620，返回管620接著連接至燃料箱。
圖6是圖5中高壓燃料泵200及其周圍的放大視圖。高壓燃料泵200具有由凸輪210驅動以上下滑動的泵柱塞206、電磁溢流閥202、以及設置有漏液功能的止回閥204來作為主要部件。
當通過凸輪210向下移動泵柱塞206時并當電磁溢流閥202打開時，引入(吸入)燃料。當通過凸輪210向上移動泵柱塞206時，改變關閉電磁溢流閥202的時機以控制從高壓燃料泵200排放的燃料量。在泵柱塞206向上移動的增壓行程期間，隨著關閉電磁溢流閥202的時機越早則排放的燃料量越大，而隨著關閉電磁溢流閥202的時機越晚則排放的燃料量越小。在排放最大量的燃料時電磁溢流閥202的驅動占空比被設定為100％，而在排放最小量的燃料時電磁溢流閥202的驅動占空比被設定為0％。當驅動占空比為0％時，電磁溢流閥202保持打開，在此情況下，盡管隨著凸輪210持續(xù)轉動(隨著發(fā)動機的回轉)泵柱塞206上下滑動，但因為電磁溢流閥202并未關閉，所以并未對燃料增壓。
被增壓的燃料推壓并打開具有漏液功能(其設定壓力約為60kPa)的止回閥204，且燃料經由高壓輸送連接管500供應至高壓輸送管112。此時，通過設置在高壓輸送管112處的燃料壓力傳感器以反饋方式控制燃料壓力。如上所述，在各個氣缸組處的高壓輸送管112經由高壓連接管520連接。
具有漏液功能的止回閥204是常用類型但設置有常開的孔的止回閥。當高壓燃料泵200(泵柱塞206)內的燃料壓力變得低于高壓輸送連接管500內的燃料壓力時(例如，在電磁溢流閥202保持打開的同時當發(fā)動機停止由此凸輪210停止時)，高壓輸送連接管500內的高壓燃料通過所述孔返回至高壓燃料泵200一側，由此降低了高壓輸送連接管500內以及高壓輸送管112內的燃料壓力。因此，例如在發(fā)動機停止時，高壓輸送管112內的燃料并未處于高壓，所以避免了燃料從缸內噴射器110漏出。
圖7示出了解釋從高壓燃料泵200排放的燃料量(受泵的驅動占空比控制)與缸內噴射器110末端處的溫度之間的關系的圖。如圖7所示，隨著從高壓燃料泵排放的燃料量增大，由于更大量燃料吸收了缸內噴射器110更多的熱量，所以可以更大程度地冷卻缸內噴射器110。這降低了缸內噴射器110末端處的溫度。圖7所示的安全溫度是不會在缸內噴射器110末端處的噴射孔內產生沉積物的溫度的上限。注意，可利用發(fā)動機的溫度(例如，發(fā)動機冷卻劑的溫度)作為參數(shù)來表示從高壓燃料泵200排放的燃料量與缸內噴射器110末端處的溫度之間的關系。即，可以為不同發(fā)動機冷卻劑溫度設定多個如圖7所示的圖。還應注意，圖7所示的圖僅為示例，本發(fā)明并不限于此。
圖8是利用發(fā)動機速度和發(fā)動機負載作為參數(shù)的缸內噴射器110末端處的溫度的等溫圖。通常，缸內噴射器110末端處的溫度在具有較高發(fā)動機速度的區(qū)域中比在具有較低發(fā)動機速度的區(qū)域中更高，并在具有較高發(fā)動機負載的區(qū)域中比在具有較低發(fā)動機負載的區(qū)域中更高。但是應該注意的是，如圖8所示，在發(fā)動機速度和發(fā)動機負載兩者均為中間水平而非最高水平的區(qū)域中溫度最高。此外，還存在這樣的區(qū)域，即，即使為低負載但在特定的發(fā)動機速度下溫度也較高。每個發(fā)動機都具有獨特的等溫圖。此外，除了發(fā)動機速度和發(fā)動機負載之外，缸內噴射器110末端處的溫度的等溫圖還可以利用發(fā)動機溫度(例如，發(fā)動機冷卻劑溫度)作為另一個參數(shù)。即，可以為不同的發(fā)動機冷卻劑溫度準備多個如圖8所示的圖。圖8所示的等溫圖僅為示例，本發(fā)明并不限于此。
現(xiàn)將參考圖9描述由實現(xiàn)本實施例的控制裝置的發(fā)動機ECU所執(zhí)行的程序的控制結構。
在S100，發(fā)動機ECU檢測發(fā)動機冷卻劑溫度。在S110，發(fā)動機ECU檢測發(fā)動機速度及發(fā)動機負載。在S120，發(fā)動機ECU利用如圖8所示的等溫圖來估計缸內噴射器110末端處的溫度T。此時，可以根據(jù)發(fā)動機冷卻劑溫度、發(fā)動機速度和發(fā)動機負載中任意兩者的組合或者根據(jù)全部三者的組合來估計缸內噴射器110末端處的溫度T。
在S130，發(fā)動機ECU判定缸內噴射器110末端處的溫度T是否高于安全溫度(例如圖7所示的一個安全溫度)。如果缸內噴射器110末端處的溫度T高于安全溫度(S130中為“是”)，則處理進行至S140。否則(在S130中為“否”)，則處理進行至S150。
在S140，發(fā)動機ECU計算與從高壓燃料泵200排放的燃料量(其可將缸內噴射器110末端處的溫度降低至安全溫度)相對應的驅動占空比。此時使用如圖7所示的圖。
在S150，發(fā)動機ECU根據(jù)發(fā)動機速度、發(fā)動機負載、以及(缸內噴射器110與進氣歧管噴射器120之間的)燃料噴射比率來計算與從高壓燃料泵200排放的燃料量相對應的驅動占空比。
在S160，發(fā)動機ECU利用在S140或S150計算的驅動占空比來控制從高壓燃料泵200排放的燃料量。
現(xiàn)在將描述根據(jù)上述結構和流程圖由實現(xiàn)本實施例的控制裝置的發(fā)動機ECU控制的高壓燃料系統(tǒng)的工作。在以下描述中，缸內噴射器110的燃料噴射狀態(tài)可以是正在噴射的燃料量減少的狀態(tài)，或者可以是停止從其噴射燃料的狀態(tài)。
在發(fā)動機工作時，檢測發(fā)動機冷卻劑的溫度(S100)，并檢測發(fā)動機速度和發(fā)動機負載(S110)。根據(jù)圖8所示的利用發(fā)動機冷卻劑溫度、發(fā)動機速度和發(fā)動機負載作為參數(shù)的圖來估計缸內噴射器110末端處的溫度T(S120)。
當缸內噴射器110末端處的溫度T高于安全溫度(在S130為“是”)時，計算高壓燃料泵200的驅動占空比使得從其排放的燃料量可以確保將缸內噴射器110末端處的溫度降低至安全溫度(S140)。利用驅動占空比來控制關閉電磁溢流閥202的時機(S160)。因為隨著關閉電磁溢流閥202的時機越早則可排放更大量的燃料，故當增大排放量時可增大驅動占空比。因此，高壓燃料泵200排放更大量的燃料。
從高壓燃料泵200排放的燃料經由高壓輸送連接管500供應至高壓輸送管112，并冷卻相應氣缸組的缸內噴射器110。隨后，燃料通過高壓連接管520分配至另一個氣缸組的高壓輸送管112，由此冷卻相關氣缸組的缸內噴射器110。燃料接著經由設置在高壓輸送管112端部處的安全閥114、并通過高壓輸送返回管610和返回管620返回至燃料箱。
如上所述，根據(jù)本實施例的控制裝置，從高壓燃料泵排放的燃料量被控制為使得缸內噴射器末端處的溫度不高于抑制沉積物生成的安全溫度。例如，即使在減小從缸內噴射器進行的燃料噴射量或將其設定為零的情況下，也可以將從高壓燃料泵排放的燃料量確定為具有確保缸內噴射器末端處的估計溫度降低的熱容量。因此，通過燃料冷卻缸內噴射器，并降低缸內噴射器末端處的溫度以抑制沉積物的形成。
(修改示例)以下將描述根據(jù)本發(fā)明的修改示例的控制裝置。根據(jù)本修改示例的控制裝置執(zhí)行與上述實施例的程序不同的程序。其他硬件結構(圖5和圖6)是通用的，因此將不再重復其詳細描述。
本修改示例涉及被限制為從缸內噴射器110進行的燃料噴射量為零(即缸內噴射器110停止)的情況下對高壓燃料泵200的控制。即使在從缸內噴射器110進行的燃料噴射量為零的情況下，也對高壓燃料泵200進行控制使得其排放整個燃料量。這樣做，可以使高壓燃料泵200的最大排放量的燃料通過高壓燃料系統(tǒng)循環(huán)，且可以用大量的燃料來冷卻缸內噴射器110，在此情況下可最大程度地避免在缸內噴射器110末端處的噴射孔內沉積物的產生。
可選地，在從缸內噴射器110進行的燃料噴射量為零的情況下，還可以對高壓燃料泵200進行控制使得其排放使缸內噴射器末端處的溫度不超過安全溫度的燃料量。這樣做，可以使小于高壓燃料泵的最大排放量的燃料量通過高壓燃料系統(tǒng)循環(huán)。因此，在降低高壓燃料泵中損耗(摩擦損耗)的同時可以通過燃料冷卻缸內噴射器110，由此可以避免在缸內噴射器110末端處的噴射孔內沉積物的產生。
(本控制裝置所適用的發(fā)動機(1))現(xiàn)在將描述本發(fā)明的控制裝置所適用的發(fā)動機(1)現(xiàn)在將參考圖10和圖11，描述每個均表明缸內噴射器110與進氣歧管噴射器120之間燃料噴射比率(其被視為與發(fā)動機的工作狀態(tài)相關的信息)的圖。這里，兩個氣缸之間的燃料噴射比率也表示為從缸內噴射器110噴射的燃料量占噴射的總燃料量的比率，其被稱為“缸內噴射器110的燃料噴射比率”，或“DI(直接噴射)比(r)”。圖存儲在發(fā)動機ECU的ROM中。圖10是用于發(fā)動機暖態(tài)的圖，圖11是用于發(fā)動機冷態(tài)的圖。
在圖10和圖11所示的圖中，橫軸表示發(fā)動機的發(fā)動機速度，縱軸表示負載因子，缸內噴射器110的燃料噴射比率(或DI比率r)表示為百分比。
如圖10和圖11所示，為由發(fā)動機的發(fā)動機速度和負載因子確定的各個工作區(qū)域設定DI比率r?！癉I比率r＝100％”表示僅使用缸內噴射器110進行燃料噴射的區(qū)域，而“DI比率r＝0％”表示僅使用進氣歧管噴射器120進行燃料噴射的區(qū)域?！癉I比率r≠0％”、“DI比率r≠100％”以及“0％＜DI比率r＜100％”每個都表示使用缸內噴射器110和進氣歧管噴射器120兩者進行燃料噴射的區(qū)域。一般來說，缸內噴射器110有助于提高輸出性能，而進氣歧管噴射器120有助于空燃混合物的均勻性。根據(jù)發(fā)動機的發(fā)動機速度和負載因子來適當?shù)剡x擇具有不同特性的這兩種噴射器，由此在發(fā)動機的普通工作狀態(tài)(而非諸如怠速期間的催化劑預熱狀態(tài)之類的非普通工作狀態(tài))下僅進行均勻燃燒。
此外，如圖10和圖11所示，在用于發(fā)動機暖態(tài)的圖中以及在用于發(fā)動機冷態(tài)的圖中分別界定了缸內噴射器110與進氣歧管噴射器120之間的燃料噴射比率(或DI比率r)。這些圖被設置成表明隨著發(fā)動機的溫度改變，缸內噴射器110與進氣歧管噴射器120的不同控制區(qū)域。當檢測到的發(fā)動機的溫度等于或高于預定溫度閾值時，就選擇如圖10所示的用于暖態(tài)的圖，否則就選擇如圖11所示的用于冷態(tài)的圖。根據(jù)發(fā)動機的發(fā)動機速度和負載因子并基于所選擇的圖來控制缸內噴射器110與進氣歧管噴射器120中的一者或兩者。
現(xiàn)在將描述在圖10和圖11中設定的發(fā)動機的發(fā)動機速度和負載因子。在圖10中，NE(1)被設定為2500rpm至2700rpm，KL(1)被設定為30％至50％，KL(2)被設定為60％至90％。在圖11中，NE(3)被設定為2900rpm至3100rpm。即，NE(1)＜NE(3)。圖10中的NE(2)及圖11中的KL(3)及KL(4)也被適當?shù)卦O定。
當對比圖10和圖11時，圖11所示的用于冷態(tài)的圖的NE(3)高于圖10所示的用于暖態(tài)的圖的NE(1)。這表明，隨著發(fā)動機溫度的降低，進氣歧管噴射器120的控制區(qū)域擴展為包含更高發(fā)動機速度的區(qū)域。即，在發(fā)動機較冷的情況下，沉積物不太可能蓄積在缸內噴射器110的噴射孔中(即使未從缸內噴射器110噴射燃料)。因此，使用進氣歧管噴射器120進行燃料噴射的區(qū)域可以擴展以從而提高均勻性。
當對比圖10和圖11時，“DI比率r＝100％”在用于暖態(tài)的圖中位于其中發(fā)動機的發(fā)動機速度是NE(1)或更高的區(qū)域中，而在用于冷態(tài)的圖中位于其中發(fā)動機速度是NE(3)或更高的區(qū)域中。對于負載因子，“DI比率r＝100％”在用于暖態(tài)的圖中位于其中負載因子是KL(2)或更大的區(qū)域中，而在用于冷態(tài)的圖中位于其中負載因子是KL(4)或更大的區(qū)域中。這意味著僅在預定高發(fā)動機速度的區(qū)域中和在預定高發(fā)動機負載的區(qū)域中使用缸內噴射器110。即，在高速區(qū)域或高負載區(qū)域中，即使僅使用缸內噴射器110進行燃料噴射，發(fā)動機的發(fā)動機速度和負載也較高，確保了充足的進氣量，由此即使僅使用缸內噴射器110也能夠容易地獲得均勻的空燃混合物。以此方式，從缸內噴射器110噴射的燃料在燃燒室霧化，其涉及汽化潛熱(或者，從燃燒室吸收熱量)。因此，在壓縮末端處空燃混合物的溫度降低，從而提高了防爆震性能。此外，因為燃燒室內的溫度降低，所以提高了進氣效率，由此產生較高的動力輸出。
在圖10的用于暖態(tài)的圖中，還當負載因子是KL(1)或更小時，僅使用缸內噴射器110進行燃料噴射。這表明當發(fā)動機10的溫度較高時在預定低負載區(qū)域中僅單獨使用缸內噴射器110。當發(fā)動機處于暖態(tài)時，沉積物容易蓄積在缸內噴射器110的噴射孔中。但是，當使用缸內噴射器110進行燃料噴射時，可以降低噴射孔的溫度，由此防止沉積物的蓄積。此外，在確定缸內噴射器110的最小燃料噴射量的同時可防止其阻塞。因此，在相關區(qū)域中僅使用缸內噴射器110。
當對比圖10和圖11時，僅在圖11中用于冷態(tài)的圖中存在“DI比率r＝0％”的區(qū)域。這表明當發(fā)動機的溫度較低時在預定低負載區(qū)域(KL(3)或更小)中僅使用進氣歧管噴射器120進行燃料噴射。當發(fā)動機較冷、負載較低、且進氣量較小時，不太容易產生燃料的霧化。在該區(qū)域中，難以利用缸內噴射器110的燃料噴射來確保有利的燃燒。此外，特別是在低負載低速區(qū)域中，不需要使用缸內噴射器110的高輸出。因此，在相關區(qū)域中，僅使用進氣歧管噴射器120而非缸內噴射器110來進行燃料噴射。
此外，在除了普通工作之外的其他工作中，或者在發(fā)動機10怠速期間的催化劑預熱狀態(tài)(非普通工作狀態(tài))下，控制缸內噴射器110以進行分層進氣燃燒。通過在催化劑預熱工作期間進行分層進氣燃燒，可以促進催化劑的預熱，并由此改善排氣排放。
(本控制裝置所適用的發(fā)動機(2))以下將描述本實施例的控制裝置所適用的發(fā)動機(2)。在以下對發(fā)動機(2)的描述中，將不再重復與發(fā)動機(1)相似的結構。
參考圖12和圖13，將描述每個均表明缸內噴射器110與進氣歧管噴射器120之間的燃料噴射比率(其被視為與發(fā)動機10的工作狀態(tài)相關的信息)的圖。圖存儲在發(fā)動機ECU的ROM中。圖12是用于發(fā)動機的暖態(tài)的圖，而圖13是用于發(fā)動機的冷態(tài)的圖。
圖12和圖13在以下方面不同于圖10和圖11。在用于暖態(tài)的圖中，在發(fā)動機的發(fā)動機速度等于或高于NE(1)的區(qū)域中保持“DI比率r＝100％”，而在用于冷態(tài)的圖中，在發(fā)動機的發(fā)動機速度等于或高于NE(3)的區(qū)域中保持“DI比率r＝100％”。此外，不包括低速區(qū)域，在用于暖態(tài)的圖中在負載因子為KL(2)或更大的區(qū)域中保持“DI比率r＝100％”，而在用于冷態(tài)的圖中在負載因子為KL(4)或更大的區(qū)域中保持“DI比率r＝100％”。這意味著在發(fā)動機速度處于預定高水平的區(qū)域中僅使用缸內噴射器110進行燃料噴射，而且在發(fā)動機負載處于預定高水平的區(qū)域中經常僅使用缸內噴射器110進行燃料噴射。但是，在低速高負載區(qū)域中，由缸內噴射器110噴射的燃料形成的空燃混合物的混合性較差，在燃燒室內這種不均勻的空燃混合物會導致不穩(wěn)定燃燒。因此，隨著發(fā)動機速度升高(不太可能發(fā)生上述問題)，缸內噴射器110的燃料噴射比率增大，而隨著發(fā)動機負載降低(容易發(fā)生上述問題)，缸內噴射器110的燃料噴射比率減小。通過圖12和圖13中的十字箭頭來示出缸內噴射器110的燃料噴射比率，或DI比率r的變化。以此方式，可以抑制因不穩(wěn)定燃燒所導致的發(fā)動機輸出轉矩的波動。注意，這些手段幾乎等同于當發(fā)動機的狀態(tài)朝向預定低速區(qū)域移動時減小缸內噴射器110的燃料噴射比率的手段，或者當發(fā)動機的狀態(tài)朝向預定低負載區(qū)域移動時增大缸內噴射器110的燃料噴射比率的手段。此外，除了相關區(qū)域(由圖12和圖13中的十字箭頭表示)之外，在僅使用缸內噴射器110進行燃料噴射的區(qū)域中(在高速側上和在低負載側上)，即使在僅使用缸內噴射器110進行燃料噴射時，也可以容易地獲得均勻的空燃混合物。在此情況下，從缸內噴射器110噴射的燃料在燃燒室內霧化，其涉及汽化潛熱(或者，從燃燒室吸收熱量)。因此，在壓縮側空氣燃料混合物的溫度會降低，由此提高了防爆震性能。此外，隨著燃燒室的溫度降低，提高了進氣效率，由此產生較高的動力輸出。
在參考圖10至圖13描述的發(fā)動機中，通過將缸內噴射器110的燃料噴射正時設定在進氣沖程中來實現(xiàn)均勻燃燒，而通過將其設定在壓縮沖程中來實現(xiàn)分層進氣燃燒。即，當缸內噴射器110的燃料噴射正時設定在壓縮沖程中時，可以將濃的空燃混合物圍繞火花塞局部地布置，使得燃燒室內整體較稀的空燃混合物被點燃以實現(xiàn)分層進氣燃燒。即使缸內噴射器110的燃料噴射正時設定在進氣沖程中，如果能夠局部地圍繞火花塞提供濃的空燃混合物，仍然可以實現(xiàn)分層進氣燃燒。
如本文所使用的，分層進氣燃燒包括分層進氣燃燒和半分層進氣燃燒兩者。在半分層進氣燃燒中，進氣歧管噴射器120在進氣沖程噴射燃料以在整個燃燒室內部產生稀且均勻的空燃混合物，然后，缸內噴射器110在壓縮沖程噴射燃料以產生圍繞火花塞的濃的空燃混合物，由此改善燃燒狀態(tài)。因為以下原因，這種半分層進氣燃燒在催化劑預熱工作中是優(yōu)選的。在催化劑預熱工作中，需要相當大地延遲點火正時并維持需要的燃燒狀態(tài)(怠速狀態(tài))，由此使得高溫燃燒氣體到達催化劑。此外，需要供應特定量的燃料。如果采用分層進氣燃燒以滿足上述要求，燃料的量將不足。如果采用均勻燃燒，用于維持需要的燃燒的延遲量相較于分層進氣燃燒的情況較小。為此，在催化劑預熱工作中盡管既可以采用分層進氣燃燒也可以采用半分層進氣燃燒，但是優(yōu)選地采用上述半分層進氣燃燒。
此外，在結合圖10至圖13描述的發(fā)動機中，在與幾乎整個區(qū)域相對應的基本區(qū)域中，缸內噴射器110的燃料噴射正時設定在進氣沖程中(在這里，基本區(qū)域指除了通過在進氣沖程從進氣歧管噴射器120進行燃料噴射并在壓縮沖程從缸內噴射器110進行燃料噴射而實現(xiàn)的半分層進氣燃燒的區(qū)域之外的區(qū)域，半分層進氣燃燒僅在催化劑預熱狀態(tài)中進行)。但是，因為以下原因，為了穩(wěn)定燃燒，缸內噴射器110的燃料噴射正時可以暫時地設定在壓縮沖程中。
當缸內噴射器110的燃料噴射正時設定在壓縮沖程中時，在氣缸的溫度相對較高時，通過噴射的燃料來冷卻空燃混合物。這提高了冷卻效果，并由此提高了抗爆震性能。此外，當缸內噴射器110的燃料噴射正時設定在壓縮沖程中時，從燃料噴射到點火的時間較短，這確保了噴射燃料較強的滲透性，由此提高了燃燒率。對抗爆震性能的提高以及對燃燒率的提高可以防止燃燒波動，由此提高燃燒穩(wěn)定性。
需要理解的是，這里揭示的實施例在各個方面均為舉例說明，而非限制性的。本發(fā)明的范圍由權利要求的條款而非以上描述界定，且本發(fā)明的范圍意在包含落入權利要求的條款相等同的范圍和含義內的任何修改。
權利要求
1.一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射裝置和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射裝置，所述燃料供應設備包括溫度監(jiān)控裝置，其用于監(jiān)控所述第一燃料噴射裝置的末端處的溫度；和控制裝置，其用于在由所述溫度監(jiān)控裝置所獲得的所述末端處的溫度不低于基準溫度時使通過將燃料供應至所述第一燃料噴射裝置的高壓燃料系統(tǒng)所循環(huán)的燃料量增大。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述溫度監(jiān)控裝置包括用于根據(jù)所述高壓燃料系統(tǒng)中的燃料溫度來監(jiān)控所述末端處的溫度的裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述溫度監(jiān)控裝置包括用于根據(jù)所述內燃機的冷卻劑溫度和僅由所述第二燃料噴射裝置單獨噴射燃料的持續(xù)時間來估計所述燃料溫度的裝置。
4.根據(jù)權利要求2所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述控制裝置包括用于根據(jù)由所述溫度監(jiān)控裝置所獲得的所述燃料溫度來確定在使所循環(huán)的燃料量增大的情況下進行燃料循環(huán)的時段的裝置。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述控制裝置包括用于在所述末端處的溫度不低于所述基準溫度時且在僅由所述第二燃料噴射裝置正在進行燃料噴射時增大所循環(huán)的燃料量的裝置。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述高壓燃料系統(tǒng)包括所述第一燃料噴射裝置、所述第一燃料噴射裝置安裝到其的輸送管、用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥，并且所述控制裝置包括用于在抑制由所述高壓燃料泵對燃料進行增壓的同時通過打開所述安全閥并增大從所述低壓燃料泵供應的燃料量來增大所循環(huán)的燃料量的裝置。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述高壓燃料系統(tǒng)包括所述第一燃料噴射裝置、所述第一燃料噴射裝置安裝到其的輸送管、用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥，并且所述控制裝置包括用于通過打開所述安全閥并增大從所述高壓燃料泵供應的所述高壓燃料量來增大所循環(huán)的燃料量的裝置。
8.一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射裝置和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射裝置，所述燃料供應設備包括壓力監(jiān)控裝置，其用于監(jiān)控所述第一燃料噴射裝置中的燃料壓力；釋放裝置，其用于將所述第一燃料噴射裝置安裝到其的輸送管內的燃料向外釋放；和控制裝置，其用于在由所述壓力監(jiān)控裝置所獲得的所述燃料壓力不低于基準壓力時致動所述釋放裝置以釋放所述輸送管內的燃料，由此降低所述燃料壓力，并用于在所述燃料壓力變?yōu)橛糜谑顾龅谝蝗剂蠂娚溲b置以最小噴射量進行燃料噴射的臨界壓力時停止所述釋放裝置。
9.根據(jù)權利要求8所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述釋放裝置包括用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥，并且所述控制裝置包括這樣的裝置，其用于在由所述壓力監(jiān)控裝置所獲得的所述燃料壓力不低于基準壓力時打開所述安全閥以釋放所述輸送管內的燃料，并且還致動所述高壓燃料泵達規(guī)定時段以將高壓燃料供應至所述輸送管，并在預定時段經過之后將低壓燃料從所述低壓燃料泵供應至所述輸送管，并用于在由所述壓力監(jiān)控裝置所獲得的所述燃料壓力達到用于以最小噴射量進行燃料噴射的所述臨界壓力時關閉所述安全閥以停止燃料的釋放。
10.根據(jù)權利要求8所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述釋放裝置包括用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥，并且所述控制裝置包括這樣的裝置，其用于在由所述壓力監(jiān)控裝置所獲得的所述燃料壓力不低于基準壓力時打開所述安全閥以釋放所述輸送管內的燃料并將低壓燃料從所述低壓燃料泵供應至所述輸送管，并用于在由所述壓力監(jiān)控裝置所獲得的所述燃料壓力變?yōu)橛糜谝宰钚娚淞窟M行燃料噴射的所述臨界壓力時關閉所述安全閥以停止燃料的釋放。
11.一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射裝置和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射裝置，用于將燃料供應至所述第一燃料噴射裝置的高壓燃料系統(tǒng)包括高壓燃料泵，所述燃料供應設備包括用于根據(jù)所述內燃機需求的狀況來控制所述燃料噴射裝置以利用所述第一和第二燃料噴射裝置中的一者或兩者來進行燃料噴射的裝置；和用于控制所述高壓燃料泵的控制裝置，所述控制裝置包括用于控制所述高壓燃料泵使得即使在所述第一燃料噴射裝置停止的區(qū)域中也從所述高壓燃料泵供應燃料的裝置。
12.根據(jù)權利要求11所述的用于內燃機的燃料供應設備，還包括用于估計所述第一燃料噴射裝置的末端處的溫度的估計裝置，并且所述控制裝置包括用于根據(jù)所述末端處的溫度來控制所述高壓燃料泵的裝置。
13.根據(jù)權利要求12所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述控制裝置包括用于控制從所述高壓燃料泵排放的燃料量使得所述末端處的溫度變得不高于預定溫度的裝置。
14.根據(jù)權利要求12所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述估計裝置包括用于根據(jù)所述內燃機的溫度、所述內燃機的發(fā)動機速度、和所述內燃機的負載中的至少一者來估計所述末端處的溫度的裝置。
15.一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射裝置和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射裝置，用于將燃料供應至所述第一燃料噴射裝置的高壓燃料系統(tǒng)包括高壓燃料泵，所述燃料供應設備包括用于根據(jù)所述內燃機需求的狀況來控制所述燃料噴射裝置以利用所述第一和第二燃料噴射裝置中的一者或兩者來進行燃料噴射的裝置；用于估計所述第一燃料噴射裝置的末端處的溫度的估計裝置；和用于控制所述高壓燃料泵的控制裝置，所述控制裝置包括用于控制所述高壓燃料泵使得即使當從所述第一燃料噴射裝置噴射的燃料量減小時也根據(jù)所述末端處的溫度來從所述高壓燃料泵供應燃料的裝置。
16.根據(jù)權利要求15所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述控制裝置包括用于根據(jù)所述末端處的溫度來控制所述高壓燃料泵的裝置。
17.根據(jù)權利要求16所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述控制裝置包括用于控制從所述高壓燃料泵排放的燃料量使得所述末端處的溫度變得不高于預定溫度的裝置。
18.根據(jù)權利要求16所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述估計裝置包括用于根據(jù)所述內燃機的溫度、所述內燃機的發(fā)動機速度、和所述內燃機的負載中的至少一者來估計所述末端處的溫度的裝置。
19.根據(jù)權利要求1至18中任一項所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述第一燃料噴射裝置是缸內噴射器，并且所述第二燃料噴射裝置是進氣歧管噴射器。
20.一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射機構和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射機構，所述燃料供應設備包括溫度監(jiān)控單元，其用于監(jiān)控所述第一燃料噴射機構的末端處的溫度；和控制單元，其用于在由所述溫度監(jiān)控單元所獲得的所述末端處的溫度不低于基準溫度時使通過將燃料供應至所述第一燃料噴射機構的高壓燃料系統(tǒng)所循環(huán)的燃料量增大。
21.根據(jù)權利要求20所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述溫度監(jiān)控單元根據(jù)所述高壓燃料系統(tǒng)中的燃料溫度來監(jiān)控所述末端處的溫度。
22.根據(jù)權利要求21所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述溫度監(jiān)控單元根據(jù)所述內燃機的冷卻劑溫度和僅由所述第二燃料噴射機構單獨噴射燃料的持續(xù)時間來估計所述燃料溫度。
23.根據(jù)權利要求21所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述控制單元根據(jù)由所述溫度監(jiān)控單元所獲得的所述燃料溫度來確定在使所循環(huán)的燃料量增大的情況下進行燃料循環(huán)的時段。
24.根據(jù)權利要求20所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述控制單元在所述末端處的溫度不低于所述基準溫度時且在僅由所述第二燃料噴射機構正在進行燃料噴射時增大所循環(huán)的燃料量。
25.根據(jù)權利要求24所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述高壓燃料系統(tǒng)包括所述第一燃料噴射機構、所述第一燃料噴射機構安裝到其的輸送管、用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥，并且所述控制單元在抑制由所述高壓燃料泵對燃料進行增壓的同時通過打開所述安全閥并增大從所述低壓燃料泵供應的燃料量來增大所循環(huán)的燃料量。
26.根據(jù)權利要求20所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中所述高壓燃料系統(tǒng)包括所述第一燃料噴射機構、所述第一燃料噴射機構安裝到其的輸送管、用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥，并且所述控制單元通過打開所述安全閥并增大從所述高壓燃料泵供應的所述高壓燃料量來增大所循環(huán)的燃料量。
27.一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射機構和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射機構，所述燃料供應設備包括壓力監(jiān)控單元，其用于監(jiān)控所述第一燃料噴射機構中燃料的壓力；釋放單元，其用于將所述第一燃料噴射機構安裝到其的輸送管內的燃料向外釋放；和控制單元，其用于在由所述壓力監(jiān)控單元所獲得的所述燃料壓力不低于基準壓力時致動所述釋放單元以釋放所述輸送管內的燃料，由此降低所述燃料壓力，并用于在所述燃料壓力變?yōu)橛糜谑顾龅谝蝗剂蠂娚錂C構以最小噴射量進行燃料噴射的臨界壓力時停止所述釋放單元。
28.根據(jù)權利要求27所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述釋放單元包括用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥，并且所述控制單元在由所述壓力監(jiān)控單元所獲得的所述燃料壓力不低于基準壓力時打開所述安全閥以釋放所述輸送管內的燃料，并且還致動所述高壓燃料泵達規(guī)定時段以將高壓燃料供應至所述輸送管，并在預定時段經過之后將低壓燃料從所述低壓燃料泵供應至所述輸送管，并在由所述壓力監(jiān)控單元所獲得的所述燃料壓力達到用于以最小噴射量進行燃料噴射的所述臨界壓力時關閉所述安全閥以停止燃料的釋放。
29.根據(jù)權利要求27所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述釋放單元包括用于從燃料箱供應燃料的低壓燃料泵、用于將來自所述低壓燃料泵的燃料進一步增壓并將高壓燃料供應至所述輸送管的高壓燃料泵、用于從所述輸送管向所述燃料箱釋放燃料的釋放通道、和設置在所述釋放通道處的安全閥，并且所述控制單元在由所述壓力監(jiān)控單元所獲得的所述燃料壓力不低于基準壓力時打開所述安全閥以釋放所述輸送管內的燃料并將低壓燃料從所述低壓燃料泵供應至所述輸送管，并在由所述壓力監(jiān)控單元所獲得的所述燃料壓力變?yōu)橛糜谝宰钚娚淞窟M行燃料噴射的所述臨界壓力時關閉所述安全閥以停止燃料的釋放。
30.一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射機構和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射機構，用于將燃料供應至所述第一燃料噴射機構的高壓燃料系統(tǒng)包括高壓燃料泵，所述燃料供應設備包括用于根據(jù)所述內燃機需求的狀況來控制所述燃料噴射機構以利用所述第一和第二燃料噴射機構中的一者或兩者來進行燃料噴射的噴射控制單元；和用于控制所述高壓燃料泵的控制單元，所述控制單元控制所述高壓燃料泵使得即使在所述第一燃料噴射機構停止的區(qū)域中也從所述高壓燃料泵供應燃料。
31.根據(jù)權利要求30所述的用于內燃機的燃料供應設備，還包括用于估計所述第一燃料噴射機構的末端處的溫度的估計單元，并且所述控制單元根據(jù)所述末端處的溫度來控制所述高壓燃料泵。
32.根據(jù)權利要求31所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述控制單元控制從所述高壓燃料泵排放的燃料量使得所述末端處的溫度變得不高于預定溫度。
33.根據(jù)權利要求31所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述估計單元根據(jù)所述內燃機的溫度、所述內燃機的發(fā)動機速度、和所述內燃機的負載中的至少一者來估計所述末端處的溫度。
34.一種用于內燃機的燃料供應設備，所述內燃機具有用于將燃料噴射到氣缸中的第一燃料噴射機構和用于將燃料噴射到進氣歧管中的第二燃料噴射機構，用于將燃料供應至所述第一燃料噴射機構的高壓燃料系統(tǒng)包括高壓燃料泵，所述燃料供應設備包括用于根據(jù)所述內燃機需求的狀況來控制所述燃料噴射機構以利用所述第一和第二燃料噴射機構中的一者或兩者來進行燃料噴射的噴射控制單元；用于估計所述第一燃料噴射機構的末端處的溫度的估計單元；和用于控制所述高壓燃料泵的控制單元，所述控制單元控制所述高壓燃料泵使得即使當從所述第一燃料噴射機構噴射的燃料量減小時也根據(jù)所述末端處的溫度來從所述高壓燃料泵供應燃料。
35.根據(jù)權利要求34所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述控制單元根據(jù)所述末端處的溫度來控制所述高壓燃料泵。
36.根據(jù)權利要求35所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述控制單元控制從所述高壓燃料泵排放的燃料量使得所述末端處的溫度變得不高于預定溫度。
37.根據(jù)權利要求35所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述估計單元根據(jù)所述內燃機的溫度、所述內燃機的發(fā)動機速度、和所述內燃機的負載中的至少一者來估計所述末端處的溫度。
38.根據(jù)權利要求20至37中任一項所述的用于內燃機的燃料供應設備，其中，所述第一燃料噴射機構是缸內噴射器，并且所述第二燃料噴射機構是進氣歧管噴射器。
全文摘要
發(fā)動機ECU執(zhí)行以下程序，該程序包括檢測發(fā)動機冷卻劑溫度的步驟(S100)，檢測發(fā)動機速度和發(fā)動機負載的步驟(S110)，根據(jù)發(fā)動機冷卻劑溫度、發(fā)動機速度和發(fā)動機負載來估計缸內噴射器末端處溫度的步驟(S120)，以及當末端處溫度高于安全溫度時(在S130為“是”)，計算高壓燃料泵的確保將缸內噴射器末端處的溫度降低至安全溫度的驅動占空比的步驟(S140)和利用驅動占空比控制高壓燃料泵的步驟(S160)。
文檔編號F02M63/00GK101040111SQ20058003445
公開日2007年9月19日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權日2004年10月7日
發(fā)明者秋田龍彥, 倉田尚季, 山崎大地, 坂井光人 申請人:豐田自動車株式會社