專利名稱：蓄壓式燃料噴射裝置以及具有該蓄壓式燃料噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)(例如柴油發(fā)動機(jī))的燃料供給系統(tǒng)中的蓄壓配管(所謂共軌)的蓄壓式(共軌式)燃料噴射裝置以及具有該蓄壓式燃料噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)。特別是，本發(fā)明涉及用于能夠一面抑制內(nèi)燃機(jī)的振動， 一面將怠速轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定得較低的措施，以及用于能夠高精度地調(diào)整共軌內(nèi)壓的措施。
背景技術(shù)：
以往，作為多汽缸柴油發(fā)動機(jī)等的燃料供給系統(tǒng)，提出了比機(jī)械的燃料噴射泵_噴嘴方式控制性優(yōu)異的蓄壓式燃料噴射裝置(例如參照下述的專利文獻(xiàn)l以及專利文獻(xiàn)2)。
這種燃料噴射裝置被構(gòu)成為，將由高壓泵加壓到規(guī)定壓力的燃料預(yù)先儲存在共軌中，使儲存在該共軌中的燃^"與燃料噴射時刻相適應(yīng)，由規(guī)定的噴射器向燃燒室內(nèi)噴射。另外，控制器進(jìn)行演算處理，進(jìn)行共軌內(nèi)燃料壓力(下面稱為共軌內(nèi)壓)的控制和各噴射器的控制，以便相對于發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，以最合適的噴射條件噴射燃料。
這樣，蓄壓式燃料噴射裝置在能夠控制燃料噴射量及其噴射時期的基礎(chǔ)上，還能夠根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，控制由共軌內(nèi)壓所決定的燃料噴射壓力，因此，作為控制性優(yōu)異的噴射裝置得到注目。特別是，該蓄壓式燃料噴射裝置因?yàn)樵诎l(fā)動機(jī)的低轉(zhuǎn)速區(qū)域的升壓性良好，因此，可從低速區(qū)域開始進(jìn)行高壓燃料噴射，能夠進(jìn)行在以往的機(jī)械式燃料噴射裝置中無法實(shí)現(xiàn)的在低轉(zhuǎn)數(shù)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。具體地說，在以往
4的機(jī)械式燃料噴射裝置中，只能實(shí)現(xiàn)500r.p.m程度的低旋轉(zhuǎn)，而根據(jù)該蓄壓式燃料噴射裝置，能實(shí)現(xiàn)250r.p.m程度的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，因?yàn)槟軌驅(qū)崿F(xiàn)在低轉(zhuǎn)數(shù)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，所以能夠謀求降低在該怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時的噪音以及節(jié)省燃料消耗。
另外，作為在這種蓄壓式燃料噴射裝置中使用的高壓泵，例如下述的專利文獻(xiàn)3所公開，具有多個燃料壓送系統(tǒng)的高壓泵已被^^知。
專利文獻(xiàn)1:特開2000 - 18052號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:特開2003-328830號公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:特開2004-84538號公報(bào)
但是，通過上述那樣的蓄壓式燃料噴射裝置，雖然能夠?qū)⒌∷俎D(zhuǎn)數(shù)設(shè)定得較低，但僅僅單純降低怠速轉(zhuǎn)數(shù)，會產(chǎn)生發(fā)動機(jī)的壓縮行程和膨脹行程的行動增大，發(fā)動機(jī)的振動增大的課題。
圖9是表示在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)和發(fā)動機(jī)的振動振幅的關(guān)系的一個例子的圖。例如，圖中的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)范圍Rl是即使為以往的機(jī)械式燃料噴射裝置也能實(shí)現(xiàn)的范圍，圖中的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)范圍R2是在機(jī)械式燃料噴射裝置中不能實(shí)現(xiàn)，通過采用蓄壓式燃料噴射裝置才能實(shí)現(xiàn)的范圍。這樣，在只有通過蓄壓式燃料噴射裝置才能實(shí)現(xiàn)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)范圍R2中，將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定得越低，發(fā)動機(jī)的振動振幅越是急劇增大。這樣，雖然通過釆用蓄壓式燃料噴射裝置，能夠使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低到上述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)范圍R2，但從發(fā)動機(jī)的振動的觀點(diǎn)來看，在該發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)范圍R2中實(shí)行怠速運(yùn)轉(zhuǎn)是不能實(shí)現(xiàn)的。換言之，由于該發(fā)動機(jī)的振動的原因，沒能充分地發(fā)揮采用了蓄壓式燃料噴射裝置的益處，就通過實(shí)現(xiàn)在該低轉(zhuǎn)數(shù)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)來謀求降低噪音，削減燃料消耗而言，仍有改進(jìn)的余地。
另一方面，發(fā)動機(jī)性能受到共軌內(nèi)壓很大的影響，為了實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的高輸出化'低燃料消耗'低排放，就需要根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，大范圍地高精度地將低的共軌內(nèi)壓控制到高的共軌壓力。但是，在整個發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，為了大范圍地控制共軌內(nèi)壓，特別是為了在高速.高噴射量條件下實(shí)現(xiàn)高共軌內(nèi)壓，需要增大從泵向軌輸送的燃料容量。若象上述那樣增大從泵向軌輸送的燃料量(下面為泵排出量)，則泵的柱塞直徑以及升程量擴(kuò)大，排出量的控制精度變得粗糙，其結(jié)果為，存在共軌內(nèi)壓控制精度惡化的問題。
本發(fā)明就是鑒于上述問題而成，第一個目的是提供一種具有能夠一面控制內(nèi)燃機(jī)的振動， 一面將怠速轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定得較低的蓄壓式燃料噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)。另外，其他的目的是提供一種能夠在發(fā)動機(jī)整個運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中高精度地調(diào)整共軌內(nèi)壓的蓄壓式燃料噴射裝置以及具有該蓄壓式燃料噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的而采用的本發(fā)明的解決手段是通過以作用于發(fā)動機(jī)的驅(qū)動軸(曲軸)的負(fù)荷扭矩和作用于燃料泵的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩相抵的方式，使各驅(qū)動軸彼此相連，來抑制總負(fù)荷扭矩的變動。即，通過使作用于發(fā)動機(jī)的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極大的時刻和作用于燃料泵的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極小的時刻一致，來抑制兩扭矩重合而成的總負(fù)荷扭矩的變動，可實(shí)現(xiàn)在低轉(zhuǎn)數(shù)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。
具體地說，本發(fā)明的前提是一種具有蓄壓式燃料噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)，該蓄壓式燃料噴射裝置具有通過動力傳遞構(gòu)件，接收來自內(nèi)燃機(jī)主體的驅(qū)動軸的驅(qū)動力，并進(jìn)行燃料壓送動作的燃料泵、儲存由該燃料泵壓送的燃料的共軌、將由該共軌供給的燃料向內(nèi)燃機(jī)主體的燃燒室噴射的燃料噴射閥。針對具有該蓄壓式燃料噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)，上述內(nèi)燃機(jī)主體的驅(qū)動軸和燃料泵的驅(qū)動軸，通過動力傳遞構(gòu)件連接，并將各驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)相位對合成，作用于內(nèi)燃機(jī)主體的驅(qū)動軸的負(fù)荷
大致一致。
更具體地說是，內(nèi)燃機(jī)主體的驅(qū)動軸和燃料泵的驅(qū)動軸通過動力傳遞構(gòu)件，以下述的方式連接，即，內(nèi)燃機(jī)主體的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩變動周期和燃料泵的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩變動周期大致一致，并且，作用于內(nèi)燃機(jī)主體的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極大的時刻和作用于燃料泵的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極小的時刻大致一致，再有，作用于內(nèi)燃機(jī)主體
6的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極小的時刻和作用于燃料泵的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭 矩為極大的時刻大致一致。
根據(jù)該特定事項(xiàng)，在驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)主體時，以規(guī)定時刻向燃料噴射 閥供給由燃料泵壓送并存儲在共軌內(nèi)的燃料，由該燃料噴射閥向燃燒 室噴射燃料。這樣，在該內(nèi)燃機(jī)主體內(nèi)，負(fù)荷扭矩作用在驅(qū)動軸，該 負(fù)荷扭矩周期的變動。特別是在壓縮行程結(jié)束的時點(diǎn)，負(fù)荷扭矩為極 大。另外，在為多汽缸的內(nèi)燃機(jī)的情況下，在一個汽缸的壓縮行程結(jié) 束的時點(diǎn)和接著進(jìn)行壓縮行程的汽缸的壓縮行程結(jié)束的時點(diǎn)的中間的 時刻，負(fù)荷扭矩為極小。另一方面，燃料泵通過動力傳遞構(gòu)件，接收 上述內(nèi)燃機(jī)主體的驅(qū)動力，進(jìn)行向共軌的燃料壓送動作。在該燃料泵 中，也是負(fù)荷扭矩作用在驅(qū)動軸，該負(fù)荷扭矩周期的變動。特別是在 燃料泵開始壓送燃料的時點(diǎn)，負(fù)荷扭矩為極大。另外，在為具有多個
壓送室(泵室)的燃料泵的情況下，在一個壓送室的開始壓送燃料的 時點(diǎn)和接著進(jìn)行壓送行程的壓送室的開始壓送燃料的時點(diǎn)的中間的時
刻，負(fù)荷扭矩為極小。
這樣，因?yàn)樵趦?nèi)燃機(jī)主體的驅(qū)動軸以及燃料泵的驅(qū)動軸中是負(fù)荷 扭矩周期的變動，所以只要通過動力傳遞構(gòu)件，將各驅(qū)動軸彼此連接，
泵的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極小的時刻大致一致，另外，使作用于內(nèi)燃 機(jī)主體的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極小的時刻和作用于燃料泵的驅(qū)動軸的 負(fù)荷扭矩為極大的時刻大致一致，即可抑制總負(fù)荷扭矩的變動。特別 是，在擔(dān)心內(nèi)燃機(jī)的振動增大的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)中，可以抑制其振動，可以 一面抑制內(nèi)燃機(jī)的振動， 一面實(shí)現(xiàn)由于采用了蓄壓式燃料噴射裝置而 產(chǎn)生的在低轉(zhuǎn)數(shù)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。其結(jié)果為，可以謀求降低怠速運(yùn)轉(zhuǎn)中的 噪音以及削減燃料消耗。
作為通過使燃料泵的燃料壓送動作變化來切換成用于抑制總負(fù)荷 扭矩的變動的動作的構(gòu)成，記載了下述的構(gòu)成。即，使燃料泵具有以 相互不同的時刻進(jìn)行燃料壓送動作的多個壓送室，這些壓送室被分為 多個組，在各組中分別具有調(diào)整從壓送室向共軌的燃料壓送量的壓送量控制機(jī)構(gòu)。另外，通過有選擇地僅僅驅(qū)動這些多個壓送量控制機(jī)構(gòu) 中的一部分的壓送量控制機(jī)構(gòu)，進(jìn)行僅僅從特定組的壓送室向共軌的 燃料壓送動作，據(jù)此，使燃料泵的負(fù)荷扭矩變動周期與內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷 扭矩變動周期大致一致，使作用于燃料泵的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極小
機(jī)主體的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極小的時刻大致一致。
更具體地說，內(nèi)燃機(jī)主體是多汽缸4沖程發(fā)動機(jī)，使燃料泵具有 數(shù)量與內(nèi)燃機(jī)主體的汽缸數(shù)一致的壓送室，這些壓送室每數(shù)量的一半
被分組為第一組和第二組，在各組中分別具有壓送量控制機(jī)構(gòu)。另外，
述的方式連接，即，在僅僅從上述第二組的壓送室進(jìn)行了燃料壓送動 作時，作用于燃料泵的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極小的時刻與作用于內(nèi)燃 機(jī)主體的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極大的時刻大致一致，并且，作用于燃 料泵的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極大的時刻和作用于內(nèi)燃機(jī)主體的驅(qū)動軸 的負(fù)荷扭矩為極小的時刻大致一致。這樣，通過僅僅驅(qū)動上述兩個壓 送量控制機(jī)構(gòu)中的第二組的壓送量控制機(jī)構(gòu)，來抑制由上述兩負(fù)荷扭 矩重合而成的總負(fù)荷扭矩的變動。
例如，在要求內(nèi)燃機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)的情況下(高負(fù)荷時)，因?yàn)樾枰?br> 將每單位時間向共軌內(nèi)的燃料壓送量確保得;f艮多，所以驅(qū)動所有的壓 送量控制機(jī)構(gòu)，依次進(jìn)行從所有的壓送室向共軌的燃料壓送動作。另 一方面，在象怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時等那樣，在內(nèi)燃機(jī)的低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，因?yàn)獒槍?共軌的燃料壓送量少也可以，所以僅使一部分的壓送量控制機(jī)構(gòu)驅(qū)動， 僅進(jìn)行從特定組的壓送室向共軌的燃料壓送動作。據(jù)此，燃料泵的負(fù) 荷扭矩變動周期與內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷扭矩變動周期大致一致，能夠抑制總 負(fù)荷扭矩的變動。即，抑制在擔(dān)心內(nèi)燃機(jī)的振動增大的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)中的 內(nèi)燃機(jī)的振動。
另外，為了實(shí)現(xiàn)上述的目的所釆用的本發(fā)明的其他的解決手段的 目的是，針對具有包括多個燃料壓送系統(tǒng)的高壓泵的蓄壓式燃料噴射裝置，強(qiáng)制地停止一部分的燃料壓送系統(tǒng)，使泵排出容量減少，提高 泵排出控制精度，改善軌壓力控制精度。
具體地說，本發(fā)明的前提是一種蓄壓式燃料噴射裝置，該裝置具 有壓送燃料的燃料壓送構(gòu)件、儲存由該燃料壓送構(gòu)件壓送的燃料的共 軌、將由該共軌供給的燃料向內(nèi)燃機(jī)主體的燃燒室噴射的燃料噴射閥。 針對該蓄壓式燃料噴射裝置，使上述燃料壓送構(gòu)件具有包括相互獨(dú)立 的壓送路徑的多個燃料壓送單元。另外，具有壓送單元控制構(gòu)件，該 控制構(gòu)件在上述內(nèi)燃機(jī)主體的燃料要求量為規(guī)定量以下時，強(qiáng)制停止 一部分的燃料壓送單元，僅通過其余的燃料壓送單元，進(jìn)行針對共軌 的燃料壓送動作。
根據(jù)該特定事項(xiàng)，例如，在內(nèi)燃機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，在內(nèi)燃機(jī)主體 的燃料需求量超過規(guī)定量的情況下(例如，在不驅(qū)動所有的燃料壓送 單元就無法得到該燃料需求量的情況下)，驅(qū)動所有的燃料壓送單元， 進(jìn)行針對共軌的燃料壓送動作。與此相對，例如在內(nèi)燃機(jī)的低速運(yùn)轉(zhuǎn) 時，在內(nèi)燃機(jī)主體的燃料需求量為規(guī)定量以下的情況下(在通過僅使 一部分的燃料壓送單元驅(qū)動，即可得到該燃料需求量的情況下)，壓送 單元控制構(gòu)件強(qiáng)制使一部分的燃料壓送單元停止。據(jù)此，僅通過剩余 的燃料壓送單元進(jìn)行針對共軌的燃料壓送動作。這樣，在僅通過剩余 的燃料壓送單元進(jìn)行針對共軌的燃料壓送動作的情況下，與使所有的 燃料壓送單元驅(qū)動的情況相比，來自燃料壓送構(gòu)件(燃料泵)的排出
量減少到1/2。其結(jié)果為，能夠減小在燃料壓送構(gòu)件整體中的調(diào)節(jié)誤差， 能夠謀求提高調(diào)節(jié)精度。例如，針對具有存在產(chǎn)生數(shù)個百分比的調(diào)節(jié) 誤差的可能性的兩個燃料壓送單元的裝置，在強(qiáng)制地使一方的燃料壓 送單元停止的情況下，與使兩個燃料壓送單元驅(qū)動的情況相比，調(diào)節(jié) 誤差為1/2。與此相伴，共軌內(nèi)壓控制誤差也為1/2。
作為基于上述壓送單元控制構(gòu)件的燃料壓送單元的驅(qū)動個數(shù)的切 換控制，具體地說，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)主體的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)以及燃料噴射閥的燃 料噴射量，對驅(qū)動所有的燃料壓送單元的動作和強(qiáng)制停止一部分的燃 料壓送單元的動作進(jìn)行切換。例如，預(yù)先準(zhǔn)備用于設(shè)定與上述運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)
9數(shù)以及燃料噴射量對應(yīng)的燃料壓送單元的驅(qū)動個數(shù)的圖譜，根據(jù)檢測 到的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)以及燃料噴射量，從該圖譜記載設(shè)定燃料壓送單元的驅(qū) 動個數(shù)的內(nèi)容等。另外，檢測發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，也可以使用發(fā)動機(jī)輸 出扭矩替代燃料噴射量。
另外，作為強(qiáng)制解除由上述壓送單元控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行的控制動作的 情況下的動作，記載了下述的內(nèi)容。具有判定內(nèi)燃機(jī)主體的運(yùn)轉(zhuǎn)是否 為過渡狀態(tài)的過渡判定構(gòu)件。這樣，壓送單元控制構(gòu)件接收來自過渡 判定構(gòu)件的信號，在內(nèi)燃機(jī)主體的運(yùn)轉(zhuǎn)為過渡狀態(tài)時，對強(qiáng)制停止一 部分的燃料壓送單元的動作進(jìn)行解除，驅(qū)動所有的燃料壓送單元，進(jìn) 行針對共軌的燃料壓送動作。例如，在產(chǎn)生了使內(nèi)燃機(jī)主體的轉(zhuǎn)數(shù)急 劇上升的要求的情況下等的過渡時，應(yīng)該根據(jù)該要求，不受共軌內(nèi)壓 等的檢測值的限制，驅(qū)動所有的燃料壓送單元，進(jìn)行針對共軌的燃料 壓送動作。
再有，壓送單元控制構(gòu)件被構(gòu)成為，在切換所驅(qū)動的燃料壓送單 元的個數(shù)時，使用于進(jìn)行該切換判定的判定值具有延遲性。據(jù)此，能
現(xiàn)象，能夠維持燃料壓ii構(gòu)件的驅(qū)動動作的穩(wěn)定性:'、一 在此基礎(chǔ)上，具有上述各解決手段中的任意一項(xiàng)所記載的蓄壓式
燃料噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)也是本發(fā)明的技術(shù)思想的范疇。 發(fā)明效果
在本發(fā)明中，因?yàn)橐种屏酥睾献饔糜诎l(fā)動機(jī)的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩 和作用于燃料泵的驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩而成的總負(fù)荷扭矩的變動，所以
驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩為極小的時刻大致一致。因此，即使以低轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行 怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，內(nèi)燃機(jī)也不會產(chǎn)生大的振動的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)在低轉(zhuǎn)數(shù)的 怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，據(jù)此，能夠謀求降低噪音以及削減燃料消耗。即，能夠充 分地發(fā)揮由于采用蓄壓式燃料噴射裝置而實(shí)現(xiàn)的在低轉(zhuǎn)數(shù)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn) 這樣的益處。
另外，相對于具有包含相互獨(dú)立的多個燃料壓送單元的燃料壓送構(gòu)件的蓄壓式燃料噴射裝置，在強(qiáng)制地停止一部分的燃料壓送系統(tǒng)， 謀求提高調(diào)節(jié)精度的情況下，可以以高精度將共軌內(nèi)壓維持在目標(biāo)壓 力，其結(jié)果為，能夠恰當(dāng)?shù)乜刂苼碜匀剂蠂娚溟y的燃料噴射量。


圖l是表示有關(guān)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的蓄壓式燃料噴射裝置的圖。
圖2是用于決定燃料噴射量的控制框圖。
圖3是模式地表示高壓泵以及連接著該高壓泵的低壓泵以及共軌 的概略構(gòu)成的圖。
圖4是用波形Wl表示在從高壓泵的各泵室組進(jìn)行燃料壓送動作 的狀態(tài)下，作用于泵驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩的變動，用波形W2表示在僅 僅從第二泵室組進(jìn)行燃料壓送動作的狀態(tài)下，作用于泵驅(qū)動軸的負(fù)荷 扭矩的變動的圖。
圖5是用波形W3表示作用于發(fā)動機(jī)主體的曲軸的負(fù)荷扭矩變動 波形，用波形W2表示在僅僅從第二泵室組進(jìn)行燃料壓送動作的狀態(tài) 下，作用于泵驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩的變動，用波形W4表示總負(fù)荷扭矩 的變動的圖。
圖6是表示有關(guān)第二實(shí)施方式的蓄壓式燃料噴射裝置的圖。
圖7是表示用于對兩執(zhí)行器驅(qū)動狀態(tài)和單側(cè)執(zhí)行器驅(qū)動狀態(tài)進(jìn)行
切換的圖語的圖。
圖8是表示切換所驅(qū)動的泵室組的個數(shù)時的切換判定值的延遲性的圖。
圖9是表示在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)和發(fā)動機(jī)的振動振幅 的關(guān)系的一個例子的圖。 符號說明
1 噴射器(燃料噴射閥)
2 共軌
8 高壓泵(燃料泵或者燃料壓送構(gòu)件) 8A第一泵室組(第一組或者燃料壓送單元)200910170517.4
說明書第9/19頁
81 第一泵機(jī)構(gòu)
81a第一泵室(壓送室)
82 第二泵機(jī)構(gòu)
82a第二泵室(壓送室)
83 第三泵才幾構(gòu)
83a第三泵室(壓送室)
8B第二泵室組(第二組或者燃料壓送單元)
84 第四泵才幾構(gòu)
84a第四泵室(壓送室)
85 第五泵才幾構(gòu)
85a第五泵室(壓送室)
86 笫六泵機(jī)構(gòu)
86a第六泵室(壓送室)
88, 89執(zhí)行器(壓送量控制機(jī)構(gòu))
12 控制器
12A指令轉(zhuǎn)數(shù)算出構(gòu)件 12B噴射量演算構(gòu)件 12C轉(zhuǎn)數(shù)算出構(gòu)件 12D執(zhí)行器控制構(gòu)件 112控制器
112D 壓送單元控制構(gòu)件
112E 過渡判定構(gòu)件
E 發(fā)動機(jī)主體(內(nèi)燃機(jī)主體)
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。 〈第一實(shí)施方式〉
在第一實(shí)施方式中，對將本發(fā)明應(yīng)用在6汽缸船舶用柴油發(fā)動機(jī) 中的情況進(jìn)行說明。
-燃料噴射裝置的構(gòu)成說明-首先，對在有關(guān)第一實(shí)施方式的應(yīng)用在發(fā)動機(jī)中的燃料噴射裝置
的整體構(gòu)成進(jìn)行說明。圖1是表示6汽缸船舶用柴油發(fā)動機(jī)所具有的 蓄壓式燃料噴射裝置的圖。
該蓄壓式燃料噴射裝置具有與柴油發(fā)動機(jī)(下面簡稱發(fā)動機(jī))的 各汽缸對應(yīng)地安裝的多個燃料噴射閥(下稱噴射器)1, 1，…、蓄壓 比較高的壓力(共軌內(nèi)壓例如lOOMPa)的高壓燃料的共軌2、作為 將從燃料箱4經(jīng)由低壓泵(進(jìn)給泵)6吸入的燃料加壓至高壓，并向 共軌2內(nèi)排出的燃料泵的高壓泵8 (本發(fā)明中也稱為燃料壓送構(gòu)件)、 電子控制上述噴射器l， 1，…以及高壓泵8的控制器(ECU) 12。
上述高壓泵8例如是所謂的柱塞式的供給用燃料供給泵，該泵由 發(fā)動機(jī)驅(qū)動，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等，將燃料升壓到預(yù)定的高壓，通過燃料 供給配管9，向共軌2供給。例如，該高壓泵8通過齒輪20 (在本發(fā) 明中稱為動力傳遞構(gòu)件)，可傳遞動力地連接在發(fā)動機(jī)的曲軸上。另外， 作為該動力傳遞構(gòu)件的其他的構(gòu)成，也可以或是在高壓泵8的驅(qū)動軸 以及發(fā)動機(jī)的曲軸上分別設(shè)置皮帶輪，將皮帶架設(shè)在該皮帶輪上，能 夠傳遞動力，或是在各軸上設(shè)置鏈輪，將鏈條架設(shè)在該鏈輪上，能夠 傳遞動力。
各噴射器l， 1，…安裝在與共軌2分別連通的燃料配管的下游端。 來自該噴射器1的燃料的噴射例如通過對一體地組裝到該噴射器的未 圖示出的噴射控制用電/f茲閥進(jìn)行通電以及停止通電(ON/OFF)來控 制。即，噴射器l在該噴射控制用電磁閥開閥期間，將由共軌2供給 的高壓燃料向發(fā)動機(jī)的燃燒室噴射。
另外，上述控制器12被輸入發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或發(fā)動機(jī)負(fù)荷等的各種發(fā) 動機(jī)信息，向上述噴射控制用電磁閥輸出控制信號，以便得到根據(jù)這 些信號所判斷的最佳的燃料噴射時期以及燃料噴射量。同時，控制器 12對高壓泵8輸出控制信號，以便相應(yīng)于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或發(fā)動機(jī)負(fù)荷， 使燃料噴射壓力達(dá)到最佳值。再有，在共軌2上安裝著用于檢測共軌 內(nèi)壓的壓力傳感器13,對從高壓泵8向共軌2排出的燃料排出量進(jìn)行 控制，以便該壓力傳感器13的信號相應(yīng)于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或發(fā)動機(jī)負(fù)荷，達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最佳值。
向各噴射器1的燃料供給動作是從共軌2開始通過構(gòu)成燃料流路 的一部分的分支管3進(jìn)行的。即，從燃料箱4經(jīng)由過濾器5，由低壓 泵6取出并被加壓到規(guī)定的吸入壓力的燃料通過燃料管7被輸送到高 壓泵8。然后，供給到該高壓泵8的燃料在被升壓到規(guī)定壓力的狀態(tài) 下，被儲存在共軌2,從共軌2向各噴射器1， 1，…供給。噴射器1 對應(yīng)發(fā)動機(jī)的型式(汽缸數(shù)，在第一實(shí)施方式中為6汽缸)，設(shè)置著多 個，通過控制器12的控制，以最佳的噴射時期，最佳的燃料噴射量， 將由共軌2供給的燃料噴射到對應(yīng)的燃燒室內(nèi)。因?yàn)閺膰娚淦?噴射 的燃料的噴射壓與儲存在共軌2內(nèi)的燃料的壓力大致相等，所以控制 燃料噴射壓就是控制共軌2內(nèi)的壓力。
另外，從分支管3供給到噴射器1的燃料中的沒有消耗到對燃燒 室的噴射中的燃料和共軌內(nèi)壓過度上升情況下的剩余燃料通過返回管 11返回到燃料箱4。
汽缸號以及曲軸角度的信息被輸入到作為電子控制單元的上述控
制器12中。該控制器12根據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，將預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)燃 料噴射條件(例如，目標(biāo)燃料噴射時期、目標(biāo)燃料噴射量、目標(biāo)共軌 內(nèi)壓)為函數(shù)來存儲，以便發(fā)動機(jī)輸出達(dá)到與運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相適應(yīng)的最佳 輸出，并且，對應(yīng)表示由各種傳感器所檢測到的當(dāng)前的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀 態(tài)的信號，通過演算求出目標(biāo)燃料噴射條件(即，噴射器l的燃料噴 射時刻以及噴射量)，對噴射器1的動作和共軌內(nèi)燃料壓力進(jìn)行控制， 以該條件進(jìn)行燃料噴射。
圖2是用于決定燃料噴射量的控制器12的控制框圖。如該圖2 所示，燃料噴射量的算出是指令轉(zhuǎn)數(shù)算出構(gòu)件12A接收用戶所操作的 調(diào)節(jié)器的開度信號，該指令轉(zhuǎn)數(shù)算出構(gòu)件12A算出與調(diào)節(jié)器的開度相 應(yīng)的指令轉(zhuǎn)數(shù)。然后，噴射量演算構(gòu)件12B演算燃料噴射量，使發(fā) 動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)成為該指令轉(zhuǎn)數(shù)。在發(fā)動機(jī)主體E的噴射器1中，以通過該 演算求得的燃料噴射量進(jìn)行燃料噴射動作，在該狀態(tài)下，轉(zhuǎn)數(shù)算出構(gòu) 件12C算出實(shí)際的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，對該實(shí)際的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)和上述指令轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行比較，修正(反饋控制)燃料噴射量，使該實(shí)際的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 接近指令轉(zhuǎn)數(shù)。
第一實(shí)施方式的特征在于發(fā)動機(jī)的曲軸和高壓泵8的驅(qū)動軸的連 接狀態(tài)。在說明該連接狀態(tài)之前，先說明上述高壓泵8的概略構(gòu)成。 -高壓泵8的i兌明醫(yī)
圖3是模式地表示高壓泵8的概略構(gòu)成以及針對該高壓泵8的低 壓泵6和共軌2的連接狀態(tài)的圖。如該圖3所示，本高壓泵8具有6 個泵機(jī)構(gòu)(第一泵機(jī)構(gòu)81-第6泵機(jī)構(gòu)86)。即，由6個釭和在該釭內(nèi) 往復(fù)移動的活塞構(gòu)成泵才幾構(gòu)81-86，在各個泵才幾構(gòu)81-86上分別形成泵 室(在本發(fā)明中所述的壓送室)(第一泵室81a-第6泵室86a)。
另外，這些泵機(jī)構(gòu)81-86以相互不同的時刻進(jìn)行燃料壓送動作。 具體地"i兌，在第一泵機(jī)構(gòu)81進(jìn)行了燃料壓送動作后，第四泵機(jī)構(gòu)84 進(jìn)行燃料壓送動作，此后，按照第二泵機(jī)構(gòu)82、第五泵機(jī)構(gòu)85、第三 泵機(jī)構(gòu)83、第六泵機(jī)構(gòu)86的順序進(jìn)行燃料壓送動作。在本高壓泵8 中，其構(gòu)成為，驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)數(shù)與發(fā)動機(jī)的曲軸的轉(zhuǎn)數(shù)一致，曲軸旋轉(zhuǎn) 一圈(高壓泵8的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)一圈360°),進(jìn)行6次燃料壓送動作。 換言之，其構(gòu)成為，曲軸每旋轉(zhuǎn)60V任意一個泵機(jī)構(gòu)81-86進(jìn)行一次 燃料壓送動作。
另外，這些六個泵機(jī)構(gòu)81-86凈皮分組為笫一泵室組8A以及第二泵 室組8B (在本發(fā)明中稱為燃料壓送單元)。具體地說，被分組成泵機(jī) 構(gòu)81-83為笫一泵室組8A (在本發(fā)明中稱為笫一組)，泵機(jī)構(gòu)84-86 為笫二泵室組8B (在本發(fā)明中稱為第二組)。因此，上述低壓泵6的 排出側(cè)配管61被分支為兩系統(tǒng)即第一低壓配管62以及第二低壓配管 63，第一低壓配管62被進(jìn)一步分支成與泵機(jī)構(gòu)81-83對應(yīng)的三根分支 配管62a、 62b、 62c，分別單獨(dú)與泵室81a-83a連接。同樣，第二低 壓配管63被分支成與泵機(jī)構(gòu)84-86對應(yīng)的三根分支配管63a、 63b、 63c,分別單獨(dú)與泵室84a-86a連接。另外，在各分支配管62a-62c和 63a-63c上，設(shè)置著用于防止燃料從泵室81a-86a向低壓泵6側(cè)逆流的 單向閥。各泵室81a-86a的排出側(cè)與每個組8A、 8B所具有的合流空
15間87、 87連接，各合流空間87、 87通過上述燃料供給配管9連接在 共軌2上。另外，在各泵室81a-86a的排出側(cè)，也設(shè)置用于防止燃料 從合流空間87、 87向泵室81a-86a逆流的單向閥。
另外，在上述第一低壓配管62以及第二低壓配管63上分別具有 第一排出量控制執(zhí)行器88以及第二排出量控制執(zhí)行器89 (在本發(fā)明 中所述的壓送量控制機(jī)構(gòu)。下面稱為第一執(zhí)行器、第二執(zhí)行器)。這些 執(zhí)行器88、 89具有自由出入低壓配管62、 63的針閥88a、 89a,通過 該4十閥88a、 89a的突出量，可改變4氐壓配管62、 63的開口面積，據(jù) 此，可以調(diào)整向泵室81a-86a的燃料供給量，調(diào)整共軌內(nèi)壓。即，共 軌內(nèi)壓變得越低，越增大低壓配管62、 63的開口面積，增大向泵室 81a-86a的燃料供給量，據(jù)此，將共軌內(nèi)壓提高到目標(biāo)壓力。
上述控制器12具有用于控制上述各執(zhí)行器88、 89的針閥突出量 的執(zhí)行器控制構(gòu)件12D(參照圖1)。例如，該執(zhí)行器控制構(gòu)件12D接 收來自上述壓力傳感器13的共軌內(nèi)壓信號，在該共軌內(nèi)壓大幅低于目 標(biāo)值的情況下，驅(qū)動兩執(zhí)行器88、 89,減小針閥突出量，據(jù)此，使低 壓配管62、 63的開口面積擴(kuò)大。另外，象在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時等那樣，在發(fā) 動機(jī)主體E所需求的燃料噴射量少且共軌內(nèi)壓達(dá)到目標(biāo)值的情況下， 停止對第一執(zhí)行器88的驅(qū)動，即，使針閥突出量為最大，完全關(guān)閉第 一低壓配管62。在該狀態(tài)下，僅僅控制第二執(zhí)行器89的驅(qū)動，調(diào)整 該第二執(zhí)行器89的針閥突出量。即，成為僅僅進(jìn)行來自由泵機(jī)構(gòu)84-86 構(gòu)成的第二泵室組8B的燃料壓送動作的狀態(tài)。
-發(fā)動機(jī)主體E的曲軸和高壓泵8的驅(qū)動軸的連接狀態(tài)-
接著，對發(fā)動機(jī)主體E的曲軸和高壓泵8的驅(qū)動軸的連接狀態(tài)進(jìn) -f亍說明。在第一實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)主體E的曲軸和高壓泵8的驅(qū)動 軸的旋轉(zhuǎn)方向的相位成為可以實(shí)現(xiàn)下述狀態(tài)的連接狀態(tài)。
即，各軸彼此的旋轉(zhuǎn)相位被對合成在僅進(jìn)行來自上述第二泵室組 8B的燃料壓送動作的狀態(tài)下，作用于高壓泵8的驅(qū)動軸上的負(fù)荷扭矩 為極小的時刻和作用于發(fā)動機(jī)主體E的曲軸上的負(fù)荷扭矩為極大的時 刻大致一致，并且，作用于高壓泵8的驅(qū)動軸上的負(fù)荷扭矩為極大的
16時刻和作用于發(fā)動機(jī)主體的曲軸的負(fù)荷扭矩為極小的時刻大致一致， 并被連接(如上述的通過齒輪或者皮帶進(jìn)行的連接)。
使用圖4以及圖5具體說明。這些圖的橫軸是發(fā)動機(jī)主體E的曲 軸的旋轉(zhuǎn)角度，縱軸表示作用于各軸的負(fù)荷扭矩。這樣，圖4表示在 從高壓泵8的各泵室組8A、 8B進(jìn)行燃料壓送動作的狀態(tài)下的作用于 泵驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩的變動(圖中的波形Wl),以及在僅僅從第二泵 室組8B進(jìn)行燃料壓送動作的狀態(tài)下的作用于泵驅(qū)動軸的負(fù)荷扭矩的 變動(圖中的波形W2)。
如上所述，在高壓泵8的通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(從兩泵室組8A、 8B進(jìn)行 燃料壓送動作的狀態(tài))，因?yàn)榍S旋轉(zhuǎn)一圏(高壓泵8的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)一 圏3600)，進(jìn)行6次燃料壓送動作，所以如圖4中的波形Wl所示， 作用于高壓泵8的驅(qū)動軸上的負(fù)荷扭矩以每旋轉(zhuǎn)角度60°的周期變 動。換言之，在由4沖程發(fā)動機(jī)構(gòu)成的發(fā)動機(jī)主體E的進(jìn)氣、壓縮、 膨脹、排氣一個循環(huán)期間(曲軸的旋轉(zhuǎn)角度720 °之間)，進(jìn)行12次 燃料壓送動作，該負(fù)荷扭矩在該1個循環(huán)中以12次的周期變動。在這 里，負(fù)荷扭矩為極大的時刻是從任意一個泵室開始燃料壓送的時點(diǎn)(例
如在圖4中的點(diǎn)H1)。另外，在從一個泵室開始燃料壓送的時點(diǎn)和接 著從進(jìn)行壓送行程的泵室開始燃料壓送的時點(diǎn)的中間的時刻，負(fù)荷扭 矩為極小(例如在圖4中的點(diǎn)Ll)。
另一方面，在通過上述執(zhí)行器控制構(gòu)件12D的控制，進(jìn)行僅僅從 第二泵室組8B的燃料壓送動作的狀態(tài)下，因?yàn)榍S旋轉(zhuǎn)一圈(高壓 泵8的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)一圏360°)，進(jìn)行三次燃料壓送動作，所以如圖4 中的波形W2所示，作用于高壓泵8的驅(qū)動軸上的負(fù)載扭矩以每旋轉(zhuǎn) 角度120 o的周期變動。即，該負(fù)荷扭矩在發(fā)動機(jī)主體E的一個循環(huán) 中以六次的周期變動。在這里，負(fù)荷扭矩為極大的時刻是從任意一個 泵室(泵室84a-86a中的任意一個)開始燃料壓送的時點(diǎn)(例如在圖 4中的點(diǎn)H2)。另外，在從一個泵室開始燃料壓送的時點(diǎn)和接著從進(jìn) 行壓送行程的泵室開始燃料壓送的時點(diǎn)的中間的時刻，負(fù)荷扭矩為極 小(例如在圖4中的點(diǎn)L2)。這樣，在第一實(shí)施方式中，各軸彼此的旋轉(zhuǎn)相位被對合成在僅進(jìn)
行來自該第二泵室組8B的燃料壓送動作的狀態(tài)下的負(fù)荷扭矩變動波 形W2如圖5所示，相對于作用于發(fā)動機(jī)主體E的曲軸的負(fù)荷扭矩變 動波形(在圖5中的波形W3)在同周期為相反相位，并被連接。換 言之，各軸彼此的旋轉(zhuǎn)相位被對合成在僅進(jìn)行來自該第二泵室組8B 的燃料壓送動作的狀態(tài)下，高壓泵8的負(fù)荷扭矩變動周期與發(fā)動機(jī)主 體E的負(fù)荷扭矩變動周期一致，作用于高壓泵8的驅(qū)動軸上的負(fù)荷扭 矩為極小的時刻(L2 )和作用于發(fā)動機(jī)主體E的曲軸上的負(fù)荷扭矩為 極大的時刻(H3) —致，作用于高壓泵8的驅(qū)動軸上的負(fù)荷扭矩為極 大(H2 )的時刻和作用于發(fā)動機(jī)主體E的曲軸上的負(fù)荷扭矩為極小的 時刻(L3)大致一致，并被連接。
具體地說，作用于發(fā)動機(jī)主體E的曲軸上的負(fù)荷扭矩在任意一個 汽缸的壓縮行程結(jié)束的時點(diǎn)為極大。另外，在一個汽缸的壓縮行程結(jié) 束的時點(diǎn)和接著進(jìn)行壓縮行程的汽缸的壓縮行程結(jié)束的時點(diǎn)的中間的 時刻，該負(fù)荷扭矩為極小。因此，各軸彼此的旋轉(zhuǎn)相位凈皮對合成在發(fā) 動機(jī)主體E的任意一個汽缸的壓縮行程結(jié)束的時點(diǎn)和作用于上述高壓 泵8的驅(qū)動軸上的負(fù)荷扭矩為極小的時刻(一個泵室的開始燃料壓送 的時點(diǎn)和接著進(jìn)行壓送行程的泵室的開始燃料壓送的時點(diǎn)的中間的時 刻)一致，并且，作用于發(fā)動機(jī)主體E的曲軸上的負(fù)荷扭矩為極小的 時點(diǎn)( 一個汽缸的壓縮行程結(jié)束的時點(diǎn)和接著進(jìn)行壓縮行程的汽缸的 壓縮行程結(jié)束的時點(diǎn)的中間的時刻)和從任意一個泵室(泵室84a-86a 中的任意一個)開始燃料壓送的時點(diǎn)一致，并被連接。
因此，作用于發(fā)動機(jī)的曲軸的負(fù)荷扭矩和作用于高壓泵8的驅(qū)動 軸上的負(fù)荷扭矩重合而成的總負(fù)荷扭矩的變動(在圖5中的波形W4) 由于上述波形W2、 W3相抵而被抑制，其結(jié)果為，可以大幅地抑制發(fā) 動機(jī)的振動。
象這樣，在第一實(shí)施方式中，即使是以低轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā) 動機(jī)也不會產(chǎn)生大的振動，通過實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)數(shù)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠謀求降 低噪音和削減燃料消耗。即，能夠充分地發(fā)揮由于采用蓄壓式燃料噴
18射裝置而實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)數(shù)地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)這樣的益處。
特別是，在第一實(shí)施方式中，因?yàn)槭峭Ｖ贡脵C(jī)構(gòu)81-86中的一半， 所以與驅(qū)動所有的泵機(jī)構(gòu)81-86的情況相比，可以增大作用于泵驅(qū)動 軸上的負(fù)荷扭矩的變動幅度(波形W2比圖4中的波形Wl的振幅大)， 據(jù)此，可以將該負(fù)荷扭矩的變動幅度擴(kuò)大到與作用于發(fā)動機(jī)主體E的 曲軸上的負(fù)荷扭矩的變動幅度相同的程度，可以有效地抑制總負(fù)荷扭 矩的變動。
〈第二實(shí)施方式〉
在第二實(shí)施方式中，對將本發(fā)明應(yīng)用在6汽缸船舶用柴油發(fā)動機(jī) 的燃料供給系統(tǒng)中所具有的蓄壓式燃料噴射裝置中的情況進(jìn)行說明。 另外，因?yàn)槌率龅狞c(diǎn)之外，與第一實(shí)施方式相同，所以對于相同的 構(gòu)成要素付與相同的參照符號，主要說明不同之處。
圖6是表示有關(guān)第二實(shí)施方式的6汽缸船舶用柴油發(fā)動機(jī)所具有 的蓄壓式燃料噴射裝置。第二實(shí)施方式的特征在于，可根據(jù)發(fā)動機(jī)主 體E的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，切換高壓泵8的驅(qū)動狀態(tài)。
因此，第二實(shí)施方式的控制器112替代第一實(shí)施方式的控制器12 的執(zhí)行器控制構(gòu)件12D,具有用于控制泵室組8A、 8B的燃料壓送動 作的壓送單元控制構(gòu)件112D和過渡判定構(gòu)件112E。
該壓送單元控制構(gòu)件112D對使第一泵室組8A以及第二泵室組 8B這兩者驅(qū)動的情況，和強(qiáng)制地停止第一泵室組8A，僅使第二泵室 組8B驅(qū)動的情況進(jìn)行切換。
具體地說，壓送單元控制構(gòu)件112D控制上述各執(zhí)行器88、 89的 針閥突出量。這樣，在通過使該針閥突出量減小來擴(kuò)大低壓配管62、 63的開口面積的情況下，增大從該泵室組的燃料壓送，相反，在通過 使針閥突出量增大來縮小低壓配管62、 63的開口面積的情況下，減少 從該泵室組的燃料壓送。另外，在使針閥突出量為最大的情況下，低 壓配管62、 63為全關(guān)閉狀態(tài)，為沒有從該泵室組壓送燃料的狀態(tài)，即， 成為停止該泵室組的驅(qū)動的狀態(tài)。
更具體地說，壓送單元控制構(gòu)件112D接收發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)信號和燃料噴射量信號等，例如在發(fā)動機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，在只有驅(qū)動兩者的泵
室組8A、 8B，才能得到發(fā)動機(jī)主體E的燃料需求量的情況下，驅(qū)動 兩者的泵室組8A、 8B，進(jìn)行針對共軌2的燃料壓送動作(下面稱為 兩執(zhí)行器驅(qū)動狀態(tài))。對此，例如在發(fā)動機(jī)的低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，在僅驅(qū)動一 方的第二泵室組8B即可得到發(fā)動機(jī)的需要燃料壓送量的情況下，強(qiáng) 制地停止第一泵室組8A (使第一執(zhí)行器88的針閥突出量為最大，使 第一低壓配管62全關(guān)閉下面稱為單側(cè)執(zhí)行器驅(qū)動狀態(tài))。據(jù)此，僅 通過第二泵室組8B，進(jìn)行針對共軌2的燃料壓送動作。
象這樣在僅通過一方的笫二泵室組8B，進(jìn)行針對共軌2的燃料壓 送動作的情況下，與使這兩者的泵室組8A、 8B驅(qū)動的情況相比，能 夠謀求提高調(diào)節(jié)精度。例如，若使用第一.二泵室組這兩者的情況下的 泵最大排出量為101/min，為將泵排出量從0控制到最大值，需要將 電流從0變更到2A，則泵的控制分解能力為51/min/A。在僅使用第 二泵室組的情況下，泵最大排出量雖然為51/min為1/2，但將泵排出 量從O控制到最大值的電流沒有從O變化到2A，其結(jié)果為，泵控制分 解能力為2.51/min/A為1/2。即，因?yàn)橄鄬τ趫?zhí)行器驅(qū)動電流的排出 量變化為一半，所以能夠提高控制分解能力，能夠謀求提高調(diào)節(jié)精度。
圖7是表示根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)以及燃料噴射量，用于對上述兩執(zhí)行 器驅(qū)動狀態(tài)和單側(cè)執(zhí)行器驅(qū)動狀態(tài)進(jìn)行切換的圖i脊。在該圖鐠中的區(qū) 域A (標(biāo)注斜虛線的區(qū)域)表示成為兩執(zhí)行器驅(qū)動狀態(tài)的區(qū)域(2執(zhí) 行器區(qū)域)，區(qū)域B (標(biāo)注斜單點(diǎn)劃線的區(qū)域)表示單側(cè)執(zhí)行器驅(qū)動狀 態(tài)(僅驅(qū)動第二執(zhí)行器89的狀態(tài)1執(zhí)行器區(qū)域)。象這樣，根據(jù)發(fā) 動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)以及燃料噴射量，對兩執(zhí)行器驅(qū)動狀態(tài)和單側(cè)執(zhí)行器驅(qū)動狀 態(tài)進(jìn)行切換。
另外，如圖8所示，在壓送單元控制構(gòu)件112D切換所驅(qū)動的泵 室組8A、 8B的個數(shù)時，使用于進(jìn)行該切換判定的判定值具有延遲性。 在該圖8中，是對兩執(zhí)行器區(qū)域標(biāo)注斜虛線，對l執(zhí)行器區(qū)域標(biāo)注斜 單點(diǎn)劃線。
象這樣通過使上述判定值具有延遲性，能夠避免頻繁地產(chǎn)生切換
20泵室組8A、 8B的驅(qū)動個數(shù)的動作的不規(guī)則振動現(xiàn)象，能夠維持高壓 泵8的驅(qū)動動作的穩(wěn)定性。另外，在第二實(shí)施方式中，將在單側(cè)執(zhí)行 器驅(qū)動狀態(tài)下的延遲寬度(圖8中的寬度B1)設(shè)定為在兩執(zhí)行器驅(qū)動 狀態(tài)下的延遲寬度(圖8中的寬度Al)的大約一半。據(jù)此，能夠謀求 提高控制精度。
另外，如上所述，控制器112具有過渡判定構(gòu)件112E，能夠通過 來自該過渡判定構(gòu)件112E的信號，強(qiáng)制地停止壓送單元控制構(gòu)件 112D的控制。具體地說，例如，過渡判定構(gòu)件112E能夠檢測調(diào)節(jié)器 開度急劇增大的情況(產(chǎn)生了使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)急劇上述的要求的情況)， 從而判定發(fā)動機(jī)主體E的運(yùn)轉(zhuǎn)是否處于過渡狀態(tài)。這樣，接收了來自 該過渡判定構(gòu)件112E的過渡判定信號的壓送單元控制構(gòu)件112D解除 了強(qiáng)制地使一部分的泵室組停止的上述動作，使兩者的泵室組8A、 8B 一體驅(qū)動，進(jìn)行針對共軌2的燃料壓送動作。據(jù)此，能夠迅速地對應(yīng) 上述要求(使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)急劇上升的要求)。 〈其他的實(shí)施方式〉
在上面說明的實(shí)施方式中，對將本發(fā)明應(yīng)用在6汽缸船舶用柴油 發(fā)動機(jī)中的情況進(jìn)行了說明。本發(fā)明并非僅限于此，也可以應(yīng)用到4 汽缸船舶用柴油發(fā)動機(jī)等各種形式的發(fā)動機(jī)中。另外，并非僅限于船 舶用發(fā)動機(jī)，也可以應(yīng)用到車輛用等的用于其他用途的發(fā)動機(jī)中。
另外，在上述實(shí)施方式中，在發(fā)動機(jī)主體E所要求的燃料噴射量 少，且共軌內(nèi)壓達(dá)到目標(biāo)值的情況下，停止第一執(zhí)行器88的驅(qū)動，僅 驅(qū)動第二執(zhí)行器89，僅進(jìn)行來自第二泵室組8B的燃料壓送動作，但 是，也可以根據(jù)其他的條件(例如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或冷卻水溫度等)，僅進(jìn) 行來自第二泵室組8B的燃料壓送動作。
再有，在上述實(shí)施方式中，對將泵機(jī)構(gòu)81-86分成2個組，使其 具有兩個執(zhí)行器88、 89的泵機(jī)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是，也可以構(gòu)成為， 將泵機(jī)構(gòu)分成3個以上的組，使之具有3個以上的執(zhí)行器，通過有選 擇地僅使這些中的一部分的執(zhí)行器進(jìn)行驅(qū)動，來抑制總負(fù)荷扭矩的變 動和提高調(diào)節(jié)精度。另外，本發(fā)明不脫離其精神或者主要的特征，能夠以其他的各種 形式實(shí)施。因此，上述實(shí)施例只不過是所有的點(diǎn)上的單純的舉例，而 不是限定性的解釋。本發(fā)明的范圍是權(quán)利要求所示的范圍，對說明書 正文沒有任何限制。再有，屬于與權(quán)利要求范圍等同范圍的變形或變 更都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
另外，該申請要求以曰本2004年7月12日申請的特愿 2004-204351號以及特愿2004-204352號為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán)。這些內(nèi)容由 于被提及，所以被納入本申請。另外，本說明書所引用的文獻(xiàn)由于被 提及，所以其全部被具體地納入。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
本發(fā)明適合6汽缸船舶用柴油發(fā)動機(jī)和4汽缸船舶用柴油發(fā)動機(jī) 等各種形式的發(fā)動機(jī)。另外，并非僅限于船舶用發(fā)動機(jī)，也可以適合 車輛用等的用于其他用途的發(fā)動機(jī)。
2權(quán)利要求
1.一種蓄壓式燃料噴射裝置，該裝置具有壓送燃料的燃料壓送構(gòu)件、儲存由該燃料壓送構(gòu)件壓送的燃料的共軌、將由該共軌供給的燃料向內(nèi)燃機(jī)主體的燃燒室噴射的燃料噴射閥，其特征在于，上述燃料壓送構(gòu)件具有包括相互獨(dú)立的壓送路徑的多個燃料壓送單元，另外，具有壓送單元控制構(gòu)件，該控制構(gòu)件在上述內(nèi)燃機(jī)主體的燃料要求量為規(guī)定量以下時，強(qiáng)制停止一部分的燃料壓送單元，僅通過其余的燃料壓送單元，進(jìn)行針對共軌的燃料壓送動作，判定內(nèi)燃機(jī)主體的運(yùn)轉(zhuǎn)是否為產(chǎn)生了使其轉(zhuǎn)數(shù)急劇上升的要求的過渡狀態(tài)的過渡判定構(gòu)件，壓送單元控制構(gòu)件接收來自過渡判定構(gòu)件的信號，在內(nèi)燃機(jī)主體的運(yùn)轉(zhuǎn)為產(chǎn)生了使其轉(zhuǎn)數(shù)急劇上升的要求的過渡狀態(tài)時，對強(qiáng)制停止一部分的燃料壓送單元的動作進(jìn)行解除，驅(qū)動所有的燃料壓送單元，進(jìn)行針對共軌的燃料壓送動作。
2. 如權(quán)利要求l所述的蓄壓式燃料噴射裝置，其特征在于， 壓送單元控制構(gòu)件被構(gòu)成為，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)主體的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)以及燃料噴射閥的燃料噴射量，對驅(qū)動所有的燃料壓送單元的動作和強(qiáng)制停 止一部分的燃料壓送單元的動作進(jìn)行切換。
3. 如權(quán)利要求l所述的蓄壓式燃料噴射裝置，其特征在于， 壓送單元控制構(gòu)件被構(gòu)成為，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)主體的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)以及燃料噴射閥的發(fā)動機(jī)輸出扭矩，對驅(qū)動所有的燃料壓送單元的動作和強(qiáng) 制停止一部分的燃料壓送單元的動作進(jìn)行切換。
4. 如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的蓄壓式燃料噴射裝置，其 特征在于，壓送單元控制構(gòu)件被構(gòu)成為，在切換所驅(qū)動的燃料壓送單元的個 數(shù)時，使用于進(jìn)行該切換判定的判定值具有延遲性。
5. —種內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，具有權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的蓄壓式燃料噴射裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蓄壓式燃料噴射裝置以及具有該蓄壓式燃料噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)，在一個實(shí)施方式中，在具有共軌式燃料噴射裝置的發(fā)動機(jī)中的燃料壓送用的高壓泵(8)中具有兩個執(zhí)行器(88、89)。通過停止這些執(zhí)行器(88、89)中的一方(88)，僅僅進(jìn)行來自另一方(89)的燃料壓送動作，使作用在發(fā)動機(jī)的曲軸上的負(fù)荷扭矩為極大的時刻與作用在高壓泵(8)的驅(qū)動軸上的負(fù)荷扭矩為極小的時刻一致。
文檔編號F02M39/02GK101649795SQ20091017051
公開日2010年2月17日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月12日
發(fā)明者古東文哉, 大谷知廣, 鹽見秀雄, 足立仁 申請人:洋馬株式會社