CN100395446C - 共轨式燃料喷射装置 - Google Patents

Abstract

通过在由增压机构(51)的增压刚开始之前，使各气缸的增压控制阀(58)在与喷射控制阀(43)的开阀时间不重叠的时间开阀，并且，使增压控制阀(58)的开阀时间逐渐增加，可以防止增压开始时增压机构(51)的燃料消耗量急剧增加的情况。

Description

共轨式燃料喷射装置

技术领域

本发明涉及共轨式燃料喷射装置，特别是通过用增压机构对由公共油轨供给的高压燃料进行增压，可以控制燃料的喷射压力波形的增压型的共轨式喷射装置。

背景技术

将由供油泵加压输送的高压燃料在公共油轨中保持压力，在对应于发动机运行状态的规定时间，从燃料喷射阀向发动机的缸内进行喷射的共轨式燃料喷射装置正在实用化。由于这种燃料喷射装置可以独立控制喷射压力和喷射时间，所以正成为车辆用柴油发动机的主流，但例如由于喷射压力波形为大致矩形，所以初期喷射量多等，在降低NOx和降低燃烧噪音这方面，还有改善的余地。

由此，作为可以控制喷射压力波形的燃料喷射装置，开发了增压型的共轨式燃料喷射装置，例如，在未审查日本专利公报No.2002-364484(下面称为专利文献1)中被公开。在这种燃料喷射装置中，以通过增压机构对由公共油轨提供的燃料进行增压的方式构成，通过任意设定有无由增压机构的增压和工作时间，可以控制燃料的喷射压力波形。由增压机构的增压利用增压活塞进行，通过排除作为反压力作用在增压活塞上的燃料压力，使增压活塞工作，对燃料进行加压。

上述由增压机构的增压，在仅通过公共油轨压力不能实现所要求的向缸内的燃料喷射压力的情况下进行实施，具体说按图3所示的对应图，在随着油门踏板操作量(要求负荷)或发动机旋转速度的增加，目标喷射压力增加时，根据在图4所示的对应图中设置的增压标志，开始由增压机构的增压。在例如车辆低速运行时，接受发动机负荷和旋转速度低而设定比较低的目标喷射压力，使增压机构停止而直接实施燃料喷射，另一方面，当为了从该状态加速而踩踏油门踏板时，如图13的时间图所示，接受要求负荷的急速增加而目标喷射压力增加，为了实现该目标喷射压力，增压机构开始增压。

但是，对增压活塞的燃料压力的排除，由于与除了燃料喷射以外的、加压燃料的消耗有关系，所以随着增压机构的增压开始，加压燃料的消耗量大幅度增加，为了保持规定的公共油轨压力，必然供油泵的燃料喷出量急剧增加。其结果，如图13所示，产生在对应于增压机构的工作和停止而加压燃料的消耗量急剧变化时，供油泵的燃料喷出量(驱动负荷)急剧变化的情况，从而具有以下问题，即，驱动供油泵的发动机上产生扭矩冲击和旋转变化，而使运转性能降低。

此外，由于发动机具有对应于燃料喷射压力而使燃烧状态变化，进而使燃烧声音变化的特性，所以还存在如果如上述那样对应于油门踏板的踩入量而目标喷射压力急剧变化，则燃烧声音也急剧变化而使驾驶员感到不适的问题。

发明内容

本发明是为了解决这样的问题进行的发明，提供一种共轨式燃料喷射装置，其可以抑制由增压机构的工作和停止引起的扭矩冲击和旋转变化，实现良好的运转性能，同时可以预先防止随着发动机的运转区域的切换，燃烧声音与燃料喷射压力一起产生急剧变化，而使驾驶员感到不适的情况。

为了实现上述目的，本发明提供一种共轨式燃料喷射装置，其具有：公共油轨，其储存利用加压泵被加压的燃料；燃料喷射阀，其将储存于上述公共油轨中的燃料喷射到发动机的缸内；以及增压机构，其通过导入来自于上述公共油轨的燃料来驱动增压活塞，对来自于上述公共油轨的燃料再加压，以可以使燃料喷射压力任意地增压，其特征在于，还具有控制单元，其在上述增压机构的工作和停止的至少一个动作切换时，使上述加压泵的燃料喷出量缓慢变化。

此外，作为具体的一个例子，在上述共轨式燃料喷射装置中，上述公共油轨的目标燃油轨压力可以控制，上述控制单元具有：燃油轨压力斜坡控制单元，其在随着上述增压机构的工作和停止中至少一个而切换上述目标燃油轨压力时，进行使上述目标燃油轨压力从切换前的值向切换后的值连续的控制；以及增压延时控制单元，其在由上述燃油轨压力斜坡控制单元的目标燃油轨压力切换开始时，使上述目标燃油轨压力的切换开始要求时间延迟规定的延时时间，再使上述增压机构工作或停止。

因此，通过加压泵使加压的燃料储存在公共油轨中，储存的燃料通过燃料喷射阀喷射到发动机的缸内。在要求超过公共油轨压力的高燃料喷射压力时，增压机构工作，喷射被增压的燃料，同时在增压机构工作时，为了抑制过剩的增压，公共油轨的目标燃油轨压力被控制在减少侧。

在伴随增压机构的工作或停止而目标燃油轨压力切换时，由于利用燃油轨压力斜坡控制单元，进行使目标燃油轨压力从切换前的值到切换后的值连续的控制，所以实际燃油轨压力也缓慢变化，可以抑制增压后的燃料喷射压力的急剧变化，进而抑制燃烧状态的急剧变化。

此外，使目标燃油轨压力反映在实际燃油轨压力上会发生响应延迟，但由于利用增压延时控制单元，对目标燃油轨压力的切换开始延迟延时时间，再使增压机构工作或停止，所以在实际燃油轨压力接近目标燃油轨压力的适当时刻开始或中止燃料增压，避免燃料喷射压力的暂时的急剧增加或急剧减少。其结果，可以防止NOx和烟度的急剧增加，改善发动机的排放气体特性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的共轨式燃料喷射装置的整体结构图。

图2是表示增压机构的工作时间与喷射压力波形的关系的图。

图3是表示用于设定目标喷射压力的对应图的图。

图4是表示用于设置增压标志的对应图的图。

图5是表示ECU执行的模式切换程序的流程图。

图6是表示第1实施方式的增压延时控制和燃油轨压力斜坡控制的执行状况的时间图。

图7是表示第2实施方式的空开阀控制的执行状况的时间图。

图8是表示空开阀控制中的对燃料喷射的增压状况的时间图。

图9是表示第3实施方式的增压时间控制和第4实施方式的增压时间控制的执行状况的时间图。

图10是表示增压时间控制中的对燃料喷射的增压状况的时间图。

图11是表示增压时间控制中的对燃料喷射的增压状况的时间图。

图12是表示将增压时间控制和增压时间控制合并使用时的对燃料喷射的增压状况的时间图。

图13是表示现有技术的增压机构的工作状况的时间图。

具体实施方式

[第1实施方式]

下面，对将本发明具体应用在车辆用发动机的共轨式燃料喷射装置中的第1实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式的共轨式燃料喷射装置的整体结构图。设置在车辆上的燃料箱1通过箱燃料通路2与供给泵3连接，供给泵3通过供给燃料通路6，与具有过滤器4和电磁式燃料供给量调整阀5的供油泵7(加压泵)连接。供油泵7通过具有止回阀8的一对供给燃料通路9，与公共油轨10连接。图中供给泵3和供油泵7分开表示，但实际中的这些泵3、7为一体化，通过共用的驱动轴11，利用未图示的发动机进行驱动。

燃料箱1内的燃料利用供给泵3被吸起，经过箱燃料通路2和供给燃料通路6提供给供油泵7，利用供油泵7再加压后，经过供给燃料通路9提供给公共油轨10。对应于燃料供给量调整阀5的开度，限制供油泵7的燃料吸入量，与此相对应控制供油泵7的燃料喷出量，调整公共油轨10内的燃料压力。

设置在发动机的各气缸上的燃料喷射阀21分别通过公共油轨燃料通路22连接到公共油轨10上，燃料喷射阀21以前端(下侧)临近各气缸的缸内的姿态进行配置。燃料喷射阀21的结构大致被分为：燃料喷射机构31，其控制向发动机的缸内的燃料喷射；以及增压机构51，其事先对向燃料喷射机构31供给的燃料进行增压。

首先，对燃料喷射机构31的结构进行说明，在燃料喷射阀21的主体21a上，从前端侧连续形成喷孔部32、燃料积存部33、弹簧室34、压力室35。在喷孔部32和燃料积存部33内配置针阀36的端部36a，在弹簧室34内配置针阀36的缘部36b，在压力室35内配置针阀36的活塞部36c，这些端部36a、缘部36b、活塞部36c分别组合而形成。在弹簧室34内，弹簧37安装在针阀36的缘部36b的上表面与弹簧室34的上壁之间，利用该弹簧37的预紧力，针阀36被向下方预紧。

上述公共油轨燃料通路22与在燃料喷射阀21的主体21a内形成的燃料供给通路38的一端连接，在燃料供给通路38上设置止回阀39。燃料供给通路38的另一端与燃料喷射机构31的燃料积存部33连接，来自于公共油轨燃料通路22的燃料经过燃料供给通路38和燃料积存部33导到喷孔部32。

具有节流孔(orifice)40的压力通路41的一端被连接在燃料供给通路38的止回阀39的下游侧(燃料积存部33侧)的部位上，压力通路41的另一端与上述压力室35的上部连接。因此，燃料供给通路38的燃料压力经过压力通路41，作为反压力作用于位于压力室35内的针阀36的活塞部36c的上表面上，另一方面，针阀36中，燃料积存部33的部位上作用向上的燃料压力。由于作用于针阀36的活塞部36c的上表面上的燃料压力和弹簧37的预紧力的合力超过作用于燃料积存部33上的燃料压力，所以针阀36被向下方预紧，保持将端部36a压靠在喷孔部32上的关阀状态。

电磁式喷射控制阀43通过节流孔42被连接到压力室35的上部，喷射控制阀43通过返回通路44与上述燃料箱1连接。随着喷射控制阀43的开阀，压力室35内的上部的燃料经返回通路44被回收到燃料箱1中，由于作为反压力作用于针阀36的活塞部36c的上表面的燃料压力急剧减小，所以上述燃料压力的大小关系产生逆转，针阀36被向上预紧，切换到开阀状态。

另一方面，增压机构51设置在燃料喷射机构31的上侧。在燃料喷射阀21的主体21a上形成增压机构51的油缸52，在油缸52内以可以上下移动的方式配置增压活塞53，利用弹簧60向上方预紧。增压活塞53由上侧的大径部53a和下侧的小径部53b组成，油缸52内，利用增压活塞53的大径部53a划分成上侧油缸室52a和下侧油缸室52b，同时增压活塞53的小径部53b的下侧被划分成加压室52c。

上述燃料供给通路38的止回阀39的上流侧的部位，通过上侧供给通路54与上侧油缸室52a连接，同时通过具有节流孔55的下侧供给通路56与下侧油缸室52b连接，燃料被分别导入到油缸52a、52b内。此外，燃料供给通路38的止回阀39的下流侧的部位，通过加压通路57连接在加压室52c上，燃料也被导入到加压室52c内。由于作为反压力作用于增压活塞53的大径部53a的下表面的燃料压力和弹簧60的预紧力的合力超过作用于大径部53a的上表面的燃料压力，所以增压活塞53被向上预紧，使加压室52c保持最大容积。

电磁式的增压控制阀58被连接在增压机构51的下侧油缸室52b上，增压控制阀58通过返回通路59与上述燃料箱1连接。随着增压控制阀58的开阀，下部油缸室52b内的燃料经过返回通路59返回到燃料箱1中，由于作为反压力作用在增压活塞53的大径部53a的下表面的燃料压力急剧减小，所以上述燃料压力的大小关系产生逆转，增压活塞53被向下方预紧，加压室52c的容积缩小。

另一方面，在车厢内设置有未图示的输入输出装置、提供控制程序和控制对应图等的存储的存储装置(ROM、RAM等)、中央处理装置(CPU)、具有定时计数器等的ECU91(电子控制单元)。在ECU91的输入侧，连接着检测公共油轨10内的燃料压力的燃油轨压力传感器92、未图示的检测油门踏板的操作量的油门踏板传感器、用于识别各气缸的气缸识别传感器、输出与发动机旋转同步的曲轴角信号的曲轴角传感器等的传感器。此外，在ECU91的输出侧，连接着燃料供给量调整阀5、各气缸的燃料喷射阀21的喷射控制阀43、增压控制阀58等的这类设备。

ECU91根据由通过油门踏板传感器检测出的油门踏板的操作量(发动机负荷)和来自于曲轴角传感器的曲轴角信号所计算出的发动机旋转速度等与发动机运行状态相关的各种信息，设定公共油轨压力、燃料喷射量、燃料喷射时间、有无由增压机构51的燃料增压、增压机构51的工作时间等的目标值，驱动控制燃料供给量调整阀5、喷射控制阀43、增压控制阀58，以对发动机运行状态最合适的喷射压力波形执行燃料喷射。

在此，对根据该ECU91的处理的共轨式燃料喷射装置的工作，特别是增压机构51的工作情况进行说明。

利用被发动机驱动的供给泵3将燃料箱1内的燃料吸起，经过箱燃料通路2和供给燃料通路6，通过过滤器4去除铁粉后，提供给供油泵7。燃料利用供油泵7再次进行加压，经过供给燃料通路9提供给公共油轨10。ECU91通过燃料供给量调整阀5的开度控制，限制供油泵7的燃料吸入量，调整燃料喷出量，将利用燃油轨压力传感器92检测出的实际燃油轨压力反馈控制为燃油轨压力的目标值。

另一方面，燃料喷射阀21对应于喷射控制阀43和增压控制阀58的开闭，进行以下动作。

公共油轨10的燃料利用公共油轨燃料通路22提供给各气缸的燃料喷射阀21，在各燃料喷射阀21的主体21a内，经过燃料喷射机构31的燃料供给通路38和燃料积存部33被导到喷孔部32，另一方面，经过压力通路41被导到压力室35的上部。然后，在喷射控制阀43闭阀时，利用作为反压力作用在针阀36的活塞部36c的上表面的燃料压力，针阀36被向下预紧，保持关阀状态。

此外，来自于公共油轨燃料通路22的燃料经过上侧供给通路54，被导入到增压机构51的上侧油缸室52a内，同时经过下侧供给通路56，被导入到下侧油缸室52b内，通过加压通路57，还被导入到加压室52c内。由此，燃料压力作用在增压活塞53的大径部53a的上表面和下表面。然后，在增压控制阀58闭阀时，利用作为反压力作用在增压活塞53的大径部53a的下表面的燃料压力，增压活塞53被向上预紧，使加压室52c保持在最大容积。

如果从上述状态使喷射控制阀43开阀，则压力室35内的上部的燃料经过返回通路44返回到燃料箱1侧，由于作为反压力作用在针阀36的活塞部36c的上表面的燃料压力急剧减小，所以针阀36被向上方预紧，切换到开阀状态，开始从喷孔部32喷射燃料。然后，如果使喷射控制阀43闭阀，则由于向燃料箱1的燃料流通被中止，活塞部36c的上部的燃料压力恢复，所以针阀36重新被向下方预紧，恢复到闭阀状态，中止燃料喷射。

以上是不进行由增压机构51的燃料增压，直接喷射公共油轨压力的燃料的情况，在实施由增压机构51的燃料增压的情况下，相对于喷射控制阀43的开闭，在规定时刻驱动增压控制阀58开闭。

例如，如图2实线所示，增压机构51的增压控制阀58在喷射控制阀43开阀之前的规定时间进行开阀。随着增压控制阀58的开阀，下部油缸室52b内的燃料经过返回通路59返回到燃料箱1，由于作为反压力作用在增压活塞53的大径部53a的下表面的燃料压力急剧减小，所以增压活塞53被向下方预紧，向缩小加压室52c的容积方向移动。也就是说，利用作用在增压活塞53的大径部53a上的燃料压力，在小径部53b侧，加压室52c内的燃料被加压，存在于燃料供给通路38的止回阀39的下流侧(加压室52c、燃料供给通路38、燃料积存部33、喷孔部32)的燃料从相当于原来的公共油轨压力的燃料压力进一步增加。此时的燃料增压比，由增压活塞53的大径部53a与小径部53b的面积比等、增压机构51的规格预先确定。

因此，在此后喷射控制阀43开阀时，喷射压力从喷射初期急剧增加，保持比公共油轨压力高的压力，然后，如果喷射控制阀43和增压控制阀58先后闭阀，则喷射压力急剧减小，燃料喷射被中止。如虚线和点划线所示，越使增压控制阀58的开阀时间延迟(接近于喷射控制阀43的开阀时间)，喷射初期的喷射压力的增加越缓慢，这样就实现了抑制初期喷射的喷射压力波形。以这样的特性为前提，由ECU91根据油门踏板操作量和发动机旋转速度等控制增压控制阀58的开阀时间，由此调整到对发动机运行状态总是最合适的喷射压力波形。

另一方面，ECU91按照图3的对应图，事先由油门踏板操作量(要求负荷)和发动机旋转速度设定燃料喷射阀21的目标喷射压力，随着油门踏板操作量或发动机旋转速度的增加，将目标喷射压力控制在增加侧，以确保要求输出。此外，按照图4的对应图，由油门踏板操作量和发动机旋转速度设置增压标志，如果油门踏板操作量和发动机旋转速度小于规定值，则在仅通过公共油轨压力可以实现目标喷射压力的运行区域内将增压标志复位(关)，如果油门踏板操作量和发动机旋转速度大于或等于规定值，则在仅用公共油轨压力不能实现目标喷射压力的运行区域内设置增压标志(开)，并对应于该增压标志的设置，使增压机构51工作或停止。

在如上述那样由增压机构51的增压中，因为每次燃料喷射，作为反压力进行作用的燃料返回燃料箱1而加压燃料的消耗量大幅度增加，所以要保持规定的公共油轨压力，必然供油泵7的燃料喷出量急剧增加。因此对应于增压机构51的工作和停止，驱动负荷与供油泵7的燃料喷出量一起急剧变化，成为发动机扭矩冲击和旋转变化的主要原因，同时随着燃料喷射压力的变化，燃烧状态急剧变化，进而使燃烧声音急剧变化，使驾驶员感到不适。

所以，在本实施方式中，为了抑制主要因燃料喷射压力的变化引起的燃烧声音的急剧变化，在增压标志切换时执行增压过渡模式，下面，对增压过渡模式进行详细说明。

ECU91以规定的控制时间间隔执行图5所示的模式切换程序，首先，在步骤S2中判断增压标志是否已切换。在增压标志没有被切换，步骤S2中的判断为否(否定)时，跳转到步骤S4，执行通常模式后，程序暂时结束。通常模式是增压机构51的工作或停止继续时执行的正常的模式，按照根据对应图的设定值，以通常的顺序控制由增压机构51的增压时间、增压时间、公共油轨压力等。

另一方面，如果增压标志被切换，步骤S2中的判断为是(肯定)，则跳转到步骤S6，执行增压过渡模式后，程序结束。因此，每当增压标志被切换，就在步骤S6中执行增压过渡模式。增压过渡模式是在增压标志切换时过渡地执行的模式，在本实施方式中，作为增压过渡模式，执行相对于增压标志的切换使实际的增压开始和中止延迟的增压延时控制，以及相对于增压机构51的工作和停止使目标燃油轨压力逐渐变化的燃油轨压力斜坡控制。

图6是表示增压延时控制和燃油轨压力斜坡控制的执行状况的时间图。此外，在本图中表示利用油门踏板操作量(要求负荷)的增减切换增压标志的情况，但并不限定于此，在利用发动机旋转速度的增减切换增压标志的情况下，或利用油门踏板操作量和发动机旋转速度双方的增减切换增压标志的情况下，也进行相同的处理。

如果随着油门踏板的踏入要求负荷急剧增加，则在图3的对应图中目标喷射压力急剧增加，另一方面，在图4的对应图中设置增压标志。由于由增压机构51的燃料增压以规定的增压比进行，所以必须在为了保持预期的目标喷射压力而估计目标喷射压力的增加并增压开始的同时，使公共油轨压力降低。现有的该处理如图13所示，使目标燃油轨压力台阶式降低，但在本实施方式中，通过上述燃油轨压力斜坡控制，使目标燃油轨压力按规定的变化率缓慢降低(燃油轨压力斜坡控制单元)，基于目标燃油轨压力的供油泵7的控制结果，如图6虚线所示，实际燃油轨压力也缓慢降低，与现有的使目标燃油轨压力台阶式降低的情况相比，可以抑制增压后的燃料喷射压力的急剧变化。

此外，对于增压标志的设置，利用上述增压延时控制，增压机构51的工作在延迟了预先设定的延时时间t1后的时间开始(增压延时控制单元)。此外，图6中在与目标燃油轨压力的降低完成相一致的时刻，开始增压机构51的工作，但并不限定于此，也可以使双方的时刻有先后。

如本实施方式那样使目标燃油轨压力缓慢降低的情况当然不用说，即使在如现有例子那样使目标燃油轨压力台阶式降低的情况下，因为通过供油泵7的控制，使目标燃油轨压力对实际燃油轨压力的反映产生一些响应延迟，所以如果在实际燃油轨压力降低到目标燃油轨压力之前开始增压，则增压后的燃料喷射压力以暂时超过目标喷射压力的方式急剧增加，以使NOx增加。如上所述，因为增压机构51的动作在从目标燃油轨压力开始减低延迟延时时间t1后开始，所以作为结果，在实际燃油轨压力与目标燃油轨压力相一致的最合适时刻开始增压，增压后的燃料喷射压力不会产生暂时的急剧增加，保持在目标喷射压力。

另一方面，随着放开油门踏板，要求负荷急剧减小的情况下的处理与上述相反，接受在图4的对应图中的增压标志的复位，利用燃油轨压力斜坡控制，目标燃油轨压力按规定的变化率缓慢增加，由此实际燃油轨压力也缓慢增加。

此外，在该增压中止时，如果利用燃油轨压力控制的延迟，在实际燃油轨压力增加到目标燃油轨压力之前中止增压，则增压后的燃料喷射压力以暂时超过目标喷射压力的方式急剧减小而使烟度增加，但因为通过增压延时控制，使其比增压标志的复位(目标燃油轨压力的增加开始)延迟延时时间t2停止增压机构51，所以可以在实际燃油轨压力与目标燃油轨压力一致的最合适时刻中止增压，增压中止后的燃料喷射压力不会产生暂时的急剧减小，保持为目标喷射压力。此外，延时时间t1、t2可以设定为相同的值，也可以设定为不同的值。

如上述这样，在本实施方式的共轨式燃料喷射装置中，因为通过燃油轨压力斜坡控制，使目标燃油轨压力以规定的变化率增减，抑制随着增压机构51的工作和停止的实际燃油轨压力的急剧变化，所以其结果，可以抑制增压后的燃料喷射压力的急剧变化，可以事先防止伴随燃料喷射压力的变化，燃烧状态急剧变化，进而燃烧声音急剧变化，使驾驶员感到不适的情况。

此外，因为利用增压延时控制，使相对于增压标志的切换，增压机构51的工作和停止延迟，所以可以在实际燃油轨压力与目标燃油轨压力一致了的最合适时刻开始或中止增压，可以事先防止因在不适当的时刻开始增压引起燃料喷射压力暂时急剧增加，使NOx急剧增加的情况，或者因在不适当的时刻中止增压引起燃料喷射压力暂时急剧减小，使烟度急剧增加的情况，可以改善发动机的排放气体特性。

[第2实施方式]

下面，对将本发明具体应用于其他的车辆用发动机的共轨式燃料喷射装置上的第2实施方式进行说明。本实施方式的共轨式燃料喷射装置的硬件结构与上述第1实施方式相同。与上述第1实施方式的不同点是ECU91执行的增压过渡模式，在本实施方式中主要是，为了抑制发动机的扭矩冲击和旋转变化，作为增压过渡模式，是在与燃料喷射没有关系的时候，执行使增压机构51工作(打开增压控制阀58的动作)的空开阀控制(blank valve action control)。因此，结构与上述第1实施方式共同的部位的说明省略，重点说明不同点即空开阀控制的实施状况。

图7是表示空开阀控制的执行状况的时间图，图8是表示空开阀控制中对燃料喷射的增压状况的时间图。如果随着油门踏板的踏入，要求负荷急剧增加，则目标喷射压力急剧增加，同时设置增压标志。由增压机构51的燃料增压在相对于增压标志的设置，延迟延时时间t3的时间开始，与此同步降低目标燃油轨压力，在此延时时间t3中执行空开阀控制。

当然，经过延时时间t3后的燃料增压是在与燃料喷射重叠的时候，换言之在可以利用增压机构51的工作使燃料喷射压力比公共油轨压力增加的时候进行实施。但是，如图8所示，由于在空开阀控制中，各气缸的燃料喷射阀的增压控制阀58在与喷射控制阀43的开阀时间不重叠的时候开阀，所以实际喷射的燃料喷射压力不增压。此外，增压控制阀58的开阀时间以从延时时间t3的开始按规定的变化率逐渐增加的方式控制，经过延时时间t3后，与对燃料喷射压力的增压所必要的增压控制阀58的开阀时间(由油门踏板操作量和发动机旋转速度设定)一致(空开阀控制单元)。

由于增压机构51的工作在与燃料喷射没有关系的时候进行，所以延时时间t3中的燃料喷射压力没有被增压，而是基于公共油轨压力实施燃料喷射。所以，通过该空开阀控制的实施，在延时时间t3中，随着增压机构51的工作，加压燃料的消耗量缓慢增加，因为经过延时时间t3后以该状态开始燃料增压，所以可以预先防止在增压机构51从停止切换到工作时，加压燃料的消耗量急剧变化的情况。

另一方面，在随着放开油门踏板，要求负荷急剧减小的情况下，与增压标志的复位同时，由增压机构51的燃料增压中止，同时目标燃油轨压力增加，从增压中止到经过延时时间t4执行空开阀控制。在空开阀控制中，各气缸的增压控制阀58在与喷射控制阀43的开阀时间不重叠的时候开阀。此外，因为增压控制阀58的开阀时间以从燃料增压中止时的增压控制阀58的开阀时间开始，按规定的变化率逐渐减小的方式进行控制，经过延时时间t4后，开阀时间变成0，所以可以预先防止增压机构51从工作切换到停止时，加压燃料的消耗量急剧减少的情况。

如上所述，本实施方式的共轨式燃料喷射装置中，在增压机构51工作时，在动作开始前实施空开阀控制，使增压机构51中的加压燃料的消耗量逐渐增加，另一方面，在增压机构51停止时，在停止后实施空开阀控制，使增压机构51中的加压燃料的消耗量逐渐减少。因此，抑制了对应于增压机构51的工作和停止的加压燃料的消耗量的急剧变化，可以预先防止驱动负荷与供油泵7的燃料喷出量一起急剧变化的情况，能够进一步抑制因驱动负荷急剧变化引起发动机的扭矩冲击和旋转变化，实现良好的运转性能。

[第3实施方式]

下面，对将本发明具体应用于其他的车辆用发动机的共轨式燃料喷射装置上的第3实施方式进行说明。本实施方式的共轨式燃料喷射装置的硬件结构与上述第1实施方式相同。与上述第1实施方式的不同点是ECU91执行的增压过渡模式，在本实施方式中为了同时抑制发动机的扭矩冲击或旋转变化和燃烧声音的急剧变化，作为增压过渡模式，执行在燃料的增压开始和中止时，使增压时间(增压控制阀58的开阀时间)连续变化的增压时间控制。因此，结构与上述第1实施方式共同的部位的说明省略，重点说明不同点即增压时间控制的执行状况。

图9是表示增压时间控制的执行状况的时间图，图10是表示增压时间控制中的对燃料喷射的增压状况的时间图。如果随着油门踏板的踏入，要求负荷急剧增加，则目标喷射压力急剧增加，同时设置增压标志，与此同步，由增压机构51的燃料增压开始，目标燃油轨压力降低。然后，在从增压标志的设置开始到经过延时时间t5的之间，执行增压时间控制。

在增压时间控制中，以各气缸的增压控制阀58的开阀时间从延时时间t5的开始，按规定的变化率逐渐增加的方式进行控制，在经过延时时间t5后，与燃料增压中的原来的增压控制阀58的开阀时间一致(增压时间控制单元)。因此，因为即使由增压机构51的燃料增压开始，增压控制阀58的开阀时间也不是急剧增加，而是缓慢地增加，所以来自于公共油轨10的燃料喷出量也缓慢增加，燃料喷射压力逐渐升高。

另一方面，在随着油门踏板的放开，要求负荷急剧减小的情况下，即使增压标志复位，由增压机构51的燃料增压也继续，从增压标志的复位经过延时时间t6后，燃料增压中止，同时目标燃油轨压力增加。因此，在该延时时间t6中也执行增压时间控制。在此时的增压时间控制中，以增压控制阀58的开阀时间从燃料增压中的原来的开阀时间开始，按规定的变化率逐渐减少的方式进行控制，因为经过延时时间t6后，开阀时间变为0，所以来自于公共油轨10的燃料喷出量也缓慢减少，燃料喷射压力逐渐降低。

如上所述，在本实施方式的共轨式燃料喷射装置中，在增压机构51工作开始时实施增压时间控制，使增压控制阀58的开阀时间逐渐增加，另一方面，在增压机构51停止时实施增压时间控制，使增压控制阀58的开阀时间逐渐减少。因此，抑制了对应于增压机构51的工作和停止，加压燃料的消耗量的急剧变化，可以预先防止驱动负荷与供油泵7的燃料喷出量一起急剧变化的情况，能够进一步抑制因驱动负荷急剧变化引起发动机的扭矩冲击和旋转变化，实现良好的运转性能。

此外，因为增压控制阀58的开阀时间，即由增压机构51的增压时间是确定增压后的燃料喷射压力的主要因素，所以该增压时间控制也起到抑制伴随增压机构51的工作和停止，燃料喷射压力的急剧变化的作用。因此，可以预先防止随着增压机构51切换时燃料喷射压力的变化，燃烧状态急剧变化，进而燃烧声音急剧变化，使驾驶员感到不适的情况，同时还具有能够抑制因燃烧状态的急剧变化引起的过度的NOx和烟度增加的优点。

此外，也可以取代使目标燃油轨压力台阶式增减，而如图9中虚线所示，以与在延时时间t5、t6中实施的增压控制阀58的开阀时间的增减相一致的方式，连续地增减目标燃油轨压力。

[第4实施方式]

下面，对将本发明具体应用于其他的车辆用发动机的共轨式燃料喷射装置上的第4实施方式进行说明。本实施方式的共轨式燃料喷射装置的硬件结构与上述第1实施方式的相同。与上述第1实施方式的不同点是ECU91执行的增压过渡模式，在本实施方式中为了抑制燃烧声音的急剧变化，作为增压过渡模式，执行在燃料的增压开始和中止时使增压时间(增压控制阀58的开阀时间)连续变化的增压时间控制。因此，结构与上述第1实施方式共同的部位的说明省略，重点说明不同点即增压时间控制的执行状况。

图11是表示增压时间控制中的对燃料喷射的增压状况的时间图。此外，因为增压时间控制的执行状况与图9所示的上述第3实施方式的增压时间控制完全相同，所以省略说明。

增压时间控制简单地说，就是取代上述增压时间控制的增压时间而控制增压时间。也就是说，如果由于要求负荷急剧增加，设置增压标志，则在延时时间t5中各气缸的增压控制阀58的开阀时间如图11所示，从滞后角侧向提前角侧按规定变化率逐渐变化，在经过延时时间t5后，与燃料增压中的原来的增压控制阀58的开阀时间相一致(增压时间控制单元)。相反，如果由于要求负荷急剧减小，增压标志复位，则在延时时间t6中，增压控制阀58的开阀时间从原来的开阀时间按规定变化率逐渐从提前角侧向滞后角侧变化。

如根据图2所说明的那样，增压控制阀58的开阀时间，即由增压机构51的增压时间是确定增压后的燃料喷射压力波形的主要因素，如图2中点划线所示，越使增压时间接近滞后角，越接近于抑制了初期喷射的喷射压力波形，换言之越接近不执行燃料增压时的喷射压力波形。因此，在增压机构51的刚开始工作之后，随着增压时间向提前角侧的控制，喷射压力波形从不进行增压的情况下的形状向增压后的形状缓慢变化，在增压机构51刚停止之前，随着增压时间向滞后角侧的控制，喷射压力波形从增压后的形状向不进行增压情况下的形状缓慢变化。

如上所述，在本实施方式的共轨式燃料喷射装置中，因为在增压机构51工作开始时，实施增压时间控制，将增压控制阀58的开阀时间控制在提前角侧，另一方面，在增压机构51停止时，实施增压时间控制，将增压控制阀58的开阀时间控制在滞后角侧，所以可以在增压机构51工作时和停止时，使喷射压力波形缓慢变化。如果喷射压力波形与第3实施方式中所述的燃料喷射压力相同地急剧变化，则使燃烧状态的急剧变化，但通过防止这样的情况，可以预先防止因燃烧声音的急剧变化引起驾驶员感到不适，同时还可以抑制因燃烧状态的急剧变化引起的过度的NOx和烟度的增加。

此外，还具有以下优点：上述第2实施方式的空开阀控制，如果在高速旋转区域中没有设定延时时间t3、t4的余地，则陷入不能实施的状态，而在这样的情况下，本实施方式的增压时间控制和第3实施方式的增压时间控制也没有问题，可以继续实施。

以上完成了对实施方式的说明，但本发明的方式并不是限定于该实施方式。例如，在上述各实施方式中，是具体应用到车辆用发动机的共轨式燃料喷射装置上，但适用的对象并不限定于车辆用的发动机，例如也可以适用于固定式发动机上。

此外，上述第1实施方式的增压延时控制和燃油轨压力斜坡控制、第2实施方式的空开阀控制、第3实施方式的增压时间控制、第4实施方式的增压时间控制并不是单独实施，也可以任意组合后实施，例如可以将增压时间控制和增压时间控制一起使用。具体地说，可以如图12所示，在设置增压标志时，使各气缸的增压控制阀58的开阀时间逐渐增加，同时使开阀时间从滞后角侧向提前角侧逐渐变化，在增压标志复位时，相反地，使增压控制阀58的开阀时间逐渐减少，同时使开阀时间从提前角侧向滞后角侧逐渐变化。

Claims (5)

1.一种共轨式燃料喷射装置，包括：

公共油轨，其储存利用加压泵加压的燃料；

燃料喷射阀，其将储存于上述公共油轨中的燃料喷射到发动机的缸内；以及

增压机构，其通过导入来自于上述公共油轨的燃料来驱动增压活塞，对来自于上述公共油轨的燃料再加压，以使燃料喷射压力可以任意地增压，其特征在于，

还具有控制单元，其在上述增压机构的工作和停止的至少一个动作切换时，使上述加压泵的燃料喷出量缓慢变化。

2.如权利要求1所述的共轨式燃料喷射装置，其特征在于，

上述公共油轨的目标燃油轨压力可以控制，

上述控制单元包括：

燃油轨压力斜坡控制单元，其在随着上述增压机构的工作和停止中至少一个而切换上述目标燃油轨压力时，进行使上述目标燃油轨压力从切换前的值向切换后的值连续的控制；以及

增压延时控制单元，其在由上述燃油轨压力斜坡控制单元对目标燃油轨压力切换开始时，使上述目标燃油轨压力的切换开始要求时间延迟规定的延时时间，再使上述增压机构工作或停止。

3.如权利要求1所述的共轨式燃料喷射装置，其特征在于，

上述控制单元包括：

空开阀控制单元，其在由上述增压机构的燃料增压刚开始之前和增压刚停止之后中至少一个中，在与上述燃料喷射阀的工作时间不重叠的时候，进行使上述增压活塞反复进行跨越规定时间的驱动的空开阀控制，在上述增压刚开始之前进行上述空开阀控制的情况下，使上述空开阀控制中上述增压活塞的驱动时间逐渐增加，在上述增压刚停止之后进行上述空开阀控制的情况下，使上述空开阀控制中上述增压活塞的驱动时间逐渐减少。

4.如权利要求1所述的共轨式燃料喷射装置，其特征在于，

上述控制单元具有：

增压时间控制单元，其在由上述增压机构的燃料增压刚开始之前和增压刚停止之后中至少一个中，进行由上述增压活塞反复进行规定增压时间的燃料增压的增压时间控制，在上述增压刚开始之前进行上述增压时间控制的情况下，使上述增压时间逐渐增加，在上述增压刚停止之后进行上述增压时间控制的情况下，使上述增压时间逐渐减少。

5.如权利要求1所述的共轨式燃料喷射装置，其特征在于，

上述控制单元具有：

增压时间控制单元，其在由上述增压机构的燃料增压刚开始之前和增压刚停止之后中至少一个中，进行由上述增压活塞反复进行在规定增压时间的燃料增压的增压时间控制，在上述增压刚开始之前进行上述增压时间控制的情况下，使上述增压时间逐渐向提前角变化，在上述增压刚停止之后进行上述增压时间控制的情况下，使上述增压时间逐渐向滞后角变化。

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