直喷式发动机的燃压控制器和高压泵控制器 技术领域 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。
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 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。
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。
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。
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。
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 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 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 ：
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 ；
图 2 是示出了高压泵的配置图 ；
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 ；
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 ；
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 ；
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 ；
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 ；
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
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
( 第一实施例 )
下文， 将参考附图解释本发明的实施例。
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。
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。
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。
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 )。
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。
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。
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。
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。 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。
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。
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。
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。
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” )。
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 )。
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。
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。 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。
(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” )。
(2) 驾驶员正在执行刹车操作。
(3) 驾驶员没有踩油门踏板。
(4) 发动机处于空转状态。
(5) 车辆处于停止状态。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
( 第二实施例 ) 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。 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。
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)。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 )。
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。
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。
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。