CN103195629A - 内燃机的燃料供给装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的燃料供给装置，其能够在适当的时机进行向电磁阀通电的通电时间的运算，由此，能够适当地控制从燃料泵排出到燃料喷射阀侧的燃料排出量。在燃料供给装置中，在与内燃机的预定曲轴角位置相应的预定时机TTDC相对于下述预定凸轮角时机TTOP偏移时，进行校正，使得向电磁阀通电的通电时间的运算时机TCAL接近凸轮角时机TTOP，上述预定凸轮角时机TTOP是包含驱动凸轮的凸轮峰与柱塞抵接的时机TTOP在内的前后预定期间中的、与驱动凸轮的预定旋转角度位置相应的时机。

Description

内燃机的燃料供给装置

技术领域

本发明涉及具有将内燃机作为动力源的燃料泵的内燃机的燃料供给装置。

背景技术

以往，作为此种内燃机的燃料供给装置，例如已知有专利文献1所公开的内容。该现有的燃料供给装置具有燃料泵以及电磁阀。燃料泵具有与以内燃机为动力源的驱动凸轮抵接的柱塞，通过驱动凸轮驱动该柱塞，从而，将燃料排出到燃料喷射阀侧。通过控制电磁阀的通电时间来控制该燃料的排出量。此外，在现有的燃料供给装置中，为了经由电磁阀适当地进行燃料的排出量的控制，对驱动凸轮与燃料泵之间的安装误差进行估计，并且，根据所估计的安装误差校正向电磁阀的通电时间。并且，在与内燃机的预定曲轴角位置相应的时机（以下，称作“预定曲轴角时机”）进行以上的通电时间的运算。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-307747号公报

发明内容

在具有如上所述的燃料泵与电磁阀的燃料供给装置中，一般而言，根据内燃机的运转状态计算来自燃料泵的燃料排出量的目标值，并且，根据所计算出的燃料排出量的目标值和燃料压力等控制用参数计算向电磁阀通电的通电时间（时机/期间）。此时，为了适当地控制来自燃料泵的燃料排出量，优选将通电时间的运算时机设定为如下的时机，即，“尽可能地根据新的控制用参数进行通电时间的运算，并且，在所计算出的通电时间内可靠地完成向电磁阀的通电”这样的适当的时机（以下，称作“适当运算时机”）。此外，根据由驱动凸轮驱动燃料泵的柱塞来排出燃料，该适当运算时机一般而言，是包含驱动凸轮的凸轮峰顶部与柱塞抵接的时机在内的前后预定期间中的、与驱动凸轮的预定旋转角度位置相应的时机。另一方面，上述预定曲轴角时机有时根据内燃机的设计上的规格而相对于该适当运算时机偏移。

与此相对，在上述的现有的燃料供给装置中，只不过是将向电磁阀通电的通电时间的运算时机设定为预定曲轴角时机。因此，在如上所述，预定曲轴角时机相对于适当运算时机偏移的情况下，无法在适当运算时机进行通电时间的运算。其结果是造成这样的担忧：无法进行与更新的控制用参数相应的通电时间的运算，并且，也无法在计算出的通电时间内完成向电磁阀的通电，进而，无法适当地控制来自燃料泵的燃料排出量。

本发明用于解决如上所述的问题，其目的在于提供一种内燃机的燃料供给装置，其能够在适当的时机进行向电磁阀通电的通电时间的运算，由此，能够适当地控制从燃料泵到燃料喷射阀侧的燃料排出量。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，第1方面的发明的内燃机的燃料供给装置1的特征在于，该燃料供给装置1具有：燃料泵（实施方式中的（以下，在本方面中相同）高压燃料泵20），其具有与以内燃机3为动力源的驱动凸轮19抵接的柱塞25，通过驱动凸轮19驱动柱塞25，从而将燃料排出到燃料喷射阀4侧；电磁阀（吸入检查阀22、电磁致动器23），其用于调节从燃料泵排出到燃料喷射阀4侧的燃料排出量；通电时间计算单元（ECU2、步骤1～7），其计算为了得到与内燃机3的运转状态相应的燃料排出量（目标排出量FQOBJ）而向电磁阀通电的通电时间（通电开始时机HPSTA、通电结束时机HPEND、通电期间PSTIM），并且，使用与内燃机3的预定曲轴角位置相应的预定时机（TDC产生时机TTDC）作为通电时间的运算时机；以及校正单元（ECU2、步骤2、3），其在预定时机相对于下述预定凸轮角时机（凸轮峰顶时机TTOP）偏移时，进行校正，使运算时机接近凸轮角时机，该预定凸轮角时机（凸轮峰顶时机TTOP）是包含驱动凸轮19的凸轮峰19a的顶部与柱塞25抵接的时机（凸轮峰顶时机TTOP）在内的前后预定期间中的、与驱动凸轮19的预定旋转角度位置相应的时机。

根据该结构，通过以内燃机为动力源的驱动凸轮驱动燃料泵的柱塞，从而，使燃料从燃料泵排出到燃料喷射阀侧，并且，通过电磁阀调节排出的燃料的排出量。此外，通过通电时间计算单元计算为了得到与内燃机的运转状态相应的燃料排出量而向电磁阀通电的通电时间，并且，使用与内燃机的预定曲轴角位置相应的预定时机作为通电时间的运算时机。并且，在该预定时机相对于下述预定凸轮角时机偏移时，通过校正单元进行校正，使通电时间的运算时机接近凸轮角时机，该预定凸轮角时机是包含驱动凸轮的凸轮峰顶部与柱塞抵接的时机在内的前后预定期间中的、与驱动凸轮的预定旋转角度位置相应的时机。

由此，由于能够在如上所述的适当时机进行向电磁阀通电的通电时间的运算，因此，能够适当地进行与更新的内燃机的运转状态相应的通电时间的运算，并且，能够在通电时间内完成向电磁阀的通电，进而，能够适当地控制从燃料泵到燃料喷射阀侧的燃料排出量。

第2方面的发明的特征在于，在第1方面的内燃机的燃料供给装置1中，按照每个预定曲轴角设定了包含预定曲轴角位置在内的多个曲轴角位置（曲轴角等级FISTG、泵控制等级HPSTG），校正单元从分别与多个曲轴角位置相应的多个时机中，选择比凸轮角时机更靠超前侧且最接近凸轮角时机的时机作为运算时机，从而，校正运算时机（步骤2、3）。

根据该结构，按照每个预定曲轴角设定了包含预定曲轴角位置在内的多个曲轴角位置，通过从分别与这些多个曲轴角位置相应的多个时机中，选择比凸轮角时机更靠超前侧且最接近凸轮角时机的时机作为运算时机，从而，校正运算时机。由此，能够在比凸轮角时机更靠超前侧且靠近凸轮角时机的时机，运算向电磁阀通电的通电时间，因此，能够可靠地得到在通电时间内完成向电磁阀的通电这一效果。

此外，如上所述地设定的多个曲轴角位置一般用于内燃机的燃料喷射等的控制，因此，能够使用这样的多个曲轴角位置适当地进行运算时机的校正。

为了达到上述目的，第3方面的发明的内燃机的燃料供给装置1的特征在于，其具有：燃料泵（实施方式中的（以下，在本方面中相同）高压燃料泵20），其具有与以内燃机3为动力源的驱动凸轮19抵接的柱塞25，通过驱动凸轮19驱动柱塞25，从而将燃料排出到燃料喷射阀4侧；电磁阀（吸入检查阀22、电磁致动器23），其用于调节从燃料泵排出到燃料喷射阀4侧的燃料排出量；通电时间计算单元（ECU2、步骤4～7），其计算为了得到与内燃机3的运转状态相应的燃料排出量（目标排出量FQOBJ）而向电磁阀通电的通电时间（通电开始时机HPSTA、通电结束时机HPEND、通电期间PSTIM）；以及运算时机设定单元（步骤1～3），其在与内燃机3的预定曲轴角位置相应的预定时机（TDC产生时机TTDC）相对于下述预定凸轮角时机（凸轮峰顶时机TTOP）偏移时，从与包括预定曲轴角位置在内而按照每个预定曲轴角设定的多个曲轴角位置（曲轴角等级FISTG、泵控制等级HPSTG）分别对应的多个时机中，将最接近凸轮角时机的时机设定为通电时间计算单元计算通电时间的运算时机，其中，所述预定凸轮角时机（凸轮峰顶时机TTOP）是包含驱动凸轮19的凸轮峰19a的顶部与柱塞25抵接的时机（凸轮峰顶时机TTOP）在内的前后预定期间中的、与驱动凸轮19的预定旋转角度位置相应的时机。

根据该结构，通过以内燃机为动力源的驱动凸轮驱动燃料泵的柱塞，从而，使燃料从燃料泵排出到燃料喷射阀侧，并且，通过电磁阀调节排出的燃料排出量。此外，由通电时间计算单元计算为了得到与内燃机的运转状态相应的燃料排出量而向电磁阀通电的通电时间。并且，通过运算时机设定单元如下地设定向电磁阀通电的通电时间的运算时机。即，在与内燃机的预定曲轴角位置相应的预定时机相对于下述预定凸轮角时机偏移时，从与包括该预定曲轴角位置在内而按照每个预定曲轴角设定的多个曲轴角位置分别对应的多个时机中，将最接近凸轮角时机的时机设定为运算时机，其中，所述预定凸轮角时机是包含驱动凸轮的凸轮峰顶部与柱塞抵接的时机在内的前后预定期间中的、与驱动凸轮的预定旋转角度位置相应的时机。

由此，由于能够在如上所述的适当时机进行向电磁阀的通电时间的运算，因此，能够适当地进行与更新的内燃机的运转状态相应的通电时间的运算，并且，能够在通电时间内完成向电磁阀的通电，进而，能够适当地控制从燃料泵到燃料喷射阀侧的燃料排出量。

此外，如上所述地设定的多个曲轴角位置一般用于内燃机的燃料喷射等的控制，因此，能够使用这样的多个曲轴角位置，适当地进行运算时机的设定。

第4方面的发明的特征在于，在第1方面或者第2方面记载的内燃机的燃料供给装置中，燃料供给装置设置于车辆，该燃料供给装置还具有：存储单元，其存储表示在车辆出厂时求出的、预定时机相对于凸轮角时机的偏移的偏移参数，校正单元根据所存储的偏移参数来校正运算时机。

第5方面的发明的特征在于，在第1方面或者第2方面记载的内燃机的燃料供给装置中，驱动凸轮一体地设置于与内燃机的曲轴联动的凸轮轴，该燃料供给装置设有改变凸轮轴相对于曲轴的相位即凸轮相位的凸轮相位可变机构，该燃料供给装置还具有：偏移参数检测单元，其检测表示预定时机相对于凸轮角时机的偏移的偏移参数，校正单元根据所检测出的偏移参数来校正运算时机。

第6方面的发明的特征在于，在第3方面记载的内燃机的燃料供给装置中，燃料供给装置设置于车辆，该燃料供给装置还具有：存储单元，其存储表示在车辆出厂时求出的、预定时机相对于凸轮角时机的偏移的偏移参数，运算时机设定单元根据所存储的偏移参数，设定运算时机。

第7方面的发明的特征在于，在第3方面记载的内燃机的燃料供给装置中，驱动凸轮一体地设置于与内燃机的曲轴联动的凸轮轴，该燃料供给装置设有改变凸轮轴相对于曲轴的相位即凸轮相位的凸轮相位可变机构，该燃料供给装置还具有偏移参数检测单元，其检测表示预定时机相对于凸轮角时机的偏移的偏移参数，运算时机设定单元根据所检测出的偏移参数，设定运算时机。

根据以上结构的第4～7方面的发明，能够更有效地得到如上所述的效果。

附图说明

图1是扼要地示出本发明实施方式的燃料供给装置以及使用该燃料供给装置的内燃机的图。

图2是示出燃料供给装置的ECU等的框图。

图3是示出在吸入冲程的结束时机的高压燃料泵的剖视图。

图4是示出溢流冲程中的高压燃料泵的剖视图。

图5是示出在排出冲程的结束时机的高压燃料泵的剖视图。

图6是示出由ECU执行的通电控制处理的流程图。

图7是示出燃料供给装置的动作例的图。

图8是示出与图7不同的动作例的图。

图9是用于说明通过图6的通电控制处理计算出的通电开始角的计算方法的图。

图10是用于说明通电开始角的计算方法的另一幅图。

标号说明

1：燃料供给装置；2：ECU（通电时间计算单元、校正单元、运算时机设定单元）；3：发动机；4：喷射器；19：驱动凸轮；19a：凸轮峰；20：高压燃料泵（燃料泵）；22：吸入检查阀（电磁阀）；23：电磁致动器（电磁阀）；25：柱塞；FQOBJ：目标排出量（与内燃机的运转状态相应的燃料排出量）；HPSTA：通电开始时机（通电时间）；HPEND：通电结束时机（通电时间）；PSTIM：通电期间（通电时间）；TTDC：TDC产生时机（与内燃机的预定曲轴角位置相应的预定时机）；TTOP：凸轮峰顶时机（驱动凸轮的凸轮峰顶部与柱塞抵接的时机、预定凸轮角时机）；FISTG：曲轴角等级（多个曲轴角位置）；HPSTG：泵控制等级（多个曲轴角位置）；TICAL：通电时间运算时机（运算时机）。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。图1所示的内燃机（以下，称作“发动机”）3是一种车辆（未图示）用的4循环式汽油发动机，具有四个气缸3a（＃1～＃4）。此外，在发动机3中针对每个气缸3a设置有燃料喷射阀（以下，称作“喷射器”）4以及火花塞（未图示），并且，设置有向各喷射器4供给燃料的燃料供给装置1。

发动机3的燃料从各喷射器4直接喷射到对应的气缸3a内，并且，在气缸3a内生成的混合气体由火花塞点燃。即，发动机3是一种缸内喷射式的发动机。喷射器4的开闭通过来自后述的ECU2（参照图2）的控制信号控制，由此，通过开阀时机控制燃料喷射正时，通过开阀时间控制燃料喷射量。此时，将喷射器4的燃料喷射正时控制成从吸气冲程到压缩冲程的期间的预定时机。另外在图2中，为了方便，仅示出了一个喷射器4。

上述的燃料供给装置1具有：存储燃料的燃料箱11、设置于燃料箱11内的低压燃料泵12以及高压燃料泵20。

低压燃料泵12是由ECU2控制的电动型的燃料泵，在发动机3的运转中始终运转。此外，燃料吸入通道13、低压输送管14以及燃料返回通道15与低压燃料泵12连接。低压燃料泵12经由燃料吸入通道13吸入燃料箱11内的燃料，升压到预定低压的进料压（例如，392kPa）后，排出到低压输送管14，并且，经由燃料返回通道15将多余的燃料送回到燃料箱11内。此外，在低压输送管14的下游侧端部连接有上述的高压燃料泵20，从低压燃料泵12排出到低压输送管14的低压的燃料被供给到高压燃料泵20。

高压燃料泵20是与发动机3的曲轴（未图示）联结的容积式的燃料泵，并与高压输送管16连接。高压燃料泵20通过曲轴驱动，从而，进一步使从低压燃料泵12供给的低压的燃料升压，排出到高压输送管16。高压燃料泵20的具体情况将在后面叙述。

此外，在高压输送管16并列设置有如上所述的四个喷射器4。从高压燃料泵20排出到高压输送管16的高压的燃料被供给到各喷射器4，伴随着喷射器4的开阀，喷射到对应的气缸3a内。并且，在高压输送管16设置有燃料压力传感器31，高压输送管16内的燃料的压力（以下，称作“燃料压力”）PF由燃料压力传感器31检测，该检测信号被输出到ECU2。

此外，燃料供给装置1具有对高压燃料泵20进行分流的分流管17，在分流管17设置有安全阀18。安全阀18是机械式的阀，在高压输送管16内的燃料压力PF到达预定安全压（例如，25MPa）时开阀，通过使燃料从高压输送管16流回到低压输送管14，从而，将燃料压力PF限制为不超过安全压。

高压燃料泵20如图3～5所示，具有：泵主体21、收纳在泵主体21内的吸入检查阀22以及排出检查阀24、用于驱动吸入检查阀22的电磁致动器23以及由驱动凸轮19驱动的柱塞25等。驱动凸轮19具有在周向上等间隔配置的四个凸轮峰19a，并且，与发动机3的排气凸轮轴（未图示）一体地设置，在曲轴进行2周旋转期间，进行1周旋转。

泵主体21的内部形成有用于使燃料升压的升压室21a，该升压室21a经由吸入口21b与低压输送管14连通，并且，经由排出口21c与高压输送管16连通。此外，吸入检查阀22是使升压室21a的入口开闭的阀，并收纳于升压室21a内，并且，具有阀体22a以及螺旋弹簧22b。该阀体22a被设为在使升压室21a的入口开放的开阀位置（图3所示的位置）与使升压室21a的入口关闭的闭阀位置（图5所示的位置）之间移动自如，并且，通过螺旋弹簧22b作用于闭阀位置侧。

电磁致动器23与吸入检查阀22一起构成溢流阀结构，并具有：致动器主体23a、线圈23b、电枢23c以及螺旋弹簧23d。线圈23b收纳于致动器主体23a内，与ECU2电连接。线圈23b通过通电而被激磁，并且，通过停止通电来保持为非激磁状态。由ECU2控制向线圈23b的通电。

此外，电枢23c在其前端部向吸入检查阀22侧突出的预定原点位置（图3以及图4所示的位置）与从吸入检查阀22侧退避的预定动作位置（图5所示的位置）之间移动自如地收纳于致动器主体23a内。电枢23c在线圈23b为非激磁状态时，通过螺旋弹簧23d的作用力保持在原点位置，并且，在激磁线圈23b被激磁时，通过其电磁力一边抵抗螺旋弹簧23d的作用力，一边吸引至动作位置侧。

并且，电磁致动器23的螺旋弹簧23d的作用力被设定为比吸入检查阀22的螺旋弹簧22b的作用力大的值，由此，吸入检查阀22在线圈23b为非激磁状态时，通过位于原点位置的电枢23c保持为开阀状态（参照图4）。

排出检查阀24用于使升压室21a的出口开闭，并收纳于升压室21a与排出口21c之间的阀室21d内，并且，具有阀体24a以及螺旋弹簧24b。该阀体24a被设置成在使升压室21a的出口开放的开阀位置（图5所示的位置）与使升压室21a的出口关闭的闭阀位置（图3以及图4所示的位置）之间移动自如，并且，通过排出检查阀24作用于闭阀位置侧。

此外，柱塞25在其一端部向升压室21a内突出的预定突出位置（图5所示的位置）与从升压室21a退避的预定退避位置（图3所示的位置）之间移动自如地收纳于泵主体21的柱塞套筒21e内。在柱塞25的另一端部安装有弹簧座26，柱塞25以及弹簧座26经由弹簧架28与驱动凸轮19抵接。

并且，在弹簧座26与泵主体21之间设置有螺旋弹簧27，柱塞通过该螺旋弹簧27作用于退避位置侧。根据以上的结构，柱塞25在驱动凸轮19的旋转中，通过螺旋弹簧27的作用力，保持为经由弹簧架28与驱动凸轮19的凸轮面抵接，由此，在发动机3的运转中，通过驱动凸轮19在突出位置与退避位置之间始终被驱动。

接着，对如上构成的高压燃料泵20的动作进行说明。通过高压燃料泵20，在该一次的运转循环中，伴随着驱动凸轮19的旋转，按顺序且每个冲程一次地执行吸入冲程、溢流冲程以及排出冲程。

首先，在吸入冲程中，伴随着驱动凸轮19从图5所示的旋转角度位置朝向图3所示的旋转角度位置以图中的顺时针方向旋转，柱塞25从突出位置移动到退避位置，并且，升压室21a内的燃料压力降低，由此，吸入检查阀22变为开阀状态，来自低压燃料泵12的燃料被吸入到升压室21a内。

在接着吸入冲程之后的溢流冲程中，伴随着驱动凸轮19从图3所示的旋转角度位置朝向图4所示的旋转角度位置旋转，柱塞25从退避位置朝向突出位置移动。此时，通过停止向线圈23b通电，将电磁致动器23控制为停止状态，由此，吸入检查阀22保持为开阀状态，由此，升压室21a内的低压的燃料返回到低压燃料泵12侧。

在接着溢流冲程之后的排出冲程中，驱动凸轮19从图4所示的旋转角度位置朝向图5所示的旋转角度位置旋转，并且，通过向线圈23b通电，将电磁致动器23控制为启动状态，从而，吸入检查阀22闭阀。由此，通过使升压室21a内的燃料压力上升，从而，排出检查阀24开阀，升压室21a内的高压的燃料被排出到高压输送管16。在该排出冲程中，通过从后述的通电开始时机HPSTA起到通电结束时机HPEND为止，使线圈23b通电，从而，电磁致动器23被控制为启动状态。

如上所述，通过该高压燃料泵20，在溢流冲程中，通过控制电磁致动器23的通电开始时机HPSTA，从而改变从升压室21a返回到低压燃料泵12侧的燃料量。由此，通过调节从高压燃料泵20排出到高压输送管16的燃料排出量，从而，控制高压输送管16内的燃料压力PF。

此外，在发动机3的曲轴设置有通过磁体转子以及MRE拾取件（均未图示）构成的曲轴角传感器32（参照图2）。曲轴角传感器32伴随着曲轴的旋转，输出作为脉冲信号的CRK信号以及TDC信号。

CRK信号按照每个预定曲轴角30°产生，并被输出。ECU2根据该CRK信号，计算发动机3的转速（以下，称作“发动机转速”）NE。TDC信号是表示如下内容的信号：在任意一个气缸3a中，发动机3的活塞（未图示）位于吸气冲程开始时的TDC（上止点）附近的预定曲轴角位置（以下，称作“基准曲轴角位置”）。在本实施方式中，由于发动机3具有四个气缸3a，因此，TDC信号按照每个曲轴角180°产生，并被输出。此外，在发动机3设置有气缸判别传感器（未图示），气缸判别传感器将作为用于判别气缸3a的脉冲信号的气缸判别信号输出到ECU2。

再者，从油门开度传感器33向ECU2输出表示车辆的油门踏板（未图示）的操作量（以下，称作“油门开度”）AP的检测信号。

ECU2由具有CPU、RAM、ROM以及输入输出接口（均未图示）等的微型计算机（未图示）构成。ECU2为了根据来自如上所述的各种传感器31～33的检测信号，按照存储于ROM的控制程序，控制从高压燃料泵20排出到喷射器4侧的燃料量，而控制电磁致动器23的启动/停止，因此，执行图6所示的通电控制处理。

在发动机3的运转中，与如上所述的CRK信号的产生同步地重复执行该通电控制处理。首先，在图6的步骤1（图示为“S1”。以下相同）中，使曲轴角等级FISTG递增。该曲轴角等级FISTG在通过按照每个CRK信号的产生间隔即预定曲轴角（30°）对例如以＃1气缸3a的如上所述的基准曲轴角位置为基准（＝0°）的720°周期的曲轴角进行划分而得到的24个曲轴角区间，分别依次分配等级号码0～23（参照图7）。曲轴角等级FISTG在发动机3启动时，根据如上所述的气缸判别信号、TDC信号以及CRK信号，设定为与此时的曲轴角位置对应的等级号码。之后，每当生成CRK信号，即曲轴每旋转30°，曲轴角等级FISTG就通过执行步骤1来递增。

在接着上述步骤1的步骤2中，计算泵控制等级HPSTG。该泵控制等级HPSTG以基准曲轴角位置为基准（＝0°）表示以曲轴的1/2的角度旋转的驱动凸轮19的角度区间。具体而言，泵控制等级HPSTG在通过按照每个预定曲轴角（30°）对180°周期的曲轴角进行划分而得到的6个曲轴角区间，分别依次分配等级号码0～5（参照图7），并用等级号码0规定电磁致动器23的如上所述的通电开始时机HPSTA和通电结束时机HPEND等的运算时机。

此时，按照曲轴角180°周期规定泵控制等级HPSTG是为了通过如上所述的驱动凸轮19的结构，按照每个曲轴角180°执行由高压燃料泵20的吸入冲程、溢流冲程以及排出冲程构成的一系列的冲程。具体而言，如下地计算泵控制等级HPSTG。

即，用在通过步骤1递增的曲轴角等级FISTG上加上预定偏移等级后的值除以预定泵控制等级数（（FISTG＋偏移等级）／泵控制等级数），计算出它的商作为泵控制等级HPSTG。

该偏移等级是表示TDC信号的产生时机（以下，称作“TDC产生时机”）TTDC相对于如上所述的驱动凸轮19的凸轮峰19a的顶部与柱塞25抵接的时机（以下，称作“凸轮峰顶时机”）TTOP向滞后侧偏移几个等级的值，并在车辆从工厂出货时求出，并且，存储于ECU2的ROM。此时，在TDC产生时机TTDC相对于凸轮峰顶时机TTOP的偏移的曲轴角相应值（以下，称作“时机偏移角”）不是1等级的曲轴角（＝30°）的倍数时，偏移等级被设定为在用时机偏移角除以30°时的商上加上值1后的值。此外，偏移等级在TDC产生时机TTDC与凸轮峰顶时机TTOP一致时（以下，称作“时机一致时”）被设定为0。上述的泵控制等级数表示泵控制等级HPSTG的1周期的数量，在本实施方式中为180／30＝6。

综上所述，如下地计算泵控制等级HPSTG。即，如图7所示，时机一致时（TDC产生时机TTDC与凸轮峰顶时机TTOP一致时），根据曲轴角等级FISTG计算泵控制等级HPSTG。例如，在此次处理循环中的曲轴角等级FISTG为6的倍数（6n）时，即，与TDC产生时机TTDC相应时，泵控制等级HPSTG被计算为（FISTG＋偏移等级）／泵控制等级数＝（6n＋0）／6的商即0（参照图7）。其结果是，泵控制等级HPSTG为0的时机与TDC产生时机TTDC以及凸轮峰顶时机TTOP一致。

另一方面，如图8所示，TDC产生时机TTDC相对于凸轮峰顶时机TTOP偏移时（以下，称作“时机不一致时”），根据用等级数表示该偏移的偏移等级和曲轴角等级FISTG计算泵控制等级HPSTG。例如，在偏移等级为2，且此次处理循环中的曲轴角等级FISTG为6n-2时，泵控制等级HPSTG被计算为（FISTG＋偏移等级）／泵控制等级数＝{（6n-2）+2}／6的商即0（参照图8）。

此外，如上所述，在时机不一致时，在时机偏移角（TTDC相对于TTOP的偏移的曲轴角相应值）不是1等级的曲轴角的倍数时，偏移等级设定为用前者除以后者时的商＋1。以上的结果是，泵控制等级HPSTG为0的时机变为比凸轮峰顶时机TTOP更靠超前侧且最接近TTOP的时机（参照图8）。并且，在时机偏移角是1等级的曲轴角的倍数时，泵控制等级HPSTG为0的时机与凸轮峰顶时机TTOP一致。

在接着所述步骤2的步骤3中，对计算出的泵控制等级HPSTG是否为0进行判别。在答案为“否”时，直接结束本处理，与此相对，答案为“是”且HPSTG＝0时，为了进行该运算，作为通电时间运算时机TICAL（参照图7以及图8），执行步骤4以后的步骤。该通电时间运算时机TICAL为通电开始时机HPSTA、通电结束时机HPEND、后述的通电期间PSTIM的运算时机。

首先，在步骤4中，通过根据计算出的发动机转速NE以及要求转矩TREQ检索预定映射图（未图示），来计算目标排出量FQOBJ。该目标排出量FQOBJ为来自高压燃料泵20的燃料排出量的目标值。此外，要求转矩TREQ为对发动机3要求的转矩，通过根据发动机转速NE以及所检测出的油门开度AP检索预定的映射图（未图示）来计算。接着，根据所检测出的高压输送管16内的燃料压力PF和通过步骤4计算出的目标排出量FQOBJ，检索预定的映射图（未图示），从而计算通电期间PSTIM（步骤5）。该通电期间PSTIM为向电磁致动器23的线圈23b通电的通电期间，通过驱动凸轮19的旋转角来表示。

接着，根据计算出的通电期间PSTIM，按照下式（1）计算通电开始角PSSTC（步骤6）。该通电开始角PSSTC是通过以泵控制等级HPSTG为0的时机即通电时间运算时机TICAL为基准（＝0°）的曲轴角来表示电磁致动器23的通电开始时机HPSTA的。

PSSTC＝（CORCA＋180）-PSTIM·2……（1）

其中，CORCA为偏移校正值，其具体内容将在后面叙述。

参照图9和图10来说明该通电开始角PSSTC的计算方法。如这些图9和图10所示，电磁致动器23的通电结束时机HPEND设定为凸轮峰顶时机TTOP。此外，如上所述，通电期间PSTIM由于通过驱动凸轮19的旋转角表示，因此，在将其换算为曲轴角时，为PSTIM·2。

此外，图10所示的OFFCA为如上所述的时机偏移角（TTDC相对于TTOP的偏移的曲轴角相应值），根据发动机3的设计上的规格，预先进行设定，并存储于ROM。如图10所示，在式（1）中使用的偏移校正值CORCA通过曲轴角表示从通电时间运算时机TICAL（HPSTG＝0）到滞后侧的凸轮峰顶时机TTOP为止的期间，通过从如上所述的偏移等级乘以预定曲轴角（30°）后的值减去该时机偏移角OFFCA（偏移等级·30-OFFCA）来计算。例如，如图10所示，TDC产生时机TTDC相对于凸轮峰顶时机TTOP不足1等级地向滞后侧偏移，且偏移等级为1时，偏移校正值CORCA被计算为1·30-OFFCA。

此外，如上所述，将通电结束时机HPEND设定为凸轮峰顶时机TTOP，并且，按照曲轴角180°周期产生凸轮峰顶时机TTOP。根据如上内容，如式（1）所示，通过从如上所述的偏移校正值CORCA与曲轴角180°的和（相当于图10的X）减去将通电期间PSTIM换算成曲轴角后的PSTIM·2，从而，能够准确地计算出通电开始角PSSTC。

在接着所述步骤6后的步骤7中，计算通电开始时机HPSTA以及通电结束时机HPEND，结束本处理。具体而言，通过根据发动机转速NE将计算出的通电开始角PSSTC换算成时间，从而，计算通电开始时机HPSTA。此外，根据发动机转速NE将偏移校正值CORCA与曲轴角180°的和（相当于图10的X）换算成时间，从而，计算通电结束时机HPEND。由此，通电开始时机HPSTA以及通电结束时机HPEND用从通电时间运算时机TICAL起的经过时间进行规定。

此外，通过执行步骤7，计算通电开始时机HPSTA以及通电结束时机HPEND时，之后，如上所述，从通电开始时机HPSTA起到通电结束时机HPEND为止，使线圈23b通电，从而将电磁致动器23控制为启动状态。

此外，本实施方式中的各种要素与本发明中的各种要素之间的对应关系如下所述。即，本实施方式中的ECU2相当于本发明中的通电时间计算单元、校正单元以及运算时机设定单元，并且，本实施方式中的高压燃料泵20相当于本发明中的燃料泵。此外，本实施方式中的吸入检查阀22以及电磁致动器23相当于本发明中的电磁阀。

如上所述，根据本实施方式，计算按照每个预定曲轴角对以基准曲轴角位置为基准的180°周期的曲轴角进行划分后的6个泵控制等级HPSTG。此外，将该泵控制等级HPSTG为0的时机设定为通电期间PSTIM等的通电时间运算时机TICAL（步骤1～3）。

时机一致时，泵控制等级HPSTG在与TDC产生时机TTDC以及凸轮峰顶时机TTOP相同的时机变为0，并设定该时机为通电时间运算时机TICAL（参照图7）。另一方面，时机不一致时，泵控制等级HPSTG在比凸轮峰顶时机TTOP更靠滞后侧且最接近TTOP的时机变为0。其结果是，对通电时间运算时机TICAL进行校正，使其从TDC产生时机TTDC靠近凸轮峰顶时机TTOP，并设定为比凸轮峰顶时机TTOP更靠超前侧（参照图8）。

由此，能够进行与更新的发动机3的运转状态（高压输送管16的燃料压力PF、发动机转速NE、要求转矩TREQ）相应的通电期间PSTIM等的运算，并且，在下述那样的适当时机，能够进行通电期间PSTIM等的运算，上述适当时机为在计算出的通电期间PSTIM内可靠地完成向电磁致动器23的通电的时机。由此，能够适当地进行与更新的发动机3的运转状态相应的通电期间PSTIM等的运算，并且，能够在通电期间PSTIM内可靠地完成向电磁致动器23的通电，进而，能够适当地控制从高压燃料泵20到喷射器4侧的燃料排出量。

此外，用于泵控制等级HPSTG的设定的曲轴角等级FISTG一般用于发动机3的燃料喷射等的控制，因此，能够使用这样的曲轴角等级FISTG适当地进行通电时间运算时机TICAL的校正（设定）。

并且，时机不一致时，时机偏移角OFFCA是1等级的曲轴角的倍数时，泵控制等级HPSTG为0的时机、即通电时间运算时机TICAL与凸轮峰顶时机TTOP一致。因此，能够更有效地获得如上所述的效果。

另外，本发明未限定于所说明的实施方式，而是能够通过各种各样的方式来实施。例如，虽然在实施方式中，如上所述，根据将喷射器4的燃料喷射正时控制为从吸气冲程到压缩冲程的期间中的预定时机，将基准曲轴角位置、即吸气冲程开始时的TDC附近的预定曲轴角位置用作本发明中的预定曲轴角位置，但是，也可使用其他的合适的曲轴角位置，例如，与吸气冲程开始时的TDC相应的曲轴角位置。或者，在将喷射器的燃料喷射正时控制为压缩冲程中的预定时机的情况下，也可使用与压缩冲程开始时的BDC（下止点）相应的曲轴角位置或者包含该曲轴角位置在内的前后预定曲轴角区间中的曲轴角位置。

此外，虽然在实施方式中，将本发明中的预定凸轮角时机设定为凸轮峰顶时机TTOP，但是，也可设定为包含凸轮峰顶时机在内的前后预定期间中的、与驱动凸轮的预定旋转角度位置相应的时机。并且，虽然在实施方式中，将本发明的预定曲轴角设定为30°，但是仅是一个例子，也能够通过设定为其他的合适的角度，例如更小的角度，从而使通电时间运算时机更接近凸轮峰顶时机。

并且，虽然在实施方式中，在通电时间运算时机TICAL的设定中使用对曲轴角等级FISTG进行换算后的泵控制等级HPSTG，但是，也可不使用HPSTG，而是直接使用FISTG。在该情况下，时机一致时，从多个曲轴角等级中，选择相应于与TDC产生时机以及凸轮峰顶时机相同的时机的曲轴角等级，用于通电时间运算时机的设定。另一方面，时机不一致时，时机偏移角不是预定曲轴角的倍数时，从多个曲轴角等级中，选择与最接近凸轮峰顶时机的时机相应的曲轴角等级，用于通电时间运算时机的设定。此时，可以是比凸轮峰顶时机更靠超前侧以及滞后侧的任意一个曲轴角等级。此外，时机不一致时，时机偏移角是预定曲轴角的倍数时，从多个曲轴角等级中，选择相应于与凸轮峰顶时机相同的时机的曲轴角等级，用于通电时间运算时机的设定。

此外，虽然在实施方式中，将表示TDC产生时机TTDC相对于凸轮峰顶时机TTOP的偏移的已知的偏移等级以及时机偏移角OFFCA事先存储于ECU2的ROM，但是也可设置用于检测驱动凸轮的旋转角度位置的传感器，并且使用该传感器随时进行检测。例如，在通过凸轮相位可变机构改变设置有驱动凸轮的凸轮轴相对于曲轴的相位即凸轮相位的情况下，伴随着该凸轮相位的改变，TDC产生时机相对于凸轮峰顶时机的偏移发生变化。因此，在此种情况下，特别能够通过如上所述地对该偏移进行检测，并且将所检测出的偏移用于通电时间运算时机的设定，从而，有效地获得在适当的时机进行该运算的效果。

并且，实施方式的高压燃料泵20是如下类型的泵：通过在溢流冲程中对常开型的吸入检查阀22进行闭阀，来调节从升压室21a内返回到低压燃料泵12侧的燃料量，从而调节排出到喷射器4侧的燃料的排出量。本发明不限于此，可适用于通过以内燃机为动力源的驱动凸轮进行驱动的任意的燃料泵。

例如，虽然在实施方式中，以在排出冲程中继续向其线圈23b通电的方式构成吸入检查阀22以及电磁致动器23，但是，也可以构成为仅在排出冲程的初期执行向电磁致动器的线圈的通电。此时，具体而言，吸入检查阀以及电磁致动器如下构成。即，不设置向闭阀位置侧对吸入检查阀施力的螺旋弹簧，而是仅设置经由电枢向开阀位置侧对吸入检查阀施力的螺旋弹簧，将吸入检查阀构成为常开型。此外，将该螺旋弹簧的作用力设定成与常闭型的排出检查阀的螺旋弹簧相同的大小。并且，以通过升压室内的燃料压力将吸入检查阀按压于闭阀位置侧的方式构成吸入检查阀。其他结构与实施方式相同。

该情况下，吸入检查阀以及电磁致动器如下面所述进行动作。即，在溢流冲程中，电磁致动器的电枢通过因通电而造成的线圈的激磁，抵抗对吸入检查阀施力的螺旋弹簧的作用力而进行移动，由此，吸入检查阀摆脱该螺旋弹簧向开阀位置侧的施力。通过该过程以及柱塞向突出位置侧移动而导致的升压室内的燃料压力的上升，吸入检查阀闭阀，由此，进入排出冲程。然后，在排出冲程中，通过升压室内的燃料压力的进一步上升，排出检查阀开阀后，将线圈控制为非激磁状态。该情况下，由于向闭阀位置侧推压吸入检查阀的升压室内的燃料压力大于对吸入检查阀向开阀位置侧施力的螺旋弹簧的作用力，因此，在排出冲程中，排出检查阀保持为闭阀状态。

此外，虽然在实施方式中，将驱动凸轮19设置于排气凸轮轴，但是，本发明中的驱动凸轮可以以内燃机作为动力源来驱动，也可以例如将驱动凸轮设置于驱动内燃机的吸气阀的吸气凸轮轴。或者，也可将驱动凸轮设置于经由齿轮等联结于内燃机的曲轴的轴。并且，虽然在实施方式中，气缸3a的数量是四个，但是，是任意的。此外，虽然实施方式是将本发明用于车辆用的汽油发动机的例子，但是，本发明不限于此，例如，也可用于柴油发动机或垂直地配置有曲轴的船外机等船舶推进机用发动机。并且，本发明也可用于V型6气缸型的发动机。此外，在本发明的主旨的范围内，可适当变更细微部分的结构。

Claims (7)

1.一种内燃机的燃料供给装置，其特征在于，该燃料供给装置具有：

燃料泵，其具有与以内燃机为动力源的驱动凸轮抵接的柱塞，通过所述驱动凸轮驱动所述柱塞，从而将燃料排出到燃料喷射阀侧；

电磁阀，其用于调节从该燃料泵排出到所述燃料喷射阀侧的燃料排出量；

通电时间计算单元，其计算为了得到与所述内燃机的运转状态相应的燃料排出量而向所述电磁阀通电的通电时间，并且，使用与所述内燃机的预定曲轴角位置相应的预定时机作为该通电时间的运算时机；以及

校正单元，其在所述预定时机相对于下述预定凸轮角时机偏移时，进行校正，使所述运算时机接近所述凸轮角时机，该预定凸轮角时机是包含所述驱动凸轮的凸轮峰顶部与所述柱塞抵接的时机在内的前后预定期间中的、与所述驱动凸轮的预定旋转角度位置相应的时机。

2.根据权利要求1所述的内燃机的燃料供给装置，其特征在于，

按照每个预定曲轴角设定了包含所述预定曲轴角位置在内的多个曲轴角位置，

所述校正单元从分别与所述多个曲轴角位置相应的多个时机中，选择比所述凸轮角时机更靠超前侧且最接近所述凸轮角时机的时机作为所述运算时机，从而，对所述运算时机进行校正。

3.一种内燃机的燃料供给装置，其特征在于，该燃料供给装置具有：

燃料泵，其具有与以内燃机为动力源的驱动凸轮抵接的柱塞，通过所述驱动凸轮驱动所述柱塞，从而将燃料排出到燃料喷射阀侧；

电磁阀，其用于调节从该燃料泵排出到所述燃料喷射阀侧的燃料排出量；

通电时间计算单元，其计算为了得到与所述内燃机的运转状态相应的燃料排出量而向所述电磁阀通电的通电时间；以及

运算时机设定单元，其在与所述内燃机的预定曲轴角位置相应的预定时机相对于下述预定凸轮角时机偏移时，从与包括所述预定曲轴角位置在内而按照每个预定曲轴角设定的多个曲轴角位置分别对应的多个时机中，将最接近所述凸轮角时机的时机设定为所述通电时间计算单元计算所述通电时间的运算时机，其中，所述预定凸轮角时机是包含所述驱动凸轮的凸轮峰顶部与所述柱塞抵接的时机在内的前后预定期间的、与所述驱动凸轮的预定旋转角度位置相应的时机。

4.根据权利要求1或者2所述的内燃机的燃料供给装置，其特征在于，

该燃料供给装置设置于车辆，

该燃料供给装置还具有：存储单元，其存储表示在所述车辆出厂时求出的、所述预定时机相对于所述凸轮角时机的偏移的偏移参数，

所述校正单元根据所述存储的偏移参数，对所述运算时机进行校正。

5.根据权利要求1或者2所述的内燃机的燃料供给装置，其特征在于，

所述驱动凸轮一体地设置于与所述内燃机的曲轴联动的凸轮轴，

该燃料供给装置设有改变所述凸轮轴相对于所述曲轴的相位即凸轮相位的凸轮相位可变机构，

该燃料供给装置还具有：偏移参数检测单元，其检测表示所述预定时机相对于所述凸轮角时机的偏移的偏移参数，

所述校正单元根据所述检测出的偏移参数，对所述运算时机进行校正。

6.根据权利要求3所述的内燃机的燃料供给装置，其特征在于，

该燃料供给装置设置于车辆，

该燃料供给装置还具有：存储单元，其存储表示在所述车辆出厂时求出的、所述预定时机相对于所述凸轮角时机的偏移的偏移参数，

所述运算时机设定单元根据所述存储的偏移参数，设定所述运算时机。

7.根据权利要求3所述的内燃机的燃料供给装置，其特征在于，

所述驱动凸轮一体地设置于与所述内燃机的曲轴联动的凸轮轴，

该燃料供给装置设有改变所述凸轮轴相对于所述曲轴的相位即凸轮相位的凸轮相位可变机构，

该燃料供给装置还具有偏移参数检测单元，其检测表示所述预定时机相对于所述凸轮角时机的偏移的偏移参数，

所述运算时机设定单元根据所述检测出的偏移参数，设定所述运算时机。

Images