CN105221311B - 用于内燃发动机的燃料供给装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于内燃发动机(1)的燃料供给装置,该燃料供给装置包括燃料泵(3)、燃料管(4)、减量阀(8)以及电子控制单元(9)。电子控制单元(9)构造成驱动燃料泵(3)旋转以使得在通过驱动燃料泵(3)旋转而将燃料管(4)中的燃料压力调节至目标值的同时实现燃料的所需流量。电子控制单元(9)构造成当燃料泵(3)的操作状态为第一操作状态时将减量阀(8)操作为打开。第一操作状态为燃料泵(3)的频率的值在共振区域内的燃料泵(3)的操作状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内燃发动机的燃料供给装置。
背景技术
如在日本专利申请公报No.2002-61529(JP 2002-61529 A)中所示的,用于安装在汽车等车辆上的内燃发动机的燃料供给装置设置有燃料泵和压力调节器,其中,该燃料泵被驱动而旋转从而向连接至内燃发动机的燃料管排放燃料,该压力调节器允许燃料管中的燃料基于燃料管中的燃料压力而适当地流出至外部。
就燃料供给装置而言,可以设想的是:将燃料泵驱动成稳定地且以相对较高的旋转速度进行旋转,使得从燃料泵排放的燃料的排放流量充分地满足供给至内燃发动机的燃料的所需流量。这是出于向内燃发动机稳定地供给燃料并简化燃料泵驱动控制的目的。在这种情况下,燃料泵中的未供给至内燃发动机的过剩燃料通过压力调节器的操作而从燃料管流出。
当在燃料泵被驱动而旋转的同时燃料泵与燃料泵附近的部件发生共振时,由该共振产生的共振声可能会使车辆中的乘客感到不适。因此,上述部件的刚度被设定成使得该部件的固有频率的值远低于如上所述的被驱动而稳定地且以相对较高的旋转速度进行旋转的燃料泵的频率。于是,当燃料泵被驱动而旋转时燃料泵能够达到的频率未进入包括上述部件的固有频率在内的共振区域,这使得抑制了燃料泵与燃料泵附近的部件的共振。
上述部件的固有频率(共振区域)设定在比燃料泵的当燃料泵被驱动而旋转时能够达到的频率低的区域中,这是由于当共振区域设定在比该频率高的一侧区域中时需要增大部件的刚度并且因此增加了部件的成本。
发明内容
代替如上所述的将燃料泵驱动成稳定地且以相对较高的旋转速度进行旋转,优选的是将燃料泵驱动成以如下方式旋转以减小燃料泵的能量消耗。优选的是,驱动燃料泵旋转以使得在将燃料管中的燃料压力调节至目标值的同时以能够实现供给至内燃发动机的燃料的所需流量的流量从燃料泵排放燃料。在这种情况下,燃料泵未被驱动成以不必要的高旋转速度进行旋转。由于抑制了燃料泵被驱动成以这种高旋转速度进行旋转,因此减少了燃料泵的能量消耗。
当将燃料泵驱动成根据供给至内燃发动机的燃料的所需流量进行旋转时,燃料泵的旋转速度表现出显著的改变,并且这导致了燃料泵的频率发生显著的改变。当供给至内燃发动机的燃料的所需流量减少时,燃料泵的旋转速度可能会因燃料泵被驱动成根据所需流量进行旋转而被减小,并且燃料泵的频率可能会减小至包括上述部件的固有频率在内的共振区域。当燃料泵的频率以此方式进入共振区域时,发生燃料泵与上述部件的共振。
本发明提供了一种用于内燃发动机的燃料供给装置,该燃料供给装置能够当燃料泵被驱动而旋转以使得在将燃料管中的燃料压力调节至目标值的同时以能够实现供给至内燃发动机的燃料的所需流量的流量从燃料泵排放燃料时,抑制燃料泵与燃料泵附近的部件的共振。
根据本发明的方面,提供了一种用于内燃发动机的燃料供给装置,该燃料供给装置包括燃料泵、燃料管、减量阀(reduction valve)以及电子控制单元。燃料管连接至内燃发动机。燃料泵构造成被驱动而旋转从而向燃料管排放燃料。减量阀构造成被操作为打开及关闭从而允许燃料管的内部与外部彼此连通或隔断。电子控制单元控制燃料泵被驱动而旋转并且控制减量阀的打开操作及关闭操作。电子控制单元构造成驱动燃料泵旋转以使得在通过驱动燃料泵旋转而将燃料管中的燃料压力调节至目标值的同时实现燃料的所需流量。电子控制单元构造成当燃料泵的操作状态为第一操作状态时打开减量阀,第一操作状态为燃料泵的频率的值在共振区域内的燃料泵的操作状态。
在上述方面中,电子控制单元可以构造成:当所需流量小于判定值时,电子控制单元确定燃料泵处于所述频率的值在共振区域内的操作状态并且打开减量阀。
在上述方面中,电子控制单元可以构造成:在当燃料泵的操作状态为第一操作状态时打开减量阀之后,当燃料泵的操作状态为第二操作状态时,将减量阀的开度调节至打开操作之前的值。第二操作状态为即使当减量阀被关闭时其频率也在共振区域之外的燃料泵的操作状态。
在上述方面中,电子控制单元可以构造成:当车内噪声大于在第一操作状态下产生的共振声时,即使当燃料泵的操作状态为第一操作状态时也停止减量阀的打开。
在上述方面中,电子控制单元可以构造成:在当燃料泵处于第一操作状态时减量阀的打开期间,当车内噪声大于因燃料泵的操作状态产生的共振声时关闭减量阀。
在上述方面中,电子控制单元可以构造成通过利用燃料管中的燃料压力以及燃料的所需流量来计算驱动指令值。电子控制单元可以构造成基于驱动指令值来驱动燃料泵旋转。电子控制单元可以构造成当驱动指令值通过利用下限值而被保护(guarded)时打开减量阀。另外,电子控制单元可以构造成:在基于以下限值为基础对驱动指令值的保护而进行的减量阀的打开期间,当驱动指令值变得大于下限值并且以下限值为基础的保护被解除时关闭减量阀。
附图说明
下文将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优势以及技术和工业意义,在附图中相同的附图标记表示相同的元件,并且在附图中:
图1为示出了用于内燃发动机的燃料供给装置的示意图;
图2为示出了燃料泵的旋转速度与频率之间的关系的曲线图;
图3为示出了共振抑制处理执行过程的流程图。
具体实施方式
在下文中,将参照图1至图3描述用于内燃发动机的燃料供给装置的实施方式。在搭载内燃发动机1的车辆中设置有在图1中示出的用于向内燃发动机1供给燃料的燃料供给装置。在该燃料供给装置中设置有储存用于内燃发动机1的燃料的燃料箱2以及将燃料向上泵送到燃料箱2中的电动燃料泵3。燃料泵3经由燃料管4连接至内燃发动机1的燃料喷射装置5,内燃发动机1为燃料的供给目的地。
当基于驱动指令值(电压指令值)向燃料泵3施加电压时,燃料泵3响应于所施加的电压被驱动而旋转。以这种方式被驱动而旋转的燃料泵3从燃料箱2向上泵送燃料并将已被向上泵送的燃料排放至燃料管4。以这种方式从燃料泵3排放的燃料经由燃料管4供给至燃料喷射装置5。
内燃发动机1的燃料喷射装置5设置有连接至燃料管4的输送管6以及接收从输送管6供给的燃料的燃料喷射阀7。对内燃发动机1的燃料供给是通过从燃料喷射阀7的燃料喷射来执行的。另外,在将输送管6与燃料泵3连接至彼此的燃料管4中设置有减量阀8,该减量阀8打开或关闭以允许燃料管4的内部与外部彼此连通或彼此隔断。通常,减量阀8的开度被调节至最小值(例如,全闭状态)。当减量阀8从全闭状态被打开时,燃料管4中的燃料从燃料管4流出、更具体地流入燃料箱2中。
在燃料供给装置中设置有用于执行与车辆和内燃发动机1的操作有关的各种类型的控制的电子控制单元9。电子控制单元9设置有CPU、ROM、RAM、I/O端口等等,CPU执行与各种类型的控制有关的计算处理,ROM中储存用于所述控制所需的程序和数据,RAM中暂时储存由CPU计算的结果等,I/O端口用于外部与I/O端口之间的信号输入和输出。
电子控制单元9的输入端口连接有下述各种传感器等:
-检测发动机旋转速度的旋转速度传感器10
-加速器位置传感器11,其检测由车辆的驾驶员操作的对加速器踏板执行的操作量(加速器操作量)
-节气门位置传感器12,其检测内燃发动机1的节气门的开度(节气门开度)
-空气流量计13,其检测进入内燃发动机1的进气量
-检测车辆速度的车辆速度传感器14
-燃料压力传感器15,其检测燃料管14和输送管6中的燃料压力。
电子控制单元9的输出端口连接有用于内燃发动机1的各个装置的驱动电路、用于燃料泵3的驱动电路、以及用于减量阀8的驱动电路。
电子控制单元9基于从各种传感器输入的检测信号来掌握所需车辆行驶状态、所需发动机操作状态、实际车辆行驶状态、以及实际发动机操作状态,并且电子控制单元基于以上状态向连接至输出端口的各个驱动电路输出指令信号。以这种方式执行诸如用于内燃发动机1的燃料喷射控制之类的用于发动机1的各种类型的控制,并且通过电子控制单元9执行用于驱动燃料泵3旋转的控制、用于减量阀8的打开及关闭操作的控制等等。在执行用于驱动燃料泵3旋转的控制以及用于减量阀8的打开及关闭的控制期间,电子控制单元9充当用于执行对燃料泵3和减量阀8控制的控制单元。
就用于减量阀8的打开及关闭操作的控制而言,电子控制单元9通常保持减量阀8处于关闭状态(全闭状态)。另外,电子控制单元9驱动泵3旋转以使得:在将燃料压力Pf调节至基于燃料的所需流量Qr以及燃料管4中的在通过燃料喷射装置5向内燃发动机1供给燃料期间可获得的燃料压力Pf确定的目标值的同时使燃料以能够实现所需流量Qr的流量从燃料泵3排放。具体地,电子控制单元9基于所需流量Qr和燃料压力Pf获得了电压指令值V——该电压指令值为用于燃料泵3的驱动指令值——并且通过向燃料泵3施加与电压指令值V对应的电压来驱动泵3旋转。所需流量Qr是基于发动机旋转速度NE、发动机负载FL、用于内燃发动机1的燃料喷射量的增益校正量K等来获得的。发动机负载KL是基于例如发动机旋转速度NE以及与进入内燃发动机1的进气量有关的参数如加速器操作量、节气门开度以及进气量的实际测得值来获得的。燃料压力Pf是由燃料压力传感器15来检测的。
如上所述,由于减量阀8通常被保持在全闭状态下而使得没有燃料从燃料管4流出至外部并且燃料泵3被驱动而旋转以使得在将燃料压力Pf调节至目标值的同时使燃料以能够实现所需流量Qr的流量从燃料泵3排放,因此减小了燃料泵3的能量消耗。这是由于燃料泵3未被驱动成以不必要的高旋转速度进行旋转而是燃料泵3被驱动而旋转以使得将燃料以所需的流量从燃料泵排放。
当基于所需流量Qr和燃料压力Pf获得了用于驱动燃料泵3旋转的电压指令值V时,电子控制单元9通过利用提前确定的下限值来保护所获得的电压指令值V。这是为了处理以下事实:燃料泵3在燃料具有较小排放流量的旋转驱动区域中难以适当地排放燃料。换句话说,所获得的电压指令值V是通过利用下限值来保护的并且电压指令值V被防止变得小于该下限值,使得燃料泵3被防止驱动成在上述旋转驱动区域中进行旋转。
当通过利用下限值来保护电压指令值V时,燃料泵3的排放流量进入相对于所需流量Qr过高的状态,并且因此,电子控制单元9通过将通常处于关闭状态的减量阀8打开来允许燃料管4中的过剩燃料流出至外部(燃料箱2)。电子控制单元9构造成:在基于以下限值为基础对电压指令值V的保护而进行的减量阀8的打开操作期间,当基于所需流量Qr和燃料压力Pf获得的电压指令值V超过下限值并且以该下限值为基础对电压指令值V的保护被解除时关闭减量阀8(达到全闭状态),其为所述打开操作之前的值。
当燃料泵3被驱动而旋转时,燃料泵3与燃料泵3附近的部件(例如燃料箱2)可能会发生共振。具体地,当被驱动而旋转的燃料泵3的频率在包括燃料箱2的固有频率X在内的共振区域A内时,燃料泵3与燃料箱2发生共振。当燃料泵3与燃料箱2如上所述地发生共振时,由这种共振引起的共振声可能会使车辆中的乘客感到不适。
如图2中所示,燃料泵3的频率随着燃料泵3的旋转速度增大而增大。本文中,可以设想的是:如现有技术的燃料供给装置中那样,驱动燃料泵3稳定地且以相对较高的旋转速度进行旋转,使得从燃料泵3排放的燃料的排放流量充分地满足所需流量Qr。当燃料泵3的电压指令值V固定在较大值处时,燃料泵3可以如上所述地被驱动成稳定地且以相对较高的旋转速度进行旋转。还可以设想的是:燃料管4中的在燃料泵3被驱动而旋转的情况下产生的过剩燃料通过压力调节器等返回至燃料箱2。
在假定这种情形的情况下,燃料箱2的固有频率X如下进行设定。上述部件等的刚度被设定成使得燃料箱2的固有频率X的值在如上所述被驱动成稳定地且以高旋转速度进行旋转的燃料泵3的频率之外。由于燃料泵3的成本随着燃料箱2的刚度增大而增大的关系,因此,通过减小燃料箱2等的刚度,固有频率X设定在比被驱动而旋转的燃料泵3的频率低的一侧区域中。图2示出了在燃料箱2的固有频率X被如上所述地设定时能够获得的共振区域A。图2还示出了燃料泵3的与共振区域A对应的旋转速度区B。
燃料泵3被驱动而旋转以使得在将燃料压力Pf调节至目标值的同时使燃料以能够实现所需流量Qr的流量从燃料泵3排放,从而减小了燃料泵3的能量消耗。在燃料泵3被驱动成以这种方式进行旋转的情况下,燃料泵3的旋转速度表现出显著的改变,并且这导致了燃料泵3的频率发生显著的改变。当供给至内燃发动机1的燃料的所需流量Qr减少时,在燃料泵3响应于所需流量Qr被驱动而旋转时,燃料泵3的旋转速度可能被减小,并且燃料泵3的频率可能被减小至共振区域A。如上所述,当燃料泵3的频率进入共振区域A时,燃料泵3与燃料箱2发生共振并且产生共振声。
为了解决该问题,当燃料泵3处于被驱动而旋转的燃料泵3的频率的值在包括燃料箱2的固有频率X在内的共振区域A内的操作状态时,电子控制单元9执行共振抑制处理。该共振抑制处理为打开通常处于关闭状态的减量阀8以使得减量阀8达到全开状态。当减量阀8以这种方式被打开时,燃料管4中的燃料流出至燃料箱2以使燃料管4中的燃料压力Pf减小。在这种情况下,燃料泵3被驱动成以使得燃料管4中的燃料压力Pf保持在目标值的方式进行旋转,并且因此,可以在实现供给至内燃发动机1的燃料的所需流量Qr的同时增大燃料泵3的旋转速度。由于燃料泵3的频率因燃料泵3的旋转速度的增大而增大,因此,抑制了该频率的值在共振区域A内。
图3为示出了用于执行共振抑制处理的共振抑制例程的流程图。该共振抑制例程例如在每个预定时间段的时间间隔由电子控制单元9周期性地执行。
随着共振抑制例程的步骤101(S101)的处理,电子控制单元9基于发动机旋转速度NE、发动机负载KL、用于燃料喷射量的增益校正量K等来计算在向内燃发动机1供给燃料期间燃料的所需流量Qr。随后,处理进行至S102。S102至S104的处理是用于驱动燃料泵3旋转。
随着S102的处理,电子控制单元9基于所需流量Qr和燃料压力Pf来计算燃料泵3的电压指令值V,并且随着S103的处理,电子控制单元9通过利用提前确定的下限值来保护所计算的电压指令值V。换句话说,当算出的电压指令值V小于下限值时,电压指令值V被设定成该下限值以使得电压指令值V不会变得小于该下限值。随着S104的随后处理,电子控制单元9通过对燃料泵3施加与电压指令值V对应的电压来驱动燃料泵3旋转。随后,处理进行至S105。
随着S105的处理,电子控制单元9基于在S103中是否存在以下限值为基础对电压指令值V的保护来执行用于减量阀8的打开及关闭操作的控制。具体地,在未执行以下限值为基础对驱动指令值V的保护时电子控制单元9通常保持减量阀8处于关闭状态,并且在执行以下限值为基础对驱动指令值V的保护时电子控制单元打开处于关闭状态的减量阀8使其被打开为达到全开状态。在这种情况下,在通过利用下限值来保护电压指令值V时,即使燃料泵3的排放流量处于相对于所需流量Qr过高的情况下,通过打开减量阀8,燃料管4中的过剩燃料也被允许流出至燃料箱2。在减量阀8打开时,当在S102中算出的电压指令值V变得大于下限值并且在S103中以下限值为基础对驱动指令值V的保护变得不执行(被解除)时,电子控制单元9将打开的减量阀8关闭。换句话说,减量阀8的开度被调节至打开操作之前的值。在执行S105的处理之后,处理进行至S106。S106的处理为判断燃料泵3是否处于燃料泵3的频率的值在共振区域A内的操作状态。
如图2中所示,燃料泵3的与共振区域A对应的旋转速度区B为基于电压指令值V被驱动而旋转的燃料泵3的旋转速度的整个变化范围内的最小值附近的区域。因此,当燃料泵3的旋转速度小于作为旋转速度区B的上限的判定值H1时,可以确定燃料泵3处于燃料泵3的频率的值在共振区域A内的操作状态下。
随着图3中S106的处理,电子控制单元9判断所需流量Qr是否小于阈值S1。阈值S1是以如下方式来获得的。与燃料泵3的旋转速度被调节至判定值H1(图2)的情况有关的燃料压力Pf与所需流量Qr之间的关系是在通过试验等获得的映射中提前限定的,并且所需流量Qr是通过参照映射并基于燃料压力Pf来算出的。随后,将通过映射算出的所需流量Qr设定为阈值S1。
在S101中算出的所需流量Qr小于以这种方式设定的阈值S1的情况意味着燃料泵3的旋转速度变得小于判定值H1。因此,在S106中确定出所需流量Qr小于阈值S1的情况下,对这种情况的确定意味着燃料泵3的旋转速度变得小于判定值H1,并且燃料泵3被确定为处于燃料泵3的频率的值在共振区域A内的操作状态。在S106中为否定判定的情况下,处理进行至S109。随着S109的处理,电子控制单元9使用于打开处于关闭状态的减量阀8而被打开为达到全开状态的共振抑制处理停止,并且暂时终止共振抑制例程。在S106中为肯定判定的情况下,处理进行至S107。
随着S107的处理,电子控制单元9判断在车辆的行驶等期间由路面噪声引起的车内噪声是否大于因燃料泵3的其频率的值在共振区域A内的操作状态引起的燃料箱2与燃料泵3的共振所产生的共振声。具体地,电子控制单元9判断由车辆速度传感器14检测到的车辆速度Vc是否大于或等于预定值,并且在此为否定判定的情况下确定车内噪声小于共振声。换句话说,该预定值被提前设定至通过试验等得到的适当值,使得可以执行这种判断。在S107中确定出车内噪声小于共振声的情况下,处理进行至S108。
随着S108的处理,电子控制单元9执行用于将减量阀8打开以达到全开状态的共振抑制处理。减量阀8除在通过利用下限值对电压指令值V进行保护时以外通常保持在关闭状态,从而减少燃料泵3的能量消耗。当通过执行共振抑制处理来打开如上所述通常保持在关闭状态的减量阀8时,燃料管4中的燃料流出至燃料箱2以使燃料管4中的燃料压力Pf减小。结果,电压指令值V增大以使得燃料管4中的燃料压力Pf保持在目标值处,燃料泵3基于增大的电压指令值V被驱动而旋转,燃料泵3的旋转速度增大,并且燃料泵3的频率增大。当燃料泵3的频率如上所述地增大时,抑制了该频率的值在共振区域A内,并且最终,抑制了燃料泵3与燃料箱2的共振。在执行了S108的处理之后,电子控制单元9暂时终止共振抑制例程。
在S107中确定在车辆的行驶等期间由路面噪声引起的车内噪声大于由燃料箱2与燃料泵3的共振产生的共振声的情况下,即在确定车辆速度Vc大于预定值的情况下,处理进行至S109。随着步骤S109的处理,电子控制单元9进入共振抑制处理停止的状态。具体地,电子控制单元9停止减量阀8的打开操作,并且在减量阀8根据共振抑制处理已经被打开的情况下保持减量阀8的关闭状态以及在减量阀8根据共振抑制处理正在被操作为打开的情况下关闭减量阀8。换句话说,减量阀8的开度被调节至打开操作之前的值。
在根据共振抑制处理对减量阀8的打开操作期间,在所需流量Qr变得大于阈值S1并且S106中执行了否定判定时也执行S109的处理。在根据共振抑制处理而打开减量阀8期间所需流量Qr变得等于或大于阈值S1意味着即使减量阀8关闭,燃料泵3的频率仍进入共振区域A之外的状态。即使在这种情况下,共振抑制处理的执行也在S109的处理中停止,并且打开的减量阀8通过共振抑制处理的执行而被关闭。换句话说,减量阀8的开度被调节至打开操作之前的值。
接下来,将描述用于内燃发动机1的燃料供给装置的效果。当燃料泵3的旋转速度因所需流量Qr的减少而减小时,燃料泵3的频率可能会进入共振区域A。当燃料泵3处于燃料泵3的频率的值在共振区域A内的操作状态时,该共振抑制处理用于将通常保持在关闭状态的减量阀8打开。在通过共振抑制处理打开减量阀8之后,燃料泵3的旋转速度增大,并且燃料泵3的频率增大,使得在将燃料管4中的燃料压力Pf保持在目标值处的同时实现了所需流量Qr。于是,抑制了燃料泵3的频率的值在共振区域A内。
通过上述实施方式实现了以下效果。当燃料泵3被驱动而旋转时可以通过执行共振抑制处理以使得在将燃料管4中的燃料压力Pf调节至目标值的同时以能够实现供给至内燃发动机1的燃料的所需流量Qr的流量从燃料泵3排放燃料来抑制燃料泵3与燃料箱2的共振。另外,可以抑制由于燃料泵3与燃料箱2的共振引起的共振声的产生,并且可以抑制由于共振声的产生而引起车辆中的乘客的不适感。
在根据共振抑制处理而打开减量阀8期间,当即使减量阀8关闭、燃料泵3的频率仍进入共振区域A之外的状态时,停止执行共振抑制处理并关闭减量阀8。当减量阀8打开时,相比于当减量阀8关闭时,在燃料泵3被驱动而旋转从而将燃料管4中的燃料压力Pf保持在目标值处时消耗了更多的能量。因此,当如上所述即使减量阀8关闭、燃料泵3的频率仍进入共振区域A之外的状态时,可以通过停止执行共振抑制处理并关闭减量阀8来抑制由于减量阀8的打开状态引起的燃料泵3的能量消耗增大。
当车内噪声大于由燃料泵3与燃料箱2的共振引起的共振声时,即使当燃料泵3的频率在共振区域A内时,即,即使当所需流量Qr小于阈值S1时,也停止用于根据共振抑制处理对处于关闭状态的减量阀8的打开操作。在这种情况下,在乘客未受到共振声打扰的状况的情况下、如在车内噪声大于共振声的情况下,停止为了共振抑制而进行的对处于关闭状态的减量阀8的打开,并且由此可以抑制因减量阀8的打开而引起的燃料泵3的能量消耗的增大。
当由于共振抑制处理的执行使减量阀8处于打开状态并且车内噪声大于由燃料泵3与燃料箱2的共振产生的共振声时,停止共振抑制处理并关闭减量阀8。即使在这种情况下,在乘客未受到共振声的打扰的情况下、如在车内噪声大于共振声的情况下,将为了共振抑制而处于打开状态的减量阀8关闭,并且由此可以抑制因减量阀8的打开而引起的燃料泵3的能量消耗的增大。
燃料泵3因与电压指令值V对应的电压的施加被驱动而旋转。电压指令值V是基于供给至内燃发动机1的燃料的所需流量Qr以及燃料管4中的燃料压力Pf来计算的。当通过利用下限值对以此方式算出的电压指令值V进行保护时打开减量阀8。在由于以下限值为基础对驱动指令值V的保护而使减量阀8打开期间,当电压指令值V变得大于下限值并且以下限值为基础的保护被解除时关闭减量阀8。
执行以下限值为基础对驱动指令值V的保护,以在避免从燃料泵3排放的燃料具有较小排放流量的旋转驱动区域、即难以从燃料泵3适当地排放燃料的旋转驱动区域的同时驱动燃料泵3旋转。执行基于是否存在以下限值为基础对驱动指令值V的保护来打开及关闭减量阀8,从而当燃料泵3在执行保护期间处于具有过大排放流量的情况下时,允许燃料管4中过剩燃料通过减量阀8的打开而流出至燃料箱2。
基于是否存在保护来打开及关闭减量阀8与根据燃料泵3是否处于燃料泵3的频率的值在共振区域A内的操作状态来打开及关闭减量阀8是分开地执行的。因此,当执行以下限值为基础对驱动指令值V的保护以防止燃料泵3被驱动成在燃料具有较小排放流量的旋转驱动区域、即难以适当地排放燃料的旋转驱动区域中旋转时,即使在燃料泵3具有过大排放流量的情况下,也可以抑制燃料管4中的燃料压力Pf变得大于目标值。
上述实施方式还可以例如进行如下修改:
-当基于车辆速度Vc是否等于或大于预定值来判断车内噪声是否大于共振声时,该预定值可以根据内燃发动机1中是否存在燃料中断来改变。在这种情况下,优选的是:预定值在存在燃料中断时比在不存在燃料中断时大。
例如,无论车内噪声是否大于共振声,都可以执行共振抑制处理。当减量阀8的开度被调节至最小值时,减量阀8并非必须处于全闭状态而是相比于处于全闭状态可以处于被调节成在另一打开侧具有一定开度的状态。
当根据共振抑制处理将减量阀8操作成打开时,减量阀8并非必须处于全开状态,而是减量阀8的开度相比于处于全开状态可以被调节至打开侧直至到达另一关闭侧的值之前为止。
可以设置有检测燃料泵3的旋转速度的传感器,并且在由传感器检测到的燃料泵3的旋转速度在旋转速度区B内时可以确定燃料泵处于燃料泵3的频率的值在共振区域A内的操作状态。
可以基于施加至燃料泵3的电压以及燃料管4中的燃料压力Pf来估算燃料泵3的旋转速度,并且在燃料泵3的估算旋转速度在旋转速度区B内时可以确定燃料泵处于燃料泵3的频率的值在共振区域A内的操作状态。
已经将燃料箱2作为与燃料泵3发生共振的部件的示例进行了描述。然而,在除燃料箱2以外的部件与燃料泵3发生共振的情况下,可以通过利用用于抑制共振的装置来抑制上述部件。
当燃料泵处于燃料泵的频率的值在包括存在于燃料泵附近的部件的固有频率在内的共振区域内的操作状态时,可能会因频率的值在共振区域内发生燃料泵与上述部件的共振。当燃料泵处于其中频率的值在共振区域内的操作状态时,由电子控制单元将减量阀操作成打开。随后,燃料管中的更多的燃料流出至外部,并且燃料管中的燃料压力减小。在这种情况下,燃料泵被驱动成以使得燃料管中的燃料压力保持在目标值的方式进行旋转。结果,可以在实现供给至内燃发动机的燃料的所需流量的同时使燃料泵的旋转速度上升。燃料泵的旋转速度的上升使得燃料泵的频率增加。以此方式,抑制了燃料泵的频率的值在共振区域内。
因此,当燃料泵被驱动而旋转以使得在将燃料管中的燃料压力调节至目标值的同时以能够实现供给至内燃发动机的燃料的所需流量的流量从燃料泵排放燃料时,抑制了燃料泵与燃料泵附近的部件的共振。
在燃料泵被驱动而旋转从而使燃料管中的燃料压力保持在目标值时,相比于打开操作之前,减量阀被操作为打开时消耗了更多的能量。因此,当燃料泵处于如上所述的第二操作状态时,可以通过将处于打开操作状态的减量阀的开度调节至打开操作之前的值来抑制由燃料泵消耗的能量的增大。
在车内噪声大于共振声的情况下,乘客未受到共振声的打扰。在这种情况下,停止为了共振抑制进行的对减量阀的打开操作,并且由此可以抑制因打开操作引起的燃料泵的能量消耗的增大。
在燃料具有较小排放流量的旋转驱动区域中,燃料泵难以适当地排放燃料。为了防止燃料泵被驱动成在该旋转驱动区域中旋转,上述控制单元通过利用下限值来保护所获得的驱动指令值,使得所获得的驱动指令值不会变得小于下限值。另外,当通过利用下限值对驱动指令值进行保护时,燃料泵进入排放流量过大的状态。相应地,减量阀被操作为打开并且燃料管中的过剩燃料流出至外部。
基于是否存在以下限值为基础对驱动指令值的保护来打开及关闭减量阀与根据燃料泵是否处于燃料泵的频率的值在共振区域内的操作状态来打开及关闭减量阀是分开地执行的。因此,当执行以下限值为基础对电压指令值的保护以防止燃料泵被驱动成在燃料具有较小排放流量的旋转驱动区域、即难以适当地排放燃料的旋转驱动区域中旋转时,即使在燃料泵具有过大排放流量的情况下,也可以抑制燃料管中的燃料压力变得大于目标值。
Claims (6)
1.一种用于内燃发动机(1)的燃料供给装置,所述燃料供给装置的特征在于包括:
燃料管(4),所述燃料管(4)连接至所述内燃发动机(1);
燃料泵(3),所述燃料泵(3)构造成被驱动而旋转从而向所述燃料管(4)排放燃料;
减量阀(8),所述减量阀(8)构造成在防止燃料从所述燃料管流出的全闭状态与允许燃料从所述燃料管流出的全开状态之间被操作;以及
电子控制单元(9),所述电子控制单元(9)用于控制所述燃料泵(3)被驱动而旋转并且控制所述减量阀(8)的打开操作及关闭操作,所述电子控制单元(9)构造成:
(a)驱动所述燃料泵(3)旋转以使得在将所述燃料管(4)中的燃料压力调节至目标值的同时实现供给至所述内燃发动机的所述燃料的所需流量,以及
(b)当所述燃料泵(3)的操作状态为第一操作状态时打开所述减量阀(8),所述第一操作状态为所述燃料泵(3)的频率的值在共振区域内的所述燃料泵(3)的操作状态。
2.根据权利要求1所述的燃料供给装置,其特征在于,
所述电子控制单元(9)构造成:当所述所需流量小于判定值时,所述电子控制单元(9)确定所述燃料泵(3)处于所述频率的值在所述共振区域内的操作状态并且打开所述减量阀。
3.根据权利要求1或2所述的燃料供给装置,其特征在于,
所述电子控制单元(9)构造成:在当所述燃料泵(3)的操作状态为所述第一操作状态时打开所述减量阀(8)之后,当所述燃料泵(3)的操作状态为第二操作状态时,将所述减量阀(8)的开度调节至所述打开操作之前的值,所述第二操作状态为即使当所述减量阀(8)被关闭时所述频率也在所述共振区域之外的所述燃料泵(3)的操作状态。
4.根据权利要求1或2所述的燃料供给装置,其特征在于,
所述电子控制单元(9)构造成:当车内噪声大于在所述第一操作状态下产生的共振声时,即使当所述燃料泵(3)的操作状态为所述第一操作状态时也停止所述减量阀(8)的打开。
5.根据权利要求1或2所述的燃料供给装置,其特征在于,
所述电子控制单元(9)构造成:在当所述燃料泵(3)处于所述第一操作状态时所述减量阀(8)的打开期间,当车内噪声大于因所述燃料泵(3)的操作状态而产生的共振声时关闭所述减量阀(8)。
6.根据权利要求1或2所述的燃料供给装置,其特征在于,所述电子控制单元(9)构造成:
(a)通过利用所述燃料管(4)中的燃料压力以及所述燃料的所需流量来计算驱动指令值,
(b)基于所述驱动指令值来驱动所述燃料泵(3)旋转,
(c)当所述驱动指令值通过利用下限值而被保护时打开所述减量阀(8),
(d)在基于以所述下限值为基础对所述驱动指令值的保护而进行所述减量阀(8)的打开期间,当所述驱动指令值变得大于所述下限值并且以所述下限值为基础的保护被解除时关闭所述减量阀(8)。
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