CN106246357A - 车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆。送给泵(512)通过向燃料施加压力将燃料通过低压燃料管路(52)供给到发动机(10)的口喷射阀(54)。发动机ECU(141)通过驱动送给泵(512)来控制作为施加到燃料的压力的燃料压力。当送给泵(512)被驱动以降低燃料压力且判定在燃料管路内生成了蒸汽时,发动机ECU(141)执行燃料压力控制,所述燃料压力控制升高在该判定时提供的燃料压力。

Description

车辆
此非临时申请基于2015年6月10日向日本专利局提交的日本专利申请No.2015-117400,其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及车辆,特别地涉及包括内燃机的车辆。
背景技术
日本专利公开No.2001-159359公开了发动机的燃料压力控制装置。此燃料压力控制装置执行了反馈控制,以控制供给到发动机的燃料的实际燃料压力,以匹配目标燃料压力。此燃料压力控制装置可在执行反馈控制时可变地设定控制增益。特别地,提供了在其中燃料压力处于稳态的情况中使用的第一控制增益和在其中燃料压力的改变大的情况中使用的第二控制增益。第二控制增益小于第一控制增益。在目标燃料压力被改变预定量或更大的量时,此燃料压力控制装置将控制增益从第一控制增益切换为第二控制增益。
因此,抑制了在燃料压力过渡期间的燃料压力的上冲和下冲,且实际燃料压力和目标燃料压力之间的差确定地收敛。
在日本专利公开No.2001-159359中公开的燃料压力控制装置中,供给到发动机的燃料的燃料压力根据发动机的运行状态来确定。可构思使得目标燃料压力根据发动机的运行状态降低。当目标燃料压力降低时,且如果燃料的温度高,则燃料在燃料管路内蒸发(生成蒸汽)。当在燃料管路内生成蒸汽时,喷射到发动机的燃料的量变得与目标量相比是不足的。
另一方面,如果试图维持高的目标燃料压力而与发动机的运行状态无关,则需要将更大的电力供给到向燃料施加压力的泵。考虑到燃料消耗这是不优选的。
发明内容
本发明被用于解决此问题,且本发明的目标是提供抑制蒸汽生成且不恶化燃料消耗的车辆。
根据本发明的一个方面的车辆包括内燃机、泵和控制装置。泵通过将压力施加到燃料而将燃料通过燃料管路供给到内燃机的燃料喷射阀。控制装置通过驱动泵来控制作为施加到燃料的压力的燃料压力。当泵被驱动以降低燃料压力且当判定在燃料管路内生成了蒸汽时,控制装置执行燃料压力控制,所述燃料压力控制增加了在判定时提供的燃料压力。
以此方式,根据此车辆,当判定生成了蒸汽时,燃料压力升高以抑制蒸汽的生成,使得可抑制蒸汽的生成。此外,当不生成蒸汽时,可继续燃料压力的降低。因此,根据此车辆,可降低用于驱动泵的能量的燃料消耗,使得可防止燃料消耗的恶化。
优选地,在此车辆中,控制装置通过执行下限警戒控制来增加燃料压力,所述下限警戒控制控制燃料压力,使得燃料压力变成总是高于预定值。
因此,在此车辆中,当判定生成了蒸汽时,执行下限警戒控制,所述下限警戒控制将燃料压力控制为总是高于预定值。因此,可更确定地抑制蒸汽的生成。
优选地,在此车辆中,当从判定生成了蒸汽起经过的时间超过预定时间段时,控制装置执行控制以便不执行燃料压力控制。
当一旦满足预定条件时,预定条件可能在一定程度上连续地被满足。因此,当一旦满足预定条件时,考虑到控制装置的工作量,连续地确定是否满足预定条件是浪费的。另一方面,即使当一旦满足预定条件时,也存在如下情况,即其中预定条件由于燃料温度的随后的降低而不被满足。在此情况中,又不再次判定是否满足预定条件。因此,考虑到燃料消耗,连续执行燃料压力控制是浪费的。在此车辆中,燃料压力控制在经历了预定时间段之后停止。因此,在此车辆中,是否开始燃料压力对于每个预定时间段确定。因此,根据此车辆,因为对于是否满足预定条件的判定不总是被执行,所以可以降低控制装置的工作量。此外,因为即使一旦满足预定条件时燃料压力控制也不持久地执行,所以可降低用于驱动泵的能量的消耗,使得可降低燃料消耗的恶化。
优选地,在此车辆中,控制装置执行空燃比控制以用于将供给到内燃机的空气燃料混合物的空燃比控制到目标值。在通过空燃比控制的在降低空燃比的方向上的修正量大于或等于预定量时,控制装置判定生成了蒸汽。
如果在燃料管路内生成了蒸汽,则存在的可能性是燃料的喷射量降低。在此情况中,空燃比变得高于目标值。在此车辆中,执行空燃比控制而将空燃比控制到目标值。当空燃比高时,执行在降低空燃比的方向上的修正。换言之,当在降低空燃比的方向上的修正量大于等于预定量时,可判定生成了蒸汽。因此,在此车辆中,控制装置执行燃料压力控制,所述燃料压力控制在以上所述的此情况中升高燃料压力。因此,对于此车辆,在判定生成了蒸汽时可抑制蒸汽的生成。此外,因为燃料压力的降低在不生成蒸汽时可继续,所以可降低用于驱动泵的能量的消耗,使得可防止燃料消耗的恶化。
优选地,此车辆进一步包括空燃比传感器。空燃比传感器检测供给到内燃机的空气燃料混合物的空燃比。当通过空燃比传感器检测到的空燃比比该空燃比的目标值大预定量或更大量时,控制装置判定生成了蒸汽。
如上所述,当在燃料管路内生成了蒸汽时,空燃比变得比目标值高预定量或更大的量。因此,在此车辆中,控制装置在如上所述的此情况中执行燃料压力控制。因此,在此车辆中,当判定生成了蒸汽时,控制装置可抑制蒸汽的生成,且在不生成蒸汽时可防止燃料消耗的恶化。
优选地,当由内燃机实际输出的转矩小于内燃机的目标转矩预定量或更大的量时,控制装置判定生成了蒸汽。
如果在燃料管路内生成了蒸汽,则存在燃料的喷射量降低的可能性。在此情况中,通过内燃机输出的实际转矩相对于目标转矩降低。在此车辆中,在实际转矩低于目标转矩预定量或更大的量时,控制装置执行燃料压力控制。因此,在此车辆中,当判定生成了蒸汽时控制装置可抑制蒸汽的生成,且当不生成蒸汽时可防止燃料消耗的恶化。
本发明的前述和其他目标、特征、方面和优点将在结合附图阅读时从如下的对于本发明的详细描述变得更显见。
附图说明
图1是表示了第一实施例的混合动力车辆的总体方框图。
图2表示了发动机和关于燃料供给的燃料供给装置的构造。
图3是表示了空燃比控制的流程图。
图4是表示了低压燃料供给机构中的燃料压力控制的流程图。
图5是用于图示用来确定目标燃料压力的方法的流程图。
图6是用于图示用来设定下限警戒的方法的流程图。
图7是表示了目标燃料压力、泵旋转频率和燃料喷射修正量之间的关系的时刻图。
图8是表示了第二实施例的低压燃料供给机构中的燃料压力控制的流程图。
图9是表示了目标燃料压力、泵旋转频率和实际转矩之间的关系的时刻图。
图10是表示了第三实施例的低压燃料供给机构内的燃料压力控制的流程图。
具体实施方式
在后文中,将参考附图详细描述的本发明的实施例。应注意的是附图中的相同的或对应的部分以相同的附图标号指示,且将不重复其描述。
(第一实施例)
<混合动力车辆的构造>
图1是作为根据此第一实施例的车辆的一个示例的混合动力车辆的总体方框图。参考图1,混合动力车辆1包括发动机10、燃料供给装置15、排气净化装置17、空燃比传感器18、电动发电机20、30、动力分离机构40、减速机构58、驱动轮62、动力控制单元(PCU)60、电池70和控制装置100。
混合动力车辆1以发电机10和电动发电机30的至少一个作为驱动源行驶。发动机10、电动发电机20和电动发电机30连接到动力分离机构40。减速机构58连接到电动发电机30的旋转轴16。旋转轴16通过减速机构58连接到驱动轮62且通过动力分离机构40连接到发动机10的曲轴。
动力分离机构40将发动机10的驱动力分离到电动发电机20和旋转轴16。电动发电机20通过动力分离机构40使发动机10的曲轴旋转以用作用于起动发动机10的起动机。动力分离机构40例如包括行星齿轮机构。在此情况中,电动发电机20的旋转轴连接到行星齿轮机构的太阳轮,且发动机10的曲轴连接到行星架,且驱动轮62通过电动发电机30的旋转轴16和减速机构58连接到齿圈。
电动发电机20和30是作为发电机或电动马达运行的已知的同步电动发电机。电动发电机20、30连接到PCU 60,且PCU 60连接到电池70。
排气净化装置17连接到发动机10。排气净化装置17通过使用催化剂净化了从发动机10排出的排气流。从发动机10排出的排气通过排气净化装置17被净化,且被排出到车辆的外侧。空燃比传感器18布置在发动机10和排气净化装置17之间。空燃比传感器18可基于包含在从发动机10排出的排气内的氧的量检测空燃比,所述空燃比指示了包含在被供给到发动机10的空气燃料混合物内的燃料和空气的比。空燃比是无量纲的数值,所述数值通过将供给到发动机10的空气燃料混合物的空气质量除以燃料质量来获得。
控制装置100包括动力管理电子控制单元(下文中称为“PM-ECU”)140、发动机电子控制单元(下文中称为“发动机ECU”)141、马达电子控制单元(下文中称为“马达ECU”)142和电池电子控制单元(下文中称为“电池ECU”)143。
PM-ECU 140通过在图中未图示的通信端口连接到发动机ECU141、马达ECU142和电池ECU 143。PM-ECU 140执行与发动机ECU141、马达ECU142和电池ECU 143中的每个的多种控制信号和数据的通信。
马达ECU 142连接到PCU 60,且控制电动发电机20、30的驱动。电池ECU 143基于电池70的充/放电流的积分值计算剩余容量(在后文中称为“SOC”(荷电状态))。
发动机ECU 141连接到发动机10和燃料供给装置15。发动机ECU 141控制发动机10和燃料供给装置15。发动机ECU 141从检测发动机10的运行状态的多种传感器接收信号输入。发动机ECU 141基于从多种传感器输入的信号执行发动机10的运行控制,例如燃料喷射控制、点火控制和进气量调节控制。
此外,发动机ECU 141控制燃料供给装置15,以控制作为施加到供给到发动机10的燃料的压力的燃料压力。特别地,当发动机ECU 141控制燃料供给装置15以降低燃料压力且满足用来判定蒸汽生成的预定条件时,发动机ECU 141执行燃料压力极限控制,所述燃料压力极限控制将燃料压力升高为高于为抑制蒸汽生成所设定的燃料压力下限。例如,在将空燃比设定为接近目标值的空燃比控制中,当降低空燃比的方向上的修正量大于等于预定量时,发动机ECU 141判定满足了预定条件。此外,发动机ECU 141具有测量从燃料压力极限控制开始起的经过时间的功能。将在下文中描述通过发动机ECU 141所执行的燃料压力控制的细节。
<发动机和燃料供给装置的构造>
图2表示了发动机10和关于燃料供给的燃料供给装置15的构造。参考图2,发动机10包括进气歧管36、进气口21和提供在气缸体内的四个气缸11。当未图示的活塞在气缸11内下降时,进气空气从进气口管通过进气歧管36和进气口21流入到每个气缸11内。
燃料供给装置15包括低压燃料供给机构50和高压燃料供给机构80。燃料供给装置15将燃料供给到发动机10。低压燃料供给机构50包括燃料压力送给单元51、低压燃料管路52、低压输送管53、低压燃料压力传感器53a和口喷射阀54。
燃料压力送给单元51包括燃料箱511、送给泵512、抽吸过滤器513、燃料过滤器514和释放阀515。
燃料箱511存储在发动机10内消耗的燃料、例如汽油。抽吸过滤器513防止异物的吸入。燃料过滤器514移除在排出的燃料内的异物。当从送给泵512排出的燃料的压力达到上限压力时释放阀515打开,且在燃料的压力未达到上限压力时维持阀关闭状态。
低压燃料管路52从燃料压力送给单元51连接到低压输送管53。低压输送管53在气缸11的在串联布置方向上的一端侧处连接到低压燃料管路52。低压输送管53存储了被送给泵512加压以从口喷射阀54排出的燃料。口喷射阀54连接到低压输送管53。用于检测内部燃料压力的低压燃料压力传感器53a安装到低压输送管53。
口喷射阀54是将喷嘴孔部分54a暴露到对应于每个气缸11的进气口21的口喷射喷射器。当口喷射阀54打开时,低压输送管53内的加压燃料从口喷射阀54的喷嘴孔部分54a喷射到进气口21内。
送给泵512基于从发动机ECU 141接收的指令信号被驱动或停止。送给泵512可从燃料箱511泵送燃料,将燃料加压到一定的可变范围内的压力,所述范围例如小于1MPa(兆帕),且排出所述燃料。此外,送给泵512可根据发动机ECU141的控制改变每单位时间的排出量和排出压力。换言之,发动机ECU 141可通过驱动送给泵512控制燃料压力。
另一方面,高压燃料供给装置80包括高压泵81、止回阀82a、高压燃料管路82、高压输送管83、高压燃料压力传感器83a和气缸喷射阀84。
气缸喷射阀84是将喷嘴孔部分84a暴露于每个气缸11的燃烧室的气缸喷射喷射器。当气缸喷射阀84打开时,高压输送管83内的加压的燃料从气缸喷射阀84的喷嘴孔部分84a喷射到气缸11内。
高压泵81设置在低压燃料管路52和高压燃料管路82之间。止回阀82a防止燃料从高压燃料管路82到高压泵81的反流。
高压输送管83在气缸11的在串联布置方向上的一个端部侧处连接到高压燃料管路82。气缸喷射阀84连接到高压输送管83。用于检测内部燃料压力的高压燃料压力传感器83a安装到高压输送管83。
发动机ECU 141构造为包括CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)、RAM(随机访问存储器)、输入接口电路、输出接口电路等。发动机ECU 141从PM-ECU 140接收发动机起动/停止指令,以控制发动机10和燃料供给装置15。
特别地,发动机ECU 141基于加速器开度、进气量、发动机转速等计算对于每个燃烧所要求的燃料喷射量。基于计算的燃料喷射量,ECU 141及时地向口喷射阀54和气缸喷射阀84输出喷射指令信号等。
此外,发动机ECU 141驱动送给泵512,以控制低压燃料管路52和低压输送管53内的燃料压力。关于在低压燃料管路52和低压输送管53内的燃料压力控制,可构思为根据发动机10的运行状态逐渐降低燃料压力。然而,当燃料压力被降低时,取决于低压燃料管路52和低压输送管53内的燃料的温度,可能生成蒸汽。当生成蒸汽时,喷射到发动机10的燃料的量变得与目标值相比不充足。另一方面,为了不降低燃料压力,可构思与发动机10的运行状态无关地维持高的目标燃料压力。然而,需要连续地将大的电力供给到送给泵512以维持高的目标燃料压力,因此在燃料消耗方面这不是优选的。
因此,在根据此第一实施例的混合动力车辆1内,当送给泵512被驱动以降低燃料压力且判定了在低压燃料管路52内生成了蒸汽时,发动机ECU 141执行燃料压力极限控制,所述燃料压力极限控制在该判定的时刻升高了燃料压力。
因此,以此混合动力车辆1,当确定生成蒸汽时,将燃料压力升高为高于设定为抑制蒸汽生成的燃料压力极限,使得可抑制蒸汽的生成。此外,当不生成蒸汽时,燃料压力的降低可继续。因此,根据此混合动力车辆1,可降低用于驱动泵的能量消耗,使得可防止燃料消耗的恶化。
在此第一实施例中,当在用于将空燃比控制到目标值的空燃比控制中在降低空燃比的方向上的修正量大于等于预定量时,用于确定在低压燃料管路52内的蒸汽生成的预定条件被满足。后文中将首先描述在第一实施例中的空燃比控制,且然后描述燃料压力控制。
<空燃比控制>
图3是表示了空燃比控制的流程图。空燃比控制是将空燃比控制为接近目标值的控制。在此流程图中所示的处理在发动机10运行期间被重复地执行。
参考图3,在发动机10运行期间,发动机ECU 141基于加速器开度、进气量、发动机转速等计算燃料喷射量(步骤S100)。当计算燃料喷射量时,发动机ECU 141获得了空燃比传感器18的输出(步骤S110)。当获得空燃比传感器18的输出时,发动机ECU 141计算用于修正空燃比的空燃比修正量(步骤S120)。例如,空燃比修正量是允许空燃比接近目标值的修正量,且空燃比修正量基于空燃比传感器18的输出和目标值被计算。涉及空燃比的目标值的信息存储在发动机ECU 141内的未图示的存储器内。
当计算空燃比修正量时,发动机ECU 141基于计算的空燃比修正量计算燃料喷射修正量以用于修正在步骤S100中计算的燃料喷射量。在此,燃料喷射修正量是通过修正燃料喷射量而允许空燃比接近目标值的修正量。此外,发动机ECU 141基于修正前的燃料喷射量和燃料喷射修正量来计算修正后的燃料喷射量(步骤S130)。
当计算修正后的燃料喷射量时,发动机ECU 141控制发动机10来以修正后的燃料喷射量喷射燃料(步骤S140)。发动机ECU 141重复图3中所示的流程图的处理,直至发动机10停止。
<燃料压力控制>
图4是表示了低压燃料供给机构50内的燃料压力的流程图。在此流程图中所示的处理在发动机10运行期间被重复地执行。此外,在此流程图中所示的处理与图3中所示的空燃比修正处理并行地执行。
参考图4,当发动机10被起动时,发动机ECU 141基于加速器开度、进气量、发动机转速等确定目标燃料压力(步骤S200),所述目标燃料压力是低压燃料管路52和低压输送管53内的燃料压力的目标值。将在下文中描述用于确定目标燃料压力的具体方法。当确定目标燃料压力时,发动机ECU 141控制送给泵512以将低压燃料管路52和低压输送管53内的燃料压力设定为目标燃料压力(步骤S210)。
当控制送给泵512时,发动机ECU 141确定是否在执行燃料压力极限控制(步骤S220)。燃料压力极限控制是将燃料压力控制为高于下限警戒的控制,所述下限警戒设定为抑制低压燃料管路52内的蒸汽生成。当确定生成了蒸汽时,燃料压力被控制为使得燃料压力变成高于下限警戒,使得可抑制蒸汽的生成。当在执行燃料压力极限控制时,燃料压力极限控制继续,直至从燃料压力极限控制的开始起经历了预定时间段。当确定生成了蒸汽时,构思为使此情况持续预定时间段。因此,发动机ECU 141不确定是否生成蒸汽,直至经历了预定时间段。因此,降低了发动机ECU 141的工作量。此外,如果情况是其中在经历了预定时间段之后即使降低燃料压力也不生成蒸汽,则发动机ECU 141可降低燃料压力。因此,可降低在燃料消耗方面的浪费。因此,为确定决定是否开始燃料压力极限控制的必要性,在步骤S220中确定是否已在执行燃料压力极限控制。
当确定在执行燃料压力极限控制时(步骤S220中为是),则处理前进到步骤S270。另一方面,当确定不执行燃料压力极限控制时(步骤S220中为否),则发动机ECU 141确定与先前计算的目标燃料压力相比目标燃料压力是否降低(步骤S230)。应注意到的是,当步骤S230的此处理在发动机10起动之后第一次执行时,确定了目标燃料压力不降低。
当确定与先前计算的目标燃料压力相比目标燃料压力不降低时(步骤S230中为否),则图4中所示的流程图的处理再次开始。另一方面,当确定与先前计算的目标燃料压力相比目标燃料压力降低时(步骤S230中为是),发动机ECU 141确定为空燃比控制所计算的燃料喷射修正量是否大于等于预定量F1(步骤S240)。如果在低压燃料管路52或低压输送管53内生成了蒸汽,则存在降低燃料的喷射量的可能性。在此情况中,空燃比变高。在此混合动力车辆1中,执行允许空燃比接近目标值的空燃比控制。当空燃比变高时,将燃料喷射修正量设定为升高燃料喷射量。换言之,当燃料喷射量大于等于预定量时,可确定生成了蒸汽。
当确定了燃料喷射量修正量小于预定量F1(步骤S240中为否)时,在图4中所示的流程图的处理再次开始。另一方面,当确定燃料喷射修正量大于等于预定量F1(步骤S240中为是)时,发动机ECU 141开始燃料压力极限控制(步骤S250)。
当发动机10的转矩恒定且燃料喷射修正量大于或等于预定量时,可确定在发动机10内生成了蒸汽。换言之,当确定在发动机10内生成了蒸汽时,发动机ECU 141开始燃料压力极限控制。当燃料压力极限控制开始时,发动机ECU 141控制目标燃料压力,使得在下次控制目标燃料压力时目标燃料压力变得大于下限警戒。在此,在下限警戒处的燃料压力的幅值被设定为高于在确定了燃料喷射修正量大于等于预定量F1时提供的燃料压力。这是因为,以在燃料喷射修正量达到预定量F1的时间提供的燃料压力,可确定已生成蒸汽,因此存在如下可能性,即,即使在燃料喷射修正量达到预定量F1的时间提供的燃料压力被设定为下限警戒的燃料压力,蒸汽的生成也不能被抑制。通过将比在确定生成了蒸汽时提供的燃料压力更高的燃料压力设定为下限警戒的燃料压力,在此混合动力车辆1内可更确定地抑制蒸汽的生成。下限警戒的设定值被存储在未示出的内部存储器内。在开始燃料压力极限控制时用于设定下限警戒的具体方法将在后文中描述。
当开始燃料压力极限控制时,发动机ECU 141开始测量从燃料压力极限控制开始所经历的时间(步骤S260)。当在步骤S220中确定了燃料压力极限控制在执行时,或在步骤S260中开始时间测量时,发动机ECU 141可确定从开始燃料压力极限控制是否经历了预定时间段(步骤S270)。在此,预定时间段是如下时间段,即其间当用于确定生成蒸汽的预定条件一旦被满足,则预定条件可能连续地被满足,且所述条件利用实验被提前设定。
当确定尚未经过预定时间段(步骤S270中为否)时,再次开始在图4中所示的流程图的处理。另一方面,当确定已经历预定时间段(步骤S270中为是)时,发动机ECU 141停止燃料压力极限控制(步骤S280)。换言之,当燃料压力极限控制一旦开始时,发动机ECU 141基于下限警戒控制目标燃料压力,直至经历了预定时间段。另一方面,当已经过预定时间段时,发动机ECU 141抑制燃料压力极限控制的执行。在发动机10的运行期间,发动机ECU 141重复此流程图的处理。
图5是图示了用于确定目标燃料压力的方法的流程图。在此流程图中所示的处理在图4中所示的流程图的步骤S200中执行。参考图5,发动机ECU 141计算了在考虑到下限警戒之前提供的目标燃料压力(步骤S500)。特别地,发动机ECU 141基于加速器开度、进气量、发动机转速等计算了考虑到下限警戒之前提供的目标燃料压力。
当计算在考虑到下限警戒之前提供的目标燃料压力时,发动机ECU 141确定燃料压力极限控制是否已开始且设定下限警戒(步骤S510)。当确定不设定下限警戒时,处理前进到步骤S540。另一方面,当确定设定下限警戒时,发动机ECU 141读出存储在未示出的内部存储器内的指示了下限警戒的值的信息(步骤S520)。
当读出指示了下限警戒的值的信息时,发动机ECU 141确定在考虑到下限警戒前提供的且在步骤S500中计算的目标燃料压力是否大于下限警戒(步骤S530)。当确定在考虑到下限警戒前提供的目标燃料压力大于下限警戒(步骤S530为是)时,或当在步骤S510中确定下限警戒未设定(步骤S510中为否)时,发动机ECU 141将在考虑到下限警戒前提供的目标燃料压力设定为目标燃料压力(步骤S540)。
另一方面,当确定在考虑到下限警戒前提供的目标燃料压力小于等于下限警戒(步骤S530中为否)时,发动机ECU 141将下限警戒的值设定为目标燃料压力(步骤S550)。
如上所述,当不开始燃料压力极限控制时,目标燃料压力被设定而不受到下限警戒的限制。另一方面,在执行燃料压力极限控制期间,将目标燃料压力控制为总是大于下限警戒。换言之,通过执行下限警戒控制来执行燃料压力极限控制,所述下限警戒控制将目标燃料压力控制为使目标燃料压力总是大于预定值(下限警戒)。
图6是图示了在开始燃料压力极限控制时用于设定下限警戒的方法的流程图。在此流程图中所示的处理在图4中所示的流程图的步骤S250中执行。参考图6,发动机ECU 141从低压燃料压力传感器53a获得涉及实际燃料压力的信息(步骤S600)。当获得涉及实际燃料压力的信息时,发动机ECU 141计算下限警戒的值(步骤S610)。下限警戒是通过将预定压力(例如,20kPa)加到实际燃料压力所获得的值。
当添加下限警戒时,发动机ECU 141将涉及计算的下限警戒的信息存储在未示出的内部存储器内(步骤S620)。
如所述,将比满足了用于确定生成蒸汽的预定条件时提供的实际燃料压力更高的燃料压力设定为下限警戒。因此,在此混合动力车辆1中,可更确定地抑制蒸汽的生成。
图7是表示了目标燃料压力、送给泵512的转速和燃料喷射修正量之间的关系的时刻图。参考图7,水平轴线表示时间。垂直轴线从上侧表示目标燃料压力的过渡、送给泵512的转速(FP速度)的过渡和燃料喷射修正量的过渡。在目标燃料压力的过渡中,压力在上侧比下侧更高。在送给泵512的转速的过渡中,转速在上侧比下侧更高。在燃料喷射修正量的过渡中,燃料喷射量的修正量和目标值在上侧比下侧更高。应注意的是,在图7中所示的时间段期间,发动机10的转矩是恒定的。
在时间t1时,当目标燃料压力开始降低时,送给泵512的转速也降低。在时间t1时,燃料喷射修正量是恒定的。在从时间t1至时间t2的阶段期间,目标燃料压力和送给泵512的转速连续地降低。在时间t2时,燃料喷射修正量开始升高。在从时间t2至时间t3的阶段期间,目标燃料压力和送给泵512的转速进一步连续地降低。
在从时间t2至时间t3的阶段期间,燃料喷射修正量连续地升高,且然后在时间t3时燃料喷射修正量达到预定量F1。当燃料喷射修正量达到预定量F1时,发动机ECU 141在时间t3设定下限警戒。然后,在从时间t3至时间t4的阶段期间,目标燃料压力升高到下限警戒,且送给泵512的转速也升高。因此,在从时间t3至时间t4的阶段期间,燃料喷射修正量降低且被抑制到恒定的水平。
如上所述,在作为根据此第一实施例的车辆的一个示例的混合动力车辆1中,当送给泵512被驱动以降低燃料压力且燃料喷射修正量大于或等于预定量F1时,发动机ECU 141执行燃料压力极限控制,所述燃料压力极限控制将燃料压力升高到大于被设定为抑制蒸汽生成的下限警戒。另一方面,当燃料喷射修正量小于预定量F1时,发动机ECU 141不执行燃料压力极限控制。
因此,以此混合动力车辆1,当燃料喷射修正量大于或等于预定量F1时,燃料压力升高为大于下限警戒,使得可抑制蒸汽的生成。此外,当燃料喷射修正量小于预定量F1时,可继续燃料压力的降低。因此,被驱动以维持燃料压力的泵的能量消耗可被降低,使得可降低燃料消耗的恶化。
(第二实施例)
在第一实施例中,描述了基于在空燃比控制中的燃料喷射修正量来确定是否执行燃料压力极限控制的示例。在第二实施例中,将描述基于相对于发动机10的目标转矩的实际转矩输出状态来确定是否执行燃料压力极限控制的示例。
<燃料压力控制>
图1和图2中所示的构造在此第二实施例中和在第一实施例中是相同的。作为根据此第二实施例的车辆的一个示例的混合动力车辆1与作为根据第一实施例的车辆的一个示例的混合动力车辆1相比的不同之处在于在低压燃料供给机构50内的燃料压力控制的处理的内容。在此,将仅描述与第一实施例不同的事项。
图8是表示了在作为根据此第二实施例的车辆的一个示例的混合动力车辆1中的低压燃料供给机构50的燃料压力控制的流程图。图8中的步骤S300至S330与图4中的步骤S200至S230相同。此外,步骤S380至S410与步骤S250至S280相同。因此,在图8中,描述将关注于步骤S340至S370。
参考图8,当在步骤S330中确定目标燃料压力不降低(步骤S330中为否)时,在图8中所示的流程图的处理再次开始。另一方面,当在步骤S330中确定目标燃料压力降低(步骤S330中为是)时,发动机ECU 141获得作为发动机10的转矩的目标值的目标转矩的值(步骤S340)。与图8中所示的流程图的处理并行地,发动机ECU 141执行转矩控制的处理。因此,ECU 141计算用于转矩控制的目标转矩的值。
当获得目标转矩的值时,发动机ECU 141估计作为通过发动机10实际输出的转矩的实际转矩(步骤S350)。使用多种已知方法来估计实际转矩。当估计出实际转矩时,发动机ECU 141计算实际转矩相对于目标转矩的比值(步骤S360)。
当计算出实际转矩相对于目标转矩的比值时,发动机ECU 141确定实际转矩相对于目标转矩的比值是否小于或等于预定比值R1(步骤S370)。当确定了实际转矩相对于目标转矩的比值大于预定比值R1(步骤S370中为否)时,图8中所示的流程图的处理再次开始。另一方面,当确定了实际转矩相对于目标转矩的比值小于等于预定比值R1(步骤S370中为是)时,发动机ECU 141开始燃料压力极限控制(步骤S380)。
当在低压燃料管路52或低压输送管53中生成蒸汽时,存在燃料喷射量被降低的可能性。在此情况中,通过发动机10输出的转矩降低。在此情况中,实际转矩变得相对于目标转矩不足。换言之,当实际转矩相对于目标转矩的比值小于等于预定值时,可确定生成了蒸汽。因此,在以上所述的情况中,通过开始燃料压力极限控制,发动机ECU 141可在确定了生成蒸汽时抑制蒸汽的生成。此外,因为在不生成蒸汽时此发动机ECU 141可继续燃料压力的降低,所以可防止燃料消耗的恶化。
图9是表示了目标燃料压力、送给泵512的转速和实际转矩相对于目标转矩的比值之间的关系的时刻图。参考图9,水平轴线意味着时间。垂直轴线从上侧意味着目标燃料压力的过渡、送给泵512的转速(FP转速)的过渡和实际转矩相对于目标转矩T1的比值的过渡。在实际转矩相对于目标转矩T1的比值的过渡中,比值在上侧比在下侧更高。
在时间t11处,在目标燃料压力开始降低时,送给泵512的转速降低。在时间t11处,实际转矩相对于目标转矩的比值为1。在从时间t11至时间t12的阶段期间,目标燃料压力和送给泵512的转速连续地降低。在时间t12处,实际转矩相对于目标转矩的比值开始降低。在从时间t12至时间t13的阶段期间,目标燃料压力和送给泵512的转速进一步连续地降低。
在从时间t12至时间t13的阶段期间,实际转矩相对于目标转矩的比值连续降低,且在时间t13处达到预定比值R1。在实际转矩相对于目标转矩的比值达到预定比值R1时,发动机ECU 141在t13处开始燃料压力极限控制。然后,在从时间t13至时间t14的阶段期间,目标燃料压力升高到下限警戒,且送给泵512的转速也升高。因此,在从时间t13至时间t14的阶段期间,实际转矩相对于目标转矩的比值升高,且维持恒定的水平。
(第三实施例)
在第一和第二实施例中,描述了其中设定燃料压力的下限警戒且然后在确定了在低压燃料管路52内生成蒸汽时执行燃料压力控制的示例。在第三实施例中,将描述如下示例,在该示例中,在确定了在低压燃料管路52内生成蒸汽时,执行升高目标燃料压力而不设定燃料压力的下限警戒的燃料压力控制。
<燃料压力控制>
在图1和图2中所示的构造在第三实施例中与第一和第二实施例相同。作为根据此第三实施例的车辆的一个示例的混合动力车辆1与第一和第二实施例相比的差异在于在低压燃料供给机构50中的燃料压力控制的处理的内容。在此,将仅描述与第一和第二实施例不同的事项。
图10是表示了在作为根据此第三实施例的车辆的一个示例的混合动力车辆1中的低压燃料供给机构50的燃料压力控制的流程图。图10的流程图中所示的处理在发动机10的运行期间重复地执行。参考图10,当发动机10被起动时,发动机ECU 141基于加速器开度、进气量、发动机转速等计算目标燃料压力(步骤S700),所述目标燃料压力是低压燃料管路52和低压输送管53内的燃料压力的目标值。在此第三实施例中,因为与第一和第二实施例不同地不设定下限警戒,所以下限警戒在此步骤S700中不被考虑。
当计算出目标燃料压力时,发动机ECU 141控制送给泵512,使得低压燃料管路52和低压输送管53内的燃料压力被设定为目标燃料压力(步骤S710)。在开始送给泵512的控制之后,要求一定的时间量直至燃料压力达到目标燃料压力。步骤S710中的处理对于一定的时间量执行。当控制送给泵512时,发动机ECU 141确定与对于送给泵512的先前的控制所计算的目标燃料压力相比目标燃料压力是否降低(步骤S720)。应注意的是当步骤S720的处理在发动机10起动之后第一次执行时,确定目标燃料压力不降低。
当确定与先前计算的目标燃料压力相比目标燃料压力不降低(步骤S720中为否)时,再次开始图10中所示的流程图的处理。另一方面,当确定与先前计算的目标燃料压力相比目标燃料压力降低(步骤S720中为是)时,发动机ECU 141确定对于空燃比控制所计算的燃料喷射修正量是否大于等于预定量F1(步骤S730)。当确定燃料喷射修正量小于预定量F1(步骤S730中为否)时,再次开始图10中所示的流程图的处理。
另一方面,当确定燃料喷射修正量大于或等于预定量F1(步骤S730中为是)时,发动机ECU 141计算目标燃料压力。特别地,发动机ECU 141将通过将预定压力(P1)加到对于送给泵512的先前控制计算的目标燃料压力所获得的值设定为目标燃料压力(步骤S740)。例如,当先前计算的目标燃料压力为其上已加上了预定压力(P1)的压力(TP+P1)时,进一步加上预定压力(P1),且目标燃料压力变成TP+2*P1。
当计算其上已添加了预定压力(P1)的目标燃料压力时,处理前进到步骤S710,且发动机ECU 141控制送给泵512,使得低压燃料管路52和低压输送管53内的燃料压力再次被设定为目标燃料压力。
如上所述,在此第三实施例中,当确定在低压燃料管路52内生成了蒸汽时,发动机ECU 141将目标燃料压力相同地升高一预定压力,而不设定燃料压力的下限警戒。因此,以此混合动力车辆1,当生成蒸汽时,目标燃料压力升高,使得可抑制蒸汽的生成。
此外,在此第三实施例中,当即使目标燃料压力被升高一预定压力也不抑制蒸汽的生成时,发动机ECU 141进一步将已被升高以预定压力的目标燃料压力升高该预定压力。如上所述,根据此混合动力车辆,通过逐渐升高目标燃料压力,可更确定地抑制蒸汽的生成。
应注意的是,在此第三实施例中,当生成蒸汽时,目标燃料压力均匀地升高到预定压力(P1)。然而,不需要限制到此构造。例如,可构造为不均匀地升高目标燃料压力。例如,可构造为使得在蒸汽生成时的燃料压力低时,应升高的预定压力可是是较大的。
此外,在此第三实施例中,基于燃料喷射修正量是否大于或等于预定量来确定蒸汽的生成,但不需要限制于此。例如,类似于第二实施例,可构造为使得基于实际转矩相对于发动机10的目标转矩的输出状态来确定蒸汽的生成。
(其他实施例)
在上文中,描述了作为本发明的实施例的第一至第三实施例。然而,本发明可应用于其他多种实施例。接下来,将描述其他的多种实施例中的一些实施例。
在第一和第三实施例中,当在空燃比控制期间计算的燃料喷射修正量在降低空燃比的方向上大于等于预定量F1时,满足了用于确定蒸汽生成的预定条件。然而,不需要限制于此构造。例如,当空燃比修正量是降低空燃比的方向上的量且它大于预定量时,预定条件可被满足。此外,例如当空燃比传感器18的输出大于等于目标值的量大于等于预定量时,可满足预定条件。
此外,在第一和第二实施例中,在燃料压力极限控制一旦开始后,燃料压力极限控制继续,直至经历了预定时间段,而与是否连续地满足预定条件无关。然而,不需要限制于此构造。例如,可构造为使得即使在燃料压力极限控制开始之后尚未经过预定时间段时,在不满足预定条件时也停止燃料压力极限控制。因此,仅在其中要求设定下限警戒的情况中设定下限警戒。
此外,在第一和第二实施例中,将燃料压力的下限警戒设定为与满足用于确定蒸汽生成的预定条件时提供的燃料压力相比更高的燃料压力,且下限警戒不特别地改变,直至经过了预定时间段。然而,不需要限制于此构造。例如,可构造为使得当一旦设定燃料压力的下限警戒且在第一实施例中在燃料喷射修正量中未观察到改变且在第二实施例中在实际转矩相对于目标转矩的比值中未观察到改变时,将燃料压力的下限警戒逐渐复位到更高的位置。因此,下限警戒的位置可连续地改变,直至在第一实施例中燃料喷射修正量降低,或直至在第二实施例中实际转矩相对于目标转矩的比值升高。因此,可确定地抑制蒸汽的生成。
此外,在第一和第二实施例中,发动机ECU 141测量了从燃料压力极限控制开始时起的时间段。然而,不需要限制于此构造。例如,发动机ECU 141可测量从满足了用于确定蒸汽生成的预定条件时经过的时间段。简言之,所需要的是,发动机ECU 141测量从因满足预定条件而确定的特定时刻经过的时间段。
此外,在第一和第二实施例中,将下限警戒处的燃料压力的幅值设定为高于在第一实施例中的燃料喷射修正量大于等于预定量F1时或在第二实施例中的实际转矩相对于目标转矩的比值被确定为小于等于预定比值R1时提供的燃料压力。然而,不需要限制于此构造。例如,下限警戒处的燃料压力的幅值可小于等于在满足用于确定蒸汽生成的预定条件时提供的燃料压力。当下限警戒处的燃料压力的幅值小于在满足预定条件时提供的燃料压力时,可能继续生成蒸汽。然而,与其中不设定下限警戒的情况相比,通过设定下限警戒可抑制蒸汽生成过程的速度。
此外,在第二实施例中,为确定是否开始燃料压力极限控制,发动机ECU 141确定实际转矩相对于目标转矩的比值是否小于或等于预定值。然而,不需要限制于此构造。例如,发动机ECU 141可通过确定目标转矩和实际转矩之间的差异是否大于等于预定量来确定是否开始燃料压力极限控制。简言之,所需要的是,构造为使得在实际转矩相对于目标转矩降低的量大于等于预定量时满足预定条件。
此外,第一至第三实施例描述为分开的实施例。然而,不需要限制于此构造。例如,可构造为将第一实施例和第二实施例组合。换言之,可构造为使得在基于燃料喷射修正量确定了是否开始燃料压力极限控制之后,基于实际转矩相对于目标转矩的比值来确定是否开始燃料压力极限控制,或可构造为使得在基于实际转矩相对于目标转矩的比值确定了是否开始燃料压力极限控制之后,基于燃料喷射修正量来确定是否开始燃料压力极限控制。因此,可考虑到燃料喷射修正量和实际转矩相对于目标转矩的幅值二者来合适地确定是否开始燃料压力极限控制。
此外,在第一至第三实施例中,混合动力车辆1示出为根据本发明的实施例的一个示例。然而,不需要限制于此示例。例如,本发明也可应用于不包括电动发电机20、30的汽油发动机车辆。简言之,本发明可应用于任何车辆,只要所述车辆是其中通过向燃料施加压力将燃料供给到燃料喷射阀的车辆。
应注意的是,在以上的描述中,发动机10对应于本发明中的“内燃机”的一个示例,且送给泵512对应于本发明中的“泵”的一个示例,且发动机ECU 141对应于本发明中的“控制装置”的一个示例。此外,空燃比传感器18对应于本发明中的“空燃比传感器”的一个示例。此外,燃料压力极限控制对应于本发明中的“燃料压力控制”的一个示例。
虽然本发明已详细描述且图示,但仅通过图示和示例清晰地理解本发明而不限制本发明,本发明的范围通过附带的权利要求的术语解释。

Claims (6)

1.一种车辆,包括:
内燃机(10);
泵(512),所述泵被构造成通过向燃料施加压力来将燃料通过燃料管路(52)供给到所述内燃机(10)的燃料喷射阀(54);和
控制装置(141),所述控制装置被构造成通过驱动所述泵(512)来控制燃料压力,所述燃料压力是被施加到燃料的压力,
当所述泵(512)被驱动以降低所述燃料压力且判定在所述燃料管路中生成了蒸汽时,所述控制装置(141)执行燃料压力控制,所述燃料压力控制升高在所述判定时提供的所述燃料压力。
2.根据权利要求1所述的车辆,其中,所述燃料压力控制通过执行下限警戒控制来升高所述燃料压力,所述下限警戒控制控制所述燃料压力,使得所述燃料压力总是变成大于预定值。
3.根据权利要求1或2所述的车辆,其中,当从判定生成了蒸汽起经过的时间超过预定时间段时,所述控制装置(141)停止所述燃料压力控制。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆,其中,所述控制装置(141)执行空燃比控制,所述空燃比控制用于将被供给到所述内燃机(10)的空气燃料混合物的空燃比控制成为目标值,并且
当通过所述空燃比控制的在降低所述空燃比的方向上的修正量大于或等于预定量时,所述控制装置(141)判定生成了蒸汽。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆,进一步包括:
空燃比传感器(18),所述空燃比传感器被构造成检测被供给到所述内燃机(10)的空气燃料混合物的空燃比,其中
当由所述空燃比传感器(18)检测到的所述空燃比比所述空燃比的目标值大预定量或更大的量时,所述控制装置(141)判定生成了蒸汽。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆,其中,在由所述内燃机(10)输出的实际转矩比所述内燃机(10)的目标转矩小预定量或更大的量时,所述控制装置(141)判定生成了蒸汽。
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