CN108474309B - 燃料喷射泵 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种燃料喷射泵，即使在燃料黏度高的状态下也能够准确地检测出阀关闭的时机，控制阀行动。设置于柴油发动机的燃料喷射泵(100)具备：电磁溢油阀(20)，利用溢油阀体(23)的开闭动作排放被加压后的燃料来调整燃料喷射量；以及ECU(50)，形成电磁溢油阀(20)的驱动电流，其中，ECU(50)在暖态时检测电磁溢油阀(20)的阀关闭时机，根据检测到的阀关闭时机而形成最佳的驱动电流的电流波形，对电磁溢油阀(20)施加基于所形成的最佳的电流波形的驱动电流，在冷态时，对电磁溢油阀(20)仅施加基于预先设定的电流波形的驱动电流。

Description

燃料喷射泵
技术领域
本发明涉及燃料喷射泵的技术。
背景技术
以往，设置于柴油发动机的燃料喷射泵是公知的。另外，设置于燃料喷射泵的电磁溢油阀也是公知。在电磁溢油阀中，利用控制装置施加形成有电流波形的驱动电流，利用阀的开闭动作排放被加压后的燃料来调整燃料喷射量(例如，专利文献1)。
以往，作为电磁溢油阀的驱动电流的电流波形的形成方式，控制装置具备全自动模式和手动模式。全自动模式是如下模式：检测电磁溢油阀的阀关闭(提升最大)时机，根据检测到的提升最大时机而形成最佳的驱动电流的电流波形。手动模式是仅形成预先设定的驱动电流的电流波形的模式。
然而，在柴油发动机使用黏度比较高的C重油作为燃料而在冷态时运转、且以全自动模式形成电磁溢油阀的驱动电流的电流波形的情况下，有时发生驱动电流失真的现象。作为该现象的原因，一般认为是在冷态时C重油的黏度变高，电磁溢油阀的阀行动变得迟缓、无法检测提升最大时机。
另外，还确认了以下情况：在柴油发动机中，在发生上述现象的情况下，即使以稳定状态(燃料黏度足够低的状态)长时间运转，通电电流也不会恢复成正常波形。
专利文献
专利文献1:日本特公平6-003164号公报
发明内容
本发明所要解决的课题是提供一种燃料喷射泵，即使在燃料黏度高的状态下也能够准确地检测出阀关闭的时机，控制阀行动。
本发明的燃料喷射泵是设置于柴油发动机的燃料喷射泵，其具备电磁溢油阀，利用阀体的开闭动作排放被加压后的燃料来调整燃料喷射量；以及控制装置，形成所述电磁溢油阀的驱动电流的电流波形，在暖态时，所述控制装置检测所述电磁溢油阀的阀打开时的时间来作为第一时间，检测所述阀打开时的通电电流值来作为第一电流值，并且检测所述电磁溢油阀的阀关闭时的时间来作为第二时间，检测所述阀打开时的通电电流值来作为第二电流值，在所述阀关闭后，形成驱动电流的电流波形，使得所述电磁溢油阀的第二电流值以与所述第二时间到所述第一时间的经过时间同等的时间返回到所述第一电流值，对所述电磁溢油阀施加基于所形成的所述电流波形的驱动电流，在冷态时，所述控制装置对所述电磁溢油阀仅施加基于预先设定的电流波形的驱动电流。
在本发明的燃料喷射泵中，优选所述燃料喷射泵具备燃料温度检测机构，检测通过所述电磁溢油阀的燃料的燃料温度，所述控制装置将所述燃料温度为预定温度以上时设为所述暖态时，将所述燃料温度低于预定温度时设为所述冷态时。
在本发明的燃料喷射泵中，优选在启动时，所述控制装置将预定发动机转速以上设为所述暖态时，将低于预定发动机转速设为所述冷态时。
在本发明的燃料喷射泵中，优选在启动时，所述控制装置将经过预定时间后设为所述暖态时，将经过预定时间前设为所述冷态时。
根据本发明的燃料喷射泵，即使在燃料黏度高的状态下也能够准确地检测阀关闭的时机，控制阀行动。
附图说明
图1是示出燃料喷射泵的结构的示意图。
图2是示出电磁溢油阀的控制结构的框图。
图3是示出电磁溢油阀的驱动电流以及通电电流的图。
图4是示出第一实施方式的驱动电流控制流程的图。
图5是示出第二实施方式的驱动电流控制流程的图。
图6是示出第三实施方式的驱动电流控制流程的图。
具体实施方式
使用图1来说明燃料喷射泵100的结构。
图1中示意地表示出燃料喷射泵100的结构。
本实施方式的燃料喷射泵100是分别设置于搭载在船舶上的大型柴油发动机的各汽缸的燃料喷射泵。本实施方式的燃料喷射泵100使用C重油作为燃料。
燃料喷射泵100与未图示的低压泵(供给泵)连接，对来自低压泵的燃料加压，并供给到未图示的燃料喷射喷嘴。燃料喷射泵100具备泵主体部10、电磁溢油阀20以及等压阀部30。
泵主体部10具备：泵主体上部11，被形成为大致圆筒状；活塞筒12，活塞13以沿轴心方向滑动自如的方式内装于活塞筒12；活塞13，对燃料加压；活塞弹簧14，从下方对活塞13施力；挺杆15，将来自未图示的凸轮的按压力传递到活塞13；以及未图示的凸轮。
在活塞筒12的轴心部，开放下侧端部而形成内装活塞13的活塞孔12A。在活塞筒12的轴心部中，在比活塞孔12A靠上侧的位置，以沿上下方向延伸的方式形成有第一燃料供给路12B。利用活塞13的上端面与活塞孔12A形成加压室16。在活塞筒12的比第一燃料供给路12B更靠径向外侧的位置，沿大致上下方向形成有第一溢油排出路12C。
电磁溢油阀20调节燃料喷射泵100的燃料喷射量以及喷射期间。电磁溢油阀20具备壳体21、插入件22、溢油阀体23、端盖24以及螺线管25。
壳体21是构成电磁溢油阀20的主体部分的构造体。壳体21形成为大致长方体。在壳体21的上部，沿上下方向形成等压阀弹簧室21A。在壳体21的下部，沿上下方向形成第二燃料供给路21B。在壳体21的比第二燃料供给路21B更左侧的位置，沿上下方向形成第二溢油排出路21C。
等压阀部30排出燃料或者将喷射结束后的高压管接头35内的燃料压力维持为预定的值。等压阀部30具备等压阀主体32、排出阀33以及等压阀34等。另外，等压阀部30连接有高压管接头35。
通过做成这样的结构，加压室16内的燃料被随着未图示的凸轮的旋转而向上方滑动的活塞13加压，并被依次送到加压室16、第一燃料供给路12B、壳体21的第二燃料供给路21B。
在燃料喷射泵100排出燃料的情况下，根据来自发动机控制装置(以下称为“ECU”)50(参照图2)的信号，对电磁溢油阀20的螺线管25励磁。电磁溢油阀20的溢油阀体23利用螺线管25的吸引力而向右侧方滑动。然后，溢油阀体23的密封面落座到插入件22的阀座。
此时，壳体21的第二燃料供给路21B与第二溢油排出路21C的连通被切断，第二燃料供给路21B内的燃料压力被维持而不通过第二溢油排出路21C被泄压。然后，成为被加压后的燃料从加压室16经由第一燃料供给路12B以及第二燃料供给路21B而填满等压阀弹簧室21A内的状态。也就是说，电磁溢油阀20关闭阀门而成为能够供给燃料的状态。
另一方面，在燃料喷射泵100停止排出燃料的情况下，根据来自ECU50(参照图2)的信号，对电磁溢油阀20的螺线管25消磁。电磁溢油阀20的溢油阀体23向左侧方滑动，直到溢油阀体23抵接到端盖24的抵接面为止。其结果，壳体21的第二燃料供给路21B与第二溢油排出路21C被连通，第二燃料供给路21B内的燃料压力通过第二溢油排出路21C而被泄压。
使用图2来说明电磁溢油阀20的控制结构。
另外，在图2中，利用框线图来表示电磁溢油阀20的控制结构。
电磁溢油阀20经由电流检测器55连接到ECU50。电磁溢油阀20被施加由ECU50形成电流波形的驱动电流。ECU50连接有发动机转速传感器51以及燃料温度传感器52。
电流检测器55检测对电磁溢油阀20通电的通电电流。另外，所谓通电电流，包括驱动电流和螺线管25的反电动势等。发动机转速传感器51设置在柴油发动机的飞轮附近，检测发动机转速NE。燃料温度传感器52设置在电磁溢油阀20附近的燃料通路，检测燃料温度TN。
ECU50综合控制柴油发动机，并且形成驱动电磁溢油阀20的驱动电流的电流波形。另外，作为驱动电流的电流波形的形成方式，ECU50具备全自动模式和手动模式。
使用图3来说明电磁溢油阀20的通电电流以及驱动电流。
另外，在图3的(A)中，利用时序图示出电磁溢油阀20的溢油阀体23的提升量，在图3的(B)中，利用时序图示出电磁溢油阀20的通电电流(实线)以及驱动电流(单点划线)。
如图3所示，实际的电磁溢油阀20的溢油阀体23的行动相对电磁溢油阀20的通电电流产生时滞。
所谓全自动模式是指，利用电流检测器55检测电流值IB、IC以及预定时间TB、TC、TD，执行将它们校正为最佳值的反馈控制。具体而言，反馈TB-TC间的电流波形，在TC-TD间形成以TC的时间轴为对称轴的相同的电流波形。
详细而言，在TB-TC间，驱动电流产生通电电流的反电动势。而且，在TC-TD间，通过反馈TB-TC间的电流值的变化和时间的变化而形成电流波形。此时，电流波形成为V字形，由此能够检测出A点(阀关闭的点)。另外，TA、TE是根据发动机负载通过映射而确定的值。
在此，燃料黏度高的情况与燃料黏度低的情况相比，利用TB-TC间的电流波形与TC-TD间的电流波形形成的电流波形从将TC的时间轴作为对称轴的V字形变为非对称的V字形，变得无法准确地检测出A点。
所谓手动模式是指，仅利用预先设定的电流值IB、IC以及预定时间TB、TC、TD来形成驱动电流的电流波形。另外，预先设定的电流值IB、IC以及预定时间TB、TC、TD预先存储于ECU50。
使用图4来说明驱动电流控制S100。
另外，在图4中，利用流程图示出驱动电流控制S100的流程。
驱动电流控制S100是ECU50根据燃料温度TN切换全自动模式和手动模式来作为驱动电流的电流波形的形成方式的控制。在步骤S110中，ECU50判断燃料温度TN是否高于预定温度TN1，在燃料温度TN高于预定温度TN1的情况下跳转到步骤S120，在燃料温度TN为预定温度TN1以下的情况下跳转到步骤S130。
在步骤S120中，ECU50利用全自动模式形成驱动电流的电流波形。在步骤S130中，ECU50利用手动模式形成驱动电流的电流波形。另外，在本实施方式中，将预定温度TN1设为110℃。
说明驱动电流控制S100的效果。
根据驱动电流控制S100，即使在燃料黏度高的状态下也能够防止对电磁溢油阀20通电的电流的电流波形失真。也就是说，在燃料温度TN为预定温度TN1以下的情况下，因为预想是C重油的燃料黏度高的状态，所以将驱动电流的电流波形的形成方式设定为手动模式，从而能够防止对电磁溢油阀20通电的电流的电流波形失真。
使用图5来说明驱动电流控制S200。
另外，在图5中，利用流程图示出驱动电流控制S200的流程。
驱动电流控制S200是如下控制：ECU50根据发动机转速NE切换全自动模式和手动模式来作为驱动电流的电流波形的形成方式。在步骤S210中，ECU50判断发动机转速NE是否大于预定转速NE1，在发动机转速NE大于预定转速NE1的情况下跳转到步骤S220，在发动机转速NE为预定转速NE1以下的情况下跳转到步骤S230。
在步骤S220中，ECU50利用全自动模式形成驱动电流的电流波形。在步骤S230中，ECU50利用手动模式形成驱动电流的电流波形。另外，在本实施方式中，将预定转速NE1设为720rpm。
说明驱动电流控制S200的效果。
根据驱动电流控制S200，即使在燃料黏度高的状态下也能够防止对电磁溢油阀20通电的电流的电流波形失真。也就是说，在发动机转速NE为预定转速NE1以下的情况下，因为预想是C重油的燃料黏度高的状态，所以将驱动电流的电流波形的形成方式设定为手动模式，从而能够防止对电磁溢油阀20通电的电流的电流波形失真。
使用图6来说明驱动电流控制S300。
另外，在图6中，利用流程图示出驱动电流控制S300的流程。
驱动电流控制S300是如下控制：ECU50根据启动后的经过时间切换全自动模式和手动模式来作为驱动电流的电流波形的形成手段。在步骤S310中，ECU50判断柴油发动机是否启动了，在柴油发动机启动了的情况下跳转到步骤S320。
在步骤S320中，ECU50判断在启动后是否经过了10分钟，在启动后经过了10分钟的情况下跳转到S330，在启动后还未经过10分钟的情况下跳转到步骤S340。在步骤S330中，ECU50利用全自动模式形成驱动电流的电流波形。在步骤S340中，ECU50利用手动模式形成驱动电流的电流波形。
说明驱动电流控制S300的效果。
根据驱动电流控制S300，即使在燃料黏度高的状态下也能够防止对电磁溢油阀20通电的电流的电流波形失真。也就是说，在柴油发动机启动后还不足10分钟的情况下，因为预想是C重油的燃料黏度高的状态，所以将驱动电流的电流波形的形成方式设定为手动模式，从而能够防止对电磁溢油阀20通电的电流的电流波形失真。
产业上的可利用性
本发明能够利用于燃料喷射泵。
符号说明
20电磁溢油阀
23溢油阀体
50ECU(控制装置)
100燃料喷射泵

Claims (4)

1.一种燃料喷射泵，设置于柴油发动机，其具备：
电磁溢油阀，利用阀体的开闭动作排放被加压后的燃料来调整燃料喷射量；以及
控制装置，形成所述电磁溢油阀的驱动电流的电流波形，
在暖态时，所述控制装置检测所述电磁溢油阀的阀打开时的时间来作为第一时间，检测所述阀打开时的通电电流值来作为第一电流值，并且检测所述电磁溢油阀的阀关闭时的时间来作为第二时间，检测所述阀关闭时的通电电流值来作为第二电流值，在所述阀关闭后，形成驱动电流的电流波形，使得所述电磁溢油阀的第二电流值以与所述第二时间到所述第一时间的经过时间同等的时间返回到所述第一电流值，对所述电磁溢油阀施加基于所形成的所述电流波形的驱动电流，在冷态时，所述控制装置对所述电磁溢油阀仅施加基于预先设定的电流波形的驱动电流。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，
所述燃料喷射泵具备燃料温度检测机构，该燃料温度检测机构检测通过所述电磁溢油阀的燃料的燃料温度，
所述控制装置将所述燃料温度为预定温度以上时设为所述暖态时，将所述燃料温度低于预定温度时设为所述冷态时。
3.根据权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，
在启动时，所述控制装置将预定发动机转速以上设为所述暖态时，将低于预定发动机转速设为所述冷态时。
4.根据权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，
在启动时，所述控制装置将经过预定时间后设为所述暖态时，将经过预定时间前设为所述冷态时。
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