[发明专利]蓄压式燃料喷射装置以及具有该蓄压式燃料喷射装置的内燃机

说明书

本申请是申请号为200580009002.6、申请日为2005年7月7日、发明名称为“蓄压式燃料喷射装置以及具有该蓄压式燃料喷射装置的内燃机”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有应用在内燃机(例如柴油发动机)的燃料供给系统中的蓄压配管(所谓共轨)的蓄压式(共轨式)燃料喷射装置以及具有该蓄压式燃料喷射装置的内燃机。特别是，本发明涉及用于能够一面抑制内燃机的振动，一面将怠速转数设定得较低的措施，以及用于能够高精度地调整共轨内压的措施。

背景技术

以往，作为多汽缸柴油发动机等的燃料供给系统，提出了比机械的燃料喷射泵-喷嘴方式控制性优异的蓄压式燃料喷射装置(例如参照下述的专利文献1以及专利文献2)。

这种燃料喷射装置被构成为，将由高压泵加压到规定压力的燃料预先储存在共轨中，使储存在该共轨中的燃料与燃料喷射时刻相适应，由规定的喷射器向燃烧室内喷射。另外，控制器进行演算处理，进行共轨内燃料压力(下面称为共轨内压)的控制和各喷射器的控制，以便相对于发动机的运转状态，以最合适的喷射条件喷射燃料。

这样，蓄压式燃料喷射装置在能够控制燃料喷射量及其喷射时期的基础上，还能够根据发动机的运转状态，控制由共轨内压所决定的燃料喷射压力，因此，作为控制性优异的喷射装置得到注目。特别是，该蓄压式燃料喷射装置因为在发动机的低转速区域的升压性良好，因此，可从低速区域开始进行高压燃料喷射，能够进行在以往的机械式燃料喷射装置中无法实现的在低转数的怠速运转。具体地说，在以往的机械式燃料喷射装置中，只能实现500r.p.m程度的低旋转，而根据该蓄压式燃料喷射装置，能实现250r.p.m程度的怠速运转。这样，因为能够实现在低转数的怠速运转，所以能够谋求降低在该怠速运转时的噪音以及节省燃料消耗。

另外，作为在这种蓄压式燃料喷射装置中使用的高压泵，例如下述的专利文献3所公开，具有多个燃料压送系统的高压泵已被公知。

专利文献1：特开2000-18052号公报

专利文献2：特开2003-328830号公报

专利文献3：特开2004-84538号公报

但是，通过上述那样的蓄压式燃料喷射装置，虽然能够将怠速转数设定得较低，但仅仅单纯降低怠速转数，会产生发动机的压缩行程和膨胀行程的行动增大，发动机的振动增大的课题。

图9是表示在怠速运转区域的发动机转数和发动机的振动振幅的关系的一个例子的图。例如，图中的发动机转数范围R1是即使为以往的机械式燃料喷射装置也能实现的范围，图中的发动机转数范围R2是在机械式燃料喷射装置中不能实现，通过采用蓄压式燃料喷射装置才能实现的范围。这样，在只有通过蓄压式燃料喷射装置才能实现的发动机转数范围R2中，将发动机转数设定得越低，发动机的振动振幅越是急剧增大。这样，虽然通过采用蓄压式燃料喷射装置，能够使发动机转数降低到上述发动机转数范围R2，但从发动机的振动的观点来看，在该发动机转数范围R2中实行怠速运转是不能实现的。换言之，由于该发动机的振动的原因，没能充分地发挥采用了蓄压式燃料喷射装置的益处，就通过实现在该低转数的怠速运转来谋求降低噪音，削减燃料消耗而言，仍有改进的余地。

另一方面，发动机性能受到共轨内压很大的影响，为了实现发动机的高输出化·低燃料消耗·低排放，就需要根据运转状态，大范围地高精度地将低的共轨内压控制到高的共轨压力。但是，在整个发动机运转区域，为了大范围地控制共轨内压，特别是为了在高速·高喷射量条件下实现高共轨内压，需要增大从泵向轨输送的燃料容量。若象上述那样增大从泵向轨输送的燃料量(下面为泵排出量)，则泵的柱塞直径以及升程量扩大，排出量的控制精度变得粗糙，其结果为，存在共轨内压控制精度恶化的问题。

本发明就是鉴于上述问题而成，第一个目的是提供一种具有能够一面控制内燃机的振动，一面将怠速转数设定得较低的蓄压式燃料喷射装置的内燃机。另外，其他的目的是提供一种能够在发动机整个运转区域中高精度地调整共轨内压的蓄压式燃料喷射装置以及具有该蓄压式燃料喷射装置的内燃机。

发明内容

为了实现上述的目的而采用的本发明的解决手段是通过以作用于发动机的驱动轴(曲轴)的负荷扭矩和作用于燃料泵的驱动轴的负荷扭矩相抵的方式，使各驱动轴彼此相连，来抑制总负荷扭矩的变动。即，通过使作用于发动机的驱动轴的负荷扭矩为极大的时刻和作用于燃料泵的驱动轴的负荷扭矩为极小的时刻一致，来抑制两扭矩重合而成的总负荷扭矩的变动，可实现在低转数的怠速运转。