DE102004009026A1

DE102004009026A1 - Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102004009026A1
Application number: DE102004009026A
Authority: DE
Inventors: Takahiko Kobe Oono; Akira Furuta; Toshiaki Date; Eiji Kanazawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: JP2004353487A; DE102004009026B4; US6918376B2; US20040237938A1

Abstract

Um eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die eine ECU (22) einschließt, in welcher, wenn der Druck in dem Kraftstoffverteiler (2) ein hoher Druck größer als ein maximaler Druck (Pm) ist, der den Einspritzer (1) und den angehaltenen Motor (100) treiben kann, bereitzustellen, öffnet die ECU (22) den Einspritzer (1), um Hochdruckkraftstoff in dem Kraftstoffverteiler (2) in dem angehaltenen Motor (100) einzuspritzen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, und insbesondere eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, der eine fehlersichere Steuerung zum Sicherstellen des Neustartens des Motors unmittelbar nachdem der Motor angehalten ist, wobei der Druck in dem Kraftstoffverteiler anormal hoch ist.
2. Beschreibung des Verwandten Sachstandes
Wie beispielsweise in der JP 11-125140 A offenbart, ist in einer herkömmlichen Kraftstoffzufuhrvorrichtung ein Einspritzer in der Verbrennungskammer jedes Zylinders 27 des Motors bereitgestellt, und während der Einspritzer offen ist, wird Kraftstoff in einen Kraftstoffverteiler (gemeinsame Leitung; common rail), der eine Hochdrucksammelleitung ist, in die Kraftstoffkammer eingespritzt. Eine Hochdruckkraftstoffpumpe wird von einer elektronischen Steuerschaltung gesteuert, um so den Kraftstoff zu halten, der aus einem Kraftstofftank bei einem vorbestimmten hohen Druck angesaugt wird.
In der herkömmlichen Kraftstoffzufuhrvorrichtung kann jedoch, wenn der Druck in dem Kraftstoffverteiler auf einen übermäßigen Betrag aufgrund einer Fehlfunktion der Hochdruckkraftstoffpumpe etc. ansteigt, und der Motor in Ruhe ist, der maximale Druck, der zum Treiben des Einspritzers zulässig ist, unterhalb dem Druck in dem Kraftstoffverteiler fallen. Somit kann es, wenn ein Neustarten des Motors unmittelbar danach versucht wird, passieren, dass der Einspritzer nicht getrieben wird, und der Motor nicht gestartet werden kann.
Dies wird im Detail veranschaulicht werden. Wenn der Druck in dem oben erwähnten Kraftstoffverteiler auf einen übermäßigen Betrag ansteigt, wird das Drucksteuerventil geöffnet, und Kraftstoff in dem Kraftstoffverteiler strömt auf die Niedrigdruckseite, wodurch der Druckanstieg in dem Kraftstoffverteiler beschränkt wird. Somit ist der Druck in dem Kraftstoffverteiler im wesentlichen gleich dem Öffnungsdruck für das Drucksteuerventil für eine Weile. Um zu veranlassen, dass Kraftstoff in dem Kraftstoffverteiler zu der Niedrigdruckseite strömt, ist der Öffnungsdruck für das Drucksteuerventil normalerweise eingestellt, höher als der maximale Druck zu sein, der ein Treiben des Einspritzers zulässt. Somit ist der Druck in dem Kraftstoffverteiler für eine Weile höher als der maximale Druck, der ein Treiben des Einspritzers zulässt.
Wenn ein Versuch gemacht wird, den Motor in diesem Zustand unmittelbar neu zu starten, fließt ein großer Strom durch den Starter und die Batteriespannung wird verringert, was zu einer deutlichen Verringerung in dem maximalen Druck führt, der zum Treiben des Einspritzers zugelassen ist. Der Einspritzer ist ein elektromagnetisches Ventil vom Solenoid-Typ und die erforderliche Antriebsenergie zum Treiben des Einspritzers wird durch ein Konvertieren der elektrischen Energie von der Energiequellenvorrichtung einer am Fahrzeug angebrachten Batterie, einem am Fahrzeug angebrachten Generator oder dergleichen in magnetische Energie erhalten. Somit wird, wenn die Spannung der Batterie verlängert wird, die Antriebsenergie dementsprechend verringert, mit der Folge, dass die Befürchtung besteht, dass der maximale Druck, der zum Treiben des Einspritzers zugelassen ist, niedriger als der Druck in dem Kraftstoffverteiler wird.
Normalerweise ist der Einspritzer so ausgelegt, bei einem etwas höheren Druck als der maximale Druck, der zum Treiben davon zugelassen ist, getrieben zu werden. Jedoch wird, wenn der Druck in dem Kraftstoffverteiler auf einen übermäßigen Betrag ansteigt, das Drucksteuerventil, das in dem Kraftstoffverteiler bereitgestellt ist, geöffnet, und der Kraftstoff in dem Kraftstoffverteiler strömt zu der Niedrigdruckseite, mit der Folge, dass der Druck in dem Kraftstoffverteiler ein hoher Druck im wesentlichen gleich dem Öffnungsdruck für das Drucksteuerventil für eine Weile ist. Wenn der Motor von dem Starter unmittelbar danach neu gestartet wird, wird der maximale Druck, der ein Treiben des Einspritzers zulässt, aufgrund der Verringerung in der Batteriespannung verringert, und es besteht eine Befürchtung, dass dieser maximale Druck niedriger als der Druck in dem Kraftstoffverteiler wird und der Einspritzer nicht getrieben wird, was es für den Motor unmöglich macht, zu starten.
Neben dem oben erwähnten Fall, in welchem die Batteriespannung verringert ist, trifft es auch auf einen Fall zu, in welchem die Batteriespannung eine Absenkung erleidet, einen Fall, in welchem der Druck in dem Kraftstoffverteiler auf einen übermäßigen Betrag ansteigt, etc.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht eines Lösens des obigen Problems des Standes der Technik ausgeführt worden. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, die es zuverlässig veranlasst, dass der Einspritzer getrieben wird, um es zu ermöglichen, dass der Motor unmittelbar nachdem der Motor angehalten wird, neu gestartet wird, wobei der Druck in dem Kraftstoffverteiler auf einen übermäßigen Betrag angestiegen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, einschließend eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Einspritzers zum Einspritzen von Kraftstoff in einem Kraftstoffverteiler, um eine Kraftstoffmenge, der in einen Motor einzuspritzen ist, zu steuern, wobei, wenn der Druck in dem Kraftstoffverteiler ein hoher Druck größer als ein maximaler Druck, der den Einspritzer treiben kann, ist und der Motor angehalten ist, die Steuereinrichtung den Einspritzer öffnet, um den Hochdruckkraftstoff in dem Kraftstoffverteiler in den angehaltenen Motor einzuspritzen.
Folglich wird der Druck in dem Kraftstoffverteiler gesteuert, so dass der Druck niedriger als der maximale Druck wird, der ein Treiben des Einspritzers zulässt, was es ermöglicht, eine Situation zu vermeiden, in welcher der Einspritzer nicht getrieben wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1 ein schematisches Diagramm, das eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Durchflussrate und dem Ventilöffnungsdruck in einem Drucksteuerventil zeigt, das in der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eingeschlossen ist, gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
3 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Batteriespannung und dem maximalen Druck, der zum Treiben des Einspritzers zugelassen ist, in der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein Flussdiagramm, das den Betrieb der ECU, die in 1 gezeigt ist, veranschaulicht, wenn eine Steuerung durchgeführt wird, um den Druck in dem Kraftstoffverteiler zu verringern;
5 ein Flussdiagramm, das den Betrieb der in 1 gezeigten ECU zeigt, wenn eine Steuerung durchgeführt wird, um den AUS-Zustand eines Zündschalters zu erfassen, um den Druck in dem Kraftstoffverteiler zu verringern;
6 ein Flussdiagramm, das den Betrieb der in 1 gezeigten ECU zeigt, wenn eine Steuerung durchgeführt wird, um die Batteriespannung zu erfassen, um den Druck in dem Kraftstoffverteiler zu verringern;
7 ein Flussdiagramm, das den Betrieb der in 1 gezeigten ECU veranschaulicht, wenn eine Steuerung durchgeführt wird, um den Motor nach einem Durchführen der Steuerung, um den Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteiler zu verringern, neu zu starten; und
8 ein Flussdiagramm, das den Betrieb der in 1 gezeigten ECU veranschaulicht, wenn eine Steuerung durchgeführt wird, um das Treiben einer Niedrigdruckkraftstoffpumpe zu verhindern, nachdem der Motor angehalten ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform 1
1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Durchflussrate und dem Ventilöffnungsdruck in einem Drucksteuerventil, das in der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eingeschlossen ist, zeigt. 3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Batteriespannung und dem maximalen Druck, der zum Treiben des Einspritzers in der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zugelassen ist, zeigt.
In 1 sind eine Vielzahl von Einspritzern 1 für jeden Zylinder 27 bereitgestellt, und jeder Zylinder ist mit einem Kraftstoffverteiler 2 verbunden. Der Kraftstoffverteiler 2 dient dazu, einen Hochdruckkraftstoff zu akkumulieren, der dem Motor 100 zuzuführen ist, und ist mit einer Hochdruckkraftstoffpumpe 5 vermöge einer Zufuhrleitung 3 und eines Sperrventils 4 verbunden. Eine Hochdruckkraftstoffpumpe 7 führt Kraftstoff in einem Kraftstofftank 6 der Hochdruckkraftstoffpumpe 5 vermöge einer Niedrigdruckleitung 9 und eines Sperrventils 10 zu. Indem diese Zufuhr bewirkt wird, wird der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 6 auf einen vorbestimmten niedrigen Druck von einem Druckregler 8 eingestellt. In der Hochdruckkraftstoffpumpe 5 wird der Druck des Niedrigdruckkraftstoffs, der von der Niedrigdruckkraftstoffpumpe 7 zugeführt wird, auf einen vorbestimmten hohen Druck erhöht.
Ein Nocken 11 rotiert synchron zu der Drehung der Kurbelwelle des Motorhauptkörpers, und diese Drehung verursacht es, dass sich ein Kolben 13 in einem Zylinder 12 hin- und herbewegt.
Ein Entladungsmengen-Steuerelektromagnetventil 14 ist in der Hochdruckkraftstoffpumpe 5 bereitgestellt, und ist ausgelegt, mit einer vorbestimmten Zeitgebung geöffnet zu werden, wenn Kraftstoff unter Druck dem Kraftstoffverteiler 2 durch den Kolben 13 zuzuführen ist (Zufuhrprozess unter Druck), wobei die Menge eines Kraftstoffs, der dem Kraftstoffverteiler 2 unter Druck zuzuführen ist, gesteuert wird. Wenn das Entladungsmengen-Steuerelektromagnetventil 14 geschlossen ist, wird dem Kraftstoffverteiler 2 von einer Pumpenkammer 17 Kraftstoff zugeführt, und das Innere des Kraftstoffverteilers 2 wird auf einem gewünschten Druck konstant gehalten. Es sei darauf hingewiesen, dass der Druck, der dem Kraftstoffverteiler 2 zugeführt wird, von der Hochdruckkraftstoffpumpe 5 vermöge des Sperrventils 4 und der Zufuhrleitung 3 zugeführt wird.
Wenn der Kolben 13 eine Rückwärtsbewegung ausführt, wobei das Ventilelement 15 und ein Ventilsitz 16 des Entladungsmengen-Steuerelektromagnetventils 14 voneinander beabstandet sind, wird der Kraftstoff, der von der Niedrigdruckkraftstoffpumpe 7 zugeführt wird, der Pumpenkammer 17 zugeführt. Wenn der Kolben 13 eine Vorwärtsbewegung ausführt, wobei das Ventilelement 15 und der Ventilsitz 16 des Entladungsmengen-Steuerelektromagnetventils 14 in Kontakt miteinander sind, wird der Kraftstoff, der von der Niedrigdruckkraftstoffpumpe 7 zugeführt wird, in die Pumpenkammer 17 verdichtet.
Ein Drucksteuerventil 18 ist an einem Endabschnitt des Kraftstoffverteilers 2 angebracht. Eine Seite (Niedrigdruckseite) des Drucksteuerventils 18 ist mit der Niedrigdruckleitung 9 vermöge eines Niedrigdruckdurchgangs 19 verbunden. Das Drucksteuerventil 18 wird geöffnet, wenn der Druck in dem Kraftstoffverteiler 2 übermäßig hoch wird (wenn er einen hohen Druck nicht geringer als einen vorbestimmten Druck erreicht). Wenn das Drucksteuerventil 18 geöffnet wird, wird der Kraftstoff, der in dem Kraftstoffverteiler 2 akkumuliert ist, zu der Niedrigdruckleitung 9 vermöge des Niedrigdruckdurchgangs 19 zurückgegeben.
2 zeigt die Beziehung zwischen dem Ventilöffnungsdruck Pr des Drucksteuerventils 18 und der Durchflussrate des Kraftstoffs, der durch das Drucksteuerventil 18 strömt (nachstehend als eine "Durchflussrate" Qr bezeichnet). Gemäß
2 erhöht sich der Ventilöffnungsdruck Pr, wenn die Durchflussrate Qr zunimmt. Unter der Annahme, dass die Entladungsmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe 5 Qp ist, und dass die Einspritzmenge des Einspritzers 1 Qi ist, gilt die Beziehung: "Qr = Qp – Qi". Wenn der Motor 100 in Betrieb ist, strömt Kraftstoff durch das Drucksteuerventil 18 bei der Strömungsrate von Qr, und der Ventilöffnungsdruck Pr ist zu dieser Zeit 13 MPa. Wenn der Motor 100 angehalten wird, sind die Entladungsmenge Qp und die Einspritzmenge Qi Null, und zu dieser Zeit (wenn Qr = 0), beträgt der Ventilöffnungsdruck Pr 12 MPa. Dieser Ventilöffnungsdruck Pr (12 MPa), wenn der Motor 100 angehalten ist, ist höher als der maximale Druck Pm (z.B. 10 MPa), der ein Treiben des Einspritzers 1 zulässt (nachstehend allgemein auf jeden Einspritzer 1 bezogen), der von einer ECU 22 gesteuert wird.
Ein Zündschalter (Startvorrichtung) 20, die dazu dient, den Motor 100 anzuhalten oder zu starten, wird durch eine Energie betätigt, die von einer Batterie 21 zugeführt wird.
Die elektronische Steuereinheit (nachstehend als "ECU" bezeichnet) 22 dient dazu, den allgemeinen Betrieb der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zu steuern, und ist mit einem Speicher 22a ausgerüstet. Der Speicher 22a speichert einen vorbestimmten Druck in dem Kraftstoffverteiler 2. Dieser vorbestimmte Druck ist der maximale Druck Pm, der ein Treiben des Einspritzers 1 zulässt, der von der ECU (Steuereinrichtung) 22 gesteuert wird.
Die ECU 22 gibt eine Information, die die Motor-UpM, die Motorlast, etc. betrifft, auf der Grundlage von Signalen von einem Zylinderdiskriminierungssensor 23, einem Kurbelwinkelsensor 24 und einem Lastsensor 25 ein. Die ECU 22 gibt ein Steuersignal zu dem Einspritzer 1 gemäß des Betriebszustands des Motors 100 aus, um dadurch den Einspritzer 1 zu steuern. Dies ermöglicht es, eine Steuerung durchzuführen, um so die Kraftstoffeinspritzzeitgebung und die Kraftstoffeinspritzmenge gemäß dem Betriebszustand des Motors 100 zu optimieren.
Weiter gibt die ECU 22 ein Steuersignal zu dem Entladungsmengen-Steuerelektromagnetventil 14 auf der Grundlage von Signalen von dem Kurbelwinkelsensor 24, dem Lastsensor 25 und einem Kraftstoffdrucksensor 26 aus. Dies ermöglicht es, die Zeitgebung eines Betätigens des Entladungsmengen-Steuerelektromagnetventils 14 zu steuern, die Kraftstoffentladungsmenge in der Hochdruckkraftstoffpumpe 14 zu steuern und den Kraftstoffverteiler auf einem optimalen Druck (einer Gegenkopplungssteuerung eines Drucks) zu halten. Es sei darauf hingewiesen, dass der Drucksensor 26 in dem Kraftstoffverteiler 2 angeordnet ist.
Spezifischer führt die ECU die folgenden Steuerbetriebsschritte durch. Wenn ein Gleichgewicht zwischen der Entladungsmenge Qi der Hochdruckkraftstoffpumpe 5 und der Einspritzer Qi des Einspritzers 1 vorhanden ist, wird ein fester Druck in dem Kraftstoffverteiler 2 gehalten. Wenn der Druck in dem Kraftstoffverteiler 2 in diesem Zustand zu erhöhen ist, führt die ECU 22 eine Steuerung derart durch, dass die Zeitperiode, in welcher das Ventilelement 15 des Entladungsmengen-Steuerelektromagnetventils 14 in dem geschlossen Zustand ist, verlängert wird (d.h. derart, dass die Betätigungszeit für das Entladungsmengen- Steuerelektromagnetventil 14 verlängert wird). Durch diese Steuerung wird die Zeitperiode, in welcher die Pumpenkammer 17 und die Zufuhrleitung 3 in Verbindung miteinander sind, verlängert, wenn Kraftstoff unter Druck durch die Hochdruckkraftstoffpumpe 5 zugeführt wird. Somit nimmt die Menge Qp des Kraftstoffs, der von der Hochdruckkraftstoffpumpe 5 entladen wird, zu, mit der Folge, dass der Druck in dem Kraftstoffverteiler 2 zunimmt. Im Gegensatz dazu führt, wenn der Druck in dem Kraftstoffverteiler 2 während einer Kraftstoffzufuhr unter Druck abzusenken ist, die ECU 22 eine Steuerung derart durch, dass die Betätigungszeit für das Entladungsmengen-Steuerelektromagnetventil 14 verkürzt wird. Somit wird die Menge Qp von Kraftstoff, der von der Hochdruckkraftstoffpumpe 5 entladen wird, verringert, mit der Folge, dass der Druck in dem Kraftstoffverteiler 2 abnimmt.
Auf ein Empfangen eines Signals von der Batterie 21 hin erfasst die ECU 22 eine Spannung der Batterie 21 (nachstehend als eine "Batteriespannung" bezeichnet). 3 zeigt die Beziehung zwischen der Batteriespannung Vb und dem maximalen Druck Pm, der zum Treiben des Einspritzers, der von der ECU 22 gesteuert wird, zugelassen ist.
Gemäß 3 nimmt der maximale Druck Pm, der zum Treiben des Einspritzers 1 zugelassen ist, ab, wenn die Batteriespannung Vb abnimmt. Beispielsweise beträgt, wenn die Batteriespannung Vb 10V ist, der maximale Druck Pm 12 MPa, und wenn die Batteriespannung Vb 6V ist, ist der maximale Druck Pm 10 MPa. Somit tritt eine Situation auf, in welcher, aufgrund einer Verringerung der Batteriespannung Vb der Ventilöffnungsruck Pr (12 MPa), wenn der Motor 100 angehalten ist, höher ist als der maximale Druck Pm, der zum Treiben des Einspritzers 1 zugelassen ist.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 6 der Betrieb der ECU der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für den obigen Verbrennungsmotor veranschaulicht werden. 4 ist ein Flussdiagramm, das den Steuerbetrieb der ECU 22 der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zeigt, wenn eine Steuerung durchgeführt wird, um den Druck in dem Kraftstoffverteiler 2 abzusenken. Hier wird angenommen, dass ein Fehler während einer andauernden Betätigung des Entladungsmengen-Steuerelektromagnetventils 14 aufgetreten ist. In diesem Fall ist es unmöglich, die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 17 und der Zufuhrleitung 3 zu steuern, und Kraftstoff wird bei der maximalen Entladungsmenge Qp für die Hochdruckkraftstoffpumpe 5 entladen. Zu dieser Zeit nimmt der Druck in dem Kraftstoffverteiler 2 zu und gelangt in die Nähe des Ventilöffnungsdrucks des Drucksteuerventils 18.
Zuerst liest die ECU 22 ein Motorrotationssignal von dem Kurbelwinkelsensor 24 (Schritt S401) und beurteilt auf der Grundlage auf das Rotationssignals, ob sich der Motor 100 dreht oder nicht (Schritt S402).
Wenn beurteilt wird, dass sich der Motor 100 nicht dreht (d.h. der Motor 100 in Ruhe ist), liest die ECU 22 von dem Kraftstoffdrucksensor 26 ein Kraftstoffdrucksignal zum Erfassen des Drucks in dem Kraftstoffverteiler 2 (nachstehend als ein "Kraftstoffdruck" bezeichnet) und erfasst den Kraftstoffdruck Pf auf der Grundlage dieses Kraftstoffdrucksignals (Schritt S103).
Als nächstes beurteilt die ECU 22, ob der Kraftstoffdruck Pf ein hoher Druck nicht geringer als ein vorbestimmter Druck ist, der in dem Speicher 22a gespeichert ist (Schritt S104).
Wenn beurteilt wird, dass der Kraftstoffdruck Pf ein hoher Druck größer als der vorbestimmte Druck ist, gibt die ECU 22 ein Steuersignal zu dem Einspritzer 1 aus. Dann gibt der Einspritzer 1 das Steuersignal von der ECU 22 ein und spritzt eine vorbestimmte Menge von Kraftstoff in dem Kraftstoffverteiler 2 in den Motor 100 ein (Schritt S105).
Wenn in S102 beurteilt wird, dass sich der Motor 100 dreht, oder in S104 beurteilt wird, dass der Kraftstoffdruck Pf der niedrige Druck geringer als der vorbestimmte Druck ist, beendet die ECU 22 den Prozess.
Dies führt dazu, dass der Kraftstoffdruck Pf verringert wird, nachdem der Motor 100 angehalten ist, und bevor derselbe neu gestartet wird. Dementsprechend ist, wenn der Motor 100 neu gestartet wird, der Kraftstoffdruck Pf niedriger als der maximale Druck Pm, der den Einspritzer treiben kann, was es ermöglicht, eine Situation zu vermeiden, in welcher der Einspritzer 1 nicht getrieben wird.
5 ist ein Flussdiagramm, das den Steuerbetrieb der ECU 22 der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zeigt, wenn die ECU 22 den AUS-Zustand des Zündschalters 20 erfasst, um den Kraftstoffdruck Pf zu verringern. Von den Prozessen von den Schritten S201 bis S207 sind die Prozesse außer jene der Schritte S203 und S204 die gleichen wie die Prozesse von den Schritten S101 bis S105, die oben beschrieben sind. Deswegen wird die Veranschaulichung davon weggelassen werden, falls zweckdienlich.
Die ECU 22 liest ein Motorrotationssignal aus dem Kurbelwinkelsensor 24 (Schritt S204) und beurteilt, auf der Grundlage dieses Rotationssignals, ob sich der Motor dreht oder nicht (Schritt S202).
Wenn beurteilt wird, dass sich der Motor 100 dreht, gibt die ECU 22 ein Zustandssignal (EIN-Signal) oder AUS-Signal, aus dem Zündschalter 20 (Schritt S203) ein, und beurteilt auf der Grundlage dieses Zustandssignals, ob der Zündschalter 20 in dem AUS-Zustand ist oder nicht (Schritt S204). Es sei darauf hingewiesen, dass das AUS-Signal aus dem Zündschalter 20 ein Motorstoppsignal ist.
Wenn das AUS-Signal aus dem Zündschalter 20 eingegeben ist, beurteilt die ECU 22, dass der Zündschalter in dem AUS-Zustand ist. Dann erfasst die ECU 22 den Kraftstoffdruck PF auf der Grundlage des Kraftstoffdrucksignals, das aus dem Kraftstoffdrucksensor 26 ausgelesen wird (Schritt S205) und beurteilt, ob der Kraftstoff Pf ein hoher Druck nicht niedriger als der vorbestimmte Druck ist, der in dem Speicher 22a gespeichert ist (Schritt S206).
Wenn beurteilt wird, dass der Kraftstoffdruck Pf ein hoher Druck nicht niedriger als der vorbestimmte Druck ist, gibt die ECU 22 ein Steuersignal zu dem Einspritzer 1 aus, und eine vorbestimmte Kraftstoffmenge in dem Kraftstoffverteiler 2 wird in den Motor 100 durch den Einspritzer 1 eingespritzt (Schritt S207).
Es sei darauf hingewiesen, dass die ECU 22 den Prozess beendet, wenn in S202 beurteilt wird, dass sich der Motor 100 dreht, oder wenn in S204 beurteilt wird, dass der Zündschalter 2 in dem AUS-Zustand ist, oder in S206 beurteilt wird, dass der Kraftstoffdruck Pf ein niedriger Druck geringer als der vorbestimmte Druck ist.
Aufgrund dieser Anordnung wird der Kraftstoffdruck Pf abgesenkt, nachdem der Zündschalter 20 AUS-geschaltet ist, und bevor der Motor neu gestartet wird. Dementsprechend wird, wenn der Motor 100 neu gestartet wird, der Kraftstoffdruck Pf geringer als der maximale Druck Pm, der ein Treiben des Einspritzers zulässt, wodurch eine Situation vermieden wird, in welcher der Einspritzer 1 nicht getrieben wird.
6 ist ein Flussdiagramm, das den Steuerbetrieb der ECU 22 der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor veranschaulicht, wenn die ECU 22 die Batteriespannung erfasst, um den Kraftstoffdruck Pf abzusenken. Von den Prozessen von Schritten S301 bis S307 sind die Prozesse außer jene der Schritte S304 und S305 die gleichen wie die Prozesse von den Schritten S101 bis S105. Deswegen wird die Veranschaulichung davon weggelassen, als zweckmäßig.
Zuerst liest die ECU 22 ein Motorrotationssignal aus dem Kurbelwinkelsensor 24 (Schritt S301), und beurteilt auf der Grundlage dieses Rotationssignals, ob sich der Motor 100 dreht oder nicht (Schritt S302). Wenn beurteilt wird, dass sich der Motor 100 dreht, liest die ECU 22 ein Kraftstoffdrucksignal aus dem Kraftstoffdrucksensor 22 und erfasst den Kraftstoffdruck Pf auf der Grundlage des Kraftstoffdrucksignals (Schritt S303).
Darauf gibt die ECU 22 ein Spannungssignal von der Batterie 21 ein, erfasst die Batteriespannung Vb auf der Grundlage dieses Spannungssignals (Schritt S304) und liest aus dem Speicher 22a einen vorbestimmten Druck, der dieser Batteriespannung Vb entspricht (siehe 3) (Schritt S305).
Als nächstes beurteilt die ECU 22, ob der Kraftstoffdruck Pf, der in S303 erfasst wird, ein hoher Druck nicht geringer als ein vorbestimmter Druck ist, der in S305 gelesen ist (Schritt S306).
Wenn beurteilt wird, dass der Kraftstoffdruck Pf ein hoher Druck nicht geringer als der vorbestimmte Druck ist, gibt die ECU 22 ein Steuersignal zu dem Einspritzer 1 aus und veranlasst, dass eine vorbestimmte Kraftstoffmenge in dem Kraftstoffverteiler 2 in den Motor 100 durch den Einspritzer 1 eingespritzt wird (Schritt S307). Dann schreitet der Prozess zu dem Schritt S303 fort. Auf diese Weise wiederholt die ECU 22 die Prozesse von S303 bis S307 und veranlasst den Einspritzer 1, eine Kraftstoffeinspritzung fortzusetzen, bis der Kraftstoffdruck Pf ein niedriger Druck geringer als der oben erwähnte vorbestimmte Druck wird. Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn in S302 beurteilt wird, dass sich der Motor 100 nicht dreht, die ECU 22 den Prozess beendet.
Dies ermöglicht es, dass die ECU 22 den Kraftstoffdruck Pf derart steuert, dass er einen vorbestimmten Druckwert, der der Batteriespannung Vb entspricht, nicht überschreitet. Dementsprechend wird, auch wenn die Batteriespannung Vb aufgrund eines Faktors wie etwa eines Motor-100-Neustartens verringert wird, der Kraftstoffdruck Pf niedriger als der maximale Druck Pm, was es zulässt, den Einspritzer zu treiben, wodurch es ermöglicht wird, eine Situation zu vermeiden, in welcher der Einspritzer 1 nicht getrieben wird.
Ausführungsform 2
Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung weist den gleichen Aufbau wie jene der Ausführungsform 1 auf. Deswegen ist die Veranschaulichung davon weggelassen, um eine Duplizierung zu vermeiden.
Unter Bezugnahme auf 7 ist ein Betrieb der ECU 22 der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der Ausführungsform 2 veranschaulicht. 7 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der ECU der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor veranschaulicht, wenn eine Steuerung durchgeführt wird, um den Motor 100 nach der Steuerung eines Absenkens des Kraftstoffdrucks Pf neu zu starten.
Zuerst liest die ECU 22 ein Motorrotationssignal aus dem Kurbelwinkelsensor 24 (Schritt S401) und beurteilt auf der Grundlage des Rotationssignals, ob sich der Motor 100 dreht oder nicht (Schritt S402). Wenn beurteilt wird, dass sich der Motor 100 dreht, liest die ECU ein Zylinderdiskriminierungssignal zum Diskriminieren des Zylinders 27, in welchen der Kraftstoff von dem Einspritzer 1 eingespritzt wird, und identifiziert den Zylinder 27, in welchen die Kraftstoffeinspritzung zuerst in der identifizierten Reihenfolge durchgeführt wird, auf der Grundlage des Zylinderdiskriminierungssignals (Schritt S403). Es sei darauf hingewiesen, dass die ECU 22 das Zylinderdiskriminierungssignal in beispielsweise einem Kompressionshub des Zylinders 27 liest.
Als nächstes führt die ECU 22 die Steuerung eines Absenkens des Kraftstoffdrucks Pf (nachstehend als "Druckabsenkungssteuerung" bezeichnet) durch. Die Druckabsenkungssteuerung zeigt die Prozesse von den Schritten S103 bis S105, S203 bis S207 oder S304 bis S307, die oben beschrieben sind, an.
Dann beurteilt die ECU 22, ob die Einspritzverzögerungszeit, die in dem Speicher 22a gespeichert ist, verstrichen ist (Schritt S405). Die Einspritzverzögerungszeit ist eine Zeitperiode zum Verzögern der Zeitgebung der Kraftstoffeinspritzung durch den Einspritzer 1, und wird beispielsweise auf die Zeitperiode eingestellt, die den vier Hüben eines Einlasses, einer Kompression, und so weiter entspricht. Es sei darauf hingewiesen, dass die ECU 22 einen Zeitgeber (nicht gezeigt) verwendet, wenn die Beurteilung in dem Schritt S405 durchgeführt wird.
Wenn in dem Schritt S405 beurteilt wird, dass die Einspritzverzögerungszeit nicht verstrichen ist, hindert die ECU 22 den Einspritzer 1 am Einspritzen eines Hochdruckkraftstoffs (Schritt S401) und verhindert die Zündung der Zylinder 27 (Schritt S407). Dann schreitet der Prozess zu dem Schritt S405 fort. In dem Fall gibt die ECU 22 das Steuersignal beispielsweise nicht zu dem Einspritzer 1 aus. Die ECU 22 wiederholt die Prozesse von dem Schritt S405 zu dem Schritt S407, bis die Einspritzverzögerungszeit verstrichen ist.
Wenn in dem Schritt S405 beurteilt wird, dass die Einspritzverzögerungszeit verstrichen ist, gibt die ECU 22 das Steuersignal zu dem Einspritzer 1 aus, was dazu führt, dass der Einspritzer 1 Kraftstoff einspritzt (Schritt S406) und die Zylinder 27 in der in dem Schritt S403 identifizierten Reihenfolge gezündet werden (Schritt S407). Es sei darauf hingewiesen, dass die ECU 22 den Prozess beendet, wenn in dem Schritt S402 beurteilt wird, dass sich der Motor 100 nicht dreht.
Auf diese Weise verzögert die ECU 22 die Zeitgebung eines Startens der Kraftstoffeinspritzung durch den Einspritzer 1 um eine vorbestimmte Zeitperiode, wenn der Motor 100 neu gestartet wird, nachdem Kraftstoff in den angehaltenen Motor 100 (den Motor, der vollständig angehalten ist, oder in der Nähe dieses Zustands ist) eingespritzt ist. Dies bedeutet, dass der Kraftstoff eingespritzt wird, nachdem das Luftkraftstoffgemisch, das in der Kraftstoffkammer verbleibt, entfernt ist. Beispielsweise wird der Kraftstoff eingespritzt, nachdem das Luftkraftstoffgemisch, das in der Einlassleitung strömt, oder das Luftkraftstoffgemisch, das in der Kraftstoffkammer verbleibt, beseitigt ist, in der Reihenfolge der Zylinder 27, die in dem Einlasshub nicht gezündet werden. Dementsprechend ist es möglich, den Motor 100 mit einer zweckmäßigen Kraftstoffmenge, die für ein Neustarten erforderlich ist, neu zu starten.
Weiter führt, wenn eine Zündungssteuerung der Zylinder 27, die dem Einspritzer 1 zugeordnet sind, nachdem der Einspritzer 1 Kraftstoff mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung einspritzt, die ECU 22 eine Zündungssteuerung der Zylinder 27 in der Reihenfolge durch, in welcher in die Zylinder 27 Kraftstoff durch den Einspritzer 1 eingespritzt wird. Dies kann eine ungünstige Situation vermeiden, in welcher der Zylinder 27, in welchem Kraftstoff nicht eingespritzt wird, mit der Rest-Luftkraftstoffmischung gezündet wird, was die Betriebseigenschaften zu der Zeit eines Neustartens verschlechtert.
Es sei darauf hingewiesen, dass, während die ECU in der Ausführungsform 2 eine Kraftstoffeinspritzung und eine Zündungssteuerung durch ein Beurteilen durchführt, ob die Einspritzverzögerungszeit verstrichen ist oder nicht, die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt ist. Die ECU 22 kann beispielsweise einen Zähler verwenden, wenn die obige Kraftstoffeinspritz- und Zündungssteuerung durchgeführt wird. In diesem Fall fügt die ECU 22 Zählerwerte einen nach dem anderen bei jedem Motorhub hinzu und führt eine Steuerung durch, um eine Kraftstoffeinspritzung und eine Zündung während einer Zeitperiode zu verhindern, bis sich der Zählerwert von dem Anfangswert (beispielsweise Null) auf den Endwert (beispielsweise Vier) geändert hat. Auf diese Weise kann die Zeitgebung eines Neustartens der Kraftstoffeinspritzung durch den Einspritzer 1 um eine vorbestimmte Zeitperiode verzögert werden.
Ausführungsform 3
Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung weist den gleichen Aufbau wie jene der Ausführungsform 1 auf. Deswegen ist die Veranschaulichung davon weggelassen, um eine Duplizierung zu vermeiden.
Unter Bezugnahme auf 8 ist ein Betrieb der ECU 22 der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der Ausführungsform 3 veranschaulicht. 8 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der ECU 22 der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zeigt, wenn eine Steuerung durchgeführt wird, um das Treiben einer Niedrigdruckkraftstoffpumpe zu verhindern, nachdem der Motor 100 angehalten ist.
Zuerst führt die ECU 22 eine Druckabsenkungssteuerung durch, nachdem der Motor 100 angehalten ist (Schritt S501). Die Druckabsenkungssteuerung zeigt die Prozesse von den Schritten S103 bis S105, S203 bis S207 oder S304 bis S307, die oben beschrieben sind, an. Als nächstes liest die ECU 22 das Motorrotationssignal von dem Kurbelwinkelsensor 24 (Schritt S502) und beurteilt auf der Grundlage des Rotationssignals, ob sich der Motor 100 dreht oder nicht (Schritt S503).
Wenn beurteilt wird, dass sich der Motor 100 nicht dreht (der Motor in Ruhe), verhindert die ECU 22 das Treiben der Niedrigdruckkraftstoffpumpe 7 (Schritt S504), und der Prozess schreitet zu dem Schritt S502 fort. In diesem Fall gibt die ECU 22 das Steuersignal zu dem Einspritzer 1 beispielsweise nicht aus.
Durch diesen Betrieb bleibt das Kraftstoffsteuerventil 18 offen, während der Motor 100 angehalten ist, und der Kraftstoff, der in dem Kraftstoffverteiler 2 akkumuliert ist, wird zu der Niedrigdruckleitung 9 vermöge des Niedrigdruckdurchgangs 19 zurückgegeben. Dementsprechend wird das Absenken des Kraftstoffdrucks Pf beschleunigt, während der Motor 100 angehalten ist.
Wenn beurteilt wird, dass sich der Motor 100 dreht (der Motor ist neu gestartet), dann gibt die ECU 22 ein Steuersignal zu der Niedrigdruckkraftstoffpumpe 7 aus, um ein Treiben davon zuzulassen (Schritt S505).
Auf diese Weise verhindert die ECU 22 das Treiben der Niedrigdruckpumpe 7, um den Rück-Druck des Kraftstoffs zu fördern, der innerhalb des Kraftstoffverteilers 2 verbleibt, um auf die Hochdruckkraftstoffpumpe 5 über das Drucksteuerventil 16 während einer Zeitperiode zu wirken, nachdem der Kraftstoff innerhalb des Kraftstoffverteilers 2 in den angehaltenen Motor 100 eingespritzt wird, bis der Motor 100 neu gestartet wird. Dementsprechend ist es möglich, die Kraftstoffmenge, die auf natürliche Weise durch das Drucksteuerventil 18 leckt, nachdem der Motor 100 angehalten ist, bis der Motor 100 neu gestartet wird, zu erhöhen, wodurch das Absenken des Kraftstoffdrucks Pf beschleunigt wird, während der Motor 100 angehalten ist.
Weiter steuert die ECU 22 das Treiben der Niedrigdruckkraftstoffpumpe 7 auf der Grundlage dessen, ob sich der Motor 100 dreht oder nicht. Dementsprechend kann das Absenken des Kraftstoffdrucks Pf verglichen mit dem System beschleunigt werden, wo die Niedrigdruckkraftstoffpumpe 7 getrieben wird, wenn der Zündschalter 20 eingeschaltet ist.

Claims

Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, umfassend eine Steuereinrichtung (22) zum Steuern eines Einspritzers (1) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Kraftstoffverteiler (2), um eine Kraftstoffmenge zu steuern, die in einen Motor (100) einzuspritzen ist, wobei, wenn der Druck in dem Kraftstoffverteiler ein hoher Druck größer als ein maximaler Druck (Pm) ist, der den Einspritzer (1) treiben kann, und der Motor (100) angehalten ist, die Steuereinrichtung (22) den Einspritzer (1) öffnet, um den Hochdruckkraftstoff in dem Kraftstoffverteiler (2) in den angehaltenen Motor (100) einzuspritzen.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (22) den Einspritzer (1) unter der Bedingung öffnet, dass ein Stoppsignal für den Motor (100) von einer Startvorrichtung (20) eingegeben worden ist.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn Kraftstoff in den angehaltenen Motor (100) eingespritzt wird, die Steuervorrichtung (22) eine Spannung (Vb) einer Batterie (21), die dem Einspritzer (1) eine Energie zuführt, erfasst, aus einem Speicher (22a) den maximalen Druck (Pm), der den Einspritzer (1) treiben kann, entsprechend dieser Spannung (Vb) liest, und veranlasst, dass der Einspritzer (1) fortfährt, Kraftstoff einzuspritzen, bis dieser maximale Druck (Pm) höher als der Druck in dem Kraftstoffverteiler (2) wird.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, wenn der angehaltene Motor (100) nach einem Einspritzen von Kraftstoff in den angehaltenen Motor (100) neu gestartet wird, die Steuereinrichtung (22) eine Zeitgebung eines Startens der Kraftstoffeinspritzung durch den Einspritzer (1) um eine vorbestimmte Zeitperiode verzögert.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, wobei, wenn eine Zündungssteuerung bezüglich der Zylinder (27), die dem Einspritzer (1) zugeordnet sind, nach der Kraftstoffeinspritzung durch den Einspritzer (1), die um eine vorbestimmte Zeitperiode verzögert ist, durchgeführt wird, die Steuereinrichtung (22) eine Zündungssteuerung in der Reihenfolge durchführt, in welcher den Zylindern (27) Kraftstoff von dem Einspritzer (1) eingespritzt wird.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, nachdem Kraftstoff in dem Kraftstoffverteiler (2) in den angehaltenen Motor (100) eingespritzt ist, und bevor der Motor (100) neu gestartet wird, die Steuereinrichtung (22) ein Treiben einer Niedrigdruckpumpe (7) verhindert, die Kraftstoff einer Hochdruckpumpe (5) zuführt, um einen Rückdruck des Kraftstoffs, der innerhalb des Kraftstoffverteilers (2) verbleibt, zu fördern, um auf die Hochdruckpumpen (7)-Seite über ein Drucksteuerventil (18) zu wirken.