DE102005052958A1 - Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem. Unmittelbar, bevor der Treibstoffdruck durch einen Druckerhöhungsmechanismus (51) erhöht wird, wird ein Druckerhöhungssteuerungsventil (58) für jeden Zylinder für einen Zeitraum geöffnet, der nicht mit dem Öffnungszeitraum eines Einspritzsteuerungsventils (43) überlappt und die Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerventil (58) geöffnet wird, wird schrittweise ausgedehnt. Im Ergebnis ist es möglich, den raschen Anstieg der durch den Druckerhöhungsmechanismus (51) verbrauchten Treibstoffmenge bei beginnender Erhöhung des Treibstoffdrucks zu verhindern.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem eines Druckerhöhungstyps, bei dem ein Druckerhöhungsmechanismus den Druck des vom Common Railgelieferten unter Hochdruck gesetzten Treibstoffs weiter erhöht und dadurch die Wellenform des Einspritzdrucks des Treibstoffs steuert.
  • In der Praxis findet ein Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem Verwendung, das den durch eine Versorgungspumpe unter Hochdruck gesetzten Treibstoff aufspeichert und den Treibstoff in Zylinder eines Motors durch Treibstoffeinspritzventile zu vorbestimmten Zeitpunkten einspritzt, die von dem Betriebszustand des Motors abhängen. Diese Typen von Treibstoffeinspritzsystemen sind im Bereich der Dieselmotoren für Fahrzeuge etabliert, da sie es ermöglichen, den Einspritzdruck und die Einspritzzeit unabhängig voneinander zu steuern, aber es gibt Verbesserungsbedarf in Bezug auf die NOx-Emissionsreduktion und Verbrennungsgeräuschverminderung, da beispielsweise die anfängliche Ein spritzmenge auf Grund eines rechteckigen Verlaufs der Einspritzdruckwellenform sehr hoch ist.
  • Aus diesem Grund wurde ein Common Rail-Einspritzsystem eines Druckerhöhungstyps entwickelt, das es ermöglicht, die Einspritzdruckwellenform zu steuern, wie es beispielsweise aus der Offenlegungsschrift Nr. 2002-364484 (nachfolgend als Druckschrift 1 bezeichnet) hervorgeht. Dieser Typ eines Treibstoffeinspritzsystems ist so konfiguriert, dass der vom Common Rail zur Verfügung gestellte Treibstoffdruck durch einen Treibstofferhöhungsmechanismus erhöht wird, so dass die Einspritzdruckwellenform des Treibstoffs durch eine beliebige Einstellung einer Druckerhöhung oder Nichtdruckerhöhung durch den Druckerhöhungsmechanismus und eine beliebige Einstellung der Betriebsdauer des Druckerhöhungsmechanismus gesteuert werden kann. Der Druckerhöhungsmechanismus erhöht den Treibstoffdruck mit Hilfe eines Druckerhöhungskolbens und die Elimination des Treibstoffdrucks, der auf den Druckerhöhungskolben zurückwirkt, bewirkt, dass der Druckerhöhungskolben den Treibstoff unter Druck setzt.
  • Die Druckerhöhung durch den Druckerhöhungsmechanismus, wie sie oben beschrieben ist, wird in dem Fall ausgeführt, wenn der angeforderte Einspritzdruck des Treibstoffs, der an die Zylinder abgegeben wird, nicht von dem Common Rail-Druck alleine erreicht werden kann. Insbesondere in Übereinstimmung mit einem Kennfeld gemäß 3 beginnt der Druckerhöhungsmechanismus basierend auf dem Druckerhöhungsflag, das nach einem Kennfeld gemäß 4 gesetzt wird, den Treibstoffdruck zu erhöhen, falls der Zieleinspritzdruck bei Erhöhung des Gaspedaldurchtritts (angeforderte Last) und der Motordrehzahl erhöht wird. Falls ein Fahrzeug beispielsweise mit geringer Geschwindigkeit fährt, wird ein relativ geringer Zieleinspritzdruck gesetzt, da die Motorlast und die Motordrehzahl niedrig sind, daher wird der Treibstoffeinspritzvorgang im Stillstand des Druckerhöhungsmechanismus durchgeführt. Falls das Gaspedal in dieser Situation zur Erhöhung der Ge schwindigkeit durchgedrückt wird, wird der Zieleinspritzdruck in Reaktion auf die schnelle Zunahme der angeforderten Last erhöht, und der Druckerhöhungsmechanismus beginnt, den Treibstoffdruck zu erhöhen, um den erhöhten Zieltreibstoffdruck, wie er im Zeitverlaufsdiagramm gemäß 13 dargestellt wird, zu erreichen.
  • Die Elimination des auf den Treibstoffdruckerhöhungskolben wirkenden Treibstoffdrucks führt anders als bei der Treibstoffeinspritzung zum Verbrauch von unter Druck stehendem Treibstoff, und hierdurch wird die Menge des unter Druck stehenden verbrauchten Treibstoffs beim Start der Druckerhöhung durch den Druckerhöhungsmechanismus merklich erhöht. Die Menge des von einer Versorgungspumpe abgegebenen Treibstoffs nimmt somit notwendigerweise sehr schnell zu, um den vorbestimmten Common Rail-Druck aufrechtzuerhalten. Im Ergebnis ergibt sich das in 13 dargestellte Problem, dass, falls die Menge des unter Druck stehenden verbrauchten Treibstoffs abrupt in Folge einer Aktivierung oder Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus geändert wird, sich abrupt die Menge des von der Versorgungspumpe (Betriebslast) abgegebenen Treibstoffs ändert, und hierdurch Drehmomentstöße und Rotationsschwankungen in einem die Versorgungspumpe antreibenden Motor auftreten und somit das Fahrverhalten verschlechtert wird.
  • Des Weiteren hat der Motor die Eigenschaft, den Verbrennungszustand und damit einhergehend die Verbrennungsgeräusche in Abhängigkeit des Einspritzdrucks des Treibstoffs zu verändern, und somit führt eine abrupte Veränderung des Zieleinspritzdrucks, die durch das Durchdrücken des Gaspedals oder Ähnliches hervorgerufen wird, zu einer abrupten Änderung des Verbrennungsgeräusches, so dass der Fahrer das Gefühl bekommt, dass etwas nicht stimmt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die oben angesprochenen Probleme zu lösen und hat als Ziel, ein Common Rail-Treibstoff einspritzsystem zur Verfügung zu stellen, das es ermöglicht, Drehmomentstöße und Rotationsschwankungen, die durch die Aktivierung und Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus ausgelöst werden, zu unterdrücken und somit ein erwünschtes Fahrverhalten zu ermöglichen und es hierdurch zu ermöglichen, eine Situation zu vermeiden, bei der der Fahrer bei einer abrupten Veränderung des Verbrennungsgeräusches oder auch des Treibstoffeinspritzdrucks und damit einhergehender Veränderung des Betriebsumfangs des Motors das Gefühl bekommt, dass etwas nicht stimmt.
  • Um das oben angesprochene Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung ein Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem zur Verfügung, das Folgendes aufweist: ein Common Rail-System zur Speicherung von durch eine Druckpumpe unter Druck gesetztem Treibstoff, Treibstoffeinspritzventile, die den im Common Rail-System gespeicherten Treibstoff in entsprechende Zylinder eines Motors einspritzen, und einen Druckerhöhungsmechanismus als Antrieb eines Druckerhöhungskolbens zur Zuführung des Treibstoffs vom Common Rail-System und zur weiteren Druckerhöhung des Treibstoffs aus dem Common Rail-System, so dass der Treibstoffeinspritzdruck beliebig erhöht werden kann. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass das Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem des Weiteren ein Steuermittel umfasst, das die Menge des von der Druckpumpe abgegebenen Treibstoffs schrittweise verändert, wenn zumindest eine Aktivierung oder eine Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus stattfindet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem ein Zielraildruck im Common Rail-System steuerbar, und das Steuermittel umfasst ein Raildruckrampensteuermittel, das durch Änderung des Zielraildrucks zumindest bei einer Aktivierung oder einer Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus in Betrieb gesetzt wird, wobei das Raildruckrampensteuermittel die Überführung des Zielraildrucks von einem Wert vor der Änderung zu einem Wert nach der Änderung kontinuierlich steuert. Des Weiteren umfasst diese Ausführungsform ein Druckerhöhungs-Verzögerungssteuermittel, das bei Beginn der Änderung des Zielraildrucks durch das Raildruckrampensteuermittel in Betrieb gesetzt wird, wobei das Druckerhöhungs-Verzögerungssteuermittel die Steuerung der Verzögerung der Aktivierung oder der Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus um eine vorbestimmte Verzögerungszeitspanne in Abhängigkeit des Zeitpunkts, zu dem die Änderung des Zielraildrucks notwendigerweise begonnen wird, übernimmt.
  • Durch die oben beschriebene Anordnung wird der durch die Druckpumpe unter Druck gesetzte Treibstoff im Common Rail-System gespeichert, und der gespeicherte Treibstoff wird in die Zylinder durch die Treibstoffeinspritzventile eingespritzt. Falls ein höherer Treibstoffeinspritzdruck als der Common Rail-Druck benötigt wird, wird der Druckerhöhungsmechanismus zur Erhöhung des eingespritzten Treibstoffdrucks in Gang gesetzt, und während des Betriebs des Treibstoffdruckerhöhungsmechanismus wird der Zielraildruck des Common Rail-Systems zu einem abgesenkten Wert gesteuert, um eine exzessive Erhöhung des Treibstoffdrucks zu verhindern.
  • Wenn der Zielraildruck durch Aktivierung oder Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus geändert wird, steuert das Raildruckrampensteuermittel kontinuierlich den Zielraildruck von einem Wert vor der Veränderung zu einem Wert nach der Veränderung, und dadurch wird der tatsächliche Raildruck so sanft verändert, dass eine abrupte Veränderung des Treibstoffeinspritzdrucks nach der Druckerhöhung verhindert werden kann und dadurch eine abrupte Änderung des Verbrennungszustands nach der Druckerhöhung verhindert werden kann.
  • Da eine Ansprechverzögerung auftritt, bevor sich der Zielraildruck auf den tatsächlichen Raildruck auswirkt, führt die Druckerhöhungs-Verzögerungssteuervorrichtung eine Steuerung durch, bei der der Druckerhöhungsmechanismus mit einer Verzögerung um eine Verzögerungs zeitspanne bezogen auf den Beginn der Veränderung des Zielraildrucks aktiviert oder deaktiviert wird. Aus diesem Grund wird die Erhöhung des Treibstoffdrucks zu einem geeigneten Zeitpunkt begonnen oder beendet, zu dem der tatsächliche Raildruck nahe bei dem Zielraildruck liegt, so dass eine kurzfristig andauernde schnelle Erhöhung oder schnelle Absenkung des Treibstoffeinspritzdrucks verhindert werden kann. Im Ergebnis ist es hierdurch möglich, eine schnelle Zunahme der NOx-Emission und der Abgase des Motors zu verhindern und das Abgasverhalten des Motors zu verbessern.
  • Kurz Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein Diagramm, das die Gesamtkonstruktion des Common Rail-Treibstoffeinspritzsystems entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 zeigt ein Diagramm, welches das Verhältnis zwischen dem Aktivierungszeitraum des Druckerhöhungsmechanismus und der Einspritzdruckwellenform darstellt;
  • 3 zeigt grafisch ein Kennfeld zur Bestimmung eines Zieleinspritzdrucks;
  • 4 zeigt grafisch ein Kennfeld zum Setzen eines Druckerhöhungsflags;
  • 5 zeigt in einem Ablaufdiagramm eine Betriebsartumschaltungsroutine, die von einer ECU ausgeführt wird;
  • 6 ist ein Zeitablaufdiagramm, das veranschaulicht, wie die Druckerhöhungs-Verzögerungssteuerung und die Raildruckrampensteuerung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden;
  • 7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Ausführung der Ventilstößelantriebssteuerung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 8 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Erhöhung des Treibstoffdrucks zur Treibstoffeinspritzung während der Ventilstößelantriebssteuerung darstellt;
  • 9 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Ausführung der Druckerhöhungszeitraumsteuerung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und die Druckerhöhungszeitpunktsteuerung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 10 stellt ein Zeitablaufdiagramm dar, das die Erhöhung des Treibstoffdrucks zur Treibstoffeinspritzung während der Druckerhöhungszeitraumsteuerung darstellt;
  • 11 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Erhöhung des Treibstoffdrucks für die Treibstoffeinspritzung während der Druckerhöhungszeitpunktsteuerung darstellt;
  • 12 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Erhöhung des Treibstoffdrucks für die Treibstoffeinspritzung bei Durchführung der Druckerhöhungszeitraumsteuerung und der Druckerhöhungszeitpunktsteuerung in Kombination miteinander darstellt;
  • 13 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Arbeitsweise eines Druckerhöhungsmechanismus entsprechend dem Stand der Technik darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Im Nachfolgenden wird eine Beschreibung eines Common Rail-Treibstoffeinspritzsystems für einen Motor eines Fahrzeugs entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben.
  • 1 ist ein Diagramm, das die gesamte Konstruktion eines Common Rail-Treibstoffeinspritzsystems entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein in einem Fahrzeug enthaltener Treibstofftank 1 ist mit einer Speisepumpe 3 über eine Tanktreibstoffauslassleitung 2 verbunden. Die Speisepumpe 3 ist mit einer Versorgungspumpe 7 (Druckpumpe), die mit einem Filter 4 und einem elektromagnetischen Treibstoffversorgungs-Mengenanpassungsventil 5 ausgestattet ist, über die Treibstoffversorgungsleitung 6 verbunden. Die Versorgungspumpe 7 ist mit einem Common Rail 10 über ein Paar Treibstoffversorgungsleitungen 9, die mit entsprechenden Kontrollventilen 8 ausgestattet sind, verbunden. In 1 sind die Speisepumpe 3 und die Versorgungspumpe 7 separat voneinander dargestellt, aber tatsächlich sind die Pumpen 3 und 7 als eine gemeinsame Einheit ausgeführt und werden von einem nicht dargestellten Motor über eine gemeinsame Antriebswelle 11 betrieben.
  • Der in dem Treibstofftank 1 befindliche Treibstoff wird mit Hilfe der Speisepumpe 3 über die Treibstofftankleitung 2 abgepumpt und über die Treibstoffversorgungsleitung 6 an die Versorgungspumpe 7 geführt, mit Hilfe der Versorgungspumpe 7 unter Druck gesetzt und versorgt so über die Treibstoffversorgungsleitungen 9 den Common Rail 10. Die Menge des in die Versorgungspumpe 7 geleiteten Treibstoffs ist in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel des Treibstoffversorgungs-Mengenanpassungsventils 5 begrenzt, und dementsprechend wird die Menge des von der Versorgungspumpe 7 abgegebenen Treibstoffs gesteuert, um den Treibstoffdruck innerhalb des Common Rails 10 anzupassen.
  • Die Treibstoffeinspritzventile 21, die in den entsprechenden Zylindern des Motors enthalten sind, sind mit dem Common Rail 10 über entsprechende Common Rail-Treibstoffleitungen 22 verbunden. Jedes dieser Treibstoffeinspritzventile 21 hat ein Ende (untere Seite), welches ins Innere jedes Zylinders hineinragt. Das Treibstoffeinspritzventil 21 umfasst hauptsächlich den Treibstoffeinspritzmechanismus 31, der das Einspritzen des Treibstoffs in den Zylinder des Motors steuert, und einen Druckerhöhungsmechanismus 51, der den Druck des Treibstoffs, der an den Treibstoffeinspritzmechanismus 31 abgegeben wird, im Voraus erhöht.
  • Als erstes wird eine Beschreibung der Konstruktion des Treibstoffeinspritzmechanismus 31 gegeben. Ausgehend vom Ende des Gehäuses 21a des Treibstoffeinspritzventils 21 befinden sich in der Reihenfolge wie nachfolgend angegeben eine Auslassdüse 32, ein Treibstoffreservoir 33, ein Federgehäuse 34 und eine Druckkammer 35. Ein Kopfteil 36a eines Nadelventils 36 ragt in die Auslassdüse 32 und das Treibstoffreservoir 33, ein Flanschteil 36b des Nadelventils 36 befindet sich im Federgehäuse 34, und ein Kolben 36c des Nadelventils 36 ragt in den Druckraum 35. Das Kopfteil 36a, das Flanschteil 36b und der Kolben 36c ergeben zusammengesetzt das Nadelventil 36. Eine Feder 37 ist zwischen der oberen Außenseite des Flanschteils 36b des Nadelventils 36 und der oberen Wandung des Federgehäuses 34 angeordnet. Die Feder 37 drückt das Nadelventil 36 nach unten.
  • Die Common Rail-Treibstoffleitung 22 ist mit einem Ende der Treibstoffversorgungsleitung 38, die in dem Gehäuse 21a des Treibstoffeinspritzventils 21 enthalten ist, verbunden, und die Treibstoffversorgungsleitung 38 ist mit einem Kontrollventil 39 ausgestattet. Das andere Ende der Treibstoffversorgungsleitung 38 ist mit dem Treibstoffreservoir 33 des Treibstoffeinspritzmechanismus 31 verbunden, und der Treibstoff aus der Common Rail-Treibstoffleitung 22 wird zur Auslassdüse 32 über die Treibstoffversorgungsleitung 38 und das Treibstoffreservoir 33 geleitet.
  • Ein Ende einer Druckleitung 41 ist mit einer Mündungsdüse 40 ausgestattet und ist in Abflussrichtung unterhalb des Kontrollventils 39 (auf der Seite des Treibstoffreservoirs 33) mit der Treibstoffversorgungsleitung 38 verbunden, und das andere Ende der Druckleitung 41 ist mit dem oberen Teil der Druckkammer 35 verbunden.
  • Somit wirkt der Treibstoffdruck in der Treibstoffversorgungsleitung 39 über die Druckleitung 41 als Gegendruck auf die obere Außenseite des Kolbens 36c des Nadelventils 36, die sich im Inneren der Druckkammer 35 befindet, und auf der anderen Seite wirkt der aufwärts geleitete Treibstoffdruck teilweise auf das Nadelventil 36 im Bereich des Treibstoffreservoirs 33. Der übrig bleibende Treibstoffdruck, der auf die obere Außenseite des Kolbens 36c des Nadelventils 36 wirkt, und die Kraft der Feder 37 sind größer als der Treibstoffdruck, der im Inneren des Treibstoffreservoirs 33 herrscht, und somit wird das Nadelventil 36 nach unten gedrückt und in einer geschlossenen Stellung gehalten, bei der das Kopfteil 36a in Druckkontakt mit der Auslassdüse 32 steht.
  • Ein elektromagnetisches Einspritzsteuerventil 43 ist über eine Düse 42 mit dem oberen Teil der Druckkammer 35 verbunden und mit dem Treibstofftank 1 über eine Rückleitung 44 verbunden. Wenn das Einspritzsteuerventil 43 geöffnet wird, sammelt sich der Treibstoff aus dem oberen Teil der Druckkammer 35 über die Rückleitung 44 im Treibstofftank 1, so dass der Treibstoffdruck als Gegendruck auf die obere Außenseite des Kolbens 36c des Nadelventils 36 rapide fällt. Im Ergebnis wird das Größenverhältnis zwischen den oben angesprochenen Treibstoffdrücken umgekehrt, und das Nadelventil 36 wird nach oben gezwungen und in einen geöffneten Zustand geschaltet.
  • Andererseits ist der obere Bereich des Treibstoffeinspritzmechanismus 31 mit dem Treibstofferhöhungsmechanismus 51 ausgestattet. Ein Zylinder 52 des Treibstofferhöhungsmechanismus 51 ist im Gehäuse 21a des Treibstoffeinspritzventils 21 vorgesehen. Ein Druckerhöhungskolben 53 ist so im Zylinder 52 angeordnet, dass er nach oben und unten beweglich ist, und er wird durch eine Feder 60 nach oben gezwungen. Der Druckerhöhungskolben 53 setzt sich aus einem einen großen Durchmesser aufweisenden oberen Abschnitt 53a und aus einem einen kleinen Durchmesser aufweisenden unteren Abschnitt 53b zusammen. Der einen großen Durchmesser aufweisende Abschnitt 53a des Druckerhöhungskolbens 53 teilt den Zylinder 52 in eine obere Zylinderkammer 52a und eine untere Zylinderkammer 52b auf, und eine Druckkammer 52c ist unterhalb der Unterseite des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 53b des Druckerhöhungskolbens 53 angeordnet.
  • Ein Punkt der Treibstoffversorgungsleitung 38 in Flussrichtung oberhalb des Kontrollventils 39 ist mit der oberen Zylinderkammer 52a über eine obere Versorgungsleitung 54 verbunden und mit der unteren Zylinderkammer 52b über eine untere Versorgungsleitung 56, die mit einer Auslassdüse 55 ausgerüstet ist, verbunden, so dass der Treibstoff in die Zylinderkammern 52a und 52b geleitet wird. Des Weiteren ist ein Punkt der Treibstoffversorgungsleitung 38 in Abflussrichtung des Kontrollventils 39 mit der Druckkammer 52c über eine Druckleitung 57 verbunden, so dass der Treibstoff ebenfalls in die Druckkammer 52c eingeleitet wird. Der verbleibende Treibstoffdruck, der auf die untere Außenfläche des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 53a des Druckerhöhungskolbens 53 wirkt, und die Kraft der Feder 60 sind größer als der Treibstoffdruck, der auf die obere Außenfläche des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 53a wirkt, und somit wird der Druckerhöhungskolben 53 nach oben gezwungen, um die Kapazität der Druckkammer 52c zu maximieren.
  • Ein elektromagnetisches Druckerhöhungssteuerventil 58 ist mit der unteren Zylinderkammer 52b des Druckerhöhungsmechanismus 51 und mit dem Treibstofftank 1 über eine Rückleitung 59 verbunden. Wenn das Druckerhöhungssteuerventil 58 geöffnet wird, fließt der Treibstoff der unteren Zylinderkammer 52b wieder in den Treibstofftank 1 über die Rückleitung 59 zurück, so dass der als Gegendruck auf die untere Fläche des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 53a des Druckerhöhungskolbens 53 wirkende Treibstoffdruck rasch fällt. Im Ergebnis drehen sich die Größenverhältnisse zwischen den oben angesprochenen Treibstoffdruckverhältnissen um, und der Druckerhöhungskolben 53 wird nach unten gedrückt, und die Kapazität der Druckkammer 52c wird verringert.
  • Auf der anderen Seite umfasst eine ECU 91 eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung, Speichervorrichtungen (wie beispielsweise ein ROM und ein RAM), um das Steuerprogramm zu speichern, Steuerkennfelder, u.s.w., eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Zeitzähler und andere Komponenten, die nicht dargestellt sind, und ist in einem Fahrzeugteil untergebracht. Sensoren, wie beispielsweise Raildrucksensoren 92, welche den Treibstoffdruck innerhalb des Common Rail 10 messen, ein nicht dargestellter Gaspedalsensor, der das Ausmaß des Gaspedaldurchtritts misst, ein Zylinderunterscheidungssensor zur Unterscheidung zwischen den Zylindern und ein Kurbelwinkelsensor, der ein Kurbelwinkelsignal in Synchronisation mit der Motordrehzahl ausgibt, sind mit der Eingangsseite der ECU 91 verbunden. Des Weiteren sind Geräte, wie beispielsweise das Treibstoffversorgungs-Mengenanpassungsventil 5, das Einspritzsteuerventil 43 und das Druckerhöhungssteuerventil 58 der Treibstoffeinspritzventile 21 der jeweiligen Zylinder, mit der Ausgangsseite der ECU 91 verbunden.
  • Die ECU 91 legt Zielwerte für den Common Rail-Druck, die Treibstoffeinspritzmenge und den Treibstoffeinspritzzeitpunkt fest und bestimmt, ob der Treibstoffdruck durch den Treibstofferhöhungsmechanismus 51 erhöht wird oder nicht, sowie den Betriebszeitpunkt des Treibstoffdruckerhöhungsmechanismus 51 u.s.w. in Abhängigkeit von verschiedenen Informationen, die vom Betriebszustand des Motors abhängen, wie beispielsweise der Gaspedalstellung (der Motorlast), die vom Gaspedalstellungssensor erfasst wird, und der Motordrehzahl, die von dem Kurbelwinkelsignal des Kurbelwinkelsensors gemessen wird, und steuert somit das Treibstoffversorgungs-Mengenanpassungsventil 5, das Einspritzsteuerventil 43, und das Druckerhöhungssteuerventil 58, um die Treibstoffeinspritzung mit der optimalen Einspritzdruckwellenform, die für den Betriebszustand des Motors am besten geeignet ist, durchzuführen.
  • Als nächstes wird die Arbeitsweise des Common Rail-Treibstoffeinspritzsystems beschrieben, insbesondere wie der Druckerhöhungsmechanismus 51 basierend auf den von der ECU 91 durchgeführten Verarbeitungsschritten arbeitet.
  • Der Treibstoff im Treibstofftank 1 wird durch die Speisepumpe 3, die von dem Motor angetrieben wird, abgepumpt und, nachdem Eisenpulver aus dem Treibstoff durch den Filter 4 entfernt wurde, über die Tanktreibstoffleitung 2 und die Treibstoffversorgungsleitung 6 an die Versorgungspumpe 7 geleitet. Der Treibstoff wird mittels der Versorgungspumpe 7 weiter unter Druck gesetzt und über die Treibstoffversorgungsleitung 9 in den Common Rail 10 abgegeben. Die ECU 91 steuert den Öffnungswinkel des Treibstoffversorgungs-Mengenanpassungsventils 5, um die Menge des Treibstoffs, der in die Versorgungspumpe 7 gelangt, zu steuern, so dass die abgegebene Treibstoffmenge angepasst wird, und steuert rückgekoppelt den durch Messung des Raildrucksensors 92 ermittelten tatsächlichen Raildruck zu einem Zielraildruck.
  • Auf der anderen Seite arbeitet das Treibstoffeinspritzventil 21, wie unten stehend beschrieben, in Abhängigkeit des Öffnens oder Schließens des Treibstoffsteuerventils 43 und des Druckerhöhungssteuerventils 58.
  • Der in dem Common Rail 10 befindliche Treibstoff wird an das Treibstoffeinspritzventil 21 jedes Zylinders über die Common Rail-Treibstoffleitung 22 geführt. Im Gehäuse 21a jedes Treibstoffeinspritzventils 21 wird der Treibstoff über die Treibstoffversorgungsleitung 38 des Treibstoffeinspritzmechanismus 31 und das Treibstoffreservoir 33 an die Auslassdüse 32 abgegeben und auf der anderen Seite über die Druckleitung 41 in den oberen Teil der Druckkammer 35 geleitet. Wenn das Einspritzsteuerventil 43 geschlossen ist, wirkt der Treibstoffdruck als Gegendruck auf die obere Außenfläche des Kolbens 36c des Nadelventils 36 und zwingt das Nadelventil 36 nach unten, so dass das Nadelventil 36 in einem geschlossenen Zustand gehalten wird.
  • Ferner wird der Treibstoff aus der Common Rail-Treibstoffleitung 22 über die obere Versorgungsleitung 54 in die obere Zylinderkammer 52a des Druckerhöhungsmechanismus 51 geleitet und andererseits über die untere Versorgungsleitung 56 in die untere Zylinderkammer 52b geleitet und somit auch über die Druckleitung 57 in die Druckkammer 52c geführt. Im Ergebnis wirkt der Treibstoffdruck auf die obere und untere Außenseite des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 53a des Druckerhöhungskolbens 53. Wenn das Druckerhöhungsdrucksteuerventil 58 geschlossen ist, wirkt der Treibstoffdruck als Gegendruck auf die untere Oberfläche des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 53a des Druckerhöhungskolbens 53 und zwingt den Druckerhöhungskolben 53 nach oben, um die Kapazität der Druckkammer 52c zu maximieren.
  • In diesem Zustand, bei geöffnetem Einspritzsteuerventil 43, wird der Treibstoff des oberen Teils der Druckkammer 35 über die Rückleitung 44 in den Treibstofftank 1 zurückgeführt, so dass der Treibstoffdruck, der als Gegendruck auf die obere Außenfläche des Kolbens 36c des Nadelventils 36 wirkt, rapide fällt, und somit wird das Nadelventil 36 nach oben gezwungen und in einen geöffneten Zustand geschaltet, so dass die Treibstoffeinspritzung durch die Auslassdüse 32 beginnt. Hiernach wird, wenn das Treibstoffsteuerventil 43 geschlossen ist, der Fluss des Treibstoffs in den Treibstofftank 1 beendet, um den vorherigen Treibstoffdruck, der auf den oberen Teil des Kolbens 36c wirkt, wieder herzustellen, und somit wird das Nadelventil 36 wieder nach unten gedrückt und geht somit wieder in den geschlossenen Zustand über, so dass die Treibstoffeinspritzung beendet wird.
  • In der obigen Beschreibung wird davon ausgegangen, dass der Treibstoff, so wie er ist, mit Hilfe eines Common Rail-Drucks eingespritzt wird, ohne durch den Druckerhöhungsmechanismus 51 weiter unter Druck gesetzt zu werden. Aber in dem Fall, wenn der Treibstoff durch den Treibstofferhöhungsmechanismus 51 weiter unter Druck gesetzt wird, wird das Druckerhöhungssteuerventil 58 nach einer voreingestellten Zeit in einen geöffneten und geschlossenen Zustand in Abhängigkeit des Öffnens oder Schließens des Einspritzsteuerventils 43 bewegt.
  • Beispielsweise, wie durch die durchgezogene Linie in 2 gekennzeichnet, wird das Druckerhöhungssteuerventil 58 des Druckerhöhungsmechanismus 51 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt vor dem Öffnen des Einspritzsteuerventils 43 geöffnet. Wenn das Druckerhöhungssteuerventil 58 geöffnet wird, wird der Treibstoff in der unteren Zylinderkammer 52b durch die Rückleitung 59 in den Treibstofftank 1 zurückgeleitet, und der Treibstoffdruck, der als Gegendruck auf die untere Oberfläche des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 53a des Druckerhöhungskolbens 53 wirkt, fällt rapide, so dass der Druckerhöhungskolben 53 nach unten gedrückt wird und die Kapazität der Druckkammer 52c dadurch verkleinert wird. Somit wird der Treibstoff innerhalb der Druckkammer 52c auf der Seite des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 53b mit Hilfe des Treibstoffdrucks, der auf den einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 53a des Druckerhöhungskolbens 53 wirkt, unter Druck gesetzt, und hierdurch wird der Druck des Treibstoffs in Abflussrichtung des Kontrollventils 39 in der Treibstoffversorgungsleitung 38 (d.h. der Treibstoffdruck in der Druckkammer 52c, der Druckversorgungsleitung 38, dem Treibstoffreservoir 33 und der Auslassdüse 32) ausgehend von dem ursprünglichen Treibstoffdruckwert entsprechend bis zum Common Rail-Druck erhöht. Bei dieser Gelegenheit wird das Verhältnis der Erhöhung des Treibstoffdrucks in Abhängigkeit der Spezifikationen des Druckerhöhungsmechanismus 51, wie beispielsweise dem Flächenverhältnis des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 53a zu dem einen kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 53b des Druckerhöhungskolbens 53 im Voraus bestimmt.
  • Auf diese Weise steigt bei Öffnung des Einspritzsteuerventils 43 der Einspritzdruck stark in der anfänglichen Phase des Einspritzens an und wird auf einem höheren Druck als dem Common Rail-Druck gehalten. Danach, wenn das Einspritzsteuerventil 43 und das Druckerhöhungssteuerventil 58 nacheinander geschlossen werden, fällt der Einspritzdruck rapide ab und führt zur Beendigung der Treibstoffeinspritzung. Wie durch die gestrichelten oder strichpunktierten Linien in 2 angedeutet, steigt der Treibstoffeinspritzdruck umso sanfter von der anfänglichen Phase des Einspritzens an, je später der Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungssteuerventils 58 (näher am Öffnungszeitpunkt des Einspritzsteuerventils 43) gewählt wird, und nimmt somit eine Einspritzdruckwellenform mit einer anfänglich unterdrückten Einspritzung an. Auf Basis solcher Charakteristiken steuert die ECU 91 den Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungssteuerventils 58 entsprechend dem Gaspedaldurchtritt, der Motordrehzahl, u.s.w. und nimmt laufend Anpassungen vor, um die Einspritzdruckwellenform bestmöglich an den Betriebszustand des Motors anzupassen.
  • Auf der anderen Seite bestimmt die ECU 91 einen Zielwert für den Einspritzdruck des Treibstoffeinspritzventils 21 basierend auf dem Gaspedaldurchtritt (angeforderte Last) und der Motordrehzahl in Übereinstimmung mit einem in 3 gezeigten Kennfeld, und, soweit der Gaspedaldurchtritt und die Motordrehzahl erhöht werden, übernimmt die ECU 91 die Steuerung der Zieleinspritzdruckerhöhung und sichert somit die notwenige Ausgabe. Ferner setzt die ECU 91 einen Druckerhöhungsflag basierend auf dem Gaspedaldurchtritt und der Motordrehzahl in Übereinstimmung mit einem in 4 gezeigten Kennfeld. Die ECU 91 löscht das Druckerhöhungsflag (schaltet es ab) in einem Betriebsbereich, in dem der Gaspedaldurchtritt und die Motordrehzahl geringer als vorbestimmte Werte werden und der Zieleinspritzdruck lediglich vom Common Rail-Druck erreicht werden kann, und setzt das Druckerhöhungsflag (schaltet es an) in einem Betriebsbereich, in dem der Gaspedaldurchtritt und die Motordrehzahl nicht geringer als vorbestimmte Werte sind und der Zieleinspritzdruck nicht lediglich von dem Common Rail-Druck erreicht werden kann, so dass die Druckerhöhungsmechanismus 51 in Abhängigkeit des Zustands des Druckerhöhungsflags aktiviert oder deaktiviert wird.
  • Wie bereits oben erwähnt, wird jedes Mal beim Einspritzen des Treibstoffs während der Druckerhöhung durch den Druckerhöhungsmechanismus 51 der als Gegendruck wirkende Treibstoff in den Treibstofftank 1 zurückgeführt. Somit wird die Menge des verbrauchten, unter Druck gesetzten Treibstoffs merklich erhöht. Aus diesem Grund wird die durch die Versorgungspumpe 7 abgegebene Treibstoffmenge notwendigerweise rapide erhöht, um den vorbestimmten Common Rail-Druck aufrechtzuerhalten. Durch Veränderung der durch die Versorgungspumpe 7 abgegebenen Treibstoffmenge ändert sich daher die Last auf die Versorgungspumpe 7 in Abhängigkeit der Aktivierung und Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus 51 abrupt und verursacht somit Drehmomentstöße und Rotationsschwankungen in dem Motor und des Weiteren Verbrennungsgeräusche, da sich der Verbrennungszustand abrupt mit Änderung des Treibstoffeinspritzdrucks ändert, was dazu führt, dass der Fahrer das Gefühl hat, dass etwas nicht in Ordnung ist.
  • Um das Problem anzugehen, wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Druckerhöhungsübergangsbetriebsart beim Setzen des Druckerhöhungsflags ausgeführt, um hierdurch eine abrupte Veränderung der Verbrennungsgeräusche, die hauptsächlich durch die Veränderung des Treibstoffeinspritzdrucks hervorgerufen werden, zu verhindern. Eine detaillierte Beschreibung wird im Nachfolgenden gegeben, um die Druckerhöhungsübergangsbetriebsart zu erläutern.
  • Die ECU 91 führt eine in 5 dargestellte Betriebsartauswahlroutine in bestimmten Steuerintervallen durch. Als erstes bestimmt in Schritt S2 die ECU 91, ob das Druckerhöhungsflag umgeschaltet wurde oder nicht. Falls das Druckerhöhungsflag nicht umgeschaltet wurde und das Ergebnis des Schritts S2 „nein" (negativ) ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S4 über, wobei eine normale Betriebsart ausgeführt und die Routine zeitweilig beendet wird. Die normale Betriebsart ist eine Betriebsart, die ausgeführt wird, wenn der Druckerhöhungsmechanismus 51 kontinuierlich arbeitet oder sich im Stillstand befindet und in der die Zeitspanne, in der der Treibstoffdruck durch den Treibstoffdruckerhöhungsmechanismus 51 erhöht wird, der Treibstoffdruckerhöhungszeitpunkt, ab dem der Treibstoffdruck durch den Treibstoffdruckerhöhungsmechanismus 51 erhöht wird, der Common Rail-Druck und Weiteres mit Hilfe des normalen Ablaufs in Abhängigkeit von gesetzten Werten, die auf Kennfeldern basieren, gesteuert werden.
  • Auf der anderen Seite, wenn das Druckerhöhungsflag umgeschaltet wurde und das Bestimmungsergebnis im Schritt S2 „ja" (positiv) ist, fährt der Prozess mit dem Schritt S6 fort, wobei die Druckerhöhungsübergangsbetriebsart ausgeführt wird, so dass die Routine hiernach beendet wird. Somit wird jedes Mal, wenn das Druckerhöhungsflag umgeschaltet wurde, die Druckerhöhungsübergangsbetriebsart im Schritt S6 ausgeführt. Die Druckerhöhungsübergangsbetriebsart ist eine Betriebsart, die zeitweilig ausgeführt wird, wenn das Druckerhöhungsflag umgeschaltet wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Druckerhöhungsverzögerungssteuerung, bei der die tatsächliche Druckerhöhung nach einer Verzögerung in Abhängigkeit des Schaltzustands des Druckerhöhungsflags gestartet oder beendet wird, und die Raildruckrampensteuerung, bei der der Zielraildruck allmählich in Abhängigkeit der Aktivierung oder Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus 51 geändert wird, ausgeführt.
  • 6 zeigt in einem Zeitablaufdiagramm, wie die Druckerhöhungsverzögerungssteuerung und die Raildruckrampensteuerung ausgeführt werden. 6 erläutert den Prozess in dem Fall, wenn das Druckerhöhungsflag in Abhängigkeit der Erhöhung oder Verminderung des Gaspedaldurchtritts gesetzt wird (angeforderte Last), aber es ist nicht auf solche Fälle beschränkt. Der in 6 dargestellte Prozess kann auch ausgeführt werden, wenn das Druckerhöhungsflag in Abhängigkeit der Erhöhung oder Absenkung der Motordrehzahl oder in Abhängigkeit der Erhöhung oder der Absenkung beider Kennwerte, dem Gaspedaldurchtritt und der Motordrehzahl, geschaltet wird.
  • Falls die angeforderte Last sich rapide in Abhängigkeit des Gaspedaldurchtritts erhöht, wird der Zieleinspritzdruck nach dem Kennfeld gemäß 3 rapide erhöht, und das Druckerhöhungsflag wird nach dem Kennfeld gemäß 4 gesetzt. Der Druckerhöhungsmechanismus 51 erhöht den Treibstoffdruck um ein vorbestimmtes Druckerhöhungsverhältnis, und um den erwünschten Zieleinspritzdruck aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, den Common Rail-Druck gleichzeitig mit Beginn der Druckerhöhung in Erwartung eines Anstiegs des Zieleinspritzdrucks zu reduzieren. In einem gewöhnlichen entsprechenden Verfahren wird der Zielraildruck, wie in 13 dargestellt, Schritt für Schritt vermindert, aber in der vorliegenden Ausführungsform wird der Zielraildruck gemäß einer vorbestimmten Veränderungsrate durch die oben erwähnte Raildruckrampensteuerung (Raildruckrampensteuermittel) sanft verringert. Auf Grund der am Zielraildruck ausgerichteten Steuerung der Versorgungspumpe 7 wird der tatsächliche Raildruck, wie durch die gestrichelte Linie in 6 dargestellt, ebenfalls sanft verringert, und eine abrupte Veränderung des Treibstoffeinspritzdrucks nach der Druckerhöhung kann im Vergleich zu dem Fall, in dem der Zielraildruck in konventioneller Weise Schritt für Schritt verändert wird, verhindert werden.
  • Ferner wird in Abhängigkeit des Zustands des Druckerhöhungsflags die oben erwähnte Druckerhöhungsverzögerungssteuerung ausgeführt, um den Druckerhöhungsmechanismus 51 zu Zeitpunkten zu aktivieren, die um eine im Vorhinein festgelegte Verzögerungszeitperiode t1 verzögert sind (Druckerhöhungszeitverzögerungsvorrichtung). Des Weiteren wird, wie in 6 dargestellt, der Druckerhöhungsmechanismus 51 zu Zeit punkten aktiviert, zu denen eine Absenkung des Zielraildrucks beendet wird, dies ist jedoch nicht beschränkend, da die Aktivierung des Druck erhöhungsmechanismus 51 und die Beendigung der Absenkung des Zielraildrucks hintereinander erfolgen können.
  • Nicht nur in dem Fall, in dem der Zielraildruck, wie in der vorliegenden Ausführungsform, sanft abgesenkt wird, sondern auch in Fällen, in denen der Zielraildruck, wie bei herkömmlichen Verfahren, Schritt für Schritt abgesenkt wird, ergibt sich durch die Steuerung der Versorgungspumpe 7 eine kurze Verzögerung, bevor der Zielraildruck sich auf den tatsächlichen Raildruck auswirkt, und bei Beginn der Druckerhöhung, bevor der tatsächliche Raildruck bis zum Zielraildruck abgesenkt wurde, übersteigt der Treibstoffeinspritzdruck nach dem Druckanstieg somit den Zieleinspritzdruck zeitweilig und erhöht dadurch den NOx-Ausstoß.
  • Da die Aktivierung des Druckerhöhungsmechanismus 51 um eine Verzögerungszeitspanne t1, nachdem die Absenkung des Zielraildrucks nach dem obigen Verfahren begonnen wurde, verzögert wird, beginnt die Druckerhöhung zu einem optimalen Zeitpunkt, zu dem der tatsächliche Raildruck gleich dem Zielraildruck wird, und der Treibstoffeinspritzdruck nach der Druckerhöhung erreicht den Zieleinspritzdruck und hält diesen ohne zeitweilige rapide Erhöhung.
  • Auf der anderen Seite, im Fall des rapiden Absenkens der angeforderten Last durch Loslassen des Gaspedals, wird die oben beschriebene Prozedur umgekehrt. Insbesondere als Antwort auf das Zurücksetzen des Druckerhöhungsflags im Kennfeld gemäß 4 wird der Zielraildruck mit einer vorbestimmten Veränderungsrate durch die Raildruckrampensteuerung sanft angehoben, und im Ergebnis wird somit der tatsächliche Raildruck sanft erhöht.
  • Bei dieser Gelegenheit, im Falle der Beendigung der Druckerhöhung auf Grund einer Verzögerung der Raildrucksteuerung vor der Steigerung des tatsächlichen Raildrucks zum Zielraildruck, wird der Treibstoffeinspritzdruck nach der Druckerhöhung zeitweilig rapide verringert, so dass er niedriger als der Zieleinspritzdruck wird, und die Abgase werden erhöht, aber in der vorliegenden Ausführungsform wird die Druckerhöhungsverzögerungssteuerung ausgeführt, um den Druckerhöhungsmechanismus 51 mit einer Verzögerung um eine Verzögerungszeitspanne t2 nach dem Zurücksetzen des Druckerhöhungsflags (Erhöhung des Zielraildrucks wird begonnen) anzuhalten, und hierdurch wird die Druckerhöhung zum optimalen Zeitpunkt beendet, zu dem der tatsächliche Raildruck gleich dem Zielraildruck wird, und der Treibstoffeinspritzdruck hält den Zieleinspritzdruck, ohne dass er zeitweilig rapide gesenkt werden muss, nachdem die Druckerhöhung beendet wird. Es sollte beachtet werden, dass die Verzögerungszeiträume t1 und t2 entweder auf gleiche oder auf unterschiedliche Werte gesetzt werden können.
  • Wie oben beschrieben, wird in dem Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Raildruckrampensteuerung zur Erhöhung oder zur Absenkung des Zielraildrucks mit einer vorbestimmten Veränderungsrate ausgeführt, um eine abrupte Veränderung des tatsächlichen Zielraildrucks durch Aktivierung und Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus 51 zu verhindern und im Ergebnis eine abrupte Veränderung des Treibstoffeinspritzdrucks nach der Drucherhöhung zu verhindern, um dadurch eine Situation, bei der der Fahrer das Gefühl bekommt, dass etwas nicht in Ordnung ist auf Grund einer abrupten Veränderung des Verbrennungsgeräusches oder dadurch, dass sich der Verbrennungszustand mit dem Treibstoffeinspritzdruck ändert, zu vermeiden.
  • Da die Druckerhöhungsverzögerungssteuerung zur Aktivierung oder Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus 51 in Abhängigkeit des Setzens oder Löschens des Druckerhöhungsflags ausgeführt wird, wird die Druckerhöhung darüber hinaus zum optimalen Zeitpunkt begonnen oder beendet, zu dem der tatsächliche Raildruck gleich dem Zielraildruck wird, und es ist möglich, eine Situation zu vermeiden, in der der Treibstoffeinspritzdruck zeitweilig rapide erhöht wird und der NOx-Ausstoß auf Grund des Beginns der Druckerhöhung zu einem unpassenden Zeit punkt rapide erhöht wird, und hierdurch wird eine Situation vermieden, in der auf Grund der Beendigung der Druckerhöhung zu einem unpassenden Zeitpunkt der Treibstoffeinspritzdruck rapide gesenkt wird und die Abgase rapide erhöht werden. Im Ergebnis können die Abgaswerte des Motors verbessert werden.
  • Nachfolgend wird eine Beschreibung eines Common Rail-Treibstoffeinspritzsystems für einen Motor eines Fahrzeugs entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Das Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist in seiner Hardwareausführung identisch mit dem Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem entsprechend der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde. Ein Unterschied zwischen der vorliegenden Ausführungsform und der ersten Ausführungsform liegt in der Druckerhöhungsübergangsbetriebsart, die durch die ECU 91 ausgeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Ventilstößelbewegungssteuerung, bei der der Druckerhöhungsmechanismus 51 (das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 ist geöffnet) zu einem Zeitpunkt aktiviert wird, der für den Treibstoffeinspritzvorgang ohne Belang ist, als Druckerhöhungsübergangsbetriebsart ausgeführt, um hauptsächlich Drehmomentstöße und Rotationsschwankungen des Motors zu unterdrücken.
  • Aus diesem Grund wird auf eine Beschreibung der Elemente und Teile, die in ihrem Aufbau identisch mit der ersten Ausführungsform sind, verzichtet, und im Folgenden wird der Schwerpunkt der Beschreibung auf die Ventilstößelbewegungssteuerung im Unterschied zur ersten Ausführungsform gelegt.
  • 7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Ausführung der Ventilstößelbewegungssteuerung zeigt, und 8 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Erhöhung des Treibstoffdrucks für die Treibstoffeinspritzung während der Ventilstößelbewegungssteuerung zeigt. Wenn die angeforderte Last rapide durch das Durchdrücken des Gaspedals ansteigt, steigt der Zieleinspritzdruck rapide an, und das Druckerhöhungsflag wird gesetzt. In Abhängigkeit des Druckerhöhungsflags beginnt der Druckerhöhungsmechanismus 51 nach einer Verzögerung um eine Zeitspanne t3 eine Erhöhung des Treibstoffdrucks. Gleichzeitig hierzu wird der Zielraildruck abgesenkt, und die Ventilstößelbewegungssteuerung wird während der Verzögerungszeitspanne t3 ausgeführt.
  • Es versteht sich von selbst, dass nach Ablauf der Verzögerungszeitspanne t3 der Treibstoffdruck zu einem Zeitpunkt erhöht wird, der mit der Treibstoffeinspritzung überlappt, mit anderen Worten zu dem Zeitpunkt, zu dem der Treibstoffeinspritzdruck ausgehend vom Common Rail-Druck durch Verwendung des Druckerhöhungsmechanismus 51 erhöht wird. Wie in 8 dargestellt, wird jedoch der Einspritzdruck des Treibstoffs, der tatsächlich eingespritzt wird, nicht während der Ventilstößelbewegungssteuerung erhöht, da das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 des Treibstoffeinspritzventils 21 jedes einzelnen Zylinders zu einem Zeitpunkt geöffnet ist, der nicht mit dem Öffnungszeitpunkt des Einspritzsteuerventils 43 überlappt.
  • Ferner wird die Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet ist, so gesteuert, dass sie nach dem Beginn der Verzögerungszeitspanne t3 allmählich in einer vorbestimmten Veränderungsrate erhöht wird, so dass nach Ablauf der Verzögerungszeitspanne t3 die Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet ist, der Zeitspanne entspricht, während der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet ist (diese Zeitspanne wird in Abhängigkeit des Gaspedaldurchtritts und der Motordrehzahl bestimmt), um den Treibstoffeinspritzdruck zu erhöhen (Ventilstößelbewegungssteuerungsvorrichtung).
  • Da der Druckerhöhungsmechanismus 51 unabhängig vom Zeitpunkt des Treibstoffeinspritzens arbeitet, wird die Treibstoffeinspritzung basierend auf dem Common Rail-Druck durchgeführt, wobei der Treibstoffeinspritzdruck nicht in der Verzögerungszeitspanne t3 erhöht wird. Die Ventilstößelbewegungssteuerung erhöht den Verbrauch des unter Druck gesetzten Treibstoffs im Betrieb des Druckerhöhungsmechanismus 51 während der Verzögerungszeitspanne t3 sanft, und nach Verstreichen der Verzögerungszeitspanne t3 beginnt die Treibstoffdruckerhöhung in dieser Phase. Daher ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, bei der der Verbrauch des unter Druck gesetzten Treibstoffs sich abrupt ändert, wenn der Druckerhöhungsmechanismus 51 aus dem Stillstand aktiviert wird.
  • Auf der anderen Seite, wenn die angeforderte Last durch Verringerung des Gaspedaldurchtritts rapide abgesenkt wird, wird die Erhöhung des Treibstoffdrucks durch den Druckerhöhungsmechanismus 51 beendet, und der Zielraildruck wird gleichzeitig erhöht, wenn das Druckerhöhungsflag gelöscht wird. Die Ventilstößelbewegungssteuerung wird so lange ausgeführt, bis eine Verzögerungszeitspanne t4 nach Beendigung der Erhöhung des Treibstoffdrucks verstrichen ist. Während der Ventilstößelbewegungssteuerung wird das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 jedes Zylinders zu einem Zeitpunkt geöffnet, der nicht mit dem Öffnungszeitpunkt des Einspritzsteuerventils 43 überlappt. Ferner wird die Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet ist, allmählich gemäß einer vorbestimmten Veränderungsrate verringert, ausgehend von der Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 bei Beendigung der Erhöhung der Treibstoffdrucks geöffnet ist, so dass nach Verstreichen der Verzögerungszeitspanne t4 die Zeitspannen, in denen das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet bleibt, gleich Null werden. Dies vermeidet eine Situation, bei der sich der Verbrauch von unter Druck gesetztem Treibstoff abrupt ändert, falls der in Betrieb befindliche Druckerhöhungsmechanismus 51 deaktiviert wird.
  • Wie oben beschrieben wird in dem Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Ventilstößelbewegungssteuerung vor der Aktivierung des Druckerhöhungsmechanismus 51 ausgeführt, so dass die Menge des unter Druck gesetzten Treibstoffs, der von dem Druckerhöhungsmechanismus 51 verbraucht wird, allmählich erhöht werden kann, und auf der anderen Seite wird die Ventilstößelbewegungssteuerung nach der Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus 51 ausgeführt, so dass die Menge des unter Druck gesetzten Treibstoffs, der durch den Druckerhöhungsmechanismus 51 verbraucht wurde, allmählich gesenkt werden kann. Dadurch ist es möglich, eine abrupte Verbrauchsänderung von unter Druck gesetztem Treibstoff in Folge der Aktivierung oder Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus 51 zu verhindern und dadurch eine Situation zu vermeiden, in der die Arbeitsbelastung der Versorgungspumpe 7 abrupt mit der Änderung der von der Versorgungspumpe 7 abgegebenen Treibstoffmenge verändert wird. Im Ergebnis ist es möglich, Drehmomentstöße und Rotationsschwankungen des Motors, die durch eine abrupte Laständerung hervorgerufen werden, zu unterdrücken und somit ein erwünschtes Fahrverhalten zu erreichen.
  • Nachfolgend wird eine Beschreibung eines Common Rail-Treibstoffeinspritzsystems eines Motors für ein Fahrzeug entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Das Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist in seiner Hardwareausführung identisch mit dem Common Rail-Treibstoffsystem der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde. Der Unterschied zwischen der vorliegenden und der ersten Ausführungsform liegt in der durch die ECU 91 ausgeführten Druckerhöhungsübergangsbetriebsart. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Druckerhöhungszeitraumsteuerung, während der die Druckerhöhungszeitspanne (die Zeitspanne, während der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet ist) bei Beginn oder Beendigung der Treibstoffdruckerhöhung kontinuierlich geändert wird, als Druckerhöhungsübergangsbetriebsart ausgeführt, um hauptsächlich Drehmomentstöße und Rotationsschwankungen in dem Motor zu unterdrücken, und dadurch eine abrupte Veränderung der Verbrennungsgeräusche zu verhindern. Aus diesem Grund wird auf eine Beschreibung der Elemente und Teile, die in ihrem Aufbau identisch mit denen der ersten Ausführungsform sind, verzichtet, und der Schwerpunkt der nachfolgenden Ausführungen liegt auf der unterschiedlichen Ausführung der Druckerhöhungszeitraumsteuerung.
  • 9 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Ausführung der Druckerhöhungszeitraumsteuerung darstellt, und 10 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Druckerhöhung für die Treibstoffeinspritzung während der Druckerhöhungszeitraumsteuerung zeigt. Wenn die angeforderte Motorleistung durch Durchdrücken des Gaspedals rapide ansteigt, wird der Zieleinspritzdruck rapide erhöht und das Druckerhöhungsflag gesetzt. Synchron hierzu beginnt der Druckerhöhungsmechanismus 51, den Treibstoffdruck zu erhöhen, und der Zielraildruck wird abgesenkt. Die Druckerhöhungszeitraumsteuerung wird bis zur Verstreichung einer Verzögerungszeitspanne 5 nach Setzen des Druckerhöhungsflags ausgeführt.
  • Während der Druckerhöhungszeitraumsteuerung wird die Zeitspanne, während der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 jedes Motors geöffnet ist, so festgelegt, dass sie gemäß einer vorbestimmten Veränderungsrate nach dem Beginn einer Verzögerungszeitspanne t5 allmählich erhöht wird, so dass nach Verstreichen der Verzögerungszeitspanne t5 die Zeitspanne, während der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet ist, der ursprünglichen Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 während der Erhöhung des Treibstoffdrucks (Druckerhöhungs-Zeitraumsteuermittel) geöffnet ist, entspricht. Aus diesem Grund wird die Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet wird, selbst wenn der Druckerhöhungsmechanismus 51 beginnt, den Treibstoffdruck zu erhöhen, nicht schnell, sondern allmählich vergrößert. Dementsprechend wird die Menge des Treibstoffs, der aus dem Common Rail 10 abfließt, allmählich erhöht, und der Treibstoffeinspritzdruck wird ebenfalls allmählich erhöht.
  • Auf der anderen Seite, wenn die Arbeitslast durch Loslassen des Gaspedals rapide abgesenkt wird, beginnt der Druckerhöhungsmechanismus 51, den Treibstoffdruck selbst dann zu erhöhen, wenn das Druckerhöhungsflag gelöscht ist, und nachdem eine Verzögerungszeitspanne t6 nach dem Löschen des Druckerhöhungsflags verstrichen ist, wird die Erhöhung des Treibstoffdrucks beendet, und der Zielraildruck wird erhöht. Somit wird die Druckerhöhungszeitraumsteuerung auch während der Verzögerungszeitspanne t6 ausgeführt. Während in diesem Fall die Druckerhöhungszeitraumsteuerung ausgeführt wird, wird die Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet bleibt, so gesteuert, dass sie gemäß einer vorbestimmten Veränderungsrate ausgehend von der ursprünglichen Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 während der Erhöhung des Treibstoffdrucks geöffnet bleibt, allmählich verringert wird, so dass nach Verstreichen der Verzögerungszeitspanne t6 die Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet bleibt, gleich Null wird. Dementsprechend wird die Menge des aus dem Common Rail 10 abfließenden Treibstoffs allmählich abgesenkt und der Treibstoffeinspritzdruck ebenso allmählich verringert.
  • Wie oben beschrieben, wird in dem Common Rail-Einspritzsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Druckerhöhungszeitraumsteuerung durch die Aktivierung des Druckerhöhungsmechanismus 51 ausgeführt, so dass die Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet bleibt, allmählich vergrößert werden kann, und auf der anderen Seite wird die Druckerhöhungszeitraumsteuerung ausgeführt, wenn der Druckerhöhungsmechanismus 51 deaktiviert wird, so dass die Zeitspanne, in der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet wird, allmählich verringert werden kann. Deshalb ist es möglich, eine abrupte Verbrauchsveränderung von unter Druck gesetztem Treibstoff bei Aktivierung und Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus 51 zu verhindern und dadurch eine Situation zu vermeiden, in der die Antriebslast der Versorgungspumpe 7 abrupt mit der Veränderung der Treibstoffmenge, die von der Versorgungspumpe 7 abgegeben wird, verändert wird. Im Ergebnis ist es möglich, Drehmomentstöße und Rotationsschwankungen des Motors, die durch eine abrupte Arbeitslast änderung hervorgerufen werden, zu unterdrücken und dadurch ein erwünschtes Fahrverhalten zu erreichen.
  • Ferner ist die Zeitspanne, während der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 geöffnet bleibt, d.h. die Zeitspanne, in der der Druckerhöhungsmechanismus 51 den Treibstoffdruck erhöht, ein Faktor, der den Treibstoffeinspritzdruck nach der Druckerhöhung bestimmt, und somit verhindert die Druckerhöhungszeitraumsteuerung eine abrupte Veränderung des Treibstoffeinspritzdrucks, wenn der Druckerhöhungsmechanismus 51 aktiviert und deaktiviert wird. Es ist somit möglich, durch eine Veränderung des Treibstoffeinspritzdrucks eine Situation zu vermeiden, in der das Verbrennungsgeräusch sowie der Verbrennungszustand abrupt verändert werden und somit der Fahrer das Gefühl bekommt, dass etwas nicht stimmt, wenn der Betriebszustand des Druckerhöhungsmechanismus 51 umgeschaltet wird, und so eine durch eine abrupte Veränderung des Verbrennungszustands bedingte vorübergehende Erhöhung des NOx-Ausstoßes und der Abgase zu unterdrücken.
  • Es ist zu beachten, dass anstelle einer schrittweisen Erhöhung oder Absenkung des Zielraildrucks der Zielraildruck kontinuierlich durch Erhöhung und Verringerung der Zeitspanne, während der das Druckerhöhungssteuerungsventil 58 während der Verzögerungszeiten t5 und t6 geöffnet bleibt, erhöht und gesenkt werden kann, wie es durch die gestrichelten Linien in 9 angedeutet ist.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung eines Common Rail-Treibstoffeinspritzsystems eines Motors für ein Fahrzeug entsprechend einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Das Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist in der Hardwarekonfiguration identisch mit dem Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem der ersten Ausführungsform. Ein Unterschied zwischen der vorliegenden Ausführungsform und der ersten Ausführungsform beruht auf der Art und Weise, wie die Druckerhöhungs-Übergangsbetriebsart durch die ECU 91 ausgeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Druckerhöhungs-Zeitpunktsteuerung, die den Zeitpunkt der Druckerhöhung (den Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungs-Steuerungsventils 58) bei Beginn und Beendigung der Druckerhöhung des Treibstoffdrucks kontinuierlich verändert, als Druckerhöhungs-Übergangsbetriebsart ausgeführt, um eine abrupte Veränderung des Verbrennungsgeräusches zu verhindern. Aus diesem Grund wird auf die Beschreibung der Elemente und Teile, die in ihrem Aufbau identisch mit denen der ersten Ausführungsform sind, verzichtet und der Schwerpunkt der nachfolgenden Beschreibung liegt auf der unterschiedlichen Ausführung der Druckerhöhungs-Zeitpunktsteuerung.
  • 11 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, das die Erhöhung des Treibstoffdrucks für die Treibstoffeinspritzung während der Druckerhöhungs-Zeitpunktsteuerung darstellt. Es ist zu beachten, dass die Art und Weise, der Ausführung der Druckerhöhungs-Zeitpunktsteuerung identisch mit der oben dargestellten und in 9 illustrierten Ausführung der Druckerhöhungs-Zeitraumsteuerung gemäß der dritten Ausführungsform ist, daher wird auf deren Beschreibung verzichtet.
  • Kurz gesagt steuert die Druckerhöhungs-Zeitpunktssteuerung den Zeitpunkt der Druckerhöhung statt die Zeitspanne der Treibstoffdruckerhöhung, die durch die Druckerhöhungs-Zeitraumsteuerung, wie oben beschrieben gesteuert wird. Insbesondere wenn das Druckerhöhungsflag auf Grund eines rapiden Anstiegs der Arbeitslast gesetzt wird, wird der Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungs-Steuerungsventils 58 jedes Zylinders allmählich gemäß einer vorbestimmten Rate von einem nacheilenden zu einem vorauseilenden Zeitpunkt in der Verzögerungszeitspanne t5 verändert, wie in 11 dargestellt, und nach Verstreichen der Verzögerungszeitspanne t5 entspricht der Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungs-Steuerungsventils 58 dem ursprünglichen Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungs-Steuerungsventils 58 während einer Erhöhung des Treibstoffdrucks (Druckerhöhungs-Zeitpunktssteuermittel). Im Gegensatz hierzu wird, wenn das Druckerhöhungsflag auf Grund eines rapiden Rückgangs der Arbeitslast gelöscht wurde, der Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungs-Steuerungsventils 58 allmählich gemäß einer vorbestimmten Veränderungsrate von einer vorauseilenden zu einer nacheilenden Zeitposition verändert, und beginnt dabei mit dem ursprünglichen Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungs-Steuerungsventils 58 während der Verzögerungszeitspanne t6.
  • Wie zuvor bereits unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, ist der Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungs-Steuerungsventils 58, d.h. der Zeitpunkt, zu dem der Druckerhöhungsmechanismus 51 den Treibstoffdruck erhöht, ein Faktor, der die Wellenform des Treibstoffeinspritzdrucks nach der Druckerhöhung bestimmt, und, wie durch die gestrichelten Linien in 2 dargestellt, ähnelt die Einspritzdruckwellenform, je später der Druck erhöht wird, umso mehr einer Einspritzdruckwellenform, bei der ein anfängliches Einspritzen unterdrückt wird, mit anderen Worten, einer Einspritzdruckwellenform, bei der der Treibstoffdruck nicht erhöht wird. Daher wird sofort nach Aktivierung des Druckerhöhungsmechanismus 51 die Einspritzdruckwellenform sanft von einer Form, bei der keine Treibstoffdruckerhöhung stattfindet, in eine Form, bei der der Treibstoffdruck erhöht wird, durch Steuerung des Druckerhöhungszeitpunkts zu einer vorauseilenden Position gebracht, und unmittelbar bevor der Druckerhöhungsmechanismus 51 deaktiviert wird, wird die Einspritzdruckwellenform sanft von einer Form nach Erhöhung des Treibstoffdrucks in eine Form, bei der der Treibstoffdruck nicht erhöht wird, gebracht, da der Zeitpunkt der Druckerhöhung zu einer nacheilenden Position gesteuert wird.
  • Wie oben beschrieben, wird in dem Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungs-Steuerungsventils 58 zu einem vorauseilenden Zeitpunkt durch Ausführung der Druckerhöhungs-Zeitpunktsteuerung gesteuert, wenn der Druckerhöhungsmechanismus 51 aktiviert wird, und auf der anderen Seite wird der Öffnungszeitpunkt des Druck erhöhungs-Steuerungsventils 58 durch Ausführung der Druckerhöhungs-Zeitpunktssteuerung zu einem nacheilenden Zeitpunkt gesteuert, wenn der Druckerhöhungsmechanismus 51 deaktiviert wird. Im Ergebnis kann die Einspritzdruckwellenform sanft verändert werden, wenn der Druckerhöhungsmechanismus 51 aktiviert und deaktiviert wird. Wie auch in dem Fall des Treibstoffeinspritzdrucks der dritten Ausführungsform, der oben beschrieben wurde, verursacht eine abrupte Veränderung der Einspritzdruckwellenform eine abrupte Veränderung des Verbrennungszustands. Durch Vermeidung einer solchen Situation hat ein Fahrer nicht das Gefühl, dass auf Grund einer abrupten Veränderung des Verbrennungsgeräusches etwas nicht in Ordnung ist, und eine vorübergehende Erhöhung des NOx-Ausstoßes und der Abgase durch eine abrupte Veränderung des Verbrennungszustands kann unterdrückt werden.
  • Zusätzlich wird die Ausführung einer Ventilstößelbewegungssteuerung nach der zweiten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, unmöglich, falls es in einem Hochgeschwindigkeitsdrehzahlbereich keine Möglichkeit mehr zur Festlegung der Verzögerungszeiten t3 und t4 gibt, aber in solch einem Fall können eine Druckerhöhungs-Zeitpunktsteuerung der vorliegenden Ausführungsform und eine Druckerhöhungs-Zeitraumsteuerung der dritten Ausführungsform durchgängig ohne Probleme angewendet werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in bestimmten Einzelheiten durch Illustration erläutert wurde, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen das Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem beispielsweise in einem Motor eines Fahrzeugs anwenden, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern das Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem kann gleichwohl auch auf einen ortsfesten Motor angewendet werden.
  • Des Weiteren sollten die Druckerhöhungs-Verzögerungssteuerung und die Raildruckrampensteuerung der ersten Ausführungsform, die Ventil stößelbewegungssteuerung der zweiten Ausführungsform, die Druckerhöhungs-Zeitraumsteuerung der dritten Ausführungsform und die Druckerhöhungs-Zeitpunktsteuerung der vierten Ausführungsform nicht notwendigerweise einzeln aufgewendet werden, sondern können auch in beliebiger Kombination miteinander angewendet werden, beispielsweise können die Druckerhöhungs-Zeitpunktsteuerung und die Druckerhöhungs-Zeitraumsteuerung in Kombination miteinander angewendet werden. Insbesondere, wie in 12 dargestellt, kann bei gesetztem Druckerhöhungsflag die Zeitspanne, in der das Druckerhöhungs-Steuerungsventil 58 jedes Zylinders geöffnet ist, allmählich verlängert werden, während der Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungs-Steuerungsventils 58 allmählich von einer nachlaufenden Position zu einer vorauseilenden Position verändert wird, und wenn das Druckerhöhungsflag gelöscht wird, kann die Zeitspanne, in der das Druckerhöhungs-Steuerungsventil 58 jedes Zylinders geöffnet ist, allmählich verringert werden, während der Öffnungszeitpunkt des Druckerhöhungs-Steuerungsventils 58 allmählich von einer vorauseilenden Position zu einer nacheilenden Position gesteuert wird.

Claims (5)

  1. Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem, umfassend: ein Common Rail-System zur Speicherung von durch eine Druckpumpe unter Druck gesetztem Treibstoff, Treibstoffeinspritzventile, die den im Common Rail-System gespeicherten Treibstoff in entsprechende Zylinder eines Motors einspritzen, einen Druckerhöhungsmechanismus als Antrieb eines Druckerhöhungskolbens zur Zuführung des Treibstoffs vom Common Rail-System und zur weiteren Druckerhöhung des Treibstoffs aus dem Common Rail-System, so dass der Treibstoffeinspritzdruck beliebig erhöht werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem des Weiteren ein Steuermittel umfasst, das die Menge des von der Druckpumpe abgegebenen Treibstoffs schrittweise ändert, wenn zumindest eine Aktivierung oder eine Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus stattfindet.
  2. Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zielraildruck in dem Common Rail-System steuerbar ist, und dass das Steuermittel Folgendes umfasst: ein Raildruckrampensteuermittel, das durch Änderung des Zielraildrucks zumindest bei einer Aktivierung oder einer Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus in Betrieb gesetzt wird, wobei das Raildruckrampensteuermittel die Überführung des Zielraildrucks von einem Wert vor der Änderung zu einem Wert nach der Änderung kontinuierlich steuert, und ein Druckerhöhungs-Verzögerungssteuermittel, das bei Beginn der Änderung des Zielraildrucks durch das Raildruckrampensteuermittel in Betrieb gesetzt wird, wobei das Druckerhöhungs-Verzögerungssteuermittel die Steuerung der Verzögerung der Aktivierung oder der Deaktivierung des Druckerhöhungsmechanismus um eine vorbestimmte Verzögerungszeitspanne in Abhängigkeit des Zeitpunkts, zu dem die Änderung des Zielraildrucks notwendigerweise begonnen wird, übernimmt.
  3. Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel ein Ventilstößelbewegungs-Steuermittel zur Bewegungssteuerung von Ventilstößeln umfasst, wobei ein Antrieb des Druckerhöhungskolbens innerhalb eines vordefinierten Zeitraums wiederholt so ausgeführt wird, dass der Betriebszeitraum nicht mit dem Betriebszeitraum des Treibstoffeinspritzventils unmittelbar vor dem Beginn der Treibstoffdruckerhöhung durch den Druckerhöhungsmechanismus und/oder unmittelbar nach Beendigung der Treibstoffdruckerhöhung durch den Druckerhöhungsmechanismus überlappt, wobei das Ventilstößelbewegungs-Steuermittel eine Steuerung der schrittweisen Ausdehnung des Antriebszeitraums des Druckerhöhungskolbens während der Ventilstößel-Bewegungssteuerung vor nimmt, wenn die Ventilstößel-Bewegungssteuerung unmittelbar vor Beginn der Treibstoffdruckerhöhung vorgenommen wird, und eine Steuerung der schrittweisen Verringerung des Antriebszeitraums des Druckerhöhungskolbens während der Ventilstößel-Bewegungssteuerung vornimmt, wenn die Ventilstößel-Bewegungssteuerung unmittelbar nach Beendigung einer Treibstoffdruckerhöhung durchgeführt wird.
  4. Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel ein Druckerhöhungs-Zeitraumsteuermittel zur Ausführung einer Druckerhöhungs-Zeitraumsteuerung umfasst, so dass die Treibstoffdruckerhöhung in einem vorgegebenen Druckerhöhungszeitraum unmittelbar vor dem Beginn der Treibstoffdruckerhöhung durch den Druckerhöhungsmechanismus und/oder unmittelbar nach Beendigung der Treibstoffdruckerhöhung durch den Druckerhöhungsmechanismus wiederholt ausgeführt wird, wobei das Druckerhöhungs-Zeitraumsteuermittel eine Steuerung der schrittweisen Ausdehnung des Druckerhöhungszeitraums vornimmt, wenn die Druckerhöhungs-Zeitraumsteuerung unmittelbar vor Beginn der Treibstoffdruckerhöhung ausgeführt wird und eine Steuerung der schrittweisen Verringerung des Druckerhöhungszeitraums vornimmt, wenn die Druckerhöhungs-Zeitraumsteuerung unmittelbar nach Beendigung der Treibstoffdruckerhöhung ausgeführt wird.
  5. Common Rail-Treibstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel ein Druckerhöhungs-Zeitpunkssteuermittel zur Ausführung einer Druckerhöhungs-Zeitpunktssteuerung umfasst, wobei die Treibstoffdruckerhöhung in einem vorbestimmten Druckerhöhungszeitraum durch den Druckerhöhungskolben vor Beginn der Treibstoffdruckerhöhung durch den Druckerhöhungsmechanismus und/oder unmittelbar nach Beendigung der Treibstoffdruckerhöhung durch den Druckerhöhungsmechanismus wiederholt durchgeführt wird, wobei das Druckerhöhungs-Zeitpunkssteuermittel eine Steuerung der schrittweisen Vorverlagerung des Druckerhöhungszeitpunkts vornimmt, wenn die Druckerhöhungs-Zeitpunktssteuerung unmittelbar vor Beginn der Treibstoffdruckerhöhung ausgeführt wird, und wobei das Druckerhöhungs-Zeitpunkssteuermittel eine Steuerung der schrittweisen Verzögerung des Druckerhöhungszeitpunkts vornimmt, wenn die Druckerhöhungs-Zeitpunktssteuerung unmittelbar nach Beendigung der Treibstoffdruckerhöhung ausgeführt wird.
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