DE102005052989B4

DE102005052989B4 - Kraftstoffeinspritzgerät mit einer Common-Rail

Info

Publication number: DE102005052989B4
Application number: DE102005052989A
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Hayakawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2005-11-07
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2025-11-08
Also published as: CN1773094A; US7216628B2; DE102005052989A1; CN100420841C; JP2006132472A; US20060096579A1; JP4424161B2

Abstract

Kraftstoffeinspritzgerät mit:
einer Common-Rail (2), die Kraftstoff mit hohem Druck akkumuliert;
einer Einspritzvorrichtung (3), die den Kraftstoff mit hohem Druck einspritzt, der in der Common-Rail (2) akkumuliert ist;
einer Zuführungspumpenanordnung (4), die eine Hochdruckpumpe (15) beinhaltet, welche eine Druckbeaufschlagungskammer (22) aufweist, wobei die Hochdruckpumpe (15) den Kraftstoff in die Druckbeaufschlagungskammer (22) einzieht und mit Druck beaufschlagt und den mit Druck beaufschlagten Kraftstoff aus der Druckbeaufschlagungskammer (22) zu der Common-Rail (2) auslässt;
einem Einlassdosierventil (14), das in einem Kraftstoffkanal (21) angeordnet ist, der mit der Druckbeaufschlagungskammer (22) in Verbindung ist, um den Kraftstoff zu der Druckbeaufschlagungskammer (22) zuzuführen, wobei ein Öffnungsgrad des Einlassdosierventiles (14) zum Steuern eines Ist-Druckes (PC') variabel ist, der in der Common-Rail (2) akkumuliert ist;
einem Raildrucksensor (45), der den Ist-Raildruck (PC') erfasst, der in der Common-Rail (2) akkumuliert ist;
einer Regelungseinrichtung (5) zum Regeln des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles (14) in einer...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzgerät, das eine Common-Rail aufweist und eine Regelung zum Annähern eines Ist-Raildruckes der Common-Rail an einen Soll-Raildruck durchführt.
Unter Bezugnahme auf ein Kraftstoffeinspritzgerät mit einer Common-Rail (oder vereinfacht als ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät bezeichnet) wird der zugehörige Stand der Technik der Erfindung beschrieben.
Bei dem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät wird Kraftstoff mit hohem Druck zu der Common-Rail von einer Hochdruckpumpe zugeführt, die in einer Zuführungspumpenanordnung angebracht ist, und der Kraftstoff mit hohem Druck, der in der Common-Rail akkumuliert wird, wird in Zylindern einer Brennkraftmaschine durch Einspritzvorrichtungen eingespritzt.
Ein Raildruck in der Common-Rail entspricht einem Einspritzkraftstoffdruck der Einspritzvorrichtungen, und er wird durch ein Einlassdosierventil eingestellt, das in der Zuführungspumpenanordnung angebracht ist. Wenn ein Öffnungsgrad des Einlassdosierventiles eingestellt wird, dann wird der Raildruck der Common-Rail gesteuert und eingestellt.
Der Öffnungsgrad des Einlassdosierventiles wird durch eine Regelung (nachfolgend wird die Regelung als „F/B” bezeichnet), derart korrigiert, dass ein Ist-Raildruck, der durch einen Raildrucksensor gemessen wird, mit einem Soll-Raildruck übereinstimmt, der auf der Grundlage eines Betriebszustandes der Brennkraftmaschine berechnet wird (nachfolgend zur Vereinfachung als Kraftmaschine bezeichnet). Zum Beispiel offenbart die JP 2000 282 929 A diese Technologie.
Hierbei wird das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät so betrieben, dass der Kraftstoff immer in dem System gefüllt ist, das die Zuführungspumpenanordnung beinhaltet.
Wenn jedoch die verbleibende Kraftstoffmenge in dem Kraftstoffbehälter relativ klein wird, oder wenn die Luft nicht ausreichend aus dem System beseitigt wird, dann kann die Luft möglicherweise durch einen Einlass der Zuführungspumpenanordnung eintreten, wodurch ein Einschluss der Luft in der Zuführungspumpenanordnung verursacht wird.
Wenn die Luft in die Zuführungspumpenanordnung eintritt, dann tritt die folgende Wirkung auf.
Wenn nämlich die Luft in die Zuführungspumpenanordnung eintritt, dann fällt der Ist-Raildruck der Common-Rail ab. Der Abfall des Ist-Raildruckes der Common-Rail verursacht wiederum, dass ein Integralterm der F/B-Regelung ein übermäßig großes Integral wird. Dies bewirkt, dass dann der Öffnungsgrad des Einlassdosierventils übermäßig groß wird. Daher wird der Öffnungsgrad des Einlassdosierventils zu dessen vollständigen Öffnungsgrades. Somit wird die Zuführungspumpenanordnung bei dem vollständig geöffneten Zustand betrieben, wobei ein Befehl zum vollständigen Pumpen ihr zugeführt wird.
Wenn die Luft, die in die Zuführungspumpenanordnung eingetreten ist, aus der Zuführungspumpenanordnung ausgelassen wird, um den Einschluss der Luft in der Zuführungspumpenanordnung zu beseitigen, dann gibt die Zuführungspumpenanordnung den Kraftstoff bei ihrer maximalen Kapazität aufgrund des Vorhandenseins des Befehles zum vollständigen Pumpen ab. Somit wird der Ist-Raildruck der Common-Rail erhöht, so dass ein Überschwingen des Ist-Raildruckes aufgrund der Tatsache verursacht wird, dass der Integralterm der F/B-Regelung ein Wert ist, der dadurch erhalten wird, dass ein gegenwärtiger Integralterm zu einem vorherigen Integralterm addiert wird, und dadurch ändert er sich nicht schnell (siehe die Linie α in der 1).
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann der Ist-Raildruck ein anormal hoher Druck aufgrund des übermäßigen Überschwingens werden, wenn der Einschluss der Luft in der Zuführungspumpenanordnung beseitigt wird.
Wenn darüber hinaus der Ist-Raildruck zu dem anormal hohen Druck aufgrund des vorstehend beschriebenen Grundes wird, dann wird eine Sicherheitsvorrichtung zum Vermeiden der Anormalität betrieben, die in einer Kraftmaschinensteuereinheit (ECU) programmiert ist, so dass ein Abwürgen der Kraftmaschine oder die Fahrt des Fahrzeuges in einem Langsam-Modus in nachteilhafter Weise auftreten kann.
Weitere Kraftstoffeinspritzgeräte, die eine Common-Rail aufweisen und eine Regelung zum Annähern eines Ist-Raildrucks der Common-Rail an einen Soll-Raildruck durchführen, sind aus der JP 2000 314 340 A , der JP 6 137 199 A , der JP 2000 205 018 A und der JP 2000 303 887 A bekannt. Diese Druckschriften offenbaren jedoch nicht eine Soll-Korrektureinrichtung gemäß Anspruch 1 und liefern auch keinen Hinweis auf eine solche.
Die vorliegende Erfindung widmet sich den vorstehend beschriebenen Nachteilen. Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzgerät vorzusehen, das eine übermäßige Vergrößerung eines Öffnungsgrades eines Einlassdosierventiles begrenzen kann, die durch eine Regelung während einer wesentlichen Reduzierung eines Ist-Raildruckes einer Common-Rail hinsichtlich eines Soll-Raildruckes verursacht wird, die zum Beispiel durch einen Einschluss von Luft in einer Zuführungspumpenanordnung induziert wird, und das außerdem eine anormale Erhöhung des Ist-Raildruckes begrenzen kann, die durch ein übermäßig großes Öffnen des Einlassdosierventiles während einer Erhöhung des Ist-Raildruckes verursacht wird, die zum Beispiel durch eine Beseitigung des Einschlusses der Luft in der Zuführungspumpenanordnung induziert wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Kraftstoffeinspritzgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Unregelmäßigkeit des Ist-Raildruckes ist ein Änderungsgrad des Ist-Raildruckes der Common-Rail hinsichtlich des Soll-Raildruckes, der durch eine geöffnete Steuerkette erhalten wird, oder eines beabsichtigten Raildrucks, der ein stabiler Raildruck wird, der in einer normalen Zeit stabilisiert wird. Der Grad der Unregelmäßigkeit (der Unregelmäßigkeitsgrad) des Ist-Raildruckes wird durch einen mathematischen Faktor definiert (zum Beispiel ein Abweichungsgrad des Ist-Raildruckes hinsichtlich des beabsichtigten Raildruckes, eine Zeitdauerperiode eines Abweichungszustandes des Ist-Raildruckes hinsichtlich des beabsichtigten Raildruckes, eine Änderungsrate des Ist-Raildruckes hinsichtlich des beabsichtigten Raildruckes, ein Grad eines Integralwertes oder eine Änderungsrate des Integralwertes), der dann induziert wird, wenn die Unregelmäßigkeit des Ist-Raildruckes relativ groß wird.
Die Erfindung wird zusammen mit weiteren Merkmalen und Vorteilen davon aus der folgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
1 zeigt ein Zeitdiagramm einer Änderung eines Ist-Raildruckes und einer Änderung eines Integraltermes während einer Wiederholung eines Lufteinschlusses und einer Beseitigung des Lufteinschlusses;
2 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Steuerung im Falle eines Lufteinschlusses in einer Zuführungspumpenanordnung;
3 zeigt eine schematische Ansicht eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerätes;
4 zeigt eine Querschnittsansicht der Zuführungspumpenanordnung; und
5 zeigt ein Zeitdiagramm einer Änderung eines Ist-Raildruckes und einer Änderung eines Öffnungsflächeninhaltes eines Einlassdosierventiles.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
Zunächst wird ein Aufbau eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerätes gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben.
Das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät ist ein Gerät, das Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine wie zum Beispiel eine Dieselkraftmaschine (nachfolgend als Kraftmaschine bezeichnet) 1 einspritzt. Das Kraftstoffeinspritzgerät hat eine Common-Rail 2, Einspritzvorrichtungen 3, eine Zuführungspumpenanordnung 4 und eine ECU 5.
Die Common-Rail 2 ist ein Akkumulator, der Kraftstoff mit hohem Druck akkumuliert, der den Einspritzvorrichtungen 3 zuzuführen ist. Die Common-Rail 2 ist mit einem Auslass der Zuführungspumpenanordnung 4 verbunden, von der der Kraftstoff mit hohem Druck ausgelassen wird, und zwar durch eine Kraftstoffleitung (eine Hochdruckkraftstoffströmungsleitung) 6 derart, dass ein Raildruck, der einem Kraftstoffeinspritzdruck entspricht, kontinuierlich in der Common-Rail 2 akkumuliert wird.
Austretender Kraftstoff, der aus den Einspritzvorrichtungen 3 austritt, wird zu einem Kraftstoffbehälter 8 durch eine Austrittsleitung (eine Kraftstoffrückführungsströmungsleitung) 7 zurückgeführt.
Eine Druckbegrenzungsvorrichtung 11 ist in einer Entlastungsleitung (eine Kraftstoffrückführungsströmungsleitung) 9 versehen, die sich von der Common-Rail 2 zu dem Kraftstoffbehälter 8 erstreckt. Die Druckbegrenzungsvorrichtung 11 ist ein Druckentlastungsventil, das dann geöffnet wird, wenn der Kraftstoffeinspritzdruck in der Common-Rail 2 einen voreingestellten Grenzdruck überschreitet, so dass der Kraftstoffeinspritzdruck der Common-Rail 2 gleich oder weniger als der voreingestellte Grenzdruck gehalten wird.
Die Einspritzvorrichtungen 3 sind für entsprechende Zylinder der Kraftmaschine 1 vorgesehen, um den Kraftstoff in die verschiedenen Zylinder einzuspritzen. Die Einspritzvorrichtungen 3 sind mit stromabwärtigen Enden von Verzweigungsleitungen verbunden, die von der Common-Rail 2 abzweigen. Jede Einspritzvorrichtung 3 hat eine Kraftstoffeinspritzdüse und einen elektrischen Aktuator (zum Beispiel ein Solenoid-Ventil, einen piezoelektrischen Aktuator). Die Kraftstoffeinspritzdüse spritzt den Kraftstoff mit hohem Druck, der in der Common-Rail 2 akkumuliert ist, in den entsprechenden Zylinder ein. Der elektrische Aktuator steuert das Anheben einer Nadel, die in der Kraftstoffeinspritzdüse aufgenommen ist.
Als nächstes wird die Zuführungspumpenanordnung 4 unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben.
Die Zuführungspumpenanordnung 4 fördert den komprimierten Kraftstoff mit hohem Druck zu der Common-Rail 2, und sie hat eine Förderpumpe 12, ein Regulatorventil 13, ein Einlassdosierventil (eine gesteuerte Vorrichtung) 14 und eine Vielzahl (zwei bei dem Ausführungsbeispiel) Hochdruckpumpen 15. Gemäß der 4 ist die Förderpumpe 12 um 90° von ihrer Ist-Position gedreht, um den Aufbau der Förderpumpe 12 zu zeigen.
Die Förderpumpe 12 ist eine Niedrigdruck-Zuführungspumpe, die Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 8 einzieht und den eingezogenen Kraftstoff zu den Hochdruckpumpen 15 fördert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Förderpumpe 12 eine Trochoid-Pumpe, die durch eine Nockenwelle 16 gedreht wird. Wenn die Förderpumpe 12 angetrieben wird, dann wird Kraftstoff, der durch einen Kraftstoffeinlass 17 eingezogen wird, zu den beiden Hochdruckpumpen 15 durch das Einlassdosierventil 14 zugeführt.
Die Nockenwelle 16 ist eine Pumpenantriebswelle, die durch eine Drehung einer Kurbelwelle 18 der Kraftmaschine 1 angetrieben wird, wie dies in der 3 gezeigt ist.
Das Regulatorventil 13 ist in einer Kraftstoffströmungsleitung 19 angeordnet, die eine Auslassseite mit einer Einlassseite der Förderpumpe 12 verbindet. Wenn der Auslassdruck der Förderpumpe 12 auf einen vorbestimmten Druck erhöht ist, dann wird das Regulatorventil 13 geöffnet, so dass der Auslassdruck der Förderpumpe 12 gleich oder weniger als der vorbestimmte Druck gehalten wird.
Das Einlassdosierventil 14 ist in einem Kraftstoffkanal 21 angeordnet, der den Kraftstoff von der Förderpumpe 12 zu den Hochdruckpumpen 15 führt. Das Einlassdosierventil 14 stellt die Kraftstoffmenge ein, die in eine Druckbeaufschlagungskammer 22 (eine Tauchkolbenkammer) der entsprechenden Hochdruckpumpe 15 eingezogen wird, um den Raildruck zu steuern.
Das Einlassdosierventil 14 hat ein Ventil 23 und einen elektrischen Aktuator (bei diesem Ausführungsbeispiel ein Linear-Solenoid 24). Das Ventil 23 ändert einen Öffnungsgrad des Kraftstoffkanales 21, der den Kraftstoff von der Förderpumpe 12 zu jeder Hochdruckpumpe 15 führt. Der elektrische Aktuator stellt einen Öffnungsgrad des Ventiles 23 durch eine elektrische Antriebsstromstärke ein, die von der ECU 5 eingespeist wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Einlassdosierventil 14 normal geschlossen, wobei der Öffnungsgrad des Ventiles 23 Null wird, das heißt, es ist vollständig geschlossen, wenn die Erregung des Linear-Solenoiden 24 gestoppt wird.
Die beiden Hochdruckpumpen 15 sind jeweils als zwei Tauchkolbenpumpen ausgebildet, die so angetrieben werden, dass sie das Einlassen und Verdichten von Kraftstoff bei jeweils unterschiedlichen Zyklen wiederholen, die um 180 Grad voneinander phasenversetzt sind. Die Hochdruckpumpen 15 verdichten den Kraftstoff, der durch das Einlassdosierventil 14 dosiert wird, und dann führen sie den verdichteten Kraftstoff mit hohem Druck zu der Common-Rail 2 zu. Jede Hochdruckpumpe 15 hat einen Tauchkolben 25, ein Einlassventil 26 und ein Auslassventil 27. Der Tauchkolben 25 wird durch die gemeinsame Nockenwelle 16 so angetrieben, dass er sich hin- und herbewegt. Das Einlassventil 26 führt den Kraftstoff zu der Druckbeaufschlagungskammer 22 zu. Das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 22 ändert sich durch die Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens 25. Das Auslassventil 27 lässt den verdichteten Kraftstoff aus, der in der Druckbeaufschlagungskammer 22 verdichtet ist, und zwar zu der Common-Rail 2.
Federn 30 drücken jeweils den entsprechenden Tauchkolben 25 gegen einen Nockenring 29, der um einen exzentrischen Nocken 28 der Nockenwelle 16 angebracht ist. Wenn die Nockenwelle 16 gedreht wird, dann wird der Tauchkolben 25 durch eine exzentrische Bewegung des Nockenringes 29 so angetrieben, dass er sich hin- und herbewegt.
Wenn der Tauchkolben 25 nach unten bewegt wird, das heißt, er bewegt sich radial nach innen, dann wird der Druck der Druckbeaufschlagungskammer 22 reduziert. Gleichzeitig wird das Auslassventil 27 geschlossen, und das Einlassventil 26 wird geöffnet. Somit wird der Kraftstoff, der durch das Einlassdosierventil 14 dosiert wird, zu der Druckbeaufschlagungskammer 22 zugeführt.
Wenn im Gegensatz dazu der Tauchkolben 25 nach oben bewegt wird, das heißt, er bewegt sich radial nach außen, dann wird der Druck in der Druckbeaufschlagungskammer 22 erhöht, und das Einlassventil 26 wird geschlossen. Wenn der Druck der Druckbeaufschlagungskammer 22 auf den vorbestimmten Druck erhöht wird, dann wird das Auslassventil 27 geöffnet. Somit wird der Kraftstoff mit hohem Druck, der in der Druckbeaufschlagungskammer 22 mit Druck beaufschlagt ist, aus der Druckbeaufschlagungskammer 22 durch das Auslassventil 27 zu der Common-Rail 2 ausgelassen.
Die ECU 5 hat einen Computer einer bekannten Bauart, der eine CPU, eine Speichereinrichtung (zum Beispiel einen Speicher wie zum Beispiel einen ROM, einen Standby-RAM, einen EEPROM, einen RAM), eine Eingabeschaltung, eine Abgabeschaltung und eine Stromversorgungsschaltung aufweist. Die CPU führt Steuerprozesse und Berechnungsprozesse aus. Die Speichereinrichtung speichert verschiedene Programme und Daten. Die Berechnungsprozesse werden auf der Grundlage von Sensorsignalen ausgeführt (Kraftmaschinenparameter: Signale, die einem Betriebszustand durch einen Fahrer und/oder einem Betriebszustand der Kraftmaschine 1 entsprechen), die zu der ECU 5 zugeführt werden.
Die ECU 5 hat Funktionen einer elektrischen Antriebseinheit (EDU), die eine elektrische Antriebsstromstärke für elektrische Funktionsbauteile bereitstellt. Diese Funktionen der EDU beinhalten zum Beispiel eine Funktion einer Einspritzvorrichtungsantriebsschaltung, die ein Antriebssignal zu den Einspritzvorrichtungen 3 zuführt, und eine Funktion einer Pumpenantriebsschaltung, die ein Antriebssignal zu dem Einlassdosierventil 14 der Zuführungspumpenanordnung 4 zuführt. Auch wenn bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel die EDU bei der ECU 5 vorgesehen ist, kann die EDU getrennt von der ECU 5 in einigen Fällen vorgesehen sein.
Unter Bezugnahme auf die 3 beinhalten die Sensoren, die mit der ECU 5 verbunden sind, einen Beschleunigungsvorrichtungssensor 41, einen Drehzahlsensor (U/min-Sensor) 42, einen Kühlmitteltemperatursensor 43, einen Einlasslufttemperatursensor 44, einen Raildrucksensor 45, einen Kraftstofftemperatursensor 46 und einen anderen Sensor (andere Sensoren) 47. Der Beschleunigungsvorrichtungssensor 41 erfasst einen Öffnungsgrad einer Beschleunigungsvorrichtung (einen Niederdrückungsbetrag eines Beschleunigungspedals). Der Drehzahlsensor 42 erfasst eine Kraftmaschinendrehzahl (U/min). Der Kühlmitteltemperatursensor 43 erfasst eine Temperatur eines Kühlmittels der Kraftmaschine 1. Der Einlasslufttemperatursensor 44 erfasst eine Temperatur einer Einlassluft, die in die Kraftmaschine 1 eingezogen wird. Der Raildrucksensor 45 erfasst einen Ist-Raildruck PC', der ein Ist-Druck des Kraftstoffes ist, der in der Common-Rail 2 akkumuliert ist. Der Kraftstofftemperatursensor 46 erfasst die Temperatur des Kraftstoffes, der den Einspritzvorrichtungen 3 zugeführt wird.
Die ECU 5 hat eine Einrichtung zum Bestimmen eines Einspritzmusters, eine Einrichtung zum Berechnen einer Soll-Einspritzmenge und eine Einrichtung zum Berechnen einer Soll-Einspritzzeitgebung als Steuerprogramme zum Steuern der Einspritzvorrichtungen 3. Die Einrichtung zum Bestimmen des Einspritzmusters bestimmt ein Einspritzmuster für jede Einspritzung auf der Grundlage eines entsprechenden Programmes, das in dem ROM gespeichert ist, und der erhaltenen Sensorsignale (Kraftmaschinenparameter), die in dem RAM gespeichert sind. Die Einrichtung zum Berechnen der Soll-Einspritzmenge berechnet eine Soll-Einspritzmenge für jede Einspritzung. Die Einrichtung zum Berechnen der Soll-Einspritzzeitgebung berechnet eine Soll-Einspritzzeitgebung für jede Einspritzung.
Die Einrichtung zum Bestimmen des Einspritzmusters ist das Steuerprogramm zum Bestimmen des Einspritzmusters (zum Beispiel eine einzige Einspritzung, eine mehrstufige Einspritzung) der entsprechenden Einspritzvorrichtung 3, das dem gegenwärtigen Betriebszustand entspricht.
Die Einrichtung zum Berechnen der Soll-Einspritzmenge ist das Steuerprogramm zum Erhalten der Soll-Einspritzmenge, die dem gegenwärtigen Betriebszustand entspricht, und zum Erhalten einer geforderten Einspritzvorrichtungs-Antriebszeitperiode zum Erreichen der Soll-Einspritzmenge.
Die Einrichtung zum Berechnen der Soll-Einspritzzeitgebung ist das Steuerprogramm zum Erhalten der Soll-Einspritzzeitgebung, die dem gegenwärtigen Betriebszustand entspricht, und zum Erhalten der geforderten Einspritzzeitgebung zum Beginnen der Einspritzung bei der Soll-Einspritzzeitgebung.
Die ECU 5 hat des weiteren eine Einrichtung zum Berechnen eines Soll-Raildruckes und eine F/B-Regelungseinrichtung als Steuerprogramme zum Steuern des Ist-Raildruckes PC', der in der Common-Rail 2 akkumuliert ist. Die Einrichtung zum Berechnen des Soll-Raildruckes berechnet einen Soll-Raildruck PC. Die F/B-Regelungseinrichtung nähert den Ist-Raildruck PC' an den Soll-Raildruck PC an oder stellt ihn auf diesen ein.
Die Einrichtung zum Berechnen des Soll-Raildruckes ist das Steuerprogramm zum Erhalten des Soll-Raildruckes PC (oder alternativ einer geforderten Auslassmenge oder eines geforderten elektrischen Stromstärkewertes) durch eine offene Steuerung auf der Grundlage eines entsprechenden Programmes, das in dem ROM gespeichert ist, oder von erhaltenen Sensorsignalen (Kraftmaschinenparametern), die in dem RAM gespeichert sind.
Die F/B-Regelungseinrichtung ist das Steuerprogramm zum Vergleichen des Soll-Raildruckes PC, der durch die Einrichtung zum Berechnen des Soll-Raildruckes erhalten wird, mit dem Ist-Raildruck PC', der durch den Raildrucksensor 45 gemessen wird, und zum Annähern des Ist-Raildruckes PC' an den Soll-Raildruck PC auf der Grundlage einer Druckdifferenz zwischen dem Soll-Raildruck PC und dem Ist-Raildruck PC' (Abweichung: ΔPC = PC – PC'). Insbesondere erhält die F/B-Regelungseinrichtung einen Proportionalterm (P-Term) und einen Integralterm (I-Term) auf der Grundlage der Druckdifferenz zwischen dem Soll-Raildruck PC und dem Ist-Raildruck PC'. Dann korrigiert die F/B-Regelungseinrichtung einen Hauptsteuerwert (zum Beispiel den Soll-Raildruck PC, die geforderte Auslassmenge, den geforderten elektrischen Stromstärkewert) auf der Grundlage eines PI-Wertes (Regelungswert), der durch Summieren des Proportionaltermes und des Integraltermes erhalten wird. Auf diese Art und Weise wird der Ist-Raildruck PC' an den Soll-Raildruck PC angenähert.
Alternativ kann ein Differentialterm (D-Term) neben dem Proportionalterm (P-Term) und dem Integralterm (I-Term) erhalten werden, und der Hauptsteuerwert (zum Beispiel der Soll-Raildruck PC, die geforderte Auslassmenge, der geforderte elektrische Stromstärkenwert) kann auf der Grundlage eines PID-Wertes korrigiert werden (ein Regelungswert), der durch Summieren des Proportionalterms (P-Term), des Integraltermes (I-Term) und des Differentialtermes (D-Term) erhalten wird.
Ein spezifisches Beispiel des Raildrucksteuersystems wird beschrieben. Bei diesem spezifischen Beispiel wird eine geforderte Hauptauslassmenge (ein Hauptsteuerwert) auf der Grundlage der Sensorsignale (Kraftmaschinenparameter) erhalten, die erhalten werden und in dem RAM gespeichert werden. Dann wird die geforderte Hauptauslassmenge durch die F/B-Regelungseinrichtung korrigiert.
Neben der Einrichtung zum Berechnen des Soll-Raildruckes und der F/B-Regelungseinrichtung hat die ECU 5 des weiteren eine Einrichtung zum Berechnen eines Hauptwertes, eine Einrichtung zum Korrigieren eines Pumpenwirkungsgrades, eine Einrichtung zum Lernen und Korrigieren einer individuellen vorrichtungsspezifischen Abweichung, eine Einrichtung zum Umwandeln von Auslassmenge/elektrischer Stromstärke und eine Einrichtung zum Umwandeln von elektrischer Stromstärke/Pulsdauerverhältnis.
Die Einrichtung zum Berechnen des Hauptwertes berechnet eine geforderte Hauptauslassmenge pro Pumpenzyklus der Zuführungspumpenanordnung 4. Insbesondere summiert die Einrichtung zum Berechnen des Hauptwertes die Einspritzmenge der Einspritzvorrichtungen 3 und die Auslassmenge (die statische Auslassmenge + die dynamische Auslassmenge), und dann multipliziert die Einrichtung zum Berechnen des Hauptwertes diesen Summenwert der Einspritzmenge der Einspritzvorrichtungen 3 und der Auslassmenge durch die Anzahl (im Falle von zwei Einspritzungen pro Pumpenzyklus beträgt die Anzahl zwei) der Einspritzungen pro Pumpenzyklus der Hochdruckpumpe 15 (des Tauchkolbens 25), um die geforderte Hauptauslassmenge zu erhalten.
Auf der Grundlage der Druckdifferenz zwischen dem Soll-Raildruck PC, der durch die Einrichtung zum Berechnen des Soll-Raildruckes erhalten wird, und des Ist-Raildruckes PC', der durch den Raildrucksensor 45 gemessen wird, berechnet die F/B-Regelungseinrichtung bei diesem spezifischen Beispiel den F/B-Betrag (den Proportionalterm und den Integralterm zum Korrigieren der Auslassmenge), damit sich der Ist-Raildruck PC' an den Soll-Raildruck PC annähert. Dann addiert die F/B-Regelungseinrichtung den F/B-Betrag (den Proportionalterm + den Integralterm) zu der geforderten Hauptauslassmenge, die durch die Einrichtung zum Berechnen des Hauptwertes erhalten wird, um die geforderte Hauptauslassmenge zu korrigieren.
Die Einrichtung zum Korrigieren des Pumpenwirkungungsgrades berechnet einen Einlasswirkungsgrad, der der Kraftmaschinendrehzahl (U/min) entspricht, und dann korrigiert die Einrichtung zum Korrigieren des Pumpenwirkungungsgrades die geforderte Hauptauslassmenge + den F/B-Betrag auf der Grundlage des Einlasswirkungsgrades, und zwar insbesondere durch Multiplizieren des Einlasswirkungsgrades.
Die Einrichtung zum Lernen und Korrigieren der individuellen vorrichtungsspezifischen Abweichung addiert eine individuelle pumpenspezifische Auslassmengenabweichung, die während der Fabrikauslieferung oder während eines Lernbetriebes gespeichert wird, zu dem vorstehend genannten Wert, der durch (die geforderte Hauptauslassmenge + F/B-Betrag) × den Einlasswirkungsgrad erhalten wird.
Die Einrichtung zum Umwandeln von Auslassmenge/elektrischer Stromstärke wandelt den vorstehend genannten Wert um, der durch [((die geforderte Hauptauslassmenge + den F/B-Betrag) × der Einlasswirkungsgrad] + die individuelle pumpenspezifische Auslassmengenabweichung zu einer elektrischen Soll-Stromstärke erhalten wird.
Die Einrichtung zum Umwandeln von elektrischer Stromstärke/Pulsdauerverhältnis wandelt die elektrische Soll-Stromstärke zu einem Antriebspulsdauerverhältnis um.
Wenn das Antriebspulsdauerverhältnis der Pumpenantriebsschaltung der EDU zugeführt wird, dann gibt die Pumpenantriebsschaltung eine elektrische Antriebsstromstärke ab, die dem zugeführten Pulsdauerverhältnis entspricht, und zwar zu dem Einlassdosierventil 14. Infolgedessen wird der Öffnungsgrad des Kraftstoffkanales 21, der mit der Druckbeaufschlagungskammer 22 in Verbindung ist, so gesteuert, dass die Auslassmenge der Zuführungspumpenanordnung 4 gesteuert wird, damit der Ist-Raildruck PC' der Common-Rail 2 gesteuert wird.
Normalerweise wird das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät bei dem gefüllten Zustand betrieben, bei dem Kraftstoff immer in dem System gefüllt ist, das die Zuführungspumpenanordnung 4 beinhaltet.
Wenn jedoch die verbleibende Kraftstoffmenge in dem Kraftstoffbehälter 8 relativ klein ist, oder wenn die Luft nicht ausreichend aus dem System beseitigt ist, dann kann die Luft durch den Einlass der Zuführungspumpenanordnung 4 eintreten.
Wenn die Luft in die Zuführungspumpenanordnung 4 eintritt, dann tritt die folgende Wirkung auf, die in der Beschreibungseinleitung beschrieben ist.
Wie dies durch eine durchgezogene Linie in einem Abschnitt der graphischen Darstellung angegeben ist, der durch eine Ellipse A in der 1 angegeben ist, wenn die Luft in die Zuführungspumpenanordnung 4 eintritt, fällt der Ist-Raildruck PC' bezüglich des Soll-Raildruckes PC stark ab. Wie dies durch die gepunktete Linie α in der Ellipse A in der 1 angegeben ist, wird der Integralterm (der I-Term) der F/B-Regelung ein übermäßiges Integral, und dadurch wird der Öffnungsgrad des Einlassdosierventils 14 übermäßig groß. Daher wird der Öffnungsgrad des Einlassdosierventils 14 vollständig geöffnet (ein vollständig geöffneter Wert). Somit wird die Zuführungspumpenanordnung 4 mit dem Befehl zum vollständigen Pumpen betrieben.
Wenn danach die Luft, die in die Zuführungspumpenanordnung 4 eingetreten ist, aus der Zuführungspumpenanordnung 4 ausgelassen wird, um den Einschluss der Luft in der Zuführungspumpenanordnung 4 zu beseitigen, dann gibt die Zuführungspumpenanordnung 4 Kraftstoff mit ihrer maximalen Kapazität aufgrund des Vorhandenseins des Befehls zum vollständigen Pumpen ab. Wie dies durch eine gepunktete Linie β in der Ellipse A in der 1 angegeben ist, tritt dann das übermäßige Überschwingen des Ist-Raildruckes PC' aufgrund der Tatsache auf, dass der Integralterm der F/B-Regelung jener Wert ist, der dadurch erhalten wird, dass der gegenwärtige Integralterm zu dem vorherigen Integralterm addiert wird, und sich dadurch nicht schnell ändert.
Die erste Charakteristik des ersten Ausführungsbeispiels wird beschrieben.
Die ECU 5 des ersten Ausführungsbeispieles hat Funktionen einer Einrichtung zum Erfassen eines Unregelmäßigkeitsgrades und einer Begrenzungseinrichtung. Die Einrichtung zum Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades erfasst einen Unregelmäßigkeitsgrad (Grad einer Unregelmäßigkeit) des Ist-Raildruckes PC', der durch den Raildrucksensor 45 gemessen wird. Die Begrenzungseinrichtung begrenzt eine Vergrößerung des Öffnungsgrades des Einlassdosierventils 14, wenn der Unregelmäßigkeitsgrad, der durch die Einrichtung zum Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades erfasst wird, relativ groß ist.
Die Einrichtung zum Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades bestimmt, dass der Unregelmäßigkeitsgrad des Ist-Raildruckes PC' relativ groß ist, wenn der Integralterm, der auf der Grundlage der Druckdifferenz zwischen dem Soll-Raildruck PC und dem Ist-Raildruck PC' erhalten wird, relativ groß wird.
Die Begrenzungseinrichtung ist ein Steuerprogramm zum Begrenzen einer Vergrößerung des Öffnungsgrades des Einlassdosierventils 14 durch Festlegen einer oberen Grenze des Integraltermes, der durch die F/B-Regelungseinrichtung berechnet wird. Der obere Grenzwert des Integraltermes kann ein vorbestimmter fester Wert oder ein variabler Wert sein, der sich gemäß einem Kraftmaschinenparameter wie zum Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl (U/min) ändert.
Insbesondere bilden die Einrichtung zum Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades und die Begrenzungseinrichtung ein Begrenzungsprogramm, das den vorbestimmten oberen Grenzwert des Integraltermes der F/B-Regelung bei dem normalen Betriebszustand festlegt, bei dem das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät (insbesondere die Bauteile des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerätes wie zum Beispiel der Raildrucksensor 45) keine Schwierigkeit (keinen Fehler) aufweist und normal betrieben wird, so dass eine Erhöhung des Integraltermes jenseits des oberen Grenzwertes begrenzt wird.
Wie dies in dem unteren Teil der 1 gezeigt ist, wird bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ein Lufteinschlussbenachrichtigungsmerker in jenen Zustand gesetzt, bei dem die Steuereinrichtung den Integralterm begrenzt, und der Ist-Raildruck PC' wird von dem Soll-Raildruck PC reduziert.
Die zweite Charakteristik des ersten Ausführungsbeispiels wird beschrieben.
Die ECU 5 des ersten Ausführungsbeispiels hat des weiteren Funktionen einer Soll-Korrektureinrichtung und einer Warnerzeugungseinrichtung. Die Soll-Korrektureinrichtung korrigiert den gegenwärtigen Soll-Raildruck PC auf einen niedrigeren Wert, der niedriger als der gegenwärtige Soll-Raildruck PC ist, wenn die Begrenzungseinrichtung eine Vergrößerung des Öffnungsgrades des Einlassdosierventils 14 begrenzt. Die Warnerzeugungseinrichtung erzeugt eine Warnung für den Fahrgast des Fahrzeuges, wenn die Begrenzungseinrichtung eine Vergrößerung des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles 14 begrenzt.
Die Soll-Korrektureinrichtung ist ein Steuerprogramm, das einen fehlersicheren Modus implementiert, in dem der Soll-Raildruck PC auf den niedrigeren Wert korrigiert wird, wenn der Zustand (Triggerzustand), bei dem die Begrenzung des Integraltermes durch die Begrenzungseinrichtung und die Reduzierung des Ist-Raildruckes PC' von dem Soll-Raildruck PC vorhanden sind, gleich oder länger als eine vorbestimmte Zeitperiode gehalten wird (das heißt, wenn der Lufteinschlussbenachrichtigungsmerker gesetzt ist). Ein Korrekturbetrag zum Korrigieren des Soll-Raildruckes PC auf den niedrigeren Wert kann ein vorbestimmter fester Wert oder ein variabler Wert sein, der sich gemäß einem Kraftmaschinenparameter wie zum Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl (U/min) ändert.
Die Warnerzeugungseinrichtung ist ein Steuerprogramm, das eine visuelle Anzeigeeinrichtung wie zum Beispiel eine Lampe betätigt, um den Fahrgast über die gegenwärtige Ausführung des fehlersicheren Modus zu benachrichtigen, wenn der Zustand, bei dem die Begrenzung des Integraltermes durch die Begrenzungseinrichtung und die Reduzierung des Ist-Raildruckes PC' von dem Soll-Raildruck PC vorhanden sind, gleich oder länger als die vorbestimmte Zeitperiode gehalten wird (das heißt, wenn der Lufteinschlussbenachrichtigungsmerker gesetzt ist). Die vorbestimmte Zeitperiode kann ein vorbestimmter fester Wert oder ein variabler Wert sein, der sich gemäß einem Kraftmaschinenparameter wie zum Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl (U/min) ändert.
Ein exemplarischer Steuerbetrieb, der im Falle des Einschlusses der Luft in der Zuführungspumpenanordnung 4 durchgeführt wird, wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in der 2 beschrieben.
Wenn eine in der 2 gezeigte Steuerroutine gestartet wird, dann wird bestimmt, ob das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät oder -system (insbesondere die Bauteile des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerätes wie zum Beispiel der Raildrucksensor 45) keine Schwierigkeit hat und normal betrieben wird (Schritt S1).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei dem Schritt S1 NEIN (anormal) lautet, dann endet die Steuerroutine.
Wenn im Gegensatz dazu das Ergebnis der Bestimmung bei dem Schritt S1 JA (normal) lautet, dann wird bestimmt, ob der Zustand vorhanden ist, bei dem die Begrenzung des Integraltermes durch die Begrenzungseinrichtung und die Reduzierung des Ist-Raildruckes PC' von dem Soll-Raildruck (geforderter Raildruck) PC vorhanden sind (Schritt S2).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei dem Schritt S2 NEIN lautet, dann wird bestimmt, dass der Betrieb der Zuführungspumpenanordnung 4 normal ist, und die gegenwärtige Steuerroutine endet.
Wenn im Gegensatz dazu das Ergebnis der Bestimmung bei dem Schritt S2 JA lautet, dann wird bestimmt, ob der gegenwärtige Zustand, bei dem die Begrenzung des Integraltermes durch die Begrenzungseinrichtung und die Reduzierung des Ist-Raildruckes PC' von dem Soll-Raildruck PC vorhanden sind, gleich oder länger als die vorbestimmte Zeitperiode gehalten wurde (Schritt S3).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei dem Schritt S3 NEIN lautet, dann wird bestimmt, dass der fehlersichere Modus bei diesem Zeitpunkt nicht implementiert werden muss, und dadurch endet die gegenwärtige Steuerroutine.
Wenn im Gegensatz dazu das Ergebnis der Bestimmung bei dem Schritt S3 JA lautet, dann ist offensichtlich, dass der gegenwärtige Zustand, bei dem die Begrenzung des Integraltermes durch die Begrenzungseinrichtung und die Reduzierung des Ist-Raildruckes PC' von dem Soll-Raildruck PC vorhanden sind, gleich oder länger als die vorbestimmte Zeitperiode gehalten wurde. Somit wird die visuelle Anzeigeeinrichtung (zum Beispiel die Lampe) betätigt, um den Fahrgast über die Ausführung des fehlersicheren Modus zu benachrichtigen (Schritt S4), und der Soll-Raildruck PC wird zwangsweise auf den niedrigeren Wert reduziert, um den fehlersicheren Modus zu implementieren (Schritt S5). Danach endet die gegenwärtige Steuerroutine.
Wirkungen und Vorteile des ersten Ausführungsbeispieles werden unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm beschrieben, das in der 1 gezeigt ist.
Bei dem Betriebszustand, bei dem der Kraftstoff in dem System gefüllt ist, das die Zuführungspumpenanordnung 4 beinhaltet, wird der Ist-Raildruck PC' relativ zu dem Soll-Raildruck PC stark reduziert, wenn die Luft in die Zuführungspumpenanordnung 4 eintritt (Zeitpunkt t1). Somit beginnt sich der Integralterm (I-Term) der F/B-Regelung zu erhöhen. Jedoch wird der Integralterm auf den vorbestimmten Wert durch die Begrenzungseinrichtung begrenzt (Zeitpunkt t2).
Wenn der Einschluss der Luft in der Zuführungspumpenanordnung 4 beseitigt wird (Zeitpunkt t3), dann pumpt die Zuführungspumpenanordnung 4 Kraftstoff, und dadurch erhöht sich der Ist-Raildruck PC'. Im Falle des vorher praktizierten Stands der Technik wird der Integralterm übermäßig erhöht, wenn sich der Ist-Raildruck PC' auf den Soll-Raildruck PC erhöht (Zeitpunkt t4), so dass die Zuführungspumpenanordnung übermäßig pumpt, und dadurch tritt ein Überschwingen auf. Im Gegensatz zu dem vorher praktizierten Stand der Technik wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Integralterm auf den vorbestimmten Wert durch die Begrenzungseinrichtung begrenzt, während der Ist-Raildruck PC' von dem Soll-Raildruck PC reduziert wird. Wenn sich der Ist-Raildruck PC' auf den Soll-Raildruck PC erhöht (Zeitpunkt t4), dann wird somit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Öffnungsgrad des Einlassdosierventils 14 begrenzt, und dadurch ist das übermäßige Überschwingen direkt nach dem Zeitpunkt t4 begrenzt.
Es ist nämlich möglich, die anormale Erhöhung des Ist-Raildruckes PC' während der Erhöhung des Ist-Raildruckes PC' nach der Beseitigung des Einschlusses der Luft in der Zuführungspumpenanordnung 4 beim Eintreten der Luft in die Zuführungspumpenanordnung 4 zu begrenzen.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird darüber hinaus die Reduzierung der Abgabe, die durch den Einschluss der Luft in der Zuführungspumpenanordnung 4 verursacht wird, dem Fahrgast mitgeteilt, wenn sich der Ist-Raildruck PC' zum Beispiel aufgrund des Einschlusses der Luft in der Zuführungspumpenanordnung 4 stark reduziert. Somit können die Informationen in wirksamer Weise dem Fahrgast mitgeteilt werden, die die Reduzierung der Abgabe der Zuführungspumpenanordnung 4 aufgrund des Einschlusses der Luft in der Zuführungspumpenanordnung 4 angeben.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird darüber hinaus der fehlersichere Modus implementiert, um den Soll-Raildruck PC aus Sicherheitsgründen vorübergehend zu reduzieren, wenn der Ist-Raildruck PC' aufgrund des Einschlusses der Luft in der Zuführungspumpenanordnung 4 reduziert ist. Somit ist es möglich, einen hohen Sicherheitsgrad zu gewährleisten, auch wenn die Luft in die Zuführungspumpenanordnung 4 während der Fahrt des Fahrzeuges eintritt.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf einen Bereich (a) in der 5 beschrieben.
Die erste Charakteristik des zweiten Ausführungsbeispieles wird beschrieben.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Einrichtung zum Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades durch Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades des Ist-Raildruckes PC' auf der Grundlage des Integraltermes der Druckdifferenz ΔPC zwischen dem Soll-Raildruck PC und dem Ist-Raildruck PC' implementiert.
Im Gegensatz dazu erfasst die Einrichtung zum Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Unregelmäßigkeit des Ist-Raildruckes PC' auf der Grundlage der direkten Druckdifferenz ΔPC zwischen dem Soll-Raildruck PC und dem Ist-Raildruck PC'.
Insbesondere erfasst die Einrichtung zum Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Unregelmäßigkeit des Ist-Raildruckes PC' auf der Grundlage einer Änderungsrate (ΔPC/ΔT) der direkten Druckdifferenz ΔPC zwischen dem Soll-Raildruck PC und dem Ist-Raildruck PC', wie dies in einem oberen Teil des Bereiches (a) in der 5 gezeigt ist. Die Änderungsrate, die als eine Referenz zum Bestimmen des Vorhandenseins eines relativ großen Unregelmäßigkeitsgrades verwendet wird, kann ein vorbestimmter fester Wert oder ein variabler Wert sein, der sich gemäß einem Kraftmaschinenparameter wie zum Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl (U/min) ändert.
Die zweite Charakteristik des zweiten Ausführungsbeispieles wird beschrieben.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Fall der Begrenzung des Integraltermes durch die F/B-Regelungseinrichtung als die Begrenzungseinrichtung beschrieben.
Im Gegensatz dazu ist die Begrenzungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine, die eine obere Grenze des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles 14 festlegt.
Wie dies in einem unteren Teil des Bereiches (a) in 5 gezeigt ist, legt die Begrenzungseinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels insbesondere die obere Grenze des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles 14 fest und begrenzt dadurch einen Öffnungsflächeninhalt des Einlassdosierventiles 14 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches. Der obere Grenzwert des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles 14 kann ein vorbestimmter fester Wert oder ein variabler Wert sein, der sich gemäß einem Kraftmaschinenparameter wie zum Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl (U/min) ändert.
Das zweite Ausführungsbeispiel kann mit dem ersten Ausführungsbeispiel kombiniert werden, um den Steuerbereich zu vergrößern.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf einen Bereich (b) in der 5 beschrieben.
Bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Steuerung des Einlassdosierventils 14 nur in jenem Fall begrenzt, bei dem der Unregelmäßigkeitsgrad des Ist-Raildruckes PC' relativ groß ist.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird im Gegensatz dazu eine entsprechende Begrenzung, die dem Unregelmäßigkeitsgrad des Ist-Raildruckes PC' entspricht, auf das Einlassdosierventil 14 angewendet, und zwar auch in jenem Fall, wenn der Unregelmäßigkeitsgrad des Ist-Raildruckes PC' mäßig (mittel) ist.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wie es durch (1) und (2) in einem oberen Teil eines Bereiches (b) in der 5 gezeigt ist, bestimmt die Einrichtung zum Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades, dass der Unregelmäßigkeitsgrad relativ groß ist, wenn die direkte Druckdifferenz ΔPC zwischen dem Soll-Raildruck PC und dem Ist-Raildruck PC' einen Schwellwert überschreitet. In einem derartigen Fall, bei dem der Unregelmäßigkeitsgrad als relativ groß bestimmt wird, wie dies durch (1) und (2) in einem unteren Teil des Bereiches (b) in der 5 angegeben ist, reduziert die Begrenzungseinrichtung eine Änderungsrate des Öffnungsgrades des Einlassdosierventils 14. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel reduziert die Begrenzungseinrichtung die Änderungsrate des Öffnungsgrades des Einlassdosierventils 14 in linearer Weise oder in abgestufter Weise, wenn sich die direkte Druckdifferenz ΔPC zwischen dem Soll-Raildruck PC und dem Ist-Raildruck PC' erhöht.
Hierbei kann das dritte Ausführungsbeispiel mit dem ersten Ausführungsbeispiel in einer derartigen Weise kombiniert werden, dass ein oberer Grenzwert des Integraltermes, der durch die F/B-Regelungseinrichtung verwendet wird, zum Begrenzen der Änderungsrate des Öffnungsgrades des Einlassdosierventils 14 vorgesehen wird, wenn die Druckdifferenz ΔPC zwischen dem Soll-Raildruck PC und dem Ist-Raildruck PC' relativ groß wird. Darüber hinaus kann das dritte Ausführungsbeispiel mit dem zweiten Ausführungsbeispiel kombiniert werden, oder das dritte Ausführungsbeispiel kann mit dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel kombiniert werden.
Ein Bereich (c), in der 5, zeigt einen Fall, bei dem der Unregelmäßigkeitsgrad des Ist-Raildruckes PC' relativ klein ist, und daher wird die Begrenzungseinrichtung nicht betätigt.
Abwandlungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele werden beschrieben.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die vorliegende Erfindung bei der Steuerung des Einlassdosierventils 14 des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerätes implementiert. Alternativ kann die vorliegende Erfindung bei irgendeinem Steuersystem für eine Vorrichtung implementiert werden, das die F/B-Regelung verwendet, die das abgegebene Ergebnis der gesteuerten Vorrichtung (zum Beispiel ein elektrischer Aktuator) an deren Soll-Abgabe unter Verwendung der PI-Regelung oder der PID-Regelung annähert.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Linear-Solenoid 24 exemplarisch als der elektrische Aktuator verwendet. Jedoch kann irgendein anderer Aktuator verwendet werden, der seine Abgabe elektrisch ändern kann, wie zum Beispiel ein Aktuator, der ein piezoelektrisches Element verwendet, oder ein Aktuator, der einen Elektromotor verwendet.

Claims

Kraftstoffeinspritzgerät mit: einer Common-Rail (2), die Kraftstoff mit hohem Druck akkumuliert; einer Einspritzvorrichtung (3), die den Kraftstoff mit hohem Druck einspritzt, der in der Common-Rail (2) akkumuliert ist; einer Zuführungspumpenanordnung (4), die eine Hochdruckpumpe (15) beinhaltet, welche eine Druckbeaufschlagungskammer (22) aufweist, wobei die Hochdruckpumpe (15) den Kraftstoff in die Druckbeaufschlagungskammer (22) einzieht und mit Druck beaufschlagt und den mit Druck beaufschlagten Kraftstoff aus der Druckbeaufschlagungskammer (22) zu der Common-Rail (2) auslässt; einem Einlassdosierventil (14), das in einem Kraftstoffkanal (21) angeordnet ist, der mit der Druckbeaufschlagungskammer (22) in Verbindung ist, um den Kraftstoff zu der Druckbeaufschlagungskammer (22) zuzuführen, wobei ein Öffnungsgrad des Einlassdosierventiles (14) zum Steuern eines Ist-Druckes (PC') variabel ist, der in der Common-Rail (2) akkumuliert ist; einem Raildrucksensor (45), der den Ist-Raildruck (PC') erfasst, der in der Common-Rail (2) akkumuliert ist; einer Regelungseinrichtung (5) zum Regeln des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles (14) in einer Art und Weise, dass sich der Ist-Raildruck (PC'), der durch den Raildrucksensor (45) gemessen ist, an einen Soll-Raildruck (PC) annähert; einer Einrichtung (5) zum Erfassen eines Unregelmäßigkeitsgrades des Ist-Raildruckes (PC'), der durch den Raildrucksensor (45) erfasst ist; einer Begrenzungseinrichtung (5) zum Begrenzen einer Vergrößerung des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles (14), wenn der Unregelmäßigkeitsgrad des Ist-Raildruckes (PC'), der durch die Einrichtung (5) zum Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades erfasst ist, relativ groß ist und dadurch einen vorbestimmten Wert überschreitet; und einer Soll-Korrektureinrichtung (5) zum Korrigieren eines Soll-Druckes auf einen niedrigeren Wert, der niedriger als der Soll-Druck ist, wenn die Begrenzungseinrichtung (5) die Vergrößerung des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles (14) begrenzt.
Kraftstoffeinspritzgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Einrichtung (5) zum Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades den Unregelmäßigkeitsgrad des Ist-Raildruckes (PC') auf der Grundlage eines Integraltermes einer Druckdifferenz (ΔPC) zwischen dem Soll-Raildruck (PC) und dem Ist-Raildruck (PC') erfasst.
Kraftstoffeinspritzgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Einrichtung (5) zum Erfassen des Unregelmäßigkeitsgrades den Unregelmäßigkeitsgrad des Ist-Raildruckes (PC') direkt auf der Grundlage einer Druckdifferenz (ΔPC) zwischen dem Soll-Raildruck (PC) und dem Ist-Raildruck (PC') erfasst.
Kraftstoffeinspritzgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Begrenzungseinrichtung (5) eine obere Grenze für einen Integralterm festlegt, der durch die Regelungseinrichtung (5) berechnet wird, um die Vergrößerung des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles (14) zu begrenzen.
Kraftstoffeinspritzgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Begrenzungseinrichtung (5) eine obere Grenze für den Öffnungsgrad des Einlassdosierventiles (14) festlegt, um die Vergrößerung des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles (14) zu begrenzen.
Kraftstoffeinspritzgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Begrenzungseinrichtung (5) eine Änderungsrate des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles (14) reduziert, um die Vergrößerung des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles (14) zu begrenzen.
Kraftstoffeinspritzgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, des weiteren mit einer Warnerzeugungseinrichtung (5) zum Bereitstellen einer Warnung für einen Fahrgast, wenn die Begrenzungseinrichtung (5) die Vergrößerung des Öffnungsgrades des Einlassdosierventiles (14) begrenzt.