DE102006000170A1

DE102006000170A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE102006000170A1
Application number: DE200610000170
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kariya Nishimura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2006-11-09
Also published as: JP2006291843A

Abstract

Eine Steuervorrichtung (7) einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) stoppt ein Ansaugen von Kraftstoff durch eine Kraftstoffzuführungspumpe (3) bei ausgeschalteter Zündung. Die Steuervorrichtung (7) sagt eine Erhöhung eines Ist-Rail-Drucks vorher, die nach dem Ausschalten der Zündung auftritt. Die Steuervorrichtung (7) vergleicht einen erreichbaren Druck, der gemäß der vorhergesagten Erhöhung bereichnet wird, mit einem garantierten Druck von Komponenten. Die Steuervorrichtung (7) bestimmt auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses, ob der Ist-Rail-Druck zu reduzieren ist. Somit wird eine Kraftstoffmenge reduziert, die in eine Common-Rail und dergleichen strömt, nachdem die Zündung ausgeschaltet wurde. Eine Verarbeitung zum Reduzieren des Ist-Rail-Drucks wird dann ausgeführt, falls die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks als zu groß vorhergesagt wird. Infolgedessen wird die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks nach dem Ausschalten der Zündung unterbunden, und Beschädigungen der Komponenten wie z. B. der Common-Rail werden sicher unterdrückt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die Kraftstoff in eine Kraftmaschine einspritzt und zuführt.
Eine bekannte Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat eine Kraftstoffzuführungspumpe, eine Common-Rail, eine Einspritzvorrichtung und eine Steuervorrichtung. Die Kraftstoffzuführungspumpe saugt Kraftstoff von einem Kraftstoffbehälter an und beaufschlagt den Kraftstoff mit Druck und lässt ihn aus. Die Common-Rail akkumuliert den Kraftstoff, der aus der Kraftstoffzuführungspumpe ausgelassen wird. Die Einspritzvorrichtung spritzt den Kraftstoff, der in der Common-Rail akkumuliert wird, in einen Zylinder der Kraftmaschine ein, wenn die Einspritzvorrichtung geöffnet wird. Die Steuervorrichtung steuert Betriebe der Kraftstoffzuführungspumpe, der Einspritzvorrichtung und dergleichen.
Die Einspritzvorrichtung hat ein Ventilelement zum Öffnen und Schließen eines Einspritzloches und einen Aktuator zum Zuführen und Auslassen von Kraftstoff (Staudruckkraftstoff), der einen Staudruck auf das Ventilelement in einer Richtung zum Schließen des Einspritzloches aufbringt. Falls eine Leistung zu dem Aktuator zugeführt wird, um den Staudruckkraftstoff zu betätigen und auszulassen, dann wird das Ventilelement in einer Richtung zum Öffnen des Einspritzloches angetrieben. Somit wird die Einspritzvorrichtung geöffnet, um den Kraftstoff einzuspritzen.
Eine herkömmliche Kraftstoffeinspritzvorrichtung stoppt den Betrieb der Kraftstoffzuführungspumpe nach einem Stopp des Betriebes der Einspritzvorrichtung, um die Kraftmaschine vor anderen Komponenten nach einem Ausschalten der Zündung sicher zu stoppen. Wie dies in der 6 gezeigt ist, wird bei einem Steuerzyklus (ZYKLUS in der 6) unmittelbar nach dem Ausschalten der Zündung (IG-AUS) der Betriebszustand der Einspritzvorrichtung (EINSPRITZVORRICHTUNG) von einem Einspritzdurchführungszustand (EIN) zu einem Einspritzstoppzustand (AUS) geschaltet, um die Kraftstoffeinspritzung zu stoppen: Dann wird bei dem nächsten Steuerzyklus der Betriebszustand der Kraftstoffzuführungspumpe (PUMPE) von einem Saugdurchführungszustand (EIN) zu einem Saugstoppzustand (AUS) geschaltet, um das Ansaugen des Kraftstoffs zu stoppen.
Daher kann der Kraftstoff, der durch die Kraftstoffzuführungspumpe vor dem Stoppen der Einspritzung durch die Einspritzvorrichtung eingesaugt wird, nach dem Stoppen der Einspritzung ausgelassen werden. Falls der Kraftstoff, der vor dem Stopp der Einspritzung angesaugt wird, nach dem Stopp der Einspritzung ausgelassen wird, dann erhöht sich ein Ist-Rail-Druck P auch nach dem Stopp der Zündung. Auch nach einem Stopp eines Auslassens aus der Kraftstoffzuführungspumpe strömt der einmal ausgelassene Kraftstoff in die Common-Rail und dergleichen aufgrund einer Trägheit. Der Eintritt des Kraftstoffs, der durch die Trägheit strömt, kann den Ist-Rail-Druck P nach dem Ausschalten der Zündung erhöhen.
In den letzten Jahren wurde eine Erhöhung des Kraftstoffdrucks innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gefordert, um ein Einspritzansprechverhalten zu verbessern oder um die Zerstäubung eines Sprays zu beschleunigen. Falls der Druck innerhalb einer herkömmlichen Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit den vorstehend beschriebenen Charakteristika als Folge dessen erhöht wird, besteht die Möglichkeit, dass der Ist-Rail-Druck P nach dem Ausschalten der Zündung einen garantierten Druck Pg von Komponenten wie zum Beispiel eine Common-Rail überschreitet, und die Komponenten werden beschädigt.
Um das Überschreiten des Ist-Rail-Drucks P über den garantierten Druck Pg zu verhindern, kann eine Druckbegrenzungsvorrichtung an der Common-Rail angebracht werden. Jedoch besteht die Möglichkeit, dass die Druckbegrenzungsvorrichtung aufgrund eines Fehlers nicht korrekt arbeitet. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass der Ist-Rail-Druck P den garantierten Druck Pg aufgrund einer Änderung der Funktion der Druckbegrenzungsvorrichtung überschreitet. Daher besteht die Möglichkeit, dass die Komponenten auch dann beschädigt werden, falls die Druckbegrenzungsvorrichtung vorgesehen ist.

Der Ist-Rail-Druck kann dadurch reduziert werden, dass ein Druckreduzierventil geöffnet wird, das an der Common-Rail angebracht ist (wie dies zum Beispiel in der JP-A-2003-239823 beschrieben ist), oder dass eine dynamische Leckmenge durch mehrstufige Einspritzungen vermehrt wird, die mit der Einspritzvorrichtung durchgeführt werden (wie dies zum Beispiel in der JP-A-2004-156578 beschrieben ist). Die dynamische Leckmenge bedeute eine Menge des Kraftstoffs, der aus der Common-Rail und dergleichen durch die Einspritzvorrichtung durch einen beabsichtigten Steuerbetrieb wie zum Beispiel ein Auslassen des Staudruckkraftstoffs ausgelassen wird. Jedoch reduzieren diese Techniken den Ist-Rail-Druck während eines Betriebes der Kraftmaschine. Diese Techniken unterbinden nicht die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks nach dem Ausschalten der Zündung.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erhöhung des Kraftstoffdrucks im Inneren einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach dem Ausschalten der Zündung zu reduzieren, und die Wahrscheinlichkeit von Schäden von Komponenten zu reduzieren.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Kraftstoffzuführungspumpe zum Ansaugen von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter und zum Druckbeaufschlagen und Auslassen des Kraftstoffs, eine Common-Rail zum Akkumulieren des Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffzuführungspumpe ausgelassen wird, und eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Betriebes der Kraftstoffzuführungspumpe gemäß einem Ist-Rail-Druck des Kraftstoffs, der in der Common-Rail akkumuliert ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung spritzt den Kraftstoff, der in der Common-Rail akkumuliert wird, in eine Kraftmaschine ein und führt ihn dieser zu. Die Steuervorrichtung stoppt das Auslassen des Kraftstoffs aus der Kraftstoffzuführungspumpe zu der Common-Rail, wenn die Kraftmaschine stoppt. Währenddessen sagt die Steuervorrichtung eine Erhöhung des Ist-Rail-Drucks vorher, die nach dem Stopp der Kraftmaschine auftritt, und sie bestimmt, ob eine Reduzierung des Ist-Rail-Drucks auf der Grundlage eines Ergebnisses der Vorhersage auszuführen ist.

Nach dem Ausschalten der Zündung wird somit zuerst das Auslassen des Kraftstoffs durch die Kraftstoffzuführungspumpe gestoppt. Daher wird die Kraftstoffmenge, die in die Common-Rail und dergleichen nach dem Ausschalten der Zündung strömt, verglichen mit dem herkömmlichen Stand der Technik reduziert. Auch wenn der Kraftstoff in die Common-Rail und dergleichen aufgrund einer Trägheit nach dem Ausschalten der Zündung strömt, wird die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks im Voraus vorhergesagt, und es wird im Voraus bestimmt, ob die Reduzierung des Ist-Rail-Drucks auf der Grundlage des Ergebnisses der Vorhersage auszuführen ist. Die Verarbeitung zum Reduzieren des Ist-Rail-Drucks wird dann ausgeführt, falls die Erhöhung als zu groß vorhergesagt wird.

Somit wird die Kraftstoffmenge reduziert, die in die Common-Rail und dergleichen nach dem Ausschalten der Zündung strömt. Zusätzlich wird die Verarbeitung zum Reduzieren des Ist-Rail-Drucks in jenem Fall ausgeführt, wenn die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks als zu groß vorhergesagt wird. Dementsprechend wird die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks nach dem Ausschalten der Zündung unterbunden, so dass die Wahrscheinlichkeit von Beschädigungen der Komponenten reduziert wird.

Eine Saugdosier-Kraftstoffzuführungspumpe oder eine Auslassdosier-Kraftstoffzuführungspumpe kann verwendet werden. Die Saugdosier-Kraftstoffzuführungspumpe passt die Kraftstoffauslassmenge, die zu der Common-Rail ausgelassen wird, im Wesentlichen an eine Soll-Auslassmenge an, indem eine Kraftstoffsaugmenge reguliert wird, die aus einem Kraftstoffbehälter angesaugt wird. Die Auslassdosier-Kraftstoffzuführungspumpe passt die Kraftstoffauslassmenge, die zu der Common-Rail ausgelassen wird, im Wesentlichen an die Soll-Auslassmenge an, indem die Kraftstoffauslassmenge reguliert wird, wenn der aus dem Kraftstoffbehälter angesaugte Kraftstoff ausgelassen wird. In beiden Fällen der Saugdosier-Kraftstoffzuführungspumpe und der Auslassdosier-Kraftstoffzuführungspumpe bedeutet das Stoppen des Auslassens des Kraftstoffs aus der Kraftstoffzuführungspumpe zu der Common-Rail einen Stopp des Auslassens des Kraftstoffs sofort als Reaktion auf einen Auslassstoppbefehl, der von der Steuervorrichtung zu der Kraftstoffzuführungspumpe bereitgestellt wird.

Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsbeispielen werden ebenso wie die Betriebsweisen und die Funktionen der dazugehörigen Bauteile aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich, die allesamt Bestandteil dieser Anmeldung sind. Zu den Zeichnungen:
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Einspritzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1;
3 zeigt eine schematische Ansicht eines Druckreduzierventils gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1;
4 zeigt ein Flussdiagramm einer Verarbeitung, die durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 durchgeführt wird;
5 zeigt ein Zeitdiagramm eines Betriebes, der durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 durchgeführt wird; und
6 zeigt ein Zeitdiagramm eines Betriebes, der durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem Stand der Technik durchgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf die 1 ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 gemäß einem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Wie dies in der 1 gezeigt ist, hat die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 eine Kraftstoffzuführungspumpe 3, eine Common-Rail 4, Einspritzvorrichtungen 5, ein Druckreduzierventil 6 und eine Steuervorrichtung 7. Die Kraftstoffzuführungspumpe 3 saugt Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 2 an. Die Kraftstoffzuführungspumpe 3 beaufschlagt den angesaugten Kraftstoff mit Druck und lässt diesen aus. Die Common-Rail 4 akkumuliert den Kraftstoff, der aus der Kraftstoffzuführungspumpe 3 ausgelassen wird. Die Einspritzvorrichtung 5 ist an einem entsprechenden Zylinder einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) angebracht. Die Einspritzvorrichtung 5 spritzt den Kraftstoff, der in der Common-Rail 4 akkumuliert wird, in den Zylinder der Kraftmaschine ein, wenn die Einspritzvorrichtung 5 geöffnet wird. Das Druckreduzierventil 6 ist an der Common-Rail 4 angebracht. Das Druckreduzierventil 6 wird geöffnet, um den Druck des Kraftstoffs (Ist-Rail-Druck) zu reduzieren, der in der Common-Rail 4 akkumuliert ist. Die Steuervorrichtung 7 steuert Betriebe der Kraftstoffzuführungspumpe 3, der Einspritzvorrichtungen 5 und dergleichen. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 spritzt den Kraftstoff in die Direkteinspritz-Kraftmaschine wie zum Beispiel eine Dieselkraftmaschine ein und führt ihn dieser zu.
Die Steuervorrichtung 7 hat einen Mikrocomputer (COM) 8 und verschiedene Antriebsschaltungen. Der Mikrocomputer 8 berechnet verschiedene Befehlswerte, die verschiedenen Komponenten wie zum Beispiel der Einspritzvorrichtung 5 zuzuführen sind, und zwar auf der Grundlage von Messwerten, die von verschiedenen Sensoren eingegeben werden. Der Mikrocomputer 8 gibt die Befehlswerte als Befehlssignale ab. Die Antriebsschaltungen führen eine Leistung von einer Fahrzeug internen Leistungsquelle (nicht gezeigt) zu den verschiedenen Komponenten gemäß den Befehlssignalen zu, die von dem Mikrocomputer 8 abgegeben werden.
Die Befehlswerte beinhalten einen Pumpen-Befehlswert, der für die Kraftstoffzuführungspumpe 3 bereitgestellt wird, einen Einspritzvorrichtungs-Befehlswert, der für die Einspritzvorrichtung 5 bereitgestellt wird, einen Druckreduzierventil-Befehlswert, der für das Druckreduzierventil 6 bereitgestellt wird, und dergleichen. Die Antriebsschaltungen beinhalten eine Pumpenantriebsschaltung (PUM) 9, die Leistung zu der Kraftstoffzuführungspumpe 3 zuführt, eine Einspritzvorrichtungs-Antriebsschaltung (INJ) 10, die Leistung zu der Einspritzvorrichtung 5 zuführt, eine Druckreduzierventil-Antriebsschaltung (PRE) 11, die Leistung zu dem Druckreduzierventil 6 zuführt, und dergleichen.
Die Kraftstoffzuführungspumpe 3 hat ein Saugdosierventil 12 und eine Hochdruckpumpe (nicht gezeigt). Das Saugdosierventil 12 saugt und dosiert den Kraftstoff, der von dem Kraftstoffbehälter 2 angesaugt wird, gemäß einem Soll-Druck (Soll-Rail-Druck) des Kraftstoffs, der in der Common-Rail 4 akkumuliert ist. Die Hochdruckpumpe beaufschlagt den Kraftstoff mit Druck, der durch das Saugdosierventil 12 angesaugt wird, und sie lässt den Kraftstoff in ein Hochdruckrohr 16 aus.
Der Mikrocomputer 8 führt einen Pumpenantriebsstrom als den Pumpenbefehlswert zu dem Saugdosierventil 12 durch die Pumpenantriebsschaltung 9 zu. Der Pumpen-Befehlswert wird so berechnet, dass er den Ist-Rail-Druck im Wesentlichen an den Soll-Rail-Druck anpasst. Strom mit einer Stromstärke entsprechend dem Pumpen-Befehlswert wird zu einem Solenoiden (nicht gezeigt) des Saugdosierventils 12 zugeführt. Somit wird ein Ventilöffnungsgrad des Saugdosierventils 12 reguliert, und die Dosierung wird gemäß dem Soll-Rail-Druck durchgeführt. Ein Normal-Geschlossen-Ventil, dessen Öffnungsgrad Null ist, wenn der zugeführte Strom Null ist, wird als das Saugdosierventil 12 bei diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel verwendet. Ein Filter 17 beseitigt Fremdstoffe aus dem Kraftstoff, der aus dem Kraftstoffbehälter 2 angesaugt wird. Dann wird der Kraftstoff durch das Saugdosierventil 12 angesaugt.
Die Common-Rail-4 ist mit einem Auslassanschluss der Kraftstoffzuführungspumpe 3 durch das Hochdruckrohr 16 verbunden. Somit nimmt die Common-Rail 4 die Zufuhr des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs auf und akkumuliert den Kraftstoff in einem Zustand mit hohem Druck. Die Common-Rail 4 ist mit den Einspritzvorrichtungen 5 durch Hochdruckrohre 18 verbunden, um den Kraftstoff mit dem Ist-Rail-Druck zu den verschiedenen Einspritzvorrichtungen 5 zuzuführen. Die Common-Rail 4 dient als ein Druckakkumulationsgefäß zum Akkumulieren des Hochdruckkraftstoffs und als ein Verteilergefäß zum Verteilen des Hochdruckkraftstoffs zu den verschiedenen Einspritzvorrichtungen 5.
Ein Rail-Drucksensor 19 ist an einem Ende der Common-Rail 4 angebracht. Der Rail-Druck-Sensor 19 erfasst den Ist-Rail-Druck und gibt den erfassten Wert zu dem Mikrocomputer 8 als einen Messwert ab. Eine Druckbegrenzungsvorrichtung 20 ist an dem anderen Ende der Common-Rail 4 angebracht. Die Druckbegrenzungsvorrichtung 20 wird dann geöffnet, falls der Ist-Rail-Druck einen Grenzwert überschreitet, um den Ist-Rail-Druck auf den Grenzwert oder darunter zu begrenzen. Der Druck (Grenzwert), bei dem die Druckbegrenzungsvorrichtung 20 geöffnet wird, wird im Wesentlichen auf denselben Wert wie ein garantierter Druck der Komponenten wie zum Beispiel die Common-Rail 4 festgelegt.
Wie dies in der 2 gezeigt ist, hat die Einspritzvorrichtung 5 eine Einspritzdüse 23, ein Elektromagnetventil 24 und dergleichen. Die Einspritzdüse 23 ist mit dem Hochdruckrohr 18 verbunden, so dass sie mit der Common-Rail 4 in Verbindung ist. Die Einspritzdüse 23 spritzt den Kraftstoff in den Zylinder ein. Das Elektromagnetventil 24 treibt die Einspritzdüse 23 an. Die Anzahl der Einspritzvorrichtungen 5 ist gleich der Anzahl der Zylinder.
Die Einspritzdüse 23 hat ein nadelartiges Ventilelement (Einspritzventilelement) 26 zum Öffnen und Schließen von Einspritzlöchern 25. Das Einspritzventilelement 26 wird in einer Richtung zum Öffnen der Einspritzlöcher 25 (Ventilöffnungsrichtung) durch einen Druck des Kraftstoffs vorgespannt, der aus der Common-Rail 4 in ein Kraftstoffreservoir 29 durch das Hochdruckrohr 18 und einen Hochdruckströmungskanal 28 zugeführt wird, der in einem Körper 27 vorgesehen ist. Das Einspritzventilelement 26 wird außerdem in einer Richtung zum Schließen der Einspritzlöcher 25 (Ventilschließrichtung) durch eine Feder 30 vorgespannt, die an einer Seite des Einspritzventilelements 26 entgegengesetzt zu den Einspritzlöchern 25 vorgesehen ist, und durch den Staudruck, der von einem Steuerkolben 31 übertragen wird.
Der Staudruck ist ein Druck des Kraftstoffs, der zu einer Staudruckkammer 32 zugeführt wird. Ein unterer Abschnitt der Staudruckkammer 32 wird durch den Steuerkolben 31 an einer Seite blockiert, die zu den Einspritzlöchern 25 hinsichtlich des Einspritzventilelements 26 entgegengesetzt ist. Die Staudruckkammer 32 ist mit der Common-Rail 4 durch das Hochdruckrohr 18 und eine Öffnung 33 in Verbindung. Der Staudruck wird durch die Zufuhr des Kraftstoffs aus der Common-Rail 4 erhöht. Die Kraftstoffzufuhr aus der Common-Rail 4 wird durch die Öffnung 33 begrenzt. Falls die Staudruckkammer 32 durch ein Ventilelement 34 des Elektromagnetventils 24 geöffnet wird, dann wird der Kraftstoff aus der Staudruckkammer 32 durch eine Öffnung 35 ausgelassen, und der Staudruck wird reduziert. Die Öffnungen 33, 35 sind so festgelegt, dass die Menge des Kraftstoffs, der durch die Öffnung 35 ausgelassen wird, größer ist als die Menge des Kraftstoffs, der durch die Öffnung 33 zugeführt wird.
Das Elektromagnetventil 24 dient als ein Aktuator der Einspritzvorrichtung 5 durch Zuführen und Auslassen des Kraftstoffs (Kraftstoff in der Staudruckkammer 32), der den Staudruck auf das Einspritzventilelement 26 in einer Lochschließrichtung aufbringt. Falls Leistung zu dem Elektromagnetventil 24 zugeführt wird und das Elektromagnetventil 24 betätigt wird, dann wird der Kraftstoff aus der Staudruckkammer 32 ausgelassen. Somit wird das Einspritzventilelement 26 in einer Lochöffnungsrichtung angetrieben, und die Einspritzvorrichtung 5 wird geöffnet.
Das Elektromagnetventil 24 hat das Ventilelement 34, einen Solenoid 36, eine Feder 37 und dergleichen. Das Ventilelement 34 bewegt sich in einer Richtung (zu einer Kammeröffnungsseite) zum Öffnen der Staudruckkammer 32, wenn es eine magnetische Anziehung aufnimmt. Eine hohe elektrische Spannung (V) und ein Gleichstrom (I) werden auf den Solenoiden 36 aufgebracht, um die magnetische Anziehung zu erzeugen, um das Ventilelement 34 zu der Kammeröffnungsseite zu bewegen und um das Ventilelement 34 an der Kammeröffnungsseite zu halten. Die Feder 37 spannt das Ventilelement 34 in einer Richtung zum Schließen der Staudruckkammer 32 vor (zu einer Kammerschließseite).
Der Mikrocomputer 8 stellt eine Einspritzstartzeitgebung und eine Einspritzdauer für das Elektromagnetventil 24 als die Einspritzvorrichtungs-Befehlswerte durch die Einspritzvorrichtungs-Antriebsschaltung 10 bereit. Die Einspritzvorrichtungs-Befehlswerte werden so berechnet, dass die Menge des Kraftstoffs entsprechend einem Betriebszustand der Kraftmaschine bei einer Zeitgebung entsprechend dem Betriebszustand der Kraftmaschine eingespritzt wird. Auf der Grundlage der Einspritzstartzeitgebung und der Einspritzdauer gibt der Mikrocomputer 8 das Befehlssignal (S) zu der Einspritzvorrichtungs-Antriebsschaltung 10 ab. Gemäß dem Befehlssignal S bringt die Einspritzvorrichtungs-Antriebsschaltung 10 die hohe elektrische Spannung V auf den Solenoiden 36 auf und stellt einen vorbestimmten Gleichstrom I für den Solenoiden 36 bereit. Somit wird die Kraftstoffmenge entsprechend dem Betriebszustand der Kraftmaschine mit einer Zeitgebung entsprechend dem Betriebszustand der Kraftmaschine eingespritzt.
Falls die hohe elektrische Spannung V auf den Solenoiden 36 aufgebracht wird und der Solenoid 36 mit dem Gleichstrom I nachfolgend erregt wird, dann bewegt sich das Ventilelement 34 zu der Kammeröffnungsseite, um die Staudruckkammer 32 zu öffnen, und der geöffnete Zustand wird fortgesetzt. Dementsprechend wird die Menge des Kraftstoffs, der aus der Staudruckkammer 32 ausgelassen wird, größer als die Menge des Kraftstoffs, der zu der Staudruckkammer 32 zugeführt wird. Somit verringert sich der Staudruck. Somit wird die Vorspannkraft, die das Einspritzventilelement 36 zu der Lochöffnungsseite vorspannt (die Vorspannkraft des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffreservoir 29), größer als die Vorspannkraft, die das Einspritzventilelement 26 zu der Lochschließseite vorspannt (die Vorspannkraft des Staudrucks und der Feder 30). Infolgedessen bewegt sich das Einspritzventilelement 26 zu der Lochöffnungsseite, um die Einspritzlöcher 25 zu öffnen. Somit wird die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt.
Falls die Erregung des Solenoiden 36 gestoppt wird, dann bewegt sich das Ventilelement 34 zu der Kammerschließseite, um die Staudruckkammer 32 zu blockieren. Somit wird das Auslassen des Kraftstoffs aus der Staudruckkammer 32 gestoppt. Dementsprechend wird der Staudruck aufgrund der Kraftstoffzufuhr durch die Öffnung 33 erhöht. Somit wird die Vorspannkraft, die das Einspritzventilelement 26 zu der Lochschließseite vorspannt, größer als die Vorspannkraft, die das Einspritzventilelement 26 zu der Lochöffnungsseite vorspannt. Infolgedessen bewegt sich das Einspritzventilelement 26 zu der Lochschließseite, um die Einspritzlöcher 25 zu blockieren. Somit wird die Kraftstoffeinspritzung gestoppt.
Das Elektromagnetventil 24 ist mit einem Leckanschluss 39 ausgebildet, damit überschüssiger Kraftstoff in der Einspritzvorrichtung 5 ausleckt, der bei der Einspritzung nicht verwendet wird, und zwar zu einem Niederdruckrohr 38. Der Leckkraftstoff beinhaltet Kraftstoff infolge eines statischen Leckens und Kraftstoff infolge eines dynamischen Leckens.
Das statische Lecken ist ein Lecken des Kraftstoffs durch Gleitabschnitte im Inneren der Einspritzvorrichtung 5. Zum Beispiel bedeutet das statische Lecken ein Lecken von Kraftstoff aus dem Reservoir 29 durch einen Gleitabschnitt zwischen dem Körper 27 und dem Einspritzventilelement 26 oder ein Lecken von Kraftstoff aus der Staudruckkammer 32 durch einen Gleitabschnitt zwischen dem Körper 27 und dem Steuerkolben 31. Der Kraftstoff, der aus dem Reservoir 29 und der Staudruckkammer 32 leckt, strömt in eine Federkammer 40, die zwischen dem Einspritzventilelement 26 und dem Steuerkolben 31 ausgebildet ist, um die Feder 30 aufzunehmen. Dann leckt der leckende Kraftstoff aus dem Leckanschluss 39 zu dem Niederdruckrohr 38 durch einen Niederdruckströmungskanal 41, der in dem Körper 27 ausgebildet ist, und durch einen Niederdruckströmungskanal 42, der in dem Elektromagnetventil 24 ausgebildet ist.
Das dynamische Lecken bedeutet ein Lecken des Kraftstoffs, das durch einen beabsichtigten Steuerbetrieb verursacht wird, zum Beispiel das Auslassen des Kraftstoffs aus der Staudruckkammer 32, was zum Reduzieren des Staudrucks durchgeführt wird. Der aus der Staudruckkammer 32 durch die Öffnung 35 ausgelassene Kraftstoff trifft auf den statisch leckenden Kraftstoff in dem Niederdruckströmungskanal 42 und leckt zu dem Niederdruckrohr 38 aus dem Leckanschluss 39.
Das Druckreduzierventil 6 ist an der Common-Rail 4 angebracht. Das Druckreduzierventil 6 wird geöffnet, um den Kraftstoff aus der Common-Rail 4 zu einem Niederdruckrohr 38 zu entspannen. Somit reduziert das Druckreduzierventil 6 den Ist-Rail-Druck. Wie dies in der 3 gezeigt ist, hat das Druckreduzierventil 6 ein kugelförmiges Ventilelement 49, ein bewegbares Element 50, einen Solenoid 51, einen Stator 52, eine Feder 53 und dergleichen. Das Ventilelement 49 führt einen Ventilöffnungsbetrieb und einen Ventilschließbetrieb durch Einrichten und Unterbrechen einer Verbindung zwischen der Common-Rail 4 und dem Niederdruckrohr 48 durch. Das bewegbare Element 50 ist mit dem Ventilelement 49 in Kontakt. Das bewegbare Element 50 bewegt sich zu einer Ventilöffnungsseite, wenn es eine magnetische Anziehung aufnimmt. Der Solenoid 51 erzeugt die magnetische Anziehung, damit sich das bewegbare Element 50 zu der Ventilöffnungsseite bewegt, wenn er einen Antriebsstrom I aufnimmt. Der Stator 52 zieht das bewegbare Element 50 magnetisch an, wenn er durch die Erregung des Solenoiden 51 erregt wird. Die Feder 53 ist zwischen dem bewegbaren Element 50 und dem Stator 52 angeordnet, um das bewegbare Element 50 zu der Ventilschließseite vorzuspannen.
Der Mikrocomputer 8 führt einen Druckreduzier-Befehlswert zu dem Druckreduzierventil 6 durch die Druckreduzierventil-Antriebsschaltung 11 zu. Der Druckreduzier-Befehlswert ist eine Öffnungsbefehlsdauer, die eine Dauer angibt, in der das Druckreduzierventil 6 geöffnet wird, und sie stellt eine Zeitperiode zum Erregen des Solenoiden 51 dar. Der Druckreduzier-Befehlswert (Öffnungsbefehlsdauer) wird gemäß einer Differenz zwischen dem Ist-Rail-Druck und dem Soll-Rail-Druck berechnet. Auf der Grundlage der Öffnungsbefehlsdauer gibt der Mikrocomputer 8 das Befehlssignal S zu der Druckreduzierventil-Antriebsschaltung 11 ab. Auf der Grundlage des Befehlssignals S erregt die Druckreduzierventil-Antriebsschaltung 11 den Solenoiden 51 durch den Antriebsstrom I. Somit wird das Druckreduzierventil 6 geöffnet, um den Kraftstoff aus der Common-Rail 4 zu dem Niederdruckrohr 48 zu entspannen. Somit wird der Ist-Rail-Druck verringert.
Das Niederdruckrohr 48 ist mit dem Niederdruckrohr 38 verbunden, in das der Kraftstoff strömt, der aus der Einspritzvorrichtung 5 leckt. Der aus der Common-Rail 4 entspannte Kraftstoff kehrt zu dem Kraftstoffbehälter 2 mit dem Kraftstoff zurück, der aus den Einspritzvorrichtungen 5 leckt.
Der Mikrocomputer 8 ist ein Computer mit einer allgemein bekannten Struktur. Der Mikrocomputer 8 hat eine CPU zum Durchführen einer Steuerverarbeitung und einer Berechnungsverarbeitung, eine Speichervorrichtung wie zum Beispiel ein ROM oder RAM zum Speichern von verschiedenen Arten an Programmen und Daten, eine Eingabeschaltung, eine Abgabeschaltung und dergleichen. Auf der Grundlage der gemessenen Werte, die von den verschiedenen Sensoren eingegeben werden, wie zum Beispiel der Rail-Druck-Sensor 19, ein Drehzahlsensor 56 zum Erfassen einer Kraftmaschinendrehzahl (U/min), ein Beschleunigungsvorrichtungs-Positionssensor 57 zum Erfassen einer Beschleunigungsvorrichtungs-Position (ACCP) und anderen Sensoren (MISC) berechnet der Mikrocomputer 8 den Pumpen-Befehlswert, den Einspritzvorrichtungs-Befehlswert, den Druckreduzierventil-Befehlswert und dergleichen, und er gibt die Werte als die Befehlssignale S zu den verschiedenen Antriebsschaltungen ab.
Jede Antriebsschaltung hat ein Schaltelement zum Bewirken und zum Stoppen eines Betriebs als Reaktion auf das Befehlssignal. Da das Schaltelement den Betrieb bewirkt und stoppt, wird eine Leistungszufuhr von der Fahrzeug internen Leistungsquelle zu der Komponente wie zum Beispiel die Einspritzvorrichtung 5 gemäß dem entsprechenden Befehlswert durchgeführt.
Die so aufgebaute Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 steuert die Menge des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffzuführungspumpe 3 zugeführt wird, und die Menge des Kraftstoffs, der aus dem Druckreduzierventil 6 ausgelassen wird, so dass der Ist-Rail-Druck im Wesentlichen an den Soll-Rail-Druck entsprechend dem Betriebszustand der Kraftmaschine angepasst wird. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 steuert die Einspritzstartzeitgebung und die Einspritzdauer der Einspritzvorrichtung 5, so dass eine Menge des Kraftstoffs entsprechend dem Betriebszustand der Kraftmaschine bei einer Zeitgebung entsprechend dem Betriebszustand der Kraftmaschine eingespritzt wird. Infolgedessen stimmt der Ist-Rail-Druck im Wesentlichen mit dem Soll-Rail-Druck überein, und der Kraftstoff mit dem Druck entsprechend dem Ist-Rail-Druck wird in die verschiedenen Zylinder eingespritzt. Somit wird der Betrieb entsprechend dem Zustand der Kraftmaschine durchgeführt.
Der Mikrocomputer 8 gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel stoppt das Ansaugen des Kraftstoffs durch die Kraftstoffzuführungspumpe 3, wenn die Kraftmaschine stoppt, d. h. zur Zeit des Ausschaltens der Zündung, bei der die Kraftmaschine gestoppt wird. Das Ausschalten der Zündung bedeutet, dass die Kraftmaschine gestoppt wird. Währenddessen sagt der Mikrocomputer 8 eine Erhöhung des Ist-Rail-Drucks vorher, die dann auftritt, nachdem die Zündung ausgeschaltet wurde, und er bestimmt, ob der Ist-Rail-Druck auf der Grundlage des Ergebnisses der Vorhersage zu reduzieren ist.
Zuerst stoppt der Mikrocomputer 8 das Abgeben des Befehlssignals auf der Grundlage des Pumpenbefehlswerts zu der Zeit des Ausschaltens der Zündung, um die Erregung des Solenoiden des Saugdosierventils 12 zu stoppen. Somit wird der Ventilöffnungsgrad des Saugdosierventils 12 zu Null, und die Saugmenge des Kraftstoffs, der durch das Saugdosierventil 12 angesaugt wird, wird zu Null. Infolgedessen wird das Ansaugen des Kraftstoffs durch die Kraftstoffzuführungspumpe 3 gestoppt.
Der Mikrocomputer 8 sagt die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks vorher, die nach dem Ausschalten der Zündung auftritt, und zwar auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl, die unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung auftritt, der Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung 5, die unmittelbar vor oder nach dem Ausschalten der Zündung durchgeführt wird, und der Einströmungsmenge und der Ausströmungsmenge des Kraftstoffs an der Common-Rail 4, was das Auslassen des Kraftstoffs durch die Kraftstoffzuführungspumpe 3 begleitet.
Bei der Vorhersage speichert der Mikrocomputer 8 den Messwert der Kraftmaschinendrehzahl, die unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung auftritt. Der Mikrocomputer 8 berechnet und speichert die Einströmungsmenge und die Ausströmungsmenge des Kraftstoffs an der Common-Rail 4, die unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung auftreten. Die Kraftstoffausströmungsmenge aus der Common-Rail 4 wird als eine Rail-Ausströmungsmenge bezeichnet, die Kraftstoffeinströmungsmenge aus der Kraftstoffzuführungspumpe 3 wird als eine Rail-Einströmungsmenge bezeichnet, und die Kraftstoffeinströmungs-/ausströmungsmenge an der Common-Rail 4 wird nachfolgend als eine Rail-Einströmungs-/ausströmungsmenge bezeichnet. Die Rail-Einströmungs-/ausströmungsmenge unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung kann aus einer Änderungsrate des Ist-Rail-Drucks, der unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung auftritt, und einer Volumenelastizität des Kraftstoffs berechnet werden.
Die Rail-Einströmungs-/ausströmungsmenge wird als ein positiver Wert berechnet, wenn die Änderungsrate des Ist-Rail-Drucks ein positiver Wert ist, und die Rail-Einströmungsmenge größer als die Rail-Ausströmungsmenge ist. Die Rail-Einströmungs-/ausströmungsmenge wird als ein negativer Wert berechnet, wenn die Änderungsrate des Ist-Rail-Drucks ein negativer Wert ist und die Rail-Ausströmungsmenge größer als die Rail-Einströmungsmenge ist.
Der Mikrocomputer 8 berechnet einen Soll-Wert der Kraftstoffeinspritzmenge der Einspritzvorrichtung 5, d. h. die Kraftstoffausströmungsmenge (Rail-Ausströmungsmenge unmittelbar nach dem Ausschalten der Zündung), von der erwartet wird, dass sie aus der Common-Rail 4 unmittelbar nach dem Ausschalten der Zündung ausströmt, und zwar auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine wie zum Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl oder die Beschleunigungsvorrichtungs-Position, die unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung bereitgestellt werden.
Der Mikrocomputer 8 sagt die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks, die nach dem Ausschalten der Zündung auftritt, auf der Grundlage des gespeicherten Messwerts der Kraftmaschinendrehzahl, die unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung auftritt, des berechneten und gespeicherten Werts der Rail-Einströmungs-/ausströmungsmenge, die unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung auftritt, des berechneten Werts der Rail-Ausströmungsmenge, die unmittelbar nach dem Ausschalten der Zündung auftritt, und dergleichen vorher.
Die Rail-Einströmungs-/ausströmungsmenge unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung kann außerdem auf der Grundlage eine s Soll-Werts berechnet werden, der auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine berechnet wird, d. h. ein Soll-Wert der Kraftstoffauslassmenge der Kraftstoffzuführungspumpe 3 und ein Soll-Wert der Kraftstoffeinspritzmenge der Einspritzvorrichtung 5.
Der vorhergesagte Wert der Erhöhung des Ist-Rail-Drucks, der durch die vorstehend beschriebene Berechnung bereitgestellt wird, wird zu dem Messwert des Ist-Rail-Drucks addiert, der unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung auftritt, um einen erreichbaren Druck zu berechnen, den der Ist-Rail-Druck nach dem Ausschalten der Zündung erreichen kann. Falls der erreichbare Druck des Ist-Rail-Drucks den garantierten Druck der Komponenten wie z. B. die Common-Rail 4 überschreitet, dann wird eine Verarbeitung zum Reduzieren des Ist-Rail-Drucks ausgeführt (eine Druckreduzierverarbeitung).
Die Druckreduzierverarbeitung von diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Öffnen von allen Einspritzvorrichtungen 5. Falls bestimmt wird, dass der Ist-Rail-Druck reduziert wird, dann berechnet der Mikrocomputer 8 den Einspritzvorrichtungs-Befehlswert zum Öffnen von allen Einspritzvorrichtungen 5. Der Mikrocomputer 8 bildet eine Synthese des Befehlssignals gemäß dem berechneten Einspritzvorrichtungs-Befehlswerts, und er gibt das Befehlssignal zu der Einspritvorrichtungs-Antriebsschaltung 10 ab. Somit werden alle Einspritzvorrichtungen 5 geöffnet.
Als Nächstes wird ein Steuerverfahren gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel auf der Grundlage eines Flussdiagramms beschrieben, das in der 4 gezeigt ist.
Zunächst wird bei einem Schritt S1 bestimmt, ob das Ausschalten der Zündung aufgetreten ist. Falls die Antwort bei dem Schritt S1 JA lautet, dann schreitet der Prozess zu Schritten S2 und S3. Falls die Antwort bei dem Schritt S1 NEIN lautet, dann wartet der Prozess, bis das Ausschalten der Zündung auftritt.
Bei dem Schritt S2 wird das Ansaugen des Kraftstoffs durch die Kraftstoffzuführungspumpe 3 gestoppt. Diese Verarbeitung wird dadurch ausgeführt, dass die Abgabe des Befehlssignals auf der Grundlage des Pumpen-Befehlswerts gestoppt wird, und dass die Erregung des Solenoiden des Saugdosierventils 12 gestoppt wird.
Bei dem Schritt S3 wird die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks P vorhergesagt, die nach dem Ausschalten der Zündung auftritt. Diese Verarbeitung wird dadurch ausgeführt, dass die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks P auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl, die unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung auftritt, der Rail-Einströmungs-/ausströmungsmenge, die unmittelbar vor dem Ausschalten der Zündung auftritt, der Rail-Ausströmungsmenge, die unmittelbar nach dem Ausschalten der Zündung auftritt, und dergleichen berechnet wird. Bei einem Schritt S4 wird der erreichbare Druck Pr berechnet, den der Ist-Rail-Druck P nach dem Ausschalten der Zündung erreichen kann. Diese Verarbeitung wird dadurch ausgeführt, dass der vorhergesagte Wert der Erhöhung des Ist-Rail-Drucks P zu dem Messwert des Ist-Rail-Drucks P addiert wird, der ummittelbar vor dem Ausschalten der Zündung auftritt.
Bei einem Schritt S5 wird bestimmt, ob der erreichbare Druck Pr des Ist-Rail-Drucks P kleiner als der garantierte Druck Pg der Komponenten wie zum Beispiel die Common-Rail 4 ist. Falls die Antwort bei dem Schritt S5 JA lautet, dann schreitet der Prozess zu einem Schritt S8. Falls die Antwort bei dem Schritt S5 NEIN lautet, dann schreitet der Prozess zu einem Schritt S6.
Bei dem Schritt S6 wird die Druckreduzierverarbeitung ausgeführt. Die Druckreduzierverarbeitung von diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel öffnet alle Einspritzvorrichtungen 5. Die Druckreduzierverarbeitung wird dadurch ausgeführt, dass der Einspritzvorrichtungs-Befehlswert zum Öffnen von allen Einspritzvorrichtungen 5 berechnet wird, dass eine Synthese des Befehlssignals gemäß dem berechneten Einspritzvorrichtungs-Befehlswert gebildet wird, und dass das Befehlssignal zu der Einspritzvorrichtungs-Antriebsschaltung 10 abgegeben wird.
Dann wird bei einem Schritt S7 bestimmt, ob der Ist-Rail-Druck P nach der Ausführung der Druckreduzierverarbeitung kleiner als ein Standarddruck Ps ist. Der Standarddruck ist ein Schwellwert, der auf der Grundlage des garantierten Drucks Pg berechnet wird. Falls die Antwort bei dem Schritt S7 JA lautet, dann schreitet der Prozess zu dem Schritt S8. Falls die Antwort bei dem Schritt S7 NEIN lautet, dann kehrt der Prozess zu dem Schritt S6 zurück, und die Druckreduzierverarbeitung wird erneut ausgeführt.
Bei dem Schritt S8 wird die Einspritzung durch die Einspritzvorrichtungen 5 gestoppt. Diese Verarbeitung wird dadurch ausgeführt, dass die Abgabe des Befehlssignals auf der Grundlage des Einspritzvorrichtungs-Befehlswerts gestoppt wird, und dass die Erregung der Solenoide 36 der Elektromagnetventile 24 gestoppt wird.
Als Nächstes wird eine Wirkung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben.
Wenn zunächst das Ausschalten der Zündung (IG-AUS) bei dem Zeitpunkt t0 auftritt, dann beginnt eine Verringerung der Kraftmaschinendrehzahl U/min, die Erregung des Solenoiden des Saugdosierventils 12 der Kraftstoffzuführungspumpe 3 wird gestoppt, und das Ansaugen des Kraftstoffs in die Kraftstoffzuführungspumpe 3 wird gestoppt. Die Vorhersage der Erhöhung des Ist-Rail-Drucks P (P-VORHERSAGE) wird durchgeführt (EIN), und der erreichbare Druck Pr des Ist-Rail-Drucks P wird berechnet. Falls bestimmt wird, dass der erreichbare Druck Pr gleich oder größer als der garantierte Druck Pg ist, dann wird die Druckreduzierverarbeitung (P-REDUZIERUNG) ausgeführt (EIN). Somit schwebt der Ist-Rail-Druck P, von dem vorhergesagt wird, dass er den garantierten Druck Pg überschreitet, wie dies durch eine gestrichelte Linie A gezeigt ist, ohne dass er den garantierten Druck Pg überschreitet, wie dies durch eine durchgezogene Linie B gezeigt ist. Infolgedessen kann eine Möglichkeit von Beschädigungen der Komponenten wie z. B. der Common-Rail 4 aufgrund des Ist-Rail-Drucks P über dem garantierten Druck Pg unterbunden werden.
Die Steuervorrichtung 7 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels stoppt das Ansaugen des Kraftstoffs durch die Kraftstoffzuführungspumpe 3 beim Ausschalten der Zündung. Die Steuervorrichtung 7 sagt die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks vorher, die nach dem Ausschalten der Zündung auftritt. Die Steuervorrichtung 7 vergleicht den erreichbaren Druck, der auf der Grundlage der vorhergesagten Erhöhung berechnet wird, mit dem garantierten Druck. Die Steuervorrichtung 7 bestimmt, ob der Ist-Rail-Druck zu reduzieren ist, und zwar auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses.
Somit wird zuerst nach dem Ausschalten der Zündung das Ansaugen des Kraftstoffs durch die Kraftstoffzuführungspumpe 3 gestoppt. Daher wird die Kraftstoffmenge, die in die Common-Rail 4 und dergleichen nach dem Ausschalten der Zündung strömt, verglichen mit einer herkömmlichen Technik sicher reduziert, die die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung vor dem Stoppen des Ansaugens des Kraftstoffs durch die Kraftstoffzuführungspumpe stoppt. Auch wenn der Kraftstoff in die Common-Rail 4 und dergleichen nach dem Ausschalten der Zündung strömt, wird die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks im Voraus vorhergesagt, und es wird im Voraus bestimmt, ob der Ist-Rail-Druck zu reduzieren ist, und zwar gemäß dem Vergleichsergebnis zwischen dem erreichbaren Druck und dem garantierten Druck. Daher wird die Verarbeitung zum Reduzieren des Ist-Rail-Drucks ausgeführt, falls vorhergesagt wird, dass die Erhöhung groß ist und dass der erreichbare Druck gleich oder größer als der garantierte Druck ist.
Somit reduziert die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel die Kraftstoffmenge, die in die Common-Rail 4 nach dem Ausschalten der Zündung strömt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 führt die Verarbeitung zum Reduzieren des Ist-Rail-Drucks aus, falls vorhergesagt wird, dass die Erhöhung zu groß wird. Somit wird die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks nach dem Ausschalten der Zündung unterdrückt, und die Möglichkeiten von Beschädigungen der Komponenten wie z. B. der Common-Rail 4 können sicher reduziert werden.
Die Steuervorrichtung 7 öffnet alle Einspritzvorrichtungen 5, falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird. Somit wird der Ist-Rail-Druck schnell reduziert.
Eine Steuervorrichtung 7 einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 gemäß einem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung öffnet das Druckreduzierventil 6, falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird. Die Druckreduzierverarbeitung gemäß dem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel öffnet das Druckreduzierventil 6. Falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird, berechnet der Mikrocomputer 8 einen Druckreduzierventil-Befehlswert, damit der erreichbare Druck kleiner als der garantierte Druck wird. Der Mikrocomputer 8 bildet eine Synthese des Befehlssignals gemäß dem berechneten Druckreduzierventil-Befehlswert, und er gibt das Befehlssignal zu der Druckreduzierventil-Antriebsschaltung 11 ab. Somit wird der Ist-Rail-Druck dadurch schnell reduziert, dass das Druckreduzierventil 6 geöffnet wird. Die Druckreduzierverarbeitung wird ausgeführt, ohne dass die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtungen 5 ausgeführt wird. Dementsprechend kann die Kraftmaschinendrehzahl schnell reduziert werden.
Eine Steuervorrichtung 7 einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 gemäß einem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wählt eine Einspritzvorrichtung 5 aus, die gemäß einer oberen Grenze einer Leistungszuführungsfähigkeit zu dem Solenoid 36 der Einspritzvorrichtung 5 geöffnet wird, und sie öffnet die ausgewählte Einspritzvorrichtung 5, falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird. Die Druckreduzierverarbeitung des dritten exemplarischen Ausführungsbeispiels wählt die Einspritzvorrichtung 5 aus, die gemäß der oberen Grenze der Leistungszuführungsfähigkeit der Fahrzeug internen Leistungsquelle oder der Einspritzvorrichtungs-Antriebsschaltung 10 und dergleichen geöffnet wird, und sie öffnet die ausgewählte Einspritzvorrichtung 5.
Die obere Grenze der Leistungszuführungsfähigkeit ändert sich in Abhängigkeit von dem Aktuator, der bei der Einspritzvorrichtung verwendet wird. Die obere Grenze der Leistungszuführungsfähigkeit wird nämlich durch das Elektromagnetventil 24 (Aktuator) bestimmt, das bei der Einspritzvorrichtung 5 verwendet wird.
Der Mikrocomputer 8 berechnet die obere Grenze der Leistungszuführungsfähigkeit und wählt die Einspritzvorrichtung 5 aus, die gemäß der berechneten oberen Grenze zu öffnen ist, falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird. Der Mikrocomputer 8 berechnet den Einspritzvorrichtungs-Befehlswert zum Öffnen der ausgewählten Einspritzvorrichtung 5. Der Mikrocomputer 8 bildet eine Synthese des Befehlssignals gemäß dem berechneten Einspritzvorrichtungs-Befehlswert, und er gibt das Befehlssignal zu der Einspritzvorrichtungs-Antriebsschaltung 10 ab. Somit wird die ausgewählte Einspritzvorrichtung 5 geöffnet.
Somit wird das Einspritzventilelement 26 sicher angetrieben, so dass die Einspritzlöcher 25 gemäß der Leistungszuführungsfähigkeit der Fahrzeug internen Leistungsquelle und dergleichen hinsichtlich des Solenoiden 36 geöffnet werden.
Die Druckreduzierverarbeitung gemäß dem ersten bis dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel wird dadurch ausgeführt, dass die Einspritzvorrichtung (Einspritzvorrichtungen) 5 die Kraftstoffeinspritzung durchführen. Alternativ kann die Druckreduzierverarbeitung dadurch ausgeführt werden, dass die Einspritzvorrichtung (Einspritzvorrichtungen) 5 einen unwirksamen Einspritzantrieb durchführen. Der unwirksame Einspritzantrieb soll die Staudruckkammer 32 öffnen und schließen, ohne dass im Wesentlichen die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, indem eine Einspritzdauer bereitgestellt wird, die kürzer ist als eine Periode (Einspritzverzögerung), da die Staudruckkammer 32 durch das Elektromagnetventil 24 geöffnet wird, bis die Einspritzlöcher 25 durch das Einspritzventilelement 26 geöffnet werden, und zwar bezüglich der Einspritzvorrichtung (Einspritzvorrichtungen) 5. Durch den unwirksamen Einspritzantrieb wird der Ist-Rail-Druck durch das dynamische Lecken oder durch das statische Lecken durch die Einspritzvorrichtung (Einspritzvorrichtungen) 5 reduziert, ohne dass der Kraftstoff eingespritzt wird. Daher kann die Kraftmaschinendrehzahl schnell reduziert werden.
Die Kraftstoffzuführungspumpe 3 gemäß den vorstehend beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispielen ist eine Saugdosierbauart, damit die Kraftstoffauslassmenge zu der Common-Rail 4 im Wesentlichen zu der Soll-Auslassmenge passt, indem die Kraftstoffsaugmenge reguliert wird, die von dem Kraftstoffbehälter 2 angesaugt wird. Alternativ kann eine Auslassdosier-Kraftstoffzuführungspumpe verwendet werden, bei der die Kraftstoffauslassmenge, die zu der Common-Rail 4 ausgelassen wird, im Wesentlichen zu der Soll-Auslassmenge passt, indem die Auslassmenge reguliert wird, wenn der aus dem Kraftstoffbehälter 2 angesaugte Kraftstoff ausgelassen wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann in vielen anderen Arten und Weisen implementiert werden, ohne dass der Umfang verlassen wird, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Eine Steuervorrichtung (7) einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) stoppt ein Ansaugen von Kraftstoff durch eine Kraftstoffzuführungspumpe (3) bei einer ausgeschalteten Zündung. Die Steuervorrichtung (7) sagt eine Erhöhung eines Ist-Rail-Drucks vorher, die nach dem Ausschalten der Zündung auftritt. Die Steuervorrichtung (7) vergleicht einen erreichbaren Druck, der gemäß der vorhergesagten Erhöhung berechnet wird, mit einem garantierten Druck von Komponenten. Die Steuervorrichtung (7) bestimmt, ob der Ist-Rail-Druck zu reduzieren ist, und zwar auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses. Somit wird eine Kraftstoffmenge reduziert, die in eine Common-Rail und dergleichen strömt, nachdem die Zündung ausgeschaltet wurde. Eine Verarbeitung zum Reduzieren des Ist-Rail-Drucks wird dann ausgeführt, falls die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks als zu groß vorhergesagt wird. Infolgedessen wird die Erhöhung des Ist-Rail-Drucks nach dem Ausschalten der Zündung unterbunden, und Beschädigungen der Komponenten wie z. B. der Common-Rail werden sicher unterdrückt.

Claims

Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) einschließlich einer Kraftstoffzuführungspumpe (3) zum Ansaugen von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter (2) und zum Druckbeaufschlagen und Auslassen des Kraftstoffs, einer Common-Rail (4) zum Akkumulieren des Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffzuführungspumpe (3) ausgelassen wird, und einer Steuervorrichtung (7) zum Steuern eines Betriebs der Kraftstoffzuführungspumpe (3) gemäß einem Ist-Rail-Druck des Kraftstoffs, der in der Common-Rail (4) akkumuliert wird, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) den in der Common-Rail (4) akkumulierten Kraftstoff in eine Kraftmaschine einspritzt und zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass: die Steuervorrichtung (7) das Auslassen des Kraftstoffs aus der Kraftstoffzuführungspumpe (3) zu der Common-Rail (4) stoppt, wenn die Kraftmaschine stoppt, die Steuervorrichtung (7) eine Erhöhung des Ist-Rail-Drucks vorhersagt, die nach dem Stoppen der Kraftmaschine auftritt, und die Steuervorrichtung (7) auf der Grundlage eines Ergebnisses der Vorhersage bestimmt, ob eine Reduzierung des Ist-Rail-Drucks auszuführen ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit: mehreren Einspritzvorrichtungen (5), die an entsprechenden Zylindern der Kraftmaschine angebracht sind und geöffnet werden, damit der Kraftstoff, der in der Common-Rail (4) akkumuliert ist, in die entsprechenden Zylinder der Kraftmaschine eingespritzt wird, wobei die Steuervorrichtung (7) einen Betrieb der Einspritzvorrichtungen (5) gemäß einem Betriebszustand der Kraftmaschine steuert, wobei die Steuervorrichtung (7) alle Einspritzvorrichtungen (5) öffnet, falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit: einem Druckreduzierventil (6), das an der Common-Rail (4) angebracht ist und geöffnet wird, damit der Ist-Rail-Druck reduziert wird, wobei die Steuervorrichtung (7) einen Betrieb des Druckreduzierventils (6) gemäß dem Ist-Rail-Druck steuert, wobei die Steuervorrichtung (7) das Druckreduzierventil (6) öffnet, falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit: mehreren Einspritzvorrichtungen (5), die an entsprechenden Zylindern der Kraftmaschine angebracht sind und geöffnet werden, damit der in der Common-Rail (4) akkumulierte Kraftstoff in die entsprechenden Zylinder der Kraftmaschine eingespritzt wird, wobei die Steuervorrichtung (7) einen Betrieb der Einspritzvorrichtungen (5) gemäß einem Betriebszustand der Kraftmaschine steuert, wobei jede Einspritzvorrichtung (5) ein Ventilelement (26) zum Öffnen und zum Schließen eines Einspritzlochs (25) und einen Aktuator (24) zum Zuführen und Auslassen von Kraftstoff aufweist, der einen Staudruck auf das Ventilelement (26) in einer Richtung zum Schließen des Einspritzlochs (25) aufbringt, wobei der Aktuator (24), wenn ihm eine Leistung zugeführt wird, zum Auslassen des Kraftstoffs betätigt wird, der den Staudruck aufbringt, so dass das Ventilelement (26) in einer Richtung zum Öffnen des Einspritzlochs (25) angetrieben wird, und die Steuervorrichtung (7) eine der Einspritzvorrichtungen (5) gemäß einer oberen Grenze einer Leistungszuführungsfähigkeit zu dem Aktuator (24) auswählt und die ausgewählte Einspritzvorrichtung (5) öffnet, falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird.
Steuerverfahren für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) einschließlich einer Kraftstoffzuführungspumpe (3) zum Ansaugen von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter (2) und zum Druckbeaufschlagen und Auslassen des Kraftstoffs, und einer Common-Rail (4) zum Akkumulieren des Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffzuführungspumpe (3) ausgelassen wird, wobei das Steuerverfahren einen Betrieb der Kraftstoffzuführungspumpe (3) gemäß einem Ist-Rail-Druck des Kraftstoffs steuert, der in der Common-Rail (4) akkumuliert wird, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) den Kraftstoff, der in der Common-Rail (4) akkumuliert wird, in eine Kraftmaschine einspritzt und zuführt, gekennzeichnet durch: Stoppen (S2) des Auslassens des Kraftstoffs aus der Kraftstoffzuführungspumpe (3) zu der Common-Rail (4), wenn die Kraftmaschine gestoppt wird, Vorhersagen (S3, S4) einer Erhöhung des Ist-Rail-Drucks, die nach dem Stoppen der Kraftmaschine auftritt, und Bestimmen (S5) auf der Grundlage eines Ergebnisses der Vorhersage, ob eine Reduzierung des Ist-Rail-Drucks auszuführen ist.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) des Weiteren mehrere Einspritzvorrichtungen (5) aufweist, die an entsprechenden Zylindern der Kraftmaschine angebracht sind und geöffnet werden, damit der Kraftstoff, der in der Common-Rail (4) akkumuliert wird, in die entsprechenden Zylinder der Kraftmaschine eingespritzt wird, wobei das Steuerverfahren des Weiteren Folgendes aufweist: Steuern eines Betriebs der Einspritzvorrichtungen (5) gemäß einem Betriebszustand der Kraftmaschine; und Öffnen von allen Einspritzvorrichtungen (5), falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) des Weiteren ein Druckreduzierventil (6) aufweist, das an der Common-Rail (4) angebracht ist und geöffnet wird, damit der Ist-Rail-Druck reduziert wird, wobei das Steuerverfahren des Weiteren Folgendes aufweist: Steuern eines Betriebs des Druckreduzierventils (6) gemäß dem Ist-Rail-Druck; und Öffnen des Druckreduzierventils (6), falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) des Weiteren mehrere Einspritzvorrichtungen (5) aufweist, die an entsprechenden Zylindern der Kraftmaschine angebracht sind und geöffnet werden, damit der Kraftstoff, der in der Common-Rail (4) akkumuliert wird, in die entsprechenden Zylinder der Kraftmaschine eingespritzt wird, wobei jede Einspritzvorrichtung (5) ein Ventilelement (26) zum Öffnen und zum Schließen eines Einspritzlochs (25) und einen Aktuator (24) zum Zuführen und Auslassen von Kraftstoff aufweist, der einen Staudruck auf das Ventilelement (26) in einer Richtung zum Schließen des Einspritzlochs (25) aufbringt, wobei der Aktuator (24), wenn ihm eine Leistung zugeführt wird, zum Auslassen des Kraftstoffs betätigt wird, der den Staudruck aufbringt, so dass das Ventilelement (26) in einer Richtung zum Öffnen des Einspritzlochs (25) angetrieben wird, wobei das Steuerverfahren des Weiteren Folgendes aufweist: Steuern eines Betriebs der Einspritzvorrichtungen (5) gemäß einem Betriebszustand der Kraftmaschine; Auswählen von einer der Einspritzvorrichtungen (5) gemäß einer oberen Grenze einer Leistungszuführungsfähigkeit zu dem Aktuator (24), falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird; und Öffnen der ausgewählten Einspritzvorrichtung (5), falls die Ausführung der Reduzierung des Ist-Rail-Drucks bestimmt wird.