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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffdrucksteuereinrichtung
von einem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung zum Steuern einer
Abgabemenge einer Hochdruckpumpe, die einen unter hohem Druck stehenden
Kraftstoff zu einer Einspritzeinrichtung durch eine Vorwärtssteuerung und
eine Rückführsteuerung
(Regelung) liefert.
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Technisches
Gebiet
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Eine
Zeitspanne von einem Einspritzen bis zu der Verbrennung des Kraftstoffs
ist bei einem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung, der den Kraftstoff
direkt in einen Zylinder einspritzt, kürzer als bei einem Verbrennungsmotor
mit Einlassöffnungseinspritzung,
der den Kraftstoff in eine Einlassöffnung einspritzt. Der Verbrennungsmotor
mit Direkteinspritzung hat keine ausreichende Zeitspanne zum Zerstäuben des
eingespritzten Kraftstoffs. Demgemäss muss der Verbrennungsmotor
mit Direkteinspritzung den eingespritzten Kraftstoff zerstäuben, indem
der Einspritzdruck auf einen hohen Druck erhöht wird. Der Verbrennungsmotor
mit Direkteinspritzung beaufschlagt den Kraftstoff, der aus einem
Kraftstofftank mit einer Niederdruckkraftstoffpumpe gesaugt wird,
auf einen hohen Druck und führt
den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff mit Druck zu einer Einspritzeinrichtung
mit einer Hochdruckpumpe zu, die durch eine Nockenwelle des Verbrennungsmotors
angetrieben wird. Der Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung erfasst
den Druck des Kraftstoffs (Kraftstoffdruck), der zu der Einspritzeinrichtung
geliefert wird, mit einem Kraftstoffdrucksensor und steuert die
Abgabemenge von der Hochdruckpumpe (Ventilschließzeit von dem Kraftstoffdrucksteuerventil)
so, dass der erfasste Kraftstoffdruck mit dem Zielkraftstoffdruck
oder Sollkraftstoffdruck übereinstimmt.
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Ein
jüngerer
Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung stellt den Sollkraftstoffdruck
für jeden Betriebsbereich
ein und steuert den Kraftstoffdruck in einem weiten Bereich, wie
dies in 4 gezeigt ist. In 4 ist mit Tr das erforderliche
Moment bezeichnet und ist mit Ne die Drehzahl des Verbrennungsmotors
bezeichnet. Somit wird der Kraftstoffdruck bei einem hohen Druck
von ungefähr
8 MPa selbst während
eines Leerlaufs unmittelbar vor dem Anhalten des Verbrennungsmotors
gehalten. Daher nimmt der Kraftstoff zu, der aus der Einspritzeinrichtung
austritt, während
der Verbrennungsmotor nicht betrieben wird. Der ausgetretene Kraftstoff
verbleibt in dem Zylinder und wird bei dem nächsten Start des Verbrennungsmotors
abgegeben, ohne verbrannt zu werden. Als ein Ergebnis verschlechtert
sich die Abgasemission beim Starten. Wie dies in 6 gezeigt ist, nimmt der ausgetretene
Kraftstoff L zu, wenn der Kraftstoffdruck P zunimmt. Daher kann
die Menge des ausgetretenen Kraftstoffs effektiv verringert werden,
indem der Kraftstoffdruck verringert wird, wenn der Motor nicht
betrieben wird.
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Im
Allgemeinen führt
in dem Direkteinspritzmotor die Einspritzeinrichtung die Einspritzung
zweimal oder dreimal für
jede Kraftstoffabgabe von der Hochdruckpumpe aus. Es besteht die
Möglichkeit, dass
eine Folgeleistung, bei der ein tatsächlicher Kraftstoffdruck einer Änderung
beim Zielkraftstoffdruck folgt, nicht während einer Übergangszeitspanne
sichergestellt werden kann, wenn die Kraftstoffdrucksteuerung (die
Abgabemengensteuerung der Hochdruckpumpe) lediglich durch eine Rückführsteuerung
ausgeführt
wird. Daher wird, wie dies in dem japanischen Patent Nr. 3 633 388
beschrieben ist, eine Vorwärtssteuerung,
die einen Steuerbetrag gemäß einer
erforderlichen Kraftstoffeinspritzmenge abschätzt und einstellt, zusätzlich zu
der Rückführsteuerung
(Regelung) verwendet, die den Steuerbetrag gemäß einer Abweichung zwischen
dem Soll-Kraftstoffdruck und dem tatsächlichen Kraftstoffdruck einstellt.
Somit kann die Folgeleistung, bei der der tatsächliche Kraftstoffdruck der Änderung
des Sollkraftstoffdrucks folgt, während der Übergangszeitspanne verbessert
werden.
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Wenn
jedoch bei diesem System der Verbrennungsmotor angehalten wird,
ohne dass die Einspritzung unmittelbar dann ausgeführt wird,
nachdem die Hochdruckpumpe den Kraftstoff gemäß den zwei oder drei Einspritzungen
aufgrund der Vorwärtssteuerung
unmittelbar vor dem Anhalten des Verbrennungsmotors abgibt, wird
der Verbrennungsmotor in einem Zustand angehalten, bei dem der Kraftstoffdruck
P in großem
Maße durch
die Abgabe der Hochdruckpumpe unmittelbar vor dem Anhalten des Verbrennungsmotors
erhöht
wird, wie dies durch eine Strichpunktlinie in 7 gezeigt ist. In 7 ist mit ts der
Zeitpunkt gezeigt, bei dem der Verbrennungsmotor anhält. Somit
nimmt der Leckage-Kraftstoff weiter zu. Als eine Gegenmaßnahme beschreibt
die Druckschrift JP-A-2005-133 649, dass ein Rücklaufrohr mit einem Lieferrohr
verbunden ist, das den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff zu
den Einspritzeinrichtungen über
ein elektromagnetisches Entlastungsventil (Überdruckventil) verteilt. Wenn
ein Verbrennungsmotor-Anhaltesignal erfasst wird, wird das elektromagnetische
Entlastungsventil geöffnet,
damit der Kraftstoff von dem Lieferrohr zu dem Kraftstofftank durch
das Rücklaufrohr
zurückkehrt,
womit der Kraftstoffdruck erhöht
wird.
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Da
jedoch dieser Aufbau das elektromagnetische Entlastungsventil, eine
Antriebsschaltung für das
elektromagnetische Entlastungsventil und das Rücklaufrohr erforderlich macht,
ist eine Zunahme der Kosten unvermeidbar. Der unter hohem Druck stehende
Kraftstoff in dem Lieferrohr wird plötzlich bis zu der Nähe des Umgebungsdrucks
(Druck in dem Kraftstofftank) entlastet und kehrt zu dem Kraftstofftank
zurück,
wenn das elektromagnetische Entlastungsventil öffnet. Demgemäss wird
die Erzeugung von Dampf (Luftblasen) in dem zu dem Kraftstofftank
zurückkehrenden
Kraftstoff erleichtert. Es besteht die Möglichkeit, dass der Dampf durch
die Kraftstoffpumpe bei dem nächsten
Starten angesaugt wird.
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Die
Druckschrift JP-A-2004-293 354 beschreibt, dass das Kraftstoffeinspritzen
selbst nach der Errichtung eines Verbrennungsmotoranhaltezustandes
fortgesetzt wird. Dann wird das Kraftstoffeinspritzen angehalten,
um den Verbrennungsmotor anzuhalten, wenn der tatsächliche
Kraftstoffdruck bis auf den Sollkraftstoffdruck abnimmt. Jedoch
wird bei diesem System eine Verzögerung
zwischen dem Zeitpunkt, bei dem der die Verbrennungsmotor-Anhaltezustand
errichtet wird, und dem Zeitpunkt bewirkt, bei dem der Verbrennungsmotor
tatsächlich anhält. Demgemäss ergibt
sich eine Möglichkeit
dahingehend, dass der Anwender eine Unannehmlichkeit empfindet.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, können bei den herkömmlichen
Technologien, die das Problem der Öldichtheit in dem System lösen wollen,
das die Abgabemenge von der Hochdruckpumpe durch eine F/F-F/B-Kombinationssteuerung
unter Verwendung einer in Kombination ausgebildeten Vorwärtssteuerung
und Rückführsteuerung
steuert, die Probleme einer Kostenzunahme, der Dampferzeugung und
der Verzögerung
bei der Verbrennungsmotoranhaltezeit bewirkt werden.
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Aufgabe
der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffdrucksteuereinrichtung
für einen Direkteinspritzverbrennungsmotor
zu schaffen, die eine Abgabemenge einer Hochdruckpumpe durch eine
F/F-F/B-Kombinationssteuerung unter Verwendung einer Vorwärts-Zuführsteuerung
und einer Rückführsteuerung
(Regelung) in Kombination steuert, wobei die Kraftstoffdruck-Steuereinrichtung
eine Verringerung der Kraftstoffleckage ermöglicht, wenn der Verbrennungsmotor
nicht in Betrieb ist, während die
Probleme im Hinblick auf die Kostenzunahme, die Dampferzeugung und
die Verzögerung
bei der Verbrennungsmotoranhaltezeit, die bei herkömmlichen Leckage-Kraftstoffverringerungstechnologien
auftreten, vermieden werden.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Kraftstoffdrucksteuereinrichtung eine
Kraftstoffdruckabtastvorrichtung, eine Sollkraftstoffdruckeinstellvorrichtung
und eine Kraftstoffdrucksteuervorrichtung. Die Kraftstoffdruckabtastvorrichtung
erfasst den Kraftstoffdruck, der von einer Hochdruckpumpe zu einer
Einspritzeinrichtung geliefert wird. Die Sollkraftstoffdruckeinstellvorrichtung stellt
einen Sollkraftstoffdruck in Übereinstimmung mit
dem Betriebszustand eines Verbrennungsmotors ein. Die Kraftstoffdrucksteuervorrichtung
führt eine F/F-F/B-Kombinationssteuerung
aus, bei der eine Vorwärtssteuerung
und eine Rückführsteuerung
(Regelung) einer Abgabemenge der Hochdruckpumpe angewendet wird,
um den von der Kraftstoffdruckabtastvorrichtung erfassten Kraftstoffdruck
mit dem Sollkraftstoffdruck in Übereinstimmung
zu bringen. Die Kraftstoffdrucksteuervorrichtung führt eine F/B-Einzelsteuerung aus,
bei der die Abgabemenge von der Hochdruckpumpe durch lediglich die
Zuführsteuerung
gesteuert wird, ohne dass die Vorwärtssteuerung ausgeführt wird,
wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors der Leerlaufzustand ist.
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Wenn
der Verbrennungsmotor anhält,
hält der
Verbrennungsmotor über
den Leerlaufzustand an. Daher kann, indem die F/B-Einzelsteuerung
in dem Leerlaufzustand ausgeführt
wird, die Kraftstoffabgabe von der Hochdruckpumpe, die dem 2-fachen bis
3-fachen der Kraftstoffeinspritzung aufgrund der Vorwärtssteuerung
unmittelbar vor dem Anhalten des Verbrennungsmotors entspricht,
vermieden werden. Demgemäss
kann der Kraftstoffdruck zu dem Zeitpunkt, bei dem der Verbrennungsmotor
nicht arbeitet, geringer als zuvor gestaltet werden. Somit kann
die Kraftstoffleckage von der Einspritzeinrichtung zu dem Zeitpunkt,
bei dem der Verbrennungsmotor nicht arbeitet, verringert werden,
und die Abgasemission bei dem Motorstarten kann verbessert werden.
Außerdem
können
die Probleme im Hinblick auf eine Kostenzunahme, eine Dampferzeugung
und eine Verzögerung
bei der Verbrennungsmotoranhaltestartzeit bei den herkömmlichen
Technologien zur Kraftstoff-Leckage-Verringerung gelöst werden.
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Die
Merkmale und Vorteile der Ausführungsbeispiele
und die Betriebsweise und die Funktion der zugehörigen Teile gehen aus der nachstehend
detailliert aufgezeigten Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und
den Zeichnungen hervor.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine schematische Darstellung von einem Kraftstoffeinspritzsystem
gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung von einer Hochdruckpumpe gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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3 zeigt
eine Blockdarstellung von einer Funktion einer Kraftstoffdrucksteuervorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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4 zeigt
eine Darstellung von einem Beispiel einer Zuordnung von einem normalen
Sollkraftstoffdruck.
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5 zeigt
eine Darstellung von einem Beispiel einer Zuordnung zum Einstellen
eines F/F-Steuerbetrags gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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6 zeigt
eine Darstellung von einer Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruck
und der Kraftstoff-Leckagemenge.
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7 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm von einem Beispiel eines Übergangs des Kraftstoffdrucks nach
dem Anhalten des Verbrennungsmotors.
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8 zeigt
ein Flussdiagramm von einem Prozessablauf einer Sollkraftstoffdruck-Berechnungsroutine
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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9 zeigt
ein Flussdiagramm von einem Prozessablauf einer Hochdruckpumpensteuerroutine gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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10 zeigt
ein Flussdiagramm von einem Prozessablauf einer Hochdruckpumpensteuerroutine gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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11 zeigt
ein Flussdiagramm von einem Prozessablauf einer Hochdruckpumpensteuerroutine gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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12 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm von einem Steuerbeispiel gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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13 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm von einem Steuerbeispiel gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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14 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm von einem Steuerbeispiel gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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15 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm von einem Steuerbeispiel gemäß einem
siebenten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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16 zeigt
ein Diagramm von einem Beispiel von einer Zuordnung zum Einstellen
einer Proportionalverstärkung
(Verstärkungsfaktor)
gemäß einer
Abweichung zwischen einem Sollkraftstoffdruck und einem tatsächlichen
Kraftstoffdruck gemäß dem siebenten
Ausführungsbeispiel.
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17 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm von einem Steuerbeispiel gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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18 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm von einem anderen Steuerbeispiel gemäß dem achten Ausführungsbeispiel.
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19 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm von einem Steuerbeispiel gemäß einem
neunten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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20 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm von einem Steuerbeispiel gemäß einem
zehnten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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21 zeigt
eine Darstellung von einer Zuordnung zum Einstellen eines Integralausdrucks
gemäß einer
Verbrennungsmotordrehzahl und einem Kraftstoffdruck gemäß dem zehnten
Ausführungsbeispiel.
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Ausführungsbeispiele
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Unter
Bezugnahme auf 1 ist ein Kraftstoffliefersystem
von einem Direkteinspritzverbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Eine Niederdruckpumpe 12 zum
Ansaugen von Kraftstoff befindet sich im Inneren eines Kraftstofftanks 11,
in dem Kraftstoff gespeichert wird. Die Niederdruckpumpe 12 wird
durch einen (nicht dargestellten) Elektromotor unter Verwendung
einer (nicht dargestellten) Batterie als einer Antriebsquelle angetrieben.
Der durch die Niederdruckpumpe 12 abgegebene Kraftstoff
wird zu einer Hochdruckpumpe 14 durch ein Kraftstoffrohr 13 geliefert.
Das Kraftstoffrohr 13 ist mit einem Druckregler verbunden.
Der Druckregler 15 regelt den Abgabedruck der Niederdruckpumpe 12 (der
Kraftstofflieferdruck, der zu der Hochdruckpumpe 14 zugeführt wird)
auf einen vorbestimmten Druck. Überschüssiger Kraftstoff,
der einen Druck bewirkt, der höher
als der vorbestimmte Druck ist, kehrt zu dem Kraftstofftank 11 über ein
Kraftstoffrücklaufrohr 16 zurück.
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Wie
dies in 2 gezeigt ist, ist die Hochdruckpumpe 14 eine
Kolbenpumpe zum Ansaugen/Abgeben des Kraftstoffs durch eine hin-
und hergehende Bewegung von einem Kolben 19, der sich im
Inneren einer zylindrischen Pumpenkammer 18 befindet. Der
Kolben 19 wird durch eine Drehbewegung eines Nockens 21 angetrieben,
der an einer Nockenwelle 20 des Verbrennungsmotors befestigt
ist. Ein Kraftstoffdrucksteuerventil 22, das durch ein
normalerweise offenes elektromagnetisches Ventil vorgesehen ist,
ist an der Seite der Hochdruckpumpe 14 vorgesehen, an der
eine Saugöffnung 23 sich
befindet. Während
eines Ansaughubs der Hochdruckpumpe 14 (wenn der Kolben 19 sich
nach unten bewegt), wird das Kraftstoffdrucksteuerventil 22 geöffnet, und der
Kraftstoff wird in die Pumpenkammer 18 eingesaugt. Während eines
Abgabehubs (wenn der Kolben 19 sich nach oben bewegt) wird
eine Ventilschließperiode
von dem Kraftstoffdrucksteuerventil 22 (eine Zeitspanne
eines Zustandes mit geschlossenem Ventil von einem Ventilschließstartzeitpunkt bis
zu einem oberen Totpunkt des Kolbens 19) gesteuert, um
die Abgabemenge der Hochdruckpumpe 14 zu steuern. Somit
wird der Kraftstoffdruck (der Abgabedruck) gesteuert.
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Das
heißt,
wenn der Kraftstoffdruck zunimmt, wird die Ventilschließstartzeit
(die Anregungszeit) von dem Kraftstoffdrucksteuerventil 22 derart
zu einem Voreilen gebracht, dass die Ventilschließperiode von
dem Kraftstoffdrucksteuerventil 22 verlängert wird und die Abgabemenge
der Hochdruckpumpe 14 erhöht wird. Wenn der Kraftstoffdruck
abnimmt, wird die Ventilschließstartzeit
(Anregungszeit) von dem Kraftstoffdrucksteuerventil 22 derart
verzögert,
dass die Ventilschließperiode
von dem Kraftstoffdrucksteuerventil 22 verkürzt wird
und die Abgabemenge der Hochdruckpumpe 14 verringert wird.
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Ein
Rückschlagventil 25 befindet
sich an der Seite der Hochdruckpumpe 14, an der eine Auslassöffnung 24 sich
befindet, um eine Rückströmung des abgegebenen
Kraftstoffs zu verhindern. Wie dies in 1 gezeigt
ist, wird der Kraftstoff, der von der Hochdruckpumpe 14 abgegeben
wird, zu einem Lieferrohr 27 durch ein Hochdruckkraftstoffrohr 26 geliefert.
Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird von dem Lieferrohr 27 zu
den Einspritzeinrichtungen 28 verteilt, von denen eine
jede an einem Zylinderkopf eines jeden Zylinders des Verbrennungsmotors angebracht
ist. Ein Kraftstoffdrucksensor 29 zum Erfassen eines Kraftstoffdrucks
ist in dem Hochdruckkraftstoffrohr 26 vorgesehen. Ein Kühlmitteltemperatursensor 32 zum
Erfassen einer Kühlmitteltemperatur
THW ist in einem Zylinderblock des Verbrennungsmotors vorgesehen.
Mit dem Bezugszeichen 31 in 1 ist ein
Zündschalter
(IG) gezeigt.
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Abgabesignale
der verschiedenen Sensoren werden in eine Verbrennungsmotorsteuerschaltung (ECU) 30 eingegeben.
Die ECU 30 ist hauptsächlich durch
einen Mikrocomputer aufgebaut. Wie dies in 4 gezeigt
ist, fungiert die ECU 30 als eine Sollkraftstoffdruckeinstellvorrichtung
zum Einstellen eines Sollkraftstoffdrucks Pt für einen jeden Betriebsbereich
von Betriebsbereichen, die durch das erforderliche Moment Tr und
die Verbrennungsmotordrehzahl Ne in Zonen eingeteilt sind. Die ECU 30 fungiert außerdem als
eine Kraftstoffdrucksteuervorrichtung 35 zum Steuern der
Abgabemenge der Hochdruckpumpe 14 (Anregungszeit von dem
Kraftstoffdrucksteuerventil 22), um den Kraftstoffdruck
Pa, der durch den Kraftstoffdrucksensor 29 erfasst wird
(tatsächlicher
Kraftstoffdruck), mit dem Sollkraftstoffdruck Pt in Übereinstimmung
zu bringen.
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Wie
dies in 3 gezeigt ist, hat die Kraftstoffdrucksteuervorrichtung 35 einen
Rückführsteuerabschnitt 36,
einen Vorwärtszuführsteuerabschnitt 37 und
einen Steuerschaltabschnitt 38. Der Rückführsteuerabschnitt 36 stellt
einen Rückführsteuerbetrag
(F/B-Steuerbetrag) in Übereinstimmung
mit einer Abweichung zwischen dem Kraftstoffdruck Pa, der durch
den Kraftstoffdrucksensor 29 erfasst wird (tatsächlicher
Kraftstoffdruck), und dem Sollkraftstoffdruck Pt ein. Der Vorwärtszuführsteuerabschnitt 37 stellt
einen Vorwärtszufuhrsteuerbetrag
(F/F-Steuerbetrag) auf Grundlage einer Zuordnung, die in 5 gezeigt
ist, gemäß einer
erforderlichen Kraftstoffeinspritzmenge Qr und der Drehzahl Ne des
Verbrennungsmotors ein. Der Steuerschaltabschnitt 38 schaltet
einen Kraftstoffdrucksteuermodus zwischen einer F/F-F/B-Kombinationssteuerung
und einer F/B-Einzelsteuerung.
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Wenn
der Verbrennungsmotorbetriebszustand ein nicht im Leerlauf befindlicher
Zustand ist (Leerlaufsignal Si: AUS = ausgeschaltet), setzt der Steuerschaltabschnitt 38 das
Abgabesignal (F/F-Steuerbetrag) von dem Vorwärtszuführsteuerabschnitt 37 in
Kraft und schaltet den Steuermodus zu der F/F-F/B-Kombinationssteuerung
zum Einstellen des Steuerbetrags der Hochdruckpumpe 14,
indem das Abgabesignal (F/F-Steuerbetrag) von dem Vorwärtszuführsteuerabschnitt 37 zu
dem Abgabesignal (F/B-Steuerbetrag)
von dem Rückführsteuerabschnitt 36 hinzugefügt wird.
Wenn der Motorbetriebszustand ein Leerlaufzustand ist (Leerlaufsignal
Si: EIN = eingeschaltet), setzt der Steuerschaltabschnitt 38 das
Abgabesignal (F/F-Steuerbetrag) von dem Vorwärtszuführsteuerabschnitt 37 außer Kraft
und schaltet zu der F/B-Einzelsteuerung, um lediglich das Abgabesignal
(F/B-Steuerbetrag) von dem Rückführsteuerabschnitt 36 zu
verwenden. In diesem Fall kann das Außer-Kraft-setzen von dem F/F-Steuerbetrag
ausgeführt
werden, indem der Berechnungsvorgang von dem Vorwärtszuführsteuerabschnitt 37 vollständig angehalten
wird oder indem der Prozess des Hinzufügens von dem F/F-Steuerbetrag
zu dem F/B-Steuerbetrag
angehalten wird, ohne-die Berechnung von dem F/F-Steuerbetrag zu beenden.
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Wenn
der Motorbetriebszustand sich von dem nicht im Leerlauf befindlichen
Zustand (Leerlaufsignal Si: AUS) zu dem Leerlaufzustand (Leerlaufsignal
Si: EIN) ändert,
wird die Abgabemengensteuerung von der Hochdruckpumpe 14 (Kraftstoffdrucksteuerung)
von der F/F-F/B-Kombinationssteuerung zu
der F/B-Einzelsteuerung aus folgenden Gründen geschaltet.
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Der
Direkteinspritzmotor führt
die Kraftstoffeinspritzung von der Einspritzeinrichtung 28 2-mal
bis 3-mal für
jede Kraftstoffabgabe von der Hochdruckpumpe 14 aus. Daher
gibt es eine Möglichkeit
dahingehend, dass die Folgeleistung (Folgeverhalten), bei der der
tatsächliche
Kraftstoffdruck dem Sollkraftstoffdruck während einer Übergangsperiode
folgt, nicht sichergestellt werden kann, wenn die Abgabemengensteuerung
der Hochdruckpumpe 14 lediglich durch die Rückführsteuerung
(Regelung) ausgeführt wird.
Als eine Gegenmaßnahme
führt das vorliegende
Ausführungsbeispiel
die F/F-F/B-Kombinationssteuerung so aus, dass die Vorwärtssteuerung,
die den Steuerbetrag gemäß der erforderlichen
Kraftstoffeinspritzmenge Qr und dergleichen abschätzt und einstellt,
zusätzlich
zu der Rückführsteuerung
angewendet wird, bei der der Steuerbetrag in Übereinstimmung mit der Abweichung
zwischen dem Sollkraftstoffdruck und dem tatsächlichen Kraftstoffdruck während der
nicht im Leerlauf befindlichen Periode (Leerlaufsignal: AUS) eingestellt
wird, bei der die Kraftstoffeinspritzmenge groß wird.
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Bei
einem herkömmlichen
System gibt es eine Möglichkeit
dahingehend, dass der Verbrennungsmotor angehalten wird ohne Ausführen der Einspritzung
unmittelbar nachdem die Hochdruckpumpe den Kraftstoff abgibt entsprechend
den zwei oder drei Einspritzungen aufgrund der Vorwärtszufuhrsteuerung
unmittelbar vor dem Anhalten des Verbrennungsmotors. In einem derartigen
Fall wird der Verbrennungsmotor in einem Zustand angehalten, bei
dem der Kraftstoffdruck P in großem Maße zunimmt aufgrund der Abgabe
von der Hochdruckpumpe unmittelbar vor dem Anhalten des Verbrennungsmotors,
wie dies durch die gestrichelte Linie in 7 gezeigt
ist. Daher nimmt die Kraftstoffleckage von der Einspritzeinrichtung
zu, wenn der Motor nicht arbeitet. Der Leckagekraftstoff verbleibt
in dem Zylinder und wird bei dem nächsten Start abgegeben, ohne dass
er verbrennt. Als ein Ergebnis wird die Abgasemission beim Starten
verschlechtert. Wie dies in 6 gezeigt
ist, nimmt der Leckagekraftstoff zu, wenn der Kraftstoffdruck P
zunimmt. Der Leckagekraftstoff L kann effektiv verringert werden,
indem der Kraftstoffdruck P zu dem Zeitpunkt verringert wird, bei
dem der Verbrennungsmotor nicht arbeitet.
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Der
Verbrennungsmotor wird über
den Leerlaufzustand angehalten (Leerlaufsignal Si: EIN). Daher schaltet
das vorliegende Ausführungsbeispiel den
Steuermodus in die F/B-Einzelsteuerung, bei der das Abgabesignal
(F/F-Steuerbetrag) von dem Vorwärtszuführsteuerabschnitt 37 außer Kraft
gesetzt wird und lediglich das Abgabesignal (F/B-Steuerbetrag) von
dem Rückführsteuerabschnitt 36 verwendet wird,
wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors sich von dem außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand (Leerlaufsignal Si: AUS) in den
Leerlaufzustand (Leerlaufsignal Si: EIN) ändert. Somit kann die Abgabe
von Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 14 verhindert werden,
die dem 2-fachen bis 3-fachen der Einspritzungen entspricht, aufgrund
der Vorwärtssteuerung
unmittelbar vor dem Anhalten des Verbrennungsmotors. Demgemäss kann
der Kraftstoffdruck P zu dem Zeitpunkt, bei dem der Verbrennungsmotor
nicht arbeitet, verringert werden im Vergleich zu den herkömmlichen
Technologien, und die Kraftstoffleckage kann vermindert werden.
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Darüber hinaus
nimmt die Menge an Leckagekraftstoff L zu, wenn der Kraftstoffdruck
P bei dem Zeitpunkt zunimmt, bei dem der Verbrennungsmotor nicht
arbeitet, wie dies in 6 gezeigt ist. Daher wird bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn
der Betriebszustand des Verbrennungsmotors sich von dem außerhalb
des Leerlaufzustands befindlichen Zustand in den Leerlaufzustand ändert, der Sollkraftstoffdruck
Pt bei einem niedrigeren Druck (beispielsweise 4 MPa) als der übliche Sollkraftstoffdruck
Pt eingestellt, und die F/B-Einzelsteuerung wird ausgeführt. Somit
kann der Kraftstoffdruck zu dem Zeitpunkt, bei dem der Verbrennungsmotor
nicht arbeitet, sicher verringert werden, wobei sicher die Kraftstoffleckage
verringert wird, wenn der Verbrennungsmotor nicht arbeitet.
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Die
Abgabemengensteuerung (Kraftstoffdrucksteuerung) von der Hochdruckpumpe 14 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird durch die ECU 30 auf der Grundlage der in 8 und in 9 gezeigten
Routinen ausgeführt.
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Eine
in 8 gezeigte Sollkraftstoffdruck-Berechnungsroutine
wird bei einem vorbestimmten Zyklus ausgeführt, während eine Antriebsquelle der
ECU 30 eingeschaltet ist. Wenn die Routine gestartet wird,
wird bei dem Schritt S101 die Drehzahl Ne von dem Verbrennungsmotor
eingelesen. Dann geht der Prozess zu dem Schritt S102 weiter, bei
dem das erforderliche Moment Tr als ein durch den Anwender angefordertes
Verbrennungsmotormoment gelesen wird.
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Dann
geht der Prozess zu dem Schritt S103 weiter, um zu bestimmen, ob
eine Leerlaufperiode eingetreten ist, d.h. ob der Motor im Leerlauf
läuft. Wenn
bei Schritt S103 NEIN bestimmt wird, geht der Prozess zu dem Schritt
S104 weiter. Bei dem Schritt S104 wird der Normal-Sollkraftstoffdruck
Pt, der der vorliegenden Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors und
des angeforderten Momentes Tr entspricht, unter Bezugnahme auf eine
Zuordnung von dem Normal-Sollkraftstoffdruck
Pt berechnet, die in 4 gezeigt ist. Die Zuordnung
für den
Normal-Sollkraftstoffdruck ist derart eingerichtet, dass der Sollkraftstoffdruck
Pt zunimmt, wenn die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors oder das
angeforderte Moment Tr zunimmt. Beispielsweise ist der Sollkraftstoffdruck
Pt bei 8 MPa in einem Bereich mit niedriger Drehzahl und niedriger
Last eingestellt. Der Sollkraftstoffdruck Pt ist bei 10 MPa in einem
Bereich mit mittlerer Drehzahl und mittlerer Last eingestellt. Der
Sollkraftstoffdruck Pt ist bei 12 bis 14 MPa in einem Bereich mit hoher
Drehzahl und hoher Last eingestellt.
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Wenn
die Antwort bei dem Schritt S103 JA ist, geht der Prozess zu dem
Schritt S105 weiter, um den Sollkraftstoffdruck Pt der Leerlaufperiode
einzustellen. Der Sollkraftstoffdruck Pt der Leerlaufperiode wird
bei einem Kraftstoffdruck (beispielsweise 4 MPa) eingestellt, der
niedriger als der Kraftstoffdrucksteuerbereich (beispielsweise 8
bis 14 MPa) von der nicht im Leerlauf befindlichen Periode ist.
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Eine
in 9 gezeigte Hochdruckpumpensteuerroutine wird in
einem vorbestimmten Zyklus ausgeführt, während die Antriebsquelle der
ECU 30 eingeschaltet ist. Wenn die Routine gestartet wird, wird
bei dem Schritt S201 bestimmt, ob die Leerlaufperiode aufgetreten
ist, d.h. ob der Verbrennungsmotor im Leerlauf läuft. Wenn die Antwort bei dem Schritt
S201 NEIN ist, geht der Prozess zu dem Schritt S202 weiter, um die
F/F-F/B-Kombinationssteuerung
auszuführen.
Bei dem Schritt S202 wird die Rückführsteuerung
(F/B-Steuerung) ausgeführt zum
Einstellen des F/B-Steuerbetrags
in Übereinstimmung
mit der Abweichung zwischen dem Kraftstoffdruck Pa (tatsächlicher
Kraftstoffdruck), der durch den Kraftstoffdrucksensor 29 erfasst
wird, und dem Sollkraftstoffdruck Pt. Bei dem folgenden Schritt S203
wird die Vorwärtssteuerung
(F/F-Steuerung) ausgeführt
zum Einstellen des F/F-Steuerbetrags auf der Grundlage einer Zuordnung,
die in 5 gezeigt ist, in Übereinstimmung mit der erforderlichen
Kraftstoffeinspritzmenge Qr und der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors.
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Wenn
die Antwort bei dem Schritt S201 JA lautet, geht der Prozess zu
dem Schritt S204 weiter, um die F/B-Einzelsteuerung zum Einstellen
des Steuerbetrags von der Hochdruckpumpe 14 lediglich durch
die Rückführsteuerung
auszuführen.
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Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird der Steuermodus zu der F/B-Einzelsteuerung geschaltet zum Einstellen
des Steuerbetrages der Hochdruckpumpe 14 lediglich durch
die Rückführsteuerung
während
des Leerlaufs. Daher kann die Abgabe des Kraftstoffs von der Hochdruckpumpe 14 entsprechend
dem Doppelten bis Dreifachen der Kraftstoffeinspritzung aufgrund
der Vorwärtssteuerung
unmittelbar vor dem Anhalten des Verbrennungsmotors verhindert werden.
Demgemäss
kann der Kraftstoffdruck P zu dem Zeitpunkt, bei dem der Verbrennungsmotor
nicht arbeitet, im Vergleich zu der herkömmlichen Technologie verringert
werden, wie dies durch eine durchgehende Linie in 7 gezeigt
ist. Somit kann die Abgasemission beim Starten des Verbrennungsmotors
verbessert werden durch ein Verringern der Kraftstoffleckage in
der Zeit, bei der der Verbrennungsmotor nicht arbeitet, was eine Zunahme
der Kosten, der Dampferzeugung und der Verzögerung bei der Verbrennungsmotorstartzeit verhindert,
die bei den herkömmlichen
Kraftstoffleckage-Verringerungstechnologien bewirkt werden.
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Der
Steuermodus wird zu der F/B-Einzelsteuerung während des Leerlaufs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
geschaltet. Wenn die Leerlaufdrehzahlerhöhungssteuerung zum Erhöhen der
Sollleerlaufdrehzahl beispielsweise durchgeführt wird, bevor der Verbrennungsmotor
aufgewärmt
worden ist oder wenn eine Last von einer Hilfseinrichtung, wie beispielsweise
einer Klimaanlage, zunimmt, nimmt der Sollkraftstoffdruck (die erforderliche
Kraftstoffeinspritzmenge) im Vergleich zu dem normalen Leerlauf
zu. In einem derartigen Fall ergibt sich eine Möglichkeit dahingehend, dass
die Folgeleistung, bei der der tatsächliche Druck der Änderung
bei dem Sollkraftstoffdruck folgt, beim Starten der Leerlaufdrehzahlerhöhungssteuerung
verschlechtert wird, wenn lediglich die Rückführsteuerung angewendet wird.
Unmittelbar nachdem der Betriebszustand sich von dem außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand in den Leerlaufzustand ändert, ist
der tatsächliche
Kraftstoffdruck noch hoch und die Abweichung zwischen dem Sollkraftstoffdruck
des Leerlaufs und dem tatsächlichen
Kraftstoffdruck ist groß.
In einem derartigen Fall ergibt sich eine Möglichkeit dahingehend, dass
die Folgeleistung, bei der der tatsächliche Druck dem Sollkraftstoffdruck
des Leerlaufs folgt, verschlechtert ist.
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Daher
sieht ein System gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine derartige Einstellung vor, bei der
die Ausführbedingung
von der F/B-Einzelsteuerung erfüllt
ist, wenn der Motor im Leerlauf läuft und der Sollkraftstoffdruck Pt
(oder der Kraftstoffdruck Pa, der durch den Kraftstoffdrucksensor 29 erfasst
wird) geringer als ein vorbestimmter Wert ist. Somit wird selbst
während
des Leerlaufs die F/F-F/B-Kombinationssteuerung
ausgeführt,
ohne dass zu der F/B-Einzelsteuerung
geschaltet wird, wenn der Sollkraftstoffdruck Pt (oder der Kraftstoffdruck
Pa, der durch den Kraftstoffdrucksensor 29 erfasst wird)
geringer als der vorbestimmte Wert ist.
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Bei
einer in 10 gezeigten Hochdruckpumpensteuerroutine
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird ein Bestimmungsschritt bei dem Schritt S201a nach dem Schritt
S201 der in 9 gezeigten Hochdruckpumpensteuerroutine
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
hinzugefügt. Die
anderen Schritte sind gleich.
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Wenn
bei der in 10 gezeigten Hochdruckpumpensteuerroutine
der Schritt S201 bestimmt, dass der Verbrennungsmotor im Leerlauf läuft, geht
der Prozess zu dem Schritt S201a weiter, um zu bestimmen, ob der
Sollkraftstoffdruck Pt (oder der Kraftstoffdruck Pa, der durch den
Kraftstoffdrucksensor 29 erfasst wird) geringer als der
vorbestimmte Wert α ist.
Der vorbestimmte Wert α ist
beispielsweise bei einem Kraftstoffdruck eingestellt, der geringfügig höher als
der Sollkraftstoffdruck Pt bei dem normalen Leerlauf ist und geringfügig niedriger
als der Sollkraftstoffdruck Pt zu dem Zeitpunkt ist, bei dem die
Leerlaufdrehzahlerhöhungssteuerung
ausgeführt wird.
Wenn die Antwort bei dem Schritt S201a NEIN lautet, geht der Prozess
zu den Schritten S202 und S203 weiter, um die F/F-F/B-Kombinationssteuerung sogar
während
des Leerlaufs wie außerhalb
des Leerlaufs auszuführen.
Wenn die Antwort bei dem Schritt 201a JA lautet, geht der
Prozess zu dem Schritt S204 weiter, um die F/B-Einzelsteuerung auszuführen.
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Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
kann selbst während
des Leerlaufs die F/F-F/B-Kombinationssteuerung wie außerhalb
des Leerlaufs ausgeführt
werden, wenn der Sollkraftstoffdruck Pt (die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge Qr)
im Vergleich zu dem normalen Leerlauf zunimmt (oder wenn die Abweichung
zwischen dem Sollkraftstoffdruck Pt und dem tatsächlichen Kraftstoffdruck Pa
groß ist
und unmittelbar nach dem Ändern
des Betriebszustandes von dem außerhalb des Leerlaufs befindlichen
Zustand in den Leerlaufzustand), beispielsweise wenn die Leerlaufdrehzahlerhöhungssteuerung
ausgeführt
wird.
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Eine
in 11 gezeigte Hochdruckpumpensteuerroutine gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung fügt
einen Bestimmungsprozess der Schritte S199 und S200 vor dem Schritt
S201 der in 10 gezeigten Hochdruckpumpensteuerroutine
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
hinzu. Die anderen Schritte sind gleich.
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Wenn
die Routine gestartet wird, wird bei dem Schritt S199 bestimmt,
ob zumindest eine vorbestimmte Zeitspanne β nach dem Starten des Verbrennungsmotors
verstrichen ist. Die vorbestimmte Zeitspanne β wird auf eine Zeitspanne eingestellt,
die einem Verstreichen einer Zeitspanne entspricht, die erforderlich
ist, damit der Drehzustand des Verbrennungsmotors sich nach dem
Warmstart (ein erneuter Start eines warmen Verbrennungsmotors) stabilisiert. Wenn
die Antwort bei dem Schritt S199 NEIN lautet, wird bestimmt, dass
der Drehzustand des Verbrennungsmotors unstabil ist. Dann geht unabhängig davon,
ob der Verbrennungsmotor in dem Leerlaufzustand ist, der Prozess
zu den Schritten S202 und S203 weiter, um die F/F-F/B-Kombinationssteuerung auszuführen.
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Wenn
die Antwort bei dem Schritt S199 JA lautet, geht der Prozess zu
dem Schritt S200 weiter. Bei dem Schritt S200 wird bestimmt, ob
das Aufwärmen
des Verbrennungsmotors vollendet ist, wobei die Bestimmung auf der
Grundlage davon geschieht, ob die durch den Kühlmitteltemperatursensor 32 erfasste
Kühlmitteltemperatur
THW höher
als eine vorbestimmte Kühlmitteltemperatur
y ist, die einer Temperatur bei vollendeter Aufwärmung entspricht. Wenn die
Antwort bei dem Schritt S200 NEIN lautet, wird bestimmt, dass das
Aufwärmen
des Verbrennungsmotors nicht vollendet ist, und der Ablauf geht
zu den Schritten S202 und S203 weiter, um die F/F-F/B-Kombinationssteuerung
auszuführen.
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Wenn
die Antwort bei dem Schritt S200 JA lautet, wird bestimmt, dass
das Aufwärmen
von dem Verbrennungsmotor vollendet ist, und der Ablauf geht zu
dem Schritt S201 weiter, um zu bestimmen, ob der Verbrennungsmotor
im Leerlauf sich befindet. Wenn die Antwort bei dem Schritt S201
JA lautet, geht der Ablauf zu dem Schritt S201a weiter, um zu bestimmen,
ob der Sollkraftstoffdruck Pt (oder der Kraftstoffdruck Pa, der
durch den Kraftstoffdrucksensor 29 erfasst wird) niedriger
als der vorbestimmte Wert α ist. Wenn
bei dem Schritt S201a die Antwort JA lautet, geht der Prozess zu
dem Schritt S204 weiter, um die F/B-Einzelsteuerung auszuführen.
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Die
Ausführbedingung
von der F/B-Einzelsteuerung gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist erfüllt,
wenn sämtliche
der folgenden Bedingungen erfüllt
sind:
- (1) Zumindest die vorbestimmte Zeitspanne
seit dem Starten des Verbrennungsmotors ist verstrichen (eine Zeitspanne
unmittelbar nach dem Starten des Verbrennungsmotors, bei der die
Drehung des Verbrennungsmotors unstabil ist, ist vergangen).
- (2) Die Kühlmitteltemperatur
ist höher
als die vorbestimmte Temperatur (das Aufwärmen des Verbrennungsmotors
ist vollendet).
- (3) Es tritt ein Leerlauf auf.
- (4) Der Sollkraftstoffdruck (oder der Kraftstoffdruck, der durch
den Kraftstoffdrucksensor 29 erfasst wird) ist niedriger
als der vorbestimmte Wert.
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Wenn
eine der Bedingungen von den Bedingungen (1) bis (4) nicht erfüllt ist,
ist die Ausführbedingung
von der F/B-Einzelsteuerung nicht erfüllt, und die F/F-F/B-Kombinationssteuerung
wird ausgeführt.
Lediglich wenn sämtliche
Bedingungen (1) bis (4) erfüllt
sind, wird die F/B-Einzelsteuerung
ausgeführt.
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Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
kann die F/F-F/B-Kombinationssteuerung
selbst während
des Leerlaufs wie außerhalb
des Leerlaufs ausgeführt
werden, wenn die Drehung des Verbrennungsmotors unstabil ist unmittelbar
nach dem Starten oder wenn der Sollkraftstoffdruck (die erforderliche
Kraftstoffeinspritzmenge) im Vergleich zu dem normalen Leerlauf
zunimmt, beispielsweise wenn die Leerlaufdrehzahlerhöhungssteuerung
ausgeführt wird.
Somit kann die Folgeleistung, bei der der tatsächliche Kraftstoffdruck dem
Sollkraftstoffdruck folgt, sichergestellt werden.
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Wenn
sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors von dem Leerlaufzustand
(Leerlaufsignal Si: EIN) in den außerhalb des Leerlaufs befindlichen
Zustand (Leerlaufsignal Si: AUS) ändert, muss der Kraftstoffdruck
P schnell erhöht
werden. Wenn die Berechnung von dem Steuerbetrag (F/F-Steuerbetrag)
von der Vorwärtssteuerung
während
des Ausführens
der F/B-Einzelsteuerung vollständig
angehalten wird, arbeitet der Steuerbetrag (F/F-Steuerbetrag) von
der Vorwärtssteuerung
nicht effektiv in einem Anfangszustand von dem Start der F/F-F/B-Kombinationssteuerung,
wenn der Steuermodus von der F/B-Einzelsteuerung
zu der F/F-F/B-Kombinationssteuerung geschaltet wird. Es ergibt
sich eine Möglichkeit
dahingehend, dass sich in entsprechender Weise die Kraftstoffdruckzunahme verzögert.
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Als
eine Gegenmaßnahme
setzt ein System gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung den Prozess zum anfänglichen Berechnen des F/F-Steuerbetrages
selbst dann fort, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors der
Leerlaufzustand ist (Leerlaufsignal Si: EIN) und die F/B-Einzelsteuerung
ausgeführt
wird. Die F/F-F/B-Kombinationssteuerung wird unmittelbar zu einem
Zeitpunkt t1 gestartet, bei dem sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors
von dem Leerlaufzustand (Leerlaufsignal Si: EIN) in den außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand (Leerlaufsignal Si: AUS) ändert, durch
die Anwendung des F/F-Steuerbetrages, der berechnet wird, unmittelbar bevor
der Betriebszustand des Verbrennungsmotors sich von dem Leerlaufzustand
in den außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand ändert, wie dies in 12 gezeigt
ist. Somit beginnt, wenn der Betriebszustand sich von dem Leerlaufzustand
in den außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand ändert, der geeignete F/F-Steuerbetrag
wirksam von der Anfangsstufe des Starts der F/F-F/B-Kombinationssteuerung
zu wirken. Demgemäss
kann der Kraftstoffdruck P schnell erhöht werden, so dass die Beschleunigungsleistung
und das Fahrverhalten verbessert werden kann.
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Ein
System gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung führt
eine Steuerung mit allmählicher Änderung
aus zum allmählichen
Verringern des F/F-Steuerbetrages bei dem Zeitpunkt t1, bei dem
der Betriebszustand des Verbrennungsmotors sich von dem außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand (Leerlaufsignal Si: AUS) in den
Leerlaufzustand (Leerlaufsignal Si: EIN) ändert, wie dies in 13 gezeigt
ist. Die Steuerung wird zu der F/B-Einzelsteuerung zu dem Zeitpunkt
t2 geändert,
bei dem die Steuerung mit allmählicher Änderung
eine vorbestimmte Zeitspanne Δt
von dem Zeitpunkt t1 an ausgeführt
worden ist. Somit kann eine schnelle Änderung von dem F/B-Steuerbetrag vor
und nach dem Schalten zu der F/B-Einzelsteuerung vermieden werden.
Als ein Ergebnis kann die Kraftstoffdruckstabilität und die
Stabilität
der Drehung des Verbrennungsmotors bei der Anfangsstufe des Übergangs
zu dem Leerlaufzustand verbessert werden.
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Die
Ausführzeit
der Steuerung mit allmählicher Änderung
kann mit einem Zeitglied eingestellt werden oder die Steuerung mit
allmählicher Änderung kann
ausgeführt
werden, bis der F/F-Steuerbetrag bis zu oder unter den vorbestimmten
Wert (oder bis im Wesentlichen null) abgenommen hat.
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Ein
System gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung setzt die F/F-F/B-Kombinationssteuerung
fort, bis eine vorbestimmte Verzögerung Δt verstrichen
ist, seit der Betriebszustand des Verbrennungsmotors sich von dem außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand (Leerlaufsignal Si: AUS) in den
Leerlaufzustand (Leerlaufsignal Si: EIN) geändert hat, wie dies in 14 gezeigt
ist. Der Steuermodus wird zu der F/B-Einzelsteuerung bei dem Zeitpunkt
t2 geändert,
bei dem die Verzögerungszeit Δt nach dem
Zeitpunkt t1 verstrichen ist. Somit kann der Steuermodus von der F/F-F/B-Kombinationssteuerung
zu der F/B-Einzelsteuerung
geschaltet werden, wenn der Kraftstoffdrucksteuerzustand und der
Verbrennungsmotordrehungszustand sich stabilisiert haben, nach dem
der Betriebszustand des Verbrennungsmotors in den Leerlaufzustand
geändert
worden ist. Als ein Ergebnis kann die Kraftstoffdruckstabilität und die
Verbrennungsmotordrehstabilität
zu dem Zeitpunkt, bei dem der Steuermodus zu der F/B-Einzelsteuerung
geschaltet wird, verbessert werden.
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Die
Verzögerung Δt kann eine
vorbestimmte konstante Zeitspanne sein. Alternativ kann eine Zeitspanne,
die erforderlich ist, damit der Kraftstoffdrucksteuerzustand oder
der Verbrennungsmotorbetriebszustand sich stabilisieren, auf der
Grundlage des Kraftstoffdrucks P oder des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors
(beispielsweise die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors) zu dem Zeitpunkt
abgeschätzt
werden, bei dem der Betriebszustand sich von dem außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand in den Leerlaufzustand ändert, und
die Verzögerung Δt kann auf
diese Zeitspanne eingestellt werden.
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Ein
System gemäß einem
siebenten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verringert den Sollkraftstoffdruck Pt
auf den Sollkraftstoffdruck Pt (beispielsweise 4 MPa) der Leerlaufzeitspanne
bei dem Zeitpunkt t1, bei dem der Betriebszustand des Verbrennungsmotors
sich von dem außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand (Leerlaufsignal Si: AUS) in den
Leerlaufzustand (Leerlaufsignal Si: EIN) ändert, wie dies in 15 gezeigt
ist. Gleichzeitig wird ein Proportionalverstärkungsfaktor (P-GAIN in 15)
von der Rückführsteuerung
auf der Grundlage einer in 16 gezeigten
Zuordnung gemäß der Abweichung
zwischen dem Sollkraftstoffdruck Pt und dem tatsächlichen Kraftstoffdruck Pa
(Kraftstoffdruck, der durch den Kraftstoffdrucksensor 29 erfasst wird)
eingestellt, und die F/B-Einzelsteuerung, die lediglich die Rückführsteuerung
verwendet, wird gestartet. Der Proportionalverstärkungsfaktor (P-gain) wird
auf der Grundlage der in 16 gezeigten
Zuordnung in Übereinstimmung
mit der Abweichung zwischen dem Sollkraftstoffdruck Pt und dem tatsächlichen
Kraftstoffdruck Pa sogar während
der F/B-Einzelsteuerung eingestellt. Die Kennlinien der in 16 gezeigten
Zuordnung werden derart eingestellt, dass der Proportionalverstärkungsfaktor (P-gain)
zunimmt, wenn die Abweichung (Absolutwert: |Pt – Pa|) zwischen dem Sollkraftstoffdruck
Pt und dem tatsächlichen
Kraftstoffdruck Pa zunimmt.
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In
diesem Fall kann die Rückführsteuerung (F/B-Einzelsteuerung)
eine PI-Steuerung
anwenden, die einen Proportionalausdruck (P-Term) und einen Integralausdruck
(I-Term) berechnet. Der F/B-Steuerbetrag von der PI-Steuerung ist eine
Aufsummierung von dem Proportionalausdruck (P-Term) und dem Integralausdruck (I-Term)
(F/B-Steuerbetrag = P-Term + I-Term). Alternativ kann die Rückführsteuerung (F/B-Einzelsteuerung)
eine PID-Steuerung anwenden, bei der ein Differenzialausdruck (D-Term)
zusätzlich
zu dem Proportionalausdruck (P-Term) und dem Integralausdruck (I-Term)
berechnet wird. Der F/B-Steuerbetrag von der PID-Steuerung ist eine Aufsummierung
von dem Proportionalausdruck (P-Term), dem Integralausdruck (I-Term)
und dem Differenzialausdruck (D-Term) (F/B-Steuerbetrag = P-Term
+ 1-Term + D-Term). Bei sowohl der PI-Steuerung als auch der PID-Steuerung
wird der Proportionalausdruck (P-Term) berechnet, indem der Proportionalverstärkungsfaktor
(P-gain) mit der Abweichung zwischen dem Sollkraftstoffdruck Pt
und dem tatsächlichen
Kraftstoffdruck Pa multipliziert wird (P-Term = P-gain × (Pt-Pa)).
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Bei
diesem System ist die Abweichung (der Absolutwert) zwischen dem
Sollkraftstoffdruck Pt und dem tatsächlichen Kraftstoffdruck Pa
zu dem Zeitpunkt t1 groß,
bei dem der Betriebszustand sich von dem außerhalb des Leerlaufs befindlichen
Zustand in den Leerlaufzustand ändert,
wie dies in 15 gezeigt ist. Daher wird der
Proportionalverstärkungsfaktor
(P-gain) bei dem Start der F/B-Einzelsteuerung auf einen hohen Wert
eingestellt. Somit ist der Proportionalausdruck (P-Term) von der
Rückführsteuerung
(F/B-Einzelsteuerung) von dem Anfangszustand des Starts der F/B-Einzelsteuerung
an groß. Demgemäss kann
ein ausreichender F/B-Steuerbetrag (ein Steuerbetrag der Hochdruckpumpe 14)
von der Anfangsstufe des Starts der F/B-Einzelsteuerung an sichergestellt
werden. Als ein Ergebnis kann die Folgeleistung, bei der der tatsächliche
Kraftstoffdruck Pa (der erfasste Kraftstoffdruck) dem Sollkraftstoffdruck
Pt folgt, während
des Ausführens
der F/B-Einzelsteuerung
verbessert werden.
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Nachstehend
ist ein System gemäß einem achten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 17 und 18 erläutert. Das
System gemäß diesem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
führt die
Rückführsteuerung (F/B-Einzelsteuerung)
durch die PI-Steuerung oder die PID-Steuerung aus. Wie dies in 17 gezeigt ist,
wird der Steuerbetrag (F/F-Steuerbetrag) von der Vorwärtssteuerung
als ein Anfangswert des Integralausdrucks (I-Term) von der Rückführsteuerung
eingestellt, und die F/B-Einzelsteuerung wird bei dem Zeitpunkt
t1 gestartet, bei dem der Betriebszustand des Verbrennungsmotors
sich von dem außerhalb des
Leerlaufs befindlichen Zustand (Leerlaufsignal Si: AUS) in den Leerlaufzustand
(Leerlaufsignal Si: EIN) ändert.
Dann wird, wie dies in 18 gezeigt ist, ein Wert des
Integralausdrucks (I-Term) von der Rückführsteuerung (F/B-Einzelsteuerung)
als der Anfangswert von dem Steuerbetrag (F/F-Steuerbetrag) der
Vorwärtssteuerung
eingestellt, und die F/F-F/B-Kombinationssteuerung wird bei dem
Zeitpunkt t2 gestartet, bei dem der Betriebszustand des Verbrennungsmotors
sich von dem Leerlaufzustand (Leerlaufsignal Si: EIN) in den außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand (Leerlaufsignal Si: AUS) ändert.
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Wenn
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
der Steuermodus von der F/F-F/B-Kombinationssteuerung zu der F/B-Einzelsteuerung
geschaltet wird, wird der F/F-Steuerbetrag als der Anfangswert des
Integralausdrucks (I-Term) der Rückführsteuerung
eingestellt, und die F/B-Einzelsteuerung
wird gestartet. Daher kann, wenn die Steuerung von der F/F-F/B-Kombinationssteuerung zu
der F/B-Einzelsteuerung geschaltet wird, das schnelle Ändern des
Steuerbetrags der Hochdruckpumpe 4 über das Schalten verhindert
werden, wodurch eine stabile Kraftstoffdrucksteuerung ermöglicht wird.
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Wenn
der Steuermodus von der F/B-Einzelsteuerung zu der F/F-F/B-Kombinationssteuerung geschaltet
wird, wird der Wert des Integralausdrucks (I-Term) von der Rückführsteuerung
(F/B-Einzelsteuerung)
als der Anfangswert des Steuerbetrags (F/F-Steuerbetrag) von der Vorwärtssteuerung
eingestellt, und die F/F-F/B-Kombinationssteuerung wird
gestartet. Daher beginnt der F/F-Steuerbetrag effektiv
von der Anfangsstufe des Starts der F/F-F/B-Kombinationssteuerung an zu arbeiten.
Somit kann der Kraftstoffdruck P schnell nach dem Starten der F/F-F/B-Kombinationssteuerung
erhöht
werden. Somit kann die Beschleunigungsleistung und das Fahrverhalten
verbessert werden.
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Ein
System gemäß einem
neunten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verringert den Sollkraftstoffdruck Pt
auf den Sollkraftstoffdruck Pt der Leerlaufzeitspanne (beispielsweise
4 MPa) zu dem Zeitpunkt t1, bei dem der Betriebszustand des Verbrennungsmotors
sich von dem außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand (Leerlaufsignal Si: AUS) in den
Leerlaufzustand (Leerlaufsignal Si: EIN) ändert, setzt aber die F/F-F/B-Kombinationssteuerung
eine bestimmte Zeitspanne lang fort, wie dies in 19 gezeigt
ist. Bei einem Zeitpunkt t2, bei dem die Abweichung zwischen dem
Sollkraftstoffdruck Pt und dem tatsächlichen Kraftstoffdruck Pa
(ein Kraftstoffdruck, der durch den Kraftstoffdrucksensor 29 erfasst
wird) gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ε ist, wird
der F/F-Steuerbetrag
zu diesem Zeitpunkt als der Anfangswert des Integralausdrucks (I-Term)
von der Rückführsteuerung
eingestellt, und der Steuermodus wird von der F/F-FIB-Kombinationssteuerung
zu der F/B-Einzelsteuerung
geschaltet.
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Somit
kann der Steuermodus von der F/F-F/B-Kombinationssteuerung zu der
F/B-Einzelsteuerung unter Verwendung des geeigneten Integralausdrucks
(I-Term) geschaltet werden, nachdem der Betriebszustand des Verbrennungsmotors
sich zu dem Leerfaufzustand geändert
hat und der Kraftstoffdrucksteuerzustand stabilisiert ist. Als ein
Ergebnis kann die Kraftstoffdruckstabilität zu dem Zeitpunkt, bei dem
der Steuermodus zu der F/B-Einzelsteuerung geschaltet wird, weiter
verbessert werden.
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Nachstehend
ist ein zehntes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 20 und 21 erläutert. Gemäß diesem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird bei dem Zeitpunkt t1, bei dem der Betriebszustand des Verbrennungsmotors
sich von dem außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand (Leerlaufsignal Si: AUS) in den
Leerlaufzustand (Leerlaufsignal Si: EIN) ändert, der Anfangswert von
dem Integralausdruck (I-Term) von der Rückführsteuerung gemäß dem Betriebszustand
des Verbrennungsmotors (wie beispielsweise die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors)
und dem Kraftstoffdruck P zu diesem Zeitpunkt auf der Grundlage
einer Zuordnung für
den I-Term, die in 21 gezeigt ist, eingestellt,
und die F/B-Einzelsteuerung wird gestartet, wie dies in 20 gezeigt
ist. Eine Zuordnung, die durch einen Einstellprozess oder dergleichen
gestaltet wird, kann als die in 21 gezeigte
Zuordnung verwendet werden.
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Somit
kann, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors sich von dem
außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand in den Leerlaufzustand ändert, die
F/B-Einzelsteuerung, die für
den Betriebszustand des Verbrennungsmotors oder den Kraftstoffdruck
P zu diesem Zeitpunkt geeignet ist, ausgeführt werden. Als ein Ergebnis
kann eine stabile Kraftstoffdrucksteuerung ermöglicht werden.
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Die
vorliegende Erfindung soll nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele
beschränkt
sein, sondern kann in vielen anderen Weisen ohne Abweichung von
dem Umfang der Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, ausgeführt werden.
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Die
Kraftstoffdrucksteuervorrichtung 35 hat den Rückführsteuerabschnitt 36,
bei dem ein Rückführsteuerbetrag
(F/B-Steuerbetrag) in Übereinstimmung
mit einer Abweichung zwischen dem Sollkraftstoffdruck und dem tatsächlichen
Kraftstoffdruck eingestellt wird, und den Vorwärtssteuerabschnitt 37, bei
dem ein Vorwärtssteuerbetrag
(F/F-Steuerbetrag) in Übereinstimmung
mit der erforderlichen Kraftstoffeinspritzmenge und der Drehzahl
des Verbrennungsmotors eingestellt wird. Wenn der Betriebszustand
des Verbrennungsmotors ein außerhalb
des Leerlaufs befindlicher Zustand ist, wird eine F/F-F/B-Kombinationssteuerung
ausgeführt,
bei der der F/F-Steuerbetrag in Kraft gesetzt wird und ein Steuerbetrag
der Hochdruckpumpe 14 eingestellt wird, indem der F/F-Steuerbetrag
zu dem F/B-Steuerbetrag addiert wird. Wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors
sich von dem außerhalb
des Leerlaufs befindlichen Zustand in den Leerlaufzustand ändert, schaltet
die Steuerung zu der F/B-Einzelsteuerung, bei der der F/F-Steuerbetrag
außer Kraft
gesetzt wird und bei der lediglich der F/B-Steuerbetrag Anwendung findet.