Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf ein Kraftstoffdrucksteuergerät, das bei einem Automobilkraftstoffeinspritzsteuersystem eingesetzt sein kann, wie z. B. einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem für Dieselmaschinen, und genauer gesagt auf ein derartiges Kraftstoffdrucksteuergerät, das gestaltet ist, um den Druck eines in einem Kraftstoffdruckspeicher gespeicherten Kraftstoff mit einem erwünschten Wert genau in Übereinstimmung zu bringen.The present invention generally relates to a fuel pressure control apparatus that may be used in an automotive fuel injection control system, such as a vehicle fuel injection control system. Example, a common rail fuel injection system for diesel engines, and more particularly to such a fuel pressure control device which is designed to bring the pressure of a fuel stored in a fuel pressure accumulator with a desired value exactly in accordance.
JP 05-106 495 A zeigt ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem, das mit einem Druckspeicher (gewöhnlicherweise als Common Rail bezeichnet), einer Kraftstoffpumpe, Kraftstoffinjektoren, einem Kraftstoffdrucksensor und einer Steuereinrichtung ausgerüstet ist. Die Kraftstoffpumpe arbeitet, um Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen und zu dem Druckspeicher zu fördern. Der Druckspeicher speichert darin den Kraftstoff unter einem gesteuerten hohen Druck. Die Kraftstoffinjektoren sprühen den Kraftstoff, wie er von dem Druckspeicher zugeführt wird, in eine Brennkraftmaschine. Der Kraftstoffdrucksensor überwacht den Druck von in dem Druckspeicher gespeichertem Kraftstoff (der nachfolgend auch als ein Raildruck bezeichnet wird). Die Steuereinrichtung arbeitet zum Steuern eines Betriebs der Kraftstoffpumpe, um den Raildruck, wie er von dem Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, in einem Regelungsmodus in Übereinstimmung mit einem Sollwert zu bringen. JP 05-106 495 A shows a common rail fuel injection system, which is equipped with a pressure accumulator (commonly referred to as common rail), a fuel pump, fuel injectors, a fuel pressure sensor and a control device. The fuel pump operates to pressurize fuel and convey it to the accumulator. The accumulator stores therein the fuel under a controlled high pressure. The fuel injectors spray the fuel as supplied from the accumulator into an internal combustion engine. The fuel pressure sensor monitors the pressure of fuel stored in the accumulator (which will also be referred to as a rail pressure hereinafter). The controller operates to control an operation of the fuel pump to bring the rail pressure as measured by the fuel pressure sensor into a control mode in accordance with a desired value.
Genauer betrachtet verändert sich der Raildruck gewöhnlicherweise aufgrund von Faktoren, wie sie nachfolgend diskutiert sind.More specifically, the rail pressure usually changes due to factors discussed below.
Wenn der Kraftstoff durch die Kraftstoffpumpe zu dem Druckspeicher gefördert wird, ergibt sich ein Anstieg des Raildrucks. Zudem, wenn der Kraftstoff durch die Kraftstoffinjektoren gesprüht wird, ergibt sich ein Abfall des Raildrucks. Darüber hinaus tritt Kraftstoff von gleitenden Teilen in der Kraftstoffpumpe oder den Kraftstoffinjektoren aus, wodurch sich ein Abfall des Raildrucks ergibt.As the fuel is pumped through the fuel pump to the accumulator, there is an increase in rail pressure. In addition, when the fuel is sprayed by the fuel injectors, there is a drop in the rail pressure. In addition, fuel leaks from sliding parts in the fuel pump or fuel injectors, resulting in a drop in rail pressure.
10(a) und 10(b) zeigen Ansaug- und Abgabezyklen eines Pumpbetriebs der Kraftstoffpumpe. 10(c) zeigt eine Abfolge von Einspritzzeitpunkten, bei denen die Kraftstoffinjektoren geöffnet werden, um den Kraftstoff zu sprühen. 10(d) zeigt eine Abfolge von tatsächlichen Veränderungen des Raildrucks. Die Menge an Kraftstoff, die aus der Kraftstoffpumpe und den Kraftstoffinjektoren austritt, nimmt gewöhnlicherweise mit der Zeit zu, so dass sich die Veränderung des Raildrucks von einer durchgezogenen Linie zu einer unterbrochenen Linie verändert. 10 (a) and 10 (b) show intake and discharge cycles of a pumping operation of the fuel pump. 10 (c) shows a sequence of injection timings in which the fuel injectors are opened to spray the fuel. 10 (d) shows a sequence of actual changes in rail pressure. The amount of fuel exiting the fuel pump and the fuel injectors usually increases with time, so that the change of the rail pressure changes from a solid line to a broken line.
Wie es vorhergehend beschrieben ist, verändert sich der Raildruck, wodurch verursacht wird, dass die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors einen Maximalwert oder einen Minimalwert der Veränderung des Raildrucks abhängig von der Zeit hat, zu der die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors abgefragt bzw. eingeholt wird. Es ist notwendig, den Raildruck zu steuern, um Belastbarkeitsdrücke von Teilen des Kraftstoffeinspritzsystems nicht zu übersteigen. Das Kraftstoffeinspritzsystem ist daher gestaltet, um den Raildruck innerhalb eines Bereichs, der unterhalb der Belastbarkeitsdrücke ausgewählt ist, mit einem gegebenen Spielraum zu steuern. Der Spielraum kann jedoch zu einem Mangel an Druck des Kraftstoffs führen, der durch die Kraftstoffinjektoren eingesprüht wird. Es ist daher angebracht, dass die Steuereinrichtung die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors zu einer Zeit abfragt, wenn der Maximalwert erwartet wird (beispielsweise zu jeder Zeit S in 10(d)), und dass dieser verwendet wird, um den Raildruck zu steuern.As described above, the rail pressure changes, causing the output of the fuel pressure sensor to have a maximum value or a minimum value of the change in the rail pressure depending on the time when the output of the fuel pressure sensor is polled. It is necessary to control the rail pressure so as not to exceed load capacities of parts of the fuel injection system. The fuel injection system is therefore designed to control the rail pressure within a range selected below the load capacity pressures with a given margin. However, the margin may result in a lack of pressure of the fuel sprayed by the fuel injectors. It is therefore appropriate that the controller interrogate the output of the fuel pressure sensor at a time when the maximum value is expected (for example, S in every time) 10 (d) ) and that it is used to control the rail pressure.
Die Zeit, zu der die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors den Maximalwert zeigt, verändert sich üblicherweise aufgrund einiger Faktoren, wie sie nachfolgend behandelt sind, und ist schwierig zu bestimmen.The time at which the output of the fuel pressure sensor shows the maximum value usually changes due to some factors as discussed below and is difficult to determine.
FALL 1: Der Einspritzzeitpunkt verändert sich abhängig von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine. Beispielsweise wird der Einspritzzeitpunkt gewöhnlicherweise vorgestellt, wenn die Geschwindigkeit der Maschine zunimmt. Das Sprühen von Kraftstoff von den Kraftstoffinjektoren ist, wie es vorhergehend beschrieben ist, einer der Faktoren, die zu dem Abfall des Raildrucks führen. Die Veränderung des Einspritzzeitpunkts wird daher zu einer Änderung der Beschaffenheit der Raildruckveränderung führen, so dass sich der Einspritzzeitpunkt ändert.CASE 1: The injection timing changes depending on operating conditions of the internal combustion engine. For example, the injection timing is usually presented as the speed of the engine increases. Spraying fuel from the fuel injectors, as previously described, is one of the factors leading to the drop in rail pressure. The change in the injection timing will therefore result in a change in the nature of the rail pressure change, so that the injection timing changes.
FALL 2: In dem Beispiel, wie es in 10(a) bis 10(d) demonstriert ist, beginnen die Kraftstoffinjektoren mit einem Sprühen des Kraftstoffs, wenn die Kraftstoffpumpe den Kraftstoffdruck beaufschlagt, wodurch der Druck des in die Maschine eingespritzten Kraftstoffs auf einem erwünschten hohen Niveau gehalten wird. Um jedoch ein simultanes Ausüben von Last von maschinenangetriebenen Zusatzausrüstungen, wie z. B. der Kraftstoffpumpe, einem Verdichter einer Klimaanlage und/oder einer Lichtmaschine, auf eine Ausgabewelle der Maschine zu verhindern, ist es vorzuziehen, wie es in 11(a) bis 11(d) dargestellt ist, dass die Steuereinrichtung die Kraftstoffpumpe betreibt, um ein Druckbeaufschlagen und Abgeben des Kraftstoffs nach jedem Sprühen von Kraftstoff von den Kraftstoffinjektoren zu beginnen, um die auf die Ausgabewelle der Maschine wirkenden Lasten zu verteilen. Das Fördern von druckbeaufschlagtem Kraftstoff zu dem Druckspeicher, wie es vorhergehend beschrieben ist, trägt zu dem Anstieg des Raildrucks bei. Eine Änderung der Zeit, zu der der druckbeaufschlagte Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, wird daher zu einer Änderung einer Beschaffenheit der Raildruckveränderung führen, was zu einer Änderung der Zeit führt, zu der der Raildruck den Maximalwert erreicht.CASE 2: In the example as it is in 10 (a) to 10 (d) is demonstrated, the fuel injectors begin spraying the fuel as the fuel pump pressurizes the fuel pressure, thereby maintaining the pressure of the fuel injected into the engine at a desired high level. However, in order to simultaneously apply load of machine-driven auxiliary equipment, such as. As the fuel pump, a compressor of an air conditioner and / or an alternator, to prevent an output shaft of the machine, it is preferable, as in 11 (a) to 11 (d) that the controller operates the fuel pump to begin pressurizing and discharging the fuel after each spraying of fuel from the fuel injectors to distribute the loads acting on the output shaft of the engine. The delivery of pressurized fuel to the pressure accumulator, as described above contributes to the increase in rail pressure. Therefore, a change in the time at which the pressurized fuel is discharged from the fuel pump will result in a change in a condition of the rail pressure change, resulting in a change in the time when the rail pressure reaches the maximum value.
FALL 3: in dem Beispiel, wie es in 10(a) bis 11(d) gezeigt ist, sprüht jeder von den Kraftstoffinjektoren einen einzelnen Stahl von Kraftstoff zu jeder Zeit ein, zu der jeder Tauchkolben der Kraftstoffpumpe den Kraftstoffdruck beaufschlagt und abgibt, so dass ein Zyklus, in dem der druckbeaufschlagte Kraftstoff zu dem Druckspeicher geliefert wird und der Raildruck zunimmt, mit dem übereinstimmt, in dem der Kraftstoffinjektor den Kraftstoff sprüht und der Raildruck abnimmt. Wie es jedoch in 12(a) bis 12(d) gezeigt ist, kann der Kraftstoff vier mal in allen drei Zyklen des Lieferns des druckbeaufschlagten Kraftstoffs zu dem Druckspeicher abhängig von der Geschwindigkeit der Kraftstoffpumpe gesprüht werden, was zu einer Abweichung des Zyklus, in dem der druckbeaufschlagte Kraftstoff zu dem Druckspeicher geliefert wird und der Raildruck zunimmt, von dem Zyklus führt, in dem der Kraftstoffinjektor den Kraftstoff sprüht und der Raildruck abnimmt. Dies führt zu einer Änderung der Beschaffenheit der Raildruckveränderung, d. h. zu einer Änderung einer Zeit, zu der der Raildruck den Maximalwert in jedem Zyklus des Lieferns des druckbeaufschlagten Kraftstoffs zu dem Druckspeicher erreicht.CASE 3: in the example as it is in 10 (a) to 11 (d) is shown, each of the fuel injectors injects a single steel of fuel at any time to which each plunger of the fuel pump pressurizes and discharges the fuel pressure, so that a cycle in which the pressurized fuel is supplied to the accumulator and the rail pressure increases, coincides with that in which the fuel injector sprays the fuel and the rail pressure decreases. As it is in 12 (a) to 12 (d) 4, the fuel may be sprayed four times in all three cycles of supplying the pressurized fuel to the accumulator depending on the speed of the fuel pump, resulting in a deviation of the cycle in which the pressurized fuel is supplied to the accumulator and the rail pressure increases , of which cycle leads, in which the fuel injector sprays the fuel and the rail pressure decreases. This results in a change in the nature of the rail pressure variation, ie, a change in a time when the rail pressure reaches the maximum value in each cycle of supplying the pressurized fuel to the accumulator.
Die Zeit, wenn der Raildruck den Maximalwert erreicht, verändert sich aufgrund der vorhergehend beschriebenen Faktoren. Darüber hinaus ergibt sich dann, wenn sich die Beschaffenheit der Raildruckveränderung, die aus dem Austreten von Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe oder den Kraftstoffinjektoren hervorgeht, mit der Zeit verändert, eine Schwierigkeit des exakten Bestimmens der Zeit, zu der der Raildruck den Maximalwert erreicht.The time when the rail pressure reaches the maximum value changes due to the factors described above. Moreover, when the nature of the rail pressure change resulting from the leakage of fuel from the fuel pump or the fuel injectors changes with time, there arises a difficulty of accurately determining the time when the rail pressure reaches the maximum value.
Die DE 10 2005 014 161 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Kraftstoffdruckwerte eines Kraftstoffhochdrucksystems. Hintergrund ist die genaue Erfassung des Kraftstoffdrucks im Rahmen der Regelung eines Kraftstoffsystems. Die Vorrichtung weist einen Kraftstoffdruckspeicher, eine Kraftstoffpumpe, Kraftstoffeinspritzventile und einen Kraftstoffdrucksensor auf. Zur Druckerfassung wird die Summe aus einem Mittelwert der Messwerte des Kraftstoffdrucksensors gebildet.The DE 10 2005 014 161 A1 describes a method and a device for determining the fuel pressure values of a high-pressure fuel system. Background is the accurate detection of the fuel pressure in the context of the regulation of a fuel system. The device comprises a fuel pressure accumulator, a fuel pump, fuel injection valves and a fuel pressure sensor. For pressure detection, the sum of an average value of the measured values of the fuel pressure sensor is formed.
Die DE 199 46 506 C1 beschreibt ein Verfahren zum Erkennen von Fehlfunktionen im Drucksystem einer an einem Verbrennungsmotor zu verwendenden Kraftstoff-Einspritzanlage. Hintergrund ist die sichere und genaue Messung und Regelung des Kraftstoffdrucks in einer Common-Rail-Einspritzanlage. Hierzu ist vorgesehen, das Druckmesssignal für Beobachtungszwecke mit zeitlicher Auflösung zu registrieren und einen maximalen Wert des Signals zu bilden.The DE 199 46 506 C1 describes a method for detecting malfunctions in the pressure system of a fuel injection system to be used on an internal combustion engine. The background is the safe and accurate measurement and regulation of the fuel pressure in a common-rail injection system. For this purpose, it is provided to register the pressure measuring signal for observation purposes with temporal resolution and to form a maximum value of the signal.
Aus den genannten Druckschriften geht jedoch nicht hervor, im Rahmen der Kraftstoffregelung eine Berechnungseinrichtung vorzusehen, welche maximale Werte der Abfragewerte berechnet, die in jeweiligen ersten Bereichen ermittelt werden, die den Zeitpunkt umfassen, zu dem das Kraftstoffeinspritzventil ein Einspritzen des Kraftstoffs beginnt, und auch einen maximalen Wert innerhalb der Gruppe berechnet, der ein maximaler Wert der maximalen Werte ist, in einem Gruppenbereich, der eine Vielzahl der ersten Bereiche umfasst, ermittelt werden.However, it is not apparent from the cited references to provide, within the scope of the fuel control system, a calculation device which calculates maximum values of the sampling values determined in respective first regions which include the time at which the fuel injection valve starts injecting the fuel, and also one calculates maximum value within the group, which is a maximum value of the maximum values, in a group area comprising a plurality of the first areas are determined.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden und ein Kraftstoffdrucksteuergerät bereitzustellen, das gestaltet ist, um einen Maximalwert eines Drucks von Kraftstoff in einem Kraftstoffdruckspeicher präzise abzufragen, um dessen Fähigkeit zum Aushalten des Kraftstoffdrucks gänzlich einzusetzen.It is therefore an object of the invention to obviate the drawbacks of the prior art and to provide a fuel pressure control apparatus designed to precisely interrogate a maximum value of a pressure of fuel in a fuel pressure accumulator to fully utilize its ability to withstand fuel pressure.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features of the independent claim. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Kraftstoffdrucksteuergerät zur Verwendung in einem Kraftstoffeinspritzsteuersystem, wie z. B. einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellt, das mit einem Druckspeicher, in dem Kraftstoff unter einem gesteuerten Druck gespeichert ist, einer Kraftstoffpumpe, die arbeitet, um den Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen und diesen an den Druckspeicher abzugeben, und einem Kraftstoffinjektor ausgerüstet, der arbeitet, um den in dem Druckspeicher gespeicherten Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine einzuspritzen. Das Kraftstoffdrucksteuergerät weist Folgendes auf: (a) einen Kraftstoffdrucksensor, der arbeitet, um einen Druck des Kraftstoffs in dem Druckspeicher zu messen und eine diesen angebende Ausgabe zu erzeugen; und (b) eine Drucksteuereinrichtung, die arbeitet, um die Ausgabe des Kraftstoffdruckssensors in einem Zyklus abzufragen und einen Maximaldruckwert zu bestimmen, der ein Maximum unter den abgefragten Ausgaben ist. Die Drucksteuereinrichtung steuert den Druck in dem Druckspeicher durch die Kraftstoffpumpe basierend auf dem Maximalwert.According to one aspect of the invention, a fuel pressure control apparatus for use in a fuel injection control system, such as a fuel injection control system. A common rail fuel injection system provided with a pressure accumulator in which fuel is stored under a controlled pressure, a fuel pump which operates to pressurize the fuel and deliver it to the accumulator, and a fuel injector, which operates to inject the stored in the pressure accumulator fuel in an internal combustion engine. The fuel pressure control apparatus includes: (a) a fuel pressure sensor operative to measure a pressure of the fuel in the pressure accumulator and to produce an output indicative thereof; and (b) a pressure controller that operates to interrogate the output of the fuel pressure sensor in one cycle and to determine a maximum pressure value that is a maximum among the queried outputs. The pressure control device controls the pressure in the pressure accumulator by the fuel pump based on the maximum value.
Genauer gesagt, stellt die Drucksteuereinrichtung auch dann, wenn die Zeit, zu der der Druck in dem Druckspeicher das maximale Niveau erreicht, aufgrund der vorhergehend beschriebenen verschiedenen Faktoren variiert, ein hohes Niveau an Genauigkeit eines Erhaltens des Maximaldruckwerts im Vergleich dazu sicher, wenn die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors zu der Zeit abgefragt wird, zu der erwartet wird, dass der Druck in dem Druckspeicher das maximale Niveau erreicht, wodurch es ermöglicht wird, dass der Druck in dem Druckspeicher mit höheren Niveaus innerhalb von Grenzen des Belastbarkeitsdrucks von Teilen des Kraftstoffeinspritzsteuersystems gesteuert wird. Anders gesagt kann die Drucksteuereinrichtung gestaltet sein, um einen Sollwert des Drucks in dem Druckspeicher, der in einem Regelungsmodus verwendet wird, bis auf den Grenzwert der Belastbarkeit des Kraftstoffeinspritzsteuersystems gegen den Kraftstoffdruck zu erhöhen.More specifically, even if the time when the pressure in the accumulator reaches the maximum level varies according to the various factors previously described, the pressure control means sets a high level In contrast, accuracy of obtaining the maximum pressure value is safe when interrogating the output of the fuel pressure sensor at the time when the pressure in the accumulator is expected to reach the maximum level, thereby allowing the pressure in the accumulator to be higher Levels within limits of the load capacity of parts of the fuel injection control system is controlled. In other words, the pressure control means may be configured to increase a target value of the pressure in the pressure accumulator used in a control mode to the limit of the capacity of the fuel injection control system against the fuel pressure.
Bei dem bevorzugten Modus der Erfindung fragt die Drucksteuereinrichtung die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors zyklisch innerhalb eines gegebenen Abfragebereichs ab.In the preferred mode of the invention, the pressure controller polls the output of the fuel pressure sensor cyclically within a given interrogation range.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem ist gestaltet, um ein Druckbeaufschlagen und ein Abgeben des Kraftstoffs in der Kraftstoffpumpe asynchron zu einem Sprühen des Kraftstoffs von dem Kraftstoffinjektor zu starten. Die Drucksteuereinrichtung fragt die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors zyklisch in jedem einer Abfolge von gegebenen Abfragebereichen ab, bestimmt einen Maximalwert unter den abgefragten Ausgaben in jedem der gegebenen Abfragebereichen und wählt den größten der Maximalwerte innerhalb einer Bereichsgruppe, die aus einer vorausgewählten Anzahl der Abfragebereiche besteht, als den Maximaldruckwert zur Steuerung des Drucks in dem Druckspeicher durch die Kraftstoffpumpe aus.The fuel injection control system is configured to start pressurizing and discharging the fuel in the fuel pump asynchronously to spraying the fuel from the fuel injector. The pressure controller polls the output of the fuel pressure sensor cyclically in each of a series of given polling areas, determines a maximum value among the polled outputs in each of the given polling areas, and selects the largest of the maximum values within a range group consisting of a preselected number of polling areas Maximum pressure value for controlling the pressure in the pressure accumulator through the fuel pump.
Wenn die Brennkraftmaschine in einem Hochlastzustand läuft, in dem eine erforderliche Ausgabe der Brennkraftmaschine größer als ein gegebener Wert ist, kann die Drucksteuereinrichtung gestaltet sein, um ein Steuern des Drucks in dem Druckspeicher durch die Kraftstoffpumpe basierend auf dem Maximaldruckwert zu beginnen.When the internal combustion engine is in a high load state in which a required output of the internal combustion engine is greater than a given value, the pressure control means may be configured to start controlling the pressure in the pressure accumulator by the fuel pump based on the maximum pressure value.
Wenn die Brennkraftmaschine in einem Teillastzustand bzw. einem Niedriglastzustand läuft, in dem die Geschwindigkeit der Kraftstoffpumpe niedriger als ein gegebener Wert ist, kann die Drucksteuereinrichtung auch gestaltet sein, um die Steuerung des Drucks in dem Druckspeicher durch die Kraftstoffpumpe basierend auf dem Maximaldruckwert auszuführen.When the internal combustion engine is running in a partial load state in which the speed of the fuel pump is lower than a given value, the pressure control device may also be configured to perform the control of the pressure in the pressure accumulator by the fuel pump based on the maximum pressure value.
Die Drucksteuereinrichtung kann die Ausgaben, die in dem gegebenen Abfragebereich abgefragt werden, in wenigstens eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe unterteilen, einen Durchschnittswert der Ausgaben, die in jeder der ersten und der zweiten Gruppe abgefragt werden, berechnen und den größten der Durchschnittswerte als den Maximaldruckwert auswählen. Dies minimiert den Einfluss von Störungen, die beim Bestimmen des Maximaldruckwerts zu den Ausgaben hinzukommen.The pressure controller may divide the outputs interrogated in the given interrogation area into at least a first group and a second group, calculate an average value of the outputs interrogated in each of the first and second groups, and calculate the largest one of the average values Select maximum pressure value. This minimizes the influence of disturbances added to the outputs when determining the maximum pressure value.
Die Drucksteuereinrichtung steuert die Kraftstoffpumpe, um den Maximaldruckwert in einem Regelungsmodus in Übereinstimmung mit einem Solldruck des Kraftstoffs in dem Druckspeicher zu steuern.The pressure control means controls the fuel pump to control the maximum pressure value in a control mode in accordance with a target pressure of the fuel in the pressure accumulator.
Die Drucksteuereinrichtung kann einen Betrieb der Kraftstoffpumpe steuern, um den Druck in dem Druckspeicher unter einem vorausgewählten Belastbarkeitsdruck des Kraftstoffeinspritzsystems zu halten.The pressure control device may control operation of the fuel pump to maintain the pressure in the accumulator below a preselected load capacity pressure of the fuel injection system.
Gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: (a) einen Druckspeicher, in dem Kraftstoff unter einem gesteuerten Druck gespeichert ist; (b) eine Kraftstoffpumpe, die arbeitet, um den Kraftstoffdruck zu beaufschlagen und zu dem Druckspeicher abzugeben; (c) einen Kraftstoffinjektor, der arbeitet, um den in dem Druckspeicher gespeicherten Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine einzuspritzen, und (d) ein Kraftstoffdrucksteuergerät, das gestaltet ist, um eines der vorhergehend beschriebenen Merkmale aufzuweisen.According to the second aspect of the invention, there is provided a fuel injection system comprising: (a) a pressure accumulator in which fuel is stored under a controlled pressure; (b) a fuel pump that operates to apply the fuel pressure and deliver it to the accumulator; (c) a fuel injector operative to inject fuel stored in the accumulator into an internal combustion engine, and (d) a fuel pressure control apparatus configured to have any of the features previously described.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings.
1 ist ein Blockschaubild, das ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem zeigt, in dem ein Kraftstoffdrucksteuergerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eingebaut ist; 1 Fig. 10 is a block diagram showing a fuel injection control system in which a fuel pressure control apparatus according to the first embodiment of the invention is installed;
2(a) und 2(b) sind vertikale Schnittansichten, die Ansaug- und Ausstoßhübe eines ersten und eines zweiten Kolbens eines Tauchkolbens einer Kraftstoffpumpe veranschaulichen, die in dem Kraftstoffeinspritzsystem von 1 eingebaut ist; 2 (a) and 2 B) FIG. 15 are vertical sectional views illustrating intake and exhaust strokes of first and second pistons of a plunger of a fuel pump used in the fuel injection system of FIG 1 is installed;
3 ist ein Blockschaubild, das logische Funktionen einer elektronischen Steuereinheit des Kraftstoffeinspritzsteuersystems von 1 zeigt; 3 FIG. 12 is a block diagram illustrating the logical functions of an electronic control unit of the fuel injection control system of FIG 1 shows;
4 ist ein Flussdiagramm eines Programms, das von einer elektronischen Steuereinheit durchzuführen ist, welche in dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem von 1 eingebaut ist, um einen Betrieb einer Kraftstoffpumpe zu steuern; 4 FIG. 10 is a flowchart of a program to be performed by an electronic control unit included in the fuel injection control system of FIG 1 is installed to control operation of a fuel pump;
5 ist ein Flussdiagramm eines Programms, das von einer elektronischen Steuereinheit durchzuführen ist, welche in dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem von 1 eingebaut ist, um einen Maximaldruckwert von Kraftstoff zu berechnen, der in einer Common Rail des Kraftstoffeinspritzsteuersystems gespeichert ist; 5 FIG. 10 is a flowchart of a program to be performed by an electronic control unit included in the fuel injection control system of FIG 1 is installed to calculate a maximum pressure value of fuel stored in a common rail of the fuel injection control system;
6(a) ist eine Ansicht, die eine Einspritzzeitsteuerung eines Kraftstoffinjektors veranschaulicht; 6 (a) Fig. 13 is a view illustrating an injection timing of a fuel injector;
6(b) ist eine Ansicht, die eine Veränderung eines Drucks von Kraftstoff in einer Common Rail und einen Abfragebereich veranschaulicht, in dem der Druck von Kraftstoff in der Common Rail abgefragt wird; 6 (b) Fig. 13 is a view illustrating a change of a pressure of fuel in a common rail and a polling area in which the pressure of fuel in the common rail is interrogated;
6(c) ist eine Ansicht, die eine Abfolge von Impulsen veranschaulicht, die von einem Kurbelwinkelsensor ausgegeben werden; 6 (c) Fig. 13 is a view illustrating a sequence of pulses output from a crank angle sensor;
7(a) ist eine Ansicht, die eine Einspritzzeitsteuerung eines Kraftstoffinjektors veranschaulicht; 7 (a) Fig. 13 is a view illustrating an injection timing of a fuel injector;
7(b) ist eine Ansicht, die eine Veränderung eines Drucks von Kraftstoff in einer Common Rail und einen Abfragebereich veranschaulicht, in dem der Druck von Kraftstoff in der Common Rail durch eine elektronische Steuereinheit in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung abgefragt wird; 7 (b) Fig. 13 is a view illustrating a change of a pressure of fuel in a common rail and a polling area in which the pressure of fuel in the common rail is polled by an electronic control unit in the second embodiment of the invention;
7(c) ist eine Ansicht, die eine Abfolge von Impulsen veranschaulicht, die von einem Kurbelwinkelsensor ausgegeben werden; 7 (c) Fig. 13 is a view illustrating a sequence of pulses output from a crank angle sensor;
8 ist ein Flussdiagramm eines Programms, das von einer elektronischen Steuereinheit des zweiten Ausführungsbeispiels durchzuführen ist, um einen Maximaldruckwert von Kraftstoff zu berechnen, der in einer Common Rail des Kraftstoffeinspritzsteuersystems von 1 gespeichert ist; 8th FIG. 14 is a flowchart of a program to be performed by an electronic control unit of the second embodiment to calculate a maximum pressure value of fuel that is included in a common rail of the fuel injection control system of FIG 1 is stored;
9 ist ein Flussdiagramm eines Programms, das von einer elektronischen Steuereinheit des dritten Ausführungsbeispiels durchzuführen ist, um einen Maximaldruckwert von Kraftstoff zu berechnen, der in einer Common Rail des Kraftstoffeinspritzsteuersystems von 1 gespeichert ist; 9 FIG. 14 is a flowchart of a program to be performed by an electronic control unit of the third embodiment to calculate a maximum pressure value of fuel included in a common rail of the fuel injection control system of FIG 1 is stored;
10(a) ist eine Ansicht, die Ansaug- und Ausstoßzyklen von Pumpvorgängen eines ersten Kolbens eines Tauchkolbens einer Hochdruckpumpe veranschaulicht; 10 (a) Fig. 12 is a view illustrating suction and discharge cycles of pumping operations of a first piston of a plunger of a high-pressure pump;
10(b) ist eine Ansicht, die Ansaug- und Ausstoßzyklen von Pumpvorgängen eines zweiten Kolbens eines Tauchkolbens einer Hochdruckpumpe veranschaulicht; 10 (b) Fig. 13 is a view illustrating intake and discharge cycles of pumping operations of a second piston of a plunger of a high-pressure pump;
10(c) ist eine Ansicht, die eine Einspritzzeitsteuerung eines Kraftstoffinjektors veranschaulicht; 10 (c) Fig. 13 is a view illustrating an injection timing of a fuel injector;
10(d) ist eine Ansicht die eine Veränderung eines Drucks von Kraftstoff in einer Common Rail und einen Abfragebereich veranschaulicht, in dem der Druck von Kraftstoff in der Common Rail durch eine elektronische Steuereinheit abgefragt wird; 10 (d) Fig. 13 is a view illustrating a change of a pressure of fuel in a common rail and a polling area in which the pressure of fuel in the common rail is interrogated by an electronic control unit;
11(a) ist eine Ansicht, die Ansaug- und Ausstoßzyklen von Pumpvorgängen eines ersten Kolbens eines Tauchkolbens einer Hochdruckpumpe in dem Fall veranschaulicht, in dem der erste Kolben in den Ausstoßzyklus nach der Einspritzung von Kraftstoff in eine Maschine tritt; 11 (a) Fig. 12 is a view illustrating intake and discharge cycles of pumping operations of a first piston of a plunger of a high-pressure pump in the case where the first piston enters the discharge cycle after injection of fuel into an engine;
11(b) ist eine Ansicht, die Ansaug- und Ausstoßzyklen von Pumpvorgängen eines zweiten Kolbens eines Tauchkolbens einer Hochdruckpumpe in dem Fall veranschaulicht, in dem der zweite Kolben in den Ausstoßzyklus nach der Einspritzung von Kraftstoff in eine Maschine eintritt; 11 (b) Fig. 12 is a view illustrating suction and discharge cycles of pumping operations of a second piston of a plunger of a high-pressure pump in the case where the second piston enters the discharge cycle after injection of fuel into an engine;
11(c) ist eine Ansicht, die eine Einspritzzeitsteuerung eines Kraftstoffinjektors veranschaulicht; 11 (c) Fig. 13 is a view illustrating an injection timing of a fuel injector;
11(d) ist eine Ansicht, die eine Veränderung eines Drucks von Kraftstoff in einer Common Rail und einen Abtastbereich veranschaulicht, in dem der Druck von Kraftstoff in der Common Rail durch eine elektronische Steuereinheit abgefragt wird; 11 (d) Fig. 13 is a view illustrating a change of a pressure of fuel in a common rail and a sampling area in which the pressure of fuel in the common rail is interrogated by an electronic control unit;
12(a) ist eine Ansicht, die Ansaug- und Ausstoßzyklen von Pumpvorgängen eines ersten Kolbens eines Tauchkolbens einer Hochdruckpumpe in dem Fall veranschaulicht, in dem die Einspritzung von Kraftstoff viermal durchgeführt wird, während der Kraftstoff über drei Ausstoßzyklen in einem Betriebszyklus einer Maschine geliefert wird; 12 (a) Fig. 12 is a view illustrating suction and discharge cycles of pumping operations of a first piston of a plunger of a high-pressure pump in the case where the injection of fuel is performed four times while supplying the fuel over three discharge cycles in one operating cycle of an engine;
12(b) ist eine Ansicht, die Ansaug- und Ausstoßzyklen von Pumpvorgängen eines zweiten Kolbens eines Tauchkolbens einer Hochdruckpumpe in dem Fall veranschaulicht, in dem die Einspritzung von Kraftstoff viermal durchgeführt wird, während der Kraftstoff über drei Ausstoßzyklen in einem Betriebszyklus einer Maschine geliefert wird; 12 (b) Fig. 12 is a view illustrating intake and discharge cycles of pumping operations of a second piston of a plunger of a high-pressure pump in the case where the injection of fuel is performed four times while the fuel is supplied over three discharge cycles in one operating cycle of an engine;
12(c) ist eine Ansicht, die eine Einspritzzeitsteuerung eines Kraftstoffinjektors veranschaulicht; und 12 (c) Fig. 13 is a view illustrating an injection timing of a fuel injector; and
12(d) ist eine Ansicht, die eine Veränderung eines Drucks von Kraftstoff in einer Common Rail und einen Abfragebereich veranschaulicht, in dem der Druck von Kraftstoff in der Common Rail durch eine elektronische Steuereinheit abgefragt wird. 12 (d) FIG. 14 is a view illustrating a change of a pressure of fuel in a common rail and a polling area in which the pressure of fuel in the common rail is polled by an electronic control unit.
In Bezug auf die Zeichnungen, in denen sich die gleichen Bezugszeichen auf gleiche Teile in verschiedenen Ansichten beziehen, insbesondere auf 1, ist ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das als ein Common-Rail-Einspritzsystem (auch ein Speichereinspritzsystem genannt) gestaltet ist, das arbeitet, um eine Einspritzung von Kraftstoff in Dieselmaschinen zu steuern.With reference to the drawings, in which like reference numerals refer to like parts in different views, and in particular: 1 , is a fuel injection control system according to the first embodiment of the invention, which is designed as a common rail injection system (also called a storage injection system) that operates to control injection of fuel in diesel engines.
Eine Kraftstoffpumpe 10 arbeitet, um den Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 2 zu pumpen und diesen durch einen Zufuhrpfad 21 zu einer Common Rail 30 (d. h. einem Kraftstoffdruckspeicher) zuzuführen. Die Kraftstoffpumpe 10 besteht im Wesentlichen aus einer Niederdruckpumpe 11, einem Ansaugsteuerventil 12 und einer Hochdruckpumpe 15. Die Niederdruckpumpe 11 arbeitet, um den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 2 zu pumpen. Das Ansaugsteuerventil 12 ist stromabwärts von der Niederdruckpumpe 11 angeordnet und arbeitet, um eine Fluidverbindung zwischen der Niederdruckpumpe 11 und der Hochdruckpumpe 15 herzustellen oder zu blockieren. Die Hochdruckpumpe 15 arbeitet, um den durch die Niederdruckpumpe 11 gepumpten Kraftstoff zu der Common Rail 30 zu fördern. Die Hochdruckpumpe 15 umfasst einen Tauchkolben 18, der mit einem ersten Kolben 16 und einem zweiten, dem ersten Kolben 16 diametral entgegengesetzten Kolben 17 ausgerüstet ist. Der Zufuhrpfad 21 ist mit einem ersten Pfad 13 und einem zweiten Pfad 14 verbunden, die sich von einem Auslass des Ansaugsteuerventils 12 parallel zueinander erstrecken. Der erste Kolben 16 des Tauchkolbens 18 arbeitet, um den Kraftstoff aus dem ersten Pfad 13 anzusaugen. Der zweite Kolben 17 arbeitet, um den Kraftstoff aus dem zweiten Pfad 14 anzusaugen. In dem Tauchkolben 18 ist eine Innenkammer 19 ausgebildet, in der eine Drehwelle 20 angeordnet ist, die mit der Ausgabewelle der Dieselmaschine verbunden ist. Eine Drehung der Drehwelle 20 veranlasst den ersten und den zweiten Kolben 16 und 17 dazu, Hübe abwechselnd zwischen dem oberen Totpunkt und dem unteren Totpunkt durchzumachen, wodurch der Kraftstoff von dem ersten und dem zweiten Pfad 13 und 14 nacheinander angesaugt wird.A fuel pump 10 works to get the fuel out of a fuel tank 2 to pump and this through a supply path 21 to a common rail 30 (ie a fuel pressure accumulator) supply. The fuel pump 10 consists essentially of a low-pressure pump 11 , an intake control valve 12 and a high pressure pump 15 , The low pressure pump 11 works to remove the fuel from the fuel tank 2 to pump. The intake control valve 12 is downstream from the low pressure pump 11 arranged and works to establish a fluid connection between the low pressure pump 11 and the high pressure pump 15 produce or block. The high pressure pump 15 works by the low pressure pump 11 pumped fuel to the common rail 30 to promote. The high pressure pump 15 includes a plunger 18 that with a first piston 16 and a second, the first piston 16 diametrically opposed pistons 17 equipped. The feed path 21 is with a first path 13 and a second path 14 connected, extending from an outlet of Ansaugsteuerventils 12 extend parallel to each other. The first piston 16 of the plunger 18 works to get the fuel out of the first path 13 to suck. The second piston 17 works to get the fuel out of the second path 14 to suck. In the plunger 18 is an interior chamber 19 formed in which a rotary shaft 20 is arranged, which is connected to the output shaft of the diesel engine. A rotation of the rotary shaft 20 causes the first and second pistons 16 and 17 to undergo strokes alternately between top dead center and bottom dead center, whereby the fuel from the first and the second path 13 and 14 is sucked in succession.
Wie es in 2(a) gezeigt wird, wird insbesondere dann, wenn sich der zweite Kolben 17 zu dem unteren Totpunkt bewegt, der Kraftstoff von dem zweiten Pfad 14 angesaugt. Zu dieser Zeit bewegt sich der erste Kolben 16 zu dem oberen Totpunkt, wodurch der Kraftstoff druckbeaufschlagt und durch den ersten Pfad 13 nach außerhalb der Hochdruckpumpe 15 gefördert wird. Alternativ dazu wird der Kraftstoff dann, wenn sich der erste Kolben 16 zu dem unteren Totpunkt bewegt, wie es in 2(b) dargestellt ist, aus dem ersten Pfad 13 angesaugt, während sich der zweite Kolben 17 zu dem oberen Totpunkt bewegt, wodurch der Kraftstoff druckbeaufschlagt und durch den zweiten Pfad 14 nach außerhalb der Hochdruckpumpe 15 gefördert wird.As it is in 2 (a) is shown, in particular, when the second piston 17 moved to the bottom dead center, the fuel from the second path 14 sucked. At this time, the first piston moves 16 to the top dead center, whereby the fuel is pressurized and through the first path 13 to outside the high pressure pump 15 is encouraged. Alternatively, the fuel is when the first piston 16 moved to the bottom dead center, as in 2 B) is shown from the first path 13 sucked while the second piston 17 moved to the top dead center, whereby the fuel is pressurized and through the second path 14 to outside the high pressure pump 15 is encouraged.
Mit Rückbezug auf 1 schließen sich der erste und der zweite Pfad 13 und 14 an deren stromabwärtigen Enden zu dem Zufuhrpfad 21 zusammen. Rückstoßventile 22 und 23 sind in dem ersten und dem zweiten Pfad 13 und 14 angeordnet, um Rückströmungen des Kraftstoffs zu verhindern, wenn sich der erste und der zweite Kolben 16 und 17 zu dem oberen Totpunkt oder dem unteren Totpunkt bewegen.With reference to 1 Close the first and the second path 13 and 14 at their downstream ends to the feed path 21 together. Rebound valves 22 and 23 are in the first and the second path 13 and 14 arranged to prevent backflow of the fuel when the first and second pistons 16 and 17 move to top dead center or bottom dead center.
Die Menge an Kraftstoff, die von der Kraftstoffpumpe 10 abgegeben wird, hängt von der Menge an Kraftstoff ab, die in diese hineingesaugt wird (d. h. die Menge an Kraftstoff, die in die Hochdruckpumpe 15 eingegeben wird). Genauer gesagt wird der Eintritt des Kraftstoffs in die Hochdruckpumpe 15 durch Öffnen des Ansaugsteuerventils 12 während einem Hub des ersten Kolbens 16 oder des zweiten Kolbens 17 zu dem unteren Totpunkt erreicht. Die Menge an Kraftstoff, die in die Hochdruckpumpe 15 angesaugt wird, wird durch die Zeit festgelegt, zu der das Ansaugsteuerventil 12 geschlossen wird. Anders gesagt hängt die Menge an Kraftstoff, die von der Kraftstoffpumpe 10 nach außen befördert wird, von der Zeit ab, zu der das Ansaugsteuerventil 12 geschlossen wird. Die Hochdruckpumpe 15 und die Niederdruckpumpe 11 werden beide durch eine Ausgabewelle der Dieselmaschine angetrieben.The amount of fuel coming from the fuel pump 10 depends on the amount of fuel that is sucked into it (ie the amount of fuel that enters the high pressure pump 15 is entered). More specifically, the entry of fuel into the high pressure pump 15 by opening the intake control valve 12 during a stroke of the first piston 16 or the second piston 17 reached to the bottom dead center. The amount of fuel entering the high pressure pump 15 is sucked in, is determined by the time to which the Ansaugsteuerventil 12 is closed. In other words, the amount of fuel flowing from the fuel pump depends 10 is conveyed to the outside, from the time to which the Ansaugsteuerventil 12 is closed. The high pressure pump 15 and the low pressure pump 11 Both are driven by an output shaft of the diesel engine.
Der in der Common Rail 30 gespeicherte Kraftstoff wird durch Hochdruckkraftstoffpfade 32 zu den Kraftstoffinjektoren 40 zugeführt. Die Kraftstoffinjektoren 40 sind jeweils für einen von beispielsweise vier Zylindern der Dieselmaschine vorgesehen. Jeder der Kraftstoffinjektoren 40 weist eine Düsennadel 44 und ein Zelluloid 58 auf, das arbeitet, um die Düsennadel 44 zu bewegen, um ein Sprühloch (Sprühlöcher) wahlweise zu öffnen oder zu schließen.The in the common rail 30 Stored fuel is through high pressure fuel paths 32 to the fuel injectors 40 fed. The fuel injectors 40 are each provided for one of, for example, four cylinders of the diesel engine. Each of the fuel injectors 40 has a nozzle needle 44 and a celluloid 58 on, that works around the nozzle needle 44 to selectively open or close a spray hole (spray holes).
Wenn das Solenoid 58 erregt wird, erzeugt es eine magnetische Anziehung zum Abheben der Düsennadel 44 nach oben, so dass das Düsenloch geöffnet wird, um den Kraftstoff zu versprühen. Wenn das Solenoid 58 entregt ist, wird die Düsennadel 44 dazu veranlasst, durch den der durch eine Feder (nicht gezeigt) verursachten Druck bewegt zu werden, so dass das Sprühloch geschlossen wird, um das Versprühen des Kraftstoffs zu beenden. Der Kraftstoff, der von jedem der Injektoren 40 austritt oder abfließt, wird durch einen Niederdruckkraftstoffpfad 34 zu dem Kraftstofftank 2 zurückgeführt.When the solenoid 58 is energized, it creates a magnetic attraction for lifting the nozzle needle 44 up so that the nozzle hole is opened to spray the fuel. When the solenoid 58 is de-energized, the nozzle needle 44 caused to be moved by the pressure caused by a spring (not shown), so that the spray hole is closed to stop the spraying of the fuel. The fuel coming from each of the injectors 40 exits or exits through a low pressure fuel path 34 to the fuel tank 2 recycled.
Wie es in 1 dargestellt ist, weist das Kraftstoffeinspritzsteuersystem des Weiteren ein Druckverringerungsventil 36, einen Kraftstoffdrucksensor 38, eine elektronische Steuereinheit 60 und einen Beschleunigungshubsensor 64 auf.As it is in 1 1, the fuel injection control system further includes a pressure reducing valve 36 , a fuel pressure sensor 38 , an electronic control unit 60 and an acceleration stroke sensor 64 on.
Das Druckverringerungsventil 36 ist in einem Ende der Common Rail 30 eingebaut und wirkt in einer offenen Stellung zum Ablassen des Kraftstoffs von der Common Rail 30 zu dem Niederdruckkraftstoffpfad 34, um den Druck in der Common Rail 30 zu verringern. Der Kraftstoffdrucksensor 38 arbeitet, um den Druck in der Common Rail 30 (nachfolgend auch als Common-Rail-Druck bezeichnet) zu messen und gibt ein dementsprechendes Signal an die elektronische Steuereinheit 60 aus. Der Beschleunigungshubsensor 64 arbeitet, um einen Hub oder eine Stellung eines durch einen Fahrzeugführer niederzudrückendes Beschleunigerpedal 62 zu messen und ein dementsprechendes Signal an die elektronische Steuereinheit 60 auszugeben. Die elektronische Steuereinheit 60 hat eine typische Struktur und besteht im Wesentlichen aus einer zentralen Verarbeitungseinheit und Speichereinheiten. Die elektronische Steuereinheit 60 arbeitet, um Ausgaben von verschiedenen Sensoren einschließlich des Beschleunigerhubsensors 64 und des Kraftstoffdrucksensors 38 zu empfangen, um Steuersignale an das Druckverringerungsventil 36, das Ansaugsteuerventil 12 und die Solenoide 58 der Kraftstoffinjektoren 40 auszugeben.The pressure reducing valve 36 is in one end of the common rail 30 installed and acts in an open position for draining the fuel from the common rail 30 to that Low-pressure fuel path 34 to the pressure in the common rail 30 to reduce. The fuel pressure sensor 38 works to reduce the pressure in the common rail 30 (hereinafter also referred to as common rail pressure) to measure and outputs a corresponding signal to the electronic control unit 60 out. The acceleration stroke sensor 64 operates to control a stroke or position of an accelerator pedal to be depressed by a vehicle operator 62 to measure and a corresponding signal to the electronic control unit 60 issue. The electronic control unit 60 has a typical structure and basically consists of a central processing unit and storage units. The electronic control unit 60 works to get outputs from various sensors including the accelerator stroke sensor 64 and the fuel pressure sensor 38 to receive control signals to the pressure reducing valve 36 , the intake control valve 12 and the solenoids 58 the fuel injectors 40 issue.
3 stellt Funktionsblöcke der elektronischen Steuereinheit 60 dar, die als eine Kraftstoffdrucksteuereinrichtung dienen, um einen Betrieb des Ansaugsteuerventils 12 zu steuern, um den Kraftstoffdruck in der Common Rail 30 (nachfolgend auch als Raildruck bezeichnet) in Übereinstimmung mit einem Sollwert zu bringen und zudem das Versprühen von Kraftstoff von den Kraftstoffinjektoren 40 zu steuern. In der Zeichnung sind einige der durch durchgezogene Linien angegebenen Blöcke in der elektronischen Steuereinheit 60 eingebaut. Die anderen, durch gestrichelte Linien angegebenen Blöcke sind Schaltkreise oder Vorrichtungen, die außerhalb der elektronischen Steuereinheit 60 angeordnet sind. 3 provides functional blocks of the electronic control unit 60 which serve as a fuel pressure control means to operate the intake control valve 12 to control the fuel pressure in the common rail 30 (hereinafter also referred to as rail pressure) in accordance with a target value and also the spraying of fuel from the fuel injectors 40 to control. In the drawing, some of the blocks indicated by solid lines are in the electronic control unit 60 built-in. The other blocks indicated by dashed lines are circuits or devices external to the electronic control unit 60 are arranged.
Genauer gesagt weist die elektronische Steuereinheit 60 einen Einspritzbefehlsgenerierungsblock M1, einen AN-Zeitdauerberechnungsblock M2, einen Antriebsblock M3, einen Solldruckberechnungsblock M4 und einen Antriebsblock M5 auf. Der Einspritzbefehlsgenerierungsblock M1 arbeitet, um eine Sollmenge (nachfolgend als eine Befehlseinspritzmenge bezeichnet) von Kraftstoff, der bei jedem Maschinenbetriebszyklus (d. h. ein Viertaktzyklus) einschließlich Einlass oder Zuführung, Verdichtung, Verbrennung und Auslass in die Dieselmaschine einzuspritzen ist, basierend auf einem Pedalaufwand oder einer durch den Beschleunigerhubsensor 64 gemessenen Pedalstellung des Beschleunigerpedals 62 und der Geschwindigkeit der Drehwelle 20 der Maschine zu bestimmen und um diese in der Form eines Befehlsignals an den AN-Zeitdauerberechnungsblock M2 und den Solldruckberechnungsblock M4 auszugeben. Der AN-Zeitdauerberechnungsblock M2 arbeitet, um die durch das Befehlssignal angegebene Befehleinspritzmenge zu analysieren, eine AN-Zeitdauer oder -Zeitlänge zu berechnen, in der jedes von den Solenoiden 58 der Kraftstoffinjektoren 40 zum Öffnen des Sprühlochs angeschaltet sein soll, und um diese an den Antriebsblock M3 auszugeben. Der Antriebsblock M3 arbeitet, um ein Antriebssignal zum Erregen des Solenoids 58 eines jeden von den Kraftstoffinjektoren 40 über die durch den AN-Zeitdauerberechnungsblock M2 berechnete AN-Zeitdauer zu erzeugen und auszugeben.More specifically, the electronic control unit 60 an injection command generation block M1, an ON time calculation block M2, a drive block M3, a target pressure calculation block M4, and a drive block M5. The injection command generation block M1 operates to inject a target amount (hereinafter referred to as a command injection amount) of fuel to be injected into the diesel engine at each engine operating cycle (ie, a four-stroke cycle) including intake or compression, compression, combustion and exhaust, based on a pedal effort or through the accelerator stroke sensor 64 measured pedal position of the accelerator pedal 62 and the speed of the rotary shaft 20 of the engine and to output these in the form of a command signal to the ON duration calculation block M2 and the target pressure calculation block M4. The ON duration calculation block M2 operates to analyze the command injection quantity indicated by the command signal, to calculate an ON period or time length in which each of the solenoids 58 the fuel injectors 40 to be opened to open the spray hole, and to output to the drive block M3. The drive block M3 operates to provide a drive signal to energize the solenoid 58 of each of the fuel injectors 40 to generate and output over the ON time period calculated by the ON time calculation block M2.
Der Solldruckberechnungsblock M4 arbeitet, um die Befehlseinspritzmenge und die Geschwindigkeit der Maschine zu analysieren und einen Sollwert des Drucks innerhalb der Common Rail 30 zu bestimmen (der nachfolgend auch als ein Soll-Raildruck oder ein Sollwert Ptrg bezeichnet wird). Wenn sich die Maschine in einem Leerlaufbetrieb befindet, ist der Soll-Raildruck Ptrg in der Common Rail 30 niedrig festgesetzt, wohingegen dann, wenn die Maschinendrehzahl erhöht wird, der Soll-Raildruck Ptrg höher festgesetzt wird. Genauer gesagt berechnet die elektronische Steuereinheit 60 einen Arbeitszyklus eines Antriebssignals zum Steuern des Betriebs des Ansaugsteuerventils 12 der Kraftstoffpumpe 10 durch den PID-(Proportional-Integral-Differenzial-)-Steueralgorithmus, um den durch den Kraftstoffdrucksensor 38 erfassten Druck in der Common Rail 30 in Übereinstimmung mit dem Soll-Raildruck Ptrg zu bringen und den berechneten Arbeitszyklus an den Antriebsblock M5 auszugeben. Der Antriebsblock M5 erzeugt dann in dem Regelungsmodus einen Steuerstrom i basierend auf dem Arbeitszyklus und der Spannung einer Speicherbatterie, die in einem mit dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem ausgerüsteten Automobilfahrzeug eingebaut ist, und gibt den Steuerstrom i an das Ansaugsteuerventil 12 der Kraftstoffpumpe 10 aus, um den Druck von Kraftstoff in der Common Rail 30 auf den Soll-Raildruck Ptrg zu regeln.The target pressure calculation block M4 operates to analyze the command injection amount and the speed of the engine and a target value of the pressure within the common rail 30 to be determined (hereinafter also referred to as a target rail pressure or a target value Ptrg). When the engine is idling, the target rail pressure Ptrg is in the common rail 30 is set low, whereas when the engine speed is increased, the target rail pressure Ptrg is set higher. More specifically, the electronic control unit calculates 60 a duty cycle of a drive signal for controlling the operation of the Ansaugsteuerventils 12 the fuel pump 10 by the PID (Proportional Integral Derivative) control algorithm, by the fuel pressure sensor 38 recorded pressure in the common rail 30 in accordance with the target rail pressure Ptrg and output the calculated duty cycle to the drive block M5. The drive block M5 then generates a control current i in the control mode based on the duty cycle and the voltage of a storage battery installed in an automotive vehicle equipped with the fuel injection control system, and outputs the control current i to the intake control valve 12 the fuel pump 10 off to the pressure of fuel in the common rail 30 to regulate the target rail pressure Ptrg.
Die Steuerung des Raildrucks, die durch die elektronische Steuereinheit 60 durchzuführen ist, ist nachfolgend mit Bezug auf Flussdiagramme in 4 und 5 weiter beschrieben. Die Programme von 4 und 5 werden jeweils in einem Zyklus von beispielsweise 10 ms durchgeführt, aber sie können alternativ dazu in voneinander unterschiedlichen Zyklen durchgeführt werden. Der Zyklus der Programme kann als eine Funktion der Geschwindigkeit der Maschine verändert werden. Beispielsweise kann der Zyklus der Programme mit einer Zunahme der Maschinengeschwindigkeit auf 1 ms oder 0,5 ms verändert werden.The control of the rail pressure, by the electronic control unit 60 is to be performed below with reference to flowcharts in FIG 4 and 5 further described. The programs of 4 and 5 are each performed in a cycle of, for example, 10 ms, but they may alternatively be performed in mutually different cycles. The cycle of the programs can be changed as a function of the speed of the machine. For example, the cycle of programs may be changed to 1 ms or 0.5 ms with an increase in machine speed.
Nach Eintreten in das Programm von 4 geht die Routine zu Schritt 100 über, wobei der Sollwert von Druck in der Common Rail 30, d. h. der Soll-Raildruck Ptrg als eine Funktion der Befehlseinspritzmenge Q und der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl NE der Maschine bestimmt wird. Die Routine geht zu Schritt 200 über, wobei ein tatsächlicher Raildruck Pact unter Verwendung der Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 berechnet wird, um eine Abweichung ΔP zwischen dem tatsächlichen Raildruck Pact und dem Soll-Raildruck Ptrg zu bestimmen. Der tatsächliche Raildruck Pact wird in dem Programm von 5 bestimmt und wird später ausführlich behandelt.After entering the program of 4 the routine goes to step 100 over, with the setpoint of pressure in the common rail 30 ie, the target rail pressure Ptrg is determined as a function of the command injection quantity Q and the speed NE of the engine. The routine is going to move 200 over, wherein an actual rail pressure Pact using the output of the fuel pressure sensor 38 is calculated to be a deviation ΔP between the actual rail pressure Pact and the desired rail pressure Ptrg to determine. The actual rail pressure Pact is in the program of 5 determined and will be discussed later in detail.
Die Routine geht zu Schritt 300 über, wobei eine Betätigungsvariable w zur Verwendung beim Betätigen des Ansaugsteuerventils 12 unter Verwendung des PID-Steueralgorithmus bestimmt wird, der erforderlich ist, um die Menge an Kraftstoff zu steuern, die zu der Common Rail 30 geliefert werden soll, um die Abweichung ΔP zu kompensieren und um den Druck in der Common Rail 30 in Übereinstimmung mit dem Soll-Raildruck Ptrg zu bringen. Die Routine geht zu Schritt 400 über, wobei die Betätigungsvariable w in einen Arbeitszyklus Duty umgewandelt wird, der die Menge an elektrischem Strom darstellt, der auf das Ansaugsteuerventil 12 aufzubringen ist. Die Routine geht zu schritt 500 über, wobei ein den Arbeitszyklus Duty angebendes Signal an den Antriebsblock M5 ausgegeben wird, um das Ansaugsteuerventil 12 zu betätigen. Die Routine endet anschließend. Der vorhergehend beschriebene Antriebsblock M5 erzeugt den Steuerstrom i basierend auf dem Arbeitszyklus Duty und der Spannung der Speicherbatterie und gibt diesen an das Ansaugsteuerventil 12 aus.The routine is going to move 300 over, wherein an actuation variable w for use in operating the Ansaugsteuerventils 12 is determined using the PID control algorithm required to control the amount of fuel flowing to the common rail 30 should be supplied to compensate for the deviation ΔP and the pressure in the common rail 30 in accordance with the target rail pressure Ptrg to bring. The routine is going to move 400 wherein the actuation variable w is converted into a duty cycle Duty representing the amount of electric current applied to the intake control valve 12 is to raise. The routine goes to step 500 wherein a duty cycle indicative signal is output to the drive block M5 to the intake control valve 12 to press. The routine then ends. The above-described drive block M5 generates the control current i based on the duty cycle Duty and the voltage of the storage battery and supplies it to the intake control valve 12 out.
Das Programm von 5 dient dazu, den tatsächlichen Raildruck Pact zur Verwendung in dem Programm von 4 zu bestimmen. Genauer gesagt tastet die elektronische Steuereinheit 60 die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 in einem Zyklus ab, in dem das Programm innerhalb eines gegebenen Abtastbereichs ausgeführt wird, und wählt eine Maximale der abgetasteten Ausgaben als den tatsächlichen Raildruck Pact aus.The program of 5 serves to increase the actual rail pressure Pact for use in the program of 4 to determine. More specifically, the electronic control unit is scanning 60 the output of the fuel pressure sensor 38 in a cycle in which the program is executed within a given scanning range, and selects a maximum of the scanned outputs as the actual rail pressure Pact.
Nach Eintreten in das Programm geht die Routine zu Schritt 110 über, wobei es bestimmt wird, ob der Abtastbereich erreicht worden ist, oder ob nicht. Genauer gesagt tastet die elektronische Steuereinheit 60 die Winkelstellung der Kurbelwelle (d. h. den Kurbelwinkel) der Maschine (nicht gezeigt) unter Verwendung einer Ausgabe eines Kurbelwinkelsensors 70 ab und bestimmt, ob der Kurbelwinkel innerhalb eines gegebenen Winkelbereichs, der der Abtastbereich ist, fällt, oder ob nicht.After entering the program, the routine goes to step 110 , where it is determined whether the scanning range has been reached or not. More specifically, the electronic control unit is scanning 60 the angular position of the crankshaft (ie, the crank angle) of the engine (not shown) using an output of a crank angle sensor 70 and determines whether or not the crank angle falls within a given angular range that is the scan range.
Der Abtastbereich ist ausführlich in Bezug auf 6(a) bis 6(c) und 10(a) bis 10(d) beschrieben.The scanning range is detailed with respect to 6 (a) to 6 (c) and 10 (a) to 10 (d) described.
6(a) und 6(b) sind vergrößerte Ansichten, die Abschnitte von 10(c) und 10(d) darstellen. Genauer gesagt zeigen 6(a) und 10(c) Einspritzzeiten der Kraftstoffinjektoren 40 für einen ersten bis vierten Zylinder #1 bis #4 der Maschine. 6(b) und 10(d) zeigen tatsächliche Veränderungen eines Drucks von Kraftstoff in der Common Rail 30. 6(c) zeigt eine Abfolge von Kurbelwinkelimpulssignalen, wie sie von dem Kurbelwinkelsensor 70 ausgegeben werden, welche die Winkelstellung (d. h. den Kurbelwinkel) der Kurbelwelle der Maschine angeben. 10(a) zeigt Ansaug- und Auslasszyklen von Pumpvorgängen des ersten Kolbens 16 der Kraftstoffpumpe 10. 10(b) zeigt Ansaug- und Auslasszyklen von Pumpvorgängen des zweiten Kolbens 17 der Kraftstoffpumpe 10. 6 (a) and 6 (b) are enlarged views, sections of 10 (c) and 10 (d) represent. More specifically, show 6 (a) and 10 (c) Injection times of the fuel injectors 40 for a first to fourth cylinder # 1 to # 4 of the engine. 6 (b) and 10 (d) show actual changes in a pressure of fuel in the common rail 30 , 6 (c) FIG. 12 shows a sequence of crank angle pulse signals as obtained from the crank angle sensor 70 indicating the angular position (ie, the crank angle) of the crankshaft of the engine. 10 (a) shows intake and exhaust cycles of pumping operations of the first piston 16 the fuel pump 10 , 10 (b) shows intake and exhaust cycles of pumping operations of the second piston 17 the fuel pump 10 ,
”T1” in 6(b) und 10(d) gibt den Abtastbereich an, der, wie es in 10(a), 10(b) und 10(d) gesehen werden kann, als ein Bereich von ±130°CA (Kurbelwinkel) über den Kurbelwinkel hinaus definiert ist, bei dem der erste und der zweite Kolben 16 und 17 von dem Ansaugzyklus zu dem Auslasszyklus umgeschaltet werden, d. h. bei dem ein Druckbeaufschlagen und Auslassen des Kraftstoffs zu der Common Rail 30 beginnt. Jeder schwarze Kreis, wie er durch ”S” in 6(b) und 10(d) gekennzeichnet ist, stellt eine abgetastete Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 dar. Wie es klar in 6(b) dargestellt ist, tastet die elektronische Steuereinheit 60 eine Abfolge von Ausgaben des Kraftstoffdrucksensors 38 innerhalb eines jeden der Abtastbereiche T1 ab."T1" in 6 (b) and 10 (d) indicates the sampling area, as shown in 10 (a) . 10 (b) and 10 (d) can be seen as being a range of ± 130 ° CA (crank angle) beyond the crank angle at which the first and second pistons 16 and 17 from the intake cycle to the exhaust cycle, that is, pressurizing and exhausting the fuel to the common rail 30 starts. Each black circle, as indicated by "S" in 6 (b) and 10 (d) represents a sampled output of the fuel pressure sensor 38 As it is clear in 6 (b) is shown, the electronic control unit is feeling 60 a sequence of outputs of the fuel pressure sensor 38 within each of the scanning regions T1.
Mit Rückbezug auf 5 geht dann, falls eine JA-Antwort in Schritt 110 erhalten wird, was bedeutet, dass der Stromwert des Kurbelwinkels in den Abtastbereich gefallen ist, die Routine zu Schritt 120 über, wobei die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 abgetastet und als ein Druckwert P(i) in einem Speicher in der elektronischen Steuereinheit 60 gespeichert wird (”i” ist die Anzahl von Zyklen des Programms von 5, die ausgeführt wurden, seit der Kurbelwinkel in den Abtastbereich gefallen ist). Die Routine geht zu Schritt 130 über, wobei der Druckwert P(i), wie er in diesem Programmzyklus abgetastet worden ist (d. h. der gegenwärtige Abtastzyklus), mit dem Druckwert P(i – 1), wie er einen Programmzyklus vorher abgetastet worden ist, verglichen wird und der größere Wert von diesen Werten wird in dem Speicher als ein maximaler Druckwert Pmax gespeichert.With reference to 5 then goes, if a YES answer in step 110 which means that the current value of the crank angle has fallen within the scanning range, the routine goes to step 120 over, the output of the fuel pressure sensor 38 sampled and as a pressure value P (i) in a memory in the electronic control unit 60 is stored ("i" is the number of cycles of the program of 5 which have been performed since the crank angle has fallen within the scanning range). The routine is going to move 130 , wherein the pressure value P (i) as sampled in this program cycle (ie, the current sampling cycle) is compared with the pressure value P (i-1) as previously sampled one program cycle and the larger value of these values is stored in the memory as a maximum pressure value Pmax.
Die Routine geht zu Schritt 140 über, wobei es bestimmt wird, ob der Kurbelwinkel, wie er gegenwärtig von dem Kurbelwinkelsensor 70 abgetastet wird, aus dem Abtastbereich herausfällt, oder ob nicht. Falls eine JA-Antwort erhalten wird, was bedeutet, dass der Abtastbereich verlassen worden ist, geht die Routine dann zu Schritt 150 über, wobei der in Schritt 130 abgeleitete Maximaldruckwert Pmax als der tatsächliche Raildruck Pact bestimmt und in dem Speicher gespeichert wird. Alternativ dazu, falls eine NEIN-Antwort in Schritt 140 oder Schritt 110 erhalten wird, endet die Routine dann.The routine is going to move 140 determining whether the crank angle as currently measured by the crank angle sensor is determined 70 is sampled, falls out of the scanning range, or not. If a YES answer is obtained, meaning that the scan area has been left, then the routine goes to step 150 over, taking the step in 130 derived maximum pressure value Pmax determined as the actual rail pressure Pact and stored in the memory. Alternatively, if a NO answer in step 140 or step 110 is received, the routine then ends.
Genauer gesagt beginnt die elektronische Steuereinheit 60 jedes Mal, wenn die Winkelstellung der Kurbelwelle der Dieselmaschine in den Abtastbereich T1 eintritt, der eine gegebene Zeitdauer vor und nach dem Moment ist, wenn sich jeder von dem ersten und dem zweiten Kolben 16 und 17 der Kraftstoffpumpe 10 von dem Ansaugzyklus zu dem Auslasszyklus verändert, die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 30 zu gegebenen Zeitintervallen abzutasten und eine maximale Ausgabe der abgetasteten Ausgaben als den tatsächlichen Raildruck Pact zu bestimmen. More specifically, the electronic control unit begins 60 each time the angular position of the crankshaft of the diesel engine enters the sensing area T1, which is a given time period before and after the moment when each of the first and second pistons 16 and 17 the fuel pump 10 changed from the intake cycle to the exhaust cycle, the output of the fuel pressure sensor 30 to sample at given time intervals and to determine a maximum output of the sampled outputs as the actual rail pressure Pact.
Nachdem der tatsächliche Raildruck Pact bestimmt ist, berechnet die elektronische Steuereinheit 60 die Menge an zu der Common Rail 30 zu liefernden Kraftstoff, d. h. die Menge an Kraftstoff, der durch das Ansaugsteuerventil 12 in einem nachfolgenden Pumpzyklus der Kraftstoffpumpe 10 in die Kraftstoffpumpe 10 anzusaugen ist (d. h. während einem Hub von entweder dem ersten Kolben 16 oder dem zweiten Kolben 17 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt) basierend auf dem tatsächlichen Raildruck Pact unter Verwendung des PID-Steueralgorithmus. In dem Beispiel von 6(a) bis 6(c) und 10(a) bis 10(d) ist beispielsweise der tatsächliche Raildruck Pact identisch zu dem Soll-Raildruck Ptrg. Die elektronische Steuereinheit 60 bestimmt daher die Betätigungsvariable w für das Ansaugsteuerventil 12 unter Verwendung von nur demselben Integral-(I)-Ausdruck des PID-Steueralgorithmus, wie er einen Betriebszyklus zuvor berechnet worden ist, um den Druck von Kraftstoff in der Common Rail 30 in Übereinstimmung zu dem Soll-Raildruck Ptrg zu bringen.After the actual rail pressure Pact is determined, the electronic control unit calculates 60 the amount of to the common rail 30 fuel to be supplied, ie the amount of fuel passing through the intake control valve 12 in a subsequent pumping cycle of the fuel pump 10 in the fuel pump 10 is to be sucked (ie during a stroke of either the first piston 16 or the second piston 17 from top dead center to bottom dead center) based on the actual rail pressure Pact using the PID control algorithm. In the example of 6 (a) to 6 (c) and 10 (a) to 10 (d) For example, the actual rail pressure Pact is identical to the target rail pressure Ptrg. The electronic control unit 60 therefore determines the actuation variable w for the intake control valve 12 using only the same integral (I) term of the PID control algorithm as a duty cycle previously calculated to the pressure of fuel in the common rail 30 to bring in accordance with the target rail pressure Ptrg.
In dem Beispiel von 10(a) bis 10(d) sprüht dann, wenn sich der erste Kolben 16 der Kraftstoffpumpe 10 in Richtung des unteren Totpunkts bewegt, um den Kraftstoff zu der Common Rail 30 zuzuführen, einer der Kraftstoffinjektoren 40 den Kraftstoff in entweder den ersten Zylinder #1 oder den vierten Zylinder #4. Wenn sich der zweite Kolben 17 in Richtung des unteren Totpunkts bewegt, um den Kraftstoff zu der Common Rail 30 zuzuführen, sprüht einer der Kraftstoffinjektoren 40 den Kraftstoff in entweder den dritten Zylinder #3 oder den zweiten Zylinder #2 ein. Anders gesagt stimmt die Zufuhr von Kraftstoff zu der Common Rail 30 bezüglich einer Zeit mit dem Sprühen von Kraftstoff von den Kraftstoffinjektoren 40 in die Maschine überein.In the example of 10 (a) to 10 (d) then spray when the first piston 16 the fuel pump 10 moved toward bottom dead center to transfer the fuel to the common rail 30 to feed one of the fuel injectors 40 the fuel in either the first cylinder # 1 or the fourth cylinder # 4. When the second piston 17 moved toward bottom dead center to transfer the fuel to the common rail 30 supply, sprays one of the fuel injectors 40 Insert the fuel into either the third cylinder # 3 or the second cylinder # 2. In other words, the supply of fuel to the common rail is correct 30 at a time when spraying fuel from the fuel injectors 40 in the machine.
In dem Beispiel von 10(a) bis 10(d) ist die elektronische Steuereinheit 60 gestaltet, um jeden der Kraftstoffinjektoren 40 zu öffnen, um den Kraftstoff ungefähr zu der Zeit zu versprühen, wenn ein entsprechender der Kolben der Maschine den oberen Totpunkt erreicht. Die Einspritzzeit eines jeden der Kraftstoffinjektoren 40 wird festgesetzt, während die Kraftstoffpumpe 10 den Kraftstoff druckbeaufschlagt und abgibt (d. h. während dem Auslasszyklus), wodurch eine Hochdruckeinspritzung von Kraftstoff in die Maschine erreicht wird. Wie es in 11(a) bis 11(d) dargestellt ist, kann die elektronische Steuereinheit 60 zudem gestaltet sein, um den Auslasszyklus der Kraftstoffpumpe 10 nach der Einspritzzeit der Kraftstoffinjektoren 40 zu initiieren, um die physikalischen Belastungen auf die Ausgabewelle der Maschine zeitlich zu verteilen.In the example of 10 (a) to 10 (d) is the electronic control unit 60 designed to fit each of the fuel injectors 40 to open to spray the fuel at about the time when a corresponding piston of the engine reaches top dead center. The injection time of each of the fuel injectors 40 is set while the fuel pump 10 pressurizes and releases the fuel (ie, during the exhaust cycle), thereby achieving high pressure injection of fuel into the engine. As it is in 11 (a) to 11 (d) is shown, the electronic control unit 60 In addition, be designed to the exhaust cycle of the fuel pump 10 after the injection time of the fuel injectors 40 in order to distribute the physical loads on the output shaft of the machine over time.
In dem Fall, in dem der Auslasszyklus der Kraftstoffpumpe 10 derart festgesetzt ist, wie es in 10(a) bis 10(d) dargestellt ist, ist die elektronische Steuereinheit 60 gestaltet, um den Abtastbereich T1 aufzuweisen, der ausgewählt ist, um ein Bereich des Kurbelwinkels zu sein, bei dem der Auslasszyklus eingeleitet wird, +/–130°CA. In dem Fall, in dem der Auslasszyklus der Kraftstoffpumpe 10 derart festgesetzt ist, wie es in 11(a) bis 11(d) dargestellt ist, ist die elektronische Steuereinheit 60 vorzugsweise gestaltet, um den Abtastbereich T1 aufzuweisen, der ausgewählt ist, um ein Bereich eines vorbestimmten Kurbelwinkels zu sein, bei dem erwartet wird, dass der Raildruck ein maximales Niveau erreicht, +/–130° CA.In the case where the exhaust cycle of the fuel pump 10 is set as it is in 10 (a) to 10 (d) is shown, is the electronic control unit 60 designed to have the scanning range T1 selected to be a range of the crank angle at which the exhaust cycle is initiated, +/- 130 ° CA. In the case where the exhaust cycle of the fuel pump 10 is set as it is in 11 (a) to 11 (d) is shown, is the electronic control unit 60 is preferably configured to have the scanning range T1 selected to be a range of a predetermined crank angle at which the rail pressure is expected to reach a maximum level, +/- 130 ° CA.
Wie es aus der vorhergehenden Diskussion ersichtlich ist, arbeitet die elektronische Steuereinheit 60 dieses Ausführungsbeispiels in dem Regelungsmodus, um eine Abfolge von Ausgaben S des Kraftstoffdrucksensors 38 innerhalb eines jeden der Abtastbereiche T1 abzuleiten (Schritt 120) und um die größte der Ausgaben S (d. h. den maximalen Druckwert Pmax) zu finden (Schritt 130), um diese als den tatsächlichen Raildruck Pact beim Bestimmen der Betätigungsvariablen w zu verwenden (Schritt 150), um den Betrieb des Ansaugsteuerventils 12 zu steuern, so dass der tatsächliche Raildruck Pact in Übereinstimmung zu dem Soll-Raildruck Ptrg gebracht wird.As can be seen from the previous discussion, the electronic control unit operates 60 This embodiment in the control mode to a sequence of outputs S of the fuel pressure sensor 38 within each of the sample areas T1 (step 120 ) and to find the largest of the outputs S (ie the maximum pressure value Pmax) (step 130 ) to use as the actual rail pressure Pact in determining the operation variable w (step 150 ) to the operation of the Ansaugsteuerventils 12 so that the actual rail pressure Pact is made to coincide with the target rail pressure Ptrg.
Folglich stellt die elektronische Steuereinheit 60 auch dann, wenn sich die Zeit, zu der der Raildruck das Maximalniveau erreicht, wie es vorhergehend beschrieben ist, aufgrund verschiedener Faktoren verändert, ein hohes Niveau an Genauigkeit beim Erhalten des maximalen Druckwerts Pmax sicher, im Vergleich dazu, wenn die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 30 zu der Zeit abgetastet wird, wenn erwartet wird, dass der Raildruck das maximale Niveau erreicht, wodurch ermöglicht wird, dass der Raildruck auf höheren Niveaus innerhalb der Grenzen des Gegendrucks von Teilen des Kraftstoffeinspritzsteuersystems gesteuert wird. Anders gesagt kann die elektronische Steuereinheit 60 gestaltet sein, um den Soll-Raildruck Ptrg, der in dem Regelungsmodus verwendet wird, bis auf die Grenze des Belastbarkeit des Kraftstoffeinspritzsteuersystems gegen den Kraftstoffdruck zu erhöhen. Zudem arbeitet die elektronische Steuereinheit 60, um die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 nur dann abzutasten, wenn die Winkelstellung der Kurbelwelle der Maschine in einen begrenzten Bereich (d. h. den Abtastbereich T1) fällt, was zu einer Verringerung deren Betriebslast führt, um die Ausgaben S des Kraftstoffdrucksensors 38 von einer analogen Form in eine digitale Form umzuwandeln oder den maximalen Druckwert Pmax zu berechnen.Consequently, the electronic control unit 60 Also, when the time when the rail pressure reaches the maximum level as described above changes due to various factors, a high level of accuracy in obtaining the maximum pressure value Pmax surely, compared to when the output of the fuel pressure sensor 30 is sampled at the time when the rail pressure is expected to reach the maximum level, thereby allowing the rail pressure to be controlled at higher levels within the limits of the back pressure of parts of the fuel injection control system. In other words, the electronic control unit 60 be configured to increase the target rail pressure Ptrg, which is used in the control mode, up to the limit of the load capacity of the fuel injection control system against the fuel pressure. In addition, the electronic control unit works 60 to the output of the fuel pressure sensor 38 only then when the angular position of the crankshaft of the engine falls within a limited range (ie, the sensing range T1), resulting in a reduction in its operating load, by the outputs S of the fuel pressure sensor 38 from an analog form to a digital form or calculate the maximum pressure value Pmax.
Die elektronische Steuereinheit 60 des zweiten Ausführungsbeispiels ist nachfolgend beschrieben und arbeitet, um den Einfluss von zu der Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 zugesetzten Rauschen bei der Bestimmung des tatsächlichen Raildrucks Pact zu beseitigen. Genauer gesagt ist die elektronische Steuereinheit 60 gestaltet, um eine Abfolge von Ausgaben S des Kraftstoffdrucksensors 38 zu gruppieren, Durchschnittswerte Pave der Ausgaben S in den jeweiligen Gruppen zu berechnen und den größten Wert (d. h. den maximalen Druckwert Pmax) der Durchschnittswerte Pave als den tatsächlichen Raildruck Pact auszuwählen.The electronic control unit 60 of the second embodiment is described below and works to influence the output of the fuel pressure sensor 38 to eliminate added noise in determining the actual rail pressure Pact. More specifically, the electronic control unit 60 designed to be a sequence of outputs S of the fuel pressure sensor 38 to group averages Pave of the outputs S in the respective groups and to select the largest value (ie, the maximum pressure value Pmax) of the average values Pave as the actual rail pressure Pact.
Wie es in 7(a) bis 7(c) gezeigt ist, klassifiziert die elektronische Steuereinheit 60 beispielsweise eine Abfolge von Ausgaben S des Kraftstoffdrucksensors 38, die innerhalb des Abtastbereichs T1 abgetastet werden, in drei Gruppen g1, g2 und g3. 8 ist ein Flussdiagramm eines Programms, das durch die elektronische Steuereinheit 60 in einem Zyklus von beispielsweise 10 ms auszuführen ist, um die Ausgaben S des Kraftstoffdrucksensors 38 zu gruppieren und den tatsächlichen Raildruck Pact zu bestimmen. Der Zyklus des Programms kann, wie das erste Ausführungsbeispiel, mit einer Zunahme der Geschwindigkeit der Maschine zu 1 ms oder 0,5 ms verändert werden.As it is in 7 (a) to 7 (c) is shown, classifies the electronic control unit 60 For example, a sequence of outputs S of the fuel pressure sensor 38 which are sampled within the scanning range T1 into three groups g1, g2 and g3. 8th is a flowchart of a program by the electronic control unit 60 in a cycle of, for example, 10 ms, the outputs S of the fuel pressure sensor 38 to group and determine the actual rail pressure Pact. The cycle of the program, like the first embodiment, may be changed with an increase in the speed of the machine to 1 ms or 0.5 ms.
Nach Eintreten in das Programm geht die Routine zu Schritt 110 über, wobei es bestimmt wird, ob der Abtastbereich T1 erreicht worden ist, oder ob nicht. Genauer gesagt tastet die elektronische Steuereinheit 60 die Ausgabe des Kurbelwinkelsensors 70 ab und bestimmt, ob der Kurbelwinkel in den Abtastbereich T1 fällt, oder ob nicht.After entering the program, the routine goes to step 110 , where it is determined whether the scanning range T1 has been reached or not. More specifically, the electronic control unit is scanning 60 the output of the crank angle sensor 70 and determines whether the crank angle falls within the scan range T1 or not.
Falls eine JA-Antwort in Schritt 110 erhalten wird, was bedeutet, dass der gegenwärtige Wert des Kurbelwinkels in den Abtastbereich T1 fällt, geht die Routine dann zu Schritt 120 über, wobei die Ausgabe S des Kraftstoffdrucksensors 38 abgetastet und als ein Druckwert P(i) in dem Speicher in der elektronischen Steuereinheit 60 gespeichert wird.If YES in step 110 is obtained, which means that the current value of the crank angle falls within the scanning range T1, then the routine goes to step 120 over, where the output S of the fuel pressure sensor 38 sampled and as a pressure value P (i) in the memory in the electronic control unit 60 is stored.
Die Routine geht zu Schritt 121 über, wobei ein Durchschnittswert Pave(i) von n-abgetasteten Ausgaben S des Kraftstoffdrucksensors 38 bestimmt wird. Wie es vorhergehend beschrieben ist, wird dieses Programm in einem Zyklus ausgeführt, so dass die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 in einem Zyklus innerhalb des Abtastbereichs T1 abgetastet wird. Nachdem die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 n-Male abgetastet worden ist (beispielsweise dreimal in dem Beispiel von 7(a) bis 7(c)), definiert die elektronische Steuereinheit 60 die n-abgetasteten Ausgaben als die erste Gruppe g1 und bestimmt den Durchschnittswert Pave(1) in der ersten Gruppe g1. Nachfolgend, nachdem die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 weitere n-Male abgetastet worden ist, definiert die elektronische Steuereinheit 60 diese n-abgetasteten Ausgaben als die zweite Gruppe g2 und bestimmt den Durchschnittswert Pave(2) in der zweiten Gruppe g2.The routine is going to move 121 over, wherein an average value Pave (i) of n-sampled outputs S of the fuel pressure sensor 38 is determined. As previously described, this program is executed in one cycle so that the output of the fuel pressure sensor 38 is scanned in one cycle within the scan area T1. After the output of the fuel pressure sensor 38 has been sampled n times (for example, three times in the example of 7 (a) to 7 (c) ), defines the electronic control unit 60 the n-sampled outputs as the first group g1 and determines the average value Pave (1) in the first group g1. Subsequently, after the output of the fuel pressure sensor 38 another n times has been sampled, defines the electronic control unit 60 these n-sampled outputs as the second group g2 and determines the average value Pave (2) in the second group g2.
Die Routine geht zu Schritt 131 über, wobei der Durchschnittswert Pave(i) mit dem Durchschnittswert Pave(i – 1) verglichen wird, der eine Gruppe früher abgeleitet wird, und der größere Wert von diesen wird in dem Speicher als der maximale Druckwert Pmax gespeichert.The routine is going to move 131 over, wherein the average value Pave (i) is compared with the average value Pave (i-1) from which a group is derived earlier, and the larger value thereof is stored in the memory as the maximum pressure value Pmax.
Die Routine geht zu Schritt 140 über, wobei es bestimmt wird, ob der Kurbelwinkel, der gegenwärtig von dem Kurbelwinkelsensor abgetastet wird, aus dem Abtastbereich herausfällt, oder ob nicht. Falls eine JA-Antwort erhalten wird, geht die Routine dann zu Schritt 150 über, wobei der maximale Druckwert Pmax, der in Schritt 131 abgeleitet wird, als der tatsächliche Raildruck Pact bestimmt und in dem Speicher gespeichert wird. Alternativ, falls eine NEIN-Antwort in Schritt 140 oder Schritt 110 erhalten wird, endet die Routine dann.The routine is going to move 140 wherein it is determined whether or not the crank angle currently being sensed by the crank angle sensor falls outside the sensing range. If a YES answer is obtained, then the routine goes to step 150 over, where the maximum pressure value Pmax, which in step 131 is derived as the actual rail pressure Pact determined and stored in the memory. Alternatively, if a NO answer in step 140 or step 110 is received, the routine then ends.
Genauer gesagt ist die elektronische Steuereinheit 60 gestaltet, um die Ausgaben S des Kraftstoffdrucksensors 38 zu glätten, die innerhalb des Abtastbereichs T1 abgetastet werden, um den Einfluss von zu den Ausgaben S zugegebenem Rauschen beim Bestimmen des tatsächlichen Raildrucks Pact zu beseitigen. Dies stellt die Genauigkeit beim Steuern des Drucks in der Common Rail 30 sicher.More specifically, the electronic control unit 60 designed to control the outputs S of the fuel pressure sensor 38 to be scanned within the scan area T1 to eliminate the influence of noise added to the outputs S in determining the actual rail pressure Pact. This provides the accuracy in controlling the pressure in the common rail 30 for sure.
Die elektronische Steuereinheit 60 des dritten Ausführungsbeispiels ist nachfolgend beschrieben und ist gestaltet, um das Ansaugsteuerventil 12 zu steuern, um den Druck in der Common Rail 30 in Übereinstimmung zu dem Soll-Raildruck Ptrg in dem Regelungsmodus unter Verwendung eines ausgewählten der Ausgaben S des Kraftstoffdrucksensors 38 zu bringen, die in dem Abtastbereich T1 abgetastet werden, wenn der tatsächliche Raildruck Pact, der durch das Programm von 5 bestimmt wird, niedriger als der Gegendruck Plim des Kraftstoffeinspritzsteuersystems ist, der in Form von Widerständen der Common Rail 30 und der Kraftstoffinjektoren 40 gegen den Druck des Kraftstoffs vorbestimmt ist, und alternativ um den Soll-Raildruck Ptrg zu verringern, wenn der tatsächliche Raildruck Pact niedriger als der Gegendruck Plim ist, um Teile des Kraftstoffeinspritzsteuersystems, wie z. B. die Common Rail 30 und die Kraftstoffinjektoren 40, vor einem übermäßigen Druck des Kraftstoffs zu schützen.The electronic control unit 60 of the third embodiment is described below and is designed to the Ansaugsteuerventil 12 to control the pressure in the common rail 30 in accordance with the target rail pressure Ptrg in the control mode using a selected one of the outputs S of the fuel pressure sensor 38 to be scanned in the scanning area T1 when the actual rail pressure Pact generated by the program of 5 is determined to be lower than the back pressure Plim of the fuel injection control system, in the form of resistors of the common rail 30 and the fuel injectors 40 is predetermined against the pressure of the fuel and, alternatively, to reduce the target rail pressure Ptrg when the actual rail pressure Pact is lower than the back pressure Plim to parts of the fuel injection control system, such. As the common rail 30 and the fuel injectors 40 to protect against excessive pressure of the fuel.
9 ist ein Flussdiagramm eines Programms, das durch die elektronische Steuereinheit 60 in einem Zyklus von beispielsweise 10 ms in dem dritten Ausführungsbeispiel durchzuführen ist. Wie in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann der Zyklus des Programms mit einem Anstieg der Geschwindigkeit der Maschine verändert werden. 9 is a flowchart of a program by the electronic control unit 60 in a cycle of, for example, 10 ms in the third embodiment. As in the previous embodiment, the cycle of the program may be changed with an increase in the speed of the machine.
Schritte 110 bis 140 sind identisch mit denen in 5. Der maximale Druckwert Pmax wird auf dieselbe Weise abgeleitet, wie es in 5 erklärt ist.steps 110 to 140 are identical to those in 5 , The maximum pressure value Pmax is derived in the same way as in 5 is explained.
Falls eine JA-Antwort in Schritt 140 erhalten wird, was bedeutet, dass der Abtastbereich überschritten worden ist, geht die Routine dann zu Schritt 141 über, wobei es bestimmt wird, ob der maximale Druckwert Pmax größer als oder gleich zu dem Gegendruck Plim ist, oder ob nicht. Falls eine NEIN-Antwort erhalten wird, endet die Routine dann.If YES in step 140 is obtained, which means that the scanning range has been exceeded, then the routine goes to step 141 , where it is determined whether or not the maximum pressure value Pmax is greater than or equal to the back pressure Plim. If a NO answer is obtained, then the routine ends.
Alternativ, falls eine JA-Antwort erhalten wird, geht die Routine dann zu Schritt 142 über, wobei ein Dekrement α zur Verwendung beim Verringern des Soll-Raildrucks Ptrg bestimmt wird. Genauer gesagt wird ein Unterschied zwischen dem maximalen Druckwert Pmax und dem Gegendruck Plim als das Dekrement α definiert. Die Routine geht zu Schritt 143 über, wobei der Soll-Raildruck Ptrg um das Dekrement α verringert und als in einem nachfolgenden Steuerzyklus zu verwendend bestimmt wird, um den Druck von Kraftstoff in der Common Rail 30 zu steuern. Der Soll-Raildruck Ptrg kann um einen Bruchteil des Dekrements α verringert werden, um eine schnelle Veränderung des Drucks von Kraftstoff in der Common Rail 30 in dem Regelungsmodus zu verhindern.Alternatively, if a YES answer is obtained, then the routine goes to step 142 via, wherein a decrement α is determined for use in reducing the target rail pressure Ptrg. More specifically, a difference between the maximum pressure value Pmax and the back pressure Plim is defined as the decrement α. The routine is going to move 143 over, wherein the target rail pressure Ptrg is reduced by the decrement α and determined to be used in a subsequent control cycle to the pressure of fuel in the common rail 30 to control. The desired rail pressure Ptrg can be reduced by a fraction of the decrement α, in order to rapidly change the pressure of fuel in the common rail 30 to prevent in the control mode.
Wie es aus der vorhergehenden Diskussion ersichtlich ist, arbeitet die elektronische Steuereinheit 60 dieses Ausführungsbeispiels, um eine von den Ausgaben S, die in dem Abtastbereich T1 abgetastet werden, als der tatsächliche Raildruck Pact zur Verwendung beim Steuern des Drucks in der Common Rail 30 in dem Regelungsmodus auszuwählen und den maximalen Druckwert Pmax nur zum Vergleich mit dem Gegendruck Plim zu verwenden. Beispielsweise wählt die elektronische Steuereinheit 60 als den tatsächlichen Raildruck Pact eine von den Ausgaben S, von der erwartet wird, dass sie das maximale Druckniveau darstellt, innerhalb des Abtastbereichs T1 in Form von einem Maschinensteuerschema aus. Alternativ dazu kann die elektronische Steuereinheit 60 gestaltet sein, um die Zeit vorauszusagen, wenn die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 das maximale Druckniveau innerhalb des Abtastbereichs T1 zeigt, in Form von einem Maschinensteuerschema und um die Ausgabe von dem Kraftstoffdrucksensor 38 als den tatsächlichen Raildruck Pact abzutasten, wenn eine derartige Zeit erreicht ist.As can be seen from the previous discussion, the electronic control unit operates 60 This embodiment, to one of the outputs S, which are scanned in the scanning region T1, as the actual rail pressure Pact for use in controlling the pressure in the common rail 30 in the control mode and to use the maximum pressure value Pmax only for comparison with the back pressure Plim. For example, the electronic control unit selects 60 as the actual rail pressure Pact, one of the outputs S expected to represent the maximum pressure level within the sampling area T1 in the form of a machine control scheme. Alternatively, the electronic control unit 60 be designed to predict the time when the output of the fuel pressure sensor 38 shows the maximum pressure level within the scan area T1, in the form of an engine control scheme and the output from the fuel pressure sensor 38 than to scan the actual rail pressure Pact when such a time is reached.
Die elektronische Steuereinheit 60 kann zudem gestaltet sein, um den maximalen Druckwert Pmax, der auf dieselbe Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel bestimmt wird, als den tatsächlichen Raildruck Pact zu verwenden.The electronic control unit 60 Further, it may be configured to use the maximum pressure value Pmax determined in the same manner as in the first embodiment as the actual rail pressure Pact.
Die elektronische Steuereinheit 60 des vierten Ausführungsbeispiels ist nachfolgend beschrieben.The electronic control unit 60 of the fourth embodiment is described below.
In den Beispielen, wie sie in 10(a) bis 11(d) gezeigt sind, wird die Vierzylinderdieselmaschine verwendet. Bei jedem Maschinenbetriebszyklus (d. h. einem Viertaktzyklus) einschließlich Einlass oder Zufuhr, Verdichtung, Verbrennung und Auslass, d. h. bei jeder Umdrehung der Maschine um 720°CA, wird der Kraftstoff in die Maschine viermal eingesprüht und die Kraftstoffpumpe 10 liefert den Kraftstoff über die vier Abgabezyklen. Anders gesagt ist das Liefern des Kraftstoffs zu der Common Rail 30 zeitgleich zu dem Sprühen des Kraftstoffs von den Kraftstoffinjektoren 40. Die elektronische Steuereinheit 60 des vorhergehenden ersten bis dritten Ausführungsbeispiels ist gestaltet, um die Menge an von der Kraftstoffpumpe 10 abzugebenden Kraftstoff auf einer derartigen Zeitbasis zu steuern.In the examples, as in 10 (a) to 11 (d) are shown, the four-cylinder diesel engine is used. At each engine operating cycle (ie, a four-stroke cycle) including intake or delivery, compression, combustion and exhaust, ie, each engine revolution around 720 ° CA, the fuel is sprayed into the engine four times and the fuel pump 10 delivers the fuel over the four delivery cycles. In other words, delivering the fuel to the common rail 30 at the same time as spraying the fuel from the fuel injectors 40 , The electronic control unit 60 of the foregoing first to third embodiments is configured to the amount of from the fuel pump 10 To control fuel to be dispensed on such a timebase.
Die elektronische Steuereinheit 60 dieses Ausführungsbeispiels wird in einem asynchronen Kraftstoffeinspritzsteuersystem eingesetzt, das den Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 10 zu der Common Rail 30 asynchron zu dem Sprühen des Kraftstoffs von den Kraftstoffinjektoren 40 liefert. Beispielsweise, wie es in 12(a) bis 12(d) dargestellt ist, wird der Kraftstoff von den Kraftstoffinjektoren 40 viermal eingesprüht, während die Kraftstoffpumpe 10 den Kraftstoff für die drei Abgabezyklen bei jedem Maschinenbetriebszyklus liefert.The electronic control unit 60 This embodiment is used in an asynchronous fuel injection control system that receives the fuel from the fuel pump 10 to the common rail 30 asynchronous to the spraying of the fuel from the fuel injectors 40 supplies. For example, as it is in 12 (a) to 12 (d) is shown, the fuel from the fuel injectors 40 sprayed four times while the fuel pump 10 delivers the fuel for the three delivery cycles at each engine operating cycle.
Die elektronische Steuereinheit 60 ist gestaltet, um einige von einer Abfolge der Abtastbereiche T1 als einen Gruppenbereich T2 zu definieren und als den tatsächlichen Raildruck Pact einen maximalen Druckwert PmaxG zu verwenden, der der größte von den maximalen Druckwerten Pmax ist, von denen jeder auf dieselbe Weise wie in 5 in einem der Abtastbereiche T1 innerhalb des Gruppenbereichs T2 berechnet wird. In dem Beispiel von 12(a) bis 12(b) sind die fünf aufeinanderfolgenden Abtastbereiche T1 als der Gruppenbereich T2 definiert. Jeder von den Abtastbereichen T1 ist als der Kurbelwinkel definiert, bei dem der Kraftstoff beginnt, von einem entsprechenden von den Kraftstoffinjektoren 40 versprüht zu werden, +/–130°CA. Der Gruppenbereich T2 ist als ein Maschinenbetriebszyklus definiert (d. h. 720°CA).The electronic control unit 60 is configured to define some of a sequence of the scanning regions T1 as a group region T2 and to use as the actual rail pressure Pact a maximum pressure value PmaxG which is the largest of the maximum pressure values Pmax, each of which is the same as in FIG 5 in one of the scanning areas T1 within the group area T2. In the example of 12 (a) to 12 (b) For example, the five consecutive scanning areas T1 are defined as the group area T2. Each of the sampling areas T1 is defined as the crank angle at which the fuel starts from a corresponding one of the fuel injectors 40 to be sprayed, +/- 130 ° CA. The group area T2 is defined as one machine operating cycle (ie 720 ° CA).
Die elektronische Steuereinheit 60 dieses Ausführungsbeispiels funktioniert daher, um die Genauigkeit beim Bestimmen des maximalen Niveaus von Druck von Kraftstoff in der Common Rail 30 zur Verwendung in dem Regelungsmodus in dem Fall sicherzustellen, in dem das Liefern des Kraftstoffs zu der Common Rail 30 asynchron zu dem Sprühen des Kraftstoffs von den Kraftstoffinjektoren 40 ist. The electronic control unit 60 This embodiment therefore works to increase accuracy in determining the maximum level of pressure of fuel in the common rail 30 in the case of supplying the fuel to the common rail 30 asynchronous to the spraying of the fuel from the fuel injectors 40 is.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem in jedem von dem ersten zu dem vierten Ausführungsbeispiel kann wie nachfolgend behandelt abgewandelt werden. Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem kann zudem gestaltet sein, um eine Kombination der Merkmale des ersten bis vierten Ausführungsbeispiels aufzuweisen.The fuel injection control system in each of the first to fourth embodiments may be modified as follows. The fuel injection control system may be further configured to have a combination of the features of the first to fourth embodiments.
Die elektronische Steuereinheit 60 des vierten Ausführungsbeispiels kann gestaltet sein, um einen von den Abtastbereichen T1 innerhalb des Gruppenbereichs T2 vorauszusehen oder vorauszuwählen, indem erwartet wird, dass der maximale Druckwert PmaxG auftritt, in Form des Maschinensteuerschemas und um die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 30 in einem Zyklus nur innerhalb des vorausgewählten Abtastbereichs T1 abzutasten, um den maximalen Druckwert Pmax als den maximalen Druckwert PmaxG zu bestimmen. Alternativ kann die elektronische Steuereinheit 60 gestaltet sein, um den maximalen Druckwert PmaxG auf dieselbe Weise wie vorhergehend beschrieben zu bestimmen und nachfolgend die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 in einem Zyklus nur innerhalb von einem der Abtastbereiche T1 abzutasten, in dem der maximale Druckwert PmaxG auftritt.The electronic control unit 60 of the fourth embodiment may be configured to anticipate or preselect one of the sampling areas T1 within the group area T2 by assuming that the maximum pressure value PmaxG occurs, in the form of the engine control scheme and the output of the fuel pressure sensor 30 in one cycle only within the preselected scan area T1 to determine the maximum pressure value Pmax as the maximum pressure value PmaxG. Alternatively, the electronic control unit 60 be designed to determine the maximum pressure value PmaxG in the same manner as previously described, and subsequently the output of the fuel pressure sensor 38 in one cycle only within one of the scanning areas T1 in which the maximum pressure value PmaxG occurs.
Ähnlich dazu kann die elektronische Steuereinheit 60 des zweiten Ausführungsbeispiels gestaltet sein, um einen Abtastbereich, innerhalb dem der größte Wert (d. h. der maximale Druckwert Pmax) der Durchschnittswerte Pave auftritt, in Form des Maschinensteuerschemas vorauszusehen oder vorauszuwählen und die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 30 in einem Zyklus nur innerhalb des vorausgewählten Abtastbereichs abzutasten, um den Durchschnittswert Pave als den tatsächlichen Raildruck Pact zu bestimmen. Alternativ dazu kann die elektronische Steuereinheit 60 dazu gestaltet sein, um den größten Wert von den Durchschnittswerten Pave in den Gruppen g1 bis g3 als den maximalen Druckwert Pmax auf dieselbe Weise wie vorhergehend beschrieben auszuwählen und nachfolgend die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 in einem Zyklus nur innerhalb eines Bereichs von einer von den Gruppen g1 bis g3 abzutasten, in denen der maximale Druckwert Pmax auftritt. Dies führt zu einer Verringerung der Betriebslast der elektronischen Steuereinheit 60.Similarly, the electronic control unit 60 of the second embodiment, to anticipate or preselect a sampling area within which the largest value (ie, the maximum pressure value Pmax) of the average values Pave occurs, in the form of the engine control scheme, and the output of the fuel pressure sensor 30 in one cycle only within the preselected scan range to determine the average value Pave as the actual rail pressure Pact. Alternatively, the electronic control unit 60 be configured to select the largest value of the average values Pave in the groups g1 to g3 as the maximum pressure value Pmax in the same manner as described above, and subsequently the output of the fuel pressure sensor 38 in a cycle only within a range of one of the groups g1 to g3 in which the maximum pressure value Pmax occurs. This leads to a reduction in the operating load of the electronic control unit 60 ,
Die elektronische Steuereinheit 60 kann zudem gestaltet sein, um das Programm von 5 durchzuführen, um den maximalen Druckwert Pmax nur dann abzuleiten, wenn die Dieselmaschine in einem Hochlastzustand läuft, in dem eine erforderliche Ausgabe der Dieselmaschine größer als ein gegebener Wert ist, und um den maximalen Druckwert Pmax als den tatsächlichen Raildruck Pact zu bestimmen. Genauer gesagt, wenn die Dieselmaschine in dem Hochlastzustand läuft, wobei der Druck des Kraftstoffs in der Common Rail 30 den Gegendruck Plim unerwünschterweise übersteigen kann, arbeitet die elektronische Steuereinheit 60, um den maximalen Druckwert Pmax, wie er geeignet abgeleitet worden ist, zu verwenden, um den Druck in der Common Rail 30 zu steuern, wodurch es ermöglicht wird, den Druck von Kraftstoff um den Gegendruck Plim herum sicher zu verwenden, und was zu einer Verringerung einer Betriebslast führt, die auf die elektronische Steuereinheit 60 wirkt.The electronic control unit 60 can also be designed to run the program of 5 to derive the maximum pressure value Pmax only when the diesel engine is running in a high load state in which a required output of the diesel engine is greater than a given value, and to determine the maximum pressure value Pmax as the actual rail pressure Pact. More specifically, when the diesel engine is running in the high load state, the pressure of the fuel in the common rail 30 may undesirably exceed the back pressure Plim, the electronic control unit operates 60 to use the maximum pressure value Pmax, as it has been derived suitable, to reduce the pressure in the common rail 30 to control, thereby making it possible to safely use the pressure of fuel around the back pressure Plim, and resulting in a reduction of an operating load on the electronic control unit 60 acts.
Die elektronische Steuereinheit 60 kann alternativ dazu gestaltet sein, um das Programm von 5 durchzuführen, um den maximalen Druckwert Pmax als den tatsächlichen Raildruck Pact nur dann abzuleiten, wenn die Dieselmaschine in einem Teillastzustand läuft, in dem die Geschwindigkeit der Hochdruckpumpe 15 der Kraftstoffpumpe 15 niedriger als ein gegebener Wert ist. Dies verringert das Problem, dass die Hochdruckpumpe 15 für ein Kolbenfressen empfänglich ist, wenn diese mit einer niedrigen Geschwindigkeit läuft, und stellt die Stabilität beim Verwenden des Hochdruckkraftstoffs in dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem sicher.The electronic control unit 60 may alternatively be designed to run the program of 5 to derive the maximum pressure value Pmax as the actual rail pressure Pact only when the diesel engine is running in a part-load state in which the speed of the high-pressure pump 15 the fuel pump 15 is lower than a given value. This reduces the problem that the high pressure pump 15 is susceptible to piston seizure when running at a low speed and ensures stability in using the high pressure fuel in the fuel injection control system.
Der Abtastbereich T1 und der Gruppenbereich T2, die in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen verwendet werden, sind durch den Kurbelwinkel definiert, können aber alternativ dazu durch die Zeitdauer festgesetzt sein. Beispielsweise kann der Abtastbereich T1 definiert sein, um sich zwischen + und –100 ms um die Zeit herum zu erstrecken, zu der einer von dem ersten und zweiten Kolben 16 und 17 in den Abgabezyklus eintritt.The scan area T1 and the area area T2 used in the foregoing embodiments are defined by the crank angle, but may alternatively be set by the time duration. For example, the scan range T1 may be defined to extend between + and -100 ms for the time to which one of the first and second pistons 16 and 17 enters the delivery cycle.
Die elektronische Steuereinheit 60 in jedem von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen arbeitet, um die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 in einem Intervall von 10 ms abzutasten, was der Zyklus ist, mit dem der in der elektronischen Steuereinheit 60 eingebaute Mikrocomputer arbeitet, sie kann aber gestaltet sein, um die Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors 38 mit einem Winkelabstand von 18°CA, 9°CA oder 6°CA abzutasten.The electronic control unit 60 in each of the previous embodiments, the output of the fuel pressure sensor 38 in an interval of 10 ms, which is the cycle with which in the electronic control unit 60 built-in microcomputer works, but it can be designed to control the output of the fuel pressure sensor 38 with an angular distance of 18 ° CA, 9 ° CA or 6 ° CA.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem eines jeden von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen kann anstelle des Common Rail Einspritzsystems als beispielsweise das EFI-System eingesetzt werden, welches aus einem separaten Kraftstoffförderteil und einem separaten Kraftstoffeinspritzteil besteht.The fuel injection control system of each of the foregoing embodiments may be used in place of the common rail injection system as, for example, the EFI system consisting of a separate fuel delivery part and a separate fuel injection part.
Ein Kraftstoffdrucksteuergerät zur Verwendung in einem Kraftstoffeinspritzsteuersystem, wie z. B. einem Common Rail-Einspritzsteuersystem, wird bereitgestellt. Das Kraftstoffdrucksteuergerät hat einen Kraftstoffdrucksensor, der arbeitet, um einen Druck von Kraftstoff in einem Kraftstoffdruckspeicher zu messen, und eine Drucksteuereinrichtung. Die Drucksteuereinrichtung arbeitet, um eine Ausgabe des Kraftstoffdrucksensors in einem Zyklus abzutasten und einen maximalen Druckwert zu bestimmen, der ein Maximum unter den abgetasteten Ausgaben ist, und die Drucksteuereinrichtung steuert den Druck in dem Druckspeicher durch eine Kraftstoffpumpe basierend auf dem Maximalwert.A fuel pressure control apparatus for use in a fuel injection control system, such as a fuel injection control system. A common rail injection control system is provided. The fuel pressure control apparatus has a fuel pressure sensor that operates to measure a pressure of fuel in a fuel pressure accumulator, and a pressure control device. The pressure controller operates to sample an output of the fuel pressure sensor in one cycle and determine a maximum pressure value that is a maximum below the sampled outputs, and the pressure controller controls the pressure in the pressure accumulator by a fuel pump based on the maximum value.
