DE102010060588A1

DE102010060588A1 - Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102010060588A1
Application number: DE201010060588
Authority: DE
Inventors: Atsushi Kariya-city Fukuda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2011-06-09
Also published as: JP2011106414A

Abstract

Eine Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung (5) ist für ein Kraftstoffeinspritzungssystem adaptiert bzw. ausgelegt, das dazu ausgestaltet ist, Kraftstoff in eine Verbrennungsmaschine einzuspritzen. Das System umfasst eine Sammelleitung (2), einen Injektor (4) und eine Kraftstoffpumpe (12). Die Sammelleitung speichert Kraftstoff. Der Injektor spritzt Kraftstoff, der in der Sammelleitung gespeichert ist, in einen Zylinder der Maschine ein. Die Kraftstoffpumpe weist einen Kolben (30) auf und speist unter Druck Kraftstoff in die Sammelleitung ein. Die Vorrichtung ist dazu ausgestaltet, einen ersten Drucks (Pc1) der Sammelleitung zu einem Einspritz-Startzeitpunkt (t1), bei dem der Injektor beginnt Kraftstoff einzuspritzen, zu schätzen, basierend auf: einem Erfassungswert (Pc0) eines Anfangsdrucks der Sammelleitung zu einem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0), bei dem die Kraftstoffpumpe (12) beginnt Kraftstoff unter Druck einzuspeisen; einer ersten Position des Kolbens zum Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt; und einer zweiten Position des Kolbens zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung zur Verwendung in einem Kraftstoffeinspritzungssystem, das unter Hochdruck stehenden Kraftstoff speichert, der durch eine Kraftstoffpumpe unter Druck in eine Sammelleitung eingespeist wird, und das den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff, der in der Sammelleitung gespeichert ist, einspritzt.
Üblicherweise wird bei einer Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung dieser Art eine Befehl-Einspritz-Dauer, das heißt eine Dauer, während der Kraftstoff durch einen Injektor eingespritzt wird, basierend auf einer erforderlichen Einspritzmenge und eines Leitungsdrucks, der ein Kraftstoffdruck in einer Sammelleitung ist, bestimmt.
Um die Befehl-Einspritz-Dauer genau zu bestimmen und dabei die Genauigkeit der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung zu erhöhen, ist es wichtig, den Leitungsdruck zu dem tatsächlichen Startzeitpunkt der Einspritzung (Einspritz-Startzeitpunkt) genau nachzuvollziehen. Wenn Kraftstoff unter Druck aus der Kraftstoffpumpe in die Sammelleitung eingespritzt wird, nimmt der Leitungsdruck in Übereinstimmung mit der Druckeinspeisung des Kraftstoffs zu. Demzufolge wird es schwierig den Leitungsdruck zum tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt genau nachzuvollziehen, wenn eine Dauer der Kraftstoffeinspritzung des Injektors sich mit einer Dauer für die Druckeinspeisung des Kraftstoffs durch die Kraftstoffpumpe überlagert.
Vor diesem Hintergrund wird in der JP-A-2007-126980 gemäß einer herkömmlichen Technologie beschrieben, dass der Leitungsdruck zu einem Befehls-Einspritz-Startzeitpunkt erfasst wird und ein Betrag der Zunahme des Leitungsdrucks von dem Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt bis zu dem tatsächlichen Einspritzstartzeitpunkt basierend auf einem Modus der Auslenkung eines Kolbens einer Kraftstoffpumpe berechnet wird. Durch Addieren des berechneten Leitungsdruckszunahmebetrags zu einem Erfassungswert des Leitungsdrucks zum Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt wird der Leitungsdruck zum tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt geschätzt. Dazu stellt der Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt einen Zeitpunkt dar, bei welchem dem Injektor befohlen wird mit der Kraftstoffeinspritzung zu beginnen.
Allerdings wird in der obenbeschriebenen herkömmlichen Technologie in der JP-A-2007-126980 der Leitungsdruck zum Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt erfasst. Daher besteht ein extrem kleiner Zeitunterschied zwischen dem Erfassungszeitpunkt des Leitungsdrucks und dem tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt, der einer Ansprechverzögerung des Injektors entspricht. Die Injektor-Ansprechverzögerung bedeutet, dass eine Verspätung, nach dem Befehl für den Injektor zum Beginnen der Einspritzung bis die Einspritzung tatsächlich beginnt, bewirkt wird (siehe erstes und zweites Diagramm in 3, die nachstehend näher im Detail beschrieben wird).
Demzufolge ist es in der obenstehenden herkömmlichen Technologie in der JP-A-2007-126980 notwendig eine Reihe an arithmetischen Verarbeitungen, wie zum Beispiel die Berechnung des Leitungsdrucks zum tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt basierend auf dem erfassten Ergebnis des Leitungsdrucks und die Bestimmung der Befehl-Einspritz-Dauer basierend auf dem Berechnungsergebnis, annähernd simultan mit der aktuellen Einspritzung durchzuführen. Mit anderen Worten kann der Bestimmungsablauf für die Befehl-Einspritz-Dauer nicht in einer ausreichenden Zeit für die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung durchgeführt werden.
Demzufolge muss bei der obenstehenden herkömmlichen Technologie in der JP-A-2007-126980 der Bestimmungsablauf für die Befehl-Einspritz-Dauer innerhalb einer sehr kurzen Dauer ausgeführt werden. Daher wird der Verarbeitungsaufwand hoch.
Die vorliegende Erfindung ist zumindest auf einen der obenstehenden Nachteile gerichtet. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzung zu erhöhen und den Verarbeitungsaufwand zu verringern.
Zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird eine Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung vorgeschlagen, die für ein Kraftstoffeinspritzungssystem ausgelegt ist, das dazu ausgestaltet ist, Kraftstoff in eine Verbrennungsmaschine einzuspritzen. Das System umfasst eine Sammelleitung, einen Injektor und eine Kraftstoffpumpe. Die Sammelleitung speichert Kraftstoff. Der Injektor spritzt Kraftstoff, der in der Sammelleitung gespeichert ist, in einen Zylinder der Maschine ein. Die Kraftstoffpumpe weist einen Kolben auf und speist unter Druck Kraftstoff in die Sammelleitung ein. Die Vorrichtung ist dazu ausgestaltet, einen ersten Drucks der Sammelleitung zu einem Einspritz-Startzeitpunkt, bei dem der Injektor beginnt Kraftstoff einzuspritzen, zu schätzen, basierend auf: einem Erfassungswert eines Anfangsdrucks der Sammelleitung zu einem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt, bei dem die Kraftstoffpumpe beginnt Kraftstoff unter Druck einzuspeisen; einer ersten Position des Kolbens zum Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt; und einer zweiten Position des Kolbens zum Einspritz-Startzeitpunkt.
Zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ebenso eine Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung vorgeschlagen, die für ein Kraftstoffeinspritzungssystem adaptiert bzw. ausgelegt ist, das dazu ausgestaltet ist, Kraftstoff in eine Verbrennungsmaschine einzuspritzen. Das System umfasst eine Sammelleitung, einen Injektor und eine Kraftstoffpumpe. Die Sammelleitung speichert Kraftstoff. Der Injektor spritzt Kraftstoff, der in der Sammelleitung gespeichert ist, in einen Zylinder der Maschine ein. Die Kraftstoffpumpe weist einen Kolben auf und speist unter Druck Kraftstoff in die Sammelleitung ein. Die Vorrichtung ist dazu ausgestaltet, einen ersten Druck der Sammelleitung zu einem Einspritz-Startzeitpunkt, bei dem der Injektor beginnt Kraftstoff einzuspritzen, zu schätzen, basierend auf: einem Erfassungswert eines Anfangsdrucks der Sammelleitung zu einem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt, bei dem die Kraftstoffpumpe beginnt Kraftstoff unter Druck einzuspeisen; und einem Druckanstiegsbetrag in der Sammelleitung von dem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt bis zum Einspritz-Startzeitpunkt.
Ferner ist zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung weiterhin ein Kraftstoffeinspritzungssystem zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungsmaschine vorgesehen. Das System umfasst eine Sammelleitung, einen Injektor, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung. Die Sammelleitung speichert Kraftstoff. Der Injektor spritzt Kraftstoff, der in der Sammelleitung gespeichert ist, in einen Zylinder der Maschine ein. Die Kraftstoffpumpe weist einen Kolben auf und speist unter Druck Kraftstoff in die Sammelleitung ein. Die Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung ist dazu ausgestaltet, eine Befehl-Einspritz-Dauer, die einer Energetisierungs-Dauer eines Ansteuerstroms für den Injektor entspricht, zu berechnen. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgestaltet, einen ersten Drucks der Sammelleitung zu einem Einspritz-Startzeitpunkt, bei dem der Injektor beginnt Kraftstoff einzuspritzen, zu schätzen, basierend auf: einem Erfassungswert eines Anfangsdrucks der Sammelleitung zu einem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt, bei dem die Kraftstoffpumpe beginnt Kraftstoff unter Druck einzuspeisen; einer ersten Position des Kolbens zum Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt; und einer zweiten Position des Kolbens zum Einspritz-Startzeitpunkt. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgeschaltet, eine Befehl-Einspritz-Dauer zu berechnen, unter Verwendung von: dem ersten Druck der Sammelleitung zum Einspritz-Startzeitpunkt; und einer erforderlichen Einspritzmenge des Kraftstoffs, die hinsichtlich eines Betriebszustands der Maschine notwendig ist.
Die Erfindung zusammen mit den zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen derselben sind am besten verständlich aus der folgenden Beschreibung, den angehängten Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen:
1 ist ein Diagramm, das einen gesamten Aufbau eines Kraftstoffeinspritzungssystems des Common Rail Typs in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung abbildet;
2 ist eine Schnittansicht, die eine Hochdruckpumpe aus 1 darstellt;
3 ist ein Zeitablaufsdiagramm, das einen Betrieb des Kraftstoffeinspritzungssystems in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform darstellt;
4 ist ein Flussdiagramm, das eine arithmetische Verarbeitung zur Erlangung eines Leitungsdrucks zum Einspritz-Startzeitpunkt in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform darstellt; und
5 ist ein Zeitablaufsdiagramm, das einen Betrieb eines Kraftstoffeinspritzungssystems des Common Rail Typs in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
(Erste Ausführungsform)
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform der Erfindung in Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben. Wie in 1 dargestellt, spritzt ein Kraftstoffeinspritzungssystem des Common-Rail Typs Kraftstoff in eine Dieselmaschine (nicht dargestellt) eines Fahrzeugs ein. Das Kraftstoffeinspritzungssystem umfasst eine Kraftstoff-Zufuhr-Pumpe 1, eine Sammelleitung 2, eine elektronische Ansteuereinheit (EDU) 3, einen Injektor 4 und eine elektronische Maschinensteuereinheit 5, die als Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung dienen kann.
Die Kraftstoff-Zufuhr-Pumpe 1 speist unter Druck einen unter Hochdruck stehenden Kraftstoff in die Sammelleitung 2 ein. Genauer genommen umfasst die Kraftstoff-Zufuhr-Pumpe 1 eine Niedrigdruckpumpe 11, eine Hochdruckpumpe 12, die als Kraftstoffpumpe dienen kann und ein Ansaugregelventil 13. Die Niedrigpumpe 11 pumpt Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 7 durch einen Kraftstofffilter 6 hoch. Die Hochdruckpumpe 12 speist den Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe 11 zugeführt worden ist, unter Druck in die Sammelleitung 2 ein. Das Ansaugregelventil 13 reguliert eine Flussrate des Kraftstoffs, der von der Niedrigdruckpumpe 11 zu der Hochdruckpumpe 12 zugeführt wird.
Die Kraftstoff-Zufuhr-Pumpe 1 ist ein Aggregat aus der Niedrigdruckpumpe 11, der Hochdruckpumpe 12 und dem Ansaugregelventil 13, so dass die Pumpe 11, die Pumpe 12 und das Ventil 13 in einem gemeinsamen Grundgehäuse untergebracht sind. Der Kraftstofftank 7 und der Kraftstofffilter 6 sind außerhalb des Grundgehäuses angeordnet.
Wie in 2 dargestellt, umfasst eine Verkleidung für die Kraftstoff-Zufuhr-Pumpe 1 ein Gehäuse 20, das aus Aluminium hergestellt ist, einen Lagerdeckel 21, der aus einem Aluminium hergestellt ist und ein Paar Zylinderköpfe 22, die aus einem Eisen-System-Metall hergestellt sind. Eine Nockentasche 23, in der ein Nockenring 29 (nachstehend näher beschrieben) untergebracht ist, ist in einem zentralen Teil des Gehäuses 20 ausgebildet. Eine Zylinderkammer 24 ist auf beiden Seiten der Nockentasche 23 in dem Gehäuse 20 ausgebildet. Ein Zylinder 221 (nachstehend näher beschrieben) ist in der Zylinderkammer 24 untergebracht.
Der Zylinderkopf 22 umfasst einen Zylinderkopfgrundkörper 220, der außerhalb des Gehäuses 20 positioniert ist, um die Zylinderkammer 24 zu schließen und den Zylinder 221, der von dem Zylinderkopfgrundkörper 220 hervorsteht, um in der Zylinderkammer 24 aufgenommen zu werden. Soweit erforderlich, wird die Zylinderkammer 24, die auf der oberen Seite in vertikaler Richtung positioniert ist, nachstehend erste Zylinderkammer 24a genannt, und die Zylinderkammer 24, die auf der unteren Seite in vertikaler Richtung positioniert ist wird nachstehend zweite Zylinderkammer 24b genannt.
Die Nockenwelle 25 ist aus Eisen-System-Metall hergestellt. Die Nockenwelle 25 wird durch das Gehäuse 20 und den Lagerdeckel 21 über eine Lagerung 26 drehbar gehalten. Die Nockenwelle 25 wird durch die Dieselmaschine angetrieben und dabei gedreht. Eine Aussparung zwischen der Nockenwelle 25 und dem Lagerdeckel 21 ist mit einer Öldichtung 27 abgedichtet. An einem mittleren Teil der Nockenwelle 25 in axialer Richtung ist eine Nocke 28, die im Querschnitt eine runde Form aufweist, exzentrisch in Relation zu der Nockenwelle 25 und einteilig mit der Nockenwelle 25 ausgebildet.
Der Nockenring 29, der die Nockenwelle 25 umläuft, ist an einen äußeren Umfangsabschnitt der Nocke 28 angepasst. Dieser Nockenring 29 umfasst einen Nockenringgrundkörper 290 und eine Buchse 291, die in den Nockenringgrundkörper 290 integriert ist. Genauer genommen ist der Nockenringgrundkörper 290 aus Eisen-System-Metall hergestellt. Ein Oberflächenaufbau des Nockenringgrundkörpers 290 weist die Form eines viereckigen Prismas auf und der Nockenringgrundkörper 290 umfasst ein rundes Durchgangsloch. Die Buchse 291 ist zylinderförmig ausgebildet und besteht aus einem Kupfer-System oder Aluminium-System-Metall oder einem Harz. Die Buchse 291 wird in das Durchgangsloch des Nockenringgrundkörpers 290 eingepresst, und die Buchse 291 ist auf der Nocke 28 verschiebbar. Die Nocke 28 und der Nockenring 29 sind in der Nockentasche 23 untergebracht.
Ein Kolben 30, der aus Eisen-System-Metall hergestellt ist, ist auf beiden Seiten des Nockenrings 29 angeordnet. Der Kolben 30 bewegt sich in Übereinstimmung mit der Umdrehung der Nockenwelle 29 auf- und abwärts. Der Kolben 30 umfasst einen säulenförmigen Teil 300, der in dem Zylinder 221 eingesetzt ist, um sich in dem Zylinder 221 auf- und abwärts zu bewegen, und einen geflanschten Kolbenkopf 301, welcher in der Nockentasche 23 gegenüber dem Nockenring 29 angeordnet ist. Soweit erforderlich, wird der Kolben 30, der auf der oberen Seite in vertikaler Richtung positioniert ist, nachstehend erster Kolben 30a genannt, und der Kolben 30, der auf der unteren Seite in vertikaler Richtung positioniert ist, nachstehend zweiter Kolben 30b genannt.
Eine Feder 31, die über einer äußeren Umfangsfläche des Zylinders 221 angeordnet ist, ist zwischen dem Zylinderkopfgrundkörper 220 und dem Kolbenkopf 301 eingespannt. Der Kolben 30 wird durch die Feder 31 zu dem Nockenring 29 hin beaufschlagt, so dass der Kolbenkopf 301 auf dem Nockenring 29 gepresst wird. Eine Kontaktfläche des Nockenrings 29 und des Kolbenkopfs 301 bildet eine ebene Form. Aufgrund der ebenen Kontaktfläche wird eine Drehung des Nockenrings 29 verhindert. Demzufolge umläuft der Nockenring 29 die Nockenwelle 25 in Übereinstimmung mit der Drehung der Nocke 28 und gleitet dabei ohne Drehung des Nockenrings 29 auf dem Kolbenkopf 301.
Eine Kraftstoffdruckkammer 32, deren Volumen sich mit der Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens 30 verändert, ein einlassseitiges Rückschlagventil 33, das lediglich einen Kraftstofffluss von der Niedrigdruckpumpe 11 (nachstehend näher beschrieben) in Richtung der Kraftstoffdruckkammer 32 ermöglicht, und ein auslassseitiges Rückschlagventil 34, das lediglich einen Kraftstofffluss von der Kraftstoffdruckkammer 32 zu der Sammelleitung 2 ermöglicht, sind in dem Zylinderkopf 22 vorgesehen.
Demzufolge beginnt die Druckeinspeisung des Kraftstoffs von der Hochdruckpumpe 12 zu der Sammelleitung 2, wenn der Kolben 30 beginnt sich zu dem oberen Totpunkt (TDC) zu bewegen nachdem der Kolben 30 den unteren Totpunkt (BDC) erreicht hat. Der BDC stellt eine Position dar, bei der sich der Kolben 30 am nahesten zum Nockenring 29 befindet und die Kraftstoffkammer 32 demzufolge das maximale Volumen einnimmt.
Wie obenstehend beschrieben deckt sich ein Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt, bei dem die Druckeinspeisung des Kraftstoffs von der Hochdruckpumpe 12 zu der Sammelleitung 2 beginnt, mit dem BDC-Punkt, bei dem der Kolben 30 den BDC erreicht.
Die Niedrigdruckpumpe 11, die eine Innenzahnradtyp-Trochoidpumpe ist, ist mit der Endseite der Nockenwelle 25 verbunden. Diese Niedrigdruckpumpe 11 ist drehbar in der Pumpenabdeckung 35 untergebracht. Die Niedrigdruckpumpe 11 wird durch die Nockenwelle 25 gedreht, so dass die Pumpe 11 den Kraftstoff, der von dem Kraftstofftank 7 angesaugt worden ist, unter Druck setzt und abfördert. Ein Abförderdruck der Pumpe 11 nimmt in Übereinstimmung mit einer Zunahme der Drehzahl der Maschine zu.
Der Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe 11 abgegeben wurde, wird an der Kraftstoffdruckkammer 32 durch einen Kraftstoffkanal (nicht dargestellt) und das einlassseitige Rückschlagventil 33 zugeführt. Das Ansaugsteuerventil 13 (nicht dargestellt in 2), das die Menge des Kraftstoffs, der an der Kraftstoffdruckkammer 32 zugeführt wird, in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der Maschine anpasst, ist auf halbem Weg in den Kraftstoffkanal vorgesehen. Als Ansaugregelventil 13 kann jeder übliche Öffnungsventiltyp oder jeder übliche Schließventiltyp eingesetzt werden.
Ein Teil des Kraftstoffs, der von der Niedrigdruckpumpe 11 abgegeben worden ist, wird durch einen Schmierungs-Kraftstoff-Zufuhrkanal 36, der in dem Gehäuse 20 ausgebildet ist, an der Nockentasche 23 zugeführt. Ein Endabschnitt des Schmierungs-Kraftstoff-Zufuhrkanals 36 ist zu der Nockentasche 23 hin geöffnet.
Ein Kraftstoffrückflusskanal (nicht dargestellt), der zu der ersten Zylinderkammer 24a hin geöffnet ist, ist in dem Gehäuse 20 ausgebildet. Eine Überlaufleitung (nicht dargestellt) ist in den Kraftstoffrückflusskanal eingepresst. Die Überlaufleitung ist über eine Rückflussleitung 14 in 1 mit dem Kraftstofftank 7 verbunden.
Die Nockenwelle 25 wird durch die Dieselmaschine angetrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Nockenwelle 25 über einen Verminderungsmechanismus (nicht dargestellt), der die Drehung der Kurbelwelle 8 der Maschine auf die Hälfte der Drehzahl vermindert, mit der Kurbelwelle 8 gekoppelt. Wenn die Kurbelwelle 8 eine Umdrehung ausführt (360°CA: Kurbelwinkel), führt die Nockenwelle 25 daher eine halbe Drehung aus.
Die Sammelleitung 2 in 1 ist ein druckansammelndes Mittel zur Speicherung von unter Hochdruck stehenden Kraftstoff, der von der Kraftstoff-Zufuhr-Pumpe 1 zugeführt wird, bei Aufrechterhaltung eines Soll-Drucks (nachstehend Soll-Leitungsdruck genannt). Dieser Soll-Leitungsdruck wird durch die Maschinen-ECU 5 bestimmt, basierend auf dem Betriebszustand der Dieselmaschine, wie zum Beispiel ein Gaspedal-Öffnungswinkel-Signal oder ein Maschinen-Drehzahl-Signal.
Ein Druckbegrenzer (nicht dargestellt), der sich öffnet, um den Leitungsdruck abzubauen, wenn ein Kraftstoffdruck in der Sammelleitung 2 (nachstehend Leitungsdruck genannt) eine vorbestimmte obere Grenze überschreitet, ist an der Sammelleitung 2 angeschlossen. Der Kraftstoff, der aus dem Druckbegrenzer herausgeflossen ist, fließt durch die Kraftstoffleitung (nicht dargestellt) zu dem Kraftstofftank 7 zurück.
Des Weiteren ist ein Leitungsdrucksensor 40 an der Sammelleitung 2 angeschlossen, und ein Signal, das dem realen Leitungsdruck (nachstehend tatsächlicher Leitungsdruck genannt) entspricht, wird in die Maschinen-ECUS eingegeben.
Die EDU 3 ist eine Ansteuereinheit, die ein Schaltsignal (Ansteuerstrom), welches das Düsenloch des Injektors 4 öffnet und schließt, basierend auf einem Ansteuersignal, das von der Maschinen-ECU 5 eingegeben wird, an den Injektor 4 ausgibt.
Unter Hochdruck stehender Kraftstoff wird von der Sammelleitung 2 durch die Kraftstoffleitung 15 in den Injektor 4 eingeleitet und überschüssiger Kraftstoff in dem Injektor 4 fließt durch die Kraftstoffleitung 16 zu dem Kraftstofftank 7 zurück. Der Injektor 4 ist an dem Zylinderkopf 22 der Dieselmaschine angeschlossen. Das Düsenloch des Injektors 4 wird basierend auf dem Schaltsignal, das von der EDU 3 eingegeben wird, geöffnet oder geschlossen. Wenn das Düsenloch geöffnet ist, spritzt der Injektor 4 Kraftstoff durch das Düsenloch in eine Verbrennungskammer der Dieselmaschine ein.
Der Injektor 4 ist an jeden der Zylinder der Dieselmaschine angeschlossen (vier Zylinder bei der vorliegenden Ausführungsform). Unter Hochdruck stehender Kraftstoff wird durch eine entsprechende Kraftstoffleitung 15 in jedem Injektor 4 zugeführt.
Die Maschinen-ECU 5 umfasst einen Mikrocomputer, der zum Beispiel aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Festwertspeicher (ROM), einem elektrisch löschbaren und programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM) und einem Arbeitsspeicher (RAM), aufgebaut ist, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind. Die Maschinen-ECU 5 führt arithmetische Verarbeitung in Übereinstimmung mit einem Programm durch, das in dem Mikrocomputer gespeichert ist.
Signale werden von Sensoren in die Maschinen-ECU 5 eingegeben. Basierend auf diesen Eingangssignalen usw. bestimmt die Maschinen-ECU 5 zum Beispiel einen optimalen Einspritzzeitpunkt oder eine Einspritzmenge in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand der Dieselmaschine und dabei steuert die Maschinen-ECU 5 jeden Injektor 4 an.
Die Maschinen-ECU 5 berechnet eine Soll-Abgabemenge der Hochdruckpumpe 12, so dass der tatsächliche Leitungsdruck der Sammelleitung 2, der durch den Leitungsdrucksensor 40 erfasst wird, dem Soll-Leitungsdruck in Übereinstimmung mit einem Einspritzdruck nachfolgt. Die Maschinen-ECU 5 regelt den Leitungsdruck durch Ansteuerung des Ansaugregelventils 13.
Ebenso wie die oben genannten Sensoren, umfasst das Kraftstoffeinspritzungssystem neben dem vorstehend beschriebenen Leitungsdrucksensor 40 zum Beispiel einen Kurbelwinkelsensor 41 zum Erfassen eines Drehwinkels der Kurbelwelle 8 der Maschine, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Kühlmitteltemperatursensor 43 zum Erfassen einer Temperatur des Maschinenkühlmittels, einen Kraftstofftemperatursensor 44 zum Erfassen einer Temperatur eines Kraftstoffs in der Kraftstoff-Zufuhr-Pumpe 1 und ein Gaspedal-Öffnungswinkelsensor 45 zum Erfassen eines Betrags des Durchdrückens eines Gaspedals des Fahrzeugs (nachstehend Gaspedal-Öffnungswinkel genannt).
Basierend auf dem Betriebszustand der Maschine führt die Maschinen-ECU 5 eine Einspritzmengensteuerung für jeden Zylinder wie folgt durch. Zunächst berechnet die Maschinen-ECU 5 unter Verwendung einer Maschinendrehzahl, die durch ein Pulssignal erhalten wird, das von dem Kurbelwinkelsensor 41 eingegeben wird, des Gaspedal-Öffnungswinkels, der von dem Gaspedal-Öffnungswinkel-Sensor 45 eingegeben wird, der Temperatur des Maschinenkühlmittels, die von dem Kühlmitteltemperatursensor 43 eingegeben wird und der Kraftstofftemperatur, die von dem Kraftstofftemperatursensor 44 eingegeben wird, eine erforderliche Einspritzmenge (siehe eine schraffierte Fläche Q_inj in dem zweiten Diagramm von 3), die basierend auf dem Betriebszustand der Maschine eine notwendige Einspritzmenge darstellt.
Als nächstes berechnet die Maschinen-ECU 5 einen Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt (siehe Zeitablauf Ti in dem ersten Diagramm von 3) unter Verwendung einer Maschinendrehzahl, die durch das Pulssignal erhalten wird, das von den Kurbelwinkelsensor 41 eingegeben wird und des Gaspedal-Öffnungswinkels, der von dem Gaspedal-Öffnungswinkel-Sensor 45 eingegeben wird. Unter Verwendung des Leitungsdrucks (siehe ein Druck Pc1 in einem fünften Diagramm von 3) zur tatsächlichen Einspritz-Startzeit (Einspritz-Startzeitpunkt; siehe Zeitverlauf t1 in dem zweiten Diagramm von 3) und der erforderlichen Einspritzmenge, berechnet die Maschinen-ECU 5 eine Befehl-Einspritz-Dauer (siehe eine Dauer T_inj in dem ersten Diagramm von 3) in Übereinstimmung mit einer Dauer der Energetisierung des Ansteuerstroms für den Injektor 4.
Der Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt, ist ein Zeitpunkt, an welchem dem Injektor 4 befohlen werden soll, mit der Kraftstoffeinspritzung zu beginnen. Der tatsächliche Einspritzstartzeitpunkt ist ein Zeitpunkt, bei dem die Kraftstoffeinspritzung aus dem Injektor 4 tatsächlich beginnt. Da der Injektor 4 eine Ansprechverzögerung mit sich bringt, verzögert sich der tatsächliche Einspritz-Startzeitpunkt zum Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt (sie das erste und zweite Diagramm von 3).
Die Maschinen-ECU 5 gibt in Übereinstimmung mit dem Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt und der Befehl-Einspritz-Dauer einen gepulsten Ansteuerstrom an die EDU 3 aus (siehe das ersten Diagramm von 3). Wenn die EDU 3 jeden Injektor 4 öffnet und schließt, wird Kraftstoff aus jedem Injektor 4 in den Zylinder der Maschine eingespritzt und dadurch läuft die Maschine.
Wie obenstehend beschrieben, weist bei der vorliegenden Ausführungsform die Dieselmaschine vier Zylinder auf und die Hochdruckpumpe 12 weist zwei Zylinder auf. Wenn die Kurbelwelle 8 der Dieselmaschine eine Umdrehung ausführt, führt die Nockenwelle 25 der Pumpe 12 eine halbe Umdrehung aus. Demzufolge führt das Kraftstoffeinspritzungssystem einen Zwei-Einspritzungs-eine-Druckeinspeisungs-Betrieb durch, das heißt, während der Injektor 4 zweimal einspritzt nimmt die Hochdruckpumpe 12 eine Druckeinspeisung vor.
Der „Leitungsdruck zum Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt”, der zur Berechnung der oben genannten Befehl-Einspritz-Dauer verwendet wird, wird durch die arithmetische Verarbeitung erhalten, die in dem Flussdiagramm von 4 abgebildet sind. Die arithmetische Verarbeitung von 4 wird in der Maschinen-ECU 5 ausgeführt. Wenn zu dem Zeitpunkt, bei dem die Dieselmaschine gestartet wird, durch Betätigung eines Schlüsselschalters (nicht dargestellt) eine Leistung an der Maschinen-ECU 5 angelegt wird, beginnt die arithmetische Verarbeitung. Wenn zu dem Zeitpunkt, bei dem die Dieselmaschine gestoppt wird, durch Betätigung des Schlüsselschalters eine elektrische Leistungszufuhr zu der Maschinen-ECU 5 gestoppt wird, wird die arithmetische Verarbeitung beendet.
Bei Schritt S100 wird der tatsächliche Leitungsdruck Pc0 (3) zum BDC-Zeitpunkt t0 (3) basierend auf einem Druck-Erfassungswert des Leitungsdrucksensors 40 erlangt. Als BDC-Zeitpunkt t0 wird derjenige Zeitpunkt bezeichnet, bei dem einer der Kolben von dem ersten und zweiten Kolben 30a, 30b den BDC erreicht. Wie vorstehend genannt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform der BDC-Zeitpunkt t0 auch der Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt. Ob sich der Kolben 30 an dem BDC befindet, kann basierend auf dem Drehwinkel der Kurbelwelle 8 der Maschine durch den Drehwinkelsensor 41 bestimmt werden.
Als nächstes wird bei S110 die erforderliche Einspritzmenge Q_inj (3), die zu der Zeit der letzten Einspritzung (erste Einspritzung) berechnet wird, erlangt. Bei S120 wird eine Zeitdauer T_pump (3) von dem BDC-Zeitpunkt t0 zu dem nachfolgenden (zweite Einspritzung) tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt t1 (3) erlangt. Der tatsächliche Einspritz-Startzeitpunkt t1 kann durch Addieren einer Ansprechverzögerungszeit des Injektors 4 zu dem Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt ti erlangt werden. Wie obenstehend beschrieben, wird der Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt ti unter Verwendung der Maschinendrehzahl und des Gaspedal-Öffnungswinkels berechnet.
Die Ansprechverzögerungszeit des Injektors 4 bezieht sich auf eine Verzögerungszeit in der tatsächlichen Einspritz-Startzeit gegenüber dem Befehl-Einspritz-Startzeitpunkt. Die Ansprechverzögerungszeit des Injektors 4 hängt von dem Leitungsdruck ab. Die Ansprechverzögerungszeit des Injektors 4 variiert in Abhängigkeit von dem Pulsieren des Drucks, das durch die letzte Einspritzung verursacht wird. Dementsprechend wird die Ansprechverzögerungszeit des Injektors 4 basierend auf einem Zeitintervall von der letzten Einspritzung zu der nachfolgenden Einspritzung und dem tatsächlichen Leitungsdruck Pc0 berechnet.
Danach wird bei S130 eine Druckeinspeisungs-Kraftstoffmenge Q_pump (3), die aus der Menge des Kraftstoffs besteht, die durch Druckeinspeisung in die Sammelleitung 2 eingespeist wird bis die Zeit T_pump ab dem BDC-Zeitpunkt t0 abgelaufen ist (d. h. bis zu dem tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt t1), erlangt. Genauer genommen werden die Positionen des ersten und zweiten Kolbens 30a, 30b zum BDC-Zeitpunkt t0 und die Positionen des ersten und zweiten Kolbens 30a, 30b wenn die Zeit T_pump ab dem BDC-Zeitpunkt t0 abgelaufen ist (d. h. zu dem tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt t1), erlangt. Die Druckeinspeisungs-Kraftstoffmenge Q_pump wird basierend auf den Positionen des ersten und zweiten Kolbens 30a, 30b erlangt.
Die Positionen des ersten und zweiten Kolbens 30a, 30b wenn die Zeit T_pump ab dem BDC-Zeitpunkt t0 abgelaufen ist, können basierend auf einem Drehwinkel der Nockenwelle 25 in Übereinstimmung mit der Zeit T_pump erlangt werden. Der Drehwinkel der Nockenwelle 25 in Übereinstimmung mit der Zeit T_pump kann basierend auf der Zeit T_pump und der Maschinendrehzahl erlangt werden.
Die Druckeinspeisungs-Kraftstoffmenge Q_pump ist die Summe aus der Menge an Kraftstoff, die durch den ersten Kolben 30a eingespeist wird und der Menge an Kraftstoff, die durch den zweiten Kolben 30b eingespeist wird. In dem Beispiel von 3 stimmt die Druckeinspeisungs-Kraftstoffmenge Q_pump mit der Fläche des schraffierten Bereichs in dem vierten Diagramm von 3 überein.
Bei S140 wird ein Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc (3), der aus einem Anstiegsbetrag des Drucks in der Sammelleitung 2, ab dem BDC-Zetpunkt t0 bis die Zeit T_pump abgelaufen ist, besteht (d. h. bis zu dem tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt t1), basierend auf der Druckeinspeisungs-Kraftstoffmenge Q_pump und der erforderlichen Einspritzmenge Q_inj zum Zeitpunkt der letzten Einspritzung erlangt. Genauer genommen wird zunächst eine Abweichung ΔQ (= Q_pump – Q_nj) von Kraftstoff in der Sammelleitung 2, ab dem BDC-Zeitpunkt t0 bis die Zeit T_pump abgelaufen ist (d. h. bis zum tatsächliche Einspritz-Startzeitpunkt t1), durch Subtrahieren der erforderlichen Einspritzmenge Q_inj zum Zeitpunkt der letzten Einspritzung von der Druckeinspeisungs-Kraftstoffmenge Q_pump, erlangt. Basierend auf der Kraftstoff-Abweichung ΔQ und einem Kennfeld oder einer Berechnungsformel, die im Voraus in der Maschinen-ECU5 abgespeichert ist, wird der der Leistungsdruckanstiegsbetrag ΔPc erlangt.
Demzufolge wird die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzung, auch im Falle einer Druckeinspeisung von Kraftstoff für mehr als eine Kraftstoffeinspritzung durch die Hochdruckkraftstoffpumpe 12, erhöht.
Das Kennfeld oder die Berechnungsformel, die im Voraus in der Maschinen-ECU5 abgespeichert ist, gibt ein Verhältnis zwischen der Kraftstoff-Abweichung Q und dem Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc an. Wenn die erforderliche Einspritzmenge Q_inj größer als die Druckeinspeisungskraftstoffmenge Q_pump ist, nehmen die Kraftstoff-Abweichung ΔQ und der Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc negative Werte an.
Anschließend wird bei S150 eine Korrektur an dem Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc in Übereinstimmung mit einem mechanischen Verlust (Leckagemenge des Kraftstoffs) in dem Injektor 4 oder der Hochdruckpumpe 12 vorgenommen. Dementsprechend wird nach der Korrektur ein Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc' (nachberichtigter Leitungsanstiegsbetrag) erlangt. Zudem kann bei S150 eine Korrektur in Übereinstimmung mit einem Druckverlust in zum Beispiel jedem Leitungsbereich vorgenommen werden.
Bei S160 wird ein Leitungsdruck Pc1 (3) zum nachfolgenden tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt t1 durch Addieren des korrigierten Leitungsdruckanstiegsbetrags ΔPc' zu dem tatsächlichen Leitungsdruck Pc0 zum BDC-Zeitpunkt t0 erlangt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, ähnlich wie bei der oben beschriebenen herkömmlichen Technologie, der Leitungsdruck Pc1 zum Einspritz-Startzeitpunkt t1 basierend auf dem Druckerfassungswert Pc0 der Sammelleitung 2 und der Position des Kolbens 30 geschätzt. Dementsprechend wird die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzung erhöht.
Darüber hinaus wird der Druck zum Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt, d. h. zum BDC-Zeitpunkt t0, als Druckerfassungswert Pc0 der Sammelleitung 2 verwendet. Daher sinkt im Vergleich zu der oben genannten herkömmlichen Technologie, in welcher der Druckerfassungswert als Befehl-Einspritz-Startpunkt Ti verwendet wird, der Verarbeitungsaufwand zur Schätzung des Leitungsdrucks Pc1 zum Einspritz-Startzeitpunkt t1 (siehe 3).
Insbesondere wird bei der vorliegenden Ausführungsform, wie durch die Abläufe bei S140 und S160, der Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc von dem Druckeinspeisungsstartzeitpunkt t0 bis zu dem tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt t1 basierend auf der Position des Kolbens 30 zum Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt t0 und der Position des Kolbens 30 zum tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt t1 erlangt. Der Leitungsdruck Pc1 zum tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt t1 wird durch Addieren des Leitungsdruckanstiegsbetrags ΔPc zu dem Druckerfassungswert Pc0 geschätzt. Dementsprechend wird die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzung weiter verbessert.
Des weiteren wird in der vorliegenden Ausführungsform, wie in den Abläufen bei S130 und S140, die Druckeinspeisungskraftstoffmenge Q_pump von dem Druckeinspeisungsstartzeitpunkt t0 bis zum tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt t1 basierend auf der Position des Kolbens 30 zum Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt t0 und der Position des Kolbens 30 zum tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt t1 erlangt. Der Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc wird basierend auf der Druckeinspeisungskraftstoffmenge Q_pump erlangt. Dementsprechend wird der Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc der Sammelleitung 2 von dem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt t0 bis zum tatsächlichen Einspritzungs-Startzeitpunkt t1 genau erlangt.
Zudem wird bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in den Abläufen bei S150 und S160, an dem Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc eine Korrektur in Übereinstimmung mit der Leckagemenge des Kraftstoffs in dem Kraftstoffeinspritzungssystem vorgenommen. Durch Addieren des korrigierten Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc' zu dem Druckerfassungswert Pc0 zum Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt t0, wird der Druck in der Sammelleitung 2 zum Einspritz-Startzeitpunkt t1 geschätzt. Dementsprechend wird eine Verbesserung der Genauigkeit bei der Schätzung des Drucks der Sammelleitung 2 zum Einspritz-Startzeitpunkt t1 erreicht.
(Zweite Ausführungsform)
Bei dem Kraftstoffeinspritzungssystem der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Zwei-Einspritzungen-eine-Druckeinspeisungs-Betrieb durchgeführt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 5 abgebildet, ein Eine-Einspritzung-eine-Druckeinspeisungs-Betrieb durchgeführt. Genauer genommen ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein Kraftstoffeinspritzungssystem derart ausgestaltet, dass, wenn eine Kurbelwelle 8 einer Dieselmaschine eine Umdrehung (360 Grad CA) ausführt, eine Nockenwelle 25 einer Hochdruckpumpe 12 eine Umdrehung ausführt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, ähnlich wie in der oberen ersten Ausführungsform, ein Leitungsdruck Pc1 zum nachfolgenden tatsächlichen Einspritz-Startzeitpunkt t1 ebenfalls basierend auf einem tatsächlichen Leitungsdruck Pc0 zum BDC-Zeitpunkt t0, der ein Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt ist, geschätzt. Entsprechend wird ein Aufwand der arithmetischen Verarbeitung für eine Befehl-Einspritzdauer in einer Maschinen-ECU 5 reduziert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die vorherige Einspritzung vor dem BDC-Zeitpunkt t0 abgeschlossen. Dementsprechend nimmt bei S140 eine erforderliche Einspritzmenge Q_inj, die von einer Druckeinspeisungskraftstoffmenge Q_pump subtrahiert wird, den Wert von 0 (Null) ein.
Nachstehend werden Modifikationen der obenstehenden Ausführungsformen beschrieben. Bei der obenstehenden Ausführungsform wird bei S130 der Druckeinspeisungskraftstoffmenge Q_pump basierend auf lediglich einer der Positionen des ersten und zweiten Kolbens 30a, 30b erlangt. Wahlweise kann der Druckeinspeisungskraftstoffmenge Q_pump basierend auf den Positionen des ersten und zweiten Kolbens 30a, 30b und einem Öffnungswinkel des Ansaugregelventils 13 erlangt werden.
Bei der oben stehenden Ausführungsform ist das Ansaugregelventil 13 in einem Kraftstoffeinlassbereich der Hochdruckpumpe 12 vorgesehen. Durch Regelung einer Flussrate des Kraftstoffs, der von der Niedrigdruckpumpe 11 durch das Ansaugregelventil 13 an der Hochdruckpumpe 12 zugeführt wird, kann eine Flussrate der Kraftstoffdruckeinspeisung von er Hochdruckpumpe 12 in die Sammelleitung 2 geregelt werden. Wahlweise kann ein Abfördermengenregelventil für den Auslassbereich der Hochdruckpumpe 12 vorgesehen sein und die Flussrate der Kraftstoffdruckeinspeisung von der Hochdruckpumpe 12 in die Sammelleitung 2 kann durch das Abfördermengenregelventil angepasst werden. In diesem Fall gilt der Zeitpunkt an dem das Abfördermengenregelventil geöffnet wird, als der Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt.
Bei den oben stehenden Ausführungsformen wird in dem Ablauf bei S130 und S140 der Druckeinspeisungskraftstoffmenge Q_pump basierend auf der Position des Kolbens 30 erlangt und der Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc wird basierend auf dem Druckeinspeisungskraftstoffmenge Q_pump erlangt. Gleichwohl muss der Druckeinspeisungskraftstoffmenge Q_pump nicht notwendigerweise erlangt werden. Der Leitungsdruckanstiegsbetrag ΔPc kann basierend auf der Position des Kolbens 30 und dem Kennfeld, das im Voraus in der Maschinen-ECU 5 abgespeichert ist, erlangt werden. Das Kennfeld, das im Voraus in der Maschinen-ECU 5 abgespeichert ist, kann jedes Kennfeld sein, so lange es das Kennfeld ist, das ein Verhältnis zwischen der Position des Kolbens 30 und des Leitungsdruckanstiegsbetrags ΔPc angibt.
Bei den oben stehenden Ausführungsformen wird die Erfindung bei dem Kraftstoffeinspritzungssystem angewendet, das die erforderliche Einspritzmenge des Kraftstoffs auf einmal einspritzt. Wahlweise kann die Erfindung ebenso bei einem Kraftstoffeinspritzungssystem angewandt werden, das die erforderliche Einspritzmenge des Kraftstoffs getrennt einspritzt, wie zum Beispiel Voreinspritzung, Haupteinspritzung und Nacheinspritzung.
Bei den oben stehenden Ausführungsformen wird die Erfindung bei der Dieselmaschine angewendet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Dieselmaschine begrenzt und kann bei unterschiedlichen Verbrennungsmaschinen, wie zum Beispiel einer Direkteinspritzungsbenzinmaschine angewendet werden.
Weitere Vorteile und Modifikationen ergeben sich für den Fachmann ohne Weiteres. Die Erfindung ist daher im Allgemeinen nicht auf bestimmte Details, dargestellte Vorrichtungen und abgebildete Beispiele, die gezeigt und beschrieben sind, begrenzt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-126980 A [0004, 0005, 0006, 0007]

Claims

Kraftstoffeinspritzungsungssteuervorrichtung ausgelegt für ein Kraftstoffeinspritzungssystem, das dazu ausgestaltet ist, Kraftstoff in eine Verbrennungsmaschine einzuspritzen, wobei das System umfasst: eine Sammelleitung (2), die Kraftstoff speichert; einen Injektor (4), der Kraftstoff, der in der Sammelleitung gespeichert ist, in einen Zylinder der Maschine einspritzt; und eine Kraftstoffpumpe (12), die einen Kolben (30) aufweist und die Kraftstoff unter Druck in die Sammelleitung (2) einspeist; und die Vorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, einen ersten Druck (Pc1) der Sammelleitung (2) zu einem Einspritz-Startzeitpunkt (t1), bei dem der Injektor (4) beginnt Kraftstoff einzuspritzen, zu schätzen, basierend auf: einem Erfassungswert (Pc0) eines Anfangsdrucks der Sammelleitung (2) zu einem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0), bei dem die Kraftstoffpumpe (12) beginnt Kraftstoff unter Druck einzuspeisen; einer ersten Position des Kolbens (30) zum Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0); und einer zweiten Position des Kolbens (30) zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1).
Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Vorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, einen Druckanstiegsbetrag (ΔPc) in der Sammelleitung (2) von dem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0) bis zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1) zu erlangen, basierend auf: der ersten Position des Kolbens (30) zum Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0); und der zweiten Position des Kolbens (30) zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1); und die Vorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, den ersten Druck (Pc1) der Sammelleitung (2) zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1) zu schätzen, durch Addieren des Druckanstiegsbetrag (ΔPc) zu dem Erfassungswert (Pc0) des Anfangsdrucks.
Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei: die Vorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, einen Druckeinspeisungsbetrag (Q_pump) des Krafstoffs in der Sammelleitung (2) aus der Kraftstoffpumpe (12) von dem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0) bis zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1) zu erlangen, basierend auf: der ersten Position des Kolbens (30) zum Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0); und der zweiten Position des Kolbens (30) zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1); und die Vorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, den Druckanstiegsbetrag (ΔPc) basierend auf dem Druckeinspeisungsbetrag (Q_pump) zu erlangen.
Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei: vorausgesetzt, dass der Injektor (4) eine vorausgehende Kraftstoffeinspritzung von dem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0) bis zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1) durchführt, die Vorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, eine Kraftstoffabweichung (ΔQ) von dem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0) bis zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1) durch Substrahieren einer erforderlichen Einspritzmenge (Q) des Kraftstoffs während der vorausgehenden Kraftstoffeinspritzung von dem Druckeinspeisungsbetrag (Q_pump) zu erlangen; und die Vorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, den Druckanstiegsbetrag (ΔPc) basierend auf der Kraftstoffabweichung (ΔQ) zu erlangen.
Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, wobei: die Vorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, einen Nachkorrektur-Druckanstiegsbetrag (ΔPc') in der Sammelleitung (2) durch Vornehmen einer Korrektur an dem Druckanstiegsbetrag (ΔPc), die einer Leckagemenge des Kraftstoffs in dem System entspricht, zu erlangen; und die Vorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, den ersten Druck (Pc1) der Sammelleitung (2) zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1) durch Addition des Nachkorrektur-Druckanstiegsbetrags (ΔPc') zu dem Erfassungswert (Pc0) des Anfangsdrucks zu erlangen.
Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung, adaptiert an ein Kraftstoffeinspritzungssystem, das dazu ausgestaltet ist, Kraftstoff in eine Verbrennungsmaschine einzuspritzen, wobei das System umfasst: eine Sammelleitung (2), die Kraftstoff speichert; einen Injektor (4), der Kraftstoff, der in der Sammelleitung (2) gespeichert ist, in einen Zylinder der Maschine einspritzt; und eine Kraftstoffpumpe (12), die einen Kolben (30) aufweist und die Kraftstoff unter Druck in die Sammelleitung (2) einspeist; und die Vorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, einen ersten Druck (Pc1) der Sammelleitung (2) zu einem Einspritz-Startzeitpunkt (t1), bei dem der Injektor (4) beginnt Kraftstoff einzuspritzen, zu schätzen, basierend auf: einem Erfassungswert (Pc0) eines Anfangsdrucks der Samelleitung zu einem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0), bei dem die Kraftstoffpumpe (12) beginnt Kraftstoff unter Druck einzuspeisen; und einem Druckanstiegsbetrag (ΔPc) in der Sammelleitung (2) von dem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0) bis zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1).
Kraftstoffeinspritzungssystem zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungsmaschine, wobei das System aufweist: eine Sammelleitung (2), die Kraftstoff speichert; einen Injektor (4), der Kraftstoff, der in der Sammelleitung gespeichert ist, in einen Zylinder der Maschine einspritzt; eine Kraftstoffpumpe (12), die einen Kolben (30) aufweist und die Kraftstoff unter Druck in die Sammelleitung (2) einspeist; und eine Kraftstoffeinspritzungssteuervorrichtung (5), die dazu ausgestaltet ist, eine Befehl-Einspritz-Dauer (T_inj), die einer Energetisierungs-Dauer eines Ansteuerstroms für den Injektor (4) entspricht, zu berechnen, wobei: die Steuervorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, einen ersten Druck (Pc1) der Sammelleitung (2) zu einem Einspritz-Startzeitpunkt (t1), bei dem der Injektor (4) beginnt Kraftstoff einzuspritzen, zu schätzen, basierend auf: einem Erfassungswert (Pc0) eines Anfangsdrucks der Samelleitung zu einem Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0), bei dem die Kraftstoffpumpe (12) beginnt Kraftstoff unter Druck einzuspeisen; einer ersten Position des Kolbens (30) zum Druckeinspeisungs-Startzeitpunkt (t0); und einer zweiten Position des Kolbens (30) zum Einspritz-Startzeitpunkt t1); und die Steuervorrichtung (5) dazu ausgestaltet ist, eine Befehl-Einspritz-Dauer (T_inj) zu berechnen, unter Verwendung von: dem ersten Druck (Pc1) der Sammelleitung (2) zum Einspritz-Startzeitpunkt (t1); und einer erforderlichen Einspritzmenge (Q_inj) des Kraftstoffs, die hinsichtlich eines Betriebszustands der Maschine notwendig ist.