DE102014106512B4

DE102014106512B4 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE102014106512B4
Application number: DE102014106512.3A
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Ichikawa Naoki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2034-05-10
Also published as: JP2014227867A; DE102014106512A1; JP6015556B2

Abstract

Kraftstoffeinspritzvorrichtung, aufweisend: einen Kraftstofftank (10), der konfiguriert ist, Kraftstoff zu speichern; eine Kraftstoffzuführpumpe (14), die konfiguriert ist, einen Druck des Kraftstoffs, der von dem Kraftstofftank (10) zugeführt wird, zu erhöhen und einen Hochdruckkraftstoff zuzuführen; eine Common-Rail (16), die konfiguriert ist den Hochdruckkraftstoff, der von dem Kraftstoffzuführtank (10) zugeführt wird, zu empfangen und den Hochdruckkraftstoff zu speichern; eine Mehrzahl von Injektoren (18), die konfiguriert sind, den Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail (16) einzuspritzen; einen Kraftstofffilter (12), der zwischen dem Kraftstofftank (10) und der Kraftstoffzuführpumpe (14) angeordnet ist und konfiguriert ist, eine Filtration des Kraftstoffs durchzuführen; ein Druckreduzierungsventil (20), das konfiguriert ist, ein Ansteuersignal zu empfangen, einen Druck des Hochdruckkraftstoffs in der Common-Rail (16) zu reduzieren und den Kraftstoff mit einem verringerten Druck als rückgeführten Kraftstoff zu einem Niederdruckabschnitt auszulassen, wenn das Ansteuersignal empfangen wird; eine Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42), die konfiguriert ist, wenn das Druckreduzierungsventil (20) ein Ansteuersignal empfängt, einen Überflusskraftstoff der Kraftstoffzuführpumpe (14), einen entwichenen Kraftstoff, welcher von den Injektoren (18) entwichen ist und einen Kraftstoff, der von der Common-Rail (16) durch das Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, zum Kraftstofffilter (12) rückzuführen; ein Kraftstoffrückführventil (22), das an der Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) montiert ist, das konfiguriert ist, den rückgeführten Kraftstoff zum Kraftstofffilter (12) rückzuführen, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) passiert, niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (Tset) ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil (22) verwendet wird, ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die geeignet sind, die Verstopfung eines Filters in einem Kraftstofffilter, die durch Kraftstoffausflockung verursacht wird, zu verhindern.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine herkömmliche Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist mit einem Druckreduzierungsventil ausgestattet. Das Druckreduzierungsventil wird geöffnet, wenn es ein Ansteuersignal empfängt und reduziert den Druck eines Hochdruckkraftstoffs, der in einer Common-Rail eines Common-Rail-Systems gespeichert ist. Das Druckreduzierungsventil führt den druckreduzierten Kraftstoff einem Niederdruckabschnitt zu, der aus einem Kraftstofftank, einem Kraftstofffilter, etc. besteht. Die herkömmliche Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist ferner mit einer Kraftstoffrückführleitung ausgestattet, welche den Kraftstoff, der von der Common-Rail zugeführt wird, wenn das Druckreduzierungsventil geöffnet wird, einen Überflusskraftstoff von einer Kraftstoffzuführpumpe und einen entwichenen Kraftstoff, welcher von einem oder mehreren Injektoren zu dem Kraftstofftank oder dem Kraftstofffilter entwichen ist, zuführt. Eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs steigt an, wenn Wärmeenergie, die von einer Brennkraftmaschine zugeführt wird, und Wärmeenergie, die erzeugt wird, wenn das Druckreduzierungsventil geöffnet wird, empfangen wird und ein Druck des Kraftstoffs verringert wird.
Ferner ist die Kraftstoffrückführleitung mit einem Kraftstoffrückführventil ausgestattet, das geeignet ist, eine Durchflusspassage auf Basis einer Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs umzuschalten. Wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist, wird der rückgeführte Kraftstoff zu einem Kraftstofffilter geführt, um eine Verstopfung eines Filters im Kraftstofffilter, die durch Kraftstoffausflockung verursacht wird, zu verhindern. Andererseits stellt das Kraftstoffrückführventil, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist, den rückgeführten Kraftstoff am Kraftstofftank bereit, um das Common-Rail-System zu schützen. Patentdokument 1, die japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer JP 2003-176 761 A und Patentdokument 2, die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP S60-164 657 A offenbaren zum Beispiel eine derartige herkömmliche Technik mit den vorstehend beschriebenen Funktionen.
Wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs durch Rückführen einer übermäßigen Menge des rückgeführten Kraftstoffs zum Kraftstofffilter jedoch übermäßig erhöht wird, wird der Durchfluss bzw. Mengenstrom des rückgeführten Kraftstoffs schon früh zum Kraftstofftank geschaltet. Dies verursacht das folgende Problem.
Da der Kraftstoff zum Beispiel bei einer niedrigen Temperatur im Kraftstofftank gespeichert wird, wenn eine Brennkraftmaschine nach einer Niedertemperaturansaugung startet, ist der Kraftstoff mit der niedrigen Temperatur beispielsweise noch immer im Kraftstofftank, wenn ein Durchfluss bzw. Mengenstrom des rückgeführten Kraftstoffs zu einem frühen Zeitpunkt zum Kraftstofftank geschaltet wird, nachdem die Brennkraftmaschine startet.
Demnach wird der rückgeführte Kraftstoff nicht zum Kraftstofffilter geführt, wenn der Durchfluss des rückgeführten Kraftstoffs zu einem frühen Zeitpunkt zur Kraftstofftankseite geschaltet wird. Dies kann eine Erzeugung einer Kraftstoffausflockung nicht verhindern. Als Ergebnis erzeugt dies häufig eine Filterverstopfung im Kraftstofffilter, da der rückgeführte Kraftstoff geflockten Kraftstoff teilweise schmilzt, und führt dazu, dass ausgeflockter Kraftstoff zum Kraftstofffilter fließt.
Die EP 1 319 821 A2 offenbart ferner ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem Kraftstofftank, einer Kraftstoffzuführpumpe, einer Common-Rail, einer Mehrzahl von Injektoren, einem Kraftstofffilter sowie einem Druckreduzierungsventil und Kraftstoffrückführungsleitungen, bei dem eine Rückführmengensteuereinrichtung das Ventil derart steuert, dass die Rückführmenge mit abnehmender Kraftstofftemperatur erhöht wird.
Aus der DE 10 2009 002 737 A1 ist eine ECU bekannt, die eine Strömungsrate des Kraftstoffs verringert, der von einer elektrischen Pumpe zu dem Filter abgegeben wird, wenn die Kraftstofftemperatur und der Kraftstoffdruck im Filter abfällt, die durch einen Sensorabschnitt erfasst werden. Da eine mechanische Pumpe ihren Antrieb fortsetzt, ohne die von der elektrischen Pumpe abgegebene Kraftstoffmenge zu berücksichtigen, wird, wenn die Strömungsrate des von der elektrischen Pumpe abgegebenen Kraftstoffs abnimmt, ein Saugdruck an dem Einlass des Filters erzeugt. Der in einem Rezirkulationskanal befindliche Kraftstoff wird in den Filter durch einen Abzweigungskanal eingeleitet. Als ein Ergebnis wird Kraftstoff mit relativ hoher Temperatur in den Filter eingeleitet, um verfestigten Kraftstoff zu schmelzen, der ein Verstopfen des Filters bewirkt hat.
KURZFASSUNG
Deshalb ist es erwünscht, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die geeignet ist, die Erzeugung einer Filterverstopfung in einem Kraftstofffilter zu verhindern, die verursacht wird, wenn ein Durchfluss bzw. Mengenstrom von rückgeführtem Kraftstoff in einem frühen Zeitpunkt zu einer Kraftstofftankseite geschaltet wird.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung vor, aufweisend einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffzuführpumpe, eine Common-Rail, einen oder mehrere Injektoren, einen Kraftstofffilter, ein Druckreduzierungsventil, eine Kraftstoffrückführleitung, ein Kraftstoffrückführventil, einen Temperaturberechnungsabschnitt, einen Zielwertberechnungsabschnitt und einen Druckreduzierungsventil-Steuerabschnitt. Der Kraftstofftank speichert Kraftstoff. Die Kraftstoffzuführpumpe erhöht einen Druck des Kraftstoffs, der von dem Kraftstofftank zugeführt wird und führt Hochdruckkraftstoff zu. Die Common-Rail empfängt den Hochdruckkraftstoff, der von dem Kraftstoffzuführtank zugeführt wird und speichert den Hochdruckkraftstoff. Die Injektoren spritzen den Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail ein. Der Kraftstofffilter ist zwischen dem Kraftstofftank und der Kraftstoffzuführpumpe angeordnet. Der Kraftstofffilter führt eine Filtration des Kraftstoffs durch. Das Druckreduzierungsventil empfängt ein Ansteuersignal, verringert einen Druck des Hochdruckkraftstoffs in der Common-Rail und lässt den Kraftstoff mit einem verringerten Druck als rückgeführten Kraftstoff zu einem Niederdruckabschnitt aus, wenn das Ansteuersignal empfangen wird. Wenn das Druckreduzierungsventil ein Ansteuersignal empfängt, führt die Kraftstoffrückführleitung einen Überflusskraftstoff der Kraftstoffzuführpumpe, einen entwichenen Kraftstoff, welcher von den Injektoren entwichen ist und einen Kraftstoff, der von der Common-Rail durch das Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, zum Kraftstofffilter zurück. Das Kraftstoffrückführventil ist an der Kraftstoffrückführleitung montiert. Das Kraftstoffrückführventil führt den rückgeführten Kraftstoff zum Kraftstofffilter zurück, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung passiert, niedriger als eine vorbestimmte Temperatur Tset ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil verwendet wird. Das Kraftstoffrückführventil führt den rückgeführten Kraftstoff zum Kraftstofftank, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung passiert, nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur Tset ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil verwendet wird. Der Temperaturberechnungsabschnitt erhält eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs. Der Zielwertberechnungsabschnitt berechnet einen Kraftstoffmengenzielwert von Kraftstoff, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, auf Basis einer Differenz zwischen der Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs und einer Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs niedriger als eine Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs ist. Es wird bestimmt, dass die Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs niedriger als die vorbestimmte Temperatur Tset ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil verwendet wird. Der Berechnungsabschnitt stellt den Kraftstoffmengenzielwert auf Null ein, wobei sich dieser Kraftstoffmengenzielwert auf Kraftstoff bezieht, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs die Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs erreicht. Der Druckreduzierungsventilsteuerabschnitt gibt das Ansteuersignal an das Druckreduzierungsventil derart aus, dass die Menge des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, gleich dem Zielwert der Kraftstoffmenge des Kraftstoffs wird, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird.
Allgemein wurde eine derartige Filterverstopfung durch frühes Umschalten des Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffes zur Kraftstofftankseite verursacht werden. Um dieses Problem zu verhindern ist es gemäß der Struktur der vorliegenden Erfindung möglich, die Filterverstopfung im Kraftstofffilter zu verhindern, die verursacht wird, wenn der Durchfluss des rückgeführten Kraftstoffs in einem frühen Zeitpunkt zur Kraftstofftankseite geschaltet wird, und zwar auf Grund einer Verhinderung eines übermäßigen Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, und einer Verhinderung eines übermäßigen Temperaturanstiegs des rückgeführten Kraftstoffs.
Ferner berechnet die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Kraftstoffmengenzielwert des Kraftstoffs, d. h., den rückgeführten Kraftstoff, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, auf Basis einer Differenz zwischen der aktuellen Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs und der Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs. Dadurch ist es möglich, die Kraftstoffmenge des rückgeführten Kraftstoffs, die von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, korrekt einzustellen und den Zustand, in welchem der rückgeführte Kraftstoff am Kraftstofffilter bereitgestellt wird, für eine lange Zeitdauer aufrecht zu erhalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bereitgestellt, aufweisend einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffzuführpumpe, eine Common-Rail, einen oder mehrere Injektoren, einen Kraftstofffilter, ein Druckreduzierungsventil, eine Kraftstoffrückführleitung, ein Kraftstoffrückführventil, einen Ansteuersignalausgabeabschnitt, einen Integrierte-Ansteuerdauer-Berechnungsabschnitt und einen Ansteuerbeschränkungsabschnitt. Der Kraftstofftank speichert Kraftstoff. Die Kraftstoffzuführpumpe erhöht einen Druck des Kraftstoffs, der von dem Kraftstofftank zugeführt wird und führt einen Hochdruckkraftstoff zu. Die Common-Rail empfängt den Hochdruckkraftstoff, der von dem Kraftstoffzuführtank zugeführt wird und speichert den Hochdruckkraftstoff. Die Injektoren spritzen den Hochdruckkraftstoff ein, der in der Common-Rail gespeichert ist. Der Kraftstofffilter ist zwischen dem Kraftstofftank und der Kraftstoffzuführpumpe angeordnet. Der Kraftstofffilter führt eine Filtration des Kraftstoffs durch. Das Druckreduzierungsventil empfängt ein Ansteuersignal, verringert einen Druck des Hochdruckkraftstoffs in der Common-Rail und lässt den Kraftstoff mit einem verringerten Druck als rückgeführten Kraftstoff zu einem Niederdruckabschnitt aus, wenn das Ansteuersignal empfangen wird. Wenn das Druckreduzierungsventil ein Ansteuersignal empfängt, führt die Kraftstoffrückführleitung einen Überflusskraftstoff der Kraftstoffzuführpumpe, einen entwichenen Kraftstoff, welcher von den Injektoren entwichen ist, und einen Kraftstoff, der von der Common-Rail durch das Druckreduzierungsventil ausgelassen wurde, zu dem Kraftstofffilter zurück. Das Kraftstoffrückführventil ist an der Kraftstoffrückführleitung montiert und stellt den rückgeführten Kraftstoff dem Kraftstofffilter bereit, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung passiert, niedriger als eine vorbestimmte Temperatur Tset ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil verwendet wird. Das Kraftstoffventil führt den rückgeführten Kraftstoff zum Kraftstofftank zurück, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung passiert, nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur Tset ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil verwendet wird. Der Ansteuersignalausgabeabschnitt erzeugt das Ansteuersignal und gibt es an das Druckreduzierungsventil aus. Der Integrierte-Ansteuerdauer-Berechnungsabschnitt berechnet eine integrierte Ansteuerzeitdauer von einem Zeitpunkt an, wenn eine Brennkraftmaschine startet, bis zu einem aktuellen Zeitpunkt. Der Ansteuerbeschränkungsabschnitt ermöglicht, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt das Ansteuersignal zum Druckreduzierungsventil ausgibt, wenn die integrierte Ansteuerzeitdauer des Druckreduzierungsventils kürzer als eine vorbestimmte Zeitdauer ist. Der Ansteuerbeschränkungsabschnitt verbietet es, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt das Ansteuersignal zum Druckreduzierungsventil ausgibt, wenn die integrierte Ansteuerzeitdauer des Druckreduzierungsventils nicht kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer ist.
Im Allgemeinen würde eine derartige Filterverstopfung durch ein frühes Umschalten des Durchflusses bzw. Mengenstroms des rückgeführten Kraftstoffs zur Kraftstofftankseite verursacht werden. Um das Problem zu verhindern, ist es gemäß der Struktur der vorliegenden Erfindung möglich, eine Filterverstopfung im Kraftstofffilter durch Verbieten eines Auslasses des Kraftstoffs von der Common-Rail zu verhindern, wenn die integrierte Ansteuerzeitdauer des Druckreduzierungsventils nicht kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer wird, wodurch ein übermäßiger Temperaturanstieg des rückgeführten Kraftstoffs verhindert wird. Ferner ist es gemäß der Struktur der vorliegenden Erfindung möglich, die Filterverstopfung im Kraftstofffilter ohne Verwendung eines Abschnitts zur Erfassung oder Ermittlung einer Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs zu verhindern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bereitgestellt, aufweisend einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffzuführpumpe, eine Common-Rail, einen oder mehrere Injektoren, einen Kraftstofffilter, ein Druckreduzierungsventil, eine Kraftstoffrückführleitung, ein Kraftstoffrückführventil und einen Kraftstofftank, der Kraftstoff speichert. Die Kraftstoffzuführpumpe erhöht einen Druck des Kraftstoffs, der von dem Kraftstofftank zugeführt wird und führt Hochdruckkraftstoff zu. Die Common-Rail empfängt den Hochdruckkraftstoff, der von dem Kraftstoffzuführtank zugeführt wird und speichert den Hochdruckkraftstoff. Die Injektoren spritzen den Hochdruckkraftstoff, der in der Common-Rail gespeichert ist, ein. Der Kraftstofffilter ist zwischen dem Kraftstofftank und der Kraftstoffzuführpumpe angeordnet. Der Kraftstofffilter führt eine Filtration des Kraftstoffs durch. Das Druckreduzierungsventil empfängt ein Ansteuersignal, verringert einen Druck des Hochdruckkraftstoffs, der in der Common-Rail gespeichert ist und lässt den Kraftstoff mit einem verringerten Druck als rückgeführten Kraftstoff zu einem Niederdruckabschnitt aus, wenn das Ansteuersignal empfangen wird. Wenn das Druckreduzierungsventil ein Ansteuersignal empfängt, führt die Kraftstoffrückführleitung einen Überflusskraftstoff der Kraftstoffzuführpumpe, einen entwichenen Kraftstoff, welcher von den Injektoren entwichen ist und einen Kraftstoff, der von der Common-Rail durch das Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, durch das Druckreduzierungsventil zu dem Kraftstofffilter zurück. Das Kraftstoffrückführventil ist an der Kraftstoffrückführleitung montiert und stellt dem Kraftstofffilter den rückgeführten Kraftstoff bereit, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Rückführleitung passiert, niedriger als eine vorbestimmte Temperatur Tset ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil verwendet wird. Das Kraftstoffrückführventil führt den rückgeführten Kraftstoff zu dem Kraftstofftank zurück, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung passiert, nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur Tset ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil verwendet wird. Der Ansteuersignalausgabeabschnitt erzeugt das Ansteuersignal und gibt es an das Druckreduzierungsventil aus. Ein Integrierte-Durchflussmenge-Berechnungsabschnitt berechnet eine integrierte Durchflussmenge bzw. einen integrierten Mengenstrom von Kraftstoff, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, und zwar gezählt von einem Zeitpunkt an, wenn eine Brennkraftmaschine startet, bis zu einem aktuellen Zeitpunkt. Ein Ansteuerbeschränkungsabschnitt ermöglicht, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt das Ansteuersignal an das Druckreduzierungsventil ausgibt, wenn die integrierte Durchflussmenge des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, niedriger als eine vorbestimmte Durchflussmenge ist. Der Ansteuerbeschränkungsabschnitt verhindert, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt das Ansteuersignal zum Druckreduzierungsventil ausgibt, wenn die integrierte Durchflussmenge des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, nicht niedriger als die vorbestimmte Durchflussmenge ist.
Im Allgemeinen würde eine derartige Filterverstopfung durch ein frühes Umschalten des Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffs zur Kraftstofftankseite verursacht werden. Um ein derartiges Problem zu vermeiden, ist es gemäß der Struktur der vorliegenden Erfindung möglich, die Filterverstopfung im Kraftstofffilter durch ein Verbieten des Auslassens des Kraftstoffs von der Common-Rail zu verhindern, wenn die integrierte Durchflussmenge des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, nicht niedriger als die vorbestimmte Durchflussmenge wird, wodurch ein übermäßiger Temperaturanstieg des rückgeführten Kraftstoffs verhindert werden kann. Außerdem ist es gemäß dieser Struktur möglich, in dem Kraftstofffilter eine Filterverstopfung ohne Verwendung eines Abschnitts zur Erfassung oder Ermittlung einer Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs zu verhindern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kraftstoffeinspritzungsvorrichtung bereitgestellt, aufweisend einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffzuführpumpe, eine Common-Rail, eine Mehrzahl von Injektoren, einen Kraftstofffilter, ein Druckreduzierungsventil, eine Kraftstoffrückführleitung, ein Kraftstoffrückführventil, einen Ansteuersignalausgabeabschnitt, einen Integrierte-Wärmeenergie-Berechnungsabschnitt und einen Ansteuerbeschränkungsabschnitt. Der Kraftstofftank speichert Kraftstoff. Die Kraftstoffzuführpumpe erhöht einen Druck des Kraftstoffs, der von dem Kraftstofftank zugeführt wird und führt einen Hochdruckkraftstoff zu. Die Common-Rail empfängt den Hochdruckkraftstoff, der von dem Kraftstoffzuführtank zugeführt wird und speichert den Hochdruckkraftstoff. Die Injektoren spritzen den Hochdruckkraftstoff, der in der Common-Rail gespeichert ist, ein. Der Kraftstofffilter ist zwischen dem Kraftstofftank und der Kraftstoffzuführpumpe angeordnet. Der Kraftstofffilter führt eine Filtration des Kraftstoffs durch. Das Druckreduzierungsventil empfängt ein Ansteuersignal, verringert einen Druck des Hochdruckkraftstoffs in der Common-Rail und lässt den Kraftstoff mit einem verringerten Druck als rückgeführten Kraftstoff zu einem Niederdruckabschnitt aus, wenn das Ansteuersignal empfangen wird. Wenn das Druckreduzierungsventil ein Ansteuersignal empfängt, führt die Kraftstoffrückführleitung einen Überflusskraftstoff der Kraftstoffzuführpumpe, einen entwichenen Kraftstoff, welcher von den Injektoren entwichen ist und einen Kraftstoff, der von der Common-Rail durch das Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, zu dem Kraftstofffilter zurück. Das Kraftstoffrückführventil ist an der Kraftstoffrückführleitung montiert und stellt den rückgeführten Kraftstoff dem Kraftstofffilter bereit, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung passiert, niedriger als eine vorbestimmte Temperatur Tset ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil verwendet wird. Das Kraftstoffrückführventil führt den rückgeführten Kraftstoff zum Kraftstofftank zurück, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung passiert, nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur Tset ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil verwendet wird. Der Ansteuersignalausgabeabschnitt erzeugt das Ansteuersignal und gibt es an das Druckreduzierungsventil aus. Der Integrierte-Wärmeenergie-Berechnungsabschnitt berechnet eine integrierte Wärmeenergie des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, gezählt von einem Zeitpunkt an, wenn eine Brennkraftmaschine startet, bis zu einem aktuellen Zeitpunkt. Der Ansteuerbeschränkungsabschnitt ermöglicht, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt das Ansteuersignal zum Druckreduzierungsventil ausgibt, wenn die berechnete integrierte Wärmeenergie niedriger als eine vorbestimmte Wärmeenergie ist. Der Ansteuerbeschränkungsabschnitt verhindert, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt das Ansteuersignal an das Druckreduzierungsventil ausgibt, wenn die berechnete integrierte Wärmeenergie nicht niedriger als die vorbestimmte Wärmeenergie ist.
Gemäß dieser Struktur ist es möglich, eine Filterverstopfung im Kraftstofffilter, die verursacht wird, wenn der Durchfluss bzw. der Mengenstrom des rückgeführten Kraftstoffs zu der Kraftstofftankseite in einem frühen Zeitpunkt umgeschaltet wird, durch ein Verbieten des Auslassens des Kraftstoffs von der Common-Rail, wenn die integrierte Wärmeenergie des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, nicht niedriger als die vorbestimmte Wärmeenergie wird, zu verhindern. Dies verhindert einen übermäßigen Temperaturanstieg des rückgeführten Kraftstoffs, wodurch verhindert wird, dass die Zufuhr des rückgeführten Kraftstoffs zum Kraftstofftank zu früh stattfindet. Außerdem ist es gemäß dieser Struktur möglich, die Filterverstopfung im Kraftstofffilter ohne Verwendung eines Abschnitts zur Erfassung oder Ermittlung einer Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs zu verhindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Anschließend werden bevorzugte, nicht beschränkende Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Ansicht, die eine Struktur einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Steuern eines Durchflusses eines rückgeführten Kraftstoffs darstellt, durchgeführt durch eine Maschinensteuereinheit (ECU) in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist;
3 eine Kennliniendarstellung, die Kennlinien entsprechend einer Beziehung zwischen einer Kraftstoffdurchflussmenge Vv, die von einem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, einem Raildruck einer Common-Rail und einer Wärmeenergie Qv von Kraftstoff, welcher durch das Druckreduzierungsventil fließt, darstellt;
4 ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Steuern eines Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffs darstellt, durchgeführt durch die ECU in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Steuern eines Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffs darstellt, durchgeführt durch die ECU in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Steuern eines Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffs darstellt, durchgeführt durch die ECU in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Hiernach werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen kennzeichnen in den verschiedenen Diagrammen gleiche Bezugszeichen durchgehend gleiche oder äquivalente Komponententeile.
Erste beispielhafte Ausführungsform
Anschließend wird die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben.
1 zeigt eine Ansicht, die eine Struktur der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform darstellt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform spritzt Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) ein.
Wie in 1 dargestellt, speichert ein Kraftstofftank 10 Kraftstoff. Ein Kraftstofffilter 12 führt eine Filtration des Kraftstoffs durch, um von dem Kraftstoff Feststoffe zu entfernen.
Eine Kraftstoffzuführpumpe 14 erhält Kraftstoff, der von dem Kraftstofftank 10 durch den Kraftstofffilter 12 zugeführt wird. Die Kraftstoffzuführpumpe 14 beaufschlagt den Kraftstoff mit Druck und führt den Hochdruckkraftstoff zu einer Common-Rail 16 zu. Ein Kraftstofftemperatursensor 140 ist an einem Kraftstoffeinlassabschnitt der Kraftstoffzuführpumpe 14 angeordnet. Der Kraftstofftemperatursensor 140 erfasst eine Temperatur des Kraftstoffs, der durch den Kraftstofffilter 12 zu der Kraftstoffzuführpumpe 14 gespeist wird. Der Kraftstofftemperatursensor 140 erzeugt ein Kraftstofftemperatursignal entsprechend der erfassten Temperatur des Kraftstoffs und gibt dieses an eine Maschinensteuereinheit (ECU) 24 aus. Der Betrieb der ECU 24 wird später im Detail erläutert.
Die Common-Rail 16 speichert den Hochdruckkraftstoff, der von der Kraftstoffzuführpumpe 14 eingespeist wird. Die Common-Rail 16 ist mit einem Raildrucksensor 160 ausgestattet. Der Raildrucksensor 160 erfasst einen Druck des Kraftstoffs, der in der Common-Rail 16 gespeichert ist. Der erfasste Druck des Kraftstoffs in der Common-Rail 16 wird als „Raildruck” bezeichnet. Der Raildrucksensor 160 erzeugt ein Raildrucksignal entsprechend dem erfassten Raildruck und gibt es an die ECU 24 aus.
Die ECU 24 stellt eine Menge des Hochdruckkraftstoffs, der von der Kraftstoffzuführpumpe 14 zur Common-Rail 16 eingespeist wird, so ein, dass der erfasste Raildruck ein Zielraildruck mit einem spezifizierten Druckwert wird.
Der Zielraildruck wird auf Basis von Ansteuerzuständen der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise einer Niederdrückbetätigung eines Gaspedals, einer Maschinendrehzahl, etc. bestimmt.
Mit der Common-Rail 16 ist eine Mehrzahl von Injektoren 18 verbunden. Die ECU 16 steuert den Betrieb der Injektoren 18, um den Kraftstoff in der Common-Rail 16 während einer spezifizierten Zeitdauer bei einem vorbestimmten Zeitpunkt bzw. Timing zu den entsprechenden Zylindern der Brennkraftmaschine einzuspritzen.
Der Kraftstofftank 10 ist mit dem Kraftstofffilter 12 durch eine Kraftstoffzuführleitung 30 verbunden. Der Kraftstofffilter 12 ist mit der Kraftstoffzuführpumpe 14 durch eine Kraftstoffzuführleitung 31 verbunden. Die Kraftstoffzuführpumpe 14 ist mit der Common-Rail 16 durch eine Kraftstoffzuführleitung 32 verbunden. Die Common-Rail 16 ist mit den Injektoren 18 durch die Kraftstoffzuführleitung 33 verbunden.
An der Common-Rail 16 ist ein Druckreduzierungsventil 20 montiert. Das Druckreduzierungsventil 20 ist geeignet, einen Druck des Hochdruckkraftstoffs, der in der Common-Rail 16 gespeichert ist, zu verringern und den Kraftstoff mit dem reduzierten Druck zu einem Kraftstoffrückführventil 22 zu führen, wenn ein Ansteuersignal, das von der ECU 24 übertragen wird, empfangen wird. Das heißt, das Druckreduzierungsventil 20 besteht aus einem elektromagnetischen Ventil. Das Druckreduzierungsventil 20 wird geöffnet, wenn das Ansteuersignal, das von der ECU 24 übertragen wird, empfangen wird. Genauer gesagt weist die ECU 24 das Druckreduzierungsventil 20 an, zu öffnen, um den Raildruck der Common-Rail 16 in den folgenden Fällen (a), (b) und (c) zu verringern:

(a) wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abfällt oder die Brennkraftmaschine stoppt;
(b) wenn bei einer Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs ein zu hoher Raildruck auftritt; oder
(c) wenn es erforderlich ist, eine Filterverstopfung im Kraftstofffilter 12 aufgrund einer Kraftstoffausflockung zu verhindern.

Der Kraftstoff, der von der Common-Rail 16 zugeführt wird, wenn das Druckreduzierungsventil 20 geöffnet wird, wird durch eine stromaufwärtige Rückführleitung 40 in das Kraftstoffrückführventil 22 geführt. Ferner werden ein Überflusskraftstoff, der von der Kraftstoffzuführpumpe 14 zugeführt wird und ein entwichener Kraftstoff, welcher von den Injektoren 18 entwichen ist, durch das Kraftstoffrückführventil 22 in das Kraftstoffrückführventil 22 eingeführt. Hiernach wird der Kraftstoff, der durch die stromaufwärtige Rückführleitung 40 in das Kraftstoffrückführventil 22 einzuführen ist, als „rückgeführter Kraftstoff” bezeichnet.
Das Kraftstoffrückführventil 22 schaltet den Pfad des rückgeführten Kraftstoffs. Das Kraftstoffrückführventil 22 ist mit dem Kraftstofftank 10 durch eine Kraftstoffrückführleitung 41, die an der Seite des Kraftstoffstanks 10 angeordnet ist, und mit dem Kraftstofffilter 12 durch eine Kraftstoffrückführleitung 42, die auf einer Seite des Kraftstofffilters 12 angeordnet ist, verbunden.
Das Kraftstoffrückführventil 22 weist einen Ventilabschnitt 220 auf, der aus einem Bimetall besteht. Das Kraftstoffrückführventil 22 befindet sich in einer Position, die durch die in 1 dargestellte durchgehende Linie gekennzeichnet ist, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs niedriger als eine vorbestimmte Temperatur Tset ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil 22 verwendet wird. In diesem Fall wird der rückgeführte Kraftstoff durch die Kraftstoffrückführleitung 42 zum Kraftstofffilter 12 an der Seite des Kraftstofffilters 12 rückgeführt.
Das Kraftstoffrückführventil 22 befindet sich ferner in einer Position, die in 1 durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet ist, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur Tset ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil 22 verwendet wird. In diesem Fall wird der rückgeführte Kraftstoff durch die Kraftstoffrückführleitung 41, die an der Seite des Kraftstofftanks 10 angeordnet ist, zum Kraftstofftank 10 zugeführt.
Wenn der rückgeführte Kraftstoff aufgrund einer hohen Temperatur mit einer niedrigen Viskosität zur Kraftstoffzuführpumpe 14 zugeführt wird, ist es häufig so, dass der rückgeführte Kraftstoff mit seiner hohen Temperatur die Lebensdauer der Zuführpumpe 14 und der Injektoren 18 verringert, weshalb die ECU 24 die vorbestimmte Temperatur Tset auf einen spezifizierten Temperaturwert einstellt, um die Langlebigkeit des Common-Rail-Systems zu gewährleisten.
Die stromaufwärtige Rückführleitung 40, die Kraftstoffrückführleitung 41, die auf der Seite des Kraftstofftanks 10 angeordnet ist, und die Kraftstoffrückführleitung 42, die auf der Seite des Kraftstofffilters 12 angeordnet ist, entsprechen einer und bilden eine Kraftstoffrückführleitung, die in den Ansprüchen beschrieben wird.
Die ECU 24 ist mit einem Mikrocomputer ausgestattet, der aus einer Hauptprozessoreinheit (CPU, nicht dargestellt) und einem Speicherabschnitt, wie beispielsweise einem Festwertspeicher (ROM, nicht dargestellt), einem Direktzugriffsspeicher (RAM, nicht dargestellt), einem elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM, nicht dargestellt), etc. besteht. Die ECU 24 führt eine arithmetische Operation gemäß einem Programm durch, das im Mikrocomputer gespeichert ist. Die ECU 24 empfängt stets Informationen wie Erfassungssignale, die von verschiedenen Sensortypen übertragen werden. Die ECU 24 steuert Operationen bzw. Betriebe der Kraftstoffzuführpumpe 14, der Injektoren 18 und des Druckreduzierungsventils 20 auf Basis der Ansteuerzustände bzw. Ansteuerbedingungen der Brennkraftmaschine und des Kraftfahrzeugs.
Als Nächstes wird die Durchflusssteuerung des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, mit Bezug auf 2 beschrieben.
2 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Steuern des Durchflusses bzw. des Mengenstroms des rückgeführten Kraftstoffs darstellt, der durch die ECU 24 in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, durchgeführt wird.
Wenn der Fahrer eines Kraftfahrzeugs den Zündschlüssel betätigt um eine Brennkraftmaschine zu starten, führt die ECU 24 die Routine, die im Flussdiagramm von 2 dargestellt ist, bei jedem vorbestimmten Zeitintervall periodisch durch. Wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs den Zündschlüssel abzieht bzw. abschaltet, um die Brennkraftmaschine zu stoppen, stoppt die ECU 24 das Ausführen der Routine des Flussdiagramms, das in 2 dargestellt ist.
In Schritt S101, wenn die ECU 24 beginnt, die Routine durchzuführen, die durch das Flussdiagramm in 2 dargestellt ist, empfängt die ECU 24 eine aktuelle Temperatur T des rückgeführten Kraftstoffs. Der Prozess in Schritt S101 entspricht einem in den Ansprüchen verwendeten Temperaturberechnungsabschnitt zum Erhalten einer Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs. In der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform ermittelt die ECU 24 eine aktuelle Temperatur T des rückgeführten Kraftstoffs auf Basis einer Temperatur des Kraftstoffs, die durch den Kraftstofftemperatursensor 140 erfasst wird. Für die ECU 24 ist es auch akzeptierbar, die aktuelle Temperatur T des rückgeführten Kraftstoffs auf Basis einer Temperatur eines anderen Fluids zu ermitteln, zum Beispiel eine Temperatur eines Kühlwassers für die Brennkrafmaschine, wenn das Kraftfahrzeug keinen Kraftstofftemperatursensor 140 aufweist.
Der Betriebsablauf schreitet zu Schritt S102 voran. In Schritt S102 berechnet die ECU 24 einen zulässigen Temperaturanstieg ΔT durch die folgende Gleichung (1). Dieser zulässige Temperaturanstieg ΔT entspricht einem zulässigen Temperaturanstiegsbereich, auf welchem die aktuelle Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs angehoben wird. ΔT = To – T (1), wobei To eine Zieltemperatur von rückgeführtem Kraftstoff (hiernach als Zieltemperatur To des rückgeführten Kraftstoffs bezeichnet) darstellt, welche niedriger als die vorbestimmte Temperatur Tset ist. Die ECU 24 speichert die Zieltemperatur To des rückgeführten Kraftstoffs im Voraus in einem Speicherabschnitt.
Der Betriebsablauf schreitet zu Schritt S103 voran. In Schritt S103 erfasst die ECU 24, ob der zulässige Temperaturanstieg ΔT mehr als 0°C ist. Das heißt, die ECU 24 erfasst, ob die aktuelle Temperatur T des rückgeführten Kraftstoffs weniger als die Zieltemperatur To des rückgeführten Kraftstoffs ist oder nicht. Wenn das Erfassungsergebnis eine Bestätigung anzeigt („JA” in Schritt S103), d. h., der zulässige Temperaturanstieg ΔT mehr als 0°C ist, schreitet der Betriebsablauf zu Schritt S104 voran.
In Schritt S104 berechnet die ECU 24 einen zulässigen Anstiegsbetrag Q einer Wärmeenergie unter Verwendung der folgenden Gleichung (2). Der zulässige Anstiegsbetrag Q der Wärmeenergie ermöglicht es, dass eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs auf die Zieltemperatur To des rückgeführten Kraftstoffs ansteigt. Q = Va × c × ρ × ΔT (2), wobei Va eine Durchflussmenge von rückgeführtem Kraftstoff (hiernach als rückgeführte Kraftstoffdurchflussmenge Va bezeichnet) darstellt, die in das Kraftstoffrückführventil 22 pro Zeiteinheit einzuführen ist. Das heißt, es ist möglich, die rückgeführte Kraftstoffdurchflussmenge Va wie folgt auszudrücken:
Va = eine Kraftstoffdurchflussmenge des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird + eine Überflusskraftstoffmenge + eine entwichene Kraftstoffmenge.
Die Kraftstoffmenge des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, ist zu Beginn Null. Danach wird ein Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv von Kraftstoff, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, spezifiziert in Schritt S107 (welcher später erläutert wird), als die Menge von Kraftstoff verwendet, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird. Die Überflusskraftstoffmenge und die entwichene Kraftstoffmenge werden auf Basis einer Maschinendrehzahl, einem Raildruck eines Hochdruckkraftstoffs in der Common-Rail 16, einer Kraftstofftemperatur, die durch den Kraftstofftemperatursensor 140 erfasst wird und Kennlinien bzw. Eigenschaften der Kraftstoffzuführpumpe 14 und der Injektoren 18 berechnet.
In der Gleichung (2), welche vorstehend beschrieben wurde, steht c für eine spezifische Wärme und ρ für eine Dichte des Kraftstoffs. Die spezifische Wärme c und die Dichte ρ des Kraftstoffs werden im Speicherabschnitt in der ECU 24 im Voraus gespeichert. Der Betriebsablauf schreitet dann zu S105 voran.
In Schritt S105 berechnet die ECU 24 den Zielwert einer Kraftstoffmenge von Kraftstoff, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, pro Zeiteinheit (hiernach die Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird), so dass die Temperatur T des rückgeführten Kraftstoffs nicht höher als die Zieltemperatur To des rückgeführten Kraftstoffs ist. Der Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv von Kraftstoff, der von dem Druckreduzie rungsventil 20 ausgelassen wird, entspricht dem in den Ansprüchen verwendeten Kraftstoffmengenzielwert von Kraftstoff, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird.
3 zeigt ein Kennliniendiagramm, das Kennlinien entsprechend einer Beziehung zwischen einer Kraftstoffdurchflussmenge Vv von Kraftstoff, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, dem Raildruck der Common-Rail 16 und der Wärmeenergie Qv von Kraftstoff, welcher durch das Druckreduzierungsventil 20 fließt, darstellt.
Genauer gesagt wird die Beziehung, die in 3 dargestellt ist, auf Basis von Versuchsergebnissen im Voraus erhalten. Die ECU 24 speichert die Versuchsergebnisse, welche die Beziehung darstellen, die in 3 dargestellt ist, im Speicherabschnitt (nicht dargestellt).
Die ECU 24 wählt eine der Kennlinien, die in 3 dargestellt sind, welche dem zulässigen Erhöhungsbetrag Q der Wärmeenergie entspricht, aus. Die ECU 24 berechnet die Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, auf Basis der ausgewählten Kennlinie und des Raildrucks. Die ECU 24 verwendet die berechnete Kraftstoffdurchflussmenge Vv als den Zielwert des Kraftstoffsdurchflussbetrags, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird. Der Betriebsablauf schreitet zu Schritt S106 voran.
In Schritt S106 erhält die ECU 24 pro Zeiteinheit einen mit dem Ansteuerzustand des Kraftfahrzeugs korrespondierenden Leitwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird. Die ECU 24 bestimmt einen optimalen Wert des Leitwerts bezüglich der Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit der Steuerkennwerte des Raildrucks der Common-Rail 16 und der Kraftstoffzuführpumpe 14. Die ECU 24 speichert den optimalen Wert des Leitwerts im Voraus auf dem Speicherabschnitt. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S107 voran.
In Schritt S107 vergleicht die ECU 24 den Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen und in Schritt S105 berechnet wird mit dem Leitwert, der in Schritt S106 erhalten wird. Die ECU 24 wählt einen kleineren aus und verwendet ihn als Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S108 voran.
In Schritt S108 stellt die ECU 24 die Kraftstoffzuführmenge der Kraftstoffzuführpumpe 14 derart ein, dass die Kraftstoffzuführpumpe 14 den Kraftstoff, dessen Menge eine Kombination des Zielwerts der Kraftstoffzuführmenge Vv, spezifiziert in Schritt S107, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, und dem Kraftstoff, der in die Brennkraftmaschine einzuspritzen ist, ist, mit hohem Druck zuführt. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S109 voran.
In Schritt S109 erzeugt die ECU 24 das Ansteuersignal und überträgt es an das Druckreduzierungsventil 22, so dass der Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv, die von dem Druckreduzierungsventil ausgelassen wird, gleich dem Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv wird, die in Schritt S107 spezifiziert wird. Der Prozessablauf in Schritt S109 entspricht auch dem in den Ansprüchen verwendeten Druckreduzierungsventilsteuerabschnitt.
Die Prozessabläufe in Schritt S101 bis Schritt S109 verhindern einen übermäßigen Temperaturanstieg des rückgeführten Kraftstoffs aufgrund einer Verhinderung des Flusses einer übermäßigen Menge des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird. Dies ermöglicht eine Verhinderung einer Filterverstopfung im Kraftstofffilter 12, da der Durchfluss des rückgeführten Kraftstoffs nicht zu früh zur Seite des Kraftstoffstanks 10 geschaltet wird. Somit ist es möglich, die Zufuhr des rückgeführten Kraftstoffs zum Kraftstofftank 10 zu einem zu frühen Zeitpunkt zu verhindern.
Wenn das Erfassungsergebnis eine Verneinung anzeigt („NEIN” in Schritt S103), d. h., der zulässige Temperaturanstieg ΔT nicht mehr als 0°C ist, d. h., die aktuelle Temperatur T des rückgeführten Kraftstoffs die Zieltemperatur To des rückgeführten Kraftstoffs erreicht, schreitet der Betriebsablauf zu Schritt S110 voran. In Schritt S110 stellt die ECU 24 den Wert von Null (0°C) auf die zulässige Temperatur ΔT ein. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S104 voran.
In Schritt S104 wird, da die ECU 24 den Wert von 0°C auf den zulässigen Temperaturanstieg ΔT in Schritt S110 einstellt, der zulässige Anstiegsbetrag bzw. Erhöhungsbetrag Q der Wärmeenergie Null. In Schritt S105 wird der Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, Null.
Demnach verbietet die ECU 24, wenn das Erfassungsergebnis eine Verneinung anzeigt („NEIN” in Schritt S103), die Übertragung des Ansteuersignals zum Druckreduzierungsventil 20 in Schritt S109, wodurch die Kraftstoffzufuhr von der Common-Rail 16 zum Kraftstoffrückführventil 22 gestoppt wird.
In diesem Fall steuert die ECU 24 die Kraftstoffzuführpumpe 14, um das Anheben der Kraftstoffmenge von Kraftstoff, der von der Common-Rail 16 zum Kraftstoffrückführventil 22 zugeführt wird, zu stoppen, um einen Druck des rückgeführten Kraftstoffs aufrechtzuerhalten.
Die Prozessabläufe in Schritt S101 bis Schritt S105 und Schritt S110 bilden den in den Ansprüchen verwendeten Zielwertberechnungsabschnitt zum Berechnen des Kraftstoffmengenzielwerts des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird.
Zweite beispielhafte Ausführungsform
Anschließend wird mit Bezug auf 4 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform weist eine Struktur auf, bei welcher kein Kraftstofftemperatursensor 140 vorhanden ist. Ferner führt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform einen Steuerprozess für den rückgeführten Kraftstoff durch, welcher sich von dem der ersten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet.
4 zeigt ein Flussdiagramm, das den Prozessablauf zum Steuern des Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffs darstellt, der durch die Maschinensteuereinheit in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform durchgeführt wird.
Wie in 4 dargestellt, wenn der Betrieb des Prozessablaufs zum Steuern des Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffs gestartet wird, berechnet die ECU 24 eine integrierte Ansteuerzeitdauer des Druckreduzierungsventils 20, gezählt von einem Startzeitpunkt, wenn die Brennkraftmaschine startet, bis zu einem aktuellen Zeitpunkt (Schritt S201). Die ECU 24 verwendet als Startzeitpunkt zum Beispiel einen Zeitpunkt, in welchem der Fahrer einen Zündschlüssel in eine Position schaltet, in welcher die Zündung (IG) eingeschaltet ist, um die Brennkraftmaschine zu starten. Der Betriebsablauf schreitet dann zum Schritt S202 voran.
In Schritt S202 beurteilt die ECU 24, ob die integrierte Ansteuerzeitdauer des Druckreduzierungsventils 20 kürzer als eine vorbestimmte Zeitdauer ist oder nicht. Wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S202 eine Bestätigung anzeigt („JA” in Schritt S202), schreitet der Prozessablauf zu Schritt S203 voran. Der Prozessablauf in Schritt S202 entspricht dem in den Ansprüchen verwendeten Ansteuerbeschränkungsabschnitt.
In Schritt S203 berechnet die ECU 24 einen Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv eines Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, auf Basis der Maschinendrehzahl der Brennkraftmaschine und des Raildrucks der Common-Rail 16, so dass eine Temperatur T des rückgeführten Kraftstoffs niedriger als die Zieltemperatur To des rückgeführten Kraftstoffs ist.
Genauer gesagt wird die Beziehung zwischen der Maschinendrehzahl der Brennkraftmaschine, dem Raildruck der Common-Rail 16 und der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, im Voraus bestimmt und im Speicherabschnitt in der ECU 24 gespeichert. Die ECU 24 speichert den Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, während auf Bezugsdaten Bezug genommen wird, die im Speicherabschnitt gespeichert sind. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S204 voran.
In Schritt S204 erhält die ECU 24 den Leitwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, entsprechend dem Ansteuerzustand des Kraftfahrzeugs. Wie vorstehend beschrieben, bestimmt die ECU 24 den optimalen Wert dieses Leitwerts bezüglich der Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit der Steuerkennwerte des Raildrucks der Common-Rail 16 und der Kraftstoffzuführpumpe 14. Die ECU 24 speichert den optimalen Wert des Leitwerts im Voraus auf dem Speicherabschnitt. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S205 voran.
In Schritt S205 vergleicht die ECU 24 den Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, die in Schritt S203 berechnet wird, mit dem Leitwert, der in Schritt S204 erhalten wird. Die ECU 24 wählt den kleineren aus und verwendet ihn als Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S206 voran.
In Schritt S206 stellt die ECU 24 die Kraftstoffzuführmenge der Kraftstoffzuführpumpe 14 derart ein, dass die Kraftstoffzuführpumpe 14 den Kraftstoff, dessen Menge eine Kombination des Zielwerts der Kraftstoffdurchflussmenge Vv, die in Schritt S205 spezifiziert wird, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, und dem Kraftstoff, der in die Brennkraftmaschine einzuspritzen ist, ist, mit einem hohen Druck zuführt. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S207 voran.
In Schritt S207 erzeugt die ECU 24 das Ansteuersignal und überträgt es an das Druckreduzierungsventil 22, so dass der Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, gleich dem Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv wird, wie in Schritt S205 spezifiziert wird.
Der Prozess in Schritt S207 entspricht dem in den Ansprüchen verwendeten Ansteuersignal-Ausgabeabschnitt.
Die ECU 24 führt den Prozess in Schritt S201 bis zu dem Prozess in Schritt S207 durch, um eine übermäßige Zufuhr von Kraftstoff, d. h., eine übermäßige Zufuhr des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, und einen übermäßigen Temperaturanstieg des rückgeführten Kraftstoffs zu verhindern. Dies ermöglicht es, eine Filterverstopfung des Kraftstofffilters 12 zu verhindern, da der rückgeführte Kraftstofffluss nicht zu früh zur Seite des Kraftstofftanks 10 geschaltet wird. Das heißt, es wird ermöglicht, eine Filterverstopfung im Kraftstofffilter 12 zu vermeiden, wenn die Verstopfung durch Zuführen von rückgeführtem Kraftstoff zum Kraftstofftank 10 zu einem zu frühen Zeitpunkt verursacht werden würde.
Wenn das Erfassungsergebnis eine Verneinung anzeigt („NEIN” in Schritt S202), d. h., die integrierte Ansteuerdauer bzw. Ansteuerzeitdauer des Druckreduzierungsventils 20 nicht kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer ist, schließt die ECU 24 die Routine gemäß dem Flussdiagramm, das in 4 dargestellt ist, ab, ohne die Prozessabläufe in Schritt S203 bis Schritt S207 durchzuführen.
Demnach verbietet die ECU 24, wenn das Erfassungsergebnis eine Verneinung anzeigt („NEIN” in Schritt S202), die Übertragung des Ansteuersignals zum Druckreduzienungsventil 20, wodurch die Kraftstoffzufuhr von der Common-Rail 16 zum Kraftstoffrückführventil 22 gestoppt wird.
In diesem Fall steuert die ECU 24 die Kraftstoffzuführpumpe derart, dass eine Erhöhung der Kraftstoffmenge des Kraftstoffs, der von der Common-Rail 16 zugeführt wird, zum Kraftstoffrückführventil 22 gestoppt wird, um den Druck des rückgeführten Kraftstoffs aufrechtzuerhalten.
Dritte beispielhafte Ausführungsform
Anschließend wird mit Bezug auf 5 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
5 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Steuern des Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffs darstellt, der durch die ECU 24 in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform durchgeführt wird. Anschließend wird der Unterschied zwischen der dritten beispielhaften Ausführungsform und der ersten beispielhaften Ausführungsform erläutert.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform weist eine Struktur auf, bei welcher auf den Kraftstofftemperatursensor 140 verzichtet wird. Ferner führt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform den Steuerprozess des rückgeführten Kraftstoffs durch, welcher sich von der ersten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet.
Wie in 5 dargestellt, berechnet die ECU 24 eine integrierte Ansteuerzeitdauer des Druckreduzierungsventils 20, die von einem Start der Brennkraftmaschine bis zu einer aktuellen Zeit gezählt wird, wenn der Betrieb des Prozessablaufs zum Steuern des Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffs gestartet wird (Schritt S301).
Die ECU 24 verwendet z. B. die Startzeit der Brennkraflmaschine, wenn der Fahrer den Zündschlüssel in eine Zündung-(IG)-Ein-Position schaltet, um die Brennkraftmaschine zu starten. Die ECU 24 berechnet die Durchflussmenge des Kraftstoffs je Ansteuerbetrieb des Druckreduzierungsventils 20, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, auf Basis der Ansteuerzeitdauer, wenn das Druckreduzierungsventil 20 einmal betrieben wird, und basierend auf dem Raildruck der Common-Rail 16. Die ECU 20 integriert die berechnete Durchflussmenge des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, um eine integrierte Durchflussmenge von Kraftstoff zu erhalten. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S302 voran.
In Schritt S302 beurteilt die ECU 24, ob die integrierte Durchflussmenge des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, niedriger als eine vorbestimmte Durchflussmenge ist oder nicht. Wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S302 eine Bestätigung anzeigt (”JA” in Schritt S302), schreitet der Betriebsablauf zu Schritt S303 voran. Der Prozess in Schritt S302 entspricht dem in den Ansprüchen verwendeten Ansteuerbeschränkungsabschnitt.
In Schritt S303 berechnet die ECU 24 einen Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, auf Basis der Maschinendrehzahl der Brennkraftmaschine und dem Raildruck der Common-Rail 16, so dass eine Temperatur T des rückgeführten Kraftstoffs niedriger als die Zieltemperatur To des rückgeführten Kraftstoffs ist.
Genauer gesagt wird die Beziehung zwischen der Maschinendrehzahl der Brennkraftmaschine, dem Raildruck der Common-Rail 16 und der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, im Voraus bestimmt und in der ECU 24 im Speicherabschnitt gespeichert. Die ECU 24 berechnet den Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, während sie sich auf die Bezugsdaten bezieht, die im Speicherabschnitt gespeichert sind. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S304 voran.
In Schritt S304 erhält die ECU 24 den Leitwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, entsprechend dem Ansteuerzustand des Kraftfahrzeugs. Wie vorstehend beschrieben, bestimmt die ECU 24 den optimalen Wert dieses Leitwerts bezüglich der Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit der Steuerkennwerte des Raildrucks der Common-Rail 16 und bezüglich der Kraftstoffzuführpumpe 14. Die ECU 24 speichert den optimalen Wert des Leitwerts im Voraus auf dem Speicherabschnitt. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S305 voran.
In Schritt S305 vergleicht die ECU 24 den Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen und in Schritt S303 berechnet wird mit dem Leitwert, der in Schritt S204 erhalten wird. Die ECU 24 wählt einen kleineren aus und verwendet ihn als den Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv von Kraftstoff, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S306 voran.
In Schritt S306 stellt die ECU 24 die Kraftstoffzuführmenge der Kraftstoffzuführpumpe derart ein, dass die Kraftstoffzuführpumpe 14 den Kraftstoff, dessen Menge eine Kombination des Zielwerts der Kraftstoffzuführmenge Vv, spezifiziert in Schritt S305, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird und dem Kraftstoff, der in die Brennkraftmschine einzuspritzen ist, ist, mit hohem Druck zuführt. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S307 voran.
In Schritt S307 erzeugt die ECU 24 das Ansteuersignal und überträgt es an das Druckreduzierungsventil 22, so dass der Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, gleich dem Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv wird, die in Schritt S205 spezifiziert wird. Der Prozess in Schritt S307 entspricht dem in den Ansprüchen verwendeten Ansteuersignalausgabeabschnitt.
Die ECU 24 führt den Prozess in Schritt S301 bis zu dem Prozess in Schritt S307 durch, um eine übermäßige Zufuhr des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, und einen übermäßigen Temperaturanstieg des rückgeführten Kraftstoffs zu verhindern. Dies ermöglicht es, eine Filterverstopfung im Kraftstofffilter 12 zu verhindern, da der rückgeführte Kraftstofffluss nicht zu früh zur Seite des Kraftstofftanks 10 geschaltet wird. Das heißt, es wird ermöglicht, die Zufuhr des rückgeführten Kraftstoffs zum Kraftstofftank 10 in einem zu frühen Zeitpunkt zu verhindern.
Wenn das Erfassungsergebnis eine Verneinung anzeigt (”NEIN” in Schritt S302), d. h. die integrierte Durchflussmenge des Kraftstoffs nicht kleiner als die vorbestimmte Durchflussmenge des Kraftstoffs ist, schließt die ECU 24 die Routine des Flussdiagramms, das in 4 dargestellt ist, ohne Durchführen der Prozesse in Schritt S303 bis Schritt S307 ab.
Wenn demnach ein Erfassungsergebnis eine Verneinung anzeigt (”NEIN” in Schritt S302), verbietet die ECU 24 die Übertragung des Ansteuersignals zum Druckreduzierungsventil 20, wodurch die Kraftstoffzufuhr von der Common-Rail 16 zum Kraftstoffrückführventil 22 gestoppt wird.
In diesem Fall steuert die ECU 24 die Kraftstoffzuführpumpe 14, um einen Anstieg der Kraftstoffmenge des Kraftstoffs, der von der Common-Rail 16 zum Kraftstoffrückführventil 22 zugeführt wird, zu stoppen, um den Druck des rückgeführten Kraftstoffs aufrechtzuerhalten.
Vierte beispielhafte Ausführungsform
Anschließend wird mit Bezug auf 6 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
6 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozessablauf zum Steuern eines Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffs darstellt, der durch die ECU 24 in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform durchgeführt wird.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform weist eine Struktur auf, bei welcher kein Kraftstofftemperatursensor 140 vorhanden ist. Ferner führt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform den Steuerprozess des rückgeführten Kraftstoffs durch, der sich von dem der ersten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet.
Wie in 6 dargestellt, berechnet die ECU 24, wenn der Betrieb des Prozessablaufs zum Steuern des Durchflusses des rückgeführten Kraftstoffs beginnt, eine integrierte Wärmeenergie des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, gezählt von einem Startzeitpunkt, wenn die Brennkraftmaschine startet, bis zu einem aktuellen Zeitpunkt (Schritt S401).
Zum Beispiel verwendet die ECU 24 den Startzeitpunkt der Brennkraftmaschine, wenn der Fahrer den Zündschlüssel in einer Zündung-(IG)-Ein-Position einschaltet, um die Brennkraftmaschine zu starten. Die ECU 24 berechnet die Wärmeenergie des Kraftstoffs pro Ansteuerbetrieb des Druckreduzierungsventils 20, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, auf Basis der Durchflussmenge des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, pro einem Betrieb des Druckreduzierungsventils 20 und basierend auf dem Raildruck der Common-Rail 16, da eine Temperatur des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, aufgrund des Raildrucks der Common-Rail 16 verändert wird. Die ECU 20 integriert die berechnete Wärmeenergie des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, um die integrierte Wärmeenergie des Kraftstoffs zu erhalten. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S402 voran.
In Schritt S402 beurteilt die ECU 24, ob die integrierte Wärmeenergie des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, kleiner als eine vorbestimmte Wärmeenergie ist. Wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S402 positiv ist (”JA” in Schritt S402), schreitet der Betriebsablauf zu Schritt S403 voran. Der Prozess in Schritt S402 entspricht dem in den Ansprüchen verwendeten Ansteuerbeschränkungsabschnitt.
In Schritt S403 berechnet die ECU 24 einen Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, auf Basis der Maschinendrehzahl der Brennkraftmaschine und dem Raildruck der Common-Rail 16, so dass eine Temperatur T des rückgeführten Kraftstoffs in einem Temperaturbereich von weniger als der Zieltemperatur To des rückgeführten Kraftstoffs liegt.
Genauer gesagt wird die Beziehung zwischen der Maschinendrehzahl der Brennkraftmaschine, dem Raildruck der Common-Rail 16 und der Kraftstoffdurchflussmenge Vv, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, im Voraus bestimmt und im Speicherabschnitt der ECU 24 gespeichert. Die ECU 24 berechnet den Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, während auf die Bezugsdaten Bezug genommen wird, die im Speicherabschnitt gespeichert sind. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S404 voran.
In Schritt S404 erhält die ECU 24 den Leitwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, entsprechend dem Ansteuerzustand des Kraftfahrzeugs. Wie vorstehend beschrieben, bestimmt die ECU 24 den optimalen Wert dieses Leitwerts bezüglich der Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit der Steuerkennwerte des Raildrucks der Common-Rail 16 und der Kraftstoffzuführpumpe 14. Die ECU 24 speichert den optimalen Wert des Leitwerts im Voraus auf dem Speicherabschnitt. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S405 voran.
In Schritt S405 vergleicht die ECU 24 den Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen und in Schritt S403 berechnet wird mit dem Leitwert, der in Schritt S404 erhalten wird. Die ECU 24 wählt einen kleineren aus und verwendet ihn als Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S406 voran.
In Schritt S406 stellt die ECU 24 die Kraftstoffzuführmenge der Kraftstoffzuführpumpe 14 derart ein, dass die Kraftstoffzuführpumpe 14 den Kraftstoff, dessen Menge eine Kombination aus dem Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv, die in Schritt S405 spezifiziert und vom Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, und dem Kraftstoff, der in die Brennikraftmschine einzuspritzen ist, ist, mit einem hohen Druck zuführt. Der Betriebsablauf schreitet dann zu Schritt S407 voran.
In Schritt S407 erzeugt die ECU 24 das Ansteuersignal und überträgt es zum Druckreduzierungsventil 20, so dass der Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv, die von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, gleich dem Zielwert der Kraftstoffdurchflussmenge Vv wird, die in Schritt S405 spezifiziert wird. Der Prozess in Schritt S407 entspricht dem in den Ansprüchen verwendeten Ansteuersignalausgabeabschnitt.
Die ECU 24 führt den Prozess in Schritt S401 bis zu dem Prozess in Schritt S407 durch, um eine übermäßige Zufuhr von Kraftstoff, der von dem Druckreduzierungsventil 20 ausgelassen wird, und einem übermäßigen Temperaturanstieg des rückgeführten Kraftstoffs zu verhindern. Dies ermöglicht es, eine Filterverstopfung der Kraftstofffilter 12 zu verhindern, da der Durchfluss des rückgeführten Kraftstoffs nicht zu früh zur Seite des Kraftstofftanks 10 geschaltet wird, d. h., der rückgeführte Kraftstoff dem Kraftstofftank nicht zu früh zugeführt wird.
Wenn das Erfassungsergebnis eine Verneinung anzeigt (”NEIN” in Schritt S402), d. h., die integrierte Wärmeenergie nicht niedriger als die vorbestimmte Wärmeenergie ist, schließt die ECU 24 die Routine des Flussdiagramms, das in 6 dargestellt ist, ohne Durchführen der Prozessabläufe in Schritt S403 bis Schritt 407 ab.
Demnach verbietet die ECU 24 die Übertragung des Ansteuersignals zum Druckreduzierungsventil 20, wenn das Erfassungsergebnis eine Verneinung anzeigt (”NEIN” in Schritt S402), wodurch die Kraftstoffzufuhr von der Common-Rail 16 zum Kraftstoffrückführventil 22 gestoppt wird.
In diesem Fall steuert die ECU 24 die Kraftstoffzuführpumpe 14, um die Erhöhung der Kraftstoffmenge von Kraftstoff, der von der Common-Rail 16 zum Kraftstoffrückführventil 22 zugeführt wird, zu stoppen, um den Druck des rückgeführten Kraftstoffs aufrechtzuerhalten.
(Modifikationen)
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß jeder der ersten bis vierten beispielhaften Ausführungsformen führt die Steuerung zum Schalten der Durchflussrichtung des rückgeführten Kraftstoffs durch den Ventilabschnitt 22 im Kraftstoffrückführventil 22 durch. Der Ventilabschnitt 220 im Kraftstoffrückführventil 22 besteht aus einem Bimetall. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht durch diese Struktur beschränkt. Es ist auch möglich, ein elektromagnetisches Ventil zu verwenden, dessen Betrieb durch die ECU 24 gesteuert wird.
Ferner ist das Konzept der vorliegenden Erfindung nicht durch die Offenbarung der ersten bis vierten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Es ist möglich die beispielhaften Ausführungsformen in dem in den Ansprüchen definierten Umfang zu verändern.
Außerdem ist es möglich, die Struktur und den Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß jeder der ersten bis vierten beispielhaften Ausführungsformen miteinander zu kombinieren.
Es ist möglich, die Komponenten mit Ausnahme der wesentlichen Komponenten, die in den ersten bis vierten beispielhaften Ausführungsformen verwendet werden, durch andere Komponenten zu ersetzen.
Während spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben worden sind, ist es für einen Fachmann verständlich, dass verschiedene Modifikationen und Alternativen im Lichte der gesamten Lehre der vorliegenden Offenbarung entwickelt werden könnten. Demnach sind die speziellen Anordnungen, die vorliegend offenbart sind, lediglich als illustrativ und nicht als den Umfang der vorliegenden Erfindung, welche durch die folgenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist, beschränkend zu betrachten.

Claims

Kraftstoffeinspritzvorrichtung, aufweisend: einen Kraftstofftank (10), der konfiguriert ist, Kraftstoff zu speichern; eine Kraftstoffzuführpumpe (14), die konfiguriert ist, einen Druck des Kraftstoffs, der von dem Kraftstofftank (10) zugeführt wird, zu erhöhen und einen Hochdruckkraftstoff zuzuführen; eine Common-Rail (16), die konfiguriert ist den Hochdruckkraftstoff, der von dem Kraftstoffzuführtank (10) zugeführt wird, zu empfangen und den Hochdruckkraftstoff zu speichern; eine Mehrzahl von Injektoren (18), die konfiguriert sind, den Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail (16) einzuspritzen; einen Kraftstofffilter (12), der zwischen dem Kraftstofftank (10) und der Kraftstoffzuführpumpe (14) angeordnet ist und konfiguriert ist, eine Filtration des Kraftstoffs durchzuführen; ein Druckreduzierungsventil (20), das konfiguriert ist, ein Ansteuersignal zu empfangen, einen Druck des Hochdruckkraftstoffs in der Common-Rail (16) zu reduzieren und den Kraftstoff mit einem verringerten Druck als rückgeführten Kraftstoff zu einem Niederdruckabschnitt auszulassen, wenn das Ansteuersignal empfangen wird; eine Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42), die konfiguriert ist, wenn das Druckreduzierungsventil (20) ein Ansteuersignal empfängt, einen Überflusskraftstoff der Kraftstoffzuführpumpe (14), einen entwichenen Kraftstoff, welcher von den Injektoren (18) entwichen ist und einen Kraftstoff, der von der Common-Rail (16) durch das Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, zum Kraftstofffilter (12) rückzuführen; ein Kraftstoffrückführventil (22), das an der Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) montiert ist, das konfiguriert ist, den rückgeführten Kraftstoff zum Kraftstofffilter (12) rückzuführen, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) passiert, niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (Tset) ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil (22) verwendet wird, und den rückgeführten Kraftstoff dem Kraftstofftank (10) bereitstellt, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) passiert, nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur (Tset) ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil (22) verwendet wird; einen Temperaturberechnungsabschnitt (S101) zum Erhalten einer Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs; einen Zielwertberechnungsabschnitt (S102 bis S105, S110) zum Berechnen eines Kraftstoffmengenzielwerts eines Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, auf Basis einer Differenz zwischen der Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs und einer Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs niedriger als eine Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs ist, wenn bestimmt wird, dass die Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs niedriger als die vorbestimmte Temperatur (Tset) ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil (22) verwendet wird, und der Berechnungsabschnitt konfiguriert ist, den Kraftstoffmengenzielwert des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, auf Null einzustellen, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs die Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs erreicht; und einen Druckreduzierungsventilsteuerabschnitt (S109) zum Ausgeben des Ansteuersignals zum Druckreduzierungsventil (20), so dass die Menge des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, gleich dem Zielwert der Kraftstoffmenge des Kraftstoffs wird, der von dem Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zielwertberechnungsabschnitt (S102 bis S105; S110) den Kraftstoffmengenzielwert des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, gemäß einer Erhöhung einer Differenz zwischen der Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs und der Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs erhöht, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs niedriger als die Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zielwertberechnungsabschnitt (S102 bis S105, S110) den Kraftstoffmengenzielwert des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, derart bestimmt, dass die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs die Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs überschreitet, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs niedriger als die Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend einen Raildrucksensor (160), der konfiguriert ist, einen Kraftstoffdruck des Kraftstoffs in der Common-Rail (16) zu erfassen, wobei wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs niedriger als die Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs ist, berechnet der Zielwertberechnungsabschnitt (S102 bis S105, S110) einen zulässigen Erhöhungsbetrag (Q) einer Wärmeenergie, der geeignet ist, die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs auf die Zieltemperatur des rückgeführten Kraftstoffs zu erhöhen, und der Zielwertberechnungsabschnitt (S102 bis S105, S110) den Kraftstoffdurchflusszielwert des Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, auf Basis des Kraftstoffdrucks des Kraftstoffs in der Common-Rail (16), der durch den Raildrucksensor (160) erfasst wird, und des zulässigen Anstiegsbetrags (Q) der Wärmeenergie berechnet.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend einen Kraftstofftemperatursensor (140), der konfiguriert ist, eine Temperatur des Kraftstoffs, der durch den Kraftstofffilter (12) zur Kraftstoffzuführpumpe (14) gespeist wird, zu erfassen, wobei der Zielwertberechnungsabschnitt (S102 bis S105, S110) eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs auf Basis der Kraftstofftemperatur, die durch den Kraftstofftemperatursensor (140) erfasst wird, ermittelt.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung, aufweisend: einen Kraftstofftank (10), der konfiguriert ist, Kraftstoff zu speichern; eine Kraftstoffzuführpumpe (14), die konfiguriert ist einen Druck des Kraftstoffs, der von dem Kraftstofftank (10) zugeführt wird, zu erhöhen und einen Hochdruckkraftstoff zuzuführen; eine Common-Rail (16), die konfiguriert ist, den Hochdruckkraftstoff, der von dem Kraftstoffzuführtank (14) zugeführt wird, zu empfangen und den Hochdruckkraftstoff zu speichern; eine Mehrzahl von Injektoren (18), die konfiguriert sind, den Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail (16) einzuspritzen; einen Kraftstofffilter (12), der zwischen dem Kraftstofftank (10) und der Kraftstoffzuführpumpe (14) angeordnet und konfiguriert ist, eine Filtration des Kraftstoffs durchzuführen; ein Druckreduzierungsventil (20), das konfiguriert ist, ein Ansteuersignal zu empfangen, den Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail (16) zu verringern und den Kraftstoff mit einem verringerten Druck als rückgeführten Kraftstoff zu einem Niederdruckabschnitt auszulassen, wenn das Ansteuersignal empfangen wird; eine Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42), die konfiguriert ist,, wenn das Druckreduzierungsventil (20) ein Ansteuersignal empfängt, einen Überflusskraftstoff der Kraftstoffzuführpumpe (14), einen entwichenen Kraftstoff, welcher von den Injektoren (18) entwichen ist und einen Kraftstoff, der von der Common-Rail (16) durch das Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, zum Kraftstofffilter (12) rückzuführen; ein Kraftstoffrückführventil (22), das an der Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) montiert und konfiguriert ist, den rückgeführten Kraftstoff dem Kraftstofffilter (12) bereitzustellen, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) passiert, niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (Tset) ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil (22) verwendet wird, und den rückgeführten Kraftstoff dem Kraftstofftank (10) bereitstellt, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) passiert, nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur (Tset) ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil (22) verwendet wird; einen Ansteuersignalausgabeabschnitt (S207) zum Erzeugen des Ansteuersignals und Ausgeben desselben zum Druckreduzierungsventil (20); einen Integrierte-Ansteuerdauer-Berechnungsabschnitt (S201) zum Berechnen einer integrierten Ansteuerzeitdauer, die gezählt wird von einem Zeitpunkt, wenn eine Brennkraftmaschine startet, bis zu einem aktuellen Zeitpunkt; und ein Ansteuerbeschränkungsabschnitt (S202), der ermöglicht, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt (S207) das Ansteuersignal zum Druckreduzierungsventil (20) ausgibt, wenn die integrierte Ansteuerzeitdauer des Druckreduzierungsventils (20) kürzer als eine vorbestimmte Zeitdauer ist, und der verbietet, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt (S207) das Ansteuersignal zum Druckreduzierungsventil (20) ausgibt, wenn die integrierte Ansteuerzeitdauer des Druckreduzierungsventils (20) nicht kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung, aufweisend: einen Kraftstofftank (10), der konfiguriert ist, Kraftstoff zu speichern; eine Kraftstoffzuführpumpe (14), die konfiguriert ist, einen Druck des Kraftstoffs, der von dem Kraftstofftank (10) zugeführt wird, zu erhöhen und einen Hochdruckkraftstoff zuzuführen; eine Common-Rail (16), die konfiguriert ist, den Hochdruckkraftstoff, der von dem Kraftstoffzuführtank (14) zugeführt wird, zu empfangen und den Hochdruckkraftstoff zu speichern; eine Mehrzahl von Injektoren (18), die konfiguriert sind, den Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail (16) einzuspritzen; einen Kraftstofffilter (12), der zwischen dem Kraftstofftank (10) und der Kraftstoffzuführpumpe (14) angeordnet ist und konfiguriert ist, eine Filtration des Kraftstoffs durchzuführen; ein Druckreduzierungsventil (20), das konfiguriert ist, ein Ansteuersignal zu empfangen, den Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail (16) zu verringern und den Kraftstoff mit einem verringerten Druck als rückgeführten Kraftstoff zu einem Niederdruckabschnitt auszulassen, wenn das Ansteuersignal empfangen wird; eine Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42), die konfiguriert ist, wenn das Druckreduzierungsventil (20) ein Ansteuersignal empfängt, einen Überflusskraftstoff der Kraftstoffzuführpumpe (14), einen entwichenen Kraftstoff, welcher von den Injektoren (18) entwichen ist und einen Kraftstoff, der von der Common-Rail (16) durch das Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, zum Kraftstofffilter (12) rückzuführen; ein Kraftstoffrückführventil (22), das an der Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) montiert und konfiguriert ist, den rückgeführten Kraftstoff dem Kraftstofffilter (12) bereitzustellen, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) passiert, niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (Tset) ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil (22) verwendet wird, und den rückgeführten Kraftstoff dem Kraftstofftank (10) bereitstellt, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) passiert, nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur (Tset) ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil (22) verwendet wird; einen Ansteuersignalausgabeabschnitt (S307) zum Erzeugen des Ansteuersignals und Ausgeben desselben zum Druckreduzierungsventil (20); einen Integrierte-Durchflussmenge-Berechnungsabschnitt (S301) zum Berechnen einer integrierten Durchflussmenge von Kraftstoff, der von dem Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, gezählt von einem Zeitpunkt an, wenn eine Brennkraftmaschine startet, bis zu einem aktuellen Zeitpunkt; einen Ansteuerbeschränkungsabschnitt (S302) zum Ermöglichen, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt (S207) das Ansteuersignal zum Druckreduzierungsventil (20) ausgibt, wenn die integrierte Durchflussmenge des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, niedriger als eine vorbestimmte Durchflussmenge ist, und zum Verhindern, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt (S207) das Ansteuersignal zum Druckreduzierungsventil (20) ausgibt, wenn die integrierte Durchflussmenge des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, nicht niedriger als die vorbestimmte Durchflussmenge ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung, aufweisend: einen Kraftstofftank (10), der konfiguriert ist, Kraftstoff zu speichern; eine Kraftstoffzuführpumpe (14), die konfiguriert ist einen Druck des Kraftstoffs, der von dem Kraftstofftank (10) zugeführt wird, zu erhöhen und einen Hochdruckkraftstoff zuzuführen; eine Common-Rail (16), die konfiguriert ist, den Hochdruckkraftstoff, der von dem Kraftstoffzuführtank (14) zugeführt wird, zu empfangen und den Hochdruckkraftstoff zu speichern; eine Mehrzahl von Injektoren (18), die konfiguriert sind, den Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail (16) einzuspritzen; einen Kraftstofffilter (12), der zwischen dem Kraftstofftank (10) und der Kraftstoffzuführpumpe (14) angeordnet und konfiguriert ist, eine Filtration des Kraftstoffs durchzuführen; ein Druckreduzierungsventil (20), das konfiguriert ist, ein Ansteuersignal zu empfangen, den Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail (16) zu verringern und den Kraftstoff mit einem verringerten Druck als rückgeführten Kraftstoff zu einem Niederdruckabschnitt auszulassen, wenn das Ansteuersignal empfangen wird; eine Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42), die konfiguriert ist, wenn das Druckreduzierungsventil (20) ein Ansteuersignal empfängt, einen Überflusskraftstoff der Kraftstoffzuführpumpe (14), einen entwichenen Kraftstoff, welcher von den Injektoren (18) entwichen ist und einen Kraftstoff, der von der Common-Rail (16) durch das Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, zum Kraftstofffilter (12) rückzuführen; ein Kraftstoffrückführventil (22), das an der Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) montiert und konfiguriert ist, den rückgeführten Kraftstoff dem Kraftstofffilter (12) bereitzustellen, wenn eine Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) passiert, niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (Tset) ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil (22) verwendet wird, und den rückgeführten Kraftstoff dem Kraftstofftank (10) bereitstellt, wenn die Temperatur des rückgeführten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffrückführleitung (40, 41, 42) passiert, nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur (Tset) ist, die bei dem Kraftstoffrückführventil (22) verwendet wird; einen Ansteuersignalausgabeabschnitt (S407) zum Erzeugen eines Ansteuersignals und Ausgeben desselben an das Druckreduzierungsventil (20); einen Integrierte-Wärmeenergie-Berechnungsabschnitt (S401) zum Berechnen einer integrierten Wärmeenergie des rückgeführten Kraftstoffs, der von dem Druckreduzierungsventil (20) ausgelassen wird, gezählt von einem Zeitpunkt an, wenn eine Brennkraftmaschine startet, bis zu einem aktuellen Zeitpunkt; und einen Ansteuerbeschränkungsabschnitt (S202) zum Ermöglichen, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt (S207) das Ansteuersignal zum Druckreduzierungsventil (20) ausgibt, wenn die berechnete integrierte Wärmeenergie niedriger als eine vorbestimmte Wärmeenergie ist, und zum Verhindern, dass der Ansteuersignalausgabeabschnitt (S207) das Ansteuersignal zum Druckreduzierungsventil (20) ausgibt, wenn die berechnete integrierte Wärmeenergie nicht niedriger als die vorbestimmte Wärmeenergie ist.