-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung für einen Autogasdirekteinspritzung(LPDI)-Motor, bei dem Autogas (LPG) direkt in eine Brennkammer eingespritzt wird, und auf ein Start-Steuer-Verfahren für einen LPDI-Motor mit der Kraftstoffversorgungsvorrichtung.
-
Beschreibungen verwandter Technik
-
Ein konventioneller Autogaseinspritzung(LPI)-Motor ist dazu geeignet, Autogas (LPG) das von einem Kraftstofftank zugeführt wird, in einen Einlassanschluss desselben einzuführen, ohne LPG durch einen Mixer zu Vergasen, sodass LPG in einer Brennkammer verbrennt.
-
Im Gegensatz dazu ist ein LPDI-Motor dazu geeignet, von einem Kraftstofftank zugeführtes LPG direkt in eine Brennkammer einzuspritzen, anstelle von in einen Einlassanschluss desselben, indem Autogas bzw. LPG auf einen hohen Druck komprimiert wird. Der LPDI-Motor benötigt eine Kraftstoffversorgungstechnologie, die ermöglicht, dass von dem Kraftstofftank zugeführter Kraftstoff auf einen hohen Druck komprimiert wird, bevor er direkt in die Brennkammer eingespritzt wird.
-
Die in diesem Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung offenbarte Information dient lediglich der Förderung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollte nicht als ein Zugeständnis irgendeiner Form oder als Vorschlag angesehen werden, dass diese Information Stand der Technik bildet, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
-
Kurze Zusammenfassung
-
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung richten sich auf das Bereitstellen einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung für einen Autogasdirekteinspritz-(LPDI)-Motor, bei dem Autogas (LPG) direkt in eine Brennkammer eingespritzt wird, und auf ein Start-Steuerverfahren für einen LPDI-Motor mit der vorstehend beschriebenen Kraftstoffversorgungsvorrichtung, wobei die Kraftstoffversorgungsvorrichtung dazu geeignet ist, gegen eine Verzögerung beim Starten aufgrund eines Phänomens einschließlich von Dampfblasenbildung bzw. „vapor locking“ vorzubeugen, und ein geeignetes Niveau einer Startfähigkeit während dem Starten des Motors zu erreichen.
-
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung für einen LPDI-Motor aufweisen: eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die von einem Kraftstofftank durch eine Zufuhrleitung zugeführten Kraftstoff aufnimmt und Kraftstoff auf einen höheren Druck komprimiert als einen Druck, bei dem der Kraftstoff zugeführt worden ist; ein Hochdruckkraftstoffrail, das Kraftstoff speichert, („buffering“), der mittels der Hochdruckkraftstoffpumpe komprimiert worden ist, und gespeicherten bzw. gepufferten Kraftstoff einem Direktinjektor zuführt, der Kraftstoff direkt in eine Brennkammer einspritzt; eine Rückführleitung, die mit der Zuführleitung durch die Hochdruckkraftstoffpumpe verbunden ist, um eine Niedrigdruckleitung zu bilden, wobei die Rückführleitung einem Überschussanteil von von dem Kraftstofftank zu der Hochdruckkraftstoffpumpe zugeführtem Kraftstoff, der nicht zu dem Hochdruckkraftstoffrail zugeführt worden ist, erlaubt, zu dem Kraftstofftank zurückzukehren; und ein erstes Ventil, das an der Rückführleitung angeordnet ist, um die Strömungs- bzw. Durchflussrate von rückgeführtem Kraftstoff zu steuern.
-
Die Kraftstoffversorgungsvorrichtung kann ferner aufweisen: eine Niedrigdruckkraftstoffpumpe, die Kraftstoff von einem Kraftstofftank pumpt, um die Hochdruckkraftstoffpumpe durch die Zuführleitung zu versorgen; ein zweites Ventil, das in dem Kraftstofftank angeordnet ist, um eine Zufuhr von Kraftstoff von der Niedrigdruckkraftstoffpumpe zu der Zuführleitung zu stoppen, wenn der Motor des Fahrzeugs ausgeschaltet wird; ein drittes Ventil, das an der Zuführleitung in einem Motorraum angeordnet ist, um eine Zufuhr von Öl von der Zuführleitung zu der Hochdruckkraftstoffpumpe zu schließen; und einen Druckregler, der einen Druck von Kraftstoff regelt, der von dem ersten Ventil der Rückführleitung und dem Kraftstofftank zurückkehrt.
-
In der Kraftstoffversorgungsvorrichtung kann das dritte Ventil einen ersten Temperatursensor aufweisen, der eine Kraftstofftemperatur in der Zuführleitung misst. Der Druckregler kann einen ersten Drucksensor aufweisen, der einen Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung misst. Das Hochdruckkraftstoffrail kann einen zweiten Temperatursensor aufweisen, der eine Kraftstofftemperatur innerhalb des Hochdruckkraftstoffrails misst, und einen zweiten Drucksensor, der einen Kraftstoffdruck innerhalb des Hochdruckkraftstoffrails misst. Die Kraftstoffversorgungsvorrichtung kann ferner eine Steuerung aufweisen, die das erste Ventil durch Empfangen von Signalen von dem ersten Temperatursensor, dem zweiten Temperatursensor, dem ersten Drucksensor und dem zweiten Drucksensor steuert.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Start-Steuer-Verfahren für einen Motor unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Kraftstoffversorgungsvorrichtung geschaffen. Das Start-Steuer-Verfahren kann umfassen: Ermitteln eines Kraftstoffdrucks in der Niedrigdruckleitung und Speichern des ermittelten Drucks als ein Anfangsdruck der Niedrigdruckleitung als Reaktion auf eine Motorstartanfrage; Bestimmen eines Hochreferenzstartdrucks, der einen Minimaldruck von Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffrail darstellt, bei welchem der Motor zum Starten geeignet ist; Bestimmen, ob ein Kraftstoffdruck in den Hochdruckkraftstoffrail den Hochreferenzstartdruck übersteigt; wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail dem Hochreferenzstartdruck übersteigt als ein Ergebnis der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail den Hochreferenzstartdruck übersteigt, Öffnen des ersten Ventils der Rückführleitung und Betätigen der Niedrigdruckkraftstoffpumpe; wenn der Prozess des Öffnens des ersten Ventils der Rückführleitung und der Betätigung der Niedrigdruckkraftstoffpumpe gestartet worden ist, Ermitteln, ob der Druck von Kraftstoff in der Niedrigdruckleitung ein für den Motorstart ausreichendes Niveau erreicht hat; und Starten des Motors, wenn der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung ein für den Motor zum Starten ausreichendes Niveau erreicht hat als ein Ergebnis des Prozesses der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung das für den Motor zum Starten ausreichende Niveau erreicht hat oder nicht.
-
Der Prozess der Ermittlung des Kraftstoffdrucks in der Niedrigdruckleitung und des Speicherns des ermittelten Drucks kann mittels der Steuerung durchgeführt werden, indem der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung unter Verwendung des ersten Drucksensors ermittelt wird, der an der Niedrigdruckleitung angeordnet ist. Der Prozess der Ermittlung des Hochreferenzstartdrucks kann mittels der Steuerung unter Verwendung einer Kraftstofftemperatur durchgeführt werden, die unter Verwendung des zweiten Temperatursensors gemessen wird, der an dem Hochdruckkraftstoffrail angeordnet ist. Der Prozess der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung den Hochreferenzstartdruck übersteigt oder nicht, wird durch die Steuerung durchgeführt. Der Prozess der Öffnung des ersten Ventils der Rückführleitung und der Betätigung der Niedrigdruckkraftstoffpumpe kann mittels der Steuerung durchgeführt werden, indem das erste Ventil geöffnet wird und die Niedrigdruckkraftstoffpumpe gesteuert wird. Der Prozess der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung das für den Motor zum Starten ausreichende Niveau erreicht hat und der Prozess des Startens des Motors können mittels der Steuerung durchgeführt werden.
-
Bei dem Prozess der Ermittlung des Hochreferenzstartdrucks kann der Hochreferenzstartdruck ermittelt werden, indem ein Korrekturwert addiert wird zu einem minimalen Starthochdruck, der von der Temperatur des Kraftstoffs in dem Hochdruckkraftstoffrail und einer Karte von minimalen Starthochdrücken in Abhängigkeit von Inhalten von Butan von Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffrail ermittelt werden, wobei der Korrekturwert unter Berücksichtigung eines Fehlers eingestellt wird.
-
In dem Prozess des Öffnens des ersten Ventils der Rückführleitung und der Betätigung der Niedrigdruckkraftstoffpumpe kann eine Zeitdauer, in welcher die Niedrigdruckkraftstoffpumpe mit einer Maximalgeschwindigkeit betätigt wird, unter Verwendung eines ersten Zeitgebers unter Berücksichtigung der Temperatur von Kühlwasser des Motors eingestellt werden, und während der Prozess der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung das für den Motor zum Starten ausreichende Niveau erreicht hat oder nicht nach Ablauf der Zeitdauer, die durch den ersten Zeitgeber eingestellt wird, nicht erfüllt ist, kann die Betätigung der Niedrigdruckkraftstoffpumpe mit maximaler Geschwindigkeit fortgesetzt werden.
-
Wenn der Prozess der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung das für den Motor zum Starten ausreichende Niveau erreicht hat oder nicht, nach der durch den ersten Zeitgeber eingestellten Zeitdauer nicht erfüllt ist, kann der Prozess des Startens des Motors ausgeführt werden.
-
Beim Prozess der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung das für den Motor zum Starten ausreichende Niveau erreicht hat oder nicht, kann für den Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung ermittelt werden, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung das für den Motor zum Starten ausreichende Niveau erreicht hat oder nicht, und zwar auf Basis davon, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung größer ist als das Größere aus einem minimalen Startniedrigdruck, der aus einer Karte von minimalen Startniedrigdrücken in Abhängigkeit von Temperaturen von Kraftstoff in der Niedrigdruckleitung und Butangehalten von Kraftstoff in der Niedrigdruckleitung erhalten wird, und einem Druck, der ermittelt wird durch Addieren eines bestätigenden Korrekturdrucks zu dem Anfangsdruck der Anfangsleitung, der in dem Prozess der Ermittlung des Kraftstoffdrucks in der Niedrigdruckleitung und Speichern des ermittelten Drucks gespeichert wird, wobei der bestätigende Korrekturwert („confirming correction pressure“) erlaubt, dass ein ausreichender Anstieg des zu ermittelnden Drucks der Niedrigdruckleitung erfasst wird.
-
Das Start-Steuer-Verfahren kann ferner umfassen: Wenn der Druck des Kraftstoffs in dem Hochdruckkraftstoffrail nicht den hohen Referenzstartdruck übersteigt, als ein Ergebnis des Prozesses der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail den hohen Referenzstartdruck übersteigt oder nicht, Schließen des ersten Ventils der Rückführleitung und Betätigen der Niedrigdruckkraftstoffpumpe; nachdem der Prozess des Schließens des ersten Ventils der Rückführleitung und der Betätigung der Niedrigdruckkraftstoffpumpe gestartet worden ist, Ermitteln, ob der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail den hohen Referenzstartdruck übersteigt oder nicht; wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail den hohen Referenzstartdruck übersteigt, als ein Ergebnis des Prozesses der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail den hohen Referenzstartdruck übersteigt oder nicht, Öffnen des ersten Ventils; und nachdem der Prozess der Öffnung des ersten Ventils gestartet worden ist, Ermitteln, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung ein für den Motor zum Starten ausreichendes Niveau erreicht hat oder nicht.
-
Beim Prozess des Schließens des ersten Ventils der Rückführleitung und der Betätigung der Niedrigdruckkraftstoffpumpe kann eine Zeitdauer, während welcher die Niedrigdruckkraftstoffpumpe mit einer Maximalgeschwindigkeit zu betätigen ist, durch einen zweiten Zeitgeber eingestellt werden, wobei die maximale Geschwindigkeit unter Berücksichtigung einer Differenz zwischen dem hohen Referenzstartdruck und dem Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail und der Temperatur von Kühlwasser des Motors eingestellt wird. Während dem Prozess der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail den hohen Referenzstartdruck übersteigt, wenn dies nicht erfüllt ist während der Zeitdauer, die durch den zweiten Zeitgeber eingestellt wird, kann die Betätigung der Niedrigdruckkraftstoffpumpe mit der maximalen Geschwindigkeit fortgesetzt werden.
-
Während dem Prozess der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail den hohen Referenzstartdruck übersteigt oder nicht, wenn dies nach Ablauf der durch den zweiten Zeitgeber eingestellten Zeitdauer nicht erfüllt ist, kann das erste Ventil geöffnet werden und der Prozess des Startens des Motors kann ausgeführt werden.
-
Während dem Prozess der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung das für den Motor zum Starten ausreichende Niveau erreicht hat oder nicht, wenn dies nicht erfüllt ist nach Ablauf der durch den zweiten Zeitgeber eingestellten Zeitdauer, kann der Prozess des Startens des Motors durchgeführt werden.
-
Beim Prozess der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung das für den Motor zum Starten ausreichende Niveau erreicht hat oder nicht, kann der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung ermittelt werden, um zu ermitteln, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung das für den Motor zum Starten ausreichende Niveau erreicht hat oder nicht, und zwar auf Basis davon, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung größer ist als das Größere aus einem minimalen Startniedrigdruck, der aus einer Karte von minimalen Startniedrigdrücken in Abhängigkeit der Temperatur von Kraftstoff in der Niedrigdruckleitung und Butan gehalten für Kraftstoff in der Niedrigdruckleitung ermittelt wird, und einem Druck, der durch Addieren eines bestätigenden Korrekturwerts zu dem Anfangsdruck ermittelt wird, der in dem Prozess der Ermittlung des Kraftstoffdrucks in der Niedrigdruckleitung und Speichern des ermittelten Drucks ermittelt wird, wobei der bestätigende Korrekturwertdruck erlaubt, dass ein ausreichender Anstieg des Drucks in der Niedrigdruckleitung erfasst wird.
-
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, gegen eine Verzögerung beim Starten aufgrund eines Phänomens einschließlich von „vapor locking“ bzw. Dampfblasenbildung vorzubeugen und ein geeignetes Startfähigkeitsniveau während dem Starten eines LPDI-Motors zu erreichen, bei dem LPG bzw. Autogas direkt in eine Brennkammer eingespritzt wird.
-
Die Verfahren und Vorrichtung der vorliegenden Erfindung weisen andere Eigenschaften und Vorteile auf, die ersichtlich werden oder näher erläutert werden in den begleitenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die gemeinsam dazu dienen, gewisse Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erklären.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung für einen LPDI-Motor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2 ist eine Querschnittsansicht, welche die in 1 verwendete Hochdruckkraftstoffpumpe zeigt; und
-
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Start-Steuerverfahren für einen LPDI-Motor mittels einer Steuerung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Es ist zu verstehen, dass die begleitenden Zeichnungen nicht notwendigerweise skaliert sind und eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen Eigenschaften repräsentieren, welche die Grundprinzipien der Erfindung illustrieren. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, beispielsweise einschließlich von spezifischen Abmessungen, Orientierungen, Positionierungen und Formen werden teilweise durch die spezifisch vorgesehene Anwendung und Verwendungsumgebung festgelegt.
-
Bezugszeichen beziehen sich in den Figuren durch die verschiedenen Figuren der Zeichnungen hin auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Nun wird detailliert auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung (EN) Bezug genommen, Beispiele welcher in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind und nachstehend beschrieben werden. Während die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, zu verstehen, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil dazu ist die Erfindung dazu vorgesehen, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch Alternativen, Abwandlungen, Äquivalente oder andere Ausführungsformen, die in den Rahmen und Bereich der Erfindung fallen können, wie durch die begleitenden Ansprüche definiert.
-
Hiernach werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Durch die Zeichnung hin beziehen sich dieselben Bezugszeichen auf dieselben oder entsprechende Teile.
-
Unter Bezugnahme auf 1 kann eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung für einen Autogasdirekteinspritzungsmotor („liquified petroleum direct injection engine; LPDI engine“) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Hochdruckkraftstoffpumpe 5 aufweisen, die Kraftstoff aufnimmt, der durch eine Zuführleitung 3 von einem Kraftstofftank 1 zugeführt wird, und die Kraftstoff auf einen höheren Druck als einen Druck komprimiert, mit dem Kraftstoff zugeführt wird; ein Hochdruckkraftstoffrail 9, das Kraftstoff speichert („buffering“), der mittels der Hochdruckkraftstoffpumpe komprimiert wird, und gespeicherten Kraftstoff einem Direktinjektor 7 einführt, der Kraftstoff direkt in eine Brennkammer einspritzt; eine Rückführleitung 13, die mit der Zuführleitung 3 durch die Hochdruckkraftstoffpumpe 5 verbunden ist, um eine Niedrigdruckleitung 11 auszubilden, wobei die Rückführleitung 13 erlaubt, dass ein überschüssiger Anteil von Kraftstoff, der von der Hochdruckkraftstoffpumpe 5 von dem Kraftstofftank 1 zugeführt worden ist und der nicht dem Hochdruckkraftstoffrail 9 zugeführt worden ist, zu dem Kraftstofftank 1 zurückgeführt wird; und ein erstes Ventil 15, das an der Rückführleitung 13 angeordnet ist, um die Durchflussrate von zurückströmenden Kraftstoff zu steuern.
-
Wie in 2 gezeigt, unter Bezugnahme auf den Aufbau der Hochdruckkraftstoffpumpe 5, wird durch die Zuführleitung 3 zugeführter Kraftstoff durch einen Einlassanschluss 17 aufgenommen, unter Verwendung eines Kolbens („plunger“) 19 komprimiert, der sich hin- und her bewegt, wenn der Motor betrieben wird, wird durch einen Hochdruckanschluss 21 abgegeben und dann dem Hochdruckkraftstoffrail 9 zugeführt. Zudem wird dem überschüssigen Anteil von Kraftstoff erlaubt, durch einen Rückführanschluss 23 und dann durch die Rückführleitung 13 zu gelangen, um zu dem Kraftstofftank 1 zurückzukehren.
-
Hier bleiben der Einlassanschluss 17 und der Rückführeinschluss 23 im Wesentlichen miteinander in Verbindung, und die Zuführleitung 3 und die Rückführleitung 13 bilden die Niedrigdruckleitung 11 bei demselben Druck. Mit diesem Aufbau hat der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung 11 während dem Betrieb des Motors nicht einen Effekt auf die Steuerung über den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9, wobei eine Steuerung über den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 genauer und zuverlässig durchgeführt werden kann.
-
Zudem kann die Kraftstoffversorgungsvorrichtung ferner eine Niedrigdruckkraftstoffpumpe 25 aufweisen, die Kraftstoff von dem Kraftstofftank 1 pumpt, um die Hochdruckkraftstoffpumpe 5 durch die Zuführleitung 3 zu versorgen; ein zweites Ventil 27, das in dem Kraftstofftank 1 angeordnet ist, um die Zufuhr von Kraftstoff von der Niedrigdruckkraftstoffpumpe 25 zu der Zuführleitung 3 zu schließen, wenn der Motor eines Fahrzeugs abgeschaltet ist; ein drittes Ventil 29, das an der Zuführleitung 3 in einem Motorraum angeordnet ist, um die Zufuhr von Öl von der Zuführleitung 3 zu der Hochdruckkraftstoffpumpe 5 zu schließen; und einen Druckregler 31, der den Druck von dem Kraftstoff regelt, der zwischen dem ersten Ventil 15 der Rückführleitung 13 und dem Kraftstofftank 1 zurückströmt.
-
Das dritte Ventil 29 weist einen ersten Temperatursensor 33 auf, der die Temperatur von Kraftstoff in der Zuführleitung 3 misst, und der Druckregler 31 weist einen ersten Drucksensor 35 auf, der den Druck von Kraftstoff in der Niedrigdruckleitung 11 misst. Das Hochdruckkraftstoffrail 9 ist mit einem zweiten Temperatursensor 37 versehen, der die Temperatur von Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 misst, und mit einem zweiten Drucksensor 93, der den Druck von Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 misst. Eine Steuerung 41 steuert das erste Ventil 15, indem sie Signale von dem ersten Temperatursensor 33, dem zweiten Temperatursensor 37, dem ersten Drucksensor 35, und dem zweiten Drucksensor 39 empfängt.
-
Wie in 3 gezeigt, kann ein Start-Steuer-Verfahren, für einen LPDI-Motor mit der vorstehend beschriebenen Kraftstoffversorgungsvorrichtung und das mittels der Steuerung 41 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, umfassen: Einen anfänglichen Druckspeicherschritt S10 der Ermittlung des Kraftstoffdrucks in der Niedrigdruckleitung 11 und des Speicherns des ermittelten Drucks als ein Anfangsdruck der Niedrigdruckleitung 11 als Antwort auf eine Motorstartanfrage; einen Referenzeinstellschritt S20 der Ermittlung eines hohen Referenzstartdrucks, der dem minimalen Druck von Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 entspricht, bei welchem der Motor starten kann; einen ersten hohen Referenzermittlungsschritt S30 der Ermittlung, ob der Druck von Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 den hohen Referenzstartdruck übersteigt; einen ersten Startvorbereitungsschritt S40 der Öffnung des ersten Ventils 15 der Rückführleitung 13 und der Betätigung der Niedrigdruckkraftstoffpumpe 25, wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 den hohen Referenzstartdruck übersteigt als das Ergebnis des ersten hohen Referenzermittlungsschritts S30; einen ersten Niedrigreferenzermittlungsschritt S50 der Ermittlung, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung 11 ein für den Motor zum Starten ausreichendes Niveau erreicht hat oder nicht nach dem Start des ersten Startvorbereitungsschritts S40; und einen Startschritt S60 des Startens des Motors, wenn der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung 11 ein für das Starten des Motors ausreichendes Niveau erreicht hat als das Ergebnis des ersten Niedrigreferenzermittlungsschritts S50.
-
Das heißt, es wird gemäß den vorliegenden Ausführungsformen nach dem anfänglichen Druckspeicherschritt S10 und dem Referenzeinstellschritt S20 ermittelt, ob der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 auf dem für den Motor zum Starten ausreichendem Niveau ist oder nicht in dem ersten Referenzermittlungsschritt S30. Wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 als für den Motor zum Starten ausreichend ermittelt wird, wird der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung 11 in dem ersten Startvorbereitungsschritt S40 ausreichend erhalten, und dann wird ermittelt, ob er das für den Motor zum Starten ausreichende Niveau erreicht hat oder nicht in dem ersten Niedrigreferenzermittlungsschritt S50, bevor der Motor gestartet wird.
-
Der anfängliche Druckspeicherschritt S10 wird durch die Steuerung 41 durchgeführt, indem der Druck in der Niedrigdruckleitung 11 unter Verwendung des an der Niedrigdruckleitung 11 angeordneten ersten Drucksensors 35 ermittelt wird. Der Referenzeinstellschritt S20 wird mittels der Steuerung 41 unter Verwendung der Temperatur von Kraftstoff durchgeführt, die unter Verwendung des zweiten Temperatursensors 37 gemessen wird, der an dem Hochdruckkraftstoffrail 9 angeordnet ist. Der erste Hochreferenzermittlungsschritt S30 wird mittels der Steuerung 41 durchgeführt. Der erste Startvorbereitungsschritt S40 wird mittels der Steuerung 41 durchgeführt, indem das erste Ventil 15 geöffnet wird und die Niedrigdruckkraftstoffpumpe 25 gesteuert wird. Der erste Niedrigreferenzermittlungsschritt S50 und der Startschritt S60 werden mittels der Steuerung 41 durchgeführt.
-
In dem Referenzeinstellschritt S20 wird der Hochreferenzstartdruck berechnet, indem ein Korrekturwert zu einem minimalen Starthochdruck addiert wird, der aus der Temperatur des Kraftstoffs in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 und einer Karte von minimalem Starthochdrücken in Abhängigkeit des Gehalts von Butan des Kraftstoffs in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 berechnet wird, wobei der Korrekturwert unter Berücksichtigung eines Fehlers eingestellt wird. Der Korrekturwert kann beispielsweise 1 bar betragen.
-
In dem ersten Startvorbereitungsschritt S40 wird eine Zeitdauer, während welcher die Niedrigdruckkraftstoffpumpe 25 mit maximaler Geschwindigkeit betätigt wird, unter Verwendung eines ersten Zeitgebers eingestellt, unter Berücksichtigung der Temperatur von Kühlwasser des Motors. Während der erste Niedrigreferenzermittlungsschritt S50 nicht erfüllt ist nach Ablauf der Zeitdauer, die durch den ersten Zeitgeber eingestellt wird, wird die Betätigung der Niedrigkraftstoffpumpe 25 mit der maximalen Geschwindigkeit fortgesetzt.
-
Hier kann die maximale Geschwindigkeit, bei der die Temperatur von Kühlwasser des Motors berücksichtigt wird, aus einer Karte oder einem funktionalem Ausdruck von maximalen Geschwindigkeiten der Niedrigkraftstoffpumpe 25 ermittelt werden, die in Abhängigkeit der Temperatur von Kühlwasser des Motors vorgegeben sind. Die durch den ersten Zeitgeber eingestellte Zeitdauer kann beispielsweise 10 Sekunden betragen.
-
Wenn der erste Niedrigreferenzermittlungsschritt S50 nach der durch den ersten Zeitgeber eingestellten Zeitdauer nicht erfüllt ist, wird der Startschritt S60 ausgeführt.
-
In dem ersten Niedrigreferenzermittlungsschritt S50 wird ermittelt, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung 11 das für den Motor zum Starten ausreichende Niveau erreicht hat oder nicht auf Basis dessen, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung 11 größer ist als das Größere aus einem minimalen Startniedrigdruck, der aus einer Karte von minimalen Startniedrigdrücken in Abhängigkeit der Temperatur von Kraftstoff in der Niedrigdruckleitung 11 und des Gehalts von Butan von Kraftstoff in der Niedrigdruckleitung 11 ermittelt wird, und einem Druck, der ermittelt wird, indem ein bestätigender Korrekturdruck zu dem Anfangsdruck der Anfangsleitung („initial line“) bzw. Niedrigdruckleitung 11 addiert wird, der in dem Anfangsdruckspeicherschritt S10 gespeichert wird, wobei der bestätigende Korrekturdruck erlaubt, dass ein ausreichender Anstieg des Drucks der Niedrigdruckleitung 11 ermittelt wird. Zum Beispiel kann der bestätigende Korrekturdruck 4 bar betragen.
-
Das Start-Steuer-Verfahren für einen LPDI-Motor gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner umfassen: Wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 nicht den hohen Referenzstartdruck übersteigt, als das Ergebnis des ersten hohen Referenzermittlungsschritts S30, einen zweiten Startvorbereitungsschritt 70, bei dem das erste Ventil 15 der Rückführleitung 13 geschlossen wird und die Niedrigkraftstoffpumpe 25 betätigt wird, einem zweiten hohen Referenzermittlungsschritt S80, bei dem ermittelt wird, ob der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 den hohen Referenzstartdruck übersteigt nach dem Starten des zweiten Startvorbereitungsschritts S70; einen Ventilöffnungsschritt S90, bei dem das erste Ventil 15 geöffnet wird, wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 den Hochreferenzstartdruck übersteigt als das Ergebnis des zweiten Hochreferenzermittlungsschritts S80; und einen zweiten Niedrigreferenzermittlungsschritt S100, bei dem ermittelt wird, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung 11 ein für den Motor zum Starten ausreichendes Niveau erreicht hat oder nicht nach dem Starten des Ventilöffnungsschritts S90. Wenn der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung 11 für den Motor zum Starten ausreicht als das Ergebnis des zweiten Niedrigreferenzermittlungsschritts S100, wird der Startschritt S60 durchgeführt.
-
Das heißt, wenn ermittelt wird, dass der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 nicht für den Motor zum Starten ausreicht, wird der zweite Startvorbereitungsschritt S70 durchgeführt, um das erste Ventil 15 zu schließen, um dagegen vorzubeugen, dass Kraftstoff zurückströmt, und zum Betätigen der Niedrigkraftstoffpumpe 25, als ein Versuch, den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 zu erhöhen. Wenn der Versuch erfolgreich ist, wird versucht, den Motor zu starten durch den Ventilöffnungsschritt S90 und dem zweiten Niedrigreferenzermittlungsschritt S100.
-
Zur Bezugnahme kann sich das erste Ventil 15 in einer offenen oder geschlossenen Position befinden, bevor das erste Ventil 15 in dem ersten Startvorbereitungsschritt S40 geöffnet wird und bevor das erste Ventil 15 in dem zweiten Startvorbereitungsschritt S70 geschlossen wird. Unabhängig von der offenen oder geschlossenen Position wird das erste Ventil 15 betätigt, um in dem ersten Startvorbereitungsschritt S40 geöffnet zu werden und wird betätigt, um in dem zweiten Startvorbereitungsschritt S70 geschlossen zu werden.
-
In dem zweiten Startvorbereitungsschritt S70 wird eine Zeitdauer, während welcher die Niedrigkraftstoffpumpe 25 mit einer maximalen Geschwindigkeit zu betätigen ist, mittels eines zweiten Zeitgebers eingestellt, wobei die maximale Geschwindigkeit unter Berücksichtigung der Differenz zwischen dem hohen Referenzstartdruck und dem Druck von Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 und der Temperatur von Kühlwasser des Motors eingestellt wird. Während der zweite Hochreferenzermittlungsschritt S80 in der Zeitdauer nicht erfüllt ist, die durch den zweiten Zeitgeber eingestellt wird, wird das Betätigen der Niedrigkraftstoffpumpe 25 bei der maximalen Geschwindigkeit fortgesetzt.
-
Die maximale Geschwindigkeit, die unter Berücksichtigung der Referenz zwischen dem Hochreferenzstartdruck und dem Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 und der Temperatur von Kühlwasser des Motors eingestellt wird, wird aus einer Karte ermittelt, die vorher durch eine Anzahl von Experimenten und Analysen konstruiert wird. Die mittels des zweiten Zeitgebers eingestellte Zeitdauer kann beispielsweise 10 Sekunden betragen.
-
Wenn der zweite Hochreferenzermittlungsschritt S80 nach Ablauf der durch den zweiten Zeitgeber eingestellten Zeitdauer nicht erfüllt ist, wird das erste Ventil 15 geöffnet und der Startschritt S60 ausgeführt.
-
Wenn der zweite Niedrigreferenzermittlungsschritt S100 nach dem Ablauf der durch den zweiten Zeitgeber eingestellten Zeitdauer nicht erfüllt ist, wird der Startschritt S60 ausgeführt.
-
In dem zweiten Niedrigreferenzermittlungsschritt S100 wird ermittelt, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung 11 ein für den Motor zum Starten ausreichendes Niveau erreicht hat oder nicht, auf Basis dessen, ob der Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung größer ist als oder nicht als das Größere aus einem minimalen Startniedrigdruck, der aus einer Karte von minimalen Startniedrigdrücken in Abhängigkeit der Temperatur von Kraftstoff in der Niedrigdruckleitung 11 und den Butangehalten von Kraftstoff in der Niedrigdruckleitung 11 ermittelt wird, und einem Druck, der ermittelt wird, indem ein bestätigender Korrekturwert zu dem Anfangsdruck der Initialleitung bzw. Niedrigdruckleitung 11 addiert wird, der in dem Anfangsdruckspeicherschritt S10 gespeichert wird, wobei der bestätigende Korrekturwert erlaubt, dass ein ausreichender Anstieg des Drucks der Niedrigdruckleitung 11 ermittelt wird. Hierin kann der bestätigende Korrekturwert beispielsweise auf 4 bar eingestellt sein, wie in dem ersten Niedrigreferenzermittlungsschritt S50.
-
Das Start-Steuer-Verfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, versucht, den Motor direkt zu starten, indem ein ausreichender Kraftstoffdruck in der Niedrigdruckleitung 11 erreicht wird, wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 ausreicht, um den Motor zu starten. Wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 nicht zum Starten des Motors ausreicht, versucht das Start-Steuer-Verfahren, den Motor zu starten, nachdem der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffrail 9 erhöht wird unter Verwendung des ersten Ventils 15 und der Niedrigdruckkraftstoffpumpe 25. Es ist möglich, den Motor so schnell wie möglich zu starten, während eine Zuverlässigkeit beim Starten des Motors erreicht wird.
-
Zur Bequemlichkeit bei der Erklärung und zur genauen Definition in den begleitenden Ansprüchen, werden die Begriffe „obere“, „untere“, „innere“, „äußere“, „oben“, „unten“, „obere“, „untere“, „aufwärts“, „abwärts“, „hinten“, „zurück“, „innerhalb“, „außerhalb“, „einwärts“, „auswärts“, „innen“, „außen“, „innere“, „äußere“, „vorwärts“ und „rückwärts“ verwendet, um Eigenschaften der beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Positionen von solchen Eigenschaften zu beschreiben, wie in den Figuren gezeigt.
-
Die vorstehende Beschreibungen von spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zum Zwecke der Illustration und Beschreibung bereitgestellt. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die spezifisch offenbarten Formen zu beschränken, und es ist evident, dass verschiedene Modifikationen und Variationen möglich sind im Lichte der vorstehenden Lehren. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um gewisse Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und auch verschiedene Alternativen und Abwandlungen derselben nachzubilden und zu verwenden. Es ist vorgesehen, dass der Bereich der Erfindung durch die begleitenden Ansprüche und ihre Äquivalente definiert ist.
