DE102019216069B4 - FUEL INJECTION CONTROL DEVICE - Google Patents
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Abstract
Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Injektionssteuerung zum Injizieren von Kraftstoff, der in einem Common-Rail (5) gespeichert ist, in eine Brennkraftmaschine (11) unter Verwendung mehrerer Kraftstoffinjektionsvorrichtungen (7 bis 10) zu implementieren, wobei jede der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen ein erstes Solenoid (31), ein erstes Ventil (29), ein zweites Solenoid (32) und ein zweites Ventil (30) beinhaltet, wobei die Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung aufweist:einen ersten Steuerabschnitt (52), der konfiguriert ist, um das erste Solenoid zu erregen, um das erste Ventil anzusteuern, und eine Kraftstoffinjektionszeitgebung unter einer normalen Injektionssteuerung zu steuern; undeinen zweiten Steuerabschnitt (53), der konfiguriert ist, um einen Spitzenstrom (Ip2), der einen Maximalstrom angibt, an das zweite Solenoid unter Verwendung einer Ladeenergie eines Ladeabschnitts (75) anzulegen und anschließend einen Aufnahmestrom (Ipa2) anzulegen, der niedriger als der Spitzenstrom ist, um das zweite Ventil anzusteuern, um ein Injektionsverhältnis des Kraftstoffs unter der normalen Injektionssteuerung zu steuern, wobei,wenn ein Innendruck des Common-Rails unter der normalen Injektionssteuerung oder unter einem anormalen Zustand, der sich von der normalen Injektionssteuerung unterscheidet, reduziert wird,der erste Steuerabschnitt konfiguriert ist, um eine Steuerung zum Schließen des ersten Ventils zu implementieren, undder zweite Steuerabschnitt konfiguriert ist, um das zweite Solenoid für mindestens eine zum Ziel gesetzte Kraftstoffinjektionsvorrichtung unter den Kraftstoffinjektionsvorrichtungen zu erregen und eine Steuerung zum Öffnen des zweiten Ventils zu implementieren, wobei,wenn der Innendruck des Common-Rails unter der normalen Injektionssteuerung oder unter dem anormalen Zustand, der sich von der normalen Injektionssteuerung unterscheidet, reduziert wird,der zweite Steuerabschnitt konfiguriert ist, um eine Steuerung zu implementieren, um den Spitzenstrom, der an das zweite Solenoid für die zum Ziel gesetzte Kraftstoffinjektionsvorrichtung angelegt wird, so einzustellen, dass er niedriger als der Spitzenstrom unter der normalen Injektionssteuerung ist, und um eine Zeit zum Anlegen des Aufnahmestroms um eine vorbestimmte Zeitdauer zu erweitern.A fuel injection control device configured to implement injection control for injecting fuel stored in a common rail (5) into an internal combustion engine (11) using a plurality of fuel injectors (7 to 10), each of the fuel injectors having a first Solenoid (31), a first valve (29), a second solenoid (32) and a second valve (30), wherein the fuel injection control device comprises: a first control section (52) configured to energize the first solenoid, to drive the first valve and control fuel injection timing under normal injection control; anda second control section (53) configured to apply a peak current (Ip2) indicative of a maximum current to the second solenoid using charging power of a charging section (75) and then to apply a pickup current (Ipa2) lower than that Peak current is to drive the second valve to control an injection ratio of the fuel under the normal injection control, wherein when an internal pressure of the common rail is reduced under the normal injection control or under an abnormal condition other than the normal injection control ,the first control section is configured to implement a control to close the first valve, andthe second control section is configured to energize the second solenoid for at least one targeted fuel injector among the fuel injectors and to implement a control to open the second valve ement, wherein when the internal pressure of the common rail is reduced under the normal injection control or under the abnormal condition different from the normal injection control, the second control section is configured to implement control to reduce the peak current applied to the second solenoid is energized for the target fuel injector to be set to be lower than the peak current under the normal injection control and to extend a time for applying the pickup current by a predetermined period of time.
Description
[Technisches Gebiet][Technical Field]
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung.The present disclosure relates to a fuel injection control device.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Die Anmelder haben bereits die Kraftstoffinjektionsvorrichtung vorgeschlagen, die den Kraftstoff aus einer Düsenspitze unter Verwendung von zwei Solenoidventilen und unter Steuerung eines Öldrucks injiziert (siehe beispielsweise
Die Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung steuert jeweils die Kraftstoffinjektion von einem Common-Rail, das den Kraftstoff speichert, zu einer Brennkraftmaschine unter Verwendung einer Mehrzahl von Kraftstoffinjektionsvorrichtungen. Wenn die Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung den Öldruck steuert, um die Kraftstoffinjektion unter Verwendung von zwei Solenoidventilen (im Folgenden als erstes Ventil und zweites Ventil bezeichnet) in der Kraftstoffinjektionsvorrichtung (auch als Injektor bezeichnet) zu steuern, steuert die Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung das erste Ventil an, um eine Kraftstoffinjektionszeitgebung zu steuern, und steuert das zweite Ventil an, um ein Kraftstoffinjektionsverhältnis zu steuern. Das Kraftstoffinjektionsverhältnis kann durch Anpassen einer Geschwindigkeit zum Freigeben eine Düsennadel an der Spitze der Kraftstoffinjektionsvorrichtung geändert werden.The fuel injection control device each controls fuel injection from a common rail storing fuel to an internal combustion engine using a plurality of fuel injection devices. When the fuel injection control device controls oil pressure to control fuel injection using two solenoid valves (hereinafter referred to as first valve and second valve) in the fuel injection device (also referred to as injector), the fuel injection control device controls the first valve to control fuel injection timing control, and drives the second valve to control a fuel injection ratio. The fuel injection ratio can be changed by adjusting a speed for releasing a nozzle needle at the tip of the fuel injector.
Wenn eine Anforderung zum Reduzieren des Drucks während normaler Steuerung auftritt, kann die Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung einen Innendruck des Common-Rails durch Freigeben des zweiten Ventils der Kraftstoffinjektionsvorrichtung reduzieren. Wenn eine Hochdruckkraftstoffpumpe die Kraftstoffinjektionsvorrichtung mit Hochdruckkraftstoff versorgt und Fehlfunktionen aufgrund des Festklebens auf der Zwangsförderungsseite auftreten, kann die Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung den Öldruck in der Öldrucksteuerkammer reduzieren und verhindert eine Hochdruckanomalie durch Freigeben des zweiten Ventils. Dadurch ist es möglich, den Kraftstoffdruck auch dann auf einen Zieldruck anzupassen, wenn eine Hochdruckpumpe aufgrund eines Festklebens auf der Zwangsförderungsseite während der normalen Steuerung fehlfunktioniert.When a pressure reduction request occurs during normal control, the fuel injection control device may reduce an internal pressure of the common rail by releasing the second valve of the fuel injection device. When a high-pressure fuel pump supplies high-pressure fuel to the fuel injection device and malfunctions occur due to sticking on the forced-feed side, the fuel injection control device can reduce the oil pressure in the oil pressure control chamber and prevents high-pressure abnormality by releasing the second valve. This makes it possible to adjust the fuel pressure to a target pressure even when a high-pressure pump malfunctions due to sticking on the forced-feed side during normal control.
Beispielsweise beinhaltet eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine vier Kraftstoffinjektionsvorrichtungen. Wenn die vorstehend erwähnte Ventilkonfiguration verwendet wird, sind zwei Ventile für jede der vier Kraftstoffinjektionsvorrichtungen vorgesehen. Daher steuert die Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung acht Ventile.For example, a four-cylinder internal combustion engine includes four fuel injectors. When the valve configuration mentioned above is used, two valves are provided for each of the four fuel injectors. Therefore, the fuel injection control device controls eight valves.
Die zweiten Ventile für alle Zylinder werden gleichzeitig geöffnet, wenn während der normalen oder anormalen Operation wie vorstehend eine Druckreduzierungsanforderung auftritt. Wenn die Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung eine Steuerung vorsieht, um gleichzeitig die zweiten Ventile für alle Zylinder zu öffnen, nimmt eine Last zum Zuführen der Energie zum Ansteuern zu und eine thermische Belastung nimmt zu. Die normale Operation ist möglicherweise nicht möglich. Eine Lösung kann darin bestehen, die gespeicherte Energie zu erhöhen, so dass die Steuerung bereitgestellt werden kann, um die Ventile für alle Zylinder gleichzeitig zu öffnen. Es ist jedoch notwendig, die Kapazitätswerte eines Ladekondensators als Ladeabschnitt zu erhöhen, um die Energie zu speichern. Die Lösung ist ungünstig, da die Schaltungsgröße und der Aufwand zunehmen.The second valves for all cylinders are opened simultaneously when a pressure reduction request occurs during the normal or abnormal operation as above. When the fuel injection control device provides control to simultaneously open the second valves for all cylinders, a load for supplying the power for driving increases and a thermal load increases. Normal operation may not be possible. One solution may be to increase the stored energy so that control can be provided to open the valves for all cylinders simultaneously. However, it is necessary to increase the capacitance values of a charging capacitor as a charging section in order to store energy. The solution is inconvenient as circuit size and complexity increase.
Aus der
KURZDARSTELLUNGEXECUTIVE SUMMARY
Es ist Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Innendruck eines Common-Rails zu reduzieren, ohne so weit wie möglich einen Ladeabschnitt thermisch zu belasten.It is an object of the present disclosure to provide a fuel injection control device capable of reducing an internal pressure of a common rail without thermally stressing a charging portion as much as possible.
Die Aufgabe wird jeweils durch eine Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a fuel injection control device according to
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung konfiguriert, um eine Injektionssteuerung zum Injizieren von Kraftstoff, der in einem Common-Rail gespeichert ist, in eine Brennkraftmaschine unter Verwendung einer Mehrzahl von Kraftstoffinjektionsvorrichtungen zu implementieren. Jede der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen beinhaltet ein erstes Solenoid, ein erstes Ventil, ein zweites Solenoid und ein zweites Ventil. Die Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung weist einen ersten Steuerabschnitt auf, der konfiguriert ist, um das erste Solenoid zu erregen, um das erste Ventil anzusteuern, und eine Kraftstoffinjektionszeitgebung unter einer normalen Injektionssteuerung zu steuern. Die Kraftstoffinjektionsvorrichtung weist ferner einen zweiten Steuerabschnitt auf, der konfiguriert ist, um einen Spitzenstrom, der einen Maximalstrom angibt, an das zweite Solenoid unter Verwendung einer Ladeenergie eines Ladeabschnitts anzulegen und anschließend einen Aufnahmestrom anzulegen, der niedriger als der Spitzenstrom ist, um das zweite Ventil anzusteuern, um ein Injektionsverhältnis des Kraftstoffs unter der normalen Injektionssteuerung zu steuern. Wenn ein Innendruck des Common-Rails unter der normalen Injektionssteuerung oder unter einem anormalen Zustand, der sich von der normalen Injektionssteuerung unterscheidet, reduziert wird, ist der erste Steuerabschnitt konfiguriert, um eine Steuerung zum Schließen des ersten Ventils zu implementieren, und der zweite Steuerabschnitt ist konfiguriert, um das zweite Solenoid für mindestens eine zum Ziel gesetzte Kraftstoffinjektionsvorrichtung unter den Kraftstoffinjektionsvorrichtungen zu erregen und eine Steuerung zum Öffnen des zweiten Ventils zu implementieren. Wenn der Innendruck des Common-Rails unter der normalen Injektionssteuerung oder unter dem anormalen Zustand, der sich von der normalen Injektionssteuerung unterscheidet, reduziert wird, ist der zweite Steuerabschnitt konfiguriert, um eine Steuerung zu implementieren, um den Spitzenstrom, der an das zweite Solenoid für die zum Ziel gesetzte Kraftstoffinjektionsvorrichtung angelegt wird, so einzustellen, dass er niedriger als der Spitzenstrom unter der normalen Injektionssteuerung ist, und um eine Zeit zum Anlegen des Aufnahmestroms um eine vorbestimmte Zeitdauer zu erweitern.According to an aspect of the present disclosure, a fuel injection control device is configured to implement injection control for injecting fuel stored in a common rail into an internal combustion engine using a plurality of fuel injection devices. Each of the fuel injectors includes a first solenoid, a first valve, a second solenoid, and a second valve. The fuel injection control device includes a first control portion configured to energize the first solenoid to drive the first valve and control fuel injection timing under normal injection control. The fuel injection device further includes a second control section configured to apply a peak current indicative of a maximum current to the second solenoid using charging energy of a charging section and then to apply a pickup current lower than the peak current to the second valve to control an injection ratio of the fuel under the normal injection control. When an internal pressure of the common rail is reduced under the normal injection control or under an abnormal condition different from the normal injection control, the first control section is configured to implement control to close the first valve, and the second control section is configured to energize the second solenoid for at least one targeted fuel injector among the fuel injectors and implement control to open the second valve. When the internal pressure of the common rail is reduced under the normal injection control or under the abnormal condition different from the normal injection control, the second control section is configured to implement control to reduce the peak current supplied to the second solenoid for setting the target fuel injector applied to be lower than the peak current under the normal injection control and extending a time for applying the pickup current by a predetermined period of time.
Wenn der Innendruck des Common-Rails unter der normalen Injektionssteuerung oder in einem anormalen Zustand reduziert wird, liefert der erste Steuerabschnitt eine Steuerung zum Schließen des ersten Ventils und der zweite Steuerabschnitt erregt das zweite Solenoid für mindestens eine zum Ziel gesetzte Kraftstoffinjektionsvorrichtung der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen und stellt dementsprechend eine Steuerung zum Öffnen des zweiten Ventils bereit.When the internal pressure of the common rail is reduced under the normal injection control or in an abnormal state, the first control section provides control to close the first valve, and the second control section energizes the second solenoid for at least one target fuel injector of the fuel injectors and energizes accordingly a control for opening the second valve ready.
Wenn der Innendruck des Common-Rails unter der normalen Injektionssteuerung oder in einem anormalen Zustand reduziert wird, stellt der zweite Steuerabschnitt eine Steuerung bereit, um den Spitzenstrom, der an das zweite Solenoid angelegt ist, für die zum Ziel gesetzte Kraftstoffinjektionsvorrichtung so einzustellen, dass er niedriger als derselbe unter der normalen Injektionssteuerung ist, und die Zeit zum Anlegen des Anzugsstroms um eine vorgegebene Zeitdauer zu verlängern. Die Erfindung gemäß Anspruch 1 stellt den Spitzenstrom so ein, dass er niedriger als derselbe unter der normalen Injektionssteuerung ist. Daher ist es möglich, einen Innendruck auf das Common-Rail zu reduzieren, ohne so weit wie möglich den Ladeabschnitt thermisch zu belasten.When the internal pressure of the common rail is reduced under the normal injection control or in an abnormal state, the second control section provides control to adjust the peak current applied to the second solenoid for the target fuel injector to be is lower than the same under the normal injection control, and to lengthen the time for applying the pull-in current by a predetermined length of time. The invention according to
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung konfiguriert, um eine Injektionssteuerung zum Injizieren von Kraftstoff, der in einem Common-Rail gespeichert ist, in eine Brennkraftmaschine unter Verwendung von mehreren Kraftstoffinjektionsvorrichtungen zu implementieren. Jede der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen beinhaltet ein erstes Solenoid, ein erstes Ventil, ein zweites Solenoid und ein zweites Ventil. Die Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung weist einen ersten Steuerabschnitt auf, der konfiguriert ist, um einen Strom an das erste Solenoid anzulegen, um das erste Ventil anzusteuern, und eine Kraftstoffinjektionszeitgebung unter einer normalen Injektionssteuerung zu steuern. Die Kraftstoffinjektionsvorrichtung weist ferner einen zweiten Steuerabschnitt auf, der konfiguriert ist, um jedes der zweiten Solenoide unter Verwendung einer Ladeenergie eines identischen Ladeabschnitts unter der normalen Injektionssteuerung zu erregen und das zweite Ventil jeder der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen anzusteuern, um eine Steuerung zum Ändern eines Injektionsverhältnisses des Kraftstoffs zu implementieren. Wenn der Innendruck des Common-Rails unter der normalen Injektionssteuerung oder unter einem anormalen Zustand, der sich von der normalen Injektionssteuerung unterscheidet, reduziert wird, ist der erste Steuerabschnitt konfiguriert, um eine Steuerung zum Schließen des ersten Ventils zu implementieren, und der zweite Steuerabschnitt ist konfiguriert, um eine Steuerung zum Erregen des zweiten Solenoids von mindestens einer zum Ziel gesetzten Kraftstoffinjektionsvorrichtung unter den Kraftstoffinjektionsvorrichtungen zu implementieren, um das zweite Ventil zu öffnen. Während einer Periode, in der der Innendruck des Common-Rails reduziert wird, ist der zweite Steuerabschnitt konfiguriert, um eine Erregungsperiode für das zweite Solenoid der zum Ziel gesetzten Kraftstoffinjektionsvorrichtung von einer Erregungsperiode für das zweite Solenoid der anderen Kraftstoffinjektionsvorrichtung unter der normalen Injektionssteuerung zu unterscheiden.According to an aspect of the present disclosure, a fuel injection control device is configured to implement injection control for injecting fuel stored in a common rail into an internal combustion engine using multiple fuel injection devices. Each of the fuel injectors includes a first solenoid, a first valve, a second solenoid, and a second valve. The fuel injection control device includes a first control section configured to apply current to the first solenoid to drive the first valve and control fuel injection timing under normal injection control. The fuel injector further includes a second control section configured to energize each of the second solenoids using charging energy of an identical charging section under the normal injection control and drive the second valve of each of the fuel injectors to control for changing an injection ratio of the fuel to implement. When the internal pressure of the common rail is reduced under the normal injection control or under an abnormal condition different from the normal injection control, the first control section is configured to implement control to close the first valve, and the second control section is configured to implement control for energizing the second solenoid of at least one targeted fuel injector among the fuel injectors to open the second valve. During a period in which the internal pressure of the common rail is reduced, the second control section is configured to distinguish an energizing period for the second solenoid of the target fuel injector from an energizing period for the second solenoid of the other fuel injector under the normal injection control.
Wenn der Innendruck des Common-Rails unter der normalen Injektionssteuerung oder in einem anormalen Zustand reduziert wird, liefert der erste Steuerabschnitt eine Steuerung zum Schließen des ersten Ventils und der zweite Steuerabschnitt erregt das zweite Solenoid für mindestens eine zum Ziel gesetzte Kraftstoffinjektionsvorrichtung unter den Kraftstoffinjektionsvorrichtungen und stellt dementsprechend eine Steuerung zum Öffnen des zweiten Ventils bereit.When the internal pressure of the common rail is reduced under the normal injection control or in an abnormal state, the first control section provides control to close the first valve, and the second control section energizes and energizes the second solenoid for at least one targeted fuel injector among the fuel injectors accordingly ready a control for opening the second valve.
Während einer Periode zum Reduzieren eines Innendrucks des Common-Rails unterscheidet der zweite Steuerabschnitt eine Erregungsperiode für das zweite Solenoid der zum Ziel gesetzten Kraftstoffinjektionsvorrichtung von einer Erregungsperiode für das zweite Solenoid der anderen Kraftstoffinjektionsvorrichtung unter der normalen Injektionssteuerung. Die Erfindung gemäß Anspruch 5 unterscheidet eine Erregungsperiode für das zweite Solenoid der zum Ziel gesetzten Kraftstoffinjektionsvorrichtung von einer Erregungsperiode für das zweite Solenoid der anderen Kraftstoffinjektionsvorrichtung unter der normalen Injektionssteuerung. Eine Ladespannung für denselben Ladeabschnitt kann verwendet werden, um mehrere der zweiten Solenoide zu erregen. Selbst in einem solchen Fall ist es möglich, eine Stromlast auf den Ladeabschnitt zu verteilen und die thermische Belastung zu reduzieren. Infolgedessen ist es möglich, einen Innendruck auf die Common-Rail zu reduzieren, ohne so weit wie möglich den Ladeabschnitt thermisch zu belasten.During a period for reducing an internal pressure of the common rail, the second control section discriminates an energizing period for the second solenoid of the target fuel injector from an energizing period for the second solenoid of the other fuel injector under the normal injection control. The invention according to
Figurenlistecharacter list
Die Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlicher. Es zeigen:
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1 ein Konfigurationsdiagramm, das ein Kraftstoffinjektionssteuersystem gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt; -
2 eine Schnittansicht, die schematisch eine Kraftstoffinjektionsvorrichtung darstellt; -
3 ein erläuterndes Diagramm, das einen Kraftstofffluss zum Reduzieren des Innendrucks eines Common-Rails darstellt; -
4 ein Blockschaltbild, das eine elektrische Konfiguration darstellt; -
5 ein Schaltbild, das eine Verstärkerschaltung darstellt; -
6 ein Schaltbild, das eine Ventilansteuereinheit darstellt; -
7 ein Schaltbild, das eine Pumpenansteuereinheit darstellt; -
8 Teil 1 eines erläuternden Diagramms, das einen Ablauf einer Injektionssteuerung darstellt; -
9 ein Diagramm, das Änderungen eines Ventilansteuerstroms darstellt, der an den ersten und den zweiten Elektromagneten angelegt wird; -
10 ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung darstellt, die eine Steuerung zum Reduzieren eines Innendrucks des Common-Rails bereitstellt; -
11 Teil 2 des erläuternden Diagramms, das einen Ablauf der Injektionssteuerung darstellt; -
12 ein Diagramm, das Änderungen in einem Ventilansteuerstrom durch Vergleich während einer normalen Operation und einer anormalen Operation darstellt; -
13 Teil 3 des erläuternden Diagramms, das einen Ablauf der Injektionssteuerung darstellt; -
14 ein erläuterndes Diagramm, das einen Ablauf einer Injektionssteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt; -
15 ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung darstellt, die eine Steuerung zum Reduzieren eines Innendrucks des Common-Rails bereitstellt; und -
16 ein Diagramm, das Änderungen in einem Ventilansteuerstrom durch Vergleich während einer normalen Operation und einer anormalen Operation darstellt.
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1 12 is a configuration diagram showing a fuel injection control system according to a first embodiment; -
2 Fig. 12 is a sectional view schematically showing a fuel injection device; -
3 Fig. 14 is an explanatory diagram showing a fuel flow for reducing the internal pressure of a common rail; -
4 12 is a block diagram showing an electrical configuration; -
5 a circuit diagram showing an amplifier circuit; -
6 a circuit diagram showing a valve drive unit; -
7 a circuit diagram showing a pump drive unit; -
8th Part 1 of an explanatory diagram showing a flow of injection control; -
9 Fig. 14 is a graph showing changes in a valve drive current applied to the first and second electromagnets; -
10 12 is a flowchart showing processing that provides control for reducing an internal pressure of the common rail; -
11 Part 2 of the explanatory diagram showing a flow of the injection control; -
12 12 is a diagram showing changes in valve drive current by comparison during normal operation and abnormal operation; -
13 Part 3 of the explanatory diagram showing a flow of the injection control; -
14 12 is an explanatory diagram showing a flow of injection control according to a second embodiment; -
15 12 is a flowchart showing processing that provides control for reducing an internal pressure of the common rail; and -
16 Fig. 14 is a diagram showing changes in valve drive current by comparison during normal operation and abnormal operation.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Ausführungsformen der Kraftstoffinjektionssteuervorrichtung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In jeder Ausführungsform sind Konfigurationen zum Ausführen derselben oder ähnlicher Operationen mit denselben oder ähnlichen Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung davon wird bei Bedarf weggelassen.Embodiments of the fuel injection control device will be described with reference to the accompanying drawings. In each embodiment, configurations for performing the same or similar operations are denoted by the same or similar reference numerals, and a description thereof is omitted as necessary.
Erste AusführungsformFirst embodiment
Die Konfiguration eines Kraftstoffinjektionssteuersystems 1 wird gemäß
Die Steuervorrichtung 2 steuert individuell die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 und liefert dadurch eine Steuerung, um den Kraftstoff Brennkammern der Zylinder #1 bis #4 der Brennkraftmaschine 11 zuzuführen. Gemäß dem Beispiel der vorliegenden Ausführungsform verwendet die Brennkraftmaschine 11 vier Zylinder, ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann sechs Zylinder verwenden. Von vier Zylindern werden zwei Zylinder #1 und #4 als erste Bank und zwei Zylinder #2 und #3 als zweite Bank bezeichnet.The
Die Förderpumpe 3 fördert den in einem Tank 12 gespeicherten Kraftstoff zwangsweise zur Hochdruckkraftstoffpumpe 4. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 4 stellt beispielsweise eine Kolbenpumpe dar. Eine später beschriebene Pumpenansteuereinheit 60 der Steuervorrichtung 2 steuert die Hochdruckkraftstoffpumpe 4 durch die Verwendung einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine 11 an. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 4 setzt Niederdruckkraftstoff, der von der Förderpumpe 3 zugeführt wird, unter Druck und liefert den Kraftstoff als Hochdruckkraftstoff über die Hochdruckkraftstoffleitung 13 an das Common-Rail 5. Das Common-Rail 5 führt den Kraftstoff den Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 zu. Das Common-Rail 5 speichert vorübergehend den von der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zugeführten Hochdruckkraftstoff und verteilt den Hochdruckkraftstoff über die Hochdruckleitung 16 an die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10, während der Hochdruck aufrechterhalten wird.The
Das Common-Rail 5 beinhaltet einen Drucksensor 14. Der Drucksensor 14 erfasst in dem Common-Rail 5 gespeicherten Kraftstoffdruck und gibt ein Erfassungssignal an die Steuervorrichtung 2 aus. Der Kurbelwinkelsensor 6 ist mit einem Signalrotor 15 kombiniert und erfasst die Drehung einer nicht gezeigten Kurbelwelle in der Brennkraftmaschine 11. Der Signalrotor 15 ist beispielsweise scheibenförmig ausgebildet und dreht sich integral mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 11. Viele Vorsprünge sind an einem Außenumfang des Signalrotors 15 ausgebildet. Der Kurbelwinkelsensor 6 gibt ein Kurbelwinkelsignal aus, das dem Annähern und Entfernen der Vorsprünge an dem Signalrotor 15 entspricht.The
Die Steuervorrichtung 2 ist konfiguriert, um eine Brennkraftmaschinengeschwindigkeit durch Empfangen des Kurbelwinkelsignals von dem Kurbelwinkelsensor 6 zu berechnen. Die Steuervorrichtung 2 liefert eine Steuerung zum Ändern des Drehmoments zum Drehen der Kurbelwelle entsprechend einer Änderung des Sensorsignals S. Die Steuervorrichtung 2 liefert eine Steuerung zum Injizieren des Kraftstoffs durch die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 basierend auf verschiedenen Sensorsignalen S einschließlich des Kurbelwinkelsignals.The
Grundlegende Konfiguration und Operationen der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10Basic Configuration and Operations of
Eine grundlegende Konfiguration und Funktionsweise der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 werden beschrieben. Die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 injizieren den Kraftstoff in die Zylinder der Brennkraftmaschine 11 und werden auch als Injektoren oder Kraftstoffinjektionsventile bezeichnet.A basic configuration and operation of the
Die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 beinhalten jeweils eingebaute Drucksensoren 7a bis 10a. Die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 sind gleich strukturiert. Daher wird in der folgenden Beschreibung die Struktur der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 7 erläutert und auf eine Beschreibung der Struktur der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 8 bis 10 wird verzichtet.The
Wie in
Ein erster Hochdruckkraftstoffkanal 35, eine Niederdruckkammer 36 und ein Niederdruckpfad 37 sind in dem ersten Element 21 angeordnet. In der Konfiguration, in der das erste bis dritte Element 21 bis 23 vorgesehen ist, durchdringt der erste Hochdruckkraftstoffkanal 35 das erste bis dritte Element 21 bis 23. Der erste Hochdruckkraftstoffkanal 35 ist über die Hochdruckleitung 16 mit dem Common-Rail 5 verbunden. Das Common-Rail 5 liefert den Hochdruckkraftstoff durch die Hochdruckleitung 16.A first high-
Wenn das erste Ventil 29 öffnet, steht die in dem ersten Element 21 vorgesehene Niederdruckkammer 36 mit einem dritten Pfad 39 von einer Öffnung auf der Seite des zweiten Elements 22 in Verbindung. Wenn das erste Ventil 29 schließt, ist die Niederdruckkammer 36 vom dritten Pfad 39 getrennt. Wenn das zweite Ventil 30 öffnet, ist die Niederdruckkammer 36 mit einem zweiten Pfad 41 von einer Öffnung auf der Seite des zweiten Elements 22 verbunden. Wenn das zweite Ventil 30 schließt, wird die Niederdruckkammer 36 vom zweiten Pfad 41 getrennt.When the
Die Niederdruckkammer 36 ist um die Öffnung auf der Seite des zweiten Elements 22 zwischen dem ersten Element 21 und dem zweiten Element 22 herum abgedichtet. Der Niederdruckpfad 37 ist mit der Niederdruckkammer 36 verbunden. Der Niederdruckpfad 37 ist mit einer in
Die Niederdruckkammer 36 des ersten Elements 21 nimmt innen das erste Ventil 29, das zweite Ventil 30, das erste Solenoid 31, das zweite Solenoid 32, die erste Feder 33 und die zweite Feder 34 auf.The
Normalerweise ist die erste Feder 33 so platziert, dass sie eine Kraft in einer Richtung ausübt, die es dem ersten Ventil 29 ermöglicht, sich dem dritten Pfad 39 zu nähern. Auf diese Weise schließt das erste Ventil 29, um die Niederdruckkammer 36 vom dritten Pfad 39 zu trennen. Die zweite Feder 34 ist so angeordnet, dass sie eine Kraft in einer Richtung ausübt, die es dem zweiten Ventil 30 ermöglicht, sich dem zweiten Pfad 41 anzunähern. Auf diese Weise schließt das zweite Ventil 30, um die Niederdruckkammer 36 vom zweiten Pfad 41 zu trennen.Normally, the
Bei Erregung erzeugt das erste Solenoid 31 eine elektromagnetische Kraft, reagiert auf die von der ersten Feder 33 ausgeübte Kraft und ermöglicht, dass das erste Ventil 29 von dem zweiten Element 22 abweicht. Bei Erregung ist das erste Solenoid 31 konfiguriert, um das erste Ventil 29 zu öffnen. Das erste Ventil 29 ermöglicht, wenn es geöffnet ist, eine Verbindung zwischen der Niederdruckkammer 36 und dem dritten Pfad 39.When energized, the
Bei Erregung erzeugt das zweite Solenoid 32 eine elektromagnetische Kraft, reagiert auf die von der zweiten Feder 34 ausgeübte Kraft und ermöglicht es dem zweiten Ventil 30, von dem zweiten Element 22 abzuweichen. Bei Erregung ist das zweite Solenoid 32 konfiguriert, um das zweite Ventil 30 zu öffnen. Das zweite Ventil 30 ermöglicht, wenn es geöffnet ist, eine Verbindung zwischen der Niederdruckkammer 36 und dem zweiten Pfad 41.When energized, the
Das zweite Element 22 beinhaltet den dritten Pfad 39, eine Zwischenkammer 40, den zweiten Pfad 41 und einen zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a, der von dem ersten Hochdruckkraftstoffkanal 35 abzweigt. Der Hochdruckkraftstoff wird zugeführt, um vom ersten Hochdruckkraftstoffkanal 35 zum zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a abzuzweigen. Der zweite Hochdruckkraftstoffkanal 35a beinhaltet eine dritte Verengung 35aa, die mit einer Ringkammer 42 verbunden ist. Die dritte Verengung 35aa begrenzt eine Flussrate des Hochdruckkraftstoffs, der durch den zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a fließt. Die Struktur des zweiten Hochdruckkraftstoffkanals 35a selbst kann als die dritte Verengung 35aa konfiguriert sein, indem mehrere dritte Verengungen 35aa beinhaltet sind oder eine Kanalfläche des zweiten Hochdruckkraftstoffkanals 35a reduziert wird.The
Der zweite Pfad 41 beinhaltet eine zweite Verengung 41a und verbindet die Niederdruckkammer 36 und eine erste Steuerkammer 43, ohne das Innere des öldruckgetriebenen Ventils 27 dazwischen zu verwenden. Die Struktur des zweiten Pfads 41 selbst kann als die zweite Verengung 41a konfiguriert sein, indem mehrere zweite Verengungen 41a beinhaltet sind oder eine Kanalfläche des zweiten Pfads 41 reduziert wird.The
Die Ringkammer 42 ist ringförmig konfiguriert und mit der ersten Steuerkammer 43 durch eine Öffnung auf der Seite des dritten Elements 23 verbunden. Das dritte Element 23 beinhaltet die erste Steuerkammer 43. Die erste Steuerkammer 43 ist in Kontakt mit dem zweiten Element 22 angeordnet und beinhaltet teilweise eine Öffnung auf der Seite des zweiten Elements 22. Der Umfang der Öffnung ist zwischen dem zweiten Element 22 und dem dritten Element 23 abgedichtet. Die erste Steuerkammer 43 ist mit einem Verbindungspfad 44 verbunden. Der Verbindungspfad 44 verbindet die erste Steuerkammer 43 mit einer zweiten Steuerkammer 49. Der Verbindungspfad 44 beinhaltet eine vierte Verengung 44a. Die vierte Verengung 44a begrenzt eine Flussrate des Kraftstoffs, der durch den Verbindungspfad 44 fließt. Der Verbindungspfad 44 kann mehrere vierte Verengungen 44a beinhalten. Die Struktur des Verbindungspfads 44 selbst kann die Funktion der vierten Verengung 44a durch Reduzieren einer Kanalfläche des Verbindungspfads 44 beinhalten.The
Das öldruckgetriebene Ventil 27 ist in der ersten Steuerkammer 43 platziert. Das öldruckgetriebene Ventil 27 ist zylindrisch konfiguriert. Das zylindrische, öldruckgetriebene Ventil 27 ermöglicht, dass ein erster Pfad 45 in Richtung einer Mittelachsenlinie durchstößt. Der erste Pfad 45 beinhaltet eine erste Verengung 45a. Die erste Verengung 45a begrenzt eine Flussrate des Kraftstoffs, der durch den ersten Pfad 45 fließt. Der erste Pfad 45 kann die Funktion der ersten Verengung 45a beinhalten, indem mehrere erste Verengungen 45a beinhaltet sind oder eine Kanalfläche des ersten Pfads 45 reduziert wird.The oil pressure driven
Die Feder 28 ist in der ersten Steuerkammer 43 angeordnet und übt eine Kraft in einer Richtung aus, die es dem öldruckgetriebenen Ventil 27 ermöglicht, sich dem zweiten Element 22 zu nähern. Wenn das öldruckgetriebene Ventil 27 mit dem zweiten Element 22 in Kontakt steht, steht die Zwischenkammer 40 über den ersten Pfad 45 und die erste Verengung 45a mit der ersten Steuerkammer 43 in Verbindung. Das öldruckgetriebene Ventil 27 verschließt jedoch die Öffnung auf der Seite des dritten Elements 23 der Ringkammer 42.The
Wie in
Wie in
Die Feder 26 ist in der zweiten Steuerkammer 49 angeordnet und übt eine Kraft in einer Richtung aus, die die Düsennadel 25 gegen das Injektionsloch 47 drückt. Die erste Steuerkammer 43 und die zweite Steuerkammer 49 konfigurieren eine Steuerkammer. Das Injektionsloch 47 ist mit dem Zylinder der Brennkraftmaschine 11 verbunden.The
Wenn der Druck in der zweiten Steuerkammer 49 höher als ein vorbestimmter Druck ist, hält die Düsennadel 25 die Hochdruckkammer 46 und das Injektionsloch 47 voneinander getrennt. Alternativ bewegt sich die Düsennadel 25 in eine Richtung, um das Injektionsloch 47 zu schließen. Der Druck in der zweiten Steuerkammer 49 kann niedriger als ein vorbestimmter Druck sein. In einem solchen Fall bewegt sich die Düsennadel 25 zu dem dritten Element 23, nämlich zu der Oberseite der Zeichnung. In diesem Fall wird der Hochdruckkraftstoff aus der Hochdruckkammer 46 durch das Injektionsloch 47 eingespritzt. Daher ist es möglich, die Hochdruckkammer 46 mit dem Zylinder innerhalb der Brennkraftmaschine 11 zu verbinden oder von diesem zu trennen, basierend auf dem Druck innerhalb der ersten Steuerkammer 43 und der zweiten Steuerkammer 49.When the pressure in the
Druckänderungen in den Kammern der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10Pressure changes in the chambers of
Das Kraftstoffinjektionssteuersystem 1 operiert in verschiedenen Modi. Basierend auf den Modi stellt die Steuervorrichtung 2 eine Steuerung bereit, um den Kraftstoff aus dem Injektionsloch 47 der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 zu injizieren oder den Kraftstoff durch die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 in den Kraftstofftank 12 abzugeben. Dadurch ist es möglich, den Innendruck des Common-Rails 5 zu reduzieren. Die folgende Beschreibung erläutert Druckänderungen in den Kammern innerhalb der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 in Antwort auf die Operation des Öffnens und Schließens des ersten Ventils 29 und des zweiten Ventils 30 in jedem Modus.The fuel
Es wird angenommen, dass die erste Feder 33 und die zweite Feder 34 eine Kraft ausüben, um das erste Ventil 29 und das zweite Ventil 30 zu schließen. Wenn das erste Ventil 29 geschlossen ist, ist der dritte Pfad 39 von der Niederdruckkammer 36 getrennt. Wenn das zweite Ventil 30 geschlossen ist, ist der zweite Pfad 41 von der Niederdruckkammer 36 getrennt. Dieser Anfangszustand dichtet die zweite Steuerkammer 49, die erste Steuerkammer 43, die Zwischenkammer 40, den dritten Pfad 39 und den zweiten Pfad 41 intern ab. Die internen Kraftstoffdrücke werden hoch gehalten und sind ausgeglichen. Daher ist das Injektionsloch 47 geschlossen. Die Feder 28 übt eine Kraft auf das öldruckgetriebene Ventil 27 aus, das dann mit dem zweiten Element 22 in Kontakt kommt.It is assumed that the
Modus mit niedrigem InjektionsverhältnisLow injection ratio mode
Der Modus mit niedrigem Injektionsverhältnis injiziert den Kraftstoff relativ langsam durch das Injektionsloch 47 in die Brennkraftmaschine 11. Die folgende Beschreibung erläutert Änderungen von Druckzuständen in den Kammern innerhalb der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 im Modus mit niedrigem Injektionsverhältnis. Im Modus mit niedrigem Injektionsverhältnis öffnet die Steuervorrichtung 2 das erste Ventil 29 aus dem Anfangszustand, während das zweite Ventil 30 geschlossen wird, und schließt dann das erste Ventil 29.The low injection ratio mode relatively slowly injects the fuel into the
Wenn das erste Ventil 29 öffnet, ist der dritte Pfad 39 mit der Niederdruckkammer 36 verbunden. Der dritte Pfad 39 verbindet die Niederdruckkammer 36, die Zwischenkammer 40 und die erste Steuerkammer 43. Die erste Steuerkammer 43 und die Zwischenkammer 40 wechseln auf niedrigen Druck. Die Zwischenkammer 40 wechselt auf niedrigen Druck ähnlich dem der Niederdruckkammer 36.When the
Der in der ersten Steuerkammer 43 gespeicherte Kraftstoff fließt durch den ersten Pfad 45 hin zur Zwischenkammer 40. Die erste Verengung 45a begrenzt jedoch die Flussrate des Kraftstoffs durch die erste Verengung 45a. Der erste Pfad 45 bewirkt eine Druckdifferenz vor und nach dem Durchtritt des Kraftstoffs durch die erste Verengung 45a. Die erste Steuerkammer 43 bleibt dabei in einem Zwischendruckzustand.The fuel stored in the
Der Kraftstoffdruck in der ersten Steuerkammer 43 zieht das öldruckgetriebene Ventil 27 in Richtung der Zwischenkammer 40 des zweiten Elements 22. Das öldruckgetriebene Ventil 27 verschließt die Öffnung in der Ringkammer 42 auf der Seite des dritten Elements 23, wodurch die Trennung zwischen dem zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a und der ersten Steuerkammer 43 aufrechterhalten wird.The fuel pressure in the
Der Druck der ersten Steuerkammer 43 wechselt in den Zwischendruckzustand. Der Druck der zweiten Steuerkammer 49 wechselt ebenfalls in den Zwischendruckzustand. Dann wirkt der Hochdruckkraftstoff auf die Düsennadel 25 durch den ersten Hochdruckkraftstoffkanal 35 und schiebt die Düsennadel 25 entlang des Zylinders 48 in Richtung der zweiten Steuerkammer 49. Die Düsennadel 25 wird dadurch geöffnet. Der Hochdruckkraftstoff wird aus dem Injektionsloch 47 injiziert. Der Kraftstoffkanal durch die erste Verengung 45a ist begrenzt, um relativ eng zu sein, wodurch die Geschwindigkeit der ersten Steuerkammer 43 reduziert wird, um den Zwischendruckzustand zu erreichen. Infolgedessen öffnet sich die Düsennadel 25 relativ langsam, wodurch ein Injektionsverhältnis, nämlich eine Änderung der Kraftstoffinjektionsmenge im Vergleich zum Zeitablauf, relativ reduziert wird.The pressure of the
Wenn das erste Ventil 29 geschlossen ist, sind der dritte Pfad 39, die Zwischenkammer 40, der zweite Pfad 41 und die erste Steuerkammer 43 abgedichtet. Der Kraftstoff in der ersten Steuerkammer 43 fließt auch durch die erste Verengung 45a in die Zwischenkammer 40 und den dritten Pfad 39. Eine Druckdifferenz tritt zwischen der Ringkammer 42 und der ersten Steuerkammer 43 auf. Der Kraftstoff in dem zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a drückt das öldruckgetriebene Ventil 27 durch die Ringkammer 42, um auf die von der Feder 28 ausgeübte Kraft zu reagieren.When the
Folglich nimmt der Hubbetrag des öldruckgetriebenen Ventils 27 ab. Der Hochdruckkraftstoff fließt durch die Ringkammer 42 in die erste Steuerkammer 43 und die zweite Steuerkammer 49. Infolgedessen wechseln die erste Steuerkammer 43 und die zweite Steuerkammer 49 auf hohen Druck. Wenn der Innendruck der ersten Steuerkammer 43 und der zweiten Steuerkammer 49 ungefähr auf einen Druck so hoch wie der Druck des ersten Kraftstoffhochdruckkanals 35 wechselt, wirkt die von der Feder 28 ausgeübte Kraft und lässt das öldruckbetriebene Ventil 27 mit dem zweiten Element 22 in Kontakt zu kommen. Infolgedessen trennt das öldruckgetriebene Ventil 27 die Ringkammer 42 von der ersten Steuerkammer 43. Der vorstehend erwähnte Anfangszustand wird wiederaufgenommen.Consequently, the lift amount of the oil pressure driven
Modus mit hohem InjektionsverhältnisHigh injection ratio mode
Ein Modus mit hohem Injektionsverhältnis injiziert den Kraftstoff aus dem Injektionsloch 47 mit hoher Geschwindigkeit ein. Die folgende Beschreibung erläutert Änderungen der Druckzustände in den Kammern innerhalb der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 im Modus mit hohem Injektionsverhältnis. In dem Modus mit hohem Injektionsverhältnis sieht die Steuervorrichtung 2 eine Steuerung vor, um das erste Ventil 29 und das zweite Ventil 30 aus dem Anfangszustand nahezu gleichzeitig zu öffnen.A high injection ratio mode injects the fuel from the
Wenn das erste Ventil 29 und das zweite Ventil 30 fast gleichzeitig öffnen, steht der dritte Pfad 39 mit der Niederdruckkammer 36 in Verbindung. Der zweite Pfad 41 steht ebenfalls mit der Niederdruckkammer 36 in Verbindung. Daher sind die Niederdruckkammer 36, die Zwischenkammer 40 und die erste Steuerkammer 43 über den dritten Pfad 39 und den zweiten Pfad 41 miteinander verbunden. Die erste Steuerkammer 43 und die Zwischenkammer 40 wechseln dabei auf Niederdruck.When the
Die Zwischenkammer 40 wechselt ähnlich wie die Niederdruckkammer 36 auf Niederdruck. Die Zwischenkammer 40 ist jedoch so konfiguriert, dass sie schneller auf einen niedrigen Druck wechselt als in dem Fall, in dem nur das erste Ventil 29 wie vorstehend beschrieben öffnet. Der in der ersten Steuerkammer 43 gespeicherte Kraftstoff fließt durch den ersten Pfad 45 in Richtung der Zwischenkammer 40. Die erste Verengung 45a begrenzt jedoch die Flussrate des Kraftstoffs. Der erste Pfad 45 bewirkt eine Druckdifferenz vor und nach dem Durchtritt des Kraftstoffs durch die erste Verengung 45a.The
Der Kraftstoff in der ersten Steuerkammer 43 fließt auch durch den zweiten Pfad 41 in die Niederdruckkammer 36. Die zweite Verengung 41a begrenzt die Flussrate des durch die zweite Verengung 41a fließenden Kraftstoffs. Der zweite Pfad 41 bewirkt eine Druckdifferenz vor und nach dem Durchtritt des Kraftstoffs durch die zweite Verengung 41a. Die erste Steuerkammer 43 bleibt dabei im Zwischendruckzustand.The fuel in the
Der Kraftstoffdruck in der ersten Steuerkammer 43 zieht das öldruckgetriebene Ventil 27 in Richtung der Zwischenkammer 40 des zweiten Elements 22. Das öldruckgetriebene Ventil 27 schließt die Öffnung in der Ringkammer 42 auf der Seite des dritten Elements 23, wodurch die Trennung zwischen dem zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a und der ersten Steuerkammer 43 aufrechterhalten wird.The fuel pressure in the
Wenn die erste Steuerkammer 43 in den Zwischendruckzustand eintritt, wechselt auch der Druck der zweiten Steuerkammer 49 in den Zwischendruckzustand. Die erste Steuerkammer 43 und die zweite Steuerkammer 49 treten in den Zwischendruckzustand ein. In diesem Zustand gleitet die Düsennadel 25 in Richtung der zweiten Steuerkammer 49 entlang des Zylinders 48, wenn der Hochdruckkraftstoff über den ersten Hochdruckkraftstoffkanal 35 wie vorstehend auf die Düsennadel 25 wirkt. Die Düsennadel 25 öffnet sich dadurch, um den Hochdruckkraftstoff aus dem Injektionsloch 47 zu injizieren. Der Kraftstoffkanal durch die erste Verengung 45a und die zweite Verengung 41a ist begrenzt, um breiter als der vorstehend erwähnte Modus mit niedrigem Injektionsverhältnis zu sein. Die erste Steuerkammer 43 erreicht den Zwischendruckzustand mit einer höheren Geschwindigkeit. Infolgedessen öffnet sich die Düsennadel 25 relativ schnell und erhöht relativ ein Injektionsverhältnis, nämlich eine Änderung der Kraftstoffinjektionsmenge im Vergleich zum Zeitablauf.When the
Wenn das zweite Ventil 30 danach geschlossen wird, variiert der innere Öldruck normalerweise nicht in den Kammern einschließlich der ersten Steuerkammer 43. Wenn das erste Ventil 29 danach geschlossen wird, fließt der Kraftstoff in der ersten Steuerkammer 43 durch die erste Verengung 45a in die Zwischenkammer 40 und den dritten Pfad 39. Dann werden der dritte Pfad 39, die Zwischenkammer 40, der zweite Pfad 41 und die erste Steuerkammer 43 abgedichtet. Die Zwischenkammer 40 und die erste Steuerkammer 43 treten in den Zwischendruckzustand ein.When the
Eine Druckdifferenz wird zwischen der Ringkammer 42 und der ersten Steuerkammer 43 erzeugt. Der Kraftstoff in dem zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a drückt das öldruckgetriebene Ventil 27 durch die Ringkammer 42, um auf die von der Feder 28 ausgeübte Kraft zu reagieren. Folglich nimmt der Hubbetrag des öldruckgetriebenen Ventils 27 ab. Der Hochdruckkraftstoff strömt durch die Ringkammer 42 in die erste Steuerkammer 43 und die zweite Steuerkammer 49. Infolgedessen wechseln die erste Steuerkammer 43 und die zweite Steuerkammer 49 auf hohen Druck. Wenn der Innendruck der ersten Steuerkammer 43 und der zweiten Steuerkammer 49 ungefähr auf einen Druck so hoch wie der Druck des ersten Kraftstoffhochdruckkanals 35 wechselt, wirkt die von der Feder 28 ausgeübte Kraft und lässt das öldruckbetriebene Ventil 27 mit dem zweiten Element 22 in Kontakt kommen. Infolgedessen trennt das öldruckgetriebene Ventil 27 die Ringkammer 42 von der ersten Steuerkammer 43. Der vorstehend erwähnte Anfangszustand wird wiederaufgenommen.A pressure difference is created between the
Unterschiedliche Hubgeschwindigkeiten der Düsennadel 25 in Abhängigkeit von Öffnungs- und Schließzuständen des zweiten Ventils 30Different lifting speeds of the
Wenn das erste Ventil 29 und das zweite Ventil 30 fast gleichzeitig öffnen, reduziert sich der Innendruck der ersten Steuerkammer 43 schneller als im Fall des Öffnens nur des ersten Ventils 29. Wenn das erste Ventil 29 und das zweite Ventil 30 fast gleichzeitig öffnen, hebt sich die Düsennadel 25 schneller als im Fall des Öffnens nur des ersten Ventils 29. Wenn das erste Ventil 29 und das zweite Ventil 30 gleichzeitig öffnen, kann ein Injektionsverhältnis höher sein als im Fall des Öffnens nur des ersten Ventils 29.When the
Boot-InjektionsmodusBoot injection mode
Die nachfolgende Beschreibung erläutert Druckänderungen in den Kammern innerhalb der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 7 im Boot-Injektionsmodus bzw. Startinjektionsmodus (Engl.: boot injection mode). Im Boot-Injektionsmodus injizieren die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 den Kraftstoff aus dem Injektionsloch 47 durch schrittweises Erhöhen des Injektionsverhältnisses. Im Boot-Injektionsmodus öffnet die Steuervorrichtung 2 das erste Ventil 29 aus dem vorstehend genannten Anfangszustand und öffnet dann das zweite Ventil 30.The following description explains pressure changes in the chambers within the
Wenn das erste Ventil 29 öffnet, ist der dritte Pfad 39 mit der Niederdruckkammer 36 verbunden. Daher sind die Niederdruckkammer 36, die Zwischenkammer 40 und die erste Steuerkammer 43 über den dritten Pfad 39 miteinander verbunden. Die erste Steuerkammer 43 und die Zwischenkammer 40 wechseln dabei auf Niederdruck. Die Zwischenkammer 40 wechselt auf einen Niederdruck ähnlich dem der Niederdruckkammer 36. Der in der ersten Steuerkammer 43 gespeicherte Kraftstoff fließt durch den ersten Pfad 45 in Richtung der Zwischenkammer 40. Die erste Verengung 45a begrenzt jedoch die Flussrate des Kraftstoffs, der durch die erste Verengung 45a fließt. Der erste Pfad 45 bewirkt eine Druckdifferenz vor und nach dem Durchtritt des Kraftstoffs durch die erste Verengung 45a. Die erste Steuerkammer 43 bleibt dabei im Zwischendruckzustand. Der Kraftstoffdruck in der ersten Steuerkammer 43 zieht das öldruckgetriebene Ventil 27 in Richtung der Zwischenkammer 40 des zweiten Elements 22. Das öldruckgetriebene Ventil 27 schließt die Öffnung in Richtung des dritten Elements 23 der Ringkammer 42, wodurch die Trennung zwischen dem zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a und der ersten Steuerkammer 43 aufrechterhalten wird.When the
Wie vorstehend wirkt der Hochdruckkraftstoff auf die Düsennadel 25 durch den ersten Hochdruckkraftstoffkanal 35, um die Düsennadel 25 entlang des Zylinders 48 in Richtung der zweiten Steuerkammer 49 zu schieben. Das Injektionsloch 47 wird dadurch geöffnet, um den Hochdruckkraftstoff aus dem Injektionsloch 47 zu injizieren. Der Kraftstoffkanal durch die erste Verengung 45a ist begrenzt, um relativ eng zu sein, wodurch die Geschwindigkeit der ersten Steuerkammer 43 reduziert wird, um auf einen niedrigen Druck zu wechseln. Infolgedessen öffnet sich die Düsennadel 25 relativ langsam, wodurch ein Injektionsverhältnis, nämlich eine Änderung der Kraftstoffinjektionsmenge im Vergleich zum Zeitablauf für die Anfangsperiode des Boot-Injektionsmodus, relativ reduziert wird. Wenn das zweite Ventil 30 danach öffnet, fließt der Kraftstoff in der ersten Steuerkammer 43 auch durch den zweiten Pfad 41 in die Niederdruckkammer 36. Die zweite Verengung 41a begrenzt dann die Flussrate des Kraftstoffs durch die zweite Verengung 41a. Der zweite Pfad 41 bewirkt eine Druckdifferenz vor und nach dem Durchtritt des Kraftstoffs durch die zweite Verengung 41a.As above, the high-pressure fuel acts on the
Der Kraftstoffpfad durch die erste Verengung 45a und die zweite Verengung 41a ist breiter als der gleiche, der für die Anfangsperiode des Boot-Injektionsmodus verfügbar ist, wodurch die Geschwindigkeit erhöht wird, um den Druck der ersten Steuerkammer 43 zu reduzieren und den Zwischendruckzustand zu erreichen. Infolgedessen öffnet die Düsennadel 25 relativ schnell und erhöht relativ ein Injektionsverhältnis, nämlich eine Änderung der Kraftstoffinjektionsmenge im Vergleich zum Zeitablauf.The fuel path through the
Wenn das zweite Ventil 30 danach geschlossen wird, ändert sich der innere Öldruck normalerweise nicht in den Kammern einschließlich der ersten Steuerkammer 43. Wenn das erste Ventil 29 danach geschlossen wird, fließt der Kraftstoff in der ersten Steuerkammer 43 durch die erste Verengung 45a in die Zwischenkammer 40 und den dritten Pfad 39. Dann werden der dritte Pfad 39, die Zwischenkammer 40, der zweite Pfad 41 und die erste Steuerkammer 43 abgedichtet. Die Zwischenkammer 40 und die erste Steuerkammer 43 treten in den Zwischendruckzustand ein.When the
Eine Druckdifferenz wird zwischen der Ringkammer 42 und der ersten Steuerkammer 43 erzeugt. Der Kraftstoff in dem zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a drückt das öldruckgetriebene Ventil 27 durch die Ringkammer 42, um auf die von der Feder 28 ausgeübte Kraft zu reagieren. Folglich nimmt der Hubbetrag des öldruckgetriebenen Ventils 27 ab. Der Hochdruckkraftstoff fließt durch die Ringkammer 42 in die erste Steuerkammer 43 und die zweite Steuerkammer 49. Infolgedessen wechseln die erste Steuerkammer 43 und die zweite Steuerkammer 49 auf hohen Druck. Wenn sich der Innendruck der ersten Steuerkammer 43 und der zweiten Steuerkammer 49 ungefähr so hoch bzw. auf eine Höhe ändert wie der Druck des ersten Kraftstoffhochdruckkanals 35, wirkt die von der Feder 28 ausgeübte Kraft und lässt das öldruckbetriebene Ventil 27 mit dem zweiten Element 22 in Kontakt kommen. Infolgedessen trennt das öldruckgetriebene Ventil 27 die Ringkammer 42 von der ersten Steuerkammer 43. Der vorstehend erwähnte Anfangszustand wird wiederaufgenommen.A pressure difference is created between the
Raildruckreduzierungsmodus und VolldruckreduzierungsmodusRail pressure reduction mode and full pressure reduction mode
Der Raildruckreduzierungsmodus und der Volldruckreduzierungsmodus werden unter Bezugnahme auf
Im Anfangszustand, wie vorstehend, übt die Feder 28 eine Kraft auf das öldruckgetriebene Ventil 27 aus, das dann mit dem zweiten Element 22 in Kontakt kommt. Wenn das zweite Ventil 30 in diesem Zustand öffnet, wird der in der ersten Steuerkammer 43 gespeicherte Kraftstoff über den zweiten Pfad 41 in die Niederdruckkammer 36 abgegeben, wodurch der Innendruck der ersten Steuerkammer 43 reduziert wird.In the initial state, as above, the
Der in dem zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a gespeicherte Kraftstoff drückt das öldruckgetriebene Ventil 27 durch die Ringkammer 42. Das öldruckgetriebene Ventil 27 verlässt das zweite Element 22, um den Hubbetrag zu reduzieren. Dann ist die erste Steuerkammer 43 mit der Zwischenkammer 40 verbunden. Der Druck der Zwischenkammer 40 und der Druck der ersten Steuerkammer 43 wechseln auf den gleichen Pegel. Das mit öldruckgetriebene Ventil 27 wird aufgrund des Kraftstoffdrucks des zweiten Kraftstoffhochdruckkanals 35a nicht in die Zwischenkammer 40 gezogen. Daher fließt der Kraftstoff von dem Common-Rail 5 durch den ersten Hochdruckkraftstoffkanal 35, den zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a, die erste Steuerkammer 43 und den zweiten Pfad 41 in die Niederdruckkammer 36. Der Kraftstoff wird aus der Niederdruckkammer 36 über die Niederdruckleitung 38 in den Kraftstofftank 12 abgegeben. Siehe den durch Pfeile in
Der Kraftstoff fließt über die dritte Verengung 35aa des zweiten Kraftstoffhochdruckkanals 35a in die erste Steuerkammer 43. Die Flussrate dieses Kraftstoffs ist so konfiguriert, dass sie höher ist als die Flussrate des Kraftstoffs, der über die zweite Verengung 41a des zweiten Pfads 41 in die Niederdruckkammer 36 fließt. Daher ist die Menge des von der ersten Steuerkammer 43 abgegebenen Kraftstoffs größer als die Menge des Kraftstoffs, der von dem zweiten Hochdruckkraftstoffkanal 35a in die erste Steuerkammer 43 fließt.The fuel flows into the
Infolgedessen reduzieren die erste Steuerkammer 43 und die zweite Steuerkammer 49 den Kraftstoffdruck nicht. Die Düsennadel 25 gleitet nicht entlang des Zylinders 48. Die Düsennadel 25 ist konfiguriert, um dadurch die Hochdruckkammer 46 von dem Injektionsloch 47 getrennt zu lassen. Infolgedessen ist es möglich, den Kraftstoff aus der Niederdruckkammer 36 zu injizieren, ohne den Kraftstoff aus dem Injektionsloch 47 in die Brennkraftmaschine 11 zu injizieren. Der Innendruck des Common-Rails 5 kann reduziert werden.As a result, the
Wie vorstehend kann der Raildruckreduzierungsmodus den Innendruck des Common-Rails 5 durch Verwenden von mindestens einer Kraftstoffinjektionsvorrichtung (wie der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 7) reduzieren. Außerdem führt der Volldruckreduzierungsmodus die Verarbeitung im Raildruckreduzierungsmodus unter Verwendung aller Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 durch. Der Volldruckreduzierungsmodus kann den Innendruck des Common-Rails 5 unter Verwendung aller Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 schnell reduzieren.As above, the rail pressure reduction mode can reduce the internal pressure of the
Elektrische Konfiguration der Steuervorrichtung 2Electrical configuration of the
Die nachfolgende Beschreibung erläutert Ansteuerschaltungen der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10.
Die Versorgungsspannung VB wird von einer Batterie zum Operieren der Steuervorrichtung 2 geliefert. Das folgende Beispiel verwendet die auf 12 V eingestellte Versorgungsspannung VB, kann jedoch auf 24 V eingestellt werden und ist nach Bedarf änderbar. Die Steuervorrichtung 2 beinhaltet einen Mikrocomputer 51, einen ersten Steuer-IC 52, einen zweiten Steuer-IC 53, eine erste Verstärkerschaltung 54, eine zweite Verstärkerschaltung 55, erste Ventilansteuereinheiten 56 und 57, zweite Ventilansteuereinheiten 58 und 59 und die Pumpenansteuereinheit 60. Der erste Steuer-IC 52 ist mit einem ersten Steuerabschnitt vergleichbar. Der zweite Steuer-IC 53 ist mit einem zweiten Steuerabschnitt vergleichbar.The power supply voltage VB is supplied from a battery for the
Die erste Ventilansteuereinheit 56 ist vorgesehen, um das erste Ventil 29 der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 und 10 entsprechend Zylindern #1 und #4 der ersten Bank anzusteuern. Die erste Ventilansteuereinheit 57 ist vorgesehen, um das erste Ventil 29 der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 8 und 9 entsprechend Zylindern #2 und #3 der zweiten Bank anzusteuern. Die zweite Ventilansteuereinheit 58 ist vorgesehen, um das zweite Ventil 30 der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 und 10 entsprechend Zylindern #1 und #4 der ersten Bank anzusteuern. Die zweite Ventilansteuereinheit 59 ist vorgesehen, um die zweiten Ventile 30 für die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 8 und 9 entsprechend Zylindern #2 und #3 der zweiten Bank anzusteuern.The first
Der Mikrocomputer 51 beinhaltet eine CPU und einen internen Speicher wie RAM und ROM (nicht dargestellt). Der Mikrocomputer 51 liefert hauptsächlich verschiedene Steuerungen durch Ausführen von Programmen, die im internen Speicher gespeichert sind. Der Mikrocomputer 51 gibt ein Injektionssignal basierend auf einer Injektionsstartanweisung oder einer Injektionsstoppanweisung an den ersten Steuer-IC 52 und den zweiten Steuer-IC 53 aus.The
Der Mikrocomputer 51 ist konfiguriert, um mit dem ersten Steuer-IC 52 und dem zweiten Steuer-IC 53 unter Verwendung einer seriellen Kommunikationsleitung zu kommunizieren. Der Mikrocomputer 51 ist konfiguriert, um verschiedene Einstellwerte zu ändern, die jedem Speicher des ersten Steuer-IC 52 und des zweiten Steuer-IC 53 zugewiesen sind. Der Mikrocomputer steuert dabei zentral den ersten Steuer-IC 52 und den zweiten Steuer-IC 53. Wie später ausführlich beschrieben wird, beinhaltet der Einstellwert Werte für den Spitzenstrom Ip und Ip2 als Maximalströme, Werte für die Aufnahmeströme Ipa und Ipa2, Werte für die Konstantströme Ipb und Ipb2 und fortgesetzte Erregungsperioden für diese. Der Mikrocomputer 51 verwendet eine dedizierte Leitung, um ein Pumpensteuersignal an den ersten Steuer-IC 52 auszugeben. Das Pumpensteuersignal steuert die Hochdruckkraftstoffpumpe 4.The
Der erste Steuer-IC 52 und der zweite Steuer-IC 53 stellen integrierte Schaltungsvorrichtungen dar, die beispielsweise als ASIC verfügbar sind. Der erste Steuer-IC 52 und der zweite Steuer-IC 53 beinhalten eine Logikschaltung und eine CPU als Steuergrundlagen und Speicher wie beispielsweise RAM, ROM und EEPROM und stellen verschiedene Steuerungen auf der Grundlage der Hardware und der Software bereit.The
Der erste Steuer-IC 52 liefert eine Steuerung zum Ansteuern der ersten Verstärkerschaltung 54, der ersten Ventilansteuereinheiten 56 und 57 und der Pumpenansteuereinheit 60. Die erste Verstärkerschaltung 54 verstärkt die Energieversorgungsspannung VB basierend auf einem Verstärkungssteuersignal, das von dem ersten Steuer-IC 52 eingegeben wird. Die erste Verstärkerschaltung 54 liefert eine erste Verstärkerspannung Vboost1, die höher als die Energieversorgungsspannung VB ist, an die ersten Ventilansteuereinheiten 56 und 57 und die Pumpenansteuereinheit 60.The
Die erste Ventilansteuereinheit 56 beinhaltet hauptsächlich einen Entladeschalter 81, einen Konstantstromschalter 82 und Auswahlschalter 83 und 84 sowie eine Kombination von Stromerfassungswiderständen 85 und 86 und Dioden 87 bis 90. Der Entladeschalter 81 und die Auswahlschalter 83 und 84 sind beispielsweise als n-Kanal-MOS-Transistoren konfiguriert. Der Konstantstromschalter 82 ist beispielsweise als n-Kanal-MOS-Transistor konfiguriert.The first
Die erste Verstärkungsspannung Vboost1 wird in den Ladekondensator 75 der ersten Verstärkerschaltung 54 geladen und in den Drain des MOS-Transistors eingegeben, der einen Eingangsanschluss des Entladeschalters 81 darstellt. Der Entladeschalter 81 verwendet den Eingangsanschluss, um mit der ersten Verstärkungsspannung Vboost1 versorgt zu werden, die einem Steuersignal entspricht, das einem Steueranschluss des Entladeschalters 81 von dem ersten Steuer-IC 52 zugeführt wird. Der Entladeschalter 81 ist konfiguriert, um den Ausgangsanschluss zu verwenden, um eine erste Verstärkungsspannung Vboost1 einem positiven Ausgangsanschluss 2a der Steuervorrichtung 2 zuzuführen.The first boosting voltage Vboost1 is charged into the charging
Der Drain-Source-Pfad eines MOS-Transistors, der den Konstantstromschalter 82 konfiguriert, und der Anoden-Kathoden-Pfad der Diode 87 sind seriell zwischen einem Eingangsknoten der Versorgungsspannung VB und dem positiven Ausgangsanschluss 2a der Steuervorrichtung 2 verbunden. Die Diode 88 ist in Sperrrichtung zwischen dem positiven Ausgangsanschluss 2a der Steuervorrichtung 2 und Masse verbunden. Die Dioden 87 und 88 verhindern eine Erregung von dem positiven Ausgangsanschluss 2a zu dem Versorgungsanschluss der Energieversorgungsspannung VB bzw. eine Erregung von dem positiven Ausgangsanschluss 2a zu Masse.The drain-source path of a MOS transistor configuring the constant
Das erste Solenoid 31 zum Ansteuern des ersten Ventils 29 der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 7 ist zwischen dem positiven Ausgangsanschluss 2a und einem ersten negativen Anschluss 2b der Steuervorrichtung 2 verbunden. Bei Erregung öffnet das erste Solenoid 31 das erste Ventil 29 der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 7. Bei Entregung ermöglicht das erste Solenoid 31, dass das erste Ventil 29 aufgrund der von der ersten Feder 33 ausgeübten Kraft geschlossen wird.The
Eine Diode 89 ist in Durchlassrichtung zwischen dem ersten negativen Anschluss 2b der Steuervorrichtung 2 und einem Ausgangsknoten der ersten Verstärkungsspannung Vboost1 der ersten Verstärkerschaltung 54 verbunden. Wenn eine Injektionsstoppanweisung akzeptiert wird, lädt die Diode 89 die geladene Energie basierend auf einem Strom, der durch das erste Solenoid 31 fließt, in den Ladekondensator 75 der ersten Verstärkerschaltung 54 zurück.A
Das erste Solenoid 31 ist zwischen dem positiven Ausgangsanschluss 2a und einem zweiten negativen Anschluss 2c der Steuervorrichtung 2 verbunden, um das erste Ventil 29 der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 10 anzusteuern. Bei Erregung öffnet das erste Solenoid 31 das erste Ventil 29 der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 10. Bei Entregung schließt das erste Solenoid 31 das erste Ventil 29.The
Eine Diode 90 ist in Durchlassrichtung zwischen dem zweiten negativen Anschluss 2c der Steuervorrichtung 2 und dem Ausgangsknoten der ersten Verstärkungsspannung Vboost1 der ersten Verstärkerschaltung 54 verbunden. Wenn der erste Steuer-IC 52 die Injektionsstoppanweisung als Injektionssignal vom Mikrocomputer 51 akzeptiert, lädt die Diode 90 die gespeicherte Energie basierend auf einem Strom, der durch das erste Solenoid 31 fließt, in den Ladekondensator 75 der ersten Verstärkerschaltung 54 zurück.A
Der Drain-Source-Pfad eines MOS-Transistors, der den Auswahlschalter 83 und den Stromerfassungswiderstand 85 konfiguriert, ist in Serie zwischen dem ersten negativen Anschluss 2b der Steuervorrichtung 2 und Masse verbunden. Der Drain-Source-Pfad eines MOS-Transistors, der den Auswahlschalter 84 und den Stromerfassungswiderstand 86 konfiguriert, ist in Serie zwischen dem zweiten negativen Anschluss 2c der Steuervorrichtung 2 und Masse verbunden.The drain-source path of a MOS transistor configuring the
Die Auswahlschalter 83 und 84 wählen die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 und 10 aus, die den Kraftstoff injizieren. Während der Auswahlschalter 83 eingeschaltet ist, erfasst der Stromerfassungswiderstand 85 einen Strom, der durch das erste Solenoid 31 der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 7 fließt, basierend auf einer Spannung. Der Erfassungswert wird in den ersten Steuer-IC 52 eingegeben. Während der Auswahlschalter 84 eingeschaltet ist, erfasst der Stromerfassungswiderstand 86 einen Strom, der durch das erste Solenoid 31 der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 10 fließt, basierend auf einer Spannung. Der Erfassungswert wird in den ersten Steuer-IC 52 eingegeben.The selection switches 83 and 84 select the
Der erste Steuer-IC 52 liefert eine Steuerung zum Ein- und Ausschalten des Entladeschalters 81, des Konstantstromschalters 82 und der Auswahlschalter 83 und 84 basierend auf Einstellwerten und Injektionssignalen, die vom Mikrocomputer 51 geliefert werden, und dem Strom, der durch den Stromerfassungswiderstand 85 erfasst wird. Da die erste Ventilansteuereinheit 56 wie vorstehend konfiguriert ist, ist der erste Steuer-IC 52 so konfiguriert, dass er die erste Ventilansteuereinheit 56 verwendet, um eine Steuerung zum Liefern oder Nichtliefern des Stroms an das erste Solenoid 31 und zum Öffnen und Schließen des ersten Ventil 29 der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 und 10 zu implementieren.The
Die erste Ventilansteuereinheit 57 erregt oder entregt das erste Solenoid 31, das mit den Ausgangsanschlüssen 2a bis 2c der Steuervorrichtung 2 verbunden ist, um das erste Ventil 29 der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 8 und 9 entsprechend Zylindern #2 und #3 der zweiten Bank anzusteuern. Der erste Steuer-IC 52 steuert dadurch die Kraftstoffinjektionszeitgebung unter Verwendung der ersten Ventilansteuereinheit 57 zum Erregen des ersten Solenoids 31. Die erste Ventilansteuereinheit 57 hat die gleiche Schaltungskonfiguration wie die erste Ventilansteuereinheit 56 und eine Beschreibung wird der Einfachheit halber weggelassen.The
Die Pumpenansteuereinheit 60, die in
Die Pumpenansteuereinheit 60 beinhaltet hauptsächlich einen Pumpenansteuerschalter 91, einen Pumpenkonstantstromschalter 92 und einen Pumpenauswahlschalter 93 und ist durch Verbinden eines Stromerfassungswiderstands 94 und Dioden 95, 96 und 97 konfiguriert, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Die Pumpenansteuereinheit 60 beinhaltet einen Pumpenauswahlschalter 93. Die anderen Konfigurationen der Pumpenansteuereinheit 60 stimmen mit denen der ersten Ventilansteuereinheit 56 überein, und eine Beschreibung der Verdrahtung wird der Einfachheit halber weggelassen. Der erste Steuer-IC 52 ist zum Ein- und Ausschalten eines Stroms konfiguriert, der dem Solenoid 61 zum Ansteuern der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 unter Verwendung der Pumpenansteuereinheit 60 zugeführt wird, und ist zum Implementieren einer Steuerung zum Ansteuern der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 konfiguriert.The
Zur weiteren Beschreibung wird zu
Die zweite Ventilansteuereinheit 58 erregt oder entregt das zweite Solenoid 32, das mit dem Ausgangsanschluss der Steuervorrichtung 2 verbunden ist, um das zweite Ventil 30 der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 und 10 entsprechend den Zylindern #1 und # 4 der ersten Bank anzusteuern. Der zweite Steuer-IC 53 stellt eine Steuerung zum Ändern von Kraftstoffinjektionsverhältnissen unter Verwendung der zweiten Ventilansteuereinheit 58 zum Anlegen eines Stroms an das zweite Solenoid 32 für das zweite Ventil 30 der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 und 10 entsprechend Zylindern #1 und #4 der ersten Bank bereit. Die Schaltungskonfiguration der zweiten Ventilansteuereinheit 58 ist gleich der Schaltungskonfiguration der ersten Ventilansteuereinheit 56 und eine Beschreibung wird der Einfachheit halber weggelassen.The
Die zweite Ventilansteuereinheit 59 erregt oder entregt das zweite Solenoid 32, das mit dem Ausgangsanschluss der Steuervorrichtung 2 verbunden ist, um die zweiten Ventile 30 für die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 8 und 9 entsprechend den Zylindern #2 und #3 der zweiten Bank anzusteuern. Der zweite Steuer-IC 53 stellt eine Steuerung zum Ändern von Kraftstoffinjektionsverhältnissen unter Verwendung der zweiten Ventilansteuereinheit 59 zum Anlegen eines Stroms an das zweite Solenoid 32 für die zweiten Ventile 30 der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 8 und 9 entsprechend Zylindern #2 und #3 der zweiten Bank bereit. Die Schaltungskonfiguration der zweiten Ventilansteuereinheit 59 ist gleich der Schaltungskonfiguration der ersten Ventilansteuereinheit 56 und eine Beschreibung davon wird der Einfachheit halber weggelassen.The
Ansteuersteuerungsverarbeitung für die Hochdruckkraftstoffpumpe 4Drive control processing for the high-
Die folgende Beschreibung erläutert eine grundlegende Pumpenansteuerverarbeitung der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 unter Bezugnahme auf
Schaltungsoperationen der Pumpenansteuereinheit 60 werden unter Bezugnahme auf
Grundlegende InjektionssteuerverarbeitungBasic injection control processing
Eine grundlegende Injektionssteuerverarbeitung wird nachstehend beschrieben. Die Brennkraftmaschine 11, die vier Zylinder und vier Zyklen verwendet, führt eine Einzelinjektion oder eine mehrstufige Injektion durch, wie beispielsweise drei Injektionen und fünf Injektionen innerhalb eines Bereichs des Kurbelwinkels 180° KW entsprechend einem Kurbelwinkelsignal vor und nach dem oberen Totpunkt (OT) durch. Beispielsweise werden fünf Injektionen jeweils als Vorinjektion, Vorinjektion, Hauptinjektion, Nachinjektion und Nachinjektion bezeichnet. Beispielsweise lassen drei Injektionen die Vor- und Nachinjektion aus.Basic injection control processing will be described below. The
Die Steuervorrichtung 2 stellt eine Steuerung zum Injizieren des Kraftstoffs aus dem Injektionsloch 47 der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 in den Zylinder der Brennkraftmaschine 11 bereit. In diesem Fall gibt der Mikrocomputer 51 ein Injektionsstartsignal entsprechend jeder der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 an den ersten Steuer-IC 52 und den zweiten Steuer-IC 53 aus.The
Die folgende Beschreibung erläutert ein Beispiel, bei dem der Mikrocomputer 51 Injektionsstartsignale entsprechend Injektionen M und M2 von der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 7 entsprechend dem Zylinder #1 an den ersten Steuer-IC 52 bzw. den zweiten Steuer-IC 53 ausgibt. Der erste Steuer-IC 52 erregt das erste Solenoid 31, um das erste Ventil 29 anzusteuern, und liefert dadurch eine Steuerung, um die erste Verengung 45a zu verbinden oder zu trennen. Parallel zu der Verarbeitung des ersten Steuer-IC 52 verwendet der zweite Steuer-IC 53 die zweite Ventilansteuereinheit 58, um das zweite Solenoid 32 zu erregen und das zweite Ventil 30 anzusteuern, und stellt dadurch eine Steuerung zum Verbinden oder Trennen der zweiten Verengung 41a bereit und steuert das Kraftstoffinjektionsverhältnis.The following description explains an example in which the
Der Entladeschalter 81, der Konstantstromschalter 82 und der Auswahlschalter 83 schalten ein, um die erste Verstärkungsspannung Vboost1 für den Ladekondensator 75 der ersten Verstärkerschaltung 54 an das erste Solenoid 31 anzulegen. Daher steigt ein Ventilansteuerstrom an. Der Ventilansteuerstrom erreicht danach den für den Mikrocomputer 51 eingestellten Spitzenstrom Ip. Dann erfasst der erste Steuer-IC 52 den Spitzenstrom Ip basierend auf der vom Stromerfassungswiderstand 85 erfassten Spannung und stellt eine Steuerung zum Ausschalten des Entladeschalters 81 bereit. Dann nimmt der Ventilansteuerstrom ab und erreicht den Aufnahmestrom Ipa.The
Der erste Steuer-IC 52 erfasst, dass der Ventilansteuerstrom den Aufnahmestrom Ipa erreicht. Dann hält der erste Steuer-IC 52 den Aufnahmestrom Ipa, indem er eine Steuerung zum Ein- oder Ausschalten des Konstantstromschalters 82 bereitstellt. Der Aufnahmestrom Ipa wird so eingestellt, dass er niedriger als der Spitzenstrom Ip ist, und er wird unter Verwendung der Versorgungsspannung VB ohne Verwendung der im Ladekondensator 75 der ersten Verstärkerschaltung 54 geladenen Verstärkungsspannung Vboost1 erzeugt.The
Der erste Steuer-IC 52 beendet danach die vom Mikrocomputer 51 eingestellte Anweisungsperiode Tp1 für den Spitzenstrom Ip. Dann liefert der erste Steuer-IC 52 eine Steuerung zum Ein- oder Ausschalten des Konstantstromschalters 82, um den Ventilansteuerstrom so zu reduzieren, dass er niedriger als der Aufnahmestrom Ipa ist, und um den vorbestimmten Konstantstrom Ipb größer als 0 zu halten. Der vorbestimmte Konstantstrom Ipb ist so konfiguriert, dass er niedriger als der Aufnahmestrom Ipa ist, und wird unter Verwendung der Energieversorgungsspannung VB ohne Verwendung der Verstärkungsspannung Vboost1 erzeugt, die in den Ladekondensator 75 der ersten Verstärkerschaltung 54 geladen ist. Der Mikrocomputer 51 gibt danach ein Injektionsstoppsignal aus. Der erste Steuer-IC 52 empfängt das Injektionsstoppsignal vom Mikrocomputer 51, liefert eine Steuerung zum Ausschalten des Konstantstromschalters 82 und reduziert dadurch den Ventilansteuerstrom.The
Der zweite Steuer-IC 53 akzeptiert ein Injektionsstartsignal und liefert dann eine Steuerung zum Ein- oder Ausschalten der Schalter 81 bis 83. Wie aus
Basierend auf der Steuerung zum Ein- oder Ausschalten des Entladeschalters 81 erzeugt der zweite Steuer-IC 53 den Spitzenstrom Ip2 unter Verwendung der geladenen Energie, die in den Ladekondensator 75 der zweiten Verstärkerschaltung 55 geladen ist, und der zweiten Verstärkungsspannung Vboost2. Der zweite Steuer-IC 53 erzeugt einen Aufnahmestrom Ipa2 und einen Konstantstrom Ipb2, indem er eine Steuerung zum Ein- oder Ausschalten des Konstantstromschalters 82 und des Auswahlschalters 83 bereitstellt, während er eine Steuerung zum Ausschalten des Entladeschalters 81 bereitstellt. Daher werden der Aufnahmestrom Ipa2 und der Konstantstrom Ipb2 unter Verwendung der Stromversorgungsspannung VB ohne Verwendung der geladenen Energie, die in den Ladekondensator 75 der zweiten Verstärkerschaltung 55 geladen ist, und der zweiten Verstärkungsspannung Vboost2 erzeugt.Based on the control to turn on or off the
Der Mikrocomputer 51 stellt die Stromeinstellwerte (Spitzenstrom Ip, Aufnahmestrom Ipa und Konstantstrom Ipb) zum Ansteuern des ersten Ventils 29 unabhängig von den Stromeinstellwerten (Spitzenstrom Ip2, Aufnahmestrom Ipa2 und Konstantstrom Ipb2) zum Ansteuern des zweiten Ventils 30 ein. Der Mikrocomputer 51 stellt auch unabhängig Erregungszeiten für die Stromeinstellwerte gemäß den Eigenschaften des ersten Ventils 29 und des zweiten Ventils 30 ein.The
Der Mikrocomputer 51 passt jedoch die Steuerzeitgebung zum Öffnen oder Schließen des ersten Ventils 29 und des zweiten Ventils 30 durch Sicherstellen von Übereinstimmung oder Unterschiedlichkeit zwischen der Zeitgebung für den zweiten Steuer-IC 53 zum Implementieren von Steuerung zum Ein- oder Ausschalten der Schalter 81 bis 83 und der Zeitgebung für den ersten Steuer-IC 52 zum Implementieren von Steuerung zum Ein- oder Ausschalten der Schalter 81 bis 83 an. Infolgedessen ist es möglich, Steuerung zum Ändern des Kraftstoffinjektionsverhältnisses gemäß den vorstehend genannten Modi zu implementieren. Durch Ausführen der vorstehend erwähnten Steuerung ist die Steuervorrichtung 2 konfiguriert, um den Kraftstoff durch Ändern des Modus mit hohem Injektionsverhältnis, des Modus mit niedrigem Injektionsverhältnis und des Boot-Injektionsmodus, die vorstehend beschrieben sind, zu injizieren.However, the
Druckreduzierungssteuerung während normaler OperationPressure reduction control during normal operation
Mit Bezug auf
Normalerweise führt die Steuervorrichtung 2 die Steuerverarbeitung für die Injektion M in einem Zyklus der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 7 entsprechend dem Zylinder #1 der ersten Bank, der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 9 entsprechend dem Zylinder #3 der zweiten Bank, der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 10 entsprechend dem Zylinder #4 der ersten Bank und der Kraftstoffinjektionsvorrichtung 8 entsprechend dem Zylinder #2 der zweiten Bank durch. Daher injizieren die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7, 9, 10 und 8 in dieser Reihenfolge hauptsächlich den Kraftstoff.
In Schritt S2 in
Die Druckreduzierungsanforderung tritt zur Zeitgebung t1 in
Wie in
Der zweite Steuer-IC 53 ist konfiguriert, um die thermische Belastung des Ladekondensators 75 zu reduzieren, indem eine Steuerung bereitgestellt wird, um die zweiten Solenoide 32 für die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 8 und 9 entsprechend derselben zweiten Bank nicht gleichzeitig zu erregen. Nach Ablauf der Kraftstoffinjektionsperioden t2 und t3 für die Kraftstoffinjektionsvorrichtung 8 stellt der zweite Steuer-IC 53 erneut eine Steuerung bereit, um die der zweiten Bank entsprechenden zweiten Ventile 30 für die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 8 und 9 zu öffnen, und reduziert dadurch den Innendruck des Common-Rails 5. Siehe Perioden t3 bis t6 in
Wie in
Der Mikrocomputer 51 erfasst Signale von dem Drucksensor 14 und den eingebauten Drucksensoren 7a bis 10a. Wenn der zum Ziel gesetzte Druck erreicht ist, bestimmt der Mikrocomputer 51, dass die Druckreduzierungsanforderung endet. In Schritt S6 stoppt der Mikrocomputer 51 das Erregen des zweiten Solenoids 32 als ein Ziel. Siehe Zeitgebung t7 in
Während der Periode t1 bis t4 nimmt, um den Innendruck des Common-Rails 5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu reduzieren, der zweite Steuer-IC 53 Erregungsperioden t1 und t2 und t3 bis t6 für das zweite Solenoid 32 in der zum Ziel gesetzten Kraftstoffinjektionsvorrichtung 9 unterschiedlich zu den Erregungsperioden t2 und t3 für das zweite Solenoid 32 in der anderen Kraftstoffinjektionsvorrichtung 8, die zu derselben Bank gehört, während der normalen Injektionssteuerung an.During the period t1 to t4, in order to reduce the internal pressure of the
In ähnlicher Weise nimmt der zweite Steuer-IC 53 während der Periode t4 bis t6, um den Innendruck des Common-Rails 5 zu reduzieren, die Erregungsperioden t1 bis t4 und t5 bis t7 für das zweite Solenoid 32 in der zum Ziel gesetzten Kraftstoffinjektionsvorrichtung 10 unterschiedlich zu einem Teil der Erregungsperioden t4 und t6 für das zweite Solenoid 32 in der anderen Kraftstoffinjektionsvorrichtung 7, die zu derselben Bank gehört, während der normalen Injektionssteuerung an.Similarly, during the period t4 to t6 to reduce the internal pressure of the
Wenn der zweite Steuer-IC 53 mehrere der zweiten Solenoide 32 unter Verwendung der zweiten Verstärkungsspannung Vboost2 für denselben Ladekondensator 75 erregt, ist es möglich, eine Stromlast auf den Ladekondensator 75 zu verteilen und die thermische Belastung zu reduzieren. Infolgedessen ist es möglich, einen Innendruck auf das Common-Rail 5 zu reduzieren, ohne so weit wie möglich den Ladekondensator 75 thermisch zu belasten.If the
Verarbeitungsoperation im anormalen ZustandProcessing operation in abnormal state
Mit Bezug auf
In dem Volldruckreduzierungsmodus gibt der Mikrocomputer 51 die Stoppanweisung als das Druckanpassungsanweisungssignal an den ersten Steuer-IC 52 und den zweiten Steuer-IC 53 aus. Dann stoppt der erste Steuer-IC 52 die Bereitstellung der Steuerung zum Ansteuern der Pumpenansteuereinheit 60. Zur gleichen Zeit zielt der zweite Steuer-IC 53 auf alle Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 beim Druckreduzierungsansteuern ab und liefert eine Steuerung zum Öffnen des zweiten Ventils 30 durch Erregen der zweiten Solenoide 32 für die zum Ziel gesetzten Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10.In the full pressure reduction mode, the
Um einen Effekt des plötzlichen Anstiegs des Verbrauchs an Ladeenergie zu mildern, stellt der zweite Steuer-IC 53 vorteilhafterweise den an die zweiten Solenoide 32 angelegten Spitzenstrom Ip2 für die zum Ziel gesetzten Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 so ein, dass er niedriger als derselbe für die normale Injektion ist und liefert eine Steuerung, um die Zeit zum Erregen des Aufnahmestroms Ipa2 um eine vorbestimmte Zeit Ta zu verlängern.Advantageously, in order to mitigate an effect of the sudden increase in charging power consumption, the
Eine gestrichelte Linie in
In einem anormalen Zustand stellt der zweite Steuer-IC 53 einen an das zweite Solenoid 32 angelegten Spitzenstrom so ein, dass er niedriger als der Spitzenstrom Ip2 während der normalen Injektionssteuerung ist. Es ist möglich, einen Übergangsstrom effizienter als beim Stand der Technik zu unterdrücken und die thermische Belastung des Ladekondensators 75 zu reduzieren.In an abnormal state, the
Die akkumulierte Menge an angelegtem Strom nimmt zu, weil die Zeit zum Anlegen des Aufnahmestroms Ipa2 um eine vorbestimmte Zeit Ta verlängert wird. Eine Öffnungsrate des zweiten Ventils 30 wird basierend auf der akkumulierten Menge an angelegtem Strom eingestellt. Es ist möglich, eine Steuerung zum Öffnen des zweiten Ventils 30 ähnlich der normalen Injektionssteuerung zuverlässig zu implementieren.The accumulated amount of applied current increases because the time for applying the absorbing current Ipa2 is lengthened by a predetermined time Ta. An opening rate of the
Es ist ratsam, die vorbestimmte Zeit Ta gemäß Eigenschaften der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 einzustellen. Beispielsweise ist es eine gute Praxis, strukturelle oder elektrische Eigenschaften der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 zu finden und eine Aufzeichnung einer Korrelation zwischen den Eigenschaften und der vorbestimmten Zeit Ta in einem nichtflüchtigen internen Speicher des zweiten Steuer-IC 53 zu speichern. Dann ist der zweite Steuer-IC 53 so konfiguriert, dass er auf die Korrelationsaufzeichnung Bezug nimmt und die Steuerung zum Öffnen des zweiten Ventils 30 durch Steuern der vorbestimmten Zeit Ta basierend auf tatsächlichen Messwerten des Spitzenstroms Ip2/2 und des Aufnahmestroms Ipa2 ist zuverlässiger implementiert.It is advisable to set the predetermined time Ta according to characteristics of the fuel injectors 7-10. For example, it is a good practice to find structural or electrical characteristics of the
Modifikation der Verarbeitungen unter normaler InjektionssteuerungModification of processing under normal injection controls
Wie vorstehend wird der Spitzenstrom für den Ventilansteuerstrom in einem anormalen Zustand so eingestellt, dass er unter normaler Injektionssteuerung niedriger als der Spitzenstrom Ip für den Ventilansteuerstrom ist. Selbst wenn eine Druckreduzierungsanforderung unter normaler Injektionssteuerung auftritt, kann der zweite Steuer-IC 53 den Spitzenstrom für den Ventilansteuerstrom so einstellen, dass er niedriger als der Spitzenstrom Ip unter normaler Injektionssteuerung ist, und eine Steuerung implementieren, um die Zeit zum Erregen des Aufnahmestroms Ipa2 um eine vorbestimmte Zeit Ta zu verlängern. Wie vorstehend erläutert, ist es eine gute Praxis, den Spitzenstrom Ip/2 für den Ventilansteuerstrom auf die Hälfte des Spitzenstroms Ip unter normaler Injektionssteuerung einzustellen und die vorbestimmte Zeit Ta zu verlängern. Dadurch ist es möglich, einen ähnlichen Effekt wie vorstehend zu erzielen.As above, the peak current for the valve drive current in an abnormal state is set to be lower than the peak current Ip for the valve drive current under normal injection control. Even if a pressure reduction request occurs under normal injection control, the
Wie vorstehend wird der Spitzenstrom Ip/2 für den Ventilansteuerstrom unter normaler Injektionssteuerung auf die Hälfte des Spitzenstroms Ip eingestellt, wenn eine Druckreduzierungsanforderung unter normaler Injektionssteuerung oder in einem anormalen Zustand auftritt. Die Reduzierung ist jedoch nicht auf die Hälfte beschränkt.As above, the peak current Ip/2 for the valve drive current under normal injection control is set to half the peak current Ip when a pressure reduction request occurs under normal injection control or in an abnormal state. However, the reduction is not limited to half.
Modifikationen der Verarbeitung unter normaler Injektionssteuerung oder in einem anormalen ZustandModifications to processing under normal injection control or in an abnormal state
Ein anderes empfehlenswertes Verfahren besteht darin, die Zeitgebung zum Erregen des Spitzenstroms Ip2 zu verschieben, indem die Zeitgebung zum Starten des Erregens jedes zweiten Solenoids 32 zum Ansteuern jedes zweiten Ventils 30 der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 verschoben wird. Zum Beispiel, wie in
Üblicherweise ist das Common-Rail 5 mit einem Druckreduzierungsventil versehen. Es ist jedoch nicht erforderlich, ein Druckreduzierungsventil für das Common-Rail 5 vorzusehen, wenn die Niederdruckkammer 36 für die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 den Kraftstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform injizieren kann. Zusätzlich zu der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform kann das Common-Rail 5 mit einem Druckreduzierungsventil versehen sein.Usually, the
Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment
Mit Bezug auf
In S11 von
Wenn jedoch der Mikrocomputer in S16 eine Injektionsanforderung basierend auf dem Sensorsignal S erzeugt, bestimmt die Verarbeitung, dass das Ergebnis Nein ist. Die Verarbeitung stoppt das Erregen des zum Ziel gesetzten zweiten Solenoids 32, kehrt zu S11 zurück und wird in S11 bis S13 wiederholt.However, when the microcomputer generates an injection request based on the sensor signal S in S16, the processing determines that the result is No. The processing stops energizing the target
Zu diesem Zeitpunkt tritt die Steuervorrichtung 2 in den Volldruckreduzierungsmodus ein. Daher antwortet der Mikrocomputer 51 auf die vorstehend erwähnte Injektionsanforderung. Der erste Steuer-IC 52 ermöglicht der ersten Ventilansteuereinheit 57, Erregen des ersten Solenoids 31 für die Kraftstoffinjektionsvorrichtung 9 zu starten. Nachdem die Erregung des ersten Solenoids 31 endet, ermöglicht der zweite Steuer-IC 53 der zweiten Ventilansteuereinheit 59, Erregen des zweiten Solenoids 32 für die Kraftstoffinjektionsvorrichtung 9 zu starten. Siehe Zeitgebungen t31 und t32 in
Der erste Steuer-IC 52 verwendet Einstellwerte, die im internen Speicher gespeichert sind, um den Spitzenstrom Ip, den Aufnahmestrom Ipa und den Konstantstrom Ipb zu steuern. Der zweite Steuer-IC 53 verwendet Einstellwerte, die im internen Speicher gespeichert sind, um den Spitzenstrom Ip2, den Aufnahmestrom Ipa2 und den Konstantstrom Ipb2 zu steuern.The
Zur Zeitgebung t31 speichern die internen Speicher des ersten Steuer-IC 52 und des zweiten Steuer-IC 53 Einstellwerte für die vom Mikrocomputer 51 spezifizierten Modi wie den Modus mit niedrigem Injektionsverhältnis und den Modus mit hohem Injektionsverhältnis.At timing t31, the internal memories of the
Daher ist der erste Steuer-IC 52 konfiguriert, um eine Steuerung zum Öffnen oder Schließen des ersten Ventils 29 in Verbindung mit dem Einstellwert entsprechend jedem Modus zu implementieren. Dann ist der zweite Steuer-IC 53 konfiguriert, um eine Steuerung zum Öffnen oder Schließen des zweiten Ventils 30 in Verbindung mit dem Einstellwert entsprechend jedem Modus zu implementieren. Der Mikrocomputer 51 ist so konfiguriert, dass er die Injektionssteuerung fortsetzt, indem er dem ersten Steuer-IC 52 ermöglicht, die Steuerung zum Öffnen oder Schließen des ersten Ventils 29 zu implementieren und dann den Innendruck des Common-Rails 5 zu reduzieren, indem er dem zweiten Steuer-IC 53 ermöglicht, die Steuerung zum Öffnen oder Schließen des zweiten Ventils 30 zu implementieren.Therefore, the
Der Mikrocomputer 51 erregt danach in S14 das zum Ziel gesetzte zweite Solenoid 32 erneut und reduziert dadurch den Druck des Common-Rails 5. Siehe Zeitgebungen t32 und t33 in
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform stoppt der erste Steuer-IC 52 das Erregen des ersten Solenoids 31 zum Ansteuern des ersten Ventils 29 und dann beginnt der zweite Steuer-IC 53 das Erregen des zweiten Solenoids 32 zum Ansteuern des zweiten Ventils 30.According to the present embodiment, the
Es ist möglich, die Steuerung zum Öffnen oder Schließen des ersten Ventils 29 und des zweiten Ventils 30 durch aufeinanderfolgendes Erregen des ersten Solenoids 31 und des zweiten Solenoids 32 zu implementieren, während die Steuerbarkeit bei niedrigen oder hohen Injektionsverhältnissen in jedem Modus sichergestellt wird. Es ist auch möglich, auf die Druckreduzierungsanforderung zu antworten und gleichzeitig die Steuerbarkeit bei niedrigen oder hohen Injektionsverhältnissen in jedem Modus sicherzustellen.It is possible to implement the control for opening or closing the
Dritte AusführungsformThird embodiment
Die vorliegende Ausführungsform erläutert ein Verfahren zum Bereitstellen einer Änderungssteuerung für den Spitzenstrom Ip in einem anormalen Zustand. Wie vorstehend erzeugt die Steuervorrichtung 2 eine Druckreduzierungsanforderung und reduziert den Innendruck des Common-Rails 5 unter normaler Injektionssteuerung oder in einem anormalen Zustand. In diesem Fall steuert, wie in
In diesem Fall liefert der zweite Steuer-IC 53 eine Steuerung zum Ein- oder Ausschalten des Konstantstromschalters 82, um die Versorgungsspannung VB an das zweite Solenoid 32 anzulegen und dadurch eine Steuerung zum Erreichen des Spitzenstroms Ipm zu implementieren. Daher besteht keine Notwendigkeit, die Ladeenergie des Ladekondensators 75 zu verwenden. Infolgedessen ist es möglich, den Verbrauch der Ladeenergie des Ladekondensators 75 zu vermeiden und die thermische Belastung des Ladekondensators 75 stark zu reduzieren.In this case, the
Andere AusführungsformenOther embodiments
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend genannten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann im Rahmen und Umfang der Offenbarung auf verschiedene Weise modifiziert werden. Folgende Modifikationen oder Erweiterungen sind beispielsweise verfügbar.The present disclosure is not limited to the above embodiments, but can be modified in various ways within the spirit and scope of the disclosure. The following modifications or extensions are available, for example.
Es wurde die Konfiguration beschrieben, die den Kraftstoff durch die Niederdruckleitung 38 von den Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 zum Kraftstofftank 12 zurückführt. Das Common-Rail 5 kann jedoch mit einem Druckreduzierungsventil versehen sein. Wenn das Common-Rail 5 mit einem Druckreduzierungsventil versehen ist, kann der Druck von dem Druckreduzierungsventil oder den Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 reduziert werden.The configuration that returns the fuel from the
Wenn das Common-Rail 5 nicht mit einem Druckreduzierungsventil versehen ist, empfiehlt es sich, den Druck der Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 zu reduzieren. Der Drucksensor 14 kann als die eingebauten Drucksensoren 7a bis 10a für die Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10 des Drucksensors 14 oder als für das Common-Rail 5 vorgesehener Drucksensor 14 verfügbar sein.If the
Der erste Steuer-IC 52 und der zweite Steuer-IC 53 können auf derselben integrierten Schaltung konfiguriert sein, können auf unterschiedlichen integrierten Schaltungen konfiguriert sein oder können in den Mikrocomputer 51 integriert sein, um als ein Steuerabschnitt konfiguriert zu sein. Die erste Steuerkammer 43 und die zweite Steuerkammer 49 können in eine einzige Kammer integriert sein.The
Die Schalter 81 bis 84 und 91 bis 93 wurden als N-Kanal-MOS-Transistoren beschrieben, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Es können verschiedene Transistoren und Schaltelemente verwendet werden.Switches 81-84 and 91-93 have been described as, but not limited to, N-channel MOS transistors. Various transistors and switching elements can be used.
Es wurde die Konfiguration beschrieben, die nur eine zweite Verengung 41a für den zweiten Pfad 41 verwendet. Es können jedoch mehrere Pfade vorgesehen sein, die die Niederdruckkammer 36 und die erste Steuerkammer 43 verbinden. Die zweite Verengung 41a kann für jeden der Pfade vorgesehen sein. Nämlich kann mindestens eine zweite Verengung 41a vorgesehen sein.The configuration using only one
Gemäß den vorstehend erwähnten Ausführungsformen verwendet die Brennkraftmaschine 11 vier Zylinder. Daher entsprechen die Zylinder #1 bis #4 den Kraftstoffinjektionsvorrichtungen 7 bis 10. Die erste Bank beinhaltet zwei Zylinder #1 und #4 und die zweite Bank beinhaltet zwei Zylinder #2 und # 4, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Ausführungsformen sind auch auf sechs Zylinder anwendbar.According to the above-mentioned embodiments, the
Die Konfigurationen der Ausführungsformen können geeignet kombiniert werden. Ein Modus zum Weglassen eines Teils der vorstehend erwähnten Ausführungsform kann als eine Ausführungsform unter der Bedingung angenommen werden, dass das Weglassen durchgeführt wird, solange das Problem gelöst werden kann. Alle denkbaren Modi können als eine Ausführungsform angenommen werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, das durch Formulierungen identifiziert wird, die im Umfang der Ansprüche beschrieben sind.The configurations of the embodiments can be combined as appropriate. A mode of omitting part of the above-mentioned embodiment can be adopted as an embodiment on condition that the omission is performed as long as the problem can be solved. All conceivable modes can be adopted as an embodiment without departing from the essence of the invention, which is identified by the formulations described in the scope of the claims.
Es versteht sich, dass, obwohl die Prozesse der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung hierin als eine spezifische Abfolge von Schritten beinhaltend beschrieben wurden, weitere alternative Ausführungsformen, die verschiedene andere Abfolgen dieser Schritte und/oder zusätzliche Schritte beinhalten, die hierin nicht offenbart sind, als innerhalb der Schritte der vorliegenden Offenbarung liegend angesehen werden sollen.It should be understood that although the processes of the embodiments of the present disclosure have been described herein as involving a specific sequence of steps, other alternative embodiments involving various other sequences of these steps and/or additional steps not disclosed herein are within further consideration of the steps of the present disclosure should be considered lying.
Claims (9)
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