DE10205076A1 - Hochdruckkraftstoffzuführsystem und Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Abstract

Ein Hochdruckkraftstoffzuführsystem ist vorgesehen, das einen Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart zum Druckbeaufschlagen eines Hochdruckteils an dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem zum Zeitpunkt des Startens eines Betriebs eines Verbrennungsmotors aufweist und eine Verdichtungssteuerung durchführt, die eine Gaskammer des Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart weitergehend verdichtet. Daher ist es möglich, den Hochdruckteil an dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem auch dann ausreichend Druck zu beaufschlagen, wenn eine Temperatur in der Gaskammer eines Sammlers sich drastisch verringert, so dass sie zu dem Zeitpunkt des Startens des Verbrennungsmotorbetriebs im Vergleich zu derjenigen bei dem Anhalten des Verbrennungsmotorbetriebs beträchtlich niedrig ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckkraftstoffzuführsystem und ein Steuerungsverfahren bzw. ein Regelungsverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß den Oberbegriffen von Anspruch 1 bzw. Anspruch 8.

Wenn ein Kraftstoff direkt in einen Zylinder eines Verbrennungsmotors eingespritzt wird, ist es bekannt, dass der Kraftstoff jedem Kraftstoffeinspritzventil bei einem hohen Druck zugeführt werden muss, und dass vorhandene Hochdruckkraftstoffzuführvorrichtungen entsprechend arbeiten müssen.

Eine herkömmliche Bauart einer derartigen Hochdruckkraftstoffzuführvorrichtung ist mit einem Förderrohr, das sich zu den jeweiligen Kraftstoffeinspritzventilen erstreckt, einer Hochdruckpumpe zum Übertragen des Hochdruckkraftstoffs in das Förderrohr und einer Niederdruckpumpe versehen, um sicherzustellen, dass die Hochdruckpumpe den Kraftstoff geeignet anzieht, die mit einer Einlassseite davon verbunden ist. Die Niederdruckpumpe ist im Allgemeinen eine elektrisch angetriebene Pumpenbauart und in der Lage, den Kraftstoff bei einem nominellen bzw. vorbestimmten Förderdruck von einem Beginn eines Verbrennungsmotorbetriebs zu übertragen. Andererseits ist die Hochdruckpumpe im Allgemeinen eine mechanisch angetriebene Pumpenbauart und kann daher beim Starten des Verbrennungsmotorbetriebs nicht ausreichend angetrieben werden, um den Kraftstoff geeignet zu übertragen.

Dem gemäß wurden verschiedenartige Vorschläge gemacht, um einen Kraftstoffdruck in dem Förderrohr bis zu dem vorbestimmten Förderdruck der Niederdruckpumpe (z. B. 0,3 MPa) zu erhöhen, um die Kraftstoffeinspritzung zu beginnen. Jedoch ist dieser Druck im Vergleich mit einem Sollkraftstoffhochdruck des Hochdruckkraftstoffs (z. B. 12 MPa) sehr niedrig, und daher kann die Kraftstoffeinspritzung kaum geeignet durchgeführt werden.

Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-184464 offenbart eine Technologie zum Lösen dieses Problems, bei der der Kraftstoffdruck in dem Förderrohr während des Verbrennungsmotorbetriebs durch einen Sammler gesammelt wird, und bei der der Kraftstoff in einem Hochdruckrohr bis zu einem vorbestimmten Startdruck durch diesen Sammler erhöht wird. Ein derartiger Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammelbauart ist im Allgemeinen mit einer Kraftstoffkammer und einer Gaskammer, die an diese angrenzend gelegen ist, und einer dazwischen gelegenen Membran oder einem Kolben versehen, und der Kraftstoffdruck, der von einem Hochdruckteil in dem Hochdruckrohr und dergleichen in die Kraftstoffkammer übertragen wird, wird durch das in der Gaskammer druckbeaufschlagte Gas gesammelt bzw. akkumuliert. Während jedoch der Verbrennungsmotor nicht im Betrieb ist, verringert sich ein gesammelter Druck, der ein Druck ist, der in der Gaskammer durch den Sammler gesammelt ist, wenn sich die Temperatur darin verringert, da ein Gasdruck in Abhängigkeit von der Temperatur variiert.

Normalerweise wird die Temperatur in der Gaskammer während des Verbrennungsmotorbetriebs so durch eine Wärme aufrecht erhalten, die in dem Verbrennungsmotor selbst erzeugt wird, so dass diese relativ hoch ist. Jedoch verringert sich für einen Fall, dass der Verbrennungsmotorbetrieb abgeschaltet wurde und nach einem langen Zeitraum erneut gestartet wird, die Temperatur in der Gaskammer des Sammlers um einen sehr hohen Betrag während des langen Zeitraums, und wird der gesammelte Druck in dem Sammler beim Starten des Verbrennungsmotorbetriebs beträchtlich niedrig und können daher der Hochdruckteil in dem Förderrohr, das Hochdruckrohr und anderes nicht ausreichend druckbeaufschlagt werden, obwohl das nicht geschehen würde, wenn der Verbrennungsmotorbetrieb erneut gestartet würde, kurz nachdem er ausgeschaltet wurde.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. das Regelungsverfahren bzw. das Steuerungsverfahren davon gemäß Anspruch 1 so weiter zu entwickeln, dass die Startbedingungen eines Verbrennungsmotors optimiert werden.

Dem gemäß schafft die Erfindung als eines seiner Ausführungsbeispiele ein Hochdruckkraftstoffzuführsystem für ein Verbrennungsmotor, das einen Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart aufweist, der einen Hochdruckteil bei dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem auch für einen Fall ausreichend druckbeaufschlagt, dass eine Temperatur in einer Gaskammer des Sammlers beim Starten eines Motorbetriebs im Vergleich mit der Bedingung, unmittelbar nachdem der Verbrennungsmotorbetrieb abgeschaltet wurde, sehr niedrig ist.

Das Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit dem Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart zum Druckbeaufschlagen des Hochdruckteils bei dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem beim Starten des Betriebs des Verbrennungsmotors versehen und führt eine Verdichtungssteuerung durch, die die Gaskammer beim Anhalten des Verbrennungsmotorbetriebs weitergehend verdichtet.

Außerdem schafft die Erfindung ein Steuerungsverfahren bzw. ein Regelungsverfahren zum Steuern bzw. Regeln des Hochdruckkraftstoffzuführsystems, das mit dem Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart zum Druckbeaufschlagen des Hochdruckteils bei dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem versehen ist, bei dem ein Hochdruck bei dem Hochdruckteil bei dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem durch Durchführen einer Verdichtungssteuerung bzw. -regelung für ein weitergehendes Verdichten der Gaskammer des Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart beim Anhalten des Verbrennungsmotorbetriebs durch Verwenden einer Drehkraft des Verbrennungsmotors als eine Antriebskraft gesammelt wird.

Das Hochdruckkraftstoffzuführsystem für einen Verbrennungsmotor und dessen Steuerungsverfahren bzw. Regelungsverfahren gemäß der Erfindung ist ein System, das einen Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart zum weitergehenden Druckbeaufschlagen des Hochdruckteils bei dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem beim Starten des Verbrennungsmotorbetriebs aufweist und die Gaskammer des Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart beim Abschalten des Verbrennungsmotorbetriebs weitergehend verdichtet, und weist ein Regelungssystem bzw. ein Steuerungssystem für selbiges auf. Auch für einen Fall, bei dem daher die Temperatur in der Gaskammer des Sammlers beim Starten des Verbrennungsmotorbetriebs im Vergleich zu derjenigen, unmittelbar nachdem der Verbrennungsmotorbetrieb abgeschaltet wurde, sehr niedrig wird, kann der Hochdruckteil bei dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem ausreichend druckbeaufschlagt werden, da der gesammelte Druck im Wesentlichen als eine Folge des weitergehenden Verdichtens der Gaskammer beim Abschalten des Verbrennungsmotors erhöht wird.

Es ist vorzuziehen, dass die Verdichtungsregelung bzw. -steuerung beim Abschalten des Verbrennungsmotorbetriebs durchgeführt wird, während der Verbrennungsmotor sich noch dreht, nachdem die Zündung abgeschaltet wurde und die Kraftstoffeinspritzung zu dem Verbrennungsmotor angehalten wurde.

Es ist vorzuziehen, dass die Verdichtungssteuerung durchgeführt wird, wenn der gesammelte Druck des Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart beim Anhalten des Verbrennungsmotorbetriebs niedriger als ein erster gesammelter Solldruck (erster Sollsammeldruck) ist.

Es ist vorzuziehen, dass die Verdichtungssteuerung beim Anhalten des Verbrennungsmotorbetriebs durchgeführt wird, während sich ein Anhalten der Drehung des Verbrennungsmotors durch Fortsetzen der Kraftstoffeinspritzung verzögert, auch nachdem die Zündung abgeschaltet wurde.

Es ist vorzuziehen, dass die Verdichtungssteuerung durchgeführt wird, während die Kraftstoffeinspritzung auch dann fortgesetzt wird, auch nachdem die Zündung abgeschaltet wurde, wenn der Sammeldruck des Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart beim Abschalten des Verbrennungsmotorbetriebs niedriger als ein zweiter Sollsammeldruck ist, der niedriger als der erste Sollsammeldruck ist.

Es ist vorzuziehen, dass die Sollsammeldrücke (erster und zweiter Sollsammeldruck) gesetzt sind, so dass sie gemäß einer höheren Temperatur des Druckaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart höher sind.

Es ist vorzuziehen, dass
die Zündung abgeschaltet ist;
der Sammeldruck in dem Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart erfasst wird;
die Kraftstoffeinspritzung angehalten ist; und
die Verdichtungssteuerung als das Steuerungsverfahren des Hochdruckkraftstoffzuführsystems durchgeführt wird, während der Verbrennungsmotor sich noch dreht, wenn der Sammeldruck niedriger als der Sollsammeldruck ist.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist es wünschenswert, dass:
die Zündung abgeschaltet ist;
der Sammeldruck in dem Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart erfasst wird;
die Kraftstoffeinspritzung zu dem Verbrennungsmotor angehalten wird und die Verdichtungssteuerung durchgeführt wird, während sich der Verbrennungsmotor noch dreht, wenn der Sammeldruck niedriger als der erste Sollsammeldruck aber höher als der zweite Sollsammeldruck ist, der niedriger als der erste Sollsammeldruck ist; und
die Kraftstoffeinspritzung zu dem Verbrennungsmotor fortgesetzt wird und dadurch das Anhalten der Drehung des Verbrennungsmotors verzögert wird, und die Verdichtungssteuerung als das Steuerungsverfahren des Hochdruckkraftstoffzuführsystems durchgeführt wird, während das Anhalten der Drehung des Verbrennungsmotors verzögert wird, wenn der Sammeldruck niedriger als der zweite Sollsammeldruck ist, der niedriger als der erste Sollsammeldruck ist.

Die vorstehend genannte Aufgabe ebenso wie die Merkmale des Ausführungsbeispiels, Vorteile, technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden durch das Studium der folgenden genauen Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.

Fig. 1 ist eine schematische Längsschnittansicht eines Verbrennungsmotors, der mit einem Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß den jeweiligen Ausführungsbeispielen der Erfindung versehen ist;

Fig. 2 ist eine Draufsicht eines Kolbens des Verbrennungsmotors von Fig. 1.

Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht eines Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart, der an dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß den jeweiligen Ausführungsbeispielen eingebaut ist;

Fig. 4 ist ein Flussdiagramm zum Steuern bzw. Regeln des Hochdruckkraftstoffzuführsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5 ist ein Flussdiagramm zum Steuern bzw. Regeln des Hochdruckkraftstoffzuführsystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 6 ist eine grafische Darstellung, die eine Änderung eines Sollsammeldrucks zeigt, der zum Steuern des Hochdruckkraftstoffzuführsystems gemäß den jeweiligen Ausführungsbeispielen aufgebracht wird.

In der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung genauer auf der Grundlage der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Längsschnittansicht eines Innenbereichs eines Zylinders eines Verbrennungsmotors, der mit einem Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß den jeweiligen Ausführungsbeispielen der Erfindung versehen ist. Fig. 2 ist eine Draufsicht eines Kolbens. Der Verbrennungsmotor ist ein Funkenzündungsverbrennungsmotor (Benzinmotor) der Zylindereinspritzbauart, der mit Kraftstoffeinspritzventilen für jeden Zylinder versehen ist. In Fig. 1 und in Fig. 2 bezeichnet 1 eine Zündkerze, die im Wesentlichen an einer Mitte einer Oberseite des Zylinders angeordnet ist, und 2 ist ein Kraftstoffeinspritzventil, das einen Kraftstoff direkt in den Zylinder von einem Umfang bzw. Rand der Oberseite davon einspritzt. 3 ist ein Kolben. Ein ausgehöhlter Hohlraum 4 ist an einer Oberseite des Kolbens 3 ausgebildet. Das Kraftstoffeinspritzventil 2 ist an einer Seite eines Einlassanschlusses angeordnet, wo eine Temperatur durch eine Einlassluftströmung so aufrecht erhalten wird, dass sie relativ niedrig ist, um zu verhindern, dass der Kraftstoff verdampft.

Das Kraftstoffeinspritzventil 2, das mit einem schlitzförmigen Einspritzloch versehen ist, spritzt den Kraftstoff in einer breiten und flachen Fächerform ein. Der Kraftstoff wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist, in Richtung einer Innenseite des Hohlraums 4, der an der Oberseite des Kolbens 3 ausgebildet ist, während einer letzten Hälfte eines Verdichtungstaktes eingespritzt, um eine Schichtladeverbrennung zu erzielen. Unmittelbar nachdem der Kraftstoff eingespritzt ist, liegt er in einer flüssigen Form vor, aber er verdampft leicht, wenn er Wärme von einem breiten Flächenteil an einer Bodenfläche 4a des Hohlraums 4 absorbiert, während er entlang der Bodenfläche 4a fortschreitet, wobei er sich in eine Breitenrichtung ausbreitet. Dann wird eine Richtung des Kraftstoffs bei einem derartigen Vorgang des Verdampfens durch eine gegenüberliegende Seitenwand 4b nach oben abgelenkt.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, bildet die entgegengesetzte Seitenwand 4b, die an einer Draufsicht davon betrachtet wird, eine kreisförmige Kurve. Somit wird der vorstehend beschriebene Kraftstoff bei dem Vorgang des Verdampfens beim Fortschreiten über die Bodenfläche 4a des Hohlraums 4 zu einem Zentralbereich durch die kreisförmige Kurve bzw. Krümmung der gegenüberliegenden Seitenwand 4b geführt und daran konzentriert, um eine Masse eines brennfähigen Luftkraftstoffgemisches in der Umgebung der Zündkerze 1 zu bilden. Dann erzielt das Verbrennen des so konzentrierten brennfähigen Luftkraftstoffgemisches die Schichtladeverbrennung.

Das Kraftstoffeinspritzventil 2 spritzt einen Hochdruckkraftstoff ein, da es notwendig ist, den Kraftstoff in einen druckbeaufschlagten Innenbereich des Zylinders während der letzten Hälfte des Verdichtungstakts zum Erzielen der später beschriebenen Schichtladeverbrennung einzuspritzen. 10 ist eine Förderpumpe zum Zuführen des Hochdruckkraftstoffs zu den jeweiligen Einspritzventilen 2. Die Förderpumpe 1 ist mit einem Drucksensor 11 versehen, der einen Kraftstoffdruck darin erfasst.

Ebenso wie die Schichtladeverbrennung kann der Funkenzündungsverbrennungsmotor der Zylindereinspritzbauart eine homogene Verbrennung durch Einspritzen des Kraftstoffs während des Einlasstaktes zum Bilden von homogenen Luftkraftstoffgemischen in dem Zylinder zum Zeitpunkt der Zündung und durch dessen Verbrennung durchführen. Da es in diesem Fall möglich ist, eine große Kraftstoffmenge einzuspritzen, außer für den Fall der Schichtladeverbrennung, bei der ein Kraftstoffeinspritzzeitraum beschränkt ist, so dass er innerhalb der letzten Hälfte des Verdichtungstaktes liegt, wird eine homogene Verbrennung hauptsächlich bei einem Verbrennungsmotorbetrieb mit hoher Drehzahl bei einer hohen Last durchgeführt.

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht des Hochdruckkraftstoffzuführsystems gemäß der Erfindung, das das vorstehend genannte Förderrohr 10 aufweist. In der Figur ist 12 ein Kraftstofftank. 13 ist eine daran angeordnete Niederdruckpumpe. Die Niederdruckpumpe 13 ist eine elektrische Pumpe, die mit einer von einer Batterie zugeführten Leistung arbeitet, und ein hoher eingestellter Ausstoßdruck ist beispielsweise auf 0,3 MPa gesetzt. Ein Betrieb der Niederdruckpumpe 13 wird begonnen, wenn ein EIN-Signal eines Starterschalters erzeugt wird. An einer Einlassseite der Niederdruckpumpe 13 ist ein (nicht gezeigtes) Filter zum Entfernen von Fremdstoffen vorgesehen, die in dem von dem Kraftstofftank 12 abgezogenen Kraftstoff enthalten sind.

7 ist eine Hochdruckpumpe zum Aufrechterhalten des Kraftstoffdrucks in dem Förderrohr 10 gemäß einem Kraftstoffsollhochdruck. Die Hochdruckpumpe 7 ist eine mechanische Pumpe, die mit einem Tauchkolben versehen ist, der mit einer Kurbelwelle verbunden ist, und die angetrieben wird, um einen druckbeaufschlagten Kraftstoff dadurch zu übertragen. Bei dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem wird ein Ausstoßbetrieb der Hochdruckpumpe 7 jedes mal dann durchgeführt, wenn Kraftstoff in zwei Zylinder eingespritzt wird. Eine Ausstoßseite der Hochdruckpumpe 8 ist mit dem Förderrohr 10 über ein Hochdruckrohr 8 verbunden und eine Einlassseite davon ist mit einer Ausstoßseite der Niederdruckpumpe 13 über ein Niederdruckrohr verbunden. Bei einem solchen Aufbau kann eine Bildung von Kraftstoffdampf in dem Niederdruckrohr 9 auf Grund eines Unterdrucks verhindert werden, da der Kraftstoff, der von dem Niederdruckrohr 9 bei dem Einlassbetrieb der Hochdruckpumpe 7 anzusaugen ist, auf 0,3 MPa durch die Niederdruckpumpe 13 druckbeaufschlagt wurde, wie vorstehend beschrieben ist. Des weiteren ist ein Rückschlagventil 8a, das verhindert, dass das Benzin (Gas) auf Grund einer Pulsation, die durch die Hochdruckpumpe 7 erzeugt wird, zurückfließt, an dem Hochdruckrohr 8 vorgesehen.

Die Hochdruckpumpe 7 überträgt den druckbeaufschlagten Kraftstoff unter Einstellen seiner Menge, wie es erforderlich ist, um den Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 auf einen Kraftstoffsollhochdruck anzugleichen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Überschussmenge des Kraftstoffs in einer vollen Menge davon, die durch den Tauchkolben ausgestoßen wird, zu dem Kraftstofftank 12 über das Niederdruckrohr 9 zurückgeführt. Für einen solchen Fall ist es beispielsweise vorzuziehen, dass das Niederdruckrohr 9 direkt mit dem Kraftstofftank 12 über ein Ablassventil verbunden ist, das sich bei einem Druck öffnet, der geringfügig höher als der voreingestellte Ausstoßdruck der Niederdruckpumpe 13 ist, da es nicht vorzuziehen ist, dass der Hochdruckkraftstoff rückwärts durch die Niederdruckpumpe 13 strömt. Außerdem stehen das Förderrohr 10 und der Kraftstofftank 12 miteinander über ein Rückführrohr 14 in Verbindung, das mit einem Ablassventil 14a versehen ist, das sich bei einem Druck öffnet, der geringfügig niedriger als ein abnormaler Kraftstoffhochdruck ist, um die abnormale Erhöhung des Kraftstoffdrucks in dem Förderrohr 10 auf Grund gewisser Faktoren zu verhindern.

Wenn bei einem derartigen Aufbau die Hochdruckpumpe 7 einmal den Betrieb geeignet aufgenommen hat, wobei der Kraftstoff wie beabsichtigt ausgestoßen werden kann, nachdem der Betrieb des Verbrennungsmotors gestartet wurde (im Folgenden als "Verbrennungsmotorstart" bezeichnet), kann der Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 gemäß dem Kraftstoffsollhochdruck erhalten werden und dadurch der Kraftstoff über das Kraftstoffeinspritzventil 2 wie gewünscht eingespritzt werden. Zum Zeitpunkt des Verbrennungsmotorstarts muss der Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10, der sich fast bis zu einem Umgebungsdruck verringert hat, unmittelbar erhöht zu werden, da es sich jedoch bei der Hochdruckpumpe 7 um eine mechanisch angetriebene Pumpe handelt, wird sie nur durch einen Startermotor bei dem Verbrennungsmotorstart mit einer niedrigen Drehzahl angetrieben und kann sie daher eine große Kraftstoffmenge nicht unmittelbar übertragen.

Andererseits ist die Niederdruckpumpe 13 eine elektrisch angetriebene Pumpe und daher in der Lage, den Kraftstoff geeignet bei dem voreingestellten Ausstoßdruck auch bei dem Verbrennungsmotorstart zu übertragen. Obwohl jedoch der voreingestellte Ausstoßdruck der Niederdruckpumpe 13 unmittelbar in dem Förderrohr 10 erzielt werden kann, ist der voreingestellte Ausstoßdruck der Niederdruckpumpe 13 im Vergleich mit dem Kraftstoffsollhochdruck sehr gering. Daher ist es unmöglich, den Kraftstoff bei einem zum Erzielen der Schichtladeverbrennung erforderlichen Druck bei dem Verdichtungstakt einzuspritzen. Auch wenn des weiteren eine Verbrennungsbetriebsart bei dem Verbrennungsmotorstart auf die homogene Verbrennung gesetzt ist, kann die homogene Verbrennung kaum geeignet durchgeführt werden, da der Kraftstoff und die Einlassluft nicht ausreichend mit einem derartig niedrigen Kraftstoffdruck gemischt werden können.

Daher ist das Hochdruckkraftstoffzuführsystem mit einem Druckbeaufschlagungsmechanismus 20 der Sammlerbauart zum Druckbeaufschlagen eines Hochdruckteils stromabwärts von der Hochdruckpumpe 7 (Hochdruckteil stromabwärts von dem Rückschlagventil 8a für den Fall, dass es stromabwärts von der Hochdruckpumpe 7 wie bei dem Hochdruckkraftstoffszuführsystem vorgesehen ist), so dass er höher als der voreingestellte Ausstoßdruck der Niederdruckpumpe 13 bei dem Verbrennungsmotorstart ist. Bei diesem Hochdruckkraftstoffzuführsystem ist der Druckbeaufschlagungsmechanismus 20 der Sammlerbauart mit einer Öffnung 10a verbunden, die an dem Förderrohr 10 vorgesehen ist, obwohl er mit jeder Position des Hochdruckteils verbunden sein kann.

Der Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart ist mit einer Steuerkammer 20a als Kraftstoffkammer, die mit einer Öffnung 10a verbunden ist, und einem Sammler 20b versehen, der mit der Steuerkammer 20a verbunden ist. In der Steuerkammer 20a ist ein Ventilelement 20c, das zum Schließen der Öffnung 10a verwendet wird, und eine Feder 20d angeordnet, die ein Ventilelement 20c in seine Schließrichtung vorspannt. Das Ventilelement 20c ist mit einem Stab 20h versehen, der sich aus der Steuerkammer 20a herauserstreckt, wobei deren Öldichtigkeit erhalten wird, und Solenoide 20e sind um den Stab 20h angeordnet. Der Sammler 20b hat einen Kolben 20f und eine Druckkammer 20g, die eine Gaskammer ist, die durch den Kolben 20f abgedichtet ist. In der Druckkammer 20g ist beispielsweise ein Gas, wie z. B. Stickstoff, auf einem höheren Druck als dem Umgebungsdruck oder ähnliches eingeschlossen. Folglich wird die "Druckkammer" auch die "Gaskammer" genannt. Auch bei dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem kann ein Sammler mit einer elastisch verformbaren Membran anstelle des Kolbens 20f bei dem Sammler verwendet werden.

Bei dem so aufgebauten Druckbeaufschlagungsmechanismus 20 der Sammlerbauart werden die Solenoide 20e angeregt und bleibt dadurch das Ventilelement 20c offen, wobei die Öffnung 10a über den Verbrennungsmotorbetrieb offen gehalten wird. Daher werden der Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 des Hochdruckkraftstoffzuführsystem, d. h. der Kraftstoffdruck des Hochdruckteils, und der Druck in der Druckkammer 20g so gehalten, dass sie einander gleich sind. Der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckteil verringert sich jedesmal wenn der Kraftstoff eingespritzt wird, und erhöht sich jedesmal, wenn der Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 7 übertragen wird. Jedoch kann bei dem Hochdruckkraftstoffsystem ein Betrag einer solchen Änderung des Drucks des Hochdruckteils durch Ändern eines Volumens der Druckkammer 20g des Sammlers 20b verringert werden. Daher können die Ventilöffnungsdauern der jeweiligen Kraftstoffeinspritzventile zum Einspritzen der selben Kraftstoffmenge im Wesentlichen ausgeglichen werden und kann der Kraftstoff einheitlich in die jeweiligen Zylinder eingespritzt werden. Normalerweise wird die Anregung der Solenoide 20e aufgelöst, um die Öffnung 10a des Förderrohrs 10 durch das Ventilelement 20c zu dem Zeitpunkt zu schließen, bei dem der Betrieb des Verbrennungsmotors angehalten wird (im Folgenden als "bei dem Verbrennungsmotor anhalten"), wenn mit anderen Worten ein AUS-Signal eines Zündungsschalters IG erzeugt wird. Dadurch wird der Kraftstoffdruck bei dem Verbrennungsmotoranhalten in der Druckkammer 20g des Sammlers gesammelt. Dagegen werden bei dem Verbrennungsmotorstart, wenn mit anderen Worten ein EIN- Signal des Zündungsschalters IG erzeugt wird, die Solenoide 20e angeregt, um das Ventilelement 20c zu öffnen, so dass die Öffnung 10a geöffnet ist. Dadurch wird der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckteil erhöht, so dass er den voreingestellten Ausstoßdruck der Niederdruckpumpe 13 übersteigt, so dass der Kraftstoff geeignet von dem Verbrennungsmotorstart ausgehend eingespritzt werden kann.

Wie vorstehend beschrieben ist, bedeutet "bei dem Verbrennungsmotoranhalten" den Zeitpunkt, bei dem der Betrieb des Verbrennungsmotors ausgeschaltet wird, genauer gesagt, wenn ein Betriebsanhaltsignal zu dem Verbrennungsmotor ausgegeben wird, wenn z. B. die Zündung ausgeschaltet wird.

Eine Temperatur in der Druckkammer 20g des Sammlers 20b ist bei dem Verbrennungsmotoranhalten auf Grund einer Wärme, die von dem Verbrennungsmotor während des Verbrennungsmotorbetriebs übertragen wird, relativ hoch. Wenn jedoch der Verbrennungsmotorbetrieb ausgeschaltet wurde und nach einer langen Zeit erneut gestartet wird, verringert sich der Sammeldruck in dem Sammler 20b bei dem Verbrennungsmotorstart drastisch und daher können der Hochdruckteil an dem Förderrohr 10, das Hochdruckrohr und dergleichen nicht ausreichend druckbeaufschlagt werden, obwohl das nicht geschehen würden, wenn der Verbrennungsmotorbetrieb kurze Zeit nachdem der Verbrennungsbetrieb ausgeschaltet wurde, erneut gestartet wird. Somit wird berücksichtigt, dass eine ausreichende Kraftstoffeinspritzung bei dem Verbrennungsmotorstart nicht bloß dadurch garantiert werden kann, dass der Druckbeauschlagungsmechanismus der Sammlerbauart mit dem Hochdruckteil in dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem verbunden ist.

Im Folgenden wird das Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das dieses Problem löst, unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von Fig. 4 beschrieben. Eine Steuerung, die in dem Flussdiagramm gezeigt ist, ist durch (nicht gezeigten) Steuerungsvorrichtung implementiert, die an einem Fahrzeug eingebaut ist. Zuerst wird ermittelt, ob das AUS- Signal erzeugt wurde oder nicht, wenn der Zündungsschalter zum Anhalten des Verbrennungsmotorbetriebs in Schritt S101 ausgeschaltet wurde. Wenn die Ermittlung negativ ist, endet die Steuerung. Wenn andererseits die Ermittlung zustimmend ist, was bedeutet, dass es ein Zeitpunkt ist, bei dem der Verbrennungsmotor anzuhalten ist, schreitet die Steuerung zum Schritt S102 weiter und hält die Kraftstoffeinspritzung an. Als nächstes wird in Schritt 103 ermittelt, ob ein vorliegender Kraftstoffdruck P in dem Förderrohr 10, der durch einen Kraftstoffsensor 11 als der Sammeldruck in dem Sammler 20 erfasst wird, höher oder gleich einem Sollsammeldruck P1 ist oder nicht.

Wenn die Ermittlung zustimmend ist, ist es möglich, den Hochdruckteil in dem Hochdruckzuführsystem ausreichend druckzubeaufschlagen, wobei der voreingestellte Ausstoßdruck der Niederdruckpumpe 13 beim Starten des Verbrennungsmotorbetriebs beim nächsten Mal auch dann überschritten wird, wenn der Sammeldruck in dem Sammler 20b zu diesem Zeitpunkt ausreichend niedrig als Folge einer drastischen Verringerung der Temperatur in der Druckkammer 20g von derjenigen bei dem Verbrennungsmotoranhalten ausgehend ist. Dann schreitet die Steuerung zu Schritt S106 vor, wobei eine Verdichtungssteuerung nicht durchgeführt wird, was später beschrieben wird, und zu Schritt S107 weiter, bei dem die Anregung der Solenoide 20e aufgehoben wird, um das Ventilelement 20c in der Steuerkammer 20a zu schließen, um einen Druck zu sammeln, der höher oder gleich dem Sollsammeldruck P1 in dem Sammler 20b ist, um die Steuerung zu beenden.

Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Sollsammeldruck P1 so gesetzt, dass es möglich ist, das Hochdruckteil druckzubeaufschlagen, so dass der voreingestellte Ausstoßdruck der Niederdruckpumpe 13 auch dann ausreichend überschritten wird, wenn die Temperatur in der Druckkammer 20g des Sammlers sich drastisch verringert hat, so dass er beim Ablassen des Drucks im Vergleich mit demjenigen bei seinem Sammeln sehr niedrig ist. Jedoch kann der Sollsammeldruck P1 so gesetzt sein, dass er für den Fall niedrig ist, dass der Verbrennungsmotorbetrieb ausgeschaltet wurde, bevor eine Verbrennungsmotortemperatur sich in hohem Maße erhöht, und daher ist eine Erhöhung der Temperatur in der Druckkammer 20g des Sammlers 20b nicht groß, d. h. die Temperatur beim Ablassen des Drucks ist im Vergleich mit derjenigen beim Sammeln des Drucks nicht merklich niedriger.

Dem gemäß ist es vorzuziehen, dass der Sollsammeldruck P1, wie in Fig. 6 gezeigt ist, gemäß einer Temperatur T in der Druckkammer 20g bei dem Verbrennungsmotoranhalten geändert wird, was gewöhnlich gemäß einer Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur oder dergleichen ermittelt werden kann, um zu verhindern, dass die Verdichtungssteuerung eingesetzt wird, wenn sie nicht notwendig ist, was später beschrieben wird. Eigentlich wird eine derartige Verringerung des Sammeldrucks in dem Druckbeaufschlagungssystem der Sammlerbauart auf Grund der Verringerung der Temperatur nicht nur durch eine Verringerung eines Volumens des Gases in der Druckkammer 20g gemäß einer Temperaturänderung verursacht, sondern auch durch eine Wärmeverringerung bei dem Volumen des Kraftstoffs in der Steuerkammer 20a gemäß der Temperaturänderung. Daher ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist, eine Beziehung zwischen der Temperatur T in der Druckkammer 20g beim Sammeln des Drucks und dem Sollsammeldruck P1 nicht linear, sondern nicht-linear.

Wie vorstehend beschrieben ist, erhält das Hochdruckkraftstoffzuführsystem den Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 bei dem Kraftstoffsollhochdruck während des Verbrennungsmotorbetriebs. Der Kraftstoffsollhochdruck ist normalerweise auf einen Wert gesetzt, wie z. B. 12 MPa, so dass eine relativ große Kraftstoffmenge in einer begrenzten Zeit während der letzten Hälfte des Verdichtungstakts eingespritzt werden kann, um die Schichtladeverbrennung bei dem Verbrennungsmotorbetrieb bei einer hohen Last zu erzielen. Durch Erhalten eines hohen Drucks in dem Förderrohr 10 während des Verbrennungsmotorbetriebs und unmittelbar vor dem Verbrennungsmotoranhalten, wie vorstehend beschrieben ist, kann vermieden werden, dass die Ermittelung in Schritt S103 negativ ist.

Jedoch wird bei der Schichtladeverbrennung für den Verbrennungsmotorbetrieb bei einer sehr niedrigen Last, wie z. B. einen Leerlaufbetrieb, durch einen hohen Kraftstoffdruck verursacht, dass der Kraftstoff mit einer größeren Menge als notwendig auch mit einer minimalen Ventilöffnungsdauer zugeführt wird, und daher verringert sich eine Kraftstoffverbrauchseffizienz. Wenn somit die auf dem Verbrennungsmotorbetrieb aufgebrachte Last niedrig ist, wie z. B. während des Leerlaufbetriebs, ist der Kraftstoffsollhochdruck auf einen Wert, wie z. B. 8 MPa, gesetzt. Dem gemäß der Verbrennungsmotor in einem Leerlaufbetrieb nicht unter einer hohen Last angehalten wurde, kann die Ermittlung in Schritt S103 negativ sein.

Wenn die Ermittlung im Schritt S103 negativ ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S104 weiter, um zu ermitteln, ob eine Verbrennungsmotordrehzahl N, die durch einen (nicht gezeigten) Drehzahlsensor erfasst wird, nahezu 0 ist oder nicht. Jedoch ist diese Ermittelung gewöhnlich in einem Ausgangszeitraum negativ, da der Verbrennungsmotor sich für ungefähr 0,5 Sekunden aufkront der Trägheit weiterdreht, nachdem die Kraftstoffeinspritzung beendet wurde. Die Steuerung schreitet dann zu Schritt S105 weiter, um die Verdichtungssteuerung durchzuführen. Diese Verdichtungssteuerung ist zur weitergehenden Verdichtung der Druckkammer 20g des Sammlers 20b vorgesehen und kann beispielsweise durch Erhöhen des Kraftstoffsdrucks in dem Förderrohr 10 bei dem Verbrennungsmotoranhalten eingesetzt werden.

Wie vorstehend beschrieben ist, überträgt die Hochdruckpumpe 7 den Kraftstoff unter Einstellen von seiner Menge, wie sie erforderlich ist, um den Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 auf einem gewünschten hohen Kraftstoffdruck zu halten. Diese Steuerung zum Einstellen der Kraftstoffmenge, die zu übertragen ist, kann so eingesetzt werden, wie im folgenden beschrieben ist. Zuerst wird ein Ventilelement an der Hochdruckpumpe 7 vorgesehen. Für den Fall, dass das Ventilelement über ein Ausstoßtakt geschlossen gehalten ist, wird der Kraftstoff in einem Zylinder der Hochdruckpumpe 7 in das Förderrohr 10 übertragen. Das heißt, dass der Kraftstoff nicht zu dem Förderrohr 10 übertragen wird. Andererseits wird für einen Fall, dass es für eine bestimmte Zeitdauer während des Ausstoßtaktes geöffnet ist, der Kraftstoff in dem Zylinder nicht zurück in die Niederdruckpumpe 13 gebracht, wenn der Druck darin niedriger als derjenige in dem Förderrohr 10 ist. Daher kann die Kraftstoffmenge, die zu übertragen ist, durch Steuern der Ventilöffnungsdauer des Ventilelements während des Ausstoßtaktes eingestellt werden. Wenn die Ermittlung in Schritt S103 negativ ist, wird angezeigt, dass der Kraftstoffsollhochdruck in dem Förderrohr 10 verringert wurde, wie vorstehend beschrieben ist. Für einen derartigen Fall wird der Kraftstoff sicherlich nicht mit einer maximalen Menge ausgestoßen, die zugeführt wird, wenn das Ventilelement über den Ausstoßtakt geschlossen gehalten wird. Daher kann die Hochdruckpumpe 7 den Ausstoßtakt zumindest zwei oder drei mal wiederholen, bevor die Verbrennungsmotordrehzahl nahezu 0 wird, nachdem die Kraftstoffeinspritzung angehalten wurde, und kann der Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 ausreichend durch Ausstoßen der maximalen Länge des Kraftstoffs aus der Hochdruckpumpe 7 während der so wiederholten Ausstoßtakte erhöht werden.

Der Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10, der so erhöht wurde, verdichtet die Druckkammer 20g weiter und erhöht den Sammeldruck. Die Schritte S103 bis S105 werden wiederholt, bis der Kraftstoffdruck P1 in dem Förderrohr 10 größer als oder gleich einem Sollsammeldruck wird und die Ermittlung in Schritt S103 zustimmend wird. Dann schreitet die Steuerung zu Schritt S106 fort, wobei die Verdichtungssteuerung, wie vorstehend beschrieben ist, nicht durchgeführt wird, und zu Schritt S107, bei dem das Ventilelement 20c an der Steuerkammer 20a geschlossen wird, um den Sollsammeldruck P1 in dem Sammler 20b zu sammeln. Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl N fast 0 geworden ist und daher eine solche Verdichtungssteuerung nicht fortgesetzt werden kann, wird die Ermittelung in Schritt S104 zustimmend. Dann schreitet die Steuerung zu Schritt S106 weiter, wobei die Verdichtungssteuerung, wie vorstehend beschrieben ist, nicht durchgeführt wird, und zu Schritt S107, bei dem Ventilelement 20c an der Steuerkammer 20a geschlossen wird, um den vorliegenden Druck des Förderrohrs 10 in dem Sammler 20b zusammen. Wenn die Temperatur in der Druckkammer 20g des Sammlers 20b nicht sonderlich hoch ist, ist der Sollsammeldruck P1 entsprechend nicht sonderlich hoch. Daher kann der erste Sollsammeldruck P1 einfach durch Ausstoßen der maximalen Menge für zwei oder drei Male erzielt werden. So wird der Sammeldruck gemäß dem Sollsammeldruck P1 bei dem Verbrennungsmotoranhalten erreicht, wobei der Hochdruckteil ausreichend unter Übersteigen des voreingestellten Ausstoßdruck der Niederdruckpumpe 13 druckbeaufschlagt werden kann. Obwohl in der in Fig. 4 gezeigten Steuerung die Verdichtungssteuerung nur dann durchgeführt wird, wenn ermittelt wurde, dass der Sammeldruck größer als oder gleich dem Sollsammeldruck P1 ist, kann die Verdichtungssteuerung jedes Mal dann durchgeführt werden, wenn der Verbrennungsmotorbetrieb ohne eine derartige Ermittelung abgeschaltet wurde. Auf Grund der Verbindung, die zwischen dem Förderrohr 10 und dem Kraftstofftank 12 durch das Rückführrohr 14 einschließlich des Ablassventils 14a gebildet ist, was vorstehend beschrieben ist, kann verhindert werden, dass der Kraftstoff in dem Förderrohr 10 bis zu einem abnormalen Niveau ansteigt.

Als nächstes wird im Folgenden ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm einer Steuerung des zweiten Ausführungsbeispiels. Es wird zunächst ermittelt, ob das AUS-Signal des Zündungsschalters IG in Schritt S201 erzeugt wurde oder nicht. Wenn die Ermittelung negativ ist, endet die Steuerung. Wenn sie allerdings zustimmend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S202 weiter, um zu ermitteln, ob der vorliegende Kraftstoffdruck P in dem Förderrohr 10, der durch Drucksensor 11 als der Sammeldruck in dem Sammler 20b ermittelt wird, gößer als oder gleich einem Sollsammeldruck P1 ist. Wenn die Ermittelung zustimmend ist, wird die Kraftstoffeinspritzung in Schritt 210 angehalten. Die Steuerung schreitet dann zu Schritt S211 weiter, wobei die Verdichtungssteuerung nicht durchgeführt wird, und zu Schritt S212, bei dem das Ventilelement 20c an der Steuerkammer 20a geschlossen wird, um den Druck so zu sammeln, dass er größer als oder gleich einem Sollsammeldruck P1 ist, um die Steuerung zu beenden.

Wenn dagegen die Ermittelung in Schritt S202 negativ ist, wird in Schritt S203 ermittelt, ob der vorliegende Kraftstoffdruck P in dem Förderrohr 10 höher als oder gleich einem Druck P2 ist oder nicht, der niedriger als der Sollsammeldruck P1 ist. Wenn die Ermittelung in diesem Schritt zustimmend ist, wird angezeigt, dass der vorliegende Kraftstoffdruck P nicht bedeutend niedriger als der Sollsammeldruck P1 ist, und es wird es daher möglich, den Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 bis zu dem Sollsammeldruck P1 durch Steuern der Hochdruckpumpe zum Ausstoßen der maximalen Kraftstoffmenge zu erhöhen, während sich der Verbrennungsmotor noch auf Grund der Trägheit dreht, nachdem die Kraftstoffeinspritzung angehalten wurde, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel erklärt ist. Eine derartige Verdichtungssteuerung wird in Schritt S205 ermittelt, nachdem die Kraftstoffeinspritzung in Schritt S204 unmittelbar angehalten wurde. Wenn, wie für den Fall des ersten Ausführungsbeispiels, die Ermittelung in Schritt S206 zustimmend wird, wenn der vorliegende Kraftstoffdruck P in dem Förderrohr größer als oder gleich einem Sollsammeldruck P1 wird, oder wenn die Ermittelung in Schritt S207 zustimmend ist, da die Verbrennungsmotordrehzahl H fast 0 wird, schreitet sicherlich die Steuerung zu Schritt S211, wobei die Verdichtungssteuerung nicht durchgeführt wird, und zu Schritt S212 weiter, bei dem das Ventilelement 20c an der Steuerkammer 20a bewegt wird, so dass es geschlossen ist, um die Steuerung zu beenden.

Wenn jedoch die Ermittelung in Schritt S203 negativ ist, da der vorliegende Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 beträchtlich niedriger als der Sollsammeldruck P1 ist, ist es unmöglich, den Sollsammeldruck P1 in dem Förderrohr 10 durch Durchführen der Verdichtungssteuerung zu erzielen, bei der die Verbrennungsmotordrehzahl bzw. der Verbrennungsmotorumlauf durch die Trägheit verwendet wird, um die Hochdruckpumpe 7 anzutreiben. Daher schreitet die Steuerung dann zu Schritt S208 weiter, um die Verdichtungssteuerung durchzuführen, um die Hochdruckpumpe 7 zu steuern, so dass sie die maximale Kraftstoffmenge ohne Anhalten der Kraftstoffeinspritzung ausstößt. In Schritt S209 wird ermittelt, ob der vorliegende Kraftstoffdruck P in dem Förderrohr größer als oder gleich dem Sollsammeldruck P1 als eine Folge der Verdichtungssteuerung wird oder nicht. Wenn die Ermittelung negativ ist, wird die Kraftstoffeinspritzung fortgesetzt, um den Verbrennungsmotor in Betrieb zu halten, während die Verdichtungssteuerung durchgeführt wird, bis die Ermittelung zustimmend wird.

Wenn die Ermittelung in Schritt S209 zustimmend ist, wird die Kraftstoffeinspritzung in Schritt S210 angehalten. Dann schreitet die Steuerung zu Schritt S211, bei dem die Verdichtungssteuerung nicht durchgeführt wird, und zu Schritt S212 weiter, bei dem das Ventilelement 20c an der Steuerkammer 20a so bewegt wird, dass es geschlossen wird, um die Steuerung zu beenden. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann der Druck, der größer als oder gleich dem Sollsammeldruck P1 ist, sicherlich in dem Sammler 20b bei dem Verbrennungsmotoranhalten erzielt werden, ohne dass die Verdichtungssteuerung durchgeführt wird, wenn es nicht notwendig ist.

Obwohl der Sammeldruck in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel in dem Sammler 20b bei dem Verbrennungsmotoranhalten durch Erfassen des Kraftstoffdrucks in dem Förderrohr 10 ermittelt wird, ist es sicherlich auch möglich, ihn durch Erfassen des Kraftstoffdrucks in der Steuerkammer 20a des Druckbeaufschlagungsmechanismus 20 der Sammlerbauart, eines Gasdrucks in der Druckkammer 20g des Sammlers oder dergleichen zu erfassen.

Des weiteren kann die Verdichtungssteuerung zum Verdichten des Gases in der Druckkammer 20g des Sammlers 20b derart eingesetzt werden, wenn sich das Volumen des Gases durch Verringern der Temperatur in der Druckkammer 20g verringert, dass ein Luftgebläse oder dergleichen eingesetzt wird. Es ist auch in diesem Fall vorzuziehen, dass die Hochdruckpumpe 8 so gesteuert wird, dass die maximale Kraftstoffmenge ausgestoßen wird. Da jedoch der Kraftstoffdruck in dem Förderrohr auf Grund der Verringerung des Volumens der Druckkammer 20g gemäß der Temperaturverringerung nicht sehr hoch wird, wie vorstehend erwähnt ist, kann eine auf die Hochdruckpumpe aufgebrachte Last dem gemäß verringert werden. Das ergibt für beide Fälle Vorteile. Das heißt, dass für den Fall des Einsetzens der Trägheit zum Antreiben der Hochdruckpumpe eine Anzahl von Gasausstößen bis zu dem Verbrennungsmotoranhalten vergrößert werden kann, und für den Fall der Aufrechterhaltung des Verbrennungsmotorbetriebs zum Antreiben der Hochdruckpumpe 7 der Verbrennungsmotor mit einer geringeren Kraftstoffmenge in Betrieb gehalten werden kann.

Eine derartige Verdichtungssteuerung, die die Temperatur in der Druckkammer verringert, kann ebenso für einen Fall eingesetzt werden, dass die Hochdruckpumpe 7 ständig die maximale Kraftstoffmenge zu dem Förderrohr 10 ohne Einstellen seiner Menge ausstößt, wie bei dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem, und der Kraftstoffdruck wird gemäß dem Kraftstoffsollhochdruck mittels des Rückführrohrs 14 erhalten, das mit dem Ablassventil 14a versehen ist.

Bei dem Druckbeaufschlagungsmechanismus 20 der Sammlerbauart des Hochdruckkraftstoffzuführsystem, der eine Verbindung mit dem Förderrohr während des Verbrennungsmotorbetriebs aufrechterhält, wirkt der Sammler 20b als ein Dämpfer gegen eine Änderung des Kraftstoffdrucks in dem Förderrohr 10, und daher entspricht der Sammeldruck in dem Sammler 20b dem Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 bei dem Verbrennungsmotoranhalten. Jedoch ist diese Erfindung nicht auf das Hochdruckkraftstoffzuführsystem mit einem derartigen Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart beschränkt. Beispielsweise kann diese Erfindung für einen Fall angewendet werden, dass der Sammler nicht als der Dämpfer verwendet wird, und dass die Anregung der Solenoide 20e während des Verbrennungsmotorbetriebs aufgehoben ist.

Für einen solchen Fall wird die Öffnung 10a während des Verbrennungsmotorbetriebs geschlossen gehalten, wenn das Ventilelement 20c geschlossen gehalten ist, und ist das Ventilelement 20c gegenüber der Vorspannkraft der Feder 20d nur dann offen, wenn der Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 denjenigen in der Steuerkammer 20a überschreitet. So wird der maximale Kraftstoffdruck in dem Förderrohr in der Druckkammer 20g des Sammlers 20b gesammelt. Wenn jedoch der Verbrennungsmotorbetrieb abgeschaltet wurde, bevor der Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 sich ausreichend erhöht hat, beispielsweise wenn der Verbrennungsmotorbetrieb unmittelbar dann abgeschaltet wurde, nachdem er eingeschaltet wurde, kann der Sammeldruck in dem Sammler 20b niedriger als der Kraftstoffsollhochdruck P1 sein. Für diesen Fall ist es wirksam, die Verdichtungssteuerung einzusetzen, die die Druckkammer 20g des Sammlers 20d bei dem Verbrennungsmotoranhalten weitergehend verdichtet.

Des weiteren wird in dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem der Kraftstoffsollhochdruck in dem Förderrohr 10 gemäß der auf den Verbrennungsmotorbetrieb aufgebrachten Last geändert. Jedoch beschränkt dies die Erfindung nicht. Sogar wenn beispielsweise der Kraftstoffsollhochdruck für den Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 10 auf einen hohen Wert, wie z. B. 12 Mpa, ungeachtet der Last gesetzt ist, die auf den Verbrennungsmotorbetrieb aufgebracht ist, kann der Sammeldruck des Sammlers nicht höher als der Sollsammeldruck werden, wenn der Verbrennungsmotorbetrieb abgeschaltet wurde, unmittelbar nachdem er eingeschaltet wurde, wie vorstehend beschrieben ist. Daher ist es wirksam, die Verdichtungssteuerung einzusetzen, die die Druckkammer 20g des Sammlers 20d verdichtet.

Das Hochdruckkraftstoffzuführsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung ist mit dem Druckbeaufschlagungsmechanismus 20 der Sammlerbauart zum Druckbeaufschlagen des Hochdruckteils bei dem Hochdruckkraftzuführsystem bei dem Verbrennungsmotorstart versehen und führt die Verdichtungsregelung bei dem Verbrennungsmotoranhalten durch, die die Gaskammer 20g des Druckbeaufschlagungsmechanismus 20 der Sammlerbauart weitergehend verdichtet. Sogar dann, wenn der Sammeldruck in dem Sammler 20b bei dem Verbrennungsmotorstart im Vergleich mit demjenigen bei dem Verbrennungsmotoranhalten als Folge der drastischen Verringerung der Temperatur in der Gaskammer 20g von derjenigen bei dem Verbrennungsmotoranhalten ausgehend beträchtlich niedrig ist, kann der Hochdruckteil an dem Hochdruckkraftstoffsystem ausreichend bei dem Verbrennungsmotorstart druckbeaufschlagt werden, da der Sammeldruck im wesentlichen durch weitergehendes Verdichten der Gaskammer 20g bei dem Verbrennungsmotoranhalten erhöht werden kann.

Somit ist das Hochdruckkraftstoffzuführsystem vorgesehen, das einen Druckbeaufschlagungsmechanismus 20 der Sammlerbauart zum Druckbeaufschlagen eines Hochdruckteils an dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem zu dem Zeitpunkt des Startens eines Betriebs eines Verbrennungsmotors aufweist, und das eine Verdichtungssteuerung durchführt, die eine Gaskammer 20g des Druckbeaufschlagungsmechanismus 20 der Sammlerbauart weitergehend verdichtet. Daher ist es möglich, den Hochdruckteil an dem Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem auch dann ausreichend Druck zu beaufschlagen, wenn eine Temperatur in der Gaskammer 20g eines Sammlers 20b sich drastisch verringert hat, so dass sie beträchtlich niedrig zum Zeitpunkt des Startens eines Verbrennungsmotorbetriebs im Vergleich zu derjenigen beim Anhalten des Verbrennungsmotorbetriebs ist.

Das Hochdruckkraftstoffzuführsystem ist vorgesehen, das den Druckbeaufschlagungsmechanismus 20 der Sammlerbauart zum Druckbeaufschlagen des Hochdruckteils an dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem zum Zeitpunkt des Startens des Betriebs des Verbrennungsmotors aufweist, und das die Verdichtungssteuerung durchführt, die die Gaskammer 20g des Druckbeaufschlagungsmechanismus 20 der Sammlerbauart weitergehend verdichtet (Schritte S105 und S205). Daher ist es möglich, den Hochdruckteil an dem Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem auch dann ausreichend Druck zu beaufschlagen, wenn die Temperatur in der Gaskammer 20g des Sammlers 20b sich drastisch verringert hat, so dass sie zu dem Zeitpunkt des Startens des Verbrennungsmotorbetriebs im Vergleich mit derjenigen beim Anhalten des Verbrennungsmotorbetriebs beträchtlich niedrig ist.

Das vorstehende Ausführungsbeispiel soll den Anwendungsbereich der Erfindung nicht beschränken, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Somit ist das Hochdruckkraftstoffzuführsystem vorgesehen, das einen Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart zum Druckbeaufschlagen eines Hochdruckteils an dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem zum Zeitpunkt des Startens eines Betriebs eines Verbrennungsmotors aufweist und eine Verdichtungssteuerung durchführt, die eine Gaskammer des Druckbeaufschlagungsmechanismus der Sammlerbauart weitergehend verdichtet. Daher ist es möglich, den Hochdruckteil an dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem auch dann ausreichend Druck zu beaufschlagen, wenn eine Temperatur in der Gaskammer eines Sammlers sich drastisch verringert, so dass sie zu dem Zeitpunkt des Startens des Verbrennungsmotorbetriebs im Vergleich zu derjenigen bei dem Anhalten des Verbrennungsmotorbetriebs beträchtlich niedrig ist.

Claims (13)

1. Hochdruckkraftstoffzuführsystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Druckbeaufschlagungsmechanismus (20) für ein Druckbeaufschlagen eines Hochdruckteils an dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem zum Zeitpunkt des Startens eines Betriebs des Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sammeldruck (P) des Druckbeaufschlagungsmechanismus (20) beim Anhalten des Betriebs des Verbrennungsmotors erhöhbar ist.

2. Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbeaufschlagungsmechanismus (20) mit einer Gaskammer (20g) versehen ist, deren Druck erhöhbar ist.

3. Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammeldruck erhöhbar ist, während der Verbrennungsmotor sich noch dreht, nachdem eine Zündung ausgeschaltet wurde und eine Kraftstoffeinspritzung zu dem Verbrennungsmotor angehalten wurde.

4. Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammeldruck erhöhbar ist, wenn der Sammeldruck (P) des Druckbeaufschlagungsmechanismus (20) bei dem Verbrennungsmotoranhalten niedriger als ein erster Soll- Sammeldruck (P1) ist.

5. Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammeldruck erhöhbar ist, während ein Anhalten der Drehung des Verbrennungsmotors durch Fortsetzen der Kraftstoffeinspritzung zu dem Verbrennungsmotor verzögert wird, auch nachdem die Zündung abgeschaltet wurde.

6. Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammeldruck erhöhbar ist, während die Kraftstoffeinspritzung fortgesetzt wird, wenn der Sammeldruck (P) des Druckbeaufschlagungsmechanismus (20) niedriger als ein zweiter Soll-Sammeldruck ist (P2), der niedriger als der erste Soll-Sammeldruck (P1) ist.

7. Hochdruckkraftstoffzuführsystem gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Sammeldrücke (P1 und P2) gesetzt sind, so dass sie gemäß einer höheren Temperatur des Druckbeaufschlagungsmechanismus (20) höher sind.

8. Steuerungsverfahren eines Hochdruckkraftstoffzuführsystems für einen Verbrennungsmotor mit einem Druckbeaufschlagungsmechanismus (20) zum Druckbeaufschlagen eines Hochdruckteils an dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem zum Zeitpunkt des Startens eines Betriebs eines Verbrennungsmotors, wobei ein Hochdruck in einem Hochdruckteil an dem Hochdruckkraftstoffzuführsystem gesammelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammeldruck (P) des Druckbeaufschlagungsmechanismus (20) beim Anhalten eines Betriebs des Verbrennungsmotors erhöht wird.

9. Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammeldruck (P) unter Verwenden der Umdrehungen des Verbrennungsmotors erhöht wird.

10. Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbeaufschlagungsmechanismus (20) eine Gaskammer (20g) aufweist.

11. Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Abschalten einer Zündung;
Erfassen des Sammeldrucks (P) in dem Druckbeaufschlagungsmechanismus (20);
Anhalten einer Kraftstoffeinspritzung zu dem Verbrennungsmotor; und
Erhöhen des Sammeldrucks, während der Verbrennungsmotor sich noch dreht, wenn der Sammeldruck (P) niedriger als ein erster Soll-Sammeldruck (P1) ist.

12. Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Abschalten der Zündung;
Erfassen des Sammeldrucks (P) in dem Druckbeaufschlagungsmechanismus (20);
Anhalten einer Kraftstoffeinspritzung zu dem Verbrennungsmotor und Erhöhen des Sammeldrucks, während sich der Verbrennungsmotor noch dreht, wenn der Sammeldruck (P) niedriger als der erste Soll-Sammeldruck (P1) aber höher als ein zweiter Soll-Sammeldruck (P2) ist, der niedriger als der erste Soll- Sammeldruck (P1) ist; und
Erhöhen des Sammeldrucks, während das Anhalten der Drehung des Verbrennungsmotors durch Fortsetzen der Kraftstoffeinspritzung zu dem Verbrennungsmotor verzögert wird, wenn der Sammeldruck (P) niedriger als der zweite Soll- Sammeldruck (P2) ist, der niedriger als der erste Soll- Sammeldruck (P1) ist.

13. Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Sammeldrücke (P1 und P2) so gesetzt sind, dass sie gemäß einer höheren Temperatur in dem Druckbeaufschlagungsmechanismus (20) höher sind.