Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Sammel-Kraftstoffeinspritzsystem, das mit einer Hochdruckförderpumpe versehen ist, die den in eine Druckkammer eingeführten Kraftstoff über ein Pumpensteuerventil mit Druck beaufschlagt. Beispiele von Pumpensteuerventilen sind Ventile zum Steuern der Kraftstoffmenge, die unter Druck gefördert wird, oder Ventile zum Steuern eines Kraftstoffeinspritzdruckes. Kraftstoff wird dann zu einem Sammelbehälter geführt. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Verbesserung der Zuverlässigkeit von inneren Bauteilen eines Elektropumpensteuerventils wie zum Beispiel ein Elektromagnetventil oder ein elektromotorisches Ventil.The present invention relates to a collective fuel injection system provided with a high-pressure delivery pump which pressurizes the fuel introduced into a pressure chamber via a pump control valve. Examples of pump control valves are valves for controlling the amount of fuel delivered under pressure or valves for controlling a fuel injection pressure. Fuel is then routed to a sump. More particularly, the present invention relates to an improvement in the reliability of internal components of an electric pump control valve such as a solenoid valve or an electromotive valve.
Im Allgemeinen sind übliche Common-Rail Kraftstoffeinspritzsysteme zum Gebrauch bei Kraftstoffeinspritzsystemen bei Dieselkraftmaschinen so aufgebaut, dass sie Hochdruckkraftstoff unter Druck in einem Sammelbehälter (eine Common-Rail) sammeln. Gemeinsam für alle Kraftmaschinenzylinder führt der Sammelbehälter Kraftstoff, der unter hohem Druck eingespritzt wird, zu jedem Zylinder in vorbestimmten Zeitintervallen durch ein Kraftstoffeinspritzventil, das mit der Common-Rail in Verbindung ist. Die Common-Rail muss fortlaufend einen Common-Rail-Druck ansammeln, der einem Kraftstoffeinspritzdruck entspricht. Zu diesem Zweck fördert eine variable Auslasshochdruckförderpumpe Kraftstoff, der mit hohem Druck beaufschlagt ist. Der Druck und die Menge des Kraftstoffes, der unter Druck gefördert wird, werden gesteuert, so dass eine Regelung des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail vorgesehen wird (oder der Kraftstoffeinspritzdruck). Eine derartige Hochdruckförderpumpe hat eine Druckkammer, um Kraftstoff durch einen sich hin- und herbewegenden Tauchkolben mit Druck zu beaufschlagen, und ein Pumpensteuerventil (ein Saugsteuerventil), das eine Bestimmung der Kraftstoffmenge erlaubt, die in die Druckkammer einzuführen ist, und zwar gemäß dem Öffnungsgrad (dem Grad einer Ventilöffnung) eines Kraftstoffkanals zu der Druckkammer.In general, conventional common rail fuel injection systems for use in fuel injection systems in diesel engines are designed to collect high pressure fuel under pressure in a common rail. Together for all the engine cylinders, the sump supplies fuel which is injected under high pressure to each cylinder at predetermined time intervals through a fuel injection valve communicating with the common rail. The common rail must continuously accumulate a common rail pressure corresponding to a fuel injection pressure. For this purpose, a variable Auslasshochdruckförderpumpe fuel, which is subjected to high pressure. The pressure and the amount of the fuel, which is conveyed under pressure, are controlled, so that a regulation of the fuel pressure in the common rail is provided (or the fuel injection pressure). Such a high-pressure feed pump has a pressure chamber for pressurizing fuel by a reciprocating plunger, and a pump control valve (a suction control valve) allowing determination of the amount of fuel to be introduced into the pressure chamber according to the degree of opening (FIG. the degree of valve opening) of a fuel passage to the pressure chamber.
Das mit dem Pumpensteuerventil ausgestattete Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der vorstehenden Beschreibung wird auf einen Ventilöffnungsgrad festgelegt, um das Startvermögen der Kraftmaschine zu verbessern. Und zwar ermöglicht der Ventilöffnungsgrad, dass eine Solenoidspule des Saugsteuerventils gleichzeitig mit einem Einfügen eines Zündschlüssels in den Schließzylinder in der Fahrgastzelle erregt wird, das von der AUS-Position in die IG-Position geschaltet wird, das heißt gleichzeitig mit dem Einschalten (IG-EIN) eines Zündschalters. Dann ermöglicht der Ventilöffnungsgrad beim Erregen der Startvorrichtung zum Starten der Kraftmaschine die Bereitstellung der Kraftstoffmenge und des Kraftstoffeinspritzdruckes, die zum sofortigen Starten der Kraftmaschine erforderlich sind.The common rail fuel injection system equipped with the pump control valve as described above is set to a valve opening degree to improve the starting capability of the engine. Namely, the valve opening degree allows a solenoid coil of the suction control valve to be energized simultaneously with insertion of an ignition key into the lock cylinder in the passenger compartment, which is switched from the OFF position to the IG position, that is, simultaneously with the turn-on (IG-ON ) of an ignition switch. Then, the valve opening degree upon energizing the starting device for starting the engine enables the provision of the fuel amount and the fuel injection pressure required to start the engine immediately.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Steuern des Öffnungsgrades des Saugsteuerventils beim Starten der Kraftmaschine wird angenommen, dass die Startvorrichtung in dem IG-EIN-Zustand in einer langen Zeitperiode vor dem Startvorgang erregt bleibt. In diesem Fall kann die Temperatur der Solenoidspule in dem Saugsteuerventil über eine bestimmte Temperatur hinaus ansteigen (eine Saugsteuerventil-Zuverlässigkeitsgrenze), die die Zuverlässigkeit von inneren Bauteilen des Saugsteuerventils gewährleistet. Dies ruft ein Problem einer bedeutenden Verkürzung der Lebensdauer der inneren Bauteile des Saugsteuerventils hervor. Zum Beispiel können Gummibauteile wie zum Beispiel Dichtmaterialien oder Kunststoffbauteile wie zum Beispiel Isolierbeschichtungen der Solenoidspule eine verkürzte Lebensdauer zeigen.In the above-described method of controlling the opening degree of the suction control valve at the time of starting the engine, it is assumed that the starter is kept energized in the IG ON state in a long period of time before the starting operation. In this case, the temperature of the solenoid coil in the suction control valve may rise above a certain temperature (a suction control valve reliability limit), which ensures the reliability of internal components of the suction control valve. This causes a problem of a significant shortening of the service life of the internal components of the suction control valve. For example, rubber components such as sealing materials or plastic components such as insulator coatings of the solenoid coil may exhibit a shortened life.
Weiterhin ist aus der DE 100 44 514 A1 ein Lernvorgang zum Korrigieren der Messeigenschaften eines Saugmessventils einer Brennkraftmaschine während eines Laufens der Maschine basierend auf Betriebswerten, wie beispielsweise einem Kraftstoffdruck oder einem Kraftstoffpumpbetrag der Maschine bekannt. Des Weiteren ist aus der DE 600 13 657 T2 eine Steuerung eines Maschinenbetriebszustands zur Verhindern eines übermäßigen Pumpens während des Laufens der Maschine bekannt.Furthermore, from the DE 100 44 514 A1 a learning process for correcting the measurement characteristics of a suction metering valve of an internal combustion engine during running of the engine based on operating values such as a fuel pressure or a fuel pumping amount of the engine. Furthermore, from the DE 600 13 657 T2 Control of an engine operating state for preventing excessive pumping during running of the engine is known.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sammel-Kraftstoffeinspritzsystem vorzusehen, welches es ermöglicht, das Ansteigen der Temperatur des Pumpensteuerventils über eine bestimmte Temperatur hinaus vor dem Start der Kraftmaschine zu verhindern, wodurch die Lebensdauer der inneren Bauteile des Saugsteuerventils verlängert wird. Diese Aufgabe wird durch ein Sammel-Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Schritten von Anspruch 6 gelöst.It is the object of the present invention to provide a collecting fuel injection system which makes it possible to prevent the temperature of the pump control valve from rising above a certain temperature before the start of the engine, thereby prolonging the life of the internal components of the suction control valve. This object is achieved by a collective fuel injection system having the features of claim 1 and a method having the steps of claim 6.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung unterbindet die Kraftstoffeinspritzsteuereinheit das Erregen des Pumpensteuerventils, falls sich die Drehzahl der Kraftmaschine nicht auf oder über einen vorbestimmten Wert erhöht, wie zum Beispiel eine bestimmte Kurbeldrehzahl, auch wenn eine vorbestimmte Zeitperiode (T0) nach dem Beginn der Erregung des Pumpensteuerventils (6) verstrichen ist. Dies ermöglicht, dass die Temperatur des Pumpensteuerventils nicht über eine bestimmte Grenze ansteigt, bevor die Kraftmaschine gestartet wird. Es ist somit möglich, die Zuverlässigkeit der inneren Bauteile des Pumpensteuerventils zu verbessern und die Lebensdauer der inneren Bauteile des Pumpensteuerventils zu verlängern.According to a first aspect of the invention, the fuel injection control unit inhibits the energizing of the pump control valve if the engine speed does not increase to or above a predetermined value, such as a certain crank speed, even if a predetermined time period (T0) after the start of the energization of the engine Pump control valve ( 6 ) has passed. This allows the temperature of the pump control valve to not rise above a certain limit before the engine is started. It is thus possible to improve the reliability of the internal components of the pump control valve and to extend the life of the internal components of the pump control valve.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung startet die Erregung des vorstehend erwähnten Pumpensteuerventils, wenn ein Zündschlüssel in einen Schließzylinder eingeführt wird, wenn der Zündschlüssel von einer AUS-Position zu einer IG-Position oder einer ACC-Position in dem Schließzylinder geschaltet wird, oder wenn eine an dem Fahrzeug vorgesehene Türverriegelung von der Außenseite des Fahrzeugs entriegelt wird. Dies ermöglicht es einem Fahrer oder einer Person, den Zündschlüssel zu der ST-Position zu drehen, um das Erregen der Startervorrichtung unmittelbar nach dem Einsteigen in das Fahrzeug zu starten, wodurch ein schneller Start der Kraftmaschine ermöglicht wird. According to a second aspect of the invention, the energization of the aforementioned pump control valve starts when an ignition key is inserted into a lock cylinder when the ignition key is switched from an OFF position to an IG position or an ACC position in the lock cylinder, or when a key is turned on unlocked on the vehicle door lock is unlocked from the outside of the vehicle. This allows a driver or a person to turn the ignition key to the ST position to start energizing the starter device immediately after entering the vehicle, thereby enabling a quick start of the engine.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist die vorbestimmte Zeitperiode im wesentlichen gleich einer Zeitperiode während der das Erregen des Pumpensteuerventils beginnt, bis die Temperatur des Pumpensteuerventils eine bestimmte Temperatur erreicht, bevor die Kraftmaschine gestartet wird, oder einer Zeitperiode, während eine Erregung einer Glühkerze zum Erleichtern eines Startvorganges der Kraftmaschine startet, die dann vollständig erregt wird. Dies ermöglicht das Unterscheiden des Zustands einer Erregung des Pumpensteuerventils von dem Zustand einer Nicht-Erregung des Pumpensteuerventils.According to a third aspect of the invention, the predetermined period of time is substantially equal to a period of time during which the energizing of the pump control valve starts until the temperature of the pump control valve reaches a certain temperature before the engine is started or a period of time while energizing a glow plug to facilitate a startup process of the engine starts, which is then fully energized. This makes it possible to distinguish the state of excitation of the pump control valve from the state of non-energization of the pump control valve.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung beinhalten die Fälle, bei denen die Drehzahl der Kraftmaschine sich nicht auf den vorbestimmten Wert oder darüber hinaus erhöht, jenen Fall, bei dem die Startvorrichtung nicht erregt wird, jenen Fall, bei dem die Drehzahl der Kraftmaschine sich nicht auf eine Kurbeldrehzahl oder darüber hinaus erhöht, oder jenen Fall, bei dem die Kraftmaschine nicht gestartet wird. Dies ermöglicht das Definieren des Zustands zum Unterbinden der Erregung des Pumpensteuerventils, um damit das Ansteigen der Temperatur des Pumpensteuerventils über die vorbestimmte Temperatur hinaus zu verhindern.According to a fourth aspect of the invention, the cases where the rotational speed of the engine does not increase to the predetermined value or beyond include the case where the starter is not energized, the case where the engine speed does not rise increases a crank speed or beyond, or the case where the engine is not started. This makes it possible to define the state for inhibiting the energization of the pump control valve, thereby preventing the temperature of the pump control valve from rising above the predetermined temperature.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ist das vorstehend erwähnte Pumpensteuerventil ein Saugsteuerventil zum Einstellen der Kraftstoffmenge, die in eine Druckkammer der Hochdruckförderpumpe einzuführen ist. Das Saugsteuerventil ist ein Elektromagnetventil der Normal-Offen-Bauart, das hinsichtlich des Ventilöffnungsgrades vollständig geöffnet ist, wenn es entregt ist. Um das Startvermögen der Kraftmaschine zu verbessern, ermöglicht dieses das Festlegen des Ventils auf einen derartigen Öffnungsgrad, dass das Saugsteuerventil gleichzeitig mit dem Einfügen eines Zündschlüssels erregt wird, und die Kraftstoffmenge und der Kraftstoffeinspritzdruck, die für einen sofortigen Start der Kraftmaschine erforderlich sind, werden beim Erregen der Startvorrichtung vorgesehen. Dementsprechend ist es für einen Fahrer oder eine Person möglich, den Zündschlüssel zu der ST-Position zu drehen, um das Erregen der Startvorrichtung unmittelbar nach dem Eintreten in das Fahrzeug zu starten, wodurch die Kraftmaschine gekurbelt wird, so dass sie schnell gestartet wird.According to a fifth aspect of the invention, the above-mentioned pump control valve is a suction control valve for adjusting the amount of fuel to be introduced into a pressure chamber of the high-pressure feed pump. The suction control valve is a normally-open type solenoid valve which is fully opened in the valve opening degree when it is de-energized. In order to improve the starting capability of the engine, it allows the valve to be set to such an opening degree that the suction control valve is energized simultaneously with the insertion of an ignition key, and the fuel quantity and the fuel injection pressure required for an immediate start of the engine become Energizing the starting device provided. Accordingly, it is possible for a driver or a person to turn the ignition key to the ST position to start energizing the starting device immediately after entering the vehicle, thereby cranking the engine so as to be started quickly.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es sollte klar sein, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele lediglich dem Zwecke der Darstellung dienen, während sie das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschreiben, und sie sollen den Umfang der Erfindung nicht beschränken.Other fields of application of the present invention will become apparent from the following detailed description. It should be understood that the detailed description and specific examples are intended for purposes of illustration only while describing the preferred embodiment of the invention, and are not intended to limit the scope of the invention.
Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen vollständig klar, wobei:The present invention will be more fully understood from the detailed description and the accompanying drawings, wherein:
1 zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Kraftstoffeinspritzsystems der Common-Rail-Bauart gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 shows a schematic view of the structure of a common rail fuel injection system according to an embodiment of the present invention;
2 zeigt eine Flusskarte eines Verfahrens zum Steuern des Kraftstoffeinspritzsystems der Common-Rail-Bauart gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 FIG. 12 shows a flowchart of a method for controlling the common rail type fuel injection system according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 zeigt eine Flusskarte eines Verfahrens zum Steuern des Kraftstoffeinspritzsystems der Common-Rail-Bauart gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 FIG. 12 shows a flowchart of a method for controlling the common rail type fuel injection system according to an embodiment of the present invention; FIG.
4 zeigt eine Zeitkarte des Betriebs des Kraftstoffeinspritzsystems der Common-Rail-Bauart gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4 shows a time chart of the operation of the common rail type fuel injection system according to an embodiment of the present invention.
Die folgende Beschreibung des (der) bevorzugten Ausführungsbeispiel(e) ist lediglich beispielhafter Natur und soll in keiner Weise die Erfindung, deren Anwendung oder Verwendung beschränken.The following description of the preferred embodiment (s) is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the invention, its application, or uses.
Die vorliegende Erfindung wird nun gemäß einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, von denen die 1 den Gesamtaufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems der Common-Rail-Bauart darstellt.The present invention will now be described according to an embodiment with reference to the accompanying drawings, of which 1 represents the overall structure of a common rail type fuel injection system.
Ein Kraftstoffeinspritzsystem der Common-Rail-Bauart gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat eine Common-Rail 2, die als ein Sammelbehälter dient. Der Sammelbehälter sammelt Hochdruckkraftstoff unter einem Druck entsprechend einem Kraftstoffeinspritzdruck, bei dem der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff durch eine Einspritzung in einen jeweiligen Zylinder einer Brennkraftmaschine (nachfolgend als die Kraftmaschine bezeichnet) 1 wie zum Beispiel eine Dieselkraftmaschine mit einer Vielzahl Zylinder zugeführt wird. Das Kraftstoffeinspritzsystem hat des weiteren eine Vielzahl Einspritzvorrichtungen 3 (vier Einspritzvorrichtungen bei diesem Ausführungsbeispiel), wobei eine Einspritzvorrichtung 3 an einem jeweiligen Zylinder der Kraftmaschine 1 angeordnet ist, eine Förderpumpe 4, um den in eine Druckkammer eingeführten Kraftstoff über ein Saugsteuerventil 6 (später beschrieben) mit Druck zu beaufschlagen, um den Kraftstoff unter Druck zu der Common-Rail 2 zu fördern, und eine elektronische Steuereinheit (entsprechend einer Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nachfolgend als die ECU bezeichnet wird) 10, um die Vielzahl Einspritzvorrichtungen 3 und die Förderpumpe 4 elektronisch zu steuern.A common rail type fuel injection system according to this embodiment has a common rail 2 which serves as a collection container. The header heats high pressure fuel under a pressure corresponding to a fuel injection pressure at which the pressurized fuel is injected into a respective cylinder of an internal combustion engine (hereinafter referred to as the engine). 1 such as a diesel engine with a plurality of cylinders is supplied. The The fuel injection system further has a plurality of injectors 3 (Four injectors in this embodiment), wherein an injection device 3 on a respective cylinder of the engine 1 is arranged, a feed pump 4 to the fuel introduced into a pressure chamber via a suction control valve 6 (described later) pressurize the fuel under pressure to the common rail 2 and an electronic control unit (corresponding to a fuel injection control apparatus according to the present invention, hereinafter referred to as the ECU) 10 to the variety of injectors 3 and the delivery pump 4 to control electronically.
Es ist notwendig, einen Common-Rail-Druck entsprechend dem Kraftstoffeinspritzdruck in der Common-Rail 2 fortlaufend zu sammeln, die auf diese Art und Weise mit dem Auslass der Förderpumpe 4 zum Auslassen von Hochdruckkraftstoff darin über einen Kraftstoffdurchlass (einen Hochdruckkraftstoffkanal) 11 verbunden ist. Der Kraftstoff, der hinter den Einspritzvorrichtungen 3 und der Förderpumpe 4 austritt, kann zu einem Kraftstoffbehälter 5 über einen Austrittskraftstoffdurchlass (Kraftstoffrückführungskanäle) 12, 13 und 14 zurückkehren. Ein Entlastungsdurchlass (ein Kraftstoffrückführungskanal) 15, der die Common-Rail 2 mit dem Kraftstoffbehälter 5 verbindet, ist mit einer Druckbegrenzungsvorrichtung 16 versehen. Die Druckbegrenzungsvorrichtung 16 ist ein Druckentlastungsventil, das dann öffnet, wenn der Kraftstoffdruck in der Common-Rail 2 einen festgelegten oberen Grenzdruck überschreitet, um so den Kraftstoffdruck auf die festgelegte obere Grenze zu begrenzen.It is necessary to have a common rail pressure corresponding to the fuel injection pressure in the common rail 2 continuously collecting, in this way with the outlet of the feed pump 4 for discharging high pressure fuel therein via a fuel passage (a high pressure fuel passage) 11 connected is. The fuel which is behind injectors 3 and the feed pump 4 exits, can become a fuel tank 5 via an exit fuel passage (fuel return channels) 12 . 13 and 14 to return. A relief passage (a fuel return passage) 15 who is the common rail 2 with the fuel tank 5 connects, is with a pressure limiting device 16 Mistake. The pressure limiting device 16 is a pressure relief valve, which then opens when the fuel pressure in the common rail 2 exceeds a set upper limit pressure so as to limit the fuel pressure to the set upper limit.
Die Einspritzvorrichtung 3 an dem jeweiligen Zylinder, die mit einem stromabwärtigen Ende von jedem aus der Vielzahlkrümmer 17 verbunden ist, der von der Common-Rail 2 abzweigt, ist ein Elektromagnet-Kraftstoffeinspritzventil, das eine Kraftstoffeinspritzdüse zum Einspritzen des Hochdruckkraftstoffes aufweist, der Unterdruck in der Common-Rail 2 gesammelt ist, in den jeweiligen Zylinder der Kraftstoffmaschine 1. Die Einspritzvorrichtungen 3 dienen auch als Elektromagnet-Aktuatoren oder -ventile zum Bewirken einer Staudrucksteuerung hinsichtlich einer Düsennadel, die in der Kraftstoffeinspritzdüse untergebracht ist. Das Elektromagnetventil wird aktiviert oder deaktiviert (EIN oder AUS), um die Einspritzung von Kraftstoff aus der Einspritzvorrichtung 3 an dem jeweiligen Zylinder in die verschiedenen Zylinder der Kraftmaschine 1 elektronisch zu steuern. Und zwar wird der Hochdruckkraftstoff, der unter Druck in der Common-Rail 2 gesammelt ist, durch einen Einspritzvorgang in den Zylinder der Kraftmaschine 1 zugeführt, während das Elektromagnetventil der Einspritzvorrichtungen 3 offen ist.The injector 3 at the respective cylinder, with a downstream end of each of the manifold 17 connected by the common rail 2 is a solenoid fuel injection valve having a fuel injection nozzle for injecting the high-pressure fuel, the negative pressure in the common rail 2 is collected in the respective cylinder of the fuel machine 1 , Injectors 3 also serve as solenoid actuators or valves for effecting back pressure control with respect to a nozzle needle housed in the fuel injector. The solenoid valve is activated or deactivated (ON or OFF) to prevent the injection of fuel from the injector 3 at the respective cylinder in the various cylinders of the engine 1 to control electronically. Namely, the high pressure fuel that is under pressure in the common rail 2 is collected, by an injection process in the cylinder of the engine 1 supplied while the solenoid valve of the injectors 3 is open.
Die Förderpumpe 4 hat eine bekannte eingebaute Förderpumpe (eine Niederdruckförderpumpe, nicht gezeigt), die den Kraftstoff in dem Kraftstoffbehälter 5 durch eine Pumpenantriebswelle 22 pumpt, die mittels einer Drehung einer Kurbelwelle 21 der Kraftmaschine 1 gedreht wird. Bei dem Aufbau gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Leistungsübertragungsvorrichtung 25 wie zum Beispiel ein Riemen vorgesehen, der um eine Kurbelriemenscheibe 23 gewickelt ist, welche an einem Endabschnitt der Kurbelwelle 21 angebracht ist, und der um eine Pumpenriemenscheibe 24 gewickelt ist, die an einem Endabschnitt der Pumpenantriebswelle 22 angebracht ist. Dementsprechend dreht sich die Pumpenantriebswelle 22 der Förderpumpe 4 synchron mit der Kurbelwelle 21 der Kraftmaschine 1.The pump 4 has a known built-in feed pump (a low-pressure feed pump, not shown) that holds the fuel in the fuel tank 5 through a pump drive shaft 22 which pumps by means of a rotation of a crankshaft 21 the engine 1 is turned. In the structure according to this embodiment, a power transmission device 25 such as a belt provided around a crank pulley 23 is wound, which at an end portion of the crankshaft 21 attached, and that around a pump pulley 24 wound at one end portion of the pump drive shaft 22 is appropriate. Accordingly, the pump drive shaft rotates 22 the feed pump 4 synchronous with the crankshaft 21 the engine 1 ,
Die Förderpumpe 4 hat eine Pumpenkammer, in die der Kraftstoff eingeführt wird, den die Förderpumpe über einen Kraftstoffdurchlass 19 fördert, einen Tauchkolben (nicht gezeigt), der durch die Pumpenantriebswelle 22 betätigt wird, und eine Druckkammer (eine Tauchkolbenkammer) zum Ermöglichen der Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens, um den Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen. Die Förderpumpe 4 wirkt als eine Hochdruck-Kraftstoffförderpumpe, um den aus der Pumpenkammer in die Druckkammer über das Saugsteuerventil 6 eingeführten Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen. Der Hochdruckkraftstoff wird unter Druck von dem Auslass zu der Common-Rail 2 gefördert. Das Saugsteuerventil (SCV) 6 zum Steuern des Öffnungsgrads des Kraftstoffkanals ist in dem Kraftstoffkanal der Pumpenkammer der Förderpumpe 4 vorgesehen.The pump 4 has a pumping chamber into which the fuel is introduced, which the feed pump via a fuel passage 19 promotes a plunger (not shown) passing through the pump drive shaft 22 is actuated, and a pressure chamber (a plunger chamber) for permitting the reciprocation of the plunger to pressurize the fuel. The pump 4 acts as a high pressure fuel delivery pump to move from the pump chamber into the pressure chamber via the suction control valve 6 applied fuel to pressurize. The high pressure fuel is pressurized from the outlet to the common rail 2 promoted. The suction control valve (SCV) 6 for controlling the opening degree of the fuel passage is in the fuel passage of the pump chamber of the feed pump 4 intended.
Das Saugsteuerventil 6 entsprechend dem Pumpensteuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch ein Pumpenantriebssignal von der ECU 10 über eine Pumpenantriebsschaltung (nicht gezeigt) elektronisch gesteuert. Dies ermöglicht es einem Pumpendrucksteuerventil (ein Elektromagnetventil zum Einstellen der Saugmenge) die Saugmenge des aus der Pumpenkammer von der Förderpumpe 4 in die Druckkammer eingeführten Kraftstoffes einzustellen, um den Common-Rail-Druck entsprechend dem Kraftstoffeinspritzdruck (Kraftstoffdruck) zu ändern, bei dem der Kraftstoff durch den Einspritzvorgang von der jeweiligen Einspritzvorrichtung 3 zu der Kraftmaschine 1 zugeführt wird.The suction control valve 6 according to the pump control valve according to the present invention is controlled by a pump drive signal from the ECU 10 electronically controlled via a pump drive circuit (not shown). This allows a pump pressure control valve (a solenoid valve for adjusting the suction amount) the suction amount of the pump chamber from the feed pump 4 to adjust the fuel introduced into the pressure chamber to change the common rail pressure according to the fuel injection pressure (fuel pressure), wherein the fuel by the injection operation of the respective injection device 3 to the engine 1 is supplied.
Das Saugsteuerventil 6 gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat ein Ventil (einen Ventilkörper) zum Ändern des Öffnungsgrades des Kraftstoffkanals von der Pumpenkammer zu der Förderpumpe 4 zu der Druckkammer, und eine Solenoidspule (eine Elektromagnetspule) zum Einstellen des Ventilöffnungsgrades als Reaktion auf das Pumpenantriebssignal (ein Saugsteuerventilbefehlswert). Das Saugsteuerventil 6 ist außerdem ein Normal-Offen-Elektromagnetventil (ein Pumpensteuerventil), das hinsichtlich des Ventilöffnungsgrades vollständig offen ist, wenn die Solenoidspule entregt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel beginnt die Erregung der Solenoidspule des Saugsteuerventils 6 gleichzeitig mit dem Einfügen des Zündschlüssels in den Schließzylinder in der Fahrgastzelle, der von der AUS-Position zu der IG-Position geschaltet wird, das heißt wenn der Zündschalter eingeschaltet wird (IG-EIN), um das Startvermögen der Kraftmaschine 1 zu verbessern. Dies bewirkt das Festlegen des Öffnungsgrades des Ventils, wodurch das Bereitstellen der Kraftstoffmenge und des Kraftstoffeinspritzdrucks ermöglicht wird, die zum sofortigen Starten der Kraftmaschine 1 beim Erregen der Startvorrichtung erforderlich sind, um die Kraftmaschine 1 zu starten.The suction control valve 6 According to this embodiment, a valve (a valve body) for changing the opening degree of the fuel passage from the pump chamber to the feed pump 4 to the pressure chamber, and a solenoid coil (an electromagnetic coil) for adjusting the valve opening degree in response to the pump drive signal (a Saugsteuerventilbefehlswert). The suction control valve 6 is also a normal-open solenoid valve (a pump control valve), the is completely open with respect to the valve opening degree when the solenoid coil is de-energized. In this embodiment, the energization of the solenoid coil of the suction control valve starts 6 simultaneously with the insertion of the ignition key in the lock cylinder in the passenger compartment, which is switched from the OFF position to the IG position, that is, when the ignition switch is turned on (IG-ON) to the starting power of the engine 1 to improve. This causes the opening degree of the valve to be set, thereby enabling to provide the amount of fuel and the fuel injection pressure necessary to immediately start the engine 1 when energizing the starting device are required to the engine 1 to start.
Die ECU 10 ist mit einem Mikrocomputer versehen, der eine CPU zum Durchführen einer Steuerung und Berechnungsprozessen aufweist, Speichereinheiten wie zum Beispiel ROM und RAM, eine Eingabeschaltung, eine Abgabeschaltung, eine Stromzuführungsschaltung, eine Einspritzvorrichtungsantriebsschaltung (EDU) und eine Pumpenantriebsschaltung. Sensorsignale von verschiedenen Sensoren werden so eingerichtet, dass sie von analog zu digital mittels eines A/D-Wandlers umgewandelt werden, damit sie in den Mikrocomputer eingegeben werden.The ECU 10 is provided with a microcomputer having a CPU for performing control and calculation processes, storage units such as ROM and RAM, an input circuit, a discharge circuit, a power supply circuit, an injector drive circuit (EDU), and a pump drive circuit. Sensor signals from various sensors are set up to be converted from analog to digital by means of an A / D converter for input to the microcomputer.
Die ECU 10 ist mit einer Einspritzzeitgebungs- und Einspritzvolumenbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der optimalen Einspritzzeitgebung (die Startzeitgebung für eine Haupteinspritzung θt) und des Soll-Einspritzvolumens (die Zeitperiode einer Einspritzung Q) gemäß den Fahrzuständen der Kraftmaschine 1 versehen. Die ECU 10 ist des weiteren mit einer Einspritzpulsbreitenbestimmungseinrichtung zum Berechnen der Dauer eines Einspritzpulses (eine Einspritzpulsbreite) gemäß den Fahrzuständen der Kraftmaschine 1 oder dem Kraftstoffeinspritzdruck (das heißt der Common-Rail-Druck) und des Soll-Einspritzvolumens (Q) und einer Einspritzvorrichtungsantriebseinrichtung zum Aufbringen eines gepulsten Einspritzvorrichtungsantriebsstromes (ein Einspritzpuls) zu dem Elektromagnetventil der Einspritzvorrichtung 3 an dem jeweiligen Zylinder über die Einspritzvorrichtungsantriebsschaltung (EDU) versehen.The ECU 10 is provided with an injection timing and injection volume determining means for determining the optimum injection timing (the main injection start timing θt) and the target injection volume (the injection period of time Q) according to the driving conditions of the engine 1 Mistake. The ECU 10 is further provided with an injection pulse width determining means for calculating the duration of an injection pulse (an injection pulse width) according to the driving conditions of the engine 1 or the fuel injection pressure (that is, the common rail pressure) and the target injection volume (Q) and an injector driving means for applying a pulsed injector driving current (an injection pulse) to the solenoid valve of the injector 3 at the respective cylinder via the injector driving circuit (EDU).
Und zwar ist die ECU 10 so aufgebaut, dass sie das Soll-Einspritzvolumen (Q) gemäß den Informationen der Fahrtzustände der Kraftmaschine berechnet wie zum Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl (nachfolgend als die Kraftmaschinendrehzahl oder NE bezeichnet), die durch einen Drehzahlsensor 31 erfasst wird, und der Beschleunigungsvorrichtungsöffnungsgrad (ACCP), der durch einen Beschleunigungsvorrichtungsöffnungsgradsensor 32 erfasst wird. Die ECU 10 führt dann einen Einspritzvorrichtungsantriebsstrom (einen Einspritzpuls) dem Elektromagnetventil der Einspritzvorrichtung 3 an jedem Zylinder gemäß der Einspritzpulsbreite zu, die gemäß den Fahrtzuständen der Kraftmaschine 1 oder dem Kraftstoffeinspritzdruck (das heißt dem Common-Rail-Druck) und dem Soll-Einspritzvolumen (Q) berechnet wurde. Dieser Aufbau ermöglicht die Fahrt der Kraftmaschine 1.And that is the ECU 10 is configured to calculate the target injection volume (Q) according to the information of the running conditions of the engine such as the engine speed (hereinafter referred to as the engine speed or NE) detected by a speed sensor 31 and the accelerator opening degree (ACCP) detected by an accelerator opening degree sensor 32 is detected. The ECU 10 then introduces an injector drive current (an injection pulse) to the solenoid valve of the injector 3 to each cylinder according to the injection pulse width, according to the driving conditions of the engine 1 or the fuel injection pressure (that is, the common rail pressure) and the target injection volume (Q). This structure allows the drive of the engine 1 ,
Die ECU 10 dient außerdem als eine Saugsteuereinrichtung (oder eine SCV-Steuereinrichtung) zum Berechnen des optimalen Kraftstoffeinspritzdruckes (das heißt der Soll-Common-Rail-Druck) entsprechend den Fahrzuständen der Kraftmaschine 1, um das Saugsteuerventil 6 der Förderpumpe 4 über die Pumpenantriebsschaltung anzutreiben. Und zwar ist die ECU 10 so aufgebaut, dass sie den Soll-Common-Rail Druck (Pct) angesichts der Kraftmaschinenfahrtzustände berechnet, wie zum Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl (NE), die durch den Drehzahlsensor 31 erfasst wird, und den Beschleunigungsvorrichtungsöffnungsgrad (ACCP), der durch den Beschleunigungsvorrichtungsöffnungsgradsensor 32 erfasst wird, und außerdem angesichts der Korrektur, die hinsichtlich der Temperatur des Kühlwassers für die Kraftmaschine (THW) durchgeführt wird, welche durch einen Kühlwassertemperatursensor 33 erfasst wird, oder hinsichtlich der Kraftstofftemperatur (THF), die durch einen Kraftstofftemperatursensor 34 erfasst wird. Um den Soll-Common-Rail-Druck zu erzielen, liefert die ECU 10 das Pumpenantriebssignal (ein Saugsteuerventilbefehlswert) zu der Solenoidspule des Saugsteuerventils 6.The ECU 10 also serves as a suction control means (or an SCV control means) for calculating the optimum fuel injection pressure (that is, the target common rail pressure) according to the running conditions of the engine 1 to the suction control valve 6 the feed pump 4 to drive via the pump drive circuit. And that is the ECU 10 is configured to calculate the target common rail pressure (Pct) in view of the engine running conditions, such as the engine speed (NE) generated by the speed sensor 31 and the accelerator opening degree (ACCP) detected by the accelerator opening degree sensor 32 and also in view of the correction made to the temperature of the cooling water for the engine (THW) which is detected by a cooling water temperature sensor 33 or the fuel temperature (THF) detected by a fuel temperature sensor 34 is detected. To achieve the desired common rail pressure, the ECU provides 10 the pump drive signal (a suction control valve command value) to the solenoid coil of the suction control valve 6 ,
Vorzugsweise ist ein Common-Rail-Drucksensor (Kraftstoffeinspritz-Drucksensoreinrichtung und Kraftstoffdrucksensoreinrichtung) 35 zum Erfassen des Common-Rail-Drucks entsprechend dem Kraftstoffeinspritzdruck an der Common-Rail 2 angebracht. Es ist somit wünschenswert, eine Regelung unter Verwendung des Pumpenantriebssignals (den Saugsteuerventilbefehlswert) des Saugsteuerventils 6 der Förderpumpe 4 so vorzusehen, dass der durch den Common-Rail-Drucksensor 35 erfasste Common-Rail-Druck (Pcr) im wesentlichen dem Soll-Common-Rail-Druck (Pct) entspricht, der gemäß den Fahrzuständen der Kraftmaschine 1 bestimmt ist. Zusätzlich ist es vorzuziehen, eine Pulsbreitensteuerung des Saugsteuerventilbefehlswerts (ein Antriebsstromwert) für das Saugsteuerventil 6 vorzusehen. Es ist möglich, eine digitale Steuerung mit hoher Genauigkeit unter Verwendung der Pulsbreitensteuerung vorzusehen, bei der die Rate EIN/AUS (die Rate einer die Erregungsdauer oder eines Pulsverhältnisses) des Pumpenantriebssignals pro Zeiteinheit gemäß dem Soll-Common-Rail-Druck (oder einem Soll-Pumpenförderdruck) einzustellen, um so den Ventilöffnungsgrad des Saugsteuerventils 6 zu ändern.Preferably, a common rail pressure sensor (fuel injection pressure sensor device and fuel pressure sensor device) 35 for detecting the common rail pressure corresponding to the fuel injection pressure at the common rail 2 appropriate. It is thus desirable to control by using the pump drive signal (the suction control valve command value) of the suction control valve 6 the feed pump 4 to provide that by the common rail pressure sensor 35 detected common rail pressure (Pcr) substantially to the target common rail pressure (Pct) corresponding to the driving conditions of the engine 1 is determined. In addition, it is preferable to have a pulse width control of the suction control valve command value (a drive current value) for the suction control valve 6 provided. It is possible to provide a digital control with high accuracy using the pulse width control in which the rate ON / OFF (the rate of the energization duration or pulse ratio) of the pump drive signal per unit time according to the target common rail pressure (or a target Pump delivery pressure) so as to adjust the valve opening degree of the suction control valve 6 to change.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden der Drehzahlsensor 31, der Beschleunigungsvorrichtungsöffnungsgradsensor 32, der Kühlwassertemperatursensor 33 oder der Kraftstofftemperatursensor 34 als die Fahrtzustandssensoreinrichtung zum Erfassender Fahrtzustände der Kraftmaschine 1 verwendet, um das Soll-Einspritzvolumen (Q), die Einspritzzeitgebung (θt) und den Soll-Common-Rail-Druck (Pct) zu berechnen. Jedoch können das Soll-Einspritzvolumen (Q), die Einspritzzeitgebung (θt) und der Soll-Common-Rail-Druck (Pct) angesichts von Sensorsignalen (Kraftmaschinenfahrtinformationen) anderer Sensorbauarten korrigiert werden (wie zum Beispiel ein Einlasslufttemperatursensor, ein Einlassluftdrucksensor, ein Zylinderunterscheidungssensor oder ein Einspritzzeitgebungssensor), die als die Fahrtzustandssensoreinrichtung verwendet wird.In this embodiment, the rotational speed sensor becomes 31 , of the Accelerator opening degree sensor 32 , the cooling water temperature sensor 33 or the fuel temperature sensor 34 as the running condition sensor means for detecting the running conditions of the engine 1 is used to calculate the desired injection volume (Q), the injection timing (θt) and the target common rail pressure (Pct). However, the target injection volume (Q), the injection timing (θt), and the target common rail pressure (Pct) may be corrected in view of sensor signals (engine travel information) of other sensor types (such as an intake air temperature sensor, an intake air pressure sensor, a cylinder discrimination sensor, or the like) an injection timing sensor) used as the running condition sensor device.
[Steuerverfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel]Control Method According to the Embodiment
Nun wird ein Verfahren zum Steuern des Kraftstoffeinspritzsystems der Common-Rail-Bauart gemäß diesem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 kurz beschrieben. Von diesen Figuren zeigen die 2 und 3 Flusskarten des Verfahrens zum Steuern des Kraftstoffeinspritzsystems der Common-Rail-Bauart.Now, a method of controlling the common rail type fuel injection system according to this embodiment will be described with reference to FIGS 1 to 3 briefly described. Of these figures show the 2 and 3 Flow charts of the method for controlling the fuel injection system of the common rail type.
Zunächst wird bestimmt, ob der Zündschalter eingeschaltet wurde (IG-EIN) (Schritt S1). Falls JA bestimmt wird, dann werden Kraftmaschinenparameter (die Fahrtzustände der Kraftmaschine 1) eingelesen, wie zum Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl (NE), der Beschleunigungsvorrichtungsöffnungsgrad (ACCP), die Kühlwassertemperatur der Kraftmaschine (THW), die Kraftstofftemperatur (THF) und der Common-Rail-Druck (Pcr).First, it is determined whether the ignition switch has been turned on (IG-ON) (step S1). If YES, then engine parameters (the running states of the engine 1 ), such as the engine speed (NE), the accelerator opening degree (ACCP), the engine cooling water temperature (THW), the fuel temperature (THF), and the common rail pressure (Pcr).
Dann wird bestimmt, ob eine Fahrtmarke (fNE) zum Bestimmen dessen gesetzt wurde, ob die Kraftmaschine gestartet wurde (Schritt S3). Falls JA bestimmt wird, dann schreitet der Prozess direkt zu einem Schritt S5 weiter. Falls andererseits NEIN bei dem Schritt S3 bestimmt wird oder falls die Kraftmaschine 1 noch nicht gestartet wurde, dann wird bestimmt, ob eine Startvorrichtungserregungsmarke (fSTA) zum Bestimmen dessen gesetzt wurde (EIN), ob die Startvorrichtung erregt wurde (Schritt S4). Falls NEIN bestimmt wird, dann schreitet der Prozess direkt zu einem Schritt S15 weiter.Then, it is determined whether a travel flag (fNE) has been set for determining whether the engine has been started (step S3). If YES is determined, then the process proceeds directly to a step S5. On the other hand, if NO is determined in step S3 or if the engine 1 has not yet been started, it is then determined whether a starter excitation flag (fSTA) has been set to determine (ON) whether the starter has been energized (step S4). If NO is determined, then the process directly proceeds to a step S15.
Falls andererseits bei dem Schritt S4 JA bestimmt wird, das heißt falls die Startvorrichtung erregt wurde, dann wird bestimmt, ob die Kraftmaschinendrehzahl (NE) kleiner ist als die Kurbeldrehzahl (A) (Schritt S5). Falls JA bestimmt wird, dann schreitet der Prozess direkt zu dem Schritt S15 weiter. Falls andererseits bei dem Schritt S5 NEIN bestimmt wird, das heißt falls die Kraftmaschinendrehzahl (NE) über die Kurbeldrehzahl (A) erhöht wurde, dann wird ein Zähler zum Zählen der Zeit nach IG-EIN gelöscht (Schritt S6). Die Fahrtmarke (fNE) der Kraftmaschine 1 wird dann gesetzt (Schritt S7).On the other hand, if YES is determined in step S4, that is, if the starter has been energized, then it is determined whether the engine speed (NE) is less than the crank speed (A) (step S5). If YES is determined, then the process proceeds directly to step S15. On the other hand, if NO is determined in step S5, that is, if the engine speed (NE) has been increased above the crank speed (A), then a counter for counting the time after IG-ON is cleared (step S6). The driving mark (fNE) of the engine 1 is then set (step S7).
Dann wird bestimmt, ob die Kraftmaschine 1 gestartet wurde. Insbesondere wird bestimmt, ob die Kraftmaschinendrehzahl (NE) über der Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl (B) erhöht wurde (Schritt S8). Falls NEIN bestimmt wird, das heißt falls die Kraftmaschine 1 noch nicht gestartet wurde, dann wird bestimmt, dass die Kraftmaschine 1 gekurbelt wird, und das SCV-Steuerventil (ΣDscv: Saugsteuerventilbefehlswert) wird dann einen zweiten Standardwert (D2) während der Erregung der Startvorrichtung (während des Kurbelvorgangs) festgelegt (Schritt S9).Then it is determined if the engine 1 was started. Specifically, it is determined whether the engine speed (NE) has been increased above the engine idle speed (B) (step S8). If NO is determined, that is if the engine 1 not yet started, then it is determined that the engine 1 is cranked, and the SCV control valve (ΣD scv : Saugsteuerventilbefehlswert) is then set a second standard value (D2) during the energization of the starting device (during the cranking operation) (step S9).
Dann werden das Soll-Einspritzvolumen (Q) und die Einspritzvorrichtungseinspritzpulsbreite (Tq), welche als INJ-Steuerwerte dienen, auf der Grundlage der Kraftmaschinenparameter berechnet. Die Einspritzzeitgebung (θt) wird außerdem gemäß den Kraftmaschinenparametern berechnet. Insbesondere wird das Soll-Einspritzvolumen (Q) aus der vorstehend erwähnten Kraftmaschinendrehzahl (NE) und dem vorstehend erwähnten Vorrichtungsbeschleunigungsöffnungsgrad (ACCP) bestimmt. Zusätzlich wird die Einspritzvorrichtungseinspritzpulsbreite (Tq) aus dem vorstehend erwähnten Soll-Einspritzvolumen (Q) und dem vorstehend erwähnten Common-Rail-Druck (Pcr) bestimmt. Darüber hinaus wird die Einspritzzeitgebung (θt) aus der vorstehend erwähnten Kraftmaschinendrehzahl (NE) und dem vorstehend erwähnten Soll-Einspritzvolumen (Q) bestimmt (Schritt S10).Then, the target injection volume (Q) and the injector injection pulse width (Tq) serving as INJ control values are calculated on the basis of the engine parameters. The injection timing (θt) is also calculated according to the engine parameters. Specifically, the target injection volume (Q) is determined from the aforementioned engine speed (NE) and the aforementioned device acceleration opening degree (ACCP). In addition, the injector injection pulse width (Tq) is determined from the aforementioned target injection volume (Q) and the aforementioned common rail pressure (Pcr). In addition, the injection timing (θt) is determined from the aforementioned engine speed (NE) and the above-mentioned target injection volume (Q) (step S10).
Die INJ-Steuerwerte, die Einspritzzeitgebung und der SCV-Steuerwert werden hinsichtlich der Abgabestufe der ECU 10 festgelegt. Insbesondere werden die Einspritzvorrichtungseinspritzpulsbreite (Tq) und die Einspritzzeitgebung (θt) hinsichtlich der Abgabestufe der ECU 10 festgelegt. Zusätzlich wird der SCV-Steuerwert (Saugsteuerventilbefehlswert: ΣDscv) hinsichtlich der Abgabestufe der ECU 10 festgelegt (Schritt S11). Nachfolgend schreitet der Prozess zu dem Schritt S1 weiter, von dem die vorstehend erwähnte Steuerung wiederholt wird.The INJ control values, the injection timing, and the SCV control value are set in terms of the output level of the ECU 10 established. Specifically, the injector injection pulse width (Tq) and the injection timing (θt) with respect to the discharge stage of the ECU 10 established. In addition, the SCV control value (suction control valve command value: ΣD scv ) regarding the discharge stage of the ECU 10 set (step S11). Subsequently, the process proceeds to step S1, from which the above-mentioned control is repeated.
Falls bei dem Schritt S8 andererseits JA bestimmt wird, das heißt falls die Kraftmaschine 1 bereits gestartet wurde, dann wird der Soll-Common-Rail-Druck (Pct) gemäß den Kraftmaschinenparametern berechnet. Insbesondere wird der Soll-Common-Rail-Druck (Pct) aus der vorstehend erwähnten Kraftmaschinendrehzahl (NE) und dem vorstehend erwähnten Soll-Einspritzvolumen (Q) bestimmt (Schritt S12). Dann wird ein SCV-Korrekturwert (Di) gemäß der Druckdifferenz (Pcr – Pct) zwischen dem vorstehend erwähnten Common-Rail-Druck (Pcr) und dem vorstehend erwähnten Soll-Common-Rail-Druck (Pct) berechnet (Schritt S13). Dann wird der SCV-Korrekturwert (Di) dem vorherigen SCV-Steuerwert (ΣDscv) hinzu addiert, um den gegenwärtigen SCV-Steuerwert zu berechnen (Saugsteuerventilbefehlswert: ΣDscv) (Schritt S14). Danach schreitet der Prozess zu einem Schritt S10 weiter.On the other hand, if YES is determined in step S8, that is, if the engine is 1 has already been started, then the target common rail pressure (Pct) is calculated according to the engine parameters. More specifically, the target common rail pressure (Pct) is determined from the aforementioned engine speed (NE) and the above-mentioned target injection volume (Q) (step S12). Then, an SCV correction value (Di) is calculated according to the pressure difference (Pcr-Pct) between the aforementioned common rail pressure (Pcr) and the above-mentioned target common rail pressure (Pct) (step S13). Then the SCV Correction value (Di) is added to the previous SCV control value (ΣD scv ) to calculate the current SCV control value (suction control valve command value: ΣD scv ) (step S14). Thereafter, the process proceeds to step S10.
Falls bei dem Schritt S4 andererseits NEIN bestimmt wird, oder falls bei dem Schritt S5 JA bestimmt wird, dann wird die Fahrtmarke (fNE) der Kraftmaschine 1 gelöscht (Schritt S15). Dann wird die verstrichene Zeit nach IG-EIN so berechnet, dass gilt CIGon = CIGon + 1 (Schritt S16). Dann wird bestimmt, ob die vorbestimmte Zeit (T0) nach dem Einschalten (EIN) des Zündschalters verstrichen ist (CIGon > T0) (Schritt S17). Es wird angenommen, dass NEIN bestimmt wird, das heißt dass die vorbestimmte Zeit (T0) nach dem Einschalten (EIN) des Zündschalters nicht verstrichen ist. In diesem Fall bestimmt der Prozess, dass die vorbestimmte Zeit (T0) nach dem Start einer Erregung des Saugsteuerventils 6 der Förderpumpe 4 nicht verstrichen ist, bevor die Kraftmaschine 1 gestartet wird, und dann wird der SCV-Steuerwert (ΣDscv: Saugsteuerventilbefehlswert) auf einen ersten Standardwert (D1) festgelegt, bevor die Erregung der Startvorrichtung beginnt (Schritt S18). Danach wird die Einspritzvorrichtungseinspritzpulsbreite (Tq), die als ein INJ-Steuerwert dient, gelöscht (Schritt S19). Der Prozess schreitet dann zu einem Schritt S11 weiter.On the other hand, if NO is determined in step S4, or if YES is determined in step S5, then the cruising mark (fNE) of the engine becomes 1 cleared (step S15). Then, the elapsed time after IG-ON is calculated so that CIGon = CIGon + 1 (step S16). Then, it is determined whether the predetermined time (T0) has elapsed after the turning on (ON) of the ignition switch (CIGon> T0) (step S17). It is assumed that NO is determined, that is, the predetermined time (T0) has not elapsed after the ignition switch was turned ON. In this case, the process determines that the predetermined time (T0) after the start of energization of the suction control valve 6 the feed pump 4 has not passed before the engine 1 is started, and then the SCV control value (ΣD scv : Saugsteuerventilbefehlswert) is set to a first default value (D1) before the energization of the starting device starts (step S18). Thereafter, the injector injection pulse width (Tq) serving as an INJ control value is cleared (step S19). The process then proceeds to a step S11.
Andererseits wird angenommen, dass bei dem Schritt S17 JA bestimmt wird, das heißt dass die vorbestimmte Zeit (T0) nach dem Einschalten (EIN) des Zündschalters verstrichen ist. In diesem Fall bestimmt der Prozess, dass die vorbestimmte Zeit (T0) nach dem Beginn der Erregung des Saugsteuerventils 6 der Förderpumpe 4 verstrichen ist, bevor die Kraftmaschine 1 gestartet wird, und dann wird der SCV-Steuerwert zurückgesetzt (ΣDscv: Saugsteuerventilbefehlswert) (Schritt S20). Danach schreitet der Prozess zu einem Schritt S19 weiter.On the other hand, it is assumed that YES is determined in step S17, that is, the predetermined time (T0) has elapsed after the ignition switch was turned ON. In this case, the process determines that the predetermined time (T0) after the start of the energization of the suction control valve 6 the feed pump 4 has passed before the engine 1 is started, and then the SCV control value is reset (ΣD scv : Saugsteuerventilbefehlswert) (step S20). Thereafter, the process proceeds to a step S19.
Falls andererseits bei dem Schritt S1 EIN bestimmt wird, dann wird die Fahrtmarke (fNE) der Kraftmaschine 1 gelöscht (Schritt S21). Dann wird der Zähler (CIGon) zum Zählen der Zeit nach IG-EIN gelöscht (Schritt S22). Danach schreitet der Prozess zu einem Schritt S20 weiter.On the other hand, if ON is determined at step S1, then the cruising mark (fNE) of the engine becomes 1 cleared (step S21). Then, the counter (CIGon) for counting the time after IG-ON is cleared (step S22). Thereafter, the process proceeds to a step S20.
[Merkmale des Ausführungsbeispiels][Features of the Embodiment]
Nun wird der Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems des Common-Rail-Systems gemäß diesem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 kurz beschrieben. Die 4 zeigt eine Zeitkarte des Betriebs des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems.Now, the operation of the fuel injection system of the common rail system according to this embodiment will be described with reference to FIGS 1 to 4 briefly described. The 4 shows a timing chart of the operation of the common rail fuel injection system.
Es wird angenommen, dass ein Fahrer an einer Fahrzeugkonsole den Zündschlüssel in den Schließzylinder der Fahrgastzelle einführt, um den Zündschlüssel von der AUS- zu der IG-Position in dem Schließzylinder zu drehen. Dies bewirkt das Einschalten des Zündschalters (IG-EIN), und die ECU 10 startet die in den 2 bis 3 gezeigte Routine. Hierbei wird gleichzeitig mit dem IG-EIN die Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6 der Förderpumpe 4 bei dem ersten Standardwert (D1) erregt, wodurch das Ventil auf jenen Öffnungsgrad festgelegt wird, der die Kraftstoffmenge und den Kraftstoffeinspritzdruck ermöglicht, welche zum sofortigen Starten der Kraftmaschine 1 beim Erregen der Startvorrichtung erforderlich sind.It is assumed that a driver on a vehicle console inserts the ignition key into the lock cylinder of the passenger compartment to turn the ignition key from the OFF to the IG position in the lock cylinder. This causes the ignition switch (IG-ON) to turn on, and the ECU 10 starts the in the 2 to 3 shown routine. At this time, simultaneously with the IG-ON, the solenoid coil in the suction control valve becomes 6 the feed pump 4 at the first standard value (D1), whereby the valve is set to the degree of opening that allows the amount of fuel and the fuel injection pressure, which for the immediate start of the engine 1 are required when energizing the starting device.
Wenn der Fahrer den Zündschlüssel von der IG-Position zu der ST-Position in dem Schließzylinder dreht, dann startet die Erregung der Startvorrichtung (STA-EIN), wodurch der Kurbelvorgang der Kraftmaschine 1 beginnt. Gleichzeitig mit dem STA-EIN beginnt die Erregung der Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6 der Förderpumpe 4 bei dem zweiten Standardwert (D2), der größer ist als der erste Standardwert (D1) wodurch ein Öffnungsgrad vorgesehen wird, der um die Differenz zwischen den Ventilstandardwerten größer ist. Da die Förderpumpe 4 bei der Kurbeldrehzahl angetrieben wird, wird der Kraftstoff unter Druck in die Common-Rail 2 zugeführt, wodurch der Druck in der Common-Rail größer wird als der Atmosphärendruck. In diesem Zeitraum wird der Kraftstoff von den Einspritzvorrichtungen 3 an die jeweiligen Zylinder in die verschiedenen Zylinder der Kraftmaschine 1 eingespritzt, wodurch die Kraftmaschine 1 gestartet wird und bei einer Kraftmaschinendrehzahl arbeitet, die größer oder gleich der Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl ist.When the driver turns the ignition key from the IG position to the ST position in the lock cylinder, the energization of the starting device (STA-ON) starts, whereby the cranking of the engine 1 starts. Simultaneously with the STA-ON, the energization of the solenoid coil in the suction control valve begins 6 the feed pump 4 at the second standard value (D2), which is greater than the first standard value (D1), whereby an opening degree is provided which is larger by the difference between the valve standard values. Because the feed pump 4 is driven at the crank speed, the fuel is pressurized into the common rail 2 supplied, whereby the pressure in the common rail is greater than the atmospheric pressure. During this period, the fuel from the injectors 3 to the respective cylinders in the various cylinders of the engine 1 injected, causing the engine 1 is started and operates at an engine speed that is greater than or equal to the engine idle speed.
Jedoch wird angenommen, dass die Startvorrichtung für eine lange Zeitperiode in dem IG-EIN-Zustand der Erregung verbleibt und dass der in die Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6 der Förderpumpe 4 eingespeiste Antriebsstromstärke bei dem ersten Standardwert (D1) aufrechterhalten wird, um den vorbestimmten Öffnungsgrad des Ventils zu halten, der durch eine gestrichelte Linie mit abwechselnd langen und kurzen Linien gemäß der Zeitkarte der 4 gezeigt ist. In diesem Fall kann die Temperatur der Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6 der Förderpumpe 4 über eine vorbestimmte Temperatur hinaus ansteigen (eine Saugsteuerventilzuverlässigkeitsgrenze), um die Zuverlässigkeit von inneren Bauteilen der Förderpumpe 4 zu gewährleisten, wie dies durch eine gestrichelte Linie mit abwechselnd langen und kurzen Linien in der Zeitkarte der 4 gezeigt ist. Dies verursacht einen Nachteil einer bedeutend kürzeren Lebensdauer von inneren Bauteilen des Saugsteuerventils 6 (wie zum Beispiel Gummibauteile wie Dichtmaterialien oder Kunststoffbauteile wie Isolierbeschichtungen der Solenoidspule).However, it is assumed that the starter device remains in the IG ON state of the energization for a long period of time and that into the solenoid coil in the suction control valve 6 the feed pump 4 input driving current at the first standard value (D1) is maintained to hold the predetermined opening degree of the valve represented by a dashed line having alternate long and short lines according to the time chart of FIG 4 is shown. In this case, the temperature of the solenoid coil in the suction control valve 6 the feed pump 4 above a predetermined temperature (a suction control valve reliability limit) to increase the reliability of internal components of the feed pump 4 to ensure this by a dashed line with alternating long and short lines in the time card of the 4 is shown. This causes a disadvantage of significantly shorter life of inner components of the suction control valve 6 (Such as rubber components such as sealing materials or plastic components such as insulating coil of the solenoid coil).
Diesbezüglich ist dieses Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass die Erregung der Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6 der Förderpumpe 4 zu jenem Zeitpunkt nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitperiode (bei dem IG-EIN-Zustand) unterbunden (ausgesetzt) wird, auch wenn die Startvorrichtung für eine lange Zeitperiode in dem IG-EIN-Zustand der Erregung verbleibt. Danach beginnt die Erregung der Solenoidspule des Saugsteuerventils 6 der Förderpumpe 4 bei dem zweiten Standardwert (D2) der größer ist als der erste Standardwert (D1), und zwar gleichzeitig wenn der Fahrer den Zündschlüssel von der IG-Position zu der ST-Position in dem Schließzylinder dreht oder wenn ST-EIN vorherrscht, wodurch die Verschlechterung des Startvermögens der Kraftmaschine 1 ausgeglichen wird. In this regard, this embodiment is constructed such that the energization of the solenoid coil in the suction control valve 6 the feed pump 4 is inhibited (suspended) at that time after a lapse of a predetermined period of time (in the IG ON state) even if the starting device remains in the IG ON state of the energization for a long period of time. Thereafter, the energization of the solenoid coil of the suction control valve starts 6 the feed pump 4 at the second standard value (D2) being greater than the first standard value (D1) at the same time when the driver turns the ignition key from the IG position to the ST position in the lock cylinder or when ST-ON prevails, whereby the deterioration the starting power of the engine 1 is compensated.
[Wirkungen bei dem Ausführungsbeispiel][Effects in the Embodiment]
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist das Kraftstoffeinspritzsystem der Common-Rail-Bauart gemäß diesem Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass die Erregung der Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6 der Förderpumpe 4 zu jenem Zeitpunkt nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitperiode seit dem IG-EIN-Zustand unterbunden (ausgesetzt) wird, auch wenn die Startvorrichtung für eine lange Zeitperiode IG-EIN-Zustand verbleibt. Anders gesagt wird die Erregung der Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6 unterbrochen, wenn die Solenoidspule dem Saugsteuerventil 6 für eine vorbestimmte Zeitperiode oder länger vor dem Start der Kraftmaschine 1 erregt wird, wodurch ein Temperaturanstieg der Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6 in höherem Masse als erforderlich verhindert wird.As described above, the common rail type fuel injection system according to this embodiment is configured such that the energization of the solenoid coil in the suction control valve 6 the feed pump 4 is inhibited (suspended) at that time after the elapse of a predetermined period of time since the IG-ON state, even if the starting device for a long time period IG-ON state remains. In other words, the energization of the solenoid coil in the suction control valve becomes 6 interrupted when the solenoid coil to the suction control valve 6 for a predetermined period of time or longer before the start of the engine 1 is energized, whereby a temperature rise of the solenoid coil in the suction control valve 6 is prevented to a greater extent than necessary.
Dies ermöglicht, dass die Temperatur der Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6 der Förderpumpe 4 nicht über eine vorbestimmte Temperatur hinaus ansteigt (eine Saugsteuerventilzuverlässigkeitsgrenze), wie dies durch die durchgezogene Linie in der Zeitkarte der 4 gezeigt ist. Es ist somit möglich, die Zuverlässigkeit von inneren Bauteilen des Saugsteuerventils 6 zu verbessern und die Lebensdauer der inneren Bauteile des Saugsteuerventils 6 zu verlängern (wie zum Beispiel Gummibauteile wie Dichtmaterialien oder Kunststoffbauteile wie Isolierbeschichtungen der Solenoidspule).This allows the temperature of the solenoid coil in the suction control valve 6 the feed pump 4 does not rise above a predetermined temperature (a suction control valve reliability limit) as indicated by the solid line in the time chart of FIG 4 is shown. It is thus possible, the reliability of internal components of the Saugsteuerventils 6 improve and the life of the internal components of the suction control valve 6 extend (such as rubber components such as sealing materials or plastic components such as insulation coil of the solenoid coil).
Hierbei sollte klar sein, dass die Zeitperiode, während der die Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6 erregt wird, bevor die Kraftmaschine 1 gestartet wird, zumindest einen oder mehrere Parameter beinhaltet von der Außenlufttemperatur, der Kraftmaschinenkühlwassertemperatur, der Kraftmaschinenschmiermitteltemperatur, der Temperatur des Kraftstoffes, der in die Druckkammer der Einspritzvorrichtungen 3 einzuführen ist, der Temperatur des Kraftstoffes, der hinter der Förderpumpe 4 austritt, der Batteriespannung, der Temperatur der Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6, dem Wert der Stromstärke zum Antreiben der Solenoidspule des Saugsteuerventils 6 und der Dauer zum Erregen einer Glühkerze. Je niedriger die Temperaturen der Außenluft, des Kraftmaschinenkühlwassers, des Kraftmaschinenschmiermittels und des Kraftstoffes ist, oder je niedriger die Batteriespannung oder je niedriger die Temperatur der Solenoidspule in dem Saugsteuerventil 6 ist, oder je niedriger der Wert der elektrischen Stromstärke ist, die auf die Solenoidspule des Saugsteuerventils 6 aufgebracht wird, desto länger kann die Zeitperiode (eine vorbestimmte Zeitperiode) zum Erregen der Solenoidspule des Saugsteuerventils 6 sein, bevor die Kraftmaschine 1 gestartet wird.It should be understood that the time period during which the solenoid coil in the suction control valve 6 is excited before the engine 1 is started, at least one or more parameters include the outside air temperature, the engine cooling water temperature, the engine lubricant temperature, the temperature of the fuel entering the pressure chamber of the injectors 3 introduce the temperature of the fuel behind the feed pump 4 leakage, the battery voltage, the temperature of the solenoid coil in the suction control valve 6 , the value of the current value for driving the solenoid coil of the suction control valve 6 and the duration for energizing a glow plug. The lower the temperatures of the outside air, the engine cooling water, the engine lubricant and the fuel are, or the lower the battery voltage or the lower the temperature of the solenoid coil in the suction control valve 6 or, the lower the value of the electric current flowing to the solenoid coil of the suction control valve 6 is applied, the longer may the time period (a predetermined period of time) for energizing the solenoid coil of the Saugsteuerventils 6 be before the engine 1 is started.
[Abgewandeltes Beispiel][Modified example]
Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde ein Beispiel eines Saugsteuerventils (das Elektromagnet-Saugsteuerventil) 6 zum Ändern der Kraftstoffmenge beschrieben, die in die Druckkammer der Förderpumpe 4 einzuführen ist. Jedoch kann ein Elektromagnet-Auslasssteuerventil zum Ändern der Kraftstoffmenge vorgesehen sein, die von der Druckkammer der Förderpumpe 4 in die Common-Rail 2 zu ändern ist. Alternativ kann ein motorbetriebenes (elektromotorisches) Saugsteuerventil anstelle des Elektromagnetventils verwendet werden.In this embodiment, an example of a suction control valve (the solenoid suction control valve) has been described. 6 for changing the amount of fuel that enters the pressure chamber of the feed pump 4 is to introduce. However, an electromagnetic exhaust control valve may be provided for changing the amount of fuel discharged from the pressure chamber of the feed pump 4 in the common rail 2 to change. Alternatively, a motor driven (electromotive) suction control valve may be used in place of the solenoid valve.
Dieses Ausführungsbeispiel verwendet das Saugsteuerventil (das Elektromagnet-Saugsteuerventil) 6 der Normal-Offen-Bauart, bei der das Elektromagnetventil hinsichtlich des Ventilöffnungsgrads vollständig geöffnet ist, wenn das Ventil entregt ist. Jedoch kann auch ein Elektromagnet-Auslasssteuerventil der Normal-Offen-Bauart (welches normal offen ist) verwendet werden, bei der das Elektromagnetventil hinsichtlich des Ventilöffnungsgrades vollständig geöffnet ist, wenn es entregt ist. Alternativ kann ein Elektromagnetventil der Normal-Geschlossen-Bauart verwendet werden, bei der das Elektromagnet-Auslasssteuerventil oder das Elektromagnet-Saugsteuerventil hinsichtlich des Ventilöffnungsgrades vollständig geschlossen ist, wenn das Ventil entregt ist.This embodiment uses the suction control valve (the solenoid suction control valve) 6 the normal-open type, in which the solenoid valve is fully opened with respect to the valve opening degree when the valve is de-energized. However, a normal open type electromagnetic exhaust control valve (which is normally open) may be used, in which the electromagnetic valve is fully opened in the valve opening degree when it is de-energized. Alternatively, a normally-closed type solenoid valve may be used in which the solenoid exhaust control valve or the solenoid suction control valve is completely closed in valve-opening degree when the valve is de-energized.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und somit würden Änderungen nicht von dem Umfang der Erfindung herausfallen, die innerhalb des Umfanges der Ansprüche sein sollen. Derartige Änderungen sind nicht außerhalb des Umfangs der Erfindung.The description of the invention is merely exemplary in nature, and thus changes would not depart from the scope of the invention, which should be within the scope of the claims. Such changes are not outside the scope of the invention.
Ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem verhindert das Ansteigen der Temperatur der Solenoidspule eines Saugsteuerventils über eine vorbestimmte Temperatur des Saugsteuerventils hinaus, bevor die Kraftmaschine gestartet wird, wodurch die Lebensdauer von inneren Bauteilen des Saugsteuerventils verlängert wird. Auch wenn die Startvorrichtung in dem IG-EIN-Zustand für eine lange Zeitperiode bleibt, wird die Erregung der Solenoidspule in dem Saugsteuerventil der Förderpumpe ausgesetzt, wodurch es möglich ist, das Ansteigen der Temperatur der Solenoidspule des Saugsteuerventils über eine vorbestimmte Temperatur hinaus zu verhindern. Dies ermöglicht es, die Zuverlässigkeit zu verbessern und die Lebensdauer der inneren Bauteile des Saugsteuerventils zu verlängern.A common rail fuel injection system prevents the temperature of the solenoid coil of a suction control valve from exceeding a predetermined temperature of the suction control valve before the engine is started, thereby extending the service life of inner members of the suction control valve. Even if the starter device remains in the IG ON state for a long period of time, the energization of the solenoid coil in the suction control valve is exposed to the feed pump, thereby making it possible to prevent the temperature of the solenoid coil of the suction control valve from exceeding a predetermined temperature. This makes it possible to improve the reliability and extend the life of the internal components of the Saugsteuerventils.
