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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit einem Kraftstoffeinspritzventil und einer elektrischen Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff in das Kraftstoffeinspritzventil pumpt.
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Stand der Technik
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Patentdokument 1 offenbart eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, bei dem am Ende eines Fahrzeugbetriebs der Kraftstoffdruck in sowohl einer Hochdruckzuführungsleitung als auch einer Niederdruckzuführungsleitung durch Öffnen eines elektromagnetischen Entlastungsventils und durch Anhalten des Betriebs einer Niederdruckkraftstoffpumpe verringert wird. Dies verhindert eine Verschlechterung der Emissionsleistung beim nächsten Motorstart, die einer Kraftstoff-Leckage von einer Einspritzvorrichtung während einer Betriebstillstandzeit zuzuschreiben ist.
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Bezugszeichenliste
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Patentdokument
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- Patentdokument 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2006-258032
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Zusammenfassung der Erfindung
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Das durch die Erfindung zu lösende Problem
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Bei einem Aufbau, bei dem ein elektromagnetisches Entlastungsventil vorgesehen ist, um eine Kraftstoff-Leckage von einem Kraftstoffeinspritzventil in einer Betriebstillstandzeit eines Verbrennungsmotors zu verringern, so dass ein Kraftstoffdruck in einer Kraftstoffleitung durch die Betätigung des elektromagnetischen Entlastungsventils verringert wird, tritt das Problem auf, dass aufgrund des Einbaus des elektromagnetischen Entlastungsventils die Kosten zunehmen.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des obigen Problems konzipiert und es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, die eine Kraftstoff-Leckage von dem Kraftstoffeinspritzventil während der Betriebstillstandzeit des Verbrennungsmotors anhand eines einfachen Aufbaus verringert.
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Mittel zur Lösung des Problems
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Zur Lösung der obigen Aufgabe stoppt eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung die Kraftstoffeinspritzung durch ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem Stoppen des Antriebs einer Kraftstoffpumpe beim Anhalten des Verbrennungsmotors.
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Ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit einem Kraftstoffeinspritzventil und einer elektrischen Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff in das Kraftstoffeinspritzventil pumpt, und umfasst die folgenden Schritte: Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe beim Anhalten eines Betriebs des Verbrennungsmotors; und Stoppen der Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil nach dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe.
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Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der zuvor beschriebenen vorliegenden Erfindung kann der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung durch Durchführen einer Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil in einem Zustand, bei dem der Antrieb der Kraftstoffpumpe gestoppt wird, so dass kein Kraftstoff der Kraftstoffleitung zugeführt wird, verringert werden. Somit kann eine Kraftstoff-Leckage von dem Kraftstoffeinspritzventil während der Betriebstillstandzeit verringert werden, ohne eine Vorrichtung zur Verringerung des Kraftstoffdrucks, wie beispielsweise ein elektromagnetisches Entlastungsventil, zu verwenden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein Systemkonfigurationsdiagramm eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt ein Flussdiagramm eines Stopp-Prozesses des Verbrennungsmotors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt ein Diagramm, das eine Korrelation zwischen einer Kraftstofftemperatur und einem Soll-Kraftstoffdruck PFTG während einer Stillstandzeit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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4A und 4B zeigen Zeitdiagramme zur Beschreibung einer Prozesskennlinie beim Stoppen des Verbrennungsmotors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 4A ein Zeitdiagramm einer Kennlinie bei niedriger Temperatur und 4B ein Zeitdiagramm einer Kennlinie bei hoher Temperatur zeigen.
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5 zeigt ein Flussdiagramm eines Stopp-Prozesses des Verbrennungsmotors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6A und 6B zeigen Zeitdiagramme zur Beschreibung einer Prozesskennlinie beim Stoppen des Verbrennungsmotors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 6A ein Zeitdiagramm einer Kennlinie bei niedriger Temperatur und 6B ein Zeitdiagramm einer Kennlinie bei hoher Temperatur darstellen.
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7 zeigt ein Flussdiagramm eines Stopp-Prozesses des Verbrennungsmotors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
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Im Nachfolgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 zeigt ein Beispiel eines Verbrennungsmotors, der eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
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Ein Verbrennungsmotor 1 ist ein Motor, der als Energiequelle in einem Fahrzeug montiert ist und ein Kraftstoffeinspritzventil 3 in einem Ansaugrohr 2 stromaufwärts von einem Einlassventil 4 eines jeden Zylinders umfasst. Das Kraftstoffeinspritzventil 3 wird derart gesteuert, dass es zu einem Einspritzzeitpunkt entsprechend eines jeden Hubs des Zylinders intermittierend Kraftstoff in das Ansaugrohr 2 einspritzt.
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Der in das Ansaugrohr 2 durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 eingespritzte Kraftstoff wird zusammen mit Luft durch das Einlassventil 4 in eine Verbrennungskammer 5 gesaugt, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer 5 wird durch einen Funken von einer Zündkerze 6 gezündet und verbrennt.
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Ein Verbrennungsgas in der Verbrennungskammer 5 wird durch ein Auslassventil 7 in ein Abgasrohr 8 abgeführt.
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Ein elektronisch gesteuertes Drosselventil 10 stellt die Menge an Ansaugluft des Verbrennungsmotors 1 durch Ändern eines Öffnungsgrades mit Hilfe eines Drosselventilmotors 9 ein. Das elektronisch gesteuerte Drosselventil 10 ist in einem Lufteinlasskanal, der von den Zylindern geteilt wird, stromaufwärts eines Abschnitts angeordnet, an dem das Kraftstoffeinspritzventil 3 des Ansaugrohrs 2 angeordnet ist.
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Eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung 13 ist eine Vorrichtung, die mit einer Kraftstoffpumpe 12 Kraftstoff in einem Kraftstofftank 11 zu dem Kraftstoffeinspritzventil 3 pumpt.
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Die Kraftstoffversorgungsvorrichtung 13 umfasst den Kraftstofftank 11, die Kraftstoffpumpe 12, ein Druckregelventil 14, eine Öffnung 15, ein Kraftstoffgalerierohr 16, eine Kraftstoffzuführungsleitung 17, eine Kraftstoffrücklaufleitung 18, eine Strahlpumpe 19 und eine Kraftstoffübertragungsleitung 20.
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Die Kraftstoffpumpe 12 ist eine elektrische Pumpe und im Kraftstofftank 11 untergebracht.
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Die Kraftstoffpumpe 12 enthält ein Rückschlagventil 12a, um einen Rückfluss des ausgegebenen Kraftstoffs zu verhindern, und ein Entlastungsventil 12b, das sich öffnet, wenn ein Ausgabedruck der Kraftstoffpumpe 12 einen oberen Grenzwert überschreitet, und Kraftstoff ablässt, der aus der Kraftstoffpumpe 12 in den Kraftstofftank 11 abgegeben wird.
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Sowohl das Rückschlagventil 12a als auch das Entlastungsventil 12b sind ein mechanischen Ventil, das unter Verwendung eines Vorwärts- und Rückwärts-Differentialdrucks einen Ventilkörper zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position verschiebt.
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Die Kraftstoffzuführungsleitung 17 ist eine Leitung, die die Kraftstoffpumpe 12 und die Kraftstoffgalerieleitung 16 miteinander verbindet. Ein Ende der Kraftstoffzuführungsleitung 17 ist mit einer Ausgabeöffnung der Kraftstoffpumpe 12 verbunden, und das andere Ende der Kraftstoffzuführungsleitung 17 ist mit der Kraftstoffgalerieleitung 16 verbunden.
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Eine Kraftstoffzuführungsöffnung des Kraftstoffeinspritzventils 3 eines jeden Zylinders ist mit der Kraftstoffgalerieleitung 16 verbunden, so dass über die Kraftstoffgalerieleitung 16 Kraftstoff an das Kraftstoffeinspritzventil 3 eines jedes Zylinders verteilt wird.
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Die Kraftstoffrücklaufleitung 18 zweigt von der Kraftstoffzuführungsleitung 17 ab und erstreckt sich von der Kraftstoffzuführungsleitung 17 in den Kraftstofftank 11. Ein Ende der Kraftstoffrücklaufleitung 18 ist im Kraftstofftank 11 offen ausgebildet.
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In der Kraftstoffrücklaufleitung 18 sind ein Druckregelventil 14, eine Öffnung 15 und eine Strahlpumpe 19 in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet.
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Das Druckregelventil 14 ist ein mechanisches Ventil mit einem Ventilkörper 14a, der die Kraftstoffrücklaufleitung 18 öffnet und schließt, und mit einem elastischen Element 14b, wie beispielsweise einer Schraubenfeder, das den Ventilkörper in Richtung eines Ventilsitzes auf einer stromaufwärts gelegenen Seite der Kraftstoffrücklaufleitung 18 drückt.
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Das Druckregelventil 14 öffnet sich, wenn ein Kraftstoffdruck in der Kraftstoffversorgungsleitung 17 und der Kraftstoffgalerieleitung 16, das heißt, ein Kraftstoffdruck, der dem Kraftstoffeinspritzventil 3 zugeführt wird, einen festgelegten Druck übersteigt, während sich das Druckregelventil 14 schließt, wenn der Kraftstoffdruck niedriger oder gleich dem festgelegten Druck ist. Auf diese Weise stellt das Druckregelventil 14 eine Entlastungsmenge des Kraftstoffs ein, um zu verhindern, dass der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung unter den festgelegten Druck abfällt.
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Die Strahlpumpe 19 überträgt den Kraftstoff unter Verwendung eines Kraftstoffflusses, der in den Kraftstofftank 11 durch das Druckregelventil 14 und die Öffnung 15 zurückfließt.
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Der Kraftstofftank 11 ist ein sattelförmiger Kraftstofftank, dessen Bodenfläche teilweise gewölbt ist, um den Bodenraum in zwei Bereiche 11a und 11b zu unterteilen. Eine Ansaugöffnung der Kraftstoffpumpe 12 ist im Bereich 11a offen ausgebildet. Somit verbleibt der Kraftstoff im Bereich 11b, bis der Kraftstoff im Bereich 11b in den Bereich 11a transportiert wird.
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In Anbetracht dieser Tatsache, bringt die Strahlpumpe 19 einen Negativdruck auf die Kraftstoffübertragungsleitung 20 auf, indem ein Kraftstofffluss, der durch das Druckregelventil 14 und die Öffnung 15 in den Bereich 11a des Kraftstofftanks 11 zurückfließt, verwendet wird, so dass der Kraftstoff im Bereich 11b, in dem die Kraftstoffübertragungsleitung 20 geöffnet ist, durch die Kraftstoffübertragungsleitung 20 zur Strahlpumpe 19 geleitet wird, um zusammen mit dem zurückgeflossenen Kraftstoff in den Bereich 11a abgegeben zu werden. Das heißt, es wird Restkraftstoff aus der Kraftstoffpumpe 12 abgegeben und unter Verwendung des Restkraftstoffes, der in den Kraftstofftank 11 zurückgeleitet wird, eine Kraftstoffübertragung in den Kraftstofftank 11 durchgeführt.
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In dieser Ausführungsform ist die Strahlpumpe 19 wie zuvor beschrieben ausgebildet. In dem Fall, in dem der Kraftstofftank 11 keine Sattelform aufweist, das heißt, in dem Fall, in dem der Bodenraum des Kraftstofftanks 11 nicht unterteilt ist und der Kraftstoff im Kraftstofftank 11 durch die Ansaugöffnung der Kraftstoffpumpe 12 ohne Rest angesaugt werden kann, kann jedoch auf die Strahlpumpe 19 und auf die Kraftstoffübertragungsleitung 20 verzichtet werden.
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Ein Motorsteuermodul (ECM) 31, das einen Mikrocomputer aufweist, ist eine Steuervorrichtung, die ein Einspritzpulssignal zur Steuerung eines Einspritzvorgangs durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 ausgibt. Das ECM 31 steuert beispielsweise einen Zündzeitpunkt mit der Zündkerze 6 und einen Öffnungsgrad des elektronisch gesteuerten Drosselventils 10.
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Ein Kraftstoffpumpensteuermodul (FPCM) 30, das einen Mikrocomputer aufweist, steuert die Kraftstoffpumpe 12, indem ein Treibersignal an die Kraftstoffpumpe 12 ausgegeben wird.
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Das ECM 31 und FPCM 30, die die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor 1 bilden, sind ausgebildet, um miteinander zu kommunizieren. Das ECM 31 überträgt beispielsweise ein Signal, das ein Tastverhältnis in einer PWM-Steuerung der Kraftstoffpumpe 12 an das FPCM 30 weiterleitet.
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Das FPCM 30 überträgt beispielsweise ein Signal, das ein Ergebnis einer Fehlerüberprüfung an beispielsweise der Kraftstoffpumpe 12 und einer Treiberschaltung der Kraftstoffpumpe 12 an das ECM 31 anzeigt.
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Das ECM 31 empfängt Signale, die aus Sensoren zur Erfassung eines Betriebszustandes des Verbrennungsmotors 1 ausgegeben werden.
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Beispiele für solche Sensoren sind ein Kraftstoff-Drucksensor 33 zur Erfassung eines Kraftstoffdrucks FUPR in der Kraftstoffgalerieleitung 16, ein Gaspedal-Positionssensor 34 zur Erfassung des Grades des Herunterdrückens eines nicht dargestellten Gaspedals, das heißt, einer Gaspedalposition ACC, ein Luftströmungssensor 35 zur Erfassung einer Ansaugluftdurchflussrate QA des Verbrennungsmotors 1, ein Drehsensor 36 zur Erfassung einer Drehgeschwindigkeit NE des Verbrennungsmotors 1, ein Wassertemperatursensor 37 zur Erfassung einer Kühlwassertemperatur TW des Verbrennungsmotors 1, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 38 zur Erfassung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses AFR des Verbrennungsmotors 1 auf der Grundlage einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, ein Ansauglufttemperatursensor 39 zur Erfassung einer Ansauglufttemperatur TIA des Verbrennungsmotors 1, ein Öltemperatursensor 40 zur Erfassung einer Temperatur TO eines Schmieröls für den Verbrennungsmotor 1, und einen Kraftstofftemperatursensor 41 zur Erfassung einer Kraftstofftemperatur TF in der Kraftstoffgalerieleitung 16.
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Das ECM 31 empfängt beispielsweise ein Ausgangssignal eines Atmosphärendrucksensors 42 zur Erfassung eines Atmosphärendrucks AP und ein EIN/AUS-Signal eines Zündschalters 43 für einen Betrieb/Stopp-Befehl des Verbrennungsmotors 1.
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Auf der Grundlage der Motor-Betriebsbedingungen, wie beispielsweise einer Motorlast und einer Motordrehgeschwindigkeit NE, berechnet das ECM 31 einen Zündzeitpunkt und steuert die Elektrifizierung zu einer nicht dargestellten Zündspule, so dass zum Zündzeitpunkt eine Funkenentladung durch die Zündkerze 6 durchgeführt wird.
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Das ECM 31 berechnet einen Soll-Öffnungsgrad des elektronisch gesteuerten Drosselventils 10 auf der Grundlage der Motor-Betriebsbedingungen, wie beispielsweise eine Gaspedalposition ACC, und steuert den Drosselventil-Motor 9, so dass sich der Öffnungsgrad des elektronisch gesteuerten Drosselventils 10 dem Soll-Öffnungsgrad nähert.
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Darüber hinaus bestimmt das ECM 31 ein Tastverhältnis [%] bei der PWM-Steuerung der Kraftstoffpumpe 12, und überträgt ein Impulssignal, das dieses Tastverhältnis angibt, als Antriebsbefehlssignal der Kraftstoffpumpe 12 an das FPCM 30.
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In dem in 1 dargestellten System wird die zu entlastende Kraftstoffmenge durch die Öffnung 15 beschränkt, so dass der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung auf einem höheren Wert als der festgelegte Druck des Druckregelventils 14 gehalten werden kann.
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Somit kann das ECM 31 ein Tastverhältnis in der PWM-Steuerung der Kraftstoffpumpe 12 gemäß einem Kraftstoffdruck FUPR, der durch den Kraftstoff-Drucksensor 33 erfasst wird, und einem Soll-Kraftstoffdruck (Soll-Kraftstoffdruck ≥ festgelegter Druck des Druckregelventils 14), der auf der Grundlage der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 1 festgelegt wurde, bestimmt werden.
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Das ECM 31 stellt den Soll-Kraftstoffdruck auf einen Wert ein, der einer Beziehung ”Soll-Kraftstoffdruck ≥ festgelegter Druck des Druckregelventils 14” genügt.
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Das System kann derart konfiguriert werden, dass der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung in etwa auf dem festgelegten Druck des Druckregelventils 14 gehalten wird. In diesem Fall kann das ECM 31 ein Tastverhältnis in der PWM-Steuerung der Kraftstoffpumpe 12 in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, wie beispielsweise einer Motorlast und einer Motordrehgeschwindigkeit bestimmen, um einen unnötigen Betrieb der Kraftstoffpumpe 12 aufgrund der Entlastung einer übermäßigen Menge an Kraftstoff durch das Druckregelventil 14 zu verhindern, und kann zudem ein Tastverhältnis als Fixwert bilden.
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Auf der Grundlage des Tastverhältnisses, das durch das ECM 31 angegeben wird, führt das FPCM 30 eine PWM-Steuerung der Elektrifizierung zu einem Motor der Kraftstoffpumpe 12 durch.
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Das ECM 31 kann eine Schaltung und eine Steuerfunktion des FPCM 30 enthalten, so dass das ECM 31 und das FPCM 30 als eine Steuervorrichtung eingebaut werden können.
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Das ECM 31 berechnet eine Einspritzpulsweite TI [ms] eines Einspritzpulssignals zur Steuerung einer Ventilöffnungszeit des Kraftstoffeinspritzventils 3 auf der Grundlage der Motor-Betriebsbedingungen, wie beispielsweise eine Ansaugluftdurchflussrate QA, eine Motordrehgeschwindigkeit NE, eine Kühlwassertemperatur TW, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis AFR und einen Kraftstoffdruck FUPR.
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Erfasst das ECM 31 eine Kraftstoffeinspritzzeit für jeden Zylinder, gibt das ECM 31 zum Kraftstoffeinspritzzeitpunkt ein Einspritzpulssignal mit einer Einspritzpulsbreite TI an das Kraftstoffeinspritzventil 3 eines Zylinders aus, um dadurch die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einspritzzeitdauer durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 zu steuern. Das Kraftstoffeinspritzventil 3 öffnet sich nur in einer Zeitspanne, die der Einspritzpulsweite TI entspricht, und spritzt Kraftstoff in einer Menge proportional zur Ventilöffnungszeit [ms] ein.
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Darüber hinaus führt zur Verringerung einer Kraftstoffleckage von dem Kraftstoffeinspritzventil 3 in einer Stillstandzeit des Verbrennungsmotors 1 das ECM 31 einen Prozess zur Verringerung eines Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffleitung zwischen der Kraftstoffpumpe 12 und dem Kraftstoffeinspritzventil 3 auf einen Wert unterhalb eines festgelegten Drucks des Druckregelventils 14 durch, wenn der Verbrennungsmotor 1 gestoppt wird. Der zuvor beschriebene Prozess zur Verringerung des Kraftstoffdrucks wird im Nachfolgenden auch als Kraftstoffdruck-Verringerungsprozess bezeichnet.
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Das heißt, dass auf der Grundlage eines Befehls zum Stoppen des Verbrennungsmotors 1 die Kraftstoffeinspritzung des Kraftstoffeinspritzventils 3 gestoppt wird. Wird ferner der Antrieb der Kraftstoffpumpe 12 gestoppt, wird der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung auf dem festgelegten Druck des Druckregelventils 14 gehalten. Wird jedoch der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung auf einen Wert unterhalb des festgelegten Drucks verringert, kann die Kraftstoffleckage von dem Kraftstoffeinspritzventil 3 in der Stillstandzeit weiter verringert werden, und somit kann die Emissionsleistung beim nächsten Start des Verbrennungsmotors 1 verbessert werden.
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Das Flussdiagramm der 2 zeigt ein Beispiel eines Kraftstoffdruck-Verringerungsprozesses durch das ECM 31.
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Das ECM 31 ist in einer solchen Weise aufgebaut, dass das ECM 31 selbst dann Leistung empfängt, wenn das Zündschalter 43 von einem EIN-Zustand in einen AUS-Zustand geschalten wird, und stoppt selbst die Leistungszufuhr nach dem Beenden eines vorbestimmten Prozesses beim Stoppen des Verbrennungsmotors 1.
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In Schritt 501 bestimmt das ECM 31, ob es eine Stoppanfrage für den Verbrennungsmotors 1 gibt oder nicht.
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Wenn der Zündschalter 43 vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand geschaltet wird, kann hierbei das ECM 31 das Auftreten einer Stoppanfrage für den Verbrennungsmotors 1 bestimmen.
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In einem Fall, in dem das ECM 31 eine Leerlaufreduktionsfunktion zum vorübergehenden Stoppen des Verbrennungsmotors 1 beim Warten eines Fahrzeugs an einer Ampel aufweist, ist beispielsweise eine Stoppanfrage des Verbrennungsmotors 1 durch diese Leerlaufreduktionsfunktion in der Stoppanfrage in Schritt 501 enthalten.
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Dies liegt daran, dass die Stillstandzeit des Verbrennungsmotors 1 während des zeitweisen Anhaltens des Verbrennungsmotors 1 durch die Leerlaufreduktionsfunktion kurz und die Leckage-Menge von dem Kraftstoffeinspritzventil 3 in der Stillstandzeit hinreichend gering ist. Darüber hinaus wird für einen schnellen Neustart des Verbrennungsmotors 1 die Verringerung des Kraftstoffdrucks vorzugsweise unterdrückt.
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In einem Fall, in dem keine Stoppanfrage des Verbrennungsmotors 1 erfolgt und ein Betrieb des Verbrennungsmotors 1 fortgesetzt wird, ist der Kraftstoffdruck-Verringerungsprozess nicht erforderlich, und somit fährt das ECM 31 nicht mit dem Prozessschritt S502 und nachfolgenden Prozessschritten fort, sondern wiederholt den Bestimmungsprozess in Schritt S501.
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Bestimmt andererseits das ECM 31, dass eine Stoppanfrage des Verbrennungsmotors 1 vorhanden ist, fährt das ECM 31 mit Schritt S502 fort und liest eine Kraftstofftemperatur TF aus.
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Das ECM 31 kann eine Kraftstofftemperatur TF auf der Grundlage eines Ausgabesignals aus dem Kraftstofftemperatursensor 41 erfassen und eine Kraftstofftemperatur TF auf der Grundlage von Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 1 ermitteln.
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Das ECM 31 kann eine Kraftstofftemperatur TF auf der Grundlage einer Kühlwassertemperatur TW, einer Öltemperatur TO und einer Motorbelastung vor dem Anhalten ermitteln und den ermittelten Wert der Kraftstofftemperatur TF, der auf der Grundlage von beispielsweise der Kühlwassertemperatur TW auf der Grundlage einer Ansauglufttemperatur TIA, einer Außenlufttemperatur, eines Atmosphärendrucks und weiteren Parametern ermittelt wird, korrigieren.
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Nachdem das ECM 31 die Kraftstofftemperatur TF in Schritt S502 ausgelesen hat, fährt das ECM 31 mit Schritt S503 fort und berechnet einen Sollwert PFTG eines Kraftstoffdrucks in der Stillstandzeit des Verbrennungsmotors 1.
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Wie in 3 gezeigt, stellt das ECM 31 den Soll-Kraftstoffdruck PFTG auf einen höheren Wert ein, wenn die Kraftstofftemperatur TF, die in Schritt S502 ausgelesen wird, zunimmt. Mit anderen Worten nimmt der Grad der Abnahme des Kraftstoffdrucks von dem festgesetzten Druck des Druckregelventils 14 mit zunehmender Kraftstofftemperatur TF ab, und der Grad der Abnahme des Kraftstoffdrucks nimmt mit abnehmender Kraftstofftemperatur TF zu.
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Dies liegt daran, dass das Senken des Kraftstoffdrucks zu einer einfacheren Erzeugung von Kraftstoffdampf in der Kraftstoffleitung führt, wenn die Kraftstofftemperatur TF zunimmt, wobei der Kraftstoffdampf, der in der Kraftstoffleitung erzeugt wird, eine Abnahme der Messgenauigkeit des Kraftstoffs durch das Kraftstoffeinspritzventil 3, das heißt, eine Änderung in der Korrelation zwischen einer Einspritzpulsbreite und der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge bewirkt, wodurch es zu Fehlstarts kommt.
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Angesichts dessen verringert sich in dem ECM 31 mit zunehmender Kraftstofftemperatur TF der Grad der Abnahme des Kraftstoffdrucks, so dass der Kraftstoffdruck in der Stillstandzeit unter gleichzeitiger Unterdrückung einer Kraftstoffdampferzeugung minimiert wird, so dass die Kraftstoff-Leckage-Menge verringert werden kann.
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Wird der Soll-Kraftstoffdruck PFTG in der Stillstandzeit in Schritt S503 eingestellt, fährt das ECM 31 mit Schritt S504 fort und bestimmt, ob der Soll-Kraftstoffdruck PFTG, der in Schritt S503 eingestellt wird, größer als oder gleich einem zuvor gespeicherten Wärmewiderstanddruck PFHOT ist oder nicht.
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Der Wärmewiderstanddruck PFHOT ist ein Schwellenwert für den Vergleich mit dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG, um zu bestimmen, ob der Kraftstoffdruck-Verringerungsprozess durchzuführen ist oder nicht.
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Hierbei ist ein Zustand, bei dem der Soll-Kraftstoffdruck PFTG höher als der Wärmewiderstanddruck PFHOT sein muss, ein Zustand, bei dem eine Abnahme des Kraftstoffdrucks unter den festgelegten Druck des Druckregelventils 14 einen Fehlstart aufgrund einer Erzeugung von Kraftstoffdampf beim Start unter Wärmewiderstandsbedingungen verursachen kann. Andererseits wird in einem Zustand, in dem der Soll-Kraftstoffdruck PFTG niedriger als der Wärmewiderstanddruck PFHOT sein muss, die Erzeugung von Kraftstoffdampf beim Start unter Wärmewiderstandsbedingungen unterdrückt, so dass selbst bei einer Abnahme des Kraftstoffdrucks unter den festgelegten Druck des Druckregelventils 14 eine stabile Startfähigkeit erzielt werden kann. Somit wird der Wärmewiderstanddruck PFHOT im Vorhinein eingestellt, um eine derartige Bedingungsbestimmung durchführen zu können.
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Bestimmt das ECM 31, dass der Soll-Kraftstoffdruck PFTG dem Wärmewiderstanddruck PFHOT entspricht oder höher ist, fährt das ECM 31 mit Schritt S505 fort und stoppt zunächst auf der Grundlage der Stoppanfrage des Verbrennungsmotors 1 die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 3.
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Dann fährt das ECM 31 mit Schritt S506 fort und stoppt den Antrieb der Kraftstoffpumpe 12, das heißt, es wird die Energiezufuhr der Kraftstoffpumpe 12, nach dem Stoppen der Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 gestoppt, und beendet einen Kraftstoffzuführungs-Prozess beim Stoppen des Verbrennungsmotors 1.
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Das Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 wird beispielsweise durch das Abschalten eines Energieversorgungs-Relais zum Sperren der Stromzufuhr zu einer Antriebsschaltung eines Pumpenmotors durchgeführt.
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Der Zeitpunkt, an dem der Antrieb der Kraftstoffpumpe 12 nach dem Stoppen der Kraftstoffeinspritzung gestoppt wird, ist beispielsweise ein vorbestimmter Zeitpunkt nach dem Verstreichen einer Zeit ab dem Anhalten der Kraftstoffeinspritzung oder ab dem Stoppen einer Drehung des Verbrennungsmotors 1.
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Im Falle des Durchführens der Prozessschritte S505 und S506 wird nach dem Stoppen der Kraftstoffeinspritzung eine Abgabe des Kraftstoffs aus der Kraftstoffpumpe 12 gestoppt. Somit sinkt der Kraftstoffdruck nicht unter den festgelegten Wert des Druckregelventils 14, und der Kraftstoffdruck in der Stillstandzeit des Verbrennungsmotors 1 wird auf in etwa dem festgelegten Druck des Druckregelventils 14 gehalten.
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Auf diese zuvor beschriebenen Weise nimmt, verglichen mit dem Fall der Kraftstoffdruckverringerung, in dem Fall, in dem der Kraftstoffdruck in der Stillstandzeit des Verbrennungsmotors 1 auf etwa dem festgelegten Druck des Druckregelventils 14 gehalten wird, der Effekt der Verringerung der Kraftstoffleckage aus dem Kraftstoffeinspritzventil 3 in der Stillstandzeit ab, wobei jedoch das Auftreten eines Fehlstarts aufgrund der Erzeugung von Kraftstoffdampf unterdrückt werden kann.
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Bestimmt andererseits das ECM 31, dass der Soll-Kraftstoffdruck PFTG niedriger als der Wärmewiderstanddruck PFHOT in Schritt S504 ist, fährt das ECM 31 mit Schritt S507 fort und stoppt den Antrieb der Kraftstoffpumpe 12 vor dem Stoppen der Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 3.
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Das Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 wird beispielsweise durch Abschalten eines Energieversorgungs-Relais durchgeführt, das an einer Energieversorgungsleitung für die Zuführung von Energie zur Kraftstoffpumpe 12 vorgesehen ist. Darüber hinaus kann eine EIN-Betriebszeit (on-duty) bei der PWM-Steuerung der Kraftstoffpumpe 12 auf einen vorbestimmten Wert verringert werden, um den Antrieb der Kraftstoffpumpe 12 zu stoppen.
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Da das ECM 31 die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 nach dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 in Schritt S507 stoppt, gibt es, wie im Nachfolgenden beschrieben, einen Zeitpunkt, an dem die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 während des Anhaltens des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 durchgeführt wird, das heißt, einen Zeitpunkt, an dem Kraftstoff aus der Kraftstoffpumpe transportiert wird, ohne der Kraftstoffpumpe Kraftstoff zuzuführen. Auf diese Weise verringert sich der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung, und während die Gesamtmenge an Kraftstoff, die aus dem Kraftstoffeinspritzventil 3 eingespritzt wird, bei angehaltenem Antrieb der Kraftstoffpumpe 12 zunimmt, nimmt der Kraftstoffdruck stärker ab.
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Die Gesamtkraftstoffmenge, die von dem Kraftstoffeinspritzventil 3 eingespritzt wird, während der Antrieb der Kraftstoffpumpe 12 angehalten ist, ändert sich in Abhängigkeit der Anzahl von Einspritzungen, der Einspritzmenge bei jeder Einspritzung und einer Kraftstoffeinspritzdauer.
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Stoppt das ECM 31 den Antrieb der Kraftstoffpumpe 12 in Schritt S507, fährt das ECM 31 mit Schritt S508 fort und legt eine Soll-Einspritzanzahl INJCNT des Kraftstoffeinspritzventils 3 nach dem Anhalten des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 in Abhängigkeit von dem Ziel-Kraftstoffdruck PFTG fest.
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Die Soll-Einspritzanzahl INJCNT ist ein Sollwert einer kumulativen Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen nach dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12.
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Während der Soll-Kraftstoffdruck PFTG abnimmt, nimmt hierbei bei der Grad der Abnahme des Drucks von einem festgelegten Druck des Druckregelventils 14 zu. Der Kraftstoffdruck nimmt ab, wenn die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen bei angehaltenem Antrieb der Kraftstoffpumpe 12 zunimmt.
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Angesichts dessen legt das ECM 31 eine Soll-Einspritzanzahl INJCNT auf einen höheren Wert fest, wenn der Soll-Kraftstoffdruck PFTG abnimmt.
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Insbesondere ist die Soll-Einspritzanzahl INJCNT eine kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen, die zur Verringerung des Kraftstoffdrucks auf einen Soll-Kraftstoffdruck PFTG notwendig sind, und der Soll-Kraftstoffdruck PFTG wird auf einen niedrigeren Wert eingestellt, während die Kraftstofftemperatur abnimmt. Somit wird bei Abnahme der Kraftstofftemperatur die Soll-Einspritzanzahl INJCNT auf eine höhere Anzahl eingestellt.
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Nach dem Einstellen der Soll-Einspritzanzahl INJCNT in Schritt S508 durch das ECM 31 fährt das ECM 31 mit Schritt S509 fort und führt eine Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 durch.
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Im Falle des Durchführens einer Kraftstoffeinspritzung in Schritt S509 berechnet das ECM 31 auf gleiche Weise wie bei der Betriebszeit des Verbrennungsmotors 1 eine Einspritzpulsbreite TI zur Festlegung einer Kraftstoffeinspritzmenge bei jeder Einspritzung auf der Grundlage der Motor-Betriebsbedingungen, wie beispielsweise der Ansaugluftdurchflussrate QA und der Motordrehgeschwindigkeit NE. Der Kraftstoff, der von dem Kraftstoffeinspritzventil 3 mit der Kraftstoffeinspritzsteuerung in Schritt S509 eingespritzt wird, entzündet sich in einer Verbrennungskammer eines jeden Zylinders durch Funkenzündung, die durch eine Zündsteuerung durchgeführt wird, die nach dem Ausgeben einer Motoren-Stoppanfrage fortgesetzt wird, und verbrennt.
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Das ECM 31 fährt anschließend mit Schritt S510 fort und bestimmt, ob die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen nach dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 die Soll-Einspritzanzahl INJCNT erreicht hat oder nicht.
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Ist die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen nach dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 geringer als die Soll-Einspritzanzahl INJCNT, das heißt, wird ermittelt, dass ein Ist-Kraftstoffdruck nicht auf den Soll-Kraftstoffdruck PFTG abgesenkt wird (PFTG < festgelegter Druck des Druckregelventils 14), kehrt das ECM 31 zum Prozessschritt S509 zurück, um mit der Kraftstoffeinspritzung fortzufahren.
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Erreicht jedoch andererseits die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen nach dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 die Soll-Einspritzanzahl INJCNT, ermittelt das ECM 31, dass sich der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung auf den Soll-Kraftstoffdruck PFTG abgesenkt hat, und beendet den Kraftstoffzuführungsprozess beim Stoppen des Verbrennungsmotors 1, das heißt, den Kraftstoffdruck-Verringerungsprozess beim Stoppen der Kraftstoffeinspritzung.
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In einem Fall, bei dem, wie zuvor beschrieben, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung unter den festgelegten Druck des Druckregelventils 14 beim Stoppen des Verbrennungsmotors 1 verringert wird, kann eine Kraftstoffleckage von dem Kraftstoffeinspritzventil 3 in der Stillstandzeit des Verbrennungsmotors 1 verringert werden, verglichen mit einem Fall, bei dem der Kraftstoffdruck auf dem festgelegten Wert des Druckregelventils 14 gehalten wird. Die Verringerung der Kraftstoffleckage-Menge in der Stillstandzeit kann die Ausgabemenge von nicht verbranntem Kraftstoff beim nächsten Starten des Verbrennungsmotors 1 verringern, wodurch sich die Emissionsleistung verbessert.
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Da die Kraftstoffleckage-Menge durch Verringern des Kraftstoffdrucks verringert werden kann, kann die Öldichteleistung, die für das Kraftstoffeinspritzventil 3 benötigt wird, im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Kraftstoffdruck auf dem festgelegten Druck des Druckregelventils 14 gehalten wird, verringert werden. Folglich können die Herstellungskosten für das Kraftstoffeinspritzventil 3 verringert werden.
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Da darüber hinaus keine elektronisch gesteuerten Vorrichtungen, wie beispielsweise ein elektromagnetisches Entlastungsventil, für die Verringerung des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffleitung verwendet werden, kann der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung ohne Anstieg der Systemkosten verringert werden.
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Auf das Verfahren zum Einstellen des Grades der Abnahme der Kraftstoffdruckvariablen in Abhängigkeit von einer Kraftstofftemperatur beim Anhalten des Verbrennungsmotors 1 kann verzichtet werden und alternativ dazu ein einheitlicher Soll-Kraftstoffdruck PFTG festgelegt werden.
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Im Fall des Bereitstellens eines Kraftstoff-Drucksensors 33, erfasst der Kraftstoff-Drucksensor 33 eine Druckabnahme durch die Kraftstoffeinspritzung nach dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12, sodass eine Änderung im Kraftstoffdruck durch die Kraftstoffeinspritzung nach dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 groß ist. In einem Fall, bei dem die Kraftstoffeinspritzung gestoppt wird, indem auf der Grundlage einer Ausgabe des Kraftstoff-Drucksensors 33 bestimmt wird, ob der Kraftstoffdruck den Soll-Kraftstoffdruck PFTG erreicht oder nicht, schwankt der Zeitpunkt, an dem die Kraftstoffeinspritzung beendet ist, sehr stark, so dass es schwierig ist, den Vorteil einer stabilen Verringerung der Kraftstoffleckage-Menge zu erzielen.
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Andererseits stabilisiert sich bei dem Aufbau, bei dem der Grad der Abnahme des Kraftstoffdrucks unter Verwendung der kumulativen Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen gesteuert wird, der Zeitpunkt, an dem die Kraftstoffeinspritzung beendet ist, indem vorab eine Korrelation zwischen der kumulativen Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen und eines erzielten Kraftstoffdrucks ermittelt wird, so dass der Vorteil einer stabilen Verringerung der Kraftstoffleckage-Menge erzielt werden kann.
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Die Zeitdiagramme der 4A und 4B zeigen Beispiele von Änderungen in einer Motordrehzahl, einem Zündschalter, einem Pumpen-Energieversorgungs-Relais, einem Einspritzpulssignal und einem Kraftstoffdruck für einen Fall, bei dem die Prozesse, die in dem Flussdiagramm der 2 dargestellt sind, durch das ECM 31 durchgeführt werden. 4A zeigt ein Beispiel einer Kennlinie in einem Zustand, bei dem die Kraftstofftemperatur niedriger als jene in 4B ist. 4B zeigt ein Beispiel einer Kennlinie in einem Zustand, bei dem die Kraftstofftemperatur höher als jene in 4A ist.
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Wenn, wie in 4A und 4B gezeigt, die Zündschaltung zum Zeitpunkt t1 von EIN auf AUS geschaltet wird und eine Stoppanfrage des Verbrennungsmotors 1 ausgegeben wird, schaltet sich das Pumpen-Energieversorgungs-Relais zum Zeitpunkt t2 von EIN auf AUS, und anschließend wird zum Zeitpunkt t3 die Ausgabe eine Einspritzpulssignals gestoppt, so dass die Kraftstoffeinspritzung durch Kraftstoffeinspritzventil 3 gestoppt wird.
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Das heißt, in der Zeitspanne zwischen der Zeit t2 und der Zeit t3 wird die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 bei angehaltener Kraftstoffpumpe 12 durchgeführt. In dieser Zeitspanne nimmt der Kraftstoffdruck von einem Wert, der in etwa dem Soll-Kraftstoffdruck in einer Motor-Betriebsdauer entspricht, nach und nach ab. Da die Anzahl der Einspritzungen bei angehaltener Kraftstoffpumpe 12 auf einen höheren Wert eingestellt wird, während die Kraftstofftemperatur abnimmt, nimmt bei abnehmender Kraftstofftemperatur eine Zeitdauer vom Anhalten der Pumpe bis zum Anhalten der Kraftstoffeinspritzung zu, sodass die Anzahl der Einspritzungen in der Zeitspanne zwischen der Zeit t2 und der Zeit t3 zunimmt. Somit nimmt während die Kraftstofftemperatur abnimmt, der Grad der Abnahme des Kraftstoffdrucks zu und der Kraftstoffdruck in einer Motorstillstandzeit ab.
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Wird anschließend die Kraftstoffeinspritzung zum Zeitpunkt t3 gestoppt, konvergiert die Abnahme des Kraftstoffdrucks, und der Kraftstoffdruck wird auf etwa dem Kraftstoffdruck zum Zeitpunkt t3 in einer nachfolgenden Betriebsstillstandzeit des Verbrennungsmotors 1 gehalten.
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In den im Flussdiagramm der 2 gezeigten Prozessschritten legt das ECM 31 den Soll-Kraftstoffdruck PFTG in der Stillstandzeit in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur fest, und legt die Anzahl der Einspritzungen nach dem Stoppen der Pumpe in Abhängigkeit von dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG, der zuvor eingestellt wurde, fest. Alternativ kann die Gesamtmenge der Kraftstoffeinspritzung nach dem Anhalten der Pumpe erhöht werden, so dass der Kraftstoffdruck weiter verringert werden kann.
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Somit kann anstelle des Änderns der Anzahl von Einspritzungen nach dem Stoppen der Pumpe in Abhängigkeit von dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG, die Einspritzmenge bei jeder Einspritzung nach dem Stoppen der Pumpe in Abhängigkeit von dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG geändert werden, um so den Grad der Abnahme des Kraftstoffdrucks zu steuern.
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Das Flussdiagramm der 5 zeigt ein Beispiel eines Kraftstoffdruck-Verringerungsprozesses, bei dem die Einspritzmenge bei jeder Einspritzung nach dem Stoppen der Pumpe in Abhängigkeit von dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG geändert wird.
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In dem in 5 gezeigten Flussdiagramm sind die Prozessschritte des ECM 31 von Schritt S601 bis Schritt S607 die gleichen wie jene von Schritt S501 bis Schritt S507 in dem in 2 gezeigten Flussdiagramm, wobei die Prozessschritte des ECM 31 in Schritt S608 und die nachfolgenden Schritte sich von jenen in Schritt S508 und den nachfolgenden Schritten in dem in 2 gezeigten Flussdiagramm unterscheiden.
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Um die Kraftstoffmenge in Schritt 608, die bei jedem Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils 3 bei angehaltener Kraftstoffpumpe 12 eingespritzt wird, bei Abnahme des Soll-Kraftstoffdrucks PFTG in einer Stillstandzeit zu erhöhen, stellt das ECM 31 bei Abnahme des Soll-Kraftstoffdrucks PFTG eine Pulsbreite eines Einspritzpulssignals bei angehaltener Kraftstoffpumpe 12 auf einen höheren Wert ein.
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Wie im Nachfolgenden beschrieben, wird die Anzahl der Einspritzungen des Kraftstoffeinspritzventils 3 bei angehaltener Kraftstoffpumpe 12 als ein Fixwert bereitgestellt, und somit kann eine Zunahme der Einspritzmenge bei jedem Einspritzvorgang die Gesamtanzahl der Kraftstoffeinspritzungen bei angehaltener Kraftstoffpumpe 12 erhöhen, so dass sich der Kraftstoffdruck weiter verringert.
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Das heißt, dass eine Korrelation zwischen dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG und der Einspritzpulsbreite in Schritt S608 vorab eingestellt wird, so dass unter der Annahme, dass die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen ein konstanter Wert ist, der Kraftstoffdruck von einem Kraftstoffdruck vor dem Anhalten des Motors auf einen Soll-Kraftstoffdruck PFTG in einer Stillstandzeit des Motors verringert werden kann.
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Die Einspritzpulsbreite, die in Abhängigkeit von dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG variabel einstellbar ist, wird auf einen Bereich eingestellt, bei dem die Zündung und Verbrennung durch Funken von der Zündkerze 6 verursacht werden.
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Dann fährt das ECM 31 mit Schritt 609 fort und stellt die in Schritt S608 festgelegte Einspritzpulsbreite als einen Wert fest, der zur Einspritzsteuerung des Kraftstoffeinspritzventils 3 verwendet wird.
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Danach fährt das ECM 31 mit Schritt S610 fort und bestimmt, ob die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen nach dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 die Soll-Einspritzanzahl INJCNT, die einen zuvor gespeicherten Fixwert bildet, erreicht hat oder nicht.
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Ist zu diesem Zeitpunkt die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen nach dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 geringer als die Soll-Einspritzanzahl INJCNT, das heißt, wird ermittelt, dass ein Ist-Kraftstoffdruck nicht auf den Soll-Kraftstoffdruck PFTG verringert werden konnte, kehrt das ECM 31 zu dem Prozessschritt S609 zurück und fährt mit der Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von der in Schritt S608 festgelegten Einspritzpulsbreite fort.
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Erreicht andererseits die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen nach dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 die Soll-Einspritzanzahl INJCNT, ermittelt das ECM 31, dass der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffpumpe 12 auf den Soll-Kraftstoffdruck PFTG abgesenkt wurde und beendet den Kraftstoffzuführungsvorgang beim Stoppen des Kraftstoffmotors 1, das heißt, den Kraftstoffdruck-Verringerungsprozess beim Stoppen der Kraftstoffeinspritzung.
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In dem Fall, in dem, wie zuvor beschrieben, die Kraftstoffmenge, die durch jeden Einspritzvorgang des Kraftstoffeinspritzventils 3 bei angehaltener Kraftstoffpumpe 12 eingespritzt wird, variabel einstellbar ist, können die gleichen Effekte und Vorteile wie in dem Fall erzielt werden, bei dem die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen bei angehaltener Kraftstoffpumpe 12 variabel eingestellt werden.
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Bei dem Aufbau, bei dem die Einspritzpulsbreite in einer Stillstandzeit der Kraftstoffpumpe 12 variabel eingestellt wird, kann selbst dann, wenn die Kraftstofftemperatur schwankt, eine Schwankung einer Zeitspanne vom Ausschalten des Zündschalters bis zum eigentlichen Anhalten des Verbrennungsmotors 1 verringert werden.
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Die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen und die Einspritzpulsbreite können in Abhängigkeit von dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG variabel eingestellt werden.
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Die Zeitdiagramme der 6A und 6B zeigen Beispiele von Schwankungen in einer Motordrehzahl, einem Zündschalter, einem Pumpen-Energieversorgungs-Relais, einem Einspritzpulssignal und einem Kraftstoffdruck in einem Fall, bei dem die in dem Flussdiagramm der 5 dargestellten Prozesse durch das ECM 31 ausgeführt werden. 6A zeigt ein Beispiel einer Kennlinie in einem Zustand, bei dem die Kraftstofftemperatur niedriger als jene in 6B ist. 6B zeigt ein Beispiel einer Kennlinie in einem Zustand, bei dem die Kraftstofftemperatur höher als jene in 6A ist.
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Wenn in 6A und 6B der Zündschalter zum Zeitpunkt t1 von EIN auf AUS geschaltet wird und eine Stoppanfrage des Verbrennungsmotors 1 ausgegeben wird, wird das Pumpen-Energieversorgungs-Relais zum Zeitpunkt t2 von EIN auf AUS geschaltet und anschließend eine Ausgabe eines Einspritzpulssignals zum Zeitpunkt t3 gestoppt, so dass die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 gestoppt wird.
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Das heißt, dass in einer Zeitspanne zwischen der Zeit t2 und der Zeit t3 die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 bei angehaltener Kraftstoffpumpe 12 durchgeführt wird. Während dieser Zeitspanne nimmt der Kraftstoffdruck von einem Wert, der in etwa dem Soll-Kraftstoffdruck entspricht, nach und nach ab. Selbst in dem Fall, in dem die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen in einem Stoppzustand der Kraftstoffpumpe 12 als Fixwert festgelegt ist und die Kraftstofftemperatur schwankt, bleibt die Anzahl der Einspritzungen während der Zeitspanne zwischen der Zeit t2 und der Zeit t3 gleich. Da die Einspritzpulsbreite in dem Stoppzustand der Kraftstoffpumpe 12 auf einen höheren Wert festgelegt ist, während die Kraftstofftemperatur abnimmt, sollte beachtet werden, dass in einem Fall, bei dem die Kraftstofftemperatur bei gleicher Einspritzanzahl niedrig ist, die Gesamteinspritzmenge im Stoppzustand der Kraftstoffpumpe 12, das heißt, die Zeitspanne zwischen Zeit t2 und Zeit t3, zunimmt, so dass der Kraftstoffdruck stärker abnimmt.
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Wird dann die Kraftstoffeinspritzung zum Zeitpunkt t3 gestoppt, konvergiert die Abnahme des Kraftstoffdrucks, und der Kraftstoffdruck wird in einer nachfolgenden Betriebsstoppzeitdauer des Verbrennungsmotors 1 auf etwa dem Kraftstoffdruck zum Zeitpunkt t3 gehalten.
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In dem im Flussdiagramm der 2 gezeigten Prozess stellt das ECM 31 den Soll-Kraftstoffdruck PFTG in der Stoppzeitdauer in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur ein, und stellt die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen nach dem Stoppen der Pumpe in Abhängigkeit von dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG ein. Alternativ kann anstelle der kumulativen Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen eine Einspritzzeitdauer vom Anhalten der Kraftstoffpumpe 12 bis zum Anhalten der Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von dem Ziel-Kraftstoffdruck PFTG variabel eingestellt werden.
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Das Flussdiagramm der 7 zeigt ein Beispiel eines Kraftstoffdruck-Verringerungsprozesses, bei dem die Einspritzzeitdauer vom Anhalten der Kraftstoffpumpe 12 bis zum Anhalten der Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von dem Ziel-Kraftstoffdruck PFTG variabel eingestellt wird.
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In dem Flussdiagramm der 7 sind die Prozessschritte des ECM 31 von Schritt S701 bis Schritt S707 die gleichen wie jene von Schritt S501 bis Schritt S507 in dem Flussdiagramm der 2, wobei sich die Prozessschritte des ECM 31 in Schritt 708 und den nachfolgenden Schritten von jenen in Schritt S508 und den nachfolgenden Schritten in dem Flussdiagramm der 2 unterscheiden.
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Während in Schritt S708 der Soll-Kraftstoffdruck PFTG in der Stillstandzeit abnimmt, stellt das ECM 31 die Einspritzzeitdauer in einem Pumpenstoppzustand auf einen höheren Wert ein. Nimmt die Einspritzzeitdauer zu, nimmt die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen in dieser Zeitdauer zu und auch die Gesamtmenge an Kraftstoff, der in der Einspritzzeitdauer eingespritzt wird, nimmt zu. Während die Kraftstoff-Gesamtmenge zunimmt, nimmt der Kraftstoffdruck ab. Somit kann der Kraftstoffdruck auf den Ziel-Kraftstoffdruck PFTG verringert werden.
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Anschließend fährt das ECM 31 mit Schritt S709 fort und das ECM 31 berechnet auf gleiche Weise wie im EIN-Zustand des Zündschalters die Einspritzpulsbreite TI auf der Grundlage der Motor-Betriebsbedingungen, wie beispielsweise einer Ansaugluftdurchflussrate QA und einer Motordrehzahl NE, so dass die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 auf der Grundlage der Einspritzpulsbreite TI durchgeführt wird. Der Kraftstoff, der von dem Kraftstoffeinspritzventil 3 mit der Kraftstoffeinspritzsteuerung in Schritt 709 eingespritzt wird, entzündet sich in einer Verbrennungskammer eines jeden Zylinders durch Funkenzündung, die durch die Zündungssteuerung durchgeführt wird, die nach der Ausgabe einer Motor-Stoppanfrage fortfährt, und verbrennt.
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In Schritt 710 bestimmt das ECM 31, ob eine verstrichene Zeit seit dem Anhalten des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 die in Schritt S708 festgelegte Einspritzzeitdauer erreicht hat oder nicht.
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Hat die verstrichene Zeit seit Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 die in Schritt 708 festgelegten Einspritzzeitdauer nicht erreicht, kehrt das ECM 31 zu Schritt S709 zurück und fährt mit der Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 3 fort.
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Hat andererseits die verstrichene Zeit seit dem Stoppen des Antriebs der Kraftstoffpumpe 12 die in Schritt S708 festgesetzte Einspritzzeitdauer erreicht, ermittelt das ECM 31, dass der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung auf einen Soll-Kraftstoffdruck PFTG abgesenkt wurde und beendet einen Kraftstoff-Zuführungsprozess beim Stoppen des Verbrennungsmotors 1, das heißt, den Kraftstoffdruck-Verringerungsprozess durch Stoppen der Kraftstoffeinspritzung.
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Wie zuvor beschrieben, können bei dem Aufbau, bei dem die Einspritzzeitdauer mit angehaltener Kraftstoffpumpe 12 variabel eingestellt wird, die gleichen Effekte und Vorteile auch in dem Fall erzielt werden, bei dem die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen bei angehaltener Kraftstoffpumpe 12 variabel eingestellt wird.
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Bei dem Aufbau, bei dem die Kraftstoffeinspritzung nach dem Ablauf einer Einspritzzeitdauer bei angehaltener Kraftstoffpumpe 12 gestoppt wird, ist es einfach, eine Einspritzzeitdauer zu bestimmen, das heißt, die Zeitdauer zum Beenden der Kraftstoffeinspritzung.
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Die Einspritzzeitdauer und die Einspritzmenge bei jedem Einspritzvorgang kann in Abhängigkeit von dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG variabel eingestellt werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde insbesondere mit Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben, aber es ist für den Fachmann offensichtlich, dass Änderungen der Ausführungsform auf der Grundlage der grundlegenden technischen Idee und Lehre der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können.
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Beispielsweise kann das ECM 31 die Einspritzpulsbreite bei der Kraftstoffeinspritzung nach dem Anhalten der Kraftstoffpumpe 12 in Abhängigkeit einer Zunahme der kumulativen Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen oder der verstrichenen Zeit verringern.
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Das ECM 31 kann einen Sollwert der kumulativen Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen und einen Sollwert einer Einspritzzeitdauer in Abhängigkeit von dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG einstellen, und nach dem Anhalten der Kraftstoffpumpe 12 die Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt, an dem die kumulative Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen den Sollwert erreicht, oder zu einem Zeitpunkt, an dem die Einspritzzeitdauer den Sollwert erreicht, stoppen, je nachdem welcher Zeitpunkt früher stattfindet.
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Das ECM 31 kann eine Lernsteuerung durchführen, bei der die Kraftstofftemperatur oder der Soll-Kraftstoffdruck PFTG, wenn der Verbrennungsmotor 1 stoppt, zuvor gespeichert wird, und auf der Grundlage des Kraftstoffdrucks, der beim Neustart des Verbrennungsmotors 1 erfasst wird, wird eine Korrektur zwischen dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG und einem von der kumulativen Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen, der Einspritzpulsbreite oder Einspritzzeitdauer in einer solchen Weise modifiziert, dass sich der Kraftstoffdruck in der eigentlichen Stoppzeitdauer dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG nähert.
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Das ECM 31 ermöglicht das Erlernen einer Korrelation zwischen der Kraftstofftemperatur und dem Soll-Kraftstoffdruck PFTG auf der Grundlage der Ausgabemenge eines nicht verbrannten Kraftstoffes beim Neustart des Verbrennungsmotors 1. Insbesondere in einem Fall, bei dem die Ausgabemenge des nicht verbrannten Kraftstoffs beim Neustart groß ist, ermittelt das ECM 31, dass die Kraftstoffleckage-Menge von dem Kraftstoffeinspritzventil groß ist und versucht, den Kraftstoffdruck in der nächsten Stoppzeitspanne weiter zu verringern.
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Auf der Grundlage des durch den Kraftstoff-Drucksensor 33 erfassten Kraftstoffdrucks kann das ECM 31 eine Einspritz-Stoppzeitdauer des Kraftstoffeinspritzventils 3 nach dem Stoppen der Kraftstoffpumpe 12 bestimmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbrennungsmotor
- 3
- Kraftstoffeinspritzventil
- 11
- Kraftstofftank
- 12
- Kraftstoffpumpe
- 14
- Druckregelventil
- 15
- Öffnung
- 16
- Kraftstoffgalerierohr
- 17
- Kraftstoffzuführungsleitung
- 18
- Kraftstoffrücklaufleitung
- 30
- FPCM (Kraftstoffpumpensteuermodul)
- 31
- ECM (Motorsteuermodul)
- 33
- Kraftstoff-Drucksensor
