DE112016006412T5

DE112016006412T5 - Kraftstoffpumpensteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112016006412T5
Application number: DE112016006412.8T
Authority: DE
Inventors: Masaharu NAKAOKA
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: US20190093611A1; JP6421767B2; CN108603472A; JP2017141762A; WO2017138270A1; DE112016006412B4; CN108603472B; US10641219B2

Abstract

Eine Steuervorrichtung (100 bis 104) steuert eine Kraftstoffpumpe (130), die einen Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzens und eines Entladens von Kraftstoff in einer Unterdrucksetzungskammer (18) mit einem Unterdrucksetzungsglied (11) wiederholt ausführt. Die Steuervorrichtung (100 bis 104) weist ferner eine Unterdrucksetzungskammertemperatur-Ermittlungseinheit, die eine Unterdrucksetzungskammertemperatur ermittelt, die eine Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer ist, und eine Entladungsmengensteuereinheit auf, die durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe eine Kraftstoffentladungsmenge erhöht, wenn die Unterdrucksetzungskammertemperatur, die durch die Unterdrucksetzungskammertemperatur-Ermittlungseinheit ermittelt wird, höher als ein Schwellenwert ist.

Description

QUERVERQWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-24527 , eingereicht am 12. Februar 2016, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffpumpe, die einen Kraftstoff unter Druck setzt und entlädt.
HINTERGRUNDTECHNIK
Für den Zweck eines Reduzierens eines Betriebsgeräuschs einer Hochdruckkraftstoffpumpe offenbart eine Patentschrift 1 eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung, die die Zahl von Malen von Betriebsvorgängen von allen von mehreren Hochdruckkraftstoffpumpen während einer vorbestimmten Dauer, wenn die erforderliche Kraftstoffmenge einer Verbrennungsmaschine klein ist, reduziert.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass, wenn sich der Kraftstoffdruck (Zielkraftstoffdruck), der durch die Hochdruckkraftstoffpumpe zu erhöhen ist, erhöht (beispielsweise 100 MPa), sich die Temperatur des Kraftstoffs in einer Unterdrucksetzungskammer übermäßig in der Hochdruckkraftstoffpumpe erhöht, und Luftblasen durch einen Kraftstoffdampf erzeugt werden. In der Patentschrift 1 wird eine Erzeugung von Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, nicht in Betracht gezogen, und wenn sich der Zielkraftstoffdruck erhöht, besteht eine Sorge, dass der Kraftstoff durch die Kraftstoffpumpe nicht geeignet unter Druck gesetzt und entladen werden kann.
SCHRIFTEN DES STANDS DER TECHNIK
PATENTSCHRIFT
Patentschrift 1: JP 2002-213326 A
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Kraftstoffpumpensteuervorrichtung zu schaffen, die eine Erzeugung von Luftblasen, die durch einen Kraftstoffdampf verursacht werden, verhindern kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung steuert eine Kraftstoffpumpensteuervorrichtung eine Kraftstoffpumpe, die einen Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzens und eines Entladens von Kraftstoffs in einer Unterdrucksetzungskammer mit einem Unterdrucksetzungsglied wiederholt ausführt. Die Steuervorrichtung weist eine Unterdrucksetzungskammertemperatur-Ermittlungseinheit, die eine Unterdrucksetzungskammertemperatur ermittelt, die eine Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer ist, und eine Entladungsmengensteuereinheit auf, die durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe, wenn die Unterdrucksetzungskammertemperatur, die durch die Unterdrucksetzungskammertemperatur-Ermittlungseinheit ermittelt wird, höher als ein Schwellenwert ist, eine Kraftstoffentladungsmenge erhöht.
Gemäß der im Vorhergehenden beschriebenen Konfiguration führt die Kraftstoffpumpe den Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzens und eines Entladens des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer mit dem Unterdrucksetzungsglied wiederholt durch. Wenn der Kraftstoff in der Unterdrucksetzungskammer durch das Unterdrucksetzungsglied unter Druck gesetzt wird, erhöht sich die Temperatur des unter Druck gesetzten Kraftstoffs. Wenn sich zusätzlich der Kraftstoffdampfdruck über den Druck erhöht, der aufgrund des Temperaturanstiegs des Kraftstoffs, der in die Unterdrucksetzungskammer gesaugt wird, auf den Kraftstoff wirkt, kocht der Kraftstoff, und Luftblasen werden durch den Kraftstoffdampf erzeugt. Als ein Resultat wird es unmöglich, die Unterdrucksetzungskammer mit dem flüssigen Kraftstoff zu füllen.
Die Unterdrucksetzungskammertemperatur-Ermittlungseinheit ermittelt die Unterdrucksetzungskammertemperatur, die die Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer ist. Wenn zusätzlich die ermittelte Unterdrucksetzungskammertemperatur höher als der Schwellenwert ist, erhöht sich durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe die Kraftstoffentladungsmenge. Die Menge an Kraftstoff, der durch die Unterdrucksetzungskammer durch einen Entladungsbetriebsvorgang strömt, erhöht sich daher, und eine Kühlwirkung des strömenden Kraftstoffs wird verbessert. Eine Erzeugung der Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht wird, kann daher verhindert werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung steuert eine Kraftstoffpumpensteuervorrichtung eine Kraftstoffpumpe, die einen Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzens und eines Entladens von Kraftstoff in einer Unterdrucksetzungskammer mit einem Unterdrucksetzungsglied wiederholt ausführt. Ein Aufbewahrungsbehälter, der den Kraftstoff, der durch die Kraftstoffpumpe entladen wird, in einem unter Druck gesetzten Zustand aufbewahrt, ist mit der Kraftstoffpumpe verbunden. Die Steuervorrichtung weist eine Entladungsmengeneinstelleinheit, die basierend auf einem Aufbewahrungsdruck, der ein Druck des Kraftstoffs in dem Aufbewahrungsbehälter ist, eine Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt, und eine Entladungsmengensteuereinheit auf, die eine Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe erhöht, wenn die Entladungsmenge, die durch die Entladungsmengeneinstelleinheit eingestellt wird, kleiner als ein Schwellenwert ist.
Gemäß der im Vorhergehenden beschriebenen Konfiguration stellt die Entladungsmengeneinstelleinheit durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe basierend auf dem Aufbewahrungsdruck, der der Druck des Kraftstoffs in dem Aufbewahrungsbehälter ist, die Kraftstoffentladungsmenge ein. Wenn die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe klein ist, wird die Menge an Kraftstoff, der durch die Unterdrucksetzungskammer strömt, durch einen Entladungsbetriebsvorgang reduziert, und die Kühlwirkung des strömenden Kraftstoffs wird somit reduziert. Wenn sich zusätzlich der Kraftstoffdampfdruck über den Druck erhöht, der aufgrund des Temperaturanstiegs des Kraftstoffs auf den Kraftstoff wirkt, kocht der Kraftstoff, und Luftblasen werden durch den Kraftstoffdampf erzeugt.
Wenn die eingestellte Entladungsmenge kleiner als der Schwellenwert ist, erhöht sich die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe. Die Menge an Kraftstoff, der durch die Unterdrucksetzungskammer durch einen Entladungsbetriebsvorgang strömt, erhöht sich daher, und eine Kühlwirkung des strömenden Kraftstoffs wird verbessert. Eine Erzeugung der Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, kann daher verhindert werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstoffpumpensteuervorrichtung geschaffen, die eine Kraftstoffpumpe, die einen Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzens und eines Entladens von Kraftstoff in einer Unterdrucksetzungskammer mit einem Unterdrucksetzungsglied wiederholt ausführt, steuert, wobei ein Aufbewahrungsbehälter, der den Kraftstoff, der durch die Kraftstoffpumpe entladen wird, in einem unter Druck gesetzten Zustand aufbewahrt, mit der Kraftstoffpumpe verbunden ist, und wobei die Vorrichtung eine Entladungsmengeneinstelleinheit, die basierend auf einem Aufbewahrungsdruck, der ein Druck des Kraftstoffs in dem Aufbewahrungsbehälter ist, eine Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt, und eine Entladungsmengensteuereinheit aufweist, die die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt, um ungeachtet der Entladungsmenge, die durch die Entladungsmengeneinstelleinheit eingestellt wird, größer als eine vorbestimmte Menge zu sein, wenn die Entladungsmenge kleiner als ein Schwellenwert ist.
Gemäß der im Vorhergehenden beschriebenen Konfiguration wird, wenn die eingestellte Entladungsmenge kleiner als der Schwellenwert ist, ungeachtet der Entladungsmenge, die durch die Entladungsmengeneinstelleinheit eingestellt wurde, die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe eingestellt, um größer als die vorbestimmte Menge zu sein. Die Menge an Kraftstoff, der durch die Unterdrucksetzungskammer durch einen Entladungsbetriebsvorgang strömt, erhöht sich daher, und die Kühlwirkung des strömenden Kraftstoffs verbessert sich. Eine Erzeugung von Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, kann daher verhindert werden.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstoffpumpensteuervorrichtung, die eine Kraftstoffpumpe, die einen Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzungssetzens und eines Entladens von Kraftstoff in einer Unterdrucksetzungskammer mit einem Unterdrucksetzungsglied wiederholt ausführt, steuert, geschaffen, wobei ein Aufbewahrungsbehälter, der den Kraftstoff, der durch die Kraftstoffpumpe entladen wird, in einem unter Druck gesetzten Zustand aufbewahrt, mit der Kraftstoffpumpe verbunden ist, und wobei die Vorrichtung eine Entladungsmengeneinstelleinheit, die basierend auf einem Aufbewahrungsdruck, der ein Druck des Kraftstoffs in dem Aufbewahrungsbehälter ist, eine Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt, und eine Entladungsmengensteuereinheit aufweist, die die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt, um ungeachtet der Entladungsmenge, die durch die Entladungsmengeneinstelleinheit eingestellt wird, größer als eine vorbestimmte Menge zu sein, wenn der Aufbewahrungsdruck höher als ein Schwellenwert ist.
Gemäß der im Vorhergehenden beschriebenen Konfiguration stellt die Entladungsmengeneinstelleinheit die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe basierend auf dem Aufbewahrungsdruck ein, der der Druck des Kraftstoffs in dem Aufbewahrungsbehälter ist. Wenn der Aufbewahrungsdruck hoch ist, erhöht sich hier, da sich der Druck des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer erhöht, aufgrund einer Unterdrucksetzung die Menge einer Erhöhung der Kraftstofftemperatur. Wenn sich zusätzlich der Kraftstoffdampfdruck über den Druck erhöht, der aufgrund des Temperaturanstiegs des Kraftstoffs auf den Kraftstoff wirkt, kocht der Kraftstoff, und Luftblasen werden durch den Kraftstoffdampf erzeugt.
Wenn ungeachtet der Entladungsmenge, die durch die Entladungsmengeneinstelleinheit eingestellt wird, der Aufbewahrungsdruck hoher als der Schwellenwert ist, ist die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe eingestellt, um größer als die vorbestimmte Menge zu sein. Die Menge an Kraftstoff, der durch die Unterdrucksetzungskammer durch einen Entladungsbetriebsvorgang strömt, erhöht sich daher, und die Kühlwirkung des strömenden Kraftstoffs wird verbessert. Eine Erzeugung von Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, kann daher verhindert werden.
Figurenliste
Die im Vorhergehenden beschriebenen und anderen Ziele, Eigenschaften oder Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher werden.

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung darstellt.
2 ist eine Schnittansicht einer Hochdruckkraftstoffpumpe von 1.
3 ist eine grafische Darstellung, die eine zeitliche Änderung einer Versorgungstemperatur, einer Unterdrucksetzungskammertemperatur und einer Temperaturanstiegsmenge zu einer Zeit eines niedrigen Druckleitungsdrucks darstellt.
4 ist eine grafische Darstellung, die eine zeitliche Änderung der Versorgungstemperatur, der Unterdrucksetzungskammertemperatur und der Temperaturanstiegsmenge zu einer Zeit eines hohen Druckleitungsdrucks darstellt.
5 ist eine Abbildung, die die Beziehung einer Entladungsmenge, eines Druckleitungsdrucks und der Temperaturanstiegsmenge darstellt.
6 ist ein Zeitdiagram, das eine Entladungsmenge, eine Leckmenge, eine Einspritzmenge und dergleichen darstellt, bevor sich die Entladungsmenge erhöht.
7 ist ein Zeitdiagramm, das eine Entladungsmenge, eine Leckmenge, eine Einspritzmenge und dergleichen darstellt, nachdem sich die Entladungsmenge erhöht hat.
8 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Temperatur von Kraftstoff und einem Dampfdruck darstellt.
9 ist ein Blockdiagramm, das einen Entwurf einer Kraftstoffpumpensteuerung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
10 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Pumpendrehgeschwindigkeit und der Temperaturanstiegsmenge darstellt.
11 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur der Kraftstoffpumpensteuerung von 9 darstellt.
12 ist eine schematische Ansicht, die eine Schwankung eines Druckleitungsdrucks aufgrund einer Kraftstoffentladung einer Hochdruckkraftstoffpumpe und einer Einspritzung eines Kraftstoffeinspritzventils darstellt.
13 ist ein charakteristisches Diagramm, das eine Beziehung des Druckleitungsdrucks, der Pumpendrehgeschwindigkeit und einer nötigen minimalen Entladungsmenge Qmin darstellt.
14 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Kraftstoffpumpensteuerung eines zweiten Ausführungsbeispiels darstellt.
15 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Kraftstoffpumpensteuerung eines dritten Ausführungsbeispiels darstellt.
16 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Kraftstoffpumpensteuerung eines vierten Ausführungsbeispiels darstellt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele, die in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Vierzylinderbenzinmaschine (Verbrennungsmaschine) ausgeführt sind, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 110 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Zylindereinspritztyps, die Kraftstoff in einen Zylinder einer Benzinmaschine 170 direkt einspritzt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 110 weist eine Niederdruckkraftstoffpumpe 120, eine Hochdruckkraftstoffpumpe 130, ein Zuleitungsrohr 140, ein Kraftstoffeinspritzventil 150, eine ECU 100 und dergleichen auf.
Die Niederdruckkraftstoffpumpe 120 ist eine elektrische Pumpe, pumpt den Kraftstoff in einem Kraftstofftank 160 hoch und versorgt die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 mit dem Kraftstoff. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 ist eine Tauchkolbenpumpe, die einen Tauchkolben 11 und eine Unterdrucksetzungskammer 18 hat. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 setzt den Kraftstoff, mit dem von der Niederdruckkraftstoffpumpe 120 versorgt wird, in der Unterdrucksetzungskammer 18 unter Druck und versorgt das Zuleitungsrohr 140 mit dem unter Druck gesetzten Kraftstoff. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 ist mit einem Entladungsventil 20 versehen, das sich öffnet, wenn der Druck des Kraftstoffs, der in der Unterdrucksetzungskammer 18 unter Druck gesetzt wird, gleich einem oder höher als ein vorbestimmter Druck wird, und versorgt das Zuleitungsrohr 140 mit dem Hochdruckkraftstoff.
Das Zuleitungsrohr 140 (das einem Aufbewahrungsbehälter entspricht) sammelt den Kraftstoff, dessen Druck sich durch die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 erhöht hat, an. Das Zuleitungsrohr 140 bewahrt mit anderen Worten den Kraftstoff, der durch die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 entladen wird, in einem unter Druck gesetzten Zustand auf. Ein Kraftstoffeinspritzventil 150, das für jeden Zylinder der Maschine 170 einzeln vorgesehen ist, ist mit dem Zuleitungsrohr 140 verbunden. Das Kraftstoffeinspritzventil 150 spritzt den Hochdruckkraftstoff, mit dem von dem Zuleitungsrohr 140 versorgt wird, in eine Verbrennungskammer, die in jedem der Zylinder gebildet ist, ein.
Die Konfiguration der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 wird als Nächstes im Detail unter Bezugnahme auf 2 beschrieben werden. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 weist einen Zylinder 80, einen Gehäusedeckel 90, einen Tauchkoben 11, ein Dosierventil 60, das Entladungsventil 20 und dergleichen auf.
Der Zylinder 80 und der Gehäusedeckel 90 konfigurieren ein Gehäuse. Der Zylinder 80 ist aus rostfreiem Stahl oder dergleichen hergestellt. Der Zylinder 80 trägt den Kolben 11, um sich hin und her zu bewegen.
Ein Rohrverbindungsstück (nicht dargestellt) und das Dosierventil 60, die mit der Niederdruckkraftstoffpumpe 120 verbunden sind, sind zusätzlich an einer Kraftstoffeinlassseite des Zylinders 80 befestigt, und das Entladungsventil 20 ist an einer Kraftstoffauslassseite befestigt.
Ein Saugkanal 82, eine Unterdrucksetzungskammer 18, ein Entladungskanal 83, ein Rückführungskanal 86 und dergleichen sind in dem Zylinder 80 gebildet. Über dem Zylinder 80 ist eine Saugkammer 91 zwischen einem oberen Endabschnitt des Zylinders 80 und dem Gehäusedeckel 90 gebildet. Ein Auslassabschnitt 84 ist auf der Kraftstoffauslassseite des Entladungskanal 83 gebildet.
Der Saugkanal 82 (der dem Versorgungskanal entspricht) ist ein Kanal, der die Saugkammer 91 und die Unterdrucksetzungskammer 18 miteinander verbindet. Der Entladungskanal 83 ist ein Kanal, der die Unterdrucksetzungskammer 18 und den Auslassabschnitt 84 miteinander verbindet. Der Rückführungskanal 86 ist ein Kanal, der einen Gleitabschnitt 81 und die Saugkammer 91 miteinander verbindet.
Der Tauchkolben 11 (der dem Unterdrucksetzungsglied entspricht) wird durch den Gleitabschnitt 81 des Zylinders 80 getragen, um fähig zu sein, sich hin und her zu bewegen. Die Unterdrucksetzungskammer 18 ist in einer Hin- und Herbewegungsrichtung an einer Endseite des Tauchkolbens 11 gebildet. Ein Kopf 12, der an der anderen Endseite des Tauchkolbens 11 gebildet ist, ist mit einem Federauflager 13 gekoppelt. Zwischen dem Federauflager 13 und dem Zylinder 80 ist eine Feder 15 vorgesehen.
Das Federauflager 13 wird durch eine Vorspannkraft der Feder 15 gegen eine Innenwand eines Bodenabschnitts eines Stößels 14 gedrückt. Eine Außenwand des Bodenabschnitts des Stößels 14 gleitet durch eine Drehung eines Nockens 16 (Bezug nehmend auf 1) mit dem Nocken 16, und der Tauchkolben 11 bewegt sich dementsprechend hin und her.
Ein Ölverschluss 17 ist an einem Endabschnitt des Gleitabschnitts 81 auf der Seite abgewandt von der Unterdrucksetzungskammer 18 vorgesehen. Der Ölverschluss 17 verhindert, dass Öl in die Unterdrucksetzungskammer 18 von dem Inneren der Maschine 170 eindringt, und verhindert ein Kraftstoffleck von der Unterdrucksetzungskammer 18 in die Maschine 170. Ein Lecken von Kraftstoff, der von den Gleitteilen des Tauchkolbens 11 und dem Zylinder 80 hin zu der Seite des Ölverschlusses 17 leckt, wird von dem Rückführungskanal 86 zu der Saugkammer 91 auf einer Niederdruckseite zurückgeführt. Der Rückführungskanal 86 führt mit anderen Worten den leckenden Kraftstoff zurück, der von der Unterdrucksetzungskammer 18 geleckt hat, ohne bei dem Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckpumpe 130 zu dem Saugkanal 82 entladen worden zu sein. Es ist dementsprechend möglich, ein Anliegen des Kochdruckkraftstoffs an dem Ölverschluss 17 zu verhindern.
Das Dosierventil 60 weist ein Ventilauflagerglied 61, ein Ventilglied 63, eine Ventilschließfeder 64, ein Federauflager 65, eine elektromagnetische Antriebseinheit 66 und dergleichen auf. Das Dosierventil 60 ist ein Ventil zum Steuern der Menge eines Kraftstoffs, der in die Unterdrucksetzungskammer 18 von der Saugkammer 91 gesaugt wird. Das Ventilauflagerglied 61, das Ventilglied 63, die Ventilschließfeder 64 und das Federauflager 65 sind in einem Aufnahmeloch 87, das in dem Zylinder 80 gebildet ist, aufgenommen. Das Aufnahmeloch 87 ist in der Mitte des Saugkanals 82 gebildet. Der Bodenabschnitt des Aufnahmelochs 87 ist mit dem Saugkanal 82 auf der Seite der Unterdrucksetzungskammer 18 verbunden, und eine Seitenwand des Aufnahmelochs 87 ist mit dem Saugkanal 82 auf der Seite der Saugkammer 91 verbunden.
Das Ventilauflagerglied 61 ist in einer zylindrischen Form gebildet und wird auf der Seitenwand des Aufnahmelochs 87 getragen. Das Ventilauflagerglied 61 hat ein Ventilauflager 62, auf dem das Ventilglied 63 auf einer Innenumfangswand zum Auflagern gebracht wird. Das Ventilglied 63 ist in einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form gebildet, und die Außenwand des Bodenabschnitts ist in dem Ventilauflagerglied 61 aufgenommen, um auf dem Ventilauflager 62 zum Auflagern gebracht zu werden. Auf der Innenumfangswandseite des Ventilglieds 63 ist die Ventilschließfeder 64 aufgenommen.
Ein Endabschnitt der Ventilschließfeder 64 wird durch das Federauflager 65, das an dem Ventilauflagerglied 61 befestigt ist, getragen, und der andere Endabschnitt derselben wird durch die Innenwand des Bodenabschnitts des Ventilglieds 63 getragen. Das Ventilglied 63 wird in eine Richtung gedrückt, in der dasselbe durch die Vorspannkraft der Ventilschließfeder 64 auf dem Ventilauflager 62 zum Auflagern gebracht wird. Wenn das Ventilglied 63 auf dem Ventilauflager 62 zum Auflagern gebracht ist, ist eine Kommunikation zwischen der Saugkammer 91 und der Unterdrucksetzungskammer 18 blockiert.
Die elektromagnetische Antriebseinheit 66 weist einen Körper 67, einen fixierten Kern 68, einen beweglichen Kern 70, einen Stift 71, eine Ventilöffnungsfeder 72, eine Spule 73, einen Verbinder 74 und dergleichen auf.
Der Körper 67 bedeckt einen Öffnungsabschnitt des Aufnahmelochs 87 und trägt den fixierten Kern 68, der aus einem magnetischen Material gebildet ist. Der fixierte Kern 68 hat einen anziehenden Abschnitt 69.
Der bewegliche Kern 70 ist aus einem magnetischen Material gebildet und ist auf der Seite des anziehenden Abschnitts 69 des fixierten Kerns 68 vorgesehen. Der bewegliche Kern 70 ist mit dem Stift 71, der vorgesehen ist, um den Körper 67 zu durchdringen, verknüpft. Der anziehende Anschnitt 69 erzeugt eine magnetisch anziehende Kraft zum Anziehen des beweglichen Kerns 70 mit dem beweglichen Kern 70. Der Stift 71 bewegt sich zusammen mit dem beweglichen Kern 70 hin und her und bewegt das Ventilglied 63 in die Richtung eines Lösens und Auflagerns.
Zwischen dem fixierten Kern 68 und dem beweglichen Kern 70 ist die Ventilöffnungsfeder 72 vorgesehen. Die Vorspannkraft der Ventilöffnungsfeder 72 ist größer als die Vorspannkraft der Ventilschließfeder 64. Wenn daher keine magnetisch anziehende Kraft in dem anziehenden Abschnitt 69 erzeugt wird, bewegt sich der bewegliche Kern 70 in eine Richtung, in der derselbe von dem fixierten Kern 68 getrennt wird. Das Ventilglied 63 bewegt sich mit anderen Worten in eine Richtung eines Lösens von und eines Auflagerns auf dem Ventilauflager 62. Als ein Resultat kommunizieren die Saugkammer 91 und die Unterdrucksetzungskammer 18 miteinander. Das Dosierventil 60 ist mit anderen Worten ein Ventil eines normalerweise offenen Typs.
Die Spule 73 ist auf der Außenumfangsseite des fixierten Kerns 68 vorgesehen. Auf der Außenumfangsseite der Spule 73 ist der Verbinder 74 zum Versorgen der Spule 73 mit einer elektrischen Leistung vorgesehen. Wenn die Spule 73 von dem Äußeren mit der elektrischen Leistung versorgt wird, wird ein magnetischer Fluss, der durch den fixierten Kern 68 und den beweglichen Kern 70 geht, erzeugt, und die magnetisch anziehende Kraft wirkt zwischen dem anziehenden Abschnitt 69 und dem beweglichen Kern 70. Der bewegliche Kern 70 bewegt sich aufgrund der Erzeugung der magnetisch anziehenden Kraft hin zu der Seite des fixierten Kerns 68, und das Ventilauflager 62 wird auf dem Ventilglied 63 zum Auflagern gebracht. Als ein Resultat wird die Kommunikation zwischen der Saugkammer 91 und der Unterdrucksetzungskammer 18 blockiert.
Das Entladungsventil 20 weist ein Ventilauflager 21, einen Ventilkörper 22, einen Anschlag 27 und eine Feder 28 auf und ist in dem Entladungskanal 83 aufgenommen. Das Ventilauflager 21 ist an der Innenwand des Entladungskanals 83 gebildet. Der Ventilkörper 22 ist in im Wesentlichen einer zylindrischen Form gebildet und auf der Seite eines Auslassabschnitts 84 des Ventilauflagers 21 vorgesehen. Der Ventilkörper 22 hat einen Abschnitt 23 eines großen Durchmessers und einen Abschnitt 24 eines kleinen Durchmessers. Der Abschnitt 23 eines großen Durchmessers wird in dem Entladungskanal 83 gleitfähig getragen. Der Abschnitt 24 eines kleinen Durchmessers ist zu der Seite der Unterdrucksetzungskammer 18 näher als der Abschnitt 23 eines großen Durchmessers vorgesehen, der Ventilkörper 22 bewegt sich zu der Seite der Unterdrucksetzungskammer 18, und dementsprechend wird ein äußerstes Ende des Abschnitts 24 eines kleinen Durchmessers auf dem Ventilauflager 21 zum Auflagern gebracht,
Mehrere Durchgangslöcher 26, die mit dem Kraftstoffkanal 25, der auf der Innenseite des Ventilkörpers 22 gebildet ist, kommunizieren, sind in der Seitenwand des Abschnitts 24 eines kleinen Durchmessers gebildet. Wenn dementsprechend der Ventilkörper 22 von dem Ventilauflager 21 getrennt wird, geht der Kraftstoff, der in einen Zwischenraum zwischen dem Abschnitt 24 eines kleinen Durchmessers und dem Entladungskanal 83 strömt, durch das Durchgangsloch 26, strömt in den Kraftstoffkanal 25 und strömt hin zu dem Auslassabschnitt 84.
Der Anschlag 27 ist im Wesentlichen in einer zylindrischen Form gebildet und ist näher zu der Seite des Auslassabschnitts 84 als der Ventilkörper 22 vorgesehen. Der Anschlag 27 ist an dem Entladungskanal 83 fixiert und regelt die Bewegung des Ventilkörpers 22 hin zu der Seite des Auslassabschnitts 84. Die Feder 28 ist zwischen dem Anschlag 27 und dem Abschnitt 23 eines großen Durchmessers des Ventilkörpers 22 vorgesehen. Die Feder 28 spannt den Anschlag 27 und den Ventilkörper 22 vor, um dieselben weg voneinander zu ziehen. Der Abschnitt 24 eines kleinen Durchmessers des Ventilkörpers 22 wird dementsprechend auf dem Ventilauflager 21 zum Auflagern gebracht, und eine Kommunikation zwischen der Unterdrucksetzungskammer 18 und dem Auslassabschnitt 84 wird blockiert.
Wenn ein Differenzdruck zwischen der Seite der Unterdrucksetzungskammer 18 und der Seite des Auslassabschnitts 84 des Ventilkörpers 22 erzeugt wird, und die Kraft, die auf das äußerste Ende des Abschnitts 24 eines kleinen Durchmessers des Ventilkörpers 22 wirkt, die Vorspannkraft der Feder 28 überschreitet, wird der Ventilkörper 22 von dem Ventilauflager 21 gelöst, und die Unterdrucksetzungskammer 18 und der Auslassabschnitt 84 kommunizieren miteinander.
Der Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 wird als Nächstes beschrieben werden.
Saugtakt
Wenn sich der Tauchkolben 11 senkt, wird die Spule 73 des Dosierventils 60 mit keiner elektrischen Leistung versorgt. Wenn sich der Tauchkolben 11 senkt, verringert sich der Kraftstoffdruck in der Unterdrucksetzungskammer 18, und der Kraftstoff in der Saugkammer 91 wird über den Saugkanal 82 in die Unterdrucksetzungskammer 18 gesaugt. Eine Erregung des Dosierventils 60 zu der Spule 73 befindet sich in einem Zustand, solange ausgeschaltet zu sein, bis der Tauchkolben 11 den unteren Totpunkt erreicht.
Rückführungstakt
Selbst wenn der Kolben 11 von dem unteren Totpunkt hin zu dem oberen Totpunkt ansteigt, befindet sich die Erregung zu der Spule 73 in dem Aus-Zustand. Der Kraftstoff in der Unterdrucksetzungskammer 18 wird daher über das Dosierventil 60 zu der Saugkammer 91 zurückgeführt.
Unterdrucksetzungstakt
Wenn ein Erregen der Spule 73 während des rückführenden Takts eingeschaltet wird, wird die magnetisch anziehende Kraft in dem anziehenden Abschnitt 69 des fixierten Kerns 68 erzeugt, und der bewegliche Kern 70 und der Stift 71 werden zu dem anziehenden Abschnitt 69 angezogen. Als ein Resultat wird das Ventil 63 auf dem Ventilauflager 62 zum Auflagern gebracht, die Kommunikation zwischen der Unterdrucksetzungskammer 18 und der Saugkammer 91 wird blockiert, und die Strömung von Kraftstoff von der Unterdrucksetzungskammer 28 zu der Saugkammer 91 wird gestoppt.
In diesem Zustand wird, wenn der Tauchkolben 11 weiterhin zu dem oberen Totpunkt ansteigt bzw. sich hebt, der Kraftstoff in der Unterdrucksetzungskammer 18 unter Druck gesetzt, und der Kraftstoffdruck steigt an. Wenn zusätzlich der Kraftstoffdruck in der Unterdrucksetzungskammer 18 gleich dem oder höher als der vorbestimmte Druck wird, wird der Ventilkörper 22 von dem Ventilauflager 21 gegen die Vorspannkraft der Feder 28 getrennt, und das Entladungsventil 20 wird geöffnet. Der Kraftstoff, der in der Unterdrucksetzungskammer 18 unter Druck gesetzt wird, wird dementsprechend von dem Auslassabschnitt 84 entladen. Mit dem Kraftstoff, der von dem Auslassabschnitt 84 entladen wird, wird durch das Zuleitungsrohr 140, das in 1 dargestellt ist, versorgt.
Durch Wiederholen der im Vorhergehenden beschriebenen Takte (1) bis (3) setzt die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 den gesaugten Kraftstoff unter Druck und entlädt denselben. Die Entladungsmenge des Kraftstoffs wird durch Steuern der zeitlichen Steuerung der Erregung des Dosierventils 60 zu der Spule 73 geregelt.
Die ECU 100 weist eine CPU, einen RAM, einen ROM, eine Antriebsschaltung zum Erregen und Antreiben des Kraftstoffeinspritzventils 150, eine Antriebsschaltung zum Erregen und Antreiben der Kraftstoffpumpen 120 und 130 und dergleichen auf. In dem ROM sind eine grafische Darstellung (8), die die Beziehung zwischen der Temperatur des Kraftstoffs und dem Dampfdruck, die später beschrieben werden wird, darstellt, eine Abbildung (5 und 9), die die Beziehung einer Entladungsmenge Q, eines Druckleitungsdrucks Pc, einer Temperaturanstiegsmenge ΔTp und einer Pumpendrehgeschwindigkeit Np darstellt, und dergleichen gespeichert. Erfassungssignale eines Druckleitungsdrucksensors 101, eines Nockenwinkelsensors 102, eines Speisedrucksensors 103, eines Kraftstofftemperatursensors 104 und der gleichen werden in die ECU 100 eingegeben.
Der Druckleitungsdrucksensor 101 (der einer Aufbewahrungsdruckermittlungseinheit und einer Aufbewahrungsdruckerfassungseinheit entspricht) erfasst den Druckleitungsdruck Pc (der einem Aufbewahrungsdruck entspricht), der der Kraftstoffdruck in dem Zuleitungsrohr 140 ist. Der Nockenwinkelsensor 102 erfasst den Winkel der Nockenwelle, die den Nocken 16 dreht. Der Speisedrucksensor 103 (der der Versorgungsdruckermittlungseinheit entspricht) erfasst einen Speisedruck Pf, der ein Druck des Kraftstoffs, mit dem die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 versorgt wird, ist. Der Kraftstofftemperatursensor 104 (der einer Versorgungstemperaturermittlungseinheit entspricht) ist in dem Kraftstofftank 160 vorgesehen und erfasst eine Versorgungstemperatur Tin, die eine Temperatur des Kraftstoffs, mit dem die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 versorgt wird, ist.
Die ECU 100 berechnet basierend auf dem Erfassungssignal des Nockenwinkelsensors 102 die Pumpendrehgeschwindigkeit Np (die der Geschwindigkeit des Entladungsbetriebs entspricht) der Hochdruckkraftstoffpumpe 130. Die ECU 100 steuert basierend auf den Erfassungssignalen der Sensoren 101 bis 104 durch die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 die Kraftstoffentladungsmenge, durch das Kraftstoffeinspritzventil 150 einen Zustand der Kraftstoffeinspritzung und dergleichen. Die ECU 100, der Druckleitungsdrucksensor 101, der Nockenwinkelsensor 102, der Speisedrucksensor 103 und der Kraftstofftemperatursensor 104 konfigurieren zusätzlich eine Steuervorrichtung der Kraftstoffpumpe 130.
Die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 führt hier wiederholt den Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzens und eines Entladens des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 durch den Tauchkolben 11 aus. Wenn der Kraftstoff in der Unterdrucksetzungskammer 18 durch den Tauchkolben 11 unter Druck gesetzt wird, erhöht sich die Temperatur des unter Druck gesetzten Kraftstoffs. Wenn sich zusätzlich der Kraftstoffdampfdruck über den Druck erhöht, der aufgrund des Temperaturanstiegs des Kraftstoffs, der in die Unterdrucksetzungskammer 18 gesaugt wird, auf den Kraftstoff wirkt, kocht der Kraftstoff, und Luftblasen werden durch den Kraftstoffdampf erzeugt.
8 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Temperatur eines Kraftstoffs und einem Dampfdruck darstellt. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, erhöht sich, je höher die Temperatur des Kraftstoffs ist, der Kraftstoffdampfdruck umso mehr. Wenn zusätzlich die Temperatur des Kraftstoffs höher als eine Temperatur Tv wird, und der Kraftstoffdampfdruck höher als der Speisedruck Pf wird, der auf den Kraftstoff wirkt, kocht der Kraftstoff, und Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, werden erzeugt. Auf die Temperatur des Kraftstoffs zu dieser Zeit wird im Folgenden als eine Luftblasenerzeugungstemperatur Tv Bezug genommen. Die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv variiert gemäß dem Speisedruck Pf.
3 ist eine grafische Darstellung, die eine zeitliche Änderung einer Versorgungstemperatur Tin, einer Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp und einer Temperaturanstiegsmenge ΔTp zu einer Zeit eines niedrigen Druckleitungsdrucks (beispielsweise 5 MPa) darstellt. Wie durch die gestrichelte Linie in der Zeichnung angegeben ist, ist die Temperatur (Versorgungstemperatur Tin) des Kraftstoffs, mit dem die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 versorgt wird, im Wesentlichen konstant. Wie durch die durchgezogene Linie angegeben ist, ist die Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 (Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp) ebenfalls im Wesentlichen konstant. Die Temperaturanstiegsmenge ΔTp, die durch Subtrahieren der Versorgungstemperatur Tin von der Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp ermittelt wird, ist daher ebenfalls im Wesentlichen konstant.
4 ist eine grafische Darstellung, die eine zeitliche Änderung der Versorgungstemperatur Tin, der Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp und der Temperaturanstiegsmenge ΔTp zu einer Zeit eines hohen Druckleitungsdrucks (beispielsweise 100 MPa) darstellt. Wie durch eine gestrichelte Linie in der Zeichnung angegeben ist, ist die Versorgungstemperatur Tin im Wesentlichen konstant. Wie durch die durchgezogene Linie angegeben ist, steigt die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp mit dem Verstreichen der Zeit an. Die Temperaturanstiegsmenge ΔTp, die durch Subtrahieren der Versorgungstemperatur Tin von der Unterdrucksetzungskammertemperatur ΔTp ermittelt wird, steigt daher ebenfalls mit dem Verstreichen der Zeit an. Ein Grund dafür besteht darin, dass, wenn der Druckleitungsdruck Pc hoch ist, sich, da sich der Druck des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 erhöht, aufgrund der Unterdrucksetzung die Menge einer Erhöhung der Kraftstofftemperatur erhöht.
Ein leckender Kraftstoff, der aus der Unterdrucksetzungskammer 18 leckt, ohne bei dem Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 entladen zu werden, wird ferner zu dem Saugkanal 82 (der Saugkammer 91) zum Versorgen der Unterdrucksetzungkammer 18 mit dem Kraftstoff durch den Rückführungskanal 86 rückgeführt. Mit dem Kraftstoff, der unter Druck gesetzt wird und dessen Temperatur sich erhöht, wird daher die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt, und es ist wahrscheinlicher, dass die Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 ansteigt.
Ein Zwischenraum von üblicherweise mehreren µm ist genauer gesagt zwischen der Außenumfangsoberfläche des Tauchkolbens 11 und der Innenumfangsoberfläche der Unterdrucksetzungskammer 18 vorgesehen. Wenn daher der Kraftstoff in der Unterdrucksetzungskammer 18 durch den Tauchkolben 11 unter Druck gesetzt wird, leckt ein Teil des Kraftstoffs aus dem Zwischenraum. Die Temperatur des Kraftstoffs, der aus dem Zwischenraum aus dem verdichteten Hochdruckzustand leckt, wird hoch. Wenn der Hochtemperatur-Leckkraftstoff mit dem Kraftstoff, mit dem versorgt wird, gemischt wird, steigt die Temperatur des Kraftstoffs, mit dem versorgt wird, leicht an. Wenn der Kraftstoff, mit dem versorgt wird, dessen Temperatur leicht ansteigt, in die Unterdrucksetzungskammer 18 gesaugt und unter Druck gesetzt wird, wird ein leckender Kraftstoff, dessen Temperatur weiter steigt, erzeugt. Wenn der leckende Kraftstoff mit dem Kraftsoff, mit dem versorgt wird, gemischt wird, steigt die Temperatur des Kraftstoffs, mit dem versorgt wird, weiter an. Auf diese Art und Weise erhöht sich, wenn die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 unter bestimmten Betriebsbedingungen kontinuierlich bestrieben wird, die Temperatur des Kraftstoffs, mit dem die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt wird, bei jedem Entladungsbetrieb.
Wenn hier die Temperatur ansteigt, bleibt die Temperatur bei einem bestimmten Wert aufgrund der Balance mit der Menge einer Wärmestrahlung, wie zum Beispiel des Wärmeaustauschs zwischen der Außenoberfläche der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 und der Außenseitenluft, im Gleichgewicht. Wenn der Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 unter der gleichen Betriebsbedingung fortgesetzt wird, wie es in 4 dargestellt ist, steigt die Temperatur des Kraftstoffs, mit dem die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt wird, allmählich, erreicht nach einer bestimmten Zeitdauer eine bestimmte konstante Temperatur und steigt nicht weiter an.
Wenn zusätzlich eine Kraftstoffentladungsmenge Q aufgrund eines Entladungsbetriebs der Hochdruckkraftstoffpumpe 130, insbesondere eines einzelnen Betriebsvorgangs eines Steigens des Tauchkolbens 11, klein ist, wird die Menge an Kraftstoff, der durch die Unterdrucksetzungskammer 18 strömt, durch einen Entladungsbetriebsvorgang klein. Ein Kühleffekt des strömenden Kraftstoffs wird daher reduziert.
Eine Entladungsströmungsrate der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 ist eine Versorgungsströmungsrate zu der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 und ist eine Substitutionsmenge des Kraftstoffs auf der Innenseite der Hochdruckkraftstoffpumpe 130. Unter Betriebsbedingungen, unter denen die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 mit einer hohen Strömungsrate entlädt, wird daher, selbst wenn der leckende Hochtemperaturkraftstoff auf der Innenseite der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 erzeugt wird und mit dem Kraftstoff, mit dem versorgt wird, gemischt wird, das Verhältnis der Leckmenge zu der Substitutionsmenge klein. Die Temperatur des Kraftstoffs, mit dem die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt wird, steigt daher nicht übermäßig an, und der Kraftstoff wird nicht zu Luftblasen. Unter der Betriebsbedingung, unter der die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 mit einer niedrigen Strömungsrate entlädt, erhöht sich unterdessen das Verhältnis der Leckmenge zu der Substitutionsmenge, und die Temperatur des Kraftstoffs, mit dem die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt wird, steigt übermäßig an.
5 ist eine Abbildung, die die Beziehung der Kraftstoffentladungsmenge Q, des Druckleitungsdrucks Pc und der Temperaturanstiegsmenge ΔTp durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 bei einer konstanten Pumpendrehgeschwindigkeit Np darstellt. Die Temperaturanstiegsmenge ΔTp ist eine Temperaturanstiegsmenge auf einem Gleichgewicht nach einer bestimmten Zeitdauer. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, erhöht sich, da sich, je höher der Druckleitungsdruck Pc ist, umso mehr die Temperatur des leckenden Kraftstoffs erhöht, die Temperaturanstiegsmenge ΔTp. Die Temperaturanstiegsmenge ΔTp wird ferner größer, da sich, je kleiner die Entladungsmenge Q ist, das Verhältnis der Leckmenge zu der Substitutionsmenge umso mehr erhöht. Wenn zusätzlich der Speisedruck Pf und die Versorgungstemperatur Tin konstant sind, werden, wenn die Temperaturanstiegsmenge ΔTp die Temperaturanstiegsmenge überschreitet, bei der die Luftblasen erzeugt werden, die Luftblasen, die durch den Dampfdruck verursachte werden, erzeugt. Wenn der Druckleitungsdruck Pc niedriger als der vorbestimmte Druck ist, überschreitet die Temperaturanstiegsmenge ΔTp nicht die Temperaturanstiegsmenge, bei der die Luftblasen erzeugt werden, und die Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, werden nicht erzeugt. Je kleiner die Entladungsmenge Q ist, umso größer wird ferner die Temperaturanstiegsmenge ΔTp. Wenn die Entladungsmenge Q größer als die vorbestimmte Menge ist, überschreitet die Temperaturanstiegsmenge ΔTp nicht die Temperaturanstiegsmenge, bei der die Luftblasen erzeugt werden, und die Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, werden nicht erzeugt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird hier die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp, die die Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 ist, ermittelt, und wenn die ermittelte Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp höher als der Schwellenwert ist, erhöht sich die Kraftstoffentladungsmenge Q durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130. In 5 wird beispielsweise, wenn sich ein Zustand bei einem Punkt A1 befindet, der Zustand zu einem Zustand eines Punkts A2 bewegt, und eine Entladungsmenge Q1 erhöht sich auf die Entladungsmenge Q2. Da dementsprechend das Verhältnis der Leckmenge zu der Kraftstoffsubstitutionsmenge auf der Innenseite der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 reduziert wird, ist es möglich, zu verhindern, dass sich die Temperatur des Kraftstoffs, mit dem die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt wird, übermäßig erhöht. Wie in 8 dargestellt ist, ist der Schwellenwert auf die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv eingestellt, bei der der Kraftstoffdampfdruck der Speisedruck Pf wird. In Anbetracht des Erfassungsfehlers oder dergleichen des Sensors, der für eine Steuerung verwendet wird, kann zusätzlich der Schwellenwert auf eine Temperatur eingestellt sein, die durch Subtrahieren der vorbestimmten Temperatur von der Luftblasenerzeugungstemperatur Tv ermittelt wird.
6 ist ein Zeitdiagramm, das die Entladungsmenge Q1, eine Leckmenge QL1, eine Einspritzmenge und dergleichen darstellt, bevor sich die Entladungsmenge Q erhöht. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, wird die Kraftstoffeinspritzung einmal für einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 ausgeführt, bevor sich die Entladungsmenge Q erhöht (normaler Betrieb). Bei dem Entladungsbetriebsvorgang wird die Leckmenge QL1 hinsichtlich der Entladungsmenge Q1 erzeugt. Ein Leckkraftstoff tritt nicht nur während der Dauer auf, wenn der Kraftstoff entladen wird, sondern ferner während der Dauer, wenn der Kraftstoff verdichtet und unter Druck gesetzt wird. Der leckende Kraftstoff wird zusätzlich während einer Dauer erzeugt, während der der Kraftstoffdruck in der Unterdrucksetzungskammer 18 höher als der Kraftstoffdruck in dem Leckzwischenraum ist, selbst während einer Dauer, wenn sich der Tauchkolben 11 gehend durch den oberen Totpunkt senkt. Selbst wenn daher die Entladungsmenge Q unendlich klein wird, tritt eine bestimmte Menge eines Leckens auf, solange der Kraftstoff verdichtet wird. Wenn mit anderen Worten der Kraftstoff nicht verdichtet wird, das heißt, lediglich unter der Betriebsbedingung, unter der der gesamte Kraftstoff in der Unterdrucksetzungskammer 18 zu der Saugkammer 91 rückgeführt wird, ohne die Spule 73 zu erregen, wird der leckende Kraftstoff nicht erzeugt. Die Unterdrucksetzungskammer 18 wird durch den Rückführungskanal 86, die Saugkammer 91 und den Saugkanal 82 mit dem Leckkraftstoff versorgt.
Wenn sich die Kraftstoffentladungsmenge Q durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 erhöht, erhöht sich die Kraftstoffentladungsmenge, die während einer vorbestimmten Dauer durch die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 entladen wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird daher, wenn die Kraftstoffentladungsmenge Q erhöht wird, die Anzahl von Malen von Entladungsbetriebsvorgängen während der vorbestimmten Dauer der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 reduziert.
7 ist ein Zeitdiagramm, das die Entladungsmenge Q2, eine Leckmenge QL2, die Einspritzmenge und dergleichen darstellt, nachdem sich die Entladungsmenge Q auf das Zweifache Q1 erhöht hat. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, wird, nachdem sich die Entladungsmenge Q erhöht hat (Betriebsvorgang zu der Zeit eines Erhöhens), beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzung zweimal für einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 ausgeführt. In diesem Fall wird bei dem Entladungsbetriebsvorgang die Leckmenge QL2 ebenfalls hinsichtlich der Entladungsmenge Q2 erzeugt. Da die Entladungsdauer verglichen mit 6 lang ist, wird QL2 > QL1 erfüllt, es ist jedoch QL2/QL1 < 2, da es eine bestimmte Leckmenge während einer anderen Dauer als der Entladungsdauer gibt. Das Verhältnis der Leckmenge zu der Entladungsmenge ist daher QL1/Q1 > QL2/Q2. Wenn sich mit anderen Worten die Entladungsmenge erhöht, wird das Verhältnis der Leckmenge zu der Substitutionsmenge kleiner, und der Temperaturanstieg des Kraftstoffs, mit dem die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt wird, wird verhindert.
9 ist ein Blockdiagramm, das einen Entwurf einer Kraftstoffpumpensteuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt. Die Steuerung wird durch die ECU 100 ausgeführt.
Die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv wird basierend auf dem Speisedruck Pf, der durch den Speisedrucksensor 103 erfasst wird, und den Dampfdruckcharakteristiken des Kraftstoffs, die in dem ROM (grafische Darstellung von 8) gespeichert sind, berechnet. Die Temperatur des Kraftstoffs, bei der der Speisedruck Pf und der Kraftstoffdampfdruck einander identisch sind, wird genauer gesagt als die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv berechnet.
Durch Anwenden der Pumpendrehgeschwindigkeit Np, die basierend auf dem Erfassungssignal des Nockenwinkelsensors 102 berechnet wird, dem Druckleitungsdruck Pv, der durch den Druckleitungsdrucksensor 101 erfasst wird, und der Entladungsmenge Q auf die Abbildung wird ferner die Temperaturanstiegsmenge ΔTp des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 berechnet. Wenn hier der Druckleitungsdruck Pc und die Entladungsmenge Q konstant sind, erhöht sich, je niedriger die Drehgeschwindigkeit Np ist, umso stärker die Temperaturanstiegsmenge ΔTp (10). Dies liegt daran, dass sich, da sich, je niedriger die Drehgeschwindigkeit Np ist, die Unterdrucksetzung und die Entladungszeit auf umso länger erhöhen, die Leckmenge selbst mit dem kleinen Druckleitungsdruck Pc und der Entladungsmenge Q erhöht. Für jede Drehgeschwindigkeit Np wird daher die Beziehung, die in 5 dargestellt ist, in dem ROM als eine Abbildung aufgezeichnet. Eine Abbildung bei mehreren Drehgeschwindigkeiten Np kann sonst aufgezeichnet werden, und bei einer Drehgeschwindigkeit Np, die nicht als die Abbildung aufgezeichnet wurde, kann eine Interpolationsberechnung oder dergleichen mit der Beziehung von 10 aus der Abbildung einer bestimmten Drehgeschwindigkeit Np, die aufgezeichnet wurde, durchgeführt werden. Der Anfangswert der Entladungsmenge Q ist eine erforderliche Entladungsmenge Qreq. Die erforderliche Entladungsmenge Qreq wird basierend auf dem Druckleitungsdruck Tp, einem Zieldruckleitungsdruck Pct und der Kraftstoffeinspritzmenge durch das Kraftstoffeinspritzventil 150 berechnet.
Es wird zusätzlich bestimmt, ob die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp, die durch Addieren der Temperaturanstiegsmenge ΔTp zu der Versorgungstemperatur Tin, die durch den Kraftstofftemperatursensor 104 erfasst wird, ermittelt wird, höher als die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv ist. Wenn bestimmt wird, dass die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp höher als die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv ist, erhöht sich die Entladungsmenge Q. Ein Erhöhungsverhältnis „n“ der Entladungsmenge Q erhöht sich genauer gesagt von „1“ des Anfangswerts um „1“, und die Entladungsmenge Q wird durch Multiplizieren des Erhöhungsverhältnisses „n“ mit der erforderlichen Entladungsmenge Qreq berechnet. Zu der gleichen Zeit ist die Zahl von Malen von Entladungsbetriebsvorgängen 1/n Male der Entladungsmenge Q, bevor sich die Entladungsmenge Q erhöht, was einem Multiplizieren der Ausstoßmenge Q durch einen Entladungsbetriebsvorgang mit „n“ entspricht. Die Entladungsmenge Q ist jedoch auf innerhalb eines Bereichs eingestellt, der nicht die maximale Entladungsmenge überschreitet, die durch die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 entladen werden kann. Die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp wird zusätzlich wieder für die erhöhte Entladungsmenge Q berechnet, und es wird bestimmt, ob die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp höher als die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv ist oder nicht.
Wenn unterdessen bestimmt wird, dass die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp nicht höher als die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv ist, wird bestätigt, die Entladungsmenge Q (n × Qreq) zu dieser Zeit mit der Zahl von Malen von Entladungsbetriebsvorgängen von 1/n Malen zu entladen. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 wird danach in dem bestätigten Betriebszustand betrieben.
11 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur der Kraftstoffpumpensteuerung von 9 darstellt. Diese Verarbeitungsfolge wird durch die ECU 100 ausgeführt.
Die Versorgungstemperatur Tin, der Speisedruck Pf, die Pumpendrehgeschwindigkeit Np, der Druckleitungsdruck Pc und dergleichen des Kraftstoffs werden zuerst ermittelt (S11). Anschließend wird die erforderliche Entladungsmenge Qreq zu der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 aus dem Zieldruckleitungsdruck Pct oder dergleichen berechnet, und der Anfangswert der Entladungsmenge Q wird als die erforderliche Entladungsmenge Qreq eingestellt (S12). Das Erhöhungsverhältnis „n“ der Entladungsmenge Q wird auf „1“ des Anfangswerts eingestellt (S13).
Basierend auf der Entladungsmenge Q, der Pumpendrehgeschwindigkeit Np, dem Druckleitungsdruck Pc und der Abbildung wird anschließend die Temperaturanstiegsmenge ΔTp des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 berechnet (S14). Basierend auf dem Speisedruck Pf und den Dampfdruckcharakteristiken des Kraftstoffs wird die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv berechnet (S15).
Es wird als Nächstes bestimmt, ob die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp, die durch Addieren der Temperaturanstiegsmenge ΔTp zu der Versorgungstemperatur Tin ermittelt wird, höher als die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv ist (S16). Bei der Bestimmung wird, wenn bestimmt wird, dass die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp höher als die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv ist (S16: JA), „1“ zu dem Erhöhungsverhältnis „n“ der Einspritzmenge addiert (S17).
Die erforderliche Entladungsmenge Qreq wird anschließend mit dem Erhöhungsverhältnis „n“ multipliziert, sodass die Entladungsmenge Q berechnet wird (S18). Basierend auf der berechneten Entladungsmenge Q wird danach das Verfahren von S14 wieder ausgeführt.
Bei der Bestimmung von S16 wird unterdessen, wenn bestimmt wird, dass die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp nicht höher als die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv ist (S16: NEIN), die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 betrieben, um die Entladungsmenge Q (n × Qreq) zu dieser Zeit mit der Zahl von Malen von Entladungsbetriebsvorgängen von 1/n Malen zu entladen (S19). Die Reihe einer Verarbeitung endet danach (ENDE).
Die Verarbeitung S11 und S14 entspricht zusätzlich der Verarbeitung als die Unterdrucksetzungskammertemperatur-Ermittlungseinheit, und die Verarbeitung von S16 bis S18 entspricht der Verarbeitung als die Entladungsmengensteuereinheit.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel, das im Detail im Vorhergehenden beschrieben wurde, hat die folgenden Vorteile.
Die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp, die die Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 ist, wird berechnet. Wenn zusätzlich die ermittelte Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp höher als der Schwellenwert ist, erhöht sich die Kraftstoffentladungsmenge Q durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130. Die Menge an Kraftstoff, der durch die Unterdrucksetzungskammer 18 durch einen Entladungsbetriebsvorgang strömt, erhöht sich daher, und der Kühleffekt des strömenden Kraftstoffs wird verbessert. Da ferner das Verhältnis der Leckmenge zu der Kraftstoffsubstitutionsmenge auf der Innenseite der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 reduziert wird, gibt es keinen Fall, in dem sich die Temperatur des Kraftstoffs, mit dem die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt wird, übermäßig erhöht. Eine Erzeugung von Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, kann daher verhindert werden.
Der Speisedrucksensor 103 ermittelt den Speisedruck Pf, der der Druck des Kraftstoffs, mit dem die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 versorgt wird, ist. Der Schwellenwert der Kraftstofftemperatur wird zusätzlich basierend auf der Luftblasenerzeugungstemperatur Tv eingestellt, bei der der Kraftstoffdampfdruck der Speisedruck Pf wird, der durch den Speisedrucksensor 103 ermittelt wird. Wenn daher der Kraftstoffdampfdruck über den Druck ansteigt, der auf den Kraftstoff wirkt, ist es möglich, eine Steuerung auszuführen, um die Kraftstofftemperatur geeignet abzusenken.
Ein Raum, in dem der Temperatursensor und dergleichen angeordnet sind, ist um die Unterdrucksetzungskammer 18 herum begrenzt, und es ist schwierig, die Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 mit dem Temperatursensor oder dergleichen direkt zu erfassen. In dieser Hinsicht wird basierend auf der Versorgungstemperatur Tin, die durch den Kraftstofftemperatursensor 104, der in dem Kraftstofftank 160 vorgesehen ist, ermittelt wird, dem Druckleitungsdruck Pc, der durch den Druckleitungsdrucksensor 101 ermittelt wird, der Pumpendrehgeschwindigkeit Np und der Kraftstoffentladungsmenge Q durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp berechnet. Selbst ohne ein direktes Erfassen der Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18, die schwer zu erfassen ist, kann daher die Unterdrucksetzungskammertemperatur Tp geeignet ermittelt werden.
Der leckende Kraftstoff, der der Kraftstoff ist, der aus der Unterdrucksetzungskammer 18 leckt, ohne bei dem Entladungsbetriebsvorgang entladen zu werden, wird durch den Rückführungskanal 86 zu dem Saugkanal 82 zum Versorgen der Unterdrucksetzungskammer 18 mit dem Kraftstoff rückgeführt. Mit dem Kraftstoff, der in dem Hochdruckzustand leckt und der unter Druck gesetzt ist und dessen Temperatur sich erhöht, wird daher die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt, und die Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 erhöht sich übermäßig. In dieser Hinsicht ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, selbst wenn sich die Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 übermäßig erhöht, möglich, den Temperaturanstieg des Kraftstoffs zu lindern, und die Erzeugung von Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, zu verhindern. Da ferner der gesamte leckende Kraftstoff zu dem Saugkanal 82 rückgeführt wird, ist es möglich, einen Kanal zum Rückführen des leckenden Kraftstoffs zu dem Kraftstofftank 160 und eine Vorrichtung zum Kühlen des leckenden Kraftstoffs wegzulassen.
Wenn sich die Kraftstoffentladungsmenge Q durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 erhöht, erhöht sich die Kraftstoffentladungsmenge während einer vorbestimmten Dauer durch die Hochdruckkraftstoffpumpe 130. In dieser Hinsicht wird, wenn die Kraftstoffentladungsmenge Q erhöht wird, die Zahl von Malen von Entladungsbetriebsvorgängen während der vorbestimmten Dauer der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 reduziert. Wenn daher die Steuerung ausgeführt wird, um die Kraftstofftemperatur abzusenken, ist es möglich, eine Erhöhung der Kraftstoffentladungsmenge während der vorbestimmten Dauer durch die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 zu verhindern. Der Betriebsvorgang, der die Entladung nicht durchführt, ist hier ein Betriebsvorgang eines Rückführens der gesamten Saugmenge zu der Saugkammer 91 ohne eine Erregung der Spule 73 bei dem rückführenden Schritt nach einem Saugen des Kraftstoffs zu der Unterdrucksetzungskammer 18. In diesem Fall wird, da der Kraftstoff nicht verdichtet wird, ein leckender Kraftstoff, der eine hohe Temperatur hat, nicht erzeugt.
Das im Vorhergehenden beschriebe Ausführungsbeispiel kann zusätzlich wie folgt modifiziert sein. Den gleichen Gliedern wie jenen des im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiels sind dieselben Bezugszeichen gegeben, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen werden.
12 ist eine schematische Ansicht, die eine Schwankung des Druckleitungsdrucks Pc aufgrund der Kraftstoffentladung der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 und einer Einspritzung des Kraftstoffeinspritzventils 150 darstellt, Es besteht eine Sorge, dass die Pulsationsbreite des Druckleitungsdrucks Pc übermäßig groß wird, wenn sich die Kraftstoffentladungsmenge Q des Kraftstoffs übermäßig erhöht, wenn die Kraftstoffentladungsmenge Q durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 erhöht wird. Es besteht eine Möglichkeit, dass, wenn die Pulsationsbreite groß ist, sich die Genauigkeit der Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils 150 verringert. Die ECU 100 (die der Entladungsmengensteuereinheit entspricht) kann hier die Entladungsmenge Q einstellen, derart, dass die Pulsationsbreite des Druckleitungsdrucks Pc kleiner als ein zulässiger Wert wird, wenn die Entladungsmenge Q erhöht wird. Selbst wenn sich die Entladungsmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 erhöht, derart, dass der Kraftstoff in der Unterdrucksetzungskammer 18 nicht zu Luftblasen wird, ist normalerweise durch Erhöhen des Volumens des Zuleitungsrohrs 140, derart, dass die Pulsationsbreite nicht übermäßig groß wird, oder durch Rückspeisen des Druckleitungsdrucks Pc zu der Erregungszeit zu dem Kraftstoffeinspritzventil 150 durch Vorhersagen des Druckleitungsdrucks Pc zu dem Einspritzzeitpunkt des Kraftstoffeinspritzventils 150 eine Anpassung möglich, derart, dass die Einspritzmengengenauigkeit über einem bestimmten Niveau selbst bei einem bestimmten Niveau einer Pulsation gehalten wird. Gemäß dessen ist es möglich, eine Entladungsmenge, die eine Erzeugung von Luftblasen verhindern kann, und eine Entladungsmenge auszuwählen, die ermöglichen kann, dass die Pulsationsbreite des Druckleitungsdrucks Pc innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist. Gemäß der Konfiguration ist es möglich, zu verhindern, dass die Pulsationsbreite des Aufbewahrungsdrucks übermäßig groß wird.
Hinsichtlich des niedrigen Druckleitungsdrucks Pc wird hier die Pulsationsbreite des Druckleitungsdrucks Pc relativ groß, wenn sich die Entladungsmenge Q erhöht. Ein geeigneter zulässiger Wert der Pulsationsbreite des Druckleitungsdrucks Pc ändert sich daher gemäß einer Erhöhung und einer Verringerung des Druckleitungsdrucks Pc. Die ECU 100 kann daher die Entladungsmenge Q auf innerhalb eines Bereichs, in dem die Pulsationsbreite des Druckleitungsdrucks Pc kleiner als der zulässige Wert wird, basierend auf dem Druckleitungsdruck Pc einstellen. Basierend auf dem Zieldruckleitungsdruck Pct, der Entladungsmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe 130, der Entladungshäufigkeit und der Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils 150 wird ferner die Pulsationsbreite des Druckleitungsdrucks Pc vorhergesagt, und wenn die Pulsationsbreite größer als der zulässige Wert ist, kann die Entladungsmenge Q reduziert werden. Gemäß der Konfiguration ist es möglich, die Pulsationsbreite des Druckleitungsdrucks Pc geeignet kleiner als der zulässige Wert zu machen. Basierend auf dem Zieldruckleitungsdruck Pct statt des Druckleitungsdrucks Pc kann die Entladungsmenge Q auf innerhalb eines Bereichs, in dem die Pulsationsbreite des Druckleitungsdrucks Pc kleiner als der zulässige Wert wird, eingestellt werden.
Die ECU 100 kann ferner die Entladungsmenge Q verringern, wenn die Pulsbreite des Druckleitungsdrucks Pc, der durch den Druckleitungsdrucksensor 101 erfasst wird, größer als der zulässige Wert ist. Gemäß der Konfiguration ist es, wenn die Pulsationsbreite des Druckleitungsdrucks Pc größer als der zulässige Wert wird, wenn sich die Entladungsmenge Q erhöht, möglich, die Pulsationsbreite des Druckleitungsdrucks Pc durch Reduzieren der Entladungsmenge Q zu reduzieren.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird im Folgenden auf Unterschiede von dem ersten Ausführungsbeispiel fokussierend beschrieben werden. Den gleichen Gliedern wie jenen bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden dieselben Bezugszeichen gegeben werden, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen werden.
Wenn die Versorgungstemperatur Tin und der Speisedruck Pf bestimmt werden, wird die minimale Entladungsmenge Qmin zum Verhindern einer Erzeugung vom Luftblasen für sowohl die Drehgeschwindigkeit Np als auch den Druckleitungsdruck Pc aus dem charakteristischen Diagramm (der Abbildung) von 5 bestimmt. Wie in 13 dargestellt ist, erhöht sich die minimale Entladungsmenge Qmin, sowie sich der Druckleitungsdruck Pc erhöht, und sowie sich die Drehgeschwindigkeit Np verringert.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist das charakteristische Diagramm von 5 als eine Abbildung in dem ROM gespeichert. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist statt des charakteristischen Diagramms von 5 das charakteristische Diagramm von 13 als eine Abbildung gespeichert. Der Speisedruck Pf verwendet den niedrigsten Druck PF_min, der der niedrigste Druck in einem verwendeten Zustand ist, und nicht einen Messdruck von Zeit zu Zeit. Bei dem niedrigsten Druck PF_min nimmt die Luftblasenerzeugungstemperatur Tv die niedrigste Temperatur Tv_min an, die die niedrigste Temperatur in einem verwendeten Zustand ist. Die Versorgungstemperatur Tin verwendet unterdessen ferner die maximale Temperatur Tin_max, die die höchste Temperatur in dem angenommenen Verwendungszustand ist, und nicht ein Messen der Temperatur von Zeit zu Zeit. Selbst wenn mit dem Kraftstoff bei der zu verwendenden maximalen Temperatur Tin_max versorgt wird, kann die zulässige minimale Temperaturanstiegsmenge ΔTp_min ermittelt werden, da die Temperatur des Kraftstoffs nicht die minimale Temperatur Tv_min überschreitet. 13 ist ein charakteristisches Diagramm, das durch Berechnen und Verknüpfen der minimalen Entladungsmenge Qmin, die die minimale Entladungsmenge ist, die dafür nötig ist, dass die Temperaturanstiegsmenge innerhalb der minimalen Temperaturanstiegsmenge ΔTp_min ist, für sowohl die Drehgeschwindigkeit Np als auch den Druckleitungsdruck Pc ermittelt wird.
14 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur einer Kraftstoffpumpensteuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt. Die Verarbeitungsfolge wird durch die ECU 100 ausgeführt.
Der Druckleitungsdruck Pc und die Pumpendrehgeschwindigkeit Np werden zuerst ermittelt (S21). Basierend auf der Kraftstoffeinspritzmenge durch das Kraftstoffeinspritzventil 150 und dem Zieldruckleitungsdruck Pct wird anschließend die erforderliche Entladungsmenge Qreq zu der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 berechnet (S22). Das Erhöhungsverhältnis „n“ der Entladungsmenge Q wird auf „1“ des Anfangswerts eingestellt (S23).
Basierend auf dem Druckleitungsdruck Pc, der Pumpendrehgeschwindigkeit Np und der Abbildung wird anschließend die minimale Entladungsmenge Qmin berechnet (S25). Der Druckleitungsdruck Pc und die Drehgeschwindigkeit Np werden genauer gesagt in das charakteristische Diagramm, das in 13 dargestellt ist, eingegeben bzw. eingetragen, und die minimale Entladungsmenge Qmin wird berechnet.
Es wird anschließend bestimmt, ob die Entladungsmenge Q kleiner als die minimale Entladungsmenge Qmin ist oder nicht (S26). Bei der Bestimmung wird, wenn bestimmt wird, dass die Entladungsmenge Q kleiner als die minimale Entladungsmenge Qmin ist (S26: JA), „1“ zu dem Erhöhungsverhältnis „n“ der Einspritzmenge addiert (S27). Durch Multiplizieren des Erhöhungsverhältnisses „n“ mit der erforderlichen Entladungsmenge Qreq wird anschließend die Entladungsmenge Q berechnet (S28). Basierend auf der berechneten Entladungsmenge Q wird danach das Verfahren von S26 wieder ausgeführt.
Bei der Bestimmung von S26 wird unterdessen, wenn bestimmt wird, dass die Entladungsmenge Q nicht kleiner als die minimale Entladungsmenge Qmin ist (S26: NEIN), die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 betrieben, um die Entladungsmenge Q (n × Qreq) zu dieser Zeit mit der Zahl von Malen von Entladungsbetriebsvorgängen von 1/n Malen zu entladen (S29). Die Verarbeitungsfolge endet danach (ENDE).
Die Verarbeitung von S22 entspricht zusätzlich der Verarbeitung als die Entladungsmengeneinstelleinheit, und die Verarbeitung von S26 bis S28 entspricht der Verarbeitung als die Entladungsmengensteuereinheit.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel, das vorher im Detail beschrieben wurde, hat die folgenden Vorteile. Hier werden lediglich Vorteile, die sich von jenen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheiden, beschrieben werden.
Wenn die eingestellte Entladungsmenge Q kleiner als die minimale Entladungsmenge Qmin ist, erhöht sich die Entladungsmenge Q. Die Menge an Kraftstoff, der durch die Unterdrucksetzungskammer 18 durch einen Entladungsbetriebsvorgang strömt, erhöht sich daher, und der Kühleffekt des strömenden Kraftstoffs wird verbessert. Da zusätzlich das Verhältnis der Leckmenge zu der Kraftstoffsubstitutionsmenge auf der Innenseite der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 reduziert wird, gibt es keinen Fall, in dem sich die Temperatur des Kraftstoffs, mit dem die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt wird, übermäßig erhöht. Eine Erzeugung von Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, kann daher verhindert werden.
Da die minimale Entladungsmenge Qmin basierend auf dem Druckleitungsdruck Pc und der Pumpendrehgeschwindigkeit Np eingestellt wird, wird eine Steuerung durchgeführt, um die Kraftstofftemperatur in Anbetracht des Unterschieds des Temperaturanstiegs des Kraftstoffs aufgrund des Unterschieds zwischen dem Druckleitungsdruck Pc und der Drehgeschwindigkeit Np abzusenken.
Verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel sind der Speisedrucksensor 103 und der Kraftstofftemperatursensor 104 nicht nötig, und ein einfaches System kann erhalten werden. Es ist zusätzlich möglich, die Menge an in dem ROM gespeicherten Informationen und die Zahl von Malen einer Berechnungsverarbeitung durch die CPU zu reduzieren, und es möglich zu machen, ein einfaches Informationsverarbeitungssystem zu liefern.
Durch Anwenden des Druckleitungsdrucks Pc, der durch den Druckleitungsdrucksensor 101 erfasst wird, auf die Abbildung von 13, kann zusätzlich die minimale Entladungsmenge Qmin (die dem Schwellenwert entspricht), berechnet werden, oder die minimale Entladungsmenge Qmin kann durch Anwenden des Zieldruckleitungsdrucks Pct berechnet werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein drittes Ausführungsbeispiel wird im Folgenden fokussierend auf Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben werden. Den gleichen Gliedern wie jenen des zweiten Ausführungsbeispiels werden dieselben Bezugszeichen gegeben werden, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen werden.
15 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Kraftstoffpumpensteuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt. Die Verarbeitungsfolge wird durch die ECU 100 ausgeführt.
In 13 wird der maximale Wert Qmin_M der nötigen minimalen Entladungsmenge aus dem höchsten Druckleitungsdruck Pc, der zu verwenden ist, und der niedrigsten Drehgeschwindigkeit Np, die zu verwenden ist, gewonnen. Der maximale Wert Qmin_M ist eine Menge, bei der der Kraftstoff, mit dem die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt wird, unter einer Betriebsbedingung nicht zu Luftblasen wird, wenn eine Menge entladen wird, die größer als der maximale Wert Qmin_M ist. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Abbildung des charakteristischen Diagramms nicht in dem ROM gespeichert, der Wert des maximalen Werts Qmin_M ist jedoch gespeichert.
Die Verarbeitung bei S22 und S23 ist erstens gleich der Verarbeitung bei S22 und S23 in 14. Es wird anschließend bestimmt, ob die Entladungsmenge Q kleiner als der maximale Wert Qmin_M der nötigen minimalen Entladungsmenge ist oder nicht (S26). Bei der Bestimmung wird, wenn bestimmt, wird, dass die Entladungsmenge Q kleiner als der maximale Wert Qmin_M ist (S26: JA), „1“ zu dem Erhöhungsverhältnis „n“ der Einspritzmenge addiert (S27). Durch Multiplizieren des Erhöhungsverhältnisses „n“ mit der erforderlichen Entladungsmenge Qreq wird anschließend die Entladungsmenge Q berechnet (S28). Basierend auf der berechneten Entladungsmenge Q wird danach das Verfahren von S26 wieder ausgeführt.
Bei der Bestimmung von S26 wird unterdessen, wenn bestimmt wird, dass die Entladungsmenge Q nicht kleiner als der minimale Wert Qmin_M der nötigen minimalen Entladungsmenge ist (S26: NEIN), die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 betrieben, um die Entladungsmenge Q (n × Qreq) zu dieser Zeit mit der Zahl von Malen von Entladungsbetriebsvorgängen von 1/n Malen zu entladen (S29). Die Verarbeitungsfolge endet danach (ENDE).
Die Verarbeitung von S22 entspricht zusätzlich der Verarbeitung als die Entladungsmengeneinstelleinheit, und die Verarbeitung von S26 bis S28 entspricht der Verarbeitung als die Entladungsmengensteuereinheit. Indem dies durchgeführt wird, werden verglichen mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Druckleitungsdrucksensor 101 und der Nockenwinkelsensor 102 zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit Np unnötig, und ein einfacheres System kann erhalten werden. Es ist zusätzlich möglich, die Menge an in dem ROM gespeicherten Informationen und die Zahl von Malen einer Berechnungsverarbeitung durch die CPU zu reduzieren und es möglich zu machen, ein einfaches Informationsverarbeitungssystem zu liefern.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel, das im Vorhergehenden im Detail beschrieben wurde, hat die folgenden Vorteile. Hier werden lediglich Vorteile, die sich von jenen der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele unterscheiden, beschrieben werden.
Die Kraftstoffentladungsmenge Q durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 ist eingestellt, um größer als der minimale Wert Qmin_M der nötigen minimalen Entladungsmenge ungeachtet der eingestellten erforderlichen Entladungsmenge Qreq zu sein. Da daher das Verhältnis der Leckmenge zu der Kraftstoffsubstitutionsmenge auf der Innenseite der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 reduziert wird, gibt es keinen Fall, in dem sich die Temperatur des Kraftstoffs, mit dem die Unterdrucksetzungskammer 18 versorgt wird, übermäßig erhöht. Eine Erzeugung von Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, kann daher verhindert werden.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Ein viertes Ausführungsbeispiel wird im Folgenden fokussierend auf Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben werden. Den gleichen Gliedern wie jenen des ersten Ausführungsbeispiels werden dieselben Bezugszeichen gegeben werden, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen werden. Wie aus 5 festgestellt werden kann, gibt es, wenn der Druckleitungsdruck Pc ausreichend niedrig ist, abhängig von dem Druckleitungsdruck Pc zuerst einen Fall, in dem die Temperatur nicht ansteigt, sowie Luftblasen erzeugt werden, selbst wenn die Entladungsmenge Q niedrig ist. Der Druckleitungsdruck Pc, bei dem der Temperaturanstieg in den Grenzwert fällt, ist in dem ROM als ein Schwellenwert Ph gespeichert. Der Schwellenwert Ph kann auf einen Wert eingestellt sein, der leicht kleiner als der Druckleitungsdruck Pc ist, bei dem der Temperaturanstieg der Grenzwert in Anbetracht des Messungsfehlers oder dergleichen des Sensors ist. Bei dem Ausführungsbeispiel wird zusätzlich, wenn der Druckleitungsdruck Pc oder der Zieldruckleitungsdruck Pct höher als der Schwellenwert Ph ist, ein Steuermodus zum Bestimmen der Entladungsmenge Q basierend auf der Temperaturanstiegsmenge ΔTp betreten.
16 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Kraftstoffpumpensteuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt. Diese Verarbeitungsfolge wird durch die ECU 100 ausgeführt.
Der Zieldruckleitungsdruck Pct wird zuerst ermittelt (S31). Basierend auf der Kraftstoffeinspritzmenge durch das Kraftstoffeinspritzventil 150 und dem Zieldruckleitungsdruck Pct wird anschließend die erforderliche Entladungsmenge Qreq zu der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 berechnet (S32).
Es wird anschließend bestimmt, ob der Zieldruckleitungsdruck Pct höher als der Schwellenwert Ph ist oder nicht (S33).
Bei der Bestimmung bei S33 wird, wenn bestimmt wird, dass der Zieldruckleitungsdruck Pct höher als der Schwellenwert Ph ist (S33: JA), die Entladungsmenge Q basierend auf dem Zieldruckleitungsdruck Pct eingestellt (S34). Unter Bezugnahme auf die Abbildung von 5 wird genauer gesagt bei dem Zieldruckleitungsdruck Pct die Entladungsmenge Q eingestellt, um größer als die minimale Entladungsmenge Qmin (die der vorbestimmten Menge entspricht) zu sein, was die Temperaturanstiegsmenge ΔTp ist, bei der Luftblasen erzeugt werden.
Die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 wird anschließend betrieben, derart, dass die Entladungsmenge Q zu dieser Zeit mit der Zahl von Malen von Entladungsbetriebsvorgängen gemäß der Entladungsmenge Q entladen wird (S36). Bei der Bestimmung bei S33 wird zusätzlich, wenn bestimmt wird, dass der Zieldruckleitungsdruck Pct nicht höher als der Schwellenwert Ph ist (S33: NEIN), die Verarbeitung von S35 ebenfalls ausgeführt. Die Verarbeitungsfolge endet danach (ENDE).
Die Verarbeitung von S32 entspricht zusätzlich der Verarbeitung als die Entladungsmengeneinstelleinheit, und die Verarbeitung von S33 bis S34 entspricht der Verarbeitung als die Entladungsmengensteuereinheit.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel, das im Vorhergehenden im Detail beschrieben wurde, hat die folgenden Vorteile. Hier werden lediglich Vorteile, die sich von jenen der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele unterscheiden, beschrieben werden.
Wenn der Zieldruckleitungsdruck Pct höher als der Schwellenwert Ph ist, wird die Entladungsmenge Q durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 eingestellt, um ungeachtet der eingestellten erforderlichen Entladungsmenge Qreq größer als die minimale Entladungsmenge Qmin zu sein. Die Menge eines Kraftstoffs, der durch die Unterdrucksetzungskammer 18 durch einen Entladungsbetriebsvorgang strömt, erhöht sich daher, und die Kühlwirkung des strömenden Kraftstoffs wird verbessert. Eine Erzeugung von Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, kann daher verhindert werden.
Wenn der Zieldruckleitungsdruck Pct hoch ist, erhöht sich, da sich der Druck des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 erhöht, aufgrund einer Unterdrucksetzung die Menge einer Erhöhung der Kraftstofftemperatur. Wenn daher der Zieldruckleitungsdruck Pct höher als der Schwellenwert Ph ist, ändert sich gemäß der Höhe des Zieldruckleitungsdrucks Pct der Grad einer Erhöhung der Temperatur des Kraftstoffs. In dieser Hinsicht ist es, da die minimale Entladungsmenge Qmin basierend auf dem Zieldruckleitungsdruck Pct eingestellt wird, in Anbetracht des Unterschieds des Temperaturanstiegs des Kraftstoffs aufgrund des Unterschieds des Zieldruckleitungsdrucks Pct möglich, die Kraftstofftemperatur geeignet abzusenken.
Das im Vorhergehenden beschriebene Ausführungsbeispiel kann zusätzlich wie folgt modifiziert sein. Den gleichen Gliedern wie jenen des im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiels werden dieselben Bezugszeichen gegeben werden, und die Beschreibung derselben wird weggelassen werden.
Wenn der Druckleitungsdruck Pc, der durch den Druckleitungsdrucksensor 101 erfasst wird, höher als der Schwellenwert Ph ist, kann die Entladungsmenge Q eingestellt sein, um größer als die minimale Entladungsmenge Qmin zu sein.
Die minimale Entladungsmenge Qmin kann basierend auf dem Druckleitungsdruck Pc eingestellt werden. Ungeachtet des Zieldruckleitungsdrucks Pct oder des Druckleitungsdrucks Pc kann ferner die minimale Entladungsmenge Qmin auf eine konstante Menge eingestellt sein, die eine Erzeugung von Luftblasen, die durch den Kraftstoffdampf verursacht werden, verhindern kann.
Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Tauchkolbens 11 der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 niedrig ist, erhöht sich das Verhältnis des leckenden Kraftstoffs zu der Entladungsmenge Q, und es ist wahrscheinlich, dass die Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 ansteigt. Selbst wenn hier die Bewegungsgeschwindigkeit des Tauchkolbens 11 niedriger als der Schwellenwert ist, kann die ECU 100 (die der Entladungsmengensteuereinheit entspricht) die Entladungsmenge Q auf die minimale Entladungsmenge Qmin (die der vorbestimmten Menge entspricht) ungeachtet der eingestellten erforderlichen Entladungsmenge Qreq einstellen. Selbst mit dieser Konfiguration ist es, wenn es wahrscheinlich ist, dass die Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 ansteigt, möglich, eine Steuerung auszuführen, um die Kraftstofftemperatur abzusenken.
Jedes der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele kann zusätzlich ferner wie folgt geändert sein. Den gleichen Gliedern wie jenen von jedem der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele werden dieselben Bezugszeichen gegeben werden, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen werden.
Der Kraftstofftemperatursensor 104 kann ferner in der Saugkammer 91 vorgesehen sein. Der Kraftstofftemperatursensor 104 kann kurz gesagt irgendein Sensor sein, solange der Sensor die Versorgungstemperatur Tin erfasst, die die Temperatur des Kraftstoffs ist, mit dem die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 versorgt wird.
Die Pumpendrehgeschwindigkeit Np kann ferner basierend auf dem Erfassungssignal des Kurbelwinkelsensors, der den Kurbelwinkel der Maschine 170 erfasst, berechnet werden.
Der Erfassungswert des Strömungsratensensors, der die Entladungsmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 erfasst, kann ferner statt der erforderlichen Entladungsmenge Qreq oder der Entladungsmenge Q geeignet verwendet werden.
Die Druckkammertemperatur Tp, die die Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 ist, kann ferner durch einen Temperatursensor oder dergleichen erfasst werden.
Die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 kann mehrere Zylinder 80 und Tauchkolben 11 aufweisen. In diesem Fall wird, wenn sich die Kraftstoffentladungsmenge Q erhöht, der Betrieb von einigen der Zylinder 80 und Tauchkolben 11 gestoppt, und dementsprechend kann die Zahl von Malen von Entladungsbetriebsvorgängen der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 während einer vorbestimmten Dauer reduziert werden.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 110 kann mehrere Hochdruckkraftstoffpumpen 130 aufweisen. In diesem Fall wird, wenn sich die Kraftstoffentladungsmenge Q erhöht, der Betrieb von einigen der Hochdruckkraftstoffpumpen 130 gestoppt, und dementsprechend kann die Zahl von Malen von Entladungsbetriebsvorgängen der mehreren Hochdruckkraftstoffpumpen 130 während einer vorbestimmten Dauer reduziert werden.
Um die Kraftstoffentladungsmenge Q zu erhöhen, kann sich statt eines Erhöhens des Erhöhungsverhältnisses „n“ der Entladungsmenge Q um 1, das Erhöhungsverhältnis „n“ um 2 erhöhen, oder „n“ kann sich auf einmal auf 4 erhöhen.
Wie durch die gestrichelte Linie in 1 angegeben ist, ist ein Druckreduzierungsventil 95 zum Absenken des Drucks des Kraftstoffs in dem Zuleitungsrohr 140 vorgesehen, und wenn sich die Kraftstoffentladungsmenge Q erhöht, ist es ferner möglich, den Druck des Kraftstoffs in dem Zuleitungsrohr 140 durch das Druckreduzierungsventil 95 abzusenken, ohne die Zahl von Malen von Entladungsbetriebsvorgängen der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 während einer vorbestimmten Dauer zu reduzieren.
Zusätzlich zu dem Rückführungskanal 86 zum Rückführen des leckenden Kraftstoffs zu dem Saugkanal 82 kann ein Kanal zum Rückführen eines Teils des leckenden Kraftstoffs zu dem Kraftstofftank 160 vorgesehen sein.
Die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 kann mit einem Dosierventil 60 eines normalerweise geschlossenen Typs versehen sein. Als die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 kann ferner eine elektrische Hochdruckkraftstoffpumpe verwendet werden.
Es ist ferner möglich, eine Hochdruckkraftstoffpumpe 130 zu nutzen, die das Dosierventil 60 nicht hat und die Entladungsmenge während einer vorbestimmten Dauer durch die Pumpendrehgeschwindigkeit Np steuert. In diesem Fall kann die ECU 100 (die Entladungsmengensteuereinheit) statt eines Erhöhens der Entladungsmenge von Kraftstoff durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 die Drehgeschwindigkeit der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 erhöhen. Selbst mit einer solchen Konfiguration ist es durch Erhöhen der Bewegungsgeschwindigkeit des Tauchkolbens 11 der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 möglich, das Verhältnis eines leckenden Kraftstoffs zu der Entladungsmenge Q zu reduzieren, und den Temperaturanstieg des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 zu verhindern. Nach einem Anheben der Drehgeschwindigkeit der Hochdruckkraftstoffpumpe 130 kann zusätzlich die Hochdruckkraftstoffpumpe 130 intermittierend gestoppt werden, oder der Druck des Kraftstoffs in dem Zuleitungsrohr 140 kann durch das Druckreduzierungsventil 95 abgesenkt werden. Kurz gesagt ist es möglich, eine Kraftstoffpumpe zu übernehmen, solange die Kraftstoffpumpe den Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzens und eines Entladens des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer 18 mit dem Unterdrucksetzungsglied wiederholt ausführt.
Jedes der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele kann nicht nur auf eine Benzinmaschine, sondern ferner auf eine Maschine 170, die einen anderen flüssigen Kraftstoff verwendet, angewendet sein. In diesem Fall können als die Kraftstoffdampfdruckcharakteristiken Dampfdruckcharakteristiken, die dem zu verwendenden Kraftstoff entsprechen, verwendet werden, oder es können Dampfdruckcharakteristiken, die dem Kraftstoff, der den höchsten Dampfdruck unter den angenommenen Kraftstoffen hat, entsprechen, verwendet werden.
Obwohl die vorliegende Offenbarung gemäß den Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, versteht es sich von selbst, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsbeispiele oder Strukturen begrenzt ist. Die vorliegende Offenbarung weist ferner innerhalb des äquivalenten Schutzbereichs verschiedene Modifikationsbeispiele oder Variationen auf. Verschiedene Kombinationen oder Erscheinungsformen sowie andere Kombinationen und Erscheinungsformen, die lediglich ein Element, mehr als eines oder weniger enthalten, sind zusätzlich ebenfalls in dem Schutzbereich oder der Idee der vorliegenden Offenbarung umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016024527 [0001]
JP 2002213326 A [0005]

Claims

Kraftstoffpumpensteuervorrichtung (100 bis 104), die eine Kraftstoffpumpe (130) steuert, die einen Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzens und eines Entladens von Kraftstoff in einer Unterdrucksetzungskammer (18) mit einem Unterdrucksetzungsglied (11) wiederholt ausführt, mit: einer Unterdrucksetzungskammertemperatur-Ermittlungseinheit, die eine Unterdrucksetzungskammertemperatur ermittelt, die eine Temperatur des Kraftstoffs in der Unterdrucksetzungskammer ist; und einer Entladungsmengensteuereinheit, die durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe, wenn die Unterdrucksetzungskammertemperatur, die durch die Unterdrucksetzungskammertemperatur-Ermittlungseinheit ermittelt wird, höher als ein Schwellenwert ist, eine Kraftstoffentladungsmenge erhöht.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung nach Anspruch 1, mit ferner: einer Versorgungsdruckermittlungseinheit (103), die einen Versorgungsdruck, der ein Druck von Kraftstoff, mit dem die Kraftstoffpumpe versorgt wird, ist, ermittelt, wobei der Schwellenwert basierend auf einer Temperatur, bei der ein Kraftstoffdampfdruck der Versorgungsdruck, der durch die Versorgungsdruckermittlungseinheit ermittelt wird, ist, eingestellt ist.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein Aufbewahrungsbehälter (140), der den Kraftstoff, der durch die Kraftstoffpumpe entladen wird, in einem unter Druck gesetzten Zustand aufbewahrt, mit der Kraftstoffpumpe verbunden ist, die Unterdrucksetzungskammertemperatur-Ermittlungseinheit eine Versorgungstemperaturermittlungseinheit (104), die eine Versorgungstemperatur ermittelt, die eine Temperatur des Kraftstoffs ist, mit dem die Kraftstoffpumpe zu versorgen ist, und eine Aufbewahrungsdruckermittlungseinheit (101) aufweist, die einen Aufbewahrungsdruck ermittelt, der ein Druck des Kraftstoffs in dem Aufbewahrungsbehälter ist, und die Unterdrucksetzungskammertemperatur-Ermittlungseinheit basierend auf der Versorgungstemperatur, die durch die Versorgungstemperaturermittlungseinheit ermittelt wird, dem Aufbewahrungsdruck, der durch die Aufbewahrungsdruckermittlungseinheit ermittelt wird, einer Geschwindigkeit des Entladungsbetriebsvorgangs der Kraftstoffpumpe und der Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe die Unterdrucksetzungskammertemperatur ermittelt.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Kraftstoffpumpe einen Rückführungskanal (86) zum Rückführen eines leckenden Kraftstoffs, der aus der Unterdrucksetzungskammer leckt, ohne bei dem Entladungsbetriebsvorgang entladen zu werden, zu einem Versorgungskanal (82) zum Versorgen der Unterdrucksetzungskammer mit Kraftstoff, aufweist.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Entladungsmengensteuereinheit eine Zahl von Malen der Entladungsbetriebsvorgänge während einer vorbestimmten Dauer der Kraftstoffpumpe reduziert, wenn die Entladungsmenge von Kraftstoff durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe erhöht wird.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der ein Aufbewahrungsbehälter, der den Kraftstoff, der durch die Kraftstoffpumpe entladen wird, in einem unter Druck gesetzten Zustand aufbewahrt, mit der Kraftstoffpumpe verbunden ist, und die Entladungsmengensteuereinheit die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt, derart, dass eine Pulsationsbreite des Aufbewahrungsdrucks, der ein Druck des Kraftstoffs in dem Aufbewahrungsbehälter ist, kleiner als ein zulässiger Wert wird, wenn die Entladungsmengensteuereinheit die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe erhöht.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Entladungsmengensteuereinheit die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe auf innerhalb eines Bereichs, in dem die Pulsationsbreite des Aufbewahrungsdrucks kleiner als der zulässige Wert wird, basierend auf dem Aufbewahrungsdruck einstellt.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung nach Anspruch 6, mit ferner: einer Aufbewahrungsdruckerfassungseinheit, die den Aufbewahrungsdruck, der der Druck des Kraftstoffs in dem Aufbewahrungsbehälter ist, erfasst, wobei die Entladungsmengensteuereinheit die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe reduziert, wenn die Pulsationsbreite des Aufbewahrungsdrucks, der durch die Aufbewahrungsdruckerfassungseinheit erfasst wird, größer als der zulässige Wert ist.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung (100 bis 104), die eine Kraftstoffpumpe (130), die einen Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzens und eines Entladens von Kraftstoff in einer Unterdrucksetzungskammer (18) mit einem Unterdrucksetzungsglied (11) wiederholt ausführt, steuert, und bei der ein Aufbewahrungsbehälter (140), der den Kraftsoff, der durch die Kraftstoffpumpe entladen wird, in einem unter Druck gesetzten Zustand aufbewahrt, mit der Kraftstoffpumpe verbunden ist, mit: einer Entladungsmengeneinstelleinheit, die basierend auf einem Aufbewahrungsdruck, der ein Druck des Kraftstoffs in dem Aufbewahrungsbehälter ist, eine Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt; und einer Entladungsmengensteuereinheit, die eine Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe erhöht, wenn die Entladungsmenge, die durch die Entladungsmengeneinstelleinheit eingestellt wird, kleiner als ein Schwellenwert ist.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Schwellenwert basierend auf dem Aufbewahrungsdruck und einer Geschwindigkeit des Entladungsbetriebs eingestellt ist.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung (100 bis 104), die eine Kraftstoffpumpe (130), die einen Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzens und eines Entladens von Kraftstoff in einer Unterdrucksetzungskammer (18) mit einem Unterdrucksetzungsglied (11) wiederholt ausführt, steuert, und bei der ein Aufbewahrungsbehälter (140), der den Kraftstoff, der durch die Kraftstoffpumpe entladen wird, in einem unter Druck gesetzten Zustand aufbewahrt, mit der Kraftstoffpumpe verbunden ist, mit: einer Entladungsmengeneinstelleinheit, die basierend auf einem Aufbewahrungsdruck, der ein Druck des Kraftstoffs in dem Aufbewahrungsbehälter ist, eine Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt; und einer Entladungsmengensteuereinheit, die die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt, um ungeachtet der Entladungsmenge, die durch die Entladungsmengeneinstelleinheit eingestellt wird, größer als eine vorbestimmte Menge zu sein, wenn die Entladungsmenge kleiner als ein Schwellenwert ist.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung (100 bis 104), die eine Kraftstoffpumpe (130), die einen Entladungsbetriebsvorgang eines Unterdrucksetzens und eines Entladens von Kraftstoff in einer Unterdrucksetzungskammer (18) mit einem Unterdrucksetzungsglied (11) wiederholt ausführt, steuert, und bei der ein Aufbewahrungsbehälter (140), der den Kraftstoff, der durch die Kraftstoffpumpe entladen wird, in einem unter Druck gesetzten Zustand aufbewahrt, mit der Kraftstoffpumpe verbunden ist, mit: einer Entladungsmengeneinstelleinheit, die basierend auf einem Aufbewahrungsdruck, der ein Druck des Kraftstoffs in dem Aufbewahrungsbehälter ist, eine Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt; einer Entladungsmengensteuereinheit, die die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt, um ungeachtet der Entladungsmenge, die durch die Entladungsmengeneinstelleinheit eingestellt wird, größer als eine vorbestimmte Menge zu sein, wenn der Aufbewahrungsdruck höher als ein Schwellenwert ist.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung nach Anspruch 11, bei der die vorbestimmte Menge basierend auf dem Aufbewahrungsdruck eingestellt ist.
Kraftstoffpumpensteuervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, bei der die Kraftstoffpumpe einen Rückführungskanal zum Rückführen eines leckenden Kraftstoffs, der aus der Unterdrucksetzungskammer leckt, ohne bei dem Entladungsbetriebsvorgang entladen zu werden, zu einem Versorgungskanal zum Versorgen der Unterdrucksetzungskammer mit dem Kraftstoff hat, und die Entladungsmengensteuereinheit die Kraftstoffentladungsmenge durch einen Entladungsbetriebsvorgang der Kraftstoffpumpe einstellt, um ungeachtet der Entladungsmenge, die durch die Entladungsmengeneinstelleinheit eingestellt wird, größer als eine vorbestimmte Menge zu sein, wenn eine Bewegungsgeschwindigkeit des Unterdrucksetzungsglieds niedriger als ein Schwellenwert ist.