DE60016989T2

DE60016989T2 - Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für ein Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem

Info

Publication number: DE60016989T2
Application number: DE2000616989
Authority: DE
Inventors: Tatsumasa Toyota-shi Sugiyama; Yuuichirou Toyota-shi Katou
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: DE60022233T2; JP2000240494A; EP1304470B1; EP1030048A3; EP1030048B1; ES2232336T3; DE60016989D1; ES2243809T3; EP1030048A2; DE60022233D1; EP1304470A2; EP1304471A2; JP4023020B2; EP1304470A3; EP1304471A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 und zudem ein Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffdrucks in einem Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 8.
2. Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
Aus der JP 9 209 870 ist eine Speichereinspritzdüse bekannt, bei der Druck eines von einer Kraftstoffpumpe zugeführten Kraftstoffs in einer Common-Rail bzw. gemeinsamen Druckleitung gespeichert wird und von einer Einspritzdüse ausgestoßen wird. Um Kraftstoffdruckschwankungen in der Common-Rail zu mindern und um für ein stabiles Kraftstoffeinspritzverhalten zu sorgen, ist ein Magnetspulenventil in einer Kraftstoffrückführungsleitung von der Common-Rail vorgesehen, in der der Druck des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe zugeführt wird, in einem Kraftstofftank gespeichert wird. Das Magnetspulenventil wird so gesteuert, daß es entsprechend einem Steuersignal an die Einspritzdüse geöffnet/geschlossen wird. Das Magnetspulenventil ist auf der Stromaufseite einer Öffnung in einer Kraftstoffrückführungsleitung angeordnet und wird zusammen mit der Einspritzdüse durch einen Steuerkreis gesteuert. Das heißt, daß eine Phase vom Steuerpuls der Einspritzdüse verschoben wird, der Steuerpuls des Magnetspulenventils an das Magnetspulenventil ausgegeben wird und dadurch eine Druckschwankung durch die Einspritzdüse auf einer Druckseite, die geringer ist als ein Solldruck in der Common-Rail, und eine Druckschwankung durch das Magnetspulenventil auf einer Druckseite, die größer ist als der Solldruck, überlagert werden, wodurch eine Schwankung des Kraftstoffdrucks in der Common-Rail gemindert wird.
Aus der US 5,727, 525 ist ein Speicherkraftstoffeinspritzsystem für Kraftfahrzeuge bekannt, das eine Speicherkammer, die darin einen Kraftstoff unter einem gege benem Druck speichert, eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzdüsen, die mit der Speicherkammer für die Einspritzung des darin gespeicherten Kraftstoffs in die Motorzylinder eines Motors in Verbindung stehen, und einen Druckregler zum Regulieren des Drucks des durch einen Ableitkanal aus der Speicherkammer zu einem Kraftstofftank strömenden Kraftstoffs aufweist. Ist während des oberen Teillastbetriebs des Motors ein Drosselventil vollständig geöffnet, öffnet der Kraftstoffregler den Ableitkanal, um den Kraftstoffdruck in der Speicherkammer rasch auf einen Solldruckwert zu senken. Dadurch kann ein Ist-Kraftstoffeinspritzdruck einer Änderung des Solldruckwerts entsprechend einem Motorbetriebszustand rasch zu folgen, wenn das Drosselventil erneut geöffnet wird.
Allgemein leitet eine Kraftstoffpumpe in einem Verbrennungsmotor, der mit einer Speicherleitung, wie z. B. einer Common-Rail, ausgerüstet ist, durch Zwangszuführung einen Hochdruckkraftstoff zu der Speicherleitung, und Krafstoffeinspritzventile, die mit der Speicherleitung verbunden sind, spritzen einen Kraftstoff in die Verbrennungsräume des Motors ein.
Ein Kraftstoffdruck in der Speicherleitung, nämlich ein Kraftstoffeinspritzdruck der Kraftstoffeinspritzventile, wird gesteuert, um einen Druck zu erreichen, der einem Betriebszustand des Motors entspricht. Bei einer derartigen Kraftstoffdrucksteuerung wird die von der Kraftstoffpumpe durch Zwangszuführung geleitete Kraftstoffmenge erhöht, z. B. wenn der Kraftstoffdruck in der Speicherleitung, der durch einen Drucksensor oder dergleichen erfaßt wird, niedriger ist als ein Sollkraftstoffdruck, der entsprechend einem Betriebszustand des Motors eingestellt ist. Umgekehrt wird die von der Kraftstoffpumpe durch Zwangszuführung geleitete Kraftstoffmenge verringert oder die Zwangszuführung des Kraftstoffs wird aufgehoben, wenn der erfaßte Kraftstoffdruck höher ist als ein Sollkraftstoffdruck. Auf diese Weise wird der Kraftstoffdruck in der Speicherleitung gesteuert. Aufgrund des Leistungsverhaltens einer derartigen Kraftstoffdrucksteuerung stimmt die Größe der zerstäubten Partikel des eingespritzten Kraftstoffs und dergleichen mit einem Verbrennungszustand des Motors überein.
In dem Fall jedoch, wo der Sollkraftstoffdruck abrupt abfällt, z. B. aufgrund eines innerhalb kurzer Zeit erfolgenden Betriebszustandsübergangs des Motors von einem Vollastbetriebszustand zu einem Niederlastbetriebszustand, muß, selbst wenn die Zwangszuführung des Kraftstoffs von der Kraftstoffpumpe eingeschränkt oder aufgehoben worden ist, ein gewisser Zeitraum verstreichen, bis der Kraftstoffdruck in der Speicherleitung auf den Sollkraftstoffdruck reduziert ist. Dabei wird die Kraftstoffeinspritzung, wenn auch nur vorübergehend, basierend auf einem überhöhten Kraftstoffeinspritzdruck ausgeführt, was zu einem Anstieg des Verbrennungsgeräuschs führt, das aus einer übermäßigen Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs resultiert.
Angesichts dieses Problems besteht gemäß dem in der japanischen Patentoffenlegungsschrift HEI 10–54318 offenbarten Stand der Technik ein Druckregler (ein Überdruckventil), der an einer Common-Rail angebracht ist, aus einem Magnetspulenventil, das angesteuert werden kann, um geöffnet und geschlossen zu werden. Wenn der Kraftstoffdruck in der Common-Rail einen Sollkraftstoffdruck überschreitet, wird der Kraftstoff von der Common-Rail abgeführt, indem das Überdruckventil per Ansteuerung geöffnet wird, und der Kraftstoffdruck wird dadurch reduziert. Aufgrund des Durchführens einer derartigen Druckreduktionsverarbeitung, nimmt der Unterschied zwischen dem Kraftstoffdruck und dem Sollkraftstoffdruck langsam ab. Dementsprechend wird der Anstieg des Verbrennungsgeräuschs, das aus einer auf einem überhöhten Kraftstoffeinspritzdruck basierenden Kraftstoffeinspritzung resultiert, angemessen eingeschränkt.
Obgleich eine derartige Druckreduktionsverarbeitung, bei der das Überdruckventil verwendet wird, für eine sichere Reduktion eines Kraftstoffdrucks geeignet ist, kann sie sich jedoch nachteilig auf die Kraftstoffeinspritzung, die Zwangszuführung des Kraftstoffs von der Kraftstoffpumpe und die Erfassung des Kraftstoffdrucks und dergleichen auswirken. Wird die Kraftstoffeinspritzung beispielsweise während der Druckreduktionsverarbeitung ausgeführt, ändert sich der Kraftstoffeinspritzdruck während der Kraftstoffeinspritzung drastisch, und die Kraftstoffeinspritzmenge und der Einspritzverlauf ändern sich ebenfalls dementsprechend. Infolgedessen verschlechtert sich unweigerlich die Präzision der Kraftstoffeinspritzsteuerung.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts dieses Sachverhaltes ist die vorliegende Erfindung entwickelt worden. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung und ein Verfahren für ein Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystem zu schaffen, das einen Kraftstoffdruck in einer Speicherleitung sicher reduzieren kann, während nachteilige Auswirkungen auf das Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsytem vermieden werden.
Gemäß der erfindungsgemäßen Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung wird die vorstehende Aufgabe durch die Merkmale nach Anspruch 1 gelöst.
Verbesserte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung resultieren aus den Unteransprüchen 2 bis 7.
In Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffdrucks in einem Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystem wird die vorstehende Aufgabe durch die Verfahrensschritte nach Anspruch 8 gelöst.
Verbesserte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens resultieren aus den Unteransprüchen 9 bis 14.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung für ein Hochdruck-Kraftstoffsystem vorgesehen, das mit einer Speicherleitung zum Zuführen eines mit hohem Druck gespeicherten Kraftstoffs an ein Kraftstoffeinspritzventil ausgerüstet ist, wobei die Vorrichtung eine Kraftstoffpumpe zum Unterdrucksetzen des zugeführten Kraftstoff auf einen hohen Druck und zur Zwangszuführung des Kraftstoffs zur Speicherleitung, ein Überdruckventil zum Steuern der Abführung des Kraftstoffs in der Speicherleitung, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung, eine Berechnungseinrichtung zum Bestimmen eines Solldrucks des Kraftstoffs in der Speicherleitung, eine Kraftstoffdrucksteuereinrichtung zum Öffnen des Überdruckventils basierend auf dem erfaßten Kraftstoffdruck und dem berechneten. Solldruck und zum Reduzieren eines Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung, und eine Überdruckventil-Ansteuereinrichtung zum Steuern eine Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils aufweist. Diese Kraftstoffdrucksteuervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Überdruckventilansteuerungs-Steuereinrichtung das Überdruckventil so steuert, daß verhindert wird, daß eine Ventiloffen-Zeitdauer des Überdruckventils sich mit einer Zeit überschneidet, während der das Kraftstoffeinspritzventil offen steht.
Mit dieser Konstruktion ist es möglich, zu verhindern, daß sich die Kraftstoffeinspritzmenge oder der Einspritzverlauf aufgrund eines Abfalls des Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung als Reaktion auf die Öffnung des Überdruckventils ändern, und einen Kraftstoffdruck in der Speicherleitung sicher zu reduzieren, ohne daß sich dies nachteilig auf den Zustand der Kraftstoffeinspritzung auswirkt.
Obgleich in dieser Kurzfassung nicht alle Merkmale der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, wird darauf hingewiesen, daß eine beliebige Kombination der in den abhängigen Ansprüchen angeführten Merkmale unter den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fällt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer Struktur eines Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystems.
2 ist ein Zeitablaufdiagramm, das ein Veränderungsmuster des Leitungsdrucks, einen Betriebszustand einer Kraftstoffpumpe und dergleichen während eines gleichbleibenden Betriebs darstellt.
3 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zur Berechnung der Steuerzeiten zum Ansteuern der jeweiligen Stellventile der Kraftstoffpumpe darstellt.
4 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Einstellen einer Steuerzeit zum Ansteuern eines Überdruckventils darstellt.
5 ist ein Zeitablaufdiagramm, das ein Ausgabemuster eines Stromflußsignals für das Überdruckventil, einen Offen-geschlossen-Zustand des Überdruckventils und dergleichen darstellt.
6 ist ein Flußdiagramm, das ein Steuerverfahren zum Ansteuern des Überdruckventils darstellt.
7 ist ein Graph, der eine Druckreduktionskennlinie des Leitungsdrucks darstellt, wenn das Überdruckventil offen ist.
BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGFORM
Nachstehend folgt eine Beschreibung einer Ausführungsform, bei der die vorliegende Erfindung auf eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Kraftstoffdrucks in einer für einen Dieselmotor vorgesehenen Common-Rail angewendet wird.
1 ist eine schematische Darstellung von Strukturen eines Vierzylinder-Direkteinspritzungs-Dieselmotors 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform (der nachstehend einfach als „der Motor" bezeichnet wird) und eines Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystems.
Das Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystem ist mit Einspritzdüsen 12, die so vorgesehen sind, daß sie den jeweiligen Zylindern Nr. 1 bis Nr. 4 des Motors entsprechen, einer Common-Rail 20, mit der die Einspritzdüsen 12 verbunden sind, einer Kraftstoffpumpe 30 zur Zwangszuführung eines Kraftstoffs in einem Kraftstofftank 14 zur Com mon-Rail 20 und einer elektronischen Steuereinheit 60 (die nachstehend als „die ECU" bezeichnet wird) ausgestattet.
Die Common-Rail 20 hat die Funktion des Speicherns eines von der Kraftstoffpumpe 30 mit einem vorbestimmten Druck zugeführten Kraftstoffs. Ein Kraftstoffeinspritzdruck der Einspritzdüsen 12 wird basierend auf dem Kraftstoffdruck (einem Leitungsdruck) in der Common-Rail 20 bestimmt.
Ein Überdruckventil 22 ist an der Common-Rail 20 angebracht. Bei dem Überdruckventil 22 handelt es sich um ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisches Ventil, das angesteuert wird, um von der ECU 60 durch Leiten von elektrischem Strom geöffnet zu werden. Das Überdruckventil 22 ist mit dem Kraftstofftank 14 durch eine Überdruckleitung 21 verbunden. Wird das Überdruckventil 22 geöffnet, wird der Kraftstoff in der Common-Rail 20 in die Überdruckleitung 21 abgeführt und durch die Überdruckleitung 21 zum Kraftstofftank 14 zurückgeführt. Auf diese Weise nimmt der Leitungsdruck entsprechend einer Kraftstoffmenge, die von der Common-Rail 20 abgeführt wurde, ab. Der Betrag des Leitungsdruckabfalls wird gemäß einer Länge einer Ventiloffen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 eingestellt.
Bei den Einspritzdüsen 12 handelt es sich um elektromagnetische Ventile, die angesteuert werden, um durch die ECU 60 geöffnet und geschlossen zu werden. Die Einspritzdüsen 12 spritzen den von der Common-Rail 20 zugeführten Kraftstoff in die Verbrennungsräume (nicht gezeigt) der jeweiligen Zylinder Nr. 1 bis Nr. 4 ein. Die Einspritzdüsen 12 sind jeweils mit dem Kraftstofftank 14 durch das Überdruckventil 21 verbunden. Der Kraftstoff, der aus den Einspritzdüsen 12 ausgelaufen ist, wird durch die Überdruckleitung 21 zum Kraftstofftank 14 zurückgeführt.
Die ECU 60 führt eine Steuerung aus, die einer Kraftstoffzwangszuführungsmenge der Kraftstoffpumpe 30 sowie einem Kraftstoffeinspritzsteuerzeitpunkt und einer Kraftstoffeinspritzmenge der Einspritzdüsen 12 zugeordnet ist. Die ECU 60 besteht aus einem Speicher 64 zum Speichern verschiedener Steuerprogramme, funktioneller Daten und dergleichen, einer CPU 62 zum Ausführen verschiedener arithmetischer Verarbeitungen, einer Mehrzahl von Treibern 63 zum Ausgeben eines basierend auf einer Versorgungsfähigkeit einer Batterie 59 erzeugten Stromflußsignals an die Einspritzdüsen 12 und dergleichen, um diese anzusteuern, usw.
Ferner sind verschiedene Sensoren zum Erfassen eines Betriebszustands des Motors 10, eines Kraftstoffdrucks in der Common-Rail 20 und dergleichen mit der ECU 60 verbunden. Erfassungssignale von diesen Sensoren werden in die ECU 60 eingegeben.
Ein Drehzahlsensor 65 ist beispielsweise in der Nähe einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors 10 vorgesehen, und ein Zylinderunterscheidungssensor 66 ist nahe einer Nockenwelle (nicht gezeigt) vorgesehen. Basierend auf den Erfassungssignalen, die von diesen Sensoren 65, 66 eingegeben werden, berechnet die ECU 60 jeweils eine Drehzahl der Kurbelwelle (eine Motordrehzahl NE) und einen Drehwinkel der Kurbelwelle (einen Kurbelwinkel CA).
Ferner ist nahe eines Fahrpedals (nicht gezeigt) ein Beschleunigungssensor 67 vorgesehen. Der Beschleunigungssensor 67 gibt ein Erfassungssignal entsprechend einem Verstellweg (einem Fahrpedal-Öffnungsgrad) des Fahrpedals aus. Die Common-Rail 20 ist mit einem Kraftstoffdrucksensor 68 versehen, der ein Erfassungssignal entsprechend einem Leitungsdruck (einem Ist-Kraftstoffdruck PCR) ausgibt. Ein Zylinderblock (nicht gezeigt) des Motors 10 ist mit einem Kühlmitteltemperatursensor 69 versehen, der ein Erfassungssignal entsprechend einer Temperatur des Motorkühlmittels (einer Kühlmitteltemperatur) ausgibt. Die ECU 60 erfaßt einen Fahrpedalöffnungsgrad, einen Ist-Kraftstoffdruck PCR und eine Kühlmitteltemperatur basierend auf Erfassungssignalen von den jeweiligen Sensoren 67 bis 69.
Die Kraftstoffpumpe besteht aus einer Antriebswelle 40, die durch die Kurbelwelle des Motors 10 drehbar angesteuert wird, einer Speisepumpe 31, die basierend auf einer Drehung der Antriebswelle 40 arbeitet, einem Paar von Förderpumpen (einer er sten Förderpumpe 50a und einer zweiten Förderpumpe 50b), die durch einen ringförmigen Nocken 42, der auf der Antriebswelle 40 ausgebildet ist, angesteuert werden.
Die Speisepumpe 31 saugt den Kraftstoff im Kraftstofftank 14 von einem Ansaugeinlaß 34 durch einen Ansaugkanal 24 an und führt den Kraftstoff mit einem vorbestimmten Zuführdruck der ersten Förderpumpe 50a und der zweiten Förderpumpe 50b zu. Von dem Kraftstoff, der von dem Ansaugeinlaß 34 in dieser Weise angesogen worden ist, wird ein Kraftstoffüberschuß, der weder der ersten Förderpumpe 50a noch der zweiten Förderpumpe 50 zugeführt wurde, durch die Überdruckleitung 21 zum Kraftstofftank 14 zurückgeführt.
Bei sowohl der ersten Förderpumpe 50a als auch der zweiten Förderpumpe 50b handelt es sich um sogenannte Innennocken-Pumpen. Diese Pumpen setzen den Kraftstoff der von der Speisepumpe 31 zugeführt wird, auf einen noch höheren Druck (z. B. von 25 auf 180 MPa) basierend auf den hin- und hergehenden Bewegungen eines Plunger (nicht gezeigt), und leiten den unter Druck stehenden Kraftstoff durch Zwangszuführung von einem Austrittsauslaß 38 durch einen Abführkanal 23 zur Common-Rail 20.
Die Kraftstoffpumpe 30 ist mit einem ersten Stellventil 70a und einem zweiten Stellventil 70b versehen, die so ausgelegt sind, daß die zwangszugführten Kraftstoffmengen der jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b eingestellt werden können. Bei den beiden Stellventilen 70a, 70b handelt es sich um normal geschlossene elektromagnetische Ventile, die angesteuert werden, um durch Leiten eines elektrischen Stroms durch die ECU 60 geöffnet zu werden.
2 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Steuerzeiten zur Ansaugung von Kraftstoff in die und zur Zwangszuführung von Kraftstoff von den jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b sowie ein Änderungsmuster des Leitungsdrucks während eines gleichbleibenden Betriebs und dergleichen darstellt.
Die jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b saugen abwechselnd Kraftstoff an, wobei die Phasen des Kurbelwinkels CA (CA: crank angle) voneinander um 180° CA versetzt sind. Desgleichen sorgen die jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b abwechselnd für eine Zwangszuführung von Kraftstoff, wobei die Phasen um 180° CA voneinander versetzt sind.
Wie in 2 durch (b) und (c) angezeigt ist, wird das erste Stellventil 70a während eines Ansaughubs der ersten Förderpumpe 50a geöffnet, um mit dem Ansaugen des Kraftstoffs zu beginnen, und dann zu einem vorbestimmten Steuerzeitpunkt (Kurbelwinkel CA) geschlossen, um das Ansaugen des Kraftstoffs anzuhalten. Der gesamte angesaugte Kraftstoff wird in einem Zwangszuführungshub, der dem Ansaughub folgt, unter Druck gesetzt und von der ersten Förderpumpe 50a der Common-Rail 20 zwangszugeführt.
Auf diese Weise kann die von der ersten Förderpumpe 50a zwangszugeführte Kraftstoffmenge eingestellt werden, indem eine Ventil-offen-Zeitdauer des ersten Stellventils 70a geändert wird.
Wie in 2 durch die Pfeile (b) und (c) angezeigt ist, wird die Kraftstoffansaugmenge der ersten Förderpumpe 50a erhöht, wenn der Steuerzeitpunkt zum Schließen des ersten Stellventils 70a nach spät verstellt wird, um dadurch die Ventil-offen-Zeitdauer zu verlängern. Bei einer derartigen Spätverstellung des Steuerzeitpunkts zum Schließen des ersten Stellventils 70a, wird der Steuerzeitpunkt zum Starten der Zwangszuführung des Kraftstoffs von der ersten Förderpumpe 50a um einen Betrag nach früh verstellt, der gleich dem Spätverstellungsbetrag ist. Folglich wird die Zwangszuführungszeitdauer verlängert, und die Kraftstoffzwangszuführungsmenge der ersten Förderpumpe 50a nimmt zu.
Wird der Steuerzeitpunkt zum Schließen des ersten Stellventils 70a nach früh verstellt, um dessen Ventil-offen-Zeitdauer zu reduzieren, nimmt die Kraftstoffansaugmenge der ersten Förderpumpe 50a hingegen ab. Bei einer derartigen Frühverstellung des Steuerzeitpunkts zum Schließen des ersten Stellventils 70a wird der Steuerzeitpunkt (der Kurbelwinkel CA) zum Starten der Zwangszuführung des Kraftstoffs von der ersten Förderpumpe 50 um einen Betrag nach spät verstellt, der gleich dem Betrag der Frühverstellung ist. Folglich wird die Kraftstoffzwangszuführungszeitdauer verkürzt, und die Kraftstoffzwangszuführungsmenge der ersten Förderpumpe 50a nimmt ab.
Wie vorstehend beschrieben, wird der Steuerzeitpunkt zum Starten der Zwangszuführung von Kraftstoff von der ersten Förderpumpe 50a basierend auf dem Steuerzeitpunkt zum Schließen des ersten Stellventils 70a eindeutig bestimmt. Desgleichen kann die Menge der Kraftstoffzwangszuführung der zweiten Förderpumpe 50b erhöht oder gesenkt werden, indem der Steuerzeitpunkt zum Schließen des zweiten Stellventils 70b nach früh oder spät verstellt wird. Zudem kann der Steuerzeitpunkt (der Kurbelwinkel CA) zum Starten der Kraftstoffzwangszuführung von der zweiten Förderpumpe 50b basierend auf dem Steuerzeitpunkt zum Schließen des zweiten Stellventils 70b ebenfalls eindeutig bestimmt werden.
Die Steuerzeiten zum Öffnen und Schließen der jeweiligen Stellventile 70a, 70b werden unter Verwendung eines dafür als Einheit vorgesehenen Kurbelwinkels definiert. Der Ventilöffnungssteuerzeitpunkt wird als ein Kurbelwinkel in bezug auf den Ventilschließungssteuerzeitpunkt eingestellt. Beim Anhalten der Kraftstoffzwangszuführung von den jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b ist der Ventilöffnungssteuerzeitpunkt beispielsweise auf „0° CA" eingestellt, und die jeweiligen Stellventile 70a, 70b werden während eines Ansaughubs geschlossen gehalten. Ist die Kraftstoffzwangszuführungsmenge hingegen auf ihr Maximum eingestellt, ist der Ventilschließungssteuerzeitpunkt auf „180° CA" eingestellt, was einem Änderungsbetrag des Kurbelwinkels während des Ansaughubs entspricht, und die jeweiligen Stellventile 70a, 70b werden während des Ansaughubs konstant offen gehalten.
Ferner werden die Ventilschließungssteuerzeiten der jeweiligen Stellventile 70a, 70b basierend auf einem Leitungsdruck, einem Soll-Kraftstoffdruck und dergleichen jedesmal dann eingestellt, wenn die jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b Kraftstoff an saugen. Ein Verfahren zum Einstellen der Ventilschließungssteuerzeiten wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in 3 gezeigtes Flußdiagramm beschrieben.
Die ECU 60 führt eine in 3 gezeigte Ansteuerzeitpunkt-Berechungsroutine für ein Stellventil als eine Unterbrechungsbehandlung in Intervallen eines vorbestimmten Kurbelwinkels (180° CA) aus.
Bei Schritt 110 erfaßt die ECU 60 einen Ist-Kraftstoffdruck basierend auf einem Erfassungssignal vom Kraftstoffdrucksensor 68. Wie in 2 durch (g) angezeigt ist, wird der Steuerzeitpunkt zum Erfassen des Ist-Kraftstoffdrucks PCR, d. h. der Steuerzeitpunkt (der Winkel) zur Unterbrechung der momentanen Routine, auf einen Steuerzeitpunkt nach dem Beenden der Zwangszuführung des Kraftstoffs von den jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b eingestellt (die Steuerzeiten, wenn der Kurbelwinkel CA beispielsweise die Winkel CAA0, CAA1,...CAA5 erreicht).
Dann berechnet die ECU 60 bei Schritt 120 einen Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG basierend auf einer Kraftstoffeinspritzmenge und einer Motordrehzahl NE.
Der Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG bezüglich der Kraftstoffeinspritzmenge und der Motordrehzahl NE wird im voraus im Experiment berechnet, so daß eine Größe eines zerstäubten Partikels oder dergleichen des eingespritzten Kraftstoffs einem Verbrennungszustand des Motors angepaßt ist, und im Speicher 64 der ECU 60 als funktionelle Daten zur Berechnung des Soll-Kraftstoffdrucks PCRTRG gespeichert wird. In einer anderen Routine als der momentanen wird ferner die Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf einem Fahrpedalöffnungsgrad, einer Motordrehzahl NE und dergleichen berechnet und im Speicher 64 gespeichert.
Bei Schritt 130 wird der Ist-Kraftstoffdruck PCR vom Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG subtrahiert, und der resultierende Wert wird als Differenz ΔPCR ( = PCRTRG – PCR) eingestellt. Anschließend wird bei Schritt 140 ein Basis-Ventilschließwinkel ANGBASE basierend auf der Kraftstoffeinspritzmenge, dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und der Motordrehzahl NE berechnet.
Der Basis-Ventilschließwinkel ANGBASE wird basierend auf einer Kraftstoffzwangszuführungsmenge der Kraftstoffpumpe 30 bestimmt, die während ihres gleichbleibenden Betriebs erforderlich ist, nämlich, wenn der Leitungsdruck im wesentlichen gleich dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG ist und der Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG im wesentliche konstant gehalten wird. Die Beziehung zwischen dem Basis-Ventilschließwinkel ANGBASE und der Kraftstoffeinspritzmenge und dergleichen wird im Speicher 64 als funktionelle Daten zur Berechnung des Basis-Ventilschließwinkels ANGBASE berechnet.
Anschließend berechnet die ECU 60 bei Schritt 150 einen Ventil-Schließungssteuerzeitpunkt (einen endgültigen Ventilschließwinkel ANGFIN) der jeweiligen Stellventile 70a, 70b basierend auf einer Formel (1), die nachstehend gezeigt ist. ANGFIN = ANGBASE + KP × Δ PCR (1)
In dieser Formel steht „K_P × Δ PCR" für einen Rückkopplungs-Korrekturterm, und K_P steht für eine proportionale Verstärkung. Wie aus der Formel (1) ersichtlich ist, wird der endgültige Ventilschließwinkel ANGFIN auf einen relativ großen Wert eingestellt, wenn der Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG höher als der Ist-Kraftstoffdruck PCR (ΔPCR > 0) ist. Wenn der Soll-Kraftstoffdruck PCTRG hingegen niedriger ist als der Ist-Kraftstoffdruck PCR (ΔPCR < 0), wird der endgültige Ventilschließwinkel ANGFIN auf einen relativ geringen Wert eingestellt.
Nachdem der endgültige Ventilschließwinkel ANGFIN auf diese Weise berechnet worden ist, wird der endgültige Ventilschließwinkel ANGFIN in den Schritten 160 bis 190 mit einem Obergrenze-Sollwert „180°CA" und mit einem Untergrenze-Sollwert „0°CA" verglichen, und der endgültige Ventilschließwinkel ANGFIN wird im Bedarfsfall korrigiert. Das heißt, wenn der endgültige Ventilschließwinkel ANGFIN größer als „180°CA" ist (wenn das Ergebnis bei Schritt 160 JA lautet), wird er gleich „180°CA" eingestellt. Wenn der endgültige Ventilschließwinkel ANGFIN kleiner als „0°CA" ist (wenn das Ergebnis bei Schritt 180 JA lautet), wird er gleich „0°CA" (Schritt 190) eingestellt. Danach beendet die ECU 60 vorübergehend die Verarbeitungen der momentanen Routine.
Anschließend stellt die ECU 60 in einer anderen Routine als der momentanen eine Kraftstoffzwangszuführungsmenge der Kraftstoffpumpe 30 ein, indem basierend auf dem endgültigen Ventilschließwinkel ANGFIN durch die Treiber 63 abwechselnd ein Stromflußsignal an die jeweiligen Stellventile 70a, 70b ausgegeben wird, und steuert dadurch ein Leitungsdruck.
Wie vorstehend beschrieben, stellt die ECU 60 eine Kraftstoffzwangszuführungsmenge der Kraftstoffpumpe 30 ein, um einen Leitungsdruck zu steuern, so daß der Leitungsdruck mit dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG übereinstimmt. In dem Fall, wo der Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG hingegen abrupt abfällt und der Leitungsdruck der Abnahme des Soll-Kraftstoffdrucks PCRTRG nicht folgen kann, öffnet die ECU 60 das Überdruckventil 22 für eine vorbestimmt Zeitdauer, um dadurch eine Verarbeitung zum Reduzieren des Leitungsdrucks (die nachstehend als die „Druckreduktionsverarbeitung" bezeichnet wird) auszuführen.
Eine derartige Druckreduktionsverarbeitung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 beschrieben.
Bei 4 handelt es sich um ein Flußdiagramm, das den Inhalt einer Verarbeitung einer „Überdruckventil-Ansteuerzeitpunkteinstellungs-Routine" darstellt. Bei 5 handelt es sich um ein Zeitablaufdiagramm, das ein Stromflußsignal, das an das Überdruckventil 22 von den Treibern 63 der ECU 60 ausgegeben wird, einen Offen-geschlossen-Zustand des Überdruckventils 22 basierend auf dem Stromflußsignal und dergleichen darstellt. Bei 6 handelt es sich um ein Flußdiagramm, das den Inhalt einer Verarbeitung einer „Überdruckventilansteuerungs-Steuerroutine" darstellt.
Wie in 5 durch (a) angezeigt ist, ist das Stromflußsignal, das an das Überdruckventil 22 ausgegeben wird, basierend auf zwei Parametern definiert, nämlich einer Nichtstromflußzeit TCLOSE und einer Stromflußzeit TOPEN.
Ist ein Kurbelwinkel CA nach einem vorbestimmten Winkel α von einem Erfassungswinkel des Ist-Kraftstoffdrucks PCR (z. B. CAA1, CAA2 oder CAA3, die in 5 gezeigt sind) als ein Bezugswinkel (CAB1, CAB2) definiert, steht die Nichtstromflußzeit TCLOSE für einen Zeitraum von der Erlangung des Bezugswinkels durch den Kurbelwinkel CA bis zum Start der Versorgung des Überdruckventils 22 mit Strom. Die Stromflußzeit TOPEN steht für einen Zeitraum vom Start der Stromversorgung des Überdruckventils 22 bis zum Stop der Stromversorgung
Das Überdruckventil 22 wird basierend auf einem Stromflußsignal geöffnet und geschlossen. Die Steuerzeiten, wenn das Ventil 22 geöffnet und geschlossen wird, stimmen jedoch nicht vollständig mit den jeweiligen Steuerzeiten zum Starten und Stoppen der Stromversorgung des Überdruckventils 22 überein. Das heißt, daß das Überdruckventil 22 nach dem Verstreichen der Ansprechverzögerungszeit Δ T1 ab dem Steuerzeitpunkt zum Starten des elektrischen Stromflusses geöffnet wird und nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Ansprechverzögerungszeit Δ T2 ab dem Steuerzeitpunkt zum Stoppen des elektrischen Stromflusses geschlossen wird (siehe (b) in 5).
Unter Berücksichtigung einer derartigen Ansprechverzögerung des Überdruckventils 22 wird die Nichtstromflußzeit TCLOSE derart eingestellt, daß der Kurbelwinkel CA, bei dem das Überdruckventil 22 tatsächlich geöffnet wird, mit einem Kurbelwinkel nach einem vorbestimmten Winkel β vom Bezugswinkel (CAB1, CAB2) übereinstimmt (der in 5 als CAC1, CAC2 dargestellt ist und nachstehend als der „Ist-Ventilöffnungswinkel" bezeichnet wird).
Der Ist-Ventilöffnungswinkel (CAC1, CAC2) wird im voraus so eingestellt, daß er in bezug auf einen Steuerzeitpunkt zum Beenden der Kraftstoffeinspritzung in dem Fall konstant auf spät verstellt wird, wenn der Steuerzeitpunkt für die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzdüsen 12 entsprechend einem Betriebszustand des Motors geändert worden ist. Dementsprechend ist die Kraftstoffeinspritzung bereits immer dann abgeschlossen, wenn das Überdruckventil 22 geöffnet wird.
Mit der Stromflußzeit TOPEN soll eine Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 eingestellt werden. Die Stromflußzeit TOPEN wird basierend auf einer Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG und dergleichen folgendermaßen eingestellt. Das heißt, wenn das Überdruckventil 22 für die Stromflußzeit TOPEN geöffnet wird, wird der Ist-Kraftstoffdruck PCR auf den Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG reduziert.
Ein ausführliches Verfahren zum Einstellen der Nichtstromflußzeit TCLOSE und der Stromflußzeit TOPEN wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 7 beschrieben.
Nachdem die „Stellventil-Ansteuerzeitpunkt-Berechnungsroutine" beendet worden ist, führt die ECU 60 die „Überdruckventil-Ansteuerzeitpunkt-Einstellroutine", die in 4 dargestellt ist, als Unterbrechungsbehandlung in Intervallen eines vorbestimmten Kurbelwinkel (180° CA) aus.
Zunächst bestimmt die ECU 60 bei Schritt 210, ob der Ist-Kraftstoffdruck PCR höher ist als ein Wert (PCRTRG + ΔP1), der durch Addieren eines vorbestimmten Werts ΔP1 zum Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG erhalten wird, d. h., ob die Druckreduktionsverarbeitung ausgeführt werden soll oder nicht.
Wird die Druckreduktionsverarbeitung ausgeführt, wenn die Differenz (PCR – PCRTRG) zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG nicht ausreichend groß ist, kann der Leitungsdruck den Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG als Reaktion auf die Öffnung des Überdruckventils 22 weit unterschreiten.
Anders ausgedrückt kommen Bedenken auf, daß ein sogenanntes Überschwingphänomen eintreten könnte.
Ist die Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG so klein, daß ein Anstieg des Verbrennungsgeräuschs ignoriert werden kann, ist es daher zu bevorzugen, bezüglich einer Hemmung der Erzeugung des Überschwingphänomens folgende Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Das heißt, obgleich eine Kraftstoffzwangszuführungsmenge der Kraftstoffpumpe 30 basierend auf einer Feedback-Steuerung begrenzt wird, daß der Leitungsdruck durch eine Kraftstoffeinspritzung oder eine sogenannte ungültige Einspritzung allmählich reduziert wird, wobei die Einspritzdüsen 12 innerhalb eines Zeitraums der ungültigen Einspritzung angesteuert werden, um den Kraftstoff in der Common-Rail 20 durch das Innere der Einspritzdüsen 12 zur Überdruckleitung 21 abzuführen.
Von diesem Standpunkt aus betrachtet, wird der vorbestimmte Wert ΔP1 auf einen Wert eingestellt, der groß genug ist, daß ein Anstieg des Verbrennungsgeräuschs verhindert werden kann, d. h. einen Wert, der dazu geeignet ist, um die Erzeugung des Überschwingphänomens zu hemmen.
Wird bei Schritt 210 bestimmt, daß die Druckreduktionsverarbeitung nicht notwendig ist (PCR ≤ PCRTRG + ΔP1), wird die Stromflußzeit TOPEN bei Schritt 245 auf „0" eingestellt. Anschließend werden die Verarbeitungen der momentanen Routine vorübergehend beendet.
Wird bei Schritt 210 hingegen bestimmt, daß die Druckreduktionsverarbeitung notwendig ist (PCR > PCRTRG + ΔP1), berechnet die ECU 60 bei Schritt 220 eine Nichtstromflußzeit TCLOSE basierend auf der Ansprechverzögerungszeit ΔT1 des Überdruckventils 22 und der Motordrehzahl NE.
Je höher beispielsweise die Motordrehzahl NE ansteigt, desto kürzer wird die für den Kurbelwinkel CA erforderliche Zeit, um den Ist-Ventil-offen-Winkel (CAC1, CAC2) des Überdruckventils 22 vom Bezugswinkel (CAB1, CAB2) zu erreichen. Die Nichtstromflußzeit TCLOSE ist auf eine relativ kurze Zeitdauer eingestellt. Die Ansprechverzögerungszeit ΔT1 wird im voraus im Experiment oder dergleichen als Ansprechcharakteristik des Überdruckventils 22 berechnet und wird im Speicher 64 als Daten zum Berechnen der Nichtstromflußzeit TCLOSE gespeichert.
Die jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b beginnen mit dem Ansaugen des Kraftstoffs unmittelbar nachdem der Kurbelwinkel CA gleich dem Erfassungswinkel (CAA1 bis CAA3) des Ist-Kraftstoffdrucks PCR (siehe 2) geworden ist. Unter der Bedingung, die bei Schritt 210 positiv bestimmt wird (PCR > PCRTRG + ΔP1), wird das Ansaugen des Kraftstoffs stets beendet, bevor der Kurbelwinkel CA den Bezugswinkel (CAB1, CAB2) erreicht hat. In anderen Worten werden der vorbestimmte Wert ΔP1 und der Bezugswinkel (CAB1, CAB2) so eingestellt, daß sie eine derartige Beziehung erfüllen.
Selbst wenn die Nichtstromflußzeit TCLOSE auf ihr Maximum eingestellt wird und bei Schritt 220 der Steuerzeitpunkt zum Starten der Stromversorgung des Überdruckventils 22 auf den frühesten Steuerzeitpunkt eingestellt wird, beginnt die Stromversorgung des Überdruckventils 22 niemals, während die jeweiligen Stellventile 70a, 70b mit Strom versorgt werden.
Im Fall von (PCR ≤ PCRTRG + ΔP1) wird der endgültige Ventilschließwinkel ANGFIN im Vergleich zum vorstehenden Fall von (PCR > PCRTRG + ΔP 1) größer eingestellt. Selbst nachdem der Kurbelwinkel CA den Bezugswinkel (CAB1, CAB2) erreicht hat, saugen daher die jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b weiterhin Kraftstoff an. Da die Druckreduktionsverarbeitung jedoch in so einem Fall nicht ausgeführt wird, besteht keine Möglichkeit, daß die Stromversorgung des Überdruckventils 22 beginnen könnte, während die jeweiligen Stellventile 70a, 70b mit Strom versorgt werden.
Bei Schritt 230 berechnet die ECU 60 dann eine Druckreduktionsgeschwindigkeit K (>0). Wird das Überdruckventil 22 geöffnet, wird der Kraftstoff in der Common-Rail 20 abgeführt, und der Leitungsdruck nimmt dadurch ab. Die Geschwindigkeit, mit der der Leitungsdruck abnimmt, ist aber nicht konstant, sondern ändert sich abhängig von der Größe des Leitungsdrucks. Das heißt, wie in 7 gezeigt ist, daß die Geschwindigkeit, mit der der Leitungsdruck abnimmt (die Gradiente einer abwechselnd kurz und lang gestrichelten Linie, die in 7 gezeigt ist), dazu neigt, im Verhältnis zu einer Senkung des Leitungsdrucks abzunehmen. Die Druckreduktionsgeschwindigkeit K, die der Geschwindigkeit entspricht, mit der der Leitungsdruck abnimmt, wird basierend auf dem Ist-Kraftstoffdruck PCR berechnet. Die Beziehung zwischen der Druckreduktionsgeschwindigkeit K und dem Ist-Kraftstoffdruck PCR wird vorher im Experiment oder dergleichen festgestellt und im Speicher 64 als Daten zum Berechnen der Druckreduktionsgeschwindigkeit K gespeichert.
Bei Schritt 240 berechnet die ECU 60 eine Stromflußzeit TOPEN basierend auf einer Formel (2), die nachstehend gezeigt ist. TOPEN = K × (PCR – PCRTRG) (2)
Wie aus der vorstehend erwähnten Formel (2) und der Reduktionskennlinie des Leitungsdrucks, die in 7 gezeigt ist, hervorgeht, wird die Stromflußzeit TOPEN im Verhältnis zu einem Anstieg der Differenz (PCR – PCRTRG) zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG länger eingestellt, wenn der Leitungsdruck (der Ist-Kraftstoffdruck PCR) zum Zeitpunkt des Öffnens des Überdruckventils 22 konstant ist. Ist der Differentialdruck (PCR – PCRTRG) konstant, wird die Stromflußzeit TOPEN zudem im Verhältnis zu einer Senkung des Leitungsdrucks (Ist-Kraftstoffdruck PCR) zum Zeitpunkt des Öffnens des Ventils länger eingestellt.
Die jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b setzen die Zwangszuführung des Kraftstoffs fort, unmittelbar bevor der Kurbelwinkel CA gleich dem Erfassungswinkel (CAA1, CAA2, CAA3) des Ist-Kraftstoffdrucks PCR wird (siehe 2). Der Steuerzeitpunkt zum Starten einer Zwangszuführung des Kraftstoffs wird im Verhältnis zu einem Anstieg der Differenz (PCR – PCRTRG) zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG nach spät verstellt. Wenn die Stromflußzeit TOPEN relativ lang eingestellt ist, ist dementsprechend die Zeitdauer zur Zwangszuführung des Kraftstoffs von den jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b relativ kurz eingestellt. Somit überschneidet sich die Zeitdauer zur Zwangszuführung von den jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b nicht mit der Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22. In anderen Worten sorgen die jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b für eine Zwangszuführung des Kraftstoffs, während der Kraftstoff durch Offenhalten des Überdruckventils 22 nicht abgeführt wird.
Nachdem die Stromflußzeit TOPEN auf diese Weise berechnet worden ist, berechnet die ECU bei Schritt 250 einen maximalen Wert TOPENMAX der Stromflußzeit TOPEN basierend auf der Ansprechverzögerungszeit ΔT2 (siehe 5) und der Motordrehzahl NE.
Der maximale Wert TOPENMAX ist der maximale Wert der Stromflußzeit TOPEN, vorausgesetzt, daß das Überdruckventil 22 geöffnet wird, bevor der Kurbelwinkel CA den Erfassungswinkel (CAA1, CAA2, CAA3) des Ist-Kraftstoffdrucks PCR erreicht hat. Der maximale Wert TOPENMAX ändert sich gemäß der Motordrehzahl NE. Das heißt, daß der maximale Wert TOPENMAX im Verhältnis zu einem Anstieg der Motordrehzahl NE niedriger eingestellt wird.
Bei Schritt 260 wird die Stromflußzeit TOPEN mit dem oben genannten maximalen Wert TOPENMAX verglichen. Wird bestimmt, daß die Stromflußzeit TOPEN größer ist als der maximale Wert TOPENMAX, wird die Stromflußzeit TOPEN bei Schritt 270 gleich dem maximalen Wert TOPENMAX eingestellt.
Nachdem die Verarbeitung bei Schritt 270 ausgeführt worden ist, oder wenn bestimmt wird, daß die Stromflußzeit TOPEN kleiner oder gleich dem maximalen Wert TOPENMAX ist, beendet die ECU 60 vorübergehend die Verarbeitungen der momentanen Routine.
Wie vorstehend beschrieben, wird verhindert, daß die Stromflußzeit TOPEN den maximalen Wert TOPENMAX nach Beendung der Routine überschreitet. Immer wenn der Ist-Kraftstoffdruck PCR erfaßt wird, ist das Überdruckventil 22 geschlossen. Das heißt, daß der Steuerzeitpunkt zum Erfassen des Ist-Kraftstoffdrucks PCR nicht in Erscheinung tritt, solange das Überdruckventil 22 offen steht.
Die Einspritzdüsen 12 beginnen stets nach der Erfassung des Ist-Kraftstoffdrucks PCR mit der Kraftstoffeinspritzung. Immer wenn die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, ist daher das Überdruckventil 22 geschlossen. Wie vorstehend beschrieben, gelangt man unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Ist-Ventil-offen-Winkel (CAC1, CAC2) des Überdruckventils 22 konstant auf einen Steuerzeitpunkt eingestellt ist, der in bezug auf den Steuerzeitpunkt zum Beenden der Kraftstoffeinspritzung nach spät verstellt ist, zu dem Schluß, daß sich die Zeitdauer für die Kraftstoffeinspritzung, nämlich die Ventil-offen-Zeitdauer der Einspritzdüsen 12 auch nicht mit der Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 überschneidet.
Ferner beginnen die jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b stets unmittelbar nach der Erfassung des Ist-Kraftstoffdrucks PCR mit dem Ansaugen des Kraftstoffs, und das Überdruckventil 22 wird nicht mehr mit Strom versorgt, wenn der Ist-Kraftstoffdruck PCR erfaßt wird. Daher beginnt die Stromversorgung der jeweiligen Stellventile 70a, 70b, nachdem die Stromversorgung des Überdruckventils 22 angehalten wurde. Wie vorstehend beschrieben, gelangt man unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Stromversorgung des Überdruckventils 22 während der Stromversorgung der jeweiligen Stellventile 70a, 70b nicht einsetzt, zu dem Schluß, daß die Zeitdauer, während der die Stellventile 70a, 70b mit Strom versorgt werden, sich nicht mit der Zeitdauer überschneidet, während der das Überdruckventil 22 mit Strom versorgt wird.
Es werden nun die Verarbeitungen der „Überdruckventilansteuerungs-Steuerroutine" unter Bezugnahme auf das in 6 gezeigte Flußdiagramm beschrieben.
Die ECU 60 führt diese Routine als Unterbrechungsbehandlung in Intervallen eines vorbestimmten Kurbelwinkels (180° CA) aus. Der Steuerzeitpunkt (Winkel) für die Unterbrechung wird auf den vorstehend erwähnten Bezugswinkel (CAB1, CAB2) eingestellt.
Zuallererst bestimmt die ECU 60 bei Schritt 310, ob der Motor außer Betrieb ist. Dabei wird bestimmt, ob der Motor außer Betrieb ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung mit einem Zündschalter des Motors 10, der auf „AUS" geschaltet ist, abgestellt worden ist, oder wenn die Motordrehzahl NE einen Wert kleiner oder gleich einer vorbestimmten Drehzahl erreicht hat.
Wird bestimmt, daß der Motor nicht außer Betrieb ist, erzeugt die ECU 60 bei Schritt 320 ein Stromflußsignal basierend auf der Nichtstromflußzeit TCLOSE und der Stromflußzeit TOPEN und gibt das Stromflußsignal durch die Treiber 63 an das Überdruckventil 22 aus.
Wird hingegen bei Schritt 310 bestimmt, daß der Motor außer Betrieb ist, wird das Überdruckventil 22 bei Schritt 325 mit Strom versorgt, damit es für eine vorbestimmte Zeitdauer offen gehalten wird. Die Ventil-offen-Zeitdauer, die nicht von der Größe des Leitungsdrucks zum Zeitpunkt des Stillstands des Motors abhängt, wird im Experiment oder dergleichen als eine Zeit berechnet, die ermöglicht, daß der Leitungsdruck den Soll-Kraftstoffdruck zum Zeitpunkt des Motorstarts konstant unterschreitet, und wird im Speicher 64 gespeichert. Die Ventil-offen-Zeitdauer kann als eine Konstante oder als eine Funktion der Kühlmitteltemperatur zum Zeitpunkt des Motorstillstands eingestellt werden.
Nachdem die jeweiligen Verarbeitungen der Schritte 320, 325 ausgeführt worden sind, beendet die ECU 60 vorübergehend die Verarbeitungen der momentanen Routine.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Druckreduktionsverarbeitung des Leitungsdrucks in dem Fall ausgeführt, wenn der Ist-Kraftstoffdruck PCR höher als der Soll- Kraftstoffdruck PCRTRG ist und die Differenz dazwischen größer als der vorbestimmte Wert ΔP1 ist.
Als Druckreduktionsverarbeitung ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem der Leitungsdruck durch eine ungültige Einspritzung durch die Einspritzdüsen 12 reduziert wird. Bei einem derartigen Verfahren ist es jedoch erforderlich, daß der Kraftstoff innerhalb einer extrem kurzen Zeitdauer, die als ungültige Einspritzzeitdauer bezeichnet wird, abgeführt wird. Somit unterliegt die Kraftstoffmenge, die von der Common-Rail 20 zu einem Zeitpunkt abgeführt werden kann, einer Beschränkung, und es ist evtl. unmöglich, einen geforderten Druckreduktionsbetrag sicherzustellen.
Gemäß der Druckreduktionsverarbeitung der vorliegenden Erfindung ist die Common-Rail 20 diesbezüglich mit dem Überdruckventil 22 versehen, und der Leitungsdruck wird basierend auf dem Öffnen des Überdruckventils 22 reduziert. Somit kann eine große Kraftstoffmenge von der Common-Rail 20 abgeführt werden. Dementsprechend kann der Leitungsdruck reibungslos und sicher auf einen Wert reduziert werden, der dem Soll-Kraftstoffdruck nahe ist, und es besteht die Möglichkeit, einen Anstieg des Verbrennungsgeräuschs und dergleichen angemessen zu hemmen.
Insbesondere wenn das Überdruckventil 22 angesteuert wird, um durch eine derartige Druckreduktionsverarbeitung geöffnet zu werden, ist die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 erfindungsgemäß so eingestellt, daß sie sich mit der Ventiloffen-Zeitdauer der Einspritzdüsen 12 nicht überschneidet. Dementsprechend kann verhindert werden, daß die Kraftstoffeinspritzmenge oder der Einspritzverlauf sich infolge eines Abfalls des Leitungsdrucks basierend auf dem Öffnen des Überdruckventils 22 ändert. Somit kann der Leitungsdruck reduziert werden, ohne daß dies nachteilige Auswirkungen auf die Kraftstoffeinspritzmenge hat.
Da ferner die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 so eingestellt ist, daß sie sich mit der Erfassungszeitdauer des Ist-Kraftstoffdrucks PCR nicht überschneidet, wirkt sich eine Druckpulsation, selbst wenn die Common-Rail 20 zum Zeitpunkt der Abführung des Kraftstoffs einer Druckpulsation ausgesetzt worden ist, was aus dem Öffnen des Überdruckventils 22 resultiert, nicht nachteilig auf die Erfassung des Ist-Kraftstoffdrucks PCR aus. Folglich kann der Ist-Kraftstoffdruck mit hoher Präzision erfaßt werden. Verschiedene Steuerbeträge, die auf dem Ist-Kraftstoffdruck PCR basieren, wie z. B. die Kraftstoffeinspritzdauer und dergleichen, können ebenfalls mit hoher Präzision berechnet werden.
Beim Einstellen der Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 derart, daß sie sich nicht mit der Ventil-offen-Zeitdauer der Einspritzdüsen 12 oder dem Erfassungssteuerzeitpunkt des Ist-Kraftstoffdrucks PCR überschneidet, kann, wie vorstehend beschrieben, die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 auch auf eine ausreichend kurze, konstante Zeitdauer eingestellt werden, wobei Veränderungen der Ventiloffen-Zeitdauer der Einspritzdüsen 12 und dergleichen im voraus berücksichtigt werden. Es ist zutreffend, daß es bei einer derartigen Konstruktion möglich ist, die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 im voraus einzustellen, so daß sie sich nicht mit der Ventil-offen-Zeitdauer der Einspritzdüsen 12 oder dergleichen überschneidet. Selbst wenn jedoch die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 länger eingestellt werden kann, um einer Differenz zwischen dem Leitungsdruck und dem Soll-Kraftstoffdruck zu entsprechen, wird das Überdruckventil 22 nur für die konstante Zeitdauer offen gehalten.
Im Gegensatz zu einer derartigen Konstruktion wird gemäß der Druckreduktionsverarbeitung der vorliegenden Erfindung der maximale Wert TOPENMAX als Kriteriumswert zum Bestimmen, ob die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 sich mit der Ventil-offen-Zeitdauer der Einspritzdüsen 12 oder dem Erfassungssteuerzeitpunkt des Ist-Kraftstoffdrucks PCR überschneidet oder nicht, berechnet, und der maximale Wert TOPENMAX wird mit der Stromflußzeit TOPEN verglichen. Erst wenn die Stromflußzeit TOPEN den maximalen Wert TOPENMAX überschreitet, wird die Stromflußzeit TOPEN auf den maximalen Wert TOPENMAX begrenzt.
Dementsprechend kann die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 auf ihr Maximum erweitert werden, solange sie sich nicht mit der Ventil-offen-Zeitdauer der Einspritzdüsen 12 oder dem Erfassungsteuerzeitpunkt des Ist-Kraftstoffdrucks PCR überschneidet. Zudem kann der Leitungsdruck um einen geeigneten Betrag entsprechend einer Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG reduziert werden.
Ferner wird die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 gemäß der Druckreduktionsverarbeitung der vorliegenden Erfindung so eingestellt, daß sie sich auch nicht mit der Kraftstoffzwangszuführungszeitdauer der jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b überschneidet. Das heißt, daß eine Zwangszuführung und Abführung des Kraftstoffs zu separaten Steuerzeitpunkten erfolgt.
Hierin wird beispielsweise davon ausgegangen, daß der Betrag der Senkung des Leitungsdrucks, der bei der Druckreduktionsverarbeitung gefordert wird, „ΔPa" ist und daß der Betrag des Anstiegs des für die Zwangszuführung des Kraftstoffs von den jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b erforderlichen Drucks „ΔPb" ist. Außer wenn der Kraftstoff zeitgleich zwangszugeführt und abgeführt wird, muß in diesem Fall der endgültige Betrag der Änderung des Leitungsdrucks gleich (ΔPb – ΔPa) sein. Wird jedoch der Kraftstoff gleichzeitig zwangszugeführt und abgeführt, beeinträchtigen diese Gegebenheiten einander. Infolgedessen besteht keinerlei Garantie, daß der Betrag der Veränderung des Leitungsdrucks gleich (ΔPb – ΔPa) wird, was sich nachteilig auf sowohl die Zwangszuführung als auch die Abführung des Kraftstoffs auswirkt.
Diesbezüglich ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine gegenseitige Störbeeinflussung der Zwangszuführung des Kraftstoffs von den jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b und der Abführung des Kraftstoffs basierend auf dem Öffnen des Überdruckventils 22 zu verhindern. Somit kann der Leitungsdruck sicher reduziert werden, ohne die Zwangszuführung des Kraftstoffs von den jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b nachteilig zu beeinflussen.
Ferner wird die Ist-Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 basierend auf einem an dasselbe gelieferte Stromflußsignal und dessen Ansprechcharakteristik berechnet. Daher kann die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 mit höherer Präzision berechnet werden. Somit können Schwierigkeiten vermieden werden, die eventuell auftreten, wenn sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 mit der Ventil-offen-Zeitdauer der Einspritzdüsen 22, dem Erfassungszeitpunkt des Ist-Kraftstoffdrucks PCR oder der Kraftstoffzwangszuführungszeitdauer der jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b überschneidet. Zudem kann die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 innerhalb eines zulässigen Bereichs erweitert werden.
Ferner wird die Stromflußzeitdauer des Überdruckventils 22 so eingestellt, daß sie sich mit der Stromflußzeitdauer der jeweiligen Stellventile 70a, 70b nicht überschneidet. Daher besteht die Möglichkeit, Situationen zu vermeiden, in denen die Überschneidung dieser Stromflußzeiten verhindert, daß die Batterie 59 eine ausreichende Menge an elektrischer Leistung an die jeweiligen Ventile 22, 70a, 70b liefert und dadurch eine betriebssichere Ansteuerung derselben hemmt. Dementsprechend ist es möglich, eine Zwangszuführung von Kraftstoff von den jeweiligen Förderpumpen 50a, 50b zu verhindern, insbesondere daß eine Anpassung einer Kraftstoff-Zwangszuführungsmenge derselben nachteilig beeinflußt wird, sowie das Überdruckventil 22 zuverlässig anzusteuern.
Weiter noch wird die Druckreduktionsverarbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter der Bedingung ausgeführt, daß die Differenz (PCR – PCRTRG) zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG größer ist als der vorbestimmte Wert ΔP1. Der vorbestimmte Wert ΔP1 wird auf einen ausreichend hohen Wert eingestellt, solange er keinen Anstieg der Verbrennungsgeräusche bewirkt. Daher wird die Druckreduktionsverarbeitung selbst dann ausgeführt, wenn der Anstieg des Verbrennungsgeräuschs vernachlässigbar ist, wodurch es möglich wird, Situationen zu verhindern, in denen der Leitungsdruck den Soll-Kraftstoffdruck unterschreitet. Infolgedessen besteht die Möglichkeit, eine Verschlechterung des Verbren nungszustands des Motors zu hemmen, der aus einem übermäßigen Abfall des Leitungsdrucks resultiert.
Zudem wird die Stromflußzeit TOPEN, nämlich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22, gemäß der vorliegenden Ausführungsform basierend auf der Differenz (PCR – PCRTRG) zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG und der Druckreduktionsgeschwindigkeit K berechnet. Außer wenn die Stromflußzeitdauer TOPEN durch den maximalen Wert TOPENMAX begrenzt ist, kann somit der Leitungsdruck präzise auf den Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG reduziert werden.
Wird bestimmt, daß der Motor außer Betrieb ist, wird ferner gemäß der vorstehenden Druckreduktionsverarbeitung das Überdruckventil 22 für eine vorbestimmte Zeitdauer geöffnet, um den Leitungsdruck sicher auf einen Druck zu reduzieren, der niedriger als der Soll-Kraftstoffdruck ist. Somit besteht die Möglichkeit, einen Anstieg des Verbrennungsgeräuschs nicht nur während des Normalbetriebs, sondern auch zum Zeitpunkt des Neustarts des Motors angemessen zu unterdrücken.
Insbesondere kann die vorstehende Ventil-offen-Zeitdauer gemäß einer Kühlmitteltemperatur zum Zeitpunkt des Stillstands des Motors geändert werden, wodurch es möglich wird, den Leitungsdruck zum Zeitpunkt des Neustarts des Motors dem Soll-Kraftstoffdruck anzunähern, und um eine weiter verbesserte Startbarkeit des Motors sicherzustellen, während ein Anstieg des Verbrennungsgeräuschs angemessen unterdrückt wird.
Die Ausführungsform, die vorstehend beschrieben worden sind, kann den folgenden Konstruktionsmodifizierungen unterzogen werden.
Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform wird die Druckreduktionsverarbeitung unter der Bedingung ausgeführt, daß die Differenz (PCR – PCRTRG) zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG den vorbestimm ten Wert ΔP1 überschreitet, wodurch verhindert wird, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 mit der Kraftstoffzwangszuführungszeitdauer der Kraftstoffpumpe 30 überschneidet. Werden diese Zeiten so eingestellt, daß sie einander nicht überschneiden, kann z. B. die nachstehende Konstruktion auch dementsprechend angepaßt werden.
Zunächst wird der Steuerzeitpunkt (der Kurbelwinkel CA) zum Starten der Zwangszuführung des Kraftstoffs von der Kraftstoffpumpe 30 basierend auf dem endgültigen Ventilschließwinkel ANGFIN berechnet. Dann wird bei der Verarbeitung von Schritt 250, der in 4 gezeigt ist, der maximale Wert TOPENMAX der Stromflußzeit TOPEN basierend auf der Ansprechverzögerungszeit ΔT2 des Überdruckventils 22 und der Motordrehzahl NE berechnet. In diesem Fall wird jedoch der maximale Wert TOPENMAX unter der Bedingung berechnet, daß das Überdruckventil 22 vor dem Erreichen des Steuerzeitpunkts zum Starten der Zwangszuführung des Kraftstoffs durch den Kurbelwinkel CA geschlossen wir.
Bei der Verarbeitung im Anschluß an Schritt 260 wird dann die Stromflußzeit TOPEN gleich dem maximalen Wert TOPENMAX eingestellt, wenn der Stromfluß TOPEN den maximalen Wert TOPENMAX überschreitet. Auf diese Weise wird die Stromflußzeit TOPEN auf einen Wert begrenzt, der kleiner oder gleich dem maximalen Wert TOPENMAX ist, wodurch die Förderpumpe 30 stets mit der Zwangszuführung des Kraftstoffs beginnt, nachdem das Überdruckventil 22 geschlossen worden ist.
Bei dieser Konstruktion kann die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 auf ihr Maximum erweitert werden, solange sie sich nicht mit der Zeitdauer der Zwangszuführung des Kraftstoffs von der Kraftstoffpumpe 30 überschneidet, und der Leitungsdruck kann um einen geeigneten Betrag reduziert werden, der der Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG entspricht.
Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform wird die Stromflußzeit TOPEN basierend auf der Differenz (PCR – PCRTRG) zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG und der Druckreduktionsgeschwindigkeit K eingestellt. Die Stromflußzeitdauer TOPEN kann jedoch beispielsweise konstant sein und auf einen Wert begrenzt sein, der kleiner oder gleich dem maximalen Wert TOPENMAX ist.
Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist die Stromflußzeit TOPEN auf einen Wert begrenzt, der kleiner oder gleich dem maximalen Wert TOPENMAX ist, wodurch verhindert wird, daß die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 sich mit dem Erfassungssteuerzeitpunkt des Ist-Kraftstoffdrucks PCR oder der Ventil-offen-Zeitdauer der Einspritzdüsen 12 überschneidet. Die Verarbeitung zum Begrenzen der Stromflußzeit TOPEN kann jedoch ausgelassen werden. Die Stromflußzeit TOPEN kann beispielsweise auf einen ausreichend kleinen konstanten Wert eingestellt werden, wodurch die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils 22 im voraus so eingestellt werden kann, daß sie sich nicht mit dem Erfassungssteuerzeitpunkt des Ist-Kraftstoffdrucks PCR oder der Ventil-offen-Zeitdauer der Einspritzdüsen 12 überschneidet.
Beim Ausführen der Druckreduktionsverarbeitung bei der vorstehenden Ausführungsform besteht die Möglichkeit, die Zwangszuführung des Kraftstoffs von der Kraftstoffpumpe 30 vollständig anzuhalten. Bei dieser Konstruktion können die Treiber 63 in üblicher Weise für die jeweiligen Stellventile 70a, 70b verwendet werden. Demzufolge kann die Gesamtstruktur vereinfacht werden.
Neben der Druckreduktionsverarbeitung basierend auf dem Öffnen des Überdruckventils 22 bei der vorstehenden Ausführungsform kann die Druckreduktionsverarbeitung für den Leitungsdruck auch basierend auf einer ungültigen Einspritzung durch die Einspritzdüsen 12 ausgeführt werden. In diesem Fall können diese Verarbeitungen wie folgt ausgeführt werden. Wenn nämlich die Differenz (PCR – PCRTRG) zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG höher als ein vorbestimmter Druck ist, wird die Druckreduktionsverarbeitung basierend auf dem Öffnen des Überdruckventils 22 ausgewählt. Ist die Differenz (PCR – PCRTRG) hingegen niedriger als der vorbestimmte Druck, wird die Druckreduktionsverarbeitung basierend auf einer ungültigen Einspritzung durch die Einspritzdüsen 12 ausgewählt.
Bei der vorstehenden Ausführungsform ist die Druckreduktionsgeschwindigkeit K als eine Funktion des Ist-Kraftstoffdrucks PCR eingestellt. Es ist jedoch auch möglich, die Druckreduktionsgeschwindigkeit K als eine Konstante einzustellen.
Bei der vorstehenden Ausführungsform kann die Common-Rail 20 neben dem Überdruckventil 22 mit einem mechanischen Druckregler versehen sein, der sich öffnet, wenn der Leitungsdruck einen gegenwirkenden Druck eines Kraftstoffzuführsystems überschreitet.
Bei der vorstehenden Ausführungsform ist das Überdruckventil 22 an der Common-Rail 20 angebracht. Das Überdruckventil 22 kann jedoch an einem Kraftstoffkanal angebracht sein, der den Kraftstoff mit dem gleichen Druck wie in der Common-Rail 20 speichert, beispielsweise am Abführkanal 23.
Bei der vorstehenden Ausführungsform wird die Druckreduktionsverarbeitung unter der Bedingung ausgeführt, daß die Differenz zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG den vorbestimmten Wert ΔP1 überschreitet. Die Druckreduktionsverarbeitung kann jedoch beispielsweise unter der Bedingung ausgeführt werden, daß der Ist-Kraftstoffdruck PCR den Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG überschreitet.
Bei der vorstehenden Ausführungsform kann das Überdruckventil 22 als Ventil ausgelegt sein, dessen Öffnungsgrad verstellbar ist. Durch variables Einstellen des Öffnungsgrads gemäß der Differenz (PCR – PCRTRG) zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck PCR und dem Soll-Kraftstoffdruck PCRTRG kann die Druckreduktionsgeschwindigkeit verstellt werden.
Bei der vorstehenden Ausführungsform ist ein Beispiel eines Dieselmotors als Verbrennungsmotor gezeigt, auf den die Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf beispielsweise einen Benzinmotor mit Direkteinspritzung angewendet werden, bei dem der Kraftstoff direkt in die Verbrennungsräume eingespritzt wird.

Claims

Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung für ein Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystem, das mit einer Speicherleitung (20) zum Zuführen eines Kraftstoffs, der mit einem hohen Druck gespeichert wird, an ein Kraftstoffeinspritzventil (12) ausgerüstet ist, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine Kraftstoffpumpe (30) zum Unterdrucksetzen eines zugeführten Kraftstoffs auf einen hohen Druck und zum Zwangszuführen des Kraftstoffs an die Speicherleitung (20); ein Überdruckventil (22) zum Steuern einer Abführung eines Kraftstoffs in der Speicherleitung (20); eine Erfassungseinrichtung (68) zum Erfassen eines Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung (20); eine Berechnungseinrichtung (60) zum Bestimmen eines Solldrucks eines Kraftstoffs in der Speicherleitung (20); eine Kraftstoffdruck-Steuereinrichtung (60) zum Öffnen des Überdruckventils (22) basierend auf dem erfaßten Kraftstoffdruck und dem berechneten Solldruck in der Speicherleitung (20) und zum Reduzieren des Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung (20); und eine Überdruckventilansteuerungs-Steuereinrichtung (60) zum Steuern einer Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22), wobei die Überdruckventilansteuerungs-Steuereinrichtung (60) das Überdruckventil (22) derart steuert, daß verhin dert wird, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) mit einer Zeitdauer überschneidet, während der das Kraftstoffeinspritzventil (12) offen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (60) einen Steuerzeitpunkt der Erfassungseinrichtung (68) zum Erfassen des Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung (20) derart bestimmt, daß verhindert wird, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) mit dem Erfassungssteuerzeitpunkt des Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung (20) überschneidet, indem ein Steuerzeitpunkt zum Erfassen des Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung (20) nach Beendung einer Zwangszuführung eines Kraftstoffs zur Speicherleitung (20) eingestellt wird.
Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdruckventilansteuerungs-Steuereinrichtung (60) verhindert, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) mit der Ventil-offen-Zeitdauer des Kraftstoffeinspritzventils (12) überschneidet, indem die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) kurz eingestellt wird.
Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdruckventilansteuerungs-Steuereinrichtung (60) verhindert, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) mit dem Erfassungssteuerzeitpunkt eines Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung (20) überschneidet, indem die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) kurz eingestellt wird.
Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdruckventilansteuerungs-Steuereinrichtung (60) das Überdruckventil (22) derart steuert, daß verhindert wird, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) mit einer Zeitdauer überschneidet, während der die Kraftstoffpumpe (30) eine Zwangszuführung eines Kraftstoffs vornimmt.
Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdruckventilansteuerungs-Steuereinrichtung (60) verhindert, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) mit der Zeitdauer zur Zwangszuführung eines Kraftstoffs von der Kraftstoffpumpe (30) überschneidet, indem die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils kurz eingestellt wird.
Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdruckventilansteuerungs-Steuereinrichtung (60) die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) basierend auf einer Differenz zwischen dem erfaßten Kraftstoffdruck und dem berechneten Solldruck in der Speicherleitung (20) einstellt.
Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner elektromagnetische Stellventile (70a, 70b) zum Einstellen einer Menge einer Kraftstoffzwangszuführung von der Kraftstoffpumpe (30) aufweist; daß das Überdruckventil (22) ein elektromagnetisches Ventil ist, und daß das Überdruckventil (22) derart gesteuert wird, daß verhindert wird, daß dessen Ventil-offen-Zeitdauer sich mit einer Ventil-offen-Zeitdauer der Stellventile überschneidet.
Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffdrucks in einem Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystem, das mit einer Speicherleitung (20) zum Zuführen eines Kraftstoffs, der mit hohem Druck gespeichert wird, an ein Kraftstoffeinspritzventil (12) ausgerüstet ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Zuführen eines Kraftstoffs mit hohem Druck und Zwangszuführen des Kraftstoffs zu der Speicherleitung (20); Steuern einer Abführung eines Kraftstoffs in der Speicherleitung (20) durch ein Überdruckventil (22); Erfassen eines Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung (20); Bestimmen eines Solldrucks eines Kraftstoffs in der Speicherleitung (20); Öffnen des Überdruckventils (22) basierend auf dem erfaßten Kraftstoffdruck und dem berechneten Solldruck in der Speicherleitung (20) und Reduzieren eines Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung (20); und Steuern des Überdruckventils (22) derart, daß verhindert wird, daß die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) sich mit der Zeitdauer überschneidet, während der das Kraftstoffeinspritzventil (12) offen steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erfassungssteuerzeitpunkt der Erfassungseinrichtung (68) zum Erfassen des Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung (20) derart bestimmt wird, daß verhindert wird, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) mit dem Erfassungssteuerzeitpunkt des Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung (20) überschneidet, und indem ein Steuerzeitpunkt zum Erfassen des Kraftstoffdrucks in der Speicherleitung (20) nach Beendung einer Zwangszuführung eines Kraftstoffs zu der Speicherleitung (20) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß verhindert wird, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) mit der Ventil-offen-Zeitdauer des Kraftstoffeinspritzventils (12) überschneidet, indem die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) kurz eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß verhindert wird, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) mit dem Erfassungssteuerzeitpunkt eines Kraftstoffdrucks überschneidet, indem die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) kurz eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (22) derart gesteuert wird, daß verhindert, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) mit einer Zeitdauer überschneidet, während der eine Kraftstoffpumpe (30) eine Zwangszuführung eines Kraftstoffs ausführt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß verhindert wird, daß sich die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) mit der Zeitdauer zum Zwangszuführen eines Kraftstoffs von der Kraftstoffpumpe (30) überschneidet, indem die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) kurz eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil-offen-Zeitdauer des Überdruckventils (22) basierend auf einer Differenz zwischen dem erfaßten Kraftstoffdruck und dem berechneten Solldruck in der Speicherleitung (20) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Menge eines von einer Kraftstoffpumpe (30) zwangszugeführten Kraftstoffs mit elektromagnetischen Stellventilen (70a, 70b) verstellt wird; und daß das Überdruckventil (22) derart gesteuert wird, daß verhindert wird, daß sich dessen Ventil-offen-Zeitdauer mit einer Ventil-offen-Zeitdauer der Stellventile überschneidet.