DE602005002840T2 - Kraftstoffzufuhrvorrichtung für verbrennungsmotor - Google Patents

Kraftstoffzufuhrvorrichtung für verbrennungsmotor Download PDF

Info

Publication number
DE602005002840T2
DE602005002840T2 DE602005002840T DE602005002840T DE602005002840T2 DE 602005002840 T2 DE602005002840 T2 DE 602005002840T2 DE 602005002840 T DE602005002840 T DE 602005002840T DE 602005002840 T DE602005002840 T DE 602005002840T DE 602005002840 T2 DE602005002840 T2 DE 602005002840T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
low
fuel
fuel supply
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE602005002840T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602005002840D1 (de
Inventor
Susumu Toyota-shi Kojima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE602005002840D1 publication Critical patent/DE602005002840D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602005002840T2 publication Critical patent/DE602005002840T2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/0275—Arrangement of common rails
    • F02M63/0285—Arrangement of common rails having more than one common rail
    • F02M63/029—Arrangement of common rails having more than one common rail per cylinder bank, e.g. storing different fuels or fuels at different pressure levels per cylinder bank
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04—Injectors peculiar thereto
    • F02M69/042—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
    • F02M69/044—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into the intake conduit downstream of an air throttle valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04—Injectors peculiar thereto
    • F02M69/042—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
    • F02M69/046—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into both the combustion chamber and the intake conduit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
    • F02M69/462—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down
    • F02M69/465—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down of fuel rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/16—Indirect injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D2041/3881—Common rail control systems with multiple common rails, e.g. one rail per cylinder bank, or a high pressure rail and a low pressure rail
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/18—Feeding by means of driven pumps characterised by provision of main and auxiliary pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, und insbesondere eine Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, welche dem Verbrennungsmotor Kraftstoff unter Verwendung einer Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung und einer Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zuführt.
  • Einschlägiger Stand der Technik
  • Beispiele für ein Verfahren zum Zuführen von Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor wie etwa einem Ottomotor und einem Dieselmotor, der in ein Fahrzeug wie etwa einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder dergleichen eingebaut ist, umfassen eine Zylindereinspritzung bzw. eine Zylinderinnenraum-Einspritzung zum direkten Einspritzen des Kraftstoffs in eine Brennkammer in einem Zylinder des Verbrennungsmotors, eine Einlasseinspritzung bzw. Einlasskanal-Einspritzung zum Einspritzen des Kraftstoffs in einen Einlasskanal zum Ansaugen von Luft in die Brennkammer im Zylinder des Verbrennungsmotors, und eine Kombination aus diesen, d. h. eine Zylindereinspritzung/Einlasseinspritzung, bei der gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors zwischen der Zylindereinspritzung und der Einlasseinspritzung umgeschaltet wird.
  • So beschreibt beispielsweise die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-103048 eine Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die eine Zylindereinspritzung/Einlasseinspritzung gemäß einem Betriebszustand des vorstehend beschriebenen Verbrennungsmotors durchführt. Die Kraftstoffzuführvorrichtung für den Verbrennungsmotor (eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung) weist ein Einlasskanal-Kraftstoffeinspritzventil auf, das als Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung für die Durchführung einer Einlasseinspritzung (Kraftstoffeinspritzventil für eine Einspritzung in einen Ansaugkrümmer der Kraftmaschine) dient, sowie ein Zylinder-Kraftstoffeinspritzventil, das als Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung für die Durchführung einer Zylindereinspritzung (Kraftstoffeinspritzventil für eine Zylindereinspritzung) dient. Die Kraftstoffzuführvorrichtung für den Verbrennungsmotor steuert die Einspritzung aus dem Zylinder-Kraftstoffeinspritzventil und dem Einlass-Kraftstoffeinspritzventil, d. h. sie steuert den Einspritzzeitpunkt und eine Einspritzmenge gemäß einer Speicherdarstellung, die basierend auf einer Kraftstoffzuführmenge (einer Kraftstoffeinspritzmenge) und dem Fahrpedal-Betätigungsgrad (einem Betrag der Betätigung des Fahrpedals) erstellt wurde. Insbesondere ist die Speicherdarstellung unterteilt in einen Einspritzbereich, in dem ausschließlich das Zylinder-Kraftstoffeinspritzventil verwendet wird, einen Einspritzbereich, in dem sowohl das Zylinder-Kraftstoffeinspritzventil als auch das Einlass-Kraftstoffeinspritzventil verwendet werden, und einen Einspritzbereich, in dem ausschließlich das Einlass-Kraftstoffeinspritzventil verwendet wird. Hierbei steuert eine ECU (Engine Control Unit; Kraftmaschinensteuereinheit) eine Einspritzung aus dem Zylinder-Kraftstoffeinspritzventil und/oder dem Einlass-Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors.
  • Allgemein gesprochen, wenn der Kraftstoff gemäß der vorstehenden Beschreibung aus dem Zylinder-Kraftstoffeinspritzventil in die Brennkammer im Zylinder eingespritzt wird, soll die Kraftstoffzuführvorrichtung für den Verbrennungsmotor einen Hochdruck-Kraftstoff einspritzen. Daher weist die Kraftstoffzuführvorrichtung eine Hochdruckpumpe zum Zuführen eines Hochdruck-Kraftstoffs zum Zylinder-Kraftstoffeinspritzventil auf. Die Hochdruckpumpe beaufschlagt den Kraftstoff auf die folgende Weise mit Druck. Ein Nocken für die Pumpe, der an einer Einlassnockenwelle oder einer Auslassnockenwelle angebracht ist, dreht sich als Ergebnis der Übertragung einer Drehkraft von einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, und ein Kolben wird zu einer Hin- und Herbewegung veranlasst. Daraufhin wird der Kraftstoff, der von einer Niederdruckpumpe mit Druck beaufschlagt wurde, in eine Druckbeaufschlagungskammer der Hochdruckpumpe eingesaugt, in der er weiterhin mit Druck beaufschlagt wird.
  • Die Hochdruckpumpe wird auch dann durch die Drehung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors weiter drehend angetrieben, wenn sie von der ECU so gesteuert wird, dass sie den Kraftstoff aus der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung nicht dem Verbrennungsmotor zuführt, d. h. dass der Kraftstoff nicht aus dem Zylinder-Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt wird. Hierdurch entsteht eine Pulsation, wenn die Hochdruckpumpe den Kraftstoff aus einem Hochdruck-Kraftstoffsystem absaugt, oder wenn überschüssiger Kraftstoff rückgeführt wird. Die Pulsation führt zu einer Fluktuation im Druck des Kraftstoffs, d. h. des Kraftstoffdrucks im Hochdruck-Kraftstoffsystem und im Niederdruck-Kraftstoffsystem. Eine solche Fluktuation im Kraftstoffdruck breitet sich zu der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung hin aus, d. h. zu einer Niederdruck-Kraftstoffförderleitung, welche den Kraftstoff einer Niederdruckleitung zum Einlass-Kraftstoffeinspritzventil zuführt, welche in Entsprechung zu jedem Zylinder oder einem Kraftstoffeinspritzventil für jeden Einlasskanal vorgesehen ist. Obgleich die ECU den Einspritzzeitpunkt und eine Kraftstoffmenge, die aus dem Einlass-Kraftstoffeinspritzventil in den Einlasskanal in einem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors eingespritzt werden soll, gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors steuert, war das Einlass-Kraftstoffeinspritzventil aufgrund der Ausbreitung einer Pulsation in die Niederdruck-Kraftstoffförderleitung oder das Einlasseinspritzventil nicht in der Lage, die Kraftstoffeinspritz-Zuführmenge, d. h. eine auf der Grundlage des Betriebszustands des Verbrennungsmotors bestimmte Kraftstoffeinspritzmenge, einzuspritzen.
  • Insbesondere bei einem Sechszylinder-V-Motor mit zwei aus jeweils drei Zylindern bestehenden Zylinderreihen breitet sich eine von der Hochdruckpumpe erzeugte Pulsation zu der bei jeder Zylinderreihe vorgesehenen Niederdruck-Kraftstoffförderleitung und von der Niederdruck-Kraftstoffförderleitung weiter zu dem für jeden Zylinder vorgesehenen Einlass-Kraftstoffeinspritzventil aus. Falls hierbei eine Leitung von der Hochdruckpumpe zu jeder Niederdruck-Kraftstoffförderleitung eine gleiche Länge besitzt, ist die Phase eines Zyklus der Größe einer von der Pulsation verursachten Druckfluktuation des dem Einlass-Kraftstoffeinspritzventil zugeführten Kraftstoffs jeweils gleich. Wenn der Einspritztakt jedes Einlass-Kraftstoffeinspritzventils einen Zyklus aufweist, der die halbe Größe der Druckfluktuation des Kraftstoffs ist, wird der Kraftstoff aus dem in einer Zylinderreihe vorgesehenen Einlass-Kraftstoffeinspritzventil zu dem Zeitpunkt eingespritzt, an dem die Größe der Druckfluktuation des Kraftstoffs eine obere Grenze erreicht; der Kraftstoff aus dem in der anderen Zylinderreihe vorgesehenen Einlass-Kraftstoffeinspritzventil hingegen wird zu dem Zeitpunkt eingespritzt, an dem die Größe der Druckfluktuation des Kraftstoffs eine untere Grenze erreicht. Mit anderen Worten, wenn eine Ventilöffnungszeitspanne, d. h. eine Bestromungszeitperiode, der Einlass-Kraftstoffeinspritzventile unter Steuerung durch die ECU untereinander gleich ist, wird die Variation einer Kraftstoffmenge, die vom Einlass-Kraftstoffeinspritzventil für jede Zylinderreihe eingespritzt wird, beträchtlich. Wie bereits erwähnt wurde, war die Kraftstoffzuführvorrichtung nicht in der Lage, den Kraftstoff mit einer Sollzuführmenge für den Verbrennungsmotor zuzuführen, so dass sich auf nachteilige Weise eine Fluktuation im Luft-Kraftstoff-Verhältnis ergab, das ein Verhältnis zwischen Luft und dem Kraftstoff darstellt.
  • Offenbarungsgehalt der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung entstand angesichts der genannten Umstände, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, die Auswirkung einer zumindest in einer Hochdruckpumpe erzeugten Pulsation auf eine dem Verbrennungsmotor zuzuführende Kraftstoffmenge abzumildern.
  • Um die vorstehend beschriebenen Probleme sowie die genannte Aufgabe zu lösen, weist eine Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: ein Niederdruck-Kraftstoffsystem zum Beaufschlagen von Druck auf einen Kraftstoff im Inneren eines Speichers unter Verwendung einer ersten Niederdruckpumpe und Zuführen des Kraftstoffs zu einer Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung durch eine erste Niederdruckleitung; ein Hochdruck-Kraftstoffsystem zum Beaufschlagen von Druck auf den Kraftstoff im Speicher unter Verwendung einer zweiten Niederdruckpumpe, Beaufschlagen von weiterem Druck durch eine zweite Niederdruckleitung auf den Kraftstoff mittels einer von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Hochdruckpumpe, und Zuführen des Kraftstoffs zu einer Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung; und eine Pumpensteuereinrichtung zum Steuern einer Betätigung zumindest der ersten Niederdruckpumpe und der zweiten Niederdruckpumpe gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors.
  • Bei der Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung betätigt ausserdem die Pumpensteuereinrichtung die erste Niederdruckpumpe und betätigt nicht die zweite Niederdruckpumpe, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird. Wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, betätigt die Pumpensteuereinrichtung die erste Niederdruckpumpe nicht und betätigt die zweite Niederdruckpumpe.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind das Niederdruck-Kraftstoffsystem zum Zuführen des Kraftstoffs zum Verbrennungsmotor unter Verwendung der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung und das Hochdruck-Kraftstoffsystem zum Zuführen des Kraftstoffs zum Verbrennungsmotor unter Verwendung der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung voneinander unabhängig. Wenn der Kraftstoff dem Verbrennungs motor von der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung und der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung oder ausschließlich mittels der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, wird daher eine Ausbreitung einer von der Hochdruckpumpe im Hochdruck-Kraftstoffsystem erzeugten Pulsation zur Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung im Niederdruck-Kraftstoffsystem vermieden. Der Grund dafür ist, dass der Speicher zwischen dem Niederdruck-Kraftstoffsystem und dem Hochdruck-Kraftstoffsystem liegend angeordnet ist, so sich die von der Hochdruckpumpe erzeugte Pulsation nicht zum Niederdruck-Kraftstoffsystem hin ausbreitet. Wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors von der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, breitet sich eine von der Hochdruckpumpe erzeugte Pulsation daher nicht zur Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung hin aus.
  • Darüber hinaus weist eine Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: ein Niederdruck-Kraftstoffsystem zum Beaufschlagen von Druck auf einen Kraftstoff im Inneren eines Speichers unter Verwendung einer ersten Niederdruckpumpe und Zuführen des Kraftstoffs zu einer Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung durch eine erste Niederdruckleitung; ein Hochdruck-Kraftstoffsystem zum Beaufschlagen von Druck auf den Kraftstoff im Speicher unter Verwendung einer zweiten Niederdruckpumpe, Beaufschlagen von weiterem Druck durch eine zweite Niederdruckleitung auf den Kraftstoff mittels einer von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Hochdruckpumpe, und Zuführen des Kraftstoffs zu einer Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung; eine Verbindungsleitung für die Verbindung zwischen der ersten Niederdruckleitung und der zweiten Niederdruckleitung; eine Auf-/Zusteuereinrichtung zum Auf- und Zusteuern der Verbindungsleitung gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors; und eine Pumpensteuereinrichtung zum Steuern einer Betätigung zumindest der ersten Niederdruckpumpe und der zweiten Niederdruckpumpe gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors.
  • Ausserdem ist bei der Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung die Auf-/Zusteuereinrichtung ein Rückschlagventil, das ausschließlich ein Einströmen des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung in die zweite Niederdruckleitung zulässt.
  • Wenn der Kraftstoff bei der Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, betätigt die Pumpensteuereinrichtung die erste Niederdruckpumpe und betätigt die zweite Niederdruckpumpe nicht. Wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird und eine dem Verbrennungsmotor von der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführte Kraftstoffmenge gleich einem oder größer als ein vorgeschriebener Wert ist, betätigt die Pumpensteuereinrichtung die erste Niederdruckpumpe und die zweite Niederdruckpumpe.
  • Bei der Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Auf-/Zusteuereinrichtung ein Öffnungs-/Schließventil, dessen Öffnen und Schließen von der Pumpensteuereinrichtung gesteuert wird.
  • Wenn der Kraftstoff bei der Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, steuert die Pumpensteuereinrichtung das Öffnungs-/Schließventil zu, betätigt die erste Niederdruckpumpe, und betätigt die zweite Niederdruckpumpe nicht. Wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird und eine Menge der Kraftstoffzuführung zum Verbrennungsmotor mittels der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung gleich einem oder größer als ein vorgeschriebener Wert ist, steuert die Pumpensteuereinrichtung das Öffnungs-/Schließventil auf und betätigt die erste Niederdruckpumpe und die zweite Niederdruckpumpe. Wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor mittels der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung und der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, betätigt die Pumpensteuereinrichtung die erste Niederdruckpumpe und die zweite Niederdruckpumpe, und wenn eine Menge der Kraftstoffzuführung zum Verbrennungsmotor mittels der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung gleich dem oder größer als der vorgeschriebene Wert ist, öffnet die Pumpensteuereinrichtung das Öffnungs-/Schließventil.
  • Die Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung weist ausserdem Folgendes auf: eine erste Druckreguliereinrichtung zum Rückführen des Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung zum Speicher, wenn der Druck in der ersten Niederdruckleitung des Niederdruck-Kraftstoffsystems gleich einem oder höher als ein vorgeschriebener Druck ist; und eine zweite Druckreguliereinrichtung zum Rückführen des Kraftstoff in der zweiten Niederdruckleitung zum Speicher, wenn der Druck in der zweiten Niederdruckleitung des Hochdruck-Kraftstoffsystems gleich einem oder höher als ein vorgeschriebener Druck ist. Der vorgeschriebene Druck in der ersten Druckreguliereinrichtung und der zweiten Druckreguliereinrichtung ist hierbei identisch.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung arbeiten das Niederdruck-Kraftstoffsystem, das den Kraftstoff dem Verbrennungsmotor unter Verwendung der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zuführt, und das Hochdruck-Kraftstoffsystem, das den Kraftstoff dem Verbrennungsmotor unter Verwendung der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zuführt, unabhängig voneinander gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors. Genauer gesagt, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor zumindest ausschließlich mittels der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, wird ein Einströmen des Kraftstoffs in der zweiten Niederdruck-Kraftstoffleitung in die erste Niederdruckleitung durch die Verbindungsleitung mittels des Rückschlagventils, das als Auf-/Zusteuereinrichtung dient und ausschließlich ein Einströmen des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung in die zweite Niederdruckleitung zulässt, oder durch Schließen des Öffnungs-/Schließventils vermieden. Daher breitet sich eine durch die Hochdruckpumpe im Hochdruck-Kraftstoffsystem erzeugte Pulsation nicht zu der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung im Niederdruck-Kraftstoffsystem hin aus. Wenn darüber hinaus der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor von der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung und der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, wird ein Einströmen des Kraftstoffs in der zweiten Niederdruck-Kraftstoffleitung in die erste Niederdruckleitung durch die Verbindungsleitung mittels des Rückschlagventils vermieden. Als Alternative wird ein Einströmen des Kraftstoffs in der zweiten Niederdruck-Kraftstoffleitung in die erste Niederdruckleitung durch die Verbindungsleitung mittels des Öffnungs-/Schließventils unterdrückt, das sich öffnet, wenn die dem Verbrennungsmotor von der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführte Kraftstoffmenge gleich dem oder größer als der vorgeschriebene Wert ist, d. h. mittels des Öffnungs-/Schließventils, das sich schließt, wenn die Kraftstoffzuführmenge von der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zum Verbrennungsmotor kleiner als der vorgeschriebene Wert ist. Daher wird eine Ausbreitung einer von der Hochdruckpumpe im Hochdruck-Kraftstoffsystem erzeugten Pulsation auf die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung im Niederdruck-Kraftstoffsystem vermieden bzw. unterdrückt.
  • Die Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt einen Effekt zum Abmildern der Auswirkung einer von der Hochdruckpumpe erzeugten Pulsation auf die dem Verbrennungsmotor zugeführte Kraftstoffmenge, da die Ausbreitung einer von der Hochdruckpumpe im Hochdruck- Kraftstoffsystem erzeugten Pulsation zur Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung im Niederdruck-Kraftstoffsystem hin vermieden ist, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor nur durch die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, und die Ausbreitung einer von der Hochdruckpumpe im Hochdruck-Kraftstoffsystem erzeugten Pulsation zur Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung im Niederdruck-Kraftstoffsystem vermieden bzw. unterdrückt werden kann, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor von der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung und der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration einer Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • 2 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration eines Zylinders des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3 veranschaulicht einen Betriebsablauf in der Kraftstoffzuführvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 4 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration einer Speicherdarstellung einer Kraftstoffzuführmenge und eines Fahrpedal-Betätigungsgrades.
  • 5 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration einer Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • 6 veranschaulicht einen Betriebsablauf in der Kraftstoffzuführvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • 7 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration einer Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • 8A und 8B veranschaulichen einen Betriebsablauf in der Kraftstoffzuführvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der dritten Ausführungsform.
  • Beste Ausführungsweisen der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wird im Nachfolgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Es wird angemerkt, dass Ausführungsformen die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Es wird ferner angemerkt, dass Merkmale von Bauelementen, aus denen die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen bestehen, Elemente umfassen, die sich einem Fachmann leicht erschließen, bzw. im Wesentlichen gleiche Elemente umfassen. Hierbei liefert eine im Nachfolgenden beschriebene Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor Kraftstoff an eine als Verbrennungsmotor dienende Kraftmaschine wie etwa einen Ottomotor und einen Dieselmotor, der in ein Fahrzeug wie etwa einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder dergleichen eingebaut ist. Bei den nachstehenden Ausführungsformen wird eine Kraftstoffzuführvorrichtung in einem Vierzylinder-Reihenmotor mit vier in einer Reihe angeordneten Zylindern beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann in einem Sechszylinder-V-Motor mit zwei jeweils aus drei Zylindern bestehenden Zylinderreihen, einem Sechszylinder-Reihenmotor, einem Achtzylinder-V-Motor mit zwei jeweils aus vier Zylindern bestehenden Zylinderreihen oder dergleichen verwendet werden.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration der Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer ersten Ausführungsform. 2 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration eines Zylinders des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß der Darstellung in 1 weist eine Kraftstoffzuführvorrichtung 1-1 gemäß der ersten Ausführungsform ein Niederdruck-Kraftstoffsystem 2, ein Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 und eine ECU 4 auf, sowie einen Kraftstofftank 5, der als Speicher zum Bevorraten des Kraftstoffs dient.
  • Das Niederdruck-Kraftstoffsystem 2 besteht aus einer ersten Niederdruckpumpe 21, einer ersten Niederdruckleitung 22, und einer Niederdruck-Förderleitung 23 und Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d, welche die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren. Ein erster Regler 25 erfüllt eine Funktion als erste Druckreguliereinrichtung zum Rückführen eines Teils des von der ersten Niederdruckpumpe 21 an die erste Niederdruckleitung 22 ausgegebenen Niederdruck-Kraftstoffs zum Kraftstofftank 5, wenn der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung 22 des Niederdruck-Kraftstoffsystems 2 über einen vorgeschriebenen Druck (Niederdruck) ansteigt. Mit diesem ersten Regler kann der Druck in der ersten Niederdruckleitung 22, d. h. der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs für die Zuführung zu den Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d, auf einem konstanten Wert (Niederdruck) gehalten werden.
  • Die erste Niederdruckpumpe 21 saugt den Kraftstoff im Kraftstofftank 5 durch ein nicht dargestelltes Sieb und einen nicht dargestellten Filter an, beaufschlagt den angesaugten Kraftstoff mit Druck bis hin zu dem vorgeschriebenen Druck (Niederdruck), und gibt den Kraftstoff an die erste Niederdruckleitung 22 aus. Die erste Niederdruckpumpe 21 ist von einem elektrischen Typ, der einen nicht dargestellten Motor aufweist. Die ECU 4, die im Nachfolgenden beschrieben wird, steuert den Motor so an, dass dadurch die Betätigung der ersten Niederdruckpumpe 21 gesteuert wird.
  • Der von der ersten Niederdruckpumpe 21 mit Druck beaufschlagte Niederdruck-Kraftstoff tritt durch die erste Niederdruckleitung 22 und wird an die Niederdruck-Förderleitung 23 gefördert, welche die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementiert. Die Niederdruck-Förderleitung 23 ist mit Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d verbunden. Somit wird der von der ersten Niederdruckpumpe 21 durch die erste Niederdruckleitung 22 geförderte Niederdruck-Kraftstoff durch die Niederdruck-Förderleitung 23 jedem Einlass-Kraftstoffeinspritzventil 24a bis 24d zugeführt.
  • Die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d, welche die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren, sind in Entsprechung zu jeweiligen Zylindern 6a bis 6d des Vierzylinder-Reihenmotors vorgesehen. Die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d sind elektromagnetische Ventile, und der Einspritzzeitpunkt bzw. eine Kraftstoffzuführmenge auf der Grundlage einer Zeitperiode, während der das elektromagnetische Ventil bestromt wird, d. h. eine Einspritzmenge, wird von der im Nachfolgenden beschriebenen ECU 4 gesteuert. Als Beispiel weist die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung bei einem Sechszylindermotor eine oder mehr Niederdruck-Förderleitung(en) und sechs Einlass-Kraftstoffeinspritzventile auf.
  • Das Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 besteht aus einer zweiten Niederdruckpumpe 31, einer zweiten Niederdruckleitung 32, einer Hochdruckpumpe 33, einer Hochdruckleitung 34, und einer Hochdruck-Förderleitung 35 und Zylinder-Kraftstoffeinspritzventilen 36a bis 36d, welche die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implemen tieren. Ein zweiter Regler 37 erfüllt eine Funktion als zweite Druckreguliereinrichtung zum Rückführen eines Teils des von der zweiten Niederdruckpumpe 31 an die zweite Niederdruckleitung 32 ausgegebenen Niederdruck-Kraftstoffs zum Kraftstofftank 5, wenn der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32 des Hochdruck-Kraftstoffsystems 3 einen vorgeschriebenen Druck (Niederdruck) übersteigt. Mit diesem zweiten Regler 37 kann der Druck in der zweiten Niederdruckleitung 32, d. h. der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs für die Zuführung zur Hochdruckpumpe 33, auf einem konstanten Wert gehalten werden. Hierbei kann der vorgeschriebene Druck, bei dem der Niederdruck-Kraftstoff von dem ersten Regler 25 und dem zweiten Regler 37 zum Kraftstofftank 5 rückgeführt wird, bei der ersten Ausführungsform gleich oder verschieden sein. Ein Rückschlagventil 38 erfüllt eine Funktion zum Verhindern, dass der der Hochdruck-Förderleitung 35 und den die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventilen 36a bis 36d zugeführte Hochdruck-Kraftstoff zur Hochdruckpumpe zurückkehrt. Ein Entlastungsventil 39 erfüllt eine Funktion zum Rückführen eines Teils des Hochdruck-Kraftstoffs in der Hochdruck-Förderleitung 35 zum Kraftstofftank 5 und zum Halten des Drucks des Hochdruck-Kraftstoffs in der Hochdruck-Förderleitung 35 und in den Zylinder-Kraftstoffeinspritzventilen 36a bis 36d auf einem konstanten Wert (Hochdruck), wenn der Druck des Hochdruck-Kraftstoffs, der der Hochdruck-Förderleitung 35 und den Zylinder-Kraftstoffeinspritzventilen 36a bis 36d zugeführt wird, einen vorgeschriebenen Druck (Hochdruck) übersteigt.
  • Die zweite Niederdruckpumpe 31 saugt den Kraftstoff im Kraftstofftank 5 durch ein nicht gezeigtes Sieb und einen nicht dargestellten Filter an, bringt Druck auf den angesaugten Kraftstoff bis hin zu dem vorgeschriebenen Druck (Niederdruck) auf, und gibt den Kraftstoff an die zweite Niederdruckleitung 32 aus. Die zweite Niederdruckpumpe 31 ist von einem elektrischen Typ, der einen nicht dargestellten Motor aufweist. Die ECU 4, die im Nachfolgenden beschrieben wird, steuert den Motor so an, dass dadurch die Betätigung der zweiten Niederdruckpumpe 31 gesteuert wird.
  • Der von der zweiten Niederdruckpumpe 31 mit Druck beaufschlagte Niederdruck-Kraftstoff tritt durch die zweite Niederdruckleitung 32 und wird zur Hochdruckpumpe 33 gefördert. Hierbei arbeitet die Hochdruckpumpe 33 folgendermaßen. Ein Nocken 33a für die Pumpe, der mit einer Kurbelwelle einer nicht dargestellten Kraftmaschine gekoppelt ist, dreht und veranlasst dadurch einen nicht dargestellten Kolben in der Hochdruckpumpe 33 zur Ausführung einer Hin- und Herbewegung. Als Ergebnis der Hin- und Herbewegung des Kolbens wird der Niederdruck-Kraftstoff in der zweiten Niederdruckleitung 32, d. h. der von der zweiten Niederdruckpumpe 31 im Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 mit Druck beaufschlagte Kraftstoff, in eine nicht gezeigte Druckbeaufschlagungskammer eingesaugt, in der weiterhin Druck bis hin zu einem vorgeschriebenen Druck (Hochdruck) auf den angesaugten Niederdruck-Kraftstoff beaufschlagt wird. Der resultierende Kraftstoff wird somit an die Hochdruckleitung 34 ausgegeben. Mit anderen Worten wird die Hochdruckpumpe 33 gemäß dem Betriebszustand der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine angetrieben. Die Hochdruckpumpe 33 weist ein nicht dargestelltes Dosierventil auf, dessen Öffnungsgrad von der ECU 4 gesteuert wird, wie im Nachfolgenden beschrieben wird.
  • Der Hochdruck-Kraftstoff, der von der Hochdruckpumpe 33 weiterhin mit Druck beaufschlagt wurde, tritt durch das Rückschlagventil 38 und die Hochdruckleitung 34 und wird zur Hochdruck-Förderleitung 35 gefördert, welche die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementiert. Die Hochdruck-Förderleitung 35 ist mit den Zylinder-Kraftstoffeinspritzventilen 36a bis 36d verbunden. Somit wird der von der Hochdruckpumpe 33 durch die Hochdruckleitung 34 geförderte Hochdruck-Kraftstoff durch die Hochdruck-Förderleitung 35 jedem Zylinder-Kraftstoffeinspritzventil 36a bis 36d zugeführt.
  • Die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d, welche die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren, sind in Entsprechung zu jeweiligen Zylindern 6a bis 6d des Vierzylinder-Reihenmotors vorgesehen. Die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36a sind elektromagnetische Ventile, und der Einspritzzeitpunkt bzw. eine Kraftstoffzuführmenge auf der Grundlage einer Zeitperiode, während der das elektromagnetische Ventil bestromt wird, d. h. eine Einspritzmenge, wird von der ECU 4 gesteuert, wie weiter unten beschrieben wird. Als Beispiel weist die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung in einem Sechszylindermotor eine oder mehr Hochdruck-Förderleitung(en) und sechs Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile auf.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, sind das Niederdruck-Kraftstoffsystem 2 und das Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 in der Kraftstoffzuführvorrichtung 1-1 für den Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform voneinander unabhängig. Mit anderen Worten, das Niederdruck-Kraftstoffsystem 2, das dem Verbrennungsmotor den Kraftstoff unter Verwendung von Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d zuführt, welche die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren, und das Hochdruck-Kraftstoffsystem 3, das dem Verbrennungsmotor den Kraftstoff unter Verwendung von Zylinder-Kraftstoffeinspritzventilen 36a bis 36d zuführt, welche die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren, sind voneinander unabhängig. Entsprechend sollte die erste Niederdruckpumpe 21, welche den die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d Kraftstoff zuführt, von einer Pumpe implementiert sein, die gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors einen Ausgabevolumenstrom erzielt, welcher eine maximale Kraftstoffeinspritzmenge zum Verbrennungsmotor durch die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d, d. h. eine dem Verbrennungsmotor zugeführte maximale Kraftstoffmenge ermöglicht. Die zweite Niederdruckpumpe 31 hingegen, welche den Kraftstoff den die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventilen 36a bis 36d zuführt, sollte durch eine Pumpe auf der Grundlage einer Hochdruckpumpe 33 implementiert sein, die gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors einen Ausgabevolumenstrom erzielt, der eine maximale Kraftstoffeinspritzmenge zum Verbrennungsmotor durch die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventil 36a bis 36d, d. h. eine dem Verbrennungsmotor zugeführte maximale Kraftstoffmenge ermöglicht. Nimmt man somit beispielsweise den Ausgabevolumenstrom der Niederdruckpumpe in einer herkömmlichen Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor als 1,0 an, so wird die erste Niederdruckpumpe 21 durch eine Niederdruckpumpe implementiert, die einen Ausgabevolumenstrom von ca. 0,8 erzielt, und die zweite Niederdruckpumpe 31 wird durch eine Niederdruckpumpe implementiert, die einen Ausgabevolumenstrom von ca. 1,0 erzielt.
  • Gemäß der Darstellung in 2 besteht jeder Zylinder 6a bis 6d der Kraftmaschine aus einem Zylinderblock 61, einem Kolben 62, einem am Zylinderblock 61 befestigten Zylinderkopf 63, einer zwischen Kolben 62 und Zylinderkopf 63 ausgebildeten Brennkammer, einem Einlassventil 65, einem Auslassventil 66, einem Einlasskanal 67, einem Auslasskanal 68, und einer Zündkerze 69. Die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d, welche die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren, sind so vorgesehen, dass sie in der Lage sind, den Kraftstoff in einen Ansaugkrümmer 7 einzuspritzen, der mit dem Einlasskanal 67 verbunden ist. Darüber hinaus sind die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d, welche die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren, am Zylinderkopf 63 befestigt und so vorgesehen, dass sie in der Lage sind, den Kraftstoff direkt in die Brennkammer einzuspritzen. Ein konkaver Abschnitt 62a erfüllt eine Funktion, den von den Zylinder-Kraftstoffeinspritzventilen 36a bis 36d eingespritzten Kraftstoff in die Nähe der Zündkerze 69 zu führen. Die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d können den Kraftstoff in einen nicht dargestellten Speicher einspritzen, der stromaufwärts vom Ansaugkrümmer 7 vorgesehen ist, oder direkt in den Einlasskanal 67, um den Kraftstoff der Kraftmaschine zuzuführen.
  • Die ECU 4 erfüllt eine Funktion als die Pumpensteuereinrichtung. Gemäß der Darstellung in 1 empfängt die ECU 4 eine Kraftmaschinendrehzahl, einen Fahrpedal-Betätigungsgrad L, eine Ansaugluftmenge oder dergleichen als Eingangssignal von Sensoren, die an mehreren Positionen der Kraftmaschine angebracht sind, wie etwa einem nicht dargestellten Winkelsensor, der an einer nicht dargestellten Kurbelwelle zum Erfassen einer Kraftmaschinendrehzahl angebracht ist, einem nicht dargestellten Fahrpedal-Betätigungsgradsensor zum Erfassen des Fahrpedal-Betätigungsgrades, einem nicht dargestellten Luftmengenmesser zum Erfassen einer in die Kraftmaschine eingesaugten Luftmenge, oder dergleichen. Auf der Grundlage des Eingangssignals und einer Vielfalt von Speicherdarstellungen, die in einer Speichereinheit 43 abgelegt sind, liefert die ECU 4 ein Ausgangssignal wie etwa ein Einspritzsignal für die Einspritzsteuerung der Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d und der Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d, ein Öffnungsgradsignal zum Steuern des Ventilöffnungsgrades eines nicht dargestellten Drosselklappenventils, ein Zündsignal für die Zündsteuerung der Zündkerze 69, ein Betätigungssignal zum Steuern der Betätigung der ersten Niederdruckpumpe 21 und der zweiten Niederdruckpumpe 31, ein Öffnungsgradsignal zum Steuern des Ventilöffnungsgrades eines nicht dargestellten Dosierventils der Hochdruckpumpe 33, oder dergleichen.
  • Genauer gesagt besteht die ECU 4 aus einem Ein-/Ausgabeport (I/O) 41 für die Eingabe und Ausgabe des Eingangssignals oder des Ausgangssignals, einer Verarbeitungseinheit 42 zum Berechnen eines Einspritzzeitpunkts oder einer Einspritzmenge der Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d und der Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d, und einer Speichereinheit 43 zum Speichern der vorstehend beschriebenen Speicherdarstellung oder dergleichen. Eine Betriebsweise der Kraftstoffzuführvorrichtung 1-1 für den Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform kann durch dedizierte Hardware verwirklicht werden. Die Verarbeitungseinheit 42 wird von einem Speicher und einer CPU (Central Processing Unit; Zentrale Verarbeitungseinheit) implementiert und kann die Betriebsweise der Kraftstoffzuführvorrichtung 1-1 für den Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform verwirklichen, indem sie ein Programm, das auf der Betriebsweise der Kraftstoffzuführvorrichtung 1-1 für einen Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform basiert, zur Ausführung in den Speicher lädt. Die Speichereinheit 43 kann durch einen nichtflüchtigen Speicher wie etwa einen Flash-Speicher, einen flüchtigen Nurlesespeicher wie etwa einen ROM (Read-Only Memory; Nurlesespeicher), einen lese- und schreibfähigen flüchtigen Speicher wie etwa einen RAM (Random Access Memory; Direktzugriffsspeicher), oder eine Kombination aus diesen implementiert sein.
  • Es wird nun ein Betrieb der Kraftstoffzuführvorrichtung 1-1 des Verbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. 3 veranschaulicht einen Betriebsablauf in der Kraftstoffzuführvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform. 4 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration einer Speicherdarstellung einer Kraftstoffzuführmenge Q und eines Fahrpedal-Betätigungsgrades L. Gemäß der Darstellung in 3 berechnet die Verarbeitungseinheit 42 der ECU 4 anfänglich die Menge Q an Kraftstoff, die der Kraftmaschine zugeführt werden soll (Schritt ST101). Die Kraftstoffzuführmenge Q wird auf der Grundlage einer nicht dargestellten Speicherdarstellung der Kraftmaschinendrehzahl und des Fahrpedal-Betätigungsgrades L, die in der Speichereinheit 43 gespeichert ist, und von Eingangssignalen, welche die Kraftmaschinendrehzahl und den Fahrpedal-Betätigungsgrad L angeben, die von der Kraftmaschine an die ECU 4 eingegeben wurden, bestimmt.
  • Danach bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter einem vorgeschriebenen Wert L1 liegt (Schritt ST102). Wenn der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter dem vorgeschriebenen Wert L1 liegt, bestimmt die als die Pumpensteuereinrichtung dienende ECU 4 auf der Grundlage des Betriebszustands der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine, dass der Einspritzbereich für die Zuführung des Kraftstoffs zur Kraftmaschine derjenige Einspritzbereich ist, in dem nur die die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d verwendet werden, d. h. der Zylindereinspritzbereich, der in 4 gezeigt ist. Danach bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist oder nicht (Schritt ST103).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist oder nicht (Schritt ST104). Falls die Verarbeitungseinheit 42 hierbei bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt ist, gibt die Verarbeitungseinheit 42 ein Betätigungssignal an die zweite Niederdruckpumpe 31 aus, um dadurch die zweite Niederdruckpumpe 31 zu betätigen (Schritt ST105).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt ist, und um der Kraftmaschine die Kraftstoffmenge zuzuführen, welche die Kraftstoffzuführmenge Q erfüllt, gibt die Verarbeitungseinheit 42 ein Einspritzsignal, welches den Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge angibt, an die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36a aus, um diese Kraftstoffeinspritzventile zur Durchführung einer Zylindereinspritzung zu veranlassen (Schritt ST106). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist, beendet die Verarbeitungseinheit 42 die Ausgabe des Betätigungssignals an die erste Niederdruckpumpe 21, damit die Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt wird (Schritt ST107). Wenn der Kraftstoff somit der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine nur durch die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d zugeführt wird, welche die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren, wird die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt. Auf diese Weise kann im Vergleich mit einem Beispiel, bei dem die erste Niederdruckpumpe 21 und die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt werden, der Leistungsverbrauch verringert werden.
  • Die als die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung dienenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d spritzen den Hochdruck-Kraftstoff beispielsweise nur einmal in einem späten Stadium des Verdichtungstaktes jedes Zylinders 6a bis 6d in die Brennkammer ein. Der eingespritzte Hochdruck-Kraftstoff bewegt sich entlang einer Oberfläche des konkaven Abschnitts 62a des in 2 gezeigten Kolbens 62 und bewegt sich von einem Raum unterhalb der Zündkerze 69 auf den Zylinderkopf 63 hin. Wenn das Einlassventil 65 aufgesteuert wird, wird der Kraftstoff mit der vorausgehend in die Brennkammer eingeführten Luft vermischt, wodurch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch gebildet wird. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird durch Zünden der Zündkerze 69 im Ansprechen auf ein von der Verarbeitungseinheit 42 der ECU 4 ausgegebenes Zündsignal gezündet, so dass eine Drehkraft auf die Kurbelwelle der nicht dargestellten Kraftmaschine aufgebracht wird.
  • Wenn dann die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass der Fahrpedal-Betätigungsgrad L nicht unter dem vorgeschriebenen Wert L1 liegt, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter einem vorgeschriebenen Wert L2 liegt (Schritt ST108). Wenn der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter dem vorgeschriebenen Wert L2 liegt, bestimmt die ECU 4 basierend auf dem Betriebszustand der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine, dass der Einspritzbereich zum Zuführen von Kraftstoff zur Kraftmaschine derjenige Einspritzbereich ist, in dem die die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d und die die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d verwendet werden, d. h. der Zylinder/Einlasseinspritzbereich gemäß der Darstellung in 4. Daraufhin bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist oder nicht (Schritt ST109).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist oder nicht (Schritt ST110). Falls die Verarbeitungseinheit 42 hierbei bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt ist, gibt die Verarbeitungseinheit 42 ein Betätigungssignal an die erste Niederdruckpumpe 21 aus, um die erste Niederdruckpumpe 21 zu betätigen (Schritt ST111).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist, und um der Kraftmaschine die Kraftstoffmenge zuzuführen, welche die Kraftstoffzuführmenge Q erfüllt, gibt die Verarbeitungseinheit 42 ein Einspritzsignal, welches den Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge angibt, an die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36a und die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d aus, um diese Kraftstoffeinspritzventile zur Durchführung einer Zylinder/Einlass-Einspritzung zu veranlassen (Schritt ST112). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt ist, gibt die Verarbeitungseinheit 42 das Betätigungssignal an die zweite Niederdruckpumpe 31 aus, um die zweite Niederdruckpumpe 31 zu betätigen (Schritt ST113).
  • Wie in 2 gezeigt ist, spritzen die als die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung dienenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d den Niederdruck-Kraftstoff beispielsweise nur einmal in einem anfänglichen Stadium des Ansaugtaktes jedes Zylinders 6a bis 6d in den Ansaugkrümmer 7 ein. Der eingespritzte Niederdruck-Kraftstoff wird mit der Luft im Ansaugkrümmer 7 vermischt, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird durch den Einlasskanal 67 in die Brennkammer eingeführt. Daraufhin spritzen die als die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung dienenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d den Hochdruck-Kraftstoff nur einmal in einem späten Stadium des Verdichtungstaktes jedes Zylinders 6a bis 6d in die Brennkammer ein. Der eingespritzte Hochdruck-Kraftstoff bewegt sich entlang der Oberfläche des konkaven Abschnitts 62a des Kolbens 62 und bewegt sich von einem Raum unterhalb der Zündkerze 69 auf den Zylinderkopf 63 hin. Wenn das Einlassventil 65 geöffnet wird, wird der Kraftstoff weiterhin mit dem vorausgehend in die Brennkammer eingeführten Luft-Kraftstoff-Gemisch vermischt, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden, das von der Zündkerze 69 gezündet werden kann. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird durch Zünden der Zündkerze 69 im Ansprechen auf ein von der Verarbeitungseinheit 42 der ECU 4 ausgegebenes Zündsignal gezündet, wodurch eine Drehkraft auf die Kurbelwelle der nicht dargestellten Kraftmaschine aufgebracht wird.
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 dann bestimmt, dass der Fahrpedal-Betätigungsgrad L nicht unter dem vorgeschriebenen Wert L2 liegt, bestimmt die ECU 4 auf der Grundlage des Betriebszustands der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine, dass der Einspritzbereich des Kraftstoffs derjenige Einspritzbereich ist, in dem nur die die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d verwendet werden, d. h. der Einlasseinspritzbereich, der in 4 gezeigt ist. Danach bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist oder nicht (Schritt ST114).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist oder nicht (Schritt ST115). Falls die Verarbeitungseinheit 42 hierbei bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt ist, gibt die Verarbeitungseinheit 42 ein Betätigungssignal an die erste Niederdruckpumpe 21 aus, um die erste Niederdruckpumpe 21 zu betätigen (Schritt ST116).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt ist, und um der Kraftmaschine die Kraftstoffmenge zuzuführen, welche die Kraftstoffzuführmenge Q erfüllt, gibt die Verarbeitungseinheit 42 ein Einspritzsignal, welches den Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge angibt, an die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24a aus, um diese Kraftstoffeinspritzventile zur Durchführung einer Einlasseinspritzung zu veranlassen (Schritt ST117). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist, beendet die Verarbeitungseinheit 42 die Ausgabe des Betätigungssignals an die zweite Niederdruckpumpe 31, damit die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt wird (Schritt ST118). Wenn der Kraftstoff somit der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine nur durch die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zugeführt wird, welche die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren, wird die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt. Auf diese Weise kann im Vergleich mit dem Beispiel, bei dem die erste Niederdruckpumpe 21 und die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt werden, der Leistungsverbrauch verringert werden.
  • Wie beispielsweise in 2 gezeigt ist, spritzen die als die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung dienenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d den Kraftstoff nur einmal in einem anfänglichen Stadium des Ansaugtaktes jedes Zylinders 6a bis 6d in den Ansaugkrümmer 7 ein. Der eingespritzte Niederdruck-Kraftstoff wird mit der Luft im Ansaugkrümmer 7 vermischt, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird durch den Einlasskanal 67 in die Brennkammer eingeführt. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird durch Zünden der Zündkerze 69 im Ansprechen auf ein von der Verarbeitungseinheit 42 der ECU 4 ausgegebenes Zündsignal gezündet, wodurch eine Drehkraft auf die Kurbelwelle der nicht dargestellten Kraftmaschine aufgebracht wird.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wenn der Kraftstoff der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine durch die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d und die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zugeführt wird, d. h. wenn eine Zylinder/Einlass-Einspritzung durchgeführt wird, breitet sich eine von der Hochdruckpumpe 33 des Hochdruck-Kraftstoffsystems 3 erzeugte Pulsation nicht zur Niederdruck-Förderleitung 23 und zu den die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung des Niederdruck-Kraftstoffsystems 2 implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d aus, weil der als Speicher dienende Kraftstofftank 5 zwischen dem Niederdruck-Kraftstoffsystem 2 und dem Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 angeordnet ist. Wenn der Kraftstoff der Kraftmaschine darüber hinaus nur durch die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zugeführt wird, d. h. wenn eine Einlasseinspritzung durchgeführt wird, breitet sich eine von der Hochdruckpumpe 33 des Hochdruck-Kraftstoffsystems 3 erzeugte Pulsation ebenfalls nicht zur Niederdruck-Förderleitung 23 und zu den die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung des Niederdruck-Kraftstoffsystems 2 implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d aus. Wenn der Kraftstoff somit gemäß dem Betriebszustand der Kraftmaschine von den Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d in die Kraftmaschine eingespritzt wird, kann die Auswirkung einer von der Hochdruckpumpe 33 erzeugten Pulsation auf die der Kraftmaschine zuzuführende Menge Q an Kraftstoff abgemildert werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • Die Hochdruckpumpe 33 im Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 arbeitet auf die folgende Weise. Der Nocken 33a für die Pumpe dreht, um einen nicht dargestellten Kolben abzusenken. Hierdurch wird der Rauminhalt einer nicht dargestellten Druckbeauf schlagungskammer vergrößert, und der Niederdruck-Kraftstoff in der zweiten Niederdruckleitung 32 wird angesaugt. Danach wird ein nicht dargestelltes Dosierventil von der ECU 4 geschlossen, der Kolben wird angehoben, und der Rauminhalt der Druckbeaufschlagungskammer wird verkleinert. Dabei wird Druck auf den Niederdruck-Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer aufgebracht, und der resultierende Kraftstoff wird als Hochdruck-Kraftstoff an die Hochdruckleitung 34 abgegeben. D. h., eine Zeitperiode, während der der Niederdruck-Kraftstoff in der zweiten Niederdruckleitung 32 von der Hochdruckpumpe 33 angesaugt wird, beträgt die Hälfte der Zeitperiode des Betriebs der Hochdruckpumpe 33. Daher ist der Ausgabevolumenstrom, der in der zweiten Niederdruckpumpe 31 benötigt wird, welche den Niederdruck-Kraftstoff der Hochdruckpumpe 33 zuführt, das Zweifache des Ausgabevolumenstroms (pro Zeiteinheit) der Hochdruckpumpe 33, da die zweite Niederdruckpumpe 31 den Niederdruck-Kraftstoff kontinuierlich in die zweite Niederdruckleitung 32 fördert. Darüber hinaus wird eine Rate des Einströmens des Niederdruck-Kraftstoffs in die nicht dargestellte Druckbeaufschlagungskammer der Hochdruckpumpe 33 im Ansprechen auf das Öffnen des nicht dargestellten Dosierventils um einen vorgeschriebenen Ventilöffnungsgrad von 0 m/s angehoben. Daher ist der Ausgabevolumenstrom, der in der zweiten Niederdruckpumpe 31 benötigt wird, das Zweifache oder mehr des Ausgabevolumenstroms (pro Zeiteinheit) der Hochdruckpumpe 33. Insbesondere wird die Hochdruckpumpe 33 gemäß dem Betriebszustand der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine angetrieben. Wenn also die Kraftmaschinendrehzahl hoch ist, ist der in der zweiten Niederdruckpumpe 31 benötigte Ausgabevolumenstrom beträchtlich erhöht. Wenn der Ausgabevolumenstrom der zweiten Niederdruckpumpe 31 niedrig ist, sinkt angesichts dieser Umstände der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32, und ein ungenügender Saugdruck in der Hochdruckpumpe 33 kann auftreten.
  • Darüber hinaus wurde bei der herkömmlichen Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eine Pumpe, die einen hohen Ausgabevolumenstrom und einen hohen Ausgabedruck erzielt, als die Niederdruckpumpe verwendet, um das Auftreten eines ungenügender Saugdrucks in der Hochdruckpumpe zu unterdrücken. Bei der herkömmlichen Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor sollte die Niederdruckpumpe jedoch ständig betätigt werden, weshalb es schwierig war, den Leistungsverbrauch der Niederdruckpumpe zu reduzieren. Gemäß den Kraftstoffzuführvorrichtungen 1-2 und 1-3 bei der zweiten Ausführungsform bzw. bei einer weiter unten beschriebenen dritten Ausführungsform kann selbst bei einem geringen Ausgabevolumenstrom der Niederdruckpumpe, welche den Niederdruck-Kraftstoff der Hochdruckpumpe 33 zuführt, das Auftreten eines ungenügenden Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 unterdrückt und der Leistungsverbrauch reduziert werden.
  • 5 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration der Kraftstoffzuführvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform. Die in 5 gezeigte Kraftstoffzuführvorrichtung 1-2 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Kraftstoffzuführvorrichtung 1-1 dadurch, dass eine Verbindungsleitung 8 für die Verbindung zwischen dem Niederdruck-Kraftstoffsystem 2 und dem Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 vorgesehen ist, und dass ein Rückschlagventil 9 in der Verbindungsleitung 8 vorgesehen ist. Da die grundlegende Gestaltung der in 5 gezeigten Kraftstoffzuführvorrichtung 1-2 derjenigen der in 1 gezeigten Kraftstoffzuführvorrichtung 1-1 ähnlich ist, wird auf eine Wiederholung ihrer Beschreibung verzichtet.
  • Die Verbindungsleitung 8 für die Verbindung zwischen der ersten Niederdruckleitung 22, welche den Niederdruck-Kraftstoff von der ersten Niederdruckpumpe 21 zu der die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Niederdruck-Förderleitung 23 fördert, und der zweiten Niederdruckleitung 32, welche den Niederdruck-Kraftstoff von der zweiten Niederdruckpumpe 31 zur Hochdruckpumpe 33 fördert, ist zwischen dem Niederdruck-Kraftstoffsystem 2 und dem Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 vorgesehen. In der Verbindungsleitung 8 ist ein Rückschlagventil 9 vorgesehen, welches als die Auf-/Zusteuereinrichtung dient, um nur ein Einströmen des von der ersten Niederdruckpumpe 21 mit Druck beaufschlagten Niederdruck-Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung 22 in die zweite Niederdruckleitung 32 zuzulassen. D. h., das Rückschlagventil 9 in der Verbindungsleitung 8 dient dazu, die Verbindungsleitung 8 zu öffnen und zu schließen. Das Rückschlagventil 9 verhindert ein Einströmen des von der zweiten Niederdruckpumpe 31 mit Druck beaufschlagten Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32 in die erste Niederdruckleitung 22.
  • Hierbei kann die erste Niederdruckpumpe 21, welche den Kraftstoff den die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d zuführt, von einer Pumpe implementiert werden, die gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors einen Ausgabevolumenstrom erzielt, welcher eine maximale Kraftstoffeinspritzmenge zum Verbrennungsmotor durch die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d, d. h. eine dem Verbrennungsmotor zugeführte maximale Kraftstoffmenge ermöglicht. Die zweite Niederdruckpumpe 31 hingegen, welche den Kraftstoff den die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventilen 36a bis 36d zuführt, kann von der Hochdruckpumpe 33 implementiert werden, welche einen Ausgabevolumenstrom erzielt, der kleiner ist als derjenige der Hochdruckpumpe, die gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors einen Ausgabevolumenstrom erzielt, der eine maximale Kraftstoffeinspritzmenge zum Verbrennungsmotor durch die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d, d. h. eine dem Verbrennungsmotor zugeführte maximale Kraftstoffmenge ermöglicht, und zwar mittels einer Betriebsweise der Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform, die weiter unten beschrieben wird. Nimmt man somit beispielsweise den Ausgabevolumenstrom der Niederdruckpumpe in der herkömmlichen Kraftstoffzuführvorrichtung für den Verbrennungsmotor als 1,0 an, so wird die erste Niederdruckpumpe 21 durch eine Niederdruckpumpe implementiert, die einen Ausgabevolumenstrom von ca. 0,8 erzielt, und die zweite Niederdruckpumpe 31 wird ebenfalls durch eine Niederdruckpumpe implementiert, die einen Ausgabevolumenstrom von ca. 0,8 erzielt.
  • Hierbei wird in der zweiten Ausführungsform der vorgeschriebene Druck, bei dem der Niederdruck-Kraftstoff von dem ersten Regler 25 und von dem zweiten Regler 37 zum Kraftstofftank 5 zurückgeführt wird, als gleich angenommen. Wenn der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32 des Hochdruck-Kraftstoffsystems 3 gesenkt wird, kann daher der Niederdruck-Kraftstoff in der ersten Niederdruckleitung 22 des Niederdruck-Kraftstoffsystems 2, dessen Druck auf einem konstanten Wert (Niederdruck) gehalten wird, auf zuverlässige Weise vom Rückschlagventil 9 durch die Verbindungsleitung 8 der zweiten Niederdruckleitung 32 zugeführt werden.
  • Es wird nun eine Betriebsweise der Kraftstoffzuführvorrichtung 1-2 für den Verbrennungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben. 6 veranschaulicht einen Betriebsablauf in der Kraftstoffzuführvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform. Da die Betriebsweise der in 6 gezeigten Kraftstoffzuführvorrichtung 1-2 im Grunde die gleiche wie diejenige der in 3 gezeigten Kraftstoffzuführvorrichtung 1-1 ist, wird ihre Beschreibung vereinfacht. Gemäß der Darstellung in 6 berechnet die Verarbeitungseinheit 42 der ECU 4 anfänglich die der Kraftmaschine zuzuführende Menge Q an Kraftstoff (Schritt ST201). Danach bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter dem vorgeschriebenen Wert L1 liegt (Schritt ST202). Wenn der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter dem vorgeschriebenen Wert L1 liegt, bestimmt die als die Pumpensteuereinrichtung dienende ECU 4 auf der Grundlage des Betriebszustands der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine den Einspritzbereich als den Zylindereinspritzbereich, der in 4 gezeigt ist. Danach bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist oder nicht (Schritt ST203).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die Kraftstoffzuführmenge Q nicht unter einem vorgeschriebenen Wert Q1 liegt (Schritt ST204). Genauer gesagt, wenn der Ausgabevolumenstrom der Hochdruckpumpe 33 auf der Grundlage einer Kraftstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor von den als die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung dienenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventilen 36a bis 36d zugeführt wird, d. h. eine Zylinder-Kraftstoffzuführmenge erhöht wird, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob das Auftreten eines ungenügender Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 nur durch die zweite Niederdruckpumpe 31 unterdrückt werden kann oder nicht. Hierbei ist der vorgeschriebene Wert Q1 derart, dass das Auftreten eines ungenügenden Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 nicht unterdrückt werden kann, falls die Zylinder-Kraftstoffzuführmenge des Kraftstoffs, d. h. die Kraftstoffzuführmenge, die dem Verbrennungsmotor nur durch die die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d zugeführt wird, nur durch den Ausgabevolumenstrom der zweiten Niederdruckpumpe 31 verwirklicht wird. Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt ist, betätigt die Verarbeitungseinheit 42 die zweite Niederdruckpumpe 31 (Schritt ST205).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die Kraftstoffzuführmenge Q nicht unter dem vorgeschriebenen Wert Q1 liegt, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist oder nicht (Schritt ST206). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist, wird eine Zylindereinspritzung durchgeführt, um der Kraftmaschine den Kraftstoff zuzuführen, der die Kraftstoffzuführmenge Q erfüllt (Schritt ST207). Hierbei wird der Ausgabevolumenstrom der Hochdruckpumpe 33 erhöht, und der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32 wird gesenkt. Andererseits wird die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt, und der Niederdruck-Kraftstoff in der ersten Niederdruckleitung 22 wird auf einem konstanten Wert (Niederdruck) gehalten. Entsprechend gibt es eine Differenz zwischen dem Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung 22 und dem Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32. Als Ergebnis der Druckdifferenz wird das Rückschlagventil 9 in der Verbindungsleitung 8 geöffnet, um die Verbindungsleitung 8 zu öffnen. Der Niederdruck-Kraftstoff in der ersten Niederdruckleitung 22 kann daher in die zweite Niederdruckleitung 32 einströmen. Auf diese Weise wird, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor nur durch die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d zugeführt wird, d. h. wenn eine Zylindereinspritzung durchgeführt wird, das Auftreten eines ungenügender Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 selbst dann unterdrückt, wenn eine Pumpe, die einen kleinen Ausgabevolumenstrom erzielt, als die zweite Niederdruckpumpe 31 zum Zuführen des Niederdruck-Kraftstoffs zur Hochdruckpumpe 33 verwendet wird. Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt ist, betätigt die Verarbeitungseinheit 42 die erste Niederdruckpumpe 21 (Schritt ST208).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die Kraftstoffzuführmenge Q unter dem vorgeschriebenen Wert Q1 liegt, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist oder nicht (Schritt ST209). Wenn dann die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt ist, wird eine Zylindereinspritzung durchgeführt (Schritt ST207). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist, wird die Betätigung der ersten Niederdruckpumpe 21 angehalten (Schritt ST210). Wenn also der Kraftstoff der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine nur durch die die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d zugeführt wird, und der Ausgabevolumenstrom von nur der zweiten Niederdruckpumpe 31 das Auftreten eines ungenügenden Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 unterdrücken kann, wird die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt. Auf diese Weise kann der Leistungsverbrauch im Vergleich mit einem Beispiel, bei dem die erste Niederdruckpumpe 21 und die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt werden, reduziert werden.
  • Wenn dann die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass der Fahrpedal-Betätigungsgrad L nicht unter dem vorgeschriebenen Wert L1 liegt, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter dem vorgeschriebenen Wert L2 liegt oder nicht (Schritt ST211). Falls der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter dem vorgeschriebenen Wert L2 liegt, bestimmt die ECU 4 auf der Grundlage des Betriebszustands der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine den Einspritzbereich als den Zylinder/Einlasseinspritzbereich, der in 4 gezeigt ist. Danach bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist oder nicht (Schritt ST212).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist oder nicht (Schritt ST213). Falls die Verarbeitungseinheit 42 hierbei bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt ist, wird die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt (Schritt ST214).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist, wird eine Zylinder/Einlass-Einspritzung durchgeführt, um der Kraftmaschine den Kraftstoff zuzuführen, welcher die Kraftstoffzuführmenge Q erfüllt (Schritt ST215). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt ist, wird die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt (Schritt ST216). Hierbei wird in einigen Fällen die der Kraftmaschine zugeführte Menge Q an Kraftstoff erhöht, die Zylinder-Kraftstoffzuführmenge wird erhöht, und der Ausgabevolumenstrom der Hochdruckpumpe 33 wird erhöht. In einem solchen Fall wird der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32 gesenkt, aber die erste Niederdruckpumpe 21 wird betätigt, um der Kraftmaschine Kraftstoff unter Verwendung der die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zuzuführen. D. h., der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung 22 wird auf einem konstanten Wert (Niederdruck) gehalten, und es besteht eine Differenz zwischen dem Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung 22 und dem Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32. Als Ergebnis der Druckdifferenz wird das Rückschlagventil 9 in der Verbindungsleitung 8 geöffnet, um die Verbindungsleitung 8 zu öffnen. Der Niederdruck-Kraftstoff in der ersten Niederdruckleitung 22 kann somit in die zweite Niederdruckleitung 32 einströmen. Auf diese Weise wird, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor durch die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d und die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zugeführt wird, d. h. wenn eine Zylinder/Einlass-Einspritzung durchgeführt wird, das Auftreten eines ungenügenden Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 selbst dann unterdrückt, wenn eine Pumpe, die einen kleinen Ausgabevolumenstrom erzielt, als die zweite Niederdruckpumpe 31 zum Zuführen des Niederdruck-Kraftstoffs zur Hochdruckpumpe 33 verwendet wird.
  • Wenn dann die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass der Fahrpedal-Betätigungsgrad L nicht unter dem vorgeschriebenen Wert L2 liegt, bestimmt die ECU 4 auf der Grundlage des Betriebszustands der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine den Einspritzbereich als den Einlasseinspritzbereich, der in 4 gezeigt ist. Danach bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist oder nicht (Schritt ST217). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist oder nicht (Schritt ST218). Falls die Verarbeitungseinheit 42 hierbei bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt ist, wird die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt (Schritt ST219).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt ist, und um der Kraftmaschine die Kraftstoffmenge zuzuführen, welche die Kraftstoffzuführmenge Q erfüllt, wird eine Einlasseinspritzung durchgeführt (Schritt ST220). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist, beendet die Verarbeitungseinheit 42 die Betätigung der zweiten Niederdruckpumpe 31 (Schritt ST221). Wenn daher der Kraftstoff der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine nur durch die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zugeführt wird, welche die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren, wird die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt. Auf diese Weise kann der Leistungsverbrauch im Vergleich mit dem Beispiel, bei dem die erste Niederdruckpumpe 21 und die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt werden, reduziert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, arbeiten das Niederdruck-Kraftstoffsystem 2, das dem Verbrennungsmotor Kraftstoff unter Verwendung der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zuführt, und das Hochdruck-Kraftstoffsystem 3, das dem Verbrennungsmotor Kraftstoff unter Verwendung der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zuführt, unabhängig voneinander gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors. Mit anderen Worten, wenn der Kraftstoff der Kraftmaschine durch die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d und die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zugeführt wird, d. h. wenn eine Zylinder/Einlass-Einspritzung durchgeführt wird, verhindert das Rückschlagventil 9, das als Auf-/Zusteuereinrichtung dient und nur ein Einströmen des mit Druck beaufschlagten Niederdruck-Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung 22 in die zweite Niederdruckleitung 32 zulässt, dass der Niederdruck-Kraftstoff in der zweiten Niederdruck-Kraftstoffleitung 32 durch die Verbindungsleitung 8 in die erste Niederdruckleitung 22 einströmt. Daher breitet sich eine von der Hochdruckpumpe 33 im Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 erzeugte Pulsation nicht zu der Niederdruck-Förderleitung 23 und zu den die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung des Niederdruck-Kraftstoffsystems 2 implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d aus. Wenn der Kraftstoff darüber hinaus nur von den Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d an die Kraftmaschine ausgegeben wird, d. h. auch wenn eine Einlasseinspritzung durchgeführt wird, breitet sich eine von der Hochdruckpumpe 33 im Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 erzeugte Pulsation nicht zur Niederdruck-Förderleitung 23 und zu den die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung des Niederdruck-Kraftstoffsystems 2 implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d aus. Wenn der Kraftstoff somit aus den Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d gemäß dem Betriebszustand der Kraftmaschine in die Kraftmaschine eingespritzt wird, kann die Auswirkung einer von der Hochdruckpumpe 33 erzeugten Pulsation auf die der Kraftmaschine zuzuführende Menge Q an Kraftstoff abgemildert werden.
  • Die Verwendung des Rückschlagventils 9 als die Auf-/Zusteuereinrichtung kann unabhängig vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors zuverlässig verhindern, dass sich eine von der Hochdruckpumpe 33 erzeugte Pulsation zur Niederdruck-Förderleitung 23 und zu den die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung des Niederdruck-Kraftstoffsystems 2 implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d ausbreitet, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor von der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung und der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, d. h. wenn eine Zylinder/Einlass-Einspritzung durchgeführt wird.
  • Dritte Ausführungsform
  • 7 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration der Kraftstoffzuführvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform. Die in 7 gezeigte Kraftstoffzuführvorrichtung 1-3 unterscheidet sich von der in 5 gezeigten Kraftstoffzuführvorrichtung 1-2 dadurch, dass anstelle des in der Verbindungsleitung 8 vorgesehenen Rückschlagventils 9 ein Öffnungs-/Schließventil 10 vorgesehen ist. Da die grundlegende Gestaltung der in 7 gezeigten Kraftstoffzuführvorrichtung 1-3 derjenigen der in 5 gezeigten Kraftstoffzuführvorrichtung 1-2 ähnlich ist, wird auf eine Wiederholung ihrer Beschreibung verzichtet.
  • Das Öffnungs-/Schließventil 10, das eine Verbindung zwischen der ersten Niederdruckleitung 22 und der zweiten Niederdruckleitung 32 durch die Verbindungsleitung 8 ermöglicht, ist in der Verbindungsleitung 8 vorgesehen. D. h., das in der Verbindungsleitung 8 vorgesehene Öffnungs-/Schließventil 10 dient dazu, die Verbindungsleitung 8 zu öffnen und zu schließen. Das Öffnen und Schließen des Öffnungs-/Schließventils 10 wird von der ECU 4 gesteuert. Genauer gesagt, das Öffnungs-/Schließventil 10 öffnet sich im Ansprechen auf die Ausgabe eines Öffnen/Schließen-Signals von der ECU 4, und schließt sich im Ansprechen auf das Beenden des von der ECU 4 ausgegebenen Öffnen/Schließen-Signal. Bei der dritten Ausführungsform werden Pumpen, die denjenigen in der zweiten Ausführungsform ähnlich sind, als die erste Niederdruckpumpe 21 und die zweite Niederdruckpumpe 31 verwendet. Genauer gesagt, wenn der Ausgabevolumenstrom der Niederdruckpumpe in der herkömmlichen Kraftstoffzuführvorrichtung für den Verbrennungsmotor beispielsweise als 1,0 angenommen wird, wird die erste Niederdruckpumpe 21 durch eine Niederdruckpumpe implementiert, die einen Ausgabevolumenstrom von ca. 0,8 erzielt, und die zweite Niederdruckpumpe 31 wird ebenfalls durch eine Niederdruckpumpe implementiert, die einen Ausgabevolumenstrom von ca. 0,8 erzielt. Darüber hinaus wird bei der dritten Ausführungsform, wie bei der zweiten Ausführungsform, der vorgeschriebene Druck, bei dem der Niederdruck-Kraftstoff von dem ersten Regler 25 und dem zweiten Regler 37 zum Kraftstofftank 5 zurückgeführt wird, als gleich angenommen. Wenn somit der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32 des Hochdruck-Kraftstoffsystems 3 absinkt, wird das Öffnungs-/Schließventil 10 im Ansprechen auf das Öffnen/Schließen-Signal von der ECU 4 geöffnet. Im Ergebnis kann der Niederdruck-Kraftstoff in der ersten Niederdruckleitung 22 des Niederdruck-Kraftstoffsystems 2, dessen Druck auf einem konstanten Wert (Niederdruck) gehalten wird, auf zuverlässige Weise vom Öffnungs-/Schließventil 10 durch die Verbindungsleitung 8 der zweiten Niederdruckleitung 32 zugeführt werden.
  • Es wird nun eine Betriebsweise der Kraftstoffzuführvorrichtung 1-3 für den Verbrennungsmotor gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben. Die 8A und 8B veranschaulichen einen Betriebsablauf in der Kraftstoffzuführvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß der dritten Ausführungsform. Da die Betriebsweise der in den 8A und 8B gezeigten Kraftstoffzuführvorrichtung 1-3 im Grunde die gleiche wie diejenige der in 6 gezeigten Kraftstoffzuführvorrichtung 1-2 ist, wird ihre Beschreibung vereinfacht. Gemäß der Darstellung in den 8A und 8B berechnet die Verarbeitungseinheit 42 der ECU 4 anfänglich die der Kraftmaschine zuzuführende Menge Q an Kraftstoff (Schritt ST301). Danach bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter dem vorgeschriebenen Wert L1 liegt (Schritt ST302). Wenn der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter dem vorgeschriebenen Wert L1 liegt, bestimmt die als die Pumpensteuereinrichtung dienende ECU 4 auf der Grundlage des Betriebszustands der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine den Einspritzbereich als den Zylindereinspritzbereich, der in 4 gezeigt ist. Danach bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist oder nicht (Schritt ST303).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die Kraftstoffzuführmenge Q nicht unter dem vorgeschriebenen Wert Q1 liegt (Schritt ST304). Hierbei ist der vorgeschriebene Wert Q1 derart, dass das Auftreten eines ungenügenden Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 nicht unterdrückt werden kann, wenn die Zylinder-Kraftstoffzuführmenge des Kraftstoffs, der dem Verbrennungsmotor nur durch die die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d zugeführt wird, d. h. die Kraftstoffzuführmenge, nur durch das Ausgabevolumenstrom der zweiten Niederdruckpumpe 31 verwirklicht wird. Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt ist, betätigt die Verarbeitungseinheit 42 die zweite Niederdruckpumpe 31 (Schritt ST305).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die Kraftstoffzuführmenge Q nicht unter dem vorgeschriebenen Wert Q1 liegt, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob das Öffnungs-/Schließventil 10 offen ist oder nicht (Schritt ST306). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass das Öffnungs-/Schließventil 10 offen ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist oder nicht (Schritt ST307). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass das Öffnungs-/Schließventil 10 geschlossen ist, wird von der ECU 4 ein Öffnen/Schließen-Signal ausgegeben, um das Öffnungs-/Schließventil 10 zu öffnen (Schritt ST308).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist, und um der Kraftmaschine die Kraftstoffmenge zuzuführen, welche die Kraftstoffzuführmenge Q erfüllt, wird eine Zylindereinspritzung durchgeführt (Schritt ST309). Daraufhin wird der Ausgabevolumenstrom der Hochdruckpumpe 33 erhöht, und der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32 wird gesenkt. Hierbei wird jedoch das Öffnungs-/Schließventil 10 geöffnet, und die erste Niederdruckpumpe 21 wird betätigt. Daher wird der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung 22 auf einem konstanten Wert (Niederdruck) gehalten, und es besteht eine Differenz zwischen dem Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung 22 und dem Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32. Als Resultat der Druckdifferenz strömt der Niederdruck-Kraftstoff in der ersten Niederdruckleitung 22 durch die Verbindungsleitung 8 in die zweite Niederdruckleitung 32. Wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor auf diese Weise nur durch die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d zugeführt wird, d. h. wenn eine Zylindereinspritzung durchgeführt wird, wird das Auftreten eines ungenügenden Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 selbst dann unterdrückt, wenn eine Pumpe, die einen geringen Ausgabevolumenstrom erzielt, als die zweite Niederdruckpumpe 31 verwendet wird, welche den Niederdruck-Kraftstoff der Hochdruckpumpe 33 zuführt. Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt ist, betätigt die Verarbeitungseinheit 42 die erste Niederdruckpumpe 21 (Schritt ST310).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die Kraftstoffzuführmenge Q unter dem vorgeschriebenen Wert Q1 liegt, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob das Öffnungs-/Schließventil 10 offen ist oder nicht (Schritt ST311). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass das Öffnungs-/Schließventil 10 geschlossen ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist oder nicht (Schritt ST312). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass das Öffnungs-/Schließventil 10 offen ist, wird die Ausgabe des Öffnen/Schließen-Signals von der ECU 4 angehalten, um das Öffnungs-/Schließventil 10 zu schließen (Schritt ST313).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt ist, wird eine Zylindereinspritzung durchgeführt (Schritt ST309). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist, wird die Betätigung der ersten Niederdruckpumpe 21 angehalten (Schritt ST314). Wenn daher der Kraftstoff der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine nur durch die die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d zugeführt werden kann, und der Ausgabevolumenstrom von nur der zweiten Niederdruckpumpe 31 das Auftreten eines ungenügenden Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 unterdrücken kann, wird die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt. Auf diese Weise kann im Vergleich mit einem Beispiel, bei dem die erste Niederdruckpumpe 21 und die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt werden, der Leistungsverbrauch verringert werden.
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass der Fahrpedal-Betätigungsgrad L nicht unter dem vorgeschriebenen Wert L1 liegt, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter dem vorgeschriebenen Wert L2 liegt (Schritt ST315). Wenn der Fahrpedal-Betätigungsgrad L unter dem vorgeschriebenen Wert L2 liegt, bestimmt die ECU 4 auf der Grundlage des Betriebszustands der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine den Einspritzbereich als den Zylinder/Einlasseinspritzbereich, der in 4 gezeigt ist. Danach bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist oder nicht (Schritt ST316).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist oder nicht (Schritt ST317). Falls die Verarbeitungseinheit 42 hierbei bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt ist, wird die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt (Schritt ST318).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die Kraftstoffzuführmenge Q nicht unter einem vorgeschriebenen Wert Q2 liegt (Schritt ST319). Genauer gesagt, wenn der Ausgabevolumenstrom der Hochdruckpumpe 33 auf der Grundlage einer Kraftstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor durch die als die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung dienenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d zugeführt wird, d. h. die Zylinder-Kraftstoffzuführmenge erhöht wird, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob das Auftreten eines ungenügenden Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 nur durch die zweite Niederdruckpumpe 31 unterdrückt werden kann oder nicht. Hierbei bezieht sich der vorgeschriebene Wert Q2 auf eine solche Kraftstoffzuführmenge, bei der das Auftreten eines ungenügenden Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 nicht unterdrückt werden kann, wenn die dem Verbrennungsmotor zugeführte Zylinder-Kraftstoffzuführmenge des Kraftstoffs, die nur durch die die Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementierenden Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d zugeführt wird, nur durch den Ausgabevolumenstrom der zweiten Niederdruckpumpe 31 verwirklicht wird. Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt ist, betätigt die Verarbeitungseinheit 42 die zweite Niederdruckpumpe 31 (Schritt ST320).
  • Wenn danach die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die Kraftstoffzuführmenge Q nicht geringer als der vorgeschriebene Wert Q2 ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob das Öffnungs-/Schließventil 10 offen ist oder nicht (Schritt ST321). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass das Öffnungs-/Schließventil 10 offen ist, wird eine Zylinder/Einlass-Einspritzung durchgeführt, um der Kraftmaschine den Kraftstoff zuzuführen, der die Kraftstoffzuführmenge Q erfüllt (Schritt ST322). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass das Öffnungs-/Schließventil 10 geschlossen ist, wird ein Öffnen/Schließen-Signal von der ECU 4 ausgegeben, um das Öffnungs-/Schließventil 10 zu öffnen (Schritt ST323). In einigen Fällen wird der Ausgabevolumenstrom der Hochdruckpumpe 33 erhöht, und der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32 wird gesenkt. Hierbei wird jedoch die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt, um der Kraftmaschine den Kraftstoff unter Verwendung der Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zuzuführen, welche die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren. D. h., der Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung 22 wird auf einem konstanten Wert (Niederdruck) gehalten, und es besteht eine Differenz zwischen dem Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung 22 und dem Druck des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung 32. Als Ergebnis der Druckdifferenz wird das Öffnungs-/Schließventil 10 in der Verbindungsleitung 8 geöffnet, um die Verbindungsleitung 8 zu öffnen, und der Niederdruck-Kraftstoff in der ersten Niederdruckleitung 22 strömt in die zweite Niederdruckleitung 32. Auf diese Weise wird, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor durch die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d und die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zugeführt wird, d. h. wenn eine Zylinder/Einlass-Einspritzung durchgeführt wird, das Auftreten eines ungenügenden Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 selbst dann unterdrückt, wenn eine Pumpe, die einen geringen Ausgabevolumenstrom erzielt, als die zweite Niederdruckpumpe 31 verwendet wird, welche den Niederdruck-Kraftstoff der Hochdruckpumpe 33 zuführt.
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die Kraftstoffzuführmenge Q unter dem vorgeschriebenen Wert Q2 liegt, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob das Öffnungs-/Schließventil 10 offen ist oder nicht (Schritt ST324). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass das Öffnungs-/Schließventil 10 geschlossen ist, wird eine Zylinder/Einlass-Einspritzung durchgeführt (Schritt ST322). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass das Öffnungs-/Schließventil 10 offen ist, wird das von der ECU 4 ausgegebene Öffnen/Schließen-Signal angehalten, um das Öffnungs-/Schließventil 10 zu schließen (Schritt ST325), und eine Zylinder/Einlass-Einspritzung wird durchgeführt (Schritt ST322).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass der Fahrpedal-Betätigungsgrad L nicht unter dem vorgeschriebenen Wert L2 liegt, bestimmt die ECU 4 den Einspritzbereich auf der Grundlage des Betriebszustands der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine als den Einlasseinspritzbereich, der in 4 gezeigt ist. Danach bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist oder nicht (Schritt ST326). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist oder nicht (Schritt ST327). Falls die Verarbeitungseinheit 42 hierbei bestimmt, dass die erste Niederdruckpumpe 21 nicht betätigt ist, wird die erste Niederdruckpumpe 21 betätigt (Schritt ST328).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt ist, bestimmt die Verarbeitungseinheit 42, ob das Öffnungs-/Schließventil 10 offen ist oder nicht (Schritt ST329). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt ist, wird die Betätigung der zweiten Niederdruckpumpe 31 angehalten (Schritt ST330).
  • Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass das Öffnungs-/Schließventil 10 geschlossen ist, wird eine Einlasseinspritzung durchgeführt (Schritt ST331). Wenn die Verarbeitungseinheit 42 bestimmt, dass das Öffnungs-/Schließventil 10 offen ist, wird das von der ECU 4 ausgegebene Öffnen/Schließen-Signal angehalten, um das Öffnungs-/Schließventil 10 zu schließen (Schritt ST332), und eine Einlasseinspritzung wird durchgeführt (Schritt ST331). Wenn daher der Kraftstoff der als Verbrennungsmotor dienenden Kraftmaschine nur durch die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zugeführt wird, welche die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung implementieren, wird die zweite Niederdruckpumpe 31 nicht betätigt. Auf diese Weise kann im Vergleich mit dem Beispiel, bei dem die erste Niederdruckpumpe 21 und die zweite Niederdruckpumpe 31 betätigt sind, der Leistungsverbrauch reduziert werden.
  • Wie vorausgehend beschrieben wurde, arbeiten das Niederdruck-Kraftstoffsystem 2, das dem Verbrennungsmotor Kraftstoff unter Verwendung der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zuführt, und das Hochdruck-Kraftstoffsystem 3, das dem Verbrennungsmotor Kraftstoff unter Verwendung der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zuführt, unabhängig voneinander gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors. Mit anderen Worten, wenn der Kraftstoff der Kraftmaschine durch die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d und die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zugeführt wird, d. h. wenn eine Zylinder/Einlass-Einspritzung durchgeführt wird, wird das als Auf-/Zusteuereinrichtung dienende Öffnungs-/Schließventil 10 geschlossen, falls die Kraftstoffzuführmenge Q unter dem vorgeschriebenen Wert Q2 liegt, d. h. falls ausschließlich die zweite Niederdruckpumpe 31, welche die Zylinder-Kraftstoffzuführmenge des Kraftstoffs, welcher der Kraftmaschine durch die Zylinder-Kraftstoffeinspritzventile 36a bis 36d zugeführt werden soll, das Auftreten eines ungenügenden Saugdrucks in der Hochdruckpumpe 33 unterdrücken kann. Hierbei wird das Einströmen des Niederdruck-Kraftstoffs in der zweiten Niederdruck-Kraftstoffleitung 32 in die erste Niederdruckleitung 22 durch die Verbindungsleitung 8 vermieden. Daher kann die Ausbreitung einer von der Hochdruckpumpe 33 im Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 erzeugten Pulsation zur Niederdruck-Förderleitung 23 und zu den die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung des Niederdruck-Kraftstoffsystems 2 implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d unterdrückt werden. Wenn darüber hinaus der Kraftstoff der Kraftmaschine nur durch die Einlass-Kraftstoffeinspritzventile 24a bis 24d zugeführt wird, d. h. wenn eine Einlasseinspritzung durchgeführt wird, breitet sich eine von der Hochdruckpumpe 33 im Hochdruck-Kraftstoffsystem 3 erzeugte Pulsation nicht zur Niederdruck-Förderleitung 23 und zu den die Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung des Niederdruck-Kraftstoffsystems 2 implementierenden Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d aus, indem das als die Auf-/Zusteuereinrichtung dienende Öffnungs-/Schließventil 10 geschlossen wird. Auf diese Weise kann, wenn der Kraftstoff von den Einlass-Kraftstoffeinspritzventilen 24a bis 24d gemäß dem Betriebszustand der Kraftmaschine in die Kraftmaschine eingespritzt wird, die Auswirkung einer von der Hochdruckpumpe 33 erzeugten Pulsation auf die der Kraftmaschine zuzuführende Menge Q an Kraftstoff abgemildert werden.
  • Die Verwendung des Öffnungs-/Schließventils 10 als die Auf-/Zusteuereinrichtung kann im Vergleich mit der zweiten Ausführungsform, welche das Rückschlagventil 9 als die Auf-/Zusteuereinrichtung verwendet, eine Verringerung eines Druckverlustes des aus der ersten Niederdruckleitung 22 in die zweite Niederdruckleitung 32 strömenden Niederdruck-Kraftstoffs bewirken.
  • Bei der dritten Ausführungsform wird angenommen, dass der vorgeschriebene Druck, bei dem der Niederdruck-Kraftstoff von dem ersten Regler 25 und von dem zweiten Regler 37 zum Kraftstofftank 5 zurückgeführt wird, gleich ist. Daher kann es sein, dass die Schritte ST311, ST313, ST329 und ST332 nicht durchgeführt werden.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben und veranschaulicht wurde, sollte es klar verständlich sein, dass dies nur veranschaulichend und beispielhaft geschah und nicht als Einschränkung aufzufassen ist, da der Grundgedanke und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einzig durch die Vorgaben der beigefügten Patentansprüche begrenzt ist.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Wie im Vorangegangenen beschrieben wurde, ist die Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor von Nutzen, die eine gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors angesteuerte Hochdruckpumpe aufweist, und ist insbesondere geeignet, die Auswirkung einer von der Hochdruckpumpe erzeugten Pulsation auf eine dem Verbrennungsmotor zugeführte Kraftstoffmenge abzumildern.

Claims (8)

  1. Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, welche aufweist: ein Niederdruck-Kraftstoffsystem zum Beaufschlagen von Druck auf einen Kraftstoff im Inneren eines Speichers unter Verwendung einer ersten Niederdruckpumpe und Zuführen des Kraftstoffs zu einer Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung durch eine erste Niederdruckleitung; ein Hochdruck-Kraftstoffsystem zum Beaufschlagen von Druck auf den Kraftstoff im Speicher unter Verwendung einer zweiten Niederdruckpumpe, Beaufschlagen von weiterem Druck durch eine zweite Niederdruckleitung auf den Kraftstoff mittels einer von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Hochdruckpumpe, und Zuführen des Kraftstoffs zu einer Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung; und eine Pumpensteuereinrichtung zum Steuern einer Betätigung zumindest der ersten Niederdruckpumpe und der zweiten Niederdruckpumpe gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors.
  2. Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Pumpensteuereinrichtung die erste Niederdruckpumpe betätigt und eine Betätigung der zweiten Niederdruckpumpe nicht zulässt, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, und die Pumpensteuereinrichtung eine Betätigung der ersten Niederdruckpumpe nicht zulässt und die zweite Niederdruckpumpe betätigt, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird.
  3. Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, welche ferner aufweist: eine Verbindungsleitung für die Verbindung zwischen der ersten Niederdruckleitung und der zweiten Niederdruckleitung; und eine Auf-/Zusteuereinrichtung zum Auf- und Zusteuern der Verbindungsleitung gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors.
  4. Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, wobei die Auf-/Zusteuereinrichtung ein Rückschlagventil ist, das ausschließlich ein Einströmen des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung in die zweite Niederdruckleitung zulässt.
  5. Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, wobei die Pumpensteuereinrichtung die erste Niederdruckpumpe betätigt und eine Betätigung der zweiten Niederdruckpumpe nicht zulässt, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, und die Pumpensteuereinrichtung die erste Niederdruckpumpe und die zweite Niederdruckpumpe betätigt, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird und eine Menge der Kraftstoffzuführung zum Verbrennungsmotor mittels der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung gleich einem oder größer als ein vorgeschriebener Wert ist.
  6. Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, wobei die Auf-/Zusteuereinrichtung ein Öffnungs-/Schließventil ist, dessen Öffnen und Schließen von der Pumpensteuereinrichtung gesteuert wird.
  7. Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, wobei die Pumpensteuereinrichtung das Öffnungs-/Schließventil zusteuert, die erste Niederdruckpumpe betätigt, und eine Betätigung der zweiten Niederdruckpumpe nicht zulässt, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, die Pumpensteuereinrichtung das Öffnungs-/Schließventil aufsteuert und die erste Niederdruckpumpe und die zweite Niederdruckpumpe betätigt, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor ausschließlich mittels der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird und eine Menge der Kraftstoffzuführung zum Verbrennungsmotor mittels der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung gleich einem oder größer als ein vorgeschriebener Wert ist, und die Pumpensteuereinrichtung die erste Niederdruckpumpe und die zweite Niederdruckpumpe betätigt, wenn der Kraftstoff dem Verbrennungsmotor mittels der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung und der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird, und die Pumpensteuereinrichtung das Öffnungs-/Schließventil öffnet, wenn eine Menge der Kraftstoffzuführung zum Verbrennungsmotor mittels der Hochdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung gleich dem oder größer als der vorgeschriebene Wert ist.
  8. Kraftstoffzuführvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 7, welche ferner aufweist: eine erste Druckreguliereinrichtung zum Rückführen des Kraftstoffs in der ersten Niederdruckleitung zum Speicher, wenn der Druck in der ersten Niederdruckleitung des Niederdruck-Kraftstoffsystems gleich einem oder höher als ein vorgeschriebener Druck ist; und eine zweite Druckreguliereinrichtung zum Rückführen des Kraftstoffs in der zweiten Niederdruckleitung zum Speicher, wenn der Druck in der zweiten Niederdruckleitung des Hochdruck-Kraftstoffsystems gleich einem oder höher als ein vorgeschriebener Druck ist; wobei der vorgeschriebene Druck in der ersten Druckreguliereinrichtung und der zweiten Druckreguliereinrichtung identisch ist.
DE602005002840T 2004-04-28 2005-04-22 Kraftstoffzufuhrvorrichtung für verbrennungsmotor Active DE602005002840T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004134205 2004-04-28
JP2004134205A JP4225240B2 (ja) 2004-04-28 2004-04-28 内燃機関の燃料供給装置
PCT/JP2005/008272 WO2005106239A1 (en) 2004-04-28 2005-04-22 Fuel supply apparatus for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602005002840D1 DE602005002840D1 (de) 2007-11-22
DE602005002840T2 true DE602005002840T2 (de) 2008-07-10

Family

ID=34966339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602005002840T Active DE602005002840T2 (de) 2004-04-28 2005-04-22 Kraftstoffzufuhrvorrichtung für verbrennungsmotor

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7328687B2 (de)
EP (1) EP1745211B1 (de)
JP (1) JP4225240B2 (de)
CN (1) CN100554672C (de)
DE (1) DE602005002840T2 (de)
WO (1) WO2005106239A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015217148A1 (de) * 2015-09-08 2017-03-09 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit dualem Kraftstoff-Einspritzsystem.

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4432610B2 (ja) * 2004-05-17 2010-03-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置
JP4082392B2 (ja) * 2004-06-30 2008-04-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置
JP4552694B2 (ja) 2005-03-02 2010-09-29 トヨタ自動車株式会社 車両の燃料供給装置
JP4495211B2 (ja) * 2005-03-18 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 ２系統燃料噴射式エンジン
JP4356664B2 (ja) * 2005-08-22 2009-11-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4215094B2 (ja) 2006-11-20 2009-01-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN101449051B (zh) * 2007-05-29 2011-03-30 曼柴油机和涡轮公司,德国曼柴油机和涡轮欧洲股份公司的联营公司 十字头式大型二冲程柴油发动机及其运转方法
EP2085603A1 (de) * 2008-01-31 2009-08-05 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG System und Verfahren zur Verhinderung der Überhitzung einer CR-Pumpe
JP5472738B2 (ja) * 2010-04-14 2014-04-16 株式会社デンソー 燃料供給装置
CN103003532B (zh) * 2010-08-27 2015-07-15 沃尔沃卡车集团 包括热回收回路的发动机设备
KR101241594B1 (ko) * 2010-12-01 2013-03-11 기아자동차주식회사 Ｇｄｉ엔진의 연료공급시스템 및 그 제어방법
US9151255B2 (en) * 2011-09-23 2015-10-06 Carter Fuel Systems, Llc Marine fuel system with spill control feature
US8789513B2 (en) 2011-09-26 2014-07-29 Hitachi, Ltd Fuel delivery system
US9422898B2 (en) * 2013-02-12 2016-08-23 Ford Global Technologies, Llc Direct injection fuel pump
JP5880977B2 (ja) * 2013-08-28 2016-03-09 株式会社デンソー 燃料ポンプモジュールの製造方法
JP5880979B2 (ja) * 2013-08-28 2016-03-09 株式会社デンソー 燃料ポンプモジュール
JP5880978B2 (ja) * 2013-08-28 2016-03-09 株式会社デンソー 燃料ポンプモジュール
JP5880976B2 (ja) * 2013-08-28 2016-03-09 株式会社デンソー 燃料ポンプモジュール
JP5983564B2 (ja) * 2013-08-28 2016-08-31 株式会社デンソー 燃料ポンプモジュール
JP6233200B2 (ja) * 2014-06-19 2017-11-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置
US9777682B2 (en) 2014-11-25 2017-10-03 Honda Motor Co., Ltd Fuel tank assembly having crossover tube
US10323612B2 (en) * 2015-06-12 2019-06-18 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for dual fuel injection
US10451013B2 (en) * 2015-08-20 2019-10-22 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a dual lift pump system
JP6662896B2 (ja) * 2015-11-05 2020-03-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10197004B2 (en) * 2016-05-31 2019-02-05 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling a dual lift pump fuel system
DE102016221709A1 (de) * 2016-11-07 2018-05-09 Hyundai Motor Company Kraftstoffversorgungsmodul für einen Verbrennungsmotor und Automobil

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3175426B2 (ja) * 1993-10-06 2001-06-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射装置
JP3511828B2 (ja) 1996-06-24 2004-03-29 三菱自動車工業株式会社 燃料系及び燃料ポンプ
KR100354216B1 (ko) * 1996-08-29 2003-02-20 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤 연료분사장치
US5875743A (en) * 1997-07-28 1999-03-02 Southwest Research Institute Apparatus and method for reducing emissions in a dual combustion mode diesel engine
DE19747231A1 (de) * 1997-10-25 1999-04-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume einer luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschine
DE19818421B4 (de) * 1998-04-24 2017-04-06 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine
FI107831B (fi) * 1998-05-20 2001-10-15 Waertsilae Tech Oy Ab Polttoaineensyöttöjärjestelmä
EP1008741B1 (de) * 1998-11-20 2003-04-02 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Kraftstoffeinspritzvorrichtung der Accumulatorgattung
EP1039112A3 (de) * 1999-03-23 2000-12-13 DaimlerChrysler AG Brennstoffzuführungsystem für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine
JP2000274329A (ja) * 1999-03-25 2000-10-03 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射装置
JP2000310171A (ja) * 1999-04-27 2000-11-07 Mitsubishi Electric Corp 燃料供給装置
JP2001207927A (ja) 2000-01-26 2001-08-03 Mitsubishi Electric Corp 燃料供給装置
DE10023033A1 (de) * 2000-05-11 2001-11-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffzumesssystems einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine
JP2002048035A (ja) * 2000-08-02 2002-02-15 Yamaha Motor Co Ltd 過給機付筒内噴射エンジン
DE10124108A1 (de) * 2001-05-17 2002-11-28 Bosch Gmbh Robert Vordruckpumpe mit Fremdantrieb an Verbrennungskraftmaschinen
DE10127516A1 (de) * 2001-06-06 2002-12-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm und Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine
JP2005054615A (ja) * 2003-08-08 2005-03-03 Hitachi Ltd 筒内噴射エンジンの燃料供給システム及び燃料供給方法
JP2005146882A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射装置
DE102004009792B3 (de) * 2004-02-28 2005-09-22 Daimlerchrysler Ag Kraftstoffzuführeinrichtung zur Versorgung der Injektoren an Brennräumen einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015217148A1 (de) * 2015-09-08 2017-03-09 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit dualem Kraftstoff-Einspritzsystem.

Also Published As

Publication number Publication date
US20050241617A1 (en) 2005-11-03
JP2005315174A (ja) 2005-11-10
EP1745211B1 (de) 2007-10-10
WO2005106239A1 (en) 2005-11-10
JP4225240B2 (ja) 2009-02-18
US7328687B2 (en) 2008-02-12
CN100554672C (zh) 2009-10-28
CN1946932A (zh) 2007-04-11
DE602005002840D1 (de) 2007-11-22
EP1745211A1 (de) 2007-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602005002840T2 (de) Kraftstoffzufuhrvorrichtung für verbrennungsmotor
DE102008042412B4 (de) Steuergerät für ein Druckspeicherkraftstoffeinspritzsystem
WO2001086139A1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftstoffzumesssystems einer direkteinspritzenden brennkraftmaschine
DE19734226C2 (de) Steuergerät und Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor
DE112007003232T5 (de) Brennkraftmaschine
DE19860499A1 (de) Kraftstoffeinspritzsteuersystem
EP1144851B1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem
DE102004005527A1 (de) Treibstoffzufuhrsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102016109772B4 (de) Steuervorrichtung und Steuerverfahren für eine Kraftmaschine
DE102004057251A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit zwei getrennten Common Rails
DE69728270T2 (de) Brennstoff-gas-gemisch einspritzsystem
DE60218015T2 (de) Hochdruckkraftstoffversorgungssystem für Brennkraftmaschine und Steuerungsmethode dafür
DE112008002239B4 (de) Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung einer Brennkraftmaschine
EP0704619B1 (de) Kraftstoffeinspritzanlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine
EP1608869B1 (de) Brennkraftmaschine mit einem speichereinspritzsystem
DE10061873A1 (de) Kraftstoffspeicherrohr eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine
DE19641952C5 (de) Kraftstofführung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Aufnahmebohrungen für Steckpumpen
DE10237586A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102007039893B4 (de) Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
DE19942291C2 (de) Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine
DE102006034114A1 (de) Rücklaufleitungsverbindungseinrichtung
EP1298316B1 (de) Kraftstoff-Einspritzsystem
EP0656473B1 (de) Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung für eine Brennkraftmaschine mit Hochdruckeinspritzung
EP1544447B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
WO2000055498A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem für eine brennkraftmaschine, mit einer hochdruckpumpe und zwei druckspeichern

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition