DE69710407T2 - Brennstoffzufuhrvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Benzindirekteinspritzung - Google Patents

Brennstoffzufuhrvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Benzindirekteinspritzung

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Description

    Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Techniken bei einem Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung, welcher eine Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Verbrennungskammer aufweist, zum Handhaben, beim Ingangsetzen, von Luft und Kraftstoffdampf, die sich in dem Kraftstoffleitungssystem vermischt haben, wenn der Motor angehalten wird.
    • 2. Verwandte Technik der Erfindung
  • Bisher ist eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung bekannt, die folgende Merkmale aufweist ein Kraftstoffeinspritzventil zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in die Verbrennungskammer, eine Hochdruckkraftstoffpumpe zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Kraftstoffeinspritzventil, eine Niederdruckkraftstoffpumpe zum Zuführen von Kraftstoff zu der Hochdruckkraftstoffpumpe, einen Niederdruck-Druckregler zum Einstellen des Druckes bei einem Niederdruckkraftstoffsystem zwischen der Niederdruckkraftstoffpumpe und der Hochdruckkraftstoffpumpe auf einen vorbestimmten niedrigen Druck, und einen Hochdruck-Druckregler zum Einstellen des Drucks bei einem Hochdruckkraftstoffsystem, das der Hochdruckkraftstoffpumpe nachgelagert ist, auf einen vorbestimmten hohen Druck.
  • Bei der Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, gibt es als ein Verfahren zum Entladen des Kraftstoffdampfes und der Luft in dem Kraftstoffrohrleitungssystem, um eine Ingangsetzbarkeit zu gewährleisten, eine Anordnung, wie sie in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 7-77119 offenbart ist.
  • Bei dem in der obigen Veröffentlichung offenbarten Verfahren ist ein Abzweigungsweg, der den Hochdruck-Druckregler umgeht, vorgesehen, um Kraftstoff zurückzuleiten, der von der Hochdruckkraftstoffpumpe direkt dem Kraftstofftank zugeführt wurde, und ein Öffnungs-/Schließventil ist in dem Abzweigungsweg angeordnet, so daß durch Öffnen des Öffnungs-/Schließventils zum Zeitpunkt des Ingangsetzens Kraftstoff in dem Hochdruck-Kraftstoffrohrleitungssystem zusammen mit Dampf entladen wird.
  • Bei dem obengenannten herkömmlichen Verfahren ist der Aufbau jedoch derart, daß die Druckeinstellung durch den Niederdruck-Druckregler normalerweise auch dann durchgeführt wird, wenn der Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem direkt zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet wird. Der Kraftstoff, der von dem Niederdruck-Druckregler von dem Kraftstoff, der von der Niederdruckkraftstoffpumpe gepumpt wird, zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet wird, trägt somit nicht zu der Ausstoßung von Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei. Folglich existiert das Problem, daß der Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem nicht bei guter Effizienz entladen werden kann.
  • Wenn zudem bei dem herkömmlichen Verfahren das Öffnungs- /Schließventil geöffnet ist, so daß der Kraftstoff direkt von dem Hochdruckkraftstoffsystem zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet wird, ändert sich der Kraftstoffdruck, da in dem Hochdruckkraftstoffsystem eine Druckeinstellung überhaupt nicht durchgeführt wird, so daß die Einspritzmenge instabil wird, mit dem Problem, daß die Steuerbarkeit des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zum Zeitpunkt des Ingangsetzens beeinträchtigt ist.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung berücksichtigt die obigen Probleme, wobei die Aufgabe darin liegt, in der Lage zu sein, den Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem effizient abzulassen.
  • Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, in der Lage zu sein, die Kraftstoffeinspritzmenge zum Zeitpunkt des Ingangsetzens zu stabilisieren und gleichzeitig ein Entladen von Dampf in dem Hochdruckkraftstoffsystem durchzuführen.
  • Um die obigen Aufgaben zu lösen, weist die Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Merkmale auf ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer eines Motors, eine Hochdruckkraftstoffpumpe zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Kraftstoffeinspritzventil, eine Niederdruckkraftstoffpumpe zum Zuführen von Kraftstoff zu der Hochdruckkraftstoffpumpe, einen Niederdruck-Druckregler zum Einstellen des Drucks in einem Niederdruckkraftstoffsystem zwischen der Niederdruckkraftstoffpumpe und der Hochdruckkraftstoffpumpe auf einen vorbestimmten niedrigen Druck, und einen Hochdruck-Druckregler zum Einstellen des Drucks in einem Hochdruckkraftstoffsystem, das der Hochdruckkraftstoffpumpe nachgelagert ist, auf einen vorbestimmten hohen Druck. Zudem ist eine Dampfhandhabungseinrichtung zum Anhalten, zum Zeitpunkt des Ingangsetzens des Motors, einer Druckeinstellungsfunktion des Niederdruck-Druckreglers und zum Zurückleiten von Kraftstoff von dem Hochdruckkraftstoffsystem direkt zu einem Kraftstofftank vorgesehen.
  • Durch Anhalten der Druckeinstellungsfunktion des Niederdruck-Druckreglers zum Zeitpunkt des Ingangsetzens des Motors wird bei einem solchen Aufbau der Kraftstoff nicht mehr von dem Niederdruck-Druckregler zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet, so daß der gesamte Kraftstoff, der von der Niederdruckkraftstoffpumpe gepumpt wird, der Hochdruckkraftstoffpumpe zugeführt wird zudem wird der Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem direkt zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet, und somit wird der Dampf, der erzeugt wird, während der Motor angehalten wird, zusammen mit Kraftstoff zu dem Kraftstofftank entladen.
  • Hier kann die Dampfhandhabungseinrichtung die Druckeinstellungsfunktion des Niederdruck-Druckreglers anhalten und den Kraftstoff von dem Hochdruckkraftstoffsystem direkt zu dem Kraftstofftank zurückleiten, und zwar über einen Zeitraum ab dem Einschalten eines Ingangsetzungsschalters, bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist.
  • Bei einem solchen Aufbau wird die Druckeinstellung durch den Niederdruck-Druckregler während der vorbestimmten Zeit, ab der der Ingangsetzungsschalter eingeschaltet wird, angehalten, und eine Dampfentladung wird durch Zurückleiten des Kraftstoffs direkt zu dem Kraftstofftank von dem Hochdruckkraftstoffsystem durchgeführt. Nachdem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird der Druck des Niederdruckkraftstoffsystems durch den Niederdruck-Druckregler eingestellt, und lediglich ein Kraftstoff, der infolge der Druckeinstellung durch den Hochdruck-Druckregler überschüssig wird, wird von dem Hochdruckkraftstoffsystem zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet.
  • Zudem kann der Aufbau derart sein, daß die Dampfhandhabungseinrichtung folgende Merkmale aufweist: ein Dampfhandhabungsventil zum selektiven Öffnen eines Wegs zum Zurückleiten von Kraftstoff direkt zu dem Kraftstofftank von dem Hochdruckkraftstoffsystem, ein Sperrventil zum selektiven Absperren des Zuflusses von Kraftstoff zu dem Niederdruck- Druckregler, und eine Ventilsteuereinrichtung zum Öffnen des Dampfhandhabungsventils und Schließen des Sperrventils zum Zeitpunkt des Ingangsetzens des Motors.
  • Bei einem solchen Aufbau wird, wenn das Sperrventil geschlossen ist, der Zufluß von Kraftstoff zu dem Niederdruck-Druckregler abgesperrt, so daß die Druckeinstellungsfunktion des Niederdruck-Druckreglers angehalten wird. Wenn das Dampfhandhabungsventil geöffnet ist, ist zudem der Weg zum Zurückleiten des Kraftstoffs in dem Hochdruckkraftstoffsystem direkt zu dem Kraftstofftank geöffnet, so daß ein Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem zu dem Kraftstofftank zurückfließt.
  • Der Aufbau kann derart sein, daß in dem Fall, bei dem das Dampfhandhabungsventil und das Sperrventil vorgesehen sind, das Dampfhandhabungsventil ein Ventil eines normalerweise geschlossenen Typs und das Sperrventil ein Ventil eines normalerweise offenen Typs ist.
  • Bei einem solchen Aufbau wird der Druck des Niederdruckkrafustoffsystems und des Hochdruckkraftstoffsystems normalerweise in einem nicht mit Leistung versorgten Zustand der jeweiligen Ventile eingestellt. Es tritt somit kein Verlust einer Druckeinstellung aufgrund einer Trennung oder dergleichen bei der Leistungsversorgungsschaltung auf.
  • Zudem weist die Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung folgende Merkmale auf: ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer eines Motors, eine Hochdruckkraftstoffpumpe zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Kraftstoffeinspritzventil, eine Niederdruckkraftstoffpumpe zum Zuführen von Kraftstoff zu der Hochdruckkraftstoffpumpe, einen Niederdruck-Druckregler zum Einstellen des Drucks in einem Niederdruckkraftstoffsystem zwischen der Niederdruckkraftstoffpumpe und der Hochdruckkraftstoffpumpe auf einen vorbestimmten niedrigen Druck, und einen Hochdruck-Druckregler zum Einstellen des Drucks in einem Hochdruckkraftstoffsystem, das der Hochdruckkraftstoffpumpe nachgelagert ist, auf einen vorbestimmten hohen Druck. Ferner ist eine Niederdruckhandhabungseinrichtung zum Anhalten, zum Zeitpunkt des Ingangsetzens des Motors, der Druckeinstellung des Niederdruckkraftstoffsystems durch den Niederdruck-Druckregler und Durchführen der Druckeinstellung des Hochdruckkraftstoffsystems durch den Niederdruck-Druckregler vorgesehen.
  • Da bei einem solchen Aufbau zum Zeitpunkt des Ingangsetzens des Motors die Druckeinstellung des Niederdruckkraftstoffsystems durch den Niederdruck-Druckregler angehalten wird, wird kein Kraftstoff von dem Niederdruckkraftstoffsystem zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet, so daß der gesamte Kraftstoff, der von der Niederdruckkraftstoffpumpe gepumpt wird, der Hochdruckkraftstoffpumpe zugeführt wird. Durch Einstellen des Drucks in dem Hochdruckkraftstoffsystem durch den Niederdruck-Druckregler ist zudem die Kraftstoffmenge, die zu dem Kraftstofftank von dem Hochdruckkraftstoffsystem zurückfließt, größer als wenn sie durch den Hochdruck-Druckregler eingestellt ist. Der Dampf, der erzeugt wird, während der Motor angehalten wird, wird somit entladen, und der Druck des Hochdruckkraftstoffsystems wird auf einen festgelegten Druck des Niederdruck-Druckreglers eingestellt.
  • Hier kann die Niederdruckhandhabungseinrichtung die Druckeinstellung des Niederdruckkraftstoffsystems durch den Niederdruck-Druckregler anhalten und die Druckeinstellung des Hochdruckkraftstoffsystems durch den Niederdruck- Druckregler durchführen, und zwar über einen Zeitraum ab dem Einschalten eines Ingangsetzungsschalters, bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist.
  • Während der vorbestimmten Zeit ab dem Zeitpunkt, wenn der Ingangsetzungsschalter eingeschaltet wird, stellt der Niederdruck-Druckregler bei einem solchen Aufbau anschließend den Druck des Hochdruckkraftstoffsystems und nicht den des Niederdruckkraftstoffsystems ein. Nachdem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, kehrt wieder der normale Zustand ein, bei dem der Niederdruck-Druckregler den Druck des Niederdruckkraftstoffsystems einstellt und der Hochdruck- Druckregler den Druck des Hochdruckkraftstoffsystems einstellt.
  • Zudem kann der Aufbau derart sein, daß die Niederdruckhandhabungseinrichtung folgende Merkmale aufweist: ein Niederdruckumschaltventil zum selektiven Öffnen eines Wegs, der einen Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem dem Niederdruck-Druckregler als einen bei einer Druckeinstellung verwendeten Kraftstoff zuführt, ein Sperrventil zum selektiven Absperren des Zuflusses von Kraftstoff von dem Niedrigdruckkraftstoffsystem zu dem Niederdruck-Druckregler, und eine Ventilsteuereinrichtung zum Öffnen des Niederdruchumschaltventils und Schließen des Sperrventils zum Zeitpunkt des Ingangsetzens des Motors.
  • Wenn bei einem solchen Aufbau das Sperrventil geschlossen ist, ist der Zufluß von Kraftstoff von dem Niederdruckkraftstoffsystem zu dem Niederdruck-Druckregler abgesperrt. Infolge einer Druckeinstellung des Niederdruckkraftstoffsystems wird der Kraftstoff in dem Niederdrucksystem nicht zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet. Wenn das Niederdruckumschaltventil geöffnet ist, wird der Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem ferner dem Niederdruck-Druckregler zugeführt. Somit wird der Druck des Hochdruckkraftstoffsystems durch den Niederdruck-Druckregler eingestellt, und ein überschüssiger Kraftstoff zum Einstellen des Drucks des Hochdruckkraftstoffsystems auf den festgelegten Druck des Niederdruck-Druckreglers wird von dem Hochdruckkraftstoffsystem zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet.
  • Der Aufbau kann derart sein, daß in dem Fall, in dem das Niederdruckumschaltventil und das Sperrventil vorgesehen sind, das Niederdruckumschaltventil ein Ventil eines normalerweise geschlossenen Typs und das Sperrventil ein Ventil eines normalerweise offenen Typs ist.
  • Bei einem solchen Aufbau wird der Druck des Niederdruckkraftstoffsystems und des Hochdruckkraftstoffsystems normalerweise in einem nicht mit Leistung versorgten Zustand der jeweiligen Ventile eingestellt. Es tritt somit kein Verlust einer Druckeinstellung aufgrund einer Trennung oder dergleichen bei der Leistungsversorgungsschaltung auf.
  • Weitere Vorteile und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen gegeben wird, offensichtlich.
    • Kurze Erläuterung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das einen Aspekt der Steuerung des Kraftstoffzufuhrsystems des ersten Ausführungsbeispiels veranschaulicht;
  • Fig. 3 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
  • Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das einen Aspekt der Steuerung des Kraftstoffzufuhrsystems des zweiten Ausführungsbeispiels veranschaulicht.
    • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 1 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm, das eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Bei Fig. 1 sind Kraftstoffeinspritzventile 1 zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer vorgesehen, welche den Verbrennungskammern von jeweiligen Zylindern eines Verbrennungsmotors mit Benzindirekteinspritzung (in der Figur nicht gezeigt) gegenüberliegen.
  • Kraftstoff wird von einer gemeinsamen Verteilerleiste 2 über Verteilerrohrleitungen 3 an die jeweiligen Kraftstoffeinspritzventile 1 verteilt und diesen zugeführt. Der Kraftstoff wird der gemeinsamen Verteilerleiste 2 von einer motorbetriebenen Hochdruckkraftstoffpumpe 4 unter Druck zugeführt.
  • Ein Hochdruck-Druckregler 5 ist der gemeinsamen Verteilerleiste 2 nachgelagert vorgesehen, zum Einstellen des Kraftstoffdrucks in einem Hochdruckkraftstoffsystem zwischen der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 und dem Hochdruck-Druckregler 5 auf einen vorbestimmten hohen Druck. Der Hochdruck- Druckregler 5 stellt den tatsächlichen Kraftstoffdruck auf einen vorbestimmten hohen Druck ein, indem er den Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem zu der Einlaßseite der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zurückleitet, wenn der tatsächliche Kraftstoffdruck höher ist als der vorbestimmte hohe Druck.
  • Auf der Zufuhrseite wird ein Kraftstoff, der von einem Kraftstofftank 7 mittels einer elektrischen Niederdruckkraftstoffpumpe 6 angesaugt wird, mittels eines Niederdruck-Druckreglers 8 auf einen vorbestimmten Niederdruck eingestellt und daraufhin der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zugeführt.
  • Der Niederdruck-Druckregler 8 stellt den tatsächlichen Kraftstoffdruck auf einen vorbestimmten niedrigen Druck ein, indem er den Kraftstoff in einem Niederdruckkraftstoffsystem zwischen der Niederdruckkraftstoffpumpe 6 und der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 über einen Rückleitungsweg 9 an den Kraftstofftank 7 zurückleitet, wenn der Druck des Kraftstoffs, der der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zugeführt wird, höher ist als der vorbestimmte niedrige Druck.
  • Zudem ist als ein charakteristischer Aufbau ein Sperrventil 10 in einem Weg zum Einleiten von Kraftstoff zu dem Niederdruck-Druckregler S von dem Niederdruckkraftstoffsystem zwischen der Niederdruckkraftstoffpumpe 6 und der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 angebracht. Ferner ist ein Dampfhandhabungsventil 12 in einem Abzweigungsweg 11 angebracht, der mit dem Rückleitungsweg 9 kommuniziert und der sich von einem Abzweigungspunkt abzweigt, welcher den Kraftstoffeinspritzventilen 1 nachgelagert und dem Hochdruck-Druckregler 5 vorgelagert ist.
  • Das Sperrventil 10 und das Dampfhandhabungssystem 12 sind beide Magnetventile. Das Sperrventil 10 ist ein Ventil eines normalerweise offenen Typs, während das Dampfhandhabungsventil 12 ein Ventil eines normalerweise geschlossenen Typs ist. Diese Ventile 10, 12 werden durch eine elektrische Steuerung einer Steuereinheit 13, die einen Mikrocomputer enthält, selektiv geöffnet und geschlossen.
  • Ein Signal von einem Ingangsetzungsschalter 14 wird während eines vorbestimmten Zeitraums ab dem Einschalten des Ingangsetzungsschalters 14 in die Steuereinheit 13 eingegeben, die als eine Ventilsteuereinrichtung dient, welche das Sperrventil 10 dahingehend steuert, sich zu schließen, und das Dampfhandhabungsventil 12 dahingehend steuert, sich zu öffnen.
  • In dem Flußdiagramm der Fig. 2 sind Aspekte der Ventilsteuerung durch die Steuereinheit 13 veranschaulicht. Die in dem Flußdiagramm der Fig. 2 gezeigte Routine wird mit Unterbrechungen ausgeführt, wenn der Ingangsetzungsschalter 14 eingeschaltet ist. Zunächst wird in Schritt 1 das Sperrventil 10 dahingehend gesteuert, sich zu schließen, und das Dampfhandhabungsventil 12 wird dahingehend gesteuert, sich zu öffnen.
  • Daraufhin wird in Schritt 2 beurteilt, ob ein vorbestimmter Zeitraum ab dem Einschalten des Ingangsetzungsschalters 14 verstrichen ist. Die Steuerung wartet, bis die vorbestimmte Zeit verstrichen ist.
  • Wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, geht die Steuerung zu Schritt 3 über, wo das Sperrventil 10 dahingehend gesteuert wird, sich zu öffnen, und das Dampfhandhabungsventil 12 dahingehend gesteuert wird, sich zu schließen, wodurch man zu jenem Zustand zurückkehrt, bei dem der Kraftstoffdruck normalerweise durch die jeweiligen Druckregler 5 und 8 eingestellt wird, und die Routine ist dann beendet.
  • Wenn das Sperrventil 10 dahingehend gesteuert wird, sich zu schließen, wird der gesamte Kraftstoff, der von der Niederdruckkraftstoffpumpe 6 gepumpt wird, der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zugeführt. Wenn das Dampfhandhabungsventil 12 dahingehend gesteuert wird, sich zu öffnen, wird die Funktion des Einstellens des Hochdruckkraftstoffsystems auf einen vorbestimmten hohen Druck mittels des Hochdruck- Druckreglers 5 deaktiviert, so daß ein Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem zu dem Kraftstofftank 7 entladen wird, und die Luft und der Kraftstoffdampf, die in dem Hochdruckkraftstoffsystem enthalten sind, werden zusammen mit dem Kraftstoff zu dem Kraftstofftank entladen (Dampfhandhabungseinrichtung)
  • Wenn das Sperrventil 10 nicht vorgesehen ist, wird von dem Kraftstoff, der von der Niederdruckkraftstoffpumpe 6 gepumpt wird, der überschüssige Anteil, wenn das Niederdruckkraftstoffsystem auf den vorbestimmten niederen Druck eingestellt ist, mittels des Niederdruck-Druckreglers 8 über den Rückleitungsweg 9 zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet. Somit trägt der Kraftstoff, der von dem Niederdruck- Druckregler 8 zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet wird, nicht zu der Ausstoßung von Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei.
  • Wenn hingegen, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, die Druckeinstellungsfunktion des Niederdruck-Druckreglers 8 durch das Sperrventil 10 angehalten wird, kann der gesamte Kraftstoff, der von der Niederdruckkraftstoffpumpe 6 gepumpt wird, für eine Ausstoßung des Kraftstoffs in dem Hochdruckkraftstoffsystem verwendet werden. Der in dem Hochdruckkraftstoffsystem verbliebene Kraftstoff kann somit in der kurzen Zeit unmittelbar nach dem Ingangsetzen ausgestoßen werden, und die Steuerung bewegt sich daraufhin zu normalen Steuerzuständen (Sperrventil 10 offen und Dampfhandhabungsventil 12 geschlossen).
  • Bei Fig. 1 und bei Fig. 3, welche im folgenden zu beschreiben ist, wird der Fluß des Kraftstoffs zu normalen Zeiten durch durchgezogene Pfeile angezeigt, während der Fluß von Kraftstoff, wenn zum Zeitpunkt des Ingangsetzens ein Entladen von Kraftstoff von dem Hochdruckkraftstoffsystem durchgeführt wird, durch gestrichelte Pfeile angezeigt wird.
  • Fig. 3 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels. Komponenten, die mit denen in Fig. 1 identisch sind, sind durch die gleichen Symbole bezeichnet, und auf eine Beschreibung wird verzichtet.
  • Bei dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Abzweigungsweg 21, der von einem Abzweigungspunkt abzweigt, welcher Kraftstoffeinspritzventilen 1 nachgelagert und einem Hochdruck-Druckregler 5 vorgelagert ist, mit der Druckeinlaßseite eines Niederdruck-Druckreglers 8 verbunden. In dem Abzweigungsweg 21 ist ein Niederdruckumschaltventil 22 eines normalerweise geschlossenen Typs angeordnet.
  • Eine Steuereinheit 13, die als eine Ventilsteuereinrichtung dient, steuert ein Sperrventil 10 dahingehend, sich zu schließen, und steuert das Niederdruckumschaltventil 22 dahingehend, sich zu öffnen, während eines vorbestimmten Zeitraums ab dem Einschalten eines Ingangsetzungsschalters 14.
  • Aspekte der Ventilsteuerung durch die Steuereinheit 13 sind in dem Flußdiagramm der Fig. 4 veranschaulicht.
  • Die in dem Flußdiagramm der Fig. 4 gezeigte Routine wird mit Unterbrechungen ausgeführt, wenn der Ingangsetzungsschalter 14 eingeschaltet ist. Zunächst wird in Schritt 11 das Sperrventil 10 dahingehend gesteuert, sich zu schließen, und das Niederdruckumschaltventil 22 wird dahingehend gesteuert, sich zu öffnen.
  • Daraufhin wird in Schritt 12 beurteilt, ob eine vorbestimmte Zeit seit dem Einschalten des Ingangsetzungsschalters 14 verstrichen ist. Die Steuerung wartet, bis die vorbestimmte Zeit verstrichen ist.
  • Wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, geht die Steuerung zu Schritt 13 über, wo das Sperrventil 10 dahingehend gesteuert wird, sich zu öffnen, und das Niederdruckumschaltventil 22 dahingehend gesteuert wird, sich zu schließen, wodurch man zu jenem Zustand zurückkehrt, bei dem der Kraftstoffdruck normalerweise durch die jeweiligen Druckregler 5 und 8 eingestellt wird, und die Routine ist dann beendet.
  • Wenn das Sperrventil 10 dahingehend gesteuert wird, sich zu schließen, wird der gesamte Kraftstoff, der von der Niederdruckkraftstoffpumpe 6 gepumpt wird, der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zugeführt. Wenn das Niederdruckumschaltventil 22 dahingehend gesteuert wird, sich zu öffnen, führt dies zu einer Einstellung des Drucks des Hochdruckkraftstoffsystems auf einen vorbestimmten niedrigen Druck mittels des Niederdruck-Druckreglers 8 (Niederdruckhandhabungseinrichtung).
  • Wenn folglich, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, eine Ausstoßung des in dem Hochdruckkraftstoffsystem angesammelten Kraftstoffs durchgeführt wird, ist es möglich, ein Auftreten des Falls zu vermeiden, bei dem ein Kraftstoff zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet wird, bevor er der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zugeführt wird. Durch Einstellen des Drucks des Hochdruckkraftstoffsystems unter Verwendung des Niederdruck-Druckreglers 8 kann die Menge an Kraftstoff, der von dem Hochdruckkraftstoffsystem zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet wird, zudem groß gehalten werden, wodurch ein positives Entladen von Kraftstoff, der in dem Hochdruckkraftstoffsystem verblieben ist, ermöglicht wird. Zudem wird der Druck des Kraftstoffs in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei einem vorbestimmten niedrigen Druck stabil gehalten, und somit kann die Quantität des durch die Kraftstoffeinspritzventile 1 eingespritzten Kraftstoffs mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.

Claims (8)

1. Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:
ein Kraftstoffeinspritzventil (1) zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer eines Motors,
eine Hochdruckkraftstoffpumpe (4) zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Kraftstoffeinspritzventil (1),
eine Niederdruckkraftstoffpumpe (6) zum Zuführen von Kraftstoff zu der Hochdruckkraftstoffpumpe (4),
einen Niederdruck-Druckregler (8) zum Einstellen des Drucks in einem Niederdruckkraftstoffsystem zwischen der Niederdruckkraftstoffpumpe (6) und der Hochdruckkraftstoffpumpe (4) auf einen vorbestimmten niedrigen Druck, und
einen Hochdruck-Druckregler (5) zum Einstellen des Drucks in einem Hochdruckkraftstoffsystem, das der Hochdruckkraftstoffpumpe (4) nachgelagert ist, auf einen vorbestimmten hohen Druck,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Dampfhandhabungseinrichtung zum Anhalten, zum Zeitpunkt des Ingangsetzens des Motors, einer Druckeinstellungsfunktion des Niederdruck-Druckreglers (8) und zum Zurückleiten von Kraftstoff von dem Hochdruckkraftstoffsystem direkt zu einem Kraftstofftank (7) vorgesehen ist.
2. Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung gemäß Anspruch 1, bei der die Dampfhandhabungseinrichtung die Druckeinstellungsfunktion des Niederdruck-Druckreglers (8) anhält und den Kraftstoff von dem Hochdruckkraftstoffsystem über einen Zeitraum ab dem Einschalten eines Ingangsetzungsschalters, bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, direkt an den Kraftstofftank (7) zurückleitet.
3. Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung gemäß Anspruch 1, bei der die Dampfhandhabungseinrichtung folgende Merkmale aufweist:
ein Dampfhandhabungsventil (12) zum selektiven Öffnen eines Wegs zum Zurückleiten von Kraftstoff direkt zu dem Kraftstofftank (7) von dem Hochdruckkraftstoffsystem,
ein Sperrventil (10) zum selektiven Absperren des Zuflusses von Kraftstoff zu dem Niederdruck-Druckregler (8), und
eine Ventilsteuereinrichtung (13) zum Öffnen des Dampfhandhabungsventils (12) und Schließen des Sperrventils (10) zum Zeitpunkt des Ingangsetzens des Motors.
4. Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung gemäß Anspruch 3, bei der das Dampfhandhabungsventil (12) ein Ventil eines normalerweise geschlossenen Typs und das Sperrventil (10) ein Ventil eines normalerweise offenen Typs ist.
5. Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:
ein Kraftstoffeinspritzventil (1) zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer eines Motors, eine Hochdruckkraftstoffpumpe (4) zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Kraftstoffeinspritzventil,
eine Niederdruckkraftstoffpumpe (6) zum Zuführen von Kraftstoff zu der Hochdruckkraftstoffpumpe (4),
einen Niederdruck-Druckregler (8) zum Einstellen des Drucks in einem Niederdruckkraftstoffsystem zwischen der Niederdruckkraftstoffpumpe (6) und der Hochdruckkraftstoffpumpe (4) auf einen vorbestimmten niedrigen Druck, und
einen Hochdruck-Druckregler (5) zum Einstellen des Drucks in einem Hochdruckkraftstoffsystem, das der Hochdruckkraftstoffpumpe (4) nachgelagert ist, auf einen vorbestimmten hohen Druck,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Niederdruckhandhabungseinrichtung zum Anhalten, zum Zeitpunkt des Ingangsetzens des Motors, der Druckeinstellung des Niederdruckkraftstoffsystems durch den Niederdruck- Druckregler (8) und Durchführen der Druckeinstellung des Hochdruckkraftstoffsystems durch den Niederdruck- Druckregler (8) vorgesehen ist.
6. Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung gemäß Anspruch 5, bei der die Niederdruckhandhabungseinrichtung die Druckeinstellung des Niederdruckkraftstoffsystems durch den Niederdruck-Druckregler (8) anhält und die Druckeinstellung des Hochdruckkraftstoffsystems durch den Niederdruck-Druckregler (8) über einen Zeitraum ab dem Einschalten eines Ingangsetzungsschalters, bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, durchführt.
7. Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung gemäß Anspruch 5, bei dem die Niederdruckhandhabungseinrichtung folgende Merkmale aufweist:
ein Niederdruckumschaltventil (22) zum selektiven Öffnen eines Wegs, der einen Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem dem Niederdruck-Druckregler (8) als einen bei einer Druckeinstellung verwendeten Kraftstoff zuführt,
ein Sperrventil (10) zum selektiven Absperren des Zuflusses von Kraftstoff von dem Niederdruckkraftstoffsystem zu dem Niederdruck-Druckregler (8), und
eine Ventilsteuereinrichtung (13) zum Öffnen des Niederdruckumschaltventils (22) und Schließen des Sperrventils (10) zum Zeitpunkt des Ingangsetzens des Motors.
8. Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung gemäß Anspruch 7, bei der das Niederdruckumschaltventil (22) ein Ventil eines normalerweise geschlossenen Typs und das Sperrventil (10) ein Ventil eines normalerweise offenen Typs ist.
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