DE69921913T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in einer Brenkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in einer Brenkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE69921913T2
DE69921913T2 DE69921913T DE69921913T DE69921913T2 DE 69921913 T2 DE69921913 T2 DE 69921913T2 DE 69921913 T DE69921913 T DE 69921913T DE 69921913 T DE69921913 T DE 69921913T DE 69921913 T2 DE69921913 T2 DE 69921913T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure pump
fuel
pump
pressure
engine
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69921913T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69921913D1 (de
Inventor
Nobuhiko Toyota-shi Aichi-ken Koga
Susumu Toyota-shi Aichi-ken Kojima
Keiso Toyota-shi Aichi-ken Takeda
Kosuke Toyota-shi Aichi-ken Suzui
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 DE69921913D1 publication Critical patent/DE69921913D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69921913T2 publication Critical patent/DE69921913T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809Common rail control systems
    • F02D41/3836Controlling the fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/38Pumps characterised by adaptations to special uses or conditions
    • F02M59/42Pumps characterised by adaptations to special uses or conditions for starting of engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/02Fuel-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
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/30Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for facilitating the starting-up or idling of engines or by means for enriching fuel charge, e.g. below operational temperatures or upon high power demand of engines
    • F02M69/34Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for facilitating the starting-up or idling of engines or by means for enriching fuel charge, e.g. below operational temperatures or upon high power demand of engines with an auxiliary fuel circuit supplying fuel to the engine, e.g. with the fuel pump outlet being directly connected to injection nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31Control of the fuel pressure

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Bisher ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bekannt gewesen, die einen Akkumulator zum Ansammeln von Kraftstoff mit hohem Druck hat und Kraftstoff von dem Akkumulator durch ein Kraftstoffeinspritzventil einspritzt, das für jeden der Zylinder angeordnet ist, um Kraftstoff mit einem hohen Druck direkt in den Zylinder einzuspritzen. In einer derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird im Allgemeinen Kraftstoff periodisch durch eine Hochdruckpumpe mit hohem Druck in den Akkumulator, die durch den Motor angetrieben wird, geschickt und Kraftstoff in dem Akkumulator behält nahezu einen vorgegebenen hohen Druck bei Ferner ist eine elektrisch angetriebene Niedrigdruckpumpe zwischen der Hochdruckpumpe und einem Kraftstoffbehälter angeordnet, so dass der Druck von Kraftstoff, der durch die Hochdruckpumpe anzusaugen ist, auf einen vorgegebenen niedrigen Kraftstoffdruck gehoben wird, der höher als der atmosphärische Druck ist, um eine Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoff, der von der Hochdruckpumpe ausgegeben wird, zu verhindern.
  • In der Kraftstoffeinspritzvorrichtung muss der Druck von Kraftstoff in dem Akkumulator schnell gehoben werden, um zum Einspritzen von Kraftstoff beim Start des Motors geeignet zu sein. Bei der Hochdruckpumpe, die mit einer sehr niedrigen Drehzahl durch Anlassen gedreht wird, ist jedoch der Ausgabewirkungsgrad der Hochdruckpumpe so niedrig, dass ein verhältnismäßig langer Zeitraum erforderlich ist, bevor der Druck von Kraftstoff in dem Akkumulator auf einen Druck gehoben ist, der zum Einspritzen von Kraftstoff geeignet ist.
  • Um dieses Problem zu lösen, offenbart die japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 9-250426 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, in der ein normal geschlossener Umgehungsdurchgang zum Umgehen der Hochdruckpumpe vorgesehen ist, um die Niedrigdruckpumpe mit dem Akkumulator zu verbinden, und der Umgehungsdurchgang ist bei dem Start des Motors geöffnet, so dass Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe ausgegeben wird, direkt in den Akkumulator eingeführt wird. Die Niedrigdruckpumpe wird elektrisch angetrieben und stellt daher einen hohen Ausgabewirkungsgrad ab dem Start des Motors bereit. Hierdurch ermöglicht diese Kraftstoffeinspritzvorrichtung, dass der Druck von Kraftstoff in dem Akkumulator schnell auf einen vorgegebenen niedrigen Kraftstoffdruck gehoben wird, so dass der Kraftstoff mit diesem Kraftstoffdruck eingespritzt werden kann.
  • Ein Vorsehen des Umgehungsdurchgangs macht den Aufbau der Kraftstoffeinspritzvorrichtung jedoch komplex und verursacht Kosten. Daher offenbart der vorstehend genannte nächstliegende Stand der Technik ferner eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, in der ein Rückschlagventil in einem Ansaugdurchgang angeordnet ist, der die Ausgabeseite der Niedrigdruckpumpe mit der Saugseite der Hochdruckpumpe verbindet, um nur den Fluss von Kraftstoff von der Niedrigdruckpumpe in die Hochdruckpumpe zu erlauben, und der Umgehungsdurchgang ist weggelassen. In dieser Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist es beabsichtigt, den Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe durch eine Pumpenkammer in der Hochdruckpumpe in den Akkumulator ausgegeben wird, wenn der Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators niedriger als ein vorgegebener Druck bei dem Start des Motors ist, direkt einzuführen.
  • In der vorstehend genannten Kraftstoffeinspritzvorrichtung, in der der Umgehungsdurchgang weggelassen ist, kann Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe ausgegeben wird, im Wesentlichen direkt in den Akkumulator eingeführt werden, wenn die Drücke innerhalb des Akkumulators und innerhalb der Pumpenkammer der Hochdruckpumpe niedriger als ein vorgegebener niedriger Druck sind. Andererseits steigt, wenn die Hochdruckpumpe den Ausgabehub durch das Anlassen bei dem Start des Motors startet, der Kraftstoffdruck innerhalb der Pumpenkammer der Hochdruckpumpe über den vorgegebenen niedrigen Kraftstoffdruck. Während diesem Zeitraum ist daher das Rückschlagventil in dem Ansaugdurchgang geschlossen und der Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe ausgegeben wird, kann nicht zu dem Akkumulator zugeführt werden. Dementsprechend ist der Zeitraum, bevor der Druck innerhalb des Akkumulators auf nahezu einen vorgegebenen niedrigen Kraftstoffdruck erhöht ist, mit dem der Kraftstoff eingespritzt werden kann, verlängert und die Startleistung des Motors kann nicht wie beabsichtigt verbessert werden.
  • Ferner zeigt die Druckschrift JP 9250426 ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Hochdruckpumpe, die durch einen Motor angetrieben wird, und einer Förderpumpe, die durch eine andere Quelle angetrieben wird. Eine Leitung mit einem elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventil, das die Hochdruckpumpe umgeht, ist vorgesehen. Bei dem Start des Motors ist das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil zum schnellen Steigern des Drucks in einer Zufuhrleitung geöffnet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor zu schaffen, der eine gute Startleistung hat, während von einer vereinfachten Kraftstoffeinspritzvorrichtung gebraucht gemacht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale von Anspruch 1 bzw. Anspruch 3 gelöst.
  • Ferner sind vorteilhafte Entwicklungen in den Unteransprüchen beschrieben.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht, die eine Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 ist eine Schnittansicht, die einen Verbrennungsmotor der Bauart mit Zylinderdirekteinspritzung darstellt, in dem die Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung gemäß der vorliegenden Erfindung montiert werden kann;
  • 3 ist eine Schnittansicht, die einen Dieselmotor darstellt, in dem die Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung gemäß der vorliegenden Erfindung montiert werden kann;
  • 4 ist eine erste Routine zum Steuern des Betriebs einer Niedrigdruckpumpe und zum Steuern des Betriebs eines elektromagnetischen Ventils;
  • 5 ist eine Ansicht, die eine Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
  • 6 ist eine zweite Routine zum Steuern des Betriebs der Niedrigdruckpumpe, zum Steuern des Betriebs des elektromagnetischen Ventils und zum Steuern des Betriebs einer elektromagnetischen Kupplung; und
  • 7 ist eine Schnittansicht, die eine Hydraulikkupplung darstellt, die anstelle der elektromagnetischen Kupplung des zweiten Ausführungsbeispiels verwendet werden kann.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • 1 ist eine Ansicht, die eine Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor schematisch darstellt. Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel behandelt einen Verbrennungsmotor, der vier Zylinder hat, der jedoch die vorliegende Erfindung nicht beschränken soll. In 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 vier Kraftstoffeinspritzventile, die für die Zylinder angeordnet sind, und 2 einen Akkumulator zum Zuführen von Kraftstoff mit einem hohen Druck zu den Kraftstoffeinspritzventilen 1. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Kraftstoffbehälter, in dem eine Niedrigdruckpumpe 4 angeordnet ist. Die Niedrigdruckpumpe 4 ist eine Elektropumpe, die durch eine Batterie angetrieben wird und einen Nennausgabedruck (PL) von z.B. 0,3 MPa hat. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Filter zum Entfernen von Fremdstoffen aus dem Kraftstoff, der durch die Niedrigdruckpumpe 4 eingesaugt wird.
  • Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Hochdruckpumpe zum Erhöhen des Drucks innerhalb des Akkumulators 2 auf nahezu einen vorgegebenen hohen Kraftstoffdruck (PH) von z.B. 10 MPa. Die Hochdruckpumpe 7 hat einen Kolben 7a, der in dem Zylinder verschoben werden kann. Eine Pumpenkammer ist durch einen Raum 7d in dem Zylinder der Hochdruckpumpe 7 ausgebildet, die eine saugseitige Öffnung 7b und eine ausgabeseitige Öffnung 7c hat. Der Verschiebebetrieb des Kolbens 7a zum Verringern der Größe der Pumpenkammer 7d, d. h. der Ausgabehubbetrieb des Kolbens 7a, wird durch einen Nocken 7e, der mit der Kurbelwelle des Motors gekoppelt ist, erzeugt. Der Verschiebebetrieb des Kolbens 7a zum Erhöhen der Größe der Pumpenkammer 7d, d. h. der Saughubbetrieb des Kolbens 7a, wird durch eine Druckfeder 7f erzeugt. In diesem Ausführungsbeispiel erzeugt der Nocken 7e zwei Ausgabehübe, wenn er einmal dreht. Hier ist der Nocken 7e durch ein Untersetzungsgetriebe und dergleichen mit der Kurbelwelle verbunden, so dass eine Drehung des Nockens 7e zwei Drehungen der Kurbelwelle entspricht; d. h., dass der Ausgabehub der Hochdruckpumpe 7 für jede Kraftstoffeinspritzung in die zwei Zylinder erzeugt wird.
  • Die saugseitige Öffnung 7b der Pumpenkammer 7d ist mit einer Steuerkammer 7g verbunden. Die Steuerkammer 7g ist durch eine Saugleitung 8 mit der Ausgabeseite der Niedrigdruckpumpe 4 verbunden und ist ferner durch eine Rückführleitung 9 mit dem Kraftstoffbehälter 3 verbunden. Die Saugleitung 8 ist mit einem Filter 10 zum Entfernen von Fremdstoffen aus dem Kraftstoff, der von der Niedrigpumpe 4 ausgegeben wird, vorgesehen.
  • Die saugseitige Öffnung 7c der Pumpenkammer 7d ist durch eine Ausgabeleitung 11 mit dem Akkumulator 2 verbunden. Die Ausgabeleitung 11 ist mit einem Rückschlagventil 12 versehen, das nur den Durchfluss von Kraftstoff in den Akkumulator 2 erlaubt. Das Rückschlagventil 12 öffnet sogar unter einem sehr kleinen Differenzdruck.
  • Die Rückführleitung 9 ist mit einem ersten Überströmventil 13 versehen, das nur den Fluss von Kraftstoff zu dem Kraftstoffbehälter 3 erlaubt. Die Rückführleitung 9 auf der stromabwärtigen Seite des ersten Überströmventils 13 ist durch eine Verbindungsleitung 14 mit dem Akkumulator 2 verbunden. Die Verbindungsleitung 14 ist mit einem zweiten Überströmventil 15 versehen, das nur den Fluss von Kraftstoff von dem Akkumulator 2 erlaubt. Das erste Überströmventil 13 wird durch einen etwas größeren Druck als der Nennausgabedruck (PL) der Niedrigdruckpumpe 4 geöffnet. Das zweite Überströmventil 15 wird geöffnet, wenn der Druck innerhalb des Akkumulators 2 einen höheren vorgegebenen Druck als der vorgegebene hohe Kraftstoffdruck (PH) annimmt und verhindert somit eine anormale Steigerung eines Kraftstoffdrucks innerhalb des Akkumulators 2.
  • Das Bezugszeichen 16 bezeichnet ein elektromagnetisches Ventil zum Öffnen oder Schließen der saugseitigen Öffnung 7b der Hochdruckpumpe 7. Das elektromagnetische Ventil 16 ist bei Anregen eines elektrischen Solenoids 16a geschlossen und wird durch eine Feder 16b bei Nicht-Anregen des elektrischen Solenoids 16a geöffnet. Das elektromagnetische Ventil 16 ist in dem Ansaughub der Hochdruckpumpe 7 geöffnet und ist nur für einen erforderlichen Zeitraum während dem Ausgabehub geschlossen. Während dem Ansaughub der Hochdruckpumpe 7 saugt daher die Pumpenkammer 7d den Kraftstoff, der aus der Niedrigdruckpumpe 4 ausgegeben wird, ein. Wenn das elektromagnetische Ventil 16 während dem Ausgabehub geschlossen ist, wird der Kraftstoff in der Pumpenkammer 7d durch die Ausgabeleitung 11 in den Akkumulator 2 geschickt. Andererseits wird, wenn der Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2 höher als der Druck zum Öffnen des ersten Überströmventils 13 ist, während das elektromagnetische Ventil 16 in dem Ausgabehub geöffnet ist, Kraftstoff in die Pumpenkammer 7d durch die Rückführleitung 9 zu dem Kraftstoffbehälter 3 zurückgeführt. Wenn der Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2 niedriger als der Druck zum Öffnen des ersten Überströmventils 13 ist, wird der Kraftstoff in der Pumpenkammer 7 durch die Ausgabeleitung 11 in den Akkumulator 2 geschickt.
  • Das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Steuern einer Menge an eingespritzten Kraftstoff durch jedes Kraftstoffeinspritzventil 1 zum Steuern des Betriebs des elektromagnetischen Ventils 16 durch den elektrischen Solenoid 16a und zum Steuern des Betriebs der Niedrigdruckpumpe 4. Die ECU 20 ist als ein digitaler Computer konstruiert und hat eine ROM (nur Lesespeicher), eine RAM (Direktzugriffspeicher), eine CPU (Mikroprozessor usw.), einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss (die nicht gezeigt sind). Die ROM, die RAM, die CPU, der Eingangsanschluss und der Ausgangsanschluss sind durch einen bidirektionalen Bus miteinander verbunden. Die Kraftstoffeinspritzventile 1, der elektrische Solenoid 16a und die Niedrigdruckpumpe 4 sind über jeden Antriebssteuerkreis mit dem Ausgangsanschluss der ECU 20 verbunden. Ein Drucksensor 21 zum Erfassen eines Kraftstoffdrucks mit dem Akkumulator 2 und ein Spannungsmesser 22 zum Erfassen einer Spannung einer Batterie zum Betreiben der Niedrigdruckpumpe 4 sind über jeden AD-Wandler mit dem Eingangsanschluss der ECU 20 verbunden. Verschiedene Sensoren zum Bestimmen eines gegenwärtigen Motorbetriebszustands, z. B. ein Luftdurchflussmesser, ein Motordrehzahlsensor, ein Kühlwassertemperatursensor und dergleichen (nicht gezeigt) sind mit dem Eingangsanschluss der ECU 20 verbunden.
  • 2 ist eine Schnittansicht, die einen fremdgezündeten Verbrennungsmotor der Bauart mit Zylinderdirekteinspritzung darstellt, in dem die Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung gemäß der vorliegenden Erfindung montiert werden kann. In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 31 einen Einlassanschluss und 32 bezeichnet einen Auslassanschluss. Das Bezugszeichen 33 bezeichnet einen Kolben und 34 bezeichnet eine Zündkerze. Eine konkave Mulde 35 ist an der oberen Fläche des Kolbens 33 ausgebildet.
  • In einem homogenen Verbrennungsbereich, in dem eine hohe Motorleistung erforderlich ist, spritzt das Kraftstoffeinspritzventil 1 eine erforderliche Menge an Kraftstoff in dem Einlasshub ein, wodurch zum Zündzeitpunkt ein homogenes Gemisch in dem Zylinder ausgebildet wird. Andererseits spritzt das Kraftstoffeinspritzventil 1 in einem geschichteten Ladungsverbrennungsbereich eine erforderliche Menge an Kraftstoff in der letzten Hälfte des Kompressionshubs ein. Der eingespritzte Kraftstoff schreitet in den Hohlraum 35 vor und wird zu der Zündkerze 34 durch die Gestalt des Hohlraums 35 abgelenkt und bildet zum Zündzeitpunkt nur nahe der Zündkerze 34 ein brennbares Gemisch aus.
  • 3 ist eine Schnittansicht, die einen Dieselmotor darstellt, in dem die Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung gemäß der vorliegenden Erfindung montiert werden kann. In 3 bezeichnet das Bezugszeichen 41 einen Einlassanschluss und 42 bezeichnet einen Auslassanschluss. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet einen Kolben. Eine Verbrennungskammer 44 ist an der oberen Fläche des Kolbens 43 ausgebildet.
  • Das Kraftstoffeinspritzventil 1 spritzt eine erforderliche Menge an Kraftstoff in der letzten Hälfte des Kompressionshubs ein. Der eingespritzte Kraftstoff schreitet in der Verbrennungskammer 44 fort, wird ausreichend mit dem hochverdichteten Gas mit hoher Temperatur in der Verbrennungskammer vermischt und verbrannt.
  • Die Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung kann in der anderen Bauart eines Verbrennungsmotors montiert werden, z. B. in einem fremdgezündeten Verbrennungsmotor der Bauart mit Einlassanschlusseinspritzung und dergleichen.
  • 4 ist eine erste Routine zum Steuern des Betriebs des elektromagnetischen Ventils 16 und zum Steuern des Betriebs der Niedrigdruckpumpe 4 durch die ECU 20. Die erste Routine wird ausgeführt, wenn der Startschalter eingeschaltet ist und bei jedem vorgegebenen Zeitraum wiederholt. Bei Schritt 101 wird zunächst die Niedrigdruckpumpe 4 betrieben. Dann wird bei Schritt 102 bestimmt, ob ein Merker (f)(1) ist. Der Merker (f) wird auf (0) zurückgesetzt, wenn der Motor in einen Ruhezustand gebracht ist. Daher ist das Ergebnis anfangs negativ und die Routine geht zu Schritt 103, in dem eine gegenwärtige Spannung (V) der Batterie durch den Spannungsmesser 22 gemessen wird.
  • Die Kraftstoffausgabefähigkeit der Niedrigdruckpumpe 4 wird abhängig von der Spannung (V) der Batterie bestimmt, die eine Antriebsquelle ist. Wenn die Batterie verschlechtert wird oder wenn andere Vorrichtungen zusätzlich zu dem Startermotor verwendet werden, sinkt die Spannung (V) der Batterie und daher sinkt die Kraftstoffausgabefähigkeit der Niedrigdruckpumpe 4.
  • Als nächstes schreitet die Routine zu Schritt 104, in dem ein Zeitraum (T) zum Heben des Kraftstoffdrucks innerhalb des Akkumulators 2 von dem atmosphärischen Druck auf einen Kraftstoffdruck, der zum Einspritzen von Kraftstoff geeignet ist, auf der Basis der Kraftstoffausgabefähigkeit der Niedrigdruckpumpe 4 berechnet wird, der abhängig von der Spannung (V) der Batterie variiert, und das elektromagnetische Ventil 16 wird nur für diesen Zeitraum (T) offen gehalten. Die Hochdruckpumpe (7) wird durch den Motor angetrieben. Während dem Anlassen bei sehr niedriger Drehzahl beim Start des Motors ist daher, sogar wenn das elektromagnetische Ventil 16 über dem gesamten Ausgabehub geschlossen ist, der Ausgabewirkungsgrad niedrig, d. h. eine Menge an ausgegebenen Kraftstoff ist je Zeiteinheit verhältnismäßig niedrig, so dass ein verhältnismäßig langer Zeitraum zum Heben des Kraftstoffdrucks innerhalb des Akkumulators 2 auf einen Kraftstoffdruck, der zum Einspritzen von Kraftstoff geeignet ist, erforderlich ist.
  • In der vorliegenden Routine wird zu diesem Zeitpunkt das elektromagnetische Ventil 16 unabhängig von dem Ansaughub und dem Ausgabehub der Hochdruckpumpe 7 offen gehalten und Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe 4 ausgegeben wird, wird im Wesentlichen direkt durch die Pumpenkammer 7d der Hochdruckpumpe 7 in den Akkumulator 2 eingeführt. Hier ist das Überströmventil 13, das in der Rückführleitung 9 angeordnet ist, nicht geöffnet und daher wird Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe 4 ausgegeben wird, nicht zu dem Kraftstoffbehälter 3 zurückgeführt.
  • Die Niedrigdruckpumpe 4 wird durch die Batterie, die eine andere Antriebsquelle als die des Motors ist, angetrieben und kann mit einer hohen Drehzahl angetrieben werden, sogar während dem Anlassen und kann somit eine verhältnismäßig große Menge an Kraftstoff je Zeiteinheit ausgeben. Durch im Wesentlichen direktes Einführen von Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe 4 in den Akkumulator 2 ausgegeben wird, kann daher Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2 für einen sehr kurzen Zeitraum auf einen Kraftstoffdruck nahe des Nennausgabedrucks (PL), bei dem der Kraftstoff eingespritzt werden kann, gehoben werden.
  • Somit wird, wenn der Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2 auf einen Druck, der zum Einspritzen von Kraftstoff geeignet ist, bei Schritt 104 gehoben ist, der Merker (f) auf (1) bei Schritt 105 gesetzt und die Routine schreitet zu Schritt 106. Nachdem der Merker (f) auf (1) gesetzt ist, ist das Ergebnis bei Schritt 102 positiv und die Routine schreitet direkt zu Schritt 106.
  • Bei Schritt 106 wird eine erforderliche Menge an eingespritzten Kraftstoff (Q), der in der Steuerung der Menge an eingespritzten Kraftstoff zum Setzen eines Zeitraums zum Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils berechnet wird, gelesen und bei Schritt 107 wird bestimmt, ob die erforderliche Menge an eingespritztem Kraftstoff (Q) größer als eine maximale Menge von ausgegebenen Kraftstoff (Q1) der Hochdruckpumpe 7 für einen Zylinder ist. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Menge an ausgegebenen Kraftstoff je Zeit durch die Hochdruckpumpe 7 der Menge an eingespritzten Kraftstoff für zwei Zylinder. Daher entspricht die maximale Menge an ausgegebenen Kraftstoff (Q1) der Hälfte der Menge an ausgegebenen Kraftstoff, wenn das elektromagnetische Ventil 16 über dem gesamten Ausgabehub der Hochdruckpumpe 7 geschlossen ist.
  • In einem gewöhnlichen Motorbetriebszustand nach dem Start des Motors überschreitet die erforderliche Menge an Kraftstoff (Q) in hohen Motorlast- und hohen Motordrehzahlbetriebszuständen nicht die maximale Menge an ausgegebenen Kraftstoff (Q1). Insbesondere wird bei dem Kaltstart des Motors der eingespritzte Kraftstoff schlecht zerstäubt und trägt nur in kleinen Mengen zu der Verbrennung bei. Daher wird die erforderliche Menge an Kraftstoff (Q) sehr groß und überschreitet die maximale Menge an ausgegebenen Kraftstoff (Q1). Zu diesem Zeitpunkt ist, wenn Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 7 durch die Steuerung des elektromagnetischen Ventils 16 ausgegeben wird, eine Menge an Kraftstoff, der von dem Akkumulator 2 eingespritzt wird, größer als eine Menge an Kraftstoff, der in den Akkumulator 2 ausgegeben wird und somit sinkt der Druck innerhalb des Akkumulators 2 schnell auf nahe dem atmosphärischen Druck und es wird nicht länger eine gewünschte Menge an Kraftstoff eingespritzt.
  • In der vorliegenden Routine schreitet daher, wenn das Ergebnis bei Schritt 107 positiv ist, die Routine zu Schritt 108, in dem das elektromagnetische Ventil 16 offen gehalten wird, so dass eine verhältnismäßig große Menge an Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe 4 je Zeiteinheit ausgegeben wird, im Wesentlichen direkt in den Akkumulator 2 eingeführt wird. Somit kann, sogar wenn eine große Menge an Kraftstoff von dem Akkumulator 2 eingespritzt wird, der Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2 auf einem Druck gehalten werden, der zum Einspritzen von Kraftstoff geeignet ist, was es möglich macht, eine gewünschte Menge an Kraftstoff einzuspritzen.
  • Andererseits schreitet, wenn das Ergebnis bei Schritt 107 negativ ist, die Routine zu Schritt 109, bei dem die Steuerung des elektromagnetischen Ventils 16 ausgeführt wird. Die Steuerung dient zum Aufrechterhalten des Kraftstoffdrucks innerhalb des Akkumulators 2, der durch den Drucksensor 21 erfasst wird, nahe dem vorgegebenen hohen Kraftstoffdruck (PH). Nachdem der Druck innerhalb des Akkumulators 2 auf nahe dem vorgegebenen hohen Kraftstoffdruck (PH) gehoben ist, wird das elektromagnetische Ventil 16 in dem Ausgabehub der Hochdruckpumpe 7 nur für einen erforderlichen Zeitraum geschlossen, so dass eine Menge an Kraftstoff gleich der an Kraftstoff, der in die zwei Zylinder eingespritzt wird, von der Hochdruckpumpe 7 in den Akkumulator 2 zugeführt wird. Zum Beispiel ist unmittelbar nach dem Start der Kraftstoffeinspritzung jedoch der Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2 zum Einspritzen von Kraftstoff geeignet, aber ist immer noch nahe des Nennausgabedrucks (PL) der Niedrigdruckpumpe 4, der beträchtlich niedriger als der vorgegebene hohe Kraftstoffdruck (PH) ist. Daher ist das elektromagnetische Ventil 16 über dem gesamten Ausgabehub der Hochdruckpumpe geschlossen, so dass eine Menge an Kraftstoff, die größer als die in die zwei Zylinder eingespritzte ist, zu dem Akkumulator 2 zugeführt und der Druck innerhalb des Akkumulators 2 wird schnell nahe dem vorgegebenen hohen Kraftstoffdruck (PH) gehoben. Somit wird, wenn der Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2, der durch den Drucksensor 21 erfasst wird, niedriger als der vorgegebene hohe Kraftstoffdruck (PH) ist, das elektromagnetische Ventil 16 in dem Ausgabehub der Hochdruckpumpe 7 nur für einen erforderlichen Zeitraum geschlossen gehalten, so dass eine Menge an Kraftstoff, die größer als die in die zwei Zylinder eingespritzte ist, in den Akkumulator 2 zugeführt wird.
  • Dann wird bei Schritt 110 die Spannung, die an der Niedrigdruckpumpe 4 angelegt ist, gesenkt und die Drehzahl der Niedrigdruckpumpe 4 wird auf niedriger als den Ausgabedruck gesenkt. Wenn die Hochdruckpumpe 7 normalerweise bei Schritt 109 betätigt wird, trägt der Ausgabedruck der Niedrigdruckpumpe 4 nicht zu dem Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2 bei. In diesem Schritt wird daher der Ausgabedruck der Niedrigdruckpumpe 4 auf ein derartiges Maß gesenkt, dass kein Dampf in dem Kraftstoff, der durch die Hochdruckpumpe 7 angesaugt wird, erzeugt wird, um einen Austritt von Kraftstoff an den Dichtabschnitten der Saugleitung 8 zu unterdrücken.
  • 5 ist ein Diagramm, das die Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Nachstehend sind nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Verbindungsleitung 81, die von der stromabwärtigen Seite des Filter 10 in der Saugleitung 8 abzweigt, mit der Pumpenkammer 7d der Hochdruckpumpe 7 verbunden und ein Rückschlagventil 82 ist in der Verbindungsleitung 81 angeordnet, um nur den Fluss von Kraftstoff in die Pumpenkammer 7d zu erlauben. Das Rückschlagventil 82 wird sogar durch einen kleinen Druckunterschied geöffnet. Die Drehwelle des Nocken 7e (schematisch um 90° Grad gedreht verglichen mit dem von 1 dargestellt) ist mit einer elektromagnetischen Kupplung 83 versehen. Die elektromagnetische Kupplung 83 ist so konstruiert, dass, wenn sie verbunden ist, der Ausgabehub der Hochdruckpumpe 7 nicht von dem Kurbelwinkel abweicht, der anfangs gesetzt worden ist.
  • Das Bezugszeichen 20' bezeichnet eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Steuern einer Menge an eingespritzten Kraftstoff durch jedes Kraftstoffeinspritzventil 1, zum Steuern des Betriebs des elektromagnetischen Ventils 16 durch den elektrischen Solenoid 16a, zum Steuern des Betriebs der Niedrigdruckpumpe 4 und zum Steuern des Betriebs der elektromagnetischen Kupplung 83. Die ECU 20' ist gleichermaßen zu der ECU 20 in dem ersten Ausführungsbeispiel konstruiert. Die Kraftstoffeinspritzventile 1, der elektrische Solenoid 16a, die Niedrigdruckpumpe 9 und die elektromagnetische Kupplung 83 sind über jeden Antriebssteuerkreis mit dem Ausgangsanschluss der ECU 20' verbunden. Die Sensoren sind ähnlich zu denen in dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Eingangsanschluss der ECU 20' verbunden.
  • 6 ist eine zweite Routine zum Steuern des Betriebs des elektromagnetischen Ventils 16, zum Steuern des Betriebs der Niedrigdruckpumpe 4 und zum Steuern des Betriebs der elektromagnetischen Kupplung 83 durch die Steuereinheit 20'. Die zweite Routine wird ausgeführt, wenn der Starterschalter eingeschalten ist, und wird jeden vorgegebenen Zeitraum wiederholt. Nachstehend sind nur die Unterschiede von der ersten Routine beschrieben.
  • In der vorliegenden Routine wird, nachdem die Niedrigdruckpumpe 4 bei Schritt 201 betrieben wird, die Steuerung des elektromagnetischen Ventils 16 bei Schritt 202 auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben ausgeführt. Nachdem eine Ist-Spannung (V) der Batterie durch den Spannungsmesser 22 bei Schritt 204 gemessen ist, wird bei Schritt 205 ein Zeitraum (T) zum Erhöhen des Kraftstoffdrucks innerhalb des Akkumulators 2 von dem atmosphärischen Druck auf einen Kraftstoffdruck, der zum Einspritzen von Kraftstoff geeignet ist, auf der Basis der Kraftstoffausgabefähigkeit der Niedrigdruckpumpe 4 berechnet, die abhängig von der Spannung (V) der Batterie variiert, und die elektromagnetische Kupplung 83 wird nur für diesen Zeitraum (T) getrennt.
  • Während diesem Zeitraum wird daher der Betrieb des Kolbens 7a angehalten, sogar wenn die Steuerung des elektromagnetischen Ventils 16 ausgeführt wird. Daher steigt der Kraftstoffdruck innerhalb der Pumpenkammer 7d nicht, um das Rückschlagventil 82 in der Verbindungsleitung 81 zu schließen, und Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe 4 ausgegeben wird, wird im Wesentlichen immer direkt durch die Pumpenkammer 7d der Hochdruckpumpe 7 in den Akkumulator eingeführt. Somit kann ein Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2 für einen sehr kurzen Zeitraum auf einen Kraftstoffdruck nahe dem Nennausgabedruck (PL) angehoben werden, bei dem der Kraftstoff einspritzt werden kann.
  • Nachdem der Druck innerhalb des Akkumulators 2 auf einen Kraftstoffdruck, der zum Einspritzen von Kraftstoff geeignet ist, angehoben ist, wird bestimmt, ob die erforderliche Menge an eingespritzten Kraftstoff (Q) größer als die maximale Menge des eingespritzten Kraftstoff (Q1) der Hochdruckpumpe 7 für einen Zylinder (bei Schritt 208) wie in der ersten Routine ist. Wenn das Ergebnis positiv ist, schreitet die Routine zu Schritt 209, bei dem die elektromagnetische Kupplung 83 getrennt wird, und eine verhältnismäßig große Menge an Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe 4 je Zeiteinheit ausgegeben wird, wird im Wesentlichen direkt in den Akkumulator 2 eingeführt. Somit kann, sogar wenn eine große Menge an Kraftstoff von dem Akkumulator 2 eingespritzt wird, der Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2 nahezu bei einem Kraftstoffdruck, der zum Einspritzen von Kraftstoff geeignet ist, gehalten werden, was es möglich macht, eine gewünschte Menge an Kraftstoff einzuspritzen.
  • Andererseits schreitet, wenn das Ergebnis bei Schritt 208 negativ ist, die Routine zu Schritt 210, bei dem die elektromagnetische Kupplung 83 getrennt wird und die Hochdruckpumpe 7 beginnt zu arbeiten. Die Steuerung des elektromagnetischen Ventils 16 begleitend wird der Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2 schnell von nahe dem Nennausgabedruck der Niedrigdruckpumpe 4 zu nahe dem vorgegebenen hohen Kraftstoffdruck angehoben. Danach wird der Druck bei nahe dem vorgegebenen hohen Kraftstoffdruck gehalten.
  • 7 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau einer Hydraulikkupplung darstellt, die anstelle der elektromagnetischen Kupplung 83 verwendet wird. In 7 ist ein Nocken 7e' mit einem konischen vertieften Abschnitt 91 versehen, der mit der Drehmitte des Nockens 7e' konzentrisch ist. Eine Passnut 92 ist in dem vertieften Abschnitt 91 bei einer vorgegebenen Position ausgebildet. Das Bezugszeichen 93 ist eine Drehwelle, die durch die Kurbelwelle gedreht wird und die einen Innenraum 94 darin ausgebildet hat. Der Innenraum 94 wird mit einem Schmieröl von einer Hydraulikpumpe (nicht gezeigt) versorgt, die durch den Motor angetrieben wird, um das Schmieröl in dem Motor zu zirkulieren.
  • Ein Kolben 95 ist in dem Innenraum 94 ausgebildet und eine Kolbenstange 96, die an dem Kolben 95 befestigt ist, erstreckt sich von dem Innenraum 94 zu dem Nocken 7e' auf eine öldichte Weise, um durch das Ende der Drehwelle 94 zu dringen. Zu dem Ende der Kolbenstange 96 ist ein Eingriffsabschnitt 97 befestigt, der eine geeignete Gestalt hat, um in Eingriff mit dem vertieften Abschnitt 91 des Nockens 7e' und mit der Passnut 92 zu kommen. Eine Vielzahl von Nuten ist in dem Umfang des Kolbens 95 ausgebildet, um in Eingriff mit einer Vielzahl von Keilen 98 zu kommen, die in dem Innenraum 94 in die axiale Richtung ausgebildet sind. Daher kann der Kolben 95 entlang des Innenraums 94 verschoben werden, ohne relativ zu der Drehwelle 93 zu drehen.
  • Ferner ist eine Vielzahl von Durchgangslöchern (nicht gezeigt) in dem Kolben 95 ausgebildet, so dass das Schmieröl in den Raum an der vorderen Endseite des Kolbens 95 in dem Innenraum 94 fließen kann. Eine Feder 99 ist in dem Raum an der vorderen Endseite angeordnet, um den Kolben 95 zu der Seite entgegengesetzt zu dem Nocken 7e' vorzuspannen.
  • In dem somit ausgebildeten Hydraulikkupplungsmechanismus wirkt ein gleicher Druck von Schmieröl an beiden Seiten des Kolbens 95. Hier wird jedoch der Druckaufnahmebereich des Kolbens 95 an der Seite der Kolbenstange durch die Schnittfläche der Kolbenstange 96 kleiner. Daher wird der Kolben 95 durch den Schmieröldruck immer zu dem Nocken 7e' vorgespannt. Beim Start des Motors dreht jedoch die Hydraulikpumpe, die durch den Motor angetrieben wird, durch das Anlassen langsam und somit steigt der Druck von Schmieröl in dem Innenraum 94 nicht schnell von dem atmosphärischen Druck. Zu diesem Zeitpunkt ist die Vorspannkraft durch die Feder 99 größer als die Vorspannkraft durch den Schmieröldruck. Dementsprechend bewegt sich der Kolben 95 in die Richtung entgegengesetzt zu dem Nocken 7e' und der Eingriffsabschnitt 97 wird von dem vertieften Abschnitt des Nockens 7e' weg getrennt.
  • Somit bleibt, sogar wenn der Betrieb zum Öffnen und Schließen des elektromagnetischen Ventils 16 ausgeführt wird, der Betrieb des Kolbens 7a angehalten. Daher steigt der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 7d nicht, um das Rückschlagventil 82 in der Verbindungsleitung 81 zu schließen, und Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe 4 ausgegeben wird, wird im Wesentlichen immer durch die Pumpenkammer 7d der Hochdruckpumpe 7 direkt in den Akkumulator eingeführt. Somit kann bei dem Start des Motors der Druck innerhalb des Akkumulators 2 für einen sehr kurzen Zeitraum auf einen Kraftstoffdruck, der zum Einspritzen von Kraftstoff geeignet ist, angehoben werden und Kraftstoff kann mit diesem Kraftstoffdruck eingespritzt werden.
  • Wenn die Motordrehzahl nach dem Motorstart steigt, dreht die Hydraulikpumpe mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl und der Druck von Schmieröl in dem Innenraum 94 wird angehoben. Daher wird die Vorspannkraft durch den Schmieröldruck größer als die Vorspannkraft durch die Feder 99, wodurch der Kolben 95 zu dem Nocken 7e' bewegt wird, und der Eingriffsabschnitt 97 kommt in Eingriff mit dem vertieften Abschnitt des Nockens 7e', so dass die Drehung der Drehwelle 93 auf den Nocken 7e' übertragen wird. Dann startet die Hochdruckpumpe 7 einen Betrieb, der Kraftstoffdruck innerhalb des Akkumulators 2 wird schnell von nahe dem Nennausgabedruck der Niedrigdruckpumpe 4 auf nahe dem vorgegebenen hohen Kraftstoffdruck die Steuerung des elektromagnetischen Ventils 16 begleitend angehoben und daher wird der Kraftstoffdruck bei nahezu dem vorgegebenen hohen Kraftstoffdruck gehalten.
  • In dem Hydraulikkupplungsmechanismus weicht der Ausgabehub der Hochdruckpumpe 7 nicht von dem anfangs eingestellten Kurbelwinkel ab, wenn der Kupplungsmechanismus infolge der Gestalt der Passnut 92 in dem Nocken 7e' und dem Eingriffsabschnitt 97 eingreift, der mit der Passnut eingreift. Durch Verwenden der Kupplung der Fluiddruckbauart, durch die die Hochdruckpumpe mit der Antriebsquelle nur verbunden ist, wenn der Fluiddruck, der durch die Fluidpumpe erzeugt wird, die durch den Motor angetrieben wird, größer als ein vorgegebener Druck wird, ist es möglich, Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe 4 ausgegeben wird, ohne den Steuerbetrieb zum Offenhalten des elektromagnetischen Ventils 16 der Hochdruckpumpe 7 oder ohne dem Steuerbetrieb zum Trennen der Kupplung bei dem Start des Motors im Wesentlichen direkt in den Akkumulator einzuführen.
  • In dem vorstehend genannten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel kann die Rückführleitung 9 weggelassen werden. In diesem Fall wird überschüssiger Kraftstoff von der Hochdruckpumpe durch die Ansaugleitung 8 zu dem Kraftstoffbehälter 3 während dem normalen Motorbetrieb zurückgeführt. Das erste Ausführungsbeispiel hat das elektromagnetische Ventil 16 der Hochdruckpumpe 7 als ein Öffnungs- und Schließventil verwendet, das geöffnet ist, um die Verbindung zwischen der Ausgabeseite der Niedrigdruckpumpe 4 und der Pumpenkammer 7d der Hochdruckpumpe 7 bei dem Start des Motors zu gewährleisten. Nicht hierdurch beschränkt, ist es in der vorliegenden Erfindung jedoch ebenso zulässig, beispielsweise eine Verbindungsleitung 82, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, vorzusehen, um einen Ansaugdurchgang zum Verbinden der Ausgabeseite der Niedrigdruckpumpe mit der Ansaugseite der Hochdruckpumpe auszubilden, und den Ansaugdurchgang mit einem anderen Öffnungs- und Schließventil vorzusehen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung in eine Brennkraftmaschine, die einen Sammler (2) zum Zuführen von mit Druck beaufschlagten Kraftstoff zu einem Kraftstoffeinspritzventil (2) hat, mit den Schritten: Abgeben von Kraftstoff in den Sammler (2) durch eine Hochdruckpumpe (7) unter Verwendung der Maschine als eine Kraftquelle; und Abgeben von Kraftstoff in die Hochdruckpumpe (7) durch eine Niedrigdruckpumpe (4) unter Verwenden einer anderen Kraftquelle als der Maschine; gekennzeichnet durch Offenhalten eines Öffnungs- und Schließventils (16) in einem Saugdurchgang bei dem Start der Maschine zum Verbinden der Ausgabeseite der Niedrigdruckpumpe (4) mit der Saugseite der Hochdruckpumpe (7), so dass im Wesentlichen aller Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe (4) abgegeben wird, durch eine Pumpenkammer (7d) der Hochdruckpumpe (7) in den Sammler (2) bei dem Start der Maschine eingeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem Schritt Öffnen des Öffnungs- und Schließventils (16) als ein Überlaufventil zum Verhindern, dass die Hochdruckpumpe (7) eine größere Menge an Kraftstoff als eine erforderliche Menge an Kraftstoff in den Sammler (2) bei einem Ausgabehub der Hochdruckpumpe (7) abgibt.
  3. Vorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung in eine Brennkraftmaschine mit: einem Sammler (2) zum Zuführen von mit Druck beaufschlagten Kraftstoff zu einem Kraftstoffeinspritzventil (1); einer Hochdruckpumpe (7) zum Abgeben von Kraftstoff in den Sammler (2) unter Verwenden der Maschine als eine Kraftquelle; und einer Niedrigdruckpumpe (4) zum Abgeben von Kraftstoff in die Hochdruckpumpe (7) unter Verwenden einer anderen Kraftquelle als der Maschine; wobei beim Start der Maschine der Kraftstoff, der von der Niedrigdruckpumpe (4) abgegeben wird, im Wesentlichen direkt durch eine Pumpenkammer (7d) der Hochdruckpumpe (7) in den Sammler (2) eingeführt wird; wobei ein Rückschlagventil (82) in einem Saugdurchgang (8) vorgesehen ist, der die Ausgabeseite der Niedrigdruckpumpe (4) mit der Saugseite der Hochdruckpumpe (7) verbindet, um nur den Durchfluss von Kraftstoff von der Niedrigdruckpumpe (4) in die Hochdruckpumpe (7) zu erlauben, dadurch gekennzeichnet, dass, eine Hochdruckpumpenanhalteinrichtung zum Anhalten des Betriebs der Hochdruckpumpe (7) beim Start der Maschine vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Hochdruckpumpenanhalteinrichtung eine elektromagnetische Kupplung (83) ist, die zwischen der Hochdruckpumpe (7) und der Kraftquelle für die Hochdruckpumpe (7) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Hochdruckpumpenanhalteinrichtung ein Kupplungsmechanismus ist, der zwischen der Hochdruckpumpe (7) und der Kraftquelle für die Hochdruckpumpe (7) angeordnet ist, und der Kupplungsmechanismus die Hochdruckpumpe (7) mit der Kraftquelle der Hochdruckpumpe (7) nur koppelt, wenn der Fluiddruck, der durch die Fluidpumpe unter Verwenden der Maschine als eine Kraftquelle erzeugt wird, größer als ein vorgegebener Wert wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Fluidpumpe eine Schmierölpumpe für den Motor ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Drehzahl der Niedrigdruckpumpe (4) beim Start der Maschine verglichen mit der während einem normalen Maschinenbetrieb erhöht ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Maschine eine Direktzylindereinspritzbrennkraftmaschine der Bauart mit Fremdzündung ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Maschine eine Dieselmaschine ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem Schritt Erhöhen der Drehzahl der Niedrigdruckpumpe (4) bei dem Start der Maschine verglichen mit der während einem normalen Maschinenbetrieb.
DE69921913T 1998-08-11 1999-08-10 Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in einer Brenkraftmaschine Expired - Lifetime DE69921913T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22690898A JP3389863B2 (ja) 1998-08-11 1998-08-11 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP22690898 1998-08-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69921913D1 DE69921913D1 (de) 2004-12-23
DE69921913T2 true DE69921913T2 (de) 2005-11-24

Family

ID=16852494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69921913T Expired - Lifetime DE69921913T2 (de) 1998-08-11 1999-08-10 Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in einer Brenkraftmaschine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6065436A (de)
EP (1) EP0979940B1 (de)
JP (1) JP3389863B2 (de)
KR (1) KR100352308B1 (de)
DE (1) DE69921913T2 (de)
ES (1) ES2230778T3 (de)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2763100B1 (fr) * 1997-05-09 1999-07-23 Magneti Marelli France By-pass de delestage pour pompe a injection directe a haute pression
DE19818385A1 (de) * 1998-04-24 1999-10-28 Bosch Gmbh Robert Zuschaltventil in einem Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen
JP3633388B2 (ja) * 1999-08-04 2005-03-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置
DE10196508T1 (de) * 2000-08-14 2003-07-03 Stanadyne Corp Magnetisch gekoppelte Kraftstoffeinspritzpumpe
JP4123729B2 (ja) * 2001-03-15 2008-07-23 株式会社日立製作所 燃料供給装置の制御方法
JP4627603B2 (ja) * 2001-03-15 2011-02-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料供給装置
JP4442048B2 (ja) 2001-04-12 2010-03-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の高圧燃料供給装置
DE10124108A1 (de) * 2001-05-17 2002-11-28 Bosch Gmbh Robert Vordruckpumpe mit Fremdantrieb an Verbrennungskraftmaschinen
JP4304887B2 (ja) 2001-06-19 2009-07-29 株式会社デンソー 代替燃料用の燃料供給システム
JP3780933B2 (ja) 2001-12-18 2006-05-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の高圧燃料供給装置
KR100444054B1 (ko) * 2001-12-27 2004-08-11 현대자동차주식회사 가솔린 직접 분사 엔진의 가변 연료 분사 제어장치 및 방법
JP3855861B2 (ja) * 2002-06-28 2006-12-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の高圧燃料供給装置
ITBO20020498A1 (it) * 2002-07-30 2004-01-30 Magneti Marelli Powertrain Spa Impianto di iniezione di carburante di tipo common rail con pompa a portata variabile
JP2004218571A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Aisan Ind Co Ltd エンジンの燃料供給装置
EP1664706B1 (de) * 2003-09-04 2011-07-27 Baker Hughes Incorporated Optischer sensor mit colokalisierten druck- und temperatursensoren
JP4415884B2 (ja) * 2005-03-11 2010-02-17 株式会社日立製作所 電磁駆動機構,電磁弁機構及び電磁駆動機構によって操作される吸入弁を備えた高圧燃料供給ポンプ,電磁弁機構を備えた高圧燃料供給ポンプ
JP2007064076A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射装置
JP4538851B2 (ja) * 2006-02-15 2010-09-08 株式会社デンソー 筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置
EP1921307B1 (de) * 2006-11-08 2012-08-15 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Kraftstoffeinspritzsystem
JP2008215321A (ja) * 2007-03-08 2008-09-18 Hitachi Ltd 内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置
US7527043B2 (en) * 2007-07-05 2009-05-05 Caterpillar Inc. Liquid fuel system with anti-drainback valve and engine using same
US7448361B1 (en) * 2007-10-23 2008-11-11 Ford Global Technologies, Llc Direct injection fuel system utilizing water hammer effect
US7966984B2 (en) * 2007-10-26 2011-06-28 Ford Global Technologies, Llc Direct injection fuel system with reservoir
US8061329B2 (en) * 2007-11-02 2011-11-22 Ford Global Technologies, Llc Lift pump control for a two pump direct injection fuel system
US7832375B2 (en) * 2008-11-06 2010-11-16 Ford Global Technologies, Llc Addressing fuel pressure uncertainty during startup of a direct injection engine
DE102010002801A1 (de) * 2010-03-12 2011-09-15 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
US8443780B2 (en) 2010-06-01 2013-05-21 Caterpillar Inc. Low leakage cam assisted common rail fuel system, fuel injector, and operating method therefor
WO2012008892A1 (en) * 2010-07-14 2012-01-19 Volvo Lastvagnar Ab Fuel injection system with pressure-controlled bleed function
JP2012149602A (ja) * 2011-01-20 2012-08-09 Toyota Motor Corp 高圧ポンプの制御装置
DE112011105711B4 (de) * 2011-10-06 2019-05-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuervorrichtung für Maschine mit interner Verbrennung
GB2508834B (en) 2012-12-12 2019-12-04 Ford Global Tech Llc controlling a fuel supply system of an engine of a motor vehicle during shutdown and start-up
US9453466B2 (en) * 2013-02-21 2016-09-27 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for a fuel system
CN104863767B (zh) * 2014-12-18 2017-09-15 北汽福田汽车股份有限公司 一种可快速泄压的高压喷油系统以及快速泄压方法
JP2016188601A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 株式会社デンソー 燃料供給装置
DE102018108406A1 (de) * 2017-06-22 2018-12-27 Denso Corporation Hochdruckkraftstoffpumpe und Kraftstoffversorgungssystem
JP7035542B2 (ja) * 2017-06-22 2022-03-15 株式会社デンソー 高圧燃料ポンプ及び燃料供給システム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5058553A (en) * 1988-11-24 1991-10-22 Nippondenso Co., Ltd. Variable-discharge high pressure pump
DE4001789C1 (de) * 1990-01-23 1991-03-14 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
US5598817A (en) * 1993-09-10 1997-02-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel feeding system for internal combustion engine
DE4407166C1 (de) * 1994-03-04 1995-03-16 Daimler Benz Ag Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
US5507266A (en) * 1994-04-11 1996-04-16 Siemens Automotive L.P. Fuel pressure control using hysteresis pump drive
IT1281303B1 (it) * 1995-03-28 1998-02-17 Elasis Sistema Ricerca Fiat Dispositivo di regolazione della pressione di alimentazione di un fluido in un accumulatore di fluido in pressione, ad esempio per
JPH08319865A (ja) * 1995-05-26 1996-12-03 Mitsubishi Motors Corp 筒内噴射式内燃機関における燃料噴射制御装置
US5605133A (en) * 1995-11-20 1997-02-25 Walbro Corporation Fuel rail pressure control
DE19607070B4 (de) * 1996-02-24 2013-04-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
KR100237535B1 (ko) * 1996-02-29 2000-01-15 나까무라 히로까즈 내연기관용 연료공급장치
JPH09250426A (ja) * 1996-03-14 1997-09-22 Toyota Motor Corp 内機機関の燃料噴射制御装置
JP3237549B2 (ja) * 1996-11-25 2001-12-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の高圧燃料供給装置
JP3183203B2 (ja) * 1996-12-18 2001-07-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の高圧燃料噴射装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0979940A3 (de) 2001-12-12
KR100352308B1 (ko) 2002-09-12
US6065436A (en) 2000-05-23
JP3389863B2 (ja) 2003-03-24
EP0979940B1 (de) 2004-11-17
DE69921913D1 (de) 2004-12-23
ES2230778T3 (es) 2005-05-01
JP2000054926A (ja) 2000-02-22
EP0979940A2 (de) 2000-02-16
KR20000016850A (ko) 2000-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69921913T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in einer Brenkraftmaschine
DE102008056615B4 (de) Startsystem und -verfahren für einen Verbrennungsmotor
DE4334923C2 (de) Kraftstoffdrucksteuerverfahren für einen Motor mit Hochdruckkraftstoffdirekteinspritzung
EP1180595B2 (de) Kraftstoffversorgungsanlage
DE19818421A1 (de) Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine
EP1306548B1 (de) Kraftstoffeinspritzanlage mit verbesserter Fördermengenregelung
DE19539885A1 (de) Kraftstoffversorgungsanlage und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE10213598A1 (de) Ölpumpe für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb derselben
DE3432787A1 (de) Turbogeladene brennkraftmaschine mit wassereinspritzung
DE3910528A1 (de) Kaltstartvorrichtung und kaltstartverfahren
DE2031378A1 (de) ZerstaubungseinnchUmg fur Diesel motoren mit Turbolader
DE19539883A1 (de) Kraftstoffversorgungsanlage und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102004017256B4 (de) Druckspeicher-Kraftstoffeinspritzsystem geeignet zum Vermeiden eines abnormal hohen Drucks
EP1296060A2 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP2906803B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
WO2014060292A1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftstoffeinspritzsystems mit einer kraftstofffilterheizung und kraftstoffeinspritzsystem
DE102015203348B3 (de) Verfahren zum Betrieb einer Common-Rail-Einspritzanordnung für eine Brennkraftmaschine mit Stopp-Start-System
DE10254921B4 (de) Kraftstoffzufuhr- und Einspritzsystem sowie Verfahren zum Steuern desselben
DE60022914T2 (de) Verteilereinspritzpumpe mit kraftstoffspeicher
DE69728270T2 (de) Brennstoff-gas-gemisch einspritzsystem
DE102007000311A1 (de) Sammlerkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Mindern einer Überdruckbeaufschlagung eines Sammlers
DE102006039882B3 (de) Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
DE102007056418A1 (de) Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
DE3016384A1 (de) Fluessigkraftstoff-einspritzpumpvorrichtung
EP0913575A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer selbstzündenden, luftverdichtenden Brennkraftmaschine und Kraftstoffeinspritzsystem dazu

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)