BR112013033825B1

BR112013033825B1 - sistema de controle de injeção de combustível para motor de combustão interna

Info

Publication number: BR112013033825B1
Application number: BR112013033825-3A
Authority: BR
Inventors: Susumu Kojima
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2021-02-09
Also published as: US20140123955A1; WO2013005284A1; BR112013033825A2; JP5733396B2; EP2728159A4; EP2728159A1; US9188077B2; CN103620205A; EP2728159B1; CN103620205B; JPWO2013005284A1

Abstract

SISTEMA DE CONTROLE DE INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. A presente invenção refere-se ao problema que em um sistema de controle de injeção de combustível para um motor de combustão interna provido com uma bomba de combustível de baixa pressão e uma bomba de combustível de alta pressão, a pressão de aplicação da bomba de combustível de baixa pressão pode ser diminuída tanto quanto possível, enquanto é evitada a geração de vapor de combustível. A fim de resolver esse problema, a invenção reside em um sistema de controle de injeção de combustível para um motor de combustão interna em que um sinal de impulsão para uma bomba de combustível de alta pressão é calculado ao usar um controle proporcional mais integral com base em uma diferença entre uma pressão de aplicação da bomba de combustível de alta pressão e uma pressão alvo da mesma, e, ao mesmo tempo, uma pressão de aplicação de uma bomba de combustível de baixa pressão é levada a diminuir quando uma quantidade de mudança por unidade de tempo de um termo integral mostra uma tendência à diminuição ou a ser igual a zero, ao passo que a pressão de aplicação da (...).

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema de controle de injeção de combustível para um motor de combustão interna provido com uma bomba de combustível de baixa pressão (bomba de alimentação) e uma bomba de combustível de alta pressão (bomba de suprimento).

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Nos motores de combustão interna do tipo em que o combustível é injetado diretamente em cada cilindro, é conhecido um sistema de controle de injeção de combustível que é provido com uma bomba de combustível de baixa pressão que serve para extrair o combustível de um tanque de combustível, e uma bomba de combustível de alta pressão que serve para fazer com que o combustível extraído desse modo pela bomba de combustível de baixa pressão se eleve até uma pressão em que o combustível pode ser injetado em cada cilindro.

[0003] No sistema de controle de injeção de combustível tal como mencionado acima, a fim de suprimir o consumo de energia que acompanha a operação da bomba de combustível de baixa pressão, é desejável diminuir a pressão de aplicação (pressão de alimentação) da bomba de combustível de baixa pressão tanto quanto possível.

[0004] Em um primeiro documento de patente, é descrita uma técnica na qual, em um sistema para regular a pressão de aplicação de uma bomba de combustível de alta pressão por meio de uma quantidade pré-controlada bem como uma quantidade de controle aberto e uma quantidade de controle de circuito fechado, a pressão de aplicação de uma bomba de combustível de baixa pressão é levada a diminuir, nos casos em que uma saída de um integrador, ao qual a quantidade de controle aberto e a quantidade de controle de circuito fechado são providas, fica sendo igual a zero.

[0005] Em um segundo documento de patente, é descrita uma técnica de ajuste da pressão de aplicação de uma bomba de combustível de baixa pressão de acordo com uma quantidade de impulsão de uma válvula de controle da pressão ou de uma válvula de alívio de uma bomba de combustível de alta pressão.

[0006] Em um terceiro documento de patente, é descrita uma técnica em que, nos casos em que o trabalho de impulsão de uma bomba de combustível de alta pressão passa a ser igual ou maior do que um valor predeterminado, é feita uma determinação que vapor foi gerado, fazendo desse modo com que a pressão de alimentação se eleve.

DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR Documentos de Patente

[0007] Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonês em Aberto a Inspeção Pública n°. 2003-222060

[0008] Documento de Patente 2: Pedido de Patente Japonês em Aberto a Inspeção Pública n°. 2009-221906

[0009] Documento de Patente 3: Pedido de Patente Japonês em Aberto a Inspeção Pública n°. 2010-071224

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO Problema a ser Resolvido Pela Invenção

[00010] No entanto, no sistema descrito no documento de patente 1acima mencionado 1, nos casos em que uma pressão alvo da bomba de combustível de alta pressão muda, etc., o valor do integrador pode vir a ser maior do que zero. Em outras palavras, até mesmo nos casos em que a cavitação (vapor) do combustível não foi gerada, o valor do integrador pode vir a ser maior do que zero. Como resultado, mesmo que a cavitação do combustível não seja gerada, pode ocorrer uma situação em que a pressão de aplicação da bomba de combustível de baixa pressão não seja levada a diminuir.

[00011] A presente invenção foi elaborada em vista das circunstâncias reais acima mencionadas, e o objetivo da invenção é que em um sistema de controle de injeção de combustível para um motor de combustão interna provido com uma bomba de combustível de baixa pressão e uma bomba de combustível de alta pressão, a pressão de aplicação da bomba de combustível de baixa pressão é levada a diminuir tanto quanto possível, enquanto é evitada a vaporização do combustível.

Meios Para Resolver o Problema

[00012] A fim de resolver os problemas acima mencionados, a presente invenção reside em um sistema de controle de injeção de combustível para um motor de combustão interna em que um sinal de impulsão para uma bomba de combustível de alta pressão é calculado ao fazer uso do controle proporcional mais integral (controle PI) com base em uma diferença entre uma pressão de aplicação da bomba de combustível de alta pressão e uma pressão alvo da mesma e, ao mesmo tempo, uma pressão de aplicação de uma bomba de combustível de baixa pressão é levada a diminuir quando uma quantidade de mudança por unidade de tempo de um termo integral (termo I) mostra uma tendência decrescente ou igual a zero, ao passo que a pressão de aplicação da bomba de combustível de baixa pressão é levada a aumentar quando a quantidade de mudança por unidade de tempo do termo integral mostra uma tendência ao aumento, em que, nos casos onde ocorreu um aumento no termo integral que resulta de uma mudança da pressão de aplicação alvo da bomba de combustível de alta pressão, o aumento na pressão de aplicação da bomba de combustível de baixa pressão é coibido.

[00013] Especificamente, a presente invenção reside em um sistema de controle de injeção de combustível para um motor de combustão interna em que o combustível aplicado de uma bomba de combustível de baixa pressão é pressurizado por uma bomba de combustível de alta pressão e suprido a uma válvula de injeção de combustível, em que o dito sistema é provido com: um sensor de pressão que detecta uma pressão de aplicação da dita bomba de combustível de alta pressão; uma unidade de operação aritmética que calcula um sinal de impulsão para a dita bomba de combustível de alta pressão ao usar um termo proporcional e um termo integral que são calculados com o uso de um desvio entre uma pressão de aplicação alvo da dita bomba de combustível de alta pressão e um valor detectado do dito sensor de pressão como um parâmetro; uma primeira unidade de processamento que efetua o processamento de diminuição para diminuir a pressão de aplicação da dita bomba de combustível de baixa pressão quando uma quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral for igual a ou menor do que zero; uma segunda unidade de processamento que efetua o processamento de aumento para aumentar a pressão de aplicação da dita bomba de combustível de baixa pressão quando a quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral for maior do que zero; e uma unidade de prevenção que impede a execução do processamento de aumento pela dita segunda unidade de processamento quando o dito termo integral mostra uma tendência ao aumento devido a uma mudança na pressão de aplicação alvo da dita bomba de combustível de alta pressão.

[00014] Nos casos em que o sinal de impulsão para a bomba de combustível de alta pressão é calculado ao fazer uso do controle proporcional mais integral, como um parâmetro, um desvio entre a pressão de aplicação alvo da bomba de combustível de alta pressão e o valor detectado do sensor de pressão (indicada daqui por diante como uma "pressão de aplicação real"), e nos casos em que a pressão de aplicação da dita bomba de combustível de baixa pressão é diminuída continuamente ou de uma maneira por etapas, quando o vapor é gerado em uma passagem de combustível que se estende da bomba de combustível de baixa pressão à bomba de combustível de alta pressão, em qu o dito o termo integral mostra uma tendência ao aumento (isto é, a quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral passa a ser maior do que zero). Por conseguinte, quando o dito processamento de diminuição é realizado nos casos em que o dito termo integral mostra uma constante ou uma tendência à diminuição (isto é, nos casos em que a quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral passa a ser igual ou menor do que zero), e quando o dito processamento de aumento é realizado nos casos em que o dito termo integral mostra uma tendência ao aumento (isto é, nos casos em que a quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral passa a ser maior do que zero), é possível diminuir a pressão de aplicação da bomba de combustível de baixa pressão, enquanto é evitada a geração de vapor.

[00015] No entanto, nos casos em que a pressão de aplicação alvo da bomba de combustível de alta pressão aumenta, o desvio entre a pressão de aplicação alvo e a pressão de aplicação real da bomba de combustível de alta pressão passa a ser grande. Isto é, nos casos em que a pressão de aplicação alvo da bomba de combustível de alta pressão aumenta, a pressão de aplicação alvo passa a ser mais alta com respeito à pressão de aplicação real. Quando a pressão de aplicação alvo se torna maior com respeito à pressão de aplicação real, o dito termo integral mostra uma tendência ao aumento, embora o vapor não tenha sido gerado na dita passagem de combustível. Em tal caso, quando o dito processamento de aumento é realizado, a força de impulsão da bomba de combustível de baixa pressão passa a ser desnecessariamente grande.

[00016] Por outro lado, o sistema de controle de injeção de combustível da presente invenção proíbe a execução do dito processamento de diminuição, nos casos em que o dito termo integral mostra uma tendência ao aumento que acompanha a mudança na pressão de aplicação alvo da bomba de combustível de alta pressão. Por exemplo, nos casos em que uma quantidade de aumento por unidade de tempo da pressão de aplicação alvo da bomba de combustível de alta pressão excede um valor limite, a dita unidade de prevenção pode coibir a execução do dito processamento de aumento. Indicado de uma outra maneira, se a quantidade de aumento por unidade de tempo da pressão de aplicação alvo da bomba de combustível de alta pressão for maior do que o valor limite no momento em que a quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral se torna maior do que zero, a dita unidade de prevenção pode coibir a execução do dito processamento de aumento.

[00017] Quando a execução do dito processamento de aumento é coibida dessa maneira, é possível evitar uma situação em que a pressão de aplicação da bomba de combustível de baixa pressão é levada a se elevar, embora nenhum vapor seja gerado na dita passagem de combustível. Como resultado, de acordo com o sistema de controle de injeção de combustível para um motor de combustão interna da presente invenção, a pressão de aplicação da bomba de combustível de baixa pressão pode ser diminuída tanto quanto possível, enquanto é evitada a geração de vapor de combustível.

[00018] Aqui, deve ser observado que, também nos casos em que a pressão de aplicação alvo da bomba de combustível de alta pressão diminui, o desvio entre a pressão de aplicação alvo e a pressão de aplicação real da bomba de combustível de alta pressão passa a ser grande. No entanto, nos casos em que a pressão de aplicação alvo da bomba de combustível de alta pressão diminui, a pressão de aplicação alvo passa ser menor com respeito à pressão de aplicação real, em consequência do que o dito termo integral mostra uma tendência à diminuição. Nesse momento, quando a pressão de combustível na dita passagem de combustível já tiver se aproximado de uma pressão de vapor saturado de combustível, haverá uma possibilidade que, pela execução do dito processamento de diminuição, a pressão de combustível na dita passagem de combustível possa ser excessivamente diminuída, induzindo desse modo a geração de vapor.

[00019] Por conseguinte, a unidade da prevenção de acordo com a presente invenção pode coibir o dito processamento de diminuição, quando a quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral passa a ser igual a ou menor do que zero que acompanha a mudança na pressão de aplicação alvo da dita bomba de combustível de alta pressão. Por exemplo, nos casos em que uma quantidade de diminuição por unidade de tempo da pressão de aplicação alvo da bomba de combustível de alta pressão excede um valor limite, a dita unidade de prevenção pode coibir a execução do dito processamento de diminuição. Indicado em uma outra maneira, se a quantidade de diminuição por unidade de tempo da pressão de aplicação alvo da bomba de combustível de alta pressão for maior do que o valor limite no momento em que a quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral se torna igual a ou menor do que zero, a dita unidade de prevenção pode coibir a execução do dito processamento de diminuição.

[00020] Quando a execução do dito processamento de diminuição é coibida desta maneira, é possível evitar uma situação em que a pressão de aplicação da bomba de combustível de baixa pressão é levada a ser reduzida ainda mais, embora a pressão de combustível na dita passagem de combustível seja suficientemente baixa. Em outras palavras, é possível evitar uma situação em que o vapor é gerado na dita passagem de combustível devido a uma diminuição excessiva na pressão de aplicação da bomba de combustível de baixa pressão.

Efeitos da Invenção

[00021] De acordo com a presente invenção, em um sistema de controle de injeção de combustível para um motor de combustão interna provido com uma bomba de combustível de baixa pressão e uma bomba de combustível de alta pressão, a pressão de aplicação da bomba de combustível de baixa pressão pode ser diminuída tanto quanto possível, enquanto é evitada a geração de vapor de combustível.

Breve Descrição dos Desenhos

[00022] A Figura 1 é uma vista que mostra a construção esquemática de um sistema de injeção de combustível para um motor de combustão interna ao qual a presente invenção é aplicada.

[00023] A Figura 2 é uma vista que mostra o comportamento de um termo integral e o comportamento da pressão de combustível em um interior de uma passagem de combustível de alta pressão, quando a pressão de aplicação de uma bomba de combustível de baixa pressão é levada a diminuir.

[00024] A Figura 3 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle que é executada no momento em que a pressão de aplicação (sinal de impulsão) da bomba de combustível de baixa pressão é decidida.

Melhor Modo Para Praticar a Invenção

[00025] A seguir, as modalidades específicas da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos. As dimensões, os materiais, as formas e os arranjos relativos, etc., dos componentes que serão descritos em relação às modalidades não são se prestam a limitar o âmbito técnico da presente invenção apenas às mesmas, a menos que esteja indicado de uma maneira particular.

[00026] A Figura 1 é uma vista que mostra a construção esquemática de um sistema de controle de injeção de combustível para um motor de combustão interna de acordo com a presente invenção. O sistema de controle de injeção de combustível mostrado na Figura 1 é um sistema aplicado a um motor de combustão interna que tem quatro cilindros em linha, e é provido com uma bomba de combustível de baixa pressão 1 e uma bomba de combustível de alta pressão 2. Aqui, deve ser observado que o número de cilindros do motor de combustão interna não fica limitado a quatro, mas pode ser cinco ou mais, e, alternativamente, pode ser três ou menos.

[00027] A bomba de combustível de baixa pressão 1 é uma bomba para bombear ou extrair o combustível armazenado em um tanque de combustível 3, e é uma bomba do tipo de turbina (bomba do tipo WESCO) que é impelida por energia elétrica. Ela é construída de maneira tal que o combustível aplicado da bomba de combustível de baixa pressão 1 é conduzido para uma porta de sucção da bomba de combustível de alta pressão 2 através de uma passagem de combustível de baixa pressão 4.

[00028] A bomba de combustível de alta pressão 2 é uma bomba para pressurizar o combustível aplicado da bomba de combustível de baixa pressão 1, e é uma bomba do tipo alternante (por exemplo, bomba do tipo de êmbolo) que é impelida pela energia do motor de combustão interna (por exemplo, uma força de rotação de um eixo de cames). Uma válvula de sucção 2a para alternar entre a abertura e o fechamento da porta de sucção é disposta na porta de sucção da bomba de combustível de alta pressão 2. A válvula de sucção 2a é um mecanismo de válvula de um tipo de impulsão eletromagnética, e muda uma quantidade de descarga ou aplicação da bomba de combustível de alta pressão 2 ao mudar o seu tempo de abertura com respeito à posição de um êmbolo. Além disso, uma passagem de combustível de alta pressão 5 tem uma base e é conectada a uma porta de aplicação da bomba de combustível de alta pressão 2. A passagem de combustível de alta pressão 5 tem uma sua extremidade terminal conectada a uma tubulação de aplicação 6.

[00029] Quatro válvulas de injeção de combustível 7 são conectadas à tubulação de aplicação 6, de modo que a pressão do combustível de alta pressão alimentada da bomba de combustível de alta pressão 2 à tubulação de aplicação 6 é distribuída a cada uma das válvulas de injeção de combustível 7. Cada uma das válvulas de injeção de combustível 7 é um mecanismo de válvula que serve para injetar o combustível diretamente em um cilindro correspondente do motor de combustão interna.

[00030] Aqui, deve ser observado que nos casos em que as válvulas de injeção de combustível para a injeção de porta para injetar o combustível nos interiores de passagens de entrada (portas de entrada), respectivamente, são montadas no motor de combustão interna, além das válvulas de injeção de combustível para a injeção de cilindro, tais como as válvulas de injeção de combustível 7 acima mencionadas, elas podem ser construídas de maneira tal que o combustível de baixa pressão é passado para as tubulações de aplicação para a injeção de porta que são ramificadas do meio da passagem de combustível de baixa pressão 4.

[00031] Um amortecedor de pulsação 11 é disposto no meio da passagem de combustível de baixa pressão 4 acima mencionada. O amortecedor de pulsação 11 é para amortecer a pulsação do combustível resultante da operação (operação de sucção e operação de aplicação) da bomba de combustível de alta pressão 2 acima mencionada. Além disso, uma passagem de ramificação 8 tem uma extremidade base da mesma conectada ao meio da passagem de combustível de baixa pressão 4 acima mencionada. A extremidade terminal da passagem de ramificação 8 tem uma extremidade terminal da mesma conectada ao tanque de combustível 3. Um regulador de pressão 9 é disposto no meio da passagem de ramificação 8. O regulador de pressão 9 é construído de maneira tal que é aberto no momento em que a pressão (pressão de combustível) na passagem de combustível de baixa pressão 4 excede um valor predeterminado, por meio do que o combustível em excesso na passagem de combustível de baixa pressão 4 retorna ao tanque de combustível 3 através da passagem de ramificação 8.

[00032] Uma válvula de detenção 10 é disposta no meio da passagem de combustível de alta pressão 5 acima mencionada. A válvula de detenção 10 é uma válvula de um só sentido que permite um fluxo que vai para a tubulação de aplicação 6 acima mencionada da porta de aplicação da bomba de combustível de alta pressão 2 acima mencionada 2, mas impede que um fluxo vá para a porta de aplicação da bomba de combustível de alta pressão 2 acima mencionada da tubulação de aplicação 6 acima mencionada.

[00033] Uma passagem de retorno 12 para retornar o combustível em excesso na tubulação de aplicação 6 acima mencionada 6 ao tanque de combustível acima mencionado 3 é conectada à tubulação de aplicação 6. No meio da passagem de retorno 12, uma válvula de alívio 13 é disposta, a qual serve para alternar entre a comunicação e o bloqueio da passagem de retorno 12. A válvula de alívio 13 é um mecanismo de válvula de um tipo eletromotor ou um tipo de impulsão eletromagnética, e é aberta quando a pressão de combustível na tubulação de aplicação 6 excede um valor alvo.

[00034] Uma passagem de comunicação 14 tem uma extremidade terminal conectada ao meio da passagem de retorno 12 acima mencionada. A passagem de comunicação 14 tem uma extremidade base conectada à bomba de combustível de alta pressão 2 acima mencionada. Essa passagem de comunicação 14 é uma passagem para introduzir o combustível em excesso descarregado da bomba de combustível de alta pressão 2 na passagem de retorno 12.

[00035] Aqui, o sistema de suprimento de combustível nesta modalidade é provido com uma ECU 15 para controlar eletricamente o equipamento acima mencionado individual. A ECU 15 é uma unidade de controle eletrônico que inclui uma CPU, uma ROM, uma RAM, uma RAM de backup, e assim por diante. A ECU 15 é conectada eletricamente a uma variedade de tipos de sensores, tais como um sensor da pressão de combustível 16, um sensor da temperatura do ar de entrada 17, um sensor da posição do acelerador 18, um sensor da posição da manivela 19, e assim por diante.

[00036] O sensor da pressão de combustível 16 é um sensor que emite um sinal elétrico correlacionado com a pressão do combustível (a pressão de aplicação da bomba de combustível de alta pressão) Ph na tubulação de aplicação 6. O sensor da temperatura do ar de entrada 17 emite um sinal elétrico correlacionado com a temperatura do ar sugado no motor de combustão interna. O sensor da posição do acelerador 18 emite um sinal elétrico correlacionado com uma quantidade de operação de um pedal do acelerador (isto é, um grau de abertura de um acelerador). O sensor da posição da manivela 19 é um sensor que emite um sinal elétrico correlacionado com a posição de rotação de um eixo de saída (eixo de manivela) do motor de combustão interna.

[00037] A ECU 15 controla a bomba de combustível de baixa pressão 1, a válvula de sucção 2a, etc., com base nos sinais de saída da variedade acima mencionada de tipos de sensores. Por exemplo, a ECU 15 regula o sincronismo da abertura e do fechamento da válvula de sucção 2a de modo que um sinal de saída (pressão de aplicação real) Ph do sensor da pressão de combustível 16 é convergido em uma pressão de aplicação alvo Phtrg. Nesse momento, a ECU 15 realiza o controle do feedback de um trabalho de impulsão (uma relação entre o tempo de energização e o tempo de não energização de um solenoide), que é uma quantidade controlada (variável) da válvula de sucção 2a, com base em uma diferença ΔPh (= Phtrg - Ph) entre uma pressão de aplicação real Ph e a pressão de aplicação alvo Phtrg. Especificamente, A ECU 15 realiza o controle proporcional mais integral (controle PI) no trabalho de impulsão Dh da válvula de sucção 2a com base na diferença ΔPhto. Aqui, deve ser observado que a pressão de aplicação alvo Phtrg acima mencionada é um valor que é ajustado de acordo com uma quantidade de injeção de combustível alvo de cada válvula de injeção de combustível 7.

[00038] No controle proporcional mais integral acima mencionado, a ECU 15 calcula o trabalho de impulsão Dh ao adicionar uma variável controlada (termo de alimentação para diante) Tff que é decidida de acordo com a quantidade de injeção de combustível, uma variável controlada alvo (termo proporcional) Tp que é decidida de acordo com a magnitude da diferença ΔPh entre a pressão de aplicação real Ph e a pressão de aplicação alvo Phtrg, e uma variável controlada (termo integral) Ti que é obtida ao integrar uma parte da diferença ΔPh (por exemplo, um desvio residual (deslocamento) do controle proporcional).

[00039] Aqui, deve ser observado que a relação entre a quantidade alvo acima mencionada de injeção do combustível e o termo de alimentação para diante Tff, bem como a relação entre a diferença acima mencionada ΔPh e o termo proporcional Tp, devem ser supostamente decididas de antemão pelas operações de adaptação que fazem uso de experiências, etc. Além disso, também se supõe que a proporção de uma quantidade a ser adicionada ao termo integral Ti, da diferença acima mencionada ΔPh(s), é decidida de antemão pelas operações de adaptação que fazem uso de experimentos, etc.

[00040] Ao calcular o trabalho de impulsão da válvula de sucção 2a de tal maneira por meio da ECU 15, uma unidade de operação aritmética de acordo com a presente invenção é obtida.

[00041] Além disso, a ECU 15 realiza o processamento de diminuição da pressão de aplicação (pressão de alimentação) P1 da bomba de combustível de baixa pressão 1, a fim de reduzir o consumo de energia elétrica da bomba de combustível de baixa pressão 1 tanto quanto possível. Especificamente, a ECU 15 calcula um sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1 de acordo com a expressão a seguir (1). Aqui, deve ser observado que se supõe que a magnitude do sinal de impulsão D1 seja proporcional à pressão de aplicação P1 da bomba de combustível de baixa pressão 1. D1 = D1old + ΔT i*F - Cdwn ... (1)

[00042] D1old na expressão (1) acima é o último valor calculado do sinal de impulsão D1. ΔTi na expressão (1) é uma quantidade de mudança ΔTi do termo integral Ti usado para o controle proporcional mais integral acima mencionado (por exemplo, uma diferença (Ti - Tiold) entre um termo integral Ti usado para a operação de cálculo atual e um termo integral Tiold usado para a última operação do cálculo, do trabalho de impulsão Dh). F na expressão (1) é um coeficiente de correção. Aqui, seve ser observado que, como o coeficiente de correção F, um coeficiente de aumento Fi, que é igual a ou maior do que 1, é usado quando a quantidade de mudança ΔTi do termo integral Ti é um valor positivo, ao passo que um coeficiente de diminuição Fd, que é menor do que 1, é usado quando a quantidade de mudança ΔTi do termo integral Ti é um valor negativo. Além disso, Cdwn na expressão (1) é uma constante de diminuição.

[00043] Depois que o sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1 é decidido de acordo com a expressão (1) acima mencionada, quando o termo integral Ti acima mencionado mostrar uma tendência de aumento ou ascendente (ΔTi > 0), o sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1 irá aumentar (isto é, a pressão de aplicação P1 irá se elevar), ao passo que quando o termo integral Ti mostrar uma tendência de diminuição ou descendente ou um valor constante (ΔTi > 0), o sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1 irá diminuir (a pressão de aplicação P1 irá diminuir).

[00044] Aqui, o termo integral Ti acima mencionado mostra a tendência ao aumento, quando o vapor tiver sido gerado na passagem de combustível de baixa pressão 4, ou, indicado de uma outra maneira, a pressão de combustível na passagem de combustível de baixa pressão 4 passa a ser mais baixa do que a pressão de vapor saturado do combustível. Aqui, os comportamentos do termo integral Ti e da pressão de combustível Ph na passagem de combustível de alta pressão 5 (isto é, a pressão de aplicação real da bomba de combustível de alta pressão 2) no caso de diminuir continuamente a pressão de aplicação (pressão de alimentação) P1 da bomba de combustível de baixa pressão 1 são mostrados na Figura 2.

[00045] Na Figura 2, quando a pressão de alimentação P1 se torna mais baixa do que a pressão de vapor saturado (T1 na Figura 2), o termo integral Ti mostra uma tendência gradualmente crescente. Em seguida, quando a pressão de alimentação P1 é diminuída ainda mais, irá ocorrer uma sucção pobre ou descarga pobre da bomba de combustível de alta pressão 2 (t2 na Figura 2). Quando ocorrer a sucção pobre ou a quantidade de descarga da bomba de combustível de alta pressão 2, a velocidade crescente do termo integral Ti passa a ser grande, e, ao mesmo tempo, a pressão de combustível Ph na passagem de combustível de alta pressão 5 diminui.

[00046] Por conseguinte, nos casos em que o sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1 é decidido de acordo com a expressão (1) acima mencionada, quando o termo integral Ti acima mencionado mostra a tendência ao aumento (ΔTi > 0), a pressão de aplicação P1 da bomba de combustível de baixa pressão 1 se eleva, ao passo que quando o termo integral Ti mostra um valor constante ou a tendência à diminuição (ΔTi < 0), a pressão de aplicação P1 da bomba de combustível de baixa pressão 1 é diminuída. Em consequência disto, é possível diminuir a pressão de aplicação P1 da bomba de combustível de baixa pressão, enquanto é suprimida a sucção pobre e a aplicação pobre da bomba de combustível de alta pressão 2 resultante da geração de vapor. Aqui, deve ser observado que mediante o cálculo pela ECU 15 do sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1 ao fazer uso da expressão (1) acima mencionada, uma primeira unidade de processamento e uma segunda unidade de processamento de acordo com a presente invenção são obtidas.

[00047] No entanto, o termo integral Ti acima mencionado também mostra uma tendência ao aumento, nos casos em que a pressão de aplicação alvo Phtrg da bomba de combustível de alta pressão 2 tiver mudado. Por exemplo, nos casos em que a pressão de aplicação alvo Phtrg da bomba de combustível de alta pressão 2 aumenta, a pressão de aplicação alvo Phtrg passa a ser mais alta do que a pressão de aplicação real Ph, e, ao mesmo tempo, o desvio entre a pressão de aplicação alvo Phtrg e a pressão de aplicação real Ph é ampliado, em consequência do que o termo integral Ti mostra uma tendência ao aumento (ΔTi > 0). Em tal caso, quando o sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1 é calculado de acordo com a expressão (1) acima mencionada, a pressão de aplicação P1 da bomba de combustível de baixa pressão 1 será levada a se elevar, embora não haja nenhum vapor gerado na passagem de combustível de baixa pressão 4. Em consequência disto, o consumo de energia elétrica da bomba de combustível de baixa pressão 1 pode aumentar.

[00048] Por outro lado, o sistema de controle de injeção de combustível desta modalidade é configurado para coibir o processamento de cálculo (isto é, o processamento de aumento) do sinal de impulsão D1 de acordo com a expressão (1) acima mencionada, nos casos em que o termo integral Ti acima mencionado indicou uma tendência ao aumento devido a um aumento na pressão de aplicação alvo Phtrg da bomba de combustível de alta pressão 2 (ΔTi > 0). Especificamente, a ECU 15 é configurada de maneira tal que, se uma quantidade aumentada ΔPhtrgi da pressão de aplicação alvo Phtrg alvo da bomba de combustível de alta pressão for maior do que um valor limite ΔPhith no momento em que a quantidade de mudança ΔTi do termo integral Ti passa a ser maior do que zero, o processamento de cálculo do sinal de impulsão D1 de acordo com a expressão (1) acima mencionada é coibido. Em outras palavras, a ECU 15 é configurada para impelir a bomba de combustível de baixa pressão ao usar o último valor calculado Diold do sinal de impulsão D1. Aqui, o valor limite ΔPhith é uma quantidade mínima de aumento ΔPhtrgi com a qual se considera que um aumento na pressão de aplicação alvo Phtrg é refletido em um aumento no termo integral Ti sob a condição que o vapor não foi gerado na passagem de combustível de baixa pressão 4, e que é um valor que é obtido de antemão pelo processamento de adaptação ao fazer uso de experiências, etc.

[00049] Além disso, nos casos em que a pressão de aplicação alvo Phtrg da bomba de combustível de alta pressão 2 diminui, a pressão de aplicação alvo Phtrg passa a ser menor do que a pressão de aplicação real Ph, e, ao mesmo tempo, o desvio entre a pressão de aplicação alvo Phtrg e a pressão de aplicação real Ph é ampliado, em consequência do que o termo integral Ti mostra uma tendência à diminuição (ΔTi < 0). Em tal caso, se o sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1 for calculado de acordo com a expressão (1) acima mencionada, a pressão de aplicação P1 da bomba de combustível de baixa pressão 1 será levada a ser diminuída, embora a pressão de combustível na passagem de combustível de baixa pressão 4 seja suficientemente baixa. Em consequência disto, haverá uma possibilidade que a pressão de combustível na passagem de combustível de baixa pressão 4 possa se tornar excessivamente baixa, em comparação à pressão de vapor saturado de combustível.

[00050] Por outro lado, o sistema de controle de injeção de combustível desta modalidade é configurado para coibir o processamento de cálculo (isto é, o processamento de diminuição) do sinal de impulsão D1 de acordo com a expressão (1) acima mencionada, nos casos e, que o termo integral Ti acima mencionado indicou uma tendência à diminuição (ΔTi < 0) devido a uma diminuição na pressão de aplicação alvo Phtrg da bomba de combustível de alta pressão 2. Especificamente, a ECU 15 é configurada de maneira tal que, se uma quantidade diminuída ΔPhtrgd da pressão de aplicação alvo Phtrg da bomba de combustível de alta pressão for maior do que um valor limite ΔPhdth no momento em que a quantidade de mudança ΔTi do termo integral Ti se torna menor do que zero, o processamento de cálculo do sinal de impulsão D1 de acordo com a expressão (1) acima mencionada é coibido. Em outras palavras, a ECU 15 é configurada para impelir a bomba de combustível de baixa pressão ao usar o último valor calculado D1old do sinal de impulsão D1. Aqui, o valor limite ΔPhdth é uma quantidade mínima de diminuição ΔPhtrgd com a qual se considera que uma diminuição na pressão de aplicação alvo Phtrg é refletida em uma diminuição no termo integral Ti sob a condição que o vapor não foi gerado na passagem de combustível de baixa pressão 4, e que é um valor que é obtido de antemão pelo processamento de adaptação ao usar experiências, etc.

[00051] A seguir, um procedimento do controle da bomba de combustível de baixa pressão 1 nesta modalidade será descrito em linha com a Figura 3. A Figura 3 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle que a ECU 15 executa no momento de decidir o sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1. Essa rotina de controle foi armazenada de antemão na ROM da ECU 15, e é executada pela ECU 15 de uma maneira periódica (em cada unidade de tempo tal como mencionado acima).

[00052] Na rotina de controle da Figura 3, a ECU 15 executa em primeiro lugar a etapa de processamento S101. Isto é, a ECU 15 lê o valor do termo integral Ti usado no momento de calcular o trabalho de impulsão da bomba de combustível de alta pressão 2. Subsequentemente, a ECU 15 calcula a quantidade de mudança ΔTi (= Ti - Tiold) do termo integral Ti por unidade de tempo ao subtrair o último termo integral Tiold do termo integral Ti lido na etapa S101 acima mencionada.

[00053] Na etapa S102, a ECU 15 determina se a quantidade de mudança ΔTi calculada na etapa S101 acima mencionada é maior do que zero. Nos casos em que uma determinação afirmativa é feita na etapa S102 (ΔTi > 0), a ECU 15 vai para a etapa S103.

[00054] Na etapa S103, a ECU 15 determina se a pressão de aplicação alvo final Phtrg da bomba de combustível de alta pressão 2 é maior do que a sua última pressão de aplicação alvo Phtrgold. Nos casos em que uma determinação afirmativa é feita na etapa S103 (Phtrg > Phtrgold), a ECU 7 vai para a etapa S104. Por outro lado, nos casos em que uma determinação negativa é feita na etapa S103 (Phtrg < Phtrgold), a ECU 15 vai para a etapa S106, enquanto pula as etapas S104, S105 que serão descritas mais adiante.

[00055] Na etapa S104, a ECU 15 calcula a quantidade aumentada ΔPhtrgi (= Phtrg - Phtrgold) da pressão de aplicação alvo por unidade de tempo são ubtrair a última pressão de aplicação alvo Phtrgold da última pressão de aplicação alvo Phtrg da bomba de combustível de alta pressão 2.

[00056] Na etapa S105, a ECU 15 determina se a quantidade aumentada ΔPhtrgi calculada na etapa S104 acima mencionada é igual ou menor do que o valor limite ΔPhith. Nos casos em que uma determinação afirmativa é feita na etapa S105 (ΔPhtrgi < ΔPhith), a ECU 7 vai para a etapa S106. Por outro lado, nos casos em que uma determinação negativa é feita na etapa S105 (ΔPhtrgi > ΔPhith), a ECU 7 vai para a etapa S107.

[00057] Na etapa S106, a ECU 15 calcula o sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1 ao fazer uso da quantidade de mudança ΔTi calculada na etapa S101 acima mencionada e na expressão (1) acima mencionada. Aqui, pode-se considerar que quando a quantidade aumentada ΔPhtrgi é igual ou menor do que o valor limite ΔPhith, um fator de aumento do termo integral Ti reside na geração de vapor na passagem de combustível de baixa pressão 4. Por conseguinte, quando o sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1 é calculado com base na quantidade de mudança ΔTi acima mencionada e na expressão (1) acima mencionada, a pressão de aplicação P1 da bomba de combustível de baixa pressão 1 pode ser levada a se elevar. Em consequência disto, é possível fazer com que a pressão de combustível na passagem de combustível de baixa pressão 4 seja mais alta do que a pressão de vapor saturado de combustível.

[00058] Na etapa S107, a ECU 15 ajusta o último sinal de impulsão D1old como último sinal de impulsão D1, sem executar o processamento de cálculo do sinal de impulsão D1 ao fazer uso da quantidade de mudança ΔTi calculado na etapa S101 acima mencionada e na expressão (1) acima mencionada. Aqui, pode-se considerar que, quando a quantidade aumentada ΔPhtrgi é maior do que o valor limite ΔPhith, o fator do aumento do termo integral Ti reside no aumento na pressão de aplicação alvo Phtrg. Por conseguinte, quando o último sinal de impulsão D1old é ajustado como último sinal de impulsão D1, é possível evitar uma situação em que a pressão de aplicação P1 da bomba de combustível1 de baixa pressão 1 seja levada a se elevar desnecessariamente, embora nenhum vapor seja gerado na passagem de combustível de baixa pressão 4.

[00059] Por outro lado, nos casos em que uma determinação negativa é feita na etapa S102 acima mencionada (ΔTi < 0), a ECU 15 vai para a etapa S108. Na etapa S108, a ECU 15 determina se a última pressão de aplicação alvo Phtrg da bomba de combustível de alta pressão 2 é menor do que a última pressão de aplicação alvo Phtrgold. Nos casos em que uma determinação afirmativa é feita na etapa S108 (Phtrg < Phtrgold), a ECU 15 vai para a etapa S109. Por outro lado, nos casos em que uma determinação negativa é feita na etapa S108 (Phtrg > Phtrgold), a ECU 15 vai para a etapa S111, enquanto pula a etapa S109, S110 que será descrita mais adiante.

[00060] Na etapa S109, a ECU 15 calcula a quantidade diminuída ΔPhtrgd (= Phtrgold - Phtrg) da pressão de aplicação alvo por unidade de tempo ao subtrair a última pressão de aplicação alvo Phtrg da última pressão de aplicação alvo Phtrgold da bomba de combustível de alta pressão 2.

[00061] Na etapa S110, a ECU 15 determina a se a quantidade diminuída ΔPhtrgd calculada na etapa S109 acima mencionada é igual ou menor do que o valor limite ΔPhdth. Nos casos em que uma determinação afirmativa é feita na etapa S110 (ΔPhtrgd < ΔPhdth), a ECU 15 vai para a etapa S111. Por outro lado, nos casos em que uma determinação negativa é feita na etapa S110 (ΔPhtrgd > ΔPhdth), a ECU 15 vai para a etapa S112.

[00062] Na etapa S111, a ECU 15 calcula o sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível 1 de baixa pressão al fazer uso da quantidade de mudança ΔTi calculada na etapa S101 acima mencionada e na expressão (1) acima mencionada. Aqui, pode-se considerar que, quando a quantidade diminuída Δ Phtrgd é igual ou menor do que o valor limite ΔPhdth, um fator da diminuição do termo integral Ti reside no fato que a pressão de combustível na passagem de combustível de baixa pressão 4 é mais elevada do que uma pressão apropriada. Por conseguinte, quando o sinal de impulsão D1 para a bomba de combustível de baixa pressão 1 é calculado com base na quantidade de mudança ΔTi acima mencionada da expressão (1) acima mencionada, a pressão de aplicação P1 da bomba de combustível de baixa pressão 1 pode ser levada a ser diminuída. Em consequência disto, é possível fazer com que a pressão de combustível na passagem de combustível de baixa pressão 4 seja diminuída.

[00063] Na etapa S112, a ECU 15 ajusta o último sinal de impulsão D1old como último sinal de impulsão D1, sem executar o processamento de cálculo do sinal de impulsão D1 ao fazer uso da quantidade de mudança ΔTi calculado na etapa S101 acima mencionada e na expressão (1) acima mencionada. Aqui, pode-se considerar que, quando a quantidade diminuída ΔPhtrgd é maior do que o valor limite ΔPhdth, o fator da diminuição do termo integral Ti reside na diminuição na pressão de aplicação alvo Phtrg. Por conseguinte, quando o último sinal de impulsão D1old é ajustado como último sinal de impulsão D1, é possível evitar uma situação em que a pressão de aplicação P1 da bomba de combustível de baixa pressão 1 é levada a ser diminuída desnecessariamente, embora a pressão de combustível na passagem de combustível de baixa pressão 4 seja suficientemente baixa.

[00064] Aqui, uma unidade de prevenção de acordo com a presente invenção é obtida pela execução do processamento na etapa S107 acima mencionada e na etapa S112 acima mencionada por meio da ECU 15.

[00065] Desta maneira, com a decisão sobre a pressão de aplicação (o sinal de impulsão D1) da bomba de combustível de baixa pressão 1 de acordo com a rotina de controle da Figura 3 por meio da ECU 15, é possível tornar a pressão de aplicação P1 da bomba de combustível de baixa pressão 1 tão baixa quanto possível, enquanto é evitada a geração de vapor na passagem de combustível de baixa pressão 4. Descrição dos Numerais de Referência e Símbolos 1 bomba de combustível de baixa pressão 2 bomba de combustível de alta pressão 2a válvula de sucção 3 tanque de combustível 4 passagem de combustível de baixa pressão 5 passagem de combustível de alta pressão 6 tubulação de aplicação 7 válvulas de injeção de combustível 8 passagem de ramificação 9 regulador de pressão 10 válvula de detenção 11 amortecedor de pulsação 12 passagem de retorno 13 válvula de alívio 14 passagem de comunicação 15 ECU 16 sensor da pressão de combustível 17 sensor da temperatura do ar de entrada 18 sensor da posição do acelerador 19 sensor da posição da manivela

Claims

1. Sistema de controle de injeção de combustível para um motor de combustão interna em que o combustível aplicado de uma bomba de combustível de baixa pressão é pressurizado por uma bomba de combustível de alta pressão e passado para uma válvula da injeção de combustível, em que a dita bomba de combustível de baixa pressão é controlada por uma unidade de controle eletrônico, em que o dito sistema compreende: uma válvula de sucção para alterar uma quantidade de descarga ou de aplicação da bomba de combustível de alta pressão; um sensor de pressão que detecta uma pressão de aplicação da dita bomba de combustível de alta pressão; uma unidade de operação aritmética que calcula um sinal de impulsão para a dita válvula de sucção ao usar um termo proporcional e um termo integral que são calculados com o uso de um desvio entre uma pressão de aplicação alvo da dita bomba de combustível de alta pressão e um valor detectado do dito sensor de pressão como um parâmetro; o sistema de controle de injeção de combustível caracterizado por compreender ainda: uma unidade de processamento que calcula um sinal de impulsão para a bomba de combustível de baixa pressão com base na quantidade de alteração mudança do termo integral; em que a pressão de aplicação da dita bomba de combustível de baixa pressão é diminuída quando uma quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral for igual a ou menor do que zero; e em que a pressão de aplicação da dita bomba de combustível de baixa pressão é aumentada quando a quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral for maior do que zero; e uma unidade de prevenção que coíbe o cálculo do sinal de impulsão para a bomba de combustível de baixa pressão pela dita unidade de processamento quando a quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral passar a ser maior do que zero devido a uma mudança na pressão de aplicação alvo da dita bomba de combustível de alta pressão.

2. Sistema de controle de injeção de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita unidade de prevenção coíbe a execução do processamento de diminuição pela dita primeira unidade de processamento quando a quantidade de mudança por unidade de tempo do dito termo integral passar a ser igual a ou menor do que zero devido a uma mudança na pressão de aplicação alvo da dita bomba de combustível de alta pressão.