DE102008042371A1

DE102008042371A1 - Kraftstoffdrucksteuervorrichtung und Hochdruckpumpensteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsmaschine

Info

Publication number: DE102008042371A1
Application number: DE200810042371
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kariya-shi Yokoi; Kuniaki Kariya-shi Ueda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2009-04-02
Also published as: CN101982652A

Abstract

Eine Versorgungsleitung (33) zum Zuführen von Hochdruckkraftstoff aus einer Hochdruckpumpe (14) zu einem Kraftstoffinjektor (34) ist mit einem Ablassventil (41) zum Verringern eines Kraftstoffdrucks in einem Hochdruckkraftstoffsystem versehen. Bei einem Leerlaufstopp und bei einem manuellen Stopp durch eine AUS-Betätigung eines Zündschalters (38) wird ein Öffnungs-/Schließ-Vorgang des Ablassventils (41) gesteuert, so dass der durch einen Kraftstoffdrucksensor (35) erfasste Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem auf einen festgelegten Kraftstoffdruck verringert wird. Der festgelegte Kraftstoffdruck bei dem Leerlaufstopp ist auf einen höheren Kraftstottdruck als den Kraftstoffdruck bei dem manuellen Stopp eingestellt. Ein Kraftstoffdrucksteuerventil (23) ist in der Ansaugöffnung (22) der Hochdruckpumpe (14) vorgesehen, ein Einwegventil (28) ist in der Abgabeöffnung (27) von diesem vorgesehen und eine Öffnung (31) ist in einem Ventilkörper (29) des Einwegventils (28) vorgesehen. Nach dem Maschinenstopp wird das Kraftstoffdrucksteuerventil (23) in einem Ventilöffnungszustand gehalten, um den Kraftstoff in der Hochdruckkraftstoffleitung (32) durch die Öffnung (31) allmählich zu einer Pumpenkammer (18) zurückzuführen. Dadurch wird der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung (32) verringert, um ein Kraftstoffentweichen aus dem Kraftstoffinjektor (34) zu verringern. Danach wird an einem Punkt, an dem der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung (32) ...

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsmaschine, die eine Funktion zum Steuern eines Leerlaufstopps (automatischen Stopps und automatischen Neustarts) der Maschine und eine Funktion zum Verringern eines Kraftstoffdrucks in einem Hochdruckkraftstoffsystem bei einem Maschinenstopp aufweist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckpumpensteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine zum Zuführen von aus einer Hochdruckpumpe an einen Kraftstoffinjektor abgegebenem Hochdruckkraftstoff.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Direkteinspritzungsmaschine, die Kraftstoff direkt in einen Zylinder einspritzt, kann keine ausreichende Zeit zum Zerstäuben des Einspritzkraftstoffs vorsehen, da die Zeit von einer Einspritzung zu einer Verbrennung im Vergleich zu einer Einlassöffnungseinspritzungsmaschine, die Kraftstoff in eine Einlassöffnung einspritzt, kürzer ist. Daher ist es erforderlich, den Einspritzdruck zur Miniaturisierung des Einspritzkraftstoffs stark zu erhöhen. Daher wird, wie dies in dem Dokument JP 2003-322048 A beschrieben ist, die Direkteinspritzungsmaschine in solch einer Weise angeordnet, dass von einem Kraftstofftank durch eine Niederdruckpumpe angesaugter Kraftstoff einer durch eine Nockenwelle der Maschine angetriebenen Hochdruckpumpe zugeführt wird und der von der Hochdruckpumpe abgegebene Hochdruckkraftstoff durch eine Hochdruckkraftstoffleitung einem Kraftstoffinjektor zugeführt wird.
Im Allgemeinen hat eine Hochdruckpumpe ein Einwegventil, das einen Rückstrom des abgegebenen Kraftstoffs verhindert, um den Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung in einem Hochdruckzustand zu halten. Wenn allerdings der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung beibehalten wird, um nach einem Maschinenstopp in dem Hochdruckzustand zu sein, neigt eine Kraftstoffentweichmenge (Entweichmenge nach Öldichtigkeit) aus dem Kraftstoffinjektor dazu, sich während des Stoppens der Maschine zu erhöhen. Daher verbleibt der Entweichkraftstoff in dem Zylinder und wird bei dem nächsten Maschinenstart in einem unverbrannten Zustand abgegeben, wodurch er die Abgasemissionen bei dem Maschinenstart verschlechtert.
Die Dokumente JP 10-89176 A und JP 2005-264902 A offenbaren eine Hochdruckpumpensteuervorrichtung, die ein elektromagnetisch betriebenes Ablassventil, das in einer Versorgungsleitung zum Zuführen von Hochdruckkraftstoff aus einer Hochdruckpumpe zu einem Kraftstoffinjektor vorgesehen ist, eine Hochdruckkraftstoffleitung, die Hochdruckpumpe oder desgleichen aufweist. Bei einem Maschinenstopp ist die Hochdruckpumpensteuervorrichtung konfiguriert, um das Ablassventil zu öffnen, um den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem zu verringern. In diesem Fall ist es erforderlich, ein teures elektromagnetisch betriebenes Ablassventil hinzuzufügen und daher kann eine Forderung nach niedrigen Kosten nicht erfüllt werden.
In jüngster Zeit wurde zur Kraftstoffersparnis ein Fahrzeug realisiert, das ein Leerlaufstoppsystem aufweist, bei dem eine Maschine während eines vorübergehenden Stopps (Leerlaufstopps) automatisch gestoppt wird und danach, zu dem Zeitpunkt, an dem ein Fahrer eine Vorbereitungstätigkeit (Anheben der Bremse, Schalthebelbetätigung oder desgleichen) für einen Fahrzeugstart oder eine Fahrzeugstarttätigkeit (Niederdrücken des Gaspedals oder desgleichen) durchführt, die Maschine automatisch erneut gestartet wird. Wenn das vorstehend genannte elektromagnetisch betriebene Ablassventil an einem Fahrzeug angebracht ist, das mit einem solchen Leerlaufstoppsystem und der Direkteinspritzungsmaschine versehen ist, wird berücksichtigt, dass sogar bei einem Leerlaufstopp der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftsystem auf einen festgelegten Kraftstoffdruck bei einem normalen Maschinenstopp (bei einem Maschinenstopp durch eine EIN-Betätigung eines Zündschalters) verringert wird, um ein Kraftstoffentweichen aus einem Kraftstoffinjektor während des Leerlaufstoppens zu verhindern.
Da in den meisten Fällen die Dauer des Leerlaufstopps kurz ist und der Neustart unmittelbar nach dem Leerlaufstoppbeginn durchgeführt wird, fühlt ein Fahrer, wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei dem Leerlaufstopp auf den festgelegten Kraftstoffdruck bei einem normalen Maschinenstopp verringert wird, eine Verzögerung (eine Verlangsamung) des Neustarts nach dem Leerlaufstopp. Der Grund für diese Neustartverzögerung ist Folgender. Zum Sicherstellen eines angemessenen Neustartvermögens (einer Verbrennbarkeit) bei dem Neustart nach dem Leerlaufstopp muss der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem schnell auf einen Kraftstoffdruck angehoben werden, der für den Neustart geeignet ist. Wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem während des Leerlaufstoppens übermäßig niedrig ist, wird die Zeit, die zum Anheben des Kraftstoffdrucks bei dem Neustart erforderlich ist, durch den abgesenkten Druckbetrag verlängert. Ein unzureichender Kraftstoffdruck bei dem Neustart verursacht die Schwierigkeit des Einspritzens von Kraftstoff in einen Zylinder in der letzten Hälfte während eines Kompressionshubs, der der für den Start der Direkteinspritzungsmaschine geeignete Einspritzzeitpunkt ist. Sogar dann, wenn die Einspritzung in der letzteren Hälfte während des Kompressionshubs durchgeführt wird, verschlechtert sich die Kraftstoffzerstäubungskonfiguration oder die Kraftstoffminiaturisierung, und daher kann kein angemessenes Neustartvermögen (Verbrennbarkeit) erzielt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorangehenden Probleme gemacht und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsmaschine mit einer Leerlaufstoppfunktion vorzusehen, die ein Kraftstoffentweichen aus einem Kraftstoffinjektor während eines Leerlaufstopps soweit wie möglich verringern kann, während ein Neustartvermögen nach dem Leerlaufstopp verbessert wird.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, weist eine Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsmaschine gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Leerlaufstoppeinrichtung, die einen automatischen Stopp oder einen automatischen Neustart der Direkteinspritzungsmaschine steuert, einen Druckminderungsmechanismus, der einen Kraftstoffdruck in einem Hochdruckkraftstoffsystem verringert, welches Hochdruckkraftstoff aus einer Hochdruckpumpe zu einem Kraftstoffinjektor zuführt, eine Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung, die den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem erfasst, und eine Steuereinrichtung auf, die den Druckminderungsmechanismus in solch einer Weise steuert, dass der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdruck auf einen festgelegten Kraftstoffdruck verringert wird. Die Steuereinrichtung ist angeordnet, um den festgelegten Kraftstoffdruck bei dem automatischen Stopp durch die Leerlaufstoppeinrichtung (im Folgenden ein Leerlaufstopp) auf einen Kraftstoffdruck festzulegen, der höher als ein festgelegter Kraftstoffdruck bei einem manuellen Stopp durch eine AUS-Betätigung eines Zündschalters ist.
Gemäß dieser Anordnung wird, da der festgelegte Kraftstoffdruck bei dem Leerlaufstopp auf den Kraftstoffdruck festgelegt ist, der höher als der festgelegte Kraftstoffdruck bei dem manuellen Stopp ist, eine Differenz des Drucks zwischen dem Kraftstoffdruck bei dem Leerlaufstopp und dem minimalen Kraftstoffdruck, der zum Sicherstellen der Verbrennbarkeit bei dem Neustart benötigt wird, im Vergleich zu einem Fall kleiner gemacht, in dem der festgelegte Kraftstoffdruck bei dem Leerlaufstopp gleich dem festgelegten Kraftstoffdruck bei dem manuellen Stopp festgelegt ist. Daher kann der Kraftstoffdruck bei dem Hochdruckkraftstoffsystem bei dem Neustart nach dem Leerlaufstopp schnell auf den minimalen Kraftstoffdruck angehoben werden, der zum Sicherstellen der Verbrennbarkeit bei dem Neustart erforderlich ist. Folglich kann das Neustartvermögen verbessert werden, wodurch es möglich gemacht wird, dass ein Fahrer keine Verzögerung (Verlangsamung) des Neustarts fühlt. Da in den meisten Fällen die Dauer des Leerlaufstopps kurz ist und der Neustart unmittelbar nach dem Leerlaufstoppbeginn durchgeführt wird, ist sogar dann, wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei dem Leerlaufstopp auf den Kraftstoffdruck festgelegt ist, der höher als der festgelegte Kraftstoffdruck bei dem normalen Maschinenstopp ist, das Kraftstoffentweichen (im Folgenden Entweichen bei Öldichtigkeit) aus dem Kraftstoffinjektor während des Leerlaufstoppens klein, was es möglich macht, eine Verschlechterung der Abgasemissionen in Folge des Entweichens bei Öldichtigkeit zu verhindern.
Eine Hochdruckpumpensteuervorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Hochdruckpumpe mit einer Pumpenkammer, die mit einer Ansaugöffnung und einer Abgabeöffnung von Kraftstoff versehen ist, ein Kraftstoffdrucksteuerventil zum Öffnen/Schließen der Ansaugöffnung und ein Einwegventil zum Verhindern einer Rückstroms des Kraftstoffs auf, der aus der Abgabeöffnung abgegeben wurde, wobei der aus der Hochdruckpumpe abgegebene Hochdruckkraftstoff durch einen Hochdruckkraftstoffkanal zu einem Kraftstoffinjektor zugeführt wird. Die Hochdruckpumpensteuervorrichtung weist eine Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung, die einen Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffkanal erfasst, und einen Kraftstoffrückführkanal zum allmählichen Rückführen des Kraftstoffs in dem Hochdruckkraftstoffkanal zurück zu der Pumpenkammer auf, wobei eine Nach-Stopp-Kraftstoffdrucksteuereinrichtung das Kraftstoffdrucksteuerventil in einem Ventilöffnungszustand hält, bis der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdruck nach einem Stopp der Brennkraftmaschine auf einen vorbestimmten Druck verringert ist, und das Kraftstoffdrucksteuerventil an einem Punkt schließt, an dem der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdruck auf den vorbestimmten Druck verringert ist.
Gemäß dieser Anordnung wird, bis der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung nach dem Stopp der Brennkraftmaschine erfasste Kraftstoffdruck auf den vorbestimmten Druck verringert ist, das Kraftstoffdrucksteuerventil in einem Ventilöffnungszustand gehalten, um die Ansaugöffnungsseite der Pumpenkammer in einem offenen Zustand zu halten (das heißt in einem Zustand der Kommunikation mit der Niederdruckseite). Da der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer kleiner als der in dem Hochdruckkraftstoffkanal gemacht ist, kehrt der Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffkanal daher allmählich durch den Kraftstoffrückführkanal (zum Beispiel eine feine Bohrung oder Nut) zu der Pumpenkammer zurück. Folglich wird der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffkanal verringert.
Daher wird an einem Punkt, an dem der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffkanal auf den vorbestimmten Druck verringert, das Kraftstoffdrucksteuerventil wird geöffnet und die Ansaugöffnungsseite der Pumpenkammer wird geschlossen. Daher wird der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer erhöht und wird demzufolge im Wesentlichen gleich dem Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffkanal. Daher beendet der Zufluss des Kraftstoffs aus dem Hochdruckkraftstoffkanal zu der Pumpenkammer durch den Kraftstoffrückführkanal das Halten des Kraftstoffs in dem Hochdruckkraftstoffkanal in der Nähe des vorbestimmten Drucks.
Auf diese Weise ist es, da der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffkanal in die Nähe des vorbestimmten Drucks verringert werden kann, nach dem Stopp der Brennkraftmaschine möglich, den Entweichkraftstoff aus dem Kraftstoffinjektor zu verringern, und es ist möglich, den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffkanal in der Nähe des vorbestimmten Drucks zu halten, der der zum Neustarten benötigte Kraftstoffdruck ist. Daher kann das Neustartvermögen verbessert werden. Der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffkanal nach dem Stopp der Brennkraftmaschine kann unter Verwendung des Kraftstoffdrucksteuerventils gesteuert werden, das zum Steuern eines Abgabedrucks (einer Abgabemenge) der Hochdruckpumpe während des Betriebs der Brennkraftmaschine verwendet wird. Daher ist es nicht erforderlich, ein elektromagnetisch betriebenes Abgasventil oder desgleichen neu vorzusehen, was es ermöglicht, eine Forderung nach niedrigen Kosten zu erfüllen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verständlich, in denen gleiche Abschnitte durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
1 ist ein schematisches Aufbaudiagramm, das ein gesamtes Hochdruckkraftstoffzufuhrsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Aufbaudiagramm, das eine Hochdruckpumpe zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, das den Verfahrensablauf eines Kraftstoffdrucksteuerprogramms bei einem Maschinenstopp zeigt;
4 ist ein Blockschaubild, das ein Berechnungsverfahren eines festgelegten Kraftstoffdrucks Pt1 bei einem Leerlaufstopp erklärt;
5 ist ein Blockschaubild, das ein Berechnungsverfahren eines festgelegten Kraftstoffdrucks Pt2 bei einem manuellen Stopp erklärt;
6 ist ein Aufbaudiagramm, das eine Hochdruckpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine Darstellung, die ein Steuerverfahren eines Kraftstoffdrucksteuerventils nach einem Maschinenstopp erklärt;
8 ist ein Zeitablaufdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffdrucksteuerung nach einem Maschinenstopp zeigt; und
9 ist ein Flussdiagramm, das den Verfahrensablauf einer Nach-Stopp-Kraftkraftstoffdrucksteuerroutine zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Eine schematische Anordnung eines gesamten Hochdruckkraftstoffzufuhrsystems in einer Direkteinspritzungsmaschine (einer Brennkraftmaschine) ist unter Bezugnahme auf die 1 erklärt.
Eine Niederdruckpumpe 12, die Kraftstoff ansaugt, ist in einem Kraftstofftank 11 angeordnet, der den Kraftstoff speichert. Die Niederdruckpumpe 12 wird durch einen Elektromotor (nicht gezeigt) unter Verwendung einer Batterie (nicht gezeigt) als eine Energiequelle angetrieben. Der aus der Niederdruckpumpe 12 abgegebene Kraftstoff wird durch eine Kraftstoffleitung 13 einer Hochdruckpumpe 14 zugeführt. Die Kraftstoffleitung 13 ist mit einer Druckregelvorrichtung 15 verbunden, die einen Abgabedruck der Niederdruckpumpe 12 (einen Kraftstoffzufuhrdruck zu der Hochdruckpumpe 14) auf einen vorbestimmten Druck einstellt und die zusätzliche Menge des Kraftstoffs, der den vorbestimmten Druck überschreitet, wird durch eine Kraftstoffrückführleitung 16 zu dem Kraftstofftank 11 zurückgeführt.
Wie dies in der 2 gezeigt ist, ist die Hochdruckpumpe 14 eine Kolbenpumpe, die einen Kolben 19 in einer zylindrischen Pumpenkammer 18 hin und her bewegt, um Kraftstoff anzusaugen/abzugeben, und der Kolben 19 wird durch eine Nocke 21 angetrieben, die an eine Nockenwelle 20 der Maschine angebaut ist. Ein Kraftstoffdrucksteuerventil 23 ist mit der Ansaugöffnung 22 der Hochdruckpumpe 14 verbunden. Das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 ist ein elektromagnetisches Ventil der normalerweise geöffneten Art und hat einen Ventilkörper 24, der die Ansaugöffnung 22 öffnet/schließt, eine Feder 25, die den Ventilkörper 24 in die Ventilöffnungsrichtung drängt, und einen Solenoid 26, das den Ventilkörper 24 in der Ventilschließrichtung elektromagnetisch antreibt.
Während eines Ansaughubs der Hochdruckpumpe 14 (beim Senken des Kolbens 19) wird das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 geöffnet, um den Kraftstoff in die Pumpenkammer 18 zu saugen. Während seines Abgabehubs (beim Heben des Kolbens 19) wird der Ventilschließzeitpunkt des Kraftstoffdrucksteuerventils 23 (der Zeitpunkt des Ventilschließzustands von dem Ventilschließstartzeitpunkt zu dem oberen Totpunkt des Kolbens 19) gesteuert, wodurch eine Abgabemenge der Hochdruckpumpe 14 gesteuert wird, um den Kraftstoffdruck (den Abgabedruck) zu steuern.
Das heißt, auf das Erhöhen des Kraftstoffdrucks hin wird der Ventilschließstartzeitpunkt (der Energiezufuhrzeitpunkt) des Kraftstoffdrucksteuerventils 23 vorgezogen, um die Ventilschließdauer des Kraftstoffdrucksteuerventils 23 zu verlängern, wodurch eine Abgabemenge der Hochdruckpumpe 14 erhöht wird. Auf ein Verringern des Kraftstoffdrucks hin wird der Ventilschließstartzeitpunkt (der Energiezufuhrzeitpunkt) des Kraftstoffdrucksteuerventils 23 hinausgezögert, um die Ventilschließdauer des Kraftstoffdrucksteuerventils 23 zu verkürzen, wodurch eine Abgabemenge der Hochdruckpumpe 14 verringert wird.
Ein Einwegventil 28 ist auf der Seite einer Abgabeöffnung 27 der Hochdruckpumpe 14 zum Verhindern eines Rückstroms des abgegebenen Kraftstoffs vorgesehen. Wie dies in der 1 gezeigt ist, wird ein aus der Hochdruckpumpe 14 abgegebener Kraftstoff durch eine Hochdruckkraftstoffleitung 32 zu einer Versorgungsleitung 33 geschickt und der Hochdruckkraftstoff wird von der Versorgungsleitung 33 an einen Kraftstoffinjektor 34 verteilt, der für jeden Zylinder an einem Zylinderkopf der Maschine angebracht ist. Ein Kraftstoffdrucksensor 35 (eine Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung) ist in der Hochdruckkraftstoffleitung 33 (der Versorgungsleitung 33) zum Erfassen eines Kraftstoffdrucks in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 (dem Hochdruckkraftstoffsystem) vorgesehen. Ein Kühlmitteltemperatursensor 36 ist in einem Zylinderblock der Maschine zum Erfassen einer Kühlmitteltemperatur vorgesehen. Zudem ist ein Umgehungslufttemperatursensor 39 zum Erfassen einer Umgebungslufttemperatur vorgesehen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Ablassventil 41 (ein Druckminderungsventil) als ein Druckminderungsmechanismus zum Verringern eines Kraftstoffdrucks in dem Hochdruckkraftstoffsystem an einer vorbestimmten Position, zum Beispiel an der Vorsorgungsleitung 33 des Hochdruckkraftstoffsystems, zum Zuführen des Hochdruckkraftstoffs von der Hochdruckpumpe 14 zu dem Kraftstoffinjektor 34 vorgesehen. Eine Ablauföffnung des Ablassventils 41 ist durch eine Ablassleitung 42 mit der Niederdruckkraftstoffleitung 13 verbunden.
Das Ablassventil 41 ist ein elektromagnetisch betriebenes Ventil der normalerweise geschlossenen Art und eine später zu beschreibende ECU 37 steuert den EIN/AUS-Zustand einer Energiezufuhr zu dem Ablassventil 41. In einem Fall, in dem der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem höher als ein festgelegter Kraftstoffdruck ist, wird dem Ablassventil 41 für das Öffnen Energie zugeführt. Dadurch strömt ein Teil des Kraftstoffs in der Versorgungsleitung 33 aus dem Ablassventil 41 durch die Ablassleitung 42 zu der Niederdruckkraftstoffleitung 13 und kehrt zu dem Kraftstofftank 11 zurück, um den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem zu verringern. Danach wird an einem Punkt, an dem der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem auf den festgelegten Kraftstoffdruck verringert ist, das Abgasventil 41 durch Abschneiden der Energiezufuhr zu dem Ablassventil 41 geschlossen. Somit wird der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei dem festgelegten Kraftstoffdruck gehalten.
Ein Anordnungsbeispiel der 1 zeigt das Ablassventil 41, das in der Versorgungsleitung 33 vorgesehen ist, aber solange das Ablassventil 41 innerhalb des Hochdruckkraftstoffsystems von der Hochdruckpumpe 14 zu dem Kraftstoffinjektor 34 positioniert ist, kann das Ablassventil 41 an anderen Orten als dem Versorgungsventil 22, zum Beispiel in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 oder der Hochdruckpumpe 14, vorgesehen sein. Das Anordnungsbeispiel der 1 zeigt einen Auslass der Ablassleitung 42, der mit der Niederdruckkraftstoffleitung 13 an einer Abgabeseite der Niederdruckpumpe 12 verbunden ist, aber der Auslass der Ablassleitung 42 kann in den Kraftstofftank 11 geöffnet sein, um den aus der Ablassleitung 42 ausströmenden Kraftstoff direkt in den Kraftstofftank 11 zurückzuführen.
Ein Fahrzeug ist bei der vorliegenden Erfindung mit dem Hochdruckkraftstoffzufuhrsystem und der Direkteinspritzungsmaschine sowie dem Leerlaufstoppsystem (der Leerlaufstoppeinrichtung) versehen, bei dem die Maschine während eines temporären Fahrzeugstopps dazu gebracht wird, automatisch gestoppt zu werden (Leerlaufstopp), und danach die Maschine dazu gebracht wird, automatisch neu zu starten, wenn ein Fahrer eine Vorbereitungstätigkeit (Anheben der Bremse, Schalthebelbetätigung oder desgleichen) zum Fahrzeugstart oder eine Fahrzeugstarttätigkeit (Drücken des Gaspedals oder desgleichen) vornimmt.
Ein Maschinensteuerschaltkreis (im Folgenden „ECU" genannt) 37 zum Steuern eines Betriebs der Maschine ist hauptsächlich aus einem Mikrocomputer ausgebildet und regelt eine Abgabemenge der Hochdruckpumpe 14 (die Zufuhrzeitsteuerung des Kraftstoffdrucksteuerventils 23) in solch einer Weise, dass ein Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem (ein Druck des dem Kraftstoffinjektor 34 zugeführten Kraftstoffs), der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasst wird, während eines Maschinenbetriebs gleich einem Zielkraftstoffdruck gemacht wird.
Die ECU 37 steuert einen Öffnungs-/Schließ-Vorgang des Ablassventils 41 (ein EIN/AUS der Energiezufuhr) in solch einer Weise, dass der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem, der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasst wird, bei einem Leerlaufstopp oder bei einem manuellen Stopp durch eine AUS-Betätigung eines Zündschalters (auch „IG-Schalter" genannt) 38 auf einen festgelegten Kraftstoffdruck zu verringern.
Es wird bedacht, dass bei einem Leerlaufstopp der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei einem manuellen Stopp auf den festgelegten Kraftstoffdruck verringert wird, um ein Kraftstoffentweichen (im Folgenden „Entweichen bei Öldichtigkeit" genannt) aus dem Kraftstoffinjektor 34 während des Leerlaufstopps zu verhindern.
Da in den meisten Fällen die Fortführungszeitdauer bzw. Dauer des Leerlaufstopps kurz ist und der Neustart unmittelbar nach dem Leerlaufstoppbeginn bzw. Leerlaufstoppbeginn durchgeführt wird, wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei dem Leerlaufstopp durch eine AUS-Betätigung des Zündschalters 38 auf den festgelegten Kraftstoffdruck bei dem normalen Maschinenstopp verringert ist, fühlt allerdings ein Fahrer eine Verzögerung (eine Verlangsamung) des Neustarts nach dem Leerlaufstopp. Der Grund für diese Neustartverzögerung ist Folgender. Zum Sicherstellen eines ausreichenden Neustartvermögens (einer Verbrennbarkeit) bei einem Neustart nach dem Leerlaufstopp muss der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem schnell auf einen Kraftstoffdruck angehoben werden, der für den Neustart geeignet ist. Wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem während des Leerlaufstopps übermäßig niedrig ist, wird die zum Anheben des Kraftstoffdrucks bei dem Neustart benötigte Zeitdauer durch den abgesenkten Druckbetrag verlängert. Ein unzureichender Kraftstoffdruck bei dem Neustart bringt die Schwierigkeit eines Einspritzens von Kraftstoff in einen Zylinder in der letzten Hälfte während eines Kompressionshubs hervor, welcher der Einspritzzeitpunkt ist, der für einen Start der Direkteinspritzungsmaschine geeignet ist. Sogar dann, wenn die Einspritzung in der letzten Hälfte während des Kompressionshubs durchgeführt wird, verschlechtert sich die Kraftstoffzerstäubungskonfiguration oder die Kraftstoffminiaturisierung und daher kann kein angemessenes Neustartvermögen (keine Verbrennbarkeit) erzielt werden.
Daher stellt die ECU 37 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den Kraftstoffdruck bei dem Leerlaufstopp auf einen höheren Kraftstoffdruck als den festgelegten Kraftstoffdruck bei dem manuellen Stopp durch die AUS-Betätigung des Zündschalters 38 ein. Folglich wird das Neustartvermögen nach dem Leerlaufstopp verbessert, während das Entweichen bei Öldichtigkeit während des Leerlaufstopps soweit wie möglich verringert wird. Wenn die Dauer des Leerlaufstoppzustands länger als eine vorbestimmte Zeitdauer anhält, ist der festgelegte Kraftstoffdruck bei dem Leerlaufstopp auf denselben Kraftstoffdruck wie den festgelegten Kraftstoffdruck bei dem manuellen Stopp (oder einen Kraftstoffdruck nahe dem festgelegten Kraftstoffdruck) verringert, wodurch ein Anstieg der Entweichmenge bei Öldichtigkeit infolge einer Verlängerung der Leerlaufstoppzeit begrenzt wird.
Die Kraftstoffdrucksteuerung in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei jedem aus dem Leerlaufstopp und dem manuellen Stopp wird gemäß einem Kraftstoffdrucksteuerprogramm bei einem Maschinenstopp in der 3 durch die ECU 37 durchgeführt. Das vorliegende Programm wird in einer vorbestimmten Zeitdauer während eines Eingeschaltenseins der ECU 37 wiederholt durchgeführt und arbeitet als eine Steuereinrichtung. Zum Durchführen des vorliegenden Programms für eine kleine Weile nach einem AUS des Zündschalters 38 wird ein Hauptrelais (nicht gezeigt) einer Stromleitung in einem EIN-Zustand gehalten, so dass der ECU 37 weiterhin Energie zugeführt wird.
Wenn das vorliegende Programm aktiviert ist, wird zuerst bei einem Schritt 101 bestimmt, ob der Zündschalter 38 EIN ist. Wenn der Zündschalter 38 EIN ist, geht der Vorgang weiter zu dem Schritt 102, wobei basierend auf zum Beispiel auf der Tatsache, ob die folgenden Bedingungen von (1) bis (5) erfüllt sind oder nicht, bestimmt wird, ob eine Leerlaufstoppbedingung eingerichtet ist.

(1) Eine vorbestimmte Zeitdauer ist nach einem Maschinenstart verstrichen (Maschinenzustand ist „nach Beendigung des Maschinenaufwärmens").
(2) Ein Fahrer befindet sich mitten in einem Bremsvorgang.
(3) Ein Fahrer drückt ein Gaspedal nicht nieder.
(4) Eine Maschine ist in einem Leerlaufzustand.
(5) Ein Fahrzeug ist in einem Stoppzustand.

Wenn eine dieser Bedingungen von (1) bis (5) nicht erfüllt ist, wird bestimmt, dass die Leerlaufstoppbedingung nicht eingerichtet ist, und das vorliegende Programm endet ohne das Durchführen der anschließenden Vorgänge.
Wenn alle diese Bedingungen von (1) bis (5) erfüllt sind, wird bestimmt, dass die Leerlaufstoppbedingung erfüllt ist, und der Vorgang geht weiter zu dem Schritt 103, wobei die Maschine dazu gebracht wird, automatisch zu stoppen (Leerlaufstopp). Danach geht der Vorgang weiter zu dem Schritt 104, wobei bestimmt wird, ob sich die Maschine unmittelbar nach dem Leerlaufstoppbeginn befindet oder nicht (vor dem Druckminderungsbeginn eines Kraftstoffdrucks in dem Hochdruckkraftstoffsystem). Wenn sich die Maschine unmittelbar nach dem Leerlaufstoppbeginn befindet, geht der Vorgang weiter zu dem Schritt 106, wobei ein festgelegter Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp wie folgt berechnet wird.
Zum Beispiel werden, wie dies in der 4 gezeigt ist, eine Kühlmitteltemperatur (oder eine Öltemperatur) und eine Umgebungslufttemperatur bei einem Leerlaufstopp eingelesen, die durch den Kühlmitteltemperatursensor 36 und den Umgebungslufttemperatursensor 39 erfasst werden. Durch Bezugnahme auf eine zweidimensionale Zuordnung zum Berechnen eines festgelegten Kraftstoffdrucks Pt1a bei dem Leerlaufstopp unter Verwendung der Kühlmitteltemperatur (oder der Öltemperatur) und der Umgebungslufttemperatur als Parameter wird der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1a bei dem Leerlaufstopp in Übereinstimmung mit der Kühlmitteltemperatur (oder der Öltemperatur) und der Umgebungslufttemperatur an diesem Punkt berechnet.
Wenn sich eine Temperatur eines Gemischs oder eine Temperatur in einem Zylinder bei einem Maschinenstart erhöht, neigt das Gemisch im Allgemeinen dazu, leicht zu brennen. Daher gibt es die Eigenschaft, dass dann, wenn sich diese Temperaturen erhöhen, der minimale Kraftstoffdruck verringert ist, durch den eine geeignete Verbrennung erzielt wird. Unter Berücksichtigung dieser Eigenschaft ist die zweidimensionale Zuordnung zum Berechnen des festgelegten Kraftstoffdrucks Pt1a bei dem Leerlaufstopp so festgelegt, dass dann, wenn sich die Kühlmitteltemperatur (oder die Öltemperatur) oder die Umgebungslufttemperatur erhöht, der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1a bei dem Leerlaufstopp klein gemacht wird. Daher ist es möglich, den festgelegten Kraftstoffdruck Pt1a bei dem Leerlaufstopp gemäß einer Temperatur des Gemischs oder einer Temperatur in dem Zylinder auf im Wesentlichen den minimalen Kraftstoffdruck in einem Bereich von Kraftstoffdrücken festzulegen, durch die eine angemessene Verbrennung erzielt werden kann. Folglich kann das Neustartvermögen nach dem Leerlaufstopp sichergestellt werden, während eine weitere Verringerung des Entweichens bei Öldichtigkeit während des Leerlaufstoppens durchgeführt wird.
In diesem Fall ist der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1a bei dem Leerlaufstopp auf den minimalen Kraftstoffdruck aus den Kraftstoffdrücken festgelegt, bei denen eine geeignete Verbrennung erzielt werden kann und eine erste Einspritzung bei einem Neustart nach dem Leerlaufstopp in der letzten Hälfte während eines Kompressionshubs durchgeführt wird. Folglich wird der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1a bei dem Leerlaufstopp innerhalb eines Bereichs von beispielsweise 2 MPa bis 5 MPa festgelegt.
In einem Beispiel der 4 wird der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1a bei dem Leerlaufstopp, der aus der zweidimensionalen Zuordnung berechnet wird, mit einem zylinderinternen Druck Pt1b bei dem TDC während des Kompressionshubs verglichen. Der größere der Drücke Pt1a und Pt1b wird schlussendlich als ein festgelegter Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp gewählt. Dies ist der Fall, da dann, wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem (der Einspritzdruck des Kraftstoffinjektors 34) geringer als der zylinderinterne Druck Pt1b bei dem TDC während des Kompressionshubs ist, der Kraftstoff nicht von dem Kraftstoffinjektor 34 eingespritzt werden kann.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein festgelegter Kraftstoffdruck Pt1 bei einem Leerlaufstopp basierend auf nur einer von der Kühlmitteltemperatur (oder der Öltemperatur) und einer Umgebungslufttemperatur festgelegt werden oder ein festgelegter Kraftstoffdruck Pt1 bei einem Leerlaufstopp kann auf einen vorbestimmten konstanten Wert festgelegt werden.
Der Vorgang geht nach dem Berechnen des festgelegten Kraftstoffdrucks Pt1 bei dem Leerlaufstopp weiter zu einem Schritt 107, wobei das Ablassventil 41 mit Energie beaufschlagt wird, um geöffnet zu werden, wodurch ein Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem verringert wird. Danach geht der Vorgang weiter zu dem Schritt 108, wobei der Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasst wird, und bei einem folgenden Schritt 109 wird bestimmt, ob der Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem auf weniger als den festgelegten Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp, der bei dem Schritt 106 erfasst wurde, verringert ist oder nicht. Wenn der Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem immer noch höher als der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp ist, geht der Vorgang zurück zu dem Schritt 107, wobei das Ablassventil 41 weiterhin geöffnet bleibt (Energiezufuhr), so dass der Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem weiterhin verringert wird.
Danach geht an einem Punkt, an dem der Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem auf weniger als den festgelegten Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp verringert ist, der Vorgang zu dem Schritt 110. Dabei ist die Energiezufuhr zu dem Ablassventil 41 AUS, um das Ablassventil 41 zu schließen, was die Verringerung des Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem beendet und den Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei dem festgelegten Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp beibehält.
Während der Zeitdauer, in der sich die Maschine in einem Leerlaufstoppzustand befindet, wird die Bestimmung von „NEIN" bei dem Schritt 104 jedes Mal gemacht, wenn das vorliegende Programm aktiviert ist, und danach geht der Vorgang weiter zu dem Schritt 105. Dort wird bestimmt, ob die Dauer des Leerlaufstoppzustands länger als eine vorbestimmte Zeitdauer T ist oder nicht. Wenn die Dauer des Leerlaufstopps kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer T ist, endet das Programm so wie es ist.
An einem Punkt, an dem die Dauer des Leerlaufstopps länger als die vorbestimmte Zeitdauer T ist, erfolgt bei dem Schritt 105 die Bestimmung „JA" und die Vorgänge bei den Schritten 113 bis 117, welche später beschrieben sind, werden ausgeführt. Folglich wird der Kraftstoff Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem auf denselben Kraftstoffdruck wie ein festgelegter Kraftstoffdruck Pt2 bei einem manuellen Stopp niedriger als der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstoppbeginn verringert.
Wenn bei dem Schritt 101 bestimmt wird, dass der Zündschalter 38 AUS ist, geht der Vorgang zu dem Schritt 111, wobei die Maschine gestoppt (manuell gestoppt) wird. Danach geht der Vorgang weiter zu dem Schritt 112, wobei bestimmt wird, ob sich die Maschine unmittelbar nach dem manuellen Stoppbeginn befindet oder nicht (vor einem Druckminderungsbeginn des Kraftstoffdrucks in dem Hochdruckkraftstoffsystem). Wenn sich die Maschine nicht unmittelbar nach dem manuellen Stoppbeginn befindet, wird bestimmt, dass die Kraftstoffdruckverringerung des Hochdruckkraftstoffsystems bereits vollendet ist, und das vorliegende Programm endet so wie es ist.
Wenn bei dem Schritt 112 bestimmt wird, dass sich die Maschine unmittelbar nach dem manuellen Stoppbeginn befindet, geht der Vorgang weiter zu dem Schritt 113, wobei der festgelegte Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp wie folgt berechnet wird.
Zum Beispiel wird, wie dies in der 5 gezeigt ist, eine Kühlmitteltemperatur (oder eine Öltemperatur) und eine Umgebungslufttemperatur bei einem Leerlaufstopp eingelesen, die durch den Kühlmitteltemperatursensor 36 und den Umgebungslufttemperatursensor 39 erfasst werden. Durch Bezugnahme auf eine zweidimensionale Zuordnung zum Berechnen eines festgelegten Kraftstoffdrucks Pt2 bei einem manuellen Stopp unter Verwendung der Kühlmitteltemperatur (oder der Öltemperatur) und der Umgebungslufttemperatur als Parametern wird der festgelegte Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp gemäß der Kühlmitteltemperatur (oder der Öltemperatur) und der Umgebungslufttemperatur an diesem Punkt berechnet.
Wenn der Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem während des manuellen Stopps übermäßig niedrig ist, werden Dämpfe (Luftblasen) in dem Kraftstoff in dem Hochdruckkraftstoffsystem erzeugt, was eine Verschlechterung des Maschinenstartvermögens bewirkt. Es gibt eine Beziehung, dass dann, wenn sich eine Kraftstofftemperatur in dem Hochdruckkraftstoffsystem erhöht, Dämpfe leicht erzeugt werden, und auch wenn sich der Kraftstoffdruck PS verringert, Dämpfe leicht erzeugt werden.
Unter Berücksichtigung dieser Eigenschaften ist die zweidimensionale Zuordnung zum Berechnen des festgelegten Kraftstoffdrucks Pt2 bei dem manuellen Stopp so festgelegt, dass dann, wenn sich die Kühlmitteltemperatur (oder die Öltemperatur) oder die Umgebungslufttemperatur erhöht, der festgelegte Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp höher ist. Da eine Kraftstofftemperatur in dem Hochdruckkraftstoffsystem erhöht wird, um eine Temperaturumgebung zu erzeugen, in der Dämpfe leichter erzeugt werden, wird der festgelegte Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp daher hoch festgelegt. Somit ist es möglich, eine Erzeugung von Dämpfen zu begrenzen.
In einem Beispiel in der 5 werden eine Kühlmitteltemperatur (oder eine Öltemperatur) und eine Umgebungslufttemperatur als Temperaturinformation zur Beurteilung einer Kraftstofftemperatur in dem Hochdruckkraftstoffsystem verwendet, aber anders als so, kann durch Erfassen einer Temperatur der Versorgungsleitung 33 mit einem Temperatursensor der festgelegte Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp gemäß der Temperatur der Versorgungsleitung 33 festgelegt werden, oder die Kraftstofftemperatur in dem Hochdruckkraftstoffsystem kann direkt durch den Temperatursensor erfasst werden, um den festgelegten Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp gemäß der tatsächlichen Kraftstofftemperatur festzulegen.
Nach dem Berechnen des festgelegten Kraftstoffdrucks Pt2 bei dem manuellen Stopp geht der Vorgang weiter zu dem Schritt 114, wobei das Ablassventil 41 mit Energie beaufschlagt wird, um geöffnet zu werden, wodurch der Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem verringert wird. Danach geht der Vorgang weiter zu dem Schritt 115, wobei der Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasst wird. Bei dem folgenden Schritt 116 wird bestimmt, ob der Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem auf weniger als den festgelegten Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp verringert ist oder nicht. Wenn der Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem immer noch höher als der festgelegte Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp ist, geht der Vorgang zurück zu dem Schritt 114, wobei das Ablassventil 41 weiterhin geöffnet ist (Energiezufuhr), um die Verringerung des Kraftstoffdrucks Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem fortzuführen.
Danach geht an einem Punkt, an dem der Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem auf weniger als den festgelegten Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp verringert ist, der Vorgang zu dem Schritt 117. Dabei ist die Energiezufuhr zu dem Ablassventil 41 AUS, um das Ablassventil 41 zu schließen, was eine Verringerung des Kraftstoffdrucks Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem beendet und den Kraftstoffdruck Ps in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei dem festgelegten Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp hält.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es vorstehend erklärt ist, wird, da der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp auf den Kraftstoffdruck festgelegt ist, der höher als der festgelegte Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp ist, eine Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffdruck bei dem Leerlaufstopp und dem minimalen Kraftstoffdruck, der zum Sichern der Verbrennbarkeit bei einem Neustart erforderlich ist, im Vergleich zu einem Fall kleiner gemacht, in dem der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp gleich dem festgelegten Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp festgelegt ist. Daher kann der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem bei einem Neustart nach dem Leerlaufstopp schnell auf den minimalen Kraftstoffdruck angehoben werden, der zum Sicherstellen der Verbrennbarkeit bei einem Neustart erforderlich ist. Folglich kann das Neustartvermögen verbessert werden, was es somit möglich macht, dass ein Fahrer keine Verzögerung (Verlangsamung) des Neustarts fühlt. Da in den meisten Fällen die Dauer des Leerlaufstopps kurz ist und der Neustart unmittelbar nach dem Leerlaufstoppbeginn durchgeführt wird, ist sogar dann, wenn der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp auf einen höheren Kraftstoffdruck als den festgelegten Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp festgelegt ist, das Entweichen bei Öldichtigkeit (das Kraftstoffentweichen aus dem Kraftstoffinjektor 34) während eines Leerlaufstopps klein, was es möglich macht, eine Verschlechterung von Abgasemissionen infolge des Entweichens bei Öldichtigkeit zu verhindern.
Der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp ist auf den minimalen Kraftstoffdruck von den Kraftstoffdrücken festgelegt, bei denen eine geeignete Verbrennung erzielt werden kann, wenn die erste Einspritzung bei einem Neustart nach dem Leerlaufstopp in der letzten Hälfte während eines Kompressionshubs durchgeführt wird. Daher kann eine geeignete Verbrennung aus der ersten Einspritzung bei dem Neustart nach dem Leerlaufstopp erzielt werden, um einen sehr schnellen Neustart der Maschine zu realisieren.
Da sich die Kühlmitteltemperatur (oder die Öltemperatur) oder die Umgebungslufttemperatur bei dem Leerlaufstopp erhöht, ist der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp kleiner festgelegt. Daher ist es möglich, den festgelegten Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp auf im Wesentlichen den minimalen Kraftstoffdruck in einem Bereich von Kraftstoffdrücken, durch die eine geeignete Verbrennung erzielt werden kann, gemäß einer Temperatur des Gemischs oder einer Temperatur in dem Zylinder festzulegen. Folglich kann das Neustartvermögen nach dem Leerlaufstopp sichergestellt werden, während eine weitere Verringerung des Entweichens bei Öldichtigkeit während des Leerlaufstoppens durchgeführt wird.
Wenn die Dauer des Leerlaufstoppzustands länger als eine vorbestimmte Zeitdauer T andauert, wird der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp zu dem festgelegten Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp umgeschaltet. Daher kann, wenn die Dauer des Leerlaufstoppzustands länger als eine vorbestimmte Zeitdauer T andauert, der Vermeidungseffekt des Entweichens bei Öldichtigkeit ähnlich zu dem bei dem manuellen Stopp erzielt werden, um eine Verschlechterung von Abgasemissionen infolge einer Verlängerung der Leerlaufstoppdauer zu begrenzen.
In diesem Fall kann, wenn die Dauer des Leerlaufstoppzustands länger als eine vorbestimmte Zeitdauer T andauert, der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp auf einen geringfügig höheren Kraftstoffdruck als den festgelegten Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp festgelegt werden.
In der vorliegenden Erfindung kann, wenn die Dauer des Leerlaufstoppzustands länger wird, der festgelegte Kraftstoffdruck Pt1 bei dem Leerlaufstopp Stufe um Stufe oder allmählich verringert werden. Dadurch ist es, da die Dauer des Leerlaufstoppzustands länger wird, möglich, die Entweichmenge bei Öldichtigkeit pro Zeiteinheit zu verringern. Sogar dann, wenn die Dauer des Leerlaufstoppzustands länger wird, ist es daher möglich, eine Verschlechterung der Abgasemissionen infolge des Entweichens bei Öldichtigkeit während des Leerlaufstoppens zu verringern.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, da sich die Temperaturinformation zum Beurteilen einer Kraftstofftemperatur bei einem manuellen Stopp (die Kühlmitteltemperatur, die Öltemperatur, die Umgebungslufttemperatur, die Kraftstofftemperatur und die Zufuhrleitungstemperatur) erhöht, der festgelegte Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp höher festgelegt. Daher wird, wenn eine Kraftstofftemperatur in dem Hochdruckkraftstoffsystem erhöht ist, um eine Temperaturumgebung zu erzeugen, in der Dämpfe leichter erzeugt werden, der festgelegte Kraftstoffdruck Pt2 bei dem manuellen Stopp höher festgelegt. Somit ist es möglich, eine Erzeugung von Dämpfen zu begrenzen und es ist möglich, eine Verschlechterung eines Maschinenstartvermögens infolge von Dämpfen effektiv zu verhindern.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Das Einwegventil 28 ist in der Seite der Abgabeöffnung 27 der Hochdruckpumpe 14 zum Verhindern eines Rückstroms des abgegebenen Kraftstoffs vorgesehen. Das Einwegventil 28 hat einen Ventilkörper 29 zum Öffnen/Schließen der Abgabeöffnung 27 und eine Feder 30 zum Drängen des Ventilkörpers 29 in die Ventilschließrichtung. Eine Öffnung 31 (ein Kraftstoffrückführkanal), die einen sehr kleinen Bohrdurchmesser hat (zum Beispiel einen Bohrdurchmesser von einigen zehn um), ist in dem mittleren Abschnitt des Ventilkörpers 29 vorgesehen. Wenn der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 geringer als der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 (dem Hochdruckkraftstoffkanal) ist, kehrt daher der Kraftstoff in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 allmählich durch die Öffnung 31 zu der Pumpenkammer 18 zurück.
Die ECU 37 regelt eine Abgabemenge der Hochdruckpumpe 14 (eine Kraftstoffzufuhrzeit des Kraftstoffdrucksteuerventils 23) in solch einer Weise, dass der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 (der Druck des Kraftstoffs, der dem Kraftstoffinjektor 34 zugeführt wird), der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasst wird, während des Maschinenbetriebs gleich einem Zielkraftstoffdruck ist.
Die ECU 37 steuert den Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 wie folgt nach einem Maschinenstopp durch Ausführen einer Nach-Stopp-Kraftstoffdrucksteuerroutine der 9, die im Folgenden beschrieben ist.
Nach einem Maschinenstopp wird zuerst, wie dies in einen Teil (a) der 7 gezeigt ist, bis der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasste Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 auf einen vorbestimmten Druck (zum Beispiel den minimalen Kraftstoffdruck, der ein Neustarten ermöglicht, oder der Kraftstoffdruck geringfügig höher als dieser) verringert, die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil 23 der normalerweise geöffneten Art gestoppt. Da das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 in einem Ventilöffnungszustand gehalten wird, wird somit die Ansaugöffnung 22 der Pumpenkammer 18 in einem Öffnungszustand gehalten (das heißt in einem Zustand der Kommunikation mit der Niederdruckkraftstoffleitung 13). Da der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 geringer als der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 ist, kehrt der Kraftstoff in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 folglich allmählich durch die Öffnung 31 zu der Pumpenkammer 18 zurück. Damit einhergehend verringert sich allmählich der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32.
Danach wird, wie dies in einem Teil (b) der 7 gezeigt ist, an einem Punkt t1, an dem der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasste Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 auf einen vorbestimmten Druck P0 (8) verringert ist, das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 mit Energie beaufschlagt, um geschlossen zu werden, wodurch die Ansaugöffnung 22 der Pumpenkammer 18 geschlossen wird. Danach wird der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 erhöht und wird im Wesentlichen gleich dem Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32. Daher beendet der Zufluss des Kraftstoffs aus der Hochdruckkraftstoffleitung 32 zu der Pumpenkammer 18 durch die Öffnung 31 das Halten des Kraftstoffdrucks in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 in der Nähe des vorbestimmten Drucks.
Auf dieses Ereignis hin wird das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 durch Energiebeaufschlagung des Kraftstoffdrucksteuerventils 23 geschlossen, um die Ansaugöffnung 22 der Pumpenkammer 18 zu schließen. Bis der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 im Wesentlichen gleich dem Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 wird, wird dann der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 verringert und der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 wird erhöht. Daher ist der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 im Wesentlichen konstant, um stabil zu sein. An etwa einem Punkt, an dem der der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasste Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 stabil wird, wird daher der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 auf einen Kraftstoffdruck im Wesentlichen gleich zu dem Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 erhöht. Folglich kann bestimmt werden, dass der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 genau solch ein Kraftstoffdruck ist, um in der Lage zu sein, das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 in einem Ventilschließzustand zu halten.
Nachdem das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 mit Energie beaufschlagt ist, um geschlossen zu werden, wie dies in einem Teil (c) der 7 gezeigt ist, wird daher an einem Punkt t2, an dem der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasste Kraftstoffdruck stabil wird (8), die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil 23 gestoppt. Danach wird der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 auf einen Kraftstoffdruck erhöht, der im Wesentlichen gleich den Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 ist, und der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 ist genau so ein Druck, dass er in der Lage ist, das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 in einem Ventilschließzustand zu halten. Danach wird die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil 23 gestoppt. Sogar nachdem die Energiezufuhr gestoppt ist, hält der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 sicher in dem Ventilschließzustand.
Die Kraftstoffdrucksteuerung nach dem Maschinenstopp, wie sie erklärt wurde, wird gemäß der Nach-Stopp-Kraftstoffdrucksteuerroutine der 9 durch die ECU 37 ausgeführt. Im Folgenden wird der Verfahrensinhalt der Routine erklärt.
Die Nach-Stopp-Kraftstoffdrucksteuerroutine der 9 wird in einer vorbestimmten Zeitdauer während eines Einschaltens des ECU 37 ausgeführt und wirkt als eine Nach-Stopp-Kraftstoffdrucksteuereinrichtung. Zum Ausführen der vorliegenden Routine für eine gewisse Weile nach dem Maschinenstopp wird ein Hauptrelais (nicht gezeigt) der Stromleitung nach einem AUS des Zündschalters 38 für eine kleine Weile in einem EIN-Zustand gehalten, wodurch die Energiezufuhr zu der ECU 37 beibehalten wird.
Wenn die vorliegende Routine aktiviert wird, wird zuerst bei einem Schritt 1101 bestimmt, ob ein Maschinenstoppsignal (ein Maschinenstoppbefehl) ausgegeben wurde oder nicht. Wenn das Maschinenstoppsignal ausgegeben wurde, geht der Vorgang weiter zu dem Schritt 1102. Die Maschine wird gestoppt und zur selben Zeit (oder unmittelbar vor oder nach dem Maschinenstopp) wird die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil 23 gestoppt. Da das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 in einem Ventilöffnungszustand gehalten wird, wird somit die Ansaugöffnung 22 der Pumpenkammer 18 in einem Öffnungszustand (das heißt einem Zustand der Kommunikation mit der Niederdruckkraftstoffleitung 13) gehalten. Da der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 geringer als der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 ist, kehrt folglich der Kraftstoff in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 durch die Öffnung 31 allmählich zu der Pumpenkammer 18 zurück. Damit einhergehend verringert sich der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 allmählich.
Danach geht der Vorgang weiter zu dem Schritt 1103, wobei der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32, der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasst wird, eingelesen wird. Danach geht der Vorgang zu dem Schritt 1104, wobei bestimmt wird, ob der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 auf weniger als einen vorbestimmten Druck verringert wird oder nicht. Der vorbestimmte Druck ist auf den minimalen Kraftstoffdruck (zum Beispiel 2 MPa) eingestellt, der genauso groß wie ein Kraftstoffdruck, der in der Lage ist, einen Neustart durchzuführen, oder geringfügig höher als dieser ist. Da sich der Kraftstoffdruck, der genauso groß ist, dass er den Neustart durchführen kann, gemäß einer Maschinentemperatur verändert, kann der vorbestimmte Druck gemäß Informationen der Maschinentemperatur (zum Beispiel der Kühlmitteltemperatur, der Kraftstofftemperatur oder desgleichen) verändert werden. Auf diese Weise verändert sich eine Verbrennbarkeit eines Gemischs gemäß einer Maschinentemperatur, um den einen Neustart ermöglichenden Kraftstoffdruck zu verändern. Im Ansprechen auf diese Veränderung kann der vorbestimmte Druck verändert werden, um auf einen geeigneten Wert festgelegt zu sein, und es ist möglich, den Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 auf im Wesentlichen den minimalen Kraftstoffdruck innerhalb eines einen Neustart ermöglichenden Kraftstoffdruckbereichs gemäß der Maschinentemperatur festzulegen. Folglich kann das Neustartvermögen sichergestellt werden, während ein Kraftstoffentweichen aus dem Kraftstoffinjektor 34 während des Maschinenstoppens weiter verringert wird. Der Berechnungsvorgang kann durch die Verwendung eines fixierten Werts als den vorbestimmten Druck vereinfacht werden.
Wenn bei dem Schritt 1104 bestimmt wird, dass der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 höher als der vorbestimmte Druck ist, geht der Vorgang zurück zu dem Schritt 1102. Das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 wird in einem Ventilöffnungszustand (einem Energieversorgungsstoppzustand) gehalten und der Vorgang (Schritte von 1102 bis 1104) dazu, ob der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasste Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 auf weniger als den vorbestimmten Druck verringert ist oder nicht, wird wiederholt.
Danach geht an einem Punkt, an dem bestimmt wird, dass der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasste Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 auf weniger als den vorbestimmten Druck verringert ist, der Vorgang zu dem Schritt 1105. Dabei wird das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 mit Energie beaufschlagt, um geschlossen zu werden, wodurch die Ansaugöffnung 22 der Pumpenkammer 18 geschlossen wird. Bis der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 im Wesentlichen gleich dem Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 ist, wird danach der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 verringert und der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 wird erhöht.
Danach geht der Vorgang zu dem Schritt 1106, wobei der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasste Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 eingelesen wird. Danach geht der Vorgang zu dem Schritt 1107, wobei zum Beispiel darauf basierend, ob eine Veränderungsmenge (eine Differenz zwischen dem vorhergehenden Wert und dem derzeitigen Wert) oder ein Absolutwert der Veränderungsgeschwindigkeit des Kraftstoffdrucks in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 geringer als ein vorbestimmter Wert ist, bestimmt wird, ob der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 gemessene Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 stabil ist oder nicht.
Wenn bei dem Schritt 1107 bestimmt wird, dass der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 nicht stabil ist, geht der Vorgang zurück zu dem Schritt 1105. Das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 wird in einem Ventilschließzustand (einem Energieversorgungszustand) gehalten und der Vorgang (Schritte von 1105 bis 1107) dazu, ob der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 gemessene Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 stabil wird oder nicht, wird wiederholt.
Danach wird an einem Punkt, an dem bei dem Schritt 1107 bestimmt wird, dass der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 gemessene Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 stabil ist, der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 auf einen Kraftstoffdruck erhöht, der im Wesentlichen gleich dem Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 ist. Es wird bestimmt, dass der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 ein Kraftstoffdruck ist, der so groß ist, dass er in der Lage ist, das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 in einem Ventilschließzustand zu halten, und der Vorgang geht zu dem Schritt 1108. Danach wird die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil 23 gestoppt und der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 hält das Drucksteuerventil 23 in dem Ventilschließzustand.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es vorstehend erklärt wurde, wird das Kraftstoffdrucksteuerventil 23, bis der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 gemessene Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 nach dem Maschinenstopp auf den vorbestimmten Druck verringert ist, in einem Ventilöffnungszustand gehalten, um die Ansaugöffnung der Pumpenkammer 18 in einem offenen Zustand zu halten. Dadurch kehrt der Kraftstoff in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 allmählich durch die Öffnung 31 zu der Pumpenkammer 18 zurück. Folglich kann der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 auf die Umgebung des vorbestimmten Drucks verringert werden und es ist möglich, das Kraftstoffentweichen aus dem Kraftstoffinjektor während des Maschinenstopps zu verringern.
Danach wird an einem Punkt t1 (8), an dem der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasste Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 auf den vorbestimmten Druck verringert ist, das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 geschlossen, um die Ansaugöffnung 22 der Pumpenkammer 18 zu schließen. Daher kann der Zufluss des Kraftstoffs aus der Hochdruckkraftstoffleitung 32 zu der Pumpenkammer 18 durch die Öffnung 31 gestoppt werden, um den Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 in der Nähe des vorbestimmten Drucks zu halten. Folglich kann der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 einen für einen Neustart benötigten Kraftstoffdruck beibehalten, wodurch das Neustartvermögen verbessert wird.
Da der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 nach dem Maschinenstopp durch Verwenden des Kraftstoffdrucksteuerventils 23 gesteuert wird, das zum Steuern eines Abgabedrucks (einer Abgabemenge) der Hochdruckpumpe 14 während des Betriebs der Maschine verwendet wird, ist es nicht erforderlich, ein elektromagnetisch betriebenes Ablassventil oder desgleichen neu vorzusehen, was es möglich macht, eine Forderung nach niedrigen Kosten zu erfüllen.
Das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 ist ein elektromagnetisches Ventil der normalerweise geöffneten Art. Daher wird bei einem Maschinenstopp an einem Punkt, an dem der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasste Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 auf einen vorbestimmten Druck verringert ist, das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 mit Energie beaufschlagt, um geschlossen zu werden, und danach wird die Energie dem Kraftstoffdrucksteuerventil 23 weiter zugeführt, um das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 in einem Ventilschließzustand zu halten. In diesem Fall erhöht sich eine Energieverbrauchsmenge während des Maschinenstoppens, um eine Belastung der Batterie zu erhöhen.
In dieser Hinsicht wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Phänomen berücksichtigt, dass dann, wenn das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 durch Energiebeaufschlagen des Kraftstoffdrucksteuerventils 23 geschlossen wird, um die Ansaugöffnung 22 der Pumpenkammer 18 zu schließen, der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 auf einen Kraftstoffdruck erhöht wird, der im Wesentlichen gleich dem Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 ist. Nachdem das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 durch Beaufschlagen des Kraftstoffdrucksteuerventils 23 mit Energie geschlossen wird, wird daher die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil 23 gestoppt, um das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 mit dem Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 in einem Ventilschließzustand zu halten. Folglich kann die Energieverbrauchsmenge während des Maschinenstoppens verringert werden, um eine Belastung der Batterie zu verringern.
Aus diesem Grund wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, nachdem das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 mit Energie beaufschlagt ist, um geschlossen zu werden, an einem Punkt t2, an dem der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasste Kraftstoffdruck stabil wird (8), der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 auf einen Kraftstoffdruck erhöht, der im Wesentlichen gleich dem Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 ist. Es wird bestimmt, dass der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 ein Kraftstoffdruck ist, der so groß ist, dass er in der Lage ist, das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 in einem Ventilschließzustand zu halten, und die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil 23 wird gestoppt.
Daher kann sogar nach dem Energiezufuhrstopp der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 sicher in dem Ventilschließzustand halten.
Nachdem das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 mit Energie beaufschlagt ist, um geschlossen zu werden, kann an einem Punkt, an dem eine vorbestimmte Zeit verstreicht, die benötigt wird, um den Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 auf einen Kraftstoffdruck zu erhöhen, der so groß ist, dass er in der Lage ist, das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 in einem Ventilschließzustand zu halten, die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil 23 gestoppt werden.
Alternativ dazu wird, nachdem das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 mit Energie beaufschlagt ist, um geschlossen zu werden, der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 erfasst oder geschätzt. An einem Punkt, an dem der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 18 auf einen Kraftstoffdruck erhöht ist, der so groß ist, dass er in der Lage ist, das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 in einem Ventilschließzustand zu halten, kann die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil 23 gestoppt werden.
Allerdings kann bei der vorliegenden Erfindung sogar nachdem das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 mit Energie beaufschlagt wird, um geschlossen zu werden, die Energie dem Kraftstoffdrucksteuerventil 23 weiterhin zugeführt werden, um es in einem Ventilschließzustand zu halten.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 31 (die Bohrung) als der Kraftstoffrückführkanal in dem mittleren Abschnitt des Ventilkörpers 29 in dem Einwegventil 28 vorgesehen, aber der Kraftstoffrückführkanal kann in seiner Ausbildung und Position nach Bedarf verändert werden. Zum Beispiel kann eine Nut (ein Kraftstoffrückführkanal) an einem Außenumfang des Ventilkörpers 29 in dem Einwegventil 28 vorgesehen sein. Ein Umgehungskanal kann zum Umgehen des Einwegventils 28 vorgesehen sein, um eine Öffnung (einen Kraftstoffrückführkanal) in der Mitte des Umgehungskanals vorzusehen.
Das vorstehende Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um ein elektromagnetisches Ventil der normalerweise geöffneten Art als das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 zu verwenden, kann aber auch konfiguriert sein, um ein elektromagnetisches Ventil einer normalerweise geschlossenen Art als das Kraftstoffdrucksteuerventil zu verwenden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Direkteinspritzungsmaschine beschränkt, sondern kann auf eine Einlassöffnungseinspritzungsmaschine oder eine Dualeinspritzungsmaschine angewendet werden, die mit sowohl einem Einlassöffnungseinspritzungs-Kraftstoffinjektor und einem Direkteinspritzungs-Kraftstoffinjektor versehen ist, solange die Maschine eine zum Zuführen von Hochdruckkraftstoff ist, der aus einer Hochdruckpumpe an einen Kraftstoffinjektor abgegeben wird.
Während nur die ausgewählten Ausführungsbeispiele gewählt wurden, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, ist es dem Fachmann aus dieser Offenbarung klar, dass zahlreiche Veränderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Zudem ist die vorangehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung nur zur Veranschaulichung bestimmt und dient nicht der Beschränkung der Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert ist.
Die Versorgungsleitung 33 zum Zuführen von Hochdruckkraftstoff aus der Hochdruckpumpe 14 zu einem Kraftstoffinjektor 34 ist mit dem Ablassventil 41 zum Verringern des Kraftstoffdrucks in dem Hochdruckkraftstoffsystem versehen. Bei einem Leerlaufstopp und bei einem manuellen Stopp durch eine AUS-Betätigung des Zündschalters 38 wird ein Öffnungs-/Schließ-Vorgang des Ablassventils 41 gesteuert, so dass der durch den Kraftstoffdrucksensor 35 erfasste Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem auf einen festgelegten Kraftstoffdruck verringert wird. Der festgelegte Kraftstoffdruck bei dem Leerlaufstopp ist auf einen höheren Kraftstoffdruck als den Kraftstoffdruck bei dem manuellen Stopp eingestellt. Das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 ist in der Ansaugöffnung 22 der Hochdruckpumpe 14 vorgesehen, das Einwegventil 28 ist in der Abgabeöffnung 27 von diesem vorgesehen und die Öffnung 31 ist in dem Ventilkörper 29 des Einwegventils 28 vorgesehen. Nach dem Maschinenstopp wird das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 in einem Ventilöffnungszustand gehalten, um den Kraftstoff in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 durch die Öffnung 31 allmählich zu der Pumpenkammer 18 zurückzuführen. Dadurch wird der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 verringert, um ein Kraftstoffentweichen aus dem Kraftstoffinjektor 34 zu verringern. Danach wird an einem Punkt, an dem der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 auf einen vorbestimmten Druck verringert ist, das Kraftstoffdrucksteuerventil 23 geschlossen, um den Kraftstoffdruck in der Hochdruckkraftstoffleitung 32 in der Nähe des vorbestimmten Drucks zu halten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2003-322048 A [0003]
- JP 10-89176 A [0005]
- JP 2005-264902 A [0005]

Claims

Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsbrennkraftmaschine mit: einer Leerlaufstoppeinrichtung (37), die einen automatischen Stopp und einen automatischen Neustart der Direkteinspritzungsmaschine steuert; einem Druckminderungsmechanismus (41), der einen Kraftstoffdruck in einem Hochdruckkraftstoffsystem verringert, welches Hochdruckkraftstoff von einer Hochdruckpumpe (14) zu einem Kraftstoffinjektor (34) zuführt; einer Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung (35), die den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffsystem erfasst; und einer Steuereinrichtung (37), die den Druckminderungsmechanismus in solch einer Weise steuert, dass der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdruck auf einen festgelegten Kraftstoffdruck verringert wird, wobei: die Steuereinrichtung (37) konfiguriert ist, um den festgelegten Kraftstoffdruck bei dem automatischen Stopp durch die Leerlaufstoppeinrichtung auf einen höheren Kraftstoffdruck als einen festgelegten Kraftstoffdruck bei einem manuellen Stopp durch eine AUS-Betätigung eines Zündschalters festzulegen.
Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsbrennkraftmaschine gemäß Anspruch 1, wobei: die Steuereinrichtung den festgelegten Kraftstoffdruck bei dem automatischen Stopp auf den minimalen Kraftstoffdruck von den Kraftstoffdrücken festlegt, bei denen eine geeignete Verbrennung erzielt werden kann, wenn eine erste Einspritzung bei einem automatischen Neustart in der letzten Hälfte während eines Kompressionshubs durchgeführt wird.
Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsbrennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: die Steuereinrichtung den festgelegten Kraftstoffdruck bei dem automatischen Stopp basierend auf zumindest einer von einer Kühlmitteltemperatur, einer Öltemperatur und einer Umgebungslufttemperatur bei dem automatischen Stopp festlegt.
Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsbrennkraftmaschine gemäß Anspruch 3, wobei: die Steuereinrichtung den festgelegten Kraftstoffdruck bei dem automatischen Stopp niedriger festlegt, wenn eine zum Festlegen des festgelegten Kraftstoffdrucks verwendete Temperatur bei dem automatischen Stopp höher ist.
Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsbrennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die Steuereinrichtung den festgelegten Kraftstoffdruck bei dem automatischen Stopp gemäß der Fortführungszeitdauer des automatischen Stoppzustands verändert.
Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsbrennkraftmaschine gemäß Anspruch 5, wobei: dann, wenn die Fortführungszeitdauer des automatischen Stoppzustands länger als eine vorbestimmte Zeitdauer andauert, die Steuereinrichtung den festgelegten Kraftstoffdruck bei dem automatischen Stopp auf einen Kraftstoffdruck gleich oder nahe einem festgelegten Kraftstoffdruck bei einem manuellen Stopp durch eine AUS-Betätigung des Zündschalters verringert.
Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsbrennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: die Steuereinrichtung einen festgelegten Kraftstoffdruck bei einem manuellen Stopp durch eine AUS-Betätigung des Zündschalters basierend auf wenigstens einer von einer Kühlmitteltemperatur, einer Öltemperatur, einer Umgebungslufttemperatur und einer Versorgungsleitungstemperatur bei dem manuellen Stopp festlegt.
Kraftstoffdrucksteuervorrichtung für eine Direkteinspritzungsbrennkraftmaschine gemäß Anspruch 7, wobei: die Steuereinrichtung den festgelegten Kraftstoffdruck bei dem manuellen Stopp höher festlegt, wenn eine zum Festlegen des festgelegten Kraftstoffdrucks verwendete Temperatur bei dem manuellen Stopp von der Kühlmitteltemperatur, der Öltemperatur, der Umgebungslufttemperatur und der Versorgungsleitungstemperatur bei dem manuellen Stopp höher ist.
Hochdruckpumpensteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die mit einer Hochdruckpumpe (14) mit einer Pumpenkammer (18), die mit einer Ansaugöffnung (22) und einer Abgabeöffnung (27) von Kraftstoff versehen ist, einem Kraftstoffdrucksteuerventil (23) zum Öffnen/Schließen der Ansaugöffnung und einem Einwegventil (28) zum Verhindern eines Rückstroms des von der Abgabeöffnung abgegebenen Kraftstoffs versehen ist, wobei der von der Hochdruckpumpe abgegebene Hochdruckkraftstoff durch einen Hochdruckkraftstoffkanal (32) einem Kraftstoffinjektor (34) zugeführt wird, wobei die Hochdruckpumpensteuervorrichtung Folgendes aufweist: eine Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung (35), die einen Kraftstoffdruck in dem Hochdruckkraftstoffkanal erfasst; einen Kraftstoffrückführkanal (31) zum allmählichen Rückführen des Kraftstoffs in dem Hochdruckkraftstoffkanal zurück zu der Pumpenkammer; und eine Nach-Stopp-Kraftstoffdrucksteuereinrichtung (37), die das Kraftstoffdrucksteuerventil in einem Ventilöffnungszustand hält, bis der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdruck nach einem Stopp der Brennkraftmaschine auf einen vorbestimmten Druck verringert ist, und das Kraftstoffdrucksteuerventil an einem Punkt schließt, an dem der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdruck auf den vorbestimmten Druck verringert ist.
Hochdruckpumpensteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 9, wobei: das Kraftstoffdrucksteuerventil ein normalerweise geöffnetes elektromagnetisches Ventil aufweist, und die Nach-Stopp-Kraftstoffdrucksteuereinrichtung dem zu schließenden Kraftstoffdrucksteuerventil an einem Punkt Energie zuführt, an dem der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdruck nach dem Stopp der Brennkraftmaschine auf den vorbestimmten Druck verringert ist, und danach die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil in einem Zustand stoppt, in dem der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer das Kraftstoffdrucksteuerventil in einem Ventilschließzustand halten kann.
Hochdruckpumpensteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 10, wobei: die Nach-Stopp-Kraftstoffdrucksteuereinrichtung dem zu schließenden Kraftstoffdrucksteuerventil an einem Punkt Energie zuführt, an dem der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdruck nach dem Stopp der Brennkraftmaschine auf den vorbestimmten Druck verringert ist, und danach die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil an einem Punkt stoppt, an dem der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdruck stabil ist.
Hochdruckpumpensteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 10, wobei: die Nach-Stopp-Kraftstoffdrucksteuereinrichtung dem zu schließenden Kraftstoffdrucksteuerventil an einem Punkt Energie zuführt, an dem der durch die Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdruck nach dem Stopp der Brennkraftmaschine auf den vorbestimmten Druck verringert ist, und danach die Energiezufuhr zu dem Kraftstoffdrucksteuerventil an einem Punkt stoppt, an dem eine vorbestimmte Zeit verstreicht.
Hochdruckpumpensteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei: die Nach-Stopp-Kraftstoffdrucksteuereinrichtung den vorbestimmten Druck gemäß einer Temperaturinformation der Brennkraftmaschine verändert.