DE69920549T2

DE69920549T2 - Steuereinrichtung für eine Flüssigkeitspumpe und Verfahren

Info

Publication number: DE69920549T2
Application number: DE69920549T
Authority: DE
Inventors: Tomihisa Toyota-shi Aichi-ken Oda; Takao Toyota-shi Aichi-ken Fukuma; Yasuo Toyota-shi Aichi-ken Harada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2019-01-09
Also published as: CA2259037C; EP0936352B1; JPH11229924A; EP0936352A2; KR19990071413A; ES2227911T3; CA2259037A1; US6293757B1; KR100289918B1; EP0936352A3; RU2164306C2; DE69920549D1; JP3287297B2; CN100339582C; CN1225976A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Steuern einer Flüssigkeitspumpe.
Es gibt eine bekannte Treibstoffeinspritzvorrichtung mit gemeinsamer Kraftstoffleitung, wobei eine gemeinsame Kraftstoffleitung (Druckstaukammer) für das Aufnehmen von Hochdrucktreibstoff vorgesehen ist, und ein Treibstoffeinspritzventil mit der gemeinsamen Kraftstoffleitung verbunden ist, so dass Treibstoff in einen Verbrennungsmotor eingespritzt wird.
In der Treibstoffeinspritzvorrichtung mit gemeinsamer Kraftstoffleitung variiert die Rate der Treibstoffeinspritzung von dem Treibstoffeinspritzventil in Übereinstimmung mit dem Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung, d.h. dem Druck innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung. Deshalb ist es notwendig, den Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung mit hoher Präzision zu steuern, so dass eine optimale Treibstoffeinspritzrate in Übereinstimmung mit den Motorbetriebszuständen erreicht werden kann.
Der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung wird herkömmlicherweise durch Steuern der Menge des ausgelassenen Treibstoffs gesteuert, d.h. der Treibstoffpumpmenge, nämlich von einer Hochdruck-Treibstoffzuführpumpe, die Treibstoff der gemeinsamen Kraftstoffleitung zuführt. Eine Pumpe der Plunger-Kolben-Bauart wird normalerweise als die Hochdruck-Treibstoffzuführpumpe verwendet.
In der Treibstoffeinspritzvorrichtung mit gemeinsamer Kraftstoffleitung wird der Hochdrucktreibstoff, der in der gemeinsamen Kraftstoffleitung aufgenommen ist, von den Treibstoffeinspritzventilen in die Zylinder eingespritzt, die separat für die einzelnen Zylinder vorgesehen sind. Deshalb verringert sich der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung jedes Mal, wenn eine Treibstoffeinspritzung ausgeführt wird. Folglich besteht ein Bedarf für eine Treibstoffpumpensteuervorrichtung, die bewirkt, dass die Treibstoffpumpe eine benötigte Menge zu der gemeinsamen Kraftstoffleitung nach jeder Treibstoffeinspritzung so pumpt, dass der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung bei einem Solldruck gehalten wird. Darüber hinaus wird der Solldruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung bei gegenwärtigem Betrieb über einen breiten Bereich gemäß dem Betriebszustand des Motors während eines Übergangsbetriebs deutlich variiert, während welchem der Motorbetriebszustand sich deutlich ändert. Deshalb muss die Treibstoffpumpensteuervorrichtung während der Übergangszeitspanne die Treibstoffmenge steuern, die von der Treibstoffpumpe herauszupumpen ist, d.h. die Treibstoffpumpmenge, um zu verhindern, dass der Druck in der Druckstaukammer über oder unter das Soll, den Änderungen des Solldrucks folgend, hinausgeht, d.h. um eine gute Steuerbarkeit des Drucks in der Druckstaukammer zu erreichen.
Die Kolbenpumpe, die als die Treibstoffpumpe mit der gemeinsamen Kraftstoffleitung verwendet wird, ist gewöhnlicherweise eine Plunger-Kolbenpumpe mit einer inneren Nockeneinrichtung (cam-type plunger pump), wie in 11 gezeigt. Da die Pumpe den Treibstoff für die Treibstoffeinspritzung in jeden Zylinder des Motors pumpen muss, muss die Anzahl der Vorgänge des Herauspumpens des Treibstoffs während einer Umdrehung der Pumpe der Anzahl der Zylinder entsprechen. Die Pumpe, die in 11 gezeigt ist, hat vier Nockenerhebungen und vier Kolben (Plunger-Kolben). Bei der Pumpe, die in 11 gezeigt ist, pumpen die Kolben zeitgleich Treibstoff während jedes Zyklus, d.h. während jeder 90°-Drehung der Pumpenantriebswelle, heraus und ziehen gleichzeitig Treibstoff hinein. Deshalb pumpt die Pumpe Treibstoff viermal pro Umdrehung heraus. In einem Viertakt-Motor ist die Treibstoffeinspritzung in alle Zylinder bei zwei Motordrehungen abgeschlossen. Folglich kann die Pumpe, die in 11 gezeigt ist, für einen Viertakt-Achtzylinder-Motor verwendet werden, nämlich durch Antreiben der Pumpe bei der Drehgeschwindigkeit, die gleich der der Kurbelwelle ist. Die Pumpe kann ebenso für einen Viertakt-Vierzylinder-Motor verwendet werden, nämlich durch Antreiben der Pumpe bei der Hälfte der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Jedoch wird es mit den vier Nockenerhebungen der inneren Nockeneinrichtung, wie in 1 gezeigt, für das Antreiben der Kolben notwendig, eine große Änderungsrate des Nockenprofils von jeder Nockenerhebung festzulegen, was in einer größeren Schwankung des Pumpenantriebsmoments resultiert. Größere Schwankungen des Pumpenantriebsmoments steigern die Belastung auf Komponententeile des Pumpenantriebssystems, solche wie die Kette oder den Riemen, und können deshalb die Lebensdauer des Pumpenantriebssystems verringern.
Um die Pumpenantriebsmomentenschwankung zu verringern, ist es notwendig, die Anzahl der Nockenerhebungen zu verringern und deshalb die Änderungsrate des Nockenprofils zu verringern. 2 zeigt eine Pumpe mit einer Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen, bei welcher die Anzahl der Nockenerhebungen auf zwei verringert ist. Diese Pumpe mit Nockeneinrichtung hat vier Kolben (Plunger-Kolben) und ist so gestaltet, dass jedes gegenüberliegend positionierte Paar Nockenerhebungen zeitgleich Pump- und Ansaughübe ausführt. Jeder Kolben wird bei Zyklen von 180° Drehung der Pumpenantriebswelle betrieben. Mit zwei Paaren Kolben pumpt das Pumpgerät Treibstoff viermal pro Umdrehung der Pumpe heraus.
Als Verfahren für die Steuerung der Menge, die aus der Kolbenpumpe herausgepumpt wird, gibt es ein bekanntes Vorhub-Einstellverfahren und ein Ansaugeinstellverfahren.
Das Vorhub-Einstellverfahren steuert die Menge, die von jedem Kolben gepumpt wird, nämlich durch Halten des Ansaugventils für jeden Kolben bei einer offenen Position, bis zu einer Zwischenstufe des Pumphubs des Kolbens. Noch genauer zieht bei dem Vorhub-Einstellverfahren jeder Kolben eine Treibstoffmenge entsprechend dem gesamten Hub des Kolbens in den entsprechenden Zylinder während des Ansaughubs. In einer frühen Stufe des Pumphubs wird eine bestimmte Menge von aufgenommenem Treibstoff von dem Zylinder durch das Ansaugventil ausgestoßen. Nachdem das Ansaugventil während des Pumphubs geschlossen wird, wird die Treibstoffmenge, die in dem Zylinder zu dieser Zeit enthalten ist, durch den Kolben mit Druck beaufschlagt. Wenn ein vorbestimmter Treibstoffdruck erreicht ist, wird ein Auslassventil, das durch eine Feder gedrängt wird, zum Öffnen gezwungen, so dass der Treibstoff in die gemeinsame Kraftstoffleitung gepumpt wird.
Das Ansaug-Einstellverfahren zieht eine notwendige Treibstoffmenge in jeden Zylinder, nämlich durch Schließen des Ansaugventils für jeden Kolben bei einer Zwischenstufe des Ansaughubs. Deshalb wird die gesamte Treibstoffmenge, die in jeden Zylinder gezogen wird, von dem Zylinder während des Pumphubs ausgestoßen.
Da das Vorhub-Einstellverfahren jedes Ansaugventil während des Pumphubs schließt, muss das Verfahren Ansaugventile einsetzen, die für die Verwendung unter höheren Drücken ausgelegt sind, als die Ansaugventile, die durch das Ansaug-Einstellverfahren eingesetzt werden. Folglich werden die Kosten der Vorrichtung für das Vorhub-Einstellverfahren vergleichsweise hoch. Darüber hinaus muss bei dem Vorhub-Einstellverfahren ein Überschuss der Treibstoffmenge, die in jeden Zylinder gezogen wird, von dem Zylinder durch Verwenden des entsprechenden Kolbens in der frühen Stufe des Pumphubs ausgelassen werden. Deshalb besteht bei dem Vorhub-Einstellverfahren die Gefahr, dass der Pumpenantriebskraftverlust im Vergleich zu dem Ansaugeinstellverfahren ansteigt.
Deshalb ist es vorzuziehen, dass die Treibstoffpumpe in der gemeinsamen Kraftstoffleitung eine Pumpe mit einer Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen ist, welche die Antriebsmomentenschwankungen verringert, und dass die Treibstoffmenge, die von der Pumpe mit Nockeneinrichtung herauszupumpen ist, durch das Ansaug-Einstellverfahren gesteuert wird, welches die Vorrichtungskosten und den Energieverlust verringert.
Jedoch verursachen die Kombination einer Pumpe mit einer Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen und das Ansaug-Einstellverfahren herkömmlicherweise das Problem der Verschlechterung des Ansprechverhaltens der Drucksteuerung in der gemeinsamen Kraftstoffleitung.
Während das Vorhub-Einstellverfahren die Treibstoffmenge, die von jedem Kolben zu pumpen ist, auf der Basis der Ansaugventilschließzeit während des Pumphubs des Kolbens bestimmt, bestimmt das Ansaug-Einstellverfahren die Treibstoffmenge, die von jedem Kolben zu pumpen ist, auf der Basis der Ansaugventilschließzeit, d.h. der Ansaugventilöffnungszeitspanne, während des Ansaughubs des Kolbens. Deshalb lässt das Vorhub-Einstellverfahren eine Steuerung der Pumpmenge in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebszustand und dem Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung vor dem Starten des Pumpens, d.h. kurz vor dem Beginnen des Schließens des Ansaugventils, zu. Andererseits macht das Ansaug-Einstellverfahren die Bestimmung der Pumpmenge in einer frühen Phase des Ansaughubs erforderlich. Deshalb wird bei dem Ansaug-Einstellverfahren ein Zeitintervall zwischen der Bestimmung der Pumpmenge und dem gegenwärtigen Beginnen des Pumpens lang. Wenn sich während des Zeitintervalls der Motorbetriebszustand oder der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung ändert, ist es nicht möglich, solch eine Änderung in der Pumpmenge widerzuspiegeln.
Dieses Problem mit dem Ansaug-Einstellverfahren wird noch bedeutender, wenn das Verfahren bei einer Pumpe mit einer Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen angewendet wird. Mit Bezug auf 12 werden unten Probleme mit einer Treibstoffeinspritzvorrichtung mit einer gemeinsamen Kraftstoffleitung für einen Viertakt-Vierzylinder-Motor, der eine Pumpe mit einer Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen, die durch das Ansaug-Einstellverfahren gesteuert wird, einsetzt, beschrieben.
In dem Schaubild von 12 gibt die Linie (A) Änderungen des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung an. Der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung verringert sich in Übereinstimmung mit der eingespritzten Treibstoffmenge bei jeder Treibstoffeinspritzung in den jeweiligen Zylinder. Anschließend wird der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung durch die Treibstoffpumpe, die Treibstoff in die gemeinsame Kraftstoffleitung pumpt, erhöht. In 12 geben Punkte, die durch #1, #3, #4 angegeben werden, Druckabfälle wegen drei aufeinanderfolgenden Treibstoffeinspritzbetrieben für einen ersten, dritten und vierten Zylinder jeweils an. Vertikale Linien T₁, T₂, T₃ geben Zeitpunkte des Festlegens der zu pumpenden Treibstoffmenge von der Treibstoffpumpe an, bei welchem das Intervall zwischen T₁ und T₂ und das Intervall zwischen T₂ und T₃ 180° im Hinblick auf den Kurbelwellenumdrehungswinkel sind. Linie (B) gibt den Solldruck PCTRG in der gemeinsamen Kraftstoffleitung an. Der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung wird in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebszustand festgelegt, nämlich zur Zeit des Festlegens einer zu pumpenden Treibstoffmenge.
Gemäß einer typischen, herkömmlichen Treibstoffpumpensteuerung wird die Treibstoffpumpmenge als Summe aus einer Vorkopplungsmenge (Feed-Forward-Menge), die durch einen Treibstoffeinspritzmengenanweisungswert und dem Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zur Zeit des Festlegens einer Pumpmenge bestimmt wird, und einer Rückkopplungsmenge, die durch die Differenz zwischen dem Solldruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung und dem gegenwärtigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zur Zeit des Festlegens der Pumpmenge bestimmt wird.
Die Linien (C) in 12 geben Hubzyklen der zwei Paare Kolben der Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart an. Da die Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen für einen Viertakt-Vierzylinder-Motor bei halber Geschwindigkeit von der der Motorkurbelwelle gedreht wird, pumpen die beiden Paare Kolben (Kolbengruppe A und Kolbengruppe B) wechselweise Treibstoff bei jedem 180°-Kurbelwellendrehwinkel heraus.
Linie (D) in 12 gibt Hubzyklen einer Pumpe mit Nockeneinrichtung mit vier Nockenerhebungen der Vorhubeinstellbauart an. Die Pumpe mit Nockeneinrichtung mit vier Nockenerhebungen wird bei der Hälfte der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle angetrieben, so dass die Pumpe mit Nockeneinrichtung mit vier Nockenerhebungen Treibstoff bei allen 180°-Kurbeldrehung herauspumpt.
Wie durch die Linie (D) in 12 angegeben, vollendet die Pumpe mit Nockeneinrichtung mit vier Nockenerhebungen einen Hubzyklus des Pump- und Ansaughubs bei jeder 180°-Kurbelwinkeldrehung. Die Pumpmenge wird durch die Ansaugventilschließzeit während des Pumphubs bestimmt. Deshalb ist die Treibstoffmenge, die zu dem Zeitpunkt T₁ in 12 berechnet wird, vollständig zum Zeitpunkt P₁ herausgepumpt, der an der Linie (D) angegeben ist. Die herauszupumpende Treibstoffmenge wird in Übereinstimmung mit dem Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt T₁ und dem Treibstoffeinspritzungsmengen-Anweisungswert zu diesem Zeitpunkt (d.h. die einzuspritzende Treibstoffmenge in den ersten Zylinder) und der Differenz zwischen dem Solldruck PCTRG und dem gegenwärtigen Druck PC₁ zum Zeitpunkt T₁, wie oben genannt, festgelegt.
Deshalb wurde die gemeinsame Kraftstoffleitung mit einer Treibstoffmenge, die den Druckabfall in der gemeinsamen Kraftstoffleitung vollständig wegen der Treibstoffeinspritzung in den ersten Zylinder und der Abweichung des aktuellen Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung von dem Solldruck, der zum Zeitpunkt T₁ auftritt kompensiert, beliefert, wenn das Pumpen von Treibstoff zum Zeitpunkt T₁ abgeschlossen ist.
Umgekehrt wird zum Zeitpunkt P₁ der gegenwärtige Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung genau gleich dem Solldruck PCTRG.
Bei der Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart beträgt der Hubzyklus jedes Kolbens 180°, wie durch die Linie (C) angegeben. Die Treibstoffpumpmenge, die zu dem Zeitpunkt T₁ festgelegt wird, wird durch den Ansaughub der Kolbengruppe A aufgenommen und der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt P₁', der an der Linie (C) angegeben ist, zugeführt, welcher dem Ende der Treibstoffeinspritzung in den dritten Zylinder nach der Einspritzung in den ersten Zylinder folgt. Folglich wurde die Treibstoffpumpmenge, die auf der Basis der Bedingungen, die zu dem Zeitpunkt T₁ auftreten, nicht zu der gemeinsamen Kraftstoffleitung vor dem nächsten Zeitpunkt (T₂) für das Festlegen einer zu pumpenden Treibstoffmenge zugeführt. Noch genauer ist die Zeit der Auswirkung der Pumpmengenfestlegung um 180° verzögert, verglichen mit der Zeit bei der Pumpe mit Nockeneinrichtungen mit vier Nockenerhebungen.
Darüber hinaus tritt in dem Fall der Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen das Treibstoffpumpen durch die Kolbengruppe B während der Zeitspanne zwischen dem Pumpmengen-festlegenden Zeitpunkt T₁ für die Kolbengruppe A und dem Zeitpunkt P'₁ der Vollendung der gegenwärtigen Treibstoffzufuhr von der Kolbengruppe A auf. Deshalb unterscheidet sich der gegenwärtige Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zur Zeit des Vollendens des Treibstoffpumpens von der Kolbengruppe A von dem Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt T₁. Folglich verschlechtert sich die Steuerbarkeit des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zu der Zeit der Änderung des Treibstoffsolldrucks, wenn die herkömmliche Vorkopplungs-/Rückkopplungssteuerung ausgeführt wird, die die Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart verwendet, so dass der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung wahrscheinlich das Soll über- oder unterschreitet.
Dieses Problem wird mit Bezug auf 14 beschrieben.
Das Diagramm von 14 gibt die Änderungen des Soll- und gegenwärtigen Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung an, bei welchem eine Vorkopplungssteuerung und eine Rückkopplungssteuerung, basierend auf der Abweichung des aktuellen Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung von dem Solldruck ausgeführt wird, die eine Pumpe mit Nockeneinrichtungen mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart gemäß dem Stand der Technik verwendet. In 14 geben t₀ bis t₈ die Zeit des Treibstoffpumpens von der Treibstoffpumpe an; PCTRG gibt eine Änderung des Solldrucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung an, d.h. einen Anweisungswert; und PC gibt Änderungen des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung an, die auftreten, wenn die Treibstoffmenge, die von der Treibstoffpumpe gepumpt wird, durch die herkömmliche Vorkopplungs-/Rückkopplungssteuerung gesteuert wird. In 14 wird angenommen, dass der Solldruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG sich bedeutend von PCTRG zu PCTRG₁ ändert und dass der Sollwert PCTRG konstant verbleibt und gleich dem Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung bis t₀ ist.
Wenn der Solldruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt t₁ geändert wird, wird die Rückkopplungsmenge TFBK in Übereinstimmung mit dem Unterschied ΔP₀ zwischen dem geänderten Solldruck PCTRG₁ und dem gegenwärtigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG₀ festgelegt. Andererseits wird die Vorkopplungsmenge TFBSE in Übereinstimmung mit dem geänderten Solldruck festgelegt. Wenn sich der Solldruck nicht verändert, wird der Wert der Vorkopplungsmenge TFBSE aufrechterhalten. Wenn der Solldruck sich zum Zeitpunkt T₁ ändert, wird die Pumpmenge von der Treibstoffpumpe in Übereinstimmung mit der Änderung des Solldrucks geändert. Jedoch überschreitet die festgelegte Treibstoffpumpmenge beträchtlich eine vorbestimmte maximale Treibstoffpumpmenge Q_MAX, da die Solldruckänderung gegenwärtig groß ist, d.h. die gesamte Treibstoffmenge, die benötigt wird, kann nicht durch einen Treibstoffpumpbetrieb zugeführt werden. Da der Treibstoffpumpbetrieb eine mehrmals ausgeführt werden muss, um die benötigte Treibstoffmenge zuzuführen, wird der gegenwärtige Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung schrittweise erhöht, nachdem sich der Solldruck geändert hat. Obwohl das gegenwärtige Druckanstiegsmuster unterschiedlich zu dem Druckanstiegsmuster, das in 14 angezeigt ist, ist, wird die Druckschwankung in der gemeinsamen Kraftstoffleitung wegen der Treibstoffeinspritzung in dem Diagramm von 14 ignoriert, um die Veranschaulichung zu vereinfachen, da die Treibstoffeinspritzung während des Treibstoffpumpbetriebs ausgeführt wird.
Bei der Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart werden der Zeitpunkt des Festlegens einer Treibstoffpumpmenge und der Zeitpunkt des aktuellen Herauspumpens des Treibstoffs von einer Kolbengruppe durch das Pumpen von Treibstoff von der anderen Kolbengruppe zwischengestellt. Wenn der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung schrittweise erhöht wird, wie in 14 angegeben, wird die Treibstoffmenge, die auf der Basis von beispielsweise der Druckdifferenz ΔP₃ zum Zeitpunkt t₃ festgelegt wird, gegenwärtig aus einer Kolbengruppe zum Zeitpunkt t₅ gepumpt, und das Treibstoffpumpen von der anderen Kolbengruppe wird bei dem dazwischenkommenden Zeitpunkt t₄ ausgeführt. Als Folge wird der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung, der zum Zeitpunkt t₅ auftritt, höher als derjenige, der zum Treibstoffpumpmengen-festlegenden Zeitpunkt (t₃) auftritt. Noch genauer entspricht die Treibstoffmenge, die der gemeinsamen Kraftstoffleitung durch den Treibstoffpumpbetrieb, der zum Zeitpunkt t₅ ausgeführt wird, zugeführt wird, dem Druckunterschied ΔP₃, der zum Zeitpunkt t₃ in 14 auftritt, welcher beträchtlich größer ist als der Druckunterschied ΔP₄, der unmittelbar vor dem gegenwärtigen Treibstoffpumpbetrieb zum Zeitpunkt t₅ auftritt. Deshalb bewirkt der Betrieb des Festlegens einer Pumpmenge zum Zeitpunkt t₃ und des Pumpens der festgelegten Treibstoffmenge zum Zeitpunkt t₅, dass der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung den Solldruck überschreitet, d.h. dies bewirkt eine Überschreitung. In der Tat überschreitet der gegenwärtige Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung bei dem nächsten Treibstoffpumpen (t₆) den Solldruck, so dass die Treibstoffpumpmenge verringert werden muss. Nichtsdestotrotz wird die Treibstoffmenge zu dem Zeitpunkt t6, die auf der Basis der Druckdifferenz ΔP₄ zum Zeitpunkt t₄ festgelegt wird, herausgepumpt, so dass der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung weiter ansteigt, d.h. eine Überschreitung wird bewirkt. Da ein Unterschied zwischen dem Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zur Zeit des Festlegens einer Treibstoffpumpmenge und des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt des gegenwärtigen Pumpens der festgelegten Treibstoffmenge besteht, wird eine Überschreitung des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung gefolgt von einer Unterschreitung (t₈) zur Zeit des nächsten oder späteren Treibstoffpumpbetriebs. Weiter kann der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung pendeln, so dass die Steuerbarkeit des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung sich verschlechtern kann. Obwohl die Verschlechterung der Steuerbarkeit in gewissem Maß verringert werden kann, nämlich durch Verändern der Verstärkung bei der Rückkopplungssteuerung in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebszustand, wie bei der Stand-der-Technik-Vorrichtung, ist es immer noch schwierig, die zuvor erwähnte Überschreitung oder Unterschreitung gemäß dem Stand der Technik zu verringern oder zu verhindern.
Die Verschlechterung der Steuerbarkeit des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung, insbesondere die Überschreitung des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung, ist ungünstig, weil solch ein Ereignis wahrscheinlich zu einem Anstieg des Motorgeräuschs und einer Verschlechterung der Emissionssteuerung führt.
Obwohl die Probleme des Stands der Technik mit Bezug auf den Fall beschrieben wurden, bei welchem eine Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart für die gemeinsame Kraftstoffleitung in einem Vierzylindermotor verwendet wird, können ähnliche Probleme in Motoren auftreten, die eine andere Anzahl von Zylindern haben. Das heißt, die Probleme der Verschlechterung der Steuerbarkeit des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung können zur Zeit eines Übergangsbetriebs des Motors auftreten, wenn eine Pumpe mit Nockeneinrichtungen mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart in einer Treibstoffeinspritzvorrichtung mit gemeinsamer Kraftstoffleitung in einem Motor verwendet wird.
EP-A-0 501 459 zeigt eine Flüssigkeitspumpensteuervorrichtung und ein Verfahren für eine Flüssigkeitspumpe für das Pumpen einer Flüssigkeit zu einer Druckstaukammer, die mit Druck beaufschlagte Flüssigkeit enthält. Eine Steuereinrichtung legt einen Wert einer Flüssigkeitspumpmenge fest, so dass diese einen Druck in der Druckstaukammer auf einen Sollwert des Drucks bringt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Steuern der Flüssigkeitspumpmenge einer Flüssigkeitspumpe bereitzustellen, die in einem Fall zutreffend ist, bei welchem eine Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart zur Flüssigkeitszufuhr zu einer gemeinsamen Kraftstoffleitung verwendet wird, und die die Steuerbarkeit des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung verbessern kann und eine Überschreitung und Unterschreitung zur Zeit einer Änderung des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung verhindern kann.
Um diese Aufgabe zu erlangen, stellt die Erfindung eine Flüssigkeitspumpensteuervorrichtung für das Pumpen von Flüssigkeit zu einer Druckstaubkammer bereit, die die mit Druck beaufschlagte Flüssigkeit aufnimmt. Die Steuervorrichtung hat ein erstes Steuergerät für das Festlegen einer Basisflüssigkeitspumpmenge, die durch die Flüssigkeitspumpe auf der Basis eines Solldruckwerts in der Druckstaukammer zu pumpen ist, ein zweites Steuergerät für das Berechnen einer benötigten Flüssigkeitspumpmenge, die benötigt wird, um einen Druck in der Druckstaukammer von einem gegenwärtigen Niveau auf den Sollwert zu bringen, ein Festlegungsgerät für das Festlegen einer Summe aus einer benötigten Flüssigkeitsgesamtmenge, die die benötigte Flüssigkeitspumpmenge, die durch das zweite Steuergerät berechnet wird, und die Basisflüssigkeitspumpmenge der Flüssigkeitspumpe, die durch das erste Steuergerät festgelegt wird, als einen festgelegten Wert der Flüssigkeitspumpmenge, die durch die Flüssigkeitspumpe zu pumpen ist, einschließt, und ein Übertragungsmengenfestlegegerät. Wenn der festgelegte Wert der Flüssigkeitspumpmenge, die durch das Festlegungsgerät festgelegt wird, eine vorbestimmte Flüssigkeitspumpmenge der Flüssigkeitspumpe überschreitet, legt das Übertragungsmengenfestlegegerät eine Menge fest, durch welche der festgelegte Wert der Flüssigkeitspumpmenge die vorbestimmte Flüssigkeitspumpmenge überschreitet, nämlich als eine Übertragungsmenge, die auf die nächste Festlegung der Flüssigkeitspumpmenge übertragen wird. Die benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge kann eine Summe aus der benötigten Flüssigkeitspumpmenge und der Übertragungsmenge sein.
Bei dieser Steuervorrichtung berechnet das zweite Steuergerät die benötigte Flüssigkeitspumpmenge, die benötigt wird, um den Druck in der Druckstaukammer von dem gegenwärtigen Niveau auf den geänderten Solldruck zu bringen, nämlich auf der Basis der Menge der Änderung des Solldrucks von dem zuvor festgelegten Solldruckwert. Beispielsweise wird eine Flüssigkeitsmenge zum Erhöhen des Drucks in der Druckstaukammer auf den Solldruck notwendig, wenn der Solldruck erhöht wird, nämlich zusätzlich zu der Flüssigkeitsmenge (entsprechend der Basisflüssigkeitspumpmenge) zum Ausgleichen der Flüssigkeitsmenge, die aus der Druckstaukammer für die Flüssigkeitseinspritzung herausströmt, um einen konstanten Druck in der Druckstaukammer aufrechtzuerhalten. Die benötigte Flüssigkeitspumpmenge wird durch die Menge der Änderung des Solldrucks bestimmt. Basierend auf der Menge der Änderung des Solldrucks berechnet das zweite Steuergerät die benötigte Flüssigkeitspumpmenge. Das Festlegungsgerät summiert die Basisflüssigkeitspumpmenge, die durch das erste Steuergerät berechnet wird, und die benötigte Flüssigkeitspumpmenge, die durch das zweite Steuergerät berechnet wird, und legt folglich einen festgelegten Wert der Flüssigkeitspumpmenge der Pumpe fest. Wenn der festgelegte Wert der Flüssigkeitspumpmenge zu der Druckstaukammer durch einen Pumphub gepumpt werden kann, wird der Druck in der Druckstaukammer durch den einzigen Flüssigkeitspumpbetrieb auf den Solldruck gebracht. Jedoch kann die gesamte Flüssigkeitsmenge, wie in einem Beispiel, das in 14 angegeben ist, entsprechend dem festgelegten Wert, nicht von der Pumpe durch einen Flüssigkeitspumphub gepumpt werden, wenn der festgelegte Wert der Flüssigkeitspumpmenge größer ist als die maximale Flüssigkeitspumpmenge der Pumpe. Deshalb wird in der Erfindung eine Menge der benötigten Flüssigkeitspumpmenge, die gepumpt werden sollte, aber nicht durch den gegenwärtigen Pumphub gepumpt werden kann (d.h. eine Überschussmenge der maximalen Flüssigkeitspumpmenge), auf den nächsten Flüssigkeitspumpbetrieb übertragen, d.h. die Übertragungsmenge wird zu einem Wert der Flüssigkeitspumpmenge bei dem nächsten Festlegungsbetrieb addiert.
13 veranschaulicht ein Beispiel, bei welchem der Druck in der Druckstaukammer gemäß der Erfindung im Ansprechen auf die gleiche Änderung des Solldrucks in der Druckstaukammer, wie in dem Beispiel in 14 geändert wird. In 13 wird angenommen, dass zum Zeitpunkt t₀ ein Unterschied ΔP₀ zwischen dem Sollwert PCTRG₁ des Drucks in der Druckstaukammer und dem gegenwärtigen Druck PCTRG₀ in der Druckstaukammer auftritt, und dass eine Flüssigkeitspumpmenge Q_H zum Erhöhen des Drucks in der Druckstaukammer benötigt wird, die der Änderung des Solldruckwerts folgt. Es wird ebenso angenommen, dass in diesem Fall das Festlegungsgerät einen festgelegten Wert der Flüssigkeitspumpmenge als Q₀ (Q₀ = Q_H + Q_B) festlegt, wobei Q_B die Basisflüssigkeitspumpmenge darstellt, und dass der festgelegte Wert Q₀ der Flüssigkeitspumpmenge größer ist als die maximale Flüssigkeitspumpmenge Q_MAX der Flüssigkeitspumpe. In diesem Fall wird nach dem Zeitpunkt t₀ (T₁ und später) die benötigte Flüssigkeitspumpmenge, die durch das zweite Steuergerät berechnet wird, null, da der Solldruck in der Druckstaukammer nicht nach dem Zeitpunkt t₀ geändert wird. Deshalb wird der festgelegte Wert der Flüssigkeitspumpmenge die Summe aus der Basis-Flüssigkeitspumpmenge und der Übertragungsmenge zum Zeitpunkt t₁ und später. Folglich wird, wenn die Basis-Flüssigkeitspumpmenge Q_B unverändert bleibt, die Übertragungsmenge, die durch das Übertragungsmengenfestlegegerät festgelegt wird, zu: Q0 – QMAX = QH + (QB – QMAX) zum Zeitpunkt t0; QB + Q0 – 2 × QMAX = QH + 2 × (QB – QMAX) zum Zeitpunkt t1; 2 × QB + Q0 – 3 × QMAX = QH + 3 × (QB – QMAX) zum Zeitpunkt t2; 3 × QB + Q0 – 4 × QMAX = QH + 4 × (QB – QMAX) zum Zeitpunkt t3.
Da Q_B< Q_MAX, verringert sich die Übertragungsmenge nach jedem Flüssigkeitspumpbetrieb, wie oben angegeben. Zum Beispiel zum Zeitpunkt t₃ in 13, wenn die Summe Q_B + (Q_H + 4 × (Q_B – Q_MAX)) aus der Übertragungsmenge Q_H + 4 × (Q_B – Q_MAX) und der Basis-Flüssigkeitspumpmenge Q_B kleiner als die maximale Flüssigkeitspumpmenge Q_MAX wird, wird die Übertragungsmenge für den nächsten Betrieb 0. Das heißt, durch Herauspumpen einer Flüssigkeitspumpmenge Q₅, die bei dieser Stufe festgelegt wird (d.h. die Flüssigkeitspumpmenge, die zum Zeitpunkt t₅ gepumpt wird), wird die gesamte Flüssigkeitsmenge, die zum Erhöhen des Drucks in der Druckstaukammer auf den geänderten Solldruck notwendig ist, zu der Druckstaukammer zugeführt werden.
Das heißt bei der Erfindung, dass die Berechnung einer benötigten Flüssigkeitspumpmenge trotz der Änderungen des gegenwärtigen Drucks in der Druckstaukammer nicht wieder ausgeführt wird, wenn der Solldruck nicht wieder geändert wird, sobald eine benötigte Flüssigkeitspumpmenge Q_H, die benötigt wird, um zusätzlich zugeführt zu werden, um den Druck in der Druckstaukammer von dem gegenwärtigen Niveau zu einem geänderten Solldruck zu erhöhen, auf der Basis der Menge ΔP₀ der Änderung des Solldrucks zur Zeit der Änderung berechnet wird. Wenn die benötigte Flüssigkeitspumpmenge, die folglich festgelegt wird, die maximale Flüssigkeitspumpmenge der Pumpe überschreitet, d.h., wenn die benötigte Flüssigkeitsgesamtpumpmenge nicht durch einen Flüssigkeitspumphub zugeführt werden kann, wird die benötigte Flüssigkeitspumpmenge, die nicht durch den gegenwärtigen Pumphub herausgepumpt werden kann, für den nächsten Flüssigkeitspumphub übertragen. Durch diesen Betrieb wird die exakte Menge Q_H der Flüssigkeit, die zum Erhöhen des gegenwärtigen Drucks in der Druckstaukammer auf den Solldruck benötigt wird, letztendlich durch eine Vielzahl von Flüssigkeitspumphüben (vier Pumphübe zu den Zeitpunkten t₂ bis t₅ in dem Beispiel von 13) zu der Druckstaukammer zugeführt, selbst wenn ein Unterschied zwischen dem Druck in der Druckstaukammer zum Zeitpunkt der Festlegung der Flüssigkeitspumpmenge und dem Druck zur Zeit des gegenwärtigen Pumpens der Flüssigkeitspumpmenge auftritt. Wenn der Solldruck nach der Änderung zum Zeitpunkt t₀ geändert wird, nämlich nicht wie in dem Beispiel in 13, bei welchem der Solldruck unverändert nach der Änderung des Zeitpunkts t₀ bleibt, wird eine neue benötigte Flüssigkeitspumpmenge durch das zweite Steuergerät berechnet und in der gesamten Flüssigkeitspumpmenge widergespiegelt. Wenn die gesamte benötigte Flüssigkeitspumpmenge groß ist, wird die neue benötigte Flüssigkeitspumpmenge, die durch das zweite Steuergerät berechnet wird, zu der Menge, die zu dem gegenwärtigen Betrieb übertragen wird, addiert und die Steuerung, die ähnlich zu der oben Beschriebenen ist, wird durchgeführt. Deshalb eliminiert die Steuervorrichtung der Erfindung eine Überschreitung und Unterschreitung und bewirkt, dass der aktuelle Druck in der Druckstaukammer sich dem Solldruck in einer reduzierten Zeitspanne annähert, wodurch die Steuerbarkeit des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung beträchtlich verbessert wird, selbst wenn der aktuelle Druck in der Druckstaukammer zwischen der Zeit der Festlegung der Flüssigkeitspumpmenge und der Zeit des aktuellen Pumpens der Flüssigkeitspumpmenge in dem Fall einer Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart abweicht.
Bei der Erfindung kann das Festlegungsgerät die Basispumpmenge, die durch das erste Steuergerät festgelegt wird, als ein festgelegter Wert der Flüssigkeitspumpmenge festlegen und das Übertragungsmengenfestlegungsgerät kann die Übertragungsmenge zu null festlegen, wenn die benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge, die durch Summieren der benötigten Flüssigkeitspumpmenge, die durch das zweite Steuergerät berechnet wird, und die Übertragungsmenge, die zur Zeit des vorherigen Flüssigkeitspumpmengen-Festlegebetriebs festgelegt wird, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Bei dieser optionalen Ausführungsform wird die benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge nicht in der gegenwärtigen Flüssigkeitspumpmenge widergespiegelt, wenn die benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge, die durch das zweite Steuergerät berechnet wird, kleiner ist als die vorbestimmte Menge. Die benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge wird in einem Fall klein, bei welchem die Solldruckänderung klein ist und die Differenz zwischen dem Solldruck und dem gegenwärtigen Druck in der Druckstaukammer klein ist. Wenn eine kleine benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge in der Flüssigkeitspumpmenge widergespiegelt wird, jedes Mal, wenn solch eine benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge auftritt, kann der Druck in der Druckstaukammer unstabil werden und flattern. Deshalb hält die Steuervorrichtung der Erfindung zum Verhindern des Flatterns die Flüssigkeitspumpmengensteuerung basierend auf der benötigten Flüssigkeitsgesamtmenge an, wenn die benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge hinreichend klein ist, d.h. wenn der Druck in der Druckstaukammer im Wesentlichen bei dem Solldruck lediglich durch die Steuerung, die durch das erste Steuergerät ausgeführt wird, gehalten werden kann.
Die Flüssigkeitspumpensteuervorrichtung der Erfindung kann weiter ein drittes Steuergerät für das Festlegen einer Rückkopplungskorrekturmenge für eine Flüssigkeitspumpmenge auf der Basis eines gegenwärtigen Solldruckwerts in der Druckstaukammer und eines gegenwärtigen tatsächlichen Drucks in der Druckstaukammer haben, nämlich auf solch eine Weise, dass der gegenwärtige Druck in der Druckstaukammer im Wesentlichen gleich dem Sollwert wird, wobei das dritte Steuergerät die Rückkopplungskorrekturmenge so festlegt, dass die Rückkopplungskorrekturmenge kleiner wird, wenn die benötigte Flüssigkeitspumpmenge einer vorbestimmten Menge gleicht oder diese überschreitet, und die benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge einer vorbestimmten Menge gleicht oder diese überschreitet, wenn die benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge kleiner ist als die vorbestimmte Menge.
Wenn die benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge der vorbestimmten Menge gleicht oder diese überschreitet, legt das Festlegungsgerät als den festgelegten Wert der Flüssigkeitspumpmenge eine Summe aus der Basisflüssigkeitspumpmenge, die durch das erste Steuergerät festgelegt wird, der benötigten Flüssigkeitsgesamtmenge und der Rückkopplungskorrekturmenge fest.
Das dritte Steuergerät ist für das Korrigieren der Flüssigkeitspumpmenge so vorgesehen, dass der gegenwärtige Druck in der Druckstaukammer im Wesentlichen gleich dem Solldruck ist. Die benötigte Flüssigkeitspumpmenge, die durch das zweite Steuergerät berechnet wird, wird lediglich durch die Menge der Änderung des Solldrucks zur Zeit der Änderung bestimmt, wohingegen die Rückkopplungskorrekturmenge, die durch das dritte Steuergerät berechnet wird, durch den Druck in der Druckstaukammer, der zur Zeit der Festlegung der Flüssigkeitspumpmenge auftritt, bestimmt wird. Deshalb kann eine Störung auftreten, wenn die Steuerung, basierend auf der benötigten Flüssigkeitsgesamtmenge, und die Rückkopplungssteuerung durch das dritte Steuergerät zeitgleich ausgeführt werden, so dass der Druck in der Druckstaukammer schwanken kann. Deshalb verringert die Steuervorrichtung der Erfindung zur Verhinderung der Störung zwischen den zwei Steuerungen den Einfluss der Rückkopplungssteuerung durch das dritte Steuergerät auf die Flüssigkeitspumpmenge, während die Steuerung, basierend auf der benötigten Flüssigkeitsgesamtmenge, ausgeführt wird (d.h. wenn die benötigte Flüssigkeitsgesamtmenge gleich oder größer als die vorbestimmte Menge ist).
Die vorhergehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei Bezugszeichen zum Darstellen von Bauteilen verwendet werden, und wobei:
1 eine schematische Grafik ist, die eine Treibstoffpumpensteuervorrichtung der Erfindung darstellt, die bei einer Treibstoffeinspritzvorrichtung mit gemeinsamer Kraftstoffleitung von einem Fahrzeugverbrennungsmotor angewandt wird;
2 ist eine schematische Grafik einer Treibstoffpumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen;
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Festlegung einer Treibstoffpumpmenge veranschaulicht, die durch die Treibstoffpumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zu pumpen ist;
4 ein Flussdiagramm ist, das einen Betrieb der Festlegung der Treibstoffpumpmenge darstellt, die durch die Treibstoffpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zu pumpen ist;
5 ein Flussdiagramm ist, das einen Betrieb der Festlegung der Treibstoffpumpmenge darstellt, die durch die Treibstoffpumpe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zu pumpen ist;
6 ein Diagramm ist, das ein Treibstoffpumpmengenfestlegendes Verfahren gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
7 ein Flussdiagramm ist, das einen Betrieb der Festlegung der Treibstoffpumpmenge darstellt, die durch die Treibstoffpumpe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zu pumpen ist;
8 bis 10 Flussdiagramme sind, die einen Betrieb der Festlegung der Treibstoffpumpmenge darstellen, die durch die Treibstoffpumpe gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zu pumpen ist;
11 eine grafische Ansicht einer herkömmlichen Kolbenpumpe mit Nockeneinrichtung mit vier Nockenerhebungen ist;
12 ein Diagramm ist, das die Steuerung des Drucks der gemeinsamen Kraftstoffleitung darstellt, bei welcher eine Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart bei einer Treibstoffeinspritzvorrichtung mit gemeinsamer Kraftstoffleitung von einem Verbrennungsmotor angewendet wird;
13 ein Diagramm ist, das darstellt, wie ein Druck in der Druckstaukammer sich gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verändert; und
14 ein Diagramm ist, das einen Stand der Technik zeigt, bei welchem eine Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen bei einer Treibstoff-Einspritzvorrichtung mit gemeinsamer Kraftstoffleitung von einem Verbrennungsmotor angewandt wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische grafische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, die bei einem Fahrzeugdieselmotor angewendet wird.
Bezugnehmend auf 1 hat ein Motor 10 (ein Vierzylinderdieselmotor bei diesem Ausführungsbeispiel) Treibstoffeinspritzventile 1, die Treibstoff direkt in die entsprechenden Zylinder des Motors 10 einspritzen.
Das Treibstoffeinspritzventil 1 ist mit einer gemeinsamen Druckstaukammer (gemeinsame Kraftstoffleitung) 3 verbunden. Die gemeinsame Kraftstoffleitung 3 nimmt mit Druck beaufschlagten Treibstoff auf, der zu dieser von einer Hochdrucktreibstoffzuführpumpe mit innerer Nockeneinrichtung 5 zugeführt wird (nachstehend als "Hochdruckpumpe" bezeichnet), die später beschrieben wird, und verteilt den mit Druck beaufschlagten Treibstoff zu den Treibstoffeinspritzventilen 1.
Treibstoff für den Motor 10 (Dieselöl in diesem Ausführungsbeispiel) ist in einem Treibstoffbehälter 7 bevorratet, und wird von dort zu der Hochdrucktreibstoffpumpe 5 durch ein Niederdruckrohr 8 über eine Niederdruckförderpumpe 9, wie in 1 gezeigt, zugeführt. Von der Hochdruck-Treibstoffpumpe 5 ausgestoßen, wird der Treibstoff der gemeinsamen Kraftstoffleitung 3 über ein Hochdruckrohr 17 zugeführt. Der Treibstoff wird dann von der gemeinsamen Kraftstoffleitung 3 durch die Treibstoffeinspritzventile 1 in die entsprechenden Zylinder des Motors 10 eingespritzt.
Ein Motorsteuerkreis (ECU) 20 für das Steuern des Motors 10 ist als ein Mikrorechner ausgebildet, bei welchem ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein Schreib-Lese-Speicher, ein Mikroprozessor (CPU) und Ein-/Ausgangsanschlüsse untereinander über eine bidirektionale Leitung, wie in einer bekannten Ausführungsform, verbunden sind. Die ECU 20 stellt die Treibstoffmenge ein, die von der Hochdruck-Treibstoffpumpe 5 zu der gemeinsamen Kraftstoffleitung 3 durch Steuern eines Ansaugeinstellventils der Pumpe 5, wie unten beschrieben, gepumpt wird und führt eine Treibstoff-Drucksteuerung aus, bei welcher der Treibstoffdruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 3 in Übereinstimmung mit der Motorbelastung, der Motordrehzahl und dergleichen gesteuert wird. Die ECU 20 führt ebenso die Treibstoffeinspritzsteuerung aus, bei welcher die Treibstoffmenge, die in den jeweiligen Zylinder eingespritzt wird, durch Steuern der Ventilöffnungszeit des entsprechenden Treibstoffeinspritzventils 1 gesteuert wird.
Zur Ausführung der zuvor erwähnten Steuerungen empfangen die Eingangsanschlüsse der ECU 20 verschiedene elektrische Signale. Zum Beispiel wird ein elektrisches Signal entsprechend dem Treibstoffdruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 3 von einem Treibstoffdrucksensor 31, der in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 3 vorgesehen ist, durch einen anderen A/D-Umwandler 34 eingegeben. Ein Signal, entsprechend dem Betrag des Betriebs (Niederdrückbetrag) eines Gaspedals (nicht gezeigt) von einem Gaspedal-Niederdrücksensor 35, der für das Gaspedal vorgesehen ist, wird in einen Eingangsanschluss der ECU 20 durch einen anderen A/D-Umwandler 34 eingegeben.
Weiter empfangen die Eingangsanschlüsse der ECU 20 zwei Arten von Signalen von einem Kurbelwinkelsensor 37, der in der Nähe einer Motorkurbelwelle (nicht gezeigt) angeordnet ist: ein Referenzimpulssignal, das ausgegeben wird, wenn die Kurbelwelle eine Referenzwinkelposition erreicht (z.B. die obere Totpunktposition des ersten Zylinders); und ein Umdrehungsimpulssignal, das in Intervallen eines konstanten Drehwinkels der Kurbelwelle ausgegeben wird.
Die ECU 20 berechnet eine Kurbelwellen-Umdrehungsgeschwindigkeit von dem Zeitintervall der Umdrehungsimpulssignale und erfasst einen Kurbelwellen-Umdrehungswinkel (Phase) CA durch Zählen der Umdrehungsimpulse, die anschließend zu der Eingabe eines Referenzimpulssignals eingegeben werden.
Ausgangsanschlüsse der ECU 20 sind mit den Treibstoffeinspritzventilen 1 über einen Antriebskreis 40 verbunden, nämlich für die Steuerung des Betriebs von jedem Treibstoffeinspritzventil 1, und sind ebenso mit einem Magnetspulenstellglied verbunden, das das Öffnen und Schließen des Ansaugeinstellventils der Hochdruck-Treibstoffpumpe 5 über einen anderen Antriebskreis 40 steuert, nämlich für das Steuern der Pumpmenge von der Pumpe 5.
Die Ausführung der Hochdruck-Treibstoffpumpe 5 wird mit Bezug auf 2 beschrieben.
Wie in 2 gezeigt, ist ein innerer Nockenring 51 in einem Pumpengehäuse (nicht gezeigt) fixiert. Schuhführungen 55 kreisen innerhalb des inneren Nockenrings 51 durch eine Pumpenantriebswelle (nicht gezeigt). Ein Zylinder 54A und ein Zylinder 54B sind in einem Zylinderblock 54 in Richtung dessen Durchmessers ausgebildet. Die Zylinder 54A, 54B sind in Ebenen angeordnet, die senkrecht zu der Pumpenantriebswelle sind. Die Zylinder 54A, 54B erstrecken sich senkrecht zueinander und sind voneinander abseits beabstandet, nämlich durch eine angemessene Strecke in Richtung der Achse der Pumpenantriebswelle. Innerhalb jedes Zylinders 54A, 54B ist ein Paar Kolben (Plungerkolben) 53A oder 53B angeordnet, die einander gegenüberliegen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der innere Nockenring einer, der zwei Nockenerhebungen 51A, 51B hat.
Jeder Kolben ist mit einer Kurvenrolle 57 verbunden, die gleitend mit der inneren Fläche des inneren Nockenrings 51 in Berührung steht. Wenn der Zylinderblock 54 dreht, bewegt sich jeder Kolben innerhalb des Zylinderblocks 54, einem Nockenprofil des inneren Nockenrings 51 folgend, hin und her. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die zwei Nockenerhebungen 51A, 51B des inneren Nockenrings 51 symmetrisch um die Achse oder das Zentrum der Pumpenantriebswelle angeordnet. Deshalb bewegen sich das Paar Kolben 53A innerhalb des Zylinders 54A und das Paar Kolben 53B innerhalb des Zylinders 54B in radial entgegengesetzten Richtungen, wenn der Zylinderblock 54 dreht. Das heißt, die Kolben 53B bewegen sich radial nach innen, wenn sich die Kolben 53A radial nach außen bewegen. Pumpkammern 56A, 56B, die zwischen den Kolben 53A, 53B jeweils innerhalb des Zylinders 54A, 54B definiert sind, ändern ihre Kapazität mit der Hin- und Herbewegung der Kolben, wodurch Treibstoff aufgenommen und ausgestoßen wird.
Ein Ansaugdruckdurchgang 61A ist mit der Pumpkammer 56A des Zylinders 54A, wie in 2 gezeigt, verbunden. Ein Druckrückschlagventil 67A verbindet den Ansaugdruckdurchgang 61A und einen Druckdurchgang 65A. Ein Ansaugrückschlagventil 69A verbindet den Ansaugdruckdurchgang 61A und einen Ansaugdurchgang 63A. Ein ähnlicher Ansaugdruckdurchgang 61B ist für die Pumpkammer 56B des Zylinders 54B vorgesehen. Der Ansaugdruckdurchgang 61B ist mit einem Druckdurchgang 65B und einem Ansaugdruckdurchgang 63B über ein Druckrückschlagventil 67B und ein Ansaugrückschlagventil 69B jeweils verbunden. Die zwei Druckdurchgänge 65A, 65B treffen sich stromabwärts und sind mit dem Hochdruckrohr 17 verbunden, welches mit der gemeinsamen Kraftstoffleitung 3 verbunden ist. Die zwei Ansaugdurchgänge 63A, 63B treffen sich stromaufwärts und sind mit einem gemeinsamen Ansaugdurchgang 68 verbunden.
Der gemeinsame Ansaugdurchgang 68 ist mit einem Niederdruckrohr 8, das sich von der zuvor erwähnten Förderpumpe 9 erstreckt, über ein Ansaugeinstellventil 71 verbunden.
Das Ansaugeinstellventil 71 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein elektromagnetisches Öffnungs-Schließventil, das ein Magnetspulenstellglied hat. Das elektromagnetische Ventil ist geöffnet, wenn die Magnetspule durch den Antriebskreis 40, der durch die ECU 20 gesteuert wird, elektrifiziert ist. Das Ventil ist geschlossen, wenn die Elektrifikation angehalten wird.
Wenn sich die Kolben in einem Zylinder den Nockenhervorhebungen 51A, 51B mit der Umdrehung der Schuhführungen 55 der Hochdrucktreibstoffpumpe 5 annähern, bewegen sich die Kolben in Richtung des Zentrums des Zylinderblocks 54, wobei diese den Nockenerhebungen folgen. Die Kapazität der Pumpkammer des Zylinders wird daher verringert. Deshalb wird der Treibstoff in der Pumpkammer mit Druck beaufschlagt und heraus in Richtung der gemeinsamen Kraftstoffleitung durch den Ansaugdruckdurchgang 61A oder 61B, das Druckrückschlagventil 67A oder 67B und den Druckdurchgang 65A oder 65B gepumpt. Wenn die Kolben die Höhepunkte der Nockenhervorhebungen 51A, 51B durchlaufen und sich davon weg bewegen, erhöht sich die Pumpkapazität, so dass Treibstoff in die Pumpkammer von dem gemeinsamen Ansaugdurchgang 68 durch den Ansaugdurchgang 63A oder 63B, das Ansaugrückschlagventil 69A oder 69B und den Ansaugdruckdurchgang 61A, 61B strömt.
Dieses Ausführungsbeispiel verwendet die Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen, wie in 2 gezeigt, so dass jeder Kolben zweimal bei jeder Umdrehung der Pumpe Treibstoff herauspumpt. Da die zwei Zylinder 54A, 54B senkrecht zueinander sind, pumpt die Pumpe 5 bei diesem Ausführungsbeispiel Treibstoff viermal bei jeder Umdrehung heraus. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 5 mit der Kurbelwelle des Motors 10 verbunden und wird bei halber Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle betrieben. Deshalb durchwandert jeder der Zylinder 54A, 54B einen Hubzyklus der Aufnahme und des Herauspumpens von Treibstoff bei jeder Kurbelwellenumdrehung von 360°. Das heißt, die Pumpe 5 pumpt Treibstoff bei jeder Kurbelwellenumdrehung von 180° heraus.
Das Pumpmengen-regulierende Verfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Treibstoffmenge, die durch die Pumpe gepumpt wird, durch Einstellen der Treibstoffmenge, die in die Pumpkammer während des Ansaughubs jedes Zylinders gezogen wird, gesteuert. Wenn ein Kolben den Ansaughub beginnt, nachdem dieser die Höhepunkte der Nockenhervorhebungen 51A, 51B durchlaufen hat, elektrifiziert die ECU 20 das Magnetspulenstellglied des Ansaugeinstellventils 71 und hält das Ansaugeinstellventil 71 bei der offenen Position für eine vorbestimmte Zeitspanne, die dem Beginn des Ansaughubs folgt, so dass Treibstoff in die Pumpenkammer strömt. Bei dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitspanne hält die ECU 20 die Elektrifikation des Magnetspulenstellglieds zum Schließen des Ansaugeinstellventils 71 an, so dass die Zufuhr von Treibstoff in die Pumpenkammer für den Rest der Zeitspanne des Ansaughubs nicht fortgesetzt wird. Wenn der Pumphub beginnt, wird die Treibstoffmenge, die in die Pumpenkammer während des Ansaughubs gezogen wird, aus dem Zylinder herausgepumpt.
Das heißt, dass die Treibstoffmenge, die von der Hochdrucktreibstoffpumpe 5 gepumpt wird, durch die Ventilöffnungszeitspanne des Ansaugeinstellventils bestimmt wird, d.h. die Zeitspanne der Elektrifikation des Magnetspulenstellglieds bei diesem Ausführungsbeispiel.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird Treibstoff bei jeder Kurbelwellenumdrehung von 180° herausgepumpt, nämlich durch die Zylinder 54A, 54B, die abwechselnd Treibstoff herauspumpen, d.h. jeder Zylinder schließt einen Hubzyklus bei jeder Kurbelwellenumdrehung von 360° ab, wie oben beschrieben. Deshalb wird die Treibstoffmenge, die zum Zeitpunkt T₁ kurz vor der Treibstoffeinspritzung in den ersten Motorzylinder festgelegt wird, in Richtung der gemeinsamen Kraftstoffleitung 3 gepumpt, nämlich nicht unmittelbar nach der Treibstoffeinspritzung in den Motorzylinder, aber nach dem Ende der Treibstoffeinspritzung in den nächsten Motorzylinder (dritter Zylinder). Die Motorbetriebsbedingungen ändern sich zwischen dem Zeitpunkt der Festlegung der Treibstoffmenge und dem Zeitpunkt des gegenwärtigen Pumpens der Treibstoffmenge während Übergangsmotorbetrieben oder dergleichen. Deshalb kann das Problem auftreten, dass die Menge, die folglich gepumpt wird, für den vorliegenden Betriebszustand unangemessen ist.
Maßnahmen für das Lösen dieses Problems werden unten in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen eins bis sechs beschrieben werden.
Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung wird beschrieben.
Das erste Ausführungsbeispiel berechnet eine Treibstoffmenge, die benötigt wird, um den Druck der gemeinsamen Kraftstoffleitung von dem vorliegenden Niveau zu einem geänderten Solldruck bei beispielsweise dem Zeitpunkt t₀ in 13 zu erhöhen. Die benötigte Treibstoffmenge wird der gemeinsamen Kraftstoffleitung durch einen Treibstoffpumpvorgang oder mehrere Treibstoffpumpvorgänge in Übereinstimmung mit einer maximalen Treibstoffmenge, die durch einen Betrieb gepumpt werden kann, zugeführt. Die Treibstoffmenge, die benötigt wird, um den Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung von dem vorliegenden Niveau zu dem geänderten Solldruck zu erhöhen, ist proportional zu der Differenz zwischen dem vorliegenden Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung und dem geänderten Solldruck. Angenommen, dass der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung dem Solldruck vor der Änderung gleicht, ist die Treibstoffmenge, die für den Druckanstieg benötigt wird, lediglich proportional zu dem Betrag der Änderung des Solldrucks. Deshalb wird der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung gleich dem geänderten Solldruck, wenn der gemeinsamen Kraftstoffleitung die Summe aus der Treibstoffmenge, die von der gemeinsamen Kraftstoffleitung zur Zeit der normalen Treibstoffeinspritzung ausgestoßen wird, d.h. die Basispumpmenge, und der Treibstoffmenge, die für den zuvor erwähnten Druckanstieg benötigt wird, zugeführt. Wenn die gesamte Treibstoffmenge, die für den Druckanstieg benötigt wird, nicht durch einen Treibstoffpumpvorgang der Pumpe herausgepumpt werden kann, kann die gesamte Treibstoffmenge, die benötigt wird, in Richtung der gemeinsamen Kraftstoffleitung durch eine Vielzahl von Treibstoffpumpvorgängen gepumpt werden, so dass der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung schließlich auf den Solldruck ansteigt. Deshalb kann die genaue Treibstoffmenge, die zum Erhöhen des aktuellen Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung auf den Solldruck benötigt wird, schließlich der Kraftstoffleitung zugeführt werden, selbst wenn der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung sich bei jedem Treibstoffpumpbetrieb ändert. Die Steuerbarkeit des Drucks der gemeinsamen Kraftstoffleitung wird dadurch verbessert.
3 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Treibstoffpumpmengen-festlegenden Betrieb in diesem Ausführungsbeispiel zeigt. Dieser Betrieb wird durch eine Prozedur, die durch die ECU 20 kurz vor der Treibstoffeinspritzung in jeden Zylinder, d.h. bei den Zeitpunkten, die durch T₁, T₂, T₃ in 12 angegeben werden, d.h. bei jeder Kurbelwellendrehung von 180°, durchgeführt.
Wenn der Betrieb, der in 3 veranschaulicht wird, begonnen wird, liest die ECU 20 einen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC, den vorliegenden Treibstoffeinspritzmengen-Anweisungswert TAU und einen Soll-Druckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG bei Schritt 301 ein. Der Treibstoffeinspritzmengen-Anweisungswert TAU wird auf der Basis der Motordrehzahl und einer Beschleunigungsöffnung (Gaspedal-Niederdrückbetrag) durch eine Prozedur, die getrennt durch die ECU 20 vor dem Betrieb, der in 3 veranschaulicht ist, ausgeführt wird. Der Solldruckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG wird auf der Basis der Motordrehzahl und des Treibstoffeinspritzmengen-Anweisungswerts TAU berechnet.
Anschließend wird bei Schritt 303 eine Änderung ΔPCTRG des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung, die zwischen der vorherigen Ausführung und der gegenwärtigen Ausführung dieses Betriebs vorgesehen ist, berechnet wie folgt:
ΔPCTRG = PCTRG – PCTRG_OLD, wobei PCTRG_OLD der Solldruck ist, der in der vorigen Ausführung des Betriebs verwendet wurde.
Anschließend wird bei Schritt 305 eine Treibstoffpumpmenge tTFFF, die zum Erhöhen des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung durch die Änderung ΔPCTRG des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung benötigt wird, berechnet wie folgt: tTFFF = A × ΔPCTRG.
Die Treibstoffmenge, die zum Erhöhen des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung um ΔPCTRG benötigt wird, ist proportional zu ΔPCTRG, da die Kapazität der gemeinsamen Kraftstoffleitung konstant ist. Deshalb ist es notwendig, wenn der Solldruck um ΔPCTRG erhöht wird, die Treibstoffmenge, die proportional zu ΔPCTRG ist, zu pumpen, damit der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung der Änderung des Solldrucks folgen wird. Bei Schritt 305 wird die benötigte Treibstoffpumpmenge tTFFF wie in der zuvor erwähnten Gleichung berechnet, bei welcher A ein positiver Proportionalitätsfaktor ist, der von der Kapazität der gemeinsamen Kraftstoffleitung und dem Kompressionsmodul des Treibstoffs bestimmt wird.
Anschließend wird in Schritt 307 die benötigte gegenwärtige Gesamttreibstoffmenge TFFF als die Summe aus der Übertragungsmenge TFFF_P, aus der vorigen Ausführung, und der benötigten gegenwärtigen Treibstoffmenge tTFFF berechnet. Die Übertragungsmenge TFFF_P wird später beschrieben.
Anschließend berechnet die ECU 20 in Schritt 309 einen Rückkopplungs-Integrationsausdruck TFBKI der Treibstoffpumpmenge. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Integrationsausdruck TFBKI als ein Wert bestimmt, der proportional zu dem Wert Σ(PCTRG – PC) ist, der durch Akkumulation der Differenz zwischen dem Solldruck und dem gegenwärtigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung bei jeder Ausführung dieses Betriebs erhalten wird, d.h. TFBKI = B × Σ(PCTRG – PC), wobei B ein Integrationsfaktor (konstanter Wert) ist.
Wenn die benötigte Treibstoffmenge auf der Basis der Menge der Änderung des Solldrucks mit hoher Genauigkeit berechnet wird, kann der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung genau zu dem geänderten Solldruck auf der Basis von lediglich der berechneten benötigten Treibstoffmenge gesteuert werden. Jedoch können trotz hoher Präzision bei der Berechnung der benötigten Treibstoffmenge Abweichungen bei den Eigenschaften, die bei einer gegenwärtigen Ausführungsform wegen den Toleranzen hinsichtlich der Treibstoffpumpe, dem Ansaugeinstellventil und dergleichen auftreten, in einem geringfügigen Fehler zwischen dem Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung und dem Solldruck resultieren. Deshalb verwendet dieses Ausführungsbeispiel, zusätzlich zu der Steuerung, die auf der Menge der Änderung des Solldrucks basiert, den Rückkopplungs-Integrationsausdruck TFBKI für eine präzise Steuerung.
Bei Schritt 311 wird eine Basis-Treibstoffpumpmenge TFBSE berechnet. Eine Basis-Treibstoffpumpmenge TFBSE entspricht einer Treibstoffmenge, die herausgepumpt wird, wenn der Motor in einem stetigen Betriebszustand ist und die Treibstoffeinspritzmenge und der Solldruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung konstant sind. Die Basis-Treibstoffpumpmenge TFBSE wird durch die Treibstoffeinspritzmenge TAU und den Solldruckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG bestimmt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Basis-Treibstoffpumpmenge TFBSE in einem ROM der ECU 20 in der Form einer numerischen Tabelle vorgespeichert, die die Treibstoffeinspritzmenge TAU und den Solldruckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG verwendet.
Anschließend berechnet die ECU 20 in Schritt 313 einen endgültig festgelegten Wert der Treibstoffpumpmenge TF zu: TF = TFBSE + TFFF + TFBKI.
Das heißt, der festgelegte Wert der Treibstoffpumpmenge TF wird als die Summe aus der Treibstoffpumpmenge TFBSE in dem stetigen Zustand, einer Treibstoffmenge TFFF, die erforderlich ist, um zu bewirken, dass der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung der Änderung des Solldrucks in dem Übergangszustand folgt, und der Kompensationsmenge (Ausgleichsmenge) TFBKI für die Abweichungen der Eigenschaften verschiedener Faktoren.
Der Wert TF stellt eigentlich die Öffnungszeit (Kurbelwinkel) des Ansaug-Einstellventils 71 dar. Wenn der Wert TF ansteigt, steigt die Treibstoffpumpmenge an.
Anschließend wird in Schritt 315 bestimmt, ob die Pumpmenge TF, die wie oben beschrieben festgelegt wird, die maximale Treibstoffpumpmenge TFMAX der Pumpe 5 überschreitet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Wert TFMAX ein Kurbelwinkel, der dem Ende des Ansaughubs des Kolbens der Pumpe 5 entspricht. Dies ist jedoch lediglich veranschaulichend. Der Wert TFMAX kann ebenso ein Wert sein, der einem vorbestimmten Kurbelwinkel entspricht.
Wenn in Schritt 315 bestimmt wird, dass TF > TFMAX, bedeutet das, dass die gesamte Treibstoffmenge, die gegenwärtig benötigt wird, nicht durch den gegenwärtigen Pumphub zugeführt werden kann. Die Treibstoffmenge TF – TFMAX, die nicht durch den gegenwärtigen Pumphub zugeführt werden kann, wird übertragen auf die nächsten und späteren Treibstoffpumphübe (Schritt 317). Bei Schritt 319 wird die maximale Menge TFMAX des Treibstoffs durch den gegenwärtigen Pumphub herausgepumpt. Das heißt, dass die benötigte Treibstoffmenge durch eine Vielzahl von Treibstoffpumphüben zu einer letztendlichen Zufuhr der genauen Treibstoffmenge, die benötigt wird, zugeführt wird, wenn die Änderung des Solldruckwerts in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG deutlich ist, so dass die benötigte Treibstoffmenge durch einen Treibstoffpumphub nicht zugeführt werden kann. Umgekehrt wird eine Übertragungs-Treibstoffmenge TFFF_P bei Schritt 321 zu 0 gesetzt, wenn TF ≤ TFMAX bei Schritt 315 bestimmt wird. Bei Schritt 323 wird der Wert PCTRG_OLD zur Vorbereitung für die nächste Ausführung des Betriebs aktualisiert. Anschließend endet die vorliegende Ausführung.
Wenn die Treibstoffpumpmenge TF durch den oben beschriebenen Betrieb festgelegt wird, wird das Ansaugeinstellventil 71 der Pumpe 5 geöffnet, während die Kurbelwelle einen Winkel entsprechend des Werts TF von der Winkelposition entsprechend dem Beginn des Kolbenansaughubs dreht, so dass die festgelegte Treibstoffmenge in den entsprechenden Zylinder der Pumpe 5 gezogen wird.
Dieses Ausführungsbeispiel führt der gemeinsamen Kraftstoffleitung eine exakte Treibstoffmenge zu, die benötigt wird, um den aktuellen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung, der einer Änderung des Solldrucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung folgt, zu ändern. Deshalb wird das Steuervermögen des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung beträchtlich verbessert.
Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unten beschrieben.
Das zweite Ausführungsbeispiel berechnet eine benötigte Treibstoffgesamtmenge TFFF auf die gleiche Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, aber spiegelt die Gesamtmenge TFFF nicht in der gegenwärtigen Treibstoffpumpmenge wider, wenn der Wert TFFF kleiner als ein vorbestimmter Wert C ist. Der Betrag TFFF steigt, wenn die Änderung des Solldruckwerts in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG ansteigt. Deshalb nimmt der Betrag TFFF kleinere Werte ein, wenn die Änderung bei dem Betriebszustand sich verringert und der Zustand sich dem stetigen Zustand annähert. Der Solldruckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG wird auf der Basis der Motordrehzahl und des Treibstoffeinspritzmengen-Anweisungswerts TAU berechnet, wie oben angegeben. Deshalb kann der Fall auftreten, bei welchem der Solldruckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG mit kleinen Schwankungen der Motordrehzahl schwankt, selbst während des stetigen Betriebs. Wenn die benötigte Treibstoffgesamtmenge TFFF jedes Mal berechnet wird, wenn sich der Solldruckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG geringfügig ändert, kann die Schwankung des Treibstoffdrucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC bedeutsam werden, so dass diese ein Pendeln (Flattern) verursacht. Deshalb nimmt dieses Ausführungsbeispiel von der Widerspiegelung der benötigten Treibstoffgesamtmenge TFFF in der aktuellen Treibstoffpumpmenge Abstand, um ein Pendeln zu verhindern, wenn der Wert TFFF sich auf oder unter den vorbestimmten Wert verringert.
Wenn das Ausführungsbeispiel das Widerspiegeln der benötigten Treibstoffgesamtmenge TFFF in der Treibstoffpumpmenge abstellt, führt das Ausführungsbeispiel eine Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung basierend auf der Abweichung des aktuellen Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC von dem Solldruck PCTRG durch, um die Annäherung des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung auf den Sollwert zu beschleunigen. Die Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung wird nur dann ausgeführt, wenn die TFFF-Steuerung basierend auf der Änderung des Solldrucks PCTRG angehalten wird, weil zeitgleiches Ausführen der TFFF-Steuerung und der Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung zu einer gegenseitigen Störung führen kann, so dass die Druckschwankung in der gemeinsamen Kraftstoffleitung verstärkt werden kann.
Obwohl das vorhergehende Ausführungsbeispiel die Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung ausführt, wenn die TFFF-Steuerung angehalten wird, wird die Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung nicht notwendigerweise ausgeführt, wenn die TFFF-Steuerung angehalten wird. Es ist ebenso möglich, lediglich die Steuerung nur basierend auf der Basisteibstoffpumpmenge TFBSE und dem Rückkopplungs-Integrationsausdruck TFBKI, wie bei einem normalen Betrieb, auszuführen.
4 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Treibstoffpumpmengen-festlegenden Betrieb gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Dieser Betrieb wird zur gleichen Zeit wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt. In den Schritten 401, 403 in 4 wird eine benötigte Treibstoffgesamtmenge TFFF auf die gleiche Weise wie in den Schritten 301 bis 307 in 3 berechnet.
Nach dem Berechnen der Menge TFFF bestimmt dieses Ausführungsbeispiel in Schritt 405, ob der Absolutbetrag der Menge TFFF kleiner ist als der vorbestimmte Wert C. Wenn |TFFF| ≥ C, legt die ECU 20 einen Merker XF zu 1 in Schritt 413 fest, und legt einen Rückkopplungs-Proportionalitätsausdruck TFBKP (später beschrieben) zu 0 in Schritt 415 fest. Der Merker XF gibt an, ob die Menge TFFF in der Treibstoffpumpmenge zu reflektieren ist, d.h., ob die TFFF-Steuerung auszuführen ist, wobei XF = 1 angibt, dass die TFFF-Steuerung auszuführen ist. In diesem Fall wird die Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung nicht ausgeführt, da der Rückkopplungs-Proportionalitätsausdruck TFBKP zu 0 in Schritt 415 festgelegt wird.
Wenn in Schritt 405 bestimmt wird, dass |TFFF| < C, legt die ECU 20 den Merker XF zu 0 (die TFFF-Steuerung wird angehalten) in Schritt 407 fest, und legt den Wert TFFF zu 0 in Schritt 409 fest. Anschließend wird in Schritt 411 der Rückkopplungs-Proportionalitätsausdruck TFBKP als ein Wert berechnet, der proportional zu der Abweichung des aktuellen Treibstoffdrucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC von dem Solldruck PCTRG ist, d.h. TFBKP = D × (PCTRG – PC), wobei D ein positiver Proportionalitätsfaktor ist.
Die Konstante C, die in Schritt 405 verwendet wird, ist ein unterer Grenzwert der benötigten Treibstoffgesamtmenge TFFF, die ein Pendeln der TFFF-Steuerung verursachen kann. Der präzise Wert der Konstante C wird basierend auf Versuchen festgelegt.
Nach der Festlegung der Werte TFFF und TFBKP berechnet die ECU 20 in Schritt 417 den Rückkopplungs-Integrationsausdruck TFBKI und die Basistreibstoffpumpmenge TFBSE auf die gleiche Weise wie in den Schritten 309, 311 in 3. Anschließend wird in Schritt 419 der endgültig festgelegte Wert der Treibstoffpumpmenge TF zu TF = TFBSE + TFFF + TFBKP + TFBKI festgelegt.
In den Schritten 421 bis 429 wird die Treibstoffübertragungspumpmenge TFFF_P nur dann berechnet, wenn die TFFF-Steuerung ausgeführt wird (XF = 1).
Dieses Ausführungsbeispiel hält die TFFF-Steuerung basierend auf der Menge der Änderung des Solldrucks an, wenn der Wert TFFF klein ist, wie oben beschrieben. Deshalb kann das Ausführungsbeispiel das Pendeln des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung verhindern und den Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung präzise an den Solldruck annähern.
Das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unten beschrieben.
Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel hält das dritte Ausführungsbeispiel die TFFF-Steuerung an und führt die Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung aus, wenn der Wert TFFF klein wird. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel darin, dass die Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung ebenso während der TFFF-Steuerung ausgeführt wird. Das zweite Ausführungsbeispiel schaltet den Steuermodus zwischen der TFFF-Steuerung und der Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung zur Zeit von |TFFF| = C um. Obwohl |TFFF| = C ein Zustand ist, der dem Übergang von dem Motorübergangsbetrieb zu dem stetigen Betrieb entspricht, kann das Umschalten von der TFFF-Steuerung zu der Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung im Ansprechen auf das Einführen von |TFFF| = C die Drucksteuerbarkeit verschlechtern.
Andererseits kann das zeitgleiche Ausführen der TFFF-Steuerung und der Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung die Druckfluktuation wegen der Störung zwischen den zwei Steuerungen, wie oben angegeben, verstärken. Deshalb führt das dritte Ausführungsbeispiel die Rückkopplungsproportionalitätssteuerung zusammen mit der TFFF-Steuerung aus, wenn |TFFF| ≥ C, nämlich mit der Rückkopplungsverstärkung D, die zu einem Wert festgelegt wird, der geringer ist als der verwendete, wenn die TFFF-Steuerung angehalten wird. Diese Festlegung verringert den Einfluss des Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks TFBKP auf den festgelegten Wert der Treibstoffpumpmenge TF, während die TFFF-Steuerung ausgeführt wird, so dass die Auswirkung der Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung sich verringert. Deshalb wird die Störung zwischen der Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung und der TFFF-Steuerung verhindert.
5 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Treibstoffpumpmengen-festlegenden Betrieb gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Dieser Betrieb wird durch die ECU 20 zur gleichen Zeit ausgeführt, wie in den Ausführungsbeispielen, die in den 3 und 4 veranschaulicht sind.
In den Schritten 501, 503 in 5 wird eine benötigte Treibstoffgesamtmenge TFFF auf der Basis der Menge der Änderung des Solldrucks auf die gleiche Weise berechnet, wie in den Schritten 301 bis 307 in 3 und in den Schritten 401, 403 in 4.
Anschließend bestimmt die ECU 20 in Schritt 505, ob der Wert |TFFF| kleiner ist als die Konstante C, wie bei dem Betrieb, der in 4 dargestellt ist. Wenn |TFFF| < C, legt die ECU 20 den Wert TFFF zu 0 in Schritt 507 fest, um die TFFF-Steuerung anzuhalten. Anschließend wird in Schritt 509 die Verstärkung D des Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks zu einem konstanten Wert D₂ festgelegt. Umgekehrt ändert die ECU 20 den Wert TFFF nicht, sondern führt die TFFF-Steuerung aus, und legt die Verstärkung D des Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks zu D₁ in Schritt 511 fest, wenn in Schritt 505 bestimmt wird, dass |TFFF| ≥ C, wobei D₁ ein positiver Wert ist, der kleiner als D₂ ist, d.h. 0 < D₁< D₂.
In Schritt 513 berechnet die ECU 20 den Rückkopplungs-Proportionalitätsausdruck TFBKP durch Verwendung des auf diese Weise festgelegten Verstärkungsfaktors D. Durch diesen Betrieb wird der Wert des Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks in einem Fall kleiner festgelegt, bei welchem die TFFF-Steuerung ausgeführt wird als in einem Fall, bei welchem die TFFF-Steuerung angehalten wird, selbst wenn der Unterschied zwischen dem gegenwärtigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung und dem Solldruck in beiden Fällen unverändert bleibt. Deshalb wird die Störung zwischen der TFFF-Steuerung und der Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung verhindert.
In den Schritten 519 bis 523 führt die ECU 20 die gleichen Berechnungsbetriebe wie in den Schritten 315 bis 319 in 3 aus.
Auf diese Weise ist dieses Ausführungsbeispiel dazu imstande, die Verschlechterung des Drucksteuervermögens der gemeinsamen Kraftstoffleitung wegen dem Umschalten zwischen der TFFF-Steuerung und der Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung zu verhindern, und den Druck der gemeinsamen Kraftstoffleitung präzise bei dem Solldruck zu halten.
Das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unten beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel führt nicht die TFFF-Steuerung basierend auf der Menge der Änderung des Solldrucks aus, wie diese in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, sondern legt eine Treibstoffpumpmenge durch ledigliches Verwenden der Basis-Treibstoffpumpmenge TFBSE, des Rückkopplungs-Integrationsausdrucks TFBKI und des Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks TFBKP fest.
Dieses Ausführungsbeispiel sagt einen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC voraus, der zur Zeit des Ausführens des nächsten Treibstoffpumpmengenfestlegenden Betriebs (Zeitpunkt T₂ in 12) auftritt, und verwendet den vorausgesagten Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC anstelle des aktuellen Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC zur Berechnung eines Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks TFBKP.
Wie in 12 angegeben, wird die Treibstoffmenge, die auf der Basis des Solldrucks und des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt T₁ festgelegt wird, der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt P'₁ in der Pumpe mit Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart zugeführt. Deshalb wird die Treibstoffmenge, die der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt P'₁ zugeführt wird, groß, wenn der Unterschied zwischen dem Solldruck und dem gegenwärtigen Druck zum Zeitpunkt T₁ groß ist. Wenn die Treibstoffmenge, die in Richtung der gemeinsamen Kraftstoffleitung nach dem Zeitpunkt T₁ (die Treibstoffmenge, die nach der Treibstoffeinspritzung in den ersten Motorzylinder herausgepumpt wird) gepumpt wird, hinreichend groß ist, steigt der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung im Ansprechen auf den Pumpbetrieb, so dass der Unterschied zwischen dem Solldruck und dem gegenwärtigen Druck zum Zeitpunkt T₂ klein wird. In diesem Fall wird, wenn auch der Unterschied zwischen dem Solldruck und dem Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt T₂ klein ist, die große Treibstoffmenge, die zum Zeitpunkt T₁ festgelegt wird, zu der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt P'₁ zugeführt, so dass der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung über den Solldruck ansteigen kann, was folglich in einer Überschreitung resultiert. Umgekehrt kann der Unterschied zwischen dem Solldruck und dem Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt T₂ groß werden, vorausgesetzt, dass die Treibstoffmenge, die in Richtung der gemeinsamen Kraftstoffleitung nach dem Zeitpunkt T₁ gepumpt wird, klein ist, wenn der Unterschied zwischen dem Solldruck und dem Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zum Zeitpunkt T₁ klein ist. Bei diesem Fall resultiert die Zufuhr der Treibstoffmenge, die zu dem Zeitpunkt T₁ festgelegt wird, zu der gemeinsamen Kraftstoffleitung in einer ungenügenden Treibstoffzufuhr, so dass der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung es verfehlt, den Solldruck zu erreichen, d.h. eine Unterschreitung tritt auf.
Deshalb sagt dieses Ausführungsbeispiel den Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC zum Zeitpunkt T₂ voraus, wenn eine Treibstoffpumpmenge zum Zeitpunkt T₁ festgelegt wird, und verwendet diesen vorausgesagten Druck PRPC und den Solldruck zum Berechnen eines Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks TFBKP.
Ein Verfahren für das Berechnen eines vorausgesagten Druckwerts in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC wird unten beschrieben.
6 ist ein Diagramm, das die Veränderungen des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC zwischen den Zeitpunkten T₁ und T₂, die in 12 angegeben sind, darstellt. In 6 gibt PD die Zeitspanne des Abfalls des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung an, der durch die Treibstoffeinspritzung in den ersten Motorzylinder verursacht wird, und PU gibt die Zeitspanne des Anstiegs des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung an, der durch die Kolbengruppe B nach der Treibstoffeinspritzung in den ersten Motorzylinder verursacht wird. Der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung, der bei PC₁ nach dem Zeitpunkt T₁ verbleibt, verringert sich um DPD zu PCd während der Zeitspanne PD der Treibstoffeinspritzung. Danach steigt der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung um DPU während der Pumpzeitspanne PU an und erreicht PC₂ zum Zeitpunkt T₂. Der Abfall des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung DPD, der durch die Treibstoffeinspritzung verursacht wird, und der Anstieg des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung DPU, der durch den Treibstoffpumpbetrieb verursacht wird, kann ausgedrückt werden als: DPD = (Kv/VPC) × TAU × E DPU = (Kv/VPC) × TF × Fwobei Kv der Kompressionsmodul des Treibstoffs ist; VPC die innere Kapazität der gemeinsamen Kraftstoffleitung 3 ist; TAU die Treibstoffmenge ist, die während der Treibstoffeinspritzzeitspanne PD (d.h. die Treibstoffmenge, die in den ersten Zylinder eingespritzt wird) eingespritzt wird; TF die Treibstoffmenge ist, die zu der gemeinsamen Kraftstoffleitung 3 während der Treibstoffpumpzeitspanne PU gepumpt wird (d.h. die Treibstoffmenge, die durch die Kolbengruppe B gepumpt wird); und E, F die Umrechnungsfaktoren für das Umrechnen von TAU, TF in aktuelle Volumina sind.
Der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung, der zum Zeitpunkt T₂ auftritt, kann unter Verwendung von DPD, DPU und des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC₁, der zum Zeitpunkt T₁ auftritt, ausgedrückt werden als: PC2 = PC1 – DPD + DPU.
Zu dem Zeitpunkt T₁ wurden der Treibstoff-Einspritzmengen-Anweisungswert TAU für die Zeitspanne PD und der festgelegte Wert der Treibstoffpumpmenge TF für die Zeitspanne PU berechnet. Die innere Kapazität VPC der gemeinsamen Kraftstoffleitung 3 und das Kompressionsmodul Kv des Treibstoffs sind bekannt. Deshalb ist es möglich, DPD und DPU zum Zeitpunkt T₁ zu berechnen, wenn die aktuelle Treibstoffeinspritzmenge und die aktuelle Treibstoffpumpmenge jeweils dem Treibstoffeinspritzmengen-Anweisungswert TAU und dem festgelegten Wert der Treibstoffpumpmenge TF gleichen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden zum Zeitpunkt T₁ DPD und DPU auf die oben beschriebene Weise berechnet und ein vorausgesagter Wert PRPC des Drucks der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC₂ zum Zeitpunkt T₂ wird durch die Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: PRPC = PC1 – (Kv/VPC) × (TAU × E – TF × F).
Unter Verwendung des vorausgesagten Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC, der wie oben beschrieben berechnet wird, wird ein Rückkopplungs-Proportionalitätsausdruck TFBKP berechnet, so dass der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung präzise auf dem Solldruck gesteuert werden kann.
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Treibstoffpumpmengen-festlegenden Betrieb gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellt. Dieser Betrieb wird durch eine Prozedur, die durch die ECU 20, kurz vor der Treibstoffeinspritzung in die Zylinder (Zeitpunkte, die durch T₁, T₂, T₃ in 12 angegeben sind, d.h. jede Kurbelwellendrehung von 180°) durchgeführt.
In Schritt 701 in 7 liest die ECU 20 den gegenwärtigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC und den gegenwärtigen Solldruck PCTRG ein, wobei der Treibstoffeinspritzmengen-Anweisungswert TAU und der festgelegte Wert der Treibstoffpumpmenge TF getrennt durch die ECU 20 berechnet wurden.
Anschließend berechnet in Schritt 703 die ECU 20 unter Verwendung von TAU und TF einen vorausgesagten Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC bei einem Kurbelwinkel, der 180° von dem gegenwärtigen Winkel verschoben ist, zu: PRPC = PC – (Kv/VPC) × (TAU × E – TF × F).
Anschließend berechnet die ECU 20 in Schritt 707 unter Verwendung des vorausgesagten Drucks PRPC und des Solldrucks PCTRG, der in Schritt 701 eingelesen wird, einen Rückkopplungs-Proportionalitätsausdruck TFBKP, wie folgt: TFBKP = G × (PCTRG – PRPC),wobei G ein positiver Proportionalitätsfaktor (Verstärkung) ist.
Anschließend berechnet die ECU 20 den Rückkopplungs-Integrationsausdruck TFBKI bei Schritt 707 und berechnet weiter eine Basis-Treibstoffpumpmenge TFBSE auf die gleiche Weise wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen. In Schritt 711 berechnet die ECU 20 einen festgelegten Wert der Treibstoffpumpmenge TF als Summe aus TFBSE, TFBKP und TFBKI, d.h.: TF = TFBSE + TFBKP + TFBKI.
Das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unten beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel führt die Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung basierend auf dem vorausgesagten Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC, wie in dem vierten Ausführungsbeispiel, durch. Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vierten Ausführungsbeispiel darin, dass das fünfte Ausführungsbeispiel nicht den vorausgesagten Druck PRPC verwendet, wenn die Abweichung des gegenwärtigen Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC von dem Solldruck PCTRG kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, sondern verwendet den gegenwärtigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC zur Ausführung einer ähnlichen Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung.
Der vorausgesagte Druckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC wird auf der Basis des Treibstoffeinspritzmengen-Anweisungswerts TAU und des festgelegten Werts der Treibstoffpumpmenge TF, wie oben beschrieben, berechnet. Jedoch können die gegenwärtige Treibstoffeinspritzmenge und die gegenwärtige Treibstoffpumpmenge wegen Abweichungen der Eigenschaften, die von den Toleranzen hinsichtlich der Treibstoffeinspritzventile und der Treibstoffpumpe herrühren, sich geringfügig jeweils von TAU und TF unterscheiden. Wenn dies so ist, beinhaltet der vorausgesagte Druckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC einen bestimmten Voraussagefehler. Deshalb kann der aktuelle Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung zu einem Wert gesteuert (geregelt) werden, der von dem Solldruck PCTRG durch den vorhergehend erwähnten Voraussagefehler abweicht, wenn die Rückkopplungssteuerung durch ledigliches Verwenden des vorausgesagten Wertes PRPC durchgeführt wird. Um diese Abweichung zu eliminieren, hält dieses Ausführungsbeispiel die Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung basierend auf dem vorausgesagten Druck an und schaltet zu der Steuerung um, die auf dem gegenwärtigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung basiert, wenn der aktuelle Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung hinreichend nahe an den Solldruck gelangt, noch genauer innerhalb des Voraussagefehlers von dem Solldruck. Durch diesen Betrieb wird der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung präzise auf den Solldruck gesteuert (geregelt).
8 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Treibstoffpumpmengen-festlegenden Betrieb gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellt. Dieser Betrieb wird durch die ECU 20 zur gleichen Zeit wie der Betrieb, der in 7 dargestellt ist, ausgeführt.
Im Schritt 801 in 8 liest die ECU 20 PCTRG, PC, TAU, TF, wie in Schritt 701 in 7 ein.
Anschließend bestimmt die ECU 20 in Schritt 803, ob der Absolutbetrag |PCTRG – PC| der Differenz zwischen dem Solldruck PCTRG und dem gegenwärtigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC, der in Schritt 801 eingelesen wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter positiver Wert Pe ist. Der Wert Pe entspricht dem Voraussagefehler, der in dem vorausgesagten Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC enthalten ist, wobei ein präziser Wert von diesem durch Versuche bestimmt wird.
Wenn in Schritt 803 bestimmt wird, dass |PCTRG – PC| ≥ Pe, berechnet die ECU 20 einen vorausgesagten Wert PRPC und berechnet einen Rückkopplungs-Proportionalitätsausdruck TFBKP von dem vorausgesagten Wert PRPC auf die gleichen Weise wie in den Schritten 703, 705 in 7.
Umgekehrt schreitet der Betrieb zu Schritt 809 voran, wenn in Schritt 803 bestimmt wird, dass |PCTRG – PC| < Pe, bei welchem ein Wert des Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks TFBKP aus dem gegenwärtigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC berechnet wird, nämlich durch Verwendung der Gleichung TFBKP = H × (PCTRG – PC), um die Auswirkung des Vorhersagefehlers an der Drucksteuerung zu vermeiden. Der Proportionalitätsfaktor (Verstärkung) H, der in Schritt 809 verwendet wird, wird kleiner als die Verstärkung G, die in Schritt 807 verwendet wird, festgelegt, d.h. 0 < H < G. Die Verarbeitung in Schritt 809 wird ausgeführt, weil der aktuelle Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC nahe dem Solldruck PCTRG ist. Da die Verstärkung des Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks TFBKP, die in Schritt 809 verwendet wird, ein verringerter Wert ist, kann der aktuelle Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung vorteilhaft dem Solldruck angenähert werden.
Nach dem Festlegen des Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks TFBKP, wie oben beschrieben, berechnet die ECU 20 den Rückkopplungs-Integrationsausdruck TFBKI und die Basistreibstoffpumpmenge TFBSE in den Schritten 811, 813 und berechnet einen festgelegten Wert der Treibstoffpumpmenge TF als die Summe aus TFBKI und TFBSE in Schritt 815, nämlich auf die Weise, die ähnlich zu derjenigen in den Schritten 707 bis 711 in 7 ist.
Das sechste Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unten beschrieben. Das erste und dritte Ausführungsbeispiel führt allein die Steuerung, die die benötigte Treibstoffgesamtmenge TFFF verwendet, die auf der Menge der Änderung des Solldrucks PCTRG basiert, aus. Das vierte und fünfte Ausführungsbeispiel führt alleine die Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung, basierend auf dem vorausgesagten Wert PRPC des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung aus. Im Gegensatz verwendet das sechste Ausführungsbeispiel sowohl die TFFF-Steuerung, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, als auch die Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung, die auf dem vorhergesagten Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung basiert, wie in dem vierten Ausführungsbeispiel, um den Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung präzise auf den Solldruck mit weiter verbessertem Ansprechverhalten zu steuern (regeln).
9 und 10 zeigen ein Flussdiagramm, das einen Treibstoffpumpmengen-festlegenden Betrieb gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Dieser Betrieb wird durch eine Prozedur ausgeführt, die durch die ECU 20 kurz vor der Treibstoffeinspritzung in die Zylinder (Zeitpunkte, die durch T₁, T₂, T₃ in 12 angegeben sind, d.h. jede Kurbelwellendrehung von 180°) ausgeführt. In den 9 und 10 entsprechen die Betriebe bei den Schritten 901, 903, 933 bis 941 der Steuerung, die die benötigte Treibstoffgesamtmenge TFFF verwendet, die auf der Menge der Änderung des Solldrucks PCTRG basiert, und die Betriebe bei den Schritten 919 bis 925 entsprechen der Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung, die auf dem vorausgesagten Druckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC basiert.
Das Flussdiagramm aus den 9 und 10 wird kurz beschrieben. Im Schritt 901 in 9 liest die ECU 20 den Solldruckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PCTRG, den aktuellen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC, den Treibstoffeinspritzmengen-Anweisungswert TAU und den festgelegten Wert der Treibstoffpumpmenge TF ein. In den Schritten 903, 905 berechnet die ECU 20 eine benötigte Treibstoffgesamtmenge TFFF aus PCTRG durch Verwendung von PCTRG_OLD und TFFF_P auf die gleiche Weise wie in den Schritten 303 bis 307 in 3.
Wenn der Wert |TFFF| kleiner ist als der vorbestimmte Wert C bei Schritt 907, legt die ECU 20 den Merker XF zu 0 in Schritt 909 fest und legt die benötigte Treibstoffgesamtmenge TFFF zu 0 neu fest, um die Steuerung, basierend auf dem Wert TFFF bei Schritt 911 anzuhalten, und legt die Verstärkung J des Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks TFBKP zu J₂ bei Schritt 913 fest. Umgekehrt legt die ECU 20 den Merker XF zu 1 bei Schritt 915 fest, wenn der Wert |TFFF| gleich oder größer als der vorbestimmte Wert C bei Schritt 907 ist, um die Steuerung auszuführen, die auf dem Wert TFFF basiert, der in Schritt 905 berechnet wird. Bei Schritt 917 legt die ECU 20 die Verstärkung J des Rückkopplungs-Proportionalitätsausdrucks TFBKP zu J₁ fest. In diesem Fall werden sowohl die TFFF-Steuerung und die Rückkopplungs-TFBKP-Steuerung ausgeführt. Um die Störung zwischen den zwei Steuerungen zu verhindern, wird die Verstärkung J₁ kleiner als J₂ festgelegt, d. h. 0 < J₁< J₂.
Anschließend führt die ECU 20 in den Schritten 919 bis 925 in 10 Betriebe aus, die ähnlich zu denen bei den Schritten 803 bis 809 in 8 sind. Das heißt, wenn die Abweichung des gegenwärtigen Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC von dem Solldruck PCTRG gleich oder größer als der vorbestimmte Wert Pe ist, legt die ECU 20 die Verstärkung J zu J₃ bei Schritt 922 fest, d.h. 0 < J₃< J₂, und legt einen Rückkopplungs-Proportionalitätsausdruck TFBKP fest, der auf dem vorausgesagten Druckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PRPC in den Schritten 921, 923 basiert. Wenn die Abweichung des aktuellen Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung kleiner als der vorbestimmte Wert Pe ist, berechnet die ECU 20 einen Rückkopplungs-Proportionalitätsausdruck TFBKP, der auf dem gegenwärtigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung PC bei Schritt 925 basiert.
In den Schritten 927, 929 berechnet die ECU 20 einen Rückkopplungs-Integrationsausdruck TFBKI und eine Basistreibstoffpumpmenge TFBSE, wie in den Schritten 811, 813 in 8. Bei Schritt 931 berechnet die ECU 20 einen festgelegten Wert der Treibstoffpumpmenge TF zu: TF = TFBSE + TFFF + TFBKP + TFBKI.
Bei den Schritten 933 bis 941 berechnet die ECU 20 eine Treibstoffübertragungsmenge TFFF_P nur dann, wenn der Wert des Merkers XF 1 ist (d.h. nur wenn die TFFF-Steuerung ausgeführt wird), wie in den Schritten 421 bis 427 in 4.
Durch Ausführen sowohl der Steuerung, die die benötigte Treibstoffgesamtmenge TFFF, basierend auf der Menge der Änderung des Solldrucks verwendet, und der Rückkopplungs-Proportionalitätssteuerung, basierend auf dem vorausgesagten Druckwert in der gemeinsamen Kraftstoffleitung, wie oben beschrieben, verbessert dieses Ausführungsbeispiel weiter die Steuerbarkeit des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf dasjenige, was gegenwärtig als die bevorzugten Ausführungsbeispiele betrachtet werden, beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele oder Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil wird mit der Erfindung beabsichtigt, verschiedene Abwandlungen und gleiche Anordnungen von dieser zu decken. Zum Beispiel ist es ebenso möglich, die TFFF-Steuerung bei einer Pumpe mit Nockeneinrichtung mit vier Nockenerhebungen der Vorhubbauart anzuwenden, obwohl in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel die Steuerung, die die benötigte Treibstoffgesamtmenge TFFF basierend auf der Menge der Änderung des Solldrucks verwendet, bei einer Pumpe mit einer Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen der Ansaugeinstellbauart angewandt wird.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich, verbessert die Erfindung die Steuerbarkeit des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung vorteilhaft während der Steuerung der Treibstoffmenge, die durch die Treibstoffpumpe gepumpt wird, so dass beispielsweise eine Pumpe mit einer Nockeneinrichtung mit zwei Nockenerhebungen verwendet werden kann, um Treibstoff zu einer gemeinsamen Kraftstoffleitung eines Verbrennungsmotors zuzuführen.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren steuern eine Menge von mit Druck beaufschlagter Flüssigkeit, die durch eine Hochdruckflüssigkeitspumpe zu einer gemeinsamen Kraftstoffleitung zu pumpen ist, nämlich durch Verwendung eines Steuerkreises (ECU), um die Steuerbarkeit der Flüssigkeitspumpmenge der Flüssigkeitspumpe zu verbessern. Die ECU legt eine Basisflüssigkeitspumpmenge fest, die auf einem Sollwert des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung und einer Menge der Flüssigkeit basiert, die von der gemeinsamen Kraftstoffleitung ausgelassen wird. Die ECU berechnet ebenso eine Flüssigkeitspumpmenge, die erforderlich ist, um zu bewirken, dass der aktuelle Druck der gemeinsamen Kraftstoffleitung einer Änderung des Solldrucks der gemeinsamen Kraftstoffleitung auf einer Basis einer Menge einer Änderung des Solldrucks folgt. Die ECU legt die Summe aus der Basisflüssigkeitspumpmenge, der benötigten Flüssigkeitspumpmenge und einer Übertragungsmenge der Flüssigkeit als einen festgelegten Wert der Flüssigkeitspumpmenge fest. Wenn der festgelegte Wert der Flüssigkeitspumpmenge eine vorbestimmte Kapazität der Flüssigkeitspumpe überschreitet, legt die ECU einen Unterschied zwischen dem festgelegten Wert der Flüssigkeitspumpmenge und der vorbestimmten Kapazität als Übertragungsmenge der Flüssigkeit fest, der zu einer nächsten Festlegung der Flüssigkeitspumpmenge übertragen wird, wodurch der Unterschied zwischen diesen in einem nächsten festgelegten Wert der Flüssigkeitspumpmenge widergespiegelt wird.

Claims

Eine Flüssigkeitspumpensteuervorrichtung für eine Flüssigkeitspumpe (5), um Flüssigkeit zu einer Druckstaukammer (3) zu pumpen, die mit Druck beaufschlagte Flüssigkeit enthält, aufweisend: eine erste Steuereinrichtung für das Festlegen einer Basisflüssigkeitspumpmenge (TFBSE), die von der Flüssigkeitspumpe (5) auf der Basis eines Sollwerts (PCTRG) des Drucks in der Druckstaukammer (3) gepumpt wird; eine zweite Steuereinrichtung für das Berechnen einer benötigten Flüssigkeitspumpmenge (tTFFF), die benötigt wird, um einen Druck (PC) in der Druckstaukammer (3) von einem gegenwärtigen Niveau auf den Sollwert (PCTRG) des Drucks auf der Basis einer Änderung (ΔPCTRG) des Sollwerts (PCTRG) des Drucks von dem zuvor festgelegten Sollwert (PCTRG_OLD) des Drucks zu bringen; eine Festlegeeinrichtung für das Festlegen einer Summe (TF) einer benötigten Gesamtmenge der Flüssigkeit, die die benötigte Flüssigkeitspumpmenge (tTFFF), die von der zweiten Steuereinrichtung berechnet wird, und die Basisflüssigkeitspumpmenge (TFBSE) der Flüssigkeitspumpe (5), die von der ersten Steuereinrichtung festgelegt wird, als einen festgelegten Wert (TF) der Flüssigkeitspumpmenge einschließt, die von der Flüssigkeitspumpe (5) gepumpt wird; und eine Übertragungsmengenfestlegeeinrichtung für das Festlegen einer Übertragungsmenge (TFFF_P) der Flüssigkeit, wenn der festgelegte Wert (TF) der Flüssigkeitspumpmenge, die von der Festlegeeinrichtung festgelegt wird, eine vorbestimmte Flüssigkeitspumpmenge (TFMAX) der Flüssigkeitspumpe (5) überschreitet, durch welche der festgelegte Wert (TF) der Flüssigkeitspumpmenge die vorbestimmte Flüssigkeitspumpmenge (TFMAX) überschreitet, wobei die Übertragungsmenge (TFFF_P) der Flüssigkeit zu einer nächsten Festlegung der Flüssigkeitspumpmenge übertragen wird.
Eine Flüssigkeitspumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die benötigte Gesamtmenge (TFFF) der Flüssigkeit eine Summe aus der benötigten Flüssigkeitspumpmenge (tTFFF) und der Übertragungsmenge (TFFF_P) ist.
Eine Flüssigkeitspumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegeeinrichtung die Basisflüssigkeitspumpmenge (TFBSE) als den festgelegten Wert der Flüssigkeitspumpmenge festlegt, und die Übertragungsmengenfestlegeeinrichtung die Übertragungsmenge (TFFF_P) zu Null festlegt, wenn die benötigte Gesamtmenge (TFFF) der Flüssigkeit geringer als eine vorbestimmte Menge (TFMAX) ist.
Eine Flüssigkeitspumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese weiter aufweist: eine Voraussageeinrichtung für das Berechnen eines vorausgesagten Drucks (PRPC) in der Druckstaukammer (3), der vor dem Starten eines nächsten Flüssigkeitspumpbetriebs auftritt, auf einer Basis eines Drucks (PC₁) in der Druckstaukammer (3), der vor dem Starten eines gegenwärtigen Flüssigkeitspumpbetriebs auftritt, einer Menge (TAU) der Flüssigkeit, die von der Druckstaukammer (3) ausgelassen wird, und einer Flüssigkeitspumpmenge (TF); eine Voraussagerückkopplungseinrichtung für das Festlegen einer Voraussagerückkopplungsmenge (TFBKI) für die Flüssigkeitspumpmenge auf der Basis des Sollwerts (PCTRG) des Drucks und des Drucks (PRPC) in der Druckstaukammer (5), der von der Voraussageeinrichtung vorausgesagt wird, nämlich auf solch eine Weise, dass der Druck in der Druckstaukammer (3), der bei einer Endzeit des nächsten Flüssigkeitspumpbetriebs auftritt, im Wesentlichen gleich dem Sollwert (PCTRG) des Drucks wird; und eine Korrektureinrichtung für das Korrigieren der Flüssigkeitspumpmenge (TF), die während des nächsten Flüssigkeitspumpbetriebs gepumpt wird und von der Festlegeeinrichtung festgelegt wird, nämlich durch die Verwendung der Voraussagerückkopplungsmenge (TFBKI).
Eine Flüssigkeitspumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter eine dritte Steuereinrichtung für das Festlegen einer Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP) für eine Flüssigkeitspumpmenge auf einer Basis des Sollwerts (PCTRG) des Drucks und eines gegenwärtigen aktuellen Drucks (PC) in der Druckstaukammer (3) aufweist, nämlich auf solch eine Weise, dass der aktuelle Druck (PC) in der Druckstaukammer (3) im Wesentlichen gleich dem Sollwert (PCTRG) des Drucks wird, und wobei die dritte Steuereinrichtung die Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP) so festlegt, wenn die benötigte Gesamtmenge (TFFF) der Flüssigkeit der vorbestimmten Flüssigkeitspumpmenge (TFMAX) gleicht oder diese überschreitet, dass die Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP) kleiner wird, als wenn die benötigte Gesamtmenge (TFFF) der Flüssigkeit kleiner als die vorbestimmte Flüssigkeitspumpmenge (TFMAX) ist, und die Festlegeeinrichtung eine Summe aus der Basisflüssigkeitspumpmenge (TFBSE), die von der ersten Steuereinrichtung festgelegt wird, der benötigten Gesamtmenge (TFFF) der Flüssigkeit und der Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP) als den festgelegten Wert der Flüssigkeitspumpmenge festlegt.
Eine Flüssigkeitspumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter eine dritte Steuereinrichtung für das Festlegen einer Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP) für eine Flüssigkeitspumpmenge auf einer Basis des Sollwerts (PCTRG) des Drucks und eines gegenwärtigen, aktuellen Drucks (PC) in der Druckstaukammer (3) aufweist, nämlich auf solch eine Weise, dass der aktuelle Druck (PC) in der Druckstaukammer (3) im Wesentlichen gleich dem Sollwert (PCTRG) des Drucks wird, und die Festlegeeinrichtung eine Summe aus der Basisflüssigkeitspumpmenge (TFBSE), die von der ersten Steuereinrichtung festgelegt wird, und der Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP), die von der dritten Steuereinrichtung festgelegt wird, als den festgelegten Wert der Flüssigkeitspumpmenge festlegt, wenn die benötigte Gesamtmenge der Flüssigkeit der vorbestimmten Flüssigkeitspumpmenge (TFMAX) gleicht oder diese überschreitet.
Ein Flüssigkeitspumpensteuerverfahren für eine Flüssigkeitspumpe (5) für das Pumpen einer Flüssigkeit zu einer Druckstaukammer (3), die die druckbeaufschlagte Flüssigkeit enthält, die folgenden Schritte aufweisend: Festlegen einer Basisflüssigkeitspumpmenge (TFBSE), die von der Flüssigkeitspumpe (5) gepumpt wird, auf einer Basis eines Sollwerts (PCTRG) des Drucks in der Druckstaukammer (3); Berechnen einer benötigten Flüssigkeitspumpmenge (tTFFF), die benötigt wird, um einen Druck (PC) in der Druckstaukammer (3) von einem gegenwärtigen Druck auf den Sollwert (PCTRG) des Drucks auf der Basis einer Änderung (ΔPCTRG) des Sollwerts (PCTRG) des Drucks von dem vorherigen Sollwert (PCTRG_OLD) des Drucks zu bringen; Festlegen einer Summe (TF) aus einer benötigten Gesamtmenge der Flüssigkeit, die die benötigte Flüssigkeitspumpmenge (tTFFF), die in dem Berechnen-Schritt berechnet wird, und die Basisflüssigkeitspumpmenge (TFBSE) der Flüssigkeitspumpe (5), die auf einer Basis des Sollwerts (PCTRG) des Drucks festgelegt wird, einschließt, als einen festgelegten Wert der Flüssigkeitspumpmenge, die von der Flüssigkeitspumpe (5) gepumpt wird; und Festlegen einer Übertragungsmenge (TFFF_P), bei welcher der festgelegte Wert der Flüssigkeitspumpmenge eine vorbestimmte Flüssigkeitspumpmenge (TFMAX) der Flüssigkeitspumpe (5) überschreitet, wobei die Übertragungsmenge (TFFF_P) zu einer nächsten Festlegung der Flüssigkeitspumpmenge übertragen wird, wenn der festgelegte Wert (TF) der Flüssigkeitspumpmenge die vorbestimmte Flüssigkeitspumpmenge (TFMAX) überschreitet.
Ein Flüssigkeitspumpensteuerverfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die benötigte Gesamtmenge (TFFF) der Flüssigkeit eine Summe aus der benötigten Flüssigkeitspumpmenge (tTFFF) und der Übertragungsmenge (TFFF_P) ist.
Ein Flüssigkeitspumpensteuerverfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisflüssigkeitspumpmenge (TFBSE) als der festgelegte Wert der Flüssigkeitspumpmenge festgelegt wird und die Übertragungsmenge (TFFF_P) zu Null festgelegt wird, wenn die benötigte Gesamtmenge (TFFF) der Flüssigkeit geringer als die vorbestimmte Menge (TFMAX) ist.
Ein Flüssigkeitspumpensteuerverfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses weiter die folgenden Schritte aufweist: Voraussagen eines Drucks (PRPC) in der Druckstaukammer (3), der vor dem Starten eines nächsten Flüssigkeitspumpbetriebs auftritt, auf einer Basis eines Drucks (PC₁) in der Druckstaukammer (3), der vor dem Starten eines gegenwärtigen Flüssigkeitspumpbetriebs auftritt, einer Menge (TAU) der Flüssigkeit, die von der Druckstaukammer (3) ausgelassen wird, und einer Flüssigkeitspumpmenge (TF); Festlegen einer Voraussagerückkopplungsmenge (TFBKI) für die Flüssigkeitspumpmenge auf einer Basis des Sollwerts (PCTRG) des Drucks und des vorausgesagten Drucks (PRPC) in der Druckstaukammer (3), nämlich auf solch eine Weise, dass der Druck in der Druckstaukammer (3), der bei einer Endzeit des nächsten Flüssigkeitspumpbetriebs auftritt, im Wesentlichen gleich dem Sollwert (PCTRG) des Drucks wird; und Korrigieren des festgelegten Werts der Flüssigkeitspumpmenge (TF), die während des nächsten Betriebs gepumpt wird, durch Verwendung der Voraussagerückkopplungsmenge (TFBKI).
Ein Flüssigkeitspumpensteuerverfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP) für eine Flüssigkeitspumpmenge auf einer Basis des Sollwerts (PCTRG) des Drucks und eines gegenwärtigen, aktuellen Drucks (PC) in der Druckstaukammer (3) auf solch eine Weise festgelegt wird, dass der aktuelle Druck (PC) in der Druckstaukammer (3) im Wesentlichen gleich dem Sollwert (PCTRG) des Drucks wird, und die Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP) so festgelegt wird, wenn die benötigte Flüssigkeitspumpmenge (tTFFF) einer vorbestimmten Menge (TFMAX) gleicht oder diese überschreitet und die benötigte Gesamtmenge (TFFF) der Flüssigkeit einer vorbestimmten Menge (TFMAX) gleicht oder diese überschreitet, dass die Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP) kleiner wird, als wenn die benötigte Gesamtmenge (TFFF) der Flüssigkeit kleiner als die vorbestimmte Menge (TFMAX) ist, und eine Summe aus der Basisflüssigkeitspumpmenge (TFBSE), der benötigten Gesamtmenge der Flüssigkeit (TFFF) und der Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP) als der festgelegte Wert (TF) der Flüssigkeitspumpmenge festgelegt wird.
Ein Flüssigkeitspumpensteuerverfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP) für eine Flüssigkeitspumpmenge auf einer Basis des Sollwerts (PCTRG) des Drucks und eines gegenwärtigen, aktuellen Drucks (PC) in der Druckstaukammer (3) auf solch eine Weise festgelegt wird, dass der aktuelle Druck (PC) in der Druckstaukammer (3) im Wesentlichen gleich dem Sollwert (PCTRG) des Drucks wird, und eine Summe aus der Basisflüssigkeitspumpmenge (TFBSE) und der Rückkopplungskorrekturmenge (TFBKP) als der festgelegte Wert der Flüssigkeitspumpmenge festgelegt wird, wenn die benötigte Gesamtmenge (TFFF) der Flüssigkeit geringer als die vorbestimmte Menge (TFMAX) ist.