DE102006035412A1

DE102006035412A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE102006035412A1
Application number: DE200610035412
Authority: DE
Inventors: Yusuke Kariya Hongo; Sigeo Kariya Nomura; Masaaki Kariya Kato
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2006-11-08
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2026-11-09
Also published as: DE102006035412B4; JP2007132249A

Abstract

Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine hat ein Kraftstoffeinspritzventil (1), das mit mehreren Kraftstoffeinspritzöffnungen (3, 4) ausgebildet ist, um eine Kraftstoffeinspritzung durchzuführen. Die mehreren Kraftstoffeinspritzöffnungen habeen eine einspritzende Einspritzöffnung (3) und eine Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung (4), die dazu im Stande ist, die Kraftstoffeinspritzung auszusetzen, während die einspritzende Einspritzöffnung den Kraftstoff einspritzt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat eine Einspritzungsaussetzdauerbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob eine Einspritzungsaussetzdauer eine vorbestimmte Dauer erreicht. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat eine Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung, um die Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung, die die Einspritzung aussetzt, zu veranlassen, die Einspritzung durchzuführen, wenn die Einspritzungsaussetzdauerbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Einspritzungsaussetzdauer die vorbestimmte Dauer erreicht.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Beispielsweise wird die Erfindung geeignet bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen eines Kraftstoffs zu einer Brennkraftmaschine angewandt.

Als eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die einen Kraftstoff direkt in eine Brennkammer einer Brennkraftmaschine einspritzt, gibt es ein Kraftstoffeinspritzventil, das zwei Nadeln hat und einen Einspritzöffnungsbereich in Übereinstimmung mit einem Nadelhub variabel ändert, wie es beispielsweise in der JP-A-2002-276509 beschrieben wird. Dieses Kraftstoffeinspritzventil hat zwei Nadeln (eine äußere Nadel und eine innere Nadel) von der Art eines Doppelaufbaus, und die zwei Nadeln verwenden einen gemeinsamen Ventilsitz. Der Ventilsitz ist mit einer ersten Einspritzöffnung und einer zweiten Einspritzöffnung ausgebildet, die jeweils zu der äußeren Nadel und der inneren Nadel gehören. Das Kraftstoffeinspritzventil kann einen Einspritzöffnungsbereich ändern, indem es die erste Einspritzöffnung und die zweite Einspritzöffnung in Übereinstimmung mit dem Nadelhub wahlweise öffnet und schließt.

Vorspannkräfte von Federn, die die Nadeln dieser Art von Kraftstoffeinspritzventil in Richtung Ventilsitz vorspannen, werden so reguliert, dass sich die äußere Nadel abhebt, um eine Kraftstoffeinspritzung zuerst durch die erste Einspritzöffnung zu beginnen und dann hebt sich die innere Nadel, um die Kraftstoffeinspritzung bei der Mitte des Hubs der äußeren Nadel durch die zweite Einspritzöffnung zu beginnen. Somit spritzt die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in einem Niederlastbereich der Maschine eine kleine Menge des Kraftstoffs nur durch die erste Einspritzöffnung ein und spritzt in einem Hochlastbereich eine große Menge des Kraftstoffs durch die ersten und zweiten Einspritzöffnungen ein. Folglich kann eine Emissionsverringerung bei dem Niederlastbereich und eine Ausgangsleistungszunahme bei dem Hochlastbereich erreicht werden. Jedoch existiert die Möglichkeit, dass ein Zustand ohne Kraftstoffeinspritzung durch die zweite Einspritzöffnung bei dem Niederlastzustand andauert.

Bei einer derartigen Einspritzungsaussetzdauer existiert eine Möglichkeit, dass durch eine Flamme während der Verbrennung oder ein Verbrennungsgas mit unverbranntem Kraftstoff, Ablagerungen bei der Einspritzöffnung ausgebildet werden und sich die Ablagerungen an der Einspritzöffnung anlagern. Wenn sich die Ablagerungen bei der Einspritzöffnung ansammeln, gibt es eine Möglichkeit, dass sich die Kraftstoffeinspritzeigenschaften im Hinblick auf die Einspritzung oder einen Sprühnebel verschlechtern. Beispielsweise kann die Kraftstoffeinspritzmenge reduziert werden oder eine Sprühnebelform kann geändert werden. Des Weiteren, wenn die Einspritzungsaussetzdauer andauert, kann ein Effekt der Kraftstoffeinspritzung, der die an der Einspritzöffnung angelagerten Ablagerungen wegbläst, nicht erwartet werden. Folglich existiert die Möglichkeit, dass die Ablagerungen graduell anwachsen und sich bei der Einspritzöffnung ansammeln, um die Einspritzöffnung zu blockieren.

Darstellung der Erfindung

Technische Aufgabe

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Ansammeln von Ablagerungen bei einer Kraftstoffeinspritzöffnung eines Kraftstoffeinspritzventils zu verhindern, das wahlweise eine Einspritzung durch einen Teil oder eine Gesamtheit von mehreren Einspritzöffnungen durchführt.

Technische Lösung

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung hat eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine ein Kraftstoffeinspritzventil, das mit mehreren Einspritzöffnungen zum Kraftstoffeinspritzen ausgebildet ist. Die mehreren Einspritzöffnungen haben eine einspritzende Einspritzöffnung und eine Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung, die dazu im Stande ist, die Kraftstoffeinspritzung zu unterbrechen, während die einspritzende Einspritzöffnung den Kraftstoff einspritzt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat eine Einrichtung zum Bestimmen einer Einspritzungsaussetzdauer, um zu bestimmen, ob die Einspritzungsaussetzdauer der Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung eine vorbestimmte Dauer erreicht, und eine Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung, um die Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung dazu zu veranlassen, die Einspritzung durchzuführen, wenn die Einspritzungsaussetzbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Einspritzungsaussetzdauer die vorbestimmte Dauer erreicht.

Mit diesem Aufbau wird die Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung, die die Kraftstoffeinspritzung aussetzt, dazu gezwungen, die Einspritzung durchzuführen, um zu verhindern, dass die Einspritzungsaussetzdauer der Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung die vorbestimmte Dauer übersteigt. Folglich kann eine Ansammlung von Ablagerungen bei der Einspritzöffnung bei dem Kraftstoffeinspritzventil verhindert werden, das die Kraftstoffeinspritzung wahlweise nur durch die einspritzende Einspritzöffnung oder durch alle Einspritzöffnungen mit der einspritzenden Einspritzöffnung und der Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung durchführt.

Kurze Beschreibung der Abbildungen der Zeichnungen

Merkmale und Vorteile von Ausführungsbeispielen, ebenso wie Betätigungsverfahren und die Funktion der zugehörigen Teile, werden aus einem Studium der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der Zeichnungen, von denen alle einen Teil dieser Anmeldung bilden, ersichtlich werden. In den Zeichnungen:

1 ist eine schnittweise Darstellung, die eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerungsablauf zeigt, um eine Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung dazu zu veranlassen, eine Einspritzung gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 durchzuführen;

3 ist eine schnittweise Darstellung, die ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 zeigt;

4 ist eine schnittweise Darstellung, die das Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigt;

5 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Kraftstoffeinspritzmenge und einer Anweisungseinspritzdauer gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 zeigt;

6 ist eine Karte zum wahlweisen Durchführen der Einspritzung durch einen Teil von Einspritzöffnungen des Kraftstoffeinspritzventils oder durch alle Einspritzöffnungen des Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1;

7 ist ein Zeitdiagramm, das ein Antriebssignal des Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigt;

8 ist ein Zeitdiagramm, das eine Zylinderreduzierungsbetätigung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigt;

9 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge und einer Dauer eines unter Stromsetzens des Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigt; und

10 ist ein Zeitdiagramm, das das Antriebsignal des Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigt.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Weg(e) zur Ausführung der Erfindung
Bezugnehmend auf 1 ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung spritzt oder führt einen Kraftstoff in Zylinder von beispielsweise einer Dieselmaschine zu. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat eine Hochdruckpumpe (nicht gezeigt), ein Common Rail (nicht gezeigt), ein Kraftstoffeinspritzventil 1 und Steuereinrichtungen 80, 90. Die Hochdruckpumpe saugt den Kraftstoff von einem Kraftstofftank und beaufschlagt den Kraftstoff mit einem hohen Druck. Die Hochdruckpumpe lässt den Kraftstoff aus. Das Common Rail speichert den Hochdruckkraftstoff, der von der Hochdruckpumpe ausgelassen wurde, bei einem Druck, der dem Kraftstoffeinspritzdruck entspricht. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 spritzt und führt den Hochdruckkraftstoff zu dem Zylinder der Maschine zu. Die Steuereinrichtungen 80, 90 steuern Betätigungen der Hochdruckpumpe, des Kraftstoffeinspritzventils 1 und dergleichen.
Das Kraftstoffeinspritzventil 1 hat einen Körper 5, eine im Wesentlichen zylindrische erste Nadel (äußere Nadel) 6, eine zweite Nadel (innere Nadel) 7, eine erste Feder 8, eine zweite Feder 9 und ein Gegendrucksteuerbauteil 10. Der Körper 5 ist mit einem im Inneren befindlichen Kraftstoffsammelbehälter 2 und mehreren Einspritzöffnungen 3, 4 ausgebildet. Der Hochdruckkraftstoff wird dem Kraftstoffsammelbehälter 2 zugeführt. Die Einspritzöffnungen 3, 4 verbinden den Kraftstoffsammelbehälter 2 und eine Außenseite des Kraftstoffeinspritzventils 1. Die erste Nadel 6 ist in dem Körper 5 derart untergebracht, dass sich die erste Nadel 6 in der axialen Richtung bewegen kann, um die erste Einspritzöffnung 3 zu öffnen oder zu schließen. Die zweite Nadel 7 liegt derart radial innerhalb der ersten Nadel 6, dass sich die zweite Nadel 7 koaxial mit der ersten Nadel 6 bewegen kann, um die zweite Einspritzöffnung 4 zu öffnen oder zu schließen. Die erste Feder spannt die erste Nadel 6 in einer öffnungsverschließenden Richtung mit einem Gegendruck vor, der durch den Kraftstoff bewirkt wird. Die zweite Feder 9 spannt die zweite Nadel 7 in der öffnungsverschließenden Richtung mit dem Gegendruck vor, der durch den Kraftstoff bewirkt wird. Das Gegendrucksteuerbauteil 10 erhöht oder verringert den Gegendruck.
Der Körper 5 ist mit einer Austrittskraftstoffkammer 14 und einer Gegendrucksteuerkammer 15 ausgebildet. Ein Austrittskraftstoff, der von verschiedenen Teilen des Kraftstoffeinspritzventils 1 austritt, wird in die Austrittskraftstoffkammer 14 eingeleitet. Der Hochdruckkraftstoff wird der Gegendrucksteuerkammer 15 zugeführt, um den Gegendruck an die ersten und zweiten Nadeln 6, 7 anzubringen.
Der Körper 5 ist mit Kraftstoffströmungsdurchgängen, wie beispielsweise einem Hochdruckströmungsdurchgang 19, einem Druckbeaufschlagungsströmungsdurchgang 20, einem Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 und einem Niederdruckströmungsdurchgang 23 ausgebildet. Der Hochdruckkraftstoff wird von einem zuführseitigen Strömungsdurchgang 18 durch den Hochdruckströmungsdurchgang 19 zu dem Kraftstoffsammelbehälter 2 zugeführt. Der Hochdruckkraftstoff wird von dem zuführseitigen Strömungsdurchgang 18 durch den Druckbeaufschlagungsströmungsdurchgang 20 zu der Gegendrucksteuerkammer 15 zugeführt. Der Hochdruckkraftstoff wird von der Gegendrucksteuerkammer 15 durch den Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 zu einem auslassseitigen Strömungsdurchgang 21 ausgelassen. Der Austrittskraftstoff wird von der Austrittskraftstoffkammer 14 durch den Niederdruckströmungsdurchgang 23 zu dem auslassseitigen Strömungsdurchgang 21 ausgelassen. Der zuführseitige Strömungsdurchgang 18 ist mit dem Common Rail oder dergleichen verbunden und wird verwendet, um den Hochdruckkraftstoff, der dem Kraftstoffeinspritzdruck entspricht, dem Kraftstoffeinspritzventil 1 zuzuführen. Der auslassseitige Strömungsdurchgang 21 wird verwendet, um den Kraftstoff zu dem Kraftstofftank zurückzuführen.
Der Hochdruckströmungsdurchgang 19 und der Druckbeaufschlagungsströmungsdurchgang 20 stehen immer mit dem zuführseitigen Strömungsdurchgang 18 in Verbindung. Der Niederdruckströmungsdurchgang 23 steht immer mit dem auslassseitigen Strömungsdurchgang 21 in Verbindung. Ein Verbindungszustand des Druckverminderungsströmungsdurchgangs 22 wird durch das Gegendrucksteuerbauteil 10 zwischen einem ersten Verbindungszustand, bei dem der Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 mit dem zuführseitigen Strömungsdurchgang 18 und dem Druckbeaufschlagungsströmungsdurchgang 20 in Verbindung steht, und einem zweiten Verbindungszustand, bei dem der Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 mit dem auslassseitigen Strömungsdurchgang 21 in Verbindung steht, umgeschaltet.
Eine Drossel 26 ist bei dem Druckbeaufschlagungsströmungsdurchgang 20 vorgesehen. Eine Drossel 27 mit einem größeren Öffnungsdurchmesser als die Drossel 26 ist bei dem Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 vorgesehen. Dadurch wird bei dem zweiten Übertragungszustand, bei dem der auslassseitige Strömungsdurchgang 21 mit dem Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 in Verbindung steht, die Durchflussmenge des Kraftstoffs, der durch den Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 strömt, größer, als die Durchflussmenge des Kraftstoffs, der durch den Druckbeaufschlagungsströmungsdurchgang 20 strömt. Folglich wird die Durchflussmenge des von der Gegendrucksteuerkammer 15 ausgelassenen Kraftstoffs größer, als die Durchflussmenge des zu der Gegendrucksteuerkammer 15 zugeführten Kraftstoffs, so dass sich der Gegendruck reduziert. Wenn der Verbindungszustand von dem zweiten Verbindungszustand zu dem ersten Verbindungszustand umgeschaltet wird, wird die Verbindung zwischen dem auslassseitigen Strömungsdurchgang 21 und dem Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 unterbrochen. Folglich wird der Auslass des Kraftstoffs von der Gegendrucksteuerkammer 15 gestoppt und der Gegendruck nimmt zu.
Die erste Einspritzöffnung 3 und die zweite Einspritzöffnung 4 münden in eine vordere Endseite des Kraftstoffsammelbehälters 2. Eine Sitzfläche 30 ist an der vorderen Endseite des Kraftstoffsammelbehälters 2 ausgebildet. Die ersten und zweiten Nadeln 6, 7 sitzen an der Sitzfläche 30. Die erste Feder 8 ist in der Austrittskraftstoffkammer 14 untergebracht. Die zweite Feder 9 ist in der Gegendrucksteuerkammer 15 untergebracht. Ein Ende der ersten Feder 8 ist an der ersten Nadel 6 angebracht und das andere Ende ist an dem Körper 5 angebracht. Ein Ende der zweiten Feder 9 ist an der zweiten Nadel 7 angebracht und das andere Ende ist an dem Körper 5 angebracht.
Der Körper 5 wird durch ein erstes Bauteil 32, ein zweites Bauteil 33 und ein drittes Bauteil 34 vorgesehen. Das erste Bauteil 32 ist mit dem Kraftstoffsammelbehälter 2 und den ersten und zweiten Einspritzöffnungen 3, 4 ausgebildet. Das zweite Bauteil 33 ist mit der Austrittskraftstoffkammer 14 und der Gegendrucksteuerkammer 15 ausgebildet. Das dritte Bauteil 34 ist mit dem Druckbeaufschlagungsströmungsdurchgang 20 und dem Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 ausgebildet und ist mit dem zuführseitigen Strömungsdurchgang 18 und dem auslassseitigen Strömungsdurchgang 21 verbunden.
Die erste Nadel 6 wird durch ein Bauteil auf der vorderen Endseite 36, das hauptsächlich in dem ersten Bauteil 32 untergebracht ist, und durch ein Bauteil auf der hinteren Endseite 37 vorgesehen, das hauptsächlich in dem zweiten Bauteil 33 untergebracht ist. Das Bauteil auf der Seite des vorderen Endes 36 ist mit einem Sitzbereich (erster Sitzbereich) 39 ausgebildet, um an der Sitzfläche 30 aufgesetzt zu werden. Wenn der erste Sitzbereich 39 an der Sitzfläche 30 aufsitzt, ist die erste Einspritzöffnung 3 geschlossen. Das Bauteil an der Seite des vorderen Endes 36 wird durch den Sammelbehälterdruck in dem Kraftstoffsammelbehälter 2 in eine öffnungsöffnende Richtung vorgespannt. Die erste Feder 8 ist an dem Bauteil der Seite des hinteren Endes 37 angebracht. Das Bauteil an der Seite des hinteren Endes 37 wird durch eine elastische Kraft der ersten Feder 8 in die öffnungsverschließende Richtung vorgespannt. Das Bauteil an der Seite des hinteren Endes 37 wird durch den Gegendruck in der Gegendrucksteuerkammer 15 in der öffnungsverschließenden Richtung vorgespannt.
Das Bauteil an der Seite des vorderen Endes 36 und das Bauteil an der Seite des hinteren Endes 37 sind mit inneren Zylinderbereichen 40, 41 ausgebildet, die den gleichen Innendurchmesser aufweisen. Die Innenzylinderbereiche 40, 41 sind koaxial miteinander verbunden, um eine einzelne Innenumfangsfläche 42 auszubilden. Das Bauteil an der Seite des hinteren Endes 37 ist mit einem Abschnitt mit großem Durchmesser 43, der einen größeren Innendurchmesser hat, als der Innenzylinderabschnitt 41 an der Seite des hinteren Endes des Innenzylinderabschnitts 41, ausgebildet. Eine Endseite des Bereichs mit großem Durchmesser 43 sieht eine erste Verbindungsfläche 44 vor, die die zweite Nadel 7 berührt, wenn sich die erste Nadel 6 um einen vorbestimmten Abstand hc oder mehr abhebt.
Die zweite Nadel 7 hat einen stabförmigen Bereich 48 und einen Flanschbereich 49, der an dem hinteren Ende des stabförmigen Bereichs 48 ausgebildet ist. Der stabförmige Bereich 48 ist in dem Innenzylinderbereichen 40, 41 derart untergebracht, dass sich der stabförmige Bereich 48 in der axialen Richtung bewegen kann. Der Flanschbereich 49 ist derart bei dem Bereich mit großem Durchmesser 43 untergebracht, dass sich der Flanschbereich 49 bewegen kann. Ein vorderes Ende des stabförmigen Bereichs 48 sieht einen zweiten Sitzbereich 51 vor, der an die Sitzfläche 30 zu setzen ist. Wenn der zweite Sitzbereich 51 an der Sitzfläche 30 anliegt, ist die zweite Einspritzöffnung 4 geschlossen. Der stabförmige Bereich 48 wird durch den Sammelbehälterdruck in dem Kraftstoffsammelbehälter 2 in die öffnungsöffnende Richtung vorgespannt, wenn die erste Nadel 6 beginnt, sich zu heben. Die zweite Feder 9 ist an der hinteren Endfläche des Flanschbereichs 49 angebracht. Der Flanschbereich 49 wird durch die elastische Kraft der zweiten Feder 9 in die öffnungsverschließende Richtung vorgespannt. Der Flanschbereich 49 wird durch den Gegendruck in der Gegendrucksteuerkammer 15 in die öffnungsverschließende Richtung vorgespannt.
Die vordere Endfläche des Flanschbereichs 49 definiert eine zweite Verbindungsfläche 52, die die erste Verbindungsfläche 44 berührt, wenn sich die erste Nadel 6 um den vorbestimmten Abstand hc oder mehr abhebt. Der vorbestimmte Abstand hc ist ein Abstand zwischen den ersten und zweiten Verbindungsflächen 44, 52 bei einem Zustand, bei dem sowohl der erste, als auch der zweite Sitzbereich 39, 51 an der Sitzfläche 30 sitzen. Eine Außenumfangsfläche 53 des stabförmigen Bereichs 48 gleitet an der Innenumfangsfläche 42 und die Außenumfangsfläche des Flanschbereichs 49 gleitet an der Innenumfangsfläche des Bereichs mit großem Durchmesser 43. Folglich können sich die ersten und zweiten Nadeln 6, 7 unabhängig voneinander bewegen.
Das Gegendrucksteuerbauteil 10 schaltet zwischen dem Zustand, bei dem der Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 mit dem auslassseitigen Strömungsdurchgang 21 in Verbindung steht, und dem Zustand um, bei dem der Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 mit dem Druckbeaufschlagungsströmungsdurchgang 20 und dem zuführseitigen Strömungsdurchgang 18 in Verbindung steht. Dieses Umschalten wird basierend auf einem Anweisungswert (Antriebssignal) durchgeführt, das von den Steuereinrichtungen 80, 90 ausgegeben wird. Beispielsweise ist der Anweisungswert eine Anweisungseinspritzdauer τq (gezeigt in 5), die eine Dauer der Verbindung zwischen dem Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 und dem auslassseitigen Strömungsdurchgang 21 angibt, d.h., eine Einspritzdauer. Wenn der Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 mit dem auslassseitigen Strömungsdurchgang 21 in Verbindung steht, wird der Kraftstoffauslass von der Gegendrucksteuerkammer 15 beschleunigt, so dass der Gegendruck vermindert wird. Wenn der Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 mit dem Druckbeaufschlagungsströmungsdurchgang 20 und dem zuführseitigen Strömungsdurchgang 18 in Verbindung steht, wird die Kraftstoffzufuhr zu der Gegendrucksteuerkammer 15 beschleunigt, so dass der Gegendruck zunimmt. Somit steuert das Gegendrucksteuerbauteil 10 den Gegendruck, indem es den Verbindungszustand des Druckverminderungsströmungsdurchgangs 22 umschaltet.
Die Steuereinrichtungen 80, 90 haben einen Mikrocomputer (ECU) 80 mit einem bekannten Aufbau, der die Funktionen einer CPU zum Durchführen eines Steuerverarbeitens oder eines Berechnungsverarbeitens hat, eine Speichervorrichtung (Speicher wie beispielsweise ein ROM, ein EEPROM, ein RAM oder ein Bereitschafts-RAM) zum Speichern verschiedener Arten von Programmen und Daten, einen Eingabekreis, einen Ausgabekreis und einen Stromquellenkreis, und hat Antriebskreise, wie beispielsweise einen Pumpenantriebskreis (nicht gezeigt) zum Anlegen eines Antriebsstroms an ein Saugdossierventil (nicht gezeigt) der Hochdruckpumpe, und einen Kraftstoffeinspritzventilantriebskreis (EDU) 90 zum Ausgeben des Antriebssignals zu dem Gegendrucksteuerbauteil 10 des Kraftstoffeinspritzventils 1.
Die ECU 80 gibt das Antriebssignal (den Antriebsstrom) des Kraftstoffeinspritzventils 1 durch die EDU 90 aus, um die Kraftstoffeinspritzeigenschaften, wie beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzmenge oder Einspritzzeit zu steuern.
Die ECU 80 liest Signale von verschiedenen Sensoren, die die Maschinenbetriebszustände abtasten, wie beispielsweise eine Maschinendrehzahl NE, einen Einlassrohrdruck (oder eine Einlassluftdurchflussmenge) und eine Kühlmitteltemperatur, und steuert die Betätigung des Gegendrucksteuerbauteils 10 des Kraftstoffeinspritzventils 1 basierend auf den verschiedenen Programmen. Ein Bezugspositionssensor 81 gibt alle 720°CA in Übereinstimmung mit einem Drehungszustand einer Kurbelwelle ein Pulssignal aus. Ein Drehwinkelsensor 82 gibt bei jedem Kurbelwinkel (beispielsweise 30°CA), der kleiner als 720°CA ist, in Übereinstimmung mit dem Drehungszustand der Kurbelwelle ein Pulssignal aus. Ein Kühlmitteltemperatursensor 83 zum Abtasten der Kühlmitteltemperatur ist in einem Zylinder (Wassermantel) (nicht gezeigt) der Maschine vorgesehen. Ein Drucksensor (Rail-Drucksensor) 84 tastet einen Kraftstoffdruck in dem Common Rail (Common Rail-Druck) ab, der dem Kraftstoffeinspritzdruck entspricht.
Die ECU 80 führt hauptsächlich eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, eine Aussetzeinspritzöffnungseinspritsteuerung und dergleichen als die verschiedenen Arten von Steuerungen durch. Beispielsweise werden bei der Kraftstoffeinspritzsteuerung die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einspritzzeit zum Einspritzen eines Kraftstoffs von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 basierend auf den Betriebszuständen der Maschine berechnet, und ein Unterstromsetzen (Antriebssignal) des Gegendrucksteuerbauteils 10 des Kraftstoffeinspritzventils 1 wird basierend auf der Kraftstoffeinspritzmenge und der Einspritzzeit gesteuert. Die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzsteuerung veranlasst, dass die Einspritzöffnung, die die Einspritzung aussetzt, die Einspritzung zeitweise durchführt.
Als nächstes werden ein Öffnen und Schließen der ersten Einspritzöffnung 3 und der zweiten Einspritzöffnung 4, die durch die Hubbetätigungen der Nadeln 6, 7 des Kraftstoffeinspritzventils 1 durchgeführt werden, unter Bezugnahme auf die 1, 3 und 4 erklärt.
Wenn das Kraftstoffeinspritzventil 1 geschlossen ist, wie es in 1 gezeigt ist, verbindet das Gegendrucksteuerbauteil 10 den Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 mit dem zuführseitigen Strömungsdurchgang 18 und dem Druckbeaufschlagungsströmungsdurchgang 20 und unterbricht die Verbindung zwischen dem auslassseitigen Strömungsdurchgang 21 und dem Druckverminderungsströmungsdurchgang 22. Folglich werden die ersten und zweiten Nadeln 6, 7 durch den Gegendruck, der dem Sammelbehälterdruck entspricht, in die öffnungsverschließende Richtung vorgespannt. Darüber hinaus werden die ersten und zweiten Nadeln 6, 7 durch die elastischen Kräfte der ersten und zweiten Federn 8, 9 in die öffnungsverschließende Richtung vorgespannt. Infolgedessen ist die Vorspannkraft in die öffnungsverschließende Richtung größer als die entgegengesetzte Kraft. Dadurch sitzen die ersten und zweiten Sitzbereiche 39, 51 an der Sitzfläche 30 an, und die Einspritzöffnungen 3, 4 sind verschlossen. Folglich heben sich die ersten und zweiten Nadeln 6, 7 nicht, so dass der Kraftstoff nicht durch die ersten und zweiten Einspritzöffnungen 3, 4 eingespritzt wird.
Wenn das Kraftstoffeinspritzventil 1 geöffnet ist, wie es in 3 gezeigt ist, schaltet das Gegendrucksteuerbauteil 10 den Verbindungszustand des Druckverminderungsströmungsdurchgangs 22 derart um, dass der auslassseitige Strömungsdurchgang 21 mit dem Druckverminderungsströmungsdurchgang 22 so in Verbindung steht, dass sich der an die ersten und zweiten Nadeln 6, 7 angelegte Gegendruck reduziert. Daher beginnt sich die erste Nadel 6 zu heben und die erste Einspritzöffnung 3 wird geöffnet. Folglich beginnt die Kraftstoffeinspritzung durch die erste Einspritzöffnung 3. Zu dieser Zeit ist der Hubbetrag H1 kleiner als der vorbestimmte Abstand hc. Folglich dauert die Einspritzart zum Einspritzen des Kraftstoffs nur durch die erste Einspritzöffnung 3 solange an, bis der Hubbetrag H1 den vorbestimmten Abstand hc erreicht. Die zweite Einspritzöffnung 4 wird immer noch durch die zweite Nadel 7 versperrt.
Wenn sich die erste Nadel 6 abhebt und der Hubbetrag H1 den vorbestimmten Abstand hc erreicht, berührt die erste Verbindungsfläche 44 die zweite Verbindungsfläche 52, wie es in 4 gezeigt ist. Dadurch beginnt sich die zweite Nadel 7 zu heben, um die zweite Einspritzöffnung 4 zu öffnen. Folglich wird die Kraftstoffeinspritzung durch die zweite Einspritzöffnung 4 begonnen. Bei dem Bereich, bei dem der Hubbetrag H1 gleich oder größer als der vorbestimmte Abstand hc ist, bewegen sich die ersten und zweiten Nadeln 6, 7 einstückig in einer verbundenen Art und Weise. Folglich wird eine Einspritzart zum Einspritzen des Kraftstoffs durch die Gesamtheit an Einspritzöffnungen, der ersten Einspritzöffnung 3 und der zweiten Einspritzöffnung 4, vorgesehen.
Das Kraftstoffeinspritzventil 1, das den Kraftstoff wahlweise durch die erste Einspritzöffnung 3 oder die gesamten Einspritzöffnungen 3, 4 in Übereinstimmung mit den Hubbetätigungen der Nadeln 6, 7 einspritzt, hat Einspritzeigenschaften, dass sich der Einspritzbereich in Übereinstimmung mit einer Zunahme der Kraftstoffeinspritzmenge Q von einem Einspritzbereich RI eines Durchführens der Einspritzung nur durch die erste Einspritzöffnung 3 zu einem Einspritzbereich RII eines Durchführens der Einspritzung durch die gesamten Einspritzöffnungen 3, 4 umschaltet, wie es durch eine graphische Darstellung in 5 gezeigt ist. Der Graph von 5 zeigt eine Beziehung zwischen der Einspritzmenge Q und der Anweisungseinspritzdauer τq. RI ist ein Bereich der Anweisungseinspritzdauer τq, der gleich oder kürzer als ein Wert τct ist. Der Einspritzbereich RII ist ein Bereich der Anweisungseinspritzdauer τq, der gleich oder länger als ein Wert τct ist, wie es in 5 gezeigt ist.
Das Kraftstoffeinspritzventil 1 ist mit der ersten Einspritzöffnung 3 und der zweiten Einspritzöffnung 4 ausgebildet, wie es vorstehend beschrieben ist. Die zweite Einspritzöffnung 4 hat eine Gelegenheit, die Einspritzung auszusetzen, während die erste Einspritzöffnung 3 die Kraftstoffeinspritzung durchführt. Die erste Einspritzöffnung 3 sieht eine einspritzende Einspritzöffnung vor. Die zweite Einspritzöffnung 4 sieht eine Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung vor, die eine Gelegenheit hat, die Einspritzung auszusetzen. Der Einspritzbereich RI eines Durchführens der Einspritzung nur durch die erste Einspritzöffnung 3 sieht einen teilweisen Einspritzöffnungseinspritzbereich eines Durchführens der Einspritzung nur durch die einspritzende Einspritzöffnung vor. Der Einspritzbereich RII eines Durchführens der Einspritzung durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 sieht den gesamten Einspritzöffnungseinspritzbereich eines Durchführens der Einspritzung durch sowohl die einspritzende Einspritzöffnung, als auch die Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung vor.
Das Kraftstoffeinspritzventil 1 wählt die Einspritzart aus den zwei Einspritzarten in Übereinstimmung mit Bereichen I, II aus, wie sie beispielsweise in 6 gezeigt werden. In 6 bezeichnet L eine Maschinenlast. Der Bereich I entspricht einem Betriebsbereich der Maschine mit niedriger Geschwindigkeit oder niedriger Last. Der Bereich II entspricht einem Betriebsbereich der Maschine mit hoher Last oder hoher Drehzahl. Beispielsweise wird bei dem Bereich I die Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung nur durch die erste Einspritzöffnung 3 ausgewählt und bei dem Bereich II wird die Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 ausgewählt.
Als nächstes wird die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzsteuerung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Kraftstoffeinspritzventil 1 zum Veranlassen, dass die zweite Einspritzöffnung 4, die die Einspritzung aussetzt, die Einspritzung zeitweise durchführt, unter Bezugnahme auf 2 erklärt. In 2 bestimmt eine Steuerverarbeitung von den Schritten S302 bis S304, ob die zweite Nadel (innere Nadel 7) die zweite Einspritzöffnung 4 verschließt. Wenn die zweite Einspritzöffnung 4 die Einspritzung aussetzt, wird bestimmt, ob eine Bedingung zum Veranlassen der zweiten Einspritzöffnung 4, die Einspritzung zeitweise durchzuführen (Aussetzeinspritzöffnungseinspritzbedingung), hergestellt ist. Eine Steuerverarbeitung der Schritte S308, S309 und S310 ist ein Beispiel einer Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung, um die zweite Einspritzöffnung 4, die die Einspritzung aussetzt, dazu zu veranlassen, die Einspritzung durchzuführen, wenn die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzbedingung hergestellt ist.
Bei Schritt S301 liest die ECU 80 die Maschinenbetriebszustände durch verschiedene Arten von Sensoren, um der Maschine in Übereinstimmung mit den Betriebszuständen der Maschine eine optimale Kraftstoffeinspritzmenge bei einem optimalen Kraftstoffeinspritzdruck zuzuführen. Durch die Kraftstoffeinspritzsteuerung der ECU 80, werden der Sollkraftstoffeinspritzdruck (Soll-Common-Rail-Druck) Pca und die Solleinspritzmenge Qa in Übereinstimmung mit den gelesenen Betriebszuständen berechnet.
Schritt S302 bestimmt das Öffnen oder Schließen der zweiten Nadel (innere Nadel) 7, um zu bestimmen, ob sich die zweite Nadel 7 in dem öffnungsverschließenden Zustand zum Schließen der zweiten Einspritzöffnung 4 befindet. Das Öffnen oder Schließen der zweiten Nadel 7 wird basierend auf dem Common Rail-Druck Pc und der Solleinspritzmenge Qa oder der Anweisungseinspritzdauer τq bestimmt.
Wenn sich die zweite Nadel 7 in dem öffnungsverschließenden Zustand befindet, wird bestimmt, dass sich die zweite Einspritzöffnung 4 im geschlossenen Zustand befindet und die Einspritzung ausgesetzt wird. In diesem Fall geht der Prozess zu Schritt S304, um die Einspritzungsaussetzdauer (einspritzungsuntätige Dauer) T der zweiten Einspritzöffnung 4 zu messen. Wenn die zweite Nadel 7 offen ist, wird bestimmt, dass die zweite Einspritzöffnung 4 die Einspritztätigkeit durchführt. In diesem Fall geht der Prozess zu Schritt S303, um die Einspritzungsaussetzdauer T zu löschen (T = 0).
Nach Schritt S304 bestimmt Schritt S305, ob die bei Schritt S304 gemessene Einspritzungsaussetzdauer T gleich oder länger als eine vorbestimmte Dauer To ist. Wenn die Antwort auf Schritt S305 JA ist, wird bestimmt, dass die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzbedingung hergestellt ist und der Prozess geht zu Schritt S306. Wenn die Antwort auf Schritt S305 NEIN ist, geht der Prozess zurück zu Schritt S304, um die Messung fortzuführen, bis die Einspritzungsaussetzdauer T die vorbestimmte Dauer To erreicht.
Die Steuerverarbeitung der Schritte S306 und S307 sind eine Bestimmungseinrichtung zum Auswählen der Einrichtung von den mehreren Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtungen, wenn bestimmt wird, dass die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzbedingung hergestellt ist. Die Bestimmungseinrichtung ist nicht auf die Kombination der Steuerverarbeitungen der Schritte S306 und S307 beschränkt. Ein Verarbeiten zum Auswählen einer der Steuereinrichtungen der Schritte S308, S309 und S310 kann durchgeführt werden, oder ein Verarbeiten zum Durchführen nur einer der Steuereinrichtungen kann durchgeführt werden.
Schritt S306 bestimmt die Emission der Maschine. Beispielsweise bestimmt Schritt S306, ob die Auslassmenge der Stickoxide (NOx) von der Maschine gleich oder weniger als ein vorbestimmter Wert α ist. Wenn die Antwort auf Schritt S306 JA ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S307. Wenn die Antwort auf Schritt S306 NEIN ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S308.
Schritt S307 bestimmt, ob ein Spielraum existiert, um den Kraftstoffeinspritzdruck zu reduzieren, indem bestimmt wird, ob der Common Rail-Druck Pc, der durch den Raildrucksensor 84 abgetastet wird, größer als ein vorbestimmter Wert Pco ist. Wenn die Antwort auf Schritt S308 JA ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S309. Wenn die Antwort auf Schritt S308 NEIN ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S310.
Schritt S308 verzögert die Einspritzzeit ti und erhöht die Einspritzmenge Q, um die Reduzierung des Ausgabemoments der Maschine aufgrund der Verzögerung der Einspritzzeit ti auszugleichen. Somit wird die maximale Verbrennungstemperatur reduziert, um eine Niedertemperaturverbrennung durchzuführen, indem die Einspritzzeit ti verzögert wird. Infolgedessen kann die Auslassmenge des NOx reduziert werden.
Wenn die Einspritzzeit ti verzögert wird, wird der Kraftstoffverbrauch verschlechtert. Deshalb, um das Ausgabemoment beizubehalten, wird die von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge Q in Übereinstimmung mit der Reduzierung des Ausgabemoments erhöht. Wenn beispielsweise die Einspritzzeit bei einem Zustand vor der Aussetzeinspritzöffnungseinspritzsteuerung, entsprechend dem Kurbelwinkel CA1, t1 ist, und die Anweisungseinspritzdauer τq, entsprechend der Einspritzmenge Q1, τ1 ist, wie es in 7(a) gezeigt ist, wird die Einspritzzeit ti bei einem Zustand nach der Aussetzeinspritzöffnungseinspritzsteuerung auf die Zeit t2 verzögert, die dem Kurbelwinkel CA2 entspricht, und das Kraftstoffeinspritzventil 1 wird mit der Anweisungseinspritzdauer τ2 gesteuert, die in Übereinstimmung mit dem Zunahmebetrag ΔQ (in 5 gezeigter Anweisungseinspritzdauererhöhungsbetrag Δτq) korrigiert, der der Verringerung des Ausgabemoments entspricht, wie es in 7(b) gezeigt ist. In 7 stellt S das Antriebssignal des Kraftstoffeinspritzventils 1 dar.
Daher, wie es in 5 gezeigt ist, wird die Einspritzart zeitweise von der Einspritzart eines Einspritzens des Kraftstoffs nur durch die erste Einspritzöffnung 3 zu der Einspritzart eines Einspritzens des Kraftstoffs durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 geändert. Wie es in 5 gezeigt ist, werden die Einspritzmenge Q und die Anweisungseinspritzdauer τq von der Einspritzmenge Q1 und der Anweisungseinspritzdauer τ1 auf die Einspritzmenge Q2 und die Anweisungseinspritzdauer τ2 nach der Aussetzeinspritzöffnungseinspritzsteuerung über eine Grenzeinspritzmenge Qct und eine Grenzanweisungseinspritzdauer τct erhöht, über denen sich die Einspritzart von der Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung nur durch die erste Einspritzöffnung 3 in die Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 ändert.
Schritt S310 führt eine Zylinderreduzierungsbetätigung zum wahlweisen Aussetzen der Kraftstoffeinspritzung in einen Teil der Zylinder durch. Dadurch, in Übereinstimmung mit der Kraftstoffeinspritzmenge des außer Kraft gesetzten Zylinders (der außer Kraft gesetzten Zylinder), wird die Kraftstoffeinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils (der Kraftstoffeinspritzventile) 1 des anderen Zylinders (der anderen Zylinder) erhöht. Beispielsweise wird eine Zylinderreduzierungsbetätigung zum abwechselnden Betätigen der Gruppe der dritten und vierten Zylinder #3, #4 und der Gruppe der ersten und zweiten Zylinder #1, #2 durchgeführt, wie es in 8 gezeigt ist. N.I. in 8 gibt an, dass die Einspritzung nicht existiert. Die Einspritzmenge Q wird in Übereinstimmung mit der Reduzierung der Anzahl der Zylinder, die die Einspritzung durchführen, von Q1 auf Q2 verdoppelt (Q2 = Q1 × 2). Die Anweisungseinspritzdauer τq wird von τ1 auf τ2 verlängert. Dadurch, wie es in 5 gezeigt ist, wird die Einspritzart von der Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung nur durch die erste Einspritzöffnung 3 zu der Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 zeitweise geändert.
Schritt S309 reduziert den Common Rail-Druck Pc und verlängert die Anweisungseinspritzdauer τq, um die gleiche Einspritzmenge einzuspritzen. Genauer gesagt, wie es in 10 gezeigt ist, wird die Anweisungseinspritzdauer τq von einem Wert τpc1 auf einen Wert τpc2 verlängert.
Wie es in 9 gezeigt ist, ändern sich die Grenzeinspritzmenge Qct und die Grenzanweisungseinspritzdauer τct, wenn sich der Common Rail-Druck Pc ändert. Die Grenzeinspritzmenge Qct verringert sich, wenn der Common Rail-Druck Pc abnimmt. Daher wird die Anweisungseinspritzdauer τq von dem Wert τcp1 auf den Wert τcp2 verlängert, um die gleiche Einspritzmenge Q1 einzuspritzen. Dadurch kann die Grenzeinspritzmenge Qct von einem Wert Qct1 auf einen Wert Qct2 über den Wert Q1 geändert werden (Qct2 < Q1). Dadurch, wie es in 9 gezeigt ist, wird die Einspritzart zeitweise von der Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung nur durch die erste Einspritzöffnung 3 in die Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 geändert.
Die vorbestimmte Dauer To ist länger gesetzt, als zumindest eine Dauer eines Verbrennungstakts der Maschine. Daher wird die Einspritzung von der zweiten Einspritzöffnung 4, die die Einspritzung aussetzt, in etwa einmal bei mehreren Takten zwangsweise durchgeführt. Folglich können die an der zweiten Einspritzöffnung 4 anhaftenden Ablagerungen durch die zeitweise Zwangseinspritzung weggeblasen werden, so dass die Ansammlung der Ablagerungen bei der zweiten Einspritzöffnung 4 verhindert werden kann.
Als nächstes werden Wirkungen des Ausführungsbeispiels erklärt. Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Einspritzung wahlweise nur durch die erste Einspritzöffnung 3 oder durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 ausgeführt. Die Einspritzaussetzdauerbestimmungseinrichtung bestimmt, ob die Einspritzaussetzdauer T der zweiten Einspritzöffnung 4 die vorbestimmte Dauer To erreicht. Wenn die Einspritzaussetzdauerbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Einspritzungsaussetzdauer T die vorbestimmte Dauer To erreicht, veranlasst die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung die zweite Einspritzöffnung 4, die die Einspritzung aussetzt, die Einspritzung durchzuführen.
Daher, wenn die Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung nur durch die Einspritzöffnung 3 von den Einspritzöffnungen 3, 4 andauert, wird die Einspritzung durch die zweite Einspritzöffnung 4, die die Einspritzung aussetzt, zwangsweise durchgeführt, um die Einspritzungsaussetzdauer T der zweiten Einspritzöffnung 4 daran zu hindern, die vorbestimmte Dauer To zu übersteigen. Dadurch kann die Ansammlung der Ablagerungen in der Einspritzöffnung verhindert werden, selbst wenn die Einspritzung wahlweise nur durch den Teil der Einspritzöffnungen oder durch alle Einspritzöffnungen durchgeführt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist die vorbestimmte Dauer To länger eingestellt, als zumindest eine Dauer eines Verbrennungstakts der Maschine. Dadurch wird die Einspritzung aus der zweiten Einspritzöffnung 4, die die Einspritzung aussetzt, in etwa einmal bei mehreren Takten zwangsweise durchgeführt. Folglich können die Ablagerungen, die an der zweiten Einspritzöffnung 4 anhaften, durch die zeitweise zwangsweise Einspritzung weggeblasen werden, so dass die Ansammlung der Ablagerungen bei der zweiten Einspritzöffnung 4 verhindert werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel verzögert die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung, die veranlasst, dass die zweite Einspritzöffnung 4, die die Einspritzung aussetzt, die Einspritzung durchführt, die Einspritzzeit und erhöht die Einspritzmenge, um die Abnahme des Maschinenausgabemoments aufgrund der Verzögerung der Einspritzzeit auszugleichen, wenn bestimmt ist, dass die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzbedingung, dass die Einspritzaussetzdauer T der zweiten Einspritzöffnung 4 gleich oder größer als die vorbestimmte Dauer To ist, hergestellt ist.
Dadurch, indem die Einspritzfunktion verwendet wird, dass sich der Einspritzbereich von dem Einspritzbereich eines Durchführens der Einspritzung durch nur die erste Einspritzöffnung 3 in den Einspritzbereich eines Durchführens der Einspritzung durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 in Übereinstimmung mit der Zunahme der Kraftstoffeinspritzmenge Q des Kraftstoffeinspritzventils 1 ändert, kann die Einspritzart von der Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung nur durch die erste Einspritzöffnung 3 zeitweise in die Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 geändert werden.
Darüber hinaus wird bei dem Fall, bei dem die Auslassmenge des NOx, als ein Teil eines Abgasdurchsatzes der Maschine, den vorbestimmten Wert übersteigt, die Einspritzzeit verzögert, um die Verbrennungsmaximaltemperatur zu verringern, wobei die Niedertemperaturverbrennung durchgeführt wird. Dadurch kann die NOx-Auslassmenge reduziert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel führt die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung, die die zweite Einspritzöffnung 4, die die Einspritzung aussetzt, veranlasst, die Einspritzung durchzuführen, die Zylinderreduzierungsbetätigung eines Aussetzens der Einspritzung bei dem Teil der Zylinder durch und erhöht die Kraftstoffeinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils (der Kraftstoffeinspritzventile) 1 des anderen Zylinders (der anderen Zylinder) in Übereinstimmung mit einer Kraftstoffeinspritzmenge des aussetzenden Zylinders (der aussetzenden Zylinder), wenn bestimmt wird, dass die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzbedingung, dass die Einspritzaussetzdauer T der zweiten Einspritzöffnung 4 gleich oder größer als die vorbestimmte Dauer To ist, hergestellt ist.
Beispielsweise werden die Gruppe der dritten und vierten Zylinder #3, #4 und die Gruppe der ersten und zweiten Zylinder #1, #2 von den vier Zylindern #1–#4 abwechselnd betrieben. Die Einspritzmenge Q wird in Übereinstimmung mit der Reduzierung der betriebenen Zylinder verdoppelt und die Anweisungseinspritzdauer τq wird von dem Wert τ1 auf den Wert τ2 geändert.
Daher, indem die Einspritzfunktion verwendet wird, dass der Einspritzbereich sich von dem Einspritzbereich eines Durchführens der Einspritzung nur durch die erste Einspritzöffnung 3 zu dem Einspritzbereich eines Durchführens der Einspritzung durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 in Übereinstimmung mit der Zunahme der Kraftstoffeinspritzmenge Q des Kraftstoffeinspritzventils 1 ändert, kann die Einspritzart von der Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung nur durch die erste Einspritzöffnung 3 zu der Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 zeitweise geändert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel reduziert die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung, die die zweite Einspritzöffnung 4, die die Einspritzung aussetzt, dazu veranlasst, die Einspritzung durchzuführen, den Common Rail-Druck Pc und verlängert die Anweisungseinspritzdauer τq, um die gleiche Einspritzmenge einzuspritzen, wenn bestimmt wird, dass die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzbedingung, dass die Einspritzaussetzdauer T der zweiten Einspritzöffnung 4 gleich oder länger als die vorbestimmte Dauer To ist, hergestellt ist.
Dadurch kann die Einspritzart von der Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung nur durch die erste Einspritzöffnung 3 zu der Einspritzart eines Durchführens der Einspritzung durch alle Einspritzöffnungen 3, 4 geändert werden, indem die Einspritzfunktion verwendet wird, dass die Grenzeinspritzmenge Qct und die Grenzanweisungseinspritzdauer τct sich in Übereinstimmung mit der Änderung des Common Rail-Drucks (Kraftstoffeinspritzdruck) Pc ändern und die Grenzeinspritzmenge Qct abnimmt, wenn der Common Rail-Druck Pc abnimmt, wie es in 9 zusätzlich zu der Einspritzfunktion des in 5 gezeigten Kraftstoffeinspritzventils 1 gezeigt ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verzögert Schritt S308 die Einspritzzeit und erhöht die Kraftstoffeinspritzmenge, um die Reduzierung des Ausgabemoments der Maschine aufgrund der Verzögerung bei der Einspritzzeit auszugleichen, nur bei dem Fall, wenn Schritt S306 bestimmt, dass die Auslassmenge des NOx den vorbestimmten Wert übersteigt. Alternativ, ohne Rücksicht auf die Abgasbestimmung bei Schritt S306, kann die Einspritzzeit verzögert werden und die Abnahme bei dem Maschinenausgabemoment aufgrund der Verzögerung bei der Einspritzzeit kann ausgeglichen werden, indem die Einspritzmenge erhöht wird. In diesem Fall, in 2, wird die Steuerverarbeitung bei den Schritten S306, S307, S309 und S310 nicht durchgeführt und die Verarbeitung geht direkt zu Schritt S308, wenn Schritt S305 bestimmt, dass die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzbedingung, dass die Einspritzaussetzdauer T der zweiten Einspritzöffnung 4 gleich oder länger als die vorbestimmte Dauer To ist, erfüllt ist.
Die Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt werden, sondern kann auf viele andere Weisen realisiert werden, ohne von dem Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine hat ein Kraftstoffeinspritzventil (1), das mit mehreren Kraftstoffeinspritzöffnungen (3, 4) ausgebildet ist, um eine Kraftstoffeinspritzung durchzuführen. Die mehreren Kraftstoffeinspritzöffnungen haben eine einspritzende Einspritzöffnung (3) und eine Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung (4), die dazu im Stande ist, die Kraftstoffeinspritzung auszusetzen, während die einspritzende Einspritzöffnung den Kraftstoff einspritzt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat eine Einspritzungsaussetzdauerbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob eine Einspritzungsaussetzdauer eine vorbestimmte Dauer erreicht. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat eine Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung, um die Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung, die die Einspritzung aussetzt, zu veranlassen, die Einspritzung durchzuführen, wenn die Einspritzungsaussetzdauerbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Einspritzungsaussetzdauer die vorbestimmte Dauer erreicht.
Gewerbliche Anwendbarkeit

Freier Text des Sequenzprotokolls

Claims

Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffeinspritzventil (1), das mit mehreren Einspritzöffnungen (3, 4) zum Einspritzen eines Kraftstoffs ausgebildet ist, wobei die Einspritzöffnungen eine einspritzende Einspritzöffnung (3) und eine Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung (4) aufweisen, die dazu im Stande ist, die Kraftstoffeinspritzung auszusetzen, während die einspritzende Einspritzöffnung den Kraftstoff einspritzt, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufweist: eine Einspritzungsaussetzdauerbestimmungseinrichtung (S305) zum Bestimmen, ob eine Einspritzungsaussetzdauer, bei der die Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung die Einspritzung aussetzt, eine vorbestimmte Dauer erreicht; und eine Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung (S308, S309, S310) zum Veranlassen der Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung die Einspritzung durchzuführen, wenn die Einspritzungsaussetzdauerbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Einspritzungsaussetzdauer die vorbestimmte Dauer erreicht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Dauer länger als eine Dauer eines Verbrennungstakts der Maschine ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine Einspritzeinrichtung, die bei dem Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen ist und die von einem teilweisen Einspritzöffnungseinspritzbereich zum Durchführen der Einspritzung nur durch die einspritzende Einspritzöffnung zu einem Gesamteinspritzöffnungseinspritzbereich zum Durchführen der Einspritzung durch sowohl die einspritzende Einspritzöffnung, als auch die Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung, in Übereinstimmung mit einer Zunahme der Kraftstoffeinspritzmenge, die der Maschine zugeführt wird, umschaltet; eine Einspritzzeitsteuereinrichtung (S308) zum Steuern einer Einspritzzeit zum Einspritzen des Kraftstoffs durch die Einspritzöffnungen; und eine Einspritzmengenkorrektureinrichtung (S308) zum Erhöhen der Kraftstoffeinspritzmenge in Übereinstimmung mit dem Verzögerungsbetrag der Einspritzzeit basierend auf der Einspritzzeit, wobei die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung die Einspritzzeit verzögert und die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht, wenn die Einspritzungsaussetzdauerbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Einspritzungsaussetzdauer die vorbestimmte Dauer erreicht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine Einspritzeinrichtung, die in dem Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen ist, und die von einem teilweisen Einspritzöffnungseinspritzbereich zum Durchführen der Einspritzung nur durch die einspritzende Einspritzöffnung zu einem Gesamteinspritzöffnungseinspritzbereich zum Durchführen der Einspritzung durch sowohl die einspritzende Einspritzöffnung, als auch die Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung in Übereinstimmung mit einer Zunahme der Kraftstoffeinspritzmenge, die der Maschine zugeführt wird, umschaltet; eine Einspritzungsaussetzeinrichtung (S310) zum wahlweisen Aussetzen der Kraftstoffeinspritzung bei einem Teil von mehreren Zylindern der Maschine, wobei jeder Zylinder das Kraftstoffeinspritzventil hat; und eine Zylinderreduzierungsbetätigungskraftstofferhöhungseinrichtung (S310), um die Kraftstoffeinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils des anderen Zylinders, als des Zylinders, bei dem die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzungsaussetzeinrichtung ausgesetzt wird, in Übereinstimmung mit der Kraftstoffeinspritzmenge des Zylinders zu erhöhen, bei dem die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzungsaussetzeinrichtung ausgesetzt wird, wobei die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung wahlweise die Kraftstoffeinspritzung in den Teil der Zylinder aussetzt und die Kraftstoffeinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils der anderen Zylinder erhöht, wenn die Einspritzungsaussetzdauerbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Einspritzungsaussetzdauer die vorbestimmte Dauer erreicht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine Einspritzeinrichtung, die bei dem Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen ist, und die von einem teilweisen Einspritzöffnungseinspritzbereich zum Durchführen der Einspritzung nur durch die einspritzenden Einspritzöffnungen zu einem Gesamteinspritzöffnungseinspritzbereich zum Durchführen der Einspritzung durch sowohl die einspritzende Einspritzöffnung, als auch die Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung in Übereinstimmung mit einer Zunahme der der Maschine zugeführten Kraftstoffeinspritzmenge über eine Grenzeinspritzmenge umschaltet, wobei die Grenzeinspritzmenge in Übereinstimmung mit der Abnahme des Kraftstoffeinspritzdrucks abfällt; und eine Kraftstoffdruckänderungseinrichtung (S309) zum Ändern des Kraftstoffeinspritzdrucks zum Einspritzen des Kraftstoffs von dem Kraftstoffeinspritzventil, wobei die Aussetzeinspritzöffnungseinspritzeinrichtung den Kraftstoffeinspritzdruck verringert, wenn die Einspritzungsaussetzdauerbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Einspritzungsaussetzdauer die vorbestimmte Dauer erreicht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Kraftstoffeinspritzventil zwei Nadeln (6, 7) mit einem Doppelaufbau aufweist, und mit den mehreren Einspritzöffnungen (3, 4) bei einem stromabwärtigen Abschnitt eines Sitzabschnitts (30) ausgebildet ist, an dem die Nadeln aufsitzen, und die Nadeln wahlweise durch Hubbetätigungen dieser die einspritzende Einspritzöffnung oder sowohl die einspritzende Einspritzöffnung, als auch die Einspritzungsaussetzeinspritzöffnung öffnen oder schließen.