DE102013222327A1

DE102013222327A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE102013222327A1
Application number: DE102013222327.7A
Authority: DE
Inventors: Keita Imai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2033-11-05
Also published as: US20140124602A1; DE102013222327B4; JP5768800B2; JP2014092090A; CN103807066B; US9194345B2; CN103807066A

Abstract

Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung umfasst eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (10) und einen Steuerabschnitt (20). Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung wird in ein Anbringloch (4) eingebracht, das an einer vorbestimmten Position (3a) eines Zylinderkopfs (3) platziert ist. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist ein Gehäuse (16) auf, in dem eine Spule bereitgestellt ist. Zumindest ein Teil des Gehäuses, das die Spule beherbergt, ist über den gesamten Umfang durch eine Innenumfangsfläche (4a) des Anbringlochs umgeben. Der Steuerabschnitt weist einen Anstiegssteuerabschnitt und einen Haltesteuerabschnitt auf. Der Anstiegssteuerabschnitt erhöht einen durch die Spule fließenden Strom auf einen ersten Sollwert (Ihold1). Der Haltesteuerabschnitt hält den Strom auf dem ersten Sollwert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die zu verbrennenden Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine einspritzt.
HINTERGRUND
Die JP-2005-307750 A beschreibt eine herkömmliche Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die ein zylinderförmiges Gehäuse, das eine Spule aufnimmt, einen beweglichen Kern, einen Statorkern, einen Ventilkörper und einen Einspritzanschluss umfasst. Der Statorkern und ein Teil des Gehäuses bilden einen magnetischen Kreis, der eine Passage eines durch Erregen der Spule erzeugten magnetischen Flusses ist, und erzeugt eine elektromagnetische Kraft. Der bewegliche Kern wird durch die elektromagnetische Kraft entlang des Ventilkörpers zu dem Statorkern angezogen und bewegt, sodass der Einspritzanschluss geöffnet oder geschlossen wird.
Jedoch gilt in einer Brennkraftmaschine, in der Kraftstoff direkt in eine Kammer eingespritzt wird, dass wenn die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in ein an einer vorbestimmten Position eines Zylinderkopfs platzierten Montage- bzw. Anbringloch eingeführt wird, eine Außenumfangsfläche des Gehäuses durch eine Innenumfangsfläche des Anbringlochs über den gesamten Umfang umgeben ist.
Wenn eine Tiefe der in das Einbringloch eingebrachten Kraftstoffeinspritzeinrichtung groß ist, wird ein Abschnitt des Gehäuses, der die Spule aufnimmt, in das Einbringloch eingeführt. In diesem Fall wird ein Teil des Zylinderkopfs, der das Einbringloch bildet, ein Leiter, der ringförmig ist und den Spulenabschnitt umgibt. Weil der magnetische Kreis in dem Spulenabschnitt angeordnet ist, wird der magnetische Kreis durch den Leiter umgeben. Ein Wirbelstrom wird in dem Leiter gemäß einer Schwankung des in dem magnetischen Kreis erzeugten magnetischen Flusses erzeugt. Daher wird die elektromagnetische Kraft zum Ansaugen des beweglichen Kerns durch einen Energieverlust aufgrund des in dem Zylinderkopf erzeugten Wirbelstroms verringert.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung wurde in Anbetracht der vorstehenden Merkmale gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bereitzustellen, bei der eine Verringerung der elektromagnetischen Kraft, die einen beweglichen Kern anzieht, eingeschränkt werden kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung und einen Steuerabschnitt. Die Kraftstoffeinspitzeinrichtung weist eine Spule, einen Statorkern, einen beweglichen Kern, einen Ventilkörper und ein Gehäuse auf. Die Spule wird erregt, um einen magnetischen Fluss zu erzeugen. Der Statorkern bildet einen Teil eines magnetischen Kreises, der eine Passage des magnetischen Flusses ist und eine elektromagnetische Kraft erzeugt. Der bewegliche Kern wird durch die elektromagnetische Kraft angezogen. Der Ventilkörper bewegt sich einhergehend mit dem beweglichen Kern, um einen Einspritzanschluss zu öffnen oder zu schließen. Das Gehäuse, in dem die Spule bereitgestellt ist, bildet einen Teil des magnetischen Kreises. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung wird in ein Montage- bzw. Anbringloch eingebracht, das an einer vorbestimmten Position einer Brennkraftmaschine platziert ist. Der Steuerabschnitt steuert einen Einspritzzustand der Kraftstoffeinspritzeinrichtung durch Steuern eines durch die Spule fließenden Spulenstroms.
Ein Abschnitt des Gehäuses, das die Spule beherbergt, wird als ein Spulenabschnitt bezeichnet, wobei die Gesamtheit oder ein Teil des Spulenabschnitts über dem gesamten Umfang durch eine Innenumfangsfläche des Anbringlochs umgeben wird. Der Steuerabschnitt weist einen Anstiegssteuerabschnitt und einen Haltsteuerabschnitt auf. Der Anstiegssteuerabschnitt legt eine Spannung an die Spule an, um den durch die Spule fließenden Spulenstrom auf einen ersten Sollwert zu erhöhen. Der Haltesteuerabschnitt legt die Spannung an die Spule an, um den durch den Anstiegssteuerabschnitt auf den ersten Sollwert erhöhten Spulenstrom zu halten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen besser ersichtlich. In den Zeichnungen gilt:
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ist eine Schnittansicht, die eine Kontur einer in 1 gezeigten Kraftstoffeinspritzeinrichtung zeigt;
3 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil der Einspritzeinrichtung zeigt;
4 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 2;
Die 5A bis 5J sind Graphen, die eine Beziehung zwischen einem Strom und einem magnetischen Fluss über die Zeit zeigen;
6 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Erregungszeitperiode und einer Einspritzmenge zeigt;
7 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Amperewindung und einer elektromagnetischen Kraft zeigt;
8 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Zeit, der elektromagnetischen Kraft und der Amperewindung zeigt;
9A ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer an die Spule angelegten Spannung und der Zeit zeigt, 9B ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Spulenstrom und der Zeit zeigt, 9C ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der elektromagnetischen Kraft und der Zeit zeigt, und 9D ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Hubumfang und der Zeit zeigt;
10 ist ein Flussdiagramm, das eine durch einen Mikrocomputer der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausgeführte Einspritzsteuerung zeigt;
11 ist ein Flussdiagramm, das eine durch einen Mikrocomputer der Kraftstoffeinspritvorrichtung ausgeführte Einspritzsteuerung zeigt;
12 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Teilgebiet einer magnetischen Flusspassage und einem Abnahmeumfang der Anziehungskraft zeigt; und
13A ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer an die Spulen angelegten Spannung und der Zeit zeigt, 13B ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Spulenstrom und der Zeit zeigt, 13C ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der elektromagnetischen Kraft und der Zeit zeigt, und 13D ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Hubbetrag und der Zeit zeigt, gemäß einer Nicht-Haltesteuerung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsbeispielen kann ein Teil, der einem in einem vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Gegenstand entspricht, mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sein, und eine redundante Erläuterung für dieses Teil kann weggelassen sein. Wenn nur ein Teil einer Konfiguration in einem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, kann ein weiteres vorhergehendes Ausführungsbeispiel bei den anderen Teilen der Konfiguration angewendet werden. Die Teile können kombiniert werden, auch wenn es nicht explizit beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsbeispiele können teilweise kombiniert werden, auch wenn nicht explizit beschrieben ist, dass die Ausführungsbeispiele kombiniert werden können, vorausgesetzt dass kein Schaden durch die Kombination entsteht.
Nachstehend wird eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 an einer Brennkraftmaschine einer Einspritzart angebracht, und spritzt direkt Kraftstoff in eine Brennkammer 2 der Brennkraftmaschine ein. Beispielsweise kann die Brennkraftmaschine ein Benzinmotor sein. Insbesondere ist ein Montage- bzw. Anbringloch 4 für die einzubringende Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 axial in einem Zylinderkopf 3 entlang einer Mittellinie C eines Zylinders bereitgestellt.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 einen Körper 11, einen Ventilkörper 12, eine erste Spule 13, einen Statorkern 14, einen beweglichen Kern 15 und ein Gehäuse 16. Der Körper 11 besteht aus magnetischem Metallmaterial, und weist eine Kraftstoffpassage 11a auf. Ein Einspritzkörper 17, der einen Einspritzanschluss 17a bildet, ist an einer Position des Körpers 11 platziert, der sich an dem obersten Strom der Kraftstoffpassage 11a befindet.
Der Ventilkörper 12 besitzt eine Dichtfläche 12a zum Abdichten oder Hinterlassen einer Sitzfläche 17b des Einspritzkörpers 17. Wenn der Ventilkörper 12 geschlossen ist, sodass die Dichtfläche 12a auf der Sitzfläche 17b sitzt, wird ein Kraftstoffeinspritzvorgang von dem Einspritzanschluss 17a gestoppt. Wenn der Ventilkörper 12 geöffnet ist (angehoben ist), sodass die Dichtfläche 12a von der Sitzfläche 17b abgehoben ist, wird Kraftstoff von dem Einspritzanschluss 17a eingespritzt.
Die erste Spule 13 ist durch Wicklungen auf einem aus Harz hergestellten Spulenträger 13a konfiguriert. Die erste Spule 13 und der Spulenkörper 13a sind durch ein Harzelement 13b abgedichtet. Daher ist ein Spulenkörper, der zylinderförmig ist, aus der ersten Spule 13, dem Spulenkörper 13a und dem Harzelement 13b aufgebaut.
Der Statorkern 14 ist unter Verwendung eines magnetischen Metallmaterials zylinderförmig ausgebildet. Der Statorkern 14 weist eine Kraftstoffpassage 14a auf. Der Statorkern 14 ist an einer Innenumfangsfläche des Körpers 11 angebracht, und der Spulenkörper 13a ist an einer Außenumfangsfläche des Körpers 11 angebracht. Das Gehäuse 16 bedeckt eine Außenumfangsfläche des Harzelements 13b. Das Gehäuse 16 ist unter Verwendung eines magnetischen Metallmaterials zylinderförmig ausgebildet. Ein aus einem magnetischen Metallmaterial ausgebildetes Abdeckelement 16 ist an einem Öffnungsendabschnitt des Gehäuses 16 platziert. Daher wird der Spulenkörper durch den Körper 11, das Gehäuse 16 und ein Abdeckelement 18 umgeben.
Der bewegliche Kern 15 ist unter Verwendung eines magnetischen Metallmaterials scheibenförmig ausgebildet, und ist an der Innenumfangsfläche des Körpers 11 angebracht. Der Körper 11, der Ventilkörper 12, der Spulenkörper, der Statorkern 14, der bewegliche Kern 15 und das Gehäuse 16 sind derart angeordnet, dass jede Achse von diesen entlang der gleichen Richtung platziert ist. Der bewegliche Kern 15 ist an einer Position zwischen dem Einspritzanschluss 17a und dem Statorkern 14 platziert. Wenn die erste Spule 13 entregt wird, liegt ein vorbestimmter Spalt zwischen dem beweglichen Kern 15 und dem Statorkern 14 vor.
Der Ventilkörper 12 wird zu einer Ventil-Geschlossen-Richtung durch eine elastische Kraft einer Feder 19 vorgespannt. Alternativ wird der Ventilkörper 12 zu der Ventil-Geschlossen-Richtung durch einen Druck eines Kraftstoffs in der Kraftstoffpassage 11a vorgespannt. Der Ventilkörper 12 und der bewegliche Kern 15 sind miteinander verbunden. Wenn die erste Spule 13 erregt wird, wird eine magnetische Anziehungskraft erzeugt, sodass der bewegliche Kern 15 zu dem Statorkern 14 durch die magnetische Anziehungskraft vorgespannt wird. Daher wird der Ventilkörper 12 angehoben (Ventil-Offen-Operation). Wenn die erste Spule 13 entregt wird, wird der Ventilkörper 12 einhergehend mit dem beweglichen Kern 15 durch die elastische Kraft bzw. Federkraft der Feder 19 geschlossen.
3 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 in einem Zustand zeigt, in dem die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 in das Anbringloch 4 eingebracht ist. Weil der Körper 11, das Gehäuse 16, das Abdeckelement 18 und der Statorkern 14 aus magnetischem Material bestehen, wird ein magnetischer Kreis, der eine Passage eines durch Erregen der Spule erzeugten magnetischen Flusses ist, durch diese Teile gebildet. Das heißt, dass wie in 3 durch einen Pfeil gezeigt ist der magnetische Fluss durch den magnetischen Kreis fließt.
Ein Abschnitt des Gehäuses 16, das die erste Spule 13 beherbergt, wird als ein Spulenabschnitt 16a bezeichnet. Ein Abschnitt des Gehäuses 16, der den magnetischen Kreis bildet, wird als ein Magnetkreisabschnitt 16b bezeichnet. Mit anderen Worten ist eine Position einer ersten Endfläche des Abdeckelements 18, die sich weiter von dem Einspritzanschluss 17a als die zweite Endfläche des Abdeckelements 18 in einer Einbringrichtung befindet, eine Kante des Magnetkreisabschnitts 16b. Wie in 3 gezeigt ist, sind die Gesamtheit des Spulenabschnitts 16a und die Gesamtheit des Magnetkreisabschnitts 16b über den gesamten Umfang durch eine erste Innenumfangsfläche 4a des Anbringlochs 4 in der Einbringrichtung umgeben. Ein Abschnitt des Zylinderkopfs 3, der den Gesamtumfang des magnetischen Kreises umgibt, entspricht einem leitfähigen Ring 3a. Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel kann der leitfähige Ring 3a einer vorbestimmten Position der Brennkraftmaschine entsprechen.
Wie in 1 gezeigt ist, kontaktiert eine zweite Innenumfangsfläche 4b des Anbringlochs 4 eine Außenumfangsfläche eines Abschnitts des Körpers 11. In diesem Fall ist der Abschnitt des Körpers 11 zwischen dem Einspritzanschluss 17a und dem Gehäuse 16 platziert. Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, ist zwischen der Außenumfangsfläche des Gehäuses 16 und der ersten Innenumfangsfläche des Anbringlochs 4 ein Freiraum CL gebildet. Das heißt, dass die Außenumfangsfläche des Magnetkreisabschnitts 16b und die erste Innenumfangsfläche des Anbringlochs 4 einander mit dem Freiraum CL gegenüberliegen.
Zusätzlich, wie in den 2 und 4 gezeigt ist, ist eine Regulierleitung 101 in dem Statorkern 14 angebracht. Die Federkraft der Feder 19 ist durch Regulieren einer Anbringposition der Regulierleitung 101 anpassbar. Ein Anschluss 102 ist konfiguriert, um der ersten Spule 13 elektrische Energie zuzuführen. Wie ein Pfeil in 4 zeigt, ist der magnetische Kreis durch den leitenden Ring 3a umgeben. Wenn daher der magnetische Fluss in dem Magnetkreis gemäß einem durch die erste Spule 13 fließenden Strom geändert wird, wird ein Wirbelstrom in einem Leiter (Zylinderkopf) aufgrund einer Schwankung des magnetischen Flusses erzeugt. Der Wirbelstrom fließt entlang einer Umfangsrichtung des leitenden Rings 3a.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird der Wirbelstrom an einer vorbestimmten Position der Brennkraftmaschine erzeugt, anstatt dass ein Wirbelstrom in der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 erzeugt wird.
Die 5A bis 5J beziehen sich auf durch Experimente erzeugte Analyseergebnisse. Die 5A bis 5E sind Graphen, die einen durch die erste Spule 13, den Statorkern 14, den beweglichen Kern 15, das Gehäuse 16 und den leitenden Ring 3a fließenden Strom zeigen. Die 5F bis 5J sind Graphen, die einen magnetischen Fluss in der ersten Spule 13, dem Statorkern 14, dem beweglichen Kern 15, dem Gehäuse 16 und dem leitenden Ring 3a zeigen. Insbesondere sind die 5A und 5F Graphen, die Zustände des Stroms und des magnetischen Flusses zeigen, bevor eine Erregung der ersten Spule 13 gestartet ist. Wenn die Erregung gestartet ist, schwankt der Strom in einer Reihenfolge von 5B, 5C, 5D, 5E, und der magnetische Fluss schwankt in einer Reihenfolge von 5G, 5H, 5I, 5J.
Wie in den 5B bis 5E gezeigt ist, steigt der durch das Gehäuse 16 fließende Strom schrittweise an. Wie in den 5G bis 5J gezeigt ist, steigt der magnetische Fluss in dem Gehäuse 16 ebenso schrittweise an. Der magnetische Fluss in dem Gehäuse 16 nahe an einer Innenumfangsfläche 16c steigt mehr an als der magnetische Fluss in dem Gehäuse 16 nahe an einer Außenumfangsfläche 16b. Die Innenumfangsfläche 16c befindet sich nahe zu der ersten Spule 13. Der magnetische Fluss in dem Gehäuse 16 nahe der Innenumfangsfläche 16c wird als erster magnetischer Fluss bezeichnet, und der magnetische Fluss in dem Gehäuse 16 nahe der Außenumfangsfläche 16b wird als ein zweiter magnetischer Fluss bezeichnet. Der erste magnetische Fluss erreicht einen vorbestimmten Betrag, bevor der zweite magnetische Fluss den vorbestimmten Betrag erreicht. Insbesondere zeigt 5G einen Graphen, wenn der erste magnetische Fluss den vorbestimmten Betrag erreicht, und 5I zeigt einen Graphen, wenn der zweite magnetische Fluss den vorbestimmten Betrag erreicht. Wie in 5D gezeigt ist, wird der Wirbelstrom an dem leitenden Ring 3a zu einem Zeitpunkt erzeugt, wenn der zweite magnetische Fluss den vorbestimmten Betrag erreicht. Anschließend, wie in den 5E und 5J gezeigt ist, wenn der zweite magnetische Fluss weiterhin erhöht wird, wird der Wirbelstrom gemäß einem Anstieg des zweiten magnetischen Flusses erhöht.
Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird der Wirbelstrom nicht erzeugt, auch obwohl der zweite magnetische Fluss schwankt, bis der zweite magnetische Fluss den vorbestimmten Betrag erreicht. Der Wirbelstrom wird erzeugt und wird gemäß einem Anstieg des zweiten magnetischen Flusses erhöht, nachdem der zweite magnetische Fluss den vorbestimmten Betrag erreicht. Mit anderen Worten variiert der Wirbelstrom nicht, wenn der zweite magnetische Fluss direkt nach Erregung der Spule schwankt, aber wird gemäß einem Anstieg des zweiten magnetischen Flusses erhöht, nachdem der zweite magnetische Fluss den vorbestimmten Betrag erreicht.
Ein in 4 gezeigter erster Bereich A1 ist ein Schnittbereich einer magnetischen Flusspassage in dem Spulenabschnitt 16a oder ein Schnittbereich einer magnetischen Flusspassage in dem Magnetkreisabschnitt 16b. Ein in 4 gezeigter zweiter Bereich A2 ist ein Schnittbereich einer magnetischen Flusspassage in dem Statorkern 14. Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel sind der erste Bereich A1 und der zweite Bereich A2 derart eingestellt, dass der erste Bereich A1 kleiner als ein Produkt des zweiten Bereichs A2 multipliziert mit 1,5 ist.
Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 20 umfasst einen Mikrocomputer 21, eine integrierte Schaltung (IC) 22, eine Hochsetz- bzw. Anhebe-(booster-)schaltung 23 und Schaltelemente SW2, SW3 und SW4. Gemäß der vorliegenden Offenbarung entspricht die ECU 20 einem Steuerabschnitt.
Der Mirkocomputer 21 besteht aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem nichtflüchtigen Speicher (ROM) und einem flüchtigen Speicher (RAM). Der Mikrocomputer 21 berechnet eine Solleinspritzgröße und einen Solleinspritzstartzeitpunkt basierend auf einer Last der Brennkraftmaschine und einer Maschinendrehzahl. Eine Einspritzmenge Qi der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 wird durch Steuern einer Erregungszeitperiode Ti der ersten Spule 13 gemäß einer in 6 gezeigten Einspritzcharakteristik gesteuert. Ein erster Zeitpunkt t10 stellt den Erregungsstartzeitpunkt dar. Ein zweiter Zeitpunkt t10b stellt einen Zeitpunkt des maximalen Öffnungsgrads dar, bei dem ein Öffnungsgrad des Einspritzanschlusses 17a dessen Maximum erreicht. In diesem Fall kontaktiert der bewegliche Kern 15 den Statorkern 14, und ein Hubumfang des Ventilkörpers 12 wird maximal.
Die IC 22 umfasst eine Einspritzansteuerschaltung 22a und eine Ladeschaltung 22b. Die Einspritzansteuerschaltung 22a steuert die Schaltelemente SW2, SW3 und SW4. Die Ladeschaltung 22b steuert die Hochsetz- bzw. Anhebeschaltung 23. Die Einspritzansteuerschaltung 22a und die Ladeschaltung 22b werden gemäß einem Einspritzanweisungssignal betätigt, das von dem Mikrocomputer 21 ausgegeben wird. Das Einspritzanweisungssignal, das ein Signal zum Steuern eines Erregungszustands der ersten Spule 13 ist, wird durch den Mikrocomputer 21 basierend auf der Solleinspritzmenge, dem Solleinspritzstartzeitpunkt und einem Spulenschaltungswert I eingestellt. Das Einspritzanweisungssignal umfasst ein Einspritzsignal, ein Anhebesignal und ein Batteriesignal.
Die Hochsetz- bzw. Anhebeschaltung 23 umfasst eine zweite Spule 23a, einen Kondensator 23b, eine erste Diode 23c und ein erstes Schaltelement SW1. Wenn die Ladeschaltung 22b das erste Schaltelement SW1 steuert, um wiederholt eingeschaltet oder ausgeschaltet zu werden, wird eine von einem Batterieanschluss Batt angelegte Batteriespannung durch die zweite Spule 23a angehoben (geboostet) und wird in dem Kondensator 23b akkumuliert. In diesem Fall entspricht die Batteriespannung, nachdem diese angehoben und akkumuliert wird, einer Anhebespannung.
Wenn die Einspritzansteuerschaltung 22a sowohl ein zweites Schaltelement SW2 als auch ein viertes Schaltelement SW4 einschaltet, wird die Anhebespannung an die erste Spule 13 angelegt. Wenn die Einspritzansteuerschaltung 22a sowohl ein drittes Schaltelement SW3 als auch das vierte Schaltelement SW4 einschaltet, wird die Batteriespannung an die erste Spule 13 angelegt. Wenn die Einspritzansteuerschaltung 22a die Schaltelemente SW2, SW3 und SW4 ausschaltet, wird keine Spannung an die erste Spule 13 angelegt. Wenn das zweite Schaltelement SW2 eingeschaltet wird, dient eine in 1 gezeigte zweite Diode 24 zum Verhindern, dass die Anhebespannung an das dritte Schaltelement SW3 angelegt wird.
Ein Nebenschlusswiderstand 25 ist bereitgestellt, um einen durch das vierte Schaltelement SW4 fließenden Strom zu erfassen, das heißt der Nebenschlusswiderstand 25 ist bereitgestellt, um einen durch die erste Spule 13 fließenden Strom (Spulenstrom) zu erfassen. Der Mikrocomputer 21 berechnet den Spulenstromwert I basierend auf einem Spannungsabnahmebetrag gemäß dem Nebenschlusswiderstand 25.
Nachstehend wird die Anziehungskraft F, die den beweglichen Kern anzieht, beschrieben. Wie in 7 gezeigt ist, wird die Anziehungskraft F gemäß einem Anstieg der magnetomotorischen Kraft (Amperewindung AT), die in dem Statorkern 14 erzeugt wird, erhöht. Insbesondere gilt in einem Zustand, in dem eine Anzahl von Wicklungen der ersten Spule 13 festgelegt ist, dass eine erste Amperewindung AT1 weniger als eine zweite Amperewindung AT2 ist, und eine erste Anziehungskraft F1 kleiner als eine zweite Anziehungskraft F2 ist. Wie in 8 gezeigt ist, ist eine zunehmende Zeitperiode notwendig, dass die Anziehungskraft F gesättigt und maximal wird, weil die erste Spule 14 erregt wird. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird das Maximum der Anziehungskraft F als statische Anziehungskraft Fb bezeichnet.
Zusätzlich wird die Anziehungskraft F zum Öffnen des Ventilkörpers 12 als eine benötigte Öffnungskraft bezeichnet. Die benötigte Öffnungskraft wird gemäß einem Anstieg des Drucks eines zu der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 zugeführten Kraftstoffs erhöht. Weiterhin kann die benötigte Öffnungskraft gemäß verschiedenen Bedingungen erhöht werden, wie etwa einem Anstieg einer Viskosität von Kraftstoff. Die benötigte Öffnungskraft wird, wenn es notwendig ist, um ein ausreichend großer Wert zu sein, als eine benötigte Kraft Fa bezeichnet.
9A ist ein Graph, der eine Wellenform einer an die erste Spule 13 angelegten Spannung in einem Zustand zeigt, wenn der Kraftstoffeinspritzvorgang einmal ausgeführt wird. Zu diesem ersten Zeitpunkt t10 wird die Anhebespannung Uboost an die erste Spule 14 angelegt, sodass damit gestartet wird, dass die erste Spule 14 erregt wird. Wie in 9B gezeigt ist, wird der Spulenstrom auf einen ersten Sollwert Ihold1 seit dem ersten Zeitpunk t10 erhöht. Anschließend, zu einem Zeitpunkt t11, bei dem der Spulenstrom auf eine erste obere Grenze IH1 größer als der erste Sollwert Ihold1 erhöht wird, wird die erste Spule 14 entregt. Anschließend wird damit gestartet, dass der Spulenstrom abnimmt.
Wie in 5 gezeigt ist, wird in S11 und S14 der Spulenstrom gesteuert, um durch die an die erste Spule 14 angelegte Anhebespannung Uboost auf den ersten Sollwert Ihold1 zum ersten Mal erhöht zu werden. Die Verarbeitung in S11 und S14 kann einem Erhöhungssteuerabschnitt entsprechen, der eine Anstiegssteuerung zum Steuern des Spulenstroms ausführt. Eine erste Erregungszeitperiode der Anstiegssteuerung wird als eine erste Stromanstiegsperiode bezeichnet, die eine Zeitperiode von dem ersten Zeitpunkt t10 zu einem in 4A gezeigten Zeitpunkt t11 ist. Der erste Sollwert Ihold1 ist auf einen Wert eingestellt, sodass die statische Anziehungskraft Fb größer oder gleich der benötigten Kraft Fa ist, wie in 4C gezeigt ist.
Wie in den 4A und 4B gezeigt ist, wird zu einem Zeitpunkt t12, bei dem der Spulenstrom auf eine erste untere Grenze IL1 kleiner als der erste Sollwert Ihold1 vermindert wird, die erste Spule 14 wiederum durch die Anhebespannung Uboost erregt. Anschließend wird damit gestartet, dass der Spulenstrom wiederum erhöht wird. Wie in der vorstehenden Beschreibung wird der Spulenstrom durch Durchgänge von dem ersten Zeitpunkt t10 erregt oder entregt.
Wie in 5 gezeigt ist, wird in S11, S14, S15 und S17 der Spulenstrom durch die Anhebespannung Uboost derart gesteuert, dass ein Mittelwert des Spulenstroms auf dem ersten Sollwert Ihold1 gehalten wird. Die Verarbeitung in S11, S14, S15 und S17 kann einem Haltesteuerabschnitt entsprechen, der eine erste Pflichtsteuerung (Haltesteuerung) ausführt, bei der eine Ein-Aus-Erregung der Anhebespannung Uboost seit dem Zeitpunkt t12 wiederholt wird, um den Spulenstrom zu halten. Wie in 4A gezeigt ist, wird die Haltesteuerung zu einem Zeitpunkt t13 gestoppt, bei dem eine erste verstrichene Zeitperiode Tboost eine erste vorbestimmte Zeitperiode T1 seit dem ersten Zeitpunkt t10 erreicht. Anschließend kann damit gestartet werden, dass der Spulenstrom vermindert wird. Eine Ein-Aus-Erregungszeitperiode der Haltesteuerung wird als eine Stromhalteperiode bezeichnet, die eine Zeitperiode von dem Zeitpunkt t11 zu dem Zeitpunkt t13 ist, wie in 4A gezeigt ist.
Wie in den 4A und 4B gezeigt ist, wird zu einem Zeitpunkt t14, bei dem der Spulenstrom auf eine zweite untere Grenze IL2 kleiner als ein zweiter Sollwert Ihold2 vermindert wird, die erste Spule 14 durch Anlegen der Batteriespannung Ubatt erregt. Anschließend wird damit gestartet, dass der Spulenstrom ansteigt. Zu einem Zeitpunkt, bei dem der Spulenstrom auf eine zweite obere Grenze IH2 größer als der zweite Sollwert Ihold2 erhöht wird, wird die erste Spule 14 entregt. Anschließend wird damit gestartet, dass der Spulenstrom abnimmt. Der Spulenstrom wird durch Durchgänge von dem Zeitpunkt t14 erregt oder entregt.
Wie in 5 gezeigt ist, wird in S22, S25, S26 und S28 der Spulenstrom durch die Batteriespannung Ubatt derart gesteuert, dass der Mittelwert des Spulenstroms auf dem zweiten Sollwert Ihold2 gehalten wird. Die Verarbeitung in S22, S25, S26 und S28 kann einem Batteriehaltesteuerabschnitt entsprechen, der eine zweite Pflichtsteuerung (Batteriehaltesteuerung) ausführt, bei der eine Ein-Aus-Erregung der Batteriespannung seit dem Zeitpunkt t14 wiederholt wird, um den Spulenstrom zu halten. Wie in 4A gezeigt ist, wird die Batteriehaltesteuerung zu einem Zeitpunkt t20 gestoppt, bei dem eine zweite verstrichene Zeitperiode Tpickup eine zweite Zeitperiode T2 seit dem ersten Zeitpunkt t10 erreicht. Anschließend kann damit gestartet werden, dass der Spulenstrom abnimmt. Eine Ein-Aus-Erregungszeitperiode der Batteriehaltesteuerung wird als eine Batteriehalteperiode bezeichnet, die eine Zeitperiode von dem Zeitpunkt t14 zu dem Zeitpunkt t20 ist, wie in 4A gezeigt ist. Der zweite Sollwert Ihold2 ist auf einen Wert eingestellt, bei dem die elektromagnetische Kraft, die durch die Anstiegssteuerung und die Haltesteuerung erhöht wird, gehalten werden kann.
Wie in 9B gezeigt ist, ist der zweite Sollwert Ihold2 auf einen Wert kleiner als der erste Sollwert Ihold1 eingestellt. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Sollwert Ihold2 auf einen Wert gleich dem ersten Sollwert Ihold1 eingestellt sein.
Die erste obere Grenze IH1, die erste untere Grenze IL1, die zweite obere Grenze IH2 und die zweite untere Grenze IL2 sind derart eingestellt, dass eine variable Frequenz des Spulenstroms in der Stromhalteperiode größer als die in der Batteriehalteperiode ist.
Wie in 4B gezeigt ist, ist eine ansteigende Flanke des Spulenstroms, wenn die Anhebespannung Uboost an die erste Spule 14 angelegt wird, größer als die, wenn die Batteriespannung Ubatt an die erste Spule 14 angelegt wird. Wie in 9B gezeigt ist, sind die erste obere Grenze IH1, die erste untere Grenze IL1, die zweite obere Grenze IH2 und die zweite untere Grenze IL2 derart eingestellt, dass eine erste Differenz ∆I1 zwischen der ersten oberen Grenze IH1 und der ersten unteren Grenze IL1 gleich einer zweiten Differenz ∆I2 zwischen der zweiten oberen Grenze IH2 und der zweiten unteren Grenze IL2 ist. Daher ist die variable Frequenz in der Stromhalteperiode größer als die in der Batteriehalteperiode. Wenn beispielsweise der zweite Sollwert Ihold2 auf einen Wert gleich dem ersten Sollwert Ihold1 eingestellt ist, ist die erste obere Grenze IH1 eingestellt, um gleich der zweiten oberen Grenze IH2 zu sein, und die erste untere Grenze IL1 ist eingestellt, um gleich der zweiten unteren Grenze IL2 zu sein, sodass die erste Differenz ∆I1 gleich der zweiten Differenz ∆I2 ist.
Wie in den 4A und 4B gezeigt ist, wird zu einem Zeitpunkt t30, bei dem der Spulenstrom auf eine dritte untere Grenze IL3 kleiner als ein dritter Sollwert Ihold3 vermindert wird, die erste Spule 14 durch Anlegen der Batteriespannung Ubatt erregt. Anschließend wird damit gestartet, dass der Spulenstrom ansteigt. Zu einem Zeitpunkt, bei dem der Spulenstrom auf eine dritte obere Grenze IH3 größer als der dritte Sollwert Ihold3 erhöht wird, wird die erste Spule 14 entregt. Anschließend wird damit gestartet, dass der Spulenstrom abnimmt. Der Spulenstrom wird durch Durchgänge von dem Zeitpunkt t30 erregt oder entregt.
In einer dritten Pflichtsteuerung (Hubhaltesteuerung) wird die Ein-Aus-Erregung der Batteriespannung Ubatt seit dem Zeitpunkt t30 wiederholt, um den Spulenstrom zu halten. Die Hubhaltesteuerung wird durch das Einspritzanweisungssignal zu einem Erregungsvollendungszeitpunkt t40 gestoppt.
Das Einspritzsignal des Einspritzanweisungssignals ist ein Impulssignal, das die Erregungszeitperiode Ti vorgibt. Ein Impuls-Ein-Zeitpunkt des Einspritzsignals ist durch eine Einspritzverzögerungszeit auf den ersten Zeitpunkt t10 früher als der Sollerregungsstartzeitpunkt ta eingestellt. Ein Impuls-Aus-Zeitpunkt des Einspritzsignals ist auf den Erregungsvollendungszeitpunkt t40 eingestellt, nachdem die Erregungszeitperiode Ti seit dem ersten Zeitpunkt t10 verstrichen ist. Das vierte Schaltelement SW4 wird durch das Einspritzsignal gesteuert.
Das Anhebesignal des Einspritzanweisungssignals ist ein Impulssignal, das einen Erregungszustand der Anhebespannung Uboost bestimmt. Das Anhebesignal weist einen Impuls-Ein-Zeitpunkt auf, der der gleiche wie der Impuls-Ein-Zeitpunkt des Einspritzsignals ist. Das Anhebesignal wird wiederholt, um eingeschaltet und ausgeschaltet zu werden, sodass der Spulenstromwert I bei dem ersten Sollwert Ihold1 gehalten wird, während die erste verstrichene Zeitperiode Tboost die erste vorbestimmte Zeitperiode T1 seit dem ersten Zeitpunkt t10 erreicht. Das zweite Schaltelement SW2 wird durch das Anhebesignal gesteuert.
Das Batteriesignal des Einspritzanweisungssignals ist ein Impulssignal mit einem Impuls-Ein-Zeitpunkt, bei dem die erste verstrichene Zeitperiode Tboost die erste vorbestimmte Zeitperiode T1 seit dem ersten Zeitpunkt t10 erreicht. Anschließend wird das Batteriesignal wiederholt, um eingeschaltet oder ausgeschaltet zu werden, sodass der Spulenstromwert I rückgekoppelt gesteuert und bei dem zweiten Sollwert Ihold2 gehalten wird, bis zu einem Zeitpunkt, bei dem die zweite verstrichene Zeitperiode Tpickup die zweite vorbestimmte Zeitperiode T2 seit dem ersten Zeitpunkt t10 erreicht. Anschließend wird das Batteriesignal wiederholt, um eingeschaltet oder ausgeschaltet zu werden, sodass der Spulenstromwert I rückgekoppelt gesteuert und bei dem dritten Sollwert Ihold3 gehalten wird, bis zu einem Zeitpunkt, bei dem das Einspritzsignal ausgeschaltet wird. Das dritte Schaltelement SW3 wird durch das Batteriesignal gesteuert.
Der Mikrocomputer 21 gibt das Anhebesignal und das Batteriesignal gemäß dem in 10 gezeigten Flussdiagram aus. Die in 10 gezeigten Verarbeitungen werden wiederholt zu vorbestimmten Perioden nach dem Impuls-Ein-Zeitpunkt des Einspritzsignals ausgeführt. Wie in 10 gezeigt ist, werden die Anstiegssteuerung und die Haltesteuerung gemäß den Verarbeitungen in S10 ausgeführt, die Batteriehaltesteuerung wird gemäß den Verarbeitungen in S20 ausgeführt und die Hubhaltesteuerung wird gemäß den Verarbeitungen in S30 ausgeführt.
In S11 wird das Anhebesignal eingeschaltet, sodass die Anhebespannung Uboost startet, an die erste Spule 14 angelegt zu werden. Dann wird das Anhebesignal kontinuierlich eingeschaltet, um die Anhebespannung Uboost an die erste Spule 14 anzulegen, bis der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Spulenstromwert I die erste obere Grenze IH1 erreicht (S14: Nein). Die erste obere Grenze IH1 ist auf einen Wert eingestellt, der um einen vorbestimmten Betrag größer als der erste Sollwert Ihold1 ist. Daher wird der Spulenstrom in der Anstiegssteuerung auf den ersten Sollwert Ihold1 erhöht, gemäß der zum ersten Mal an die erste Spule 14 angelegten Anhebespannung.
Wenn die erste verstrichene Zeitperiode Tboost die erste vorbestimmte Zeitperiode T1 seit dem ersten Zeitpunkt t10 erreicht (S12: Nein), aufgrund einer Abnormität bevor der Spulenstromwert I gleich der ersten oberen Grenze IH1 wird, fährt der Mikrocomputer 21 zu S13 fort. In S13 schaltet der Mikrocomputer 21 das Anhebesignal aus, sodass die Anhebespannung Uboost gestoppt wird, um an die erste Spule 14 angelegt zu werden. Wenn der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Spulenstromwert I größer oder gleich der ersten oberen Grenze IH1 ist (S14: Nein), fährt der Mikrocomputer 21 mit S15 fort. In S15 wird die Anhebespannung Uboost gestoppt, um an die erste Spule 14 angelegt zu werden. Anschließend ist die Anstiegssteuerung vollendet.
Wenn die erste verstrichene Zeitperiode Tboost kleiner als die erste vorbestimmte Zeitperiode T1 ist (S16: Ja), wird das Anhebesignal kontinuierlich ausgeschaltet, sodass die Anhebespannung Uboost gestoppt wird, um an die erste Spule 14 angelegt zu werden, bis der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Spulenstromwert I auf die erste untere Grenze IL1 gesenkt wird (S17: Nein). Die erste untere Grenze IL1 ist auf einen Wert eingestellt, der um einen vorbestimmten Betrag kleiner als der erste Sollwert Ihold1 ist.
Wenn der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Spulenstromwert I kleiner oder gleich der ersten unteren Grenze IL1 ist (S17: Nein), kehrt der Mikrocomputer 21 zu S11 zurück. In S11 wird das Anhebesignal wiederum eingeschaltet, sodass die Anhebespannung Uboost wieder gestartet wird, um an die erste Spule 14 angelegt zu werden. Daher wird das Anhebesignal gesteuert, um durch die erste obere Grenze IH1 und die erste untere Grenze IL1 als Schwellenwerte eingeschaltet und ausgeschaltet zu werden, bis der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass die erste verstrichenen Zeitperiode Tboost größer oder gleich der ersten vorbestimmten Zeitperiode T1 ist, nachdem die Anstiegssteuerung vollendet ist (S12: Nein, S16: Nein). Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird in der Haltesteuerung ein Mittelwert des Spulenstroms auf dem ersten Sollwert Ihold1 gehalten.
Wenn der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass die erste verstrichene Zeitperiode Tboost größer oder gleich der ersten vorbestimmten Zeitperiode T1 ist (S12: Nein, S16: Nein), wird die Anhebespannung Uboost kontinuierlich gestoppt, um an die erste Spule 14 angelegt zu werden, bis der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Spulenstromwert I auf die zweite untere Grenze IL2 gesunken ist (S21: Nein). Die zweite untere Grenze IL2 ist auf einen Wert um einen vorbestimmten Betrag kleiner als der zweite Sollwert Ihold2 eingestellt. Wie in 9 gezeigt ist, ist der zweite Sollwert Ihold2 auf einen Wert kleiner als der erste Sollwert Ihold1 eingestellt. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Sollwert Ihold2 auf einen Wert gleich dem ersten Sollwert Ihold1 eingestellt sein.
Wenn der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Spulenstromwert I kleiner oder gleich der zweiten unteren Grenze IL2 ist (S21: Nein), fährt der Mikrocomputer 21 zu S22 fort. In S22 wird das Batteriesignal eingeschaltet, sodass damit gestartet wird, dass die Batteriespannung Ubatt an die erste Spule 14 angelegt wird. Anschließend wird das Batteriesignal kontinuierlich eingeschaltet, um die Batteriespannung Ubatt an die erste Spule 14 anzulegen, bis der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Spulenstromwert I die zweite obere Grenze IH2 erreicht (S25: Nein). Die zweite obere Grenze IH2 ist auf einen Wert um einen vorbestimmten Betrag größer als der zweite Sollwert Ihold2 eingestellt.
Wenn der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Spulenstromwert I größer oder gleich der zweiten oberen Grenze IH2 ist (S25: Nein), fährt der Mikrocomputer 21 zu S26 fort. In S26 wird die Batteriespannung Ubatt gestoppt, um an die erste Spule 14 angelegt zu werden. Wenn der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Spulenstromwert I kleiner oder gleich der zweiten unteren Grenze IL2 ist (S28: Nein), kehrt der Mikrocomputer 21 zu S22 zurück. In S22 wird das Batteriesignal wieder eingeschaltet, sodass die Batteriespannung Ubatt wieder gestartet wird, um an die erste Spule 14 angelegt zu werden. Daher wird das Batteriesignal durch die zweite obere Grenze IH2 und die zweite untere Grenze IL2 als Schwellenwerte gesteuert, um eingeschaltet und ausgeschaltet zu werden, bis der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass die zweite verstrichene Zeitperiode Tpickup gleich der zweiten vorbestimmten Zeitperiode T2 wird, nachdem die Haltesteuerung vollendet ist (S23: Nein, S27: Nein). Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird in der Batteriehaltesteuerung ein Mittelwert des Spulenstroms auf dem zweiten Sollwert Ihold2 gehalten.
Wenn der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass die zweite verstrichenen Zeitperiode Tpickup größer oder gleich der zweiten vorbestimmten Zeitperiode T2 ist (S23: Nein, S27: Nein), beendet der Mikrocomputer 21 die Batteriehaltesteuerung, schaltet das Batteriesignal in S24 oder S26 aus und fährt anschließend zu S30 fort. In S30 schaltet der Mikrocomputer 21 das Batteriesignal ein oder aus, sodass der Spulenstromwert I innerhalb Schwellenwerten von der dritten unteren Grenze IL3 zu der dritten oberen Grenze IH3 schwankt. Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird in der Hubhaltesteuerung ein Mittelwert des Spulenstroms auf dem dritten Sollwert Ihold3 gehalten.
Zusätzlich ist die dritte obere Grenze IH3 auf einen Wert um einen vorbestimmten Betrag größer als der dritte Sollwert Ihold3 eingestellt, und die dritte untere Grenze IL3 ist auf einen Wert um einen vorbestimmten Betrag kleiner als der dritte Sollwert Ihold3 eingestellt. Der dritte Sollwert Ihold3 ist auf einen Wert kleiner als der zweite Sollwert Ihold2 eingestellt.
Nachstehend wird eine Operation der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 gemäß den vorstehend angemerkten verschiedenen Steuerungen mit Bezugnahme auf die 4C und 4D beschrieben. 4C ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Anziehungskraft F und der Zeit zeigt, und 4D ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Hubumfang und der Zeit zeigt.
Wie in 9C gezeigt ist, wenn die Anstiegssteuerung gestartet wird, startet die Anziehungskraft F damit, erhöht zu werden. Die Anziehungskraft F wird kontinuierlich erhöht, auch nachdem die Anstiegssteuerung vollendet ist. Während der Stromhalteperiode, in der die Haltesteuerung ausgeführt wird, erreicht die Anziehungskraft F die benötigte Kraft Fa. Wie in 9D gezeigt ist, wird die Dichtfläche 12a von der Sitzfläche 17b abgehoben, sodass eine Ventilöffnungsoperation (Anheben) gestartet wird, zu einem Zeitpunkt, bei dem die Anziehungskraft F die benötigte Kraft Fa wird.
Wenn der Spulenstrom bei dem ersten Sollwert Ihold1 durch die Haltesteuerung gehalten wird, wird die Anziehungskraft F auf die statische Anziehungskraft Fb erhöht. Das heißt, dass die erste verstrichene Zeitperiode Tboost auf die erste vorbestimmte Zeitperiode T1 eingestellt ist, sodass die Anziehungskraft F während der Stromhalteperiode die statische Anziehungskraft Fb wird. Weil der erste Sollwert Ihold1 auf einen Wert eingestellt ist, dass die statische Anziehungskraft Fb größer oder gleich der benötigten Kraft Fa ist, reicht die Anziehungskraft F die benötigte Kraft Fa, bevor die Anziehungskraft F auf die statische Anziehungskraft Fb erhöht wird.
Der Spulenstrom wird durch die Batteriehaltesteuerung bei dem zweiten Sollwert Ihold2 gehalten, nach dem Zeitpunkt t14, bei dem die Batteriespannung Ubatt an die erste Spule 14 anstatt der Anhebespannung Uboost angelegt wird. Der zweite Sollwert Ihold2 ist auf einen Wert eingestellt, sodass die durch die Anstiegssteuerung und die Haltesteuerung erhöhte Anziehungskraft F gehalten werden kann. Das heißt, dass die Anziehungskraft F bei der statischen Anziehungskraft Fb während der Batteriehalteperiode gehalten wird. Die zweite verstrichene Zeitperiode Tpickup ist auf die zweite vorbestimmte Zeitperiode T2 eingestellt, sodass der Hubumfang während der Batteriehalteperiode ein maximaler Wert Lmax wird.
Die Anziehungskraft F wird während einer Zeitperiode von dem Zeitpunkt t20 zu dem Zeitpunkt t30 auf einen spezifischen Wert vermindert und anschließend auf dem spezifischen Wert durch die Hubhaltesteuerung gehalten. Eine Hubposition wird bei dem maximalen Wert Lmax während einer Zeitperiode von dem Zeitpunkt t20 zu dem Zeitpunkt t40 gehalten. Wie in 4D gezeigt ist, kann ein maximaler Startzeitpunkt tb weiter fortgeschritten sein als der Zeitpunkt t20, und ein maximaler Endzeitpunkt tc kann der gleiche wie Zeitpunkt t40 sein.
Wenn die Hubhaltesteuerung vollendet ist, startet die Anziehungskraft F damit, vermindert zu werden, und der Ventilkörper 12 wird gestartet, um geschlossen zu werden, sodass der Hupumfang vermindert wird. Die Dichtfläche 12a liegt auf der Sitzfläche 17b auf, sodass der Ventilkörper 12 geschlossen wird, zu einem Zeitpunkt td, bei dem der Hupumfang Null wird. Weil eine umgekehrte Spannung an die erste Spule 13 von dem Zeitpunkt t40 zu dem Zeitpunkt t41 angelegt wird, nimmt der Spulenstrom rapide ab, und ein Schließansprechverhalten des Ventilkörpers 12 wird verbessert.
Ein Druck (Kraftstoffdruck) Pc des zu der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 zugeführten Kraftstoffs wird durch einen Kraftstoffdrucksensor 30, der in 1 gezeigt ist, erfasst. Die ECU 20 bestimmt, ob die Haltesteuerung gemäß dem Kraftstoffdruck Pc auszuführen ist. Insbesondere, wie in 11 gezeigt ist, bezieht in S40 der Mikrocomputer 21 den Kraftstoffdruck Pc basierend auf einem erfassten Wert des Kraftstoffdrucksensors 30. In S41 bestimmt der Mikrocomputer 21, ob der Kraftstoffdruck Pc größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert Pth ist. Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel entspricht die Verarbeitung in S41 einem Umschaltabschnitt.
Wenn der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Kraftstoffdruck Pc größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert Pth ist (S41: Ja), fährt der Mikrocomputer 21 zu S42 fort. In S42 lässt der Mikrocomputer 21 ein Ausführen der Haltesteuerung zu. Daher verhält sich der Spulenstrom gemäß dem in 10 gezeigten Flussdiagramm, und dadurch wird ein Einspritzzustand der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 gesteuert. Wenn der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Kraftstoffdruck Pc kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert Pth ist (S41: Nein), fährt der Mikrocomputer 21 zu S43 fort. In S43 führt der Mikrocomputer 21 die Nicht-Halte-Steuerung aus. Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel entspricht die Verarbeitung in S43 einem Nicht-Halte-Steuerabschnitt.
In der Nicht-Halte-Steuerung wird das Anhebesignal eingeschaltet, sodass die Anhebespannung Uboost gestartet wird, um an die erste Spule 14 angelegt zu werden. Anschließend wird das Anhebesignal kontinuierlich eingeschaltet, um die Anhebespannung Uboost an die erste Spule 13 anzulegen, bis der Mikrocomputer 21 bestimmt, dass der Spulenstromwert I einen vierten Sollwert erreicht. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird der vierte Sollwert als ein vorbestimmter Wert bezeichnet. Daher wird der Spulenstrom zum ersten Mal durch die an die erste Spule 13 angelegte Anhebespannung Uboost erhöht. Der vierte Sollwert ist auf einen Wert eingestellt, sodass die Anziehungskraft F auf die benötigte Kraft Fa in der Anstiegssteuerung erhöht werden kann. Daher ist der vierte Sollwert größer als die erste obere Grenze IH1.
Der Mikrocomputer 21 führt die Hubhaltesteuerung gleichermaßen wie in der in 10 gezeigten Verarbeitung in S30 zu einem Zeitpunkt aus, bei dem der Spulenstrom den vierten Sollwert erreicht. Insbesondere schaltet der Mikrocomputer 21 das Batteriesignal ein oder aus, sodass der Spulenstromwert I innerhalb Schwellenwerten von der dritten unteren Grenze IL3 zu der dritten oberen Grenze IH3 schwankt. Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird in der Hubhaltesteuerung ein Mittelwert des Spulenstroms auf dem dritten Sollwert Ihold3 gehalten.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gilt, dass weil der Anstiegssteuerabschnitt und der Haltesteuerabschnitt ausgeführt werden, die Anziehungskraft auf die statische Anziehungskraft Fb während einer Zeitperiode von dem ersten Zeitpunkt t10 zu dem Zeitpunkt t13 erhöht wird. Daher wird während einer Zeitperiode von einem Zeitpunkt, bei dem die Erregung gestartet wird, zu einem Zeitpunkt, bei dem der Ventilkörper 12 startet, um geöffnet zu werden, der Spulenstrom erhöht, und anschließend auf dem ersten Sollwert Ihold1 gehalten.
Die elektromagnetische Kraft wird gemäß einem Anstieg des Spulenstroms erhöht. Auch während einer Zeitperiode, während der der Spulenstrom auf dem ersten Sollwert Ihold1 gehalten wird, wird die elektromagnetische Kraft kontinuierlich erhöht. Daher kann eine Schwankung des Spulenstroms direkt bevor der Ventilkörper 12 damit startet, geöffnet zu werden, verlangsamt werden. In diesem Fall entspricht die Schwankung einer Schwankung des Spulenstroms während der Stromhalteperiode.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann eine Magnetflussschwankungsrate direkt bevor der Ventilkörper 12 gestartet wird, um geöffnet zu werden, verlangsamt werden, und ein Erzeugen des Wirbelstroms in dem leitenden Ring 3a kann beschränkt werden. Daher kann ein Energieverlust aufgrund des Wirbelstroms, der in dem Zylinderkopf erzeugt wird, reduziert werden, und eine Verminderung der elektromagnetischen Kraft, die den beweglichen Kern 15 anzieht, kann begrenzt werden.
Nachstehend werden Merkmale des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels beschrieben.

(1) Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel umfasst die ECU 20 den Nicht-Halte-Steuerabschnitt, in dem der Spulenstrom nach einem Zeitpunkt, bei dem der Spulenstrom auf den vierten Sollwert erhöht wird, abgesenkt wird, um den Ventilkörper 12 zu öffnen. Weiterhin schaltet die ECU 20 zwischen der Haltesteuerung und der Nicht-Halte-Steuerung gemäß dem Kraftstoffdruck Pc um.

Wenn der Ventilkörper 12 geschlossen ist, wird der Kraftstoffdruck Pc an den Ventilkörper 12 in der Ventilschließrichtung angelegt. Daher wird die benötigte Kraft Fa größer, wenn der Kraftstoffdruck Pc größer wird. Wenn die benötigte Kraft Fa klein ist und wenn der Wirbelstrom nicht erzeugt wird, führt die ECU 20 die Nicht-Halte-Steuerung aus. Daher kann vermieden werden, dass die Haltesteuerung in einem Fall ausgeführt wird, in dem der Wirbelstrom nicht erzeugt wird.
Die Anstiegsrate der Anziehungskraft, wenn die Haltesteuerung ausgeführt wird, ist kleiner als die Anstiegsrate der Anziehungskraft, wenn die Nicht-Halte-Steuerung ausgeführt wird. Daher, wenn die Haltesteuerung ausgeführt wird, wird die Einspritzverzögerungszeit länger, und ein Ansprechverhalten eines Einspritzstartzeitpunkts wird geringer. Wenn der Kraftstoffdruck Pc klein ist und wenn der Wirbelstrom nicht erzeugt wird, führt die ECU 20 die Nicht-Halte-Steuerung aus, um das Ansprechverhalten zu verbessern.

(2) Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, wie in 4 gezeigt ist, ist die Gesamtheit des Spulenabschnitts 16a über den gesamten Umfang durch die erste Innenumfangsfläche 4a des Anbringlochs 4 in der Einführrichtung umgeben.

Der Wirbelstrom, wenn die Gesamtheit des Spulenabschnitts 16a umgeben ist, ist größer als der Wirbelstrom, wenn ein Teil des Spulenabschnitts 16a umgeben ist. Daher wird der Wirbelstrom durch die Anstiegssteuerung und die Haltesteuerung begrenzt.

(3) Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist die Gesamtheit des Magnetkreisabschnitts 16b über den gesamten Umfang durch die erste Innenumfangsfläche 4a des Anbringlochs 4 in der Einführrichtung umgeben.

Der Wirbelstrom, wenn die Gesamtheit des Magnetkreisabschnitts 16b umgeben ist, ist größer als der Wirbelstrom, wenn ein Teil des Magnetkreisabschnitts 16b umgeben ist. Daher wird der Wirbelstrom durch die Anstiegssteuerung und die Haltesteuerung begrenzt.

(4) Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel werden der erste Bereich A1 und der zweite Bereich A2 derart eingestellt, dass der erste Bereich A1 kleiner als das Produkt des zweiten Bereichs A2 multipliziert mit 1,5 ist.

Der in dem leitenden Ring 3a erzeugte Wirbelstrom wird größer, wenn der erste Bereich A1 größer wird. Basierend auf einem Experiment zum Messen einer Schwankung der Anziehungskraft nimmt die Anziehungskraft scharf in einem Fall ab, in dem der erste Bereich A1 auf einen Wert kleiner als das Produkt des zweiten Bereichs A2 multipliziert mit 1,5 vermindert wird.
12 ist ein Graph, der ein Ergebnis eines Experiments einer Beziehung zwischen einem Anziehungsbereich einer Magnetflusspassage und einem Abnahmebetrag DF der Anziehungskraft zeigt. In dem Experimentergebnis wird eine Flanke des Abnahmebetrags DF in einem Punkt, in dem der erste Bereich A1 auf das Produkt des zweiten Bereichs A2 multipliziert mit 1,5 vermindert wird, steil. Wenn der erste Bereich A1 auf einen Wert kleiner als das Produkt des zweiten Bereichs A2 multipliziert mit 1,5 eingestellt wird, wird ein Außendurchmesser des Gehäuses 16 reduziert, sodass eine Größe der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 reduziert werden kann. Jedoch kann der Abnahmebetrag DF erhöht werden. Wenn der erste Bereich A1 auf einen Wert kleiner als das Produkt des zweiten Bereichs A2 multipliziert mit 1,5 eingestellt wird, und wenn die Anstiegssteuerung und die Haltesteuerung ausgeführt werden, können sowohl eine Miniaturisierung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 als auch eine Begrenzung des Abnahmebetrags DF verbessert werden.

(5) Das gegenwärtige Ausführungsbeispiel weist ein Merkmal auf, dass der erste Sollwert Ihold1 auf einen Wert eingestellt ist, sodass die statische Anziehungskraft Fb größer oder gleich der benötigten Kraft Fa ist.

Wie in 9C gezeigt ist, wird die Anziehungskraft während der Zeitperiode von dem ersten Zeitpunkt t10 zu dem Zeitpunkt t13 auf die statische Anziehungskraft Fb erhöht. Ein Verhältnis der ersten Stromanstiegsperiode auf eine erste Kraftanstiegsperiode von dem ersten Zeitpunkt t10 zu dem Ventilöffnungsstartzeitpunkt ta, bei dem die Anziehungskraft die benötigte Kraft Fa erreicht, kann vermindert werden.
Beispielsweise gilt, dass je höher die Spulentemperatur wird, desto größer der Spulenwiderstand wird. In diesem Fall, wie gepunktete Linien in den 9A und 9B darstellen, wird eine zweite Stromanstiegsperiode von dem ersten Zeitpunkt t10 zu dem Zeitpunkt t20, bei dem der Spulenstrom den Sollspitzenwert Ipeak erreicht, länger. Daher wird die dritte Kraftanstiegsrate ∆F flach, wie in 9C gezeigt ist, der Ventilöffnungsstartzeitpunkt wird langsamer und die Ventilöffnungszeitperiode Tact wird kürzer. Insbesondere wird der Ventilöffnungsstartzeitpunkt ta, wenn die Spulentemperatur normal ist, weiter vorgerückt als ein Hochtemperatureinspritzstartzeitpunkt tah. Die Stromanstiegsrate ∆I ist gemäß der Temperaturcharakteristik änderbar. Daher wird in der ersten Stromanstiegsperiode die dritte Kraftanstiegsrate ∆F durch die Temperaturcharakteristik beeinflusst. Weil der Spulenstrom auf dem ersten Sollwert Ihold1 in der Stromhalteperiode gehalten wird, wird die dritte Kraftanstiegsrate ∆F nicht durch die Temperaturcharakteristik in der Stromhalteperiode beeinflusst.
Weil das Verhältnis der ersten Stromanstiegsperiode zu der ersten Kraftanstiegsperiode gesenkt werden kann, kann ein Niveau für die dritte Kraftanstiegsrate ∆F zum Aufnehmen der Beeinflussung der Temperaturcharakteristik gesenkt werden. Wie in den 13A bis 13D gezeigt ist, wird bei der Nicht-Halte-Steuerung der Spulenstrom auf einen Haltewert Ihold1 zu einem Zeitpunkt gesenkt, bei dem der Spulenstrom den Sollspitzenwert Ipeak erreicht. Daher entsprechen sowohl eine herkömmliche Stromanstiegsperiode als auch eine herkömmliche Kraftanstiegsperiode einer Zeitperiode von dem ersten Zeitpunkt t10 zu dem Zeitpunkt t20. In diesem Fall beträgt ein Verhältnis der herkömmlichen Stromanstiegsperiode zu der herkömmlichen Kraftanstiegsperiode 100%. Daher wird ein Niveau für die herkömmliche Kraftanstiegsrate ∆F zum Aufnehmen der Beeinflussung der Temperaturcharakteristik erhöht. Beispielsweise zeigt eine gepunktete Linie in 13C die herkömmliche Kraftanstiegsrate ∆F, wenn die Spulentemperatur hoch ist.
Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel gilt, dass weil eine Schwankung der dritten Kraftanstiegsrate ∆F aufgrund der Temperaturcharakteristik vermindert werden kann, eine Schwankung des Ventilöffnungsstartzeitpunkts ta und eine Schwankung der Ventilöffnungszeitperiode Tact, die in Übereinstimmung mit der Temperaturcharakteristik schwanken, beschränkt werden. Eine Verschlechterung der Genauigkeit des Einspritzzustands bezüglich des ersten Zeitpunkts t10 und der Erregungszeitperiode Ti kann begrenzt werden, und die Robustheit einer Steuerung bezüglich der Temperaturcharakteristik kann verbessert werden.

(6) In der Anstiegssteuerung und der Haltesteuerung wird eine an die erste Spule 14 angelegte Spannung derart gesteuert, dass der Ventilkörper 12 startet, um während einer Zeitperiode geöffnet zu werden, in der der Spulenstrom auf dem ersten Sollwert Ihold1 gehalten wird. Das heißt, dass die Spannung in der Anstiegssteuerung oder eine Spannungsanlegezeitperiode der Spannung derart gesteuert werden, dass der Ventilkörper 12 nicht in der Anstiegssteuerung geöffnet wird. Weiterhin wird eine relative Einschaltdauer in der Haltesteuerung oder der Stromhalteperiode derart gesteuert, dass der Ventilkörper 12 startet, um in der Haltesteuerung geöffnet zu werden.

Daher wird der Ventilkörper 12 nicht in der Anstiegssteuerung geöffnet, und das Verhältnis der ersten Stromanstiegsperiode zu der ersten Kraftanstiegsperiode kann bestimmt vermindert werden.

(3) In der Anstiegssteuerung und der Haltesteuerung wird die durch die Anhebeschaltung 23 angehobene Anhebespannung an die erste Spule 13 angelegt. Wenn die Haltesteuerung vollendet ist, wird die Batteriehaltesteuerung, in der die Batteriespannung an die erste Spule 13 angelegt wird, ausgeführt, um so den Spulenstrom auf dem zweiten Sollwert Ihold2 zu halten. Der zweite Sollwert Ihold2 ist auf einen Wert eingestellt, sodass die durch die Anstiegssteuerung und die Haltesteuerung erhöhte Anziehungskraft auf der statischen Anziehungskraft Fb gehalten werden kann.

Wenn die Stromhalteperiode länger als notwendig wird, wird eine Zeitperiode umfassend die zweite Stromanstiegsperiode und die Stromhalteperiode, die beide die Anhebespannung verwenden, länger, und der Energieverbrauch kann bei jedem Einspritzvorgang erhöht werden. Es ist notwendig, dass eine Kapazität des Kondensators 23b größer wird.
Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird die Batteriehaltesteuerung ausgeführt, nachdem die Haltesteuerung ausgeführt wird. Da es möglich ist, den Spulenstrom auf dem zweiten Sollwert Ihold2 durch die Batteriespannung nach einem Zeitpunkt zu halten, bei dem der Spulenstrom den zweiten Sollwert Ihold2 durch die Anhebespannung erreicht, wird die Batteriespannung an die erste Spule 14 anstatt der Anhebespannung angelegt. Daher kann ein Energieverbrauch reduziert werden, und der Kondensator 23b kann eine kleine Kapazität aufweisen.
[Weiteres Ausführungsbeispiel]
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann beispielsweise auf die folgende Weise durchgeführt werden. Weiterhin kann die charakteristische Konfiguration jedes Ausführungsbeispiels kombiniert werden.

(1) Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Gesamtheit des Magnetkreisabschnitts 16b über den gesamten Umfang durch die erste Innenumfangsfläche 4a des Anbringlochs 4 umgeben. Jedoch kann gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Teil des Magnetkreisabschnitts 16b über den gesamten Umfang durch die erste Innenumfangsfläche 4a des Anbringlochs 4 umgeben sein. Alternativ kann die Gesamtheit des Spulenabschnitts 16a über den gesamten Umfang durch die erste Innenumfangsfläche 4a des Anbringlochs 4 in der Einführrichtung umgeben sein. Alternativ kann ein Teil des Spulenabschnitts 16a über den gesamten Umfang durch die erste Innenumfangsfläche 4a des Anbringlochs 4 in der Einführrichtung umgeben sein.
(2) Gemäß dem Ausführungsbeispiel schaltet die ECU 20 zwischen der Haltesteuerung und der Nicht-Halte-Steuerung gemäß dem Kraftstoffdruck Pc um. Jedoch kann gemäß der vorliegenden Offenbarung die ECU 20 die Haltesteuerung ohne Berücksichtigen des Kraftstoffdrucks Pc ausführen.
(3) Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die erste verstrichene Zeitperiode Tboost und der erste Sollwert Ihold1 zuvor festgelegt. Jedoch können die erste verstrichene Zeitperiode Tboost und der erste Sollwert Ihold1 gemäß dem Kraftstoffdruck Pc einstellbar sein. Wenn beispielsweise der Kraftstoffdruck Pc größer wird, gilt vorzugsweise, den ersten Sollwert Ihold1 auf einen kleineren Wert einzustellen, und die erste verstrichene Zeitperiode Tboost auf einen größeren Wert einzustellen, um den Wirbelstrom zu begrenzen.
(4) Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die Batteriehaltesteuerung ausgeführt, nachdem die Haltesteuerung ausgeführt wird, sodass die Anziehungskraft auf der statischen Anziehungskraft Fb durch die Batteriehaltesteuerung gehalten wird. Jedoch wird gemäß der vorliegenden Offenbarung die Anhebespannung fortgesetzt, um durch die Haltesteuerung an die erste Spule 14 angelegt zu werden, um die Anziehungskraft auf der statischen Anziehungskraft Fb ohne der Batteriehaltesteuerung zu halten, auch nachdem die Anziehungskraft die statische Anziehungskraft Fb durch die Haltesteuerung erreicht.
(5) Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der zweite Sollwert Ihold2 auf einen Wert kleiner als der erste Sollwert Ihold1 eingestellt. Jedoch kann der zweite Sollwert Ihold2 auf einen Wert gleich dem ersten Sollwert Ihold1 eingestellt sein.
(6) Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die erste Differenz zwischen der ersten oberen Grenze IH1 und der ersten unteren Grenze IL1 auf einen Wert gleich der zweiten Differenz zwischen der zweiten oberen Grenze IH2 und der zweiten unteren Grenze IL2 eingestellt. Jedoch kann die erste Differenz auf einen sich von der zweiten Differenz unterscheidenden Wert eingestellt sein.
(7) Wie in 1 gezeigt ist, ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 in dem Zylinderkopf 3 bereitgestellt. Jedoch kann gemäß der vorliegenden Offenbarung die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 in einem Zylinderblock bereitgestellt sein. Weiterhin wird gemäß dem Ausführungsbeispiel die an der Brennkraftmaschine angebrachte Kraftstoffeinspritzeinrichtung 10 der Einspritzart als ein gesteuertes Objekt verwendet. Jedoch kann eine an einer Brennkraftmaschine der Kompressionsselbstzündungsart, wie etwa ein Dieselmotor, angebrachte Kraftstoffeinspritzeinrichtung als das gesteuerte Objekt verwendet werden. Weiterhin wird die Kraftstoffeinspritzenrichtung 10, die direkt Kraftstoff in die Brennkammer 2 einspritzt, als das gesteuerte Objekt verwendet. Jedoch kann eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die Kraftstoff in eine Ansaugleitung einspritzt, als das gesteuerte Objekt verwendet werden.
(8) Gemäß dem Ausführungsbeispiel erhöht die ECU 20 in der Nicht-Halte-Steuerung den Spulenstrom auf den vierten Sollwert, vermindert den Spulenstrom auf die dritte untere Grenze IL3 und hält anschließend den Spulenstrom auf dem dritten Sollwert Ihold3 durch Verwenden der Batteriespannung Ubatt. Jedoch kann die ECU 20 gemäß der vorliegenden Offenbarung den Spulenstrom auf einem fünften Sollwert durch Verwenden der Anhebespannung Uboost halten, nachdem der Spulenstrom auf den vierten Sollwert erhöht wird. Beispielsweise kann eine strichgepunktete Linie La, die in 13B gezeigt ist, den fünften Sollwert darstellen. Der fünfte Sollwert kann auf einen Wert zwischen der dritten unteren Grenze IL3 und dem vierten Sollwert eingestellt sein. Die ECU 20 kann den Spulenstrom auf den dritten Sollwert Ihold3 verringern und halten, nachdem der Spulenstrom auf dem fünften Sollwert für eine vorbestimmte Zeitperiode gehalten wird.

Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung umfasst eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (10) und einen Steuerabschnitt (20). Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung wird in ein Anbringloch (4) eingebracht, das an einer vorbestimmten Position (3a) eines Zylinderkopfs (3) platziert ist. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist ein Gehäuse (16) auf, in dem eine Spule bereitgestellt ist. Zumindest ein Teil des Gehäuses, das die Spule beherbergt, ist über den gesamten Umfang durch eine Innenumfangsfläche (4a) des Anbringlochs umgeben. Der Steuerabschnitt weist einen Anstiegssteuerabschnitt und einen Haltesteuerabschnitt auf. Der Anstiegssteuerabschnitt erhöht einen durch die Spule fließenden Strom auf einen ersten Sollwert (Ihold1). Der Haltesteuerabschnitt hält den Strom auf dem ersten Sollwert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005-307750 A [0002]

Claims

Kraftstoffeinspritzvorrichtung, mit: einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (10), die eingerichtet ist, um in ein Anbringloch (4) eingebracht zu werden, das an einer vorbestimmten Position einer Brennkraftmaschine platziert ist, wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung aufweist: eine Spule (13), die erregt wird, um einen magnetischen Fluss zu erzeugen; einen Statorkern (14), der einen Teil eines Magnetkreises bildet, der eine Passage des magnetischen Flusses ist und eine elektromagnetische Kraft erzeugt; einen beweglichen Kern (15), der durch die elektromagnetische Kraft angezogen wird; einen Ventilkörper (12), der sich einhergehend mit dem beweglichen Kern bewegt, um einen Einspritzanschluss zu öffnen oder zu schließen; und ein Gehäuse (16), in dem die Spule bereitgestellt ist, wobei das Gehäuse einen Teil des Magnetkreises bildet; und einem Steuerabschnitt (20), der einen Einspritzzustand der Kraftstoffeinspritzeinrichtung durch Steuern eines durch die Spule fließenden Spulenstroms steuert, wobei ein Abschnitt des Gehäuses, das die Spule beherbergt, als ein Spulenabschnitt (16a) bezeichnet wird, wobei die Gesamtheit oder ein Teil des Spulenabschnitts über den gesamten Umfang durch eine Innenumfangsfläche (4a) des Anbringlochs umgeben ist, wobei der Steuerabschnitt umfasst einen Anstiegssteuerabschnitt (S11, S14), der eine Spannung an die Spule anlegt, um den Spulenstrom auf einen ersten Sollwert (Ihold1) zu erhöhen, und einen Haltesteuerabschnitt (S11, S14, S15, S17), der die Spannung an die Spule anlegt, um den durch den Erhöhungssteuerabschnitt auf den ersten Sollwert erhöhten Spulenstrom zu halten.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt weiterhin aufweist einen Nicht-Halte-Steuerabschnitt (S43), der eine Spannung an die Spule anlegt, um den Spulenstrom zu verringern, nachdem der Spulenstrom auf einen vorbestimmten Wert erhöht wird, um den Ventilkörper zu öffnen, und einen Umschaltabschnitt (S41), der zwischen dem Haltesteuerabschnitt und dem Nicht-Halte-Steuerabschnitt gemäß einem Druck eines der Kraftstoffeinspritzeinrichtung zugeführten Kraftstoffs umschaltet.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Gesamtheit des Spulenabschnitts über den gesamten Umfang durch die Innenumfangsfläche umgeben ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Abschnitt des Gehäuses, der den Magnetkreis bildet, als ein Magnetkreisabschnitt (16b) bezeichnet wird, und die Gesamtheit des Magnetkreisabschnitts über den gesamten Umfang durch die Innenumfangsfläche umgeben ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Teilbereich einer Magnetflusspassage in dem Spulenabschnitt als ein erster Bereich A1 bezeichnet wird, ein Teilbereich einer Magnetflusspassage in dem Statorkern als ein zweiter bereich A2 bezeichnet wird, und der erste Bereich A1 und der zweite Bereich A2 eine Beziehung aufweisen, dass der erste Bereich A1 kleiner als ein Produkt des zweiten Bereichs A2 multipliziert mit 1,5 ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektromagnetische Anziehungskraft, die zum Starten des Öffnens des Ventilkörpers 12 notwendig ist, als eine benötigte Öffnungskraft (Fa) bezeichnet wird, die elektromagnetische Anziehungskraft, die durch halten des Spulenstroms auf den ersten Sollwert gesättigt ist, als eine statische Anziehungskraft (Fb) bezeichnet wird, und der erste Sollwert auf einen Wert eingestellt ist, sodass die statische Anziehungskraft größer oder gleich der benötigten Öffnungskraft ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin mit: einer Anhebeschaltung (23), die eine Batteriespannung auf eine Anhebespannung anhebt; und einen Batteriehaltesteuerabschnitt (S22, S25, S26, S28), die die Batteriespannung an die Spule anlegt, um den Spulenstrom auf einem zweiten Sollwert (Ihold2) zu halten, nachdem der Haltesteuerabschnitt ausgeführt wird, wobei der Erhöhungssteuerabschnitt und der Haltesteuerabschnitt die durch die Anhebeschaltung angehobene Anhebespannung an die Spule anlegt, und der zweite Sollwert auf einen Wert eingestellt ist, bei dem die elektromagnetische Anziehungskraft, die durch den Erhöhungssteuerabschnitt und den Haltesteuerabschnitt erhöht wird, gehalten werden kann.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Anstiegssteuerabschnitt und der Haltesteuerabschnitt die an die Spule angelegte Spannung steuern, sodass der Ventilkörper startet, um in einer Zeitperiode geöffnet zu werden, in der der Spulenstrom auf dem ersten Sollwert gehalten wird.