DE102018129149A1 - Steuervorrichtung für verbrennungsmotor und verfahren zur steuerung eines verbrennungsmotors - Google Patents

Steuervorrichtung für verbrennungsmotor und verfahren zur steuerung eines verbrennungsmotors Download PDF

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Abstract

Eine Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors umfasst eine Prozessschaltung, welche konfiguriert ist, um einen Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess des Berechnens eines Spitzenstrom-Befehlswerts auszuführen, welches ein Befehlswert eines durch eine Spule fließenden Spitzenstroms ist, basierend auf einem Erfassungswert eines Drucks in einer Druckleitung, und ein Spitzen-Steuerungsprozess des Steuerns eines Wertes des Spitzenstroms beim Spitzenstrom-Befehlswert. Das Einspritzventil im Zylinder ist konfiguriert, um eine Mehrstufen-Einspritzung einschließlich einer ersten Einspritzung und einer zweiten Einspritzung zu einem verzögerten Zeitpunkt von der ersten Einspritzung auszuführen. Ein Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung ist größer als der Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung.

Description

  • STAND DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors.
  • Die offengelegte japanische Patentveröffentlichung JP 2016-223348 A beschreibt eine Steuervorrichtung, welche einen Spitzenwert eines Stroms, welcher eine Spule eines Injektionsventils im Zylinder anregt, basierend auf einem Druck in einem Hochdruck-Speicherrohr (Druckleitung) einstellt bzw. bestimmt bzw. festlegt (siehe Abschnitte [0026] und [0037]).
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Wenn das Einspritzventil im Zylinder von einem geöffneten Ventilzustand zu einem geschlossenen Ventilzustand bewegt wird und die Einspritzung des Kraftstoffs beendet wird, tritt Pulsieren im Druck des Kraftstoffs im Einspritzventil im Zylinder aufgrund des Schließens des Ventils auf. Obwohl das Pulsieren mit verstreichender bzw. ablaufender Zeit abdämpft bzw. gemildert wird, ist das Pulsieren für eine Dauer bzw. Zeitspanne außergewöhnlich, nachdem sich das Einspritzventil im Zylinder vom geöffneten Ventilzustand zum geschlossenen Ventilzustand bewegt. Wenn das Einspritzventil im Zylinder einige Male während eines einzelnen Verbrennungszyklus Kraftstoff einspritzt, kann die zweite Einspritzung des Kraftstoffs unmittelbar ausgeführt werden, nachdem die erste Einspritzung des Kraftstoffs beendet ist. Der Druck in der Druckleitung entspricht jenem, wenn der Spitzenwert für die zweite Kraftstoff-Einspritzung eingestellt wird. Der Druck in der Druckleitung kann vom Druck im Einspritzventil im Zylinder stark abweichen. Eine derartige Abweichung wird durch das Pulsieren des Drucks bewirkt, welche im Einspritzventil im Zylinder auftritt, nachdem die erste Einspritzung des Kraftstoffs beendet ist. Insbesondere kann der Druck im Einspritzventil im Zylinder höher werden als der Druck in der Druckleitung, bezogen darauf, wenn der Spitzenwert für die zweite Kraftstoff-Einspritzung, abhängig von der Phase des Pulsierens, bestimmt wird. Deshalb kann der Spitzenwert kleiner werden als der Wert, welcher benötigt wird, wenn das Einspritzventil im Zylinder geöffnet wird. Ferner besteht die Möglichkeit, dass das Einspritzventil im Zylinder nicht imstande ist, Kraftstoff einzuspritzen.
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung und Vorteile der Aspekte werden nun beschrieben.
  • Aspekt 1. Eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor. Der Verbrennungsmotor umfasst ein Einspritzventil im Zylinder, welches konfiguriert ist, von einer Druckleitung zu einer Brennkammer zugeführten Kraftstoff einzuspritzen, wenn es durch eine elektromagnetische Kraft geöffnet wird, welche auf ein bewegliches Element einschließlich eines magnetischen Körper wirkt und welche mittels eines energiespendenden Prozesses der Erregung einer Spule erzeugt wird. Das Einspritzventil im Zylinder ist ferner konfiguriert, um eine mehrstufige Einspritzung auszuführen. Die mehrstufige Einspritzung umfasst das Ausführen einer Mehrzahl an Kraftstoff-Einspritzungen, während eines einzelnen Verbrennungszyklus in einem Zylinder, die Mehrzahl an Kraftstoff-Einspritzungen umfasst mindestens eine erste Einspritzung und eine zweite Einspritzung, welche zu einem Zeitpunkt verzögert zu der ersten Einspritzung ausgeführt wird, und der Zeitpunkt, zu welchem die zweite Einspritzung ausgeführt wird, ist zeitlich benachbart zu einem Zeitpunkt, zu welchem die erste Einspritzung ausgeführt wird. Die Steuervorrichtung umfasst eine Verarbeitungsschaltung bzw. Prozessschaltung, welche konfiguriert ist, um einen Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess zum Berechnen eines Spitzenstrom-Befehlswerts auszuführen, welcher ein Befehlswert eines Spitzenstrom ist, welcher durch die Spule aufgrund des energiespendenden Prozesses fließt, basierend auf einem Erfassungswert eines Drucks in der Druckleitung, und ein Spitzen-Steuerungsprozess des Steuerns eines Wertes des Spitzenstroms, welcher zur Spule mit dem Spitzenstrom-Befehlswert fließt. Der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess umfasst, wenn die Mehrstufen-Einspritzung ausgeführt wird, einen Prozess des Berechnens eines Spitzenstrom-Befehlswerts für die erste Einspritzung und einen Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung, wobei der Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung größer als der Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung ist.
  • Das Pulsieren des Drucks kann im Kraftstoff des Einspritzventils im Zylinder durch Ausführen der ersten Einspritzung auftreten. In der vorstehend beschriebenen Konfiguration bzw. Anordnung wird ein Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung zu einem Wert berechnet, welcher größer ist als der Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung. Deshalb ist, selbst wenn der Wert des Drucks des Kraftstoffs im Einspritzventil im Zylinder zum Zeitpunkt des Ausführens der zweiten Einspritzung aufgrund des Pulsierens des Drucks größer bzw. höher wird als eine Erfassungswert-Eingabe im Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess, ist das Einspritzventil im Zylinder fähig, Kraftstoff einzuspritzen.
  • Aspekt 2. Mit der Steuervorrichtung gemäß Aspekt 1 umfasst der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess einen Prozess des Berechnens des Spitzenstrom-Befehlswerts, sodass die zweite Einspritzung ein größerer bzw. höherer Wert ist, wenn ein Zeitintervall zwischen der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung kurz ist, als wenn das Zeitintervall lang ist.
  • Die Amplitude des Pulsierens des Drucks, welche im Einspritzventil im Zylinder nach dem Beenden der ersten Einspritzung auftritt, neigt dazu mit verstreichender Zeit zum Abschwächen. Deshalb neigt die Amplitude des Pulsierens des Drucks dazu, größer zu sein, und der Druck im Einspritzventil im Zylinder neigt dazu, größer zu sein, wenn das Zeitintervall kürzer ist. Deshalb wird in der vorstehend beschriebenen Konfiguration der Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung derart berechnet, um ein größerer bzw. höherer Wert zu sein, wenn das Zeitintervall kürzer wird.
  • Aspekt 3. Mit der Steuervorrichtung gemäß Aspekt 2 umfasst der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess einen Basisprozess des Berechnens eines Basis-Spitzenstrom-Befehlswerts, basierend auf einem Erfassungswert des Drucks, einen Korrekturbetrag-Berechnungsprozess des Berechnens eines Anstiegskorrekturbetrags, um ein größerer Wert zu sein, wenn ein Zeitintervall zwischen der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung kurz ist, als wenn das Zeitintervall lang ist, ein Prozess des Einstellens eines Wertes, in welchem der Basis-Spitzenstrom-Befehlswert anstiegskorrigiert ist, unter Verwendung des Anstiegskorrekturbetrags als der Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung, und einen Prozess des Einstellens des Basis-Spitzenstrom-Befehlswerts als den Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung. Der Basis-Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung und der Basis-Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung werden basierend auf demselben Erfassungswert des Drucks berechnet.
  • Das Zeitintervall der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung können kurz sein, und der Erfassungswert des Drucks in einer Zeitspanne zwischen der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung kann schwierig zu erlangen sein. In der vorstehend beschriebenen Konfiguration bzw. Anordnung, werden der Basis-Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung und der Basis-Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung basierend auf demselben Erfassungswert des Drucks berechnet. Deshalb kann, selbst wenn es schwierig ist, den Erfassungswert des Drucks in der Zeitspanne zwischen der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung zu erlangen, der Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung angemessen eingestellt werden.
  • Aspekt 4. Mit der Steuervorrichtung gemäß einem der Aspekte 1 bis 3 wird das Einspritzventil im Zylinder in einem Bereich angeordnet, welcher sich sandwichartig zwischen einem Einlassventil und einem Auslassventil befindet.
  • Wenn das Einspritzventil im Zylinder zwischen dem Einlassventil und dem Auslassventil angeordnet ist, neigt der Abstand zwischen dem Einspritzloch des Einspritzventils im Zylinder und der Druckleitung lang zu werden, verglichen damit, zum Beispiel, wenn das Einspritzventil im Zylinder nahe am Einlassventil und entfernt zwischen dem Einlassventil und dem Auslassventil angeordnet ist. Wenn der Abstand zwischen dem Einspritzloch und der Druckleitung groß ist, neigt der Unterschied zwischen dem Druck in der Druckleitung und dem Druck nahe des Einspritzventils des Einspritzventils im Zylinder dazu groß zu werden. Deshalb liegt eine besonders große Leistung im Einstellen des Spitzenstrom-Befehlswerts für die zweite Einspritzung auf einen hohen Wert.
  • Aspekt 5. Mit der Steuervorrichtung gemäß einem der Aspekte 1 bis 4 wird ein Katalysator in einem Abgasbereich des Verbrennungsmotors angeordnet. Der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess wird ausgeführt, wenn eine Mehrstufen-Einspritzung vom Einspritzventil im Zylinder in einem schnellen Aufwärmprozess des Katalysators ausgeführt wird, nachdem der Verbrennungsmotor gestartet wird.
  • In der vorstehend beschriebenen Konfiguration bzw. Anordnung wird der Spitzenstrom-Befehlswert der zweiten Einspritzung in der Mehrstufen-Einspritzung während des schnellen Aufwärmprozesses erhöht. In der Mehrstufen-Einspritzung während des schnellen Aufwärmprozesses neigt das Zeitintervall zwischen dem Start-Zeitpunkt der ersten Einspritzung und dem Start-Zeitpunkt der zweiten Einspritzung dazu kurz zu werden, verglichen zur Mehrstufen-Einspritzung während eines Betriebs bei hoher Last. Deshalb neigt der Einfluss des Pulsierens des Drucks im Einspritzventil im Zylinder, welches durch die erste Einspritzung ausgelöst wird, dazu besonders bedeutend für die zweite Einspritzung zu werden. Deshalb liegt eine besonders große Leistung beim Einstellen des Spitzenstrom-Befehlswerts für die zweite Einspritzung auf einen hohen Wert.
  • Aspekt 6. Ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors. Der Verbrennungsmotor umfasst ein Einspritzventil im Zylinder, welches konfiguriert ist, um von einer Druckleitung zugeführten Kraftstoff in eine Brennkammer einzuspritzen, wenn sie durch eine elektromagnetische Kraft geöffnet wird, welche auf ein bewegliches Element einschließlich eines magnetischen Körpers wirkt und mittels eines stromerzeugenden bzw. energiespendenden Prozesses des Anregens einer Spule erzeugt wird. Das Einspritzventil im Zylinder ist ferner konfiguriert, um eine Mehrstufen-Einspritzung auszuführen. Die Mehrstufen-Einspritzung umfasst das Ausführen einer Mehrzahl an Kraftstoff-Einspritzungen während eines einzelnen Verbrennungszyklus in einem Zylinder. Die Mehrzahl an Kraftstoff-Einspritzungen umfasst mindestens eine erste Einspritzung und eine zweite Einspritzung, welche zu einem Zeitpunkt verzögert zur ersten Einspritzung ausgeführt werden. Der Zeitpunkt, zu welchem die zweite Einspritzung ausgeführt wird, ist zeitlich benachbart zu einem Zeitpunkt, zu welchem die erste Einspritzung ausgeführt wird. Das Verfahren umfasst das Ausführen eines Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozesses des Berechnens eines Spitzenstrom-Befehlswerts, welches ein Befehlswert eines Spitzenstroms ist, welcher durch die Spule aufgrund des stromerzeugenden Prozesses fließt, basierend auf einem Erfassungswert eines Drucks in der Druckleitung, und Ausführen eines Spitzen-Steuerungsprozesses des Steuerns eines Wertes des Spitzenstroms, welcher zur Spule mit dem Spitzenstrom-Befehlswert fließt. Der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess umfasst einen Prozess des Berechnens eines Spitzenstrom-Befehlswerts für die erste Einspritzung und einen Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung, wenn die Mehrstufen-Einspritzung ausgeführt wird, wobei der Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung größer ist als der Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung kann, zusammen mit Zielen und Vorteilen derselben, am besten durch Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung der vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, wobei:
    • 1 ein Diagramm ist, welches einen Verbrennungsmotor und eine Steuervorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform zeigt;
    • 2 ein Blockschaltbild bzw. Blockdiagramm ist, welches einen Teil eines mittels der Steuervorrichtung von 1 ausgeführten Prozesses zeigt;
    • 3 ein Zeitdiagramm ist, welches einen mittels der Steuervorrichtung von 1 ausgeführten Prozess zeigt, welcher sich auf die Kraftstoff-Einspritzung eines Einspritzventils im Zylinder bezieht;
    • 4 ein Diagramm ist, welches Kartendaten zeigt, welche ein Muster der Einspritzung definiert, welche im Verbrennungsmotor von 1 ausgeführt wird;
    • 5 ein Zeitdiagramm ist, welches einen mittels der Steuervorrichtung von 1 ausgeführten, schnellen Aufwärmprozess zur Aufwärmung eines Katalysators zeigt;
    • 6 ein Flussdiagramm ist, welches ein mittels der Steuervorrichtung von 1 ausgeführtes Verfahren eines Einspritzventil-Betriebsprozesses zeigt;
    • 7 ein Zeitdiagramm ist, welches das Pulsieren des Drucks des Einspritzventils im Zylinder im Verbrennungsmotor von 1 zeigt;
    • die 8A und 8B Zeitdiagramme sind, welche das Pulsieren des Drucks des Einspritzventils im Zylinder im Verbrennungsmotor von 1 zeigen;
    • 9 ein Zeitdiagramm ist, welches mittels der Steuervorrichtung von 1 eingestellte Veränderungen im Spitzenstrom-Befehlswert zeigt;
    • 10 eine Ansicht ist, welche den Zusammenhang einer verstärkten Spannung und einem ventilöffnenden Maximaldruck im Verbrennungsmotor von 1 zeigt; und
    • 11 ein Zeitdiagramm ist, welches den Zusammenhang der verstärkten Spannung und dem Spitzenstrom im Verbrennungsmotor von 1 zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Eine Ausführungsform einer Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors wird nun mit Bezug zur Zeichnung beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, ist ein Drosselventil 14 in einem Bereich auf einer Stromabwärtsseite eines Turboladers 13 in einem Ansaugdurchlass 12 eines Verbrennungsmotors 10 angeordnet, und ein Einspritzventil 16 im Kanal ist in einem Bereich auf einer Stromabwärtsseite des Drosselventils 14 im Ansaugdurchlass 12 angeordnet. Die in den Ansaugdurchlass 12 aufgenommene Luft und der vom Einspritzventil 16 im Kanal eingespritzte Kraftstoff strömen in eine durch einen Zylinder 20 und einen Kolben 22 definierte Brennkammer 24, während ein Ansaugventil bzw. Einlassventil 18 öffnet. Eine Zündvorrichtung 26 und ein Einspritzventil 30 im Zylinder sind in der Brennkammer 24 angeordnet. Die gemischte Luft aus dem Kraftstoff und der Luft wird durch Funkenentladung, welche mittels der Zündvorrichtung 26 in der Brennkammer 24 erzeugt wird, verbrannt, und die mittels der Verbrennung erzeugte Energie wird in Rotationsenergie einer Kurbelwelle 50 durch den Kolben 22 umgewandelt. Die der Verbrennung unterzogene, gemischte Luft wird in einen Abgasdurchlass 54 als Abgas ausgestoßen, während das Abgasventil bzw. Auslassventil 52 öffnet. Ein Drei-Wege-Katalysator 56 ist in einem Bereich auf der Stromabwärtsseite des Turboladers 13 in einem Abgasdurchlass 54 angeordnet.
  • Das Einspritzventil 30 im Zylinder gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist zwischen dem Ansaugventil 18 und dem Abgasventil 52 angeordnet (zentrales Einspritzverfahren). Ein Einspritzloch 32 ist an einem distalen Endabschnitt des Einspritzventils 30 im Zylinder ausgebildet, und das Einspritzloch 32 ist der Brennkammer 24 ausgesetzt. Das Einspritzloch 32 wird mittels einer Düsennadel 34 geöffnet/geschlossen. Ein bewegliches Element 36 einschließlich eines magnetischen Körpers wird in Kontakt mit der Düsennadel 34 gebracht, und das bewegliche Element 36 wird einer elastischen Kraft in einer Ventil-Öffnungsrichtung der Düsennadel 34 mittels einer Feder 38 unterzogen. Die elastische Kraft der Feder 38 wird auch auf die Düsennadel 34 mittels des beweglichen Elements 36 angewandt. Die Düsennadel 34 wird außerdem einer elastischen Kraft in einer Ventil-Schließrichtung mittels einer Feder 40 ausgesetzt. Ferner umfasst das Einspritzventil 30 im Zylinder eine Magnetspule 42, und das bewegliche Element 36 wird mittels elektromagnetischer Kraft in der Ventil-Öffnungsrichtung der Düsennadel 34 beeinflusst, wenn die Magnetspule 42 angeregt wird.
  • Da die elastische Kraft der Feder 40 größer ist als die elastische Kraft der Feder 38, ist die Düsennadel 34 im geschlossenen Ventilzustand, wenn die elektromagnetische Kraft nicht auf das bewegliche Element 36 wirkt. Andererseits, wenn die elektromagnetische Kraft der Magnetspule 42 auf das bewegliche Element 36 wirkt, und die resultierende Kraft der elektromagnetischen Kraft auf das bewegliche Element 36 wirkt und die durch die Feder 38 auf das bewegliche Element 36 angewandte, elastische Kraft größer ist als die resultierende Kraft der elastischen Kraft der Feder 40 und die Kraft in der Ventil-Schließrichtung, welche auf die Düsennadel 34 durch den Kraftstoff angewandt wird, wird die Düsennadel 34 geöffnet.
  • Der Kraftstoff wird von einer Druckleitung 60 zum Einspritzventil 30 im Zylinder mittels einer Leitung 62 zugeführt, dessen Strömungspfad-Querschnittsfläche kleiner ist als eine Strömungspfad-Querschnittsfläche der Druckleitung 60. Der aus dem Kraftstofftank 66 mittels einer Kraftstoffpumpe 64 heraus gepumpte Kraftstoff wird der Druckleitung 60 zugeführt. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Kraftstoffpumpe 64 ein Einstellungsventil für die Abgabemenge bzw. Ausstoßmenge, welches die Menge an Kraftstoff einstellt, um den eingebrachten Kraftstoff zur Druckleitung 60 abzugeben.
  • Eine Steuervorrichtung 70 steuert den Verbrennungsmotor 10, und sendet die Betriebssignale MS1 bis MS5 aus, um Betriebseinheiten des Verbrennungsmotors 10, wie dem Drosselventil 14, dem Einspritzventil 16 im Kanal, der Zündvorrichtung 26, und dem Einspritzventil 30 im Zylinder, auszuführen, um den Steuerungsbetrag (Drehmoment, Abgaskomponente, etc.) des Verbrennungsmotors 10 zu steuern. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Steuervorrichtung 70 eine Antriebsschaltung, welche die Magnetspule 42 des Einspritzventils 30 im Zylinder antreibt. Insbesondere beschreibt die Konfiguration bzw. Anordnung der Antriebsschaltung eine Verstärkungsschaltung 72, welche die Spannung einer Batterie 68 verstärkt. Eine Ausgangsklemme der Verstärkungsschaltung 72 ist mit einer Klemme der Magnetspule 42 durch ein Schaltelement SW1 verbunden. Die andere Klemme der Magnetspule 42 ist durch eine Reihe verbundener Körper eines Schaltelements SW2 und einen Nebenschlusswiderstand 74 der Steuervorrichtung 70 geerdet. Ferner ist eine Spannung der Batterie 68 auf einen Bereich zwischen dem Schaltelement SW1 und der Magnetspule 42 durch eine Diode 76 und ein mit einer Kathodenseite der Diode 76 verbundenem Schaltelement SW3 angelegt. Eine Diode 78 ist mit einem Bereich zwischen dem Schaltelement SW1 und der Magnetspule 42 verbunden, und eine Anode der Diode 78 ist geerdet. Der Spannungsabfall des Nebenschlusswiderstands 74 wird in digitale Daten mittels eines A/D-Wandlers 80 umgewandelt, und anschließend in einen Mikrocomputer 90 überführt. Der Mikrocomputer 90 bezieht sich auf ein Ausgangssignal Scr eines Kurbelwinkelgebers bzw. Kurbelwinkelsensors 100, ein Druck des Kraftstoffs (Kraftstoffdruck PF) in der Druckleitung 60, welcher mittels eines Kraftstoffdrucksensors 102 gemessen wird, eine Menge an angesaugter Luft Ga, welche mittels eines Luft-Durchflussmessers 104 erfasst wird, und eine Temperatur eines Kühlwassers (Wassertemperatur THW) des Verbrennungsmotors 10, welcher mittels eines Wassertemperatursensors 106 erfasst wird, um die Steuerung des Steuerungsbetrags auszuführen. Ferner bezieht sich der Mikrocomputer 90 auf einen Senkungsbetrag (Gaspedalbetätigungsbetrag ACCP) eines Gaspedals, welche mittels einer Gaspedalbetätigungsbetrag-Sensors 108 gemessen wird, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, welche mittels eines Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensors 110 gemessen wird. Der Mikrocomputer 90 umfasst eine CPU 92, eine ROM 94, und eine RAM 96, und führt die Steuerung des Steuerungsbetrags dadurch aus, dass die CPU 92 Programme ausführt, welche in der ROM 94 gespeichert sind.
  • 2 zeigt einen Teil eines mittels der Steuervorrichtung 70 ausgeführten Prozesses. Die in 2 gezeigten Prozesse werden durch die CPU 92, welche das in der ROM 94 gespeicherte Programm ausführt, realisiert bzw. verwirklicht.
  • Ein Sollwert- bzw. Zielwert-Einstellungsprozess M10 stellt einen Sollwert bzw. Zielwert PF* des Kraftstoffdrucks PF basierend auf einer Drehzahl NE ein, welche basierend auf dem Ausgangssignal Scr des Kurbelwellenwinkelgebers 100 und eine Lastrate KL berechnet wird. Der eingestellte Sollwert bzw. Zielwert PF* wird höher, wenn eine Füllluftmenge in der Brennkammer 24 groß ist, als wenn die Füllluftmenge klein ist. Die Lastrate KL ist ein Parameter zur Quantifizierung einer Zylinder-Füllluftmenge, und wird basierend auf der Ansaugluftmenge Ga durch die CPU 92 berechnet. Die Lastrate KL ist ein Verhältnis von einer Einströmluftmenge pro Verbrennungszyklus eines Zylinders, bezogen auf eine Referenz-Einströmluftmenge. Die Referenz-Einströmluftmenge kann eine Menge sein, welche variabel entsprechend der Drehzahl NE eingestellt wird.
  • Ein Abweichungs-Berechnungsprozess M12 berechnet eine Differenz (Abweichung ΔPF) zwischen dem Sollwert bzw. Zielwert PF* und dem Kraftstoffdruck PF.
  • Ein Wunsch-Einspritzmengen-Berechnungsprozess M14 berechnet eine Wunsch-Einspritzmenge Qd, basierend auf der Drehzahl NE und der Lastrate KL. Die Wunsch-Einspritzmenge Qd wird derart eingestellt, dass das Luft-Kraftstoff- Verhältnis der gemischten Luft, welches der Verbrennung in der Brennkammer 24 unterzogen wird, das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird. Das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis kann beispielsweise ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis sein.
  • Ein Pumpenbetriebsprozess M16 erzeugt ein Betriebssignal MS4 der Kraftstoffpumpe 64, basierend auf der Abweichung ΔPF und der Wunsch-Einspritzmenge Qd, und sendet das erzeugte Signal aus. Die Wunsch-Einspritzmenge Qd wird verwendet, um eine Betriebsmenge (Betriebsmenge des offenen Regelkreises) einer Steuerung des offenen Regelkreises zu berechnen, um die Kraftstoffmenge gleich der Wunsch-Einspritzmenge Qd, welche von der Kraftstoffpumpe 64 zur Druckleitung 60 unter Druck zugeführt wird, zu erhalten. Die Abweichung ΔPF wird verwendet, um eine Betriebsmenge zu berechnen (Rückkopplungsbetriebsmenge), um den Kraftstoffdruck PF auf den Sollwert bzw. Zielwert PF* mittels der Rückkopplungssteuerung einzustellen. Mit anderen Worten, das Betriebssignal MS4 wird erzeugt basierend auf sowohl der Betriebsmenge der offen Schaltkreise als auch der Rückkopplungsbetriebsmenge.
  • Ein Einspritzventil-Betriebsprozess M18 erzeugt Betriebssignale MS2, MS3 zur Betätigung des Einspritzventils 16 im Kanal und des Einspritzventils 30 im Zylinder, basierend auf der Wunsch-Einspritzmenge Qd und des Kraftstoffdrucks PF, und gibt die erzeugten Signale aus.
  • 3 stellt den Betrieb des Einspritzventils 30 im Zylinder durch den Einspritzventil-Betriebsprozess M18 dar. Insbesondere zeigt 3 den Übergang der entsprechenden Betriebszustände der Schaltelemente SW1 bis SW3 und den Übergang des Stromes I, welcher durch die Magnetspule 42 fließt. Hier detektiert die CPU 92 den Strom I durch den Spannungsabfall des Nebenschlusswiderstandes 74.
  • Wie in 3 gezeigt, schaltet die CPU 92 zum Zeitpunkt t1 sowohl das Schaltelement SW1 als auch das Schaltelement SW2 AN, sodass eine verstärkte Spannung des Verstärkungsschaltkreises 72 an die in 1 gezeigte Magnetspule 42 angelegt wird. Deshalb wird nach dem Zeitpunkt t1 der Strom, welcher durch die Magnetspule 42 fließt, erhöht. Als Antwort auf den Strom, welcher durch die Magnetspule 42 fließt, welcher ein Befehlswert des Spitzenstroms (Spitzenstrom-Befehlswert Ip*) zum Zeitpunkt t2 erreicht, schaltet die CPU 92 das Schaltelement SW1 AUS. Wenn das Schaltelement SW1 auf AUS geschalten wird, wird die verstärkte Spannung des Verstärkungsschaltkreises 72 nicht auf die Magnetspule 42 angelegt. Deshalb wird der Strom, welcher durch die Magnetspule 42 fließt, verringert. Nachdem das Schaltelement SW1 auf AUS geschaltet wird, fließt der Strom, welcher in die Magnetspule 42 von der in 1 gezeigten Diode 78 geflossen ist, durch das Schaltelement SW2 und den Nebenschlusswiderstand 74. Wenn der Wert des Stromes, welcher durch die Magnetspule 42 fließt, kleiner wird als der Wert des Haltestroms Ik, wird das Schaltelement SW3 durch die CPU 92 auf den AN-Zustand geschaltet. Die Spannung der Batterie 68 wird dabei an die Magnetspule 42 angelegt, und deswegen wird der Strom, welcher durch die Magnetspule 42 fließt, erhöht. Wenn der Strom, welcher durch die Magnetspule 42 fließt, erhöht wird, wird das Schaltelement SW3 durch die CPU 92 auf den AUS-Zustand geschaltet. Wenn das Schaltelement SW3 auf den AUS-Zustand geschaltet wird, wird der Strom, welcher zur Magnetspule 42 strömt, verringert. Deshalb ist der Wert des Stroms, welcher zur Magnetspule 42 fließt, durch die CPU 92 auf den Wert des Haltestroms Ik durch den AN/AUS-Betrieb des Schaltelements SW3 rückkopplungsgesteuert. Wenn die Einspritz-Zeitspanne beendet ist, wird das Schaltelement SW2 durch die CPU 92 auf den AUS-Zustand geschaltet.
  • Der Einspritzventil-Betriebsprozess M18 stellt die Kraftstoff-Einspritzung unter Verwendung des Einspritzventils 30 im Zylinder und die Kraftstoff-Einspritzung unter Verwendung des Einspritzventils 16 im Kanal gemäß dem Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10, welcher durch die Drehzahl NE und die Lastrate KL bestimmt ist, variabel ein.
  • 4 zeigt eine Mehrzahl an Bereichen, welche jeweils ein Einspritzmuster definieren. Ein Bereich Ad1 hoher Drehzahl ist ein Bereich des Einspritzens des Kraftstoffs der Wunsch-Einspritzmenge Qd durch eine Kraftstoff-Einspritzung des Einspritzventils 30 im Zylinder in einem einzelnen Verbrennungszyklus in einem Zylinder. Ein Bereich Ad2, in welcher die Drehzahl NE relativ niedrig ist und die Last relativ hoch ist, ist ein Bereich des Einspritzens des Kraftstoffs der Wunsch-Einspritzmenge Qd durch zwei Kraftstoff-Einspritzungen des Einspritzventils 30 im Zylinder in einem einzelnen Verbrennungszyklus in einem Zylinder. Ein Bereich Ad3, in welchem die Drehzahl NE niedrig ist und die Last höher ist als im Bereich Ad2, ist ein Bereich des Einspritzens des Kraftstoffs der Wunsch-Einspritzmenge Qd durch drei Kraftstoff-Einspritzungen des Einspritzventils 30 im Zylinder in einem einzelnen Verbrennungszyklus in einem Zylinder. Ein Bereich Apd, in welchem die Drehzahl NE niedrig ist und die Lastrate KL kleiner ist als im Bereich Ad2, ist ein Bereich des Einspritzens des Kraftstoffs der Wunsch-Einspritzmenge Qd durch die Kraftstoff-Einspritzungen unter Verwendung des Einspritzventils 16 im Kanal und des Einspritzventils 30 im Zylinder in einem einzelnen Verbrennungszyklus in einem Zylinder. Ein Bereich Ad4 relativ niedriger Drehzahl im Bereich Apd ist ein Bereich des Ausführens eines schnellen Aufwärmprozesses des Drei-Wege-Katalysators 56, lediglich zum Zeitpunkt einer Leerlaufregelung nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 10. Die Leerlaufregelung (erster Leerlauf) zum Zeitpunkt des schnellen Aufwärmprozesses stellt die Drehzahl NE auf einen hohen Wert, verglichen zur Drehzahl NE zum Zeitpunkt der Leerlaufregelung in der regulären Zeit bzw. Normalzeit. Damit die Ausführbedingung der Leerlaufregelung zum Zeitpunkt des schnellen Aufwärmprozesses zutreffen, müssen die Bedingung, dass die Wassertemperatur THW niedriger als oder gleich der spezifizierten Temperatur ist, die Bedingung, dass das Gaspedal losgelassen ist, und die Bedingung, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit SPD Null ist, alle zutreffen.
  • 5 zeigt ein Kraftstoff-Einspritzmuster zur Zeit des schnellen Aufwärmprozesses. Wie in 5 gezeigt, werden zur Zeit des schnellen Aufwärmprozesses drei Kraftstoff-Einspritzungen unter Verwendung des Einspritzventils 30 im Zylinder ausgeführt. Insbesondere wird, nachdem eine erste Kraftstoff-Einspritzung Q1 und eine zweite Kraftstoff-Einspritzung Q2 in einem Ansaugtakt bzw. Einlasstakt ausgeführt werden, eine dritte Kraftstoff-Einspritzung Q3 zu einem Zeitpunkt verzögert zu einem Zeitpunkt, zu welchem ein Kolben einen oberen Totpunkt der Verdichtung bzw. Kompression erreicht, ausgeführt.
  • 6 zeigt ein Verfahren eines Betriebsprozesses des Einspritzventils 30 im Zylinder, insbesondere des Einspritzventil-Betriebsprozesses M18. Das Einspritzventil 30 im Zylinder kann eine Zylinder-Mehrstufeneinspritzung der Ausführung einer Mehrzahl an Kraftstoffeinspritzungen in einem einzelnen Verbrennungszyklus in einem Zylinder ausführen. Die Zylinder-Mehrstufeneinspritzung umfasst mindestens eine vorgezogene Einspritzung, welches eine erste Einspritzung ist, und eine verzögerte Einspritzung, welche eine zweite Einspritzung ist, welche zu einem Zeitpunkt verzögert zur ersten Einspritzung ausgeführt wird. Der in 6 gezeigte Prozess wird dadurch verwirklicht, dass die CPU 92 das Programm, welches in der Rom 94 gespeichert ist, ausführt, beispielsweise durch einen Kurbelwinkel vorgezogen zu einem Kurbelwinkel, welchem ein Kraftstoff-Einspritzung-Startzeitpunkt durch einen vorbestimmten Kurbelwinkel (z.B., 30° CA) entspricht. Insbesondere wird der Prozess dadurch wiederholt, dass die CPU 92 das Programm jedes Mal ausführt, wenn der Kurbelwinkel der vorgezogene Kurbelwinkel wird. Der Kraftstoff-Einspritz-Startzeitpunkt wird durch die CPU 92 eingestellt, basierend auf der Drehzahl NE, der Lastrate IKL, und der Wassertemperatur THW. Nachstehend werden die Schrittzahlen durch Nummern mit „S“ am Anfang dargestellt.
  • In der in 6 gezeigten Reihe von Prozessen entscheidet die CPU 92 zuerst, ob die derzeitige Kraftstoff-Einspritzung die zweite oder nachfolgende Kraftstoff-Einspritzung in der Zylinder-Mehrstufeneinspritzung (S10) ist, oder nicht. Wenn entschieden wird, dass die derzeitige Kraftstoff-Einspritzung die zweite oder nachfolgende Kraftstoffeinspritzung in der Zylinder-Mehrstufeneinspritzung ist (S10: JA), entscheidet die CPU 92, ob der Kraftstoffdruck PF für die derzeitige Kraftstoff-Einspritzung (S12) erreicht werden kann, oder nicht. Die Entscheidung von S12 wird unter Abschätzung, dass das Zeitintervall vom Start der vorherigen Kraftstoff-Einspritzung zum Start der derzeitigen Kraftstoff-Einspritzung in der Zylinder-Mehrstufeneinspritzung kurz ist, ausgeführt, und der Kraftstoffdruck PF ist manchmal für die laufende Kraftstoff-Einspritzung schwierig zu erlangen. Zum Beispiel weisen die erste Kraftstoff-Einspritzung Q1 und die zweite Kraftstoff-Einspritzung Q2 zum Zeitpunkt des in 5 gezeigten, schnellen Aufwärmprozesses eine kleine Einspritzmenge auf, und die Drehzahl NE zum Zeitpunkt ist größer als zum Zeitpunkt der Leerlaufregelung in der regulären Zeit bzw. Normalzeit. Deshalb kann, da das Zeitintervall vom Start der ersten Kraftstoff-Einspritzung Q1 zum Start der zweiten Kraftstoff-Einspritzung Q2 besonders kurz ist, der Kraftstoffdruck PF für die zweite Kraftstoff-Einspritzung nicht neu erreicht werden. Zum Beispiel, wenn die Drehzahl des ersten Leerlaufs „1600 UpM“ ist und ein Winkelintervall von einem Kurbelwinkel, bei welchem die erste Kraftstoff-Einspritzung Q1 gestartet wird, zu einem Kurbelwinkel, bei welchem die zweite Kraftstoff-Einspritzung Q2 bei ungefähr „20° CA“ gestartet wird, wird das Zeitintervall vom Start der Kraftstoff-Einspritzung der ersten Kraftstoff-Einspritzung Q1 zum Start der zweiten Kraftstoff-Einspritzung Q2 ungefähr „3 ms“. Deshalb kann, wenn ein Probenahmezyklus des Kraftstoffdrucks PF größer als oder gleich „3/2 ms“ ist, der Kraftstoffdruck PF für die zweite Kraftstoff-Einspritzung nicht erneut erlangt werden. Im Gegensatz dazu, da das Zeitintervall vom Start der zweiten Kraftstoff-Einspritzung Q2 zum Start der in 5 gezeigten, dritten Kraftstoff-Einspritzung Q3 lang ist, kann der Kraftstoffdruck PF für die dritte Kraftstoff-Einspritzung erneut erreicht werden.
  • Wenn entschieden wird, dass der Kraftstoffdruck PF erreicht werden kann (S12: JA), oder eine negative Entscheidung in S10 getroffen wird, erlangt der CPU 92 den Kraftstoffdruck PF (S14). Der CPU 92 berechnet dann eine Pumpenabgabemenge DA (S16). Insbesondere erhält die CPU 92 einen Zeitpunkt zum Schließen des Ventils des Abgabemenge-Einstellungsventils, basierend auf dem Betriebssignal MS4, und berechnet einen größeren Wert für die Pumpenentladungsmenge DA, wenn der Zeitpunkt des Schließens des Ventils weiter vorgezogen ist. Die CPU 92 berechnet dann für einen Kraftstoffdruck-Anstiegsbetrag ΔP einen größeren Wert, wenn die Pumpenabgabemenge DA groß ist, als wenn die Pumpenabgabemenge DA klein ist, basierend auf der Pumpenabgabemenge DA (S18).
  • Die CPU 92 ersetzt dann die Summe der Kraftstoffdruck-Anstiegsmenge ΔP und des im Prozess von S14 erlangten Kraftstoffdrucks PF durch den maximalen Kraftstoffdruck PFmax, welcher der maximale Wert ist, welcher als der Kraftstoffdruck PF angenommen wird, wenn der Kraftstoff vom Einspritzventil 30 im Zylinder eingespritzt wird (S20). Die CPU 92 entscheidet dann, ob der maximale Kraftstoffdruck PFmax kleiner ist als ein unterer Grenzleitwert PLim (S22), oder nicht. Die CPU 92 berechnet den unteren Grenzleitwert PLim als einen größeren Wert, wenn der Kraftstoffdruck PF groß ist, als wenn der Kraftstoffdruck PF klein ist. Insbesondere werden Kartendaten, in welchen der Kraftstoffdruck PF eine Eingabevariable ist und der untere Grenzleitwert PLim eine Ausgabevariable ist, in der ROM 94 gespeichert und die CPU 92 erhält den unteren Grenzleitwert PLim mittels Kartenberechnung. Die Kartendaten sind Datensätze eines diskreten Wertes der Eingabevariable und ein Wert der Ausgabevariable, welcher jedem Wert der Eingabevariable entspricht. Die Kartenberechnung kann beispielsweise ein Prozess des Ausgebens eines Wertes der Ausgabevariable der entsprechenden Kartendaten als ein Berechnungsergebnis sein, wenn der Wert der Eingabevariable einem der Werte der Eingabevariablen der Kartendaten entspricht, und Ausgeben eines Wertes, welcher durch Interpolation der Werte einer Mehrzahl an in den Kartendaten als ein Berechnungsergebnis enthaltenen Ausgabevariablen erhalten wird, wenn der Wert der Eingabevariable keinem der Werte der Eingabevariablen der Kartendaten entspricht.
  • Wenn entschieden wird, dass der maximale Kraftstoffdruck PFmax kleiner ist als der untere Grenzleitwert PLim (S22: JA), ersetzt die CPU 92 den unteren Grenzleitwert PLim durch den maximalen Kraftstoffdruck PFmax (S24). Wenn der Prozess von S24 abgeschlossen ist, oder wenn eine negative Entscheidung im Prozess von S22 getroffen wurde, berechnet die CPU 92 einen Spitzenstrom-Befehlswert Ip*, basierend auf dem maximalen Kraftstoffdruck PFmax (S26). Insbesondere berechnet die CPU 92 den Spitzenstrom-Befehlswert Ip* als einen größeren Wert, wenn der maximale Kraftstoffdruck PFmax groß ist, als wenn der maximale Kraftstoffdruck PFmax klein ist. Das liegt daran, weil die Kraft in der Ventil-Schließrichtung der Düsennadel 34, welche durch den Kraftstoff auf die Düsennadel 34 wirkt, größer wird als wenn der Druck des Kraftstoffs im Einspritzventil 30 im Zylinder hoch ist, als wenn der Druck des Kraftstoffs im Einspritzventil 30 im Zylinder niedrig ist, und somit wird die elektromagnetische Kraft, welche erforderlich ist, um eine derartige Kraft zu überwinden, groß. Dieser Prozess kann durch Speicherung der Kartendaten, in welchen der maximale Kraftstoffdruck PFmax die Eingabevariable ist und der Spitzenstrom-Befehlswert Ip* die Ausgabevariable im ROM 94 ist, und durch Vorsehen der CPU 92, welche den Spitzenstrom-Befehlswert Ip* mittels der Kartenberechnung erhält, verwirklicht werden.
  • Wenn eine negative Entscheidung im Prozess von S12 getroffen wird, verwendet die CPU 92 den Spitzenstrom-Befehlswert Ip*, welcher im Prozess von S26 in der vorangehenden Einspritzung beim Spitzenstrom-Befehlswert Ip* für die laufende Einspritzung (S27) berechnet wird. Wenn der Prozess von S26 vervollständigt wird, entscheidet die CPU 92, ob die laufende Kraftstoff-Einspritzung die zweite oder nachfolgende Einspritzung der Zylinder-Mehrstufeneinspritzung (S28) ist, oder nicht. Wenn entschieden wird, dass die laufende Kraftstoffeinspritzung die zweite oder nachfolgende Einspritzung der Zylinder-Mehrstufeneinspritzung (S28: JA) ist, oder wenn der Prozess von S27 beendet ist, berechnet die CPU 92 einen Anstiegskorrekturbetrag ΔIp des Spitzenstrom-Befehlswerts Ip* (S30). Dieser Prozess zieht in Betracht, dass der maximale Kraftstoffdruck PFmax, welcher basierend auf dem Kraftstoffdruck PF berechnet wird, durch den Prozess von S14 erreicht wird, niedriger wird als der Druck des Kraftstoffs in der Nähe der Düsennadel 34, insbesondere im Inneren des Einspritzventils 30 im Zylinder zum Zeitpunkt der zweiten oder nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung. Dies wird nachstehend beschrieben.
  • 7 zeigt den Übergang des Drucks des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34, insbesondere im Einspritzventil 30 im Zylinder, welches während der Einspritzung des Kraftstoffs vom Einspritzventil 30 im Zylinder fluktuiert. Wie in 7 gezeigt, wird in einer internen Zeitspanne T1, in welcher die Kraftstoff-Einspritzung gestartet wird, die Einspritzung in die Brennkammer 24 des Kraftstoffs durch die Ventilöffnung des Einspritzlochs 32 gestartet, und somit wird der Druck des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34 gesenkt, und anschließend wird der Einfluss zum Zeitpunkt der Ventilöffnung fortgepflanzt, wodurch der Druck des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34 steigt. In einer nachfolgenden Erholungszeitspanne T2 strömt der Kraftstoff von der Druckleitung 60 in das Einspritzventil 30 im Zylinder, und somit wird die Fluktuation im Druck des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34 klein. Anschließend fluktuiert in einer Druckstoßzeitspanne („water hammering period“) T3, der Druck des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34 stark durch ein Druckstoßphänomen, welches durch die Ventilschließung des Einspritzlochs 32 auftritt. In der nachfolgenden Pulsierungszeitspanne T4 wird das Pulsieren, welches durch die Fluktuation im Druck des Kraftstoffs bewirkt wird, welche in der Druckstoßzeitspanne T3 erzeugt wird, fortgesetzt.
  • Dadurch wird die zweite und nachfolgende Kraftstoff-Einspritzung, wenn die Zylinder-Mehrstufeneinspritzung ausgeführt wird, derart in der Druckstoßzeitspanne T3 und der Pulsierungszeitspanne T4 ausgeführt, in welcher das durch die vorgezogene Kraftstoff-Einspritzung erzeugte Pulsieren erzeugt wird, zeitlich zueinander benachbart. Zum Zeitpunkt der zweiten oder nachfolgenden Kraftstoff-Einspritzung fluktuiert der Druck des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34 stark, hinsichtlich des Kraftstoffdrucks PF in der Druckleitung 60. Der Druck des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34 kann höher oder niedriger sein als der Kraftstoffdruck PF. Da jedoch die Zeitspanne des Pulsieren des Drucks des Kraftstoffs abhängig von der Temperatur des Kraftstoffs und ähnlichem fluktuiert, ist es schwierig, den Druck des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34 in der Druckstoßzeitspanne T3 und der Pulsierungszeitspanne T4 abzuschätzen. Dadurch wird in der vorliegenden Ausführungsform der Anstiegskorrekturbetrag ΔIp berechnet, um die Düsennadel 34 in der Ventilöffnungsrichtung zu ersetzen, um die Kraftstoff-Einspritzung auszuführen, selbst wenn der Druck des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34 einen geschätzten Maximalwert in der Druckstoßzeitspanne T3 und der Pulsierungszeitspanne T4 erreicht.
  • Insbesondere berechnet die CPU 92 den Anstiegskorrekturbetrag ΔIp für die zweite und die nachfolgenden Kraftstoff-Einspritzungen einen höheren Wert, wenn ein Zeitintervall zwischen der zweiten oder nachfolgenden Kraftstoff-Einspritzung und der vorangegangenen, vorgezogenen Kraftstoff-Einspritzung kurz ist, als wenn ein derartiges Zeitintervall lang ist. Dies liegt daran, dass das Ausmaß des Pulsierens im Druck des Kraftstoffs im Einspritzventil 30 im Zylinder mit verstreichender Zeit ausklingt, wie in den 8A und 8B gezeigt. 8B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 8A. Ferner zeigen die 8A und 8B einen Übergang des Drucks des Kraftstoffs im Einspritzventil 30 im Zylinder und den Übergang des Kraftstoffdrucks PF zur Zeit des schnellen Aufwärmprozesses des Katalysators.
  • Zurückkommend auf 6, substituiert die CPU 92 einen Wert, in welchem der Anstiegskorrekturbetrag ΔIp zu dem im Prozess von S26 berechneten Spitzenstrom-Befehlswert Ip* addiert wird, mit dem Spitzenstrom-Befehlswert Ip* (S32). Wenn der Prozess von S32 abgeschlossen ist, oder wenn eine negative Entscheidung im Prozess von S28 gefällt wird, gibt die CPU 92 ein Betriebssignal MS3 aus, um die Kraftstoff-Einspritzung unter Verwendung des Einspritzventils 30 im Zylinder während der Steuerung des Wertes des Spitzenstroms Ip am Spitzenstrom-Befehlswert Ip* auszuführen (S34).
  • Wenn der Prozess von S34 abgeschlossen ist, beendet der CPU 92 einmal die Reihe an in 6 gezeigten Prozessen.
  • Der Betrieb und Wirkungen der vorliegenden Ausführungsformen werden nun beschrieben.
  • 9 zeigt die Übergänge der ersten Kraftstoff-Einspritzung Q1, der zweite Kraftstoff-Einspritzung Q2, und des Kraftstoffdrucks PF, und den Übergang des Spitzenstrom-Befehlswerts Ip* zur Zeit des schnellen Aufwärmprozesses des Katalysators. Mit Bezug zum Kraftstoffdruck PF wird der Übergang des Kraftstoffdrucks, welcher durch den Kraftstoffsensor 102 wahrgenommen werden kann, dargestellt. Der Übergang des Kraftstoffdrucks, welcher durch die Steuervorrichtung 70 vom Probenahmezyklus und ähnlichem des Kraftstoffdrucks PF in der Steuervorrichtung 70 erkannt werden kann, ist nicht dargestellt. Wie in 9 gezeigt, wird der Kraftstoffdruck PF in der Druckleitung 60 durch die erste Kraftstoff-Einspritzung Q1 verringert. 9 zeigt den Übergang des Spitzenstrom-Befehlswerts Ip*, welcher basierend auf dem Kraftstoffdruck PF, welcher in 9 mit einer gestrichelten Kettenlinie gezeigt wird, eingestellt werden kann. Der Spitzenstrom-Befehlswert Ip* ist ein Wert, welcher nicht unter Verwendung des Anstiegskorrekturbetrags ΔIp korrigiert wird. Der Spitzenstrom-Befehlswert Ip*, welcher nach der Ausführung der ersten Kraftstoff-Einspritzung Q1 eingestellt wird, ist kleiner als der Spitzenstrom-Befehlswert Ip* für die erste Kraftstoff-Einspritzung Q1, aufgrund der Verringerung des Kraftstoffdrucks PF.
  • Andererseits wird in der vorliegenden Ausführungsform der eingestellte Spitzenstrom-Befehlswert Ip*, basierend auf dem Kraftstoffdruck PF und ähnlichem, unter Verwendung des Anstiegskorrekturbetrags ΔIp nach dem Beenden der ersten Kraftstoff-Einspritzung Q1 anstiegskorrigiert. Dadurch ist der Spitzenstrom-Befehlswert Ip*, welcher nach dem Beendigen der ersten Kraftstoff-Einspritzung Q1 berechnet wird, größer als der zuvor berechnete Spitzenstrom-Befehlswert Ip*. Dadurch wird, selbst wenn der Druck des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34, insbesondere im Inneren des Einspritzventils 30 im Zylinder durch Pulsieren groß wird, der Spitzenstrom-Befehlswert Ip*, welcher ausreichend ist, um das Einspritzloch 32 zu öffnen und den Kraftstoff einzuspritzen, berechnet. Im Gegensatz zur vorliegenden Ausführungsform, wenn der untere Grenzleitwert PLim eingestellt wird, um eine große Marge aufzuweisen, kann der der Spitzenstrom-Befehlswert Ip*, welcher die Ausführung der zweiten Kraftstoff-Einspritzung ermöglicht, berechnet werden, ohne den Anstiegskorrekturbetrag ΔIp zu verwenden. In diesem Fall wird jedoch der Spitzenstrom-Befehlswert Ip* ein unnötig hoher Wert in der ersten Kraftstoff-Einspritzung Q1, und dadurch wird der Stromverbrauch groß.
  • 10 zeigt einen Zusammenhang des Spitzenstroms Ip und einem Maximalwert PfH des Kraftstoffdrucks, welcher eingespritzt werden kann, wenn die verstärkte Spannung des Verstärkungsschaltkreises 72 „65 V“ ist und ein Zusammenhang des Spitzenstroms Ip und des Maximalwerts PfH des Kraftstoffdrucks, welcher eingespritzt werden kann, wenn die verstärkte Spannung im Vergleich „60 V“ ist. Der Maximalwert PfH des Kraftstoffdrucks, welcher eingespritzt werden kann, kann unter Berücksichtigung des Spitzenstroms Ip auf einen hohen Wert durch Einstellen auf eine niedrige Verstärkungsspannung eingestellt werden. Wenn jedoch die Verstärkungsspannung gesenkt wird, wird die Zeit für den Wert des Stromes, welcher durch die Magnetspule 42 fließt, um den Spitzenstrom-Befehlswert Ip* zu erreichen, verlängert und somit wird der Stromverbrauch groß. Der Graph auf der unteren Seite in 11 zeigt eine Stromwellenform, welche durch die Magnetspule 42 fließt, wenn die Verstärkungsspannung „65 V“ ist und der Spitzenstrom-Befehlswert Ip* auf jeweils 8 bis 12 A eingestellt ist. Der Graph auf der oberen Seite in 11 zeigt eine Spannung auf einer Seite, welche der Magnetspule 42 des Schaltelements SW1 entspricht, wenn die Verstärkungsspannung „65 V“ ist. Wie im Graph auf der oberen Seite von 11 gezeigt, wird das Schaltelement SW1 AUS geschaltet, in Übereinstimmung mit dem Wert des Stromes, welcher durch die Magnetspule 42 fließt und den Spitzenstrom-Befehlswert Ip* erreicht, und die Spannung wird gesenkt. Wenn die Verstärkungsspannung auf „60 V“ eingestellt ist, wird die Zeit für den Wert des Stromes, welcher durch die Magnetspule 42 fließt, um den Spitzenstrom-Befehlswert Ip* zu erreichen, lange, im Vergleich dazu, wenn die Verstärkungsspannung auf „65 V“ eingestellt ist, und somit der verbrauchte Strom hoch wird. Deshalb führt das Einstellen der niedrigen Verstärkungsspannung, um eine Marge zu geben, zu einer Erhöhung des Stromverbrauchs. Das Einstellen der niedrigen Verstärkungsspannung lediglich zur Zeit des Ausführens der zweiten Kraftstoff-Einspritzung ist schwierig, hinsichtlich der Konfiguration des Verstärkungsschaltkreises 72. Mit anderen Worten, wenn der Verstärkungsschaltkreis 72 als ein Schaltkreis konfiguriert ist, in welchem eine Ladungsspannung eines Ausgabekondensators beispielsweise eine Verstärkungsspannung ist, müssen die Ladungen des Ausgabekondensators sofort entfernt werden.
  • Die vorliegende, vorstehend beschriebene Ausführungsform weist ferner die nachstehenden Betriebseffekte bzw. -wirkungen auf.
  • (1) Zum Beispiel, wenn der schnelle Aufwärmprozess des Katalysators ausgeführt wird, ist das Kurbelwinkelintervall vom Kurbelwinkel, bei welchem die erste Kraftstoff-Einspritzung Q1 gestartet wird, zum Kurbelwinkel, bei welchem die zweite Kraftstoff-Einspritzung Q2 gestartet wird, klein. Wenn das Kurbelwinkelintervall klein ist, wird der Kraftstoffdruck PF, welcher auf die erste Kraftstoff-Einspritzung Q1 hinweist, verwendet. Insbesondere wird der Spitzenstrom-Befehlswert Ip* für die erste Kraftstoff-Einspritzung Q1, welche durch den Prozess von S26 berechnet wird, für den Spitzenstrom-Befehlswert Ip* der zweiten Kraftstoff-Einspritzung Q2 verwendet. Dadurch kann, selbst wenn es schwierig ist, den Kraftstoffdruck PF für die Einstellung des Spitzenstrom-Befehlswerts Ip* der zweiten Kraftstoff-Einspritzung Q2 erneut zu erreichen, der Spitzenstrom-Befehlswert Ip* angemessen eingestellt werden.
  • (2) Es wird ein sogenannter Zentraleinspritzungsverfahren-Verbrennungsmotor 10, in welchem das Einspritzventil 30 im Zylinder in einem Bereich sandwichartig zwischen dem Einlassventil bzw. Ansaugventil 18 und dem Auslassventil bzw. Abgasventil 52 angeordnet ist, angenommen. In diesem Fall kann ein Ereignis, in welchem die Verbrennung dazu neigt, aufgrund der dritten Kraftstoff-Einspritzung Q3 instabil zu werden, zu einem verzögerten Zeitpunkt zum Zeitpunkt ausgeführt werden, zu welchem der Kolben den oberen Kompressions-Totpunkt erreicht, um die Aufwärmleistung des schnellen Aufwärmprozesses des Katalysators zu verbessern, durch das Zentraleinspritzverfahren kompensiert werden. Mit anderen Worten, wird die Verbrennung durch die Sprühführungsverbrennung durch unmittelbares Führen des Kraftstoffsprays, welches vom Einspritzventil 30 im Zylinder eingespritzt wurde, zum Entladungsfunken der Zündvorrichtung 26 stabilisiert.
  • Wenn der Verbrennungsmotor 10 des Zentraleinspritzverfahrens angenommen wird, neigt jedoch die Länge in der Axialrichtung des Einspritzventils 30 im Zylinder lang zu werden, verglichen damit, wenn das Einspritzventil 30 im Zylinder nahe am Einlassventil bzw. Ansaugventil 18 und ähnlichem angeordnet ist, und dadurch die Versetzung zwischen dem Druck des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34 und dem Druck des Kraftstoffs in der Druckleitung 60 neigt groß zu werden. Ferner neigt das Pulsieren des Drucks des Kraftstoffs im Einspritzventil 30 im Zylinder groß zu werden, wenn die Druckleitung 60 und das Einspritzventil 30 im Zylinder mit einer verlängerten Leitung 62 verbunden sind. Deshalb ist, zum Zeitpunkt des Ausführens der verzögerten Kraftstoff-Einspritzung, wie der zweiten Kraftstoff-Einspritzung Q2, der Einfluss der vorgezogenen Kraftstoff-Einspritzung, wie der ersten Kraftstoff-Einspritzung Q1, auf das Pulsieren des Drucks des Kraftstoffs nahe der Düsennadel 34 wahrscheinlich bedeutend. Das Ausmaß der Benutzung des Anstiegskorrekturbetrags ΔIp ist deshalb besonders groß.
  • (3) Es wird der Verbrennungsmotor 10, ausgestattet mit dem Turbolader 13, angenommen. In diesem Fall wird, da die Wärmekapazität des Turboladers 13 groß ist, die Wärme des Abgases durch den Turbolader 13 entfernt und der Drei-Wege-Katalysator 56 wenig wahrscheinlich aufgewärmt. Deshalb wird zur Verbesserung der Wärmeleistung des schnellen Wärmprozesses, eine Anforderung zur Einstellung der dritten Kraftstoff-Einspritzung Q3 zum verzögerten Zeitpunkt so oft wie möglich durchgeführt, und dadurch ist das Ausmaß der Anpassung des Zentral-Einspritzverfahrens besonders groß.
  • <Korrespondenzbeziehung>
  • Eine Korrespondenzbeziehung der Sache in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform und der im Abschnitt „ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG“ beschriebenen Sache ist wie folgt. Nachstehend wird die Korrespondenzbeziehung für jede Zahl in dem in Abschnitt „ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG“ beschriebenen Aspekt gezeigt.
    1. [1] und [6] Der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess entspricht dem Prozess von S10 bis S32, der Spitzen-Steuerungsprozess entspricht dem Prozess von S34, der Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung entspricht dem Spitzenstrom-Befehlswert Ip*, wenn eine negative Entscheidung im Prozess von S10 gefällt wird, und der Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung entspricht dem Spitzenstrom-Befehlswert Ip*, wenn eine positive Entscheidung im Prozess von S10 gefällt wird.
    2. [2] Der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess entspricht dem Prozess von 9.
    3. [3] Der Basisprozess entspricht den Prozessen von S14 bis S26, und der Korrekturbetrag-Berechnungsprozess entspricht dem Prozess von S30. Der Prozess, in welchem derselbe Erfassungswert für die erste Einspritzung und die zweite Einspritzung verwendet wird, entspricht dem Prozess von S27.
  • <Andere Ausführungsformen>
  • Die vorliegende Ausführungsform kann wie nachstehend beschrieben modifiziert werden und umgesetzt werden. Die vorliegende Ausführungsform und die nachstehenden Varianten können durch Kombinieren miteinander innerhalb eines Umfangs, welcher sich nicht gegenseitig technisch widerspricht, durchgeführt werden.
  • „Hinsichtlich des Basis-Prozesses“
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die Prozesse von S14 bis S26 als die Basisprozesse ausgeführt. Stattdessen können die Prozesse von S22 und S24 gelöscht werden. Ferner können beispielsweise die Prozesse von S16 bis S22 gelöscht werden, und der Basisprozess kann als der Prozess von S24 angenommen werden.
  • „Hinsichtlich des Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozesses“
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der durch den Prozess von S26 berechnete Spitzenstrom-Befehlswert Ip* unter Verwendung des Anstiegskorrekturbetrags ΔIp korrigiert. Stattdessen können beispielsweise die Kartendaten, in welchen der Kraftstoffdruck PF, die Pumpenabgabemenge DA, und das Zeitintervall Eingabevariablen sind und der Spitzenstrom-Befehlswert Ip* die Ausgabevariable ist, in der ROM 94 gespeichert werden, und der Spitzenstrom-Befehlswert Ip* kann durch die CPU 92 mittels Kartenberechnung erhalten werden.
  • „Hinsichtlich der Mehrstufen-Einspritzung“
  • Das Einspritzmuster der Mehrstufeneinspritzung ist nicht auf das in 4 gezeigte Einspritzmuster beschränkt. Zum Beispiel kann eine Mehrstufeneinspritzung unter Verwendung des Einspritzventils 30 im Zylinder nicht in einem Bereich außer dem Bereich Ad4 für das schnelle Wärmen des Katalysators ausgeführt werden. Natürlich ist es nicht entscheidend, die Mehrstufeneinspritzung unter Verwendung des Einspritzventils 30 im Zylinder im schnellen Erwärmungsprozess des Katalysators auszuführen. Zum Beispiel kann die Mehrstufeneinspritzung unter Verwendung des Einspritzventils 30 im Zylinder lediglich in den Bereichen Ad2, Ad3 ausgeführt werden. Ferner wird, wie im Abschnitt „Hinsichtlich des Verbrennungsmotors“ beschrieben ist, wenn der Verbrennungsmotor 10 das Einspritzventil 16 im Kanal nicht umfasst, die Mehrstufeneinspritzung unter Verwendung sowohl des Einspritzungsventils 16 im Kanal als auch des Einspritzventils 30 im Zylinder nicht ausgeführt. Natürlich kann, selbst wenn der Verbrennungsmotor 10 sowohl das Einspritzventil 16 im Kanal als auch das Einspritzventil 30 im Zylinder umfasst, beispielsweise lediglich die Mehrstufeneinspritzung unter Verwendung des Einspritzungsventils 30 im Zylinder alleine ausgeführt werden.
  • „Hinsichtlich des Einspritzventils im Zylinder“
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das Einspritzventil 30 im Zylinder im Bereich zwischen dem Ansaugventil 18 und dem Abgasventil 52 sandwichartig angeordnet. Stattdessen kann beispielsweise das Einspritzventil 30 im Zylinder nahe dem Ansaugdurchlass 12 von dem Bereich, welcher sich zwischen den Ansaugventil 18 und dem Abgasventil 52 sandwichartig befindet, entfernt angeordnet werden. Auch in diesem Fall, wenn der für die Ventilöffnung benötigte Spitzenstrom durch den Einfluss des Pulsierens des Drucks im Einspritzventil 30 im Zylinder groß werden kann, ist es effektiv, den Spitzenstrom-Befehlswert, basierend auf dem Zeitintervall von der Zeit der Ausführung der vorgezogenen Einspritzung, zu erhöhen.
  • „Hinsichtlich der Steuervorrichtung“
  • Die Steuervorrichtung ist nicht auf eine Vorrichtung einschließlich der CPU 92 und der ROM 94 und der Ausführung des Software-Prozesses beschränkt. Zum Beispiel kann eine zugehörige Hardware-Schaltung (z. B., ASIC, etc.) zum Prozessieren mindestens eines Teils des Software-Prozesses, welche in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ausgeführt wird, angeordnet werden. Mit anderen Worten, die Steuervorrichtung muss lediglich eine der Konfigurationen von (a) bis (c) benötigen. (a) Es werden eine Verarbeitungsvorrichtung, welche alle der vorstehend beschriebenen Prozesse gemäß dem Programm ausführt, und eine Programmspeicherungsvorrichtung, wie eine ROM, welches das Programm speichert, angeordnet. (b) Es werden eine Verarbeitungsvorrichtung, welche einen Teil der vorstehend beschriebenen Prozesse gemäß dem Programm, und eine Programmspeicherungsvorrichtung ausführt, und eine zugehörige Hardware-Schaltung, welche die verbleibenden Prozesse ausführt, angeordnet. (c) Es wird eine zugehörige Hardware-Schaltung, welche alle der vorstehend beschriebenen Prozesse ausführt, angeordnet. Die Software-Schaltung einschließlich der Verarbeitungsvorrichtung und der Programmspeicherungsvorrichtung, und die zugehörige Hardware-Schaltung können in der Mehrzahl verwendet werden. Mit anderen Worten, die vorstehend beschriebenen Prozesse müssen lediglich durch eine Verarbeitungsschaltung einschließlich mindestens einem von einem oder mehreren Software-Schaltungen und einem oder mehreren zugehörigen Hardware-Schaltungen ausgeführt werden. Die Programmspeicherungsvorrichtung, das heißt, ein computer-lesbares Medium umfasst alle verwendbaren Medien, welche mit einem allgemein verwendbaren oder zugehörigen Computer zugänglich sind.
  • „Hinsichtlich des Verbrennungsmotors“
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfasst der Verbrennungsmotor 10 das Einspritzventil 16 im Kanal und das Einspritzventil 30 im Zylinder. Stattdessen kann der Verbrennungsmotor 10 lediglich das Einspritzventil 30 im Zylinder umfassen. Außerdem muss der Turbolader 13 nicht zwingend verwendet werden.
  • Deshalb sollen die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen als darstellerisch und nicht beschränkend erachtet werden, und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs und Äquivalenz der beigefügten Ansprüche modifiziert bzw. geändert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016223348 A [0002]

Claims (6)

  1. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei der Verbrennungsmotor ein Einspritzventil im Zylinder umfasst, welches konfiguriert ist, um von einer Druckleitung zu einer Brennkammer zugeführten Kraftstoff einzuspritzen, wenn es durch eine elektromagnetische Kraft geöffnet wird, welche auf ein bewegliches Element einschließlich eines magnetischen Körpers wirkt und mittels eines stromspendenden Prozesses der Anregung einer Spule erzeugt wird, wobei das Einspritzventil im Zylinder ferner konfiguriert ist, um eine Mehrstufen-Einspritzung auszuführen, wobei die Mehrstufen-Einspritzung das Ausführen einer Mehrzahl an Kraftstoff-Einspritzungen während eines einzelnen Verbrennungszyklus in einem Zylinder umfasst, wobei die Mehrzahl an Kraftstoff-Einspritzungen mindestens eine erste Einspritzung und eine zweite Einspritzung umfasst, welche zu einem verzögerten Zeitpunkt von der ersten Einspritzung ausgeführt wird, und der Zeitpunkt, zu welchem die zweite Einspritzung ausgeführt wird, zu einem Zeitpunkt zeitlich benachbart ist, zu welchem die erste Einspritzung ausgeführt wird, wobei die Steuervorrichtung umfasst: eine Verarbeitungsschaltung, welche konfiguriert ist, um auszuführen einen Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess des Berechnens eines Spitzenstrom-Befehlswerts, welcher ein Befehlswert eines durch die Spule aufgrund des energiespendenden Prozesses fließenden Spitzenstroms ist, basierend auf einem Erfassungswert eines Drucks in der Druckleitung, und ein Spitzen-Steuerungsprozess des Steuerns eines Wertes des zur Spule beim Spitzenstrom-Befehlswert fließenden Spitzenstroms, und wobei der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess umfasst, wenn die Mehrstufen-Einspritzung ausgeführt wird, einen Prozess des Berechnens eines Spitzenstrom-Befehlswerts für die erste Einspritzung und einen Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung, wobei der Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung größer als der Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung ist.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess einen Prozess des Berechnens des Spitzenstrom-Befehlswerts einen größeren Wert für die zweite Einspritzung umfasst, wenn ein Zeitintervall zwischen der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung kurz ist, als wenn das Zeitintervall lang ist.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess umfasst: einen Basisprozess des Berechnens eines Basis-Spitzenstrom-Befehlswerts, basierend auf einem Erfassungswert des Drucks; ein Korrekturbetrag-Berechnungsprozess des Berechnens eines Anstiegskorrekturbetrags, welcher ein größerer Wert ist, wenn ein Zeitintervall zwischen der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung klein ist, als wenn das Zeitintervall lang ist; einen Prozess des Einstellens eines Wertes, bei welchem der Basis-Spitzenstrom-Befehlswert unter Verwendung des Korrekturbetrags als der Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung anstiegskorrigiert wird; und einen Prozess des Einstellens des Basis-Spitzenstrom-Befehlswerts als der Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung, wobei der Basis-Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung und der Basis-Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung basierend auf demselben Erfassungswert des Drucks berechnet werden.
  4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Einspritzventil im Zylinder in einem Bereich, welcher durch ein Ansaugventil und ein Auslassventil sandwichartig umgeben ist, angeordnet ist.
  5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Katalysator in einem Abgasdurchlass des Verbrennungsmotors angeordnet ist; und der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess ausgeführt wird, wenn eine Mehrstufen-Einspritzung vom Einspritzventil im Zylinder in einem schnellen Aufwärmprozess des Katalysators ausgeführt wird, nachdem der Verbrennungsmotor gestartet wird.
  6. Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors, wobei der Verbrennungsmotor ein Einspritzventil im Zylinder umfasst, welches konfiguriert ist, um von einer Druckleitung zu einer Brennkammer zugeführten Kraftstoff einzuspritzen, sobald es durch eine elektromagnetische Kraft, welche auf eine bewegliches Element einschließlich eines magnetischen Körpers wirkt und durch einen stromspendenden Prozesses der Anregung einer Spule erzeugt wird, geöffnet wird, wobei das Einspritzventil im Zylinder ferner konfiguriert ist, um eine Mehrstufen-Einspritzung auszuführen, wobei die Mehrstufen-Einspritzung die Ausführung einer Mehrzahl an Kraftstoff-Einspritzungen während eines einzelnen Verbrennungszyklus in einem Zylinder umfasst, die Mehrzahl an Kraftstoff-Einspritzungen mindestens eine erste Einspritzung und eine zweite Einspritzung umfasst, welche zu einem verzögerten Zeitpunkt von der ersten Einspritzung ausgeführt wird, und wobei der Zeitpunkt, bei welchem die zweite Einspritzung ausgeführt wird, zeitlich benachbart zu einem Zeitpunkt ist, bei welchem die erste Einspritzung ausgeführt wird, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen eines Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozesses des Berechnens eines Spitzenstrom-Befehlswerts, welcher ein Befehlswert eines durch die Spule fließenden Spitzenstroms aufgrund eines energiespendenden Prozesses ist, basierend auf einem Erfassungswert eines Drucks in der Druckleitung, und Ausführen eines Spitzen-Steuerungsprozesses des Steuerns eines Wertes des zur Spule mit dem Spitzenstrom-Befehlswert fließenden Spitzenstroms, und wobei der Spitzenstrom-Befehlswert-Berechnungsprozess, wenn die Mehrstufen-Einspritzung ausgeführt wird, einen Prozess des Berechnens eines Spitzenstrom-Befehlswerts für die erste Einspritzung und eines Spitzenstrom-Befehlswerts für die zweite Einspritzung umfasst, wobei der Spitzenstrom-Befehlswert für die zweite Einspritzung größer ist als der Spitzenstrom-Befehlswert für die erste Einspritzung.
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