DE112014000612B4

DE112014000612B4 - Steuervorrichtung für eine Hochdruckpumpe

Info

Publication number: DE112014000612B4
Application number: DE112014000612.2T
Authority: DE
Inventors: Shinichi Sugiura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2020-12-24
Anticipated expiration: 2034-01-29
Also published as: DE112014000612T5; WO2014119289A1; JP6044366B2; JP2014145339A

Abstract

Steuervorrichtung für eine Hochdruckpumpe (14), beinhaltend:eine Pumpenkammer (17), welche einen Einlass (21) und einen Auslass (31) für Kraftstoff aufweist,einen Kolben (18), welcher sich in der Pumpenkammer (17) hin- und her bewegt;ein Regulierungsventil (23), welches eine Einlassseite der Pumpenkammer (17) öffnet oder schließt, undeinen elektromagnetischen Aktuator (27), welcher ein Solenoid (30) und ein bewegliches Teil (28) beinhaltet und welcher das Regulierungsventil (23) derart verschiebt, dass dieser die Einlassseite öffnet oder schließt, wobei die Steuervorrichtung Ventilöffnungssteuermittel (40) zum Durchführen einer Ventilöffnungssteuerung aufweist, wobei die Erregung des Solenoids (30) gestoppt wird,wobei dadurch das bewegliche Teil (28) von einer geschlossen-seitigen Position zu einer offen-seitigen Position verschoben wird, und wobei dadurch das Regulierungsventil (23) geöffnet wird,wobei, wenn die Ventilöffnungssteuerung durchgeführt wird, das Ventilöffnungssteuermittel (40) mit der Erregung des Solenoids (30) fortfährt, um das bewegliche Teil (28) an der geschlossen-seitigen Position beizubehalten, bis bevor oder nachdem der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer (17) abfällt, um das Regulierungsventil (23) zu öffnen, und dieses eine Zeitdauer ändert, während welcher das bewegliche Teil (28) an der geschlossen-seitigen Position gemäß einem abgeschätzten Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids (30) gehalten wird; und wobeiwenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids (30) gleich oder kleiner als ein zulässiger Wert ist, das Ventilöffnungssteuermittel (40) die Erregung des Solenoids (30) temporär stoppt, nachdem das Regulierungsventil (23) die Einlassseite öffnet, und dieses das Solenoid (30) temporär wiedererregt, bevor das bewegliche Teil (28) die öffnungsseitige Position erreicht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Hochdruckpumpe, welche einen elektromagnetischen Aktuator zum Öffnen oder Schließen einer Einlasskanalseite bzw. Einlassseite der Hochdruckpumpe aufweist, nach den Patentansprüchen 1 und 2.
STAND DER TECHNIK
Eine Maschine mit einer Einspritzung in einen Zylinder, welche Kraftstoff direkt in einen Zylinder einspritzt, weist eine kürzere Zeit bzw. Zeitdauer von dem Einspritzen bis zu dem Verbrennen auf, als eine Maschine vom Typ der Saugrohreinspritzung, welche Kraftstoff in ein Saugrohr einspritzt, und diese kann eine ausreichende Zeitdauer zum Zerstäuben des eingespritzten Kraftstoffs nicht erzielen. Entsprechend muss der Einspritzdruck hoch sein, um den eingespritzten Kraftstoff zu zerstäuben. Aus diesem Grund wird bei der Maschine mit der Einspritzung in den Zylinder der Kraftstoff, welcher aus einem Kraftstofftank durch eine elektrische Niederdruckpumpe herausgepumpt wird, zu einer Hochdruckpumpe zugeführt, welche durch die Leistung der Maschine angetrieben wird, und dieser Hochdruckkraftstoff, welcher von dieser Hochdruckpumpe abgegeben wird, wird unter Druck zu einem Kraftstoffeinspritzventil weitergeleitet.
Für eine solche Hochdruckpumpe gibt es beispielsweise eine Pumpe, welche ein Regulierungsventil beinhaltet, welches eine Einlassseite der Hochdruckpumpe öffnet oder schließt, und diese beinhaltet einen elektromagnetischen Aktuator, welcher das Regulierungsventil derart verschiebt, dass sich dieses öffnet oder schließt, und welches den Betrag bzw. die Menge des abgegebenen Kraftstoffs steuert, der von der Hochdruckpumpe abgegeben wird, um den Kraftstoffdruck zu steuern, indem die Erregung dieses elektromagnetischen Aktuators gesteuert wird, um eine Zeitdauer des geschlossenen Ventils des regulierenden Ventils zu steuern.
Es gibt einen Stand der Technik zum Verringern bzw. Reduzieren eines Geräuschs, welches bei dem Zeitpunkt des Schließens des Kraftstoffeinspritzventils beinhaltend ein elektromagnetisches Ventil erzeugt wird, so wie dieses in dem Patentdokument JP H4-153542A beschrieben ist, und so gibt es beispielsweise einen Stand der Technik, dass bei dem Zeitpunkt des Stoppens der Erregung der Antriebsspule des Kraftstoffeinspritzventils (elektromagnetisches Ventil), um das Kraftstoffeinspritzventil zu stoppen, die Antriebsspule zeitweise bzw. temporär wieder nach dem Stopp der Erregung der Antriebsspule erregt, um eine Ventilschließgeschwindigkeit des Kraftstoffeinspritzventils zu verringern.
Weiterer Stand der Technik ist in der DE 10 2008 054 512 A1 und der EP 1 887 206 B1 offenbart.
Das Patentdokument DE 10 2008 054 512 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine. Dabei wird Kraftstoff in einem Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine von einer Hochdruckpumpe in ein Kraftstoffrail gefördert. Die Menge des geförderten Kraftstoffs wird durch ein von einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung betätigtes Mengensteuerventil beeinflusst. Es wird vorgeschlagen, dass mindestens ein Parameter eines Bremsimpulses der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung von einer Effizienz der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung und/oder von einer Temperatur, insbesondere einer Komponente des Kraftstoffeinspritzsystems oder der Brennkraftmaschine, abhängt.
Das Patentdokument EP 1 887 206 B1 offenbart eine Steuervorrichtung für Hochdruckbrennstoffpumpen von Verbrennungsmotoren. Dabei weist die Hochdruckkraftstoffpumpe ein druckbeaufschlagendes Element, das durch Rotation eines Pumpenantriebsnockens, der am Verbrennungsmotor montiert ist, hin und her bewegt wird, eine mit Druck beaufschlagte Kammer, deren Volumen durch die Hin- und Herbewegung des druckbeaufschlagenden Elements verändert wird, um eine Pumpwirkung durch Wiederholen eines Ladungshubs und eines Entladungshubs auszuführen und ein Solenoidventil, welches als ein Saugventil von einem Kraftstoffladungsdurchlass zu der mit Druck beaufschlagten Kammer installiert ist, sodass ein Pumpenansaugdruck, der in der mit Druck beaufschlagten Kammer während des Ladungshubs erzeugt wird, auf das Solenoidventil in einer Ventilöffnungsrichtung ausgeübt wird und das im Aus-Zustand eines elektrischen Ansteuersignals geschlossen und bei einem An-Zustand des elektrischen Ansteuersignals offen ist, sodass eine Entladungsrate der Hochdruckkraftstoffpumpe vom variablen Entladungsratentyp durch eine Öffnungs- und Schließsteuerung des Solenoidventils gesteuert wird, auf. Die Steuerungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgabe bei einem An-Zustand des elektrischen Ansteuersignals des Solenoids so eingestellt ist, dass diese zu Beginn des Ladungshubs der Hochdruckkraftstoffpumpe beginnt.
DOKUMENT DES STANDS DER TECHNIK
Patentdokument
Patentdokument: JP H4-153542A
Bei der vorstehend beschriebenen Hochdruckpumpe, bei dem Zeitpunkt der Ansteuerung des Ventils zum Öffnen, wobei die Erregung eines Solenoids des elektromagnetischen Aktuators gestoppt wird, um einen beweglichen Teil des elektromagnetischen Aktuators auf eine öffnungsseitige Position zu bewegen, und um das Regulierungsventil zu öffnen, gibt es eine Möglichkeit, dass das bewegliche Teil oder das Regulierungsventil beispielsweise mit einem Stopperteil kollidiert, was eine Vibration verursacht, und dass ein unerwünschtes Störgeräusch durch diese Vibration erzeugt wird.
So wie dies in 4 dargestellt ist, bei dem Zeitpunkt der Steuerung des Ventilöffnens der Hochdruckpumpe, wird trotz des Stoppens der Erregung des Solenoids, wenn der Kraftstoffdruck in einer Pumpenkammer immer noch groß ist, das bewegliche Teil gegen das Regulierungsventil angeschlagen, und trotzdem wird das Regulierungsventil in dessen geschlossenen Zustand aufgrund des Kraftstoffdrucks in der Pumpenkammer beibehalten. Entsprechend wird das bewegliche Teil in einem Zustand gestoppt, bei dem das bewegliche Teil gegen das Regulierungsventil angeschlagen wird. Dann, wenn der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer abfällt, wird das bewegliche Teil zu der öffnungsseitigen Position verschoben, und das Regulierungsventil wird geöffnet.
Auf diese Weise, so wie dies in 6 dargestellt ist, bei dem Zeitpunkt der Steuerung des Ventilöffnens der Hochdruckpumpe, sogar falls das Solenoid temporär wieder erregt wird, nachdem die Erregung des Solenoids bei dem gleichen Timing wie bei der normalen Steuerung des Ventilöffnens unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Stands der Technik von Patentdokument 1 gestoppt wird, gibt es eine Möglichkeit der Wiedererregung, wenn das bewegliche Teil gegen das Regulierungsventil angeschlagen und gestoppt wird. Danach fällt der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer und das bewegliche Teil bewegt sich auf die öffnungsseitige Position. In einem solchen Fall kann die Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Teils nicht verringert werden, und so ist es schwierig, das Geräusch zu reduzieren, welches bei dem Zeitpunkt der Steuerung des Ventilöffnens erzeugt wird.
Entsprechend hat der Anmelder das nachstehende System studiert. So wie dies in 5 dargestellt ist, wird bei dem Zeitpunkt der Steuerung des Ventilöffnens der Hochdruckpumpe die Erregung des Solenoids fortgesetzt, um das bewegliche Teil an seiner Position auf der geschlossenen Seite beizubehalten, bis der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer abfällt, und bis das Regulierungsventil geöffnet wird. Nachdem das Regulierungsventil geöffnet ist, wird die Erregung des Solenoids temporär gestoppt, und der Solenoid wird temporär wieder erregt, bevor das bewegliche Teil auf seiner öffnungsseitigen Position ankommt. Im Ergebnis wird das Geräusch, welches bei dem Zeitpunkt der Steuerung des Ventilöffnens erzeugt wird, reduziert. Bei seinem Forschungsprozess bzw. bei seiner Forschung hat sich dabei herausgestellt, dass dies ein neuer Aspekt ist, so wie dies nachstehend diskutiert werden wird.
Bei dem Zeitpunkt der vorstehend beschriebenen Steuerung des Ventilöffnens der Hochdruckpumpe, falls eine Zeitdauer, bei der das bewegliche Teil auf einer Position an der geschlossenen Seite beibehalten wird (d.h., eine Zeitdauer, in welcher die Erregung des Solenoids fortgesetzt wird) zu lang ist, kann der Betrag von Wärme, welche durch das Solenoid erzeugt wird, einen zulässigen Wert überschreiten, wobei dies das Solenoid in einen überhitzten Zustand versetzt. Entsprechend, um ein Erhitzen des Solenoids zu vermeiden, kann die Zeitdauer, in welcher das bewegliche Teil auf seiner Position an der geschlossenen Seite beibehalten wird, durch einen vorbestimmten oberen Grenzschutzwert beschränkt werden. Allerdings, entsprechend diesem Verfahren, sogar obwohl der Betrag der Wärmeerzeugung des Solenoids auf dem zulässigen Wert oder niedriger liegt, so dass die Zeitdauer, bei welcher das bewegliche Teil bei der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, nicht kürzer sein soll, kann die Zeitdauer, in welcher das bewegliche Teil bei der Position auf der geschlossenen Seite beibehalten wird, durch den oberen Grenzschutzwert beschränkt sein. Konsequenterweise kann die Zeitdauer, in welcher das bewegliche Teil auf der Position an der geschlossenen Seite beibehalten wird, unnötig verkürzt werden, was den Effekt der Geräuschverringerung in schädlicher Weise verringert.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung eine Steuervorrichtung für eine Hochdruckpumpe vorzusehen, welche ein Überhitzen eines Solenoids vermeiden kann, ohne jedoch einen Effekt des Reduzierens eines Geräusches bei einem Zeitpunkt der Steuerung der Ventilöffnung der Hochdruckpumpe in schädlicher Weise zu verringern.
Die vorstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dessen sind Gegenstand der weiteren abhängigen Ansprüche.
Dabei ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung bei einer Steuervorrichtung für eine Hochdruckpumpe beinhaltend eine Pumpenkammer, welche einen Einlass und einen Auslass für Kraftstoff, einen Kolben, welcher sich in dieser Pumpenkammer hin- und her bewegt, ein Regulierungsventil, welches eine Einlasskanalseite öffnet oder schließt, und einen elektromagnetischen Aktuator, welcher dieses Regulierungsventil derart versetzt, dass sich dieses öffnet oder schließt, ein Steuermittel zum Ventilöffnen für das Durchführen einer Ventilöffnungssteuerung vorgesehen, wobei die Erregung eines Solenoids des elektromagnetischen Aktuators gestoppt wird, um ein bewegliches Teil des elektromagnetischen Aktuators von einer Position an der geschlossenen Seite zu einer Position an der offenen Seite zu verschieben, und um das Regulierungsventil zu öffnen. Bei dem Zeitpunkt der Steuerung des Ventilöffnens fährt das Steuermittel zum Ventilöffnen damit fort, das Solenoid zu erregen, um das bewegliche Teil auf der Position an der geschlossenen Seite zu halten bis, bevor oder nachdem der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer abfällt und das Regulierungsventil geöffnet ist, und dieses ändert eine Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil an der Position an der geschlossenen Seite beibehalten wird, entsprechend eines Betrags der Wärmeerzeugung des Solenoids.
Als ein Ergebnis dieser Konfiguration, bei dem Zeitpunkt der Steuerung der Ventilöffnung, wenn der abgeschätzte Betrag der Wärmeerzeugung des Solenoids gering ist, wird eine Zeitdauer, in welcher das bewegliche Teil bei der Position an der geschlossenen Seite beibehalten wird, moderat lang gestaltet, so dass der Effekt der Geräuschreduzierung sichergestellt werden kann. Auf der anderen Seite, wenn der abgeschätzte Betrag der Wärmeerzeugung des Solenoids groß ist, kann durch das Verkürzen der Zeitdauer, in welcher das bewegliche Teil auf der Position an der geschlossenen Seite beibehalten wird (d.h., eine Zeitdauer, in welcher die Erregung des Solenoids fortgesetzt wird) eine Überhitzung des Solenoids vermieden werden. Entsprechend, nur wenn die Zeitdauer, in welcher das bewegliche Teil an der Position an der geschlossenen Seite beibehalten wird, erforderlicher Weise kürzer sein muss, um das Überhitzen des Solenoids zu vermeiden, dann kann die Zeitdauer, in welcher das bewegliche Teil an der Position an der geschlossenen Seite beibehalten wird, kürzer ausgestaltet werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Zeitdauer, in welcher das bewegliche Teil an der Position an der geschlossenen Seite beibehalten wird, unnötigerweise kurz ist, um ein schädliches Verschlechtern des Effekts der Geräuschverringerung zu vermeiden.
Figurenliste
Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung deutlicher werden, welche mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung getätigt wurde. Es zeigt/es zeigen:

1 ein Diagramm, welches im Allgemeinen eine Konfiguration eines Kraftstoffzuführungssystems für eine Maschine mit einer Einspritzung in den Zylinder in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
2 ein schematisches Diagramm einer Konfiguration einer Hochdruckpumpe, welches einen Zustand darstellt, bei dem die Hochdruckpumpe Kraftstoff ansaugt;
3 ein schematisches Diagramm der Konfiguration der Hochdruckpumpe, welches einen Zustand darstellt, bei dem die Hochdruckpumpe Kraftstoff abgibt;
4 ein Diagramm, welches eine normale Steuerung der Ventilöffnungen darstellt;
5 ein Diagramm, welches eine Steuerung zum Öffnen des Ventils zur Geräuschreduzierung darstellt;
6 ein Diagramm, welches eine Steuerung für eine Ventilöffnung bei einem Vergleichsbeispiel darstellt;
7 ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen einem Kraftstoffdruckspitzenwert und einer Regulierungszeitdauer für das Ventilöffnen darstellt;
8 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruckspitzenwert und der Regulierungszeitdauer zum Ventilöffnen darstellt;
9 ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Kraftstofftemperatur und einem Kompressionsmodul darstellt;
10 ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Kraftstofftemperatur und der Regulierungszeitdauer zum Ventilöffnen darstellt;
11 ein Diagramm, welches einen Einfluss eines Nockenprofils darstellt;
12 ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen einer abnehmenden Geschwindigkeit des Hebebetrags eines Nockens und der Regulierungszeitdauer für das Ventilöffnen darstellt;
13 ein Diagramm, welches ein Verfahren zum Einstellen eines Stromwerts bei dem Zeitpunkt der Wiedererregung darstellt;
14 ein Diagramm, welches eine Flyback-Steuerung bzw. Rücklaufsteuerung darstellt;
15 ein Diagramm, welches die Ventilöffnungssteuerung zur Geräuschreduzierung darstellt, wenn ein abgeschätzter Wärmeerzeugungsbetrag eines Solenoids einen zulässigen Wert erreicht oder niedriger ist;
16 ein Diagramm, welches die Ventilöffnungssteuerung für eine Überhitzungsvermeidung darstellt, wenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids den zulässigen Wert überschreitet;
17 ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf einer Verarbeitung in einer Routine für die Ventilöffnungssteuerung darstellt; und
18 ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf einer Verarbeitung in einer Routine für die Änderung eines Zustands darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend beschrieben werden. So wie dies in 1 dargestellt ist, ist eine Niederdruckpumpe 12 zum Herauspumpen des Kraftstoffs in einem Kraftstofftank 11 angeordnet, welcher Kraftstoff speichert. Diese Niederdruckpumpe 12 wird durch einen elektrischen Motor (nicht näher dargestellt) mit einer Batterie (nicht näher dargestellt) angetrieben, die als dessen Leistungsquelle dient. Der Kraftstoff, welcher von dieser Niederdruckpumpe 12 abgegeben wird, wird zu einer Hochdruckpumpe 14 über ein Kraftstoffrohr 13 zugeführt. Ein Druckregulator 15 ist mit dem Kraftstoffrohr 13 verbunden, und der Entladedruck der Niederdruckpumpe 12 (der Kraftstoffzuführungsdruck zu der Hochdruckpumpe 14) wird auf einen vorbestimmten Druck durch diesen Druckregulator 15 reguliert. Der Überschussbetrag bzw. die Überschussmenge des Kraftstoffs, welche höher als dieser vorbestimmte Druck ist, wird über ein Kraftstoffzurückführungsrohr 16 in den Kraftstofftank 11 zurückgeführt.
So wie dies in den 2 und 3 dargestellt ist, ist die Hochdruckpumpe 14 eine Kolbenpumpe, welche Kraftstoff durch eine hin- und her Bewegung eines Kolbens 18 in einer zylindrischen Pumpenkammer 17 ansaugt oder entlädt bzw. abgibt. Der Kolben 18 wird durch eine Drehbewegung eines Nockens 20 angetrieben, welche um eine Nockenwelle 19 einer Maschine angepasst und befestigt ist. An der Seite des Einlasses 21 dieser Hochdruckpumpe 14 beinhaltet die Hochdruckpumpe 14 ein Regulierungsventil 23, welches eine Kraftstoffpassage 22 öffnet oder schließt, und einen elektromagnetischen Aktuator 27, welcher dieses Regulierungsventil 23 derart verschiebt, dass sich dieses öffnet oder schließt.
Der elektromagnetische Aktuator 27 beinhaltet ein bewegliches Teil 28, eine Feder 29, welche dieses bewegliche Teil 28 in Richtung einer öffnungsseitigen Position bewegt (siehe 2), und ein Solenoid (Spule) 30, welche das bewegliche Teil 28 in Richtung einer geschlossen-seitigen Position antreibt (siehe 3). Das Regulierungsventil 23 beinhaltet einen Drückteil 24, welcher in eine Ventilöffnungsrichtung durch das bewegliche Teil 28 des elektromagnetischen Aktuators 27 gedrückt wird, ein Ventilelement 25, welches die Kraftstoffpassage 22 öffnet oder schließt, und eine Feder 26, die dieses Ventilelement 25 in eine Richtung des Schließens des Ventils drückt bzw. drängt. An der Seite des Auslasses 31 der Hochdruckpumpe 14 beinhaltet die Hochdruckpumpe 14 ein Rückschlagventil 32, welches einen Rückfluss des abgegebenen Kraftstoffs verhindert.
So wie dies in 2 dargestellt ist, wenn der elektromagnetische Aktuator 27 nicht erregt ist (wenn die Erregung des Solenoids 30 ausgeschaltet ist), wird das bewegliche Teil 28 zu der öffnungsseitigen Position durch die drängende Kraft der Feder 29 des elektromagnetischen Aktuators 27 verschoben. Entsprechend wird das Drückteil 24 des Regulierungsventils 23 durch das bewegliche Teil 28 gedrückt, und das Ventilelement 25 bewegt sich in die Ventilöffnungsrichtung, um die Kraftstoffpassage 22 zu öffnen.
Auf der anderen Seite, so wie dies in 3 dargestellt ist, wenn der elektromagnetische Aktuator 27 erregt ist (wenn die Erregung des Solenoids 30 angeschaltet ist), dann wird das bewegliche Teil 28 in Richtung der geschlossen-seitigen Position durch die elektromagnetisch anziehende Kraft des Solenoids 30 des elektromagnetischen Aktuators 27 verschoben. Entsprechend bewegt sich durch die drängende Kraft der Feder 26 des Regulierungsventils 23 das Ventilelement 25 in die Schließrichtung des Ventils, um die Kraftstoffpassage 22 zu schließen.
Die Erregung des elektromagnetischen Aktuators 27 (des Solenoids 30) wird solchermaßen kontrolliert bzw. gesteuert, dass: so wie dies in 2 dargestellt ist, öffnet bei einem Ansaughub der Hochdruckpumpe 14 (bei dem Zeitpunkt eines Herabsenkens des Kolbens 18) das Ventilelement 25 des Regulierungsventils 23 die Kraftstoffpassage 22, so dass der Kraftstoff in die Pumpenkammer 17 hineingesaugt bzw. hineingedrückt wird; und dass: so wie dies in 3 dargestellt ist, das Ventilelement 25 des Regulierungsventils 23 die Kraftstoffpassage 22 bei einem Entladehub der Hochdruckpumpe 14 (bei dem Zeitpunkt einer Aufsteigens des Kolbens 18) schließt, so dass der Kraftstoff in der Pumpenkammer 17 abgegeben wird.
In diesem Fall wird durch das Steuern des Starttimings der Erregung des elektromagnetischen Aktuators 27 (des Solenoids 30) eine Zeitdauer des Schließens des Ventils des Regulierungsventils 23 gesteuert. Entsprechend wird der Entladebetrag des Kraftstoffs der Hochdruckpumpe 14 gesteuert, und dadurch wird der Kraftstoffdruck gesteuert. Beispielsweise, wenn der Kraftstoffdruck erhöht wird, dann wird das Starttiming der Erregung des elektromagnetischen Aktuators 27 vorgesetzt, so dass das Starttiming des Ventilschließens des Regulierungsventils 23 vorgesetzt wird. Im Ergebnis wird die Zeitdauer des Schließens des Ventils des Regulierungsventils 23 länger, und der Abgabebetrag der Hochdruckpumpe 14 wird dadurch erhöht. Im Gegensatz dazu, wenn der Kraftstoffdruck reduziert wird, wird das Starttiming der Erregung des elektromagnetischen Aktuators 27 verzögert, so dass das Starttiming des Schließens des Ventils des Regulierungsventils 23 verzögert wird. Als eine Konsequenz wird die Zeitdauer des Schließens des Ventils des Regulierungsventils 23 kürzer, und der Abgabebetrag der Hochdruckpumpe 14 wird dadurch verringert.
So wie dies in 1 dargestellt ist, wird der Kraftstoff, der von der Hochdruckpumpe 14 abgegeben wird, zu einem Zuführungsrohr 34 bzw. einem Zulieferrohr 34 über ein Hochdruckkraftstoffrohr 33 geschickt, und der Kraftstoff unter hohem Druck wird aus diesem Zuführrohr 34 zu einem Kraftstoffeinspritzventil 35 verteilt, welches mit jedem Zylinder der Maschine verbunden ist. Das Zuführrohr 34 (oder das Hochdruckkraftstoffrohr 33) beinhaltet einen Kraftstoffdrucksensor 36, welcher den Kraftstoffdruck in einer Hochdruckkraftstoffpassage erfasst, wie z.B. in dem Hochdruckkraftstoffrohr 33 oder dem Zuführrohr 34.
Die Maschine beinhaltet ein Luftflussmessgerät 37, welches die Einlassluftmenge erfasst, und einen Kurbelwinkelsensor 38, welcher mit der Drehung einer Kurbelwelle (nicht näher dargestellt) synchronisiert ist, um ein Pulssignal bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel auszugeben. Basierend auf diesem Ausgangssignal von dem Kurbelwinkelsensor 38 werden der Kurbelwinkel und die Drehgeschwindigkeit der Maschine erfasst. Ein Kühlmitteltemperatursensor 39, welcher die Temperatur des Kühlmittels erfasst, ist bei einem Zylinderblock der Maschine vorgesehen.
Die Ausgänge von diesen vielfältigen Sensoren werden in eine elektronische Steuereinheit 40 eingegeben (nachstehend als eine „ECU“ bezeichnet). Diese ECU 40 beinhaltet hauptsächlich einen Mikrocomputer und führt verschiedene Programme zum Steuern der Maschine aus, welche in einem integrierten ROM gespeichert sind (in einem Speichermedium), um die Kraftstoffeinspritzmenge, das Zündtiming, den Öffnungsgrad des Gases (eine Einlassluftmenge) usw. gemäß einem Betriebszustand einer Maschine zu steuern.
So wie dies in 4 dargestellt ist, bei dem Zeitpunkt der Ventilschließsteuerung, um das Regulierungsventil 23 der Hochdruckpumpe 14 zu schließen, erregt die ECU 40 das Solenoid 30 des elektromagnetischen Aktuators 27, um das bewegliche Teil 28 des elektromagnetischen Aktuators 27 von der öffnungsseitigen Position zu der geschlossen-seitigen Position zu verschieben, so dass das Regulierungsventil 23 geschlossen ist. Dann, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung, um das Regulierungsventil 23 der Hochdruckpumpe 14 zu öffnen, stoppt die ECU 40 die Erregung des Solenoids 30 des elektromagnetischen Aktuators 27, um das bewegliche Teil 28 von dem elektromagnetischen Aktuator 27 von einer geschlossen-seitigen Position zu der öffnungsseitigen Position so zu verschieben, dass das Regulierungsventil 23 geöffnet ist.
Allerdings, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung der Hochdruckpumpe 14, kollidiert das Ventilelement 25 des Regulierungsventils 23 mit beispielsweise einem Stoppteil 41, um eine Vibration zu erzeugen, und diese Vibration kann ein unerwünschtes Geräusch erzeugen. Beispielsweise, während ein Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt oder gestoppt ist, kann ein Fahrer des Fahrzeugs das Geräusch leicht hören, welches bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung erzeugt wird.
So wie dies in 4 gezeigt ist, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung der Hochdruckpumpe 14, sogar obwohl die Erregung des Solenoids 30 gestoppt ist, wenn der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 immer noch groß bzw. hoch ist, dann wird das Regulierungsventil 23 in dessen geschlossenen Zustand durch den Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 beibehalten, obwohl das bewegliche Teil 28 mit dem Regulierungsventil 23 (Drückteil 24) kontaktiert bzw. anschlägt. Entsprechend wird das bewegliche Teil 28 mit dem beweglichen Teil 28 in Kontakt bzw. in Berührung mit dem Regulierungsventil 23 (Drückteil 24) gestoppt. Danach, wenn der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 abfällt, wird das bewegliche Teil 28 auf die öffnungsseitige Position verschoben, und das Regulierungsventil 23 wird geöffnet.
Aus diesem Grund, durch die Hilfe des Stands der Technik, sowie dies in einem Vergleichsbeispiel der 6 dargestellt ist, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung der Hochdruckpumpe 14, nachdem die Erregung des Solenoids 30 bei dem gleichen Timing wie bei der normalen Ventilöffnungssteuerung gestoppt ist, wird das Solenoid 30 temporär wieder erregt, allerdings kann das Solenoid 30 noch wiedererregt werden, während das bewegliche Teil 28 in Berührung mit dem Regulierungsventil 23 (Drückteil 24) steht und gestoppt ist. In einem solchen Fall verringert sich der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 nachfolgend, um das bewegliche Teil 28 auf die öffnungsseitige Position zu verschieben, und die Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Teils 28 bei diesem Zeitpunkt kann nicht reduziert werden. Deshalb ist es schwierig das Geräusch zu reduzieren, welches bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung erzeugt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, durch die Ausführung von Routinen für die Ventilöffnungssteuerung der 17 und 18, welche nachstehend beschrieben werden, durch die ECU (Ventilöffnungssteuermittel) 40 bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung (d.h., wenn die Erregung des Solenoids 30 des elektromagnetischen Aktuators 27 gestoppt wird, und das bewegliche Teil 28 von der geschlossen-seitigen Position zu der öffnungsseitigen Position zu verschieben, und um das Regulierungsventil 23 zu öffnen), wenn eine vorbestimmte Geräuschreduzierungssteuerausführungsbedingung erfüllt ist, dann wird bestimmt, dass der Fahrer das Geräusch leicht hören kann, welches bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung erzeugt wird; entsprechen, um das Geräusch zu reduzieren bzw. zu verringern, welches bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung erzeugt wird, falls der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30, welches nachstehend beschrieben werden wird, gleich oder kleiner als ein zulässiger Wert ist, dann wird die Ventilöffnungssteuerung für eine Geräuschreduzierung durchgeführt, so wie diese in 5 dargestellt ist. Durch diese Ventilöffnungssteuerung zur Geräuschreduzierung wird die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt, um das bewegliche Teil 28 auf der geschlossen-seitigen Position beizubehalten, bis nachdem der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 verringert ist und das Regulierungsventil 23 geöffnet ist. Nachdem das Regulierungsventil 23 geöffnet ist, wird die Erregung des Solenoids 30 temporär gestoppt. Entsprechend wird das bewegliche Teil 28 in Richtung der öffnungsseitigen Position verschoben, ohne dass jedoch das bewegliche Teil 28 in Berührung mit dem Regulierungsventil 23 gestoppt ist. Dann wird der Solenoid 30 temporär wiedererregt, bevor das bewegliche Teil 28 die öffnungsseitige Position erreicht. Folglich wird elektromagnetisch anziehende Kraft des Solenoids 30 temporär erzeugt, und die Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Teils 28, wenn das bewegliche Teil 28 auf die öffnungsseitige Position verschoben wird, kann durch diese elektromagnetisch anziehende Kraft verringert werden. Im Ergebnis kann die Vibration, welche erzeugt wird, wenn das bewegliche Teil 28 an der öffnungsseitigen Position ankommt, beschränkt werden, und das Geräusch, welches bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung erzeugt wird, kann dadurch reduziert werden.
Durch diese Ventilöffnungssteuerung zur Geräuschreduzierung ist es erforderlich, dass die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt wird, um das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position zu halten, bis der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 auf einen vorbestimmten Wert oder niedriger fällt (der Kraftstoffdruck, bei welchem das Regulierungsventil 23 geöffnet wird), um das Regulierungsventil 23 zu öffnen.
Eine Beziehung zwischen einem Nockenhebebetrag L (Hebebetrag des Kolbens 18) und dem Kraftstoffdruck P in der Pumpenkammer 17 kann durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt werden, welche das Volumen V der Pumpenkammer 17, das Kompressionsmodul E des Kraftstoffs und die Fläche S des Kolbens 18 verwendet: $L = P \times V / (E \times S)$
Basierend auf der vorstehenden Gleichung (1), so wie der Kraftstoffdruck P in der Pumpenkammer 17 höher wird, wird der abnehmende Betrag des Nockenhebebetrags L, welcher erforderlich ist, den Kraftstoffdruck P auf den vorbestimmten Wert oder niedriger zu reduzieren, größer, und so wird auf diese Weise eine Zeitdauer, die für den Kraftstoffdruck P verwendet wird, um auf den vorbestimmten Wert oder niedriger zu fallen, länger.
Daher, so wie dies in 7 dargestellt ist, so wie der Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 höher wird, werden eine Zeitdauer, welche für den Kraftstoffdruck benötigt wird, auf den vorbestimmten Wert oder niedriger zu fallen (der Kraftstoffdruck, bei dem das Regulierungsventil 23 geöffnet wird), und eine regulierende Ventilöffnungszeitdauer länger (die Zeitdauer, nachdem der Kraftstoffdruck damit beginnt zu fallen, bis das Regulierungsventil 23 geöffnet wird). So wie dies in 8 dargestellt ist, gibt es eine Charakteristik, dass die regulierende Ventilöffnungszeitdauer länger wird, so wie der Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 höher wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung zur Geräuschreduzierung, wird die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossenen-seitigen Position beibehalten wird, entsprechend dem Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 geändert. Genauer gesagt, so wie der Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 höher wird, wird eine Erregungsverlängerungszeitdauer (eine Zeitdauer der Verlängerung der Erregung des Solenoids 30 relativ zu einem Erregungsstopptiming in bzw. bei der normalen Ventilöffnungssteuerung) länger ausgestaltet, um die Zeitdauer zu verlängern, in welcher das bewegliche Teil 28 an dessen geschlossen-seitiger Position beibehalten wird. Im Ergebnis wird die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, entsprechend der Änderung der regulierenden Ventilöffnungszeitdauer gemäß dem Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 geändert. Entsprechend, sogar obwohl die regulierende Ventilöffnungszeitdauer sich aufgrund der Änderung des Kraftstoffdruckspitzenwerts ändert, kann das bewegliche Teil 28 zuverlässig an der geschlossen-seitigen Position beibehalten werden, bis das Regulierungsventil 23 geöffnet ist.
So wie dies in 9 dargestellt ist, wird das Kompressionsmodul des Kraftstoffs kleiner, so wie die Kraftstofftemperatur höher wird. Zusätzlich, basierend auf der vorstehenden Gleichung (1), so wie das Kompressionsmodul E des Kraftstoffs kleiner wird, wird der abgesenkte Betrag des Nockenhebebetrags L, welcher erforderlich ist, den Kraftstoffdruck P auf den vorbestimmten Wert oder niedriger zu reduzieren, größer, und auf diese Weise wird die Zeitdauer, welche für das Abfallen des Kraftstoffdrucks P auf den vorbestimmten Wert oder niedriger erforderlich ist, länger (d.h., die regulierende Ventilöffnungszeitdauer wird länger). Daher, so wie dies in 10 dargestellt ist, gibt es eine Charakteristik, dass die regulierende Ventilöffnungszeitdauer länger wird, so wie die Kraftstofftemperatur höher wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung für eine Geräuschreduzierung, wird die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, entsprechend der Kraftstofftemperatur geändert. Genauer gesagt, so wie die Kraftstofftemperatur höher wird, wird die Erregungsverlängerungszeitdauer länger ausgestaltet, um die Zeitdauer zu verlängern, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird. Dementsprechend, entsprechend der Änderung der regulierenden Ventilöffnungszeitdauer gemäß der Kraftstofftemperatur, kann die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, geändert. Als eine Konsequenz, sogar obwohl die regulierende Ventilöffnungszeitdauer aufgrund der Änderung der Kraftstofftemperatur geändert wird, kann das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position zuverlässig beibehalten werden, bis das Regulierungsventil 23 geöffnet ist. Die Kraftstofftemperatur kann durch einen Temperatursensor erfasst werden. Allerdings, beispielsweise, kann die Kühlmitteltemperatur oder die Öltemperatur als eine alternative Information über die Kraftstofftemperatur verwendet werden. Oder kann die Kraftstofftemperatur basierend auf der Kühltemperatur, der Öltemperatur oder dergleichen bestimmt werden.
So wie dies in 11 dargestellt ist, ändert sich die abnehmende Geschwindigkeit des Nockenhebebetrags entsprechend der Differenz eines Nockenprofils (Form des Nockens 20). Weiter, so wie dies in 12 dargestellt ist, wird die regulierende Ventilöffnungszeitdauer kürzer, so wie die abnehmende Geschwindigkeit des Nockenhebebetrags schneller wird. Auf diese Weise ändert sich die regulierende Ventilöffnungszeitdauer entsprechend dem Nockenprofil.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Zeitdauer, während der das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, entsprechend dem Nockenprofil geändert. Genauer gesagt, so wie die abnehmende Geschwindigkeit des Nockenhebebetrags aufgrund der Differenz des Nockenprofils schneller wird, wird die Erregungsverlängerungszeitdauer kürzer ausgestaltet, um die Zeitdauer zu verkürzen, während der das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird. Entsprechend kann die Zeitdauer, während der das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, entsprechend der Änderung der regulierenden Ventilöffnungszeitdauer entsprechend dem Nockenprofil geändert werden. Im Ergebnis, sogar obwohl sich die regulierende Ventilöffnungszeitdauer gemäß dem Unterschied des Nockenprofils ändert, kann das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position zuverlässig beibehalten werden, bis das Regulierungsventil 23 geöffnet ist.
Wenn die „Erregungsverlängerungszeitdauer“ durch die „Zeit“ eingestellt wird, ändert sich die regulierende Ventilöffnungszeitdauer (Zeit) entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Nockens 20, und auf diese Weise wird die Erregungsverlängerungszeitdauer (Zeit) gemäß der Drehgeschwindigkeit des Nockens 20 geändert, um die Zeitdauer (Zeit) zu ändern, in welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird. Dementsprechend, entsprechend der Änderung der regulierenden Ventilöffnungszeitdauer (Zeit) entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Nockens 20, kann die Zeitdauer (Zeit), in welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, geändert werden. Im Ergebnis, sogar obwohl sich die regulierende Ventilöffnungszeitdauer (Zeit) aufgrund der Änderung der Drehgeschwindigkeit des Nockens 20 ändert, kann das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position zuverlässig beibehalten werden, bis das Regulierungsventil 23 geöffnet ist. Wenn die „Erregungsverlängerungszeitdauer“ durch den „Nockenwinkel oder Kurbelwinkel“ eingestellt wird, gibt es keinen Einfluss der Drehgeschwindigkeit auf den Nocken 20, so dass diese Änderung nicht entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Nockens 20 getätigt werden muss.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung zur Geräuschreduzierung, wird der Solenoid 30 temporär wiedererregt, bevor das bewegliche Teil 28 die öffnungsseitige Position erreicht. So wie dies in 13(b) dargestellt ist, falls der Stromwert bei dem Zeitpunkt der Wiedererregung zu groß ist, wird die elektromagnetisch anziehende Kraft des Solenoids 30 unzweckmäßig groß, so dass das bewegliche Teil 28 zurück in die Richtung der geschlossen-seitigen Position verschoben werden kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, so wie dies in 13(a) dargestellt ist, wir der Stromwert bei dem Zeitpunkt der Wiedererregung innerhalb des Bereichs eingestellt, in welchem das bewegliche Teil 28 nicht in die Richtung der geschlossen-seitigen Position zurückkehrt. Entsprechend kann die Rückkehr des beweglichen Teils 28 in die Richtung der geschlossen-seitigen Position vermieden werden, wenn das Solenoid 30 temporär wiedererregt wird, bevor das bewegliche Teil 28 die öffnungsseitige Position erreicht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung für eine Geräuschreduzierung, wird die Erregung des Solenoids 30 temporär gestoppt, nachdem das Regulierungsventil 23 geöffnet ist. So wie dies in 14 (die Rücklaufsteuerung, welche nachstehend beschrieben werden wird), nicht durchgeführt wird, verringert sich der elektrische Strom, der durch das Solenoid 30 fließt, langsam aufgrund der elektromagnetischen Gegenkraft bei dem Zeitpunkt des temporären Stopps der Erregung des Solenoids 30. Auf diese Weise wird die elektromagnetisch anziehende Kraft des Solenoids 30 erzeugt, nachdem die Erregung des Solenoids 30 gestoppt ist. Unter diesem Einfluss variiert das Verhalten des beweglichen Teils 20, wenn das bewegliche Teil 28 auf die öffnungsseitige Position verschoben wird, und ist deshalb schwierig, das Timing für die Wiedererregung einzustellen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, so wie dies in 14(a) dargestellt ist, wird die Rücklaufsteuerung zum Entfernen eines Rücklaufkreises (nicht näher dargestellt) des elektrischen Stroms, welcher durch das Solenoid 30 aufgrund der elektromagnetischen Gegenkraft bei dem Zeitpunkt des temporären Stopps der Erregung des Solenoids 30 fließt, ausgeführt. Entsprechend wird die elektromagnetisch anziehende Kraft des Solenoids 30 nach dem Stopp der Erregung des Solenoids 30 kaum erzeugt, und auf diese Weise wird das Verhalten des beweglichen Teils 28 stabilisiert, wenn das bewegliche Teil 28 in Richtung der öffnungsseitigen Position verschoben wird. Im Ergebnis kann das Timing für die Wiedererregung in einfacher Art und Weise eingestellt werden.
Bei dem Zeitpunkt der vorstehend beschriebenen Ventilöffnungssteuerung der Hochdruckpumpe 14, falls die Zeitdauer, während der das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird (d.h., die Zeitdauer, während welcher die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt wird), zu lang ausgestaltet wird, kann das Solenoid 30 in einen überhitzten Zustand oberhalb eines zulässigen Werts hineingeraten, und dies mit dem Betrag von Wärme, der durch das Solenoid 30 erzeugt wird. Entsprechend, um das Überhitzen des Solenoids 30 zu vermeiden, kann die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, durch einen vorbestimmten oberen Grenzschutzwert beschränkt werden. Allerdings, gemäß diesem Verfahren, sogar obwohl der Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 auf dem zulässigen Wert oder geringer liegt, so dass die Zeitdauer, während der das bewegliche Teil 28 an dessen geschlossen-seitiger Position beibehalten wird, nicht kürzer sein muss, kann die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, durch den oberen Grenzschutzwert beschränkt sein. In konsequenter Weise kann die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, unnötigerweise kurz ausgestaltet sein, was den Effekt der Geräuschreduzierung in schädlicher Weise verringert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung der Hochdruckpumpe 14, wird der Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 abgeschätzt (berechnet), und die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, wird gemäß diesem abgeschätzten Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 geändert. Entsprechend, wenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 klein ist, wird die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, moderat lang ausgestaltet, um den Effekt der Geräuschreduzierung sicherzustellen. Auf der anderen Seite, wenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 groß ist, wird die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird (d.h., eine Zeitdauer, während welcher die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt wird), kurz ausgestaltet, um das Überhitzen des Solenoids 30 zu vermeiden.
Genauer gesagt, wenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 den zulässigen Wert erreicht oder kleiner ist, dann wird die vorstehend beschriebene Ventilöffnungssteuerung zur Geräuschreduzierung durchgeführt, so wie dies in 15 dargestellt ist. Durch diese Ventilöffnungssteuerung zur Geräuschreduzierung wird die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt, um das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beizubehalten, bis nachdem der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 abfällt und das Regulierungsventil 23 geöffnet wird; die Erregung des Solenoids 30 wird temporär gestoppt, nachdem das Regulierungsventil 23 geöffnet ist; und entsprechend wird die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, moderat lang ausgestaltet, und das Solenoid 30 wird temporär wiedererregt, bevor das bewegliche Teil 28 die öffnungsseitige Position erreicht.
Auf der anderen Seite, wenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 den zulässigen Wert überschreitet, wird die Ventilöffnungssteuerung für eine Überhitzungsvermeidung ausgeführt, so wie dies in 16 dargestellt ist. Durch diese Ventilöffnungssteuerung zur Überhitzungsvermeidung, bis bevor der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 abfällt und das Regulierungsventil 23 geöffnet wird, wird die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt, um das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position zu halten; und bevor das Regulierungsventil 23 geöffnet ist, wird die Erregung des Solenoids 30 temporär gestoppt, um die Zeitdauer zu verkürzen, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, wobei dadurch das Überhitzen des Solenoids 30 vermieden wird. In diesem Fall wird in ähnlicher Weise zu der normalen Ventilöffnungssteuerung (siehe 4) das bewegliche Teil 28 gestoppt, wobei sich das bewegliche Teil 28 in Kontakt mit dem Regulierungsventil 23 (Drückteil 24) befindet, und dann, wenn der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 abfällt, wird das bewegliche Teil 28 in Richtung der öffnungsseitigen Position verschoben, und das Regulierungsventil 23 wird geöffnet. Durch die Ventilöffnungssteuerung zur Vermeidung einer Überhitzung wird der Solenoid 30 temporär wiedererregt, bevor das bewegliche Teil 28 die öffnungsseitige Position erreicht. Im Ergebnis kann die Vibration, welche erzeugt wird, wenn das bewegliche Teil 28 an der öffnungsseitigen Position ankommt, beschränkt werden, und das Geräusch, das während der Zeit der Ventilöffnungssteuerung erzeugt wird, kann auf diese Weise reduziert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung für eine Überhitzungsvermeidung, wird die Erregungsverlängerungszeitdauer (siehe 5), welche eine Zeitdauer ist, während welcher die Erregung des Solenoids 30 relativ zu dem Erregungsstopptiming bei der normalen Ventilöffnungssteuerung (siehe 4) verlängert wird, auf 0 (Null) eingestellt. Auf diese Weise, bei dem gleichen Timing wie bei dem Erregungsstopptiming bei der normalen Ventilöffnungssteuerung (beispielsweise, eine Nockenspitze, bei welcher der Nockenhebebetrag maximiert wird, oder ein Timing an einer vorstehenden Seite davon), wird die Erregung des Solenoids 30 temporär gestoppt, um die Zeitdauer zu verkürzen, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird.
So wie dies vorstehend beschrieben wurde, und so wie dies in 8 dargestellt ist, gibt es eine Charakteristik, dass die regulierende Ventilöffnungszeitdauer (die Zeitdauer, nachdem der Kraftstoffdruck damit beginnt, abzufallen, bis das Regulierungsventil 23 geöffnet wird) länger wird, so wie der Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 höher wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung für die Vermeidung einer Überhitzung, wird das Timing, bei welchem das Solenoid 30 temporär wiedererregt wird, gemäß dem Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 geändert. Genauer gesagt, so wie der Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 höher wird, wird das Timing für das temporäre Wiedererregen des Solenoids 30 weiter verzögert. Entsprechend kann das Timing für das temporäre Wiederregen des Solenoids 30 entsprechend der Änderung der regulierenden Ventilöffnungszeitdauer gemäß dem Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 geändert werden. Als eine Konsequenz, sogar obwohl sich die regulierende Ventilöffnungszeitdauer aufgrund der Änderung des Kraftstoffdruckspitzenwerts ändert, kann das Solenoid 30 zuverlässig wiedererregt werden, bevor das Regulierungsventil 23 geöffnet ist, und bevor das bewegliche Teil 28 die öffnungsseitige Position erreicht.
Die vorstehend beschriebene Ventilöffnungssteuerung der Hochdruckpumpe 14 der vorliegenden Ausführungsform wird durch die ECU 40 basierend auf den Routinen zur Ventilöffnungssteuerung der 17 und 18 umgesetzt. Die Verarbeitung bzw. Vorgänge dieser Routinen werden nachstehend beschrieben werden.
Die Routine zur Ventilöffnungssteuerung der 17 wird wiederholt mit einer vorbestimmten Zeitdauer ausgeführt, während die ECU 40 angeschaltet ist (während ein Zündschalter angeschaltet ist), um als das Ventilöffnungssteuermittel zu dienen. Wenn diese Routine initiiert wird, wird zuerst bei Schritt 101 bestimmt, ob eine vorbestimmte Geräuschreduzierungssteuerausführbedingung erfüllt ist oder nicht, und dies basierend darauf, ob all die folgenden Bedingungen (1) bis (5) beispielsweise erfüllt sind.
(1) Die Batteriespannung befindet sich in einem stabilen Zustand (Batteriespannung > vorbestimmter Wert); (2) das Fahrzeug fährt mit einer geringen Geschwindigkeit oder ist gestoppt (Fahrzeuggeschwindigkeit < vorbestimmter Wert); (3) das Beschleunigungspedal wird nicht gedrückt (Beschleunigungspedalöffnungsgrad = 0); (4) die Maschinendrehgeschwindigkeit befindet sich in einem stabilen Zustand (Soll-Drehgeschwindigkeit-Maschinendrehgeschwindigkeit < vorbestimmter Wert); und (5) der Kraftstoffdruck befindet sich in einem stabilen Zustand (Soll-Kraftstoffdruck-Kraftstoffdruck < vorbestimmter Wert). Die vorbestimmten Bedingungen (2) und (3) sind Bedingungen zum Bestimmen, ob der Fahrer das Geräusch, welches bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung erzeugt wird, leicht hören kann oder nicht. Falls all die vorstehenden Bedingungen (1) bis (5) erfüllt sind, ist die Geräuschreduzierungssteuerausführungsbedingung erfüllt. Falls irgendeine der vorstehenden Bedingungen (1) bis (5) nicht erfüllt ist, ist die Geräuschreduzierungssteuerausführbedingung nicht erfüllt.
Falls bei diesem Schritt 101 bestimmt wird, dass die Geräuschreduzierungssteuerausführbedingung nicht erfüllt ist, fährt die Steuerung mit Schritt 102 fort, um die normale Ventilöffnungssteuerung durchzuführen (siehe 4). Bei dieser normalen Ventilöffnungssteuerung wird die Erregung des Solenoids 30 des elektromagnetischen Aktuators 27 gestoppt, wenn der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 hoch wird. In diesem Fall, da das Regulierungsventil 23 in dessen geschlossenen Zustand durch den Kraftstoffdruck in der Pumpkammer beibehalten wird, wird das bewegliche Teil 28 gestoppt, wobei sich dann das bewegliche Teil 28 in Kontakt mit dem Regulierungsventil 23 (Drückteil 24) befindet. Danach, wenn der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 ansteigt, wird das bewegliche Teil 28 zu der öffnungsseitigen Position verschoben, und das Regulierungsventil 23 ist geöffnet.
Auf der anderen Seite, falls bei dem vorstehend beschriebenen Schritt 101 bestimmt wird, dass die Geräuschreduzierungssteuerausführbedingung erfüllt ist, dann wird bestimmt, dass der Fahrer das Geräusch einfach hören kann, welches bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung erzeugt wird. Entsprechend wird die Ventilöffnungssteuerung für eine Geräuschreduzierung (oder eine Ventilöffnungssteuerung für eine Überhitzungsvermeidung) ausgeführt, wie nachstehend beschrieben. Zuerst, bei Schritt 103, wird die „Erregungsverlängerungszeitdauer“ (siehe 5), welche eine Zeitdauer der Verlängerung der Erregung des Solenoids 30 relativ zu dem Erregungsstopptiming bei der normalen Ventilöffnungssteuerung ist, durch den „Nockenwinkel oder Kurbelwinkel“ eingestellt. Die Erregungsverlängerungszeitdauer, welche bei diesem Schritt 103 eingestellt wird, ist eine Erregungsverlängerungszeitdauer für die Ventilöffnungssteuerung für die Geräuschreduzierung (d.h., eine Erregungsverlängerungszeitdauer zum Fortsetzen der Erregung des Solenoids 30, bis nachdem das Regulierungsventil 23 geöffnet ist).
In diesem Fall wird zuerst die Erregungsverlängerungszeitdauer gemäß dem Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 durch ein Kennfeld bzw. Speicherabbildung, durch einen mathematischen Ausdruck oder dergleichen berechnet. Als ein Ergebnis, so wie der Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 höher wird, wird die Erregungsverlängerungszeitdauer verlängert, um die Zeitdauer zu verlängern, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird. Die Speicherabbildung, der mathematische Ausdruck oder dergleichen für die Erregungsverlängerungszeitdauer wird vorab basierend auf Test- oder Designdaten, beispielsweise, vorbereitet, und in dem ROM der ECU 40 gespeichert.
Ferner wird ein Korrekturwert in Abhängigkeit zu der Kraftstofftemperatur durch eine Speicherabbildung bzw. ein Kennfeld, einen mathematischen Ausdruck oder dergleichen berechnet, und die Erregungsverlängerungszeitdauer wird durch die Verwendung dieses Korrekturwerts korrigiert. Entsprechend, so wie die Kraftstofftemperatur höher wird, wird die Erregungsverlängerungszeitdauer länger ausgestaltet, um die Zeitdauer zu verlängern, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird. Zudem wird ein Korrekturwert in Übereinstimmung mit dem Nockenprofil durch eine Speicherabbildung bzw. ein Kennfeld, einen mathematischen Ausdruck oder dergleichen berechnet, und die Erregungsverlängerungszeitdauer kann unter Verwendung dieses Korrekturwerts berechnet bzw. korrigiert werden. Folglich, so wie die abnehmende Geschwindigkeit des Nockenhebebetrags aufgrund des Unterschieds in dem Nockenprofil schneller wird, wird die Erregungsverlängerungszeitdauer verkürzt, um die Zeitdauer zu verkürzen, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird. Die Speicherabbildung, der mathematische Ausdruck, oder dergleichen, für den Korrekturwert für die Erregungsverlängerungszeitdauer wird vorab basierend auf Test- oder Designdaten vorbereitet, beispielsweise, und in den ROM der ECU 40 gespeichert.
Wenn die „Erregungsverlängerungszeitdauer“ durch die „Zeit“ eingestellt wird, ändert sich die regulierende Ventilöffnungszeitdauer (Zeit) gemäß der Drehgeschwindigkeit der Nocke 20, und auf diese Weise wird die Erregungsverlängerungszeitdauer (Zeit) gemäß der Drehgeschwindigkeit des Nockens 20 geändert, um die Zeitdauer (Zeit) zu ändern, in welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird. Danach fährt die Steuerung mit Schritt 104 fort, um einen „Erregungsstoppzeitpunkt“ einzustellen (siehe 5), welcher ein Zeitpunkt ist, nachdem die Erregung des Solenoids 30 temporär gestoppt ist, bis das Solenoid 30 bei einem vorbestimmten Zeitpunkt T1 wiedererregt wird (z.B. 0,5 ms; um einen „Wiedererregungszeitpunkt“ siehe 5) einzustellen, welcher ein Zeitpunkt ist, während welcher die Wiedererregung des Solenoids 30 bei einer vorbestimmten Zeit T2 fortgesetzt wird (z.B. 1 ms); und, um einen „Wiedererregungsstromwert“ einzustellen (siehe 5), welcher ein Stromwert bei dem Zeitpunkt der Wiedererregung des Solenoids 30 mit einem vorbestimmten Stromwert (z.B., 3 A) ist. Der vorbestimmte Zeitpunkt T1, der vorbestimmte Zeitpunkt T2 und der vorbestimmte Stromwert werden vorab basierend auf Test- oder Designdaten festgelegt, beispielsweise, und werden in dem ROM der ECU 40 gespeichert. Der Erregungsstoppzeitpunkt, welcher bei diesem Schritt 104 eingestellt wird, ist ein Erregungsstoppzeitpunkt für die Ventilöffnungssteuerung für eine Geräuschreduzierung.
Dann fährt die Steuerung mit Schritt 105 fort, um die Routine für eine Zustandsänderung der 18 auszuführen, welche nachstehend beschrieben werden wird. Entsprechend wird der Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 abgeschätzt (berechnet), und die Erregungsverlängerungszeitdauer und der Erregungsstoppzeitpunkt werden basierend auf diesem abgeschätzten Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 geändert.
Nachfolgend fährt die Steuerung mit Schritt 106 fort, um die Erregung des Solenoids 30 fortzusetzen, bis die Erregungsverlängerungszeitdauer endet. Folglich wird die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt, um das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position zu halten, bis bevor oder nachdem der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 sinkt und das Regulierungsventil 23 geöffnet ist.
Als nächstes fährt die Steuerung mit Schritt 107 fort, um die Erregung des Solenoids 30 temporär bei dem Zeitpunkt zu stoppen, bei dem die Erregungsverlängerungszeitdauer geendet ist, die bei dem vorstehenden Schritt 103 eingestellt wurde (oder die Erregungsverlängerungszeitdauer, welche bei dem vorstehenden Schritt 105 geändert wurde), und um die Rücklauf- bzw. Rückflusssteuerung zum Entfernen des elektrischen Stroms, welcher durch das Solenoid 30 fließt, durch den Rückfluss- bzw. Rücklaufschaltkreis durchzuführen.
Abschließend führt die Steuerung mit Schritt 108 fort, um die Wiedererregung des Solenoids 30 basierend auf dem Wiedererregungszeitpunkt und dem Wiedererregungsstromwert, welcher bei dem vorstehenden Schritt 104 eingestellt wurde, bei dem Zeitpunkt, bei dem die Erregungsstoppzeit, welche bei dem vorstehenden Schritt 104 verstrichen ist (oder bei dem Erregungsstoppzeitpunkt, welcher bei dem vorstehenden Schritt 105 geändert wurde), durchzuführen. Entsprechend wird der Solenoid 30 temporär wiedererregt, bevor das bewegliche Teil 28 die öffnungsseitige Position erreicht. Als ein Ergebnis wird die elektromagnetisch anziehende Kraft des Solenoids 30 temporär erzeugt, und die Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Teils 28, wenn das bewegliche Teil 28 auf die öffnungsseitige Position verschoben wird, wird durch diese elektromagnetisch anziehende Kraft verringert.
Die Routine für eine Zustandsänderung der 18 ist eine Unterroutine bzw. Subroutine, welche bei Schritt 105 in der vorstehend beschriebenen Routine für die Ventilöffnungssteuerung der 17 ausgeführt wird. Wenn diese Routine initiiert wird, wird zuerst bei Schritt 201 durch die Verwendung eines Modells zur Berechnung des Wärmeerzeugungsbetrags, welches das Verhalten des Wärmeerzeugungsbetrags des Solenoids 30 simuliert, der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 basierend auf der Erregungszeitdauer des Solenoids 30, des Erregungsstromwerts des Solenoids 30 (z.B., Spitzenstromwert, durchschnittlicher Stromwert), der Information, welche mit der Temperatur der Hochdruckpumpe 14 assoziiert ist (z.B., Kühlmitteltemperatur, Öltemperatur, und der Information, welche mit der Antriebsgeschwindigkeit der Hochdruckpumpe 14 assoziiert ist (z.B., Maschinendrehgeschwindigkeit, Pumpendrehgeschwindigkeit) berechnet. Entsprechend kann der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 genau berechnet werden. Das Wärmeerzeugungsbetragsmodell des Solenoids 30 wird vorab basierend auf Test- oder Designdaten, beispielsweise, vorbereitet, und in dem ROM der ECU 40 gespeichert.
Dann fährt die Steuerung mit Schritt 202 fort, um zu bestimmen, ob der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 größer als der zulässige Wert ist oder nicht. Falls bei diesem Schritt 202 bestimmt wird, dass der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 gleich oder kleiner als ein zulässiger Wert ist, dann wird bestimmt, dass die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird (d.h., eine Zeitdauer, während welcher die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt wird), nicht kürzer ausgestaltet werden muss. Dann fährt die Steuerung mit Schritt 203 fort, um die Erregungsverlängerungszeitdauer bis zu der Erregungsverlängerungszeitdauer beizubehalten, welche bei Schritt 103 der 17 eingestellt wird (Erregungszeitdauer für die Ventilöffnungssteuerung für die Geräuschreduzierung), und um den Erregungsstoppzeitpunkt auf den Erregungsstoppzeitpunkt beizubehalten, welcher bei Schritt 104 der 17 eingestellt wird (Erregungsstoppzeitpunkt für die Ventilöffnungssteuerung für die Geräuschreduzierung). Entsprechend wird die Ventilöffnungssteuerung für die Geräuschreduzierung in den Schritten 106 bis 108 der 17 umgesetzt.
Auf der anderen Seite, falls bei dem vorstehenden Schritt 202 bestimmt wird, dass der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 größer als der zulässige Wert ist, dann wird bestimmt, dass die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil an dessen geschlossen-seitiger Position beibehalten wird (d.h., die Zeitdauer während welcher die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt wird), kürzer ausgestaltet werden muss. Dann fährt die Steuerung mit Schritt 204 fort, um die Erregungsverlängerungszeitdauer in die Erregungsverlängerungszeitdauer für die Ventilöffnungssteuerung für die Vermeidung der Überhitzung zu ändern, und um den Erregungsstoppzeitpunkt in den Erregungsstoppzeitpunkt für die Ventilöffnungssteuerung für die Vermeidung einer Überhitzung zu ändern. Entsprechend wird die Ventilöffnungssteuerung für die Überhitzungsvermeidung in den Schritten 106 bis 108 der 17 implementiert.
Genauer gesagt wird die Erregungsverlängerungszeitdauer bei einem vorbestimmten Wert eingestellt (beispielsweise 0), und der Erregungsstoppzeitpunkt in Abhängigkeit zu dem Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 wird durch eine Speicherabbildung bzw. ein Kennfeld, einen mathematischen Ausdruck oder dergleichen berechnet. Im Ergebnis, so wie der Kraftstoffdruckspitzenwert in der Pumpenkammer 17 höher wird, wird der Erregungsstoppzeitpunkt später bzw. länger angesetzt, so dass das Timing für die temporäre Wiedererregung des Solenoids 30 ferner bzw. weiter verzögert wird. Die Speicherabbildung, der mathematische Ausdruck, oder dergleichen für den Erregungsstoppzeitpunkt für die Ventilöffnungssteuerung für die Vermeidung der Überhitzung wird vorab basierend auf Test- oder Designdaten vorbereitet, z.B., und dann in dem ROM der ECU 40 gespeichert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, welche vorstehend beschrieben wurde, bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung der Hochdruckpumpe 14, wenn eine vorbestimmte Geräuschreduzierungssteuerungsausführbedingung erfüllt ist, wird der Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 abgeschätzt (berechnet); und die Ventilöffnungssteuerung für die Geräuschreduzierung wird ausgeführt, wenn dieser abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 der zulässige Wert oder kleiner ist. Durch diese Ventilöffnungssteuerung für die Geräuschreduzierung wird die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt, um das bewegliche Teil an dessen geschlossen-seitiger Position zu halten, bis nachdem der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 sinkt und das Regulierungsventil 23 geöffnet ist; die Erregung des Solenoids 30 wird temporär gestoppt, nachdem das Regulierungsventil 23 geöffnet ist; und entsprechend wird die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, moderat lang ausgestaltet, und das Solenoid 30 wird temporär widererregt, bevor das bewegliche Teil 28 die öffnungsseitige Position erreicht. Im Ergebnis kann die Vibration, welche erzeugt wird, wenn das bewegliche Teil 28 an der öffnungsseitigen Position anschlägt, beschränkt werden, und das Geräusch, welches bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung erzeugt wird, kann dadurch reduziert werden.
Auf der anderen Seite, wenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 den zulässigen Wert überschreitet, dann wird die Ventilöffnungssteuerung für die Vermeidung der Überhitzung ausgeführt. Durch diese Ventilöffnungssteuerung für die Überhitzungsvermeidung, bis bevor der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 sinkt und das Regulierungsventil 23 geöffnet ist, wird die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt, um das bewegliche Teil an dessen geschlossen-seitiger Position zu halten; und bevor das Regulierungsventil 23 geöffnet wird, wird die Erregung des Solenoids 30 temporär gestoppt, um die Zeitdauer zu verkürzen, während welcher das bewegliche Teil 28 an dessen geschlossen-seitiger Position beibehalten wird, wobei dadurch die Überhitzung des Solenoids 30 vermieden wird. In diesem Fall wird das bewegliche Teil 28 gestoppt, wobei sich das bewegliche Teil 28 in Kontakt mit dem Regulierungsventil 23 (Drückteil 24) befindet, und dann, wenn der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer 17 sinkt, wir das bewegliche Teil 28 auf die öffnungsseitige Position verschoben, und das Regulierungsventil 23 ist geöffnet. Der Solenoid 30 wird temporär wiedererregt, bevor das bewegliche Teil 28 die öffnungsseitige Position erreicht. Im Ergebnis kann die Vibration beschränkt werden, welcher erzeugt wird, wenn das bewegliche Teil 28 an der öffnungsseitigen Position ankommt, und das Geräusch, welches bei dem Zeitpunkt der Ventilöffnungssteuerung erzeugt wird, kann dadurch reduziert werden.
Auf diese Art und Weise kann durch das Ändern der Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an dessen geschlossen-seitiger Position beibehalten wird, gemäß dem abgeschätzten Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30, wenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 klein ist, die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil an dessen geschlossen-seitiger Position beibehalten wird, moderat lang ausgestaltet werden, um den Geräuschreduzierungseffekt sicherzustellen; und auf der anderen Seite, wenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 groß ist, wird die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an dessen geschlossen-seitiger Position beibehalten wird (d.h., eine Zeitdauer, während welcher die Erregung des Solenoids 30 fortgesetzt wird), kurz ausgestaltet werden, um die Überhitzung des Solenoids 30 zu vermeiden. Als eine Konsequenz, nur dann, wenn es einen Bedarf gibt, die Zeitdauer zu verkürzen, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, um das Überhitzen des Solenoids 30 zu vermeiden, kann die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an der geschlossen-seitigen Position beibehalten wird, kürzer ausgestaltet werden. Auf diese Weise wird die Zeitdauer, in welcher das bewegliche Teil 28 an dessen geschlossen-seitiger Position beibehalten wird, davor beschützt werden, dass diese in unnötiger Art und Weise kurz ist, um ein schädliches Verringern des Geräuschreduzierungseffekts zu vermeiden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an dessen geschlossen-seitiger Position gehalten wird, in Abhängigkeit davon umgeschaltet, ob der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 den zulässigen Wert überschreitet oder nicht. Allerdings, kann anstelle dessen beispielsweise die Zeitdauer, während welcher das bewegliche Teil 28 an dessen geschlossen-seitiger Position gehalten wird, in Schritten oder kontinuierlich entsprechend im abgeschätzten Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids 30 geändert werden.
Zusätzlich ist die vorliegende Offenbarung auch mit verschiedenen Modifikationen ausführbar, ohne von dessen Gegenstand und Geist abzuweichen, beispielsweise kann die Konfiguration der Hochdruckpumpe oder die Konfiguration des Kraftstoffzuführsystems entsprechend geändert werden.

Claims

Steuervorrichtung für eine Hochdruckpumpe (14), beinhaltend: eine Pumpenkammer (17), welche einen Einlass (21) und einen Auslass (31) für Kraftstoff aufweist, einen Kolben (18), welcher sich in der Pumpenkammer (17) hin- und her bewegt; ein Regulierungsventil (23), welches eine Einlassseite der Pumpenkammer (17) öffnet oder schließt, und einen elektromagnetischen Aktuator (27), welcher ein Solenoid (30) und ein bewegliches Teil (28) beinhaltet und welcher das Regulierungsventil (23) derart verschiebt, dass dieser die Einlassseite öffnet oder schließt, wobei die Steuervorrichtung Ventilöffnungssteuermittel (40) zum Durchführen einer Ventilöffnungssteuerung aufweist, wobei die Erregung des Solenoids (30) gestoppt wird, wobei dadurch das bewegliche Teil (28) von einer geschlossen-seitigen Position zu einer offen-seitigen Position verschoben wird, und wobei dadurch das Regulierungsventil (23) geöffnet wird, wobei, wenn die Ventilöffnungssteuerung durchgeführt wird, das Ventilöffnungssteuermittel (40) mit der Erregung des Solenoids (30) fortfährt, um das bewegliche Teil (28) an der geschlossen-seitigen Position beizubehalten, bis bevor oder nachdem der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer (17) abfällt, um das Regulierungsventil (23) zu öffnen, und dieses eine Zeitdauer ändert, während welcher das bewegliche Teil (28) an der geschlossen-seitigen Position gemäß einem abgeschätzten Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids (30) gehalten wird; und wobei wenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids (30) gleich oder kleiner als ein zulässiger Wert ist, das Ventilöffnungssteuermittel (40) die Erregung des Solenoids (30) temporär stoppt, nachdem das Regulierungsventil (23) die Einlassseite öffnet, und dieses das Solenoid (30) temporär wiedererregt, bevor das bewegliche Teil (28) die öffnungsseitige Position erreicht.
Steuervorrichtung für eine Hochdruckpumpe (14), beinhaltend: eine Pumpenkammer (17), welche einen Einlass (21) und einen Auslass (31) für Kraftstoff aufweist, einen Kolben (18), welcher sich in der Pumpenkammer (17) hin- und her bewegt; ein Regulierungsventil (23), welches eine Einlassseite der Pumpenkammer (17) öffnet oder schließt, und einen elektromagnetischen Aktuator (27), welcher ein Solenoid (30) und ein bewegliches Teil (28) beinhaltet und welcher das Regulierungsventil (23) derart verschiebt, dass dieser die Einlassseite öffnet oder schließt, wobei die Steuervorrichtung Ventilöffnungssteuermittel (40) zum Durchführen einer Ventilöffnungssteuerung aufweist, wobei die Erregung des Solenoids (30) gestoppt wird, wobei dadurch das bewegliche Teil (28) von einer geschlossen-seitigen Position zu einer offen-seitigen Position verschoben wird, und wobei dadurch das Regulierungsventil (23) geöffnet wird, wobei, wenn die Ventilöffnungssteuerung durchgeführt wird, das Ventilöffnungssteuermittel (40) mit der Erregung des Solenoids (30) fortfährt, um das bewegliche Teil (28) an der geschlossen-seitigen Position beizubehalten, bis bevor oder nachdem der Kraftstoffdruck in der Pumpenkammer (17) abfällt, um das Regulierungsventil (23) zu öffnen, und dieses eine Zeitdauer ändert, während welcher das bewegliche Teil (28) an der geschlossen-seitigen Position gemäß einem abgeschätzten Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids (30) gehalten wird; und wobei wenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids (30) einen zulässigen Wert überschreitet, das Ventilöffnungssteuermittel (40) die Erregung des Solenoids (30) temporär stoppt, bevor das Regulierungsventil (23) die Einlassseite öffnet, und dieses das Solenoid (30) temporär wiedererregt, bevor das bewegliche Teil (28) die offenseitige Position erreicht.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilöffnungssteuermittel (40) die Zeitdauer ändert, während welcher das bewegliche Teil (28) an der geschlossen-seitigen Position gemäß dem Kraftstoffdruck gehalten wird.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei wenn der abgeschätzte Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids (30) einen zulässigen Wert überschreitet, das Ventilöffnungssteuermittel (40) die Erregung des Solenoids (30) temporär stoppt, bevor das Regulierungsventil (23) die Einlassseite öffnet, und dieses das Solenoid (30) temporär wiedererregt, bevor das bewegliche Teil (28) die offenseitige Position erreicht.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 4, wobei das Ventilöffnungssteuermittel (40) das Timing zum temporären Wiedererregen des Solenoids (30) gemäß dem Kraftstoffdruck ändert.
Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Ventilöffnungssteuermittel (40) den abgeschätzten Wärmeerzeugungsbetrag des Solenoids (30) basierend auf zumindest einem des Folgenden berechnet: eine Zeitdauer zum Erregen des Solenoids (30); einen Erregungsstromwert des Solenoids (30); Information, welche mit der Temperatur der Hochdruckpumpe (14) assoziiert ist; und Information, welche mit der Antriebsgeschwindigkeit der Hochdruckpumpe (14) assoziiert ist.