DE112015002295B4

DE112015002295B4 - Vorrichtung zum Steuern einer Hochdruckpumpe

Info

Publication number: DE112015002295B4
Application number: DE112015002295.3T
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Takagawa; Takahisa Natori
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2023-07-06
Anticipated expiration: 2035-04-28
Also published as: WO2015174037A1; US10655614B2; JP2015218656A; JP6308012B2; DE112015002295T5; US20170082099A1

Abstract

Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit, welche auf eine Hochdruckpumpe (20) mit einer mit einem Einlassdurchlass (26) und einem Abgabedurchlass (27) für Kraftstoff verbundenen Verdichtungskammer (25), einem Kolben (22), welcher ein Volumen der Verdichtungskammer variiert, und einem Steuerungsventil (30), das in dem Einlassdurchlass angeordnet ist und einen Ventilkörper (34) aufgrund einer Leistungszuführung zu einer elektromagnetischen Einheit (33) verschiebt, um eine Zuführung von Kraftstoff hin zu der Verdichtungskammer abzusperren, angewendet wird, wobei die Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit einen Kraftstoffabgabebetrag der Hochdruckpumpe basierend auf einer Bestromungs-Startzeit der elektromagnetischen Einheit reguliert, wobei die Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit aufweist:eine Geräuschreduktions-Steuerungseinheit, welche eine hin zu der elektromagnetischen Einheit geführte Leistung, wenn eine vorbestimmte Ausführungsbedingung erfüllt ist, im Vergleich zu einer normalen Steuerung, bei welcher die Ausführungsbedingung nicht erfüllt ist, reduziert, wodurch ein einhergehend mit dem Antreiben des Ventilkörpers erzeugtes Betriebsgeräusch reduziert wird;eine Ansprech-Erlangungseinheit, welche einen Ansprechparameter während der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung erlangt, wobei der Ansprechparameter einem Parameter mit Bezug auf ein Ansprechverhalten von einem Start der Bestromung der elektromagnetischen Einheit bis zu einer Verschiebung des Ventilkörpers hin zu einer Ventilschließposition aufgrund der Bestromung entspricht; undeine Zeitberechnungseinheit, welche während der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung und nachdem die Ansprech-Erlangungseinheit den Ansprechparameter erlangt, die Bestromungs-Startzeit bei der Geräuschreduktionssteuerung basierend auf dem durch die Ansprech-Erlangungseinheit erlangten Ansprechparameter berechnet.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2014-102710 , welche am 16. Mai 2014 angemeldet wurde und deren Inhalt hiermit durch Inbezugnahme mit aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit.
Allgemeiner Stand der Technik
Bislang war als ein Kraftstoffzuführsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, wie einen Ottomotor oder eine Dieselmaschine, ein Zylinder-Direkteinspritz-Kraftstoffzuführsystem bekannt, welches eine Hochdruckpumpe, die einen von einem Kraftstofftank geförderten Niederdruckkraftstoff komprimiert, und eine Drucksammelleitung, welche einen von der Hochdruckpumpe geförderten Hochdruckkraftstoff aufnimmt, umfasst und den Hochdruckkraftstoff in der Drucksammelleitung von jeweiligen Kraftstoffeinspritzventilen direkt in Zylinder der Verbrennungskraftmaschine einspritzt. Ein Beispiel der Hochdruckpumpe mit einem Kolben, welcher sich in jedem Zylinder hin und her bewegt, einer Verdichtungskammer, in welche der Kraftstoff ausgehend von einer Niederdruckseite eingeführt wird, und einem elektromagnetischen Antriebs-Steuerungsventil, welches einen Rückführbetrag des in die Verdichtungskammer eingeführten Kraftstoffes reguliert, ist bekannt.
Bei einem Beispiel der Hochdruckpumpe ist der Kolben mit einer Drehwelle einer Ausgangswelle (Kurbelwelle) der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Der Kolben bewegt sich in dem Zylinder hin und her, während die Drehwelle mit der Rotation der Kurbelwelle rotiert, und dieser variiert ein Volumen der Verdichtungskammer. Das Steuerungsventil ist beispielsweise durch ein normalerweise offenes elektromagnetisches Ventil konfiguriert und ohne eine Bestromung bzw. während eines stromlosen Zustands der Magnetspule ist ein Ventilkörper aufgrund einer Feder bei einer offenen Ventilposition gehalten, um eine Einführung des Kraftstoffes ausgehend von einem niederdruckseitigen Durchlass in die Verdichtungskammer zu ermöglichen. Andererseits wird der Ventilkörper während der Bestromung der Spule aufgrund einer elektromagnetischen Kraft hin zu einer Ventilschließposition verschoben, um die Einführung des Kraftstoffes in die Verdichtungskammer zu unterbrechen. In einem Zustand, bei welchem der Ventilkörper des Steuerungsventils bei einem Volumen-Reduktionstakt der Verdichtungskammer bei der offenen Ventilposition angeordnet ist, wird ein überschüssiger Kraftstoff mit der Bewegung des Kolbens ausgehend von der Verdichtungskammer hin zu der Niederdruckseite zurückgeführt. Danach, wenn der Ventilkörper mit der Bestromung der Spule unter der Steuerung hin zu der geschlossenen Ventilposition bewegt wird, wird der Kraftstoff in der Verdichtungskammer durch den Kolben verdichtet und in Richtung hin zu einer Hochdruckseite abgeführt. Bei dem vorstehenden Vorgang wird eine Abgabebetragsteuerung der Hochdruckpumpe durchgeführt.
Bei dem Betrieb des Steuerungsventils wird ein Kollisionsgeräusch erzeugt, wenn der Ventilkörper mit einem Bewegungs-Beschränkungselement (Anschlag) zusammentrifft, und dies kann ein Unbehagen für einen Insassen des Fahrzeugs mit sich bringen. Unter diesem Umstand wurden bei einer Abgabebetragsteuerung der Hochdruckpumpe unter Zuhilfenahme des Steuerungsventils bislang verschiedene Verfahren zum Reduzieren des Kollisionsgeräuschs zwischen dem Ventilkörper und dem Anschlag vorgeschlagen (beispielsweise Bezug auf Patentliteratur 1). Patentliteratur 1 offenbart, dass ein Stromwert beim Bestromen des Steuerungsventils, um das Steuerungsventil zu schließen, auf einen minimalen Wert zum Schließen des Ventils eingestellt ist, um eine Bewegungsgeschwindigkeit des Ventilkörpers zu verringern, wodurch das Kollisionsgeräusch reduziert wird, wenn der Ventilkörper mit dem Anschlag zusammentrifft.
Ältere Patentliteratur
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2010-533820 A
Bei der Hochdruckpumpe existiert jedoch hinsichtlich des Ansprechverhaltens auf einen Ventilschließbefehl eine individuelle Differenz und Variationen bei dem Ansprechverhalten werden bei individuellen Differenzen größer, während eine Zuführleistung hin zu dem Steuerungsventil kleiner ist. Aus diesem Grund ist es bei einem System mit einer Hochdruckpumpe mit einem geringen bzw. schlechten Ansprechverhalten auf den Ventilschließbefehl zu der Zeit eines Umschaltens von einer normalen Steuerung, bei welcher die Zuführleistung hin zu dem Steuerungsventil relativ groß ist, hin zu einer Geräuschreduktionssteuerung, bei welcher die Zuführleistung derart eingestellt ist, dass dieser kleiner als diese bei der normalen Steuerung ist, denkbar, dass der von der Hochdruckpumpe abgegebene Kraftstoffbetrag unzureichend ist. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass eine Steuerbarkeit des Kraftstoffdrucks in der Drucksammelleitung verringert ist.
Weiterer Stand der Technik wird in der DE 10 2010 039 832 A1 , der DE 10 2007 035 316 A1 und der JP 2015- 14 221 A offenbart.
Die vorliegende Offenbarung erfolgte mit Blick auf die vorstehenden Schwierigkeiten und eine Hauptaufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit vorzusehen, welche in der Lage ist, eine Abgabebetragsteuerung einer Hochdruckpumpe bei einer Geräuschreduktionssteuerung geeignet zu implementieren.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit auf eine Hochdruckpumpe mit einer mit einem Einlassdurchlass und einem Abgabedurchlass für Kraftstoff verbundenen Verdichtungskammer, einem Kolben, welcher ein Volumen der Verdichtungskammer variiert, und einem Steuerungsventil, das in dem Einlassdurchlass angeordnet ist und einen Ventilkörper aufgrund einer Leistungszuführung zu einer elektromagnetischen Einheit verschiebt, um eine Zuführung von Kraftstoff hin zu der Verdichtungskammer abzusperren, angewendet wobei die Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit einen Kraftstoffabgabebetrag der Hochdruckpumpe basierend auf einer Bestromungs-Startzeit der elektromagnetischen Einheit reguliert, wobei die Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit eine Geräuschreduktions-Steuerungseinheit, welche eine hin zu der elektromagnetischen Einheit geführte Leistung, wenn eine vorbestimmte Ausführungsbedingung erfüllt ist, im Vergleich zu einer normalen Steuerung, bei welcher die Ausführungsbedingung nicht erfüllt ist, reduziert, wodurch ein einhergehend mit dem Antreiben des Ventilkörpers erzeugtes Betriebsgeräusch reduziert wird, eine Ansprech-Erlangungseinheit, welche einen Ansprechparameter während der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung erlangt, wobei der Ansprechparameter einem Parameter mit Bezug auf ein Ansprechverhalten ausgehend von einem Start der Bestromung der elektromagnetischen Einheit bis zu einer Verschiebung des Ventilkörpers hin zu einer Ventilschließposition aufgrund der Bestromung entspricht, und eine Zeitberechnungseinheit, welche während der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung und nachdem die Ansprech-Erlangungseinheit den Ansprechparameter erlangt, die Bestromungs-Startzeit bei der Geräuschreduktionssteuerung basierend auf dem durch die Ansprech-Erlangungseinheit erlangten Ansprechparameter berechnet, aufweist.
Wenn die elektromagnetische Einheit bestromt wird, um den Ventilkörper zu verschieben, um den Kraftstoff von der Hochdruckpumpe abzugeben, wird der Ventilkörper hin zu der Ventilschließposition verschoben und trifft mit einem anderen Element zusammen, wodurch ein Geräusch (Betriebsgeräusch) erzeugt wird. Das Betriebsgeräusch ist relativ laut und wird bei jedem Betrieb der Hochdruckpumpen erzeugt, was ein Unbehagen für den Insassen mit sich bringt. Das Betriebsgeräusch der Hochdruckpumpe kann durch Reduzieren einer hin zu der elektromagnetischen Einheit geführten elektrischen Energie und langsames Bewegen des Ventilkörpers reduziert werden. Wenn andererseits eine hin zu der elektromagnetischen Einheit geführte elektrische Energie reduziert ist, werden Variationen beim Ansprechverhalten ausgehend von dem Start der Bestromung der elektromagnetischen Einheit bis der Ventilkörper hin zu einer Zielposition verdrängt ist, bei individuellen Differenzen größer. Wenn bei einer Niedrigleistungssteuerung, welche die hin zu der elektromagnetischen Einheit geführte elektrische Energie reduziert, der Kraftstoff von der Hochdruckpumpe abgeführt wird, ohne das Vorliegen der Variation beim Ansprechverhalten des Ventilkörpers zu berücksichtigen, besteht eine Gefahr, dass ein gewünschter Kraftstoffbetrag aufgrund einer Ansprechverzögerung von der Hochdruckpumpe nicht abgegeben werden kann.
Unter Berücksichtigung des Vorstehenden wird bei der vorstehenden Konfiguration die Bestromungs-Startzeit gemäß dem Ansprechverhalten auf den Antriebsbefehl der Hochdruckpumpe berechnet und die elektromagnetische Einheit des Steuerungsventils wird bei der berechneten Bestromungs-Startzeit bestromt. Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann zu der Zeit des Implementierens der Niedrigleistungssteuerung, bei welcher Differenzen bei Ansprechcharakteristika bei den individuellen Vorrichtungen wahrscheinlich auftreten, die Abgabebetragsteuerung der Hochdruckpumpe bei der Bestromungs-Startzeit gemäß den Ansprechcharakteristika der Hochdruckpumpe implementiert werden. Folglich kann verhindert werden, dass der Kraftstoffabgabebetrag der Hochdruckpumpe auch zu der Zeit des Umschaltens von der Hochleistungssteuerung, bei welcher die Zuführleistung hin zu der elektromagnetischen Einheit groß ist, hin zu der Niedrigleistungssteuerung, bei welcher die Zuführleistung hin zu der elektromagnetischen Einheit klein ist, unzureichend ist.
Figurenliste

1 ist eine Konfigurationsabbildung, welche eine Gesamtübersicht eines Kraftstoffzuführsystems für eine Maschine darstellt.
2 stellt Zeitdiagramme dar, die eine normale Steuerung eines Hochdruckpumpenantriebs darstellen.
3 stellt Zeitdiagramme dar, die eine Geräuschreduktionssteuerung des Hochdruckpumpenantriebs darstellen.
4 ist ein Diagramm, welches Ansprechcharakteristika einer Hochdruckpumpe darstellt.
5 stellt Abbildungen dar, die eine spezifische Konfiguration der Geräuschreduktionssteuerung bei der Hochdruckpumpe darstellen, die ein geringes bzw. schlechtes Ansprechverhalten aufweist.
6 ist ein Flussdiagramm, welches eine Pumpenabgabesteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, welches einen Ventilschließzeit-Lernvorgang gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, welches einen Bestromungs-Startzeit-Berechnungsvorgang gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
9 ist ein Zeitdiagramm, welches eine spezifische Konfiguration eines Pumpenantriebs gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
10 stellt Zeitdiagramme dar, welche eine spezifische Konfiguration einer Geräuschreduktionssteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellen.
11 ist ein Flussdiagramm, welches einen Ansprechcharakteristik-Lernvorgang gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
12 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel eines charakteristischen Kennfelds darstellt.
13 ist ein Flussdiagramm, welches einen Berechnungsvorgang für eine erforderliche Ventilschließzeit gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
14 ist ein Flussdiagramm, welches eine Pumpenabgabesteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
15 ist ein Flussdiagramm, welches einen Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrag-Berechnungsvorgang gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
16 ist ein Zeitdiagramm, welches eine spezifische Konfiguration eines Pumpenantriebs gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
17 ist ein Flussdiagramm, welches einen Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrag-Berechnungsvorgang gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
(Erste Ausführungsform)
Nachfolgend ist eine erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Abbildungen beschrieben. Die vorliegende Offenbarung konfiguriert ein Kraftstoffzuführsystem zum Zuführen eines Kraftstoffes zu einem Direkteinspritz-Fahrzeug-Ottomotor, welcher einer Verbrennungskraftmaschine entspricht. Das System steuert einen Kraftstoffabgabebetrag einer Hochdruckpumpe, einen Kraftstoffeinspritzbetrag eines Injektors usw. mit einer elektronischen Steuerungseinheit (nachfolgend als „ECU“ bezeichnet) als eine Zentrale. Mit anderen Worten, die ECU dient als eine Steuerungseinheit für die Hochdruckpumpe. Die schematische Gesamtkonfigurationsabbildung des Systems ist in 1 dargestellt.
Das Kraftstoffzuführsystem von 1 umfasst einen Kraftstofftank 11, welcher einen Kraftstoff zurückhält, und eine elektromagnetisch angetriebene Niederdruckpumpe (Förderpumpe) 12. Die Niederdruckpumpe 12 fördert den Kraftstoff in dem Kraftstofftank 11 und führt den Kraftstoff über eine Niederdruckleitung 13 hin zu einer Hochdruckpumpe 20. Die Hochdruckpumpe 20 verdichtet den Kraftstoff und pumpt den Kraftstoff in eine Drucksammelleitung 14. Nachdem ein in die Drucksammelleitung 14 gepumpter Hochdruckkraftstoff in einem Hochdruckzustand in der Drucksammelleitung 14 aufgenommen bzw. gespeichert wurde, wird der Hochdruckkraftstoff von Injektoren 15, die bei jeweiligen Zylindern vorgesehen sind, direkt in die Zylinder der Maschine eingespritzt.
Nachfolgend ist die Hochdruckpumpe 20 beschrieben. Die Hochdruckpumpe 20 gemäß dem vorliegenden System ist als eine Kolbenpumpe konfiguriert, und diese saugt den Kraftstoff einhergehend mit der Bewegung des Kolbens an und führt diesen ab.
Wie in 1 dargestellt, ist die Hochdruckpumpe 20 insbesondere in einer solchen Art und Weise konfiguriert, dass ein Zylinder 21 bei einem Pumpenhauptkörper angeordnet ist und ein Kolben 22 in den Zylinder 21 eingeführt ist, so dass sich dieser in einer Axialrichtung frei hin und her bewegt. Ein Ende 22a des Kolbens 22 stößt mithilfe einer Verdrängungskraft einer nicht gezeigten Feder gegen einen Nocken 23. Der Nocken 23 weist mehrere Nockenerhebungen auf und ist an einer Nockenwelle 24 fixiert, die einhergehend mit der Rotation einer Ausgangswelle (Kurbelwelle 16) der Maschine rotiert. Folglich ist der Kolben 22 einhergehend mit der Rotation des Nockens 23 in der Axialrichtung in dem Zylinder 21 beweglich, wenn die Kurbelwelle 16 während des Maschinenbetriebs rotiert.
Bei dem anderen Ende 22b des Kolbens 22 ist eine Verdichtungs- bzw. Druckkammer 25 vorgesehen. Die Verdichtungskammer 25 steht mit einem Kraftstoff-Saugdurchlass 26 und einem Kraftstoffabgabedurchlass 27 in Verbindung und der Kraftstoff wird über diese Durchlässe 26 und 27 in die Verdichtungskammer 26 eingeführt und von dieser abgeführt. Insbesondere wenn sich der Kolben 22 hin zu einer Seite bewegt (nach unten), bei welcher ein Volumen der Verdichtungskammer 25 zunimmt, wird der Kraftstoff mit geringem Druck in der Niederdruckleitung 13 einhergehend mit der Bewegung des Kolbens 22 über den Kraftstoff-Saugdurchlass 26 in die Verdichtungskammer 25 eingeführt. Wenn sich der Kolben 22 hin zu der anderen Seite bewegt (nach oben), bei welcher das Volumen der Verdichtungskammer 25 abnimmt, wird der Kraftstoff in der Verdichtungskammer 25 einhergehend mit der Bewegung des Kolbens 22 von der Verdichtungskammer 25 in den Kraftstoffabgabedurchlass 27 abgegeben.
Ein Steuerungsventil 30 zum Regulieren des Kraftstoffabgabebetrags der Hochdruckpumpe 20 ist in dem Kraftstoff-Saugdurchlass 26 angeordnet. Das Steuerungsventil 30 ist als ein An-Aus-Ventil konfiguriert, welches einen Ventilkörper unter einer Bestromungssteuerung einer Spule 33, die als eine elektromagnetische Einheit dient, in der Axialrichtung verschiebt, um den Kraftstoff hin zu der Verdichtungskammer 25 zu führen und dies zu unterbrechen. Innerhalb des Steuerungsventils 30 ist ein Kraftstoffdurchlass vorgesehen, und eine erste Ventilkammer 31 und eine zweite Ventilkammer 32 sind in dem Kraftstoffdurchlass in der Reihenfolge entlang einer Strömung des Kraftstoffes vorgesehen.
Ein erster Ventilkörper 34, welcher durch das Abschalten der Bestromung und die Bestromung der Spule 33 verschoben wird, ist in der ersten Ventilkammer 31 gehäust. Während der Abschaltung der Bestromung bzw. des stromlosen Zustands der Spule 33 wird der erster Ventilkörper 34 aufgrund einer Feder 35, die als ein Verdrängungsmittel dient, bei einer offenen Ventilposition gehalten, und während der Bestromung der Spule 33 wird der erster Ventilkörper 34 gegen die Verdrängungskraft der Feder 35 hin zu einer Position (Ventilschließposition) verschoben, um gegen einen Anschlag 36 zu stoßen. Der Anschlag 36 entspricht einem Bewegungsbeschränkungselement zum Beschränken der Bewegung des ersten Ventilkörpers 34. Eine Eingangsanschlussseite der Spule 33 ist mit einer Leistungszuführung 53 verbunden und eine Leistung wird ausgehend von der Leistungszuführungen 53 hin zu der Spule 33 geführt.
Ein zweiter Ventilkörper 37, welcher auf einer koaxialen Linie zu dem ersten Ventilkörper 34 angeordnet ist, ist in der zweiten Ventilkammer 32 gehäust. Der zweite Ventilkörper ist einhergehend mit der Bewegung des ersten Ventilkörpers 34 verschiebbar. Insbesondere wenn der erster Ventilkörper 34 bei der offenen Ventilposition angeordnet ist, wird mithilfe des ersten Ventilkörpers 34 in der Richtung einer axialen Linie auf den zweiten Ventilkörper 37 gedrückt, und dieser wird gegen die Verdrängungskraft der Feder 38 bei einer Position gehalten (offene Ventilposition), um gegen einen Anschlag 39 zu stoßen, der als ein Bewegungsbeschränkungselement zum Beschränken der Bewegung des zweiten Ventilkörpers 37 dient. In diesem Zustand ist der zweite Ventilkörper 37 von einem Ventilsitz 40 abgehoben bzw. gelöst und die Niederdruckleitung 13 und die Verdichtungskammer 25 stehen miteinander in Verbindung, um zu ermöglichen, dass der Niederdruckkraftstoff in die Verdichtungskammer 25 eingeführt wird. Wenn der erster Ventilkörper 34 andererseits aufgrund der Bestromung der Spule 33 bei der Ventilschließposition angeordnet ist, ist der Druck auf den zweiten Ventilkörper 37 durch den ersten Ventilkörper 34 gelöst, wodurch dieser mithilfe der Verdrängungskraft einer Feder 38 mit dem Ventilsitz 40 in Anlage gebracht wird und in der geschlossenen Ventilposition gehalten wird. In diesem Zustand ist die Kommunikation bzw. Verbindung der Niederdruckleitung 13 mit der Verdichtungskammer 25 blockiert und die Einführung des Niederdruckkraftstoffes in die Verdichtungskammer 25 ist blockiert.
Die Verdichtungskammer 25 ist über den Kraftstoffabgabedurchlass 27 mit der Drucksammelleitung 14 gekoppelt bzw. verbunden. Ein Sperrventil 41 ist in dem Kraftstoffabgabedurchlass 27 vorgesehen. Das Sperrventil 41 umfasst einen Ventilkörper 42 und eine Feder 43, und wenn der Kraftstoffdruck in der Verdichtungskammer 25 einen vorbestimmten Druck oder mehr erreicht, wird der Ventilkörper 42 in der axialen Richtung verschoben. Genauer gesagt, wenn der Kraftstoffdruck in der Verdichtungskammer 25 niedriger als der vorbestimmte Druck ist, wird der Ventilkörper 42 mithilfe der Verdrängungskraft der Feder 43 in der geschlossenen Ventilposition gehalten und die Abgabe des Kraftstoffes von der Verdichtungskammer 25 in den Kraftstoffabgabedurchlass 27 ist blockiert. Wenn der Kraftstoffdruck in der Verdichtungskammer 25 den vorbestimmten Druck oder mehr erreicht, wird der Ventilkörper 42 gegen die Verdrängungskraft der Feder 43 verschoben (geöffnet) und die Abgabe des Kraftstoffes von der Verdichtungskammer 25 in den Kraftstoffabgabedurchlass 27 ist ermöglicht.
Zusätzlich ist das vorliegende Systeme mit verschiedenen Sensoren vorgesehen, wie einem Kurbelwinkelsensor 51, der bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel der Maschine ein Rechteck-Kurbelwinkelsignal ausgibt, einem Kraftstoffdrucksensor 52, welcher einen Kraftstoffdruck in der Drucksammelleitung 14 erfasst, einem Stromsensor 54, welcher einen Ausgangsstrom der Spule 33 erfasst, usw.
Eine ECU 50 umfasst einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und so weiter, wie bekannt ist, und diese führt verschiedene Steuerprogramme aus, die in dem ROM gespeichert sind, um verschiedene Steuerungen der Maschine gemäß einem Maschinenbetriebszustand zu jeder Zeit zu implementieren. Mit anderen Worten, der Mikrocomputer in der ECU 50 nimmt verschiedene Erfassungssignale von den vorstehend beschriebenen verschiedenen Sensoren auf, berechnet gesteuerte Variablen von verschiedenen Parametern mit Bezug auf den Betrieb der Maschine basierend auf Erfassungssignalen von diesen Sensoren und steuert den Antrieb der Injektoren 15 und des Steuerungsventils 30 basierend auf berechneten Werten der gesteuerten Variablen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Kraftstoffdurchlass-Rückkopplungssteuerung basierend auf einer Abweichung zwischen einem tatsächlichen Kraftstoffdruck und einem Ziel-Kraftstoffdruck als eine Abgabebetragsteuerung der Hochdruckpumpe 20 implementiert, um den durch den Kraftstoffdrucksensor 52 erfassten tatsächlichen Kraftstoffdruck auf dem Ziel-Kraftstoffdruck zu halten. Mit der vorstehenden Konfiguration wird der Kraftstoffdruck in der Drucksammelleitung 14 unter der Steuerung auf einem Druck (Ziel-Kraftstoffdruck) gemäß dem Maschinenbetriebszustand gehalten.
Die Abgabebetragsteuerung der Hochdruckpumpe 20 wird weiter beschrieben. Der Mikrocomputer in der ECU 50 steuert die Bestromungs-Startzeit der Spule 33, um den Kraftstoffabgabebetrag der Hochdruckpumpe 20 zu regulieren. Die ECU 50 ist insbesondere über eine nicht gezeigte Pumpenantriebsschaltung mit der Spule 33 des Steuerungsventils 30 verbunden und gibt einen Antriebsbefehl zum Öffnen und Schließen des Steuerungsventils 30 zu der Pumpenantriebsschaltung aus. Folglich steuert die ECU 50 eine aufgebrachte Spannung und eine Bestromungsphase der Spule 33.
Im Übrigen stößt der erste Ventilkörper 34 zu der Zeit des Umschaltens zwischen dem Öffnen und Schließen des Steuerungsventils 30 mit dem Anschlag 36 zusammen, wodurch ein Geräusch erzeugt wird. Beispielsweise kann während des Betriebs in einem Bereich mit niedriger Maschinendrehzahl, wie einem Leerlaufbetrieb, ein Unbehagen bei dem Insassen des Fahrzeugs hervorgerufen werden. Mit Bezug auf ein solches Geräusch (Betriebsgeräusch der Hochdruckpumpe 20) wird, da sich der erste Ventilkörper 34 mit einer höheren Geschwindigkeit in Richtung hin zu dem Anschlag 36 bewegt, wenn eine hin zu der Spule 33 geführte elektrische Energie größer ist, eine Energie zu der Zeit des Zusammentreffens größer und dadurch wird das Betriebsgeräusch lauter. Mit anderen Worten, die hin zu der Spule 33 geführte elektrische Energie wird reduziert und die Bewegungsgeschwindigkeit des ersten Ventilkörpers 34 wird verringert. Folglich kann eine elektrische Energie zu der Zeit des Zusammentreffens reduziert werden und dadurch kann ebenso das Betriebsgeräusch reduziert werden.
Unter dem Umstand, bei welchem eine vorbestimmte Ausführungsbedingung erfüllt ist, wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Steuerung (Geräuschreduktionssteuerung) zum Verlangsamen einer Geschwindigkeit, mit welcher sich der erste Ventilkörper 34 in Richtung hin zu der Ventilschließposition bewegt, implementiert, um das Betriebsgeräusch der Hochdruckpumpe 20 zu reduzieren. Insbesondere wird der erste Ventilkörper 34 bei der normalen Steuerung mit der auf die Spule 33 aufgebrachten Spannung, beispielsweise als ein Duty-Verhältnis bzw. Einschaltverhältnis bzw. Arbeitszyklus von 100 %, hin zu der Ventilschließposition bewegt. Im Gegensatz dazu wird der erste Ventilkörper 34 bei der Geräuschreduktionssteuerung bei einem vorbestimmten Einschaltverhältnis D1, welches kleiner als dieses bei der normalen Steuerung ist, hin zu der Ventilschließposition bewegt. Folglich wird die Verschiebungsgeschwindigkeit des ersten Ventilkörpers 34 verlangsamt und das Betriebsgeräusch der Hochdruckpumpe 20 wird reduziert.
Die normale Steuerung und die Geräuschreduktionssteuerung bei dem Antrieb der Hochdruckpumpe 20 sind mit Bezug auf die Zeitdiagramme von 2 und 3 beschrieben. 2 stellt die normale Steuerung dar, wohingegen 3 die Geräuschreduktionssteuerung darstellt. In 2 und 3 zeigen 2(a) und 3(a) den Übergang der Antriebssignale hin zu dem Steuerungsventil 30, 2(b) und 3(b) zeigen den Übergang des Ausgangsstroms der Spule 33, 2(c) und 3(c) zeigen den Übergang einer Spannung (Spannung zwischen einem Eingang und einem Ausgang) zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss der Spule 33, 2(d) und 3(d) zeigen den Übergang des Verschiebungsbetrags von den Ventilöffnungspositionen des ersten Ventilkörpers 34 und zweiten Ventilkörpers 37, und 2(e) und 3(e) zeigen die jeweiligen Hübe bei der Hochdruckpumpe 20. Bei den Antriebsignalen von 2(a) und 3(a) wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein Aus-Signal im Falle eines Ventilöffnungsbefehls zum Halten des Steuerungsventils 30 in einem offenen Ventilzustand ausgegeben, und ein An-Signal wird im Falle eines Ventilschließbefehls zum Halten des Steuerungsventils 30 in einen geschlossenen Ventilzustand ausgegeben.
Mit der Rotation des Nockens 23 wird die Spule 33 in einer Phase, in welcher sich der Kolben 22 hin zu einer Seite bewegt (in 1 nach unten), auf welcher der Kolben 22 ein Volumen der Verdichtungskammer 25 vergrößert, die Bestromung abgeschaltet, um den ersten Ventilkörper 34 und den zweiten Ventilkörper 37 in der offenen Ventilposition zu halten. Mit diesem Vorgang stehen die Verdichtungskammer 25 und der Kraftstoff-Saugdurchlasses 26 miteinander in Verbindung und der Niederdruckkraftstoff wird in die Verdichtungskammer 25 eingeführt (Einlasstakt). In einer Phase, in welcher sich der Kolben 22 hin zu einer Seite bewegt (in 1 nach oben), auf welcher der Kolben 22 das Volumen der Verdichtungskammer 25 verringert, in einem Zustand, bei welchem die Spule 33 stromlos bleibt, wird der Kraftstoff in der Verdichtungskammer 25 mit der Bewegung des Kolbens 22 hin zu der Seite des Kraftstoff-Saugdurchlasses 26 zurückgeführt (Mess- bzw. Dosiertakt).
In einer Phase, in welcher das Volumen der Verdichtungskammer 25 reduziert wird, wird das Antriebssignal gemäß einem erforderlichen Abgabebetrag zu einer Zeit t11 als das An-Signal eingestellt und es wird damit begonnen, die Spule 33 zu bestromen. Folglich wird der erste Ventilkörper 34 in Richtung hin zu der Spule 33 gezogen und hin zu einer Position (Ventilschließposition CL 1) bewegt, um gegen den Anschlag 36 zu stoßen, und der zweite Ventilkörper 37 wird mit dem Ventilsitz 40 in Anlage gebracht und in den geschlossenen Ventilzustand versetzt (Zeit t12). Bei der normalen Steuerung, wie in 2(a) bis 2(e) dargestellt, wird der in der Spule 33 fließende Strom zunächst umgehend auf einen ersten Stromwert A1 (Ventilschließstrom) erhöht. Danach wechselt die normale Steuerung hin zu der Stromsteuerung. Genauer gesagt, nachdem eine erste Konstantstromsteuerung für eine vorbestimmte Zeit implementiert wurde, bei welcher ein Spulenstrom mit dem ersten Stromwert A 1 gesteuert wird, wechselt die erste Konstantstromsteuerung hin zu einer zweiten Konstantstromsteuerung, bei welcher der Spulenstrom mit einem zweiten Stromwert A2 (Haltestrom) gesteuert wird, der niedriger als der erste Stromwert ist.
Dann bewegt sich der Kolben 22 bei dem geschlossenen Zustand des Steuerungsventils 30 in einer Richtung hin zu dem oberen Totpunkt, wodurch der Druck des Kraftstoffes in der Verdichtungskammer 25 ansteigt (Druckerhöhungstakt), und der aufgrund des Druckanstiegs verdichtete Hochdruckkraftstoff wird hin zu der Seite des Kraftstoffabgabedurchlasses 27 abgegebenen (Abgabetakt).
Im Gegensatz dazu wird bei der Geräuschreduktionssteuerung, wie in 3 dargestellt, zu und nach einer Zeit t21 des Bestromungsstarts der Spule 33 die Spule zunächst mit einem Duty-Verhältnis bzw. Einschaltverhältnis D1 bestromt, um dadurch den Spulenstrom auf den ersten Stromwert A1 zu erhöhen. Mit dem vorstehenden Vorgang bewegt sich der erste Ventilkörper 34 mit einer langsamen Geschwindigkeit und stößt gegen den Anschlag 36 und der zweite Ventilkörper 37 wird mit dem Ventilsitz 40 in Anlage gebracht und in den geschlossenen Ventilzustand versetzt (Zeit t22). Danach wird das Aus-Signal zu einer Zeit eines Ventilöffnungsbefehls zu dem Steuerungsventil 30 ausgegeben.
Bei diesem Beispiel ist eine Zeit (erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL), welche ausgehend davon, dass das An-Signal zu dem Steuerungsventil 30 ausgegeben wurde, bis der zweite Ventilkörper 37 tatsächlich mit dem Ventilsitz 40 in Anlage gebracht wird und in den geschlossenen Ventilzustand versetzt wird, erforderlich ist, in Abhängigkeit der Zuführleistung hin zu der Spule 33 unterschiedlich. Die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL wird länger, während die Zuführleistung geringer ist. Aus diesem Grund besteht eine Gefahr, dass, wenn die Bestromungs-Startzeit der Spule 33 mit der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL als vorbestimmter konstanter Wert bestimmt wird, bei der Geräuschreduktionssteuerung die Abgabephase des Kraftstoffes aufgrund einer Zunahme der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL nicht ausreichend sichergestellt werden kann. In einem solchen Fall kann von der Hochdruckpumpe 20 ein gewünschter Kraftstoffbetrag nicht abgegeben werden und der Kraftstoffdruck in der Drucksammelleitung 14 kann nicht mit dem Zielwert gesteuert werden. Die Phase t11 bis t12 in 2 und die Phase t21 bis t22 in 3 entsprechen der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL. Die erforderliche Ventilschließzeit entspricht „einer erforderlichen Bewegungszeit, welche erforderlich ist, bis sich der Ventilkörper hin zu der Ventilschließposition bewegt“.
Mit Blick auf das Vorstehende ist die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL bei der vorliegenden Ausführungsform gemäß der hin zu der Spule 33 zu führenden Leistung (Pumpenzuführleistung) eingestellt, und eine Bestromungs-Startzeit Zeit_AN der Spule 33 wird mit der eingestellten erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL korrigiert. Die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL ist insbesondere derart eingestellt, dass diese länger ist, wenn die Pumpenzuführleistung geringer ist, und die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN wird auf einer vorgerückten bzw. frühen Seite korrigiert. Mit der vorstehenden Steuerung wird die Abgabephase des Kraftstoffes unter der Geräuschreduktionssteuerung ausreichend sichergestellt.
Die Erfinder im vorliegenden Fall haben sich insbesondere auf eine Tatsache konzentriert, dass beim Ansprechverhalten ausgehend vom Start der Bestromung der Spule 33 bis der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition verschoben ist, aufgrund von Vorrichtungsdifferenzen eine Variation vorliegt, und dass die Variation beim Ansprechverhalten aufgrund der Vorrichtungsdifferenzen mit einer Reduktion der hin zu der Spule 33 geführten elektrischen Energie erhöht ist.
4 stellt die Ansprechcharakteristika der Hochdruckpumpe 20 dar. In 4 stellt eine durchgehende Linie die Ansprechcharakteristik eines nominellen Produkts dar und jeweilige gestrichelte Linien stellen die Ansprechcharakteristik eines Ansprech-Obergrenzen-Produkts bzw. Obergrenzenansprechprodukts und die Ansprechcharakteristik eines Ansprech-Untergrenzen-Produkts bzw. Untergrenzenansprechprodukts dar. Wie in 4 dargestellt ist, wird die Variation der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL aufgrund der Vorrichtungsdifferenz größer, während die Pumpenzuführleistung geringer ist.
Bei der Geräuschreduktionssteuerung, welche die hin zu der Spule 33 geführte elektrische Energie reduziert, besteht die Gefahr, dass aufgrund einer Ansprechverzögerung des Ventilkörpers ein gewünschter Kraftstoffbetrag von der Hochdruckpumpe 20 nicht abgegeben werden kann, wenn die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN der Spule 33 ohne Berücksichtigung der Variation aufgrund der Vorrichtungsdifferenz eingestellt ist. Bei der in das System eingebauten Hochdruckpumpe 20 wird insbesondere eine Zeit (erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL), die ausgehend von einer Zeit t31 des Bestromungstarts der Spule 33 hin zu einer Zeit t32, wenn sich der erste Ventilkörper 34 und der zweite Ventilkörper 37 hin zu den jeweiligen Ventilschließpositionen bewegen, erforderlich ist, länger, wenn das Ansprechverhalten auf den Antriebsbefehl niedrig bzw. schlecht ist. Aus diesem Grund wird die Abgabephase t33 bis t34 des Kraftstoffes kürzer und der gewünschte Kraftstoffbetrag kann nicht abgegeben werden. Zu der Zeit des Umschaltens von der normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung nimmt insbesondere der Kraftstoffdurchlass in der Drucksammelleitung 14 temporär ab, was in einer Gefahr resultiert, dass die Steuerbarkeit des Kraftstoffdrucks verschlechtert ist.
Unter dem Umstand wird bei der vorliegenden Ausführungsform in der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung ein Parameter (Ansprechparameter) mit Bezug auf das Ansprechverhalten ausgehend von dem Beginn der Bestromung der Spule 33, bis der erste Ventilkörper 34 aufgrund der Spulenbestromung hin zu der Ventilschließposition verschoben ist, erlangt und die Bestromungs-Startzeit bei der nachfolgenden Geräuschreduktionssteuerung wird basierend auf dem erlangten Ansprechparameter korrigiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird als der Ansprechparameter insbesondere die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL während der Implementierung der Geräuschreduktionssteuerung durch Lernen erlangt und die Bestromungs-Startzeit der Spule 33 wird basierend auf der erlangten tatsächlichen erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL korrigiert.
Nachfolgend ist die Geräuschreduktionssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 6 bis 8 detailliert beschrieben. Zunächst ist die Pumpenabgabesteuerung von 6 beschrieben. Dieser Vorgang wird durch den Mikrocomputer der ECU 50 zu jedem vorbestimmten Zyklus ausgeführt. Die ECU 50, welche die Geräuschreduktionssteuerung implementiert, kann die „Geräuschreduktions-Steuerungseinheit“ vorsehen.
In 6 wird bei Schritt S100 bestimmt, ob die Ausführungsbedingung der Geräuschreduktionssteuerung erfüllt ist. Die Ausführungsbedingung der Geräuschreduktionssteuerung umfasst beispielsweise, dass sich die Bedienung in dem Leerlauf-Betriebszustand befindet, dass der erforderliche Abgabebetrag der Hochdruckpumpe 20 kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, dass die Spannung über die Leistungszuführungen 53 größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, usw. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird bestimmt, dass die Ausführungsbedingung der Geräuschreduktionssteuerung erfüllt ist, wenn sämtliche dieser Bedingungen erfüllt sind. Falls bei Schritt S100 die negative Bestimmung erfolgt, schreitet der Vorgang zu Schritt S101 und es wird eine nicht gezeigte normale Steuerroutine ausgeführt. Bei der normalen Steuerung wird die Spule 33 mit dem Einschaltverhältnis 100 % bestromt, um den ersten Ventilkörper 34 dadurch schnell hin zu der Ventilschließposition zu bewegen, und danach hin zu einer ersten Niedrigstromsteuerung und einer zweiten Niedrigstromsteuerung umgeschaltet.
Falls bei Schritt S100 die positive Bestimmung erfolgt, schreitet der Vorgang zu Schritt S102 voran und es wird ein Vorgang zum Berechnen der Bestromungs-Startzeit Zeit_AN der Spule 33 (8) ausgeführt. Bei dem nachfolgenden Schritt S103 startet die Bestromung der Spule 33 zu einer Zeit, wenn die berechnete Bestromungs-Startzeit Zeit_AN eintritt.
Bei dem nachfolgenden Schritt S104 wird bestimmt, ob das Lernen der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL abgeschlossen wurde. Falls das Lernen abgeschlossen wurde, schreitet der Vorgang zu Schritt S106 und die Bestromung der Spule 33 wird zu einer Zeit abgeschlossen, wenn eine Bestromungs-Endzeit eintritt. Falls das Lernen andererseits noch nicht abgeschlossen wurde, schreitet der Vorgang zu Schritt S105 und es wird ein Ventilschließzeit-Lernvorgang von 7 ausgeführt. Danach wird der Vorgang bei Schritt S106 ausgeführt und die vorliegende Routine wird abgeschlossen.
Nachfolgend ist der Ventilschließzeit-Lernvorgang von 7 beschrieben. Der Ventilschließzeit-Lernvorgang von 7 entspricht „einer Ansprech-Erlangungseinheit“ der vorliegenden Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 7 wird bei Schritt S201 bestimmt, ob sich der erste Ventilkörper 34 hin zu einer Ventilschließposition CL1 bewegt hat (Ventilschließbestimmung). Bei der Ventilschließbestimmung bei der vorliegenden Ausführungsform wird bei einem Vorgang des Bewegens des ersten Ventilkörpers 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 mit der Bestromung der Spule 33 eine Tatsache verwendet, dass die Bewegung des ersten Ventilkörpers 34 als eine Veränderung des in der Spule 33 fließenden Stroms auftritt.
Insbesondere wenn sich der erste Ventilkörper 34 aufgrund der Bestromung der Spule 33 bewegt, wird der Spulenstrom ausgehend von einer zunehmenden Tendenz hin zu einer abnehmenden Tendenz in der An-Phase des Antriebssignals umgeschaltet, und danach wird der Schließstrom zu der Zeit, wenn sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 bewegt, von der abnehmenden Tendenz hin zu einem Anstieg umgeschaltet (Bezug auf 3 und 5). Mit anderen Worten, in der An-Phase des Antriebssignals tritt bei dem Spulenstrom zu der Zeit, wenn das Steuerungsventil 30 geschlossen ist, ein Knickpunkt P1 auf, wie in 3 dargestellt ist. Unter diesem Umstand wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Spulenstrom erlangt, und wenn eine Veränderungsgeschwindigkeit des Spulenstroms unter einen vorbestimmten Wert fällt, wird bestimmt, dass sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 bewegt. Eine solche Stromveränderung tritt durch langsames Bewegen des ersten Ventilkörpers 34 in Richtung hin zu der Ventilschließposition auf, bevor der Spulenstrom den ersten Stromwert A1 erreicht.
Falls bei Schritt S201 die positive Bestimmung erfolgt, schreitet der Vorgang zu Schritt S202 voran und es wird eine Zeit, welche ausgehend von dem Beginn der Bestromung der Spule 33, bis das Schließen des Ventils bestimmt wird, tatsächlich erforderlich ist, als eine tatsächliche Ventilschließzeit tc_act berechnet. Bei Schritt S203 wird ein Lernwert der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL unter Verwendung der tatsächlichen Ventilschließzeit tc_act aktualisiert und in einer Speichereinheit der ECU 50 gespeichert. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die vorliegende tatsächliche Ventilschließzeit tc_act mit einem Korrekturkoeffizienten multipliziert und ein Teil des multiplizierten Werts wird auf einen vorhergehenden Wert reflektiert, um den Lernwert dadurch zu aktualisieren. Dabei wird in einem Nicht-Lernzustand ein Initialwert (beispielsweise Nominalwert), der im Vorhinein als die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL eingestellt ist, gespeichert.
Nachfolgend ist der Bestromungs-Startzeit-Berechnungsvorgang von 8 beschrieben. Unter Bezugnahme auf 8 wird die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL bei Schritt S301 erlangt. Insbesondere wird vor der Ausführung des Erlernens der Ventilschließzeit ein vorbestimmter Initialwert gelesen und als die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL eingestellt. Nachdem die Ausführung des Erlernens der Ventilschließzeit gestartet wurde, wird der in 7 erlangte Lernwert gelesen und als die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL eingestellt.
Bei Schritt S302 wird der erforderliche Abgabebetrag der Hochdruckpumpe 20 basierend auf den Kraftstoffeinspritzbetrag der Injektoren 15 berechnet, und eine Abgabezeit Zeit Q wird basierend auf dem berechneten erforderlichen Abgabebetrag als eine Zeit berechnet, welche erforderlich ist, um den Kraftstoff in der Verdichtungskammer 25 abzugeben. Dabei ist die Abgabezeit Zeit Q länger eingestellt, wenn der erforderliche Abgabebetrag größer ist. Bei dem nachfolgenden Schritt S303 wird ein Zielwert (Ziel-Kraftstoffdruck) des Kraftstoffdrucks in der Drucksammelleitung 14 berechnet und eine Druckerhöhungszeit Zeit_P wird basierend auf dem Ziel-Kraftstoffdruck als eine Zeit berechnet, die zum Erhöhen des Drucks des Kraftstoffes in der Verdichtungskammer 25 erforderlich ist. Die Druckerhöhungszeit Zeit_P ist länger eingestellt, wenn der Ziel-Kraftstoffdruck höher ist.
Bei Schritt S304 wird der Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrag Zeit_F/B basierend auf der Abweichung zwischen dem Ziel-Kraftstoffdruck und dem durch den Kraftstoffdrucksensor 52 erfassten tatsächlichen Kraftstoffdruck berechnet. Der Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrag Zeit_F/B ist größer eingestellt, wenn die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck in der Drucksammelleitung 14 und dem Ziel-Kraftstoffdruck größer ist. Bei Schritt S305 wird die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN über die nachfolgende Gleichung (1) unter Verwendung der jeweiligen berechneten Werte der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL, der Abgabezeit Zeit_Q, der Druckerhöhungszeit Zeit_P und dem Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrag Zeit_F/B berechnet. Anschließend ist die vorliegende Routine abgeschlossen. $Zeit_AN = Zeit_Q + Zeit_P + Zeit_F / B + Zeit_CL$
Die ECU 50, welche die Bestromungs-Startzeit berechnet, sieht „eine Zeitberechnungseinheit“ vor.
Anschließend ist eine spezifischer Konfiguration der Geräuschreduktionssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf ein Zeitdiagramm von 9 beschrieben. In 9 ist ein Fall angenommen, bei welchem die Hochdruckpumpe 20 mit einem geringeren bzw. schlechteren Ansprechverhalten auf den Antriebsbefehl als ein nominelles Produkt montiert ist.
Unter Bezugnahme auf 9 wird im Falle des Umschaltens ausgehend von der normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung die Zuführleistung der Spule 33 ausgehend von einem hohen Leistungswert W1 auf einen niedrigen Leistungswert W2 reduziert (Zeit t51). Nach dem Verändern hin zu der Geräuschreduktionssteuerung wird vor der Ausführung des Erlernens der Ventilschließzeit die tatsächliche Ventilschließzeit tc_act erlangt, wenn die Spule 33 mit dem geringen Leistungswert W2 bestromt wird. Der Lernwert der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL wird unter Verwendung der erlangten tatsächlichen Ventilschließzeit tc_act sequenziell aktualisiert.
Dann wird nach dem Umschalten von der nächsten normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung (zu und nach einer Zeit t52) die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN basierend auf dem Lernwert der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL berechnet. Folglich wird die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN mit Bezug auf einen vorbestimmten kompatiblen Wert (Initialwert) hin zu der vorgerückten bzw. frühen Seite korrigiert und die Abgabephase des Kraftstoffes wird ausreichend sichergestellt. Folglich wird die Abnahme des Kraftstoffabgabebetrags bei der Hochdruckpumpe 20 unterdrückt und der Kraftstoffdruck in der Drucksammelleitung 14 wird auf dem Ziel-Kraftstoffdruck gehalten.
Andererseits ist der Kraftstoffabgabebetrag der Hochdruckpumpe 20 unzureichend, wenn ein vorbestimmter, kompatibler Wert verwendet wird, ohne eine Variation der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL aufgrund der individuellen Differenz der Hochdruckpumpe 20 zu berücksichtigen. Daher wird unmittelbar nach dem Umschalten von der normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung der Kraftstoffdruck in der Drucksammelleitung 14 temporär verringert, wie in 9 mit einer gestrichelten Linie angegeben ist. Die temporäre Reduktion des Kraftstoffdrucks wird unter der Kraftstoffdruck-Rückkopplungssteuerung frühzeitig wiederhergestellt bzw. ausgeglichen, es nimmt jedoch Zeit in Anspruch, die temporäre Reduktion des Kraftstoffdrucks wiederauszugleichen. Andererseits kann die temporäre Reduktion des Kraftstoffdrucks unmittelbar nach dem Umschalten von der normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung bei der Konfiguration, bei welcher die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN unter Verwendung des Lernwerts der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL berechnet wird, unterdrückt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, welche vorstehend detailliert beschrieben ist, werden die nachfolgenden vorteilhaften Effekte erhalten.
Die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN wird gemäß dem Ansprechverhalten der Hochdruckpumpe 20 auf den Antriebsbefehl berechnet, und die Spule 33 wird bei der berechneten Bestromungs-Startzeit Zeit_AN bestromt. Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann zu der Zeit des Implementierens der Niedrigleistungssteuerung, bei welcher die Differenz bei den Ansprechcharakteristika bei den einzelnen wahrscheinlich auftritt, die Abgabebetragsteuerung der Hochdruckpumpe 20 zu der Bestromungs-Startzeit Zeit_AN gemäß den Ansprechcharakteristika der Hochdruckpumpe 20 implementiert werden.
Folglich kann verhindert werden, dass der Kraftstoffabgabebetrag der Hochdruckpumpe 20 auch zu der Zeit des Umschaltens von der Hochleistungssteuerung, bei welcher die Zuführleistung zu der Spule 33 groß ist, hin zu der Niedrigleistungssteuerung, bei welcher die Zuführleistung hin zu der Spule 33 klein ist, unzureichend wird. Folglich kann die Variation des Kraftstoffdrucks in der Drucksammelleitung 14 unterdrückt werden.
Der tatsächliche Wert der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL des ersten Ventilkörpers 34 wird als der Ansprechparameter erlangt, und die erlangte tatsächliche Ventilschließzeit tc_act wird für die Berechnung der Bestromungs-Startzeit Zeit_AN bei der nachfolgenden Geräuschreduktionssteuerung verwendet. Da die Variation der Hochdruckpumpe 20 aufgrund der individuellen Differenzen als Differenzen der tatsächlichen Ventilschließzeit tc_act auftritt, kann die optimale Bestromungs-Startzeit Zeit_AN gemäß der vorstehenden Konfiguration in Abhängigkeit des Ansprechverhaltens des Steuerungsventils 30 eingestellt werden.
Insbesondere wird mit der Erfassung einer Veränderung des in der Spule 33 fließenden Stroms erfasst, dass sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 bewegt, um dadurch die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL zu erlangen. Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann der Stromsensor 54 zum Erfassen des in der Spule 33 fließenden Stroms vorgesehen sein, wodurch das Schließen des Ventils mit geringen Kosten und einer relativ einfachen Konfiguration bestimmt werden kann. Zusätzlich ist ebenso die Erfassungsgenauigkeit ausgezeichnet, da der Wechsel zwischen der zunehmenden Stromtendenz und der abnehmenden Stromtendenz, welcher durch Bewegen des ersten Ventilkörpers 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 hervorgerufen wird, klar auftritt.
(Zweite Ausführungsform)
Nachfolgend sind hauptsächlich die Unterschiede einer zweiten Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform wird die Pumpenzuführleistung unter der Geräuschreduktionssteuerung mit dem niedrigen Leistungswert W2 konstant gehalten. Im Gegensatz dazu ist die Pumpenzuführleistung bei der vorliegenden Ausführungsform unter der Geräuschreduktionssteuerung variabel, wodurch eine Spule 33 mit einer minimalen Leistung (Betriebsuntergrenze) bestromt wird, welche den ersten Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition bewegen kann.
Genauer gesagt, bei der Geräuschreduktionssteuerung des vorliegenden Systems wird die Pumpenzuführleistung basierend auf dem Bestimmungsergebnis dahingehend, ob die Hochdruckpumpe 20 gemäß dem Antriebsbefehl arbeitet, variabel gesteuert. Genauer gesagt, wenn bestimmt wird, dass sich die Hochdruckpumpe 20 während der vorhergehenden Bestromung der Spule 33 in einem betriebsfähigen Zustand befindet, wird eine Leistungsreduktionssteuerung implementiert, und wenn bestimmt wird, dass sich die Hochdruckpumpe 20 während der vorhergehenden Bestromung in einem nicht betriebsfähigen Zustand befindet, wird eine Leistungserhöhungssteuerung implementiert. Bei der Leistungsreduktionssteuerung wird die Pumpenzuführleistung während der vorliegenden Bestromung um einen vorbestimmten Betrag stärker reduziert als die Pumpenzuführleistung während der vorhergehenden Bestromung. Bei der Leistungserhöhungssteuerung wird die Pumpenzuführleistung während der vorliegenden Bestromung um einen vorbestimmten Betrag stärker erhöht als die Pumpenzuführleistung während der vorhergehenden Bestromung. Mit der vorstehenden Verarbeitung wird das Steuerungsventil 30 mit der kleinstmöglichen elektrischen Energie geschlossen, während der Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 20 abgegeben werden kann.
Eine Übersicht der Geräuschreduktionssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit Bezug auf 10 beschrieben. In 10 zeigt 10(a) den Übergang der Kolbenposition, 10(b) zeigt den Übergang des Antriebssignals des Steuerungsventils 30, 10(c) zeigt den Übergang des Spulenstroms, 10(d) zeigt den Übergang der Spannung zwischen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der Spule 33, 10(e) zeigt den Übergang der bei dem Ventilhauptkörper des Steuerungsventils 30 erzeugten Schwingung, 10(f) zeigt das Bestimmungsergebnis der Ventilschließbestimmung und 10(g) zeigt den Übergang der Pumpenzuführleistung.
In einer Phase, in welcher die normale Steuerung als die Abgabebetragsteuerung der Hochdruckpumpe 20 implementiert ist, wird der Spulenstrom aufgrund des Umschaltens des Antriebssignals auf An (t61) rapide auf den ersten Stromwert A1 erhöht. Folglich wird das Steuerungsventil 30 hin zu dem geschlossenen Ventilzustand umgeschaltet. Wenn sich der Maschinenbetriebszustand zu einer nachfolgenden vorbestimmten Zeit hin zu dem Leerlaufzustand verschiebt, wird die Abgabebetragsteuerung der Hochdruckpumpe 20 von der normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung umgeschaltet (t62). Bei der Geräuschreduktionssteuerung ist das Einschaltverhältnis der auf die Spule aufgebrachten Spannung derart eingestellt, dass dieses kleiner ist als das Einschaltverhältnis (beispielsweise 100 %) während der normalen Steuerung, um dadurch die Bewegungsgeschwindigkeit des ersten Ventilkörpers 34 zu verlangsamen. Wenn während der vorhergehenden Bestromung der Spule 33 erfasst wird, die Hochdruckpumpe 20 zu betätigen (beispielsweise t63), wird die Leistungsreduktionssteuerung, bei welcher die Pumpenzuführleistung während der vorliegenden Bestromung um einen vorbestimmten Betrag Δα1 stärker reduziert ist als die Pumpenzuführleistung während der vorhergehenden Bestromung, implementiert (t64).
Wenn die Hochdruckpumpe 20 während der vorhergehenden Bestromung nicht betätigt wird, wird die Leistungserhöhungssteuerung, bei welcher die Pumpenzuführleistung während der vorliegenden Bestromung um einen vorbestimmten Betrag Δβ1 stärker erhöht wird als die Pumpenzuführleistung während der vorhergehenden Bestromung, implementiert (t65). Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Leistungsreduktionssteuerung und die Leistungserhöhungssteuerung abwechselnd wiederholt, wodurch die Spule mit der minimalen Leistung bestromt wird, welche den ersten Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition bewegen kann, und das Betriebsgeräusch beim Zusammentreffen mit dem Ventilkörper so stark wie möglich reduziert werden kann.
Bei diesem Beispiel besteht bei einer Konfiguration, bei welcher die Pumpenzuführleistung allmählich verändert wird, eine Notwendigkeit, die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL bei jeder Pumpenzuführleistung zu erlernen, da sich die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL des Steuerungsventils 30 in Abhängigkeit der Pumpenzuführleistung unterscheidet (Bezug auf 4). Wenn das Lernen der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL jedoch bei jeder Pumpenzuführleistung implementiert wird, ist eine Zeit erforderlich, um das Lernen abzuschließen.
Unter diesem Umstand wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Tatsache berücksichtigt, dass die Ansprechcharakteristik, welche eine Beziehung zwischen der Pumpenzuführleistung und der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit CL angibt, ungeachtet der Hochdruckpumpe 20 die gleiche Tendenz aufweist, und die Ansprechcharakteristika der mehreren Hochdruckpumpen 20, die sich im Ansprechverhalten auf den Antriebsbefehl unterscheiden, werden im Vorhinein gespeichert. Während der Implementierung der Geräuschreduktionssteuerung wird die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL einer Pumpenzuführleistung erlernt, um die Ansprechcharakteristika der bei dem vorliegenden System eingebauten Hochdruckpumpen 20 zu erlernen. Anschließend wird die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN unter der nachfolgenden Geräuschreduktionssteuerung basierend auf den Lernergebnissen der Ansprechcharakteristika berechnet.
Mit Bezug auf 11 ist ein Verarbeitungsablauf des Erlernens der Ansprechcharakteristik gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Diese Verarbeitung wird anstelle des Ventilschließzeit-Lernvorgangs in 7 gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt.
Unter Bezugnahme auf 11 wird bei Schritt S401 bestimmt, ob sich der erste Ventilkörper 34 hin zu einer Ventilschließposition CL1 bewegt hat (Ventilschließbestimmung). Bei diesem Beispiel wird der Spulenstrom erlangt, und wenn eine Veränderungsgeschwindigkeit des Spulenstroms unter einen vorbestimmten Wert fällt, wird bestimmt, dass sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 bewegt hat und das Steuerungsventil 30 in den Ventilschließzustand versetzt wurde. Falls bei Schritt S401 bestimmt wird, dass das Ventil geschlossen wurde, schreitet der Vorgang zu Schritt S402 voran und die tatsächliche Ventilschließzeit tc_act wird berechnet.
Bei Schritt S403 wird die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL gemäß einer Pumpenzuführleistung ep_act während der vorliegenden Spulenbestromung für jedes des Untergrenzenansprechprodukts, des Mittelprodukts und des Obergrenzenansprechprodukts berechnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Ansprechcharakteristika der Hochdruckpumpe 20 bei sowohl dem Untergrenzenansprechprodukt, dem Mittelprodukt als auch dem Obergrenzenansprechprodukt im Vorhinein als ein charakteristisches Kennfeld gespeichert. Der Mikrocomputer der ECU 50 berechnet die erforderliche Ventilschließzeit (tc_max, tc_nom, tc_min) für jedes des Untergrenzenansprechprodukts, des Mittelprodukts und des Obergrenzenansprechprodukts unter Verwendung des charakteristischen Kennfelds. Die ECU 50, welche die Ansprechcharakteristika speichert, kann „eine Charakteristik-Speichereinheit“ vorsehen.
12 zeigt ein Beispiel des charakteristischen Kennfelds. In 12 zeigt ein Symbol A ein Kennfeld bzw. eine Kennlinie des Untergrenzenansprechprodukts, B zeigt eine Kennlinie des Mittelprodukts und C zeigt eine Kennlinie des Obergrenzenansprechprodukts. Wie in 12 dargestellt ist, weist eine Beziehung zwischen der Pumpenzuführleistung und der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL bei sämtlichen dieser Kennlinien die gleiche Tendenz auf. Insbesondere wird die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL zu einem quadratisch größeren Wert, wenn die Pumpenzuführleistung geringer ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf die Beschreibung von 11 werden bei den Schritten S404 bis S406 die Ansprechcharakteristika der Hochdruckpumpe 20 normalisiert. Insbesondere wird bei Schritt S404 bestimmt, ob die Ansprechcharakteristik der in dem vorliegenden System enthaltenen Hochdruckpumpe 20 besser ist als diese des Mittelprodukts. Bei diesem Beispiel wird die bei Schritt S402 berechnete tatsächliche Ventilschließzeit tc_act mit einer erforderlichen Ventilschließzeit tc_nom des Mittelprodukts verglichen und es wird bestimmt, ob die Beziehung tc_act > tc_nom erfüllt ist.
Falls bei Schritt S404 die positive Bestimmung erfolgt, schreitet der Vorgang zu Schritt S405 und die Ansprechcharakteristik der in dem vorliegenden System enthaltenen Hochdruckpumpe 20 wird durch einen Index mit der Ansprechcharakteristik des Mittelprodukts als 0 und der Ansprechcharakteristik des Untergrenzenansprechprodukts als 1 angegeben. Insbesondere wird ein Ansprechcharakteristik-Index tc_rate der Hochdruckpumpe 20 bei dem vorliegenden System über die nachfolgende Gleichung (2) berechnet. $tc_rate = (tc_act - tc_nom) / (tc_max - tc_nom)$
Falls bei Schritt S404 andererseits die negative Bestimmung erfolgt, schreitet der Vorgang zu Schritt S406 und die Ansprechcharakteristik der in dem vorliegenden System enthaltenen Hochdruckpumpe 20 wird durch einen Index dargestellt, bei welchem das Mittelwertprodukt gleich 0 ist und das Obergrenzenansprechprodukt gleich -1 ist. Der Ansprechcharakteristik-Index tc_rate der Hochdruckpumpe 20 in dem vorliegenden System wird insbesondere über die nachfolgende Gleichung (3) berechnet. $tc_rate = (tc_act - tc_nom) / (tc_nom - tc_min)$
Bei einem nachfolgenden Schritt S407 wird bestimmt, ob ein Lernwert tc_rate_fin des Ansprechcharakteristik-Index mit dem Ansprechcharakteristik-Index tc_rate übereinstimmt. Falls bei Schritt S407 eine negative Bestimmung erfolgt, schreitet der Vorgang anschließend zu Schritt S408 und der Lernwert tc_rate_fin wird über die nachfolgende Gleichung (4) berechnet. $tc_rate_fin = vorhergehender Wert \pm progressiever Ver \ddot{a} nderungsbetrag$
Falls bei Schritt S407 andererseits die positive Bestimmung erfolgt, das heißt, falls der Lernwert tc_rate_fin allmählich hin zu dem Ansprechcharakteristik-Index tc_rate verändert wird, wird die vorliegende Routine abgeschlossen.
Nachfolgend ist mit Bezug auf ein Flussdiagramm von 13 ein Berechnungsvorgang der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL beschrieben. Dieser Vorgang wird durch den Mikrocomputer der ECU während der Implementierung der Geräuschreduktionssteuerung zu jedem vorbestimmten Zyklus ausgeführt. Die bei diesem Vorgang berechnete erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL wird bei Schritt S301 von 8 bei der ersten Ausführungsform erlangt und verwendet, wenn die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN berechnet wird.
Unter Bezugnahme auf 13 wird bei Schritt S501 die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL gemäß einem erforderlichen Wert der Pumpenzuführleistung für jedes des Untergrenzenansprechprodukts, des Mittelprodukts und des Obergrenzenansprechprodukts berechnet. Bei diesem Beispiel werden die jeweiligen Werte unter Verwendung der Kennlinien in 12 berechnet.
Bei dem nachfolgenden Schritt S502 wird bestimmt, ob ein Lernwert tc_rate_fin des Ansprechcharakteristik-Index größer oder gleich dem Ansprechcharakteristik-Index (0) des Mittelprodukts ist. Falls bei Schritt S502 eine positive Bestimmung erfolgt, schreitet der Vorgang anschließend zu Schritt S503 und die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL wird über die nachfolgende Gleichung (5) berechnet. Falls bei Schritt S502 die negative Bestimmung erfolgt, schreitet der Vorgang zu Schritt S504 und die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL wird über die nachfolgende Gleichung (6) berechnet. $Zeit_CL = (tc_max - tc_nom) \times tc_rate_fin + tc_nom$
$Zeit_CL = (tc_nom - tc_min) \times tc_rate_fin + tc_nom$
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN bei der Geräuschreduktionssteuerung unter Verwendung der auf diese Art und Weise berechneten, erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL berechnet.
Bei der vorstehend detailliert beschriebenen zweiten Ausführungsform werden die Ansprechcharakteristika, welche eine Beziehung zwischen der Pumpenzuführleistung und der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL angeben, für die mehreren Hochdruckpumpen 20, die sich hinsichtlich des Ansprechverhaltens voneinander unterscheiden, im Vorhinein gespeichert. Unter Verwendung der gespeicherten Ansprechcharakteristika werden während der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung die Ansprechcharakteristika der in dem System enthaltenen Hochdruckpumpe 20 aus der Pumpenzuführleistung ep_act einer Pumpe und der tatsächlichen Ventilschließzeit tc_act mit der Pumpenzuführleistung ep_act erlernt und die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN bei der nachfolgenden Geräuschreduktionssteuerung wird basierend auf den Lernergebnissen berechnet. Bei der Konfiguration, bei welcher die Spule mit der minimalen Leistung bestromt wird, welche den ersten Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition bewegen kann, durch Wiederholen der Leistungsreduktionssteuerung und der Leistungserhöhungssteuerung bei der Geräuschreduktionssteuerung, besteht eine Notwendigkeit, die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL bei jeder Pumpenzuführleistung zu erlernen, und es besteht eine Gefahr, dass Zeit erforderlich ist, um das Lernen abzuschließen. Ausgehend von dem vorstehenden Gesichtspunkt kann mit der vorstehenden Konfiguration die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL einer anderen Pumpenzuführleistung lediglich durch Erlangen der Beziehung zwischen der Pumpenzuführleistung ep_act einer Pumpe und der tatsächlichen Ventilschließzeit tc_act berechnet werden.
(Dritte Ausführungsform)
Nachfolgend sind hauptsächlich Unterschiede einer dritten Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform wird der tatsächliche Wert (tatsächliche Ventilschließzeit tc_act) der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL während der Implementierung der Geräuschreduktionssteuerung als der Ansprechparameter erlangt, und die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN wird basierend auf der erlangten tatsächlichen Ventilschließzeit tc_act berechnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die vorstehende Konfiguration verändert, ein Integralanteil bei Korrekturtermen der Kraftstoffdruck-Rückkopplungssteuerung während der Implementierung der Geräuschreduktionssteuerung wird als der Ansprechparameter erlangt und die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN wird basierend auf dem erlangten Integralanteil berechnet.
Mit anderen Worten, eine Differenz des Ansprechverhaltens des Steuerungsventils 30 auf den Antriebsbefehl tritt als die Abweichung zu dem Ziel-Kraftstoffdruck unmittelbar nach dem Umschalten von der normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung auf. Die Abweichung des Kraftstoffdrucks, wie auf diese Art und Weise erhalten, wird durch den Integralanteil (Kraftstoffdruck-F/B-Korrektur-Integralanteil) bei den Korrekturtermen der Kraftstoffdruck-Rückkopplungssteuerung aufgenommen und beseitigt. Unter Fokussierung auf diesen Punkt wird der Kraftstoffdruck-F/B-Korrektur-Integralanteil bei der vorliegenden Ausführungsform während der Implementierung der Geräuschreduktionssteuerung als der Lernwert erlangt, und die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN der Spule 33 bei der Geräuschreduktionssteuerung wird unter Verwendung des erlangten Lernwerts als ein Initialwert des Integralanteils bei der nachfolgenden Geräuschreduktionssteuerung berechnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird insbesondere die Tatsache berücksichtigt, dass sich die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL in Abhängigkeit der Pumpenzuführleistung unterscheidet, und dass sich der Grad der Kraftstoffdruckvariation aufgrund der unterschiedlichen erforderlichen Ventilschließzeit unterscheidet. Die jeweiligen Kraftstoffdruck-F/B-Korrektur-Integralanteile werden in der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung und der Ausführungsphase der normalen Steuerung separat erlangt und als der Niedrigleistungs-Integral-Lernwert und der Hochleistungs-Integral-Lernwert gespeichert. Anschließend wird zu der Zeit des Umschaltens von der nächsten normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN unter der Geräuschreduktionssteuerung unter Verwendung des Kraftstoffdruck-F/B-Korrektur-Integralanteils (Niedrigleistungs-Integral-Lernwert), der in der Ausführungsphase der vorhergehenden Geräuschreduktionssteuerung als ein Initialwert erlangt wird, berechnet. Zu der Zeit des Umschaltens von der nächsten Geräuschreduktionssteuerung hin zu der normalen Steuerung wird die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN unter der normalen Steuerung unter Verwendung des Kraftstoffdruck-F/B-Korrektur-Integralanteils (Hochleistungs-Integral-Lernwert), der in der Ausführungsphase der vorhergehenden normalen Steuerung als der Initialwert erlangt wird, berechnet.
Nachfolgend ist mit Bezug auf 14 und 15 der Antrieb der Hochdruckpumpe 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 14 ist ein Flussdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf der Pumpenabgabesteuerung zeigt, und 15 ist ein Flussdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf des Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrag-Berechnungsvorgangs zeigt. Diese Vorgänge werden durch den Mikrocomputer der ECU 50 zu jedem vorbestimmten Zyklus ausgeführt. Dabei wird ein Flussdiagramm in 14 anstelle des Flussdiagramms in 7 bei der ersten Ausführungsform ausgeführt.
In 14 wird bei Schritt S601 bestimmt, ob die Ausführungsbedingung der Geräuschreduktionssteuerung erfüllt ist. Die Ausführungsbedingung der Geräuschreduktionssteuerung ist gleich dieser bei der ersten Ausführungsform. Falls die Ausführungsbedingung nicht erfüllt ist, schreitet der Vorgang zu Schritt S602 und die Pumpenzuführleistung wird auf den hohen Leistungswert W1 eingestellt. Falls die Ausführungsbedingung andererseits erfüllt ist, schreitet der Vorgang zu Schritt S603 und die Pumpenzuführleistung wird auf den niedrigen Leistungswert W2 eingestellt.
Bei dem nachfolgenden Schritt S604 wird der Bestromungs-Startzeit-Berechnungsvorgang ausgeführt. Der Bestromungs-Startzeit-Berechnungsvorgang gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist im Wesentlichen identisch zu diesem in 8 der ersten Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform jedoch dahingehend, dass der Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrag Zeit_F/B, welcher bei dem Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrag-Berechnungsvorgang von 15 berechnet wird, bei Schritt S304 von 8 erlangt wird.
Bei dem nachfolgenden Schritt S605 startet die Bestromung der Hochdruckpumpe 20 zu einer Zeit, wenn die Bestromungs-Startzeit eintritt. Bei Schritt S606 wird die Bestromung der Hochdruckpumpe 20 zu einer Zeit abgeschlossen, wenn die Bestromungs-Endzeit eintritt.
Nachfolgend ist der Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrag-Berechnungsvorgang von 15 beschrieben. Unter Bezugnahme auf 15 wird bei Schritt S701 ein Proportionalanteil Zeit_F/B_P in dem Kraftstoffdruck-Rückkopplungs-Korrekturterm basierend auf der Abweichung zwischen dem Ziel-Kraftstoffdruck und dem durch den Kraftstoffdrucksensor 52 erfassten tatsächlichen Kraftstoffdruck berechnet. Bei dem nachfolgenden Schritt S702 wird bestimmt, ob von der Geräuschreduktionssteuerung hin zu der normalen Steuerung oder von der normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung umgeschaltet werden soll. Falls bei Schritt S702 die negative Bestimmung erfolgt, schreitet der Vorgang zu Schritt S703 und es wird bestimmt, ob die Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung vorliegt.
In der Ausführungsphase der normalen Steuerung erfolgt bei Schritt S703 die negative Bestimmung und der Vorgang schreitet zu Schritt S704. Bei Schritt S704 wird ein Integralanteil Zeit_F/B_I in dem Kraftstoffdruck-Rückkopplungs-Korrekturterm basierend auf der Abweichung zwischen dem Ziel-Kraftstoffdruck und dem tatsächlichen Kraftstoffdruck über die nachfolgende Gleichung (7) berechnet. $Zeit_F / B_I = Hochleistungs - Integral - Lerwert + K 1$
(In Gleichung (7) entspricht K1 einem Wert basierend auf der Abweichung zwischen dem Ziel-Kraftstoffdruck und dem tatsächlichen Kraftstoffdruck)
Vor der Lernausführung des Integralanteils Zeit_F/B_I wird ein vorbestimmter Initialwert als der Hochleistungs-Integral-Lernwert gespeichert.
In der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung erfolgt bei Schritt S703 andererseits die positive Bestimmung und der Vorgang schreitet zu Schritt S705 voran. Bei Schritt S705 wird ein Integralanteil Zeit_F/B_I in dem Kraftstoffdruck-Rückkopplungs-Korrekturterm basierend auf der Abweichung zwischen dem Ziel-Kraftstoffdruck und dem tatsächlichen Kraftstoffdruck über die nachfolgende Gleichung (8) berechnet. $Zeit_F / B_I = Niederleitsungs - Integral - Lernwert + K 2$
(In Gleichung (8) entspricht K2 einem Wert basierend auf der Abweichung zwischen dem Ziel-Kraftstoffdruck und dem tatsächlichen Kraftstoffdruck)
Bei einem nachfolgenden Schritt S707 wird der Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrag Zeit_F/B über die nachfolgende Gleichung (9) berechnet. $Zeit_F / B = Zeit_F / B_P + Zeit_F / B_I$
Bei dem nachfolgenden Schritt S708 wird bestimmt, ob die Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung vorliegt. In der Ausführungsphase der normalen Steuerung schreitet der Vorgang zu Schritt S709 und der F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I während des vorliegenden Pumpenantriebs wird als der Hochleistungs-Integral-Lernwert gespeichert und aktualisiert. Zusätzlich schreitet der Vorgang in der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung zu Schritt S710 voran und der F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I bei dem vorliegenden Pumpenantrieb wird als der Niedrigleistungs-Integral-Lernwert gespeichert und aktualisiert.
Anschließend ist mit Bezug auf ein Zeitdiagramm von 16 eine spezifische Konfiguration der Geräuschreduktionssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. In 16 ist ein System angenommen, bei welchem die Hochdruckpumpe 20 montiert ist, die hinsichtlich des Ansprechverhaltens niedriger bzw. schlechter als ein Mittelprodukt ist. In der Abbildung zeigt eine Linie mit abwechselnden langen und kurzen Linien den Übergang der tatsächlichen Ventilschließzeit tc_act, und eine gestrichelte Linie zeigt das Verhalten im Falle des Mittelprodukts.
Unter Bezugnahme auf 16 wird die Pumpenzuführleistung von dem hohen Leistungswert W1 hin zu dem niedrigen Leistungswert W2 umgeschaltet (Zeit t71), wenn die Ausführungsbedingung der Geräuschreduktionssteuerung erfüllt ist. Mit dem Umschalten der Pumpenzuführleistung wird die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL (eingestellter Wert) hin zu einer Zunahmeseite verändert. Falls die Hochdruckpumpe 20 dem Mittelprodukt entspricht, wird die Abnahme des Kraftstoffdrucks aufgrund einer Veränderung der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL unterdrückt. Wenn jedoch die Hochdruckpumpe 20 mit dem Steuerungsventil 30 mit einem geringeren bzw. schlechten Ansprechverhalten auf dem System montiert ist, nimmt der Kraftstoffdruck temporär ab (Zeit t71). Die Abnahme des Kraftstoffdrucks wird durch die Kraftstoffdruck-Rückkopplungskorrektur beseitigt, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I zum Beseitigen der Abnahme des Kraftstoffdrucks bei der Geräuschreduktionssteuerung erlangt und der erlangte F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I wird als ein Niedrigleistungs-Integral-Lernwert αL gespeichert.
Nach dem Speichern des Niedrigleistungs-Integral-Lernwerts αL wird, wenn von der normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung umgeschaltet bzw. gewechselt wird, der gespeicherte Niedrigleistungs-Integral-Lernwert αL gelesen und bei dem F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I zum Berechnen der Bestromungs-Startzeit Zeit_AN verwendet (Zeit t73). Folglich wird die Abnahme des Kraftstoffdrucks unmittelbar nach dem Wechsel von der normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung unterdrückt.
In gleicher Art und Weise wird der F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I in der Ausführungsphase der normalen Steuerung erlangt und als der Hochleistungs-Integral-Lernwert αH gespeichert. Nach dem Speichern des Hochleistungs-Integral-Lernwerts αH wird der gespeicherte Hochleistungs-Integral-Lernwert αH ausgelesen und für den F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I verwendet, um die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN zu berechnen (Zeit t72), wenn von der Geräuschreduktionssteuerung hin zu der normalen Steuerung umgeschaltet wird. Mit der vorstehenden Verarbeitung wird die Variation des Kraftstoffdrucks unmittelbar nach dem Wechsel von der Geräuschreduktionssteuerung hin zu der normalen Steuerung unterdrückt.
Bei der vorstehend detailliert beschriebenen dritten Ausführungsform wird hinsichtlich des Ansprechparameters der Integralanteil Zeit_F/B_I in den Korrekturtermen der Kraftstoffdruck-Rückkopplungssteuerung als der Ansprechparameter erlangt, und der erlangte Integralanteil Zeit_F/B_I wird für die Berechnung der Bestromungs-Startzeit Zeit_AN in der nachfolgenden Geräuschreduktionssteuerung verwendet. Da Variationen der Hochdruckpumpe 20 aufgrund von individuellen Differenzen als Differenzen des Integralanteils Zeit_F/B_I auftreten, kann die optimale Bestromungs-Startzeit Zeit_AN in Abhängigkeit des Ansprechverhaltens des Steuerungsventils 30 gemäß der vorstehenden Konfiguration eingestellt werden.
Der F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I für die Geräuschreduktionssteuerung und der F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I für die normale Steuerung werden separat erlernt und als der Niedrigleistungs-Integralwert bzw. der Hochleistungs-Integralwert gespeichert. Wenn von der nächsten normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung umgeschaltet bzw. gewechselt wird, wird die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN unter Verwendung des Niedrigleistungs-Integral-Lernwerts als der Initialwert berechnet. Wenn andererseits von der nächsten Geräuschreduktionssteuerung hin zu der normalen Steuerung umgeschaltet wird, wird die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN unter Verwendung des Hochleistungs-Integral-Lernwerts als der Initialwert berechnet. Die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL unterscheidet sich in Abhängigkeit der Pumpenzuführleistung, und der F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I unterscheidet sich zwischen der normalen Steuerung und der Geräuschreduktionssteuerung aufgrund des Unterschieds der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL. Unter Fokussierung auf den vorstehenden Punkt kann mit der vorstehenden Konfiguration die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN der Spule 33 auf einen geeigneten Wert gemäß dem tatsächlichen Ansprechverhalten der Hochdruckpumpe 20 eingestellt werden.
(Weitere Ausführungsformen)
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt und kann wie folgt implementiert werden.
Bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform kann der tatsächliche Wert der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL als der Ansprechparameter in einem Zustand erlangt werden, bei welchem die Verstärkung der Kraftstoffdruck-Rückkopplungssteuerung kleiner eingestellt ist als diese bei der normalen Steuerung. Der Abweichungsbetrag des Ansprechverhaltens des Steuerungsventils 30 ist dahingehend anfälliger, dass dieser durch die Kraftstoffdruck-Rückkopplungskorrektur beseitigt wird, während die Rückkopplungsverstärkung größer ist, und es ist unwahrscheinlich, dass dieser als die Differenz der tatsächlichen Ventilschließzeit tc_act auftritt. Mit Blick auf das Vorstehende kann mit der vorstehenden Konfiguration die Variation des Ansprechverhaltens des Steuerungsventils 30 aufgrund der Vorrichtungsdifferenzen bei dem eingestellten Wert der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL ausreichend reflektiert werden. Entsprechend kann die Korrektur der Bestromungs-Startzeit Zeit_AN durch die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen Ansprechverhalten der in dem System enthaltenen Hochdruckpumpe 20 durchgeführt werden, wodurch verhindert werden kann, dass die Kraftstoffdruckvariation auftritt, wenn von der normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung umgeschaltet wird.
17 stellt einen Verarbeitungsablauf des Berechnungsvorgangs des Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrags Zeit_F/B gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar. Dieser Vorgang wird durch den Mikrocomputer der ECU 50 zu jedem vorbestimmten Zyklus ausgeführt. In 17 wird bei Schritt S801 bestimmt, ob die Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung vorliegt. In der Ausführungsphase der normalen Steuerung erfolgt bei Schritt S801 die negative Bestimmung, der Vorgang schreitet zu Schritt S802 und eine erste Verstärkung KH wird als eine F/B-Verstärkung eingestellt. Andererseits schreitet der Vorgang in der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung zu Schritt S803 voran und eine zweite Verstärkung KL, welche kleiner als die erste Verstärkung KH ist, wird als die F/B-Verstärkung eingestellt. Bei dem nachfolgenden Schritt S804 wird der Kraftstoffdruck-F/B-Korrekturbetrag Zeit_F/B basierend auf der Abweichung zwischen dem Ziel-Kraftstoffdruck und dem tatsächlichen Kraftstoffdruck unter Verwendung der eingestellten F/B-Verstärkung berechnet und die vorliegende Routine wird abgeschlossen.
Bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform sind Mittel zum Erfassen, dass sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 bewegt hat, basierend auf einer Veränderung des Spulenstroms, als eine Bewegungs-Erfassungseinheit vorgesehen, und eine Zeit ausgehend von einem Start der Bestromung der Spule 33, bis die Bewegungs-Erfassungseinheit erfasst, dass sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition bewegt hat, wird als die erforderliche Ventilschließzeit Zeit_CL erlangt. Die Bewegungs-Erfassungseinheit kann nicht auf der Veränderung des Spulenstroms basieren. Beispielsweise kann eine Konfiguration zum Erfassen, dass sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition bewegt hat, basierend auf einer Veränderung der auf die Spule 33 aufgebrachten Spannung angewendet werden. Mit anderen Worten, wenn sich der erste Ventilkörper 34 aufgrund der Bestromung der Spule 33 bewegt hat, erscheint die Bewegung als eine Veränderung der auf die Spule 33 aufgebrachten Spannung (beispielsweise eine Spannung zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der Spule 33). Insbesondere tritt während der An-Phase des Antriebssignals eine Veränderung einer Spannung, welche größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, nahe der Zeit t22 separat zu der durch die Duty- bzw. Einschalt-Steuerung hervorgerufenen Spannungsveränderung auf, wie in 3C gezeigt ist, mit einer Veränderung einer Induktivität der Spule 33, welche dadurch hervorgerufen wird, dass der erste Ventilkörper 34 näher hin zu der Spule 33 gebracht wird. Daher kann mit der Erfassung dahingehend, ob die Spannung verändert wird, bestimmt werden, ob sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 bewegt hat.
Insbesondere ist bei dem Kraftstoffzuführsystem von 1 ein Spannungssensor zum Erfassen einer Spannung zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss der Spule 33 vorgesehen. In einer An-Phase des Antriebssignals des Steuerungsventils 30 wird ein Erfassungswert des Spannungssensors überwacht und es wird bestimmt, ob neben einer durch die Duty-Steuerung hervorgerufenen Spannungsveränderung ein Verhalten (Spannungsveränderung, die in der Nähe der Zeit t22 beobachtet wird) auftritt, bei welchem eine Variation (Veränderungsbreite) bei der Spannung größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Falls das Verhalten erfasst wird, wird bestimmt, dass sich der erste Ventilkörper 34 im Ansprechen auf den Antriebsbefehl hin zu der Ventilschließposition CL1 bewegt hat.
Alternativ kann bei einer Konfiguration mit einem Verschiebungssensor zum Erfassen einer Verschiebung des Ventilkörpers des Steuerungsventils 30 die Verschiebung des Ventilkörpers durch den Verschiebungssensor erfasst werden, um zu erfassen, ob sich der Ventilkörper im Ansprechen auf den Antriebsbefehl hin zu der Ventilschließposition bewegt hat. Als der Verschiebungssensor kann ein Sensor, welcher einen Abstand von der Ventilschließposition (Anschlagposition gegen den Anschlag 36) erfassen kann, bei einer Position angeordnet sein, die einem Ende des ersten Ventilkörpers 34 zugewandt ist.
Genauer gesagt, in der An-Phase des Antriebssignals des Steuerungsventils 30 wird eine Verschiebung X des ersten Ventilkörpers 34 durch den Verschiebungssensor überwacht und es wird bestimmt, ob die Verschiebung X des ersten Ventilkörpers 34 in einen vorbestimmten Bereich einschließlich der Ventilschließposition CL1 fällt. Falls bestimmt wird, ob die Verschiebung X in einen vorbestimmten Bereich einschließlich der Ventilschließposition CL1 fällt, wird bestimmt, dass die Hochdruckpumpe 20 arbeitet.
Der Verschiebungssensor ist nicht auf die vorstehende Konfiguration beschränkt. Beispielsweise ist ein Kontaktsensor bei einem Abschnitt des Anschlags 36 als der Verschiebungssensor angebracht und der erste Ventilkörper 34 stößt gegen den Anschlag 36, um ein An-Signal auszugeben, und der erste Ventilkörper 34 wird von dem Anschlag 36 entfernt, um das Aus-Signal auszugeben. Die Verschiebung des Ventilkörpers wird durch das An-Signal und das Aus-Signal des Kontaktsensors erfasst. Alternativ ist ein Leitungssensor als der Verschiebungssensor bei der Ventilöffnungsposition des ersten Ventilkörpers 34 angebracht, das An-Signal wird ausgegeben, wenn der erste Ventilkörper 34 bei der Ventilöffnungsposition gehalten ist, und das Aus-Signal wird durch Verschieben des ersten Ventilkörpers 34 ausgehend von der Ventilöffnungsposition ausgegeben. Die Verschiebung des Ventilkörpers wird gemäß dem An/Aus-Signal des Leitungssensors erfasst.
Alternativ kann ein Schwingungssensor zum Erfassen einer Schwingung vorgesehen sein, die erzeugt wird, wenn der erste Ventilkörper 34 mit dem Anschlag 36 zusammentrifft. Der Schwingungssensor kann die Schwingung erfassen, wenn der erste Ventilkörper 34 mit dem Anschlag 36 zusammentrifft, um zu erfassen, dass sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 bewegt hat.
Insbesondere wird beispielsweise eine Standardabweichung σ eines Erfassungswerts (Amplitude) des Schwingungssensors berechnet und die berechnete Standardabweichung σ wird mit einem Bestimmungswert verglichen. Wenn sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 bewegt hat, wird die Schwingung zu der Zeit t22 erzeugt, wenn der erste Ventilkörper 34 mit dem Anschlag 36 gemäß einem Antriebsbefehl des Steuerungsventils 30 zusammentrifft, und die Standardabweichung σ der Amplitude wird größer als der Bestimmungswert. Die Ventilschließbestimmung wird unter Verwendung des vorstehenden Ereignisses durchgeführt.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird mit der Erfassung irgendeines Ereignisses einer Veränderung des in der Spule 33 fließenden Stroms, einer Veränderung der auf die Spule 33 aufgebrachten Spannung, eines Verschiebungsbetrags des Ventilkörpers und der Schwingung des Steuerungsventils 30 erfasst, dass sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 bewegt hat. Alternativ kann mit der Erfassung von zwei oder mehr dieser Komponenten erfasst werden, dass sich der erste Ventilkörper 34 hin zu der Ventilschließposition CL1 bewegt hat.
Bei der vorstehenden ersten Ausführungsform wird der Lernwert der erforderlichen Ventilschließzeit Zeit_CL allmählich verändert. Alternativ kann die tatsächliche Ventilschließzeit tc_act auf den Lernwert eingestellt sein, ohne den Lernwert allmählich zu verändern. In gleicher Art und Weise kann bei der vorstehenden zweiten Ausführungsform der berechnete Ansprechcharakteristik-Index tc_rate auf den Lernwert tc_rate_fin eingestellt werden, ohne den Lernwert tc_rate_fin des Ansprechcharakteristik-Index allmählich zu verändern.
Bei der vorstehenden dritten Ausführungsform wird der Kraftstoffdruck-F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I, welcher unter der vorherigen Geräuschreduktionssteuerung erlangt wird, als der Niedrigleistungs-Integral-Lernwert gespeichert, und der Lernwert wird so zum Berechnen der Bestromungs-Startzeit Zeit_AN der nächsten Geräuschreduktionssteuerung verwendet. Als eine Modifikation der vorstehenden Konfiguration kann ein Initialwert des Kraftstoffdruck-F/B-Integralanteils Zeit_F/B_I durch eine vorbestimmte Gewichtung zwischen dem Niedrigleistungs-Integral-Lernwert, der bei der vorhergehenden Geräuschreduktionssteuerung erlangt wird, und dem Kraftstoffdruck-F/B-Integralanteil Zeit_F/B_I bei der normalen Steuerung bestimmt werden, und die Bestromungs-Startzeit Zeit_AN der nächsten Geräuschreduktionssteuerung kann unter Verwendung des bestimmten Initialwerts berechnet werden.
Bei der vorstehenden zweiten Ausführungsform kann mit einer Phase, bis erfasst wird, dass die Hochdruckpumpe 20 mehrfach betätigt wurde, seit bestimmt wurde, dass die Hochdruckpumpe 20 nicht betätigt wurde, als ein Zyklus (Leistungsveränderungszyklus), die Pumpenzuführleistung reduziert oder erhöht werden.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird die vorliegende Offenbarung auf das Kraftstoffzuführsystem angewendet, welches mit dem Steuerungsventil 30 mit den beiden Ventilkörpern (dem ersten Ventilkörper 34 und dem zweiten Ventilkörper 37) vorgesehen ist. Alternativ kann die vorliegende Offenbarung auf das Kraftstoffzuführsystem angewendet werden, welches mit einem Steuerungsventil mit lediglich einem Ventilkörper vorgesehen ist. Die vorliegende Offenbarung wird insbesondere auf ein System mit einem Ventilkörper angewendet, bei welchem das Steuerungsventil in dem mit der Verdichtungskammer in Verbindung stehenden Kraftstoff-Saugdurchlass als der Ventilkörper angeordnet ist, und durch Wechseln zwischen der Bestromung und der Abschaltung der Bestromung der Spule 33 in der Axialrichtung verschiebbar ist, und die Zuführung und das Unterbrechen des Kraftstoffes hin zu der Verdichtungskammer wird mit der Verschiebung des Steuerungsventils durchgeführt.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird der Ottomotor als die Verbrennungskraftmaschine verwendet, es kann jedoch eine Dieselmaschine verwendet werden. Mit anderen Worten, die vorliegende Offenbarung kann auf eine Steuerungseinheit für ein Common-Rail-Kraftstoffzuführsystem der Dieselmaschine angewendet werden.

Claims

Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit, welche auf eine Hochdruckpumpe (20) mit einer mit einem Einlassdurchlass (26) und einem Abgabedurchlass (27) für Kraftstoff verbundenen Verdichtungskammer (25), einem Kolben (22), welcher ein Volumen der Verdichtungskammer variiert, und einem Steuerungsventil (30), das in dem Einlassdurchlass angeordnet ist und einen Ventilkörper (34) aufgrund einer Leistungszuführung zu einer elektromagnetischen Einheit (33) verschiebt, um eine Zuführung von Kraftstoff hin zu der Verdichtungskammer abzusperren, angewendet wird, wobei die Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit einen Kraftstoffabgabebetrag der Hochdruckpumpe basierend auf einer Bestromungs-Startzeit der elektromagnetischen Einheit reguliert, wobei die Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit aufweist: eine Geräuschreduktions-Steuerungseinheit, welche eine hin zu der elektromagnetischen Einheit geführte Leistung, wenn eine vorbestimmte Ausführungsbedingung erfüllt ist, im Vergleich zu einer normalen Steuerung, bei welcher die Ausführungsbedingung nicht erfüllt ist, reduziert, wodurch ein einhergehend mit dem Antreiben des Ventilkörpers erzeugtes Betriebsgeräusch reduziert wird; eine Ansprech-Erlangungseinheit, welche einen Ansprechparameter während der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung erlangt, wobei der Ansprechparameter einem Parameter mit Bezug auf ein Ansprechverhalten von einem Start der Bestromung der elektromagnetischen Einheit bis zu einer Verschiebung des Ventilkörpers hin zu einer Ventilschließposition aufgrund der Bestromung entspricht; und eine Zeitberechnungseinheit, welche während der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung und nachdem die Ansprech-Erlangungseinheit den Ansprechparameter erlangt, die Bestromungs-Startzeit bei der Geräuschreduktionssteuerung basierend auf dem durch die Ansprech-Erlangungseinheit erlangten Ansprechparameter berechnet.
Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit nach Anspruch 1, wobei die Ansprech-Erlangungseinheit als den Ansprechparameter eine erforderliche Bewegungszeit erlangt, die ausgehend von dem Start der Bestromung der elektromagnetischen Einheit bis zu einer Bewegung des Ventilkörpers hin zu der Ventilschließposition aufgrund der Bestromung erforderlich ist, und die Zeitberechnungseinheit während der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung und nachdem die Ansprech-Erlangungseinheit die erforderliche Bewegungszeit erlangt, die Bestromungs-Startzeit bei der Geräuschreduktionssteuerung basierend auf der durch die Ansprech-Erlangungseinheit erlangten erforderlichen Bewegungszeit berechnet.
Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit nach Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Bewegungs-Erfassungseinheit, welche basierend auf zumindest einer Größe aus einer Veränderung eines in der elektromagnetischen Einheit fließenden Stroms, einer Veränderung einer auf die elektromagnetische Einheit aufgebrachten Spannung, einem Verschiebungsbetrag des Ventilkörpers und einer Schwingung des Steuerungsventils erfasst, dass sich der Ventilkörper hin zu der Ventilschließposition bewegt hat, wobei die Ansprech-Erlangungseinheit als die erforderliche Bewegungszeit eine Zeit ausgehend von dem Start der Bestromung der elektromagnetischen Einheit bis die Bewegungs-Erfassungseinheit erfasst, dass sich der Ventilkörper hin zu der Ventilschließposition bewegt hat, erlangt.
Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit nach Anspruch 2 oder 3, ferner aufweisend: eine Charakteristik-Speichereinheit, welche Ansprechcharakteristika speichert, die eine Beziehung zwischen der hin zu der elektromagnetischen Einheit geführten Leistung und der erforderlichen Bewegungszeit für eine Mehrzahl von Hochdruckpumpen angeben, die sich hinsichtlich des Ansprechverhaltens voneinander unterscheiden, wobei die Geräuschreduktions-Steuerungseinheit die hin zu der elektromagnetischen Einheit geführte Leistung variabel einstellt, um die Geräuschreduktionssteuerung zu implementieren, und die Zeitberechnungseinheit die Ansprechcharakteristika der in einem System montierten Hochdruckpumpen basierend auf den in der Charakteristik-Speichereinheit gespeicherten Ansprechcharakteristika und der durch die Ansprech-Erlangungseinheit erfassten erforderlichen Bewegungszeit erlernt, und die Bestromungs-Startzeit basierend auf den Lernergebnissen berechnet.
Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, ferner aufweisend: eine Kraftstoffdruck-Steuerungseinheit, wobei die Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit auf ein Kraftstoffzuführsystem mit der Hochdruckpumpe und einer Drucksammelleitung (14), welche einen von der Hochdruckpumpe abgegebenen Hochdruckkraftstoff aufnimmt, angewendet wird, die Kraftstoffdruck-Steuerungseinheit eine Kraftstoffdruck-Rückkopplungssteuerung zum Steuern des Kraftstoffabgabebetrags der Hochdruckpumpe basierend auf einer Abweichung zwischen einem tatsächlichen Wert und einem Zielwert eines Kraftstoffdrucks in der Drucksammelleitung implementiert, und die Ansprech-Erlangungseinheit die erforderliche Bewegungszeit in einem Zustand erlangt, bei welchem eine Verstärkung bei der Kraftstoffdruck-Rückkopplungssteuerung im Vergleich zu der normalen Steuerung reduziert ist.
Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Kraftstoffdruck-Steuerungseinheit, wobei die Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit auf ein Kraftstoffzuführsystem mit der Hochdruckpumpe und einer Drucksammelleitung, welche einen von der Hochdruckpumpe abgegebenen Hochdruckkraftstoff aufnimmt, angewendet wird, die Kraftstoffdruck-Steuerungseinheit eine Kraftstoffdruck-Rückkopplungssteuerung zum Steuern des Kraftstoffabgabebetrags der Hochdruckpumpe basierend auf einer Abweichung zwischen einem tatsächlichen Wert und einem Zielwert eines Kraftstoffdrucks in der Drucksammelleitung implementiert, die Ansprech-Erlangungseinheit als den Ansprechparameter einen bei Korrekturtermen der Kraftstoffdruck-Rückkopplungssteuerung umfassten Integralanteil während der Implementierung der Geräuschreduktionssteuerung erlangt, und die Zeitberechnungseinheit während der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung und nachdem die Ansprech-Erlangungseinheit den Integralanteil erlangt, die Bestromungs-Startzeit bei der Geräuschreduktionssteuerung basierend auf dem durch die Ansprech-Erlangungseinheit erlangten Integralanteil berechnet.
Hochdruckpumpen-Steuerungseinheit nach Anspruch 6, wobei die Ansprech-Erlangungseinheit als den Ansprechparameter sowohl den Integralanteil in der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung als auch den Integralanteil in einer Ausführungsphase der normalen Steuerung erlangt, und die Zeitberechnungseinheit die Bestromungs-Startzeit bei der Geräuschreduktionssteuerung basierend auf dem in der Ausführungsphase der Geräuschreduktionssteuerung erlangten Integralanteil berechnet, wenn ausgehend von der normalen Steuerung hin zu der Geräuschreduktionssteuerung umgeschaltet wird, und die Bestromungs-Startzeit bei der normalen Steuerung basierend auf dem in der Ausführungsphase der normalen Steuerung erlangten Integralanteil berechnet, wenn ausgehend von der Geräuschreduktionssteuerung hin zu der normalen Steuerung umgeschaltet wird.