DE112017003720T5 - Steuervorrichtung für Kraftstoffeinspritzvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Aufgabe ist die Unterdrückung einer Neigung einer Signalform, die eine Einspritzmenge in Bezug auf einen Einspritzpuls angibt, insbesondere, wenn eine Momentanhubhöhe eines Ventilkörpers klein ist und wenn eine Einspritzpulsbreite kurz ist, und dadurch die Steuergenauigkeit der Einspritzmenge einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu verbessern. Somit wird eine Steuervorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die einen Ventilkörper, einen Elektromagneten und ein bewegliches Element zum Öffnen des Ventilkörpers enthält, mit einer Steuereinheit, die eine Ansteuerspannung oder einen Ansteuerstrom, die bzw. der an den Elektromagneten angelegt werden soll, steuert, geschaffen, in der die Steuereinheit den Ansteuerstrom in der Weise steuert, dass der dem Elektromagneten zuzuführende Ansteuerstrom von einem maximalen Ansteuerstrom, nachdem dem Elektromagneten der maximale Ansteuerstrom zugeführt worden ist und bevor der Ventilkörper zu öffnen beginnt, abnimmt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die in einer Brennkraftmaschine verwendet ist.
  • Stand der Technik
  • In den letzten Jahren zieht eine verkleinerte Kraftmaschine, die dafür konfiguriert ist, durch Verringerung des Hubraums eine Größenverringerung zu erlangen und eine Ausgabe unter Verwendung eines Laders zu erhalten, die Aufmerksamkeit auf sich. In der verkleinerten Kraftmaschine ist es möglich, durch Verringern des Hubraums einen Pumpverlust oder eine Reibung zu verringern, so dass es möglich ist, die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Währenddessen ist es möglich, unter Verwendung des Laders die ausreichende Ausgabe zu erhalten und durch Unterdrücken einer Verringerung des Verdichtungsverhältnisses, das das Aufladen begleitet, durch eine Einlassluftkühlwirkung, indem eine Zylinderdirekteinspritzung ausgeführt wird, die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Insbesondere muss eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die diese verkleinerte Kraftmaschine verwendet, in der Lage sein, über einen weiten Bereich von einer minimalen Einspritzmenge, die der minimalen Ausgabe entspricht, die durch niedrigen Hubraum erhalten werden kann, bis zu der maximalen Einspritzmenge, die der maximalen Ausgabe entspricht, die durch die Aufladung erhalten wird, Kraftstoff einzuspritzen, so dass ein Bedarf an der Erweiterung eines Steuerbereichs der Einspritzmenge besteht. Außerdem besteht ein Bedarf an einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die zusammen mit der Verstärkung der Emissionssteuerung in der Lage ist, die Gesamtmenge an Schwebstoffen (PM) während des Betriebsartfahrens und der Partikelanzahl (PN) als deren Anzahl zu unterdrücken.
  • Einer der Stände der Technik einer Antriebsvorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung in dem technischen Gebiet ist PTL 1. Diese Veröffentlichung offenbart, dass „eine Kraftstoffeinspritz-Steuervorrichtung (ECU) das folgende Auswahlmittel und Pumpsteuermittel aufweist. Das Auswahlmittel wählt aus, wie Kraftstoff entweder durch eine Einspritzung bei vollem Momentanhub des Beginns einer Ventilschließoperation, nachdem ein Ventilkörper die Stellung des vollen Momentanhubs erreicht hat, oder durch eine Teileinspritzung des Beginns der Ventilschließoperation, eingespritzt werden soll, ohne dass es erforderlich ist, dass der Ventilkörper die Stellung des vollen Momentanhubs erreicht. Das Pumpsteuermittel steuert einen Betrieb einer Hochdruckpumpe in der Weise, dass ein Druck des Kraftstoffs, der einer Einspritzeinrichtung zugeführt wird, zu einem Zieldruck wird. Falls eine maximale Einspritzmenge, wenn die Teileinspritzung mit einem Maximalwert Pmax des Zieldrucks ausgeführt wird, den ein Kraftstoffeinspritzsystem aufnehmen kann, als eine maximale Teileinspritzmenge Qplmax bezeichnet wird, wählt das Auswahlmittel die Teileinspritzung aus, falls eine geforderte Einspritzmenge Qreq gleich oder kleiner der maximalen Teileinspritzmenge Qplmax ist.“ Als ein Ansteuerstrom der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist offenbart, dass „Vboost abgeschaltet wird, wenn ein Stromwert einen eingestellten Ip erreicht“. (Siehe die Zusammenfassung.)
  • Außerdem ist einer der Stände der Technik der Kraftstoffeinspritzvorrichtung in dem technischen Gebiet PTL 2. Diese Veröffentlichung offenbart, dass „sie so konfiguriert ist, dass sie ein erstes bewegliches Element, das durch eine erste Feder vorbelastet ist, die das erste bewegliche Ventil in einer Ventilschließrichtung vorbelastet, als ein bewegliches Element, das durch einen Magnetkern einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung angezogen wird, um das Öffnen/Schließen eines Ventils auszuführen, und ein zweites bewegliches Element, das durch eine zweite Feder, die das zweite bewegliche Element in einer Ventilöffnungsrichtung vorbelastet, in einer Richtung des Magnetkerns vorbelastet ist, enthält“. (Siehe die Zusammenfassung.)
  • Außerdem ist einer der Stände der Technik der Kraftstoffeinspritzvorrichtung in dem technischen Gebiet PTL 3. Diese Veröffentlichung offenbart, dass „ein Spitzenstrom-Ipeak- oder ein Aufwärtstransformationsspannungs-Anlegezeitpunkt Tp und ein Spannungsabschaltzeitabschnitt T2 so eingestellt werden können, dass erreicht wird, dass ein Zeitpunkt, zu dem eine feste Spannung von einer Batteriespannungsquelle zugeführt wird, vor der Zeit liegt, zu der ein Ventilkörper zu öffnen beginnt“. (Siehe die Zusammenfassung).
  • Liste der Entgegenhaltungen
  • Patentliteratur
    • PTL 1: JP 2014-218977 A
    • PTL 2: JP 2014-25419 A
    • PTL 3: WO 2015/015541 A1
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Allgemein wird die Einspritzmenge der Kraftstoffeinspritzvorrichtung durch die Pulsbreite des von der ECU ausgegebenen Einspritzpulses gesteuert. Die Einspritzmenge nimmt zu, während die Einspritzpulsbreite zunimmt, und die Kraftstoffeinspritzmenge nimmt ab, während die Einspritzpulsbreite abnimmt, wobei die Beziehung davon im Wesentlichen linear ist. Allerdings wird in der Ansteuersignalform der Kraftstoffeinspritzvorrichtung im verwandten Gebiet die Kraft in der Ventilöffnungsrichtung zu stark, da der maximale Ansteuerstrom Ipeak weiterfließt, auch nachdem die Ventilöffnung begonnen hat. Somit besteht ein Risiko, dass eine Zunahme eines Verlagerungsbetrags des Ventilkörpers in Bezug auf eine Pulsbreite zu groß wird, so dass es, insbesondere in einem Gebiet niedriger Einspritzmenge, schwierig wird, die Einspritzmenge zu steuern. Außerdem zeigt der Ventilkörper in einem Gebiet, in dem die Einspritzpulsbreite kurz ist, ein begrenztes Verhalten, wenn das bewegliche Element mit einem festen Eisenkern oder dergleichen zusammenstößt, und schwankt eine Zeitdauer, bis der Ventilkörper ab dem Halt des Einspritzpulses eine Ventilschließstellung erreicht. Somit besteht ein Problem, dass sich die Einspritzmenge in Bezug auf die Einspritzpulsbreite nicht linear ändert, so dass die steuerbare minimale Einspritzmenge der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zunimmt.
  • Dieses Problem ist besonders auffällig in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung und in einer Steuervorrichtung davon, in denen eine Momentanhubhöhe des Ventilkörpers kleiner als eine herkömmliche Höhe gemacht wird, um die minimale Einspritzmenge zu verringern.
  • Wenn hier die Ansteuerung mit dem Ansteuerstrom der in PTL 1 offenbarten Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausgeführt wird, besteht ein Risiko, dass eine Neigung der Signalform, die die Einspritzmenge in Bezug auf den Einspritzpuls angibt, zunehmen kann. Zum Beispiel ist im Fall der Verwendung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die einen in PTL 2 beschriebenen Vorhubmechanismus aufweist, eine Ventilöffnungskraft des Ventilkörpers, die durch das bewegliche Element erzeugt wird, wegen einer vorbereitenden Operation des beweglichen Elements größer als die der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ohne Vorhubmechanismus. Somit besteht ein Risiko, dass die Steuergenauigkeit der Kraftstoffeinspritzmenge der Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Ergebnis einer Beschränkung der Steuerauflösung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abnehmen kann, wenn die Neigung der Signalform, die die Einspritzmenge in Bezug auf den Einspritzpuls angibt, zunimmt.
  • Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Neigung einer Signalform, die eine Einspritzmenge in Bezug auf einen Einspritzpuls angibt, insbesondere, wenn eine Einspritzpulsbreite kurz ist, zu unterdrücken, wodurch die Steuergenauigkeit der Einspritzmenge einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung verbessert wird. Eine weitere Aufgabe ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein Kraftstoffeinspritzventil und auf eine Steuervorrichtung dafür, in denen eine Momentanhubhöhe eines Ventilkörpers kleiner als die herkömmliche gemacht ist, um eine minimale Einspritzmenge zu verringern.
  • Lösung des Problems
  • Zur Lösung der obigen Probleme ist die vorliegende Erfindung charakterisiert durch „eine Steuervorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die einen Ventilkörper, einen Elektromagneten und ein bewegliches Element zum Öffnen des Ventilkörpers aufweist, wobei die Steuervorrichtung umfasst: eine Steuereinheit, die eine Ansteuerspannung oder einen Ansteuerstrom, die bzw. der an den Elektromagneten anzulegen ist, steuert, wobei die Steuereinheit den dem Elektromagneten zuzuführenden Ansteuerstrom von einem maximalen Ansteuerstrom, nachdem dem Elektromagneten der maximale Ansteuerstrom zugeführt worden ist und bevor der Ventilkörper zu öffnen beginnt, verringert und den Ansteuerstrom in der Weise steuert, dass er auf einen kleineren Haltestrom als den maximalen Ansteuerstrom verschoben wird, bevor der Ventilkörper vollständig geöffnet ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Neigung der Signalform, die die Einspritzmenge in Bezug auf den Einspritzpuls angibt, insbesondere dann, wenn die Einspritzpulsbreite kurz ist, zu unterdrücken und dadurch die Steuergenauigkeit der Einspritzmenge der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu verbessern.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ein Schaltbild, das eine Konfiguration einer Ansteuerschaltung und einer Kraftmaschinensteuereinheit (ECU), die mit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung verbunden sind, darstellt.
    • 2 ist eine schematische Darstellung, die eine vergrößerte Ansicht einer Ansteuereinheitsstruktur in einem Zustand mit geschlossenem Ventil der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 3 ist eine schematische Darstellung, die eine vergrößerte Ansicht einer Ansteuereinheitsstruktur in einem Zustand, in dem ein bewegliches Element der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Ventilkörper zusammenstößt, darstellt.
    • 4 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem an einen Elektromagneten 108 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angelegten Ansteuerstrom, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angesteuert wird, Verlagerungen eines Ventilkörpers 101 und des beweglichen Elements und der Zeit darstellt.
    • 5 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem an einen Elektromagneten 108 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angelegten Ansteuerstrom, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angesteuert wird, einer magnetischen Anziehungskraft, die in dem beweglichen Element erzeugt wird, Verlagerungen eines Ventilkörpers 101 und des beweglichen Elements und der Zeit darstellt.
    • 6 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem an einen Elektromagneten 108 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angelegten Ansteuerstrom, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angesteuert wird, einer in dem beweglichen Element erzeugten magnetischen Anziehungskraft, Verlagerungen eines Ventilkörpers 101 und des beweglichen Elements und der Zeit darstellt.
    • 7 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem an einen Elektromagneten 108 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angelegten Ansteuerstrom, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angesteuert wird, einer in dem beweglichen Element erzeugten magnetischen Anziehungskraft, Verlagerungen eines Ventilkörpers 101 und des beweglichen Elements und der Zeit darstellt.
    • 8 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer von der ECU aus 1 ausgegebenen Einspritzpulsbreite Ti und der Kraftstoffeinspritzmenge zu dieser Zeit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 9 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen der von der ECU aus 1 ausgegebenen Einspritzpulsbreite Ti und der Kraftstoffeinspritzmenge zu dieser Zeit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch Vergrößern von Ti in einem Zwischenmomentanhubgebiet darstellt.
    • 10 ist Schaltbild, das Einzelheiten einer Ansteuervorrichtung und einer Kraftmaschinensteuereinheit (ECU) für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 11 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Einspritzpuls, einer Ansteuerspannung, einem an einen Elektromagneten 108 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angelegten Ansteuerstrom, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angesteuert wird, Verlagerungen eines Ventilkörpers 101 und des beweglichen Elements und der Zeit darstellt.
    • 12 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Einspritzpuls, einer Ansteuerspannung, einem an einen Elektromagneten 108 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angelegten Ansteuerstrom, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angesteuert wird, Verlagerungen eines Ventilkörpers 101 und des beweglichen Elements und der Zeit darstellt.
    • 13 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem an einen Elektromagneten 108 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angelegten Ansteuerstrom, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angesteuert wird, einer in dem beweglichen Element erzeugten magnetischen Anziehungskraft, Verlagerungen eines Ventilkörpers 101 und des beweglichen Elements und der Zeit darstellt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Anhand von 1 bis 13 wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Ausführungsform
  • Allgemein wird die Einspritzmenge der Kraftstoffeinspritzvorrichtung durch die Pulsbreite des von der ECU ausgegebenen Einspritzpulses gesteuert. Die Einspritzmenge nimmt zu, während die Einspritzpulsbreite zunimmt, und die Kraftstoffeinspritzmenge nimmt ab, während die Einspritzpulsbreite abnimmt, wobei die Beziehung davon im Wesentlichen linear ist. Allerdings wird in einer Ansteuersignalform der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Kraft in einer Ventilöffnungsrichtung zu stark, falls ein maximaler Ansteuerstrom Ipeak auch weiterfließt, nachdem die Ventilöffnung begonnen hat, so dass einen Fall gibt, dass die Einspritzmenge für jede individuelle der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen wegen einer Rückprallerscheinung eines beweglichen Elements nicht stabil ist. Außerdem ist es notwendig, individuelle mit der größten Einspritzmenge als eine steuerbare minimale Einspritzmenge einzustellen, was ein Faktor der Erhöhung der minimalen Einspritzmenge sein kann.
  • Ferner wird ein Zwischenmomentanhubgebiet gebildet, wo das bewegliche Element mit einem festen Eisenkern nicht zusammenstößt, d. h., ein Ventilkörper nicht vollständig angehoben wird, falls die Einspritzpulsbreite in einem nichtlinearen Gebiet, in dem eine Beziehung zwischen dem Einspritzpuls und der Einspritzmenge nichtlinear wird, von einem Einspritzpuls weiter verkürzt wird. Auch wenn jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung der Zylinder derselbe Einspritzpuls zugeführt wird, unterscheiden sich eine Momentanhubhöhe, ein Anfangszeitpunkt des Ventilöffnens und ein Endzeitpunkt des Ventilschließens der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen in Abhängigkeit von einer durch den Einfluss der Dimensionstoleranz der Kraftstoffeinspritzvorrichtung verursachten individuellen Differenz voneinander. Somit werden individuelle Variationen zwischen den Einspritzmengen groß und ist es unter dem Gesichtspunkt der Stabilität der Verbrennung schwierig, dieses Zwischenmomentanhubgebiet zu verwenden.
  • Um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern, ist es notwendig, die Variationen der Einspritzmengen der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zu verringern und die steuerbare minimale Einspritzmenge zu verringern, und ist es somit erforderlich, die Einspritzmenge in einem Gebiet, in dem der Einspritzpuls kurz ist, oder in dem Zwischengebiet, in dem der Einspritzpuls klein ist und der Ventilkörper einen Zielmomentanhub nicht erreicht, zu steuern, um die minimale Einspritzmenge stark zu verringern. Alternativ ist es erforderlich, einen Mechanismus einzubauen, der in der Lage ist, für jedes Kraftstoffeinspritzventil eine andere Momentanhubhöhe auszuwählen und eine kleine Momentanhubhöhe anzusteuern, um die Einspritzmenge zu steuern. Eine Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, eine solche Anforderung zu erfüllen, wird im Folgenden anhand von 1 bis 13 beschrieben. Übrigens sind alle Zeichnungen schematisch dargestellt und ist ein relatives Größenverhältnis von einem tatsächlichen verschieden oder sind detaillierte Teile weggelassen, um das Verständnis zu erleichtern.
  • 1 stellt ein Beispiel einer Grundkonfiguration einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung und einer Ansteuervorrichtung dafür gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar. Es sind eine vertikale Querschnittsansicht der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und ein Beispiel einer Konfiguration einer Ansteuerschaltung 151 zum Ansteuern der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und einer Kraftmaschinensteuereinheit (ECU) 150 dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die ECU 150 und die Ansteuerschaltung 151 als getrennte Vorrichtungen konfiguriert, wobei die ECU 150 und die Ansteuerschaltung 151 aber als eine integrierte Vorrichtung konfiguriert sein können. Übrigens wird die durch die ECU 150 und durch die Ansteuerschaltung 151 gebildete Vorrichtung als Ansteuervorrichtung bezeichnet. Die ECU 150 empfängt von verschiedenen Sensoren ein Signal, das einen Kraftmaschinenzustand angibt, und führt eine Berechnung der Einspritzpulsbreite aus, wobei sie dafür konfiguriert ist, die Kraftstoffmenge, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt werden soll, gemäß einer Betriebsbedingung einer Brennkraftmaschine und einem Einspritzzeitpunkt zu steuern.
  • Der von der ECU 150 ausgegebene Einspritzpuls wird über eine Signalleitung 153 in die Ansteuerschaltung 151 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingegeben. Die Ansteuerschaltung 151 steuert eine Spannung, die an einen Elektromagneten 108 angelegt werden soll, und führt über einen Anschluss 111 einen Strom zu. Die ECU 150 führt mit der Ansteuerschaltung 151 über eine Kommunikationsleitung 152 eine Kommunikation aus und kann den durch die Ansteuerschaltung 151 erzeugten Ansteuerstrom gemäß dem Druck des der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführten Kraftstoffs oder der Betriebsbedingung schalten und Einstellwerte des Stroms und der Zeit ändern. Die Ansteuerschaltung 151 kann durch Kommunikation mit der ECU 150 eine Steuerkonstante ändern, und es ist möglich, einen Einstellwert einer Stromsignalform gemäß der Steuerkonstante zu ändern. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts eines festen Eisenkerns gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 3 ist eine Ansicht zur Beschreibung eines Betriebs zur Zeit des Ansteuerns gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 sind grafische Darstellungen, die eine Verlagerung eines Ventilkörpers und einer Ansteuerstromsignalform, wenn ein großer Hub bzw. ein kleiner Hub ausgeführt wird, gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
  • Anhand von 1 werden eine Gesamtkonfiguration einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung und die Strömung des Kraftstoffs beschrieben. Kraftstoff, der dem Kraftstoffeinspritzventil zugeführt werden soll, wird von einer Kraftstoffzufuhröffnung 112 zugeführt und dem Innenraum eines Kraftstoffeinspritzventils 100 zugeführt. Obgleich an der Kraftstoffzufuhröffnung 112 allgemein ein Filter befestigt ist, der Fremdkörper in dem Kraftstoff entfernt, ist die Darstellung davon weggelassen. Das Kraftstoffeinspritzventil 100 weist darin einen Ventilkörper 101 auf und an einer Stelle, die dem Ventilkörper 101 gegenüberliegt, ist ein Ventilsitzglied 102 vorgesehen. Das Ventilsitzglied 102 weist ein Kraftstoffeinspritzloch 116 auf. Außerdem ist an dem Ventilkörper 101 auf der Einlassseite ein konvexer Abschnitt (ein Flanschabschnitt 113) befestigt, der zu der Außendurchmesserseite konvex ist. In der vorliegenden Ausführungsform sind der Flanschabschnitt 113 und der Ventilkörper 101 als getrennte Körper gebildet, wobei sie aber einteilig gebildet sein können. Eine Feder 110 ist in der Weise vorgesehen, dass sie mit einer oberen Oberfläche des Flanschabschnitts 113 in Kontakt steht und dass der Ventilkörper 101 über den Flanschabschnitt 113 durch die Feder 110 in einer Ventilschließrichtung (Richtung nach unten in 1) vorbelastet ist.
  • Der Ventilkörper 101 weist einen Sitzabschnitt 115 auf, der mit dem Ventilsitzglied 102 in Kontakt steht, um einen Dichtungssitz zu bilden, und weist eine Struktur auf, die Kraftstoff abdichtet, während der Ventilkörper 101 durch die Feder 110 gegen das Ventilsitzglied 102 gedrückt ist, wenn es keine Erregung des Elektromagneten 108 gibt, so dass der Ventilkörpersitzabschnitt an einer distalen Endseite des Ventilkörpers mit dem Sitzabschnitt 115 in Kontakt gelangt. Auf der Außendurchmesserseite des Ventilkörpers 101 ist ein Düsenhalter 210 angeordnet und das Ventilsitzglied 102 ist in ein distales Ende auf der Auslassseite eingepresst. In dem Düsenhalter 210 sind ein bewegliches Element 201 auf der Außendurchmesserseite und ein bewegliches Element 202 auf der Innendurchmesserseite enthalten.
  • Anhand von 2 wird die Konfiguration des Kraftstoffeinspritzventils der vorliegenden Ausführungsform ausführlich beschrieben. Zwischen dem beweglichen Element 202 auf der Innendurchmesserseite und dem Flanschabschnitt 113 des Ventilkörpers 101 ist eine Zwischenfeder 203 vorgesehen. Die Zwischenfeder 203 ist in der Weise vorgesehen, dass sie mit der unteren Oberfläche des Flanschabschnitts 113 des Ventilkörpers 101 in Kontakt gelangt und eine obere Oberfläche des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite vorbelastet. Im Ergebnis wirkt die Zwischenfeder 203 in der Weise, dass sie das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite in einer Richtung (der Auslassrichtung), die das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite von dem Flanschabschnitt 113 des Ventilkörpers 101 trennt, vorbelastet.
  • Eine Stangenführung 210, die den Ventilkörper 101 führt, ist hier in einen Abschnitt mit großem Durchmesser des Düsenhalters 201 auf der Auslassseite des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite eingepresst. Zwischen dem beweglichen Element 201 auf der Außendurchmesserseite und der Stangenführung 210 ist eine Nullfeder 204 vorgesehen. Die Nullfeder 204 wirkt in der Weise, dass sie das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite in der Richtung, die das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite von der Stangenführung 210 trennt, (der Einlassrichtung) vorbelastet. Absolutwerte einer Vorbelastungskraft Fz der Nullfeder 204 und einer Vorbelastungskraft Fm der Zwischenfeder 203 sind in der Weise eingestellt, dass der Wert der Zwischenfeder 203 größer ist.
  • Somit ist das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite in einem Zustand, in dem der Elektromagnet 108 nicht erregt ist, d. h. in einem Zustand mit geschlossenem Ventil, in dem der Ventilkörper 101 und das Ventilsitzglied 102 miteinander in Kontakt stehen, durch die Zwischenfeder 203 zu der Auslassseite vorbelastet. Ferner ist das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite über eine Kontaktfläche 206, die zwischen einer auslassseitigen Oberfläche des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite und einer einlassseitigen Oberfläche des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite vorgesehen ist, feststehend. Zu dieser Zeit ist das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite durch die Nullfeder 204 zu der Einlassseite vorbelastet und ist der feststehende Zustand ähnlich wie oben beschrieben über die Kontaktfläche 206 aufrechterhalten.
  • In diesem feststehenden Zustand ist zwischen der einlassseitigen Oberfläche des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite und einer auslassseitigen Oberfläche des Flanschabschnitts 113 des Ventilkörpers ein Spalt g1 vorgesehen. Ein Außendurchmesser Di des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite ist größer als ein Innendurchmesser Dc des festen Eisenkerns 107 eingestellt. Im Ergebnis wird in jedem Spalt zwischen dem beweglichen Element 201 auf der Außendurchmesserseite und dem festen Eisenkern 107 und zwischen dem beweglichen Element 202 auf der Innendurchmesserseite und dem festen Eisenkern 107 ein Magnetfluss erzeugt, wodurch eine magnetische Anziehungskraft erzeugt wird, wenn der Elektromagnet 108 erregt wird.
  • Nachfolgend wird anhand von 3 ein Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils 100 beschrieben. 3 stellt eine schematische Zeichnung dar, um das Verständnis zu erleichtern. 3(a) stellt einen Zustand (im Folgenden ein Zustand mit geschlossenem Ventil) dar, in dem der Elektromagnet 108 nicht erregt ist und der Ventilkörper 101 und das Ventilsitzglied 102 miteinander in Kontakt stehen. Aus dem Zustand von 3(a) wird der Elektromagnet 108 während eines in einem oberen Grafen von 4(a) dargestellten kleinen Hubs mit einem Strom erregt. Genauer wird dadurch, dass in dem oberen Grafen aus 4(a) durch den Elektromagneten 108 ein maximaler Ansteuerstrom Ipeak S fließt, in dem festen Eisenkern 107, in einem Gehäuse 109, in dem beweglichen Element 202 auf der Innendurchmesserseite und in dem beweglichen Element 201 auf der Außendurchmesserseite, die einen Magnetkreis eines Magnetventils bilden, ein Magnetfluss erzeugt und zwischen dem festen Eisenkern 107, dem beweglichen Element 201 auf der Außendurchmesserseite, dem festen Eisenkern 107 und dem beweglichen Element 202 auf der Innendurchmesserseite eine magnetische Anziehungskraft erzeugt.
  • Wie in Formel (1) dargestellt ist, werden das bewegliche Element 201 auf der Innendurchmesserseite und das bewegliche Element 202 auf der Außendurchmesserseite zu dem festen Eisenkern 107 angezogen und beginnen sie zu arbeiten, wenn die Summe einer magnetischen Anziehungskraft Fi, die zwischen dem beweglichen Element 202 auf der Innendurchmesserseite und dem festen Eisenkern 107 wirkt, und einer magnetischen Anziehungskraft Fo, die zwischen dem beweglichen Element 201 auf der Außendurchmesserseite und dem festen Eisenkern 107 wirkt, größer als eine Differenz zwischen der Vorbelastungskraft Fm der Zwischenfeder 203 und der Vorbelastungskraft Fz der Nullfeder 204 ist. Fo + Fi > Fm − Fz
    Figure DE112017003720T5_0001
  • Wie in 3(b) dargestellt ist, stößt das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite mit dem Flanschabschnitt 113 des Ventilkörpers zusammen, wenn das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite über den Spalt g1, der im Voraus zwischen dem Flanschabschnitt 113 des Ventilkörpers und dem beweglichen Element 202 auf der Innendurchmesserseite vorgesehen ist, verlagert wird.
  • Da zu dieser Zeit die kinetische Energie, die in dem beweglichen Element 202 auf der Innendurchmesserseite und in dem beweglichen Element 201 auf der Außendurchmesserseite gespeichert ist, für einen Ventilöffnungsbetrieb des Ventilkörpers 101 verwendet wird, ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit der Ventilöffnungsoperation zu verbessern oder das Ventil auch unter hohem Kraftstoffdruck unter Verwendung der kinetischen Energie zu öffnen. Der Spalt g1 wird ein Vorhub genannt und es ist möglich, einen sogenannten Anlaufzeitabschnitt zu erhalten, bevor sich der Ventilkörper 101 über den Spalt g1 zu bewegen beginnt.
  • Wenn die Erregung zu dem Elektromagneten 108 von dem Zustand aus 3(b) fortgesetzt wird, bewegen sich das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite und das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite zu der Einlassseite weiter. Ferner stößt das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite mit der auslassseitigen Oberfläche des festen Eisenkerns 107 zusammen, so dass die Bewegung des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite beschränkt wird, wenn das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite um den zwischen dem beweglichen Element 201 auf der Außendurchmesserseite und dem festen Eisenkern 117 im Voraus vorgesehenen Spalt g2 verlagert wird.
  • Ein Zustand zu dieser Zeit ist in 3(c) gezeigt. Wie in 3(c) dargestellt ist, genügt ein Strom, der dem Elektromagneten 108 zugeführt werden soll, einer Beziehung zwischen den Kräften in den folgenden Formeln (2) und (3) in der Weise, dass der Ventilkörper 101 so gesteuert wird, dass er einen kurzen Hub besitzt. Dieser kurze Hub ist durch eine maximale Momentanhubhöhe einer Momentanhubhöhe Lift S, die in dem unteren Grafen von 4(a) dargestellt ist, angegeben. Danach wird gesteuert, dass durch den Elektromagneten 108 ein kleiner Haltestrom Ihold S als der maximale Ansteuerstrom Ipeak S fließt, so dass der Zustand, in dem das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite mit der auslassseitigen Oberfläche des festen Eisenkerns 107 in Kontakt steht, aufrechterhalten wird, so dass der Zustand aus 3(c) aufrechterhalten wird.
  • Formel (2) ist eine Bedingung, dass die Summe der magnetischen Anziehungskraft Fo des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite und der magnetischen Anziehungskraft Fi des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite größer als die Summe eines Differenzdrucks Fp, der durch ein auf den Ventilkörper 101 wirkendes Fluid verursacht wird, und einer Vorbelastungskraft Fs durch die Feder 110 wird. Formel (3) ist eine Bedingung, dass die magnetische Anziehungskraft Fi des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite kleiner als die Summe eines Differenzdrucks Fp, der durch ein auf den Ventilkörper 101 wirkendes Fluid und durch eine Vorbelastungskraft Fs durch die Feder 110 verursacht wird, wird. Fs + Fp < Fi + Fo
    Figure DE112017003720T5_0002
     Fs + Fp > Fi
    Figure DE112017003720T5_0003
  • Das heißt, dadurch, dass die Formel (2) erfüllt ist, beginnen sich das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite und das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite zu bewegen, wobei es aber schwierig wird, den Ventilkörper 101 nur durch das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite zu bewegen, nachdem die Bewegung des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite dadurch, dass die Formel (3) erfüllt ist, beschränkt ist, wobei die Bewegung des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite und des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite in dem Zustand aus 3(c) abgeschlossen ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird dieser Hub als der kurze Hub bezeichnet und wird der Zustand in 3(c) als ein Zustand des kurzen Hubs bezeichnet.
  • In dem Zustand mit kurzem Hub ist eine Hubhöhe des Ventilkörpers 101 ein Spalt g2 - g1. Wenn der Strom zu dem Elektromagneten 108 von dem Zustand des kurzen Hubs ausgeschaltet wird, verschwindet der zwischen dem beweglichen Element 201 auf der Innendurchmesserseite und dem beweglichen Element 202 auf der Außendurchmesserseite erzeugte Magnetfluss. Ferner beginnen sich das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite und das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite in der Auslassrichtung zu verlagern, wenn die magnetische Anziehungskraft kleiner als die Vorbelastungskraft Fs der Feder und die auf den Ventilkörper 101 wirkende Fluidkraft Fp wird. Dementsprechend beginnt der Ventilkörper 101 mit der Ventilschließoperation und stößt schließlich mit dem Ventilsitzglied 102 zusammen, wodurch das Ventilschließen abgeschlossen wird. Die Verhaltensweisen des Ventilkörpers 101 in einer Reihe kurzer Hübe sind in 4(a) schematisch dargestellt.
  • Wie in 3(d) dargestellt ist, wird währenddessen eine Steuerung ausgeführt, um die Formel (4) dadurch zu erfüllen, dass ein Wert des dem Elektromagneten 108 zuzuführenden Stroms auf einen in dem oberen Grafen aus 4(b) dargestellten Strom in dem großen Hub eingestellt wird. Genauer bewegt sich das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite dadurch, dass in dem oberen Grafen aus 4(b) ein maximaler Ansteuerstrom Ipeak L über den Elektromagneten 108 fließt, aus dem Zustand aus 3(c) in der Einlassrichtung weiter, so dass der Ventilkörper 101 dafür gesteuert wird, den langen Hub zu nehmen, um sich in der Einlassrichtung (in der Ventilöffnungsrichtung) zu bewegen. Übrigens ist der maximale Ansteuerstrom Ipeak L im Fall eines langen Hubs größer als der maximale Ansteuerstrom Ipeak S im Fall des kurzen Hubs eingestellt.
  • Formel (4) repräsentiert eine Bedingung, dass die magnetische Anziehungskraft Fi des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite größer als die Summe eines Differenzdrucks Fp wird, der durch ein auf den Ventilkörper 101 wirkendes Fluid und durch eine Vorbelastungskraft Fs durch die Feder 110 verursacht wird. Dadurch, dass die Bedingung der Formel (4) erfüllt wird, wird der Ventilkörper 101 in der Weise gesteuert, dass der lange Hub genommen wird. Fs + Fp > Fi
    Figure DE112017003720T5_0004
  • Der in 3(d) dargestellte Zustand wird als ein Zustand des langen Hubs bezeichnet. Nachdem dem Elektromagneten 108 der maximale Ansteuerstrom Ipeak L in dem oberen Grafen aus 4(b) zugeführt wird, wird dadurch, dass über den Elektromagneten 108 ein Haltestrom Ihold L fließt, der kleiner als der maximale Ansteuerstrom Ipeak L ist, der Zustand des langen Hubs aus 3(d) aufrechterhalten. Übrigens entspricht der lange Hub einer maximalen Momentanhubhöhe einer Momentanhubhöhe Lift L, die in dem unteren Grafen aus 4(b) dargestellt ist.
  • In dem langen Hub ist eine Hubhöhe (maximale Momentanhubhöhe der Momentanhubhöhe Lift L) des Ventilkörpers 101 ein Spalt g2 - g1 + g3. Wie in dem oberen Grafen aus 4(b) dargestellt ist, verschwindet der in dem beweglichen Element 202 auf der Innendurchmesserseite erzeugte Magnetfluss, wenn der Strom zu dem Elektromagneten 108 aus dem Zustand mit langem Hub aus 3(d) abgeschaltet wird. Ferner wird das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite in der Auslassrichtung (Ventilschließrichtung) verlagert, wenn die magnetische Anziehungskraft Fi kleiner als die Vorbelastungskraft Fs der Feder 110 und die auf den Ventilkörper 101 wirkende Fluidkraft Fp wird. Der Magnetfluss beginnt von dem Innendurchmesser zu verschwinden und ferner verschiebt sich das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite wegen der Fluidkraft und der Vorbelastungskraft der Feder 110 früher als das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite zu der Ventilschließoperation. Im Ergebnis stößt das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite mit dem beweglichen Element 201 auf der Außendurchmesserseite zusammen, wenn es sich um einen Spalt g3 gegen das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite zu der Auslassseite bewegt. Durch diesen Zusammenstoß verlagert das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite kräftig in der Auslassrichtung (der Ventilschließrichtung). Zusammen mit dieser Bewegung beginnt der Ventilkörper 101 die Ventilschließoperation und stößt schließlich mit dem Ventilsitzglied 102 zusammen, wodurch das Ventilschließen abgeschlossen wird. Die Verhaltensweisen des Ventilkörpers 101 in einer Reihe von Zuständen des langen Hubs sind schematisch in 4(b) dargestellt. Die Ventilöffnungs- und die Ventilschließoperation des Kraftstoffeinspritzventils 100 sind oben beschrieben worden.
  • Nachfolgend wird anhand von 10 die Konfiguration der Ansteuervorrichtung für Kraftstoffeinspritzvorrichtungen gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 10 ist ein Schaltbild, das Einzelheiten der Ansteuerschaltung 151 und der ECU 150 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung darstellt.
  • In die ECU 150 ist z. B. eine CPU 501 eingebaut, wobei sie von dem Drucksensor, der an einem Kraftstoffzufuhrrohr einlassseitig der Kraftstoffeinspritzvorrichtung montiert ist, von einem A/F-Sensor zum Messen einer Zuflussluftmenge in einen Kraftmaschinenzylinder, von einem Sauerstoffsensor zum Detektieren der Sauerstoffkonzentration in einem von dem Kraftmaschinenzylinder emittierten Abgas, von einem Kurbelwinkelsensor und dergleichen von den oben beschriebenen verschiedenen Sensoren Signale empfängt, die jeden Zustand der Kraftmaschine angeben. Als Reaktion auf diese Signale führt die CPU 501 eine Berechnung der Einspritzpulsbreite, die dafür konfiguriert ist, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung einzuspritzende Einspritzmenge gemäß einer Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine zu steuern, und eines Einspritzzeitpunkts aus. Außerdem führt die CPU 501 gemäß der Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine ebenfalls eine Berechnung der Pulsbreite einer geeigneten Einspritzpulsbreite Ti und des Einspritzzeitpunkts aus und gibt sie die Einspritzpulsbreite Ti über eine Signalleitung 153 an eine Ansteuer-IC 502 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung aus. Übrigens wird der Betrag der Einspritzmenge durch die Pulsbreite der Einspritzpulsbreite Ti bestimmt. Danach werden die Erregung und die Nichterregung der Schaltelemente 505, 506 und 507 durch die Ansteuer-IC 502 zum Zuführen des Ansteuerstroms zu der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 540 geschaltet.
  • Das Schaltelement 505 ist zwischen eine Hochspannungsquelle, die höher als eine Spannungsquelle VB ist, den Eingang in die Ansteuerschaltung und einen Anschluss der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 540 auf der Hochspannungsseite geschaltet. Die Schaltelemente 505, 506 und 507 sind z. B. unter Verwendung eines FET oder eines Transistors konfiguriert und können die Erregung/Nichterregung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 540 schalten. Eine Aufwärtstransformationsspannung Vboost, die ein Anfangsspannungswert der Hochspannungsquelle ist, beträgt z. B. 65 V und wird durch Aufwärtstransformieren der Batteriespannung unter Verwendung einer Aufwärtstransformationsschaltung 514 erzeugt. Die Aufwärtstransformationsschaltung 514 ist z. B. unter Verwendung eines Gleichstromumrichters oder dergleichen konfiguriert oder in einem Verfahren unter Verwendung einer Spule 530 und eines Transistors 531, einer Diode 532 und eines Kondensators 533 konfiguriert. In der Aufwärtstransformationsschaltung 514 wird in dem letzteren Fall auf die Seite eines Massepotentials 534 eine Batteriespannung VB angelegt, wenn der Transistor 531 eingeschaltet wird. Wenn der Transistor 531 ausgeschaltet wird, wird veranlasst, dass eine in der Spule 530 erzeugte Hochspannung statisch über die Diode 532 angelegt wird, so dass in dem Kondensator 533 elektrische Ladungen gespeichert werden. Dieser Transistor wird wiederholt ein- und ausgeschaltet, bis eine Aufwärtstransformationsspannung Vboost erreicht ist, wodurch eine Spannung des Kondensators 533 erhöht wird. Der Transistor 531 ist mit der IC 502 oder mit der CPU 501 verbunden und die von der Aufwärtstransformationsschaltung 514 ausgegebene Aufwärtstransformationsspannung Vboost wird durch die IC 502 oder durch die CPU 501 detektiert.
  • Außerdem ist das Schaltelement 507 zwischen die Niederspannungsquelle und den Hochspannungsanschluss der Kraftstoffeinspritzvorrichtung geschaltet. Die Niederspannungsquelle VB ist z. B. die Batteriespannung und ihr Spannungswert beträgt etwa 12 bis 14 V. Das Schaltelement 506 ist zwischen einen Anschluss der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 540 auf der Niederspannungsseite und das Massepotential 515 geschaltet. Die Ansteuer-IC 502 detektiert unter Verwendung der Widerstände 508, 512 und 513 für die Stromdetektion einen Wert des in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 540 fließenden Stroms, schaltet gemäß dem detektierten Stromwert die Erregung und Nichterregung der Schaltelemente 505, 506 und 507 und erzeugt einen gewünschten Ansteuerstrom. Die Dioden 509 und 510 sind vorgesehen, um an den Elektromagneten 540 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Gegenspannung anzulegen und den Strom, der dem Elektromagneten 540 zugeführt wird, schnell zu verringern. Die CPU 501 führt über die Kommunikationsleitung 152 eine Kommunikation mit der Ansteuer-IC 502 aus und kann den Druck des der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 540 zugeführten Kraftstoffs und den durch die Ansteuer-IC 502 erzeugten Ansteuerstrom in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen schalten. Außerdem sind beide Enden jedes der Widerstände 508, 512 und 513 mit A/D-Umsetzungsanschlüssen der IC 502 verbunden, so dass die Spannung, die zwischen beiden Enden jedes der Widerstände 508, 512 und 513 angelegt wird, durch die IC 502 detektiert werden kann.
  • Nachfolgend wird anhand von 11 und 12 eine Beschreibung hinsichtlich einer Beziehung zwischen einem Einspritzpuls, der von der Ansteuervorrichtung, die die Kraftstoffeinspritzvorrichtung vom elektromagnetischen Typ ansteuert, ausgegeben wird, und einer Ansteuerspannung, die zwischen beiden Enden des Anschlusses des Elektromagneten 108 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angelegt wird, einem Ansteuerstrom (Erregungsstrom) und einem Verlagerungsbetrag (Ventilkörperbewegungsbetrag) des Ventilkörpers 101 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform gegeben. Hier wird die Stromsteuerung in dem kurzen Hub (kleinen Hub) aus 4(a) beschrieben. Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform die Stromsteuerung, die dem oberen Grafen aus 4(a) entspricht, beschrieben.
  • Wenn ein Einspritzpuls in die Ansteuerschaltung 151 eingegeben wird, legt die Ansteuerschaltung 151 von einer auf eine Spannung, die höher als eine Batteriespannung ist, herauftransportierten Hochspannungsquelle eine Hochspannung an den Elektromagneten 108 an, um die Zufuhr des Stroms zu dem Elektromagneten 108 zu beginnen. Wenn der Stromwert einen bestimmten Wert Ipeak S erreicht, wird das Anlegen einer Hochspannung 301 angehalten. Danach wird der anzulegende Spannungswert auf 0 V oder kleiner als 0 V (Gegenspannung) eingestellt und wird der Stromwert wie ein Strom 302 verringert. Wenn der Stromwert kleiner als ein erster Sollhaltestrom Ihold S1 wird, legt die Ansteuerschaltung 151 durch Schalten des Schaltelements die Batteriespannung VB an und führt sie eine Steuerung zum Halten eines ersten Haltestroms Ihold S1 aus. Der erste Haltestrom Ihold S1 ist ein kleinerer Stromwert als der maximale Ansteuerstrom Ipeak S und größer als null und ist so eingestellt, dass er einen solchen Betrag aufweist, dass das bewegliche Element gehalten werden kann, während es zu dem festen Eisenkern 107 angezogen wird.
  • Wenn danach eine im Voraus in der ECU eingestellte Zeitdauer verstrichen ist, wird das Anlegen der Batteriespannung VB auf 0 V oder kleiner als 0 V (Gegenspannung) eingestellt, um einen Stromwert wie einen Strom 303 zu verringern. Wenn der Stromwert kleiner als ein zweiter Sollhaltestrom 305 wird, legt die Ansteuerschaltung 151 durch Schalten des Schaltelements die Batteriespannung VB an und führt sie eine Steuerung zum Halten des zweiten Haltestroms 305 aus. Übrigens ist der zweite Haltestrom Ihold S2 ein kleinerer Strom als der erste Haltestrom Ihold S1 und größer als null und so eingestellt, dass er einen solchen Betrag aufweist, dass das bewegliche Element gehalten werden kann, während es zu dem festen Eisenkern 107 angezogen wird.
  • Zu dieser Zeit verhält sich der Verlagerungsbetrag des Ventilkörpers 101 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung wie Lift S in 11. Zu einem Zeitpunkt T600 beginnt das bewegliche Element von dem Anlegen der Hochspannung verlagert zu werden und wird der Ansteuerstrom so gesteuert, dass er von dem maximalen Stromwert Ipeak S zu dem ersten Haltestrom Ihold S1 verringert wird oder zu einem Zeitpunkt T601 vor einem Zeitpunkt T602, zu dem der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, abgeschaltet wird.
  • Ferner erreicht jeder Verlagerungsbetrag des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite und des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite den Spalt g1 und beginnt sich der Ventilkörper 101 zu dem Zeitpunkt T602 unter Verwendung einer Stoßkraft davon zu verlagern. Danach erreicht der Ventilkörper 101 zu einem Zeitpunkt T604 in einem ersten Haltestromabschnitt T603 eine Zielmomentanhubstellung. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Zielmomentanhubstellung des Ventilkörpers 101 als eine Momentanhubhöhe des Ventilkörpers 101 zu dem Zeitpunkt, zu dem das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt, definiert.
  • Nachdem der Ventilkörper 101 die Zielmomentanhubstellung erreicht hat, prallen das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite und der Ventilkörper 101 wegen des Einflusses des Stoßes zwischen dem beweglichen Element 201 auf der Außendurchmesserseite und dem festen Eisenkern 107 ferner in der Einlassrichtung ab. Nach dem Auftreten einer solchen Abprallerscheinung hält der Ventilkörper 101 bei der Zielmomentanhubstellung an und wird er wegen der magnetischen Anziehungskraft, die durch den ersten Haltestrom Ihold S1 und durch eine Kraft der Rückstellfeder in der Ventilöffnungsrichtung erzeugt wird, in den stabil geöffneten Zustand überführt. Daraufhin wird der Haltestrom zu dem zweiten Haltestrom Ihold S2 und verschiebt sich der Ventilkörper 101 zu einem zweiten Haltestromabschnitt T605, wird der Ansteuerstrom zu einem beliebigen Zeitpunkt Ti abgeschaltet und nimmt die magnetische Anziehungskraft, die auf das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite und auf das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite wirkt, ab. Ferner beginnt der Ventilkörper 101 eine Ventilschließbewegung, wenn die Kraft der Feder 110 in der Ventilschließrichtung die magnetische Anziehungskraft übersteigt, und wird die Verlagerung des Ventilkörpers 101 in einer Phase des Zusammenstoßes mit dem Sitzabschnitt 115 beendet und wird die Kraftstoffeinspritzung ebenfalls beendet.
  • Wie in 11 dargestellt ist, lässt die Steuereinheit der ECU 150 der vorliegenden Ausführungsform übrigens einen ersten Ansteuerstrom (Ipeak S) über den Elektromagneten 108 fließen, um den Ansteuerstrom in der Weise zu steuern, dass sich der Ventilkörper 101 in eine niedrigere Höhenstellung (eine maximale Höhenstellung Lift S) als eine maximale Höhenstellung (eine maximale Höhenstellung Lift L) bewegt. Alternativ wird der Ansteuerstrom dadurch, dass der erste Ansteuerstrom (Ipeak S) über den Elektromagneten 108 fließt, in der Weise gesteuert, dass sich das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite auf eine niedrigere Höhenstellung (die maximale Höhenstellung Lift S) als die Höhenstellung (die maximale Höhenstellung Lift L), bei der das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt, bewegt.
  • Das heißt, die Steuereinheit der ECU 150 kann die Einspritzmenge in dem Zwischenmomentanhubgebiet des Ventilkörpers 101 durch Steuern der Einspritzpulsbreite des ersten Haltestromabschnitts T603 Ihold S1 nach Zuführen des maximalen Ansteuerstroms Ipeak S und der Einspritzpulsbreite des zweiten Haltestromabschnitts T605 Ihold S2 genau steuern.
  • Ferner lässt die Steuereinheit der ECU 150 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen später zu beschreibenden zweiten Ansteuerstrom (Ipeak L) so über den Elektromagneten 108 fließen, dass der Ansteuerstrom in der Weise gesteuert wird, dass sich der Ventilkörper 101 auf eine maximale Höhenstellung (die maximale Höhenstellung Lift L) bewegt. Alternativ wird der Ansteuerstrom durch Fließen des zweiten Ansteuerstroms (Ipeak L) über den Elektromagneten 108 in der Weise gesteuert, dass sich das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite zu der Höhenstellung (der Stellung maximaler Höhe Lift L) bewegt, bei der das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt.
  • Das heißt, die Steuereinheit der ECU 150 kann die Einspritzmenge in dem Zwischenmomentanhubgebiet des Ventilkörpers 101 durch Steuern der Einspritzpulsbreite eines Abschnitts (des zweiten Haltestromabschnitts T606), in dem nach Zuführen des zweiten Ansteuerstroms (Ipeak L) der Haltestrom Ihold L zugeführt wird, genau steuern.
  • Nachfolgend wird anhand von 5 das Schalten einer Stromsignalform und einer Momentanhubhöhe des Ventilkörpers, was Merkmale der vorliegenden Ausführungsform sind, beschrieben. Das Kraftstoffeinspritzventil, das die Momentanhubhöhe schaltet, ist insbesondere zur Zeit eines kleinen Momentanhubs dadurch charakterisiert, dass es von dem maximalen Ansteuerstrom (Ipeak S) zu dem Haltestrom (Ihold S2) schaltet, bevor der Momentanhub des Ventilkörpers 101 beginnt. Im Folgenden werden Einzelheiten der Stromsignalform und eines Betriebs des Ventilkörpers 101 zur Zeit eines kleinen Momentanhubs beschrieben.
  • Ein Zeitpunkt T501, zu dem das Anlegen einer Hochspannung (Vboost, 301 in 11) angehalten wird und der maximale Ansteuerstrom (Ipeak S) eingestellt wird, liegt vor einem Zeitpunkt T502, zu dem sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt. Das heißt, die Steuereinheit der ECU 150, die die Ansteuerspannung oder den Ansteuerstrom, die bzw. der an den Elektromagneten 108 anzulegen ist, steuert, steuert den Ansteuerstrom in der Weise, dass dem Elektromagneten 108 der maximale Ansteuerstrom (Ipeak S) zugeführt wird und dass der Ansteuerstrom, der dem Elektromagneten 108 zugeführt wird, von dem maximalen Ansteuerstrom (Ipeak S) vor dem Zeitpunkt T502, zu dem sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, abnimmt.
  • Die Ventilöffnung wird mit Bezug auf die Pulsbreite vor einem Zeitpunkt T503, zu dem der Ventilkörper 101 mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt, nach dem Zeitpunkt T502 durch den zweiten Haltestrom (Ihold S2) mit wenig Stromänderung gehalten. Das heißt, die Steuereinheit der ECU 150 gemäß der vorliegenden Ausführungsform steuert den Ansteuerstrom in der Weise, dass dem Elektromagneten 108 der maximale Ansteuerstrom (Ipeak) zugeführt wird und dass der über den Elektromagneten 108 fließende Ansteuerstrom durch den maximalen Ansteuerstrom (Ipeak S) abgeschaltet wird, bevor sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, um auf den Haltestrom Ihold S2 abzunehmen, bevor der Ventilkörper 101 mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt.
  • Im Ergebnis können das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite und das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite, wie oben beschrieben ist, in den in 3(c) dargestellten Zustand gebracht werden und kann der Ventilkörper 101 mit dem kurzen Hub verlagert werden.
  • Mit anderen Worten, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform enthält den Ventilkörper 101, den Elektromagneten 108, das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite und das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite zum Öffnen des Ventilkörpers 101. Ferner enthält ein Kraftstoffeinspritzsystem der vorliegenden Ausführungsform die Kraftstoffeinspritzvorrichtung und die Steuervorrichtung (ECU 150) zum Steuern der Kräftstoffeinspritzvorrichtung. Die Steuereinheit der Steuervorrichtung (ECU 150) lässt den maximalen Ansteuerstrom (Ipeak S) über den Elektromagneten 108 fließen und daraufhin führt das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite eine Steuerung derart aus, dass der dem Elektromagneten 108 zuzuführende Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom (Ipeak S) abnimmt, bevor sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt.
  • Falls der maximale Ansteuerstrom Ipeak S weiterfließt, auch nachdem sich die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (der Ventilkörper 101) zu öffnen beginnt, wird die magnetische Anziehungskraft in der Ventilöffnungsrichtung zu stark, so dass ein Risiko besteht, dass der Verlagerungsbetrag des Ventilkörpers 101 und die Bewegungsgeschwindigkeit des Ventilkörpers 101 in Bezug auf die Pulsbreitenzunahme zu stark zunehmen. Im Ergebnis nimmt ein Inkrement der Einspritzmenge in Bezug auf die Kraftstoffpulsbreite, wie in dem Beispiel aus 8 dargestellt ist, auf das die vorliegende Ausführungsform nicht angewendet ist, zu, so dass es schwierig wird, die Einspritzmenge in einem Gebiet niedriger Einspritzmenge zu steuern.
  • Andererseits wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform das wie oben beschriebene Steuerverfahren der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angenommen, so dass der Ansteuerstrom auf den maximalen Ansteuerstrom Ipeak S verringert wird, bevor sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt. Somit ist es möglich, die magnetische Anziehungskraft und die Zunahme der Einspritzmenge in Bezug auf die Einspritzpulsbreite zu unterdrücken, so dass die Einspritzmengensteuerung in dem Gebiet niedriger Einspritzmenge leicht ausgeführt werden kann. Das heißt, wenn der Ventilkörper 101 mit dem kurzen Hub gesteuert wird, ist es möglich, die Einspritzmenge leicht zu steuern. Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform im Fall des Ausführens des kleinen Momentanhubs (des kurzen Hubs) eine elektromagnetische Eigenschaft angenommen, dass eine magnetische Anziehungskraft, die zum Ventilschließen notwendig ist, erzeugt wird, bevor der volle Momentanhub angenommen worden ist. Das heißt, die magnetische Anziehungskraft Fo des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite und die magnetische Anziehungskraft Fi des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite werden in der Weise erzeugt, dass die oben beschriebene Formel (2) erfüllt ist, bevor das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt. Außerdem ist eine elektromagnetische Eigenschaft angenommen worden, dass es möglich ist, vor dem vollen Momentanhub des kleinen Momentanhubs (des kurzen Hubs) zu dem Haltestrom zu verschieben. Das heißt, der Strom fließt in der Weise über den Elektromagneten 108, dass der Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom Ipeak S abnimmt, bevor das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt.
  • Nachdem der Ventilkörper 101 oder das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite vollständig angehoben worden ist, nimmt die magnetische Anziehungskraft während des Anlegens des Haltestroms Ihold S2 nicht vorübergehend zu. Somit ist die magnetische Anziehungskraft während des vollen Momentanhubs des kleinen Momentanhubs konstant, selbst wenn der Strom abgeschaltet wird, so dass eine Ventilschließverzögerung ebenfalls konstant wird. Im Ergebnis ist es möglich, die Erzeugung einer zusätzlichen magnetischen Anziehungskraft am Ende eines Ansteuerpulses zu unterdrücken und die Ventilschließverzögerung zu verkürzen.
  • Da in einem Stromgebiet mit dem zweiten Haltestrom Ihold S2, wo es eine kleine Stromänderung gibt, eine kleine Einspritzmenge, die zur Zeit des Öffnens des Ventilkörpers 101 mit dem kleinen Momentanhub (dem kurzen Hub) eingespritzt werden soll, gesteuert wird, ist eine Änderung des Stromwerts in Bezug auf die Einspritzpulsbreite Ti klein. In diesem Fall wird eine Länge des zweiten Haltestroms Ihold S2 erhöht. Somit gibt es eine Wirkung, dass eine Erscheinung, dass ein Inkrement der Verlagerung des Ventilkörpers in Bezug auf ein Inkrement der Einspritzpulsbreite Ti zu groß wird, unterdrückt wird. Das heißt, es ist möglich, die Zunahme der Einspritzmenge in Bezug auf die Einspritzpulsbreite zu unterdrücken, so dass die Einspritzmengensteuerung in dem Gebiet niedriger Einspritzmenge leicht ausgeführt werden kann.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist es möglich, ein vorübergehendes Wachsen der magnetischen Anziehungskraft zu unterdrücken und das Überschwingen des Ventilkörpers mit dem niedrigen Momentanhub zu unterdrücken. Somit ist es möglich, die Einspritzmenge in dem Fall des niedrigen Momentanhubs und des niedrigen Pulses zu verringern.
  • Andererseits wird nach dem Beginn des Ventilöffnens im Fall des großen Momentanhubs (des langen Hubs) der Spitzenstrom (Ipeak L) angewendet. Das heißt, in der wie oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform stößt das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammen, um den in 3(c) dargestellten Zustand zu bilden, und bewegt sich das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite daraufhin zu der Einlassseite und stößt mit dem festen Eisenkern 107 zusammen.
  • Da es in diesem Fall möglich ist, die auf das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite und auf das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite wirkenden magnetischen Anziehungskräfte zu erhöhen, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Zunahme des Kraftstoffdrucks entgegenwirken. Dementsprechend gibt es eine Wirkung der Verbesserung des maximalen Kraftstoffdrucks, bei dem die Kraftstoffeinspritzvorrichtung arbeiten kann, d. h. eines maximalen Betriebskraftstoffdrucks. Zum Beispiel gibt es eine Wirkung, dass durch gleichmäßiges Öffnen des Ventils auch unter einer Hochdruckumgebung mit einem Kraftstoffdruck von 30 MPa oder höher Kraftstoff eingespritzt werden kann.
  • Wie in 2 und 3 dargestellt ist, können der große Momentanhub (der lange Hub) und der kleine Momentanhub (der kurze Hub) in der obigen Beschreibung übrigens mit dem beweglichen Element 201 auf der Außendurchmesserseite und mit dem beweglichen Element 202 auf der Innendurchmesserseite verwirklicht werden, wobei die vorliegende Ausführungsform darauf aber nicht beschränkt ist. Das heißt, die Erfindung kann auf eine Konfiguration, in der ein einzelnes bewegliches Element verwendet ist, angewendet werden, wobei ein Fall, dass das bewegliche Element mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt, als ein großer Momentanhub (ein langer Hub) definiert ist und ein Fall, dass das bewegliche Element so gesteuert wird, dass es mit dem festen Eisenkern 107 nicht zusammenstößt, als ein kleiner Momentanhub (ein kurzer Hub) definiert ist. Dieser kleine Momentanhub (der kurze Hub) kann ein Zwischenmomentanhub genannt werden.
  • In diesem Fall steuert die Steuereinheit der ECU 150 in der vorliegenden Ausführungsform den Ansteuerstrom in der Weise, dass der dem Elektromagneten 108 zuzuführende Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom Ipeak S abnimmt, bevor sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, falls der Ventilkörper 101 mit dem Zwischenhub Lift S angesteuert wird, der kleiner als der maximale Hub Lift L ist. Andererseits steuert im Fall des Ansteuerns des Ventilkörpers 101 mit dem maximalen Hub Lift L die Steuereinheit der ECU 150 den Ansteuerstrom in der Weise, dass dem Elektromagneten der maximale Ansteuerstrom Ipeak L zugeführt wird, auch nachdem sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, und daraufhin der dem Elektromagneten 108 zuzuführende Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom Ipeak L abnimmt.
  • Wenn die Steuereinheit der ECU 150 mit der Struktur in 2 und 3 beschrieben wird, kann sie im Fall des Ansteuerns des Ventilkörper 101 mit dem großen Momentanhub (dem langen Hub) in der vorliegenden Ausführungsform den Ansteuerstrom in der Weise steuern, dass der dem Elektromagneten 108 zuzuführende Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom (Ipeak L) auf den Haltestrom (Ihold L2) abnimmt, nachdem dem Elektromagneten der maximale Ansteuerstrom (Ipeak) zugeführt worden ist und bevor das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt.
  • Das bewegliche Element ist hier in der vorliegenden Ausführungsform durch einen ersten beweglichen Kern (das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite), der eine erste gegenüberliegende Oberfläche aufweist, die den festen Eisenkern 107 (dem Magnetkern) gegenüberliegt, wobei die erste gegenüberliegende Oberfläche durch den festen Eisenkern 107 angezogen wird, und durch einen zweiten beweglichen Kern (das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite), der getrennt von dem ersten beweglichen Kern (dem beweglichen Element 202 auf der Innendurchmesserseite) gebildet ist und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche aufweist, die dem Magnetkern gegenüberliegt, wobei die zweite gegenüberliegende Oberfläche zu dem Magnetkern angezogen wird, gebildet.
  • Ferner steuert die Steuereinheit, die die Ansteuerspannung oder den Ansteuerstrom steuert, die bzw. der an den Elektromagneten 108 angelegt werden soll, den Ansteuerstrom in der Weise, dass der dem Elektromagneten 108 zuzuführende Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom Ipeak S, wenn sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, abnimmt, wenn nur der zweite bewegliche Kern (das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite) mit dem festen Eisenkern 107 in Kontakt gebracht wird.
  • Andererseits wird der Ansteuerstrom in der Weise gesteuert, dass dem Elektromagneten 108 der maximale Ansteuerstrom Ipeak L zugeführt wird, auch nachdem sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, und daraufhin der dem Elektromagneten 108 zuzuführende Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom Ipeak L abnimmt, wenn der zweite bewegliche Kern (das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite) und der erste bewegliche Kern (das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite) mit dem festen Eisenkern 107 in Kontakt gebracht werden.
  • Wie oben anhand von 3 beschrieben wurde, ist außerdem konfiguriert, dass in dem Zustand mit geschlossenem Ventil (3(a)) der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ein zweiter Spalt g2 zwischen der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten beweglichen Kerns (des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite) und dem festen Eisenkern 107 kleiner als ein erster Spalt (g2 + g3) zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche des ersten beweglichen Kerns (des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite) und dem festen Eisenkern 107 ist. Außerdem ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (das Kraftstoffeinspritzventil 100) der vorliegenden Ausführungsform in der Weise konfiguriert, dass zwischen dem zweiten beweglichen Kern (dem beweglichen Element 201 auf der Außendurchmesserseite) und dem Ventilkörper (dem Flanschabschnitt 113) in dem Zustand mit geschlossenem Ventil ein Spalt g1 gebildet ist und dass der zweite bewegliche Kern (das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite) mit dem Ventilkörper (dem Flanschabschnitt 113) in Eingriff gelangt, wenn der zweite bewegliche Kern um einen dem Spalt entsprechenden Betrag bewegt wird, falls die Bewegung aus dem Zustand mit geschlossenem Ventil beginnt.
  • Außerdem ist das Kraftstoffeinspritzventil 100 in dem Zustand mit geschlossenem Ventil (3(a)) in der Weise konfiguriert, dass der zweite Spalt g2 zwischen der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten beweglichen Kerns (des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite) und dem festen Eisenkern 107 kleiner als der erste Spalt (g2 + g3) zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche des ersten beweglichen Kerns (des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite) und dem festen Eisenkern 107 ist und dass der zweite Spalt g2 kleiner als der zwischen einer oberen Oberfläche eines ausgesparten Abschnitts des zweiten beweglichen Kerns (des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite) und dem Ventilkörper (dem Flanschabschnitt 113) gebildete Spalt ist. Außerdem ist das Kraftstoffeinspritzventil 100 in der Weise konfiguriert, dass der zweite Spalt g2 gleich oder kleiner einer Hälfte des zwischen der oberen Oberfläche des ausgesparten Abschnitts des zweiten beweglichen Kerns (des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite) und dem Ventilkörper (dem Flanschabschnitt 113) gebildeten Spalts ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuereinheit der ECU 150 den dem Elektromagneten 108 zuzuführenden Ansteuerstrom in der Weise, dass eine Momentanhubhöhe g2 - g1 + g3, um die sich der Ventilkörper 101 zu dem Zeitpunkt, zu dem der zweite bewegliche Kern (das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite) und der erste bewegliche Kern (das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite) mit dem festen Eisenkern 107 in Kontakt gebracht werden, bewegt, größer als eine Momentanhubhöhe g2 ist, um die sich der Ventilkörper 101 zu dem Zeitpunkt (3(c)) bewegt, wenn nur der zweite bewegliche Kern (das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite) mit dem festen Eisenkern 107 in Kontakt gebracht wird.
  • Wenn in der vorliegenden Ausführungsform nur der zweite bewegliche Kern (das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite) mit dem festen Eisenkern 107 in Kontakt gebracht wird, führt die Steuereinheit der ECU 150 eine Steuerung in der Weise aus, dass der dem Elektromagneten 108 zuzuführende Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom Ipeak S, bevor sich der Ventilkörper 108 zu öffnen beginnt, abnimmt und der Ansteuerstrom daraufhin auf den Haltestrom Ihold S, der kleiner als der maximale Ansteuerstrom Ipeak S ist, verringert wird, bevor der Ventilkörper 101 den maximalen Hub Lift S erreicht.
  • Außerdem führt die Steuereinheit der ECU 150 in der vorliegenden Ausführungsform eine Steuerung in der Weise aus, dass der dem Elektromagneten 108 zuzuführende Ansteuerstrom von dem maximale Ansteuerstrom Ipeak S, bevor sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, abnimmt und der Ansteuerstrom daraufhin auf den Haltestrom Ihold S, der kleiner als der maximale Ansteuerstrom Ipeak S ist, verringert wird, bevor sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, wenn nur der zweite bewegliche Kern (das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite) mit dem festen Eisenkern 107 in Kontakt gebracht wird.
  • Außerdem führt die Steuereinheit der ECU 150 in der vorliegenden Ausführungsform eine Steuerung in der Weise aus, dass der dem Elektromagneten 108 zuzuführende Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom Ipeak S, bevor sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, abnimmt und der Ansteuerstrom daraufhin auf den ersten Haltestrom Ihold S1, der kleiner als der maximale Ansteuerstrom Ipeak S ist, verringert wird, bevor sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, wenn nur der zweite bewegliche Kern (das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite) mit dem festen Eisenkern 107 in Kontakt gebracht wird. Der Ansteuerstrom wird dann in der Weise gesteuert, dass er auf den zweiten Haltestrom Ihold S2, der kleiner als der erste Haltestrom Ihold S1 ist, verringert wird, bevor der Ventilkörper 101 den maximalen Hub Lift S erreicht.
  • Anhand von 7 werden Verhaltensweisen des Ventilkörpers beschrieben, wenn auf das Kraftstoffeinspritzventil der kleine Momentanhub (der kurze Hub), der das Merkmal der vorliegenden Ausführungsform ist, und der kleine Ansteuerpuls angewendet werden. Eine Stromsignalform 511 weist dieselbe Signalform wie in 5 auf und der Spitzenstrom (Ipeak S) wird zu einem Zeitpunkt T701 vor einem Zeitpunkt T702, zu dem der Momentanhub des Ventilkörpers 101 beginnt, abgeschaltet und schaltet vor dem Zeitpunkt T703, zu dem der Ventilkörper 101 den kleinen Momentanhub erreicht, zu dem ersten Haltestrom (Ipeak S2). Wenn ein Erregungspuls zu einem Zeitpunkt T704 abgeschaltet wird, verringert sich die magnetische Anziehungskraft auf verzögerte Weise, beginnt sich der Ventilkörper 101 zu schließen, wenn die magnetische Anziehungskraft kleiner als die Federkraft und die Fluidkraft in der Ventilschließrichtung, die auf den Ventilkörper 101 zu einem Zeitpunkt T705 wirken, ist und wird der Ventilkörpersitzabschnitt des Ventilkörpers 101 zu einem Zeitpunkt T706 auf den Sitzabschnitt 115 aufgesetzt, so dass die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen wird.
  • Nachfolgend sind die magnetische Anziehungskraft, die in dem beweglichen Element erzeugt wird, und das Verhalten des Ventilkörpers 101 zur Zeit des Anwendens einer Stromsignalform 712, falls die vorliegende Ausführungsform nicht angewendet wird, durch Strichlinien angegeben. Da der Spitzenstrom (Ipeak S2) nach dem Zeitpunkt T702, zu dem sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, angelegt wird, wird die magnetische Anziehungskraft übermäßig erzeugt. Wenn der volle Momentanhub des kleinen Momentanhubs, bei dem das bewegliche Element 201 auf der Innendurchmesserseite mit dem feste Eisenkern 107 zusammenstößt, abgeschlossen wird, schwingt der Ventilkörper 101 wegen einer Trägheitskraft wiederholt und wird die Einspritzmenge nicht stabilisiert. Wenn der Erregungspuls zu einem Zeitpunkt T704 abgeschaltet wird, verringert sich die magnetische Anziehungskraft auf verzögerte Weise, beginnt sich der Ventilkörper 101 zu schließen, wenn die magnetische Anziehungskraft kleiner als die Federkraft und die Fluidkraft in der Ventilschließrichtung, die auf den Ventilkörper 101 zu einem Zeitpunkt T707, der größer als der Zeitpunkt T705 ist, wirken, ist und wird der Ventilkörpersitzabschnitt des Ventilkörpers 101 zu einem Zeitpunkt T708 auf den Sitzabschnitt 115 aufgesetzt, so dass die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen wird.
  • Wenn die Bewegung des Ventilkörpers 101 zwischen einer durchgezogene Linie 713, auf die die vorliegende Ausführungsform angewendet ist, und einer Strichlinie 714, auf die die vorliegende Ausführungsform angewendet ist, verglichen wird, unterscheiden sich der Zeitpunkt, zu dem der Ventilsitzkörperabschnitt des Ventilkörpers 101 tatsächlich auf den Sitzabschnitt 115 aufgesetzt wird und die Einspritzung des Kraftstoffs stark unterbrochen wird, wie in T706 und T708, selbst wenn derselbe Ansteuerpulszeitpunkt T704 angewendet wird. Das heißt, die magnetische Anziehungskraft, die notwendig ist, um das Ventil zu öffnen, wird durch Anwenden der Stromsignalform 511 der vorliegenden Ausführungsform vor dem vollen Momentanhub des kleinen Momentanhubs erzeugt. Ferner schaltet der Strom vor dem vollen Momentanhub des kleinen Momentanhubs zu dem zweiten Haltestrom Ihold S2, so dass die magnetische Anziehungskraft nicht während des Anlegens des zweiten Haltestroms Ihold S2 nach dem vollen Momentanhub vorübergehend zunimmt. Somit ist die magnetische Anziehungskraft während des vollen Momentanhubs des kleinen Momentanhubs konstant, selbst wenn der Strom abgeschaltet wird, so dass eine Ventilschließverzögerung ebenfalls konstant wird. Es ist möglich, die Ventilschließverzögerung im Vergleich zu dem Fall, dass die vorliegende Ausführungsform zu dem Zeitpunkt des kleinen Pulses nicht angewendet wird, zu verkürzten, so dass die Kraftstoffeinspritzmenge verringert werden kann.
  • Als eine andere Ausführungsform wird anhand von 6 eine Beschreibung hinsichtlich des Schaltens einer Stromsignalform, wenn ein Spulenwiderstand und eine Induktivität eines Kraftstoffeinspritzventils klein sind und die Ansprechempfindlichkeit eines Stroms hoch ist, gegeben.
  • In dem Kraftstoffeinspritzventil, das eine Momentanhubhöhe schaltet, ist zwischen einem Stromgebiet des maximalen Ansteuerstroms Ipeak S und einem Stromgebiet des zweiten Haltestroms Ihold S2 zu dem Zeitpunkt eines kleinen Momentanhubs ein Stromgebiet des ersten Haltestroms Ihold S1, der auf einen höheren Wert als einen zweiten Haltestromwert eingestellt ist, vorgesehen. Das heißt, eine Steuereinheit der ECU 150 der vorliegenden Ausführungsform lässt den Maximalansteuerstrom (Ipeak S) über den Elektromagneten 105 fließen und verringert den einem Elektromagneten 108 zuzuführenden Ansteuerstrom vor dem Zeitpunkt T602, zu dem sich der Ventilkörper 101 von dem maximalen Ansteuerstrom (Ipeak S) zu öffnen beginnt. Daraufhin wird eine Steuerung in der Weise ausgeführt, dass zu dem Zeitpunkt T601 vor dem Zeitpunkt T602, zu dem sich der Ventilkörper 101 zu öffnen beginnt, der erste Haltestrom Ihold S1 kleiner als der maximale Ansteuerstrom (Ipeak S) über den Elektromagneten 108 fließt. Daraufhin wird der Ansteuerstrom in der Weise gesteuert, dass vor dem Zeitpunkt T603, zu dem der Ventilkörper 101 mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt, ein zweiter Haltestrom Ihold S2, der kleiner als der erste Ansteuerstrom Ihold S1 ist, über den Elektromagneten 108 fließt.
  • Wie oben beschrieben wurde, verschiebt sich der maximale Ansteuerstrom Ipeak S vor dem Anfang des Momentanhubs zu dem ersten Haltestrom Ihold S1. Außerdem wird eine elektromagnetische Eigenschaft angenommen, dass eine magnetische Anziehungskraft, die für das Ventilöffnen erforderlich ist, vor dem vollen Momentanhub des kleinen Momentanhubs erzeugt wird. Das heißt, der Ansteuerstrom wird in der Weise gesteuert, dass die magnetische Anziehungskraft Fo des beweglichen Elements 201 auf der Außendurchmesserseite und die magnetische Anziehungskraft Fi des beweglichen Elements 202 auf der Innendurchmesserseite in der Weise erzeugt werden, dass sie die oben beschriebene Formel (2) erfüllen, bevor das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt.
  • Wie oben beschrieben ist, wird außerdem die elektromagnetische Eigenschaft angenommen, dass es möglich ist, vor dem vollen Momentanhub des kleinen Momentanhubs zu dem zweiten Haltestrom Ihold S2 zu verschieben, der kleiner als der erste Haltestrom Ihold S1 ist. Da die magnetische Anziehungskraft während des Anlegens des Haltestroms nach dem vollen Momentanhub nicht vorübergehend zunimmt, wird die Ventilschließverzögerung konstant, selbst wenn der Strom während des vollen Momentanhubs des kleinen Momentanhubs ausgeschaltet wird, da die magnetische Anziehungskraft konstant ist. Wie oben ist es möglich, die Erzeugung einer zusätzlichen magnetischen Anziehungskraft am Ende des Ansteuerpulses zu unterdrücken und die Ventilschließverzögerung zu verkürzen.
  • Andererseits wird der Ansteuerstrom in der Weise gesteuert, dass der Spitzenstrom (Ipeak L) aufrechterhalten wird und dem Elektromagneten 108 ununterbrochen zugeführt wird, auch nachdem sich das Ventil zur Zeit eines großen Momentanhubs zu öffnen beginnt. Daraufhin stößt das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammen (3(c)) und danach wird der dem Elektromagneten 108 zuzuführende Ansteuerstrom vor dem Zeitpunkt 604 (3(d)), zu dem das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt, von dem maximalen Ansteuerstrom (Ipeak L) auf den Haltestrom Ihold L2 verringert. Im Ergebnis ist es möglich, die auf das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite und auf das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite wirkenden magnetischen Anziehungskräfte zu erhöhen, so dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Zunahme des Kraftstoffdrucks entgegenwirken kann. Dementsprechend gibt es eine Wirkung der Verbesserung eines maximalen Kraftstoffdrucks, bei dem die Kraftstoffeinspritzvorrichtung arbeiten kann, d. h. eines maximalen Arbeitskraftstoffdrucks. Zum Beispiel gibt es eine Wirkung, dass der Kraftstoff durch gleichmäßiges Öffnen des Ventils auch unter einer Hochdruckumgebung mit einem Kraftstoffdruck von 30 MPa oder höher eingespritzt werden kann.
  • Anhand von 13 wird das Verschieben einer von der obigen Stromsignalform verschiedenen Stromsignalform beschrieben. In einem Kraftstoffeinspritzventil, das eine Momentanhubhöhe schaltet, wird ein Ansteuerstrom in der Weise gesteuert, dass der zweite Haltestrom Ihold L2 über den Elektromagneten 108 fließt, ohne den maximalen Ansteuerstrom Ipeak L zur Zeit eines kleinen Momentanhubs anzulegen. Das heißt, eine Steuereinheit einer ECU der vorliegenden Ausführungsform legt den Haltestrom nur an, wenn nur ein zweiter beweglicher Kern (das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite) mit dem festen Eisenkern 107 in Kontakt gebracht wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, nimmt die magnetische Anziehungskraft nicht vorübergehend zu, falls der maximale Ansteuerstrom Ipeak L nicht vor dem Anfang des Momentanhubs angelegt wird, so dass die magnetische Anziehungskraft auch dann konstant ist, wenn der Strom während des vollen Momentanhubs des kleinen Momentanhubs abgeschaltet wird, so dass die Ventilschließverzögerung ebenfalls konstant wird. Wie oben ist es möglich, die Erzeugung der zusätzlichen magnetischen Anziehungskraft am Ende des Ansteuerpulses zu unterdrücken und die Ventilschließverzögerung zu verkürzen.
  • Andererseits wird der Spitzenstrom (Ipeak L) aufrechterhalten und dem Elektromagneten 108 ununterbrochen zugeführt, auch nachdem sich das Ventil zum Zeitpunkt des großen Momentanhubs zu öffnen beginnt. Daraufhin stößt das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammen (3(c)) und danach wird der dem Elektromagneten 108 zuzuführende Ansteuerstrom vor dem Zeitpunkt 604, zu dem das bewegliche Element 202 auf der Innendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt, von dem maximalen Ansteuerstrom (Ipeak L) zu dem Haltestrom Ihold L2 verringert. Es ist möglich, die auf das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite und auf das bewegliche Element 202102 auf der Innendurchmesserseite wirkenden magnetischen Anziehungskräfte zu erhöhen, so dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Zunahme des Kraftstoffdrucks entgegenwirken kann. Dementsprechend gibt es eine Wirkung der Verbesserung eines maximalen Kraftstoffdrucks, bei dem die Kraftstoffeinspritzvorrichtung arbeiten kann, d. h. eines maximalen Betriebskraftstoffdrucks. Zum Beispiel gibt es eine Wirkung, dass Kraftstoff auch unter einer Hochdruckumgebung mit einem Kraftstoffdruck von 30 MPa oder höher durch gleichmäßiges Öffnen des Ventils eingespritzt werden kann.
  • 8 stellt eine Beziehung zwischen einer Einspritzpulsbreite und einer Kraftstoffeinspritzmenge im Fall des Ansteuerns mit einem Zufuhrstromprofil gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zu einem Fall, in dem das Ansteuern mit einer Stromsignalform ausgeführt wird, auf die die vorliegende Ausführungsform nicht angewendet ist, dar. Wie in 8 dargestellt ist, ist eine Neigung der Kraftstoffeinspritzmenge in Bezug auf die Einspritzpulsbreite über die gesamte Einspritzpulsbreite im Wesentlichen konstant. Somit kann die Neigung der Kraftstoffeinspritzmenge im Vergleich zu der Stromsignalform, auf die die vorliegende Ausführungsform nicht angewendet ist, verringert werden. Das heißt, da es möglich ist, die magnetische Anziehungskraft und die Zunahme der Einspritzmenge in Bezug auf die Einspritzpulsbreite zu unterdrücken, und da es somit möglich ist, die Einspritzmenge in einem Gebiet mit einer kleinen Pulsbreite, z. B. bevor und nachdem das bewegliche Element 201 auf der Außendurchmesserseite mit dem festen Eisenkern 107 zusammenstößt, leicht zu steuern, ist es im Ergebnis möglich, die minimale Einspritzmenge leicht zu verringern.
  • Gemäß den obigen Ausführungsformen ist es möglich, die Steuergenauigkeit der Einspritzmenge in dem Kraftstoffeinspritzventil und in der Steuervorrichtung dafür, in denen die Momentanhubhöhe des Ventilkörpers gegenüber den Herkömmlichen verkleinert ist, zu verbessern, um insbesondere die minimale Einspritzmenge zu verringern.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    Ventilkörper
    102
    Ventilsitzglied
    107
    fester Eisenkern
    108
    Elektromagnet
    109
    Gehäuse
    110
    Feder
    111
    Anschluss
    112
    Kraftstoffzufuhröffnung
    113
    Flanschabschnitt
    115
    Sitzabschnitt
    150
    Kraftmaschinensteuereinheit (ECU)
    151
    Ansteuerschaltung
    152
    Kommunikationsleitung
    153
    Signalleitung
    201
    bewegliches Element auf der Außendurchmesserseite
    202
    bewegliches Element auf der Innendurchmesserseite
    210
    Düsenhalter
    203
    Zwischenfeder
    204
    Nullfeder
    301
    Hochspannung
    302, 303
    Strom
    304
    erster Haltestrom
    305
    zweiter Haltestrom
    501
    CPU
    502
    Ansteuer-IC
    505, 506, 507
    Schaltelement
    508, 512, 513
    Widerstand
    514
    Aufwärtstransformationsschaltung
    530
    Spule
    531
    Transistor
    532
    Diode
    533
    Kondensator
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • JP 2014025419 A [0005]
    • WO 2015/015541 A1 [0005]

Claims (11)

  1. Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wobei die Steuervorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung dient, die einen Ventilkörper, einen Elektromagneten und einen beweglichen Kern zum Öffnen des Ventilkörpers enthält, wobei die Steuervorrichtung umfasst: eine Steuereinheit, die eine Ansteuerspannung oder einen Ansteuerstrom, die bzw. der an den Elektromagneten anzulegen ist, steuert, wobei die Steuereinheit den Ansteuerstrom in der Weise steuert, dass der dem Elektromagneten zuzuführende Ansteuerstrom von einem maximalen Ansteuerstrom, bevor der Ventilkörper zu öffnen beginnt, abnimmt, wenn der Ventilkörper mit einem kleineren Zwischenhub als einem maximalen Hub angesteuert wird, und wobei sie den Ansteuerstrom in der Weise steuert, dass der maximale Ansteuerstrom durch den Elektromagneten fließt, bis nachdem sich der Ventilkörper zu öffnen beginnt, und daraufhin der dem Elektromagneten zuzuführende Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom abnimmt, wenn der Ventilkörper mit dem maximalen Hub angesteuert wird.
  2. Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wobei die Steuervorrichtung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung dient, die einen Ventilkörper, einen Elektromagneten, einen beweglichen Kern zum Öffnen des Ventilkörpers und einen festen Kern zum Anziehen des beweglichen Ventils enthält, wobei der bewegliche Kern einen ersten beweglichen Kern, der eine erste gegenüberliegende Oberfläche aufweist, die dem festen Eisenkern gegenüberliegt, wobei die erste gegenüberliegende Oberfläche durch den festen Eisenkern angezogen wird, und einen zweiten beweglichen Kern, der von dem ersten beweglichen Kern getrennt gebildet ist und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche aufweist, die dem festen Eisenkern gegenüberliegt, wobei die zweite gegenüberliegende Oberfläche durch den festen Eisenkern angezogen wird, enthält, eine Steuereinheit, die eine Ansteuerspannung oder einen Ansteuerstrom, die bzw. der an den Elektromagneten angelegt werden soll, steuert, wobei sie den Ansteuerstrom in der Weise steuert, dass ein dem Elektromagneten zuzuführender Ansteuerstrom von einem maximalen Ansteuerstrom, bevor der Ventilkörper zu öffnen beginnt, wenn der zweite bewegliche Kern nur mit dem festen Eisenkern in Kontakt gebracht wird, abnimmt, und den Ansteuerstrom in der Weise steuert, dass dem Elektromagneten der maximale Ansteuerstrom zugeführt wird, bis nachdem der Ventilkörper zu öffnen beginnt, und daraufhin der dem Elektromagneten zuzuführende Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom, wenn der zweite bewegliche Kern und der erste bewegliche Kern mit dem festen Eisenkern in Kontakt gebracht werden, abnimmt.
  3. Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung in der Weise konfiguriert ist, dass in einem Zustand mit geschlossenem Ventil ein zweiter Spalt zwischen der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten beweglichen Kerns und dem festen Eisenkern kleiner als ein erster Spalt zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche des ersten beweglichen Kerns und dem festen Eisenkern ist.
  4. Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung in der Weise konfiguriert ist, dass zwischen dem zweiten beweglichen Kern und dem Ventilkörper in einem Zustand mit geschlossenem Ventil ein Spalt gebildet ist und dass der zweite bewegliche Kern mit dem Ventilkörper in Eingriff ist, wenn der zweite bewegliche Kern um einen Betrag, der dem Spalt entspricht, bewegt wird, falls er sich aus dem Zustand mit geschlossenem Ventil zu bewegen beginnt.
  5. Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung in der Weise konfiguriert ist, dass ein zweiter Spalt zwischen der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten beweglichen Kerns und dem festen Eisenkern in einem Zustand mit geschlossenem Ventil kleiner als ein erster Spalt zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche des ersten beweglichen Kerns und dem festen Eisenkern ist, und in der Weise konfiguriert ist, dass der zweite Spalt kleiner als ein zwischen einer oberen Oberfläche eines ausgesparten Abschnitts des zweiten beweglichen Kerns und dem Ventilkörper gebildeter Spalt ist.
  6. Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung in der Weise konfiguriert ist, dass der zweite Spalt gleich oder kleiner einer Hälfte eines Spalts ist, der zwischen der oberen Oberfläche des ausgesparten Abschnitts des zweiten beweglichen Kerns und dem Ventilkörper gebildet ist.
  7. Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit den dem Elektromagneten zuzuführenden Ansteuerstrom in der Weise steuert, dass eine Momentanhubhöhe, bei der sich der Ventilkörper zu einem Zeitpunkt bewegt, wenn der zweite bewegliche Kern und der erste bewegliche Kern mit dem festen Eisenkern in Kontakt gebracht werden, größer ist als eine Momentanhubhöhe, bei der sich der Ventilkörper zu einem Zeitpunkt bewegt, wenn nur der zweite bewegliche Kern mit dem festen Eisenkern in Kontakt gebracht wird.
  8. Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit den dem Elektromagneten zuzuführenden Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom, bevor sich der Ventilkörper zu öffnen beginnt, wenn nur der zweite bewegliche Kern mit dem festen Eisenkern in Kontakt gebracht wird, verringert und danach den Ansteuerstrom auf einen Haltestrom, der kleiner als der maximale Ansteuerstrom ist, bevor der Ventilkörper einen maximalen Hub erreicht, verringert.
  9. Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit den dem Elektromagneten zuzuführenden Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom, bevor der Ventilkörper zu öffnen beginnt, wenn nur der zweite bewegliche Kern mit dem festen Eisenkern in Kontakt gebracht wird, verringert und daraufhin den Ansteuerstrom auf einen Haltestrom, der kleiner als der maximale Ansteuerstrom ist, bevor der Ventilkörper zu öffnen beginnt, verringert.
  10. Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit den dem Elektromagneten zuzuführenden Ansteuerstrom von dem maximalen Ansteuerstrom verringert, bevor der Ventilkörper zu öffnen beginnt, wenn nur der zweite bewegliche Kern mit dem festen Eisenkern in Kontakt gebracht wird, und daraufhin den Ansteuerstrom auf einen ersten Haltestrom, der kleiner als der maximale Ansteuerstrom ist, verringert, bevor der Ventilkörper zu öffnen beginnt, und danach den Ansteuerstrom auf einen zweiten Haltestrom, verringert, der kleiner als der erste Haltestrom ist, bevor der Ventilkörper einen maximalen Hub erreicht.
  11. Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Steuereinheit nur einen Haltestrom anlegt, wenn nur der zweite bewegliche Kern mit dem festen Eisenkern in Kontakt gebracht wird.
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