DE112019002679T5

DE112019002679T5 - Steuerungsvorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzventil und Steuerungsverfahren für selbige

Info

Publication number: DE112019002679T5
Application number: DE112019002679.8T
Authority: DE
Inventors: Masami Nakamura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2021-02-25
Also published as: US20210071613A1; CN112189087A; US11193444B2; JP2019203483A; WO2019225546A1; JP6981366B2; CN112189087B

Abstract

Ein Aktuator (60) wird erregt, um zu bewirken, dass ein Ventilkörper (54) eines Kraftstoffeinspritzventils (50), welches konfiguriert ist, um eine Kraftstoffzuführung aufzunehmen, eine Kraftstoffeinspritzung ausführt. Der Aktuator enthält einen Antriebskörper (58), der konfiguriert ist, anzutreiben, um den Ventilkörper in einer Öffnungsrichtung und in einer Schließrichtung zu öffnen und zu schließen. Eine Grenzerregung wird ausgeführt, die die Erregung des Aktuators zu einem Zeitpunkt, wenn der Antriebskörper sich in Öffnungsrichtung des Ventilkörpers bewegt und angenommen wird, dass er ein Ende seines Bewegungsbereichs erreicht hat, beendet, um einen Zusammenhang zwischen der Erregungszeit bis die Erregung endet und der Kraftstoffeinspritzmenge zu messen. Ein Korrespondenzzusammenhang zwischen der Erregungszeit des Aktuators und der Kraftstoffeinspritzmenge wird unter Verwenden des gemessenen Zusammenhangs bestimmt. Eine Erregungszeit, die der Zieleinspritzmenge entspricht, wird unter Bezugnahme des bestimmten Korrespondenzzusammenhangs erhalten, wenn die Zielkraftstoffeinspritzmenge gegeben ist, wobei der Aktuator erregt wird, um zu bewirken, dass das Kraftstoffeinspritzventil die Kraftstoffeinspritzung ausführt.

Description

Querverweis auf Verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-100708 , eingereicht am 25. Mai 2018, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme vollinhaltlich aufgenommen ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Steuerungsverfahren für ein Kraftstoffeinspritzventil.
Hintergrund
Bei einem Kraftstoffeinspritzventil, das Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor einspritzt, wird ein Aktuator, wie etwa ein Solenoid, angesteuert, um einen Ventilkörper zu öffnen und zu schließen. Ein Schema des Öffnen und Schließens des Ventilkörpers enthält einen sogenannten Vollhub, bei welchem der Aktuator erregt wird, bis der Ventilkörper komplett geöffnet ist und einen Teilhub, bei welchem die Erregung beendet wird, bevor der Ventilkörper komplett geöffnet ist. Vom Start der Erregung des Aktuators bis zum Start der Bewegung des Ventilkörpers tritt eine Verzögerungszeit auf. Zudem variiert eine solche Verzögerungszeit bei Aktuatoren. Daher war es schwierig das Öffnen und Schließen der Kraftstoffeinspritzventile zum Zeitpunkt des Teilhubs genau zu steuern. Daher schlägt beispielsweise die Patentliteratur 1 vor, die Verzögerungszeit zum Zeitpunkt des Vollhubs zu messen und den Ventilkörper unter Berücksichtigung der gemessenen Verzögerungszeit zum Zeitpunkt des Teilhubs zu steuern (siehe beispielsweise JP-2015-121231A ).
Kurzfassung der Erfindung
Jedoch besteht, selbst bei der Konfiguration bei welcher die Verzögerungszeit zum Zeitpunkt des Vollhubs gemessen wird und die Bewegung des Ventilkörpers zum Zeitpunkt des Teilhubs gesteuert wird, eine Sorge, dass die Genauigkeit der Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge nicht ausreichend ist.
Der folgende Aspekt oder die veranschaulichte Anwendung kann implementiert sein.
Als ein erster Aspekt ist eine Kraftstoffeinspritzungssteuerungsvorrichtung vorgesehen. Diese Kraftstoffeinspritzungssteuerungsvorrichtung enthält ein Kraftstoffeinspritzventil, das konfiguriert ist, Kraftstoff aufzunehmen und Kraftstoff durch Öffnen und Schließen eines Ventilkörpers einzuspritzen; einen Aktuator, der einen Antriebskörper enthält, der konfiguriert ist, den Ventilkörper des Kraftstoffeinspritzventils in einer Öffnungsrichtung und einer Schließrichtung des Ventilkörpers anzutreiben; und eine Erregungssteuerungseinheit die konfiguriert ist, um den Aktuator zu erregen, um eine Kraftstoffeinspritzung für eine Erregungszeit, die einer Zieleinspritzmenge, entspricht, mit Bezug zu einem Korrespondenzzusammenhang zwischen der Erregungszeit des Aktuator und einer Kraftstoffeinspritzmenge auszuführen. Die Erregungssteuerungseinheit ist konfiguriert, um eine Grenzerregung auszuführen, um die Erregung des Aktuator zu einem Zeitpunkt, wenn sich der Antriebskörper in der Öffnungsrichtung des Ventilkörpers bewegt und angenommen wird, dass er ein Ende seines Bewegungsbereichs erreicht, zu beenden. Die Erregungssteuerungseinheit ist konfiguriert, um einen Zusammenhang zwischen der Erregungszeit bis zum Ende der Erregung und der Kraftstoffeinspritzmenge zu messen und den Korrespondenzzusammenhang unter Verwendung des Zusammenhangs zu bestimmen.
Diese Kraftstoffeinspritzungssteuerungsvorrichtung misst den Zusammenhang zwischen der Erregungszeit bis zum Ende der Erregung und der Kraftstoffeinspritzmenge und bestimmt den Korrespondenzzusammenhang unter Verwendung dieses gemessenen Zusammenhangs, wenn die Grenzerregung ausgeführt wird, um die Erregung des Aktuator zum Zeitpunkt, wenn sich der Antriebskörper in der Öffnungsrichtung des Ventilkörpers bewegt und angenommen wird, dass er das Ende des Bewegungsbereichs erreicht hat, zu beenden. Daher kann die Kraftstoffeinspritzmenge unter Verwendung des bestimmten Korrespondenzzusammenhangs genau gesteuert werden.
Zudem kann dies als ein Verfahren zum Steuern des Kraftstoffeinspritzventils implementiert sein. Ferner kann dies als ein Steuerungsverfahren für eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung implementiert sein, kann als eine Steuerungsvorrichtung für einen Motor, wie etwa einem Verbrennungsmotor, implementiert sein, oder kann als ein Steuerungsverfahren für selbiges implementiert sein.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm einer schematischen Konfiguration, die eine Hardwarekonfiguration einer Ausführungsform zeigt;
2 ist ein Diagramm einer schematischen Konfiguration, die eine Struktur eines Kraftstoffeinspritzventils zeigt;
3 ist ein Graph, der einen Zusammenhang zwischen einem Vollhuberregungspuls, einem Teilhuberregungspuls und einem Hubbetrag eines Nadelventils zeigt;
4 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Korrespondenzzusammenhang zwischen der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge zeigt;
5 ist eine erläuternde Ansicht, die den Zusammenhang im Grenzbereich beim Korrespondenzzusammenhang zwischen der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge zeigt;
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Kraftstoffeinspritzsteuerungsprogramm zeigt;
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Überblick über eine Bestimmungsverarbeitung eines Korrespondenzzusammenhangs gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
8 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zusammenhang zwischen einem voreingestellten Korrespondenzzusammenhang und einem gebildeten Korrespondenzzusammenhang gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Bestimmungsverarbeitung eines Korrespondenzzusammenhangs gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
10 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zusammenhang zwischen einem voreingestellten Korrespondenzzusammenhang und einem gebildeten Korrespondenzzusammenhang gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
11 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zusammenhang zwischen einem voreingestellten Korrespondenzzusammenhang und einem gebildeten Korrespondenzzusammenhang gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
12 ist eine erläuternde Ansicht, die ein weiteres Beispiel des gebildeten Korrespondenzzusammenhangs zeigt;
13 ist eine erläuternde Ansicht, die ein weiteres Beispiel des gebildeten Korrespondenzzusammenhangs zeigt; und
14 ist eine erläuternde Ansicht, die die Differenz beim Interpolationsverfahren beim gebildeten Korrespondenzzusammenhang zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Konfiguration der ersten Ausführungsform:
(1) gemeinsame Hardwarekonfiguration der Ausführungsformen:
Es wird eine Hardwarekonfiguration eines Kraftstoffeinspritzsteuerungssystems 10 der Ausführungsformen beschrieben. Um ein einfacheres Verständnis zu ermöglichen, werden bei jeder Zeichnung, wenn möglich, die gleichen Bezugszeichen für die gleichen einzelnen Elemente verwendet, sowie redundante Erläuterungen ausgespart.
Wie in 1 gezeigt, enthält das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem 10 einen Motor vom Zylindereinspritztyp 11 (im Folgenden auch vereinfacht als „Motor 11“ bezeichnet), welcher ein Verbrennungsmotor vom Zylinder-Einspritztyp ist, und eine elektronische Steuerungseinheit (im Folgenden „ECU“) 30. Das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem 10 ist konfiguriert, um den Betrieb des Motors 11 unter Verwendung der ECU 30 zu steuern. Der Motor 11 weist mehrere Zylinder 40 auf und ist beispielsweise ein Reihenvierzylindermotor mit vier Zylindern 40. 1 veranschaulicht nur einen einzelnen Zylinder 40, sowie ein Leitungssystem, das mit dem einzelnen Zylinder 40 verbunden ist.
Ein Luftfilter 13 ist im stromaufwärtigsten Teil einer Ansaugleitung 12 des Verbrennungsmotors 11 vorgesehen. Ein Luftströmungsmesser 14 ist stromabwärts vom Luftfilter 13 zum Erfassen einer Ansaugluftmenge vorgesehen. Ein Drosselventil 16, dessen Öffnung durch einen Motor 15 angepasst wird und ein Drosselöffnungssensor 17, welcher die Öffnung (den Drosselöffnungsgrad) des Drosselventils 16 erfasst, sind an der stromabwärtigen Seite des Luftströmungsmessers 14 vorgesehen.
Ein Ausgleichsbehälter 18 ist ferner auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils 16 vorgesehen. Ein Ansaugleitungsdrucksensor 19 zum Erfassen eines Ansaugleitungsdrucks ist im Ausgleichsbehälter 18 vorgesehen. Zudem ist der Ausgleichsbehälter 18 mit einem Ansaugkrümmer 20, der Luft in jeden Zylinder 40 des Motors 11 leitet, vorgesehen.
Der Zylinder 40 wird durch einen Kolben 40a und einen Zylinder 40b definiert. Jeder Zylinder 40 des Motors 11 ist mit einem Kraftstoffeinspritzventil 50, das Kraftstoff direkt in den Zylinder einspritzt, vorgesehen. Kraftstoff wird zum Kraftstoffeinspritzventil 50 von einem Kraftstofftank 62 unter Verwendung einer Kraftstoffpumpe 64 zugeführt. Eine Kraftstoffzuführungsleitung 65 zum Zuführen von Kraftstoff ist mit einem Drucksensor 66 zum Erfassen des Zuführungsdrucks des Kraftstoffs vorgesehen. Ferner ist eine Zündkerze 22 an einem Zylinderkopf 40c oberhalb des Zylinders 40b für jeden Zylinder 40 angebracht. Die Zündkerze 22 zündet mittels einer Funkenentladung in jedem Zylinder 40 ein Gemisch im Zylinder.
Das Kraftstoffeinspritzventil 50 ist ein bekannter Injektor vom elektromagnetisch angetriebenen Typ (Solenoid-Typ). Wie in 2 gezeigt, erregt das Kraftstoffeinspritzventil 50 eine Antriebsspule 60 des eingebauten Solenoiden, um zu bewirken, dass die Antriebsspule 60 einen magnetischen Fluss ausbildet, um ein Nadelventil 54 anzuheben. Das Nadelventil 54 ist ein Ventilkörper, der in einem Gehäuse 51, das einen Kraftstoffzuführungspfad ausbildet, vorgesehen ist. Auf diese Weise öffnet und schließt das Kraftstoffeinspritzventil 50 eine Öffnung 53, die in der Spitze des Gehäuses 51 ausgebildet ist, um eine Kraftstoffeinspritzung auszuführen. Das Kraftstoffeinspritzventil 50 enthält zusätzlich zum Nadelventil 54 als den Ventilkörper, einen Kolben 58 als einen Antriebskörper, der an dem Nadelventil 54 befestigt ist, zwei Schraubenfedern 56, 57, um den Kolben 58 als Ganzes in Richtung der Öffnung 53 zu drängen und einen Stopfen für das Zuführungsloch 59, der als ein Stützteil für die Schraubenfeder 57 fungiert. Der Stopfen für das Zuführungsloch 59 weist in der Mitte ein Zuführungsloch zum Aufnehmen von zugeführtem Kraftstoff auf. Kraftstoff, der dem Kraftstoff ein Spritzventil 50 zugeführt werden soll, wird im Druck unter Verwendung der Kraftstoffpumpe 64 bis zu einem Druck erhöht, der eine Einspritzung im Zylinder ermöglicht, wobei der Kraftstoff durch die Kraftstoffzuführungsleitung 65 zugeführt wird.
Im Kraftstoffeinspritzventil 50 ist der Solenoid im Kraftstoffeinspritzventil 50 integriert. Daher ist ein Solenoid kein einzelner Bestandteil. Es sei bemerkt, dass der Kolben 58 als der Antriebskörper zum Antreiben des Nadelventils 54 und die Antriebsspule 60 zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft, um den Kolben 58 anzuziehen, den Solenoid ausbilden. Aus Sicht der ECU 30, steuert die ECU 30 die Erregungszeit der Antriebsspule 60, wobei die Antriebsspule 60 als ein Aktuator angesehen werden kann. Wenn die Antriebsspule 60 des eingebauten Solenoids erregt wird, hebt das Kraftstoffeinspritzventil 50 das Spitzenende des Nadelventils 54, welches im Kolben 58 integriert ist, mittels einer elektromagnetischen Kraft, die durch Verwendung der Antriebsspule 60 erzeugt wird, in die Richtung, in welche das Spitzenende von der Öffnung 53 getrennt wird, an. Wenn die Spitze des Nadelventils 54 von der Öffnung 53 getrennt wird, ist das Kraftstoffeinspritzventil 50 geöffnet und Hochdruckkraftstoff, der dem Zuführungsloch zugeführt wird, wird in den Zylinder des Motors 11 eingespritzt. Im Kraftstoffeinspritzventil 50 wird, wenn die Erregung der Antriebsspule 60 beendet wird, das Nadelventil 54 in Richtung der Öffnung mittels der Kraft der Schraubenfeder 57 zurückgeführt und geschlossen. Dadurch wird die Kraftstoffeinspritzung beendet. Das Kraftstoffeinspritzventil 50 ist mit einem Anschluss zur Erregung vorgesehen und ist mit der ECU 30 verbunden. Die Antriebsspule 60 ist mit dem Anschluss zum Erregen verbunden. Die ECU 30 ist konfiguriert, um die Antriebsspule 60 zu einem gewünschten Zeitpunkt zu erregen.
Eine Abgasleitung 23 ist mit jedem Zylinder 40 des Motors 11 verbunden. Die Abgasleitung 23 ist mit einem Abgassensor 24 (ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis Sensor, ein Sauerstoffsensor, oder dergleichen) vorgesehen, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder einen fetten/mageren Zustand des Abgas es zu erfassen. Ein Katalysator 25, wie etwa ein Dreiwegekatalysator, um Abgas zu reinigen, ist auf der stromabwärtigen Seite des Abgassensors 24 vorgesehen.
Ein Drucksensor im Zylinder 26, der einen Druck im Zylinder erfasst und ein Kühlwassertemperatursensor 27, der eine Kühlwassertemperatur erfasst, sind am Zylinder 40b des Motors 11 angebracht. Eine Kurbelwelle 28, die eine reziproke Bewegung des Kolbens 40a in eine kreisförmige Bewegung umwandelt, ist mit jedem Kolben 40a verbunden. Ein Kurbelwinkelsensor 29, der ein Pulssignal zu jeder Zeit ausgibt, wenn die Kurbelwelle 28 um einem vorbestimmten Kurbelwinkel rotiert ist, ist an der äußeren peripheren Seite der Kurbelwelle 28 angebracht. Eine Ausgangswelle 43 ist mit der Kurbelwelle 28 zur Leistungsentnahme an die Außenseite gekoppelt, wobei ein Drehmomentsensor 45 ist dazu vorgesehen.
Die Erfassungssignale, die von diesen verschiedenen Sensoren ausgegeben werden, werden in die ECU 30 eingegeben. Insbesondere liest die ECU 30 die Ansaugluftmenge die unter Verwendung des Luftströmungsmessers 14 erfasst wird, die Öffnung des Drosselventils 16, die unter Verwendung des Drosselöffnungssensors 17 erfasst wird, den Ansaugleitung Druck, der unter Verwendung des Ansaugleitungsdrucksensors 19 erfasst wird, dass Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das unter Verwendung des Abgassensors 24 erfasst wird, den Druck im Zylinder, der unter Verwendung des Drucksensors im Zylinder 26 erfasst wird, die Kühlwassertemperatur, die unter Verwendung des Kühlwassertemperatursensor 27 erfasst wird, den Kurbelwinkel, der unter Verwendung des Kurbelwinkelsensors 29 erfasst wird, der Kraftstoffzufuhrungsdruck, der unter Verwendung des Drucksensors 66 erfasst wird, das Ausgangsdrehmoment des Motors 11, das unter Verwendung des Drehmomentsensors 45 erfasst wird und dergleichen aus. Die ECU 30 erfasst den Betriebszustand des Motors 11. Ferner ist die ECU 30 im Hinblick auf die Antriebsspule 60, die den Solenoid im Kraftstoffeinspritzventil 50 ausbildet, konfiguriert, um zumindest die Spannung, die an die Antriebsspule 60 angelegt wird, oder den Strom, der durch die Antriebsspule 60 fließt, zu überwachen. Die Spannung oder der Strom, die an die Antriebsspule 60 angelegt werden, werden verwendet, um den Korrespondenzzusammenhang zwischen der Erregungszeit der Antriebsspule 60 und der Kraftstoffeinspritzmenge zu bestimmen, wobei dies später beschrieben wird. Zusätzlich zu den Signalen, die oben beschrieben wurden, gibt die ECU 30 ein Ausgangssignal eines Beschleunigungssensors 41, der einen Betätigungsbetrag (Beschleunigungsbetriebsbetrag) eines Beschleunigungspedals (nicht gezeigt) erfasst, ein.
Die ECU 30, die diese Signale empfängt, enthält hauptsächlich einen Mikrocomputer (CPU) 31 und führt verschiedene Motorsteuerungsprogramme, die in einem eingebauten Speicher 32 gespeichert sind, aus, um die Einspritzmenge, den Zündungszeitpunkt, die Drosselöffnung (die Ansaugluftmenge) und dergleichen gemäß dem Motorbetriebszustand zu steuern. Die Kraftstoffeinspritzmenge wird durch die Ventilöffnungszeit des Kraftstoffeinspritzventils 50 gesteuert. Der Zündungszeitpunkt wird gesteuert, um bei einem vorbestimmten Winkel hinsichtlich des oberen Totpunkts (UDC) des Kolbens 40a zu sein, wobei bewirkt wird, dass die Zündkerze 22 einen Zündfunken unter Verwendung eines Zünders (nicht gezeigt) auszuführt. Die Drosselöffnung wird durch Antreiben des Motors 15 in Verbindung mit dem Betätigungsbetrag des Beschleunigungspedals, der unter Verwendung des Beschleunigungssensors 41 erfasst wird, angepasst. Die Aktuatoren für die Steuerungen sind bekannt und daher werden Veranschaulichung davon ausgespart, ausgenommen die des Motors 15 und des Kraftstoffeinspritzventil 50. Diese Aktuatoren werden unter Verwendung von Ansteuerungen, die in der ECU 30 enthalten sind, angetrieben. Ein Einspritzpuls wird an die Antriebsspule 60 des Kraftstoffeinspritzventils 50 über die Ansteuerung angelegt. Einzelheiten des Einspritzpulses werden später beschrieben.
(2) Einzelheiten des Betriebs des Kraftstoffeinspritzventils 50:
Als nächstes werden der Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils 50 und die Charakteristiken davon beschrieben. Wie vorher beschrieben, hebt das Kraftstoffeinspritzventil 50 das Nadelventil 54, das am Kolben 58 befestigt ist, durch Erregen der Antriebsspule 60 des eingebauten Solenoids an und spritzt Kraftstoff über die Öffnung 53 ein. Die Einspritzmenge ist proportional zu der Zeit, zu welcher das Nadelventil 54 angehoben ist und die Öffnung 53 geöffnet ist, solange der Druck des zugeführten Kraftstoffs konstant ist. Das Anheben des Nadelventils 54 enthält den Vollhub und den Teilhub.
Der Vollhub ist eine Bewegung des Nadelventils 54, wenn ein Erregungspuls mit einer ausreichenden Pulsbreite bei einer Spannung angelegt wird, die ermöglicht, einen ausreichenden Strom an die Antriebsspule 60 zuzuführen. Die Energie, die der Antriebsspule 60 zugeführt wird, ist durch den Strom (dem Strom, der fließt) in der Antriebsspule 60 und durch die Pulsbreite bestimmt. Aus Sicht der ECU 30 sind die angelegte Spannung und die Pulsbreite direkte Steuerungsziele, wobei die angelegte Spannung als konstant angenommen werden kann. Daher wird bei der folgenden Beschreibung die Bewegung des Nadelventils 54 durch die Pulsbreite gesteuert. Im Folgenden wird die Pulsbreite auch als eine Erregungszeit, während welcher der Einspritzpuls an die Antriebsspule 60 angelegt wird. In einem Fall, in welchem die Antriebsspule 60 für eine ausreichende Zeit erregt wird, wird der Kolben 58 gegen die drängende Kraft der Schraubenfeder 57 angehoben, wobei sich der Kolben 58 so lange bewegt, bis die Rückseite des Kolbens 58 mit einer Stoppposition im Inneren des Gehäuses 51 in Berührung kommt. Dadurch wird der Kolben 58 für einen bestimmten Zeitraum in diesem Zustand gehalten. Die Kraftstoffeinspritzung endet, wenn der Kolben 58 und das Nadelventil 54 zu ihrer Ursprungsposition zurückkehren, nachdem die Erregungszeit der Antriebsspule 60, die durch Anlegen der Spannung hervorgerufen wird, endet.
Der Hubbetrag des Nadelventils 54, d. h., die Kraftstoffeinspritzmenge, wird mit Bezug zu 3 für den Vollhub und den Teilhub beschrieben. Der Erregungspuls im Falle des Vollhubs ist in der oberen Ansicht in 3 gezeigt. Der Erregungspuls im Falle des Teilhubs ist in der mittleren Ansicht in 3 gezeigt. Die untere Ansicht in 3 zeigt den Hubbetrag des Nadelventil 54, der jedem der Erregungspulse entspricht. In einem Fall, in welchen der Erregungspuls, der an die Antriebsspule 60 angelegt wird, eine ausreichende Pulsbreite aufweist, wird das Nadelventil 54 angehoben, bis die Rückseite des Kolbens 58 an das Gehäuse 51 anstößt und in diesem Zustand gehalten. Nachdem der Erregungspuls endet, wird das Nadelventil 54 zu seiner Ursprungsposition zurückgebracht. Die Bewegung des Nadelventils 54 variiert infolge einer individuellen Abweichung im Kraftstoffeinspritzventil 50. Selbst im Falle eines Vollhubs liegt das Verhalten des Nadelventils 54 innerhalb eines bestimmten Schwankungsbereichs, wie durch das Symbol FL in 3 angegeben.
Auf der anderen Seite wird, in einem Fall, bei welchem der Erregungspuls, der an die Antriebsspule 60 angelegt ist, eine Pulsbreite aufweist, die nicht ausreichend ist, um das Nadelventil zur Vollhubposition anzuheben, das Nadelventil 54 nicht so weit angehoben, dass die Rückseite des Kolbens 58 an das Gehäuse 51 anstößt. Wenn der Erregungspuls endet, kehrt die Position des Nadelventils 54 zu seiner Ursprungsposition zurück. Dies ist die Bewegung des Nadelventils 54 in dem Fall eines Teilhubs. In diesem Fall weist die Bewegung des Nadelventils 54 infolge der individuellen Abweichung des Kraftstoffeinspritzventils 50 eine Schwankung auf, die größer als die Schwankung FL in einem Fall des Vollhubs ist. Das Verhalten des Nadelventils 54 in dem Fall des Teilhubs zeigt eine vergleichsweise große Schwankung, wie durch das Symbol PL in 3 angegeben.
Wenn die Pulsbreite des Erregungspulses von der Pulsbreite Tp beim Teilhub zur Pulsbreite Tf beim Vollhub verlängert wird, endet in manchen Fällen die Erregung kurz bevor das Nadelventil 54 angehoben ist und die Rückseite des Kolbens 58 an das Gehäuse 51 anstößt, oder endet die Erregung zu dem Zeitpunkt, wenn die Rückseite des Kolbens 58 an das Gehäuse 51 anstößt, oder endet die Erregung direkt nachdem die Rückseite des Kolbens 58 an das Gehäuse 51 anstößt. In einem Fall, in welchem die Erregung der Antriebsspule 60 direkt endet, nachdem die Rückseite des Kolbens 58 an das Gehäuse 51 anstößt, werden in manchen Fällen der Kolben 58 und dadurch das Nadelventil zur 54 nicht gehalten, wobei das Nadelventil 54 infolge eines Zurückprallens des Kolbens 58 bei einer schnelleren Geschwindigkeit schließt als die Schließgeschwindigkeit am Ende des Vollhubs ist. Dieser Zustand ist durch eine gestrichelte Linie SL in 3 gezeigt.
Wie vorher beschrieben, weist das Kraftstoffeinspritzventil 50 eine individuelle Abweichung auf. Daher kann, wie in 4 gezeigt, der Zusammenhang zwischen der Pulsbreite des Erregungspulses und dem Kraftstoffeinspritzventil für jede Vorrichtung unterschiedlich sein. Die Abweichung in dem Zusammenhang ist zwischen den Bezugszeichen A, B und C gezeigt. Das Erregen des Kraftstoffeinspritzventils 50 enthält eine Grenzerregung, eine erste Erregung und eine zweite Erregung. Die Grenzerregung dient dazu, die Erregung der Antriebsspule 60 zu dem Zeitpunkt zu beenden, wenn angenommen wird, dass sich der Kolben 58, welche der Antriebskörper ist, in der Öffnungsrichtung des Nadelventils 54, welches der Ventilkörper ist, bewegt hat, um das Ende des Bewegungsbereichs zu erreichen. Die erste Erregung dient dazu, die Erregung bei einem vorbestimmten Zeitpunkt, nachdem sich der Kolben 58 zu einer Position bewegt hat, die dem Ende des Nadelventil sind Öffnungsrichtung entspricht, zu beenden. Die zweite Erregung dient dazu, die Erregung zu beenden, bevor sich der Kolben 58 zum Endabschnitt in Öffnungsrichtung bewegt. Der Zusammenhang zwischen der Länge der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge bei der ersten Erregung entspricht dem des Vollhubs, wobei sich die Kraftstoffeinspritzmenge mit einer vorbestimmten Steigung erhöht, wenn sich die Erregungszeit erhöht. Der Bereich, in welchem die erste Erregung ausgeführt wird, wird im Folgenden als ein erster Bereich bezeichnet. Der Zusammenhang zwischen der Länge der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge bei der zweiten Erregung entspricht der des Teilhubs, wobei sich die Kraftstoffeinspritzmenge mit einer Steigung, die sich von der des ersten Bereichs unterscheidet, erhöht, wenn sich die Erregungszeit erhöht. Der Bereich, in welchem die zweite Erregung ausgeführt wird, wird als ein zweiter Bereich bezeichnet. Darüber hinaus wird ein Bereich, welcher ein Zwischenbereich zwischen den zwei Bereichen ist und in welchem die Grenzerregung ausgeführt wird, als ein Grenzbereich bezeichnet.
Der Grenzbereich ist ein Bereich, in welchem ein bestimmter Beugungspunkt im Zusammenhang zwischen der Pulsbreite des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge beobachtet wird. Der Grenzbereich entspricht einem Bereich der Pulsbreite Tb direkt vor dem Anstoßen der Rückseite des Kolbens 58 an das Gehäuse 51, oder zum Zeitpunkt des Anstoßens an das Gehäuse 51 oder direkt nach Anstoßen an das Gehäuse 51. Eine Schwankung entsteht infolge einer individuellen Abweichung im Kraftstoffeinspritzventil 50, weshalb ein Grenzbereich mit einer vorbestimmten Breite zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich vorliegt. Eine Charakteristik, die einen Beugungspunkt um die Mitte des Grenzbereichs herum aufweist, ist durch den Buchstaben A in 4 gezeigt. Die Erregungspulsbreite die durch die Charakteristik A, d. h., den Korrespondenzzusammenhang zwischen der Erregungszeit der Antriebsspule 60 des Kraftstoffeinspritzventil 50 und der Kraftstoffeinspritzmenge, spezifiziert ist, wird als ein voreingestellter Korrespondenzzusammenhang des Kraftstoffeinspritzventils 50 bezeichnet. Dieser voreingestellte Korrespondenzzusammenhang ist ein Korrespondenzzusammenhang, der vorab auf Basis eines Entwurfswerts des Kraftstoffeinspritzventils 50 definiert ist und im Speicher für 32 der ECU 30 in einer nicht flüchtigen Weise gespeichert ist.
Das Verhalten des Nadelventils 54 zum Ende des Erregungspulses in diesem Grenzbereich unterscheidet sich von dem Verhalten des Nadelventils 54 im ersten und im zweiten Bereich, wie durch die Charakteristik SL in 3 angegeben. Demzufolge kann in der Nähe der Pulsbreite Tb des Erregungspulses die Erregungszeit und der Hubbetrag des Nadelventils 54, das heißt, der Zusammenhang des Kraftstoffeinspritzventils, einen nichtlinearen Korrespondenzzusammenhang aufweisen. Dieses Verhalten ist in 5 gezeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt, kann ein Bereich SC entstehen, in welchem sich die Kraftstoffeinspritzmenge in manchen Fällen im Grenzbereich verringert, obwohl sich die Erregungszeit erhöht. Im Folgenden wird die Kraftstoffeinspritzsteuerung, die durch die ECU 30 ausgeführt wird beschrieben, wobei dies die Messung solcher Charakteristiken des Kraftstoffeinspritzventils zur 50 beinhaltet.
(3) Kraftstoffeinspritzsteuerung:
Wenn ein Zündschlüssel (nicht gezeigt) angeschaltet wird, führt die ECU 30 wiederholend das Kraftstoffeinspritzsteuerungsprogramm, das in 6 gezeigt ist, durch. Wenn dieses Steuerungsprogramm gestartet wird, erlangt die ECU 30 zuerst die Zielkraftstoffeinspritzmenge (Schritt S100). Die Zielkraftstoffeinspritzmenge wird auf Basis des Betätigungsbetrags des Beschleunigungspedals, der unter Verwendung des Beschleunigungssensors 41 erfasst wird, der Fahrzeuggeschwindigkeit, die auf Basis des Kurbelwinkels, der unter Verwendung des Kurbelwinkelsensors 29 erfasst wird, erlangt wird und dergleichen erlangt. Die Zielkraftstoffeinspritzmenge wird auch mittels der Kühlwassertemperatur die unter Verwendung des Kühlwassertemperatursensors 27 und dergleichen erfasst wird bereinigt.
Nach dem Erlangen der Zielkraftstoffeinspritzmenge bestimmt die ECU 30, ob der Korrespondenzzusammenhang zwischen der Pulsbreite des Erregungspulses, der an das Kraftstoffeinspritzventil 50 angelegt wird und der Kraftstoffeinspritzmenge erstellt wurde oder nicht (Schritt S 110). Direkt nachdem der Motor 11 gestartet wird, führt, wenn der Korrespondenzzusammenhang nicht erstellt wurde, die ECU 30 zum Erzeugen der Zielkraftstoffeinspritzmenge eine Verarbeitung zum Erlangen der Erregungszeit mit Bezug zum voreingestellten Korrespondenzzusammenhang DC, der im Speicher 32 gespeichert ist, durch. Die Erregungszeit zum Erzeugen der Zielkraftstoffeinspritzmenge ist die Erregungszeit des Erregungspulses, der an die Antriebsspule 60 des Kraftstoffeinspritzventil 50 angelegt wird und ist die Erregungszeit, die aus der voreingestellten Korrespondenz DC erhalten wird. Die Erregungszeit ist unter Berücksichtigung einer Verzögerungszeit zum Anlegen des Erregungspulses an die Antriebsspule 60, bis sich das Nadelventil 54 zu bewegen beginnt, bestimmt.
Wenn die Erregungszeit des Erregungspulses erhalten wird, wird als nächstes die Kraftstoffeinspritzung ausgeführt (Schritt S130). Die ECU 30 legt den Erregungspuls an die Antriebsspule 60 des Kraftstoffeinspritzventils 50 an, um die Kraftstoffeinspritzung direkt in den Zylinder bei einem vorbestimmten Zeitpunkt in der zweiten Hälfte des Kompressionshubs auszuführen. Zu diesem Zeitpunkt kann, sodass die Kraftstoffeinspritzmenge wie gewünscht in den Zylinder zu einem Zeitpunkt eingespritzt wird, die Kraftstoffeinspritzung mittels eines Vollhubs ausgeführt werden, oder durch eine Kombination aus Vollhub mit einem oder mehreren Teilhüben ausgeführt werden oder mittels mehrerer Teilhübe ausgeführt werden. Die Kraftstoffeinspritzung für mehrere Zeitpunkte kann so ausgeführt werden, dass die gesamte Kraftstoffeinspritzmenge, die mit den mehreren Hüben des Nadelventils 54 ausgeführt wird, die Zielkraftstoffeinspritzmenge ergibt. Die Erregungszeit für jeden Erregungspuls der Kraftstoffeinspritzung, die in mehrere Zeitpunkte aufgeteilt wird, kann auf Basis der jeweiligen Kraftstoffeinspritzmenge unter Bezugnahme der voreingestellten Korrespondenz DC erhalten werden.
Einhergehend mit der Durchführung der Kraftstoffeinspritzung (Schritt S130), führt die ECU 30 eine Verarbeitung zum Erhalten der Kraftstoffeinspritzmenge, die tatsächlich eingespritzt wird, durch (Schritt S140). Die Kraftstoffeinspritzmenge wird wie folgt erhalten. Nachdem die Kraftstoffeinspritzung ausgeführt ist (Schritt S130), berechnet die ECU 30 eine Änderung im Verhalten der Kurbelwelle 28, die durch die Kraftstoffeinspritzung verursacht wird. Genauer ausgedrückt, misst die ECU 30 einen Erhöhungsbetrag der Drehzahl der Kurbelwelle 28 unter Verwendung des Sensors 29 und berechnet einen Erhöhungsbetrag der Drehzahl des Motors, der durch die Kraftstoffeinspritzung verursacht wird. Anschließend wird die Einspritzmenge aus dem Erhöhungsbetrag der Drehzahl des Motors unter Bezugnahme zu einer Abbildung oder auf Basis eines mathematischen Ausdrucks, der vorab definiert ist, erhalten. Auf diese Weise kann die Kraftstoffeinspritzmenge, mit welcher das Kraftstoffeinspritzventil 50 Kraftstoff eingespritzt hat und die zur Verbrennung beigetragen hat, erhalten werden. Die Abbildung oder der mathematische Ausdruck können so gebildet sein, dass beispielsweise ein Drehmoment einer Ausgangswelle 43, das durch die Kraftstoffeinspritzung erzeugt wird, enthalten ist und kann unter Berücksichtigung eines Erhöhungsbetrags der Drehzahl, der unter Verwendung des Drehzahlsensors 45 erfasst wird, definiert sein.
Die ECU 30 führt eine Kraftstoffeinspritzung aus (Schritt S 130), erhält die Kraftstoffeinspritzmenge zu dieser Zeit (Schritt S 140) und führt danach eine Bestimmungsverarbeitung für den Korrespondenzzusammenhang durch (Schritt S200). Diese Verarbeitung ist eine Verarbeitung zum Bestimmen des Korrespondenzzusammenhangs zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Erregungszeit des Erregungspulses. Die Einzelheiten dieser Verarbeitung werden später beschrieben. Zusammengefasst, bestimmt die Verarbeitung eine Bedingung, in welcher die Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wurde, modifiziert den voreingestellten Korrespondenzzusammenhang und erstellt den Korrespondenzzusammenhang LC zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Erregungszeit des Erregungspulses für das Kraftstoffeinspritzventil 50, das tatsächlich Kraftstoff eingespritzt hat. Die erstellte Korrespondenz LC wird im Speicher 32 gespeichert. Anschließend fährt das Steuerungsprogramm bei „Nächste“ fort und endet.
Auf diese Weise wird, wenn der Korrespondenzzusammenhang LC zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Erregungszeit des Erregungspulses erstellt ist und im Speicher 32 gespeichert ist, dieses Steuerungsprogramm nachfolgend gestartet. In Schritt S100 wird direkt, nachdem die Zielkraftstoffeinspritzmenge erhalten wird, die Bestimmung „JA“ vorgenommen. Daher erlangt die ECU 30 anschließend die Erregungszeit des Erregungspulses, die die Zielkraftstoffeinspritzmenge unter Bezugnahme des erstellten Korrespondenzzusammenhangs erzeugt (Schritt S150). Das heißt, die ECU 30 erlangt die Erregungszeit unter Bezugnahme des Korrespondenzzusammenhangs LC, der in der Bestimmungsverarbeitung für den Korrespondenzzusammenhang (Schritt S200), der vorher durchgeführt wurde, erstellt wird. Anschließend führt die ECU 30 die Kraftstoffeinspritzung aus (Schritt S160) und fährt mit der Verarbeitung bei „Nächste“ fort. Damit endet das vorliegende Steuerungsprogramm.
Das Kraftstoffeinspritzsteuerungsprogramm wurde vorher beschrieben. Schritt S200 in diesem Steuerungsprogramm, d. h., die Bestimmungsverarbeitung des Korrespondenzzusammenhangs, wird mit Bezug zu 7 beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform wird die Bestimmungsverarbeitung des Korrespondenzzusammenhangs durch Erfassen der Erregungszeit des Erregungspulses im Grenzbereich und entsprechend zu der Einspritzmenge durchgeführt. Wenn die Bestimmungsverarbeitung des Korrespondenzzusammenhangs begonnen wird, wird die erste Bestimmung vorgenommen, ob eine Kraftstoffeinspritzung im Grenzbereich ausgeführt wurde (Schritt S210). Wie in 4 gezeigt, ist der Grenzbereich ein Bereich zwischen dem ersten Bereich, in welchem eine Kraftstoffeinspritzung mit einem Vollhub ausgeführt wird und dem zweiten Bereich, in welchem eine Kraftstoffeinspritzung mit einem Teilhub ausgeführt wird.
Wenn keine Kraftstoffeinspritzung im Grenzbereich ausgeführt wird (Schritt S210: „NEIN“), fährt die Verarbeitung bei „Nächste“ fort und die Bestimmungsverarbeitung des Korrespondenzzusammenhangs endet temporär. Auf der anderen Seite wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung im Grenzbereich ausgeführt wird (Schritt S210: „JA“), die Bestimmungsverarbeitung für den Korrespondenzzusammenhang zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge unter Verwendung eines Erfassungspunkts, der aus der Erregungszeit des Erregungspulses im Grenzbereich und der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge und der voreingestellten Korrespondenz DC erhalten wird (Schritt S220), ausgeführt. Bei der ersten Ausführungsform, wie in 8 gezeigt, wird der Erfassungspunkt SD0, der im Grenzbereich erhalten wird, verwendet, um den Korrespondenzzusammenhang LC, der eine Modifikation der voreingestellten Korrespondenz DC ist, zu erstellen. Der Korrespondenzzusammenhang LC wird durch eine lineare Interpolation des Charakteristikpunkts DC1, der in den voreingestellten Charakteristiken der ersten Region in der voreingestellten Korrespondenz DC dem Grenzbereich am nächsten ist, dem Charakteristikpunkt DC2, der in den voreingestellten Charakteristiken des zweiten Bereichs in der voreingestellten Korrespondenz DC dem Grenzbereich am nächsten ist und dem gemessenen Erfassungspunkt SDO im Grenzbereich, erstellt.
Die Korrespondenz LC wird, wenn sie modifiziert wird, auf diese Weise erstellt, wobei die Erregungszeit des Erregungspulses danach unter Bezugnahme zu dieser Korrespondenz LC bestimmt wird. Daher wird zumindest der Erregungspuls im Grenzbereich auf Basis der Charakteristik, die der tatsächlichen Korrespondenz näher ist als die voreingestellte Korrespondenz DC, bestimmt. Demzufolge erzeugt die Konfiguration einen betrieblichen Effekt, der ermöglicht, dass bewirkt wird, dass die Kraftstoffeinspritzmenge zumindest im Grenzbereich nahe an der Zielkraftstoffeinspritzmenge ist. Zusätzlich wird bei der ersten Ausführungsform nur ein Erfassungspunkt gemessen und daher kann die Erhöhung der Datenmenge, die neu im Speicher 32 gespeichert wird, unterdrückt werden. Der Erfassungspunkt SD0, der der voreingestellten Korrespondenz DC hinzugefügt wird, ist 1 Punkt. Daher kann, selbst einen Fall, in welchem die neue Korrespondenz LC nicht nochmal im Speicher 32 gespeichert wird, die Konfiguration unter Verwendung der voreingestellten Korrespondenz DC, die ursprünglich auf nicht-flüchtige Weise gespeichert wurde und des Erfassungspunkts SDO zu jeder Zeit eine lineare Interpolation ausführen und kann ermöglichen, die Erregungszeit zu erhalten.
Zweite Ausführungsform:
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem 10 der zweiten Ausführungsform weist eine ähnliche Hardwarekonfiguration auf, wie die der ersten Ausführungsform und unterscheidet sich in der Verarbeitung, die durch die ECU 30 durchgeführt wird. 9 zeigt ein Flussdiagramm der Verarbeitung, die durch die ECU 30 durchgeführt wird. Bei der zweiten Ausführungsform wird das Kraftstoffeinspritzsteuerungsprogramm, das in 7 gezeigt ist, durchgeführt. Es sei bemerkt, dass darin die Bestimmungsverarbeitung des Korrespondenzzusammenhangs (Schritt S200) anders ist als die der ersten Ausführungsform.
Bei der zweiten Ausführungsform für die ECU 30 die Verarbeitung, die in 9 gezeigt ist, als die Bestimmungsverarbeitung des Korrespondenzzusammenhangs durch. Wenn diese Verarbeitung begonnen wird, wird zuerst bestimmt, in welchem Bereich die Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird (Schritt S310). Es wird bestimmt, in welchem Bereich die Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird, dies bedeutet, zu bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzung in dem ersten Bereich, in welchem die Kraftstoffeinspritzung mit Vollhub ausgeführt wird, in dem zweiten Bereich, in welchem die Kraftstoffeinspritzung mit dem Teilhub ausgeführt wird, oder in dem Grenzbereich zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich ausgeführt wird.
Wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinspritzung im ersten Bereich ausgeführt wurde, wird anschließend die Verarbeitung zum Speichern des Zusammenhangs zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge im ersten Bereich ausgeführt (Schritt S321). Wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben, kann die Kraftstoffeinspritzmenge durch Erfassen der Änderung des Antriebs des Motors 11 erfasst werden. Ähnlich wird, wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinspritzung im zweiten Bereich ausgeführt wurde, die Verarbeitung zum Speichern des Zusammenhangs zwischen der Erregungszeit und des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge im zweiten Bereich ausgeführt (Schritt S322). Wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinspritzung im Grenzbereich ausgeführt wurde, wird die Verarbeitung zum Speichern des Zusammenhangs zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge im Grenzbereich ausgeführt (Schritt S323).
Nach Speichern des Zusammenhangs in jedem der Bereiche, wird bestimmt, ob der Korrespondenzzusammenhang zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge erstellt werden kann (Schritt S340). Wenn die Bedingung zum Erstellen der neuen Korrespondenz nicht erfüllt ist, fährt die Verarbeitung bei „Nächste“ fort, wobei die Bestimmungsverarbeitung des Korrespondenzzusammenhangs vorerst beendet wird. Auf der anderen Seite wird, wenn bestimmt wird, dass die Bedingung zum Erstellen der Korrespondenz erfüllt ist, der Korrespondenzzusammenhang unter Verwendung von zumindest dem Erfassungspunkt im Grenzbereich erstellt (Schritt S350), wobei die erstellte Korrespondenz LC im Speicher 32 gespeichert wird (Schritt S360). Anschließend fährt das Programm bei „Nächste“ fort und endet.
Auf diese Weise wird, wenn die Bedingung zum Erstellen der neuen Korrespondenz erfüllt ist, der Korrespondenzzusammenhang zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und Kraftstoffeinspritzmenge erstellt und im Speicher 32 gespeichert. Daher wird die anschließende Kraftstoffeinspritzung mit Bezug zu dem erstellten Korrespondenzzusammenhang LC ausgeführt (6, Schritte S100, 110, 150). Demzufolge wird die Erregungszeit, die der Zielkraftstoffeinspritzmenge entspricht, gemäß dem Korrespondenzzusammenhang, der für das Kraftstoffeinspritzventil 50 erstellt ist und der anstatt dem voreingestellten Korrespondenzzusammenhang verwendet wird, erhalten und die Kraftstoffeinspritzung wird ausgeführt (Schritt S 160). Daher wird die Kraftstoffeinspritzung durch Betrachten der Charakteristiken nahe der tatsächlichen Charakteristiken des Kraftstoffeinspritzventils 50, das verwendet wird, ausgeführt. Dadurch kann die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung verbessert werden.
Die Bedingung, die ermöglicht, dass der Korrespondenzzusammenhang, der in Schritt S340 gezeigt ist, erstellt wird und der Korrespondenzzusammenhang, der in Schritt S350 zu dieser Zeit erstellt wird, weisen verschiedene Ausführungsformen auf. Die Ausführungsformen werden nachfolgend beschrieben.
[1] zulässige Erstellungsbedingung 1:
Es ist bestimmt, dass die Erstellung bei der Erfassung von einem Zusammenhang zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge für den ersten Bereich, den zweiten Bereich und den Grenzbereich zulässig ist.
Wie in 10 gezeigt, wird bestimmt, wenn ein Zusammenhang (Erfassungspunkt DD1) zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge im ersten Bereich erfasst wird, wenn ein Zusammenhang zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge (Erfassungspunkt DD2) auf ähnliche Weise im zweiten Bereich erfasst wird und wenn ein Zusammenhang zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses der Kraftstoffeinspritzmenge im Grenzbereich erfasst wird (Erfassungspunkt SD0), dass der Korrespondenzzusammenhang erstellt werden kann. Dadurch wird die neue Korrespondenz LC, die die voreingestellte Korrespondenz DC ersetzt, bestimmt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Korrespondenzzusammenhang des zweiten Bereichs eingestellt, um den Ursprung mit dem Erfassungspunkt DD2 zu verbinden und der Korrespondenzzusammenhang des ersten Bereichs eingestellt, um den Erfassungspunkt DD1 zu durchlaufen und die gleiche Steigung wie die voreingestellten Korrespondenz DC aufzuweisen. Der Korrespondenzzusammenhang in der Grenzregion ist durch Verbinden der Erfassungspunkte DD2, SD0, DD1 und durch Ausführen einer linearen Interpolation darüber eingestellt.
Auf diese Weise wird der Korrespondenzzusammenhang zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge für jeden von nur drei Erfassungspunkten erfasst. Diese Konfiguration ermöglicht, dass die Erregungszeit des Erregungspulses, die die Zielkraftstoffeinspritzmenge erzeugt, genauer eingestellt ist, als in dem Fall, in welchem die voreingestellten Korrespondenz DC verwendet wird. Obwohl drei Erfassungspunkte verwendet werden, wird die Genauigkeit um den Erfassungspunkt unter Verwendung des gemessenen Zusammenhangs stetig verbessert. Es sei bemerkt, wenn der Korrespondenzzusammenhang auf diese Weise erstellt wird, ist es wünschenswert, dass der Erfassungspunkt im ersten und im zweiten Bereich so nahe wie möglich am Grenzbereich liegt. Um die Erfassung an dem Erfassungspunkt nahe dem Grenzbereich auszuführen, kann, beispielsweise bei den Schritten S321 und S322 in 9, wenn die Zielkraftstoffeinspritzmenge klar vom Grenzbereich abweicht, der Zusammenhang zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge nicht gespeichert werden.
[2] zulässige Erstellungsbedingung 2:
Es ist bestimmt, dass die Erstellung bei der Erfassung von mehreren Zusammenhängen zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge für den ersten Bereich und den zweiten Bereich und bei der Erfassung eines Zusammenhangs zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge für den Grenzbereich zulässig ist.
Wie in 11 gezeigt, wenn mehrere Zusammenhänge (Erfassungspunktfolge DG1) zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge im ersten Bereich erfasst werden, wenn mehrere Zusammenhänge zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge (Erfassungspunktfolge DG 2) auf ähnliche Weise im zweiten Bereich erfasst werden und wenn ein Zusammenhang zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge (Erfassungspunkt SD0) im Grenzbereich erfasst wird, wird bestimmt, dass der Korrespondenzzusammenhang erstellt werden kann. Dadurch kann die neue Korrespondenz LC, die die voreingestellte Korrespondenz DC ersetzt, bestimmt werden. Die Messung der mehreren Erfassungspunkte, die in den Erfassungspunktfolgen DG1 und DG2 im ersten Bereich und im zweiten Bereich enthalten sind, wird bei verschiedenen Erregungszeiten ausgeführt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Korrespondenzzusammenhänge im ersten und zweiten Bereich eingestellt, um die mehreren Erfassungspunkte, die jeweils in den Erfassungspunktfolgen DG1 und DG2 enthalten sind, einzustellen. Der Korrespondenzzusammenhang im Grenzbereich ist durch Verbinden des Erfassungspunkts, der in der Erfassungspunktfolge DG2 im zweiten Bereich dem Grenzbereich am nächsten ist, des Erfassungspunkts SDO im Grenzbereich und des Erfassungspunkts, der in der Erfassungspunktfolge DG1 im ersten Bereich dem Grenzbereich am nächsten ist und durch Ausführen einer linearen Interpolation darüber eingestellt. Auf diese Weise kann der Zustand, in welchem die Erfassungspunktfolgen DG1 und DG2 durch Ausführen der Erfassung zu verschiedenen Erfassungspunkten erhalten werden, als ein Zustand bezeichnet werden, in welchem das Lernen der Charakteristik in jedem Bereich vollendet wurde.
Das Lernen, dass die Erfassungspunktfolgen DG1 und DG2 jeweils zum ersten und zum zweiten Bereich gehören, wird wie folgt ausgeführt. Die ECU 30 überwacht zumindest die Spannung, die an die Antriebsspule 60 des Kraftstoffeinspritzventils 50 angelegt wird, oder den Strom, der durch die Antriebsspule 60 fließt. Wenn eine Spannung an die Antriebsspule 60 angelegt wird, während das Ventil offen ist, wird der Kolben 58 angezogen und das Nadelventil 54 angehoben. Wenn der Kolben 58 angehoben wird und mit der Aufsitzoberfläche des Gehäuses 51, die die Bewegung beschränkt, zusammenstößt, ändert sich die Bewegungsgeschwindigkeit abrupt, so dass sich eine induzierte elektromotorische Kraft stark verändert. Auf der anderen Seite wird, wenn die Erregung der Antriebsspule 60 beendet wird, bevor der Kolben 58 aufsetzt und wenn der Kolben 58 nicht mit der Aufsitzoberfläche des Gehäuses 51 zusammenstößt, die Änderung bei der induzierten elektromotorischen Kraft als eine graduelle Änderung erfasst. Solche Änderungen können durch Überwachen der Spannung zwischen den Anschlüssen der Antriebsspule 60 und des Stromwerts erfasst werden. Die ECU 30 liest das Signal aus und bestimmt dabei, ob die Kraftstoffeinspritzung, wenn die Spannung an die Antriebsspule 60 für eine vorbestimmte Erregungszeit angelegt wird, im ersten Bereich oder im zweiten Bereich ausgeführt wird. Solch ein Verfahren ist ein bekanntes Verfahren, das beispielsweise in JP-2015-96720A beschrieben ist. Die ECU 30 erhält den Zusammenhang zwischen der Erregungszeit des Kraftstoffeinspritzventils 50 und der Kraftstoffeinspritzmenge für die Kraftstoffeinspritzung, die ausgeführt wird, bestimmt, welcher Bereich, der erste Bereich oder der zweite Bereich, der Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird und lernt jeweils die Erfassungspunktfolge DG1 und DG2 in den Bereichen. Das Lernen kann durch eine andere Methode ausgeführt sein. Beispielsweise kann das Nadelventil 54 oder der Kolben 58 mit einem Sensor zum Erfassen des Bewegungsbetrags hiervon vorgesehen sein, um direkt die Bewegungsgeschwindigkeit hiervon zu erfassen und kann bestimmen, zu welchem Bereich, dem ersten Bereich oder dem zweiten Bereich, die Kraftstoffeinspritzung, die ausgeführt wurde, gehört.
Auf diese Weise kann die Erregungszeit des Erregungspulses, der die Zielkraftstoffeinspritzmenge erzeugt, durch Erfassung von nur einem Erfassungspunkt SDO im Grenzbereich mit einer höheren Genauigkeit eingestellt sein, verglichen mit dem Fall, in welchem die voreingestellten Korrespondenz DC verwendet wird. Die Anzahl der Erfassungspunkte im Grenzbereich ist eins, wie vorher in dem Fall von [1] und daher kann die Genauigkeit des Grenzbereichs auf ähnliche Weise verbessert sein. Ferner werden die mehreren Erfassungspunkte erhalten und im ersten und zweiten Bereich linear interpoliert. Daher berücksichtigt der Korrespondenzzusammenhang im ersten und zweiten Bereich die individuelle Abweichung des Kraftstoffeinspritzventils 50, wobei in diesen Bereichen die Erregungszeit für die Zielkraftstoffeinspritzmenge mit hoher Genauigkeit eingestellt sein kann.
In einem Fall, in welchem der Korrespondenzzusammenhang wie vorher beschrieben erstellt wird, ist es wünschenswert, dass die Erfassungspunktfolgen im ersten und zweiten Bereich so erfasst werden, dass sie die Erfassungspunkte enthalten, die so nahe wie möglich am Grenzbereich liegen. 12 zeigt einen Fall, in welchem die Erfassungspunktfolge DG1 im ersten Bereich den Erfassungspunkt DL1 an der Grenze zum Grenzbereich enthält und die Erfassungspunktfolge DG2 im zweiten Bereich den Erfassungspunkt DL2 an der Grenze zum Grenzbereich enthält. Auf diese Weise wird die Genauigkeit des Zusammenhangs zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge im Grenzbereich und an dessen Grenze ausreichend hoch.
[3] Erstellungsfreigabebedingung 3:
Es ist bestimmt, dass die Erstellung für die Erfassung von mehreren Zusammenhängen zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge für den ersten Bereich und den zweiten Bereich und für das Erfassen von zumindest zwei Zusammenhängen zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge für den Grenzbereich zulässig ist.
Wie in 13 gezeigt, wird, wenn mehrere Zusammenhänge (Erfassungsfolge DG1) zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge im ersten Bereich erfasst werden, wenn mehrere Zusammenhänge zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge (Erfassungsfolge DG2) auf ähnliche Weise im zweiten Bereich erfasst werden und wenn zwei oder mehr Zusammenhänge zwischen der Erregungszeit des Erregungspulses und der Kraftstoffeinspritzmenge erfasst werden (Erfassungspunkte SDa, SDb) im Grenzbereich, bestimmt, dass der Korrespondenzzusammenhang erstellt werden kann. Dadurch wird die neue Korrespondenz LCL, die die voreingestellte Korrespondenz DC ersetzt, bestimmt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Korrespondenzzusammenhänge im ersten und zweiten Bereich eingestellt, um die mehreren Erfassungspunkte, die jeweils in den Erfassungspunktfolgen DG 1 und DG2 enthalten sind, zu verbinden. Der Erfassungspunkt an der Grenze zum Grenzbereich kann enthalten sein oder kann nicht enthalten sein. Wenn der Erfassungspunkt an der Grenze zum Grenzbereich enthalten ist, kann die Genauigkeit als Ganzes verbessert werden. Das Lernen der Erfassungspunktfolgen DG1 und DG2 kann durch das gleiche Verfahren, wie das bereits beschriebene Verfahren, ausgeführt sein.
Im Korrespondenzzusammenhang im Grenzbereich wird die Seite hin zum zweiten Bereich durch Verbinden des Erfassungspunkts aus der Erfassungspunktfolge DG2 im zweiten Bereich, welcher dem Grenzbereich am nächsten ist, mit dem Erfassungspunkt SDa auf der Seite hin zum zweiten Bereich aus den Erfassungspunkten im Grenzbereich und durch Ausführen einer linearen Interpolation darüber eingestellt. Im Korrespondenzzusammenhang im Grenzbereich wird die Seite hin zum ersten Bereich durch Verbinden des Erfassungspunkts aus der Erfassungspunktfolge DG 1 im ersten Bereich, welcher dem Grenzbereich am nächsten ist, mit dem Erfassungspunkt SDb auf der Seite hin zum ersten Bereich aus den Erfassungspunkten im Grenzbereich und durch Ausführen einer linearen Interpolation darüber eingestellt. Im Grenzbereich wird der Korrespondenzzusammenhang durch Verbinden von zwei oder mehr Erfassungspunkten SDa und SDb, die erfasst werden, und durch Ausführen einer linearen Interpolation darüber eingestellt.
Auf diese Weise werden zwei oder mehr Erfassungspunkte SDa und SDb im Grenzbereich erfasst. Daher kann die Erregungszeit des Erregungspulses, der die Zielkraftstoffeinspritzmenge erzeugt, mit höherer Wahrscheinlichkeit eingestellt sein, als in dem Fall, in welchem die voreingestellten Korrespondenz DC verwendet wird. Der erstellte Korrespondenzzusammenhang LCL berücksichtigt die individuelle Abweichung des Kraftstoffeinspritzventils 50 im Grenzbereich genauer und kann daher, selbst im Grenzbereich, das Einstellen der Erregungszeit hinsichtlich der Zielkraftstoffeinspritzmenge mit hoher Genauigkeit vornehmen.
Wie vorher beschrieben, kann in dem Fall, in welchem zumindest zwei Erfassungspunkte im Grenzbereich erfasst werden, die Interpolation im Grenzbereich als eine Kurveninterpolation, die den Zusammenhang LCC, wie in 14 veranschaulicht, erstellt, ausgeführt sein. Die Interpolation der Erfassungspunktfolgen DG1 und DG2 im ersten und zweiten Bereich kann auch als eine Kurveninterpolation ausgeführt sein. Die Kurveninterpolation kann eine N-dimensionale (N ist eine ganze Zahl, zwei oder größer) Interpolation, wie etwa eine quadratische Kurveninterpolation oder eine kubische Kurveninterpolation, sein oder kann eine Bezier Kurveninterpolation oder eine Spline Kurveninterpolation sein. Alle diese Interpolationen können als eine Kurveninterpolation ausgeführt sein oder nur ein Teil der Interpolationen kann als eine Kurveninterpolation ausgeführt sein.
Weitere Ausführungsformen:
Bei der vorherigen Ausführungsform wird der Solenoid, der im Kraftstoffeinspritzventil 50 enthalten ist, als der Aktuator verwendet. Es sei bemerkt, dass ein Linearmotor oder ein Piezoelement anstelle des Solenoids verwendet werden kann. In einem Fall, in welchem ein Piezoelement verwendet wird und in welchem der Verformungsbetrag eines einzelnen Elements klein ist, können mehrere Piezoelemente gestapelt und verwendet werden.
In jeder der vorher beschriebenen Ausführungsformen wird die Kraftstoffeinspritzmenge auf Basis des Erhöhungsbetrags der Drehzahl des Motors 11 oder dergleichen erhalten. Es sei bemerkt, dass die Kraftstoffeinspritzmenge auf Basis einer Schwankung eines Kraftstoffzuführungsdrucks, der unter Verwendung eines Drucksensors in der Kraftstoffzuführungsleitung 65 erfasst wird, erfasst werden kann. Der Kraftstoff in der Kraftstoffzuführungsleitung 65 befindet sich in einem Zustand, in welchem er durch die Kraftstoffpumpe 64 unter Druck gesetzt ist. Wenn das Kraftstoffeinspritzventil 50 geöffnet wird und Kraftstoff eingespritzt wird, verringert sich der Druck in der Kraftstoffzuführungsleitung 65 temporär. Daher kann die Kraftstoffeinspritzmenge durch Messen der Transiente des Kraftstoffzuführungsdrucks erhalten werden. Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge aus der Schwankung des Kraftstoffzuführungsdrucks erhalten wird, ist es wünschenswert, den Einfluss der Kraftstofftemperatur und den Einfluss von mehreren Einspritzungen zu bereinigen.
Die Anzahl der Erfassungspunkte im ersten Bereich und im zweiten Bereich kann die gleiche sein oder kann unterschiedlich zueinander sein. Zudem kann ein Verhältnis eingestellt sein, sodass die Anzahl der Erfassungspunkte im zweiten Bereich eins sein und die Anzahl der Erfassungspunkte im ersten Bereich zwei oder mehr sein kann. Die Erfassung der Erfassungspunkte SD0, SDa, und dergleichen im Grenzbereich kann vorgenommen werden, nachdem die Erfassung des Erfassungspunkts oder der Erfassungspunktfolge in sowohl dem ersten Bereich als auch dem zweiten Bereich vorgenommen ist. Die Erfassung der Erfassungspunkte SD0, SDa und dergleichen im Grenzbereich kann entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge auf geeignete Weise vorgenommen werden.
Die Kraftstoffeinspritzsteuerung wird durch die einzelne ECU 30 ausgeführt. Die Kraftstoffeinspritzsteuerung kann durch Ausführen von verteilten Verarbeitungen durch mehrere ECUs und Computer ausgeführt werden. Alternativ kann die ECU 30 auch weitere Steuerungen des Motors 11, wie etwa eine Zündungszeitpunktssteuerung, ausführen.

<1> Zudem kann die Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung wie in den folgenden Versionen konfiguriert sein. Gemäß einer ersten Version ist eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung vorgesehen. Diese Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung enthält ein Kraftstoffeinspritzventil, das konfiguriert ist, um Kraftstoff für das Kraftstoffeinspritzventil aufzunehmen und Kraftstoff durch Öffnen und Schließen eines Ventilkörpers einzuspritzen; einen Aktuator, der einen Antriebskörper enthält, der konfiguriert ist einen Ventilkörper des Kraftstoffeinspritzventils in einer Öffnungsrichtung und in einer Schließrichtung des Ventilkörpers anzutreiben; und eine Erregungssteuerungseinheit, die konfiguriert ist, um den Aktuator zu erregen, um die Kraftstoffeinspritzung für eine Erregungszeit, die einer Zieleinspritzmenge entspricht, unter Bezugnahme zu einem Korrespondenzzusammenhang zwischen der Erregungszeit des Aktuator und einer Kraftstoffeinspritzmenge auszuführen. Hier kann die Erregungssteuerungseinheit konfiguriert sein, um eine Grenzerregung auszuführen, um die Erregung des Aktuator zu einem Zeitpunkt, wenn sich der Antriebskörper in die Öffnungsrichtung des Ventilkörpers bewegt und angenommen wird, dass er ein Ende seines Bewegungsbereichs erreicht, zu beenden. Die Erregungssteuerungseinheit kann konfiguriert sein, um einen Zusammenhang zwischen der Erregungszeit bis zum Ende der Erregung und der Kraftstoffeinspritzmenge zu messen und kann den Korrespondenzzusammenhang unter Verwendung des Zusammenhangs bestimmen.
<2> Bei der Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung kann die Erregungssteuerungseinheit konfiguriert sein, um eine erste Erregung, die die Erregung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt beendet, nachdem sich der Antriebskörper zu einem Endabschnitt des Ventilkörpers in Öffnungsrichtung bewegt hat; und/oder eine zweite Erregung, die die Erregung beendet, bevor sich der Antriebskörper zum Endabschnitt bewegt, auszuführen, um den Zusammenhang zwischen der Erregungszeit bis zum Ende der Erregung und der Kraftstoffeinspritzmenge zu erhalten und um zusätzlich zu einem Zusammenhang zwischen der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge den Korrespondenzzusammenhang unter Verwendung des Zusammenhangs, wenn die Grenzerregung ausgeführt wird, zu bestimmen. Diese Version ermöglicht, die Kraftstoffeinspritzmenge zumindest in der Nähe der Erregungszeit, wenn die Grenzerregung ausgeführt wird, genau zu steuern.
<3> Bei der Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung kann die Erregungssteuerung konfiguriert sein, um das Lernen des Zusammenhangs zwischen der Erregungszeit bis zum Ende der Erregung und der Kraftstoffeinspritzmenge im ersten Bereich zum Ausführen der ersten Erregung und/oder im zweiten Bereich zum Ausführen der zweiten Erregung auszuführen, um die Grenzerregung in einem Grenzbereich zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich auszuführen und den Zusammenhang zwischen der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge zu messen. Die Konfiguration führt das Lernen des Zusammenhangs zwischen der Erregungszeit der Kraftstoffeinspritzmenge im ersten Bereich und/oder im zweiten Bereich aus. Daher kann die Kraftstoffeinspritzmengensteuerung unter Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils genauer ausgeführt werden.
<4> Bei der Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung kann die Erregungssteuerungseinheit konfiguriert sein, um, durch das Lernen, das Lernen des Zusammenhangs zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Erregungszeit bis zum Ende der Erregung an einer unteren Grenze des ersten Bereichs und/oder einer oberen Grenze des zweiten Bereichs auszuführen und die Grenzerregung auszuführen, um den Zusammenhang zwischen der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge zu messen. Die vorliegende Version führt das Lernen des Zusammenhangs an der unteren Grenze des ersten Bereichs und/oder der oberen Grenze des zweiten Bereichs aus, um dabei zu ermöglichen, den Korrespondenzzusammenhang im Grenzbereich an die tatsächliche Charakteristik anzunähern. Dadurch kann die Kraftstoffeinspritzmengensteuerung genauer ausgeführt werden.
<5> Bei der Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung kann die Messung des Zusammenhangs zwischen der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge durch Ausführen der Grenzerregung für mehrere Zeiten mit unterschiedlichen Erregungszeiten vorgenommen werden. Die vorliegende Version führt die Messung für mehrere Zeiten aus, um dabei zu ermöglichen, den Korrespondenzzusammenhang im Bereich, in welchem die Messung für mehrere Zeiten ausgeführt wird, an die Charakteristik des Kraftstoffeinspritzventils, für welches die Messung ausgeführt wird, anzunähern.
<6> Bei der Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung kann die Erregungssteuerungseinheit konfiguriert sein, um den Korrespondenzzusammenhang durch Ausführen einer linearen Interpolation oder einer Kurveninterpolation über mehrere gemessene Zusammenhänge zu bestimmen. Eine Interpolation kann durch Einsetzen der linearen Interpolation problemlos ausgeführt werden, wobei die Charakteristiken durch Einsetzen der Kurveninterpolation mehr an die tatsächlichen Charakteristiken angenähert werden können.
<7> Als eine weitere Version kann es als ein Verfahren zum Steuern des Kraftstoffeinspritzventils implementiert sein. Das Steuerungsverfahren des Kraftstoffeinspritzventils kann enthalten: das Erregen eines Aktuators, der einen Antriebskörper enthält, der konfiguriert ist, den Ventilkörper des Kraftstoffeinspritzventils, welches konfiguriert ist, einen Kraftstoff, der zugeführt wird, aufzunehmen, zum Öffnen in einer Öffnungsrichtung und zum Schließen in einer Schließrichtung anzutreiben, um zu bewirken, dass der Ventilkörper Kraftstoff einspritzt; das Ausführen der Grenzerregung, die die Erregung des Aktuator zu einem Zeitpunkt, wenn der Antriebskörper in der Öffnungsrichtung des Ventilkörpers bewegt wird und angenommen wird, dass er ein Ende seines Bewegungsbereichs erreicht hat, zu beenden, um einen Zusammenhang zwischen der Erregungszeit bis die Erregung endet und der Kraftstoffeinspritzmenge zu messen; das Bestimmen des Korrespondenzzusammenhangs zwischen der Erregungszeit des Aktuators und der Kraftstoffeinspritzmenge unter Verwendung des gemessenen Zusammenhangs; das Erhalten der Erregungszeit, die der Zieleinspritzmenge entspricht, unter Bezugnahme des Korrespondenzzusammenhangs, wenn die Zieleinspritzmenge gegeben ist; und das Erregen des Aktuators für die erhaltene Erregungszeit, um zu bewirken, dass das Kraftstoffeinspritzventil die Kraftstoffeinspritzung ausführt. Diese Version ermöglicht, sowohl das Kraftstoffeinspritzventil mit hoher Genauigkeit zu steuern, als auch die Kraftstoffeinspritzmenge mit hoher Genauigkeit zu steuern.

Die vorliegende Offenbarung soll nicht auf die Ausführungsformen, die vorher beschrieben wurden, beschränkt sein, wobei verschiedene weitere Ausführungsformen implementiert sein können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise können technische Merkmale bei den Ausführungsformen ersetzt werden oder können auf geeignete Weise kombiniert werden. Zudem können technische Merkmale, solange ein technisches Merkmal nicht als essenziell in der vorliegenden Beschreibung beschrieben ist, auf geeignete Weise weggelassen werden. Beispielsweise kann ein Teil der Konfiguration, der bei der vorherigen Ausführungsform als Hardware umgesetzt ist, mittels Software umgesetzt sein. Ferner kann zumindest ein Teil der Konfiguration, der mittels Software umgesetzt ist, mit einer diskreten Schaltungskonfiguration umgesetzt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2018100708 [0001]
JP 2015121231 A [0003]
JP 2015096720 A [0048]

Claims

Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung (10) aufweisend: ein Kraftstoffeinspritzventil (50), das konfiguriert ist, um Kraftstoff aufzunehmen und Kraftstoff durch Öffnen und Schließen eines Ventilkörpers (54) einzuspritzen; einen Aktuator (60), der einen Antriebskörper (58) enthält, der konfiguriert ist, den Ventilkörper des Kraftstoffeinspritzventils in einer Öffnungsrichtung und einer Schließrichtung des Ventilkörpers anzutreiben; und eine Erregungssteuerungseinheit (30), die konfiguriert ist, den Aktuator zu erregen, um die Kraftstoffeinspritzung unter Bezugnahme eines Korrespondenzzusammenhangs zwischen der Erregungszeit des Aktuators und einer Kraftstoffeinspritzmenge für eine Erregungszeit, die einer Zieleinspritzmenge entspricht, auszuführen, wobei die Erregungssteuerungseinheit konfiguriert ist, eine Grenzerregung auszuführen, um die Erregung des Aktuators zu einem Zeitpunkt zu beenden, wenn sich der Antriebskörper in Öffnungsrichtung des Ventilkörpers bewegt und angenommen wird, dass er ein Ende seines Bewegungsbereichs erreicht hat und einen Zusammenhang zwischen der Erregungszeit bis zum Ende der Erregung und der Kraftstoffeinspritzmenge zu messen und den Korrespondenzzusammenhang unter Verwendung des Zusammenhangs zu bestimmen.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Erregungssteuerungseinheit konfiguriert ist, eine erste Erregung auszuführen, die die Erregung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt beendet, nachdem sich der Antriebskörper bis zu einem Endabschnitt des Ventilkörpers in Öffnungsrichtung bewegt hat eine zweite Erregung auszuführen, die die Erregung beendet, bevor sich der Antriebskörper zum Endabschnitt bewegt den Zusammenhang zwischen der Erregungszeit bis zum Ende der Erregung und der Kraftstoffeinspritzmenge zu erhalten und den Korrespondenzzusammenhang zusätzlich zu einem Zusammenhang zwischen der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge, wenn die Grenzerregung ausgeführt wird, unter Verwendung des Zusammenhangs zu bestimmen.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Erregungssteuerungseinheit konfiguriert ist, ein Lernen des Zusammenhangs zwischen der Erregungszeit bis zum Ende der Erregung und der Kraftstoffeinspritzmenge im ersten Bereich, in welchem die erste Erregung ausgeführt wird und/oder im zweiten Bereich, in welchem die zweite Erregung ausgeführt wird, auszuführen und die Grenzerregung im Grenzbereich zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich auszuführen, um den Zusammenhang zwischen der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge zu messen.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Erregungssteuerungseinheit konfiguriert ist, durch das Lernen, ein Lernen des Zusammenhangs zwischen der Erregungszeit bis zum Ende der Erregung und der Kraftstoffeinspritzmenge an einer unteren Grenze des ersten Bereichs und/oder einer oberen Grenze des zweiten Bereichs auszuführen und die Grenzerregung auszuführen, um den Zusammenhang zwischen der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge zu messen.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Messung des Zusammenhangs zwischen der Erregungszeit und der Kraftstoffeinspritzmenge durch Ausführen der Grenzerregung für mehrere Zeiten mit unterschiedlichen Erregungszeiten vorgenommen wird.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Erregungssteuerungseinheit konfiguriert ist, um den Korrespondenzzusammenhang durch Ausführen einer linearen Interpolation oder einer Kurveninterpolation über eine Vielzahl von gemessenen Zusammenhängen zu bestimmen.
Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffeinspritzventils aufweisend: Erregen eines Aktuators, der einen Antriebskörper enthält, der konfiguriert ist, den Ventilkörper des Kraftstoffeinspritzventils, welches konfiguriert ist, einen Kraftstoff, der zugeführt wird, aufzunehmen, zum Öffnen in einer Öffnungsrichtung und zum Schließen in einer Schließrichtung anzutreiben, um zu bewirken, dass der Ventilkörper eine Kraftstoffeinspritzung ausführt; Ausführen einer Grenzerregung, die die Erregung des Aktuators zu einem Zeitpunkt beendet, wenn der Antriebskörper in Öffnungsrichtung des Ventilkörpers bewegt wird und angenommen wird, dass er ein Ende seines Bewegungsbereichs erreicht hat, um einen Zusammenhang zwischen der Erregungszeit bis die Erregung endet und der Kraftstoffeinspritzmenge zu messen; Bestimmen des Korrespondenzzusammenhangs zwischen der Erregungszeit des Aktuators und der Kraftstoffeinspritzmenge unter Verwenden des gemessenen Zusammenhangs; Erhalten der Erregungszeit, die der Zieleinspritzmenge entspricht, unter Bezugnahme des Korrespondenzzusammenhangs, wenn die Zieleinspritzmenge gegeben ist, und Erregung des Aktuators für die erhaltene Erregungszeit, um zu bewirken, dass das Kraftstoffeinspritzventil die Kraftstoffeinspritzung ausführt.