DE102016100511A1

DE102016100511A1 - Motor mit interner Verbrennung

Info

Publication number: DE102016100511A1
Application number: DE102016100511.8A
Authority: DE
Inventors: Naoyoshi MATSUBARA
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-01-14
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2016-07-14
Anticipated expiration: 2036-01-14
Also published as: US10132266B2; DE102016100511B4; JP2016130496A; US20160201594A1; JP6156397B2

Abstract

Es wird eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, die eine erste Injektion durchführt, welche eine Kraftstoffinjektion mit einer niedrigen Injektionsrate ausführt, und die nachfolgend eine zweite Injektion mit einer höheren Injektionsrate durchführt. Die Steuerungseinrichtung ist dazu konfiguriert, einen Sollwert für einen Kraftstoffdruckabfallsbetrag oder eine Differenz zwischen einem Druck eines Kraftstoffes innerhalb eines Kraftstoffinjektionsventils an einem Startpunkt der ersten Injektion und einem Druck des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffinjektionsventils während des Durchführens der ersten Injektion zu ermitteln, und eine Zufuhr eines Anweisungssignals zu dem Kraftstoffinjektionsventil stoppen, sobald der Kraftstoffdruckabfallsbetrag in der ersten Injektion größer als ein Sollwert für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag wird, sowie das Anweisungssignal zuzuführen, sobald der Kraftstoffdruckabfallsbetrag bei der ersten Injektion kleiner als der Sollwert für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor mit interner Verbrennung.
Beschreibung der verwandten Technik
Bei Dieselmotoren ist eine Injektion vom sogenannten Boot-Typ bekannt, bei welcher eine Kraftstoffinjektion mit einer verringerten bzw. abgesenkten Injektionsrate ausgeführt wird, und bei welcher nachfolgend eine andere Kraftstoffinjektion mit einer angehobenen bzw. erhöhten Injektionsrate ausgeführt wird. Durch Ausführen dieser Injektion vom Boot-Typ kann eine Fehlzündung des Kraftstoffes verhindert werden, und dadurch kann die Erzeugung von NOx reduziert werden, und kann ein Verbrennungslärm begrenzt werden. Diesbezüglich ist eine Technik bekannt, welche eine Kraftstoffinjektion in einer kontinuierlichen Weise ausführt, indem sich während der Ausführung der Kraftstoffinjektion mit einer niedrigen Injektionsrate bei der Injektion vom Boot-Typ durch eine intermittierende bzw. diskontinuierliche Zufuhr eines Anweisungssignals zu einem Kraftstoffinjektionsventil eine Nadel aufwärts oder abwärts bewegt, und die Nadel aufwärts bewegt wird, bevor sie in vollem Maße abwärts bewegt wird (das heißt, bevor das Ventil geschlossen wird) (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
Dokumente zum Stand der Technik
Patentdokumente

[Patentdokument 1] ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2006-138310
[Patentdokument 2] ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. H10-259753
[Patentdokument 3] ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2013-068204
[Patentdokument 4] ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2013-209948
[Patentdokument 5] ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2009-05792

Kurzabriss der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Bei der herkömmlichen Technik, wie sie vorstehend erwähnt ist, werden Steuerungen durchgeführt, indem ein Betrag an Hub der Nadel mit dem Anweisungssignal verknüpft wird. Falls die Geschwindigkeit der Nabel auf das Anweisungssignal bezogen variabel ist, wird deshalb die Injektionsrate des Kraftstoffs ebenso eine Variation zeigen. Dies kann möglicherweise in einem Übermaß oder einem Defizit an dem Betrag der Kraftstoffinjektion resultieren.
Die vorliegende Erfindung wird im Lichte des vorstehend erwähnten Problems vorgeschlagen, und es ist ihr Zweck, ein Übermaß oder ein Defizit an Kraftstoffinjektionsbetrag während einer Ausführung einer Injektion vom sogenannten Boot-Typ, bei welchem eine Kraftstoffinjektion mit einer verringerten Injektionsrate ausgeführt wird, und bei welchem nachfolgend eine andere Kraftstoffinjektion mit einer angehobenen Injektionsrate ausgeführt wird, zu vermeiden.
Mittel zum Lösen des Problems
Zu dem Zwecke, das vorstehend erwähnte Problem zu lösen, weist ein Motor mit interner Verbrennung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung auf: ein Kraftstoffinjektionsventil, in welchem im Ansprechen auf eine Zufuhr eines Anweisungssignals eine Nadel in eine Ventilöffnungsrichtung gedrückt bzw. gezwängt wird, und dadurch gemäß dem Betrag des Hubs der Nadel eine Querschnittsfläche einer Kraftstoffpassage erweitert bzw. vergrößert und eine Injektionsrate eines Kraftstoffs erhöht wird, wobei das Kraftstoffinjektionsventil einen Sensor zum Detektieren eines Drucks des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffinjektionsventils aufweist, eine Steuerungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, das Anweisungssignal zu dem Kraftstoffinjektionsventil zuzuführen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu konfiguriert ist, eine erste Injektion durchzuführen, die eine Kraftstoffinjektion von dem Kraftstoffinjektionsventil ausführt, und sie dazu konfiguriert ist, nachfolgend eine zweite Injektion durchzuführen, die eine Kraftstoffinjektion von dem Kraftstoffinjektionsventil mit einer Injektionsrate, die höher als diejenige bei der ersten Injektion ist, ausführt, und einen Betriebszustandsdetektor, der dazu konfiguriert ist, einen Betriebszustand bzw. betriebsmäßigen Zustand des Motors mit interner Verbrennung zu detektieren, wobei die Steuerungseinrichtung dazu konfiguriert ist, auf der Basis des durch den Betriebszustandsdetektor detektierten Betriebszustands des Motors mit interner Verbrennung einen Sollwert für einen Kraftstoffdruckabfallsbetrag oder eine Differenz zwischen dem durch den Sensor bei dem Startpunkt der ersten Injektion detektierten Druck des Kraftstoffs und dem durch den Sensor während des Durchgeführt-Werdens der ersten Injektion detektierten Druck des Kraftstoffs zu ermitteln, und während der Ausführung der ersten Injektion eine Zufuhr des Anweisungssignals dem Kraftstoffinjektionsventil zu stoppen, sobald der Kraftstoffdruckabfallsbetrag größer als der Sollwert für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag wird, und das Anweisungssignal zuzuführen, sobald der Kraftstoffdruckabfallsbetrag kleiner als der Sollwert für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag wird.
Indem die zweite Injektion einem Durchführen der ersten Injektion nachfolgend durchgeführt wird, kann die Injektion vom sogenannten Boot-Typ ausgeführt werden, bei welcher eine Kraftstoffinjektion mit einer verringerten Injektionsrate ausgeführt wird, und nachfolgend eine andere Kraftstoffinjektion mit einer angehobenen Injektionsrate ausgeführt wird. Es sei angemerkt, dass die Injektionsrate des Kraftstoffes ein Betrag an Kraftstoffinjektion pro Zeiteinheit ist. Falls die Nadel in dem Kraftstoffinjektionsventil aufwärts bewegt wird, wird die Querschnittsfläche der Passage erweitert, durch welche der Kraftstoff innerhalb des Kraftstoffinjektionsventils strömt bzw. fließt, und dadurch wird der Betrag des weiterzuleitenden Kraftstoffes erhöht. Dies führt zu einem Anstieg bei der Injektionsrate des Kraftstoffs. Zusammen mit dem Anstieg bei der Injektionsrate des Kraftstoffs fällt der Druck des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffinjektionsventils ab. Daher gibt es eine Korrelation zwischen dem Kraftstoffdruckabfallsbetrag und der Injektionsrate. Aus diesem Grunde existiert ein Kraftstoffdruckabfallsbetrag, bei welchem die Injektionsrate eine gewünschte Rate wird, und es ist dieser Kraftstoffdruckabfallsbetrag, der als der Sollwert für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag eingestellt wird. Indem das Anweisungssignal dem Kraftstoffinjektionsventil in einer solchen Weise zugeführt wird, welche den Kraftstoffdruckabfallsbetrag näher zu seinem Sollwert bringt, kann die Ist-Injektionsrate näher zu der gewünschten Injektionsrate gebracht werden.
Indem die Zufuhr des Anweisungssignals zu dem Kraftstoffinjektionsventil gestoppt wird, wird die Nadel abwärts bewegt. Im Ergebnis wird die Querschnittsfläche der Kraftstoffpassage reduziert, und wird die Injektionsrate verringert, und wird auch der Druck des Kraftstoffs erhöht, so dass der Kraftstoffdruckabfallsbetrag verringert wird. Daher resultiert in dem Fall, dass der Kraftstoffdruckabfallsbetrag größer als sein Sollwert wird, ein Stoppen der Zufuhr des Anweisungssignals zu dem Kraftstoffinjektionsventil in einer Anhebung bzw. Erhöhung bei dem Kraftstoffdruck, und dadurch wird der Kraftstoffdruckabfallsbetrag verringert. Dies kann den Kraftstoffdruckabfallsbetrag näher zu seinem Sollwert bringen, so dass die Injektionsrate auch näher zu der gewünschten Injektionsrate gebracht werden kann. Im Gegensatz hierzu resultiert in dem Fall, dass der Kraftstoffdruckabfallsbetrag kleiner als sein Sollwert wird, ein Zuführen des Anweisungssignals in einem Abfall bei dem Kraftstoffdruck, und dadurch wird der Kraftstoffdruckabfallsbetrag erhöht. Dies kann den Kraftstoffdruckabfallsbetrag näher zu seinem Sollwert bringen, so dass die Injektionsrate auch näher zu der gewünschten Injektionsrate gebracht werden kann. Daher kann die Injektionsrate mit einer Präzision geregelt bzw. reguliert werden, während die erste Injektion durchgeführt wird. Auf diese Weise kann die Injektionsrate mit einer Präzision geregelt werden, während die erste Injektion, die ein Teil der Injektion vom Boot-Typ ist, durchgeführt wird, so dass ein Übermaß oder ein Defizit bei dem Kraftstoffinjektionsbetrag in dem Teil der Injektion vom Boot-Typ verhindert werden kann. Es ist daher möglich, ein Übermaß oder ein Defizit bei dem Kraftstoffinjektionsbetrag auch bei der gesamten Injektion vom Boot-Typ zu verhindern.
Zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung einen Sollwert für einen ersten Gesamtinjektionsbetrag oder einen Gesamtbetrag einer Kraftstoffinjektion bei der ersten Injektion auf der Basis des durch den Betriebszustandsdetektor detektierten Betriebszustands des Motors mit interner Verbrennung einstellen, die Injektionsrate des Kraftstoffs auf der Basis des Kraftstoffdruckabfallbetrags während des Durchgeführt-Werdens der ersten Injektion berechnen, den ersten Gesamtinjektionsbetrag seit dem Startpunkt der ersten Injektion durch Integrieren der Injektionsrate berechnen, und den Prozess bzw. der Steuerung von der ersten Injektion zu der zweiten Injektion verändern bzw. verschieben, sobald der erste Gesamtinjektionsbetrag den Sollwert für den ersten Gesamtinjektionsbetrag erreicht.
Da die Injektionsrate ein Betrag der Kraftstoffinjektion pro Zeiteinheit ist, kann der erste Gesamtinjektionsbetrag seit dem Start der ersten Injektion durch Integrieren der Injektionsrate berechnet werden. Der erste Gesamtinjektionsbetrag kann auch auf der Basis eines integrierten Werts des Kraftstoffdruckabfallbetrags, der sich in einer Korrelation mit der Injektionsrate befindet, berechnet werden. Auf diese Weise kann der erste Gesamtinjektionsbetrag bei der ersten Injektion mit Leichtigkeit berechnet werden, so dass ein Zeitpunkt zum Beenden der ersten Injektion auch mit Leichtigkeit bekannt sein kann.
Zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung einen Sollwert für einen zweiten Gesamtinjektionsbetrag oder einen Gesamtbetrag der Kraftstoffinjektion bei der zweiten Injektion auf der Basis des durch den Betriebszustandsdetektor detektierten Betriebszustands des Motors mit interner Verbrennung einstellen, und eine Dauer zum Zuführen des Anweisungssignals zu dem Kraftstoffinjektionsventil bei der zweiten Injektion auf der Basis des Betrags des Hubs der Nadel bei dem Endpunkt der ersten Injektion, des Sollwerts des zweiten Gesamtinjektionsbetrags bei der zweiten Injektion und einer Rate an Änderung des Drucks des Kraftstoffs an dem Endpunkt der ersten Injektion, welche bzw. welcher auf der Basis des durch den Sensor detektierten Drucks des Kraftstoffs berechnet wird, berechnen.
Diesbezüglich sei angemerkt, dass der Betrag an Hub der Nadel an dem Endpunkt der ersten Injektion, das heißt der Betrag an Hub der Nadel an dem Startpunkt der zweiten Injektion, mit der Injektionsrate des Kraftstoffs danach verknüpft ist bzw. in Beziehung steht. Aus diesem Grunde kann gemäß dem Betrag des Hubs der Nadel an dem Endpunkt der ersten Injektion geschätzt werden, wie die Injektionsrate danach übergehen bzw. sich transient verhalten kann. Der zweite Gesamtinjektionsbetrag bei der zweiten Injektion kann durch Integrieren diesen Übergangs bzw. transienten Verhaltens der Injektionsrate geschätzt werden. Da dieser zweite Gesamtinjektionsbetrag die Dauer zum Zuführen des Anweisungssignals betrifft, kann die Dauer zum Zuführen des Anweisungssignals auf der Basis des zweiten Gesamtinjektionsbetrags eingestellt werden. Hier bei der zweiten Injektion ist der Betrag des Hubs der Nadel größer als derjenige bei der ersten Injektion gemacht, um eine höhere Injektionsrate als bei der ersten Injektion zu erhalten. In dem Fall, wo sich die Nadel auf ihrem Weg des Aufwärts-Gehens an dem oberen Endpunkt der ersten Injektion befindet, wird die Nadel aufwärts-gehend beibehalten, wird der Prozess zu der zweiten Injektion geändert. In dem Fall, wo andererseits die Nadel sich auf ihrem Weg eines Abwärts-Gehens an dem Endpunkt der ersten Injektion befindet, wird die Nadel geschalten, um ab bzw. von dem Start der zweiten Injektion aufwärts zu gehen. In diesem Fall wird die Injektionsrate nicht sofort ansteigen, und wird sie eine Ansprechverzögerung aufweisen. Je größer hier die Rate an Änderung des Kraftstoffdrucks ist, umso kleiner ist die Rate an Änderung der Injektionsrate. Es sei angemerkt, dass dann, wenn die Rate an Änderung des Kraftstoffdrucks ein positiver Wert ist, die Rate an Änderung der Injektionsrate ein negativer Wert ist. Und je kleiner die Änderung der Rate der Injektionsrate ist, umso größer ist die Ansprechverzögerung bevor die Injektionsrate zu steigen beginnt. Es gibt daher eine Korrelation zwischen der Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks an dem Endpunkt der ersten Injektion und der Ansprechverzögerung, bevor die Injektionsrate zu steigen beginnt. Daher kann durch ein Ermitteln der Dauer zum Zuführen des Anweisungssignals gemäß dieser Ansprechverzögerung der zweite Gesamtinjektionsbetrag bei der zweiten Injektion näher zu seinem Sollwert gebracht werden. Auf diese Weise kann ein Übermaß oder ein Defizit bei dem Kraftstoffinjektionsbetrag bei der zweiten Injektion, die ein Teil der Injektion vom Boot-Typ ist, verhindert werden. Es ist daher möglich, ein Übermaß oder ein Defizit bei dem Kraftstoffinjektionsbetrag ebenso bei der gesamten Injektion vom Boot-Typ zu verhindern.
Zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung die Dauer zum Zuführen des Anweisungssignals zu dem Kraftstoffinjektionsventil bei der zweiten Injektion verlängern bzw. erweitern, wobei die Rate an Änderung des Kraftstoffdrucks an dem Endpunkt der ersten Injektion erhöht wird.
Wie es vorstehend beschrieben ist, ist die Ansprechverzögerung, bevor die Injektionsrate zu steigen beginnt, umso größer, je größer die Rate an Änderung des Kraftstoffdrucks an dem Endpunkt der ersten Injektion ist. Daher kann durch ein verlängerndes Ausdehnen der Dauer zum Zuführen des Anweisungssignals zu dem Kraftstoffinjektionsventil die Dauer zum Zuführen des Anweisungssignals eine solche Dauer werden, welche die Ansprechverzögerung der Injektionsrate aufnimmt.
Effekte der Erfindung
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Übermaß oder ein Defizit bei dem Kraftstoffinjektionsbetrag während der Ausführung der Injektion vom sogenannten Boot-Typ zu verhindern, bei welcher eine Kraftstoffinjektion mit einer gesenkten Injektionsrate ausgeführt wird, und bei welcher nachfolgend eine andere Kraftstoffinjektion mit einer angehobenen Injektionsrate ausgeführt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, das eine allgemeine Konfiguration eines Motors mit interner Verbrennung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform illustriert;
2 ist ein Schaubild, das einen Übergang einer Injektionsrate während einer Ausführung einer Injektion vom Boot-Typ zeigt;
3 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Motorrotationgeschwindigkeit, einer Motorlast und einem Bereich, in welchem eine Injektion vom Boot-Typ durchgeführt wird, zeigt;
4 ist ein Zeitpunktsdiagramm, das Übergänge eines Kraftstoffdrucks P in einem Kraftstoffinjektionsventil, eines dem Kraftstoffinjektionsventil zuzuführendes Anweisungssignals, eines Betrags eines Hubs einer Nadel und einer Kraftstoffinjektionsrate dQ während Ausführungen erster und zweiter Injektionen zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss einer Kraftstoffinjektionssteuerung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform 1 zeigt;
6 ist ein Zeitpunktsdiagramm, das Übergänge eines Kraftstoffdrucks P in einem Kraftstoffinjektionsventil, eines dem Kraftstoffinjektionsventil zuzuführendes Anweisungssignals, eines Betrags eines Hubs einer Nadel und einer Kraftstoffinjektionsrate während Ausführungen erster und zweiter Injektionen zeigt;
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss einer Kraftstoffinjektionssteuerung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform 2 zeigt;
8 ist ein Zeitpunktsdiagramm, das Übergänge einer Kraftstoffinjektionsrate dQ, eines Anweisungssignals und eines Betrags eines Hubs einer Nadel zeigt;
9 ist ein Zeitpunktsdiagramm, das eine Ansprechverzögerung einer Injektionsrate dQ illustriert;
10 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Rate einer Änderung eines Kraftstoffdrucks P bei einem Startpunkt einer zweiten Injektion und eines Betrags einer Korrektur TB zeigt;
11 ist ein Zeitpunktsdiagramm, das Übergänge eines Kraftstoffdrucks P in einem Kraftstoffinjektionsventil, eines dem Kraftstoffinjektionsventil zuzuführendes Anweisungssignals, eines Betrags eines Hubs einer Nadel und einer Kraftstoffinjektionsrate dQ in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform 3 zeigt; und
12 ist ein anderes Zeitpunktsdiagramm, das Übergänge eines Kraftstoffdrucks P in einem Kraftstoffinjektionsventil, eines dem Kraftstoffinjektionsventil zuzuführendes Anweisungssignals, eines Betrags eines Hubs einer Nadel und einer Kraftstoffinjektionsrate dQ in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 3 zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachstehend Arten und Weisen zum Ausführen dieser Erfindung auf der Basis der Ausführungsformen beschrieben werden. Es sei jedoch angemerkt, dass Dimensionen, Materialien, Geometrien und relative Anordnungen von Komponenten, welche in diesen Ausführungsformen beschrieben werden, nicht dazu gedacht sind, den Fokus der Erfindung darauf zu beschränken, sofern es nicht anders angegeben ist.
<Ausführungsform 1>
Die 1 ist ein Diagramm, das eine allgemeine Konfiguration eines Motors 1 mit interner Verbrennung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform illustriert. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden zu dem Zwecke einer Einfachheit beim Darstellen des Motors 1 mit interner Verbrennung einige Komponenten nicht gezeigt. Der Motor 1 mit interner Verbrennung ist ein Dieselmotor. Der Motor 1 mit interner Verbrennung ist zum Beispiel an einem Fahrzeug angebracht. Ein Kolben 3 ist in einem Zylinder 2 des Motors 1 mit interner Verbrennung vorgesehen. Eine Kavität 31, welche sich innerhalb des Kolbens inwärts aushöhlend erstreckt, ist an der oberen Oberfläche des Kolbens gebildet bzw. geformt.
Der Motor 1 mit interner Verbrennung ist mit einem Kraftstoffinjektionsventil 4 versehen, um einen Kraftstoff direkt in den Zylinder 2 zu injizieren. Das Kraftstoffinjektionsventil 4 ist mit einer gemeinsamen Leitung 5 bzw. einem common rail verbunden, welche wiederum mit einer Kraftstoffpumpe 7 über eine Kraftstoffzufuhrleitung 6 kommunizierend verbunden ist. Das Kraftstoffinjektionsventil 4 ist mit einem Druckregelmechanismus 3 bzw. Druck-regelnden Mechanismus versehen, durch welchen ein Druck des Kraftstoffes geregelt wird. Es sei angemerkt, dass anstelle des Verwendens des Druckregelmechanismus 8 der Druck des Kraftstoffes alternativ durch ein Ändern einer Kompression bzw. Kompressibilität des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 7 geregelt werden kann. Nochmals alternativ kann ein Mechanismus zum Regeln des Drucks des Kraftstoffes an der gemeinsamen Leitung 5 vorgesehen sein, wodurch der Druck des Kraftstoffes bei der gemeinsamen Leitung 5 geregelt wird. Diese Konfigurationen zum Regeln des Kraftstoffdruckes sind wohl bekannt, und daher werden sie hierin nicht beschrieben.
Das Kraftstoffinjektionsventil 4 ist mit einer Nadel 42 zum Öffnen und Schließen einer Kraftstoffpassage, die zu einem Injektionsloch 41 führt, und einem Ventilbetätigungsmechanismus 43 zum Aufwärts- und Abwärts-Bewegen der Nadel 42 ausgestattet. Der Ventilbetätigungsmechanismus 43 ist zum Beispiel mit einem piezoelektrischen Element ausgestattet, und ein Beaufschlagen dieses piezoelektrischen Elements mit Energie erlaubt es, dass die Nadel 42 in einer Ventilöffnungsrichtung aufwärts geht. Ein Kraftstoffdrucksensor 44 ist an dem Kraftstoffinjektionsventil 4 zum Detektieren des Drucks des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffinjektionsventils 4 angebracht. Der Kraftstoffdrucksensor 44 dient zum Detektieren des Drucks des von dem Kraftstoffinjektionsventil 4 zu injizierenden Kraftstoffes, und er dient nicht zum Detektieren des Drucks des Kraftstoffs zum Antreiben der Nadel 42.
Zusammen mit dem Motor 1 mit interner Verbrennung, der wie hier vorstehend beschrieben konfiguriert ist, ist auch eine ECU 10 vorgesehen, welche eine elektronische Steuerungseinheit zum Steuern des Motors 1 mit interner Verbrennung ist. Diese ECU 10 steuert den Motor 1 mit interner Verbrennung gemäß einem Betriebszustand bzw. betriebsmäßigen Zustand des Motors 1 mit interner Verbrennung, einer Anforderung von einem Fahrer und dergleichen. Ein Gaspedalöffnungssensor 17 bzw. Beschleunigeröffnungssensor 10, welcher zum Abgeben eines elektrischen Signals gemäß einem Betrag eines Gaspedals 16, das bzw. um den der Fahrer gedrückt hat, und zum Detektieren der Motorlast dient, und ein Kurbelwellenpositionssensor 18, welcher zum Detektieren einer Motorrotationsgeschwindigkeit dient, sind mit der ECU 10 verbunden, und von diesen verschiedenen Sensoren abgegebene Signale werden in die ECU 10 eingegeben. Es sei angemerkt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform der Gaspedalöffnungssensor 17 und der Kurbelwellenpositionssensor 18 dem Betriebszustandsdetektor bei der vorliegenden Erfindung entsprechen.
Andererseits sind der Druckregelmechanismus 8 und der Ventilbetätigungsmechanismus 43 mit der ECU 10 über elektrische Leitungen verbunden, und werden sie durch die ECU 10 gesteuert. Es sei angemerkt, dass obwohl es der Ventilbetätigungsmechanismus 43 bzw. Ventilantriebsmechanismus des Kraftstoffinjektionsventils 4 ist, der durch die ECU 10 gesteuert wird, im hier Folgenden jedoch die ECU 10 als das Kraftstoffinjektionsventil 4 steuernd bezeichnet wird. Im Ansprechen auf eine Zufuhr des Anweisungssignals von der ECU 10 zu dem Kraftstoffinjektionsventil 4 geht die Nadel 42 aufwärts, und wird sie daher in der Ventilöffnungsrichtung bewegt. Sobald andererseits die Zufuhr des Anweisungssignals von der ECU 10 zu dem Kraftstoffinjektionsventil 4 gestoppt wird, geht die Nadel 42 abwärts, und wird sie daher in einer Ventilschließungsrichtung bewegt. Es sei angemerkt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die ECU 10 der Steuerungseinrichtung bei der vorliegenden Erfindung entspricht.
Die ECU 10 ermittelt einen Betrag und einen Zeitpunkt einer Kraftstoffinjektion von dem Kraftstoffinjektionsventil 4, und einen Druck eines Kraftstoffes auf der Basis des Betriebszustands (wie zum Beispiel der Motorrotationsgeschwindigkeit und der Gaspedalöffnung) des Motors 1 mit interner Verbrennung. Es sei angemerkt, dass eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Motors 1 mit interner Verbrennung, dem Betrag und Zeitpunkt der Kraftstoffinjektion von dem Kraftstoffinjektionsventil 4 und dem Druck des Kraftstoffes früher bzw. vorher ermittelt und in ein Kennfeld gebracht wird, und zwar mittels eines Experiments oder dergleichen, und dass sie bzw. es in der ECU 10 gespeichert wird. Dieses Kennfeld ist so eingestellt, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Zylinder ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird, welches ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, das gemäß dem Betriebszustand (zum Beispiel der Motorrotationsgeschwindigkeit und der Gaspedalöffnung) des Motors 1 mit interner Verbrennung eingestellt ist.
Die ECU 10 führte die Injektion vom Boot-Typ aus, wenn sich der Motor 1 mit interner Verbrennung in seinem Betriebsbereich mit mittlerer Last oder Betriebsbereich mit hoher Last befindet. Hier ist die 2 ein Schaubild, das einen Übergang einer Injektionsrate (einen Injektionsbetrag pro Zeiteinheit) während einer Ausführung einer Injektion vom Boot-Typ zeigt. Bei der Injektion vom Boot-Typ wird eine erste Injektion mit einer verringerten Injektionsrate ausgeführt, und wird nachfolgend eine zweite Injektion mit einer Injektionsrate ausgeführt, die höher als diejenige bei der ersten Injektion ist. In der 2 repräsentiert Q1 einen ersten Injektionsbetrag, der ein Sollwert für einen Gesamtkraftstoffinjektionsbetrag bei der ersten Injektion ist, repräsentiert Q2 einen zweiten Injektionsbetrag, der ein Sollwert für einen Gesamtkraftstoffinjektionsbetrag bei der zweiten Injektion ist, repräsentiert dQ1 einen Sollwert für eine Injektionsrate bei der ersten Injektion, repräsentiert T1 eine Dauer zum Durchführen der ersten Injektion (eine erste Injektionsdauer), und repräsentiert T2 eine Dauer zum Durchführen der zweiten Injektion (eine zweite Injektionsdauer). TX ist ein Zeitpunkt, bei welchem die erste Injektion endet und die zweite Injektion startet, bei welchem die Injektionsrate anfängt bzw. startet, von dQ1 an zu steigen. Es sei angemerkt, dass in der 2 die erste Injektionsdauer T1 in 3 Mustern gezeigt wird. Darüber hinaus ist die 3 ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Motorrotationsgeschwindigkeit, einer Motorlast und einem Bereich, in welchem die Injektion vom Boot-Typ durchgeführt wird, zeigt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Injektion vom Boot-Typ in Bereichen durchgeführt, die in der 3 als mittlere Last und hohe Last angezeigt sind. Diese Injektion vom Boot-Typ kann auch eingestellt werden, um durchgeführt zu werden, wenn zumindest eine der Größen Motorlast und Motorrotationsgeschwindigkeit nicht geringer als gemäßigt ist.
Hier resultiert eine höhere Motorlast in mehr Kraftstoffinjektion. Dies führt zu dem höheren Druck innerhalb des Zylinders 2, welcher wiederum eine leichtere Erzeugung von NOx und einen größeren Verbrennungslärm verursachen kann. Obwohl ein abrupter Anstieg des Drucks innerhalb des Zylinders 2 durch Durchführen der ersten Injektion begrenzt werden kann, ist es jedoch nötig, dass der erste Injektionsbetrag Q1 größer wird, wenn die Motorlast höher wird. Hier kann der erste Injektionsbetrag Q1 größer gemacht werden, indem zumindest der Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion zu einem größeren Wert erhöht wird oder die erste Injektionsdauer T1 ausgedehnt wird. Falls jedoch der Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion zu groß ist, kann dies in einem abrupten Anstieg des Drucks resultieren, so dass der Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion nicht zu groß gemacht werden kann. Andererseits kann die längere erste Injektionsdauer T1 in dem größeren ersten Injektionsbetrag Q1 und auch dem langsameren Anstieg des Drucks innerhalb des Zylinders 2 resultieren, so dass der Verbrennungslärm reduziert werden kann. In gleicher Weise kann auch der Ausstoß von NOx reduziert werden. Auf diese Weise regelt die ECU 10 entweder den Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion oder die erste Injektionsdauer T1 gemäß dem Betriebszustand des Motors 1 mit interner Verbrennung.
Die 4 ist ein Zeitpunktsdiagramm, das Übergänge des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffinjektionsventil 4, des dem Kraftstoffinjektionsventil 4 zuzuführenden Anweisungssignals, des Betrags des Hubs der Nadel 42 und der Kraftstoffinjektionsrate dQ während Ausführungen der Injektionen erste und zweite Injektion zeigt. In der 4 ist dP1 ein Sollwert für den Betrag, um den der Druck des Kraftstoffs seit einem Startpunkt der ersten Injektion gefallen ist (Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP).
Im Ansprechen auf eine Zufuhr des Anweisungssignals von der ECU 10 zu dem Kraftstoffinjektionsventil 4 geht die Nadel 42 aufwärts. Für den Betrag des Hubs der Nadel ist ein oberer Grenzwert vorgesehen, und der Betrag des Hubs der Nadel fährt während der Dauer der Anweisungssignalzufuhr damit fort, sich zu erhöhen bis, der obere Grenzwert erreicht ist. Solange der Betrag des Hubs der Nadel 42 den oberen Grenzwert noch nicht erreicht hat, sind die Injektionsrate dQ umso größer und der Kraftstoffdruck P umso kleiner, je größer der Betrag des Hubs der Nadel 42 ist.
Hier kann bei der ersten Injektionsdauer T1 die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion gelegentlich größer als der Sollwert dQ1 werden. Daher kann bei der ersten Injektion ein Bedarf danach entstehen, das Anweisungssignal so zuzuführen, dass die Injektionsrate dQ der Sollwert dQ1 wird. Zu dieser Zeit wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Anweisungssignal in einer solchen Weise zugeführt, welche den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP näher zu dem Sollwert dP1 bringt. Insbesondere wird die Zufuhr des Anweisungssignal dann gestoppt, wenn der Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP größer als der Sollwert dP1 wird (das heißt, der Druck P unter die Linie von dP1 in der 4 abfällt), und wird das Anweisungssignal zugeführt, wenn der Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP kleiner als der Sollwert dP1 wird (das heißt, der Druck P über die Linie von dP1 in der 4 ansteigt).
Hier weist der Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP eine starke bzw. hohe Korrelation mit der Injektionsrate dQ auf. Das heißt, eine Erhöhung bei dem Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP bedeutet, dass mehr Kraftstoff pro Zeiteinheit injiziert worden ist, was anzeigt, dass die Injektionsrate dQ groß ist. Daher kann die Injektionsrate dQ näher zu dem Sollwert dQ1 gebracht werden, indem der Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP näher zu dem Sollwert dP1 gebracht wird. Das heißt, sobald die erste Injektion gestartet ist und das Anweisungssignal dem Kraftstoffinjektionsventil 4 zugeführt wird, erhöht sich der Betrag des Hubs der Nadel 42 mit der Dauer der Anweisungssignalzufuhr. Dies führt zu einer Erweiterung der Querschnittsfläche der Kraftstoffpassage in dem Kraftstoffinjektionsventil 4, und es resultiert daher in einer Erhöhung bei der Injektionsrate dQ des Kraftstoffs. Darüber hinaus verringert sich der Druck P innerhalb des Kraftstoffinjektionsventils 4, wenn die Injektion des Kraftstoffes andauert bzw. fortfährt. Weil es eine starke Korrelation zwischen dem Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP und der Injektionsrate dQ wie vorstehend erwähnt gibt, kann der Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP zu der Zeit, wenn die Injektionsrate dQ der Sollwert dQ1 wird, erlangt werden, und durch Einstellen des Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP zu der Zeit als den Sollwert dP1 wird es möglich, die Injektionsrate dQ auf der Basis des Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP zu steuern. Der Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP kann erlangt werden, indem der durch den Kraftstoffdrucksensor 44 bei dem gegenwärtigen Zeitpunkt detektierte Kraftstoffdruck P von dem durch den Kraftstoffdrucksensor 44 bei dem Startpunkt der ersten Injektion detektierten Kraftstoffdruck P subtrahiert wird. Da der Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ mit dem Betriebszustand des Motors 1 mit interner Verbrennung in Beziehung steht, steht auch der Sollwert dP1 für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP mit dem Betriebszustand des Motors 1 mit interner Verbrennung in Beziehung. Daher kann der Sollwert dP1 für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP auf der Basis des Betriebszustands des Motor 1 mit interner Verbrennung eingestellt werden. Es sei angemerkt, dass, da der erste Injektionsbetrag Q1 durch die erste Injektionsdauer T1 geregelt werden kann, der Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ und der Sollwert dP1 für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP unabhängig von dem ersten Injektionsbetrag Q1 eingestellt werden können.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird zusätzlich, sobald die erste Injektion gestartet ist, ein Gesamtbetrag der Kraftstoffinjektion bei der ersten Injektion (ein erster Gesamtinjektionsbetrag) durch Integrieren der Injektionsrate dQ berechnet. Hier kann der Gesamtbetrag des seit dem Startpunkt der ersten Injektion injizierten Kraftstoffes durch Integrieren der Injektionsrate dQ seit dem Startpunkt der ersten Injektion berechnet werden. Sobald der Gesamtbetrag der Kraftstoffinjektion bei der ersten Injektion den ersten Injektionsbetrag Q1 erreicht hat, wird dann die erste Injektion beendet und die zweite Injektion gestartet.
Die genauen Prozeduren zum Steuern werden nun beschrieben. Die 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss einer Kraftstoffinjektionssteuerung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das vorliegende Flussdiagramm wird durch die ECU 10 pro Verbrennungszyklus durchgeführt.
In einem Schritt S101 wird der Betriebszustand des Motors 1 mit interner Verbrennung detektiert. In diesem Schritt werden die Motorrotationsgeschwindigkeit NE und der Injektionsbetragsbedarf Q0 detektiert. Der Injektionsbetragsbedarf Q0 wird auf der Basis der Gaspedalöffnung erlangt. Der Injektionsbetragsbedarf Q0 ist die Summe aus dem ersten Injektionsbetrag Q1 und dem zweiten Injektionsbetrag Q2, und er ist ein Betrag einer zur Erzeugung notwendiger Drehmomente benötigten Kraftstoffinjektion. Eine Beziehung zwischen dem Injektionsbetragsbedarf Q0 und der Gaspedalöffnung wird vorher mittels eines Experiments, einer Simulation oder dergleichen ermittelt, und sie wird in der ECU 10 gespeichert.
In einem Schritt S102 wird es ermittelt, ob die Injektion vom Boot-Typ benötigt wird, oder ob nicht. In diesem Schritt wird es auf der Basis der Motorrotationsgeschwindigkeit NE und des Injektionsbetragsbedarfs Q0 ermittelt, ob der Motor 1 mit interner Verbrennung in einem Betriebsbereich betrieben wird, der eine Injektion vom Boot-Typ benötigt, oder ob nicht. Eine Beziehung zwischen der Motorrotationsgeschwindigkeit NE, dem Injektionsbetragsbedarf Q0 und dem Betriebsbereich, der eine Injektion vom Boot-Typ benötigt, wird vorher mittels eines Experiments, einer Simulation oder dergleichen ermittelt, und sie wird in der ECU 10 gespeichert. Falls in dem Schritt S102 ein JA ermittelt wurde, fährt der Prozess mit einem Schritt S103 fort, wohingegen das vorliegende Flussdiagramm beendet wird, falls ein NEIN ermittelt wurde.
In dem Schritt S103 werden ein Sollwert dQ1 für eine Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion, ein erste Injektionsbetrag Q1, ein zweiter Injektionsbetrag Q2 und ein Sollwert dP1 für einen Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP berechnet. Es gibt keine besondere Begrenzung hinsichtlich dessen, wie der Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion, der erste Injektionsbetrag Q1, der zweite Injektionsbetrag Q2 und der Sollwert dP1 für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP zu berechnen sind, und daher kann jede wohl bekannte Technik eingesetzt werden, jedoch können die Werte und Beträge wie zum Beispiel nachstehend berechnet werden. Der Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion und der erste Injektionsbetrag Q1 werden auf der Basis der Motorrotationsgeschwindigkeit NE, des Injektionsbetragsbedarfs Q0 und des Kraftstoffdrucks PCR berechnet. Der Kraftstoffdruck PCR ist ein Betrag des Drucks vor der Kraftstoffinjektion, und er kann als der Kraftstoffdruck bei dem Startpunkt der ersten Injektion berücksichtigt werden. Der Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion und der erste Injektionsbetrag Q1 werden so eingestellt, dass der Verbrennungslärm und das NOx reduziert werden können, sowie unter Berücksichtigung des Betrags an erzeugtem Rauch, da manchmal mehr Rauch erzeugt werden kann. Eine Beziehung des Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion und des ersten Injektionsbetrags Q1 mit der Motorrotationsgeschwindigkeit NE, dem Injektionsbetragsbedarf Q0 und dem Kraftstoffdruck PCR können vorher mittels eines Experiments, einer Simulation oder dergleichen erlangt werden. Der zweite Injektionsbetrag Q2 wird durch Subtrahieren des ersten Injektionsbetrags Q1 von dem Injektionsbetragsbedarf Q0 berechnet. Der Sollwert dP1 für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP wird auf der Basis der Motorrotationsgeschwindigkeit NE, des Kraftstoffdrucks PCR und des Sollwerts dQ1 für die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion berechnet. Das heißt, der Sollwert dP1 für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP wird als ein Wert eingestellt, bei welchem der Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion unter dem gegenwärtigen Betriebszustand des Motors 1 mit interner Verbrennung erreicht wird. Eine Beziehung des Sollwert dP1 für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP mit der Motorrotationsgeschwindigkeit NE, dem Kraftstoffdruck PCR und dem Sollwert dQ1 für die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion kann vorher mittels eines Experiments, einer Simulation oder dergleichen erlangt werden.
Bei einem Schritt S104 wird die erste Injektion gestartet. Das heißt, ein Anweisungssignal wird dem Kraftstoffinjektionsventil 4 zugeführt.
Bei einem Schritt S105 wird ein Injektionsbetrag Q berechnet. Der Injektionsbetrag Q ist ein Gesamtbetrag einer Kraftstoffinjektion seit dem Startpunkt der ersten Injektion, und er wird durch Integrieren der Injektionsrate dQ erlangt. Weil sich die Injektionsrate dQ in einer Korrelation mit dem Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP befindet, wird der Injektionsbetrag Q durch Integrieren der Injektionsrate dQ berechnet, die auf der Basis des Kraftstoffdruckabfallsbetrags dP berechnet wird.
In einem Schritt S106 wird es ermittelt, ob der Injektionsbetrag Q größer als der erste Injektionsbetrag Q1 oder gleich diesem ist, oder ob nicht. In diesem Schritt S106 wird es ermittelt, ob die Zeit zum Beenden der ersten Injektion gekommen ist, oder ob nicht. Falls in dem Schritt S106 ein JA ermittelt wird, fährt der Prozess mit einem Schritt S107 fort.
In dem Schritt S107 wird die zweite Injektion gestartet, wenn bzw. weil die erste Injektion beendet ist. In einem Schritt S108 wird die Dauer der Anweisungssignalzufuhr TA in der zweiten Injektion berechnet. Obwohl es in der vorliegenden Ausführungsform keine besondere Begrenzung hinsichtlich dessen gibt, wie die Dauer der Anweisungssignalzufuhr TA bei der zweiten Injektion zu berechnen ist, und daher jede wohl bekannte Technik eingesetzt werden kann, kann jedoch das Verfahren zur Berechnung, welches bei der Ausführungsform 2 beschrieben werden wird, zum Beispiel ebenfalls eingesetzt werden.
Bei einem Schritt S109 wird es ermittelt, ob eine seit dem Startpunkt der zweiten Injektion verstrichene Periode T größer als die Dauer der Anweisungssignalzufuhr TA bei der zweiten Injektion oder gleich wie diese ist, oder ob nicht. In dem vorliegenden Schritt S109 wird es ermittelt, ob die Zeit gekommen ist, die Zufuhr des Anweisungssignal zu stoppen, oder ob nicht. Falls in dem Schritt S109 ein NEIN ermittelt wird, wird der Schritt S109 wieder durchgeführt. Das heißt, die zweite Injektion dauert an, bis die seit dem Startpunkt der zweiten Injektion verstrichene Zeit T nicht weniger als die Dauer der Anweisungssignalzufuhr TA bei der zweiten Injektion wird. Falls andererseits bei dem Schritt S109 ein JA ermittelt wurde, fährt der Prozess mit einem Schritt S110 fort, wo die zweite Injektion beendet wird, und danach das vorliegende Flussdiagramm beendet wird.
Falls andererseits bei dem Schritt S106 ein NEIN ermittelt wurde, fährt der Prozess mit einem Schritt S111 fort. In dem Schritt S111 wird es ermittelt, ob der Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP größer als der Sollwert dP1 ist, oder ob nicht. In dem vorliegenden Schritt S111 wird es ermittelt, ob der Druck des Kraftstoffes zu niedrig geworden ist, so dass die Injektionsrate dQ unter den Sollwert dQ1 fällt, oder ob nicht. Falls daher in dem Schritt S111 ein JA ermittelt wurde, fährt der Prozess mit einem Schritt S112 fort, und wird die Zufuhr des Anweisungssignals zu dem Zwecke gestoppt, den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP zu verringern (das heißt, den Kraftstoffdruck P zu erhöhen). In dem Schritt S112 wird, falls es kein Anweisungssignal gegeben hat, welches davor zugeführt worden ist, der Zustand mit keinem Anweisungssignal beibehalten, wohingegen, falls es ein Anweisungssignal gegeben hat, das zugeführt wurde, die Zufuhr des Anweisungssignal gestoppt wird. Sobald die Verarbeitung des Schrittes S112 endet, kehrt der Prozess dann zu dem Schritt S105 zurück. Falls andererseits in dem Schritt S111 ein NEIN ermittelt wurde, fährt der Prozess mit einem Schritt S113 fort.
In dem Schritt S113 wird es ermittelt, ob der Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP geringer als der Sollwert dP1 ist, oder ob nicht. In dem vorliegenden Schritt S113 wird es ermittelt, ob der Druck des Kraftstoffes zu hoch geworden ist, so dass die Injektionsrate dQ über den Sollwert dQ1 ansteigt, oder ob nicht. Falls in dem Schritt S113 ein JA ermittelt wurde, fährt der Prozess mit einem Schritt S114 fort, und wird das Anweisungssignal zugeführt, um den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP zu erhöhen (das heißt, den Kraftstoffdruck P zu verringern). In dem Schritt S114 wird, falls es kein Anweisungssignal gegeben hat, das davor zugeführt worden ist, die Zufuhr des Anweisungssignals gestartet, wohingegen, falls es ein Anweisungssignal gegeben hat, das zugeführt wurde, die Zufuhr des Anweisungssignal fortgeführt wird. Sobald die Verarbeitung des Schrittes S114 endet, kehrt der Prozess zu dem Schritt S105 dann zurück. Falls andererseits in dem Schritt S113 ein NEIN ermittelt wurde, liegt der Fall vor, wo der Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP gleich dem Sollwert dP1 ist. Daher wird der Zustand der Zufuhr des Anweisungssignals nicht geändert, und kehrt der Prozess zu dem Schritt S105 zurück.
Daher wird die Zufuhr des Anweisungssignals in einer solchen Weise ein und aus geschalten, welche den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP näher zu dem Sollwert dP1 bringt, bis in dem Schritt S106 ein JA ermittelt wird. Auf diese Weise wird das Kraftstoffinjektionsventil 4 durch die ECU 10 in einer solchen Weise betätigt bzw. betrieben, welche die Injektionsrate dQ näher zu dem Sollwert dQ1 bringt bzw. dass die Injektionsrate zu dem Sollwert dQ1 näher wird.
In Übereinstimmung mit der hier vorstehend beschriebenen, vorliegenden Ausführungsform kann durch Zuführen des Anweisungssignals in einer solchen Weise, welche die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion näher zu dem Sollwert dQ1 bringt, die Kraftstoffinjektionsrate dQ bei der ersten Injektion auf den Sollwert dQ1 eingestellt werden, und kann der Kraftstoffinjektionsbetrag Q auf dessen Sollwert eingestellt werden (das heißt den ersten Injektionsbetrag Q1). Auf diese Weise kann die Injektionsrate dQ mit Präzision geregelt werden, während die erste Injektion, die ein Teil der Injektion vom Boot-Typ ist, durchgeführt wird, so dass ein Übermaß oder ein Defizit bei dem Kraftstoffinjektionsbetrag in diesem Teil der Injektion vom Boot-Typ verhindert werden kann. Es ist daher auch möglich, ein Übermaß oder ein Defizit bei dem Kraftstoffinjektionsbetrag bei der gesamten Injektion vom Boot-Typ zu vermeiden. Zusätzlich kann beim Regeln der Verbrennungsgeschwindigkeit während der initialen Verbrennung ein größerer Grad an Freiheit angeboten werden, so dass ein Verbrennungslärm und ein NOx-Ausstoß reduziert werden können. Zusätzlich kann auch der Betrag an erzeugtem Rauch reduziert werden, so dass eine Verschlechterung der Kraftstoffeffizienz verhindert werden kann. Ferner kann auch eine Kostenreduktion bewerkstelligt werden, weil der herkömmliche Typ an Kraftstoffinjektionsventil eingesetzt werden kann.
<Ausführungsform 2>
In der vorliegenden Ausführungsform wird die zweite Injektion beschrieben. Andere Faktoren, wie beispielsweise die Vorrichtungen, sind denjenigen in der Ausführungsform 1 vergleichbar und werden hier nicht beschrieben. Wie es in der Ausführungsform 1 beschrieben ist, wird die zweite Injektion gestartet, sobald der Injektionsbetrag Q seit dem Start der ersten Injektion den ersten Injektionsbetrag Q1 erreicht hat. Hier bei dem Start der zweiten Injektion kann es ein Anweisungssignal geben, welches zugeführt wird, oder kann es kein Anweisungssignal geben, welches zugeführt wird. Das heißt, die Nadel 42 sich kann auf ihrem Weg eines Aufwärts-Gehens befinden, oder sie kann sich auf ihrem Weg eines Abwärts-Gehens befinden. Die Geschwindigkeit der Nadel 42 bei dem Ende der ersten Injektion kann auch in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt, bei welchen die erste Injektion endet, verschieden sein.
Bei der zweiten Injektion ist der Betrag des Hubs der Nadel 42 größer als derjenige an dem Endpunkt der ersten Injektion gemacht, um die Injektionsrate dQ gegenüber bzw. von der Rate bei der ersten Injektion zu erhöhen. Aus diesem Grunde wird die Zufuhr des Anweisungssignals für eine vorab ermittelte Dauer seit dem Endpunkt der ersten Injektion fortgeführt. Wenn sich die Nadel 42 auf ihrem Weg eines Aufwärts-Gehens an dem Endpunkt der ersten Injektion befindet, geht die Nadel, je höher die Geschwindigkeit der Nadel 42 zu dieser Zeit in der aufwärts gerichteten Richtung ist, bei der zweiten Injektion umso schneller aufwärts, und daher steigt die Injektionsrate dQ umso schneller. Wenn andererseits die Nadel 42 sich auf ihrem Weg eines Abwärts-Gehens an dem Endpunkt der ersten Injektion befindet, dann wird, je höher die Geschwindigkeit der Nadel 42 zu dieser Zeit in der abwärts gerichteten Richtung ist, umso mehr Zeit benötigt, damit die Nadel 42 anfängt, in der zweiten Richtung aufwärts zu gehen, und daher wird umso mehr Zeit dafür benötigt, dass die Injektionsrate dQ anfängt, zu steigen. Das heißt, in manchen Fällen kann die Injektionsrate dQ sofort nach dem Startpunkt der zweiten Injektion anfangen, zu steigen, wohingegen in anderen Fällen eine Zeit benötigt sein kann, bevor die Injektionsrate dQ anfängt, zu steigen. Insofern kann es in Abhängigkeit von dem Zustand der Nadel 42 an dem Endpunkt der ersten Injektion eine gewisse Ansprechverzögerung geben, bevor die Injektionsrate dQ mit dem Erhöhen beginnt. Weil sich der Betrag des Hubs der Nadel 42 während der Ausführung der ersten Injektion kontinuierlich ändert, kann darüber hinaus der Betrag des Hubs der Nadel 42 an dem Beginn der zweiten Injektion jedes Mal verschieden sein. Weil der Betrag des Hubs der Nadel 42 einen Einfluss auf die Injektionsrate dQ hat, kann der Gesamtbetrag der Kraftstoffinjektion bei der zweiten Injektion (der zweite Gesamtinjektionsbetrag) in Abhängigkeit von dem Betrag des Hubs der Nadel 42 an dem Startpunkt der zweiten Injektion verschieden sein, auch falls die Dauer der Kraftstoffinjektion in die gleiche ist.
Hier ist die 6 ein Zeitpunktsdiagramm, das Übergänge des Kraftstoffdruckes P in dem Kraftstoffinjektionsventil 4, des dem Kraftstoffinjektionsventil 4 zuzuführenden Anweisungssignals, des Betrags des Hubs der Nadel 42 und der Kraftstoffinjektionsrate dQ während Ausführungen der Injektionen erste Injektion und zweite Injektion zeigt. Wie es in der 6 gezeigt ist, kann die Injektionsrate dQ bei der zweiten Injektion in verschiedenen Mustern ansteigen, welche in Abhängigkeit von der Situation bei dem Startpunkt der zweiten Injektion verschieden sein können. Je früher der Zeitpunkt, zu dem die Injektionsrate dQ anfängt, zu steigen, nach dem Start der zweiten Injektion ist, umso kürzer kann die Dauer der Anweisungssignalzufuhr TA bei der zweiten Injektion sein. Sei angemerkt, dass in der 6 die kürzeste Dauer der Anweisungssignalzufuhr als TA1 angezeigt ist, und dass sie in der Reihenfolge TA2 und TA3 länger wird.
Die Ansprechverzögerung der Injektionsrate dQ befindet sich in einer Korrelation mit der Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks P („Neigung” in der 6) bei dem Startpunkt der zweiten Injektion. Das heißt, je größer die Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks P ist, umso größer ist die Rate der Erhöhung des Kraftstoffdrucks P, und umso kleiner ist die Rate der Änderung der Injektionsrate dQ. Es sei angemerkt, dass die Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks P ein negativer Wert ist, wenn der Kraftstoffdrucks P dabei ist, sich zu verringern. In gleicher Weise ist auch die Rate der Änderung der Injektionsrate dQ ein negativer Wert, wenn die Rate der Injektion dQ dabei ist, sich zu verringern. Je kleiner die Rate der Änderung der Injektionsrate dQ ist, umso mehr Zeit wird benötigt, damit die Injektionsrate dQ anfängt, zu steigen, und umso größer ist die Ansprechverzögerung.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden der Sollwert für den ersten Gesamtinjektionsbetrag bei der ersten Injektion und der Sollwert für den zweiten Gesamtinjektionsbetrag bei der zweiten Injektion auf der Basis des Betriebszustands des Motors 1 mit interner Verbrennung eingestellt, und ferner wird die Dauer zum Zuführen des Anweisungssignals zu dem Kraftstoffinjektionsventil 4 bei der zweiten Injektion auf der Basis des Betrags des Hubs der Nadel 42 an dem Endpunkt der ersten Injektion, des Sollwerts für den zweiten Gesamtinjektionsbetrag bei der zweiten Injektion und der Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks P an dem Endpunkt der ersten Injektion, der auf der Basis des durch den Kraftstoffdrucksensor 44 detektierten Kraftstoffdrucks berechnet wird, eingestellt.
Die 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss einer Kraftstoffinjektionssteuerung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das vorliegende Flussdiagramm wird durch die ECU 10 pro Verbrennungszyklus durchgeführt. Es sei angemerkt, dass die Verarbeitung vor dem Schritt S107 die gleiche wie diejenige in dem in der 5 gezeigten Flussdiagramm ist, und sie daher hier weder gezeigt noch beschrieben wird. Zusätzlich werden die Schritte, welche die gleiche Verarbeitung wie diejenigen in dem in der 5 gezeigten Flussdiagramm ausführen, durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt und hier nicht beschrieben werden.
In dem in der 7 gezeigten Flussdiagramm fährt der Prozess mit einem Schritt S201 nach dem Verarbeiten in dem Schritt S107 fort. In dem Schritt S201 wird der Betrag des Nadelhubs L an dem Startpunkt der zweiten Injektion, bzw. der Betrag L, um den die Nadel an dem Startpunkt der zweiten Injektion gehoben ist, geschätzt. Dieser Betrag eines Nadelhubs L wird auf der Basis des Kraftstoffdruckabfallsbetrags dP wie nachstehend berechnet. Zuerst wird die Injektionsrate dQ aus dem Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP berechnet. Weil es eine Korrelation zwischen dem Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP und der Injektionsrate dQ gibt, kann die Injektionsrate dQ aus dem Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP durch Verwenden dieser Korrelation berechnet werden. Da sich diese Injektionsrate dQ in einer Korrelation mit der Querschnittsfläche der Kraftstoffpassage innerhalb des Kraftstoffinjektionsventils 4 befindet, kann die Querschnittsfläche der Kraftstoffpassage auf der Basis der Injektionsrate dQ berechnet werden. Da es ferner eine Korrelation zwischen der Querschnittsfläche der Kraftstoffpassage und dem Betrag des Nadelhubs L gibt, kann der Betrag des Nadelhubs L auf der Basis der Querschnittsfläche der Kraftstoffpassage berechnet werden. Indem vorab eine Formel zum Berechnen des Betrags des Nadelhubs L aus dem Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP erlangt wird, und sie in der ECU 10 gespeichert wird, ist es möglich, den Betrag des Nadelhubs L aus dem Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP zu berechnen.
In einem Schritt S202 wird die Dauer der Anweisungssignalzufuhr TA auf der Basis des Betrags des Nadelhubs L an dem Startpunkt der zweiten Injektion und der zweite Injektionsbetrag Q2 bzw. des zweiten Injektionsbetrags Q2 berechnet. Zu dieser Zeit wird die Dauer der Anweisungssignalzufuhr TA auf einer Annahme, wonach die zweite Injektion gestartet wurde, als sich die Nadel 42 auf ihrem Weg eines Aufwärts-Gehens befand, berechnet. Hier ist die 8 ein Zeitpunktsdiagramm, das Übergänge der Kraftstoffinjektionsrate dQ, des Anweisungssignals und des Betrags des Nadelhubs zeigt. In der 8 befindet sich die Nadel 42 auf ihrem Weg eines Aufwärts-Gehens an dem Endpunkt der ersten Injektion oder dem Startpunkt der zweiten Injektion. Die Zufuhr des Anweisungssignals wird daher während des Übergangs von der ersten Injektion zu der zweiten Injektion fortgeführt. Die Injektionsrate dQ wird danach durch den Betrag des Nadelhubs L an dem Startpunkt der zweiten Injektion beeinflusst. Daher wird der Übergang der Injektionsrate dQ während des Aufwärts-Gehens der Nadel 42 auf der Basis des Betrags des Nadelhubs L bei dem Startpunkt der zweiten Injektion ermittelt. Da der Übergang des Betrags des Nadelhubs im Voraus mittels eines Experiments, einer Simulation oder dergleichen erlangt werden kann, kann der Übergang des Betrags des Nadelhubs nach dem Startpunkt der zweiten Injektion von dem Betrag des Nadelhubs L an diesem Zeitpunkt erlangt werden. Darüber hinaus kann auch der Übergang der Injektionsrate dQ erlangt werden, weil sich die Injektionsrate dQ gemäß dem Betrag des Nadelhubs ändert. In gleicher Weise kann auf der Basis des Betrags des Nadelhubs an dem Zeitpunkt, wenn die Zufuhr des Anweisungssignals gestoppt wurde, der Übergang des Betrags des Nadelhubs von dem Zeitpunkt erlangt werden, und kann daher auch der Übergang der Injektionsrate dQ erlangt werden. Daher kann die Dauer der Anweisungssignalzufuhr TA erlangt werden, so dass die gesamte Summe des Betrags des während der Dauer der Anweisungssignalzufuhr TA seit dem Startpunkt der zweiten Injektion injizierten Kraftstoffes und des Betrags des seit dem Zeitpunkt, wenn die Zufuhr des Anweisungssignal gestoppt wurde, injizierten Kraftstoffes gleich dem zweiten Injektionsbetrag Q2 ist.
In einem Schritt S203 wird der Betrag einer Korrektur TB für die Dauer der Anweisungssignalzufuhr TA berechnet, indem die Ansprechverzögerung der Injektionsrate dQ von dem Start der Zufuhr des Anweisungssignals für die zweite Injektion mit einbezogen wird. Eine 9 ist ein Zeitpunktsdiagramm, das die Ansprechverzögerung der Injektionsrate dQ illustriert. Wenn sich die Injektionsrate dQ auf ihrem Weg eines Abfallens befindet, ist die Neigung der Injektionsrate dQ ein negativer Wert, und je tiefer bzw. kleiner die Neigung ist, umso größer ist die Ansprechverzögerung. Und es gibt eine Korrelation zwischen der Neigung der Injektionsrate dQ und der Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks P (der Neigung des Kraftstoffdrucks P). Der Betrag der Korrektur TB kann daher auf der Basis der Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks P berechnet werden.
Hier ist die 10 ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen der Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks P an dem Startpunkt der zweiten Injektion und dem Betrag der Korrektur TB zeigt. Wie es gezeigt wird, gibt es eine Korrelation zwischen der Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks P und dem Betrag der Korrektur TB. Es sei angemerkt, dass dann, wenn sich die Nadel 42 auf ihrem Weg eines Aufwärts-Gehens befindet, die Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks P ein negativer Wert ist, wohingegen dann, wenn sich die Nadel 42 auf ihrem Weg eines Abwärts-Gehens befindet, die Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks P ein positiver Wert ist. Je größer die Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks P ist, umso tiefer bzw. kleiner ist die Neigung der Injektionsrate dQ, und umso höher bzw. größer ist die Ansprechverzögerung, wie es in der 9 gezeigt wird. Daher ist, wie es in der 10 gezeigt ist, der Betrag der Korrektur TB umso größer eingestellt, je größer die Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks ist, um die Dauer der Anweisungssignalzufuhr auszudehnen. Es sei angemerkt, dass die in der 10 gezeigte Beziehung im Voraus mittels eines Experiments, einer Simulation oder dergleichen erlangt wird, und dass sie in der ECU 10 gespeichert wird.
In einem Schritt S204 wird der in dem Schritt S203 berechnete Betrag der Korrektur TB zu der in dem Schritt S202 berechneten Dauer der Anweisungssignalzufuhr TA addiert, um die Dauer des Anweisungssignals TA zu korrigieren. Danach fährt der Prozess mit ihm Schritt S109 fort.
Es sei angemerkt, dass der während der zweiten Injektion tatsächlich injizierte Betrag des Kraftstoffes (ein tatsächlicher Kraftstoffinjektionsbetrag bzw. Ist-Kraftstoffinjektionsbetrag) berechnet werden kann, indem der Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP bei der zweiten Injektion integriert wird. Dieser Ist-Kraftstoffinjektionsbetrag kann mit dem bzw. gegen den zweiten Injektionsbetrag Q2 verglichen werden, um eine Abweichung des Ist-Kraftstoffinjektionsbetrags von dem zweiten Injektionsbetrag Q2 zu erlangen. Zum Beispiel kann durch ein Korrigieren des Betrags der Korrektur TB auf der Basis der Differenz zwischen dem zweiten Kraftstoffinjektionsbetrag Q2 und dem Ist-Kraftstoffinjektionsbetrag der Ist-Kraftstoffinjektionsbetrag bei der nächsten zweiten Injektion ferner näher zu dem zweiten Injektionsbetrag Q2 gebracht werden.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform, wie sie hier vorstehend beschrieben wird, kann der Kraftstoffinjektionsbetrag bei der zweiten Injektion zu dessen Sollwert (das heißt, dem zweiten Injektionsbetrag Q2) mit einer Präzision eingestellt werden. Auf diese Weise kann ein Übermaß oder ein Defizit bei dem Kraftstoffinjektionsbetrag bei der zweiten Injektion, die ein Teil der Injektion vom Boot-Typ ist, verhindert werden. Es ist daher möglich, ein Übermaß oder ein Defizit bei dem Kraftstoffinjektionsbetrag bei der gesamten Injektion vom Boot-Typ ebenfalls zu verhindern.
<Ausführungsform 3>
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein anderer Aspekt der Injektion vom Boot-Typ beschrieben. Die 11 ist ein Zeitpunktsdiagramm, das Übergänge des Kraftstoffdrucks P in dem Kraftstoffinjektionsventil 4, des dem Kraftstoffinjektionsventil 4 zuzuführenden Anweisungssignals, des Betrags des Hubs der Nadel 42 und der Kraftstoffinjektionsrate dQ in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Bei der in der 11 gezeigten Injektion vom Boot-Typ werden eine erste, eine zweite und eine dritte Injektion durchgeführt. Die Dauern zum Durchführen der ersten, der zweiten und der dritten Injektion werden jeweils als eine erste Injektionsdauer T1, eine zweite Injektionsdauer T2 und eine dritte Injektionsdauer T3 bezeichnet. Darüber hinaus werden Sollwerte für Beträge der Kraftstoffinjektion bei der ersten, der zweiten und der dritten Injektion jeweils als ein erster Injektionsbetrag Q1, ein zweiter Injektionsbetrag Q2 und ein dritter Injektionsbetrag Q3 bezeichnet. Als dP1 und dP2 angezeigte Werte sind Sollwerte für Kraftstoffdruckabfallsbeträge dP seit dem Startpunkt der ersten Injektion, wobei dP1 einen Sollwert bei der ersten Injektion repräsentiert, und wobei dP2 einen Sollwert bei der zweiten Injektion repräsentiert. Das heißt, dass die Sollwerte der Kraftstoffdruckabfallsbeträge zwischen der ersten Injektion und der zweiten Injektion geändert werden. Auf diese Weise können auch Sollwerte für Injektionsraten zwischen der ersten Injektion und der zweiten Injektion geändert werden.
Die 12 ist ein anderes Zeitpunktsdiagramm, das Übergänge des Kraftstoffdrucks P in dem Kraftstoffinjektionsventil 4, des dem Kraftstoffinjektionsventil 4 zuzuführenden Anweisungssignals, des Betrags des Hubs der Nadel 42 und der Kraftstoffinjektionsrate dQ in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Bei der in der 12 gezeigten Injektion vom Boot-Typ wird der Sollwert dP1 für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag dP während der ersten Injektion allmählich erhöht. Der Kraftstoffdruck wird daher allmählich verringert. Demgemäß wird die Injektionsrate dQ bei der ersten Injektion allmählich erhöht. Auf diese Weise kann die Injektionsrate bei der ersten Injektionsdauer variiert werden.
Es wird also eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, die eine erste Injektion durchführt, welche eine Kraftstoffinjektion mit einer niedrigen Injektionsrate ausführt, und die nachfolgend eine zweite Injektion mit einer höheren Injektionsrate durchführt. Die Steuerungseinrichtung ist dazu konfiguriert, einen Sollwert für einen Kraftstoffdruckabfallsbetrag oder eine Differenz zwischen einem Druck eines Kraftstoffes innerhalb eines Kraftstoffinjektionsventils an einem Startpunkt der ersten Injektion und einem Druck des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffinjektionsventils während des Durchführens der ersten Injektion zu ermitteln, und eine Zufuhr eines Anweisungssignals zu dem Kraftstoffinjektionsventil stoppen, sobald der Kraftstoffdruckabfallsbetrag in der ersten Injektion größer als ein Sollwert für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag wird, sowie das Anweisungssignal zuzuführen, sobald der Kraftstoffdruckabfallsbetrag bei der ersten Injektion kleiner als der Sollwert für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag wird.
Bezugszeichenliste

1: Motor mit interner Verbrennung
2: Zylinder
3: Kolben
4: Kraftstoffinjektionsventil
5: gemeinsame Leitung
6: Kraftstoffzuführungsleitung
7: Kraftstoffpumpe
8: Druckregelmechanismus
10: ECU
17: Gaspedalöffnungssensor
18: Kurbelwellenpositionssensor
31: Kavität
41: Injektionsloch
42: Nadel
43: Ventilantriebsmechanismus
44: Kraftstoffdrucksensor

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 2006-138310 [0003]
JP 10-259753 [0003]
JP 2013-068204 [0003]
JP 2013-209948 [0003]
JP 2009-05792 [0003]

Claims

Ein Motor mit interner Verbrennung, aufweisend: ein Kraftstoffinjektionsventil, in welchem im Ansprechen auf eine Zufuhr eines Anweisungssignals eine Nadel in eine Ventilöffnungsrichtung gedrückt wird, und dadurch gemäß dem Betrag des Hubs der Nadel eine Querschnittsfläche einer Kraftstoffpassage erweitert und eine Injektionsrate eines Kraftstoffes erhöht wird, wobei das Kraftstoffinjektionsventil einen Sensor zum Detektieren eines Drucks des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffinjektionsventils aufweist, eine Steuerungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, das Anweisungssignal zu dem Kraftstoffinjektionsventil zuzuführen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu konfiguriert ist, eine erste Injektion durchzuführen, die eine Kraftstoffinjektion von dem Kraftstoffinjektionsventil ausführt, und sie dazu konfiguriert ist, nachfolgend eine zweite Injektion durchzuführen, die eine Kraftstoffinjektion von dem Kraftstoffinjektionsventil mit einer Injektionsrate, die höher als diejenige der ersten Injektion ist, ausführt, einen Betriebszustandsdetektor, der dazu konfiguriert ist, einen Betriebszustand des Motors mit interner Verbrennung zu detektieren, wobei die Steuerungseinrichtung dazu konfiguriert ist, auf der Basis des durch den Betriebszustandsdetektor detektierten Betriebszustands des Motors mit interner Verbrennung einen Sollwert für einen Kraftstoffdruckabfallsbetrag oder eine Differenz zwischen dem durch den Sensor bei einem Startpunkt der ersten Injektion detektierten Druck des Kraftstoffes und dem durch den Sensor während des Durchgeführt-Werdens der ersten Injektion detektierten Druck des Kraftstoffes zu ermitteln, und während der Ausführung der ersten Injektion eine Zufuhr des Anweisungssignal zu dem Kraftstoffinjektionsventil zu stoppen, sobald der Kraftstoffdruckabfallsbetrag größer als der Sollwert für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag wird, sowie das Anweisungssignal zuzuführen, sobald der Kraftstoffdruckabfallsbetrag kleiner als der Sollwert für den Kraftstoffdruckabfallsbetrag wird.
Der Motor mit interner Verbrennung gemäß dem Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung dazu konfiguriert ist, einen Sollwert für einen ersten Gesamtinjektionsbetrag oder einen Gesamtbetrag der Kraftstoffinjektion bei der ersten Injektion auf der Basis des durch den Betriebszustandsdetektor detektierten Betriebszustands des Motors mit interner Verbrennung einzustellen, die Injektionsrate des Kraftstoffs auf der Basis des Kraftstoffdruckabfallsbetrags während des Durchgeführt-Werdens der ersten Injektion zu berechnen, den ersten Gesamtinjektionsbetrag seit dem Startpunkt der ersten Injektion durch Integrieren der Injektionsrate zu berechnen, und die Steuerung von der ersten Injektion zu der zweiten Injektion zu ändern, sobald der erste Gesamtinjektionsbetrag den Sollwert für den ersten Gesamtinjektionsbetrag erreicht.
Der Motor mit interner Verbrennung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Steuerungseinrichtung dazu konfiguriert ist, einen Sollwert für einen zweiten Gesamtinjektionsbetrag oder einen Gesamtbetrag der Kraftstoffinjektion bei der zweiten Injektion auf der Basis des durch den Betriebszustandsdetektor detektierten Betriebszustands des Motors mit interner Verbrennung einzustellen, und eine Dauer zum Zuführen des Anweisungssignals zu dem Kraftstoffinjektionsventil bei der zweiten Injektion auf der Basis des Betrags des Hubs der Nadel an dem Endpunkt der ersten Injektion, des Sollwerts für den zweiten Gesamtinjektionsbetrag bei der zweiten Injektion und einer Rate einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs an dem Endpunkt der ersten Injektion, die auf der Basis des durch den Sensor detektierten Drucks des Kraftstoffs berechnet wird, zu berechnen.
Der Motor mit interner Verbrennung gemäß dem Anspruch 3, wobei die Steuerungseinrichtung dazu konfiguriert ist, die Dauer zum Zuführen des Anweisungssignals zu dem Kraftstoffinjektionsventil bei der zweiten Injektion mit einem Erhöhen der Rate der Änderung des Kraftstoffdrucks an dem Endpunkt der ersten Injektion auszudehnen.