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公開番号2025175281
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-01
出願番号2024162355
出願日2024-09-19
発明の名称燃料インジェクタの制御方法および制御ユニット、コンピュータプログラム製品、ならびに燃料インジェクタの制御装置
出願人Astemo株式会社
代理人弁理士法人開知
主分類F02M 61/10 20060101AFI20251121BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】連続する2つの噴射の間に燃料インジェクタのコイルに印加される中間通電のタイミングを最適化することによって、内燃機関に噴射される少量の燃料の精度を向上させるという技術的目的に対処する。
【解決手段】閉動作制御ユニット600は、噴射制御パルスtiの終端te、持続時間ti_d、ならびに閉弁の時点t_EOIにおける燃料圧力p_fおよび燃料温度T_fを、ECU109から受信し、それらに基づいて、予め記憶された関係/マップから閉弁タイミングt_EOIを読み出し、中間通電の開始時点tb_sが、この閉弁タイミングt_EOIに基づいて定義され、中間通電の持続時間tb_dが閉弁タイミングt_EOIならびに燃料圧力p_fおよび燃料温度T_fの関数として決定される。
【選択図】図7b
特許請求の範囲【請求項１】
噴射制御パルスに基づいて内燃機関への噴射を実行するように構成された燃料インジェクタの閉動作を制御するための方法であって、
前記噴射制御パルスの終端を検出し、
前記噴射制御パルスの検出された前記終端に基づいて前記燃料インジェクタの閉弁タイミングを決定し、
決定された前記閉弁タイミングに基づいて前記燃料インジェクタの中間通電の開始端を決定し、
前記中間通電の決定された前記開始端に基づいて中間通電制御パルスを算出し、
前記中間通電制御パルスを前記燃料インジェクタに出力する
ことを特徴とする燃料インジェクタの制御方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の燃料インジェクタの制御方法において、
前記閉弁タイミングは、前記燃料インジェクタの駆動電圧に基づいて検出され、
検出された前記閉弁タイミングと前記噴射制御パルスの前記終端との関係を算出し、前記関係を利用して、前記噴射制御パルスの検出された前記終端に基づいて前記閉弁タイミングを決定する
ことを特徴とする燃料インジェクタの制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料インジェクタの制御方法において、
検出された前記閉弁タイミングと前記噴射制御パルスの前記終端との前記関係は、前記噴射制御パルスの持続時間、燃料圧力および燃料温度を考慮に入れて算出される
ことを特徴とする燃料インジェクタの制御方法。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料インジェクタの制御方法において、
前記中間通電の前記開始端に加えて、前記中間通電の持続時間が決定され、
前記中間通電の決定された前記開始端および前記持続時間に基づいて前記中間通電制御パルスが算出される、
ことを特徴とする燃料インジェクタの制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料インジェクタの制御方法において、
前記中間通電の前記持続時間は、決定された前記閉弁タイミング、燃料圧力および燃料温度に基づいて決定される
ことを特徴とする燃料インジェクタの制御方法。
【請求項６】
請求項１に記載の燃料インジェクタの制御方法において、
前記中間通電の前記開始端は、前記閉弁タイミング以降の所定時間に設定される
ことを特徴とする燃料インジェクタの制御方法。
【請求項７】
請求項４に記載の燃料インジェクタの制御方法において、
前記中間通電の前記持続時間は、前記燃料インジェクタの開遅れ時間よりも短く設定される
ことを特徴とする燃料インジェクタの制御方法。
【請求項８】
請求項２に記載の燃料インジェクタの制御方法において、
検出された前記閉弁タイミングと前記噴射制御パルスの前記終端との前記関係を算出するために機械学習モデルが使用される
ことを特徴とする燃料インジェクタの制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料インジェクタの制御方法において、
前記機械学習モデルは、前記内燃機関が学習モードで動作するときに訓練される
ことを特徴とする燃料インジェクタの制御方法。
【請求項１０】
請求項１～９のうちの少なくとも一項に記載の燃料インジェクタの制御方法を実行するように構成された燃料インジェクタの制御ユニット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料インジェクタの閉動作を制御するための方法、制御ユニット、およびコンピュータプログラム製品、ならびに燃料インジェクタを制御するための制御装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
現在の厳しい排出規制を遵守するためには、内燃機関のシリンダ内に噴射された燃料がシリンダ壁に達するのを防止する必要がある。この目標を達成するために、噴射される燃料の量を複数の小噴射に分割することが有望な手法である。しかしながら、少量の燃料を正確に計量するためには、燃料インジェクタのいわゆる弾道的動作範囲が正確に制御されなければならない。これに関連して、燃料インジェクタの安定した閉動作は、排出の増加につながるいわゆる弁のバウンスを回避するために必須である。
【０００３】
特許文献１および２は、コイルと、可動鉄心と、弁体とを備える燃料インジェクタに関し、このインジェクタでは、閉動作中に、弁体がその弁座に達した後にコイルに中間通電が印加され、可動鉄心の移動方向と反対方向に磁力を与えてその速度を低下させ、弁体のバウンスを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
欧州特許出願公開第１９９０５２６号明細書
米国特許第１０６６２８８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、燃料インジェクタの閉動作の確実な安定化のためには、中間通電の正確なタイミングが重要である。中間通電の実施が早すぎると、弁体の方向が変化して、燃料噴射量の望ましくない増大が生じることがある。
【０００６】
一方、中間通電の実施が遅すぎると、可動鉄心の速度が十分に減速されず、その結果、可動鉄心の衝撃によって弁体がその弁座から持ち上げられ、望ましくない追加の燃料噴射をも生じるおそれがある。特に、特許文献１には、通電（保持電流のための電圧の印加）を停止した後、保持電流を停止してから閉遅れ時間Ｔｂまでの時間の３／４よりも長い時間にわたって継続的に通電を停止し、その後、電圧を印加して可動鉄心を吸引するための通電を開始することが好適であることが開示されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１には、そのタイミングをどのように決定するかについての詳細は示されていない。
【０００８】
本明細書に記載の主題は、連続する２つの噴射の間に燃料インジェクタのコイルに印加される中間通電のタイミングを最適化することによって、内燃機関に噴射される少量の燃料の精度を向上させるという技術的目的に対処することである。この目的は、添付の特許請求の範囲の主題によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
添付の特許請求の範囲に記載の主題によれば、噴射制御パルスに基づいて内燃機関への噴射を実行するように構成された燃料インジェクタの閉動作を制御するための方法、制御ユニット、およびコンピュータプログラム製品が提案される。さらに、燃料インジェクタを制御するための制御装置が提案される。
【００１０】
噴射制御パルスは、内燃機関（以下、「エンジン」または「燃焼機関」ともいう）のエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）によって提供され得る。特に、内燃機関は、自動車、トラック、バスなどの車両に動力を供給するために使用され得る。ＥＣＵは、例えば、負荷、シリンダ内の空気質量、および／またはエンジンの空燃比に関連して、エンジンの動作状態に基づいて噴射制御パルスを決定／算出することができる。燃料インジェクタによって噴射される燃料の量は、噴射制御パルスの持続時間（幅）によって制御され得る。例えば、高負荷では、燃料インジェクタに大量の燃料を内燃機関内に噴射させるために、長い噴射制御パルスがＥＣＵによって出力され得る。ＥＣＵが、エンジン動作サイクル中に複数の噴射制御パルスを出力して、噴射される燃料の量を複数の小噴射に分割することも可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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