DE10159367A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung und Kraftstoffeinspritz-Steuergerät - Google Patents
Kraftstoffeinspritzvorrichtung und Kraftstoffeinspritz-SteuergerätInfo
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Abstract
Ein Kraftstoffeinspritz-Steuergerät schließt eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 30 ein. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung schließt eine Vielzahl von Einspritzelementen 9, die auf einer Zufuhrleitung 10 aufgesetzt sind, einen Speicher 43, welcher eine Einspritzcharakteristik von jedem in der Leitung 10 vorgesehenen Einspritzelement 9 speichert, eine Antriebsschaltung 41 sowie weitere Elemente ein. Die ECU 30 berechnet eine Steuermenge, die zu einer von einem Einspritzelement 9 jederzeit einzuspritzenden Einspritzmenge äquivalent ist, auf der Basis einer Einspritzelement-Standardcharakteristik, bezieht sich auf einen Speicher 43 zum Korrigieren der Charakteristikdaten von jedem Einspritzelement 9, entsprechend der Steuermenge, und gibt dies weiter. Die Antriebsschaltung 41 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 steuert jedes Einspritzelement 9 auf der Basis der korrigierten Steuermenge, um die Kraftstoffeinspritzmenge von jedem Einspritzelement 9 individuell zu steuern.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzvorrich
tung, die eine Vielzahl von Einspritzelementen, die auf einer
Zufuhrleitung aufgesetzt sind, einschließt, sowie auf ein Kraft
stoffeinspritz-Steuergerät, welches die Einspritzelemente der
Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf der Basis einer jeweils ge
wünschten Steuermenge individuell antreibt, wodurch eine von je
dem Einspritzelement einzuspritzende Kraftstoffeinspritzmenge
individuell gesteuert wird.
Herkömmlich wird zum Beispiel in Kraftfahrzeugmotoren die Kraft
stoffeinspritzung elektronisch gesteuert. Bei dieser Art der
Technik wird von einer Vielzahl von Einspritzelementen, einem
Druckregulator und anderen Einrichtungen in einem auf einem Zu
fuhrrohr aufgesetzten Zustand Gebrauch gemacht. Bei dieser elek
tronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzung berechnet eine elek
tronische Steuereinheit (Electronic Control Unit, ECU) eine ei
ner Einspritzmenge entsprechenden Steuermenge gemäß der Be
triebsbedingung eines Motors, und steuert individuell jedes Ein
spritzelement auf der Basis der berechneten Steuermenge, wodurch
eine Kraftstoffeinspritzmenge, die aus jedem Einspritzelement
einzuspritzen ist, gesteuert wird.
Das Zufuhrrohr wird zum Verteilen des Kraftstoffs, welcher aus
einem Kraftstofftank in das Innere unter Druck eingeführt wurde,
auf eine Vielzahl von Anschlüssen verwendet. Die Einspritzele
mente sind jeweils in den Anschlüssen der Zufuhrleitung einge
paßt. Die Öffnungszeit des Ventils von jedem Einspritzelement
wird elektrisch gesteuert, um eine gewünschte Menge an Kraft
stoff einzuspritzen. Der Druckregulator dient dazu, den Kraft
stoffdruck in der Zufuhrleitung auf einen festgelegten Wert ein
zustellen.
Im übrigen weisen bei unterschiedlichen Produkten die auf der
Zufuhrleitung aufgesetzten Einspritzelemente einige Veränderun
gen hinsichtlich der Einspritzcharakteristik auf. Um die aus den
Veränderungen dieser Art verursachten Fehler bei der Kraftstoff
einspritzsteuerung zu minimieren, werden Einspritzelemente, die
einen zentralen Wert bei den Veränderungen der Einspritzeigen
schaft (Standardeinspritzcharakteristik = "Standardeigenschaft")
aufweisen, in Übereinstimmung mit einem Motor verwendet, und die
Standardeigenschaft spiegelt sich bei der Berechnung der Steuer
menge durch die ECU wieder.
Das herkömmliche Kraftstoffeinspritz-Steuergerät konnte jedoch
nicht jede Einspritzeigenschaft der Einspritzelemente beim Be
rechnen der Steuermenge in Betracht ziehen. Selbst wenn die
Standardeigenschaft sich bei der Berechnung der Steuermenge wie
derspiegelt, kann sich dennoch das tatsächliche Luft/Kraftstoff-
Verhältnis von einem bei Motorübereinstimmung bestimmten
Luft/Kraftstoff-Verhältnis unterscheiden, oder es können Varia
tionen der Luft/Kraftstoff-Verhältnisse unter mehreren Zylindern
auftreten. Mit anderen Worten ist es schwierig, die Abweichung
unter den Luft/Kraftstoff-Verhältnissen, die aus den Veränderun
gen der Einspritzcharakteristiken resultieren, vollständig zu
verhindern.
Um solche Beeinträchtigungen zu lösen wird von Einspritzelemen
ten verlangt, daß sie eine Hochpräzisions-Einspritzcharakteristik
aufweisen. Dies erfordert eine hohe Genauigkeit bei der Bearbei
tung und präzise Einstelloperationen beim Verfahren zur Herstel
lung der Einspritzelemente, was zu einer erhöhten Komplexität
beim Herstellungsverfahren des Einspritzelements führen würde.
Um die Abweichung des tatsächlichen Luft/Kraftstoff-
Verhältnisses von dem bei der Motorübereinstimmung bestimmten
Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu reduzieren, ist das herkömmliche
Gerät so angeordnet, daß Einspritzelemente mit geringen Verände
rungen hinsichtlich der Einspritzcharakteristiken selektiv auf
der Zufuhrleitung aufgesetzt sind. Aufgrund eines solchen selek
tiven Gebrauchs bleiben folglich Einspritzelemente, die relativ
große Veränderungen hinsichtlich der Einspritzcharakteristiken
aufweisen, ungenutzt. Die Ausbeute der Herstellung von Einsprit
zelementen würde dementsprechend herabgesetzt.
Die Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht
und stellt sich zur Aufgabe, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
und ein Kraftstoffeinspritz-Steuergerät bereitzustellen, die in
der Lage sind, eine Abweichung des tatsächlichen
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses gegenüber einem bei Motorüberein
stimmung bestimmten Luft/Kraftstoff-Verhältnis sowie Veränderun
gen der Luft/Kraftstoff-Verhältnisse unter mehreren Zylindern
herabzusetzen, selbst wenn Einspritzelemente verwendet werden,
die keine hochpräzisen Einspritzcharakteristiken aufweisen.
Um den Zweck der Erfindung zu erreichen ist eine Kraftstoffein
spritzvorrichtung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
sie in modularer Form einschließt: eine Zufuhrleitung zum Ver
teilen von ins Innere eingeführtem Kraftstoff auf eine Vielzahl
von Anschlüssen; eine Vielzahl von Einspritzelementen zum Ein
spritzen des Kraftstoffs, wobei die Einspritzelemente in den An
schlüssen der Zufuhrleitung eingepaßt sind; und eine Charakteri
stik-Speichereinrichtung zum individuellen Speichern einer Ein
spritzcharakteristik von jedem der Einspritzelemente.
Gemäß der obigen Struktur wird die individuelle Steuerung der
Vielzahl von Einspritzelementen ausgeführt, indem die Einspritz
charakteristika, die in der Charakteristik-Speichereinrichtung
in Übereinstimmung mit den Einspritzelementen individuell ge
speichert sind, verwendet werden, und indem die Steuermengen,
die gegenüber den Einspritzelementen einzugeben sind, auf der
Basis der Charakteristika korrigiert werden. Somit kann sicher
gestellt werden, daß unter den Einspritzelementen jede Kraft
stoffeinspritzmenge mit der gewünschten Präzision und einer
gleichförmigen Kraftstoffeinspritzpräzision gesteuert werden
kann. Zudem sind die Zufuhrleitung, die Vielzahl an Einspritz
elementen und die Charakteristik-Speichereinrichtung modulari
siert, so daß sie Modul für Modul integral gesteuert werden kön
nen, was in unterschiedlichen Motoren breit angewandt werden
kann.
Um den obigen Zweck zu erzielen schließt bei der Kraftstoffein
spritzvorrichtung gemäß Anspruch 2 die Einspritzcharakteristik
von jedem Einspritzelement statische Daten zur Einspritzmenge
und dynamische Daten zur Einspritzmenge ein.
Gemäß der obigen Struktur kann die Einspritzcharakteristik eines
Einspritzelements in Form von zwei Datenpunkten in einer linea
ren Funktion gespeichert werden, so daß die zu speichernde Da
tenmenge reduziert werden kann.
Um den obigen Zweck zu erzielen ist die Kraftstoffeinspritzvor
richtung gemäß Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Ein
spritzcharakteristik von jedem Einspritzelement durch Messungen
erhalten wird und die zuvor erhaltene Einspritzcharakteristik in
der Charakteristik-Speichereinrichtung gespeichert wird, bevor
die Kraftstoffeinspritzvorrichtung als fertiges Produkt ausge
liefert wird.
Gemäß der obigen Struktur werden die Einspritzcharakteristika
der Einspritzelemente durch passende Tests unter Verwendung von
ausreichenden Meßvorrichtungen erhalten und in der Charakteri
stik-Speichereinrichtung gespeichert, so daß präzise Charakteri
stika gespeichert werden können.
Um den obigen Zweck zu erfüllen, ist ein Kraftstoffeinspritz-
Steuergerät gemäß Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß es ein
schließt: die Kraftstoffeinspritzvorrichtung wie im Anspruch 1
angegeben; und eine Steuereinheit, die von der Kraftstoffein
spritzvorrichtung getrennt angeordnet ist, wobei die Einheit ei
ne Steuermenge-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Steu
ermenge auf der Basis einer Standard-Einspritzcharakteristik von
jedem der Einspritzelemente einschließt, wobei die Steuermenge
einer von einem Einspritzelement jederzeit einzuspritzenden Ein
spritzmenge entspricht; wobei die berechnete Steuermenge auf der
Basis der gespeicherten Einspritzcharakteristik des jeweiligen
Einspritzelements korrigiert ist, welche auf der Basis der kor
rigierten Steuermenge zum individuellen Steuern der Kraftstoff
einspritzmenge aus jedem Einspritzelement eingestellt ist.
Gemäß der obigen Struktur berechnet die Steuermenge-
Berechnungseinrichtung der Steuereinheit, die von der modulari
sierten Kraftstoffeinspritzvorrichtung getrennt ausgestaltet
ist, die Steuermenge, die der aus einem Einspritzelement jeder
zeit einzuspritzenden Einspritzmenge entspricht, auf der Basis
der Standardeinspritzcharakteristik des entsprechenden Einspritz
elements. Die berechnete Steuermenge wird auf der Basis der
Einspritzcharakteristik korrigiert, die in der Charakteristik-
Steuereinrichtung in Bezug auf das Steuerelement gespeichert
ist. Jedes Einspritzelement ist somit auf der Basis der entspre
chenden, korrigierten Steuermenge zum individuellen Steuern der
Kraftstoffeinspritzmenge aus jedem Einspritzelement eingestellt.
Folglich kann bei der individuellen Steuerung von jedem Ein
spritzelement jede Kraftstoffeinspritzmenge mit der gewünschten
Präzision gesteuert werden. Dies kann eine Genauigkeit der
gleichförmigen Kraftstoffeinspritzung unter den Einspritzelemen
ten sicherstellen.
Um den obigen Zweck zu erzielen ist das Kraftstoffeinspritz-
Steuergerät gemäß Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß es ein
schließt: die Kraftstoffeinspritzvorrichtung wie im Anspruch 1
angegeben; eine von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung getrennt
angeordnete Steuereinheit, wobei die Einheit eine Steuermenge-
Berechnungseinheit zum Berechnen einer Steuermenge auf der Basis
einer Standardeinspritzcharakteristik von jedem Einspritzelement
einschließt, wobei die Steuermenge einer aus einem Einspritzele
ment jederzeit einzuspritzenden Einspritzmenge entspricht; wobei
die berechnete Steuermenge über die Charakteristik-
Steuereinrichtung in das entsprechende Einspritzelement eingege
ben wird, und wobei jedes Einspritzelement auf der Basis der
Steuermenge, welche auf der Basis der Einspritzcharakteristik
korrigiert ist, gesteuert ist, um die Kraftstoffeinspritzmenge
aus jedem Einspritzelement zu steuern.
Gemäß der obigen Struktur berechnet die Steuermenge-
Berechnungseinrichtung der Steuereinheit, die getrennt von der
modularisierten Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausgestaltet ist,
die Steuermenge, welche der aus einem Einspritzelement jederzeit
einzuspritzenden Einspritzmenge entspricht, auf der Basis der
Standardeinspritzcharakteristik des Einspritzelements. Die be
rechnete Steuermenge wird über die Charakteristik-
Speichereinrichtung, die die Einspritzcharakteristika der Ein
spritzelemente speichert, in das entsprechende Einspritzelement
eingegeben. Jedes Einspritzelement wird somit individuell ge
steuert gemäß der Steuermenge, die auf der Basis der entspre
chenden Einspritzcharakteristik korrigiert ist, um die Kraft
stoffeinspritzmenge von jedem Einspritzelement individuell ein
zustellen. Somit kann bei der individuellen Steuerung von jedem
Einspritzelement jede Kraftstoffeinspritzmenge mit der gewünsch
ten Präzision gesteuert werden. Dies kann eine Genauigkeit der
gleichförmigen Kraftstoffeinspritzung unter den Einspritzelemen
ten sicherstellen.
Um den obigen Zweck zu erreichen ist die Kraftstoffeinspritzvor
richtung gemäß Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß sie in mo
dularer Form einschließt: eine Zufuhrleitung zum Verteilen von
ins Innere eingeführtem Kraftstoff auf eine Vielzahl von An
schlüssen; eine Vielzahl von Einspritzelementen, die in den An
schlüssen der Zufuhrleitung eingepaßt sind, zum Einspritzen des
Kraftstoffs; eine Charakteristik-Speichereinrichtung zum indivi
duellen Speichern einer Einspritzcharakteristik von jedem der
Einspritzelemente; und eine Antriebseinrichtung zum individuel
len Antreiben von jedem Einspritzelement auf der Basis der von
außen eingegebenen Steuermenge.
Gemäß der obigen Struktur wird die Steuerung der Vielzahl von
Einspritzelementen ausgeführt durch das individuelle Korrigieren
der Steuermengen, die zu den Einspritzelementen auf der Basis
der Einspritzcharakteristika einzugeben sind, die in der Charak
teristik-Speichereinrichtung entsprechend den Einspritzelementen
individuell gespeichert sind. Die Antriebseinrichtung wird dazu
veranlaßt, jedes Einspritzelement auf der Basis von jeder be
rechneten Steuermenge anzutreiben. Somit können die Kraftstoff
einspritzmengen mit der gewünschten Präzision gesteuert werden,
und eine Genauigkeit der gleichförmigen Kraftstoffeinspritzung
kann unter den Einspritzelementen sichergestellt werden. Zudem
sind die Zufuhrleitung, die Vielzahl von Einspritzelementen, die
Charakteristik-Speichereinrichtung und die Antriebseinrichtung
modularisiert, so daß sie Modul für Modul integral gesteuert
werden können, was eine breite Anpassung der vorliegenden Erfin
dung auf verschiedene Motoren erlaubt.
Um den obigen Zweck zu erfüllen, ist das Kraftstoffeinspritz-
Steuergerät gemäß Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß es ein
schließt: die im Anspruch 6 angegebene Kraftstoffeinspritzvor
richtung; und eine von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ge
trennt ausgestaltete Steuereinheit, wobei die Einheit eine Steu
ermenge-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Steuermenge
auf der Basis einer Standardeinspritzcharakteristik von jedem
der Einspritzelemente, wobei die Steuermenge einer von einem
Einspritzelement jederzeit einzuspritzenden Einspritzmenge ent
spricht, sowie eine Steuermenge-Korrektureinrichtung zum Korri
gieren der berechneten Steuermenge auf der Basis der in der
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gespeicherten Einspritzcharakte
ristik einschließt; wobei die Antriebseinrichtung in der Kraft
stoffeinspritzvorrichtung die Einspritzelemente individuell an
treibt auf der Basis der entsprechenden Steuermenge, die in der
Steuereinheit korrigiert wurde, um die Kraftstoffeinspritzmenge
aus jedem Einspritzelement individuell zu steuern.
Gemäß der obigen Struktur berechnet die Steuermenge-
Berechnungseinrichtung der Steuereinheit, die von der modulari
sierten Kraftstoffeinspritzvorrichtung getrennt angeordnet ist,
die Steuermenge, welche der aus einem der Einspritzelemente je
derzeit einzuspritzenden Einspritzmenge entspricht, auf der Ba
sis der Standardeinspritzcharakteristik des Einspritzelements.
Die berechnete Steuermenge wird durch die Steuermenge-
Korrektureinrichtung der Steuereinheit korrigiert auf der Basis
der Einspritzcharakteristik, die in der Charakteristik-
Steuereinrichtung entsprechend dem Einspritzelement gespeichert
ist, um die Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Einspritzelement zu
steuern. Folglich kann beim individuellen Steuern von jedem Ein
spritzelement jede Kraftstoffeinspritzmenge mit der gewünschten
Präzision gesteuert werden. Dies kann eine Präzision der gleich
förmigen Kraftstoffeinspritzung unter den Einspritzelementen si
cherstellen.
Um den obigen Zweck zu erfüllen ist eine Kraftstoffeinspritzvor
richtung gemäß Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß sie in mo
dularer Form einschließt: eine Zufuhrleitung zum Verteilen von
in das Innere eingeführtem Kraftstoff auf eine Vielzahl von An
schlüssen; eine Vielzahl von Einspritzelementen zum Einspritzen
des Kraftstoffs, wobei die Einspritzelemente in den jeweiligen
Anschlüssen der Zufuhrleitung eingepaßt sind; eine Steuermenge-
Korrektureinrichtung zum Korrigieren einer von außen eingegebe
nen Steuermenge auf der Basis der gespeicherten Einspritzcharak
teristik; und eine Antriebseinrichtung zum individuellen Antrei
ben von jedem Einspritzelement auf der Basis der korrigierten
Steuermenge.
Gemäß der obigen Struktur wird die Steuerung der Vielzahl von
Einspritzelementen ausgeführt, indem die Steuermenge-
Korrektureinrichtung dazu veranlaßt wird, die Steuermenge zu
korrigieren, die in das entsprechende Einspritzelement einzuge
ben ist auf der Basis der Kraftstoffeinspritzcharakteristik, die
in der Charakteristik-Speichereinrichtung in Übereinstimmung mit
jedem Einspritzelement gespeichert ist, und indem die Antriebs
einrichtung jedes Einspritzelement auf der Basis von jeder be
rechneten Steuermenge individuell antreibt. Somit kann jede
Kraftstoffeinspritzmenge mit der gewünschten Präzision einge
stellt werden, und die Präzision einer gleichförmigen Kraftstoff
einspritzung unter den Einspritzelementen kann sichergestellt
werden. Ferner sind die Zufuhrleitung, die Vielzahl von Ein
spritzelementen, die Charakteristik-Speichereinrichtung, die
Steuermenge-Korrektureinrichtung und die Antriebseinrichtung mo
dularisiert, so daß sie Modul für Modul integral gesteuert wer
den können. Dies erlaubt eine breite Anpassung der vorliegenden
Erfindung auf unterschiedliche Motoren.
Um den obigen Zweck zu erzielen, ist ein Kraftstoffeinspritz-
Steuergerät gemäß Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß es ein
schließt: die dem Anspruch 8 angegebene Kraftstoffeinspritzvor
richtung; eine Steuereinheit, die von der Kraftstoffeinspritz
vorrichtung getrennt angeordnet ist, wobei die Einheit eine
Steuermenge-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Standard
einspritzcharakteristik von jedem Einspritzelement einschließt,
wobei die Steuermenge einer aus einem Einspritzelement jederzeit
einzuspritzenden Einspritzmenge entspricht; wobei die in der
Steuereinheit berechnete Steuermenge durch die Steuermenge-
Korrektureinrichtung korrigiert wird auf der Basis der Ein
spritzcharakteristik, die in der Charakteristik-
Speichereinrichtung in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ge
speichert ist, und wobei die Antriebseinrichtung auf der Basis
der korrigierten Steuermenge jedes Einspritzelements individuell
ansteuert, um die Kraftstoffeinspritzmenge von jedem individuell
zu steuern.
Gemäß der obigen Struktur berechnet die Steuermenge-
Berechnungseinrichtung der Steuereinheit, die von der modulari
sierten Kraftstoffeinrichtung getrennt ausgestaltet ist, die
Steuermenge, die der aus jedem Einspritzelement jederzeit einzu
spritzenden Einspritzmenge entspricht, auf der Basis der Stan
dardcharakteristik des Einspritzelements. Die Steuermenge-
Korrektureinrichtung korrigiert die berechnete Steuermenge in
Übereinstimmung mit jedem Einspritzelement auf der Basis der
Einspritzcharakteristika, die in der Charakteristik-
Speichereinrichtung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gespei
chert sind. Die Antriebseinrichtung der Kraftstoffeinspritzvor
richtung treibt die Einspritzelemente auf der Basis von jeder
korrigierten Steuermenge individuell an, um die Kraftstoffein
spritzmenge aus jedem Einspritzelement zu steuern. Folglich kann
beim individuellen Steuern von jedem Einspritzelement jede
Kraftstoffeinspritzmenge mit der gewünschten Präzision gesteuert
werden, und die Präzision der gleichförmigen Kraftstoffeinsprit
zung unter den Einspritzelementen kann sichergestellt werden.
In den Zeichnungen:
Fig. 1 ist eine schematische Strukturansicht eines Motorensy
stems in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist eine schematische Strukturansicht eines Kraftstoff
einspritz-Steuergeräts in der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 ist eine Grafik, die eine Einspritzcharakteristik eines
Einspritzelements in der ersten Ausführungsform zeigt;
Fig. 4 ist ein Fließdiagramm, welches ein Kraftstoffeinspritz-
Steuerprogramm in der ersten Ausführungsform zeigt;
Fig. 5 ist ein Diagramm, welches synchrone Einspritz-
Zeiteinteilungen in einem Vierzylinder-Motor in der ersten Aus
führungsform zeigt;
Fig. 6 ist eine schematische Strukturansicht eines Kraftstoff
einspritz-Steuergeräts in einer zweiten Ausführungsform gemäß der
Erfindung;
Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm, welches Einspritzerregungssignale
in der zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 8 ist eine schematische Strukturansicht eines Kraftstoff
einspritz-Steuergeräts in einer dritten Ausführungsform gemäß der
Erfindung;
Fig. 9 ist ein Fließdiagramm, welches einen Prozeß einer
Zeiteinteilung des Anstiegs eines Eingabesignals in der dritten
Ausführungsform zeigt;
Fig. 10 ist ein Fließdiagramm, welches einen Prozeß einer
Zeiteinteilung des Abfalls des Eingabesignals in der dritten
Ausführungsform zeigt; und
Fig. 11 ist eine schematische Strukturansicht eines Kraftstoff
einspritz-Steuergeräts in einer vierten Ausführungsform gemäß der
Erfindung.
Eine detaillierte Beschreibung einer ersten bevorzugten Ausfüh
rungsform einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung und eines Kraft
stoffeinspritz-Steuergeräts zur Ausführung der vorliegenden Er
findung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun
gen gegeben.
Fig. 1 ist eine schematische Strukturansicht eines Benzinmotor
systems für Autos, worauf die Kraftstoffeinspritzvorrichtung und
das Kraftstoffeinspritz-Steuergerät angewandt werden.
Ein Mehrfachzylindermotor 1 mit einer gut bekannten Struktur er
zeugt Antriebskraft, indem Kraftstoff und Luft, das heißt eine
Mischung von verbrennbarem Kraftstoff und Luft, die durch einen
Einlaßdurchgang 2 in Verbrennungskammern eines Zylinders #1, ei
nes Zylinders #2, eines Zylinders #3 und eines Zylinders #4 ge
führt wird, explodieren und verbrennen, und indem das verbrannte
Abgas über einen Ablauf 3 ausgegeben wird, wodurch ein Kolben
(nicht gezeigt) zum Rotieren einer Kurbelwelle 4 angetrieben
wird.
Ein(e) Drosselventil bzw. -klappe 5, welches in dem Einlaßdurch
lauf 2 angeordnet ist, wird zum Öffnen und Schließen veranlaßt
zum Steuern der Luftmenge (Einlaßluft), welche in den Durchlauf
2 strömt und in den Verbrennungskammern aufgenommen wird. Dieses
Ventil 5 wird in Synchronisation mit dem Betreiben eines Be
schleunigungspedals 6 angetrieben, welches auf der Seite des
Sitzes eines Fahrers angeordnet ist. Ein Drosselsensor 7, der
für das Drosselventil 5 vorgesehen ist, detektiert ein Öffnungs
maß (Drosselöffnung) des Ventils 5 und erzeugt als Antwort auf
das Detektionsergebnis ein elektrisches Signal. Ein Einlaßdruck
sensor 8, der in dem Einlaßdurchlauf 2 angeordnet ist, detek
tiert einen Einlaßdruck PM in dem Einlaßdurchlauf 2 stromabwärts
von dem Ventil 5 und erzeugt als Antwort auf das Detektionser
gebnis ein elektrisches Signal.
Eine Vielzahl von Einspritzelementen 9, die in den Einlaßan
schlüssen in Entsprechung mit den Zylindern #1 bis #4 angeordnet
sind, spritzen Kraftstoff in die jeweiligen Zylinder #1 bis #4
ein. Jedes der Einspritzelemente 9 ist ein Kraftstoffeinspritz
ventil, welches ein Solenoidventil enthält, welches bei der
Kraftstoffeinspritzung öffnet. Die Einspritzelemente 9 sind in
einer Vielzahl von Anschlüssen (nicht gezeigt) einer einzelnen
Zufuhrleitung 10 eingepaßt. Diese Zufuhrleitung 10 verteilt den
Kraftstoff, welcher in das Innere aus einem Kraftstofftank 11
unter Druck eingeführt worden ist, zu den jeweiligen Einspritz
elementen 9. Die Zufuhrleitung 10 ist im Inneren mit einem Druck
regulator 12 zum Anpassen des Kraftstoffdrucks der Leitung 10
auf einem konstanten Wert ausgestattet. Ferner ist die Zufuhr
leitung 10 mit einer elektronischen Schaltung 13 zum Steuern der
Einspritzelemente 9 ausgestattet. Diese elektronische Schaltung
13 ist unter Versiegelung an die Außen- oder Innenseite einer
Außenwand der Zufuhrleitung 10 angebracht. Die Einspritzelemente
9 sind mit der elektronischen Schaltung 13 elektrisch verbunden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Vielzahl der Ein
spritzelemente 9, das Zufuhrrohr 10, der Druckregulator 12 und
die elektronische Schaltung 13 modularisiert, wodurch eine
Kraftstoffeinspritz-Integralvorrichtung 14 gebildet wird.
Eine Vielzahl von Zündkerzen 15 sind in dem Motor 1 in Überein
stimmung mit den Verbrennungskammern vorgesehen und arbeiten in
Antwort auf Zündsignale, die aus einem Verteiler 16 verteilt
werden. Dieser Verteiler 16 verteilt eine hohe Spannung, die aus
einem Zünder 17 auf die Zündkerzen 15 in Synchronisation mit den
Rotationswinkeln der Kurbelwelle 4, das heißt Veränderungen des
Kurbelwinkels, ausgegeben wird. Die Aktivierungszeiteinteilung
bzw. die Zündzeiteinteilung jeder Zündkerze 15 ist bestimmt
durch die Ausgabezeiteinteilung der Hochspannung, die aus dem
Zünder 17 ausgegeben wird. Der Zünder 17 wird so mit gesteuert,
um die Zündzeiteinteilungen der Zündkerzen 15 zu steuern.
Ein Sauerstoffsensor 18, der in dem Abgaslauf 3 angeordnet ist,
detektiert die Sauerstoffkonzentration eines Abgases, der von
den Verbrennungskammern in den Abgasweg 3 abgegeben wird, und
erzeugt in Antwort auf das Detektionsergebnis ein elektrisches
Signal.
Ein Rotationsgeschwindigkeitssensor 19, der für die Kurbelwelle
4 vorgesehen ist, detektiert die Rotationsgeschwindigkeit der
Welle 4, das heißt der Motorrotationsgeschwindigkeit NE, und er
zeugt als Antwort auf das Detektionsergebnis ein elektrisches
Signal. Ein Wassertemperatursensor 20, der in dem Motor 1 vorge
sehen ist, detektiert die Temperatur THW von Kühlwasser (Kühl
wassertemperatur), welches in dem Motor 1 strömt, und erzeugt in
Antwort auf das Detektionsergebnis ein elektrisches Signal. Die
se Kühlwassertemperatur THW zeigt eine Temperaturbedingung des
Motors 1 an.
In der vorliegenden Ausführungsform stellen der Drosselsensor 7,
der Einlaßdrucksensor 8, der Sauerstoffsensor 18, der Rotations
geschwindigkeitssensor 19 und der Wassertemperatursensor 20 so
wie weitere Elemente Betriebsbedingungsdetektionseinrichtungen
zum Detektieren einer Betriebsbedingung des Motors 1 dar.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Kraftstoffzufuhrge
rät zum Zuführen von Kraftstoff zu der modularisierten Kraft
stoffeinspritzvorrichtung 14 aus einem Kraftstofftank 11, einer
Kraftstoffpumpe 21, einem Kraftstofffilter 22, einer Kraft
stoffleitung 23 sowie weiteren Elementen aufgebaut. Der Kraft
stofftank 11 speichert Kraftstoff darin. Die elektrisch betrie
bene Kraftstoffpumpe 21, die in dem Kraftstofftank 11 eingebaut
ist, pumpt den im Tank 11 gespeicherten Kraftstoff hinauf, um
daraus entnommen zu werden. Die Kraftstoffleitung 23, die mit
einem Ausgabeanschluß der Kraftstoffpumpe 21 verbunden ist, ist
mit der Zufuhrleitung 10 verbunden mit einem Kraftstoffilter 22,
der in der Leitung 23 angeordnet ist. Wenn die Kraftstoffpumpe
21 betrieben wird, wird der Kraftstoff des Kraftstofftanks 11
durch die Pumpe 21 in die Kraftstoffleitung 23 abgegeben, durch
den Kraftstoffilter 22, welcher fremdes Material aus dem Kraft
stoff entfernt, durchgelassen und dann unter Druck zu der Zu
fuhrleitung 10 zugeführt. Der in der Zufuhrleitung 10 eingeführ
te Kraftstoff wird auf die Einspritzelemente 9 verteilt, in die
entsprechenden Einlaßanschlüsse in Assoziation mit dem Betrieb
der Einspritzelemente 9 eingespritzt und dann an die entspre
chenden Verbrennungskammern geliefert.
In der vorliegenden Ausführungsform werden unterschiedliche Si
gnale, die aus dem oben bezeichneten Drosselsensor 7, dem Ein
laßdrucksensor 8, dem Rotationsgeschwindigkeitssensor 19, dem
Wassertemperatursensor 20 und andren Elementen an eine elektro
nische Steuereinheit (ECU) 30 angegeben. Auf der Basis der Ein
gabesignale steuert die ECU 30 die Einspritzelemente 9 und den
Zünder 7 individuell, um eine Kraftstoffeinspritzsteuerung aus
zuführen, die eine Luft/Treibstoff-Steuerung, eine Zündungs
zeiteinteilungssteuerung und weitere Steuerungen einschließt.
In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet die Kraftstoffein
spritzsteuerung das Steuern der Menge an Kraftstoff (Kraftstoff
einspritzmenge), die aus jedem Einspritzelement 9 einzuspritzen
ist, sowie die Einspritzzeiteinteilung davon in Antwort auf die
Betriebsbedingung des Motors 1. Die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-
Steuerung bedeutet das Rückkopplungssteuern des Luft/Kraftstoff-
Verhältnisses im Motor 1 auf der Basis von detektierten Werten
durch den Sauerstoffsensor 18 und weiterer Sensoren. Die Zünd
zeiteinteilungssteuerung bedeutet, daß das Steuern des Zünders
17 gemäß der Betriebsbedingung des Motors 1, um dadurch die Zün
dungszeiteinteilungen zu steuern, bei denen die Zündkerzen 15
angeschaltet werden.
Fig. 2 ist eine elektronische Struktur des Kraftstoffeinspritz-
Steuergeräts, das die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 und die
ECU 30 einschließt. In der vorliegenden Ausführungsform ent
spricht die ECU 30, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung
14 getrennt angeordnet ist, einer Steuereinheit der vorliegenden
Erfindung, die eine Steuermenge-Berechnungseinrichtung und eine
Steuermenge-Korrektureinrichtung einschließt. Die ECU 30 besitzt
eine gut bekannte Struktur, die eine zentrale Prozessiereinheit
(Central Processing Unit, CPU) 31, einen Nurlese-Speicher (ROM)
32, einen Random-Access-Speicher (RAM) 33, einen In
put/Output(I/O)-Anschluß 34 sowie weitere Elemente einschließt,
die miteinander über einen Bus 35 verbunden sind. Der ROM 32
speichert zuvor festgelegte Steuerprogramme in Bezug auf die un
terschiedlichen, oben bezeichneten Steuerungen. Die ECU 30 (CPU
31) führt die Steuerungen gemäß den Steuerprogrammen aus.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die elektronische Schal
tung 13 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 mit einer An
triebsschaltung 41, einer Schaltung zur Detektion einer abnorma
len Bedingung 42, einem Permanentspeicher 43, einer Kommunikati
onsschaltung 44 und einem Input/Output(I/O)-Anschluß 45 ausge
stattet. Der Speicher 43 speichert Charakteristikdaten, die jede
Einspritzcharakteristik der Einspritzelemente 9 einschließt, die
entsprechend der Zylinder #1-#4 vorgesehen sind. Der Speicher 43
entspricht der Speichereinrichtung der vorliegenden Erfindung.
Die Antriebsschaltung 41 treibt die Einspritzelemente 9 indivi
duell an auf der Basis von Steuermengen, die von außen eingege
ben werden. Es ist zu beachten, daß die Einspritzcharakteristik
von jedem Einspritzelement 9 bei der Herstellung tatsächlich ge
messen wird. Nachdem die hergestellten Einspritzelemente 9 auf
einem Kraftstoffeinspritzgerät aufgesetzt werden (mit anderen
Worten, bevor das Kraftstoffeinspritzgerät als ein vollständiges
Produkt ausgeliefert wird), sind dann die zuvor gemessenen Ein
spritzcharakteristiken der Einspritzelemente 9 individuell in
dem Speicher 43 gespeichert. Die Antriebsschaltung 41 entspricht
der Antriebseinrichtung der vorliegenden Erfindung. Die Schal
tung zur Detektion einer abnormalen Bedingung 42 detektiert ab
normale Bedingungen der Einspritzelemente 9. Diese Schaltung 42
entspricht der Einrichtung zur Detektion der abnormalen Bedin
gung der vorliegenden Erfindung. Die Kommunikationsschaltung 44
überträgt die in dem Speicher 43 gespeicherten Charakteristikda
ten sowie die Detektionsergebnisse durch die Einrichtung zur De
tektion einer abnormalen Bedingung 42 nach außen. Die Schaltung
44 entspricht der Übertragungseinrichtung der vorliegenden Er
findung. Der I/O-Anschluß 45 ist mit dem I/O-Anschluß 34 der ECU
30 über eine vorbestimmte Verdrahtung verbunden.
In der Beschreibung schließen die Charakteristikdaten, die im
Speicher 43 gespeichert sind, eine "Zylinderzahl" von jedem Ein
spritzelement 9 und eine "Einspritzmengencharakteristik" von je
dem Einspritzelement 9 ein, was der Einspritzcharakteristik ent
spricht. Diese "Einspritzmengencharakteristik" wird durch eine
"statische Einspritzmenge Qts" und eine "dynamische Einspritz
menge qts" ausgedrückt. Im allgemeinen wird die "Einspritzmen
gencharakteristik" durch eine "dynamische Einspritzmenge qdyn"
bei einem "Erregungszeitpunkt Ti" gegenüber einer Solenoid-Spule
eines Einspritzelements wiedergegeben. Die "statische Einspritz
menge Qts" ist die Einspritzmenge pro Zeiteinheit, wenn eine
Ventilnadel des Einspritzelements unter normalem Druck in der
maximalen Liftposition gehalten wird, und die Einspritzmenge
wird in Fig. 3 durch den Gradienten in geraden Linien ausge
drückt. Die "dynamische Einspritzmenge qdyn" bedeutet die Ein
spritzmenge bei einem bestimmten Erregungszeitpunkt Ti. Dies
wird im allgemeinen ausgedrückt als eine Einspritzmenge pro Takt
der Ventilnadel bei einer Erregungsdauer von 2,5 ms. Speziell
wird, wie in Fig. 3 gezeigt, in einem Bereich, bei dem die Erre
gungsdauer Ti und die dynamische Einspritzmenge qdyn eine linea
re Beziehung zueinander aufweisen, die Beziehung zwischen der
dynamischen Einspritzmenge qdyn und irgendeinem gegebenen Zeit
punkt Ti durch die folgende Gleichung (1) aus dem Charakteri
stik-Diagramm in Fig. 3 ausgedrückt:
q = (Q/60).(Ti - Tv) (1)
wobei "Tv" eine ineffektive Einspritzzeit bedeutet.
Die Kommunikationsschaltung 44 überträgt die Charakteristik-
Daten und die Ergebnisse der Detektion abnormaler Bedingungen zu
der ECU 30 über die I/O-Anschlüsse mittels einer seriellen Kom
munikation.
Auf der anderen Seite berechnet die ECU 30, die als Steuermenge-
Berechnungseinrichtung dient, die Steuermenge, welche der aus
einem Einspritzelement 9 zu jederzeit einzuspritzenden Ein
spritzmenge an Kraftstoff entspricht, auf der Basis der Standard
einspritzcharakteristik des Einspritzelements 9. Die ECU 30,
die als Steuermenge-Korrektureinrichtung dient, korrigiert die
berechnete Steuermenge auf der Basis der im Speicher 43 in Über
einstimmung mit jedem Einspritzelement 9 gespeicherten Ein
spritzmengencharakteristik. Die ECU 30 überträgt ein Einspritz
erregungssignal (Pulssignal), welches repräsentativ ist für die
korrigierte Steuermenge für jedes Einspritzelement 9, zu der
elektronischen Schaltung 13 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung
14.
In der elektronischen Schaltung 13 treibt die Antriebsschaltung
41 den Einspritzelemente 9 individuell in Antwort auf die ent
sprechenden Erregungssignale an, wodurch die Einspritzmenge an
Kraftstoff, die von jedem Einspritzelement 9 einzuspritzen ist,
gesteuert wird.
Als nächstes wird der Inhalt des Prozessierens der Kraftstoff
einspritzsteuerung, die durch die ECU 30 ausgeführt wird, erläu
tert. Fig. 4 ist ein Fließdiagramm, welches den Inhalt des
Kraftstoffeinspritz-Steuerprogramms zeigt. Die ECU 30 führt die
se Routine bei jeder Einspritz-Startzeiteinteilung aus.
Im Schritt 100 berechnet die ECU 30 eine Einspritzerregungszeit
TAU, welche der Einspritzmenge an Kraftstoff, die zu jedem Zeit
punkt aus einem Einspritzelement 9 einzuspritzen ist, ent
spricht, auf der Basis der Detektionssignale aus den Sensoren 7,
8 und 18 bis 20 und der Standardeinspritzcharakteristik (nach
folgend als "Standardcharakteristik" bezeichnet) des Einspritz
elements 9. Die ECU 30 berechnet die Einspritzerregungszeit TAU
durch die folgende Formel (2):
TAU ← TP.Km (2),
wobei "TP" eine Basiseinspritzzeit anzeigt, die auf der Basis
der Detektionssignale aus dem Einlaßdrucksensor 8 und dem Rota
tionsgeschwindigkeitssensor 19 und der Standardcharakteristik
des Einspritzelements 9 berechnet wird, und "Km" bezeichnet ei
nen Korrektur-Koeffizienten, der auf der Basis der Detektions
signale aus dem Drosselsensor 7, dem Sauerstoffsensor 8 und dem
Wassertemperatursensor 20 bestimmt wird.
Im Schritt 110 berechnet: die ECU 30 eine Synchroneinspritzzeit
TR. Die ECU 30 macht diese Berechnung der Synchroneinspritzzeit
TR mit Hilfe des folgenden Ausdrucks (3):
TR ← TAU + Tv (3),
worin "Tv" eine ineffektive Einspritzzeit bezeichnet und "TR"
eine Einspritzzeit bedeutet, die auf der Basis der Standardcha
rakteristik des Einspritzelements 9 berechnet wird.
Im Schritt 120 prüft die ECU 30 die laufende Einspritzzeitein
teilung, das heißt, ob diese Einspritzzeiteinteilung für einen
Zylinder Nr. n aus #1 bis #4 dient.
Im Schritt 130 bestimmt die ECU 30, ob sie die Charakteristikda
ten der Einspritzelemente 9 von allen Zylindern erhalten hat.
Mit anderen Worten prüft die ECU 30, ob sie die Charakteristik
daten von allen Einspritzelementen 9 vollständig empfangen hat,
wobei die Daten im Speicher 43 der elektronischen Schaltung 13
in der Treibstoffeinspritzvorrichtung 14 gespeichert sind und
aus der Kommunikationsschaltung 44 übertragen worden sind.
Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt 130 negativ ist, schrei
tet die ECU 30 im Ablauf zum Schritt 140 voran. Im Schritt 140
legt die ECU 30 die Synchroneinspritzzeit TR, die im Schritt 110
berechnet wurde, auf eine endgültige Synchroneinspritzzeit TR1
für den Zylinder Nr. n fest ohne Korrektur auf der Basis der
Einspritzcharakteristik der individuellen Einspritzelemente 9,
und schreitet im Ablauf zum Schritt 170 voran.
Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt 130 im Gegensatz dazu
positiv ist, schreitet die ECU 30 im Ablauf zum Schritt 150 vor
an. Im Schritt 150 liest die ECU 30 die Charakteristikdaten des
Einspritzelements 9 des Zylinders Nr. n, die aus der Kraftstoff
einspritzvorrichtung 14 übertragen wurden, wobei die Daten eine
gemessene Erregungszeit Tts(n), eine statische Einspritzmenge
Qts(n) und eine dynamische Einspritzmenge qts(n) einschließen.
Die Übertragung der Charakteristikdaten aus der elektronischen
Schaltung 13 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 zu der ECU 30
kann zu vorbestimmten Zeitabständen ausgeführt werden, zum Bei
spiel in 1- oder 10-Sekundenabständen. Alternativ kann es einmal
ausgeführt werden immer dann, wenn der Motor 1 gestartet wird.
Im Anschluß daran korrigiert im Schritt 160 die ECU 30 die Syn
chroneinspritzzeit TR, die im Schritt 110 berechnet wurde, auf
der Basis der gemessenen Erregungszeit Tts(n), der statischen
Einspritzmenge Qts(n) und der dynamischen Einspritzmenge qts(n),
um die endgültige Synchroneinspritzzeit TR1 für den Zylinder Nr.
n zu bestimmen.
Die Korrektur unter Verwendung der Charakteristikdaten wird in
diesem Schritt durch die ECU 30 auf die folgenden Weisen ausge
führt.
Zuerst berechnet die ECU 30 die dynamische Einspritzmenge qdyn
bei der Synchroneinspritzzeit TR der Standardcharakteristik ge
mäß der folgenden Formel (4):
qdyn = (Q60).(TR - Tv) (4),
worin "Q" eine statische Einspritzmenge ist und "Tv" eine inef
fektive Einspritzzeit ist, welche zuvor im ROM 32 der ECU 30 ge
speichert sind.
Danach berechnet die ECU 30 eine ineffektive Einspritzzeit Tv1
gemäß der folgenden Gleichung (5)
Tv1 = Tts - (60.qts)/Qts (5).
Die ECU 30 berechnet die endgültige Synchroneinspritzzeit TR1
gemäß der folgenden Formel (6):
TR1 = (60.qdyn)/Qts+Tv1 (6).
Auf die obige Weise wird die abschließende Synchroneinspritzzeit
TR1 nur in Bezug auf das Einspritzelement 9 des Zylinders be
stimmt, der als Zylinder Nr. n im Schritt 120 bestimmt wurde.
Im Schritt 170, der dem Schritt 140 oder dem Schritt 160 folgt,
beginnt die ECU 30 eine Erregungsbehandlung gegenüber dem Ein
spritzelement 9 des Zylinders Nr. n, wodurch die Ventilöffnung
des Einspritzelements 9 des Zylinders Nr. n begonnen wird.
Dann legt im Schritt 180 die ECU 30 "Abschalten der Erregungsbe
handlung zur Zeit TR1" in Bezug auf das Einspritzelement 9 des
Zylinders Nr. n fest. Mit anderen Worten wird die Ablaufzeit der
berechneten endgültigen Synchroneinspritzzeit TR1 als einer Ven
tilverschlußzeit des Einspritzelements 9 festgelegt.
Die Kraftstoffeinspritzsteuerung wird auf die obige Weise ausge
führt, um die tatsächliche Charakteristik in Bezug auf die Stan
dardcharakteristik in Fig. 3 zu korrigieren. In der vorliegenden
Ausführungsform wird die Korrektur auf Seiten der ECU 30 ausge
führt.
Fig. 5 zeigt die Synchroneinspritzzeiteinteilungen des Vierzy
lindermotors. Die Kraftstoffeinspritzung wird durch die Ein
spritzelemente 9 der Zylinder #1, #3, #4 und #2 in dieser Rei
henfolge ausgeführt. In Fig. 5 gibt die Länge von jedem Balken
die Dauer der endgültigen Synchroneinspritzzeit TR1 für jedes
Einspritzelement 9 der Zylinder #1 bis #4 an. Der Anfangspunkt
von jedem Balken bedeutet die Startzeiteinteilung der Erregung.
Wie oben erläutert berechnet gemäß dem Kraftstoffeinspritz-
Steuergerät der vorliegenden Ausführungsform die ECU 30, die von
der modularisierten Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 getrennt
angeordnet ist, auf der Basis der Standardcharakteristik des
Einspritzelements 9 die Synchroneinspritzzeit IR, die äquivalent
ist zu der Steuermenge, die der Einspritzmenge des von einem
Einspritzelement 9 zu jederzeit einzuspritzenden Kraftstoffs
entspricht. Die ECU 30 korrigiert die berechnete Synchronein
spritzzeit TR auf der Basis der Charakteristikdaten, die als
Einspritzcharakteristik entsprechend jedem Einspritzelement 9 im
Speicher 43 der elektronischen Schaltung 13 in der Kraftstoff
einspritzvorrichtung 14 gespeichert sind. Auf der Basis der durch
die Korrektur bestimmten, abschließenden Synchroneinspritzzeit
TR1 treibt die Antriebsschaltung 41 der Kraftstoffeinspritzvor
richtung 14 das entsprechende Einspritzelement 9 an. Somit wird
jede Einspritzmenge an Kraftstoff, die von jedem Einspritzele
ment 9 einzuspritzen ist, eingestellt.
Folglich kann bei der individuellen Steuerung der Vielzahl an
Einspritzelementen 9 jede Kraftstoffeinspritzmenge mit einem
vorbestimmten Präzisionsmaß gesteuert werden. Es ist deshalb
möglich, eine Genauigkeit der gleichförmigen Kraftstoffeinsprit
zung unter den Einspritzelementen 9 sicherzustellen. Als Ergeb
nis davon können, selbst wenn die Einspritzelemente 9 ohne Hoch
präzisionseinspritzcharakteristik verwendet werden, eine Abwei
chung des tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von dem
bei der Übereinstimmung des Motors bestimmten Luft/Kraftstoff-
Verhältnis und Unterschiede in den Luft/Kraftstoff-Verhältnissen
unter den Zylindern #1 bis #4 vermindert werden. Speziell kön
nen, selbst wenn Einspritzelemente 9 verwendet werden, die Ein
spritzcharakteristiken mit normalen Unterschieden in den
Luft/Kraftstoff-Verhältnissen aufweisen, Abweichungen und Verän
derungen in den Luft/Kraftstoff-Verhältnissen vermindert werden.
Dies kann die Notwendigkeit zum Herstellen und Gebrauchen von
Hochpräzisionseinspritzelementen beseitigen. Alternativ gibt es
keine Notwendigkeit, selektiv Einspritzelemente mit geringen Va
riationen hinsichtlich der Einspritzcharakteristika zu verwenden
und diese auf die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 aufzusetzen.
Folglich können Einspritzelemente mit relativ großen Variationen
hinsichtlich der Einspritzcharakteristika in der Kraftstoffein
spritzvorrichtung 14 verwendet werden, so daß die Produktions
ausbeute der Einspritzelemente verbessert werden kann.
Gemäß der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 der ersten Ausfüh
rungsform sind die Zufuhrleitung 10, die Vielzahl an Einspritz
elementen 9, die elektronische Schaltung 13, die die Antriebs
schaltung 41 und den Speicher 43 einschließt, sowie weitere Ele
mente modularisiert, die Modul für Modul integral gesteuert wer
den können. Die Vorrichtung kann so in unterschiedlichen Motoren
breit angewandt werden. Dies erleichtert die Herstellung und die
Wartungsarbeiten der Motoren I im Vergleich zu herkömmlichen
Fällen.
Gemäß der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 in der vorliegenden
Ausführungsform ist die Schaltung zur Detektion abnormaler Be
dingungen 42 in der elektronischen Schaltung 13 vorgesehen, so
daß die Betriebsweise der Einspritzelemente 9 stets überwacht
werden können und das Auftreten von Fehlern von diesen kann in
Echtzeit detektiert werden. Folglich werden, falls erforderlich,
die Fehler bzw. das Versagen der Einspritzelemente 9 zum Bei
spiel durch ein erzwungenes Abstellen der Kraftstoffpumpe 21 be
handelt, und die Kraftstoffeinspritzsteuerung kann durch die ECU
30 ausgeführt werden.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Kraftstoffein
spritzvorrichtung und des Kraftstoffeinspritzsteuergeräts gemäß
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen erläutert. Es ist zu beachten, daß in den nachfol
genden Ausführungsformen, einschließlich dieser, dieselben Ele
mente wie jene der ersten Ausführungsform dieselben Bezugszif
fern gegeben werden und deren Erläuterungen werden weggelassen,
während hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte beschrieben
werden.
In dieser zweiten Ausführungsform sind die Struktur der elektro
nischen Schaltung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 und der
Inhalt der Steuerung, der durch die ECU ausgeführt wird, von je
nen der ersten Ausführungsform verschieden. Insbesondere unter
scheidet sich diese Ausführungsform von der ersten Ausführungs
form darin, daß die Korrektur der Steuermengen in Bezug auf die
Einspritzcharakteristika der Einspritzelemente 9 auf Seiten der
Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 ausgeführt wird, nicht auf
Seiten der ECU 30.
Fig. 6 zeigt eine elektronische Struktur des Kraftstoffein
spritz-Steuergeräts einschließlich der Kraftstoffeinspritzvor
richtung 14 und der ECU 30. Anstelle der zuvor bezeichneten An
triebsschaltung 41, der Schaltung zur Detektion abnormaler Be
dingungen 42, dem Speicher 43 und der Kommunikationsschaltung 44
schließt in dieser Ausführungsform die elektronische Schaltung
13 den I/O-Anschluß 45 und eine Output-Korrekturschaltung 46 für
die Einspritzelemente 9 ein. Diese Output-Korrekturschaltung 46
ist von einer Vielzahl von Erregungszeit-
Verlängerungsschaltungen 46a bis 46d aufgebaut, die in Überein
stimmung mit den Zylindern #1 bis #4 vorgesehen sind. Die Out
put-Korrekturschaltung 46 entspricht der Charakteristik-
Steuereinrichtung zum individuellen Speichern der Einspritzcha
rakteristika der Einspritzelemente 9. Um die Einspritzcharakte
ristik (die tatsächliche Charakteristik) von jedem Einspritzele
ment 9 auf die Standardcharakteristik anzupassen, wandeln jede
der entsprechenden Erregungszeit-Verlängerungsschaltungen 46a
bis 46d die Einspritzcharakteristik in eine Verlängerungszeit
zum Kompensieren der Synchroneinspritzzeit TR um und Verlängern
die Zeit TR durch die erforderliche Verlängerungszeit. Speziell
verlängert die Erregungsverlängerungsschaltung 46a für den Zy
linder #1 die Synchroneinspritzzeit IR, die in die Schaltung
eingegeben wurde, auf eine bestimmte Zeit, um eine Korrektur un
ter Beachtung der Einspritzcharakteristik des Einspritzelements
9 des Zylinders #1 auszuführen.
Die Erregungsverlängerungsschaltungen 46b bis 46d für die jewei
ligen Zylinder #2 bis #4 sind von derselben Struktur wie oben.
In der vorliegenden Ausführungsform entspricht andererseits die
ECU 30 einer Steuereinheit mit einer Steuermenge-
Berechnungseinrichtung zum Berechnen der Synchroneinspritzzeit
TR als Steuermenge, die der aus einem Einspritzelement 9 jeder
zeit einzuspritzenden Einspritzmenge äquivalent ist, auf der Ba
sis der Standardcharakteristik des Einspritzelements 9. Im Un
terscheid zu der ECU 30 in der ersten Ausführungsform berechnet
die ECU 30 in der vorliegenden Ausführungsform die Synchronein
spritzzeit TR auf der Basis der Standardcharakteristik von jedem
Einspritzelement 9 und führt keine Korrektur dieser Einspritz
zeit TR aus. Die ECU 30 gibt ein Einspritzerregungssignal (Puls
signal) aus, welches die berechnete Synchroneinspritzzeit TR
wiedergibt.
Die Synchroneinspritzzeit TR, die durch die ECU 30 in Überein
stimmung mit jedem der Zylinder #1 bis #4 berechnet wurde, wird
in Form eines Einspritzelement-Erregungssignals in die elektro
nische Schaltung 13 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 einge
geben und über die Ausgabe-Korrekturschaltung 46 der elektroni
schen Schaltung 13 in das entsprechende Einspritzelement 9 ein
gegeben. Somit wird jedes Einspritzelement 9 auf der Basis des
Einspritzelement-Erregungssignals gesteuert, welches der ab
schließenden Synchroneinspritzmenge TR1 entspricht, die auf der
Basis der Einspritzcharakteristika des Einspritzelements 9 kom
pensiert ist, so daß die individuelle Kraftstoffeinspritzmenge
von jedem Einspritzelement 9 gesteuert ist.
Fig. 7 (a) und (b) sind Zeitdiagramme, die jeweils eine Beziehung
zwischen einem Einspritzelement-Erregungssignal, welches aus der
ECU 30 an die elektronische Schaltung 13 der Kraftstoffein
spritzvorrichtung 14 auszugeben ist, und einem Einspritzelement-
Erregungssignal, welches aus der elektronischen Schaltung 13 an
jedes Einspritzelement 9 auszugeben ist, zeigt. In dieser Be
schreibung entspricht eine ON-Pulszeit des Einspritzelement-
Erregungssignals von der ECU 30 der Synchroneinspritzzeit TR,
und eine ON-Pulszeit des Einspritzelement-Erregungssignals von
der elektronischen Schaltung 13 entspricht der abschließenden
Synchroneinspritzzeit TR1. In der abschließenden Synchronein
spritzzeit TR1 entspricht eine Zunahme zu der Synchroneinspritz
zeit TR einer Verlängerungszeit ΔTR, um die durch die Output-
Korrekturschaltung 46 verlängert wird.
Folglich kann das Kraftstoffeinspritz-Steuergerät in der vorlie
genden Ausführungsform dieselbe Wirkung und denselben Effekt wie
das Kraftstoffeinspritz-Steuergerät in der ersten Ausführungs
form liefern. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 in der vor
liegenden Ausführungsform kann ebenso dieselbe Wirkung und den
selben Effekt wie die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 in der
ersten Ausführungsform liefern.
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Kraftstoffein
spritzvorrichtung und des Kraftstoffeinspritz-Steuergeräts gemäß
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen erläutert.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der zwei
ten Ausführungsform in der Struktur der elektronischen Schaltung
13 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14. Die ECU 30 ist vom
selben Aufbau wie in der zweiten Ausführungsform. In der vorlie
genden Ausführungsform wird ähnlich die Korrektur der Steuermen
ge in Bezug auf jede Einspritzcharakteristik der Einspritzele
mente 9 von Seiten der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 ausge
führt, nicht von Seiten der ECU 30.
Fig. 8 zeigt eine elektronische Struktur des Kraftstoffein
spritz-Steuergeräts, welches die Kraftstoffeinspritzvorrichtung
14 und die ECU 30 einschließt. Anstelle der Output-
Korrekturschaltung 46, die in der zweiten Ausführungsform be
schrieben wurde, wird die elektronische Schaltung 13 von der An
triebsschaltung 41, dem Speicher 43, der Berechnungsschaltung 47
und dem I/O-Anschluß 45 aufgebaut. Die Berechnungsschaltung 47
ist jeweils mit der Antriebsschaltung 41, dem Speicher 43 und
dem I/O-Anschluß 45 verbunden. Die Antriebsschaltung 41 ist mit
jedem Einspritzelement 9 verbunden. Der Speicher 43 speichert
wie oben angegeben individuell die Einspritzcharakteristika der
Einspritzelemente 9 der Zylinder #1 bis #4 als deren jeweilige
Charakteristikdaten. Der Speicher 43 entspricht der Charakteri
stikspeichereinrichtung der vorliegenden Erfindung. Die Berech
nungsschaltung 47 korrigiert die von außen eingegebene Steuer
menge auf der Basis von jeder, in dem Speicher 43 gespeicherten,
individuellen Einspritzcharakteristik. Die Schaltung 47 ent
spricht der Steuermenge-Korrektureinrichtung der vorliegenden
Erfindung. Die Berechnungsschaltung 47 schließt einen Speicher
(nicht gezeigt) ein. Die Antriebsschaltung 41 treibt die Ein
spritzelemente 9 individuell auf der Basis der entsprechenden,
durch die Berechnungsschaltung 47 korrigierten Steuermengen an.
Die Schaltung 41 entspricht der Antriebseinrichtung der vorlie
genden Erfindung.
In der vorliegenden Ausführungsform wird jede Synchroneinspritz
zeit TR, die durch die ECU 30 in Übereinstimmung mit jedem Zy
linder #1 bis #4 berechnet wurde, in Form eines Einspritzele
ment-Erregungssignals in die elektronische Schaltung 13 der
Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 eingegeben und wird in der Be
rechnungsschaltung 47 aufgenommen. In der Berechnungsschaltung
47 wird jede der berechneten Synchroneinspritzzeiten TR unter
Bezugnahme auf jede Einspritzcharakteristik, die im Speicher 43
gespeichert ist, korrigiert. Auf der Basis der abschließenden
Synchroneinspritzzeit TR1, die durch die Korrektur bestimmt wur
de, treibt die Antriebsschaltung 41 das entsprechende Einspritz
element 9 an. Somit werden die Einspritzelemente 9 individuell
auf der Basis der entsprechenden Einspritzelement-
Erregungssignale gesteuert, die jede individuelle, abschließende
Synchroneinspritzmenge TR1 wiedergibt, die auf der Basis der
Einspritzcharakteristika der Einspritzelemente 9 korrigiert wur
de, so daß die von denEinspritzelementen 9 einzuspritzenden
Einspritzmengen an Kraftstoff individuell eingestellt werden.
Als nächstes wird eine Erläuterung gegeben bezüglich des Prozes
sierinhalts der Kraftstoffeinspritzsteuerung, der durch die Be
rechnungsschaltung 47 der elektronischen Schaltung 13 auszufüh
ren ist. Fig. 9 und Fig. 10 sind Fließdiagramme, von denen jedes
den Inhalt eines Programms der Kraftstoffeinspritzsteuerung
zeigt.
Das Fließdiagramm der Fig. 9 zeigt eine Routine zum Prozessieren
des Erregungsstarts eines Ausgabesignals gegenüber jedem Ein
spritzelement 9 der Zylinder #1 bis #4. Diese Routine wird durch
die Berechnungsschaltung 47 der elektronischen Schaltung 13 je
desmal ausgeführt, wenn jedes Einspritzelement-Erregungssignal
darin eingegeben wird (bei jeder Erregungsstart-Zeiteinteilung).
Im Schritt 200 veranlaßt die Berechnungsschaltung 47 ihren eige
nen Speicher, einen ON-Zeitpunkt ON-ZEIT(n) des Einspritzelement-
Erregungssignals gegenüber dem Zylinder Nr. n zu speichern. An
schließend beginnt im Schritt 210 die Berechnungsschaltung 47
die Erregung gegenüber dem Einspritzelement 9 des Zylinders Nr.
n. Mit anderen Worten beginnt bei einem ON-
(Erregungsstart-)Zeitpunkt von jedem Erregungssignal aus der ECU
30 die Berechnungsschaltung 47 mit der Erregung gegenüber dem
spezifischen Einspritzelement 9.
Auf diese Weise beginnt die Berechnungsschaltung 47 die Erregung
gegenüber dem Einspritzelementen 9 der Zylinder #1 bis #4 ihrer
seits bei jedem ON-Zeitpunkt der Einspritzelement-
Erregungssignale aus der ECU 30.
Das Fließdiagramm der Fig. 10 zeigt eine Routine zum Prozessie
ren des Abstoppens der Erregung des Ausgabesignals gegenüber den
Einspritzelementen 9 der Zylinder #1 bis #4. Diese Routine wird
durch die Berechnungsschaltung 47 der elektronischen Schaltung
13 jedesmal ausgeführt, wenn jedes Einspritzelement-
Erregungssignal dort eingegeben wird (bei jedem Erregungs-
Stoppzeitpunkt).
Im Schritt 300 speichert die Berechnungsschaltung 47 in seinem
eigenen Speicher einen OFF-Zeitpunkt OFF-ZEIT(n) des Eingabesi
gnals gegenüber dem Zylinder Nr. n.
Im Schritt 310 berechnet nachfolgend die Berechnungsschaltung 47
eine ON-Zeit TR(n) des Eingabesignals gegenüber dem Zylinder Nr.
n gemäß der folgenden Formel (7)
TR (n) ← OFF-ZEIT (n) - ON-ZEIT (n) (7),
worin die ON-Zeit TR(n) für den Zylinder Nr. n der Synchronein
spritzzeit der Standardcharakteristik von jedem Einspritzelement
9 entspricht, und "ON-ZEIT(n)" ein ON-Zeitpunkt des Eingabesi
gnals ist, welches im Speicher in Bezug auf den Zylinder Nr. n
gespeichert ist.
Im Schritt 320 liest die Berechnungsschaltung 47 die Charakteri
stikdaten Tts(n), qts(n), Qts(n) des Einspritzelements 9 des Zy
linders Nr. n aus dem Speicher 43 aus.
Im Schritt 330 korrigiert die Berechnungsschaltung 47 die Syn
chroneinspritzzeit TR(n), welche aus der ECU 30 in Bezug auf das
Einspritzelement 9 des Zylinders Nr. n ausgegeben wird, unter
Verwendung der gelesenen Charakteristikdaten Tts(n), qts(n),
Qts(n), um die abschließende Synchroneinspritzzeit TR1(n) zu be
stimmen.
Im Schritt 340 berechnet die Berechnungsschaltung 47 die Erre
gungsverlängerungszeit ΔTR für das Einspritzelement 9 des Zylin
ders Nr. n durch den folgenden Ausdruck (8):
ΔTR(n) ← TR1(n) - TR(n) (8).
Mit anderen Worten wird der Unterschied zwischen der abschlie
ßenden Synchroneinspritzzeit TR1(n) und der Synchroneinspritz
zeit TR(n) als die Erregungsverlängerungszeit ΔTR bestimmt.
Im Schritt 350 legt nachfolgend die Berechnungsschaltung 47 "Ab
schalten der Erregung nach Ablauf der Erregungsverlängerungszeit
ΔTR" gegenüber dem Einspritzelement 9 des Zylinders Nr. n fest.
Zum Beispiel wird ein Timer eines Echtzeit-Ausgabeanschlusses
der Berechnungsschaltung 47 festgelegt. Die Berechnungsschaltung
47 der elektronischen Schaltung 13 wird dazu veranlasst, die
obige Prozedur auszuführen. In Antwort auf die Ausgabe des Ein
spritzerregungssignals aus der ECU 30, welches die Synchronein
spritzzeit TR wiedergibt, gibt die elektronische Schaltung 13
als Ergebnis, wie in dem oben angegebenen Zeitdiagramm der Fig.
7, das Einspritzerregungssignal aus, welches die abschließenden
Synchroneinspritzzeit TR, die um die Erregungsverlängerungszeit
ΔTR verlängert ist, wiedergibt.
Folglich kann das Kraftstoffeinspritz-Steuergerät in der vorlie
genden Ausführungsform dieselbe Wirkung und denselben Effekt wie
das Kraftstoffeinspritz-Steuergerät der ersten Ausführungsform
liefern. Zudem kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 in der
vorliegenden Ausführungsform dieselbe Wirkung und denselben Ef
fekt wie die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 in der ersten
Ausführungsform liefern.
Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der Kraftstoffein
spritzvorrichtung und des Kraftstoffeinspritz-Steuergeräts gemäß
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf beigefügte
Zeichnungen erläutert.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der drit
ten Ausführungsform hinsichtlich der Strukturen der elektroni
schen Schaltung 13 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 und der
ECU 30. In dieser Ausführungsform wird die Steuermenge in Bezug
auf die Einspritzcharakteristik von jedem Einspritzelement 9
seitens der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 korrigiert, nicht
auf Seiten der ECU 30.
Fig. 11 zeigt eine elektronische Struktur des Kraftstoff
einspritz-Steuergeräts, welches die Kraftstoffeinspritzvorrich
tung 14 und die ECU 30 einschließt. Die elektronische Schaltung
13 wird in dieser Ausführungsform, anders als in der dritten
Ausführungsform, von der Schaltung zur Detektion abnormaler Be
dingungen 42, einer Antriebsschaltung 48 zum Korrigieren der Er
regungszeit, dem Speicher 43, der Kommunikationsschaltung 44 und
dem I/O-Anschluß 45 aufgebaut. Die Kommunikationsschaltung 44
ist mit der Antriebsschaltung 48, der Schaltung zum Detektieren
abnormaler Bedingungen 42 und dem I/O-Anschluß 45 verbunden. Die
Antriebsschaltung zum Korrigieren der Erregungszeit 48 ist mit
dem Speicher 43, der Kommunikationsschaltung 44, der Schaltung
zum Detektieren abnormaler Bedingungen 42, dem I/O-Anschluß 45
und den Einspritzelementen 9 jeweils verbunden. Der Speicher 43
speichert individuell die Einspritzcharakteristik von jedem Ein
spritzelement 9 der Zylinder #1 bis #4 als deren Charakteristik
daten auf die gleiche Weise wie oben. Der Speicher 43 entspricht
der Charakteristik-Speichereinrichtung der vorliegenden Erfin
dung. Die Antriebsschaltung zur Erregungskorrektur 48 korrigiert
die Steuermenge, die von außen eingegeben wird, auf der Basis
der im Speicher 43 gespeicherten Einspritzcharakteristik. Die
Schaltung 48 entspricht der Steuermenge-Korrektureinrichtung der
vorliegenden Erfindung. Zusätzlich treibt die Antriebsschaltung
zur Erregungskorrektur 48 die Einspritzelemente 9 individuell an
auf Basis der wie oben korrigierten, jeweiligen Steuermengen,
der Antriebseinrichtung der vorliegenden Erfindung entsprechend.
Die Kommunikationsschaltung 44 funktioniert so, daß ein Aus
tausch einer Erregungszeit (Abruf) für jedes Einspritzelement 9,
eines Ergebnisses der Detektion abnormaler Bedingungen sowie an
derer Daten durch serielle Kommunikationen zwischen der An
triebsschaltung 48 und der Schaltung zur Detektion abnormaler
Bedingungen 42 und der ECU 30 gestattet wird. Die Schaltung 44
entspricht der Kommunikationseinrichtung der vorliegenden Erfin
dung.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Synchroneinspritz
zeit TR, die durch die ECU 30 entsprechend jedem Zylinder #1 bis
#4 berechnet wurde, in Form der Erregungszeit für jedes Ein
spritzelement 9 in die elektronische Schaltung 13 der Kraftstoff
einspritzvorrichtung 14 mittels serieller Kommunikationen ein
gegeben und in der Antriebsschaltung zur Korrektur der Erre
gungszeit 48 aufgenommen. In dieser Schaltung 48 wird die aufge
nommene Erregungszeit für jedes Einspritzelement 9 unter Bezug
nahme auf die im Speicher 43 gespeicherte Einspritzcharakteri
stik von jedem Einspritzelement 9 korrigiert, und die abschlie
ßende Synchroneinspritzzeit TR1 wird so berechnet. Auf der Basis
der durch die Korrektur erhaltenen, abschließenden Synchronein
spritzzeit TR1 treibt die Antriebsschaltung 48 das entsprechende
Einspritzelement 9 an. Die Erregung gegenüber jedem Einspritz
element 9 wird in Synchronisation mit jedem Ventilöffnungs-
Zeiteinteilungssignal begonnen. Somit werden die Einspritzele
mente 9 individuell gesteuert auf der Basis von jeder abschlie
ßenden Synchroneinspritzmenge TR1, die auf Basis der Einspritz
charakteristik von jedem Einspritzelement 9 korrigiert wurde, um
die Kraftstoffeinspritzmenge von jedem Einspritzelement 9 indi
viduell zu steuern.
Folglich kann das Kraftstoffeinspritz-Steuergerät, welches die
vorliegende Ausführungsform einschließt, dieselbe Wirkung und
denselben Effekt wie das Kraftstoffeinspritz-Steuergerät der er
sten Ausführungsform liefern. Zu dem kann den Kraftstoffein
spritzvorrichtung 14 in der vorliegenden Ausführungsform diesel
be Wirkung und denselben Effekt wie die Kraftstoffeinspritzvor
richtung 14 in der ersten Ausführungsform liefern.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungs
formen beschränkt und kann in anderen speziellen Formen ausge
führt werden, ohne von den wesentlichen Merkmalen davon abzuwei
chen.
- 1. In den obigen Ausführungsformen wird die vorliegende Erfin dung auf einen Vierzylindermotor 1 angewandt. Ein anderer Motor mit einer unterschiedlichen Anzahl von Zylindern kann ebenso An wendung finden.
- 2. In der obigen Ausführungsform ist die Kraftstoffeinspritz vorrichtung 14 mit einem Druckregulator 12 aufgebaut. Sie kann ebenso ohne Einschluß eines Druckregulators ausgeführt werden.
Wie oben erläutert können gemäß der vorliegenden Erfindung,
selbst wenn Einspritzelemente verwendet werden, die keine Hoch
präzisions-Einspritzcharakteristik besitzen, eine Abweichung des
tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von einem
Luft/Kraftstoff-Verhältnis, welches bei Motorübereinstimmung be
stimmt wurde, sowie Veränderungen in den Luft/Kraftstoff-
Verhältnissen unter den Einspritzelementen reduziert werden.
Ferner kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf individueller
Basis integral gesteuert werden und kann verbreitet auf unter
schiedliche Motoren angewandt werden. Somit können die Herstel
lung und die Wartungsarbeiten von Motoren im Vergleich zu her
kömmlichen Fällen erleichtert werden.
Claims (9)
1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung, in modularer Form einschlie
ßend:
eine Zufuhrleitung zum Verteilen von ins Innere eingeführtem Kraftstoff auf eine Vielzahl von Anschlüssen;
eine Vielzahl von Einspritzelementen zum Einspritzen des Kraft stoffs, wobei die Einspritzelemente in den Anschlüssen der Zu fuhrleitung eingepaßt sind; und
eine Charakteristik-Speichereinrichtung zum individuellen Spei chern einer Einspritzcharakteristik von jedem der Einspritzele mente.
eine Zufuhrleitung zum Verteilen von ins Innere eingeführtem Kraftstoff auf eine Vielzahl von Anschlüssen;
eine Vielzahl von Einspritzelementen zum Einspritzen des Kraft stoffs, wobei die Einspritzelemente in den Anschlüssen der Zu fuhrleitung eingepaßt sind; und
eine Charakteristik-Speichereinrichtung zum individuellen Spei chern einer Einspritzcharakteristik von jedem der Einspritzele mente.
2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die
Einspritzcharakteristik von jedem Einspritzelement statische Da
ten zur Einspritzmenge und dynamische Daten zur Einspritzmenge
einschießt.
3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die
Einspritzcharakteristik von jedem Einspritzelement durch Messun
gen erhalten worden ist und die zuvor erhaltene Einspritzcharak
teristik in der Charakteristik-Speichereinrichtung gespeichert
ist, bevor die Kraftstoffeinspritzvorrichtung als fertiges Pro
dukt ausgeliefert wird.
4. Kraftstoffeinspritz-Steuergerät mit:
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung wie im Anspruch 1 angegeben; und
einer Steuereinheit, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung getrennt angeordnet ist, wobei die Einheit eine Steuermenge- Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Steuermenge auf der Basis einer Standard-Einspritzcharakteristik von jedem der Ein spritzelemente einschließt, wobei die Steuermenge einer von ei nem Einspritzelement jederzeit einzuspritzenden Einspritzmenge entspricht;
wobei die berechnete Steuermenge auf der Basis der gespeicherten Einspritzcharakteristik des jeweiligen Einspritzelements korri giert ist, welche auf der Basis der korrigierten Steuermenge zum individuellen Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge aus jedem Einspritzelement gesteuert ist.
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung wie im Anspruch 1 angegeben; und
einer Steuereinheit, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung getrennt angeordnet ist, wobei die Einheit eine Steuermenge- Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Steuermenge auf der Basis einer Standard-Einspritzcharakteristik von jedem der Ein spritzelemente einschließt, wobei die Steuermenge einer von ei nem Einspritzelement jederzeit einzuspritzenden Einspritzmenge entspricht;
wobei die berechnete Steuermenge auf der Basis der gespeicherten Einspritzcharakteristik des jeweiligen Einspritzelements korri giert ist, welche auf der Basis der korrigierten Steuermenge zum individuellen Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge aus jedem Einspritzelement gesteuert ist.
5. Kraftstoffeinspritz-Steuergerät mit:
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung wie im Anspruch 1 angegeben; und
einer von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung getrennt angeordne te Steuereinheit, wobei die Einheit eine Steuermenge- Berechnungseinheit zum Berechnen einer Steuermenge auf der Basis einer Standardeinspritzcharakteristik von jedem Einspritzelement einschließt, wobei die Steuermenge einer aus einem Einspritzele ment jederzeit einzuspritzenden Einspritzmenge entspricht;
wobei die berechnete Steuermenge über die Charakteristik- Steuereinrichtung in das entsprechende Einspritzelement eingege ben wird, und wobei jedes Einspritzelement auf der Basis der Steuermenge, welche auf der Basis der Einspritzcharakteristik korrigiert ist, gesteuert ist, um die Kraftstoffeinspritzmenge aus jedem Einspritzelement zu steuern.
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung wie im Anspruch 1 angegeben; und
einer von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung getrennt angeordne te Steuereinheit, wobei die Einheit eine Steuermenge- Berechnungseinheit zum Berechnen einer Steuermenge auf der Basis einer Standardeinspritzcharakteristik von jedem Einspritzelement einschließt, wobei die Steuermenge einer aus einem Einspritzele ment jederzeit einzuspritzenden Einspritzmenge entspricht;
wobei die berechnete Steuermenge über die Charakteristik- Steuereinrichtung in das entsprechende Einspritzelement eingege ben wird, und wobei jedes Einspritzelement auf der Basis der Steuermenge, welche auf der Basis der Einspritzcharakteristik korrigiert ist, gesteuert ist, um die Kraftstoffeinspritzmenge aus jedem Einspritzelement zu steuern.
6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung, in modularer Form einschlie
ßend
eine Zufuhrleitung zum Verteilen von ins Innere zugeführtem Kraftstoff auf eine Vielzahl von Anschlüssen;
eine Vielzahl von Einspritzelementen, die in den Anschlüssen der Zufuhrleitung eingepaßt sind, zum Einspritzen des Kraftstoffs;
eine Charakteristik-Speichereinrichtung zum individuellen Spei chern einer Einspritzcharakteristik von jedem der Einspritzele mente; und
eine Antriebseinrichtung zum individuellen Antreiben von jedem Einspritzelement auf der Basis der von außen eingegebenen Steu ermenge.
eine Zufuhrleitung zum Verteilen von ins Innere zugeführtem Kraftstoff auf eine Vielzahl von Anschlüssen;
eine Vielzahl von Einspritzelementen, die in den Anschlüssen der Zufuhrleitung eingepaßt sind, zum Einspritzen des Kraftstoffs;
eine Charakteristik-Speichereinrichtung zum individuellen Spei chern einer Einspritzcharakteristik von jedem der Einspritzele mente; und
eine Antriebseinrichtung zum individuellen Antreiben von jedem Einspritzelement auf der Basis der von außen eingegebenen Steu ermenge.
7. Kraftstoffeinspritz-Steuergerät mit:
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung wie im Anspruch 6 angegeben; und
einer von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung getrennt ausgestal teten Steuereinheit, wobei die Einheit eine Steuermenge- Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Steuermenge auf der Basis einer Standardeinspritzcharakteristik von jedem der Ein spritzelemente, wobei die Steuermenge einer von einem Einspritz element jederzeit einzuspritzenden Einspritzmenge entspricht, sowie eine Steuermenge-Korrektureinrichtung zum Korrigieren der berechneten Steuermenge auf der Basis der in der Kraftstoffein spritzvorrichtung gespeicherten Einspritzcharakteristik ein schließt;
wobei die Antriebseinrichtung in der Kraftstoffeinspritzvorrich tung die Einspritzelemente individuell antreibt auf der Basis der entsprechenden Steuermenge, die in der Steuereinheit korri giert worden ist, um die Kraftstoffeinspritzmenge aus jedem Ein spritzelement individuell zu steuern.
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung wie im Anspruch 6 angegeben; und
einer von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung getrennt ausgestal teten Steuereinheit, wobei die Einheit eine Steuermenge- Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Steuermenge auf der Basis einer Standardeinspritzcharakteristik von jedem der Ein spritzelemente, wobei die Steuermenge einer von einem Einspritz element jederzeit einzuspritzenden Einspritzmenge entspricht, sowie eine Steuermenge-Korrektureinrichtung zum Korrigieren der berechneten Steuermenge auf der Basis der in der Kraftstoffein spritzvorrichtung gespeicherten Einspritzcharakteristik ein schließt;
wobei die Antriebseinrichtung in der Kraftstoffeinspritzvorrich tung die Einspritzelemente individuell antreibt auf der Basis der entsprechenden Steuermenge, die in der Steuereinheit korri giert worden ist, um die Kraftstoffeinspritzmenge aus jedem Ein spritzelement individuell zu steuern.
8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung, in modularer Form einschlie
ßend:
eine Zufuhrleitung zum Verteilen von ins Innere eingeführtem Kraftstoff auf eine Vielzahl von Anschlüssen;
eine Vielzahl von Einspritzelementen zum Einspritzen des Kraft stoffs, wobei die Einspritzelemente in den jeweiligen Anschlüs sen der Zufuhrleitung eingepaßt sind;
eine Steuermenge-Korrektureinrichtung zum Korrigieren einer von außen eingegebenen Steuermenge auf der Basis der gespeicherten Einspritzcharakteristik; und
eine Antriebseinrichtung zum individuellen Antreiben von jedem Einspritzelement auf der Basis der korrigierten Steuermenge.
eine Zufuhrleitung zum Verteilen von ins Innere eingeführtem Kraftstoff auf eine Vielzahl von Anschlüssen;
eine Vielzahl von Einspritzelementen zum Einspritzen des Kraft stoffs, wobei die Einspritzelemente in den jeweiligen Anschlüs sen der Zufuhrleitung eingepaßt sind;
eine Steuermenge-Korrektureinrichtung zum Korrigieren einer von außen eingegebenen Steuermenge auf der Basis der gespeicherten Einspritzcharakteristik; und
eine Antriebseinrichtung zum individuellen Antreiben von jedem Einspritzelement auf der Basis der korrigierten Steuermenge.
9. Kraftstoffeinspritz-Steuergerät mit:
die Kraftstoffeinspritzvorrichtung wie im Anspruch 8 angegeben; und
einer Steuereinheit, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung getrennt angeordnet ist, wobei die Einheit eine Steuermenge- Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Standardeinspritzcha rakteristik von jedem Einspritzelement einschließt, wobei die Steuermenge einer aus einem Einspritzelement jederzeit einzu spritzenden Einspritzmenge entspricht;
wobei die in der Steuereinheit berechnete Steuermenge durch die Steuermenge-Korrektureinrichtung korrigiert ist auf der Basis der Einspritzcharakteristik, die in der Charakteristik- Speichereinrichtung in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ge speichert ist, und wobei die Antriebseinrichtung auf der Basis der korrigierten Steuermenge jedes Einspritzelements individuell ansteuert, um die Kraftstoffeinspritzmenge von jedem individuell zu steuern.
die Kraftstoffeinspritzvorrichtung wie im Anspruch 8 angegeben; und
einer Steuereinheit, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung getrennt angeordnet ist, wobei die Einheit eine Steuermenge- Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Standardeinspritzcha rakteristik von jedem Einspritzelement einschließt, wobei die Steuermenge einer aus einem Einspritzelement jederzeit einzu spritzenden Einspritzmenge entspricht;
wobei die in der Steuereinheit berechnete Steuermenge durch die Steuermenge-Korrektureinrichtung korrigiert ist auf der Basis der Einspritzcharakteristik, die in der Charakteristik- Speichereinrichtung in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ge speichert ist, und wobei die Antriebseinrichtung auf der Basis der korrigierten Steuermenge jedes Einspritzelements individuell ansteuert, um die Kraftstoffeinspritzmenge von jedem individuell zu steuern.
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