DE10159367A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung und Kraftstoffeinspritz-Steuergerät - Google Patents

Kraftstoffeinspritzvorrichtung und Kraftstoffeinspritz-Steuergerät

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DE10159367A1
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Kazuyuki Kashiwabara
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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

Hintergrund der Erfindung 1. Technisches Gebiet der Erfindung
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.
2. Beschreibung des Stands der Technik
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.
Zusammenfassung der Erfindung
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.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Erste Ausführungsform
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.
Zweite Ausführungsform
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.
Dritte Ausführungsform
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.
Vierte Ausführungsform
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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