DE102004059656A1 - Stellantriebssystem und Treibstoffeinspritzsystem - Google Patents

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Abstract

Eine Steuervorrichtung (5) eines Treibstoffeinspritzsystems einer Maschine (1) berechnet einen Einspritzbefehlszeitpunkt zum Starten einer Einspritzung bei einem Zieleinspritzzeitpunkt und eine Einspritzbefehlsdauer zur Erlangung einer Zieleinspritzmenge. Die Steuervorrichtung (5) überwacht eine Ladespannung eines Kondensators (44) unmittelbar vor dem Einspritzbefehlszeitpunkt und schätzt die Ladespannung bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt auf der Grundlage des überwachten Werts ab. Ist der abgeschätzte Wert geringer als ein spezifizierter Wert, führt die Steuervorrichtung (5) eine Korrektur zum Vorschieben des Einspritzbefehlszeitpunkts und eine Korrektur zur Verlängerung der Einspritzbefehlsdauer gemäß der Abnahme der Ladespannung durch. Folglich kann eine Einspritzeinrichtung (3) die Einspritzung bei dem Zieleinspritzzeitpunkt starten, und sie kann die Zieleinspritzmenge von Treibstoff einspritzen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stellantriebsystem und ein Treibstoffeinspritzsystem mit einem Stellglied, welches durch in einer Ladeschaltung gespeicherte elektrische Energie angetrieben wird.
  • Ein Beispiel eines Stellantriebsystems und eines Treibstoffeinspritzsystems ist in 5A gezeigt. Bei der in 5A gezeigten Technik (die beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. H-07-71639 offenbart ist) speichert ein Kondensator (eine Kapazität) 44 einer Ladeschaltung 41 eine große Menge elektrischer Energie (eine hohe Spannung). Wird eine Einspritzeinrichtung 3 angetrieben, wird die in dem Kondensator 44 gespeicherte elektrische Energie und die von einer Konstantstromschaltung 42 zur Verfügung gestellte elektrische Energie einem an der Einspritzeinrichtung 3 montierten elektromagnetischen Ventil 32 zugeführt. Folglich wird das Ansprechen des elektromagnetischen Ventils 32 verbessert, wodurch das Ansprechen der Einspritzeinrichtung 3 verbessert wird.
  • Wird ein in einer Energetisierschaltung der Einspritzeinrichtung 3 angeordneter Auswahlschalter 43 bei dem (in 5B gezeigten) Befehlseinspritzzeitpunkt bzw. Einspritzbefehlszeitpunkt a1 eingeschaltet, um die Einspritzeinrichtung 3 zu betreiben bzw. zu operieren, werden die in dem Kondensator 44 gespeicherte elektrische Energie und die durch die Konstantstromschaltung 42 zur Verfügung gestellte elektrische Energie der Einspritzeinrichtung 3 zugeführt, wie durch eine kurvenförmige Linie (ein Einspritzimpulssignal) a2 in 5B gezeigt, die einen Antriebsstrom I angibt. Der Zeitpunkt a1 ist ein Zeitpunkt zur Ausgabe eines Befehlssignals an die Einspritzeinrichtung 3. Folglich startet die Einspritzeinrichtung 3 die Einspritzung bei dem Zieleinspritzzeitpunkt. Das in 5A gezeigte System energetisiert die Einspritzeinrichtung 3 durch ein Mehrfachschaltverfahren. Ein Schalter 47 trennt den Kondensator 44, wenn der Antriebsstrom I einen vorbestimmten Strom (einen Spitzenstrom) erreicht.
  • Zu dieser Zeit wird, da der Einspritzeinrichtung 3 die in dem Kondensator 44 gespeicherte elektrische Energie zugeführt wird, der Kondensator 44 entladen und eine Ladespannung V nimmt ab, wie durch einen Teil a3 einer durchgezogenen Linie gezeigt, die in 5B die Ladespannung V angibt.
  • Eine die Ladespannung V des Kondensators 44 steuernde Steuervorrichtung überwacht die Ladespannung V. Vermindert sich die Ladespannung V von einem spezifizierten Wert (einer Spannung bei vollständiger Ladung) Vf, betreibt die Steuervorrichtung eine Ladeeinheit 45 der Ladeschaltung 41, so dass sie die Ladespannung V des Kondensators 44 auf den spezifizierten Wert Vf erhöht. Folglich erhöht sich bzw. nimmt die Ladespannung V des Kondensators 44 bis auf den spezifizierten Wert Vf zu, wie in 5B durch einen Teil a4 der die Ladespannung V angebenden durchgezogenen Linie.
  • In den letzten Jahren ist es gefordert, um auf einem hohen Niveau gleichzeitig eine Verhinderung von Maschinenvibration und Maschinengeräusch, die Reinigung von Abgas, und eine Verbesserung von Maschinenausgabe und Kilometerleistung zu erzielen, mehrere Einspritzungen (eine Mehrfacheinspritzung) bei einem Kompressions- und Expansionshub eines Zylinders (eine zur Durchführung einer Treibstoffeinspritzung zur Erzeugung eines Maschinendrehmoments geeignete Periode bzw. Dauer) durchzuführen.
  • Bei dem Fall, bei dem keine Mehrfacheinspritzung durchgeführt wird, ist die Anzahl von Malen der Einspritzungen klein. Daher gibt es eine geeignete Dauer zum Laden des Kondensators 44, nachdem der Kondensator 44 entladen ist. Wird jedoch die Mehrfacheinspritzung durchgeführt, ist ein Intervall zwischen der Einspritzung und der nächsten Einspritzung verkürzt. Bei diesem Fall besteht eine Möglichkeit, dass die nächste Einspritzung gestartet wird, bevor die Ladespannung V des Kondensators 44 den spezifizierten Wert Vf erreicht.
  • Ist eine bestimmte Größe des Intervalls zwischen dem Einspritzbefehlszeitpunkt a1 und dem nächsten Einspritzbefehlszeitpunkt b1 zur Verfügung gestellt, wie in 5B gezeigt, kann der bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt a1 entladene Kondensator 44 bei dem nächsten Einspritzbefehlszeitpunkt b1 geladen werden. Ist der Auswahlschalter 43 bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt b1 eingeschaltet, werden der Einspritzeinrichtung 3 die in dem Kondensator 44 gespeicherte elektrische Energie und die durch die Konstantstromschaltung 42 zur Verfügung gestellte elektrische Energie zugeführt, wie in 5B durch eine kurvenförmige Linie b2 gezeigt, die den Antriebsstrom I angibt. Folglich kann die Einspritzeinrichtung 3 eine vorbestimmte Einspritzungsoperation bzw. einen vorbestimmten Einspritzbetrieb durchführen. Genauer startet die Einspritzeinrichtung 3 die Einspritzung bei dem Zieleinspritzzeitpunkt und führt die Einspritzung für eine Zieleinspritzdauer durch.
  • Außerdem wird bei diesem Fall der Kondensator 44 entladen und die Ladespannung V nimmt ab, wie in 5B durch einen Teil b3 der die Ladespannung V angebenden durchgezogenen Linie gezeigt. Daher wird die Ladeoperation bzw, der Ladebetrieb durchgeführt, um die Ladespannung V des Kondensators 44 auf den spezifizierten Wert Vf zu erhöhen, wie in 5B durch einen Teil b4 der die Ladespannung V angebenden durchgezogenen Linie gezeigt.
  • Jedoch ist ein Intervall zwischen dem Einspritzbefehlszeitpunkt b1 und dem nächsten Einspritzbefehlszeitpunkt c1 kurz, wie in 5B gezeigt. Daher besteht eine Möglichkeit, dass der Einspritzbefehlszeitpunkt c1 erreicht wird, während die Ladespannung V erhöht wird bzw. zunimmt, wie in 5B durch den Teil b4 der die Ladespannung V angebenden durchgezogenen Linie gezeigt.
  • Bei einem derartigen Fall wird, wenn der Auswahlschalter 43 bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt c1 eingeschaltet ist, bei welchem der Kondensator 44 noch geladen wird, der Einspritzeinrichtung 3 die elektrische Energie, welche in dem Kondensator 44 gespeichert ist und geringer als der spezifizierte Wert Vf ist, und die durch die Konstantstromschaltung 42 zur Verfügung gestellte elektrische Energie zugeführt. Als ein Ergebnis wird die der Einspritzeinrichtung 3 gemäß einem Impulssignal c2 des Antriebsstroms I in 5B zugeführte elektrische Energie relativ klein.
  • Nimmt die der Einspritzeinrichtung 3 zugeführte elektrische Energie ab, nimmt die Antriebskraft des elektromagnetischen Ventils 32 ab, und das Ansprechen des elektromagnetischen Ventils 32 ist verzögert. Als ein Ergebnis ist der tatsächliche Einspritzzeitpunkt (Zeitpunkt, bei dem die Treibstoffeinspritzung von der Einspritzeinrichtung 3 tatsächlich gestartet wird) von dem Zieleinspritzzeitpunkt verzögert.
  • Ist der tatsächliche Einspritzzeitpunkt verzögert, ist eine tatsächliche Einspritzdauer (eine Dauer, in welcher die Einspritzeinrichtung 3 tatsächlich den Treibstoff einspritzt) verkürzt. Als ein Ergebnis kann die Zieleinspritzmenge des Treibstoffs nicht eingespritzt werden.
  • Bei dem in 5A gezeigten Systems des Standes der Technik, welches die Konstantstromschaltung 42 zusätzlich zu der Ladeschaltung 41 umfasst, wird der Anstieg des Stroms zu der Zeit, bei der die Konstantstromschaltung 42 eine Ausgabe des Stroms startet, geändert, wenn ein Konstantstromschalter 46 der Konstantstromschaltung 42 eingeschaltet wird, wenn die an der Einspritzeinrichtung 3 angelegte Antriebsspannung geringer als der spezifizierte Wert ist. Dementsprechend wird auch die der Einspritzeinrichtung 3 zugeführte elektrische Energie durch die Änderung des Anstiegs des Stroms geändert. Daher wird das Ansprechen der Einspritzeinrichtung 3 geändert und es werden der tatsächliche Einspritzzeitpunkt und die tatsächliche Einspritzmenge geändert.
  • Um die vorangehenden Probleme zu lösen, können ein Verfahren des Erhöhens einer Kapazität des Kondensators 44 zur Speicherung überschüssiger elektrischer Energie in dem Kondensator 44 oder ein Verfahren des Montierens einer Vielzahl von Kondensatoren 44 eingesetzt werden, so dass die Kondensatoren 44 den jeweiligen Einspritzungen der Mehrfacheinspritzung entsprechen. Dies hat jedoch eine Erhöhung bzw. Zunahme der Aufbaugröße der Ladeschaltung 41 zur Folge und die Kosten der Ladeschaltung 41 werden sich erhöhen.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stellantriebssystem zur Verfügung zu stellen, welches in der Lage ist zu bewirken, dass ein Stellglied eine vorbestimmte Operation bzw. einen vorbestimmten Betrieb durchführt, auch wenn einem Stellglied zugeführte elektrische Energie von einem spezifizierten Wert abweicht.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Treibstoffeinspritzsystem zur Verfügung zu stellen, welches in der Lage ist, einen tatsächlichen Einspritzzeitpunkt an einen Zieleinspritzzeitpunkt anzupassen, auch wenn einer Einspritzeinrichtung zugeführte elektrische Energie von einem spezifizierten Wert abweicht.
  • Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Treibstoffeinspritzsystem zur Verfügung zu stellen, welches in der Lage ist, eine tatsächliche Einspritzmenge an eine Zieleinspritzmenge anzupassen, auch wenn einer Einspritzeinrichtung zugeführte elektrische Energie von einem spezifizierten Wert abweicht.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung überwacht eine Steuervorrichtung eines Stellantriebssystems in einer Ladeschaltung gespeicherte elektrische Energie und korrigiert die einem Stellglied zugeführte elektrische Energie gemäß dem überwachten bzw. überwachten Wert. Folglich kann das Stellantriebssystem veranlassen, dass das Stellglied eine vorbestimmte Operation durchführt, auch wenn die dem Stellglied zugeführte elektrische Energie von einem spezifizierten Wert abweicht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung überwacht eine Steuervorrichtung eines Treibstoffeinspritzsystems in einer Ladeschaltung gespeicherte elektrische Energie unmittelbar vor einem Einspritzbefehlszeitpunkt und schätzt die elektrische Energie bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt auf der Grundlage des überwachten Werts ab. Die Steuervorrichtung korrigiert den Einspritzbefehlszeitpunkt auf der Grundlage des abgeschätzten Werts, um eine Einspritzeinrichtung zu veranlassen, bei einem Zieleinspritzzeitpunkt Treibstoff einzuspritzen. Genauer korrigiert die Steuervorrichtung den Einspritzbefehlszeitpunkt gemäß der in der Ladeschaltung gespeicherten elektrischen Energie, welche aus dem überwachten Wert abgeschätzt wird, so dass ein tatsächlicher Einspritzzeitpunkt mit dem Zieleinspritzzeitpunkt übereinstimmt.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beobachtet bzw. überwacht eine Steuervorrichtung eines Treibstoffeinspritzsystems in einer Ladeschaltung gespeicherte elektrische Energie unmittelbar vor einer Einspritzbefehlsdauer und schätzt die elektrische Energie bei einem Start der Einspritzbefehlsdauer auf der Grundlage des überwachten Werts ab. Die Steuervorrichtung korrigiert die Einspritzbefehlsdauer auf der Grundlage des abgeschätzten Werts, um eine Einspritzeinrichtung zu veranlassen, eine Zieleinspritzmenge von Treibstoff einzuspritzen. Genauer korrigiert die Steuervorrichtung die Befehlseinspritzdauer gemäß der in der Ladeschaltung gespeicherten elektrischen Energie, welche aus dem überwachten Wert abgeschätzt ist, so dass eine tatsächliche Einspritzmenge mit der Zieleinspritzmenge übereinstimmt.
  • Merkmale und Vorteile eines Ausführungsbeispiels sowie Verfahren einer Operation bzw. Betriebs und die Funktion der damit in Beziehung stehenden Teile werden aus einem Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der Zeichnung erkennbar werden, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein schematisches Schaubild eines Treibstoffeinspritzsystems eines Typs mit gemeinsamer Schiene gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Längsquerschnittsansicht einer Einspritzeinrichtung des Treibstoffeinspritzsystems gemäß dem Ausführungsbeispiel;
  • 3A ein Schaltungsschaubild eines wesentlichen Abschnitts einer Steuervorrichtung des Treibstoffeinspritzsystems gemäß dem Ausführungsbeispiel;
  • 3B ein Zeitablaufdiagramm, das Signalformen einer Ladespannung und eines Antriebsstroms des Treibstoffeinspritzsystems gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 4A ein Zeitablaufdiagramm eines Einspritzeinrichtungssignals und einer Einspritzrate des Treibstoffeinspritzsystems gemäß dem Ausführungsbeispiel;
  • 4B ein weiteres Zeitablaufdiagramm des Einspritzeinrichtungssignals und der Einspritzrate des Treibstoffeinspritzsystems gemäß dem Ausführungsbeispiel;
  • 4C noch ein weiteres Zeitablaufdiagramm des Einspritzeinrichtungssignals und der Einspritzrate des Treibstoffeinspritzsystems gemäß dem Ausführungsbeispiel;
  • 5A ein Schaltungsschaubild eines wesentlichen Abschnitts einer Steuervorrichtung eines Treibstoffeinspritzsystems eines Standes der Technik; und
  • 5B ein Zeitablaufdiagramm, welches Signalformen einer Ladespannung und eines Antriebsstroms des Treibstoffeinspritzsystems des Standes der Technik zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Treibstoffeinspritzsystem des Typs mit gemeinsamer Schiene gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das in 1 gezeigte Treibstoffeinspritzsystem spritzt beispielsweise in eine Dieselmaschine 1 Treibstoff ein. Das Treibstoffeinspritzsystem umfasst eine gemeinsame Schiene 2, Einspritzeinrichtungen 3, eine Zuführpumpe 4, und eine Steuervorrichtung 5.
  • Die Maschine 1 umfasst mehrere Zylinder. Jeder Zylinder führt kontinuierlich in der Reihenfolge einen Ansaughub bzw. Einlasshub, einen Kompressionshub, einen Explosionshub und einen Expansionshub durch. Die in 1 gezeigte Maschine 1 ist eine Vier-Zylinder-Maschine. Alternativ kann die Maschine 1 eine andere Anzahl von Zylindern aufweisen.
  • Die gemeinsame Schiene 2 ist ein Akkumulationsgefäß zur Akkumulation von unter hohem Druck stehendem Treibstoff, welcher den Einspritzeinrichtungen 3 zugeführt wird. Die gemeinsame Schiene 2 ist durch ein Treibstoffrohr (eine unter hohem Druck stehende Treibstoffpassage bzw. eine Hochdrucktreibstoffpassage) 6 mit einem Ausstoßloch der Zuführpumpe 4 verbunden. Die Zuführpumpe 4 speist den unter hohem Druck stehenden Treibstoff unter Druck an die gemeinsame Schiene 2. Als Folge davon kann die gemeinsame Schiene 2 den Treibstoff mit einem Druck der gemeinsamen Schiene entsprechend einem Treibstoffeinspritzdruck akkumulieren.
  • Aus den Einspritzeinrichtungen 3 entweichender bzw. austretender bzw. leckender Lecktreibstoff wird durch ein Leckrohr bzw. Abzweigrohr (eine Treibstoffrückgabepassage) 7 an einen Treibstoffbehälter 8 zurückgegeben.
  • In einem Entlastungsrohr (einer Treibstoffrückgabepassage) 9, die von der gemeinsamen Schiene 2 zu dem Treibstoffbehälter 8 führt, ist ein Druckbegrenzer 11 angeordnet. Der Druckbegrenzer 11 ist ein Drucksicherheitsventil. Der Druckbegrenzer 11 öffnet, um den Druck der gemeinsamen Schiene unter einem gesetzten Grenzdruck zu begrenzen, wenn der Druck der gemeinsamen Schiene den gesetzten Grenzdruck überschreitet.
  • Die Einspritzeinrichtungen 3 sind an den jeweiligen Zylindern der Maschine 1 montiert, um den Treibstoff in die Zylinder einzuspritzen. Die Einspritzeinrichtungen 3 sind mit stromabwärtigen Enden von unter hohem Druck stehenden Treibstoffrohren bzw. Hochdrucktreibstoffrohren 10 verbunden, die sich von der gemeinsamen Schiene 2 abzweigen, und spritzen den in der gemeinsamen Schiene 2 akkumulierten unter hohem Druck stehenden Treibstoff in die jeweiligen Zylinder.
  • Ein Aufbau der Einspritzeinrichtung 3 ist in 2 gezeigt. Die Einspritzeinrichtung 3 ist ein elektromagnetisches Treibstoffeinspritzventil zur Steuerung eines Drucks in einer Steuerkammer (einer Rückdruckkammer) 31 mit einem elektromagnetischen Ventil 32 und zum Antrieb einer Nadel (eines Ventilbauteils) 33 durch den Druck in der Steuerkammer 31. Das elektromagnetische Ventil 33 besteht aus einer elektromagnetischen Spule 32a und einem Ventil (einem bewegbaren Bauteil) 32b. Das elektromagnetische Ventil 32 entspricht einem Stellglied.
  • Wird der elektromagnetischen Spule 32a des elektromagnetischen Ventils 32 der Einspritzeinrichtung 3 ein Einspritzsignal (eines der in 3B gezeigten Impulssignale a2, b2, c2) zur Verfügung gestellt, startet das Ventil 32b eine Aufwärtsbewegung. Als Folge davon wird eine Auslassöffnung 34 geöffnet, und der Druck in der Steuerkammer 31, in welcher der Druck durch eine Einlassöffnung 35 herabgesetzt wird, beginnt abzunehmen.
  • Nimmt der Druck in der Steuerkammer 31 unter einen Ventilöffnungsdruck ab, beginnt die Nadel 33 aufzusteigen. Trennt sich die Nadel 33 von einem Düsensitz bzw. einer Düsenschale 36, steht eine Düsenkammer 37 mit Einspritzlöchern 38 zur Verfügung. Als Folge davon wird der mit einem hohen Druck in die Düsenkammer 37 unter-Druck-gespeiste Treibstoff durch die Einspritzungslöcher 38 eingespritzt.
  • Wird das der elektromagnetischen Spule 32a des elektromagnetischen Ventils 32 zur Verfügung gestellte Einspritzsignal (das Impulssignal) gestoppt, beginnt das Ventil 32b, sich abwärts zu bewegen. Schließt das Ventil 32b die Auslassöffnung 34, beginnt sich der Druck in der Steuerkammer 31 zu erhöhen. Erhöht sich der Druck in der Steuerkammer 31 über einen Ventilschließdruck, beginnt die Nadel 33 abzusteigen.
  • Steigt die Nadel 33 ab und setzt sich auf den Düsensitz 36, ist die Kommunikation zwischen der Düsenkammer 37 und den Einspritzlöchern 38 unterbrochen, und es ist die Treibstoffeinspritzung von den Einspritzlöchern 38 gestoppt.
  • Die Zuführpumpe 4 ist eine Treibstoffpumpe zur Unter-Druck-Speisung des unter hohem Druck stehenden Treibstoffs an die gemeinsame Schiene 2. Die Zuführpumpe 4 weist eine Speisepumpe und eine Hochdruckpumpe auf. Die Speisepumpe zieht Treibstoff aus dem Treibstoffbehälter 8 in die Zuführpumpe 4. Die Hochdruckpumpe setzt den gezogenen Treibstoff mittels Druck unter einen hohen Druck bzw. Hochdruck und speist den Treibstoff an die gemeinsame Schiene 2 unter Druck. Eine gemeinsame Nockenwelle 12 treibt die Speisepumpe und die Hochdruckpumpe an. Die Nockenwelle 12 wird von einer Kurbelwelle 13 und dergleichen der Maschine 1 angetrieben und gedreht, wie in 1 gezeigt.
  • Die Zuführpumpe 4 umfasst ein Ziehmengensteuerventil zur Steuerung einer Menge des durch die Hochdruckpumpe gezogenen Treibstoffs. Die Steuervorrichtung 5 steuert das Ziehmengensteuerventil, um den Druck der gemeinsamen Schiene zu regeln.
  • Die Steuervorrichtung 5 umfasst eine Maschinensteuereinheit (ECU) und eine elektrische Antriebseinheit (EDU). Die ECU führt verschiedenste Arten von Berechnungen durch und gibt Befehlssignale zur Steuerung der Maschine aus. Die EDU umfasst eine Einspritzantriebsschaltung und eine Pumpenantriebsschaltung. Die ECU und die EDU sind in der selben Steuervorrichtung 5 in 1 angeordnet. Alternativ kann die Steuervorrichtung durch eine separate Anordnung der ECU und der EDU aufgebaut sein.
  • Die ECU ist ein Mikrocomputer mit einem öffentlich bekannten Aufbau. Die ECU weist Funktionen einer CPU zur Durchführung einer Steuerberechnungsverarbeitung, einer Speichervorrichtung (einen Speicher wie beispielsweise ein ROM, ein Bereitschafts-RAM, ein EEPROM oder ein RAM) zur Speicherung verschiedenster Typen von Programmen und Daten, einer Eingabeschaltung, einer Ausgabeschaltung, einer Energiequellenschaltung und dergleichen auf. Die ECU führt die verschiedensten Arten einer Berechnungsverarbeitung auf der Grundlage von von Sensoren ausgegebenen Signalen durch (Maschinenparameter: Signale entsprechend beispielsweise einem Bedienzustand durch Fahrzeuginsassen und einem Betriebszustand bzw. Operationszustand der Maschine 1).
  • Die mit der ECU verbundenen Sensoren umfassen einen Fahrpedalpositionssensor 21 zur Erfassung einer Fahrpedalposition ACCP, einen Drehgeschwindigkeitssensor 22 zur Erfassung einer Maschinendrehgeschwindigkeit ω, einen Wassertemperatursensor 23 zur Erfassung der Temperatur von Kühlwasser der Maschine 1, einen gemeinsame-Schiene-Drucksensor 24 zur Erfassung des Drucks in der gemeinsamen Schiene, und andere Sensoren 25, wie in 1 gezeigt.
  • Als Nächstes wird der Aufbau eines wesentlichen Abschnitts der Einspritzeinrichtungsantriebsschaltung der EDU auf der Grundlage von 3A erläutert.
  • Die Einspritzeinrichtungsantriebsschaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst eine Ladeschaltung 41, eine Konstantstromschaltung 42, und Auswahlschalter (Zylinderschalter) 43 der jeweiligen Einspritzeinrichtungen 3. Wird die Einspritzeinrichtung 3 betrieben, bzw. operiert die Maschine, (oder wird der Auswahlschalter 43 eingeschaltet), wird der Einspritzeinrichtung 3 (genauer, dem elektromagnetischen Ventil 32 der Einspritzeinrichtung 3) in einem Kondensator (einer Kapazität) 44 der Ladeschaltung 41 gespeicherte elektrische Energie zugeführt. Als Folge davon wird das Ansprechen der Einspritzeinrichtung 3 (das Ansprechen des elektromagnetischen Ventils 32) verbessert.
  • Die Ladeschaltung 41 umfasst eine Ladeeinheit 45 zur Erzeugung einer hohen Spannung durch Erhöhung einer Batteriespannung und den Kondensator 44 zur Speicherung der von der Ladeeinheit 45 erzeugten hohen Spannung.
  • Die Steuervorrichtung beobachtet bzw. überwacht die Ladespannung V des Kondensators 44. Nimmt die Ladeschaltung V des Kondensators 44 von einem spezifischen Wert (einer vorbestimmten Spannung bei vollständiger Ladung) Vf aus ab, betreibt die Steuervorrichtung 5 die Ladeeinheit 45 der Ladeschaltung 41, dass sie die Ladespannung V des Kondensators 44 an den spezifizierten Wert Vf anpasst. Als Folge davon wird die Ladespannung V des Kondensators 44 auf den spezifizierten Wert Vf erhöht.
  • Die Konstantstromschaltung 42 kann eine Schaltung zur Erzeugung eines vorbestimmten Stroms, oder eine direkt mit der Batterie verbundene Schaltung sein.
  • Als Nächstes wird die von der Steuervorrichtung 5 des vorliegenden Ausführungsbeispiels durchgeführte Einspritzeinrichtungssteuerung erläutert.
  • Das Treibstoffeinspritzsystem des Typs mit gemeinsamer Schiene des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann während eines Kompressions- und Expansionshubs gemäß dem Operationszustand der Maschine 1 mehrere Treibstoffeinspritzungen (eine Mehrfacheinspritzung) durchführen. Durch Durchführung der Mehrfacheinspritzung können gleichzeitig auf einem hohen Niveau eine Verhinderung von Maschinenvibration und Maschinengeräusch, eine Reinigung von Abgasen, und eine Verbesserung von Maschinenausgabe und Kilometerleistung erzielt werden. Die ECU der Steuervorrichtung 5 führt die Antriebssteuerung jeder Einspritzeinrichtung 3 auf der Grundlage von in dem ROM gespeicherten Programmen (Kennfelder und dergleichen) und der in das RAM eingegebenen Maschinenparameter für jede Treibstoffeinspritzung durch.
  • Die ECU der Steuervorrichtung 5 weist eine Einspritzzeitpunktberechnungsfunktion und eine Einspritzdauerberechnungsfunktion als die Programme für die Antriebssteuerung der Einspritzeinrichtung 3 auf.
  • Die Einspritzzeitpunktberechnungsfunktion ist ein Steuerprogramm zur Berechnung eines Zieleinspritzzeitpunkts gemäß dem vorhandenen Operationszustand und des Einspritzbefehlszeitpunkts zum Starten bzw. Beginnen der Einspritzung bei dem Zieleinspritzzeitpunkt, und zum Ausgeben eines Einspritzstartsignals an die EDU bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt. Das Einspritzstartsignal ist ein Anstieg eines Einspritzeinrichtungssignals. Das Einspritzeinrichtungssignal ist ein Signal zum Betreiben bzw. Operieren der Einspritzeinrichtung 3. Ist das Einspritzeinrichtungssignal eingeschaltet, führt die Einspritzeinrichtung 3 einen Betrieb durch, bzw. operiert die Einspritzeinrichtung 3. Ist das Einspritzeinrichtungssignal ausgeschaltet, ist die Operation bzw. der Betrieb der Einspritzeinrichtung 3 gestoppt.
  • Die Einspritzdauerberechnungsfunktion ist ein Steuerprogramm zur Berechnung einer Zieleinspritzmenge gemäß dem vorhandenen bzw. gegenwärtigen Operationszustand und einer Einspritzbefehlsdauer zur Erlangung der Zieleinspritzmenge, und zur Erzeugung eines Einspritzfortsetzungssignals (des Einspritzeinrichtungssignals) zur Durchführung der Einspritzung während der Einspritzbefehlsdauer.
  • Die EDU der Steuervorrichtung 5 schaltet einen Konstantstromschalter 46 der Konstantstromschaltung 42 ein, wenn der EDU das Einspritzeinrichtungssignal von der ECU zur Verfügung gestellt wird, und hält den Zustand und schaltet den in einer Schaltung der Einspritzeinrichtung 3 angeordneten Auswahlschalter 42 mit einer hohen Geschwindigkeit ein und aus, während das Einspritzeinrichtungssignal eingeschaltet ist.
  • Wird der EDU das Einspritzeinrichtungssignal von der ECU zur Verfügung gestellt, wird dem elektromagnetischen Ventil 32 zuerst eine große Menge der hauptsächlich in dem Kondensator 44 der Ladeschaltung 41 gespeicherten elektrischen Energie (die hohe Spannung) zugeführt. Daher kann die Einspritzeinrichtung 3 die Treibstoffeinspritzung mit einer schnellen Reaktion bzw. einem schnellen Ansprechen starten. Dann wird, wenn die Spitze des Ansteuerstroms I einen vorbestimmten Stromwert erreicht, ein Schalter 47 ausgeschaltet, um den Kondensator 44 zu trennen. Unterdessen wird dem elektromagnetischen Ventil 32 der hauptsächlich von der Konstantstromschaltung 42 zur Verfügung gestellte Konstantstrom zugeführt, während das Einspritzsignal zur Verfügung gestellt ist, wie durch jede den Antriebsstrom I angebenden kurvenförmige Linie der kurvenförmigen Linien a2, b2, c2 in 3B gezeigt. Als Folge davon wird die Einspritzeinrichtung 3 offen gehalten.
  • Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Mehrfacheinspritzung durchgeführt wird, ist das Intervall zwischen der Einspritzung und der nächsten Einspritzung kurz. Daher besteht eine Möglichkeit, dass die nächste Einspritzung gestartet wird, bevor die Ladespannung V des Kondensators 44 den spezifizierten Wert Vf erreicht.
  • In 3B gibt es eine gewisse Intervallgröße zwischen einem Einspritzbefehlszeitpunkt a1 und einem nächsten Einspritzbefehlszeitpunkt b1. Daher kann der Kondensator 44 durch den nächsten Einspritzbefehlszeitpunkt b1 geladen werden, nachdem der Kondensator 44 bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt a1 entladen wird. Daher kann die Einspritzeinrichtung 3 eine vorbestimmte Einspritzoperation bzw. einen vorbestimmten Einspritzbetrieb durchführen. Genauer kann die Einspritzeinrichtung 3 die Einspritzung bei dem Zieleinspritzzeitpunkt starten und die Einspritzung für die Zieleinspritzdauer durchführen.
  • Jedoch ist ein Intervall zwischen dem Einspritzbefehlszeitpunkt b1 und dem nächsten Einspritzbefehlszeitpunkt c1 kurz, wie in 3B gezeigt. Ist der Einspritzbefehlszeitpunkt c1 erreicht, während die Ladespannung V dabei ist zuzunehmen, wie durch einen Teil b4 einer die Ladespannung V angebenden durchgezogenen Linie in 3B gezeigt, wird der Auswahlschalter 43 bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt c1 eingeschaltet, während der Kondensator 44 gerade geladen wird. Zu dieser Zeit hat die Ladespannung V des Kondensators 44 den spezifizierten Wert Vf nicht erreicht. Dementsprechend ist die der Einspritzeinrichtung 3 gemäß dem in 3B gezeigten Impulssignal c2 zugeführte elektrische Energie relativ gering bzw. klein. Als Folge davon ist das Ansprechen der Einspritzeinrichtung 3 (des elektromagnetischen Ventils 32) verzögert, und es ist der Ventilsöffnungszeitpunkt verzögert. Genauer ist der tatsächliche Einspritzzeitpunkt von dem Zieleinspritzzeitpunkt verzögert.
  • Ist der tatsächliche Einspritzzeitpunkt verzögert, ist die tatsächliche Einspritzdauer verkürzt, und es kann keine Zieleinspritzmenge des Treibstoffs eingespritzt werden.
  • Um das vorangehende Problem zu lösen, umfassen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Einspritzzeitpunktsberechnungsfunktion und die Einspritzdauerberechnungsfunktion eine nachfolgend erläuterte Korrektureinrichtung.
  • Die Einspritzzeitpunktsberechnungsfunktion umfasst eine Energetisierzeitpunktkorrektureinrichtung. Die Energetisierzeitpunktkorrektureinrichtung beobachtet bzw. überwacht die in der Ladeschaltung 41 gespeicherte elektrische Energie (die Ladespannung V des Kondensators 44) bei einem (in 3B gezeigten) Abtast- bzw. Probenahmezeitpunkt S unmittelbar vor dem Einspritzbefehlszeitpunkt a1, b1, c1. Jeder Abtastzeitpunkt 5 ist beispielsweise um mehrere 10 Mikrosekunden früher als jeder Einspritzbefehlszeitpunkt der Einspritzbefehlszeitpunkte a1, b1, c1. Die Energetisierzeitpunktkorrektureinrichtung schätzt die elektrische Energie oder die Ladespannungen V1, V2, V3 bei dem jeweiligen Einspritzbefehlszeitpunkt a1, b2, c1 auf der Grundlage der beobachteten bzw. überwachten Werte ab. Die Energetisierzeitpunktkorrektureinrichtung korrigiert den Einspritzbefehlszeitpunkt (den Zeitpunkt zur Erzeugung des Einspritzeinrichtungssignals) auf der Grundlage von jeder einzelnen der abgeschätzten Ladespannungen V1, V2, V3. Als Folge davon veranlasst die Energetisierzeitpunktkorrektureinrichtung die Einspritzeinrichtung 3, den Treibstoff bei dem Zieleinspritzzeitpunkt einzuspritzen.
  • Ist die abgeschätzte Spannung geringer als der spezifizierte Wert (die Spannung Vf bei vollständiger Ladung), führt die Energetisierzeitpunktkorrektureinrichtung die Steuerung zum Vorschieben bzw. Vorverlegen des Einspritzbefehlszeitpunkts (des Startzeitpunkts des Einspritzeinrichtungssignals) gemäß der Abnahme bzw. Verminderung bei der abgeschätzten Spannung von dem spezifizierten Wert Vf durch. Ein Korrekturwert zur Korrektur des Einspritzbefehlszeitpunkts gemäß der abgeschätzten Spannung entspricht einem Wert zur Korrektur der Änderung bei der Ansprechzeit der Einspritzeinrichtung 3 (des elektromagnetischen Ventils 32), welches veranlasst wird, wenn die in dem Kondensator 44 gespeicherte elektrische Energie (die Ladespannung V) von dem spezifizierten Wert Vf abnimmt.
  • Eine Erhöhungscharakteristik der Ladespannung V des Kondensators 44 oder eine Steigung der die Ladespannung V des Kondensators 44 angebenden durchgezogenen Linie hängt von der Batteriespannung ab. Daher liest die Steuervorrichtung 5 die Batteriespannung unter der Verwendung einer Batteriespannungserfassungseinrichtung, wenn die Steuervorrichtung 5 die Ladespannung V bei dem in 3B gezeigten Zeitpunkt S überwacht. Als Folge davon berechnet die Steuervorrichtung 5 die Abschätzung bzw. den Abschätzeert der Spannung V aus dem überwachten Wert gemäß der Erhöhungscharakteristik der Ladespannung V auf der Grundlage der Batteriespannung und des Intervalls zwischen dem Abtastzeitpunkt S und dem Einspritzbefehlszeitpunkt unter Verwendung von Kennfeldern oder Gleichungen.
  • Die Einspritzdauerberechnungsfunktion umfasst eine Einspritzdauerkorrektureinrichtung zur Korrektur der Einspritzbefehlsdauer auf der Grundlage von jeder einzelnen der abgeschätzten Spannungen V1, V2, V3, die bei dem Zeitpunkt S unmittelbar vor dem Einspritzbefehlszeitpunkt a1, b1, c1 erlangt werden. Als Folge davon veranlasst die Einspritzdauerkorrektureinrichtung die Einspritzeinrichtung 3, dass sie die Zieleinspritzmenge des Treibstoff einspritzt.
  • Ist die abgeschätzte Spannung geringer als der spezifizierte Wert (die Spannung bei vollständiger Ladung Vf), führt die Einspritzdauerkorrektureinrichtung die Steuerung zur Verlängerung der Einspritzbefehlsdauer (der Dauer zur Erzeugung des Einspritzeinrichtungssignals) gemäß der Abnahme bzw. Verminderung der abgeschätzten Spannung durch. Ein Korrekturwert zur Korrektur der Einspritzbefehlsdauer gemäß der abgeschätzten Spannung entspricht einem Wert zur Korrektur der Änderung der Ansprechzeit der Einspritzeinrichtung 3 (des elektromagnetischen Ventils 32), was veranlasst wird, wenn die in dem Kondensator 44 gespeicherte elektrische Energie (die Ladespannung V) von dem spezifizierten Wert Vf abnimmt.
  • Bei dem Fall, bei dem das Intervall zwischen dem Einspritzbefehlszeitpunkt b1 und dem nächsten Einspritzbefehlszeitpunkt c1 kurz ist und der nächste Einspritzbefehlszeitpunkt c1 erreicht ist, während die Ladespannung V dabei ist sich zu erhöhen, wie durch den Teil b4 der die Ladespannung V angebenden durchgezogenen Linie in 3B gezeigt, wird die elektrische Energie (die Ladespannung) V des Kondensators 44 bei dem Abtastzeitpunkt S unmittelbar vor dem Einspritzbefehlszeitpunkt c1 überwacht. Dann wird die elektrische Energie (die Ladespannung) V3 bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt (dem Startzeitpunkt der Einspritzbefehlsdauer) c1 auf der Grundlage des überwachten Werts abgeschätzt. Dann wird der Einspritzbefehlszeitpunkt c1 auf der Grundlage der abgeschätzten Spannung V3 in den Einspritzbefehlszeitpunkt c1' korrigiert und die Einspritzbefehlsdauer α wird in die Einspritzbefehlsdauer α' korrigiert, wie in 3B gezeigt.
  • Als Nächstes wird die vorangehende Operation auf der Grundlage von 4A, 4B und 4C erläutert. Bei der in 4A bis 4C gezeigten Operation wird die Zieleinspritzdauer aus der Zieleinspritzmenge berechnet, und es wird die Einspritzbefehlsdauer zur Erlangung der Zieleinspritzdauer berechnet. Alternativ kann die Einspritzbefehlsdauer direkt aus der Zieleinspritzmenge berechnet werden.
  • Bei dem Fall, bei dem der gemäß dem Operationszustand berechnete Zieleinspritzzeitpunkt der Zeitpunkt d1 ist, und die der Zieleinspritzmenge entsprechende Zieleinspritzdauer eine Dauer e1 ist, berechnet die ECU der Steuervorrichtung 5 einen Einspritzbefehlszeitpunkt d2 entsprechend dem Zieleinspritzzeitpunkt d1 auf der Grundlage von Kennfeldern und dergleichen, und sie berechnet eine Einspritzbefehlsdauer e2 entsprechend der Zieleinspritzdauer e1, wie durch eine durchgezogene Linie in 4A gezeigt, die das Einspritzeinrichtungssignal „SIGNAL" angibt.
  • Ist der Einspritzbefehlszeitpunkt d2 erreicht, wird der an der Schaltung der Einspritzeinrichtung 3 angeordnete Auswahlschalter 43, von dem angenommen wird, dass er die Treibstoffeinspritzung für die Einspritzbefehlsdauer e2 durchführt, eingeschaltet (oder mit hoher Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet). Als Folge davon wird die elektrische Energie der Einspritzeinrichtung 3 zugeführt.
  • Ist die in dem Kondensator 44 gespeicherte elektrische Energie (die Ladespannung) V gleich dem spezifizierten Wert Vf, wird die Einspritzung bei dem Zieleinspritzzeitpunkt d1 gestartet, wie durch eine durchgezogene Linie „A" in 4A gezeigt, und die Einspritzung wird für die Zieleinspritzdauer e1 durchgeführt. Die durchgezogene Linie „A" in 4A gibt eine Einspritzrate „R" an. Folglich stimmt der tatsächliche Einspritzzeitpunkt d3 mit dem Zieleinspritzzeitpunkt d1 überein, und die tatsächliche Einspritzdauer e3 stimmt mit der Zieleinspritzdauer e1 überein.
  • Ist jedoch die in dem Kondensator 44 gespeicherte elektrische Energie (die Ladespannung) V geringer als der spezifizierte Wert Vf, wird die von der elektromagnetischen Spule 32a zur Verfügung gestellte Antriebskraft des Ventils 32b reduziert und das Ansprechen des elektromagnetischen Ventils 32 ist verzögert. Als Folge davon ist das Ansprechen der Einspritzeinrichtung 3 verzögert. Dementsprechend hinkt der tatsächliche Einspritzzeitpunkt d3 hinter dem Zieleinspritzzeitpunkt d1 her, wie durch eine durchgezogene Linie „B" in 4B gezeigt. Aufgrund der Verzögerung des tatsächlichen Einspritzzeitpunkts d3 wird die tatsächliche Einspritzdauer e3 kürzer als die Zieleinspritzdauer e1. Als ein Ergebnis kann die Zieleinspritzmenge des Treibstoffs nicht eingespritzt werden.
  • Im Gegensatz dazu schiebt die Korrekturtechnik des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Einspritzbefehlszeitpunkt d2 auf den korrigierten Einspritzbefehlszeitpunkt d2' vor, wie in 4C gezeigt, wenn die in dem Kondensator 44 gespeicherte elektrische Energie geringer als der spezifizierte Wert Vf ist. Folglich wird die Verzögerung bei dem Ansprechen der Einspritzeinrichtung 3 korrigiert, wie durch eine durchgezogene Linie „C" in 4C gezeigt. Als ein Ergebnis kann die Einspritzung bei dem Zieleinspritzzeitpunkt d1 gestartet werden.
  • Die Einspritzbefehlsdauer e2 wird auf die Einspritzbefehlsdauer e2' verlängert und korrigiert. Folglich ist die Verzögerung bei dem Ansprechen der Einspritzeinrichtung 3 korrigiert. Als ein Ergebnis wird die Einspritzung für die Zieleinspritzdauer e1 durchgeführt, und es wird die Zieleinspritzmenge des Treibstoffs eingespritzt.
  • Wie zuvor erläutert, korrigiert das Treibstoffeinspritzsystem des Typs mit gemeinsamer Schienen des vorliegenden Ausführungsbeispiels sowohl den Einspritzbefehlszeitpunkt als auch die Einspritzbefehlsdauer auf der Grundlage der abgeschätzten elektrischen Energie, welche unmittelbar vor dem Einspritzbefehlszeitpunkt erlangt ist. Als Folge davon korrigiert das Treibstoffeinspritzsystem die Verzögerung bei dem Ansprechen der Einspritzeinrichtung 3, um den tatsächlichen Einspritzzeitpunkt an den Zieleinspritzzeitpunkt anzupassen, und um die tatsächliche Einspritzmenge an die Zieleinspritzmenge anzupassen.
  • Genauer kann das System, auch wenn die von der Ladeschaltung 41 dem Stellglied (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das elektromagnetische Ventil 32) zugeführte elektrische Energie von dem spezifizierten Wert abweicht, das Stellglied veranlassen, einen vorbestimmten Betrieb bzw. eine vorbestimmte Operation durchzuführen.
  • (Modifikationen)
  • Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wird das elektromagnetische Ventil 32, welches das Ventil 32b unter der Verwendung der elektromagnetischen Spule 32a antreibt, als das Stellglied eingesetzt. Alternativ können beliebige andere Typen von Stellgliedern, wie beispielsweise ein Stellglied, welches ein angetriebenes Bauteil unter der Verwendung eines magnetostriktiven Elements antreibt, oder ein Stellglied eingesetzt werden, welches das angetriebene Bauteil unter der Verwendung eines piezoelektrischen Elements antreibt.
  • Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel steuert die Einspritzeinrichtung 3 den Druck in der Steuerkammer 31 unter der Verwendung des elektromagnetischen Ventils 32 und treibt die Nadel 33 durch Änderung des Drucks in der Steuerkammer 31 an. Alternativ kann eine Einspritzeinrichtung eingesetzt werden, bei welcher ein Stellglied (ein elektromagnetisches Stellglied, ein ein magnetostriktives Element verwendendes Stellglied, oder ein ein piezoelektrisches Element verwendendes Stellglied) direkt die Nadel (das Ventilbauteil) 33 antreibt.
  • Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wird die Korrektur auf der Grundlage der Ladespannung durchgeführt, welche durch die Ladeschaltung 41 an das Stellglied angelegt wird, so dass das Stellglied die vorbestimmte Operation durchführt. Alternativ kann die Korrektur auf der Grundlage des Stroms durchgeführt werden, welcher dem Stellglied durch die Ladeschaltung 41 zugeführt wird, so dass das Stellglied die vorbestimmte Operation durchführt.
  • Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wird die Korrektur zum Vorschieben des Operationsstartzeitpunkts des Stellglieds und zur Verlängerung der Operationsdauer des Stellglieds durchgeführt, wenn die dem Stellglied von der Ladeschaltung 41 zugeführte elektrische Energie geringer als der spezifizierte Wert ist. Alternativ kann eine Korrektur zur Verzögerung des Operationsstartzeitpunkts des Stellglieds und zur Verkürzung der Operationsdauer des Stellglieds durchgeführt werden, wenn die dem Stellglied von der Ladeschaltung 41 zugeführte Energie größer als der spezifizierte Wert ist.
  • Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf das Treibstoffeinspritzsystem des Typs mit gemeinsamer Schiene angewendet. Alternativ kann die vorliegende Erfindung auf ein Treibstoffeinspritzsystem angewendet werden, welches keine gemeinsame Schiene aufweist. Genauer kann die vorliegende Erfindung auf ein Treibstoffeinspritzsystem angewendet werden, das bei einer Benzinmaschine und dergleichen, die sich von der Dieselmaschine unterscheidet, Verwendung findet.
  • Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf die Steuerung der Einspritzeinrichtung 3 angewendet. Alternativ kann die vorliegende Erfindung auf eine beliebige andere Art eines Stellglieds als die Einspritzeinrichtung 3 angewendet werden, um die Korrektur auf der Grundlage von elektrischer Energie durchzuführen, welche dem Stellglied von der Ladeschaltung 41 zugeführt wird, so dass das Stellglied eine vorbestimmte Operation durchführen kann.
  • Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel begrenzt werden, sondern kann auf viele andere Arten ausgeführt werden, ohne sich von dem Geltungsbereich der Erfindung zu entfernen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
  • Eine Steuervorrichtung (5) eines Treibstoffeinspritzsystems einer Maschine (1) berechnet einen Einspritzbefehlszeitpunkt zum Starten einer Einspritzung bei einem Zieleinspritzzeitpunkt, und eine Einspritzbefehlsdauer zur Erlangung einer Zieleinspritzmenge. Die Steuervorrichtung (5) überwacht eine Ladespannung eines Kondensators (44) unmittelbar vor dem Einspritzbefehlszeitpunkt und schätzt die Ladespannung bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt auf der Grundlage des überwachten Werts ab. Ist der abgeschätzte Wert geringer als ein spezifizierter Wert, führt die Steuervorrichtung (5) eine Korrektur zum Vorschieben des Einspritzbefehlszeitpunkts und eine Korrektur zur Verlängerung der Einspritzbefehlsdauer gemäß der Abnahme der Ladespannung durch. Folglich kann eine Einspritzeinrichtung (3) die Einspritzung bei dem Zieleinspritzzeitpunkt starten, und sie kann die Zieleinspritzmenge von Treibstoff einspritzen.

Claims (9)

  1. Stellantriebssystem, gekennzeichnet durch eine Ladeschaltung (41) zur Speicherung elektrischer Energie, ein Stellglied (32), das durch die in der Ladeschaltung (41) gespeicherte elektrische Energie angetrieben wird, und eine Steuervorrichtung (5) zur Steuerung der dem Stellglied (32) von der Ladeschaltung (41) zugeführten elektrischen Energie, um das Stellglied (32) zu veranlassen, eine vorbestimmte Operation durchzuführen, wobei die Steuervorrichtung (5) eine Korrektureinrichtung zur Überwachung der in der Ladeschaltung (41) gespeicherten elektrischen Energie und zur Korrektur der dem Stellglied (32) zugeführten elektrischen Energie gemäß dem überwachten Wert der elektrischen Energie umfasst, so dass das Stellglied (32) die vorbestimmte Operation durchführt.
  2. Treibstoffeinspritzsystem einer Verbrennungskraftmaschine (1), gekennzeichnet durch eine Ladeschaltung (41) zur Speicherung elektrischer Energie, eine Einspritzeinrichtung (3) mit einem Stellglied (32), welches durch die in der Ladeschaltung (41) gespeicherte elektrische Energie angetrieben wird, und einem Ventilbauteil (33), welches zum direkten oder indirekten Öffnen oder Schließen des Stellglieds (32) angetrieben wird, wobei die Einspritzeinrichtung (3) durch Öffnen und Schließen des Ventilbauteils (33) unter hohem Druck stehenden Treibstoff einspritzt, und eine Steuervorrichtung (5) zur Berechnung eines Zieleinspritzzeitpunkts entsprechend einem Operationszustand der Maschine (1) und einem Einspritzbefehlszeitpunkt zum Starten der Einspritzung bei dem Zieleinspritzzeitpunkt, und zur Veranlassung, dass die Einspritzeinrichtung (3) den Treibstoff bei dem Zieleinspritzzeitpunkt einspritzt, indem die dem Stellglied (32) von der Ladeschaltung (41) zugeführte elektrische Energie bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt zugeführt wird, wobei die Steuervorrichtung (5) eine Zeitpunktkorrektureinrichtung zur Überwachung der unmittelbar vor dem Einspritzbefehlszeitpunkt in der Ladeschaltung (41) gespeicherten elektrischen Energie und zur Abschätzung der elektrischen Energie bei dem Einspritzbefehlszeitpunkt auf der Grundlage des überwachten Werts der elektrischen Energie umfasst, wobei die Zeitpunktkorrektureinrichtung den Einspritzbefehlszeitpunkt auf der Grundlage der abgeschätzten elektrischen Energie korrigiert, so dass die Einspritzeinrichtung (3) den Treibstoff bei dem Zieleinspritzzeitpunkt einspritzt.
  3. Treibstoffeinspritzsystem einer Verbrennungskraftmaschine (1), gekennzeichnet durch eine Ladeschaltung (41) zur Speicherung elektrischer Energie, eine Einspritzeinrichtung (3) mit einem Stellglied (32), welches durch die in der Ladeschaltung (41) gespeicherte elektrische Energie angetrieben wird, und einem Ventilbauteil (33), dass von dem Stellglied (32) direkt oder indirekt zum Öffnen oder Schließen angetrieben wird, wobei die Einspritzeinrichtung (3) durch Öffnen und Schließen des Ventilbauteils (33) unter hohem Druck stehenden Treibstoff einspritzt, und eine Steuervorrichtung (5) zur Berechnung einer Zieleinspritzmenge entsprechend einem Operationszustand der Maschine (1) und einer Einspritzbefehlsdauer zur Erlangung der Zieleinspritzmenge, und zur Veranlassung, dass die Einspritzeinrichtung (3) die Zieleinspritzmenge des Treibstoffs einspritzt, indem sie dem Stellglied (32) für die Einspritzbefehlsdauer die elektrische Energie von der Ladeschaltung (41) zuführt, wobei die Steuervorrichtung (5) eine Dauerkorrektureinrichtung zur Überwachung der in der Ladeschaltung (41) gespeicherten elektrischen Energie unmittelbar vor der Einspritzbefehlsdauer und zur Abschätzung der elektrischen Energie bei einem Start der Einspritzbefehlsdauer auf der Grundlage des überwachten Werts der elektrischen Energie umfasst, wobei die Dauerkorrektureinrichtung die Einspritzbefehlsdauer auf der Grundlage der abgeschätzten elektrischen Energie korrigiert, so dass die Einspritzeinrichtung (3) die Zieleinspritzmenge des Treibstoffs einspritzt.
  4. Treibstoffeinspritzsystem nach Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung (5) eine Zieleinspritzmenge entsprechend dem Operationszustand der Maschine (1) und eine Einspritzbefehlsdauer zur Erlangung der Zieleinspritzmenge berechnet, und veranlasst, dass die Einspritzeinrichtung (3) die Zieleinspritzmenge des Treibstoffs einspritzt, indem sie dem Stellglied (32) für die Einspritzbefehlsdauer die elektrische Energie von der Ladeschaltung (41) zuführt, und die Steuervorrichtung (5) eine Dauerkorrektureinrichtung zur Überwachung der in der Ladeschaltung (41) gespeicherten elektrischen Energie unmittelbar vor der Einspritzbefehlsdauer und zur Abschätzung der elektrischen Energie bei einem Start der Einspritzbefehlsdauer auf der Grundlage des überwachten Werts der elektrischen Energie umfasst, wobei die Dauerkorrektureinrichtung die Einspritzbefehlsdauer auf der Grundlage der abgeschätzten elektrischen Energie korrigiert, so dass die Einspritzeinrichtung (3) die Zieleinspritzmenge des Treibstoffs einspritzt.
  5. Treibstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Steuervorrichtung (5) die dem Stellglied (32) von der Ladeschaltung (41) zugeführte elektrische Energie steuert, um eine Mehrfacheinspritzung durchzuführen, bei welcher bei einem Kompressions- und Expansionshub der Maschine (1) mehrere Einspritzungen durchgeführt werden.
  6. Treibstoffeinspritzsystem nach Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung (5) eine Steuerung zum Vorschieben des Einspritzbefehlszeitpunkts gemäß einer Verminderung der abgeschätzten elektrischen Energie von einem spezifizierten Wert durchführt, wenn die abgeschätzte elektrische Energie geringer als der spezifizierte Wert ist, und die Steuervorrichtung (5) eine Steuerung zur Verzögerung des Einspritzbefehlszeitpunkts gemäß einer Erhöhung der abgeschätzten elektrischen Energie von dem spezifizierten Wert durchführt, wenn die abgeschätzte elektrische Energie größer als der spezifizierte Wert ist.
  7. Treibstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuervorrichtung (5) eine Steuerung zur Verlängerung der Einspritzbefehlsdauer gemäß einer Verminderung der abgeschätzten elektrischen Energie von einem spezifizierten Wert durchführt, wenn die abgeschätzte elektrische Energie geringer als der spezifizierte Wert ist, und die Steuervorrichtung (5) eine Steuerung zur Verkürzung der Einspritzbefehlsdauer gemäß einer Erhöhung der abgeschätzten elektrischen Energie von dem spezifizierten Wert durchführt, wenn die abgeschätzte elektrische Energie größer als der spezifizierte Wert ist.
  8. Treibstoffeinspritzsystem nach Anspruch 6, wobei die Speichervorrichtung (5) den Einspritzbefehlszeitpunkt mit einem Korrekturwert gemäß der abgeschätzten elektrischen Energie korrigiert, wobei der Korrekturwert einem Wert zur Korrektur einer Änderung einer Ansprechzeit des Stellglieds (32) entspricht, welche verursacht wird, wenn sich die in der Ladeschaltung (41) gespeicherte elektrische Energie von dem spezifizierten Wert vermindert oder erhöht.
  9. Treibstoffeinspritzsystem nach Anspruch 7, wobei die Steuervorrichtung (5) die Einspritzbefehlsdauer mit einem Korrekturwert gemäß der abgeschätzten elektrischen Energie korrigiert, wobei der Korrekturwert einem Wert zur Korrektur einer Änderung einer Ansprechzeit des Stellglieds (32) entspricht, welche veranlasst wird, wenn sich die in der Ladeschaltung (41) gespeicherte elektrische Energie von dem spezifizierten Wert vermindert oder erhöht.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112014002966B4 (de) 2013-06-24 2019-10-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Antriebssystem und Antriebsverfahren für ein Kraftstoffeinspritzventil
DE102010040123B4 (de) * 2009-09-03 2021-05-27 Denso Corporation Kraftstoffeinspritz-Steuervorrichtung
US11474224B2 (en) 2017-12-01 2022-10-18 Aptiv Technologies Limited Detection system

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6997159B2 (en) * 2003-02-21 2006-02-14 Caterpillar Inc. Electrically controlled fluid system with ability to operate at low energy conditions
JP2006200478A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Denso Corp 燃料噴射装置
JP4609093B2 (ja) * 2005-02-03 2011-01-12 株式会社デンソー 電磁弁駆動装置
JP4581978B2 (ja) * 2005-11-25 2010-11-17 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置
JP4853201B2 (ja) * 2006-09-27 2012-01-11 株式会社デンソー インジェクタ駆動装置及びインジェクタ駆動システム
JP2008190388A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Denso Corp 電磁弁駆動装置及び燃料噴射制御装置
DE102007008201B3 (de) * 2007-02-19 2008-08-14 Siemens Ag Verfahren zur Regelung einer Einspritzmenge eines Injektors einer Brennkraftmaschine
JP5198496B2 (ja) * 2010-03-09 2013-05-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のエンジンコントロールユニット
JP5492806B2 (ja) * 2011-02-25 2014-05-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁式燃料噴射弁の駆動装置
JP5605313B2 (ja) * 2011-06-13 2014-10-15 株式会社デンソー 電磁弁駆動装置
EP2546499B1 (de) * 2011-07-14 2020-04-15 Delphi Automotive Systems Luxembourg S.A. Schaltungsanordnung für ein Kraftstoffeinspritzsystem
JP5337911B2 (ja) * 2011-08-01 2013-11-06 トヨタ自動車株式会社 燃料供給装置
JP5838074B2 (ja) * 2011-11-08 2015-12-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
FR2990998B1 (fr) * 2012-05-23 2016-02-26 Continental Automotive France Procede de pilotage d'au moins un actionneur piezoelectrique d'injecteur de carburant d'un moteur a combustion interne
FR3002592B1 (fr) * 2013-02-26 2016-09-16 Continental Automotive France Procede de pilotage d'un injecteur piezoelectrique de carburant d'un moteur a combustion interne de vehicule, comportant une etape de polarisation de l'actionneur piezoelectrique
JP5815590B2 (ja) * 2013-04-05 2015-11-17 本田技研工業株式会社 電磁弁駆動装置
DE102013220613B4 (de) * 2013-10-11 2024-03-14 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Computerprogramm zum Ansteuern eines Kraftstoffinjektors
KR101509958B1 (ko) * 2013-10-30 2015-04-08 현대자동차주식회사 인젝터 특성 보정 장치
KR101567201B1 (ko) * 2014-03-31 2015-11-09 현대자동차주식회사 인젝터 특성 보정 장치
CN107110053B (zh) 2014-11-19 2020-06-19 日立汽车系统株式会社 燃料喷射装置的驱动装置
JP6304115B2 (ja) * 2015-04-23 2018-04-04 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射制御装置
JP6431826B2 (ja) * 2015-07-24 2018-11-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP6597535B2 (ja) * 2016-09-13 2019-10-30 株式会社デンソー 弁体作動推定装置
JP7184334B2 (ja) * 2018-12-14 2022-12-06 有限会社メカノトランスフォーマ 弁制御装置、駆動制御装置及び流体制御装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6397854A (ja) * 1986-10-13 1988-04-28 Nippon Denso Co Ltd ピエゾアクチユエ−タ駆動回路
JP3460258B2 (ja) 1993-09-02 2003-10-27 株式会社デンソー 電磁弁駆動回路
US5734136A (en) * 1996-06-12 1998-03-31 Qualcomm Incorporated Keypad assembly with moisture-excluding seal
EP1273778B1 (de) * 1996-11-18 2005-09-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Regler einer Brennkraftmaschinen im Magerbetrieb
DE19701553A1 (de) * 1997-01-17 1998-07-23 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung wenigstens eines elektromagnetischen Verbrauchers
EP0926808B1 (de) * 1997-12-12 2006-11-02 Canon Kabushiki Kaisha Anregungsvorrichtung für einen Vibrationswellenantrieb
DE19813138A1 (de) * 1998-03-25 1999-09-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers
JP2000287466A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Minolta Co Ltd インパクト形圧電アクチュエータの駆動装置
US6253736B1 (en) * 1999-08-10 2001-07-03 Cummins Engine Company, Inc. Fuel injector nozzle assembly with feedback control
JP4048699B2 (ja) * 1999-11-10 2008-02-20 株式会社デンソー 燃料噴射弁
EP1138912A1 (de) * 2000-04-01 2001-10-04 Robert Bosch GmbH Online Optimierung eines Einspritzsystems mit piezolektrischen Elementen
JP4479113B2 (ja) * 2001-02-23 2010-06-09 株式会社デンソー ピエゾアクチュエータ駆動回路および燃料噴射装置
US6837221B2 (en) * 2001-12-11 2005-01-04 Cummins Inc. Fuel injector with feedback control
JP4244683B2 (ja) * 2002-06-24 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010040123B4 (de) * 2009-09-03 2021-05-27 Denso Corporation Kraftstoffeinspritz-Steuervorrichtung
DE112014002966B4 (de) 2013-06-24 2019-10-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Antriebssystem und Antriebsverfahren für ein Kraftstoffeinspritzventil
US11474224B2 (en) 2017-12-01 2022-10-18 Aptiv Technologies Limited Detection system

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