DE102011088294B4

DE102011088294B4 - Kraftstoffdruckmessvorrichtung und Kraftstoffeinspritzer

Info

Publication number: DE102011088294B4
Application number: DE102011088294.4A
Authority: DE
Inventors: Toshikazu HIOKI; Housyo Yukawa; Masayuki Kaneko; Fumitaka Sugimoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2031-12-13
Also published as: JP2012127209A; DE102011088294A1; JP5257442B2

Abstract

Kraftstoffdruckmessvorrichtung, die aufweist:einen Kraftstoffdetektor, der einen Kraftstoffdrucksensor (S1 - S4, Sn) enthält, der in einem Kraftstoffpfad angeordnet ist, der sich von einem Kraftstoffauslass eines Kraftstoffakkumulators zu einem Spritzloch eines Kraftstoffeinspritzers (IJ1 - IJ4, IJn) erstreckt, wobei der Kraftstoffdetektor einen Kraftstoffdruck (P), der ein Druck eines Kraftstoffs in dem Kraftstoffpfad ist, wie er von dem Kraftstoffdrucksensor (S1 - S4, Sn) erfasst wird, in einen Spannungsausgang in der Form eines Sensorsignals umwandelt;einen A/D-Wandler (55), der das Sensorsignal in eine digitale Form umwandelt, um einen A/D-gewandelten Wert (Vs) herzuleiten,eine Steuerung (37), die einen Wert des Kraftstoffdrucks (P) auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts (Vs) berechnet, wobei die Steuerung (37) Ausgangscharakteristikinformationen hinsichtlich eines Verstärkungseinstellwerts (DG) und eines Offset-Einstellwerts (DZ) erzeugt; undeine Ausgangscharakteristikeinstellschaltung, die eine Verstärkung, die in dem Kraftstoffdetektor verwendet wird, um den Kraftstoffdruck (P) in das Sensorsignal umzuwandeln, einstellt und ein Potenzial des Spannungsausgangs verschiebt, um das Sensorsignal auf der Grundlage des Verstärkungseinstellwerts (DG) und des Offset-Einstellwerts (DZ), wie sie durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert werden, zu erzeugen,wobei die Steuerung (37) einen Messbereich des Kraftstoffdrucks (P) auf einen begrenzten Messbereich begrenzt, der schmaler als ein gegebener maximaler Änderungsbereich ist, von dem erwartet wird, dass sich der Kraftstoffdruck (P) in diesem ändert, und der den Wert des Kraftstoffdrucks (P) enthält,wobei die Steuerung (37) den Verstärkungseinstellwert (DG) und den Offset-Einstellwert (DZ), wie sie durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert werden, bestimmt, so dass sich, wenn sich der Kraftstoffdruck (P) in dem begrenzten Messbereich ändert, das Sensorsignal in einem Spannungsbereich ändern wird, in dem es dem A/D-Wandler (55) möglich ist, das Sensorsignal richtig umzuwandeln, und der zwischen einer gegebenen unteren Basisgrenzspannung (VMINB) und einer gegebenen oberen Basisgrenzspannung (VMAXB) liegt,wobei die Steuerung (37) den Wert des Kraftstoffdrucks (P) auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts (Vs) und des begrenzten Messbereichs bestimmt, um Druckdaten, die diesen angeben, auszugeben,wobei die Steuerung (37) den Wert des Kraftstoffdrucks (P) zyklisch bestimmt und den begrenzten Messbereich, der einen letzten Wert des Kraftstoffdrucks (P) enthält, definiert,wobei die Steuerung (37) den begrenzten Messbereich definiert, dessen Mitte bei dem letzten Wert des Kraftstoffdrucks (P) liegt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Kraftstoffdruckmessvorrichtung für Brennkraftmaschinen, die ausgelegt ist, den Druck eines Kraftstoffs bei einer verringerten Last zu berechnen, sowie einen entsprechenden Kraftstoffeinspritzer.
Stand der Technik
Die JP 2008 - 144 749 A und die JP 2009 - 57 928 A beschreiben Kraftstoffeinspritzsteuersysteme für Dieselmotoren, die in Kraftfahrzeugen montiert sind. Die Kraftstoffeinspritzsteuersysteme sind mit einem Kraftstoffdrucksensor ausgerüstet, der in einem Kraftstoffpfad angeordnet ist, der sich von einem Kraftstoffauslass eines Common-Rail (gemeinsame Leitung), der als ein Hochdruckkraftstoffakkumulator dient, und einem Spritzloch eines Kraftstoffeinspritzers erstreckt, und A/D-wandeln einen Ausgang von dem Kraftstoffdrucksensor in regelmäßigen Zeitintervallen, um eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs, der aufgrund des Einspritzens des Kraftstoffs in einen Zylinder des Motors auftritt, zu messen. Die Kraftstoffeinspritzsteuersysteme analysieren außerdem eine derartige Druckänderung, um einen tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmodus (d. h. eine Kraftstoffeinspritzcharakteristik) des Kraftstoffeinspritzers zu analysieren, und verwenden ein derartiges Analyseergebnis, um die Einspritzung von Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzer in einem Rückkopplungsmodus zu steuern.
Die Kraftstoffeinspritzcharakteristik des Kraftstoffeinspritzers (die im Folgenden auch als ein Zustand des Einspritzens von Kraftstoff oder ein Einspritzzustand von Kraftstoff bezeichnet wird) enthält beispielsweise einen Einspritzzeitpunkt, zu dem begonnen wird, den Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzer einzuspritzen, oder die Menge an Kraftstoff, die in den Motor eingespritzt wird. Die Kraftstoffeinspritzsteuersysteme analysieren den tatsächlichen überwachten Zustand des Einspritzens des Kraftstoffs, um den Zeitpunkt, zu dem der Kraftstoffeinspritzer geöffnet wird (d. h. den Einspritzzeitpunkt), oder eine Zeitdauer, während der der Kraftstoffeinspritzer geöffnet gehalten wird, zu korrigieren. Der Zustand des Einspritzens von Kraftstoff in den Zylinder des Motors wird gewöhnlich durch A/D-Wandeln eines Ausgangs des Kraftstoffdrucksensors (das im Folgenden auch als Kraftstoffdrucksignal bezeichnet wird) während eines sehr kurzen Abtastzeitintervalls (d. h. mehreren zehn µs) überwacht, um die Wellenform einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs zu verfolgen.
Eine maximale Änderungsrate des Kraftstoffdrucks, der von dem Kraftstoffdrucksensor zu messen ist, ist relativ breit und liegt beispielsweise zwischen 0 Mpa und 200 Mpa. Die Erfassung des Einspritzzustands des Kraftstoffs kann durch Messen des Kraftstoffdrucks in einem Bereich, von dem erwartet wird, dass sich der Kraftstoffdruck in diesem ändert, erzielt werden, der von dem Einspritzen des Kraftstoffs von dem Kraftstoffeinspritzer herrührt, und der kleiner als der maximale Änderungsbereich ist. Die Auflösung einer derartigen Messung muss jedoch so klein wie mehrere zehn Kpa sein, d. h. hoch, um die Genauigkeit beim Einspritzen des Kraftstoffs zu verbessern.
Um die obigen Anforderungen zu erfüllen, müssen die bekannten Kraftstoffeinspritzsteuersysteme den Kraftstoffdruck über den maximalen Änderungsbereich zu jeder Zeit mit einer Auflösung messen, die hoch genug ist, um den Einspritzzustand des Kraftstoffs zu erfassen. Die Kraftstoffeinspritzsteuersysteme sind daher ausgelegt, die Ausgangscharakteristik des Kraftstoffdrucksensors zu regulieren, so dass sich, wenn sich der Kraftstoffdruck von dem minimalen Pegel auf den maximalen Pegel des maximalen Änderungsbereichs ändert, das Kraftstoffdrucksignal von einem minimalen Wert auf einen maximalen Wert eines Spannungsbereichs ändern wird, in dem es möglich ist, dass ein A/D-Wandler das Kraftstoffdrucksignal A/Dwandelt, und außerdem eine Spannungserfassungsauflösung (d. h. die Anzahl der Bits) des A/D-Wandlers auf einen Wert einzustellen, der eine Druckmessauflösung erzielt, die benötigt wird, um den Einspritzzustand des Kraftstoffs zu erfassen.
Die obige Struktur führt jedoch zu einer unerwünschten Erhöhung der Anzahl von Bits des A/D-Wandlers, was zu einer Erhöhung einer Last eines Computers beim Übertragen von A/Dgewandelten Daten von dem A/D-Wandler zu einem Speicher und beim Durchführen eines Betriebs hinsichtlich derartiger Daten führt. Die Erhöhung der Last führt zu einer Schwierigkeit beim Verkürzen eines Zeitintervalls, in dem das Kraftstoffdrucksignal A/D-gewandelt wird (d. h. das Abtastintervall), was somit zu einer Schwierigkeit beim Erzielen des Abtastintervalls (d. h. von mehreren zehn µs) führt, das benötigt wird, um den Einspritzzustand des Kraftstoffs zu erfassen.
Die DE 10 2006 030 842 B3 offenbart ein Verfahren zu Erhöhung der Auflösung von Ausgangssignalen mindestens eine Messsensors für einen Verbrennungsmotor mit einem A/D-Wandler, der ein Sensormesssignal eines Zylinderdrucks in eine digitale Form umwandelt, um eine A/D-gewandelten Wert herzuleiten, und einer Motosteuerung, die den Arbeitspegelbereich des Messsensors in mindestens zwei Messabschnitte unterteilt. Für die einzelnen Messabschnitte sind jeweilige Verstärkungsfaktoren und/oder Offsetwerte als Ausgangscharakteristikinformationen in der Motorsteuerung vorzugsweise in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt. Unter Verwendung der Ausgangscharakteristikinformationen werden für einen ausgewählten Messabschnitt Sensorsignale erzeugt. Die Motorsteuerung begrenzt den Messbereich des Messsensors durch die Auswahl bzw. Aktivierung eines geeigneten Messabschnitts des Messsensors, wobei der aktivierte Messbereichsabschnitt schmaler als die Summe aller Messbereichsabschnitte ist. Nach der Aktivierung eines begrenzten Messbereichsabschnitts des Messsensors durch die Motorsteuerung aus den repräsentativen Verstärkungsfaktoren und/oder Offsetwerten und dem vom Sensor ausgegebenen Spannungswert, der zwischen einer gegebenen unteren Basisgrenzspannung und einer gegebenen oberen Basisgrenzspannung liegt, wird ein Sensorsignal durch den A/D-Wandler umgewandelt und ausgegeben.
Die DE 196 26 537 C1 beschreibt eine Kraftstoffdruckregelvorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine mit zwei Kraftstoffdrucksensoren. Hierbei sind ein erster Drucksensor für einen ersten Messbereich und ein zweiter Drucksensor für einen zweiten Messbereich vorgesehen, wobei der zweite Messbereich innerhalb des ersten Messbereichs liegt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoffdruckmessvorrichtung, die ausgelegt ist, den Druck eines Kraftstoffs bei einer verringerten Betriebslast zu bestimmen, sowie einen entsprechenden Kraftstoffeinspritzer zu schaffen. Die Aufgabe wird mit einer Kraftstoffdruckmessvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 3 sowie mit einem Kraftstoffeinspritzer mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Kraftstoffmessvorrichtung geschaffen, die beim Messen des Drucks eines Kraftstoffs, der in eine Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge einzuspritzen ist, verwendet werden kann. Die Kraftstoffmessvorrichtung weist auf: (a) einen Kraftstoffdetektor, der einen Kraftstoffdrucksensor enthält, der in einem Kraftstoffpfad angeordnet ist, der sich von einem Kraftstoffauslass eines Kraftstoffakkumulators zu einem Spritzloch eines Kraftstoffeinspritzers erstreckt, wobei der Kraftstoffdetektor einen Kraftstoffdruck, der ein Druck eines Kraftstoffs in dem Kraftstoffpfad ist, wie er von dem Kraftstoffdrucksensor erfasst wird, in einen Spannungsausgang in der Form eines Sensorsignals umwandelt; (b) einen A/D-Wandler, der das Sensorsignal in eine digitale Form umwandelt, um einen A/D-gewandelten Wert herzuleiten; (c) eine Steuerung, die einen Wert des Kraftstoffdrucks auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts berechnet, wobei die Steuerung Ausgangscharakteristikinformationen hinsichtlich eines Verstärkungseinstellwerts und eines Offset-Einstellwerts erzeugt; und (d) eine Ausgangscharakteristikeinstellschaltung, die betrieben wird, um eine Verstärkung einzustellen, die in dem Kraftstoffdetektor verwendet wird, um den Kraftstoffdruck in das Sensorsignal umzuwandeln, und die ein Potenzial des Spannungsausgangs verschiebt, um das Sensorsignal auf der Grundlage des Verstärkungseinstellwerts und des Offset-Einstellwerts zu erzeugen, wie es durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert wird.
Die Steuerung begrenzt einen Messbereich des Kraftstoffdrucks auf einen begrenzten Messbereich, der schmaler als ein maximaler Änderungsbereich ist, bei dem erwartet wird, dass sich der Kraftstoffdruck darin ändert. Der begrenzte Messbereich wird ebenfalls derart definiert, dass er den Wert des Kraftstoffdrucks enthält. Die Steuerung bestimmt den Verstärkungseinstellwert und den Offset-Einstellwert, wie es durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert wird, so dass sich, wenn sich der Kraftstoffdruck in dem begrenzten Messbereich ändert, das Sensorsignal in einem Spannungsbereich ändern wird, in dem der A/D-Wandler das Sensorsignal richtig wandeln kann, und der zwischen einer gegebenen unteren Basisgrenzspannung und einer gegebenen oberen Basisgrenzspannung liegt. Die Steuerung bestimmt den Wert des Kraftstoffdrucks auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts und des begrenzten Messbereichs, um Druckdaten, die diesen angeben, auszugeben.
Die Verstärkungs- und Offset-Einstellwerte, wie sie durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert werden, dienen zum Umwandeln des Kraftstoffdrucks, der sich in dem begrenzten Messbereich ändert, in das Sensorsignal in der Form einer Spannung, die sich als Antwort auf eine Änderung des Kraftstoffdrucks innerhalb des Spannungsbereichs ändern wird, in dem der A/D-Wandler das Sensorsignal richtig wandeln kann und der zwischen der unteren Basisgrenzspannung und der oberen Basisgrenzspannung liegt. Demzufolge repräsentiert der A/D-gewandelte Wert bei der unteren Basisgrenzspannung einen minimalen Druckwert des begrenzten Messbereichs, während der A/D-gewandelte Wert bei der oberen Basisgrenzspannung einen maximalen Druckwert des begrenzten Messbereichs repräsentiert. Dieses erlaubt es, den Wert des Kraftstoffdrucks unter Verwendung des A/D-gewandelten Werts und des begrenzten Messbereichs zu berechnen.
Die obige Struktur der Kraftstoffmessvorrichtung ist in der Lage, den Kraftstoffdruck innerhalb des begrenzten Messbereichs, der schmaler als der maximale Änderungsbereich ist, richtig zu messen, wobei angenommen wird, dass sich der Kraftstoffdruck gewöhnlich in diesem ändert. Dieses erlaubt es, den Wert des Kraftstoffdrucks, wie er durch ein LSB des A/D-Wandlers ausgedrückt wird (d. h. den Wert der Auflösung beim Messen des Kraftstoffdrucks), im Vergleich zu dem Fall, in dem der Kraftstoffdruck zu jeder Zeit in dem maximalen Änderungsbereich gemessen wird, klein zu machen. Im Gegensatz dazu ist es möglich, die Lösung beim Messen des Kraftstoffdrucks zu erhöhen, ohne die Anzahl der Bits in dem A/D-Wandler zu erhöhen. Dieses führt zu einer verringerten Belastung für die Steuerung, wenn Aufgaben durchgeführt werden, um den Kraftstoffdruck zu bestimmen, beispielsweise wenn der A/D-gewandelte Wert von dem A/D-Wandler zu einem Speicher übertragen oder ein derartiger Wert verarbeitet wird.
Ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem kann die Druckdaten empfangen, um den Wert des Kraftstoffdrucks zu wissen und einen Betrieb des Kraftstoffeinspritzers auf der Grundlage des Werts des Kraftstoffdrucks zu steuern. Die Struktur der Kraftstoffmessvorrichtung eliminiert die Notwendigkeit, dass das Kraftstoffeinspritzsteuersystem die Verstärkungs- und Offset-Einstellwerte steuert, womit es möglich wird, eine Datenkommunikation nur von der Kraftstoffmessvorrichtung zu dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem zu errichten, wenn es notwendig ist, den Kraftstoffdruck abzutasten und zu analysieren, was es möglich macht, die Zeitintervalle, mit denen der Kraftstoffdruck abgetastet wird (d. h. die Zeitintervalle, mit denen die Analog-Digital-Wandlung in dem A/D-Wandler durchgeführt wird), zu minimieren.
Die Steuerung bestimmt den Wert des Kraftstoffdrucks zyklisch und definiert den begrenzten Messbereich, der einen letzten Wert des Kraftstoffdrucks enthält. Insbesondere wird der begrenzte Messbereich derart begrenzt, dass er den letzten abgetasteten Wert des Kraftstoffdrucks enthält, womit der begrenzte Messbereich bestimmt werden kann, der mit der derzeitigen Bedingung des Kraftstoffdrucks übereinstimmt.
Gemäß Anspruch 1 definiert die Steuerung den begrenzten Messbereich, dessen Mitte bei dem letzten Wert des Kraftstoffdrucks liegt. Dieses erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass der Wert des Kraftstoffdrucks, der innerhalb des begrenzten Messbereichs liegt, anschließend abgetastet werden wird.
Gemäß Anspruch 3 definiert die oben beschriebene Steuerung den begrenzten Messbereich zyklisch. Jedes Mal, bevor der begrenzte Messbereich definiert wird, bestimmt die Steuerung den Verstärkungseinstellwert und den Offset-Einstellwert, wie sie durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert werden, die der Ausgangscharakteristikeinstellschaltung als Maximalmessbereichsinformationen zu geben sind, so dass sich, wenn sich der Kraftstoffdruck in dem maximalen Änderungsbereich ändert, das Sensorsignal in dem Spannungsbereich von der gegebenen unteren Basisgrenzspannung bis zu der gegebenen oberen Basisgrenzspannung ändern wird. Die Steuerung bestimmt den Wert des Kraftstoffdrucks auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts, wie er von dem Sensorsignal hergeleitet wird, das von dem Kraftstoffdruckdetektor erzeugt wird, durch die Ausgangscharakteristikeinstellschaltung auf der Grundlage der Maximalmessbereichsinformationen und des maximalen Änderungsbereichs, um die Druckdaten, die diesen angeben, auszugeben. Dieses beschleunigt die Definition des begrenzten Messbereichs, der den letzten Wert des Kraftstoffs enthält, unabhängig von der Größe der Änderung des Kraftstoffdrucks.
Wenn der A/D-gewandelte Wert außerhalb des Spannungsbereichs von der unteren Basisgrenzspannung bis zu der oberen Basisgrenzspannung liegt, kann die Steuerung den A/Dgewandelten Wert unberücksichtigt lassen und keine Druckdaten ausgeben.
Der Kraftstoffdruckdetektor kann in dem Kraftstoffeinspritzer installiert sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftstoffeinspritzer geschaffen, der Kraftstoff, wie er von einem Akkumulator, in dem Kraftstoff gespeichert ist, der von einer Kraftstoffpumpe zugeführt wird, zugeführt wird, in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine durch ein Spritzloch einspritzt und der mit dem Kraftstoffdruckdetektor, wie er oben beschrieben ist, ausgerüstet ist.
Der Kraftstoffdrucksensor kann in dem Kraftstoffeinspritzer installiert sein.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und anhand der zugehörigen Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die jedoch nicht als die Erfindung auf die speziellen Ausführungsformen beschränkend, sondern nur zum Zweck der Erläuterung und des Verständnisses verstanden werden sollten, deutlich.
Es zeigen:

1 ein Blockdiagramm, das ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß der Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm, das Strukturen von Einspritzern und eine Steuerung des Kraftstoffeinspritzsteuersystems der 1 zeigt;
3 ein Blockdiagramm, das eine Schaltungsstruktur der jeweiligen Kraftstoffeinspritzer der 2 darstellt;
4A eine Ansicht, die eine Ausgangsspannungs-Kraftstoffdruckcharakteristik bzw. -kennlinie in einem vollen Messbereich zeigt;
4B eine Ansicht, die eine Ausgangsspannungs-Kraftstoffdruckcharakteristik bzw. -kennlinie in einem begrenzten Messbereich zeigt;
5 ein Flussdiagramm eines Druckmessprogramms, das von einer Steuerung des Kraftstoffeinspritzers der 3 auszuführen ist;
6 ein Flussdiagramm eines Druckpegelabtastprogramms, das in dem Druckmessprogramm der 5 auszuführen ist;
7 ein Flussdiagramm eines Druckmessprogramms, das von einer Steuerung eines Kraftstoffeinspritzers gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung auszuführen ist; und
8 ein Flussdiagramm eines Druckmessprogramms, das von einer Steuerung eines Kraftstoffeinspritzers gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung auszuführen ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in verschiedenen Ansichten bezeichnen, insbesondere in 1 ist ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt, das ausgelegt ist, ein Einspritzen von Kraftstoff in einen Dieselmotor für Kraftfahrzeuge zu steuern.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem enthält Kraftstoffeinspritzer (d. h. Kraftstoffeinspritzventile) IJ1 bis IJ4, die in den jeweiligen vier Zylindern #1 bis #4 eines Dieselmotors 13 installiert sind, und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 11, die die Einspritzer IJ1 bis IJ4 ansteuert, um das Einspritzen von Kraftstoff in den Motor 13 zu steuern.
Jeder der Einspritzer IJ1 bis IJ4, wie sie hier bezeichnet werden, ist vom Solenoidbetriebstyp, bei dem eine Spule erregt wird, um ein Spritzloch zu öffnen, kann aber alternativ vom Piezotyp sein, bei dem ein piezoelektrischer Aktuator erregt wird, um das Spritzloch zu öffnen. Die Abfolge des Einspritzens des Kraftstoffs in die Zylinder #1 bis #4 des Motors 13 ist #1 → #3 → #4 → #2.
Die Einspritzer IJ1 bis IJ4 sind jeweils über Kraftstoffzufuhrleitungen 17 mit einem Common-Rail 15 verbunden. Der Common-Rail 15 dient als ein Kraftstoffakkumulator, in dem der Kraftstoff, wie er von einem Kraftstofftank 19 über eine Kraftstoffpumpe 21 geliefert wird, mit einem gesteuerten Druckpegel gespeichert wird. Der Hochdruckkraftstoff, wie er in dem Common-Rail 15 gespeichert wird, wird jedem der Kraftstoffeinspritzer IJ1 bis IJ4 über eine entsprechende Kraftstoffzufuhrleitung 17 zugeführt. Wenn die Spule der jeweiligen Einspritzer IJ1 bis IJ4 von der ECU 11 erregt wird, spritzt dieser den Kraftstoff in einen entsprechenden der Zylinder #1 bis #4. Die Kraftstoffpumpe 21 ist beispielsweise eine Hochdruckpumpe, die mittels Drehung einer Kurbelwelle des Motors 13 mechanisch angetrieben wird.
Das Drucksteuersystem enthält außerdem Kraftstoffdrucksensoren S1 bis S4, die in einem der jeweiligen Enden der Kraftstoffzufuhrleitungen 17 (beispielsweise in der Nähe von Kraftstoffeinlässen der Einspritzer IJ1 bis IJ4) installiert sind, um den Druck eines Kraftstoffs, der in die Einspritzer IJ1 bis IJ4 eintritt, zu messen, der im Folgenden auch als Einlassdruck bezeichnet werden wird. Die Drücke des Kraftstoffs, wie sie von den jeweiligen Kraftstoffdrucksensoren S1 bis S4 gemessen werden, ändern sich jedes Mal, wenn der Kraftstoff von einem entsprechenden der Einspritzer IJ1 bis IJ4 eingespritzt wird.
Jeder der Kraftstoffdrucksensoren S1 bis S4 ist innerhalb eines entsprechenden Einspritzers IJ1 bis IJ4 als ein Teil von diesem montiert. Wenn nicht anders spezifiziert, repräsentiert der Kraftstoffdruck, wie er später erwähnt wird, den Druck eines Kraftstoffs, wie er von den Kraftstoffdrucksensoren S1 bis S4 an den Einlässen der Einspritzer IJ1 bis IJ4 gemessen wird.
Die Kraftstoffeinspritzer IJ1 bis IJ4 sind, wie es in 2 dargestellt ist, mit der ECU 11 über eine gemeinsame Kommunikationsleitung LC verbunden, um eine Datenkommunikation zwischen diesen zu errichten (d. h. in dieser Ausführungsform eine serielle Kommunikation). Die Kraftstoffdrucksensoren S1 bis S4 übertragen ihre Ausgänge an die ECU 11 über die gemeinsame Kommunikationsleitung LC.
Die ECU 11 überwacht Ausgänge von Sensoren, die Betriebsbedingungen des Motors 13 messen. Die ECU 11 empfängt beispielsweise Ausgänge eines typischen Kurbelwinkelsensors 23, eines Ansaugluftsensors wie beispielsweise eines Luftflussmessgeräts, das die Fließrate von Ansaugluft, die in den Motor 13 eingeleitet wird, misst, eines Kühltemperatursensors, der die Temperatur eines Kühlmittels für den Motor 13 misst, eines Beschleunigerpositionssensors bzw. Gaspedalpositionssensors und eines Luft-Kraftstoff-Verhältnissensors, um die Betriebsbedingungen des Motors 13 zu bestimmen.
Die ECU 11 ist mit einem Mikrocomputer 25 und einem Kommunikationstreiber 29 ausgerüstet. Der Mikrocomputer 25 führt eine Kraftstoffeinspritzsteueraufgabe aus, um die Einspritzer IJ1 bis IJ4 anzuweisen, den Kraftstoff in den Motor 13 einzuspritzen. Der Kommunikationstreiber 29 errichtet eine Kommunikation mit den Einspritzern IJ1 bis IJ4.
Der Mikrocomputer 25 ist mit einer CPU, einem ROM und einem RAM (nicht gezeigt) ausgerüstet. Die ECU 11 enthält außerdem einen Treiber (nicht gezeigt), der Ansteuersignale als Antwort auf Kraftstoffeinspritzbefehlssignale, wie sie von dem Mikrocomputer 25 für die jeweiligen Kraftstoffeinspritzer IJ1 bis IJ4 bereitgestellt werden, ausgibt, um die Spulen der Einspritzer IJ1 bis IJ4 zu erregen, um die Spritzlöcher zum Einspritzen des Kraftstoffs zu öffnen.
Die Verbindungen zwischen den Einspritzern IJ1 bis IJ4 und der ECU 11 werden im Detail mit Bezug auf 2 beschrieben.
Eine gemeinsame Energieversorgungsleitung LP und eine gemeinsame Masseleitung LG sind zwischen den Einspritzern IJ1 bis IJ4 und der ECU 11 zusätzlich zu der gemeinsamen Kommunikationsleitung CL angeordnet. Die Energieversorgungsleitung LP ist eine Leitung zum Zuführen einer konstanten Energiespannung von der ECU 11 zu den jeweiligen Einspritzern IJ1 bis IJ4. Die Masseleitung LG ist eine Leitung, die Masseleitungen, die in den Einspritzern IJ1 bis IJ4 angeordnet sind, mit einer Masseleitung in der ECU 11 verbindet. Insbesondere wird die elektrische Energie von der ECU 11 den jeweiligen Einspritzern IJ1 bis IJ4 über die Energieversorgungsleitung LP und die Masseleitung LG zugeführt.
Jeder der Einspritzer IJ1 bis IJ4 enthält eine Steuer-IC 31, die mit einem Kommunikationstreiber 33 ausgerüstet ist, der dazu dient, eine Kommunikation mit der ECU 11 über die Kommunikationsleitung LC zu errichten. Insbesondere enthält jeder der Einspritzer IJ1 bis IJ4, wie sie oben beschrieben sind, die Steuer-IC 31 und einen der Kraftstoffdrucksensoren S1 bis S4 und dient als eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Mit anderen Worten besteht jeder der Einspritzer IJ1 bis IJ4 aus einem typischen mechanischen Kraftstoffeinspritzer und einer elektrischen Steuervorrichtung. Die Steuer-ICs 31 und die Kraftstoffdrucksensoren S1 bis S4 werden durch die elektrische Energie, die von der ECU 11 über die Energieversorgungsleitung LP und die Masseleitung LG geliefert wird, mit Energie versorgt. Die Steuer-IC 31 und ein entsprechender Kraftstoffdrucksensor S1 bis S4 dienen, wie es später offensichtlich werden wird, als eine Kraftstoffdruckmessvorrichtung (die auch als Kraftstoffdruckdetektor bezeichnet werden wird).
Man beachte, dass Ansteuerleitungen, über die die ECU 11 die Ansteuersignale an die Einspritzer IJ1 bis IJ4 ausgibt, um diese zu öffnen, weggelassen sind, um die Darstellung zu verkürzen.
Im Folgenden werden die Strukturen der Kraftstoffdrucksensoren S1 bis S4 und der Steuer-ICs 31, die in den Einspritzern IJ1 bis IJ4 installiert sind, mit Bezug auf 3 beschrieben. Die Einspritzer IJ1 bis IJ4 weisen dieselbe Struktur auf und werden im Allgemeinen als Einspritzer IJn bezeichnet. Der Anhang „n“, der im Folgenden als #n, IJn und Sn angehängt ist, ist eine Zahl aus 1 bis 4, die den jeweiligen Zylinder #1 bis #4 des Motors 13 repräsentiert.
Der Kraftstoffdrucksensor Sn, der in dem Einspritzer IJn installiert ist, ist mit vier Widerständen (d. h. Dehnungsmesswiderständen) R1 bis R4 ausgerüstet, die auf einer druckempfindlichen Membran in der Form einer Wheatstone-Brücke angeordnet sind. Die Widerstandswerte der Widerstände R1 bis R4 ändern sich in Abhängigkeit von dem Kraftstoffdruck, während eine Erregungsspannung Vi zwischen den Anschlüssen Ja und Jb angelegt wird, so dass eine Ausgangsspannung Vo über den Anschlüssen Jc und Jd als eine Funktion des Kraftstoffdrucks entwickelt wird. Insbesondere wird der Kraftstoffdrucksensor Sn durch einen bekannten Wheatstone-Brücken-Drucksensor implementiert. Der Kraftstoffdrucksensor Sn weist eine Verstärkung (d. h. ein Änderungsverhältnis zwischen der Ausgangsspannung Vo und dem Kraftstoffdruck), mit der der Kraftstoffdruck in die Ausgangsspannung Vo umgewandelt wird, auf. Die Verstärkung wird mit der Erregungsspannung Vi erhöht.
Die Steuer-IC 31 enthält außerdem einen nichtflüchtigen Speicher 35, eine Steuerung 37, einen Verstärkungseinstell-DA-Wandler 41, einen Offset-Einstell-DA-Wandler 43, Puffer 45, 47 und 53, einen Differenzverstärker 49, einen Addierer 51 und einen ADC (Analog-Digital-Wandler) 55.
Der nichtflüchtige Speicher 35 hält feste Informationen zur Verwendung beim Steuern des Kraftstoffdrucksensors Sn.
Die Steuerung 37 ist mit einem Verstärkungsregister GNREG und einem Offset-Register OFREG ausgerüstet.
Die Steuerung 37 berechnet Variablen, die in dem Verstärkungsregister GNREG und dem Offset-Register OFREG in einem Betrieb zu speichern sind, wie es später genauer beschrieben wird, und speichert diese in dem Verstärkungsregister GNREG und dem Offset-Register OFREG. Die Steuerung 37 gibt digitale Daten, die die Variablen repräsentieren, die in dem Verstärkungsregister GNREG und dem Offset-Register OFREG gespeichert sind, jeweils an den Verstärkungseinstell-DA-Wandler 41 und den Offset-Einstell-DA-Wandler 43 aus.
Der Verstärkungseinstell-DA-Wandler 41 gibt eine Spannung eines Pegels aus, der durch die digitalen Daten, die von der Steuerung 37 ausgegeben werden, angegeben wird. Eine derartige Ausgangsspannung wird über den Puffer 45 an den Anschluss Ja des Kraftstoffdrucksensors Sn übertragen. Der Anschluss Jb des Kraftstoffdrucksensors Sn ist mit der Masseleitung verbunden. Die Ausgangsspannung des Verstärkungseinstell-DA-Wandlers 41 wird somit zwischen den Anschlüssen Ja und Jb des Kraftstoffdrucksensors Sn als die Erregungsspannung Vi angelegt.
Auf ähnliche Weise gibt der Offset-Einstell-DA-Wandler 43 eine Spannung eines Pegels aus, die durch digitale Daten, die von der Steuerung 37 ausgegeben werden, angegeben wird. Eine derartige Ausgangsspannung wird über den Puffer 47 an den Addierer 51 übertragen.
Der Differenzverstärker 49 dient zum Verstärken der Ausgangsspannung Vo des Kraftstoffdrucksensors Sn (d. h. der Spannung, die über den Anschlüssen Jc und Jd entwickelt wird) mit einem festen Verstärkungsfaktor oder einer Verstärkung und gibt diese an den Addierer 51 aus.
Der Addierer 51 addiert die Ausgangsspannung des Offset-Einstell-DA-Wandlers 43, wie sie von dem Puffer 47 eingegeben wird, zu der Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 49, um diese auszugeben.
Der Puffer 53 gibt die Ausgangsspannung des Addierers 51 an den A/D-Wandler 55 in der Form eines Kraftstoffdrucksignals (d. h. eines Sensorsignals) einer Spannung, wie sie den Kraftstoffdruck repräsentiert, wie er von dem Kraftstoffdrucksensor Sn gemessen wird, aus. Der A/D-Wandler 55 wandelt das Kraftstoffdrucksignal in eine digitale Form um und gibt dieses an die Steuerung 37 aus.
Insbesondere steuert die Steuer-IC 31 des Einspritzers IJn die Erregungsspannung Vi, die von dem Verstärkungseinstell-DA-Wandler 41 an den Kraftstoffdrucksensor Sn auszugeben ist, um die Verstärkung, die beim Umwandeln der Größe des Kraftstoffdrucks, wie er von dem Kraftstoffdrucksensor Sn gemessen wird, in das Kraftstoffdrucksignal (d. h. ein Verhältnis des Pegels des Kraftstoffdrucksignals zu der Größe des Kraftstoffdrucks) verwendet wird, einzustellen. Die Steuer-IC 31 steuert außerdem die Ausgangsspannung des Offset-Einstell-DA-Wandlers 43, um ein Offset-Potenzial, das auf das Kraftstoffdrucksignal (d. h. den Ausgang des Differenzverstärkers 49), das an den A/D-Wandier 55 auszugeben ist, angewendet wird, einzustellen. Die Steuerung 37 berechnet den Kraftstoffdruck aus dem Kraftstoffdrucksignal, wie er von dem A/D-Wandler 55 in die digitale Form umgewandelt wird, und gibt diesen von dem Kommunikationstreiber 33 an die ECU 11 über die Kommunikationsleitung LC aus.
Der Mikrocomputer 25 der ECU 11 führt vier Aufgaben, wie es unten beschrieben wird, aus, um den Betrieb des Einspritzers IJn für jeden der Zylinder #1 bis #4 des Motors 13 zu steuern.

1) Der Mikrocomputer 25 berechnet einen Sollzustand des Einspritzens des Kraftstoffs von dem Einspritzer IJn (beispielsweise einen Solleinspritzzeitpunkt und eine Sollmenge an Kraftstoff, die einzuspritzen ist) auf der Grundlage von Steuerparametern wie beispielsweise den Druckdaten (d. h. dem Kraftstoffdruck in dem Einspritzer IJn), wie sie von dem Einspritzer IJn vor dessen Öffnung, um den Kraftstoff einzuspritzen, empfangen werden, mit anderen Worten, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, der Geschwindigkeit des Motors 13 und der Öffnungsposition des Gaspedals des Fahrzeugs. Der Mikrocomputer 25 bestimmt außerdem eine Basissignalausgabezeit (d. h. den Zeitpunkt des Starts der Einspritzung von Kraftstoff in den Motor 13, der gewöhnlich als Einspritzzeitpunkt bezeichnet wird), zu der begonnen wird, das Kraftstoffeinspritzbefehlssignal an den Kraftstoffeinspritzer IJn auszugeben, und eine Basissignalausgabedauer (d. h. die Einspritzdauer), während der das Kraftstoffeinspritzbefehlssignal fortgesetzt ausgegeben wird, das heißt, der Einspritzer IJn offen gehalten wird, die notwendig sind, um den Sollzustand des Einspritzens von Kraftstoff zu erzielen, bestimmt werden.
2) Der Mikrocomputer 25 tastet die Druckdaten, wie sie von dem Kraftstoffeinspritzer IJn ausgegeben werden, in Folge mit einem regelmäßigen Zeitintervall während einer vorausgewählten Kraftstoffeinspritzüberwachungszeitdauer einschließlich der Einspritzdauer, während der der Einspritzer IJn fortgesetzt angesteuert oder geöffnet wird, um den Kraftstoff in den Motor 13 einzuspritzen, ab, um den Einspritzzeitpunkt, zu dem der Kraftstoff tatsächlich eingespritzt wurde (der auch als ein tatsächlicher Einspritzzeitpunkt bezeichnet wird), und die Menge an Kraftstoff, die eingespritzt wurde (die auch als eine tatsächliche Einspritzmenge bezeichnet wird), zu bestimmen. Der Mikrocomputer 20 berechnet Korrekturwerte zum Korrigieren der Zeit, zu der begonnen wird, das Kraftstoffeinspritzbefehlssignal auszugeben, und der Zeitdauer (d. h. der Einspritzdauer), während der das Kraftstoffeinspritzbefehlssignal fortgesetzt ausgegeben wird, auf der Grundlage des tatsächlichen Einspritzzeitpunkts und der tatsächlichen Einspritzmenge.
3) Der Mikrocomputer 25 modifiziert die Basissignalausgabezeit und die Basissignalausgabedauer, wie sie in der ersten Aufgabe 1) wie oben beschrieben bestimmt wurden, unter Verwendung der Korrekturwerte, wie sie in der zweiten Aufgabe 2) hergeleitet wurden, um eine Sollsignalausgabezeit und eine Sollsignalausgabedauer zu berechnen.
4) Der Mikrocomputer 25 gibt das Kraftstoffeinspritzbefehlssignal an den Einspritzer IJn zu der Sollsignalausgabezeit und während der Sollsignalausgabedauer, wie sie in der dritten Aufgabe 3) wie oben beschrieben bestimmt wurden, aus.

Die Steuerung 37 der Steuer-IC 31 des Einspritzers IJn überwacht den Kraftstoffdruck in einem Basismessbereich von einem unteren Basisgrenzdruck PMINB bis zu einem oberen Basisgrenzdruck PMAXB oder in einem begrenzten Messbereich, der schmaler als der Basismessbereich ist und in dem ein derzeitiger Wert des Kraftstoffdrucks liegt. Mit anderen Worten wechselt die Steuerung 37 nach Bedarf zwischen dem Basismessbereich und dem begrenzten Messbereich.
Das Basismessbereich, wie er in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist ein maximaler Änderungsbereich zwischen einem maximalen und einem minimalen Pegel des Kraftstoffdrucks, von dem angenommen wird, dass sich dieser darin in einem typischen Kraftfahrzeug gewöhnlich ändert, und wird zwischen 0 Mpa und 220 Mpa eingestellt. Der untere Basisgrenzdruck PMINB wird, wie es in 4A dargestellt ist, auf 0 Mpa eingestellt. Der obere Basisgrenzdruck PMAXB wird auf 220 Mpa eingestellt.
Wenn es notwendig ist, den Kraftstoffdruck innerhalb des Basismessbereichs (d. h. des maximalen Änderungsbereichs) zu messen, schreibt die Steuerung 37 Maximalmessbereichsinformationen, die Sollwerte der Verstärkung und des Offset-Potenzials repräsentieren, wie es unten beschrieben wird, jeweils in das Verstärkungsregister GNREG und das Offset-Register OFREG. Die Verstärkung und das Offset-Potenzial werden verwendet, um einen Ausgang des Kraftstoffdrucksensors Sn des Einspritzers IJn einzustellen, so sich dass das Kraftstoffdrucksignal, das in den A/D-Wandler 55 eingegeben wird, wie es in 4A gezeigt ist, über einen Spannungsbereich von einer unteren Basisgrenzspannung VMINB zu einer oberen Basisgrenzspannung VMAXB innerhalb eines maximalen Spannungsbereichs, in dem es dem A/D-Wandler 55 möglich ist, den Analog-Digital-Wandlungsbetrieb richtig auszuführen, ändern wird, wenn sich der Wert des Kraftstoffdrucks innerhalb des Basismessbereichs (d. h. 0 Mpa bis 220 Mpa) ändert.
„Die Sensorausgangsspannung“ in den 4(A) und 4(B) repräsentiert den Wert einer Spannung des Kraftstoffdrucksignals. In dieser Ausführungsform ist die untere Basisgrenzspannung VMINB eine minimale Spannung, die der A/D-Wandler 55 richtig in die digitale Form umwandeln kann, und ist auf 1,0 V eingestellt. Die obere Basisgrenzspannung VMAXB ist eine maximale Spannung, die der A/D-Wandler 55 richtig in die digitale Form umwandeln kann, und ist auf 4,0 V eingestellt. Insbesondere ist der Spannungsbereich zwischen der unteren Basisgrenzspannung VMINB und der oberen Basisgrenzspannung VMAXB ein maximal möglicher Bereich, in dem es dem A/D-Wandler 55 möglich ist, die Analog-Digital-Wandlung richtig durchzuführen. Die minimale Spannung (d. h. 1,0 V) und die maximale Spannung (d. h. 4,0 V) sind jedoch theoretische oder Entwurfsspannungen, die der A/D-Wandler 55 im schlechtesten Fall von beispielsweise Charakteristika einer Schaltung des A/D-Wandlers 55 oder der Umgebungstemperatur umwandeln kann. Daher kann in den meisten Fällen der A/D-Wandler 55 die Analog-Digital-Wandlung von Spannungen durchführen, die etwas kleiner und größer als jeweils die untere Basisgrenzspannung VMINB und die obere Basisgrenzspannung VMAXB sind.
Wenn es notwendig ist, den Kraftstoffdruck innerhalb des begrenzten Messbereichs zu messen, schreibt die Steuerung 37 Grenzmessbereichsinformationen, die Sollwerte der Verstärkung und des Offset-Potenzials, wie es unten beschrieben wird, repräsentieren, jeweils in das Verstärkungsregister GNREG und das Offset-Register OFREG. Die Verstärkung und das Offset-Potenzial werden verwendet, um einen Ausgang des Kraftstoffdrucksensors Sn des Einspritzers IJn einzustellen, um das Kraftstoffdrucksignal zu erzeugen, so dass sich das Kraftstoffdrucksignal, das in den A/D-Wandler 55 eingegeben wird, wie es in 4B gezeigt ist, über einen Spannungsbereich von der unteren Basisgrenzspannung VMINB zu der oberen Basisgrenzspannung VMAXB ändern wird, wenn sich der Wert des Kraftstoffdrucks innerhalb des begrenzten Messbereichs (beispielsweise 30 Mpa bis 110 Mpa) ändert.
Die Betriebe der Steuerung 37 zum Messen des Kraftstoffdrucks werden im Folgenden beschrieben.
Das Prinzip, wie der Kraftstoffdruck in den jeweiligen Kraftstoffeinspritzern IJ1 bis IJ4 gemessen wird, wird zunächst beschrieben.
Unter der Annahme, dass, wenn sich der Kraftstoffdruck, wie es in 4B gezeigt, von einem unteren Grenzdruck PMIN, der die untere Grenze des Messbereichs des Kraftstoffdrucks ist, zu einem oberen Grenzdruck PMAX, der die obere Grenze des Messbereichs des Kraftstoffdrucks ist, ändert, dieses bewirken wird, dass sich die Spannung des Kraftstoffdrucksignals (d. h. die Spannung eines Ausgangs des Kraftstoffdrucksensors Sn) innerhalb eines maximalen Spannungsbereichs von der unteren Basisgrenzspannung VMINB zu der oberen Basisgrenzspannung VMAXB ändert, in dem es dem A/D-Wandler 55 möglich ist, den Analog-Digital-Wandlungsbetrieb richtig auszuführen, berechnet die Steuerung 37 einen Kraftstoffdruckpegel P aus der Spannung Vs des Kraftstoffdrucksignals (d. h. dem A/Dgewandelten Wert des Kraftstoffdrucksignals) entsprechend den Gleichungen 1) und 2), die im Folgenden angegeben sind. $P = (Vs - VMINB) \cdot b + PMIN$
$b = (PMAX - PMIN) / (VMAXB - VMINB)$
wobei b ein Spannungs-Druck-Wandlungskoeffizient zum Umwandeln des Spannungspegels des Kraftstoffdrucksignals in einen Wert, der den Kraftstoffdruck repräsentiert, ist.
Wenn der Kraftstoffdruck in dem Basismessbereich von 0 bis 220 Mpa erfasst wird, wird das Kraftstoffdrucksignal, wie es aus der 4A ersichtlich ist, die untere Basisgrenzspannung VMINB aufweisen, wenn der Kraftstoffdruck identisch mit dem unteren Basisgrenzdruck PMINB ist, während es die obere Basisgrenzspannung VMAXB aufweisen wird, wenn der Kraftstoffdruck identisch mit dem oberen Basisgrenzdruck PMAXB ist. Insbesondere geben der Kraftstoffdrucksensor Sn und die Steuer-IC 13, die in dem Einspritzer IJn installiert sind, den Kraftstoffdruck, der sich innerhalb des Basismessbereichs (d. h. PMINB bis PMAXB) ändert, in der Form einer Spannung zwischen der unteren Basisgrenzspannung VMINB und der oberen Basisgrenzspannung VMAXB aus.
In der folgenden Diskussion wird die Beziehung zwischen der Spannung des Kraftstoffdrucksensors (d. h. der Spannung eines Ausgangs des Kraftstoffdrucksensors Sn) und dem Kraftstoffdruck, wie es in 4A dargestellt ist, als eine Basischarakteristik bezeichnet. Der Pegel der Spannung des Kraftstoffdrucksignals, der dem unteren Grenzdruck PMIN der Basischarakteristik entspricht, wird als eine untere Grenzspannung VMIN bezeichnet, während der Pegel der Spannung des Kraftstoffdrucksignals, der dem oberen Grenzdruck PMAX in der Basischarakteristik entspricht, als eine obere Grenzspannung VMAX bezeichnet wird.
Die Steuerung 37 wechselt, wie es oben beschrieben ist, zwischen dem Basismessbereich und dem begrenzten Messbereich. Die Steuerung 37 verwendet außerdem den unteren Grenzdruck PMIN und den oberen Grenzdruck PMAX, um die untere Grenzspannung VMIN und die obere Grenzspannung VMAX entsprechend den Gleichungen 3) bis 5) zu berechnen. $VMIN = (PMIN - PMINB) \cdot a + VMINB$
$VMAX = (PMAX - PMINB) \cdot a + VMINB$
$a = (VMAXB - VMINB) / (PMAXB - PMINB)$
wobei „a“ eine Neigung einer geraden Linie, die die Basischarakteristik repräsentiert, ist.
In dem Beispiel der 4A und 4B ist, wenn der untere Grundgrenzdruck PMIN gleich 30 MPa ist und der obere Grenzdruck PMAX in der Basischarakteristik 110 MPa ist, die untere Grenzspannung VMIN gleich 1,4 V, und die obere Grenzspannung VMAX ist 2,5 V. Alternativ ist, wenn der untere Grenzdruck PMIN gleich 0 Mpa ist, d. h. der untere Basisgrenzdruck PMINB, und der obere Grenzdruck PMAX gleich 220 MPa ist, d. h. gleich dem oberen Basisgrenzdruck PMAX, die untere Grenzspannung VMIN gleich 1,0 V, d. h. gleich der unteren Basisgrenzspannung VMINB, und die obere Grenzspannung VMAX ist gleich 4,0 V, d. h. gleich der oberen Basisgrenzspannung VMAXB.
Die Steuerung 37 des Einspritzers IJn berechnet einen Offset-Einstellwert DZ, der in dem Offset-Register OFREG zu speichern ist, und einen Verstärkungseinstellwert DG, der in dem Verstärkungsregister GNREG zu speichern ist, entsprechend den Gleichungen 6) und 7), die im Folgenden angegeben sind, unter Verwendung der unteren Grenzspannung VMIN und der oberen Grenzspannung VMAX. $DZ = (VMINB - VMIN) / KZ1 + KZ2$
$DG = KG1/ (VMAX - VMIN) + KG 2$
wobei KZ1 und KZ2 in der Gleichung 6) Offset-Koeffizienten sind, die eine Änderung der Charakteristik einer elektrischen Schaltung in dem Einspritzer IJn einschließlich des Kraftstoffdrucksensors Sn kompensieren und derart ausgewählt werden, dass, wenn der Kraftstoffdruck identisch zu dem unteren Grenzdruck PMIN ist, die Spannung des Kraftstoffdrucksensors gleich der unteren Basisgrenzspannung VMINB sein wird. Wenn beispielsweise die Charakteristika der elektrischen Schaltung ideal sind, so dass, wenn der Kraftstoffdruck gleich null ist, der Differenzverstärker 49 eine Spannung von gleich null ausgibt, werden die Koeffizienten KZ1 und KZ2 jeweils auf 1 und VMINB eingestellt.
KG1 und KG2 in der Gleichung 7) sind Verstärkungskoeffizienten, die die Änderung der Charakteristik der elektrischen Schaltung in dem Einspritzer IJn einschließlich des Kraftstoffdrucksensors Sn ausgleichen und derart ausgewählt werden, dass der Spannungsbereich von der unteren Grenzspannung VMIN zu der oberen Grenzspannung VMAX erhöht wird, um mit dem Spannungsbereich von der unteren Basisgrenzspannung VMINB zu der oberen Basisgrenzspannung VMAXB übereinzustimmen. Wenn die Charakteristika der elektrischen Schaltung ideal sind, so dass, wenn der Koeffizient KG2 gleich null ist, der Koeffizient KG1 auf VNAXB minus VMINB eingestellt wird.
Die Spannung, wie sie durch den Offset-Einstellwert DZ angegeben wird, wird von dem Offset-Einstell-DA-Wandler 42 an den Addierer 51 ausgegeben. Die Spannung, wie sie durch den Verstärkungseinstellwert DG angegeben ist, wird von dem Verstärkungseinstell-DA-Wandler 41 an den Kraftstoffdrucksensor Sn als die Erregungsspannung Vi ausgegeben. Dieses erzielt eine Sensorausgangscharakteristik, bei der, wenn sich der Kraftstoffdruck von dem unteren Grenzdruck PMIN zu dem oberen Grenzdruck PMAX ändert, sich das Kraftstoffdrucksignal von der unteren Basisgrenzspannung VMINB zu der oberen Basisgrenzspannung VMAXB ändern wird.
Der untere Basisgrenzdruck PMINB, der obere Basisgrenzdruck PMAXB, die untere Basisgrenzspannung VMINB, die obere Basisgrenzspannung VMAXB, die Offset-Koeffizienten KZ1 und KZ2 und die Verstärkungskoeffizienten KG1 und KG2 werden in dem nichtflüchtigen Speicher 35 der Steuer-IC 31 als feste Werte zur Verwendung beim Bestimmen des Kraftstoffdrucks gespeichert.
Im Folgenden werden die von der Steuerung 37 auszuführenden Aufgaben zum Messen des Kraftstoffdrucks beschrieben.
5 ist ein Flussdiagramm eines Druckmessprogramms, das von der Steuerung 37 jedes Mal, wenn die Steuer-IC 31 bei der Zufuhr von elektrischer Energie von der ECU 11 zu dem Kraftstoffeinspritzer IJn, wenn der Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird, aktiviert wird, auszuführen ist.
Nach dem Eintritt in das Programm schreitet die Routine zum Schritt S110, bei dem der Messbereich des Kraftstoffdrucks auf den Basismessbereich eingestellt wird. Insbesondere wird der variable untere Grenzdruck PMIN des Messbereichs auf den unteren Basisgrenzdruck PMINB eingestellt. Der variable obere Grenzdruck PMAX wird auf den oberen Basisgrenzdruck PMAXB eingestellt. Die variable untere Grenzspannung VMIN wird auf die untere Basisgrenzspannung VMINB eingestellt. Die variable obere Grenzspannung VMAX wird auf die obere Basisgrenzspannung VMAXB eingestellt.
Die Routine schreitet dann zum Schritt S120, in dem ein Druckpegelabtastbetrieb, wie es in 6 gezeigt ist, durchgeführt wird.
Nach dem Eintritt in das Programm der 6 schreitet die Routine zum Schritt S210, in dem die untere Grenzspannung VMIN und die obere Grenzspannung VMAX in die Gleichung 7 eingesetzt werden, um den Verstärkungseinstellwert DG herzuleiten. Die Routine schreitet zum Schritt S220, in dem die untere Grenzspannung VMIN in die Gleichung 6 eingesetzt wird, um den Offset-Einstellwert DZ herzuleiten. Die Berechnung des Verstärkungseinstellwerts DG und des Offset-Einstellwerts DZ in den Schritten S210 und S220 wird unter Verwendung der Werte der oberen und unteren Grenzspannungen VMIN und VMAX, wie sie in Schritt S110 der 5 bestimmt werden, in den Gleichungen 6 und 7 erzielt.
Die Routine schreitet zum Schritt S230, in dem der Offset-Einstellwert DZ und der Verstärkungseinstellwert DG, wie sie in Schritt S210 hergeleitet wurden, jeweils in dem Offset-Register OFREG und dem Verstärkungsregister GNREG gespeichert werden.
Die Routine schreitet zum Schritt S240, in dem der Verstärkungseinstellwert DG, wie er in dem Verstärkungsregister GNREG gespeichert ist, in den Verstärkungseinstell-DA-Wandler 41 eingegeben wird. Der Verstärkungseinstell-DA-Wandler 41 wandelt dann den Verstärkungseinstellwert DG um und führt die Spannung, wie sie durch den Verstärkungseinstellwert DG repräsentiert wird, dem Kraftstoffdrucksensor Sn als die Erregungsspannung Vi zu. Die Routine schreitet zum Schritt S250, in dem der Offset-Einstellwert DZG, wie er in dem Offset-Register OFREG gespeichert ist, in den Offset-Einstell-DA-Wandler 43 eingegeben wird. Der Offset-Einstell-DA-Wandler 43 wandelt dann den Offset-Einstellwert DZ um und führt die Spannung, wie sie durch den Verstärkungseinstellwert DG repräsentiert wird, dem Addierer 51 zu.
Die Routine schreitet zum Schritt S260, in dem der A/D-Wandler 55 das Kraftstoffdrucksignal in die digitale Form umwandelt, um dieses als einen A/D-gewandelten Wert Vs zu speichern.
Die Routine schreitet zum Schritt S270, in dem bestimmt wird, ob der A/D-gewandelte Wert Vs, wie er in Schritt S260 gespeichert wird, innerhalb eines Spannungsbereichs (der im Folgenden als normaler Spannungsbereich bezeichnet werden wird) von der unteren Basisgrenzspannung VMINB zu der oberen Basisgrenzspannung VMAXB liegt. Wenn die Antwort NEIN lautet, was bedeutet, dass der A/Dgewandelte Wert Vs außerhalb des normalen Spannungsbereichs liegt, wird die Routine beendet. Wenn andererseits die Antwort JA lautet, schreitet die Routine zum Schritt S280.
In Schritt S280 wird der A/D-gewandelte Wert Vs, wie er in Schritt S260 hergeleitet wird, in die Gleichungen 1 und 2 als die Spannung Vs eingesetzt, um den Wert des Kraftstoffdrucks (d. h. den Kraftstoffdruckpegel P), wie er durch das Kraftstoffdrucksignal repräsentiert wird, zu berechnen. Die Routine wird dann beendet. Die Berechnung des Kraftstoffdruckpegels P in Schritt S280 wird unter Verwendung der Werte des unteren Grenzdrucks PMIN und des oberen Grenzdrucks PMAX, wie sie in Schritt S110 der 5 bestimmt werden, in den Gleichungen 1 und 2 erzielt.
In 5 schreitet die Routine nach Beendigung des Druckpegelabtastbetriebs in Schritt S120 zum Schritt S125, in dem bestimmt wird, ob der Kraftstoffdruckpegel P in Schritt S125 hergeleitet wurde. Wenn die Antwort NEIN lautet, was bedeutet, dass die Antwort in Schritt S270 der 6 NEIN lautet, kehrt die Routine zum Schritt S110 zurück. Wenn andererseits die Antwort JA lautet, was bedeutet, dass der Kraftstoffdruckpegel P hergeleitet wurde, schreitet die Routine zum Schritt S130. Wenn der Kraftstoffdruckpegel P in Schritt S270 berechnet wurde, kann der Schritt S125 weggelassen werden.
In Schritt S130 wird ein Halbbereichswert PRNG, der die Hälfte der Breite des Messbereichs des Kraftstoffdrucks (d. h. (PMAX - PMIN) / 2) ist, auf der Grundlage des Kraftstoffdruckpegels P, wie er in Schritt S120 hergeleitet wurde, und einer Messbereichsbreitentabelle bzw. eines Messbereichsbreitenkennlinienfelds, wie es in dem nichtflüchtigen Speicher 35 gespeichert ist, berechnet. Das Messbereichsbreitenkennlinienfeld ist ein Datenkennlinienfeld, das Werte der Hälfte des Messbereichs (d. h. den Halbbereichswert PRNG) in Bezug auf Werte des Kraftstoffdruckpegels P hält. Der Halbbereichswert PRNG wird beispielsweise in dem Datenkennlinienfeld derart eingestellt, dass er sich mit einer Erhöhung des Werts des Kraftstoffdruckpegels P erhöht.
Nachdem der Halbbereichswert PRNG in Schritt S130 hergeleitet wurde, schreitet die Routine zum Schritt S140, in dem der Messbereich des Kraftstoffdrucks auf den begrenzten Messbereich unter Verwendung des Kraftstoffdruckpegels P, wie er in Schritt S120 hergeleitet wurde, und des Halbbereichswerts RING, wie er in Schritt S130 hergeleitet wird, eingestellt wird.
Insbesondere wird der untere Grenzdruck PMIN als der Kraftstoffdruckpegel P minus dem Halbbereichswert PRNG (d. h. P - PRING) bestimmt. Der obere Grenzdruck PMAX wird als der Kraftstoffdruckpegel P plus dem Halbbereichswert PRNG (d. h. P + PRNG) bestimmt. Die untere Grenzspannung VMIN und die obere Grenzspannung VMAX, die jeweils dem unteren Grenzdruck PMIN und dem oberen Grenzdruck PMAX entsprechen, werden unter Verwendung der Gleichungen 3 bis 5 berechnet. Genauer gesagt werden der untere Grenzdruck PMIN und der obere Grenzdruck PMAX, wie sie in diesem Programmausführungszyklus bestimmt werden, in die rechten Seiten der Gleichungen 3 und 4 eingesetzt. Eine Lösung der Gleichung 3 wird als die untere Grenzspannung VMIN bestimmt. Auf ähnliche Weise wird eine Lösung der Gleichung 4 als die obere Grenzspannung VMAX bestimmt. In Schritt S140 wird ein Bereich, der gleich dem Zweifachen des Halbbereichswerts PRNG über den Kraftstoffdruckpegel P, wie er in Schritt S120 hergeleitet wurde, ist, d. h. der Kraftstoffdruckpegel P ± dem Halbbereichswert PRNG, als der begrenzte Messbereich bestimmt.
Die Routine schreitet dann zum Schritt S150, in dem der Druckpegelabtastbetrieb der 6 erneut ausgeführt wird. Die Berechnung des Verstärkungseinstellwerts DG und des Offset-Einstellwerts DZ in den Schritten S210 und S220 der 6 wird unter Verwendung der Werte der unteren und oberen Grenzspannungen VMIN und VMAX, wie sie in Schritt S140 der Fig. bestimmt wurden, in den Gleichungen 6 und 7 erzielt. Auf ähnliche Weise wird die Berechnung des Kraftstoffdruckpegels P in Schritt S280 unter Verwendung der Werte des unteren Grenzdrucks PMIN und des oberen Grenzdrucks PMAX, wie sie in Schritt S140 der 5 bestimmt wurden, in den Gleichungen 1 und 2 erzielt. Mit anderen Worten wird der Druckpegelabtastbetrieb der 6 unter Verwendung der letzten Werte der unteren und oberen Grenzspannungen VMIN und VMAX und des unteren Grenzdrucks PMIN und des oberen Grenzdrucks PMAX ausgeführt.
Die Routine schreitet zum Schritt S160, in dem bestimmt wird, ob der A/D-gewandelte Wert Vs, wie er in Schritt S260 (d. h. Schritt S150) gespeichert wurde, in dem normalen Spannungsbereich (d. h. VMINB bis VMAXB) liegt. Wenn die Antwort NEIN lautet, was bedeutet, dass der A/D-gewandelte Wert Vs außerhalb des normalen Spannungsbereichs liegt, kehrt die Routine zum Schritt S110 zurück. Wenn andererseits die Antwort JA lautet, schreitet die Routine zum Schritt S170. Man beachte, dass, wenn die Antwort in Schritt S270 des Druckpegelabtastprogramms NEIN lautet, was bedeutet, dass der Kraftstoffdruckpegel P nicht hergeleitet wurde, die Antwort in Schritt S160 NEIN lauten wird, so dass die Routine zum Schritt S110 zurückkehrt.
In Schritt S170 wird der letzte Wert des Kraftstoffdruckpegels P, wie er in Schritt S150 in diesem Programmausführungszyklus hergeleitet wurde, von dem Kommunikationstreiber 33 an die ECU 11 über die Kommunikationsleitung LC übertragen. Die Routine kehrt dann zum Schritt S110 zurück.
Insbesondere führt die Steuerung 37 die Schritte S110 bis S140 der 5 durch, um den begrenzten Messbereich von PMIN bis PMAX, der den letzten Wert des Kraftstoffdrucks enthält, zu definieren, und führt ebenfalls die Schritte S210 bis S250 der 6 (d. h. den Schritt S150 der 5) durch, um die Ausgangscharakteristik (d. h. die Verstärkung und das Offset-Potenzial) des Kraftstoffdrucksignals zu regulieren, so dass, wenn sich der Kraftstoffdruck in dem begrenzten Messbereich ändert, dieses bewirken wird, dass sich das Kraftstoffdrucksignal innerhalb des Spannungsbereichs von der unteren Basisgrenzspannung VMINB zu der oberen Basisgrenzspannung VMAXB, in dem es dem A/D-Wandler 55 möglich ist, das Kraftstoffdrucksignal richtig zu wandeln, ändert. Die Steuerung 37 führt außerdem die Schritte S260 bis S280 der 6 (d. h. den Schritt S150 der 5) durch, um das Kraftstoffdrucksignal durch den A/D-Wandler 55 A/D-zuwandeln, um den Kraftstoffdruckpegel P auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts und des begrenzten Messbereichs (siehe Gleichungen 1 und 2), wie er in diesem Programmausführungszyklus definiert wurde, zu bestimmen, und gibt den Kraftstoffdruckpegel P in der Form der Druckdaten an die ECU 11 durch den Schritt S170 der 5 aus.
Wie es aus der obigen Diskussion ersichtlich ist, dient der Kraftstoffeinspritzer IJn, der mit der Steuerung 37 und der Steuer-IC 31 ausgerüstet ist, zum Messen des Kraftstoffdrucks innerhalb des begrenzten Messbereichs, der schmaler als der maximale Änderungsbereich ist. Dieses ermöglicht es, die Auflösung beim Messen des Kraftstoffdrucks in dem begrenzten Messbereich zu erhöhen, ohne die Anzahl von Bits in dem A/D-Wandler 55 zu erhöhen, was zu einer Verringerung der Belastung für die Steuer-IC zum Aufnehmen der Daten von dem A/D-Wandler 55 und Speichern und Berechnen dieser, um den Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffeinspritzer IJn zu bestimmen, führt.
Die ECU 11 empfängt die Druckdaten von dem Kraftstoffeinspritzer IJn, um den Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffeinspritzer IJn zu wissen, und steuert den Betrieb des Kraftstoffeinspritzers IJn auf der Grundlage des Drucks des Kraftstoffs. Die Struktur des Kraftstoffeinspritzers IJn beseitigt die Notwendigkeit, dass die ECU 11 die Verstärkung und das Offset-Potenzial in der Steuer-IC des Kraftstoffeinspritzers IJn steuert, womit es möglich wird, eine Datenkommunikation nur zwischen dem Kraftstoffeinspritzer IJn und der ECU 11 zu errichten, wenn es notwendig ist, den Kraftstoffdruck abzutasten und zu analysieren, was es möglich macht, die Zeitintervalle, mit denen der Kraftstoffdruck abgetastet wird (d. h. Zeitintervalle, bei denen die Analog-Digital-Wandlung in dem A/D-Wandler 55 durchgeführt wird), zu minimieren.
Jedes Mal, bevor der begrenzte Messbereich definiert wird, maximiert der Kraftstoffeinspritzer IJn den Messbereich auf den Basismessbereich zum Abtasten des Pegels des Kraftstoffdruckpegels P und verschmälert diesen dann auf den begrenzten Messbereich, der den abgetasteten Pegel des Kraftstoffdruckpegels P enthält (siehe Schritte S110 bis S140 der 5), wodurch es möglich wird, den begrenzten Messbereich, der den tatsächlichen Pegel des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffeinspritzer IJn enthält, schnell zu definieren.
Die Steuerung 37 definiert den begrenzten Messbereich, dessen Mitte dem Wert des Kraftstoffdruckpegels P entspricht, wie er innerhalb des Basismessbereichs abgetastet wird, wodurch die Möglichkeit erhöht wird, dass der tatsächlich gemessene Wert des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffeinspritzer IJn innerhalb des begrenzten Messbereichs liegen wird, wenn das Kraftstoffdrucksignal von dem A/D-Wandler 55 A/D-gewandelt wird.
Wenn der A/D-gewandelte Wert Vs, wie er in dem A/D-Wandler 55 hergeleitet wird, außerhalb des normalen Spannungsbereichs von der unteren Basisgrenzspannung VMINB bis zu der oberen Basisgrenzspannung VMAXB liegt, lässt die Steuerung 37 den A/D-gewandelten Wert Vs unberücksichtigt, ohne diesen an die ECU 11 zu übertragen (d. h. NEIN in Schritt S160). Dieses minimiert einen Fehler bei dem Betrieb der ECU 11 unter Verwendung des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffeinspritzer IJn.
Die Struktur des Kraftstoffeinspritzsteuersystems dieser Ausführungsform beseitigt die Notwendigkeit, analoge Signale, die Drücke des Kraftstoffs in den Kraftstoffeinspritzern IJ1 bis IJ4 angeben, an die ECU 11 parallel zu übertragen, und ermöglicht es, Signalleitungen zwischen den Kraftstoffeinspritzern IJ1 bis IJ4 und der ECU 11 zu minimieren.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem der zweiten Ausführungsform, das ausgelegt ist, ein Druckmessprogramm der 7 in der Steuerung 37 des Kraftstoffeinspritzers IJn anstelle desjenigen der 5 durchzuführen, wird im Folgenden beschrieben.
Bei Initiierung des Programms der 7 schreitet die Routine zum Schritt S310, um ähnlich wie in Schritt S110 der 5 den Messbereich des Kraftstoffdrucks auf den Basismessbereich einzustellen.
Die Routine schreitet zum Schritt S320, in dem das Druckpegelabtastprogramm der 6 durchgeführt wird, ähnlich wie in Schritt S120 der 5.
Die Routine schreitet dann zum Schritt S325, in dem bestimmt wird, ob der Kraftstoffdruckpegel P in dem Druckpegelabtastbetrieb des Schritts S320 hergeleitet wurde. Wenn die Antwort NEIN lautet, was bedeutet, dass in Schritt S270 der 6 die Antwort NEIN lautet, kehrt die Routine zum Schritt S310 zurück. Wenn andererseits die Antwort JA lautet, was bedeutet, dass der Kraftstoffdruckpegel P hergeleitet wurde, schreitet die Routine zum Schritt S330. Wenn der Kraftstoffdruckpegel P in Schritt S270 berechnet wurde, kann der Schritt S325 weggelassen werden.
In Schritt S330 wird derselbe Betrieb wie in Schritt S130 durchgeführt. Insbesondere wird der Halbbereichswert PRNG, der die Hälfte der Breite des Messbereichs des Kraftstoffdrucks (d. h. (PMAX - PMIN) / 2) beträgt, auf der Grundlage des Kraftstoffdruckpegels P, wie er in Schritt S320 hergeleitet wurde, und des Messbereichsbreitenkennlinienfelds, wie es in dem nichtflüchtigen Speicher 35 gespeichert ist, berechnet.
Die Routine schreitet dann zum Schritt S340, in dem bestimmt wird, ob der Kraftstoffdruckpegel P kleiner als der untere Basisgrenzdruck PMINB plus dem unteren Grenzdruck PRNG ist. Wenn die Antwort NEIN lautet, schreitet die Routine zum Schritt S350, in dem bestimmt wird, ob der Kraftstoffdruckpegel P größer als der obere Basisgrenzdruck PMAXB minus dem unteren Grenzdruck PRNG ist. Wenn die Antwort NEIN lautet, was bedeutet, dass der Kraftstoffdruckpegel P nicht größer als PMAXB - PRNG ist, schreitet die Routine direkt zum Schritt S380.
Der Schritt S380 führt denselben Betrieb wie in Schritt S140 der 5 durch, um den Messbereich des Kraftstoffdrucks als den begrenzten Messbereich zu definieren, der der Kraftstoffdruckpegel P ± dem Halbbereichswert PRNG ist. Die Routine schreitet zum Schritt S390, in dem der Druckpegelabtastbetrieb der 6 wie in Schritt S150 erneut ausgeführt wird. Der Betrieb in Schritt S390 berechnet den Wert des Kraftstoffdruckpegels P, der in dem begrenzten Messbereich, der in Schritt S390 als den letzten Wert des Kraftstoffdruckpegels P ± dem Halbbereichswert PRNG definiert wurde, abgetastet wird.
Wenn die Antwort in Schritt S340 JA lautet, was bedeutet, dass der Kraftstoffdruckpegel P kleiner als der untere Basisgrenzdruck PMINB plus dem unteren Grenzdruck PRNG ist, schreitet die Routine zum Schritt S360, in dem der Wert des Kraftstoffdruckpegels P als PMINB plus PRNG bestimmt wird. Die Routine schreitet dann zum Schritt S380. Wenn andererseits die Antwort in Schritt S350 JA lautet, was bedeutet, dass der Kraftstoffdruckpegel P größer als der obere Basisgrenzdruck PMAXB minus dem unteren Grenzdruck PRNG ist, schreitet die Routine zum Schritt S370, in dem der Wert des Kraftstoffdruckpegels P als PMAXB minus PRNG bestimmt wird. Die Routine schreitet dann zum Schritt S380
Die Betriebe in den Schritten S340 bis S370 dienen zum Begrenzen des Werts des Kraftstoffdruckpegels P, wie er beim Definieren des begrenzten Messbereichs verwendet wird, derart, dass er in einen Bereich von (PMINB + PRNG) bis (PMAXB - PRING) fällt. Demzufolge wird der begrenzte Messbereich, der in Schritt S380 bestimmt wird, innerhalb des Basismessbereichs (d. h. PMINB bis PMAXB) liegen.
Nach Beendigung des Betriebs der 6 in Schritt S390 schreitet die Routine zum Schritt S400, in dem bestimmt wird, ob der A/D-gewandelte Wert Vs, wie er in Schritt S260 (d. h. in Schritt S390) gespeichert wurde, kleiner als die untere Basisgrenzspannung VMINB ist. Wenn die Antwort NEIN lautet, schreitet die Routine zum Schritt S410, in dem bestimmt wird, ob der A/D-gewandelte Wert Vs größer als die obere Basisgrenzspannung VMAXB ist. Wenn die Antwort NEIN lautet, schreitet die Routine zum Schritt S420, in dem der letzte Wert des Kraftstoffdruckpegels P, wie er in dem Druckpegelabtastbetrieb in Schritt S280 (d. h. in Schritt S390) hergeleitet wurde, von dem Kommunikationstreiber 33 in der Form der Druckdaten an die ECU 11 über die Kommunikationsleitung LC übertragen wird.
Wenn andererseits die Antwort in Schritt S400 JA lautet, was bedeutet, dass der A/D-gewandelte Wert Vs, wie er in Schritt S260 (d. h. in Schritt S390) gespeichert wurde, kleiner als die untere Basisgrenzspannung VMINB ist, schreitet die Routine zum Schritt S430, in dem der Wert des Kraftstoffdruckpegels P auf den letzten Wert des unteren Grenzdrucks PMIN eingestellt wird. Die Routine kehrt dann zum Schritt S330 zurück. Diese Betriebe bedeuten, dass der begrenzte Messbereich (PMIN bis PMAXB), wie er in Schritt S380 in diesem Programmausführungszyklus definiert wird, zu hoch ist, als dass er den letzten Wert des Kraftstoffdruckpegels P enthält, mit anderen Worten, der letzte Wert des Kraftstoffdruckpegels P weist einen niedrigeren Pegel als der untere Grenzdruck PMIN des zuletzt definierten Messbereichs auf. Der Wert des Kraftstoffdruckpegels P wird daher auf den letzten Wert des unteren Grenzdrucks PMIN eingestellt, so dass der begrenzte Messbereich in Schritt S380 in dem folgenden Programmausführungszyklus neu definiert oder verringert wird, so dass er den Wert des Kraftstoffdruckpegels P enthält.
Die Steuerung 37 führt den Druckmessbetrieb der 7 durch, um den Messbereich des Kraftstoffdrucks als den Basismessbereich zu definieren und außerdem die Verstärkung und das Offset-Potenzial einzustellen, so dass eine Änderung des Kraftstoffdrucks in dem Basismessbereich in der Form einer Spannung in dem Spannungsbereich von der unteren Basisgrenzspannung VMINB zu der oberen Basisgrenzspannung VMAXB einmal erscheinen wird, unmittelbar nachdem das Messen des Werts des Kraftstoffdruckpegels P eingeschaltet wurde (siehe Schritte S310 bis S380). Die Steuerung 37 definiert dann den begrenzten Messbereich, der den Wert des Kraftstoffdruckpegels P enthält (siehe Schritte 330 bis 380).
Wenn anschließend der Wert des Kraftstoffdruckpegels P in Schritt S390 innerhalb des begrenzten Messbereichs abgetastet wird, definiert die Steuerung 37 den begrenzten Messbereich derart neu, dass er den letzten Wert des Kraftstoffdruckpegels P, wie er in Schritt S390 hergeleitet wurde, enthält, um den Wert des Kraftstoffdruckpegels P erneut in dem folgenden Programmausführungszyklus zu bestimmen, der wiederum an die ECU 11 übertragen wird (siehe Schritte S400 bis S440, Schritte S330 bis S390).
Der Kraftstoffdruck kann sich stark ändern, so dass er außerhalb des begrenzten Messbereichs liegt. Die Steuerung 37 analysiert somit, ob der A/D-gewandelte Wert Vs des Kraftstoffdrucksignals in dem normalen Spannungsbereich von der unteren Basisgrenzspannung VMINB bis zur oberen Basisgrenzspannung VMAXB liegt, das heißt, ob der letzte abgetastete Wert des Kraftstoffdrucks in dem derzeitig definierten begrenzten Messbereich liegt. Wenn der A/D-gewandelte Wert Vs außerhalb des normalen Spannungsbereichs liegt, definiert die Steuerung 37 den begrenzten Messbereich neu, bis der A/D-gewandelte Wert Vs in dem normalen Spannungsbereich liegt, und überträgt den A/D-gewandelten Wert Vs, der anschließend innerhalb des normalen Spannungsbereichs hergeleitet wird, an die ECU 11 (siehe S400: NEIN → S410: NEIN → S420).
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem der zweiten Ausführungsform berechnet im Gegensatz zur ersten Ausführungsform den Wert des Kraftstoffdruckpegels P nicht, bevor der begrenzte Messbereich definiert wird, womit es möglich wird, das Zeitintervall, mit dem der Kraftstoffdruck abgetastet wird, zu verkürzen. Insbesondere wenn sich der Kraftstoffdruck nicht stark ändert, lautet die Antwort in den Schritten S400 und S410 NEIN. Die Steuerung 37 führt somit eine Schleife anschließend an den Schritt S330 der 7 zyklisch durch, um den letzten Wert des Kraftstoffdruckpegels P an die ECU 11 zu übertragen.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem der dritten Ausführungsform, das ausgelegt ist, ein Druckmessprogramm der 8 in der Steuerung 37 des Kraftstoffeinspritzers IJn anstelle desjenigen der 5 der ersten Ausführungsform durchzuführen, wird im Folgenden beschrieben.
Bei Initiierung des Programms der 8 in der Steuerung 37 schreitet die Routine zum Schritt S510, in dem der Verstärkungseinstellwert DG auf einen festen Wert DGc, wie er im Voraus in dem nichtflüchtigen Speicher 35 gespeichert wurde, eingestellt wird. Der Spannungs-Druck-Wandlungskoeffizient b, der in Gleichung 2 beim Umwandeln des Spannungspegels des Kraftstoffdrucksignals in den Wert des Kraftstoffdrucks verwendet wird, wird auf einen festen Wert bc eingestellt, wie er in dem nichtflüchtigen Speicher 35 gespeichert ist.
Der feste Wert bc ist ein Wert des Spannungs-Druck-Wandlungskoeffizienten b, wie er in der Gleichung 2 verwendet wird, wenn ein Wert PMAX - PMIN auf kleiner als ein Wert von PMAXB - PMINB, der dem Basismessbereich entspricht, eingestellt wird. Der feste Wert DGc wird durch den Verstärkungseinstellwert DG gegeben, der eine Lösung der Gleichung 7 ist, in die die oberen und unteren Grenzspannungen VMAX und VMIN, die jeweils den unteren und oberen Grenzdrücken PMAX und PMIN entsprechen, die beim Bestimmen des festen Werts bc verwendet werden, eingesetzt werden. Insbesondere werden der Wert von PMAX - PMIN in Gleichung 2 und der Wert von VMAX - VMIN in Gleichung 7 als konstant ausgewählt, so dass der begrenzte Messbereich des Kraftstoffdrucks (d. h. PMAX - PMIN) als kleiner als der Basismessbereich fixiert wird.
Außerdem wird in Schritt S510 eine Bereichs-Offset-Variable OFPOS auf einen Anfangswert von null zurückgesetzt. Die Bereichs-Offset-Variable OFPOS ist eine Variable, die verwendet wird, um den unteren Grenzdruck PMIN, der die untere Grenze des begrenzten Messbereichs ist, um einen konstanten Inkrementierungs / Dekrementierungs-Druckwert PSTEP zu inkrementieren oder dekrementieren.
Die Routine schreitet dann zum Schritt S520, um den begrenzten Messbereich zu definieren. Insbesondere werden der untere Grenzdruck PMIN und die untere Grenzspannung VMIN entsprechend den Gleichungen 8 und 9, die im Folgenden angegeben sind, bestimmt. $PMIN = PSTEP \cdot OFPOS + PMINB$
$VMIN = VSTEP \cdot OFPOS + VMINB$
wobei PSTEP, wie es oben beschrieben ist, ein Druckpegel (mehrere MPa) ist, der eine Einheit ist, die verwendet wird, um den unteren Grenzdruck PMIN stufenweise zu ändern, und VSTEP ein Spannungspegel ist, der eine Einheit ist, die verwendet wird, um die untere Grenzspannung VMIN stufenweise zu ändern. Der Druckpegel PSTEP und der Spannungspegel VSTEP werden derart ausgewählt, dass sie die Beziehung VSTEP = a · PSTEP erfüllen, wobei a die Lösung der Gleichung 5 ist und die Neigung der Linie, die die Basischarakteristik der 4A angibt, repräsentiert. Daher kann die untere Grenzspannung VMIN durch Einsetzen des Werts des unteren Grenzdrucks PMIN, wie er in Gleichung 8 hergeleitet wird, in Gleichung 3 berechnet werden. Der Wert von PMAX - PMIN und der Wert von VMAX - VMIN ist, wie es oben beschrieben wurde, jeweils konstant. Somit werden der begrenzte Messbereich und die untere Grenzspannung VMIN durch Bestimmen des unteren Grenzdrucks PMIN hergeleitet.
Die Routine schreitet dann zum Schritt S530, in dem die untere Grenzspannung VMIN, wie sie in Schritt S520 hergeleitet wurde, in die Gleichung 6 eingesetzt wird, um den Offset-Einstellwert DZ zu bestimmen.
Die Routine schreitet zum Schritt S540, in dem der Verstärkungseinstellwert DG (d. h. der feste Wert DGc), wie er in Schritt S510 hergeleitet wurde, in dem Verstärkungsregister GNREG gespeichert wird und der Offset-Einstellwert DZ, wie er in Schritt S530 hergeleitet wurde, in dem Offset-Register OFREG gespeichert wird.
Die Routine schreitet zum Schritt S550, in dem der Verstärkungseinstellwert DG, wie er in dem Verstärkungsregister GNREG gespeichert ist, in den Verstärkungseinstell-DA-Wandler 41 eingegeben wird. Der Verstärkungseinstell-DA-Wandler 41 wandelt dann den Verstärkungseinstellwert DG um und führt die Spannung, wie sie durch den Verstärkungseinstellwert DG repräsentiert wird, dem Kraftstoffdrucksensor Sn als die Erregungsspannung Vi zu. Die Routine schreitet zum Schritt S560, in dem der Offset-Einstellwert DZG, wie er in dem Offset-Register OFREG gespeichert ist, in den Offset-Einstell-DA-Wandler 43 eingegeben wird. Der Offset-Einstell-DA-Wandler 43 wandelt dann den Offset-Einstellwert DZ um und führt die Spannung, wie sie durch den Verstärkungseinstellwert DG repräsentiert wird, dem Addierer 51 zu.
Die Routine schreitet zum Schritt S570, in dem der A/D-Wandler 55 das Kraftstoffdrucksignal in die digitale Form umwandelt, um dieses als einen A/D-gewandelten Wert Vs zu speichern.
Die Routine schreitet zum Schritt S580, in dem bestimmt wird, ob der A/D-gewandelte Wert Vs, wie er in Schritt S570 hergeleitet wurde, größer als die obere Basisgrenzspannung VMAXB ist. Wenn die Antwort NEIN lautet, was bedeutet, dass der A/D-gewandelte Wert Vs nicht größer als die obere Basisgrenzspannung VMAXB ist, schreitet die Routine zum Schritt S590, in dem bestimmt wird, ob der A/D-gewandelte Wert Vs, wie er in Schritt S570 gespeichert wurde, kleiner als die untere Basisgrenzspannung VMINB ist.
Wenn die Antwort in Schritt S590 NEIN lautet, das heißt, wenn der A/D-gewandelte Wert Vs nicht kleiner als die untere Basisgrenzspannung VMINB ist, bedeutet dieses, dass der A/D-gewandelte Wert Vs innerhalb des normalen Spannungsbereichs von der unteren Basisgrenzspannung VMINB bis zur oberen Basisgrenzspannung VMAXB liegt, das heißt, dass ein tatsächlicher Wert des Kraftstoffdrucks innerhalb des letzten begrenzten Messbereichs liegt. Die Routine schreitet dann zum Schritt S600, in dem der A/D-gewandelte Wert Vs, wie er in Schritt S570 hergeleitet wurde, in die Gleichung 1 als die Spannung Vs eingesetzt wird, um den Wert des Kraftstoffdrucks (d. h. den Kraftstoffdruckpegel P) zu berechnen. Als „b“ in Gleichung 1 wird der feste Wert bc, wie er in Schritt S510 hergeleitet wurde, verwendet.
Die Routine schreitet zum Schritt S610, in dem der letzte Wert des Kraftstoffdruckpegels P, wie er in Schritt S600 hergeleitet wurde, von dem Kommunikationstreiber 33 in der Form der Druckdaten an die ECU 11 über die Kommunikationsleitung LC übertragen wird. Die Routine kehrt dann zum Schritt S520 zurück.
Wenn andererseits in Schritt S580 die Antwort JA lautet, was bedeutet, dass der A/D-gewandelte Wert Vs größer als die obere Basisgrenzspannung VMAXB ist, schreitet die Routine zum Schritt S620, in dem die Bereichs-Offset-Variable OFPOS um eins inkrementiert wird. Die Routine kehrt dann zum Schritt S520 zurück. Insbesondere bedeutet die Tatsache, dass der A/D-gewandelte Wert Vs größer als die obere Basisgrenzspannung VMAXB ist, dass der Offset-Einstellwert DZ zu groß ist, mit anderen Worten, dass der letzte begrenzte Messbereich zu klein ist, so dass die Steuerung 37 die Bereichs-Offset-Variable OFPOS inkrementiert, um den unteren Grenzdruck PMIN in Schritt S520 in dem anschließenden Programmausführungszyklus durch einen Inkrementierungs/Dekrementierungs-Druckwert PSTEP zu erhöhen, so dass der begrenzte Messbereich, wie er in dem anschließenden Programmausführungszyklus definiert wird, hinsichtlich des Druckpegels insgesamt durch den Inkrementierungs/Dekrementierungs-Druckwert PSTEP erhöht wird.
Wenn in Schritt S590 die Antwort JA lautet, was bedeutet, dass der A/D-gewandelte Wert Vs kleiner als die untere Basisgrenzspannung VMINB ist, schreitet die Routine zum Schritt S630, in dem die Bereichs-Offset-Variable OFPOS um eins dekrementiert wird. Die Routine kehrt zum Schritt S520 zurück. Insbesondere bedeutet die Tatsache, dass der A/D-gewandelte Wert Vs kleiner als die untere Basisgrenzspannung VMINB ist, dass der Offset-Einstellwert DZ zu klein ist, mit anderen Worten, dass der letzte begrenzte Messbereich zu hoch ist, so dass die Steuerung 37 die Bereichs-Offset-Variable OFPOS dekrementiert, um den unteren Grenzdruck PMIN in Schritt S520 in dem anschließenden Programmausführungszyklus durch den Inkrementierungs/Dekrementierungs-Druckwert PSTEP zu verringern, so dass der begrenzte Messbereich, wie er in dem anschließenden Programmausführungszyklus definiert wird, hinsichtlich des Druckpegels insgesamt durch den Inkrementierungs/Dekrementierungs-Druckwert PSTEP verringert wird.
Die Steuerung 37 führt das Druckmessprogramm der 8 durch, um den unteren Grenzdruck PMIN, der die untere Grenze des begrenzten Messbereichs ist, gegenüber dem unteren Basisgrenzdruck PMINB (d. h. dem Anfangswert) durch den Inkrementierungs/Dekrementierungs-Druckwert PSTEP zu ändern, während die Breite des begrenzten Messbereichs konstant gehalten wird. Mit anderen Worten ändert die Steuerung 37 nur den Offset-Einstellwert DZ stufenweise, während der Verstärkungseinstellwert DG auf dem festen Wert DGc gehalten wird. Wenn der A/D-gewandelte Wert Vs innerhalb des normalen Spannungsbereichs von der unteren Basisgrenzspannung VMINB zur oberen Basisgrenzspannung VMAXB liegt (d. h. S580: NEIN und S590: NEIN), schließt die Steuerung 37 daraus, dass der begrenzte Messbereich definiert wurde, der den letzten Wert des Kraftstoffdrucks enthält, berechnet den Kraftstoffdruckpegel P auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts Vs und gibt diesen dann an die ECU 11 aus.
Insbesondere wenn die Antwort in Schritt S590 der 8 NEIN lautet, begrenzt die Steuerung 37 den begrenzten Messbereich derart, dass er den letzten Wert des Kraftstoffdrucks enthält, und reguliert die Ausgangscharakteristik (d. h. die Verstärkung und das Offset-Potenzial) des Kraftstoffdrucksensors Sn (d. h. der Steuer-IC 31 des Kraftstoffeinspritzers IJn), so dass sich, wenn sich der Kraftstoffdruck in dem begrenzten Messbereich ändert, das Kraftstoffdrucksignal in dem Spannungsbereich von der unteren Basisgrenzspannung VMINB zur oberen Basisgrenzspannung MMAXB ändert. Die Steuerung 37 erzeugt somit das Kraftstoffdrucksignal durch die regulierte Ausgangscharakteristik, wandelt dieses um, um den A/D-gewandelten Wert Vs herzuleiten, und berechnet den Kraftstoffdruckpegel P auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts Vs und des begrenzten Messbereichs.
Ähnlich wie in der zweiten Ausführungsform wird, wenn sich der Kraftstoffdruck nicht stark ändert, die Antwort in den Schritten S580 und S590 NEIN lauten. Die Steuerung 37 führt somit eine Schleife anschließend an den Schritt S520 der 8 zyklisch durch, um den letzten Wert des Kraftstoffdruckpegels P an die ECU 11 zu übertragen. Dieses ermöglicht es, das Zeitintervall, mit dem der Kraftstoffdruck abgetastet wird, im Vergleich zu der ersten Ausführungsform zu verkürzen.
Während die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, um das bessere Verständnis der Erfindung zu erleichtern, sollte beachtet werden, dass die Erfindung auf verschiedene Arten ausgeführt werden kann, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen. Daher sollte die Erfindung als sämtliche Ausführungsformen und Modifikationen der gezeigten Ausführungsformen beinhaltend verstanden werden, die ausgeführt sein können, ohne von dem Prinzip der Erfindung, wie es in den zugehörigen Ansprüchen angegeben ist, abzuweichen.
Beispielsweise kann einer oder können beide aus dem Kraftstoffdrucksensor Sn und der Steuer-IC 31 getrennt von dem Kraftstoffeinspritzer IJn vorgesehen sein. Wenn der Kraftstoffdrucksensor Sn in dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem außerhalb des Kraftstoffeinspritzers IJn installiert ist, kann er an einem beliebigen Abschnitt eines Kraftstoffpfads, der sich von einem Kraftstoffauslass des Common-Rail 15 (d. h. dem Ende der Kraftstoffzufuhrleitung 17, die mit dem Common-Rail 15 verbunden ist) zu dem Spritzloch des Kraftstoffeinspritzers IJn erstreckt, angeordnet sein.
Der Motor 13 kann ein Motor mit Benzinantrieb sein.

Claims

Kraftstoffdruckmessvorrichtung, die aufweist: einen Kraftstoffdetektor, der einen Kraftstoffdrucksensor (S1 - S4, Sn) enthält, der in einem Kraftstoffpfad angeordnet ist, der sich von einem Kraftstoffauslass eines Kraftstoffakkumulators zu einem Spritzloch eines Kraftstoffeinspritzers (IJ1 - IJ4, IJn) erstreckt, wobei der Kraftstoffdetektor einen Kraftstoffdruck (P), der ein Druck eines Kraftstoffs in dem Kraftstoffpfad ist, wie er von dem Kraftstoffdrucksensor (S1 - S4, Sn) erfasst wird, in einen Spannungsausgang in der Form eines Sensorsignals umwandelt; einen A/D-Wandler (55), der das Sensorsignal in eine digitale Form umwandelt, um einen A/D-gewandelten Wert (Vs) herzuleiten, eine Steuerung (37), die einen Wert des Kraftstoffdrucks (P) auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts (Vs) berechnet, wobei die Steuerung (37) Ausgangscharakteristikinformationen hinsichtlich eines Verstärkungseinstellwerts (DG) und eines Offset-Einstellwerts (DZ) erzeugt; und eine Ausgangscharakteristikeinstellschaltung, die eine Verstärkung, die in dem Kraftstoffdetektor verwendet wird, um den Kraftstoffdruck (P) in das Sensorsignal umzuwandeln, einstellt und ein Potenzial des Spannungsausgangs verschiebt, um das Sensorsignal auf der Grundlage des Verstärkungseinstellwerts (DG) und des Offset-Einstellwerts (DZ), wie sie durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert werden, zu erzeugen, wobei die Steuerung (37) einen Messbereich des Kraftstoffdrucks (P) auf einen begrenzten Messbereich begrenzt, der schmaler als ein gegebener maximaler Änderungsbereich ist, von dem erwartet wird, dass sich der Kraftstoffdruck (P) in diesem ändert, und der den Wert des Kraftstoffdrucks (P) enthält, wobei die Steuerung (37) den Verstärkungseinstellwert (DG) und den Offset-Einstellwert (DZ), wie sie durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert werden, bestimmt, so dass sich, wenn sich der Kraftstoffdruck (P) in dem begrenzten Messbereich ändert, das Sensorsignal in einem Spannungsbereich ändern wird, in dem es dem A/D-Wandler (55) möglich ist, das Sensorsignal richtig umzuwandeln, und der zwischen einer gegebenen unteren Basisgrenzspannung (VMINB) und einer gegebenen oberen Basisgrenzspannung (VMAXB) liegt, wobei die Steuerung (37) den Wert des Kraftstoffdrucks (P) auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts (Vs) und des begrenzten Messbereichs bestimmt, um Druckdaten, die diesen angeben, auszugeben, wobei die Steuerung (37) den Wert des Kraftstoffdrucks (P) zyklisch bestimmt und den begrenzten Messbereich, der einen letzten Wert des Kraftstoffdrucks (P) enthält, definiert, wobei die Steuerung (37) den begrenzten Messbereich definiert, dessen Mitte bei dem letzten Wert des Kraftstoffdrucks (P) liegt.
Kraftstoffdruckmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (37) den begrenzten Messbereich zyklisch definiert, wobei jedes Mal, bevor der begrenzte Messbereich definiert wird, die Steuerung (37) den Verstärkungseinstellwert (DG) und den Offset-Einstellwert (DZ), wie sie durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert werden, die der Ausgangscharakteristikeinstellschaltung als Maximalmessbereichsinformationen zu geben sind, bestimmt, so dass sich, wenn sich der Kraftstoffdruck (P) in dem maximalen Änderungsbereich ändert, das Sensorsignal in dem Spannungsbereich von der gegebenen unteren Basisgrenzspannung (VMINB) zu der gegebenen oberen Basisgrenzspannung (VMAXB) ändern wird, und wobei die Steuerung (37) den Wert des Kraftstoffdrucks (P) auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts (Vs), wie er von dem Sensorsignal, das von dem Kraftstoffdetektor erzeugt wird, durch die Ausgangscharakteristikeinstellschaltung auf der Grundlage der Maximalmessbereichsinformationen und des maximalen Änderungsbereichs hergeleitet wird, bestimmt, um die Druckdaten, die diesen angeben, auszugeben.
Kraftstoffdruckmessvorrichtung, die aufweist: einen Kraftstoffdetektor, der einen Kraftstoffdrucksensor (S1 - S4, Sn) enthält, der in einem Kraftstoffpfad angeordnet ist, der sich von einem Kraftstoffauslass eines Kraftstoffakkumulators zu einem Spritzloch eines Kraftstoffeinspritzers (IJ1 - IJ4, IJn) erstreckt, wobei der Kraftstoffdetektor einen Kraftstoffdruck (P), der ein Druck eines Kraftstoffs in dem Kraftstoffpfad ist, wie er von dem Kraftstoffdrucksensor (S1 - S4, Sn) erfasst wird, in einen Spannungsausgang in der Form eines Sensorsignals umwandelt; einen A/D-Wandler (55), der das Sensorsignal in eine digitale Form umwandelt, um einen A/D-gewandelten Wert (Vs) herzuleiten, eine Steuerung (37), die einen Wert des Kraftstoffdrucks (P) auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts (Vs) berechnet, wobei die Steuerung (37) Ausgangscharakteristikinformationen hinsichtlich eines Verstärkungseinstellwerts (DG) und eines Offset-Einstellwerts (DZ) erzeugt; und eine Ausgangscharakteristikeinstellschaltung, die eine Verstärkung, die in dem Kraftstoffdetektor verwendet wird, um den Kraftstoffdruck (P) in das Sensorsignal umzuwandeln, einstellt und ein Potenzial des Spannungsausgangs verschiebt, um das Sensorsignal auf der Grundlage des Verstärkungseinstellwerts (DG) und des Offset-Einstellwerts (DZ), wie sie durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert werden, zu erzeugen, wobei die Steuerung (37) einen Messbereich des Kraftstoffdrucks (P) auf einen begrenzten Messbereich begrenzt, der schmaler als ein gegebener maximaler Änderungsbereich ist, von dem erwartet wird, dass sich der Kraftstoffdruck (P) in diesem ändert, und der den Wert des Kraftstoffdrucks (P) enthält, wobei die Steuerung (37) den Verstärkungseinstellwert (DG) und den Offset-Einstellwert (DZ), wie sie durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert werden, bestimmt, so dass sich, wenn sich der Kraftstoffdruck (P) in dem begrenzten Messbereich ändert, das Sensorsignal in einem Spannungsbereich ändern wird, in dem es dem A/D-Wandler (55) möglich ist, das Sensorsignal richtig umzuwandeln, und der zwischen einer gegebenen unteren Basisgrenzspannung (VMINB) und einer gegebenen oberen Basisgrenzspannung (VMAXB) liegt, wobei die Steuerung (37) den Wert des Kraftstoffdrucks (P) auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts (Vs) und des begrenzten Messbereichs bestimmt, um Druckdaten, die diesen angeben, auszugeben, wobei die Steuerung (37) den Wert des Kraftstoffdrucks (P) zyklisch bestimmt und den begrenzten Messbereich, der einen letzten Wert des Kraftstoffdrucks (P) enthält, definiert, wobei die Steuerung (37) den begrenzten Messbereich zyklisch definiert, wobei jedes Mal, bevor der begrenzte Messbereich definiert wird, die Steuerung (37) den Verstärkungseinstellwert (DG) und den Offset-Einstellwert (DZ), wie sie durch die Ausgangscharakteristikinformationen repräsentiert werden, die der Ausgangscharakteristikeinstellschaltung als Maximalmessbereichsinformationen zu geben sind, bestimmt, so dass sich, wenn sich der Kraftstoffdruck (P) in dem maximalen Änderungsbereich ändert, das Sensorsignal in dem Spannungsbereich von der gegebenen unteren Basisgrenzspannung (VMINB) zu der gegebenen oberen Basisgrenzspannung (VMAXB) ändern wird, und wobei die Steuerung (37) den Wert des Kraftstoffdrucks (P) auf der Grundlage des A/D-gewandelten Werts (Vs), wie er von dem Sensorsignal, das von dem Kraftstoffdetektor erzeugt wird, durch die Ausgangscharakteristikeinstellschaltung auf der Grundlage der Maximalmessbereichsinformationen und des maximalen Änderungsbereichs hergeleitet wird, bestimmt, um die Druckdaten, die diesen angeben, auszugeben.
Kraftstoffdruckmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung (37), wenn der A/D-gewandelte Wert (Vs) außerhalb des Spannungsbereichs von der unteren Basisgrenzspannung (VMINB) zu der oberen Basisgrenzspannung (VMAXB) liegt, den A/D-gewandelten Wert (Vs) unberücksichtigt lässt und keine Druckdaten ausgibt.
Kraftstoffdruckmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kraftstoffdetektor in dem Kraftstoffeinspritzer (IJ1 - IJ4, IJn) installiert ist.
Kraftstoffeinspritzer (IJ1 - IJ4, IJn), der Kraftstoff, wie er von einem Akkumulator, in dem Kraftstoff gespeichert ist, der von einer Kraftstoffpumpe zugeführt wird, zugeführt wird, in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine durch ein Spritzloch einspritzt und mit der Kraftstoffdruckmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgerüstet ist.