DE102012215426A1

DE102012215426A1 - Kraftstoffeinspritzregelungssystem

Info

Publication number: DE102012215426A1
Application number: DE102012215426A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Kaneko; Tomofumi Yoshida; Housyo Yukawa; Toshikazu HIOKI; Mitsuhiro Yabe
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2013-03-07
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: JP5464185B2; DE102012215426B4; JP2013053577A

Abstract

Ein Mikrocomputer (33) einer ECU (11) zur Regelung eines Injektors (IJn) mit einem Kraftstoffdrucksensor (27) überträgt eine Anforderung zur Ausgabe einer bekannten Spannung statt eine Ausgangsspannung VS des Kraftstoffdrucksensors zu dem Injektor (IJn) durch Kommunikation über eine Kommunikationsleitung (41). Eine Eingangsspannung einer Ausgangsschaltung (57) zur Ausgabe des Kraftstoffdrucksignals an eine Sensorsignalleitung (29) wird durch einen Multiplexer (55) auf eine Spannung geschaltet, die der Anforderung durch den Multiplexer (55) entspricht. Der Mikrocomputer (33) erfasst eine Abweichung eines Werts einer Signalübertragungscharakteristik einer Signalübertragungsstrecke (59), die die Ausgangsschaltung (57), einen Anschluss (58) der Injektor (IJn) und die Sensorsignalleitung (29) umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzregelungssystem zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor (im Folgenden kurz als „Motor” bezeichnet).
Zur Regelung eines in einem Fahrzeug eingebauten Dieselmotors wird zum Beispiel das folgende Kraftstoffeinspritzsystem diskutiert. Ein Kraftstoffdrucksensor ist an einer vorbestimmten Position in einer Kraftstoffzuführung von einem Kraftstoffanschluss einer gemeinsamen Kraftstoffleitung oder einem Verteilerroh (englisch: common rail) als einem Kraftstoffdruckspeicher zum Speichern eines unter hohem Kraftstoffdruck stehenden Kraftstoffs, der unter Duckbeaufschlagung durch eine Kraftstoffpumpe (Einspritzpumpe) zu einem Einspritzkanal einer Injektor geliefert wird, angeordnet. Der Kraftstoffdrucksensor gibt ein Kraftstoffdrucksignal mit einer Spannung aus, die einem Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdurchführung entspricht. Das von dem Kraftstoffdrucksensor ausgegebene Kraftstoffdrucksignal wird in konstanten Zeitintervallen durch einen AD-Wandler digitalisiert, und aus allen Digitalisierungswerten (das heißt jedem, in konstanten Zeitintervallen sich ergebenden Spannungswert des Kraftstoffdrucksignal s) wird aufeinanderfolgend eine Änderung des Kraftstoffdrucks in Abhängigkeit von der Kraftstoffeinspritzung berechnet. Ferner wird aus dem Berechnungsergebnis des Kraftstoffdrucks eine tatsächliche Einspritzcharakteristik des Injektors erfasst, und das Erfassungsergebnis der Einspritzcharakteristik wird für die Rückkopplung in der Einspritzregelung verwendet (vgl. JP 2008-144749A ).
In einem solchen Einspritzregelungssystem sind eine elektronische Regelungseinheit zur AD-Wandlung (Digitalisierung), die Berechnung des Kraftstoffdrucks, die Regelung des Injektors und eine mit dem Kraftstoffdrucksensor ausgestattete Kraftstofferfassungsvorrichtung wenigstens über eine Signalleitung zur analogen Signalübertragung miteinander verbunden. Ferner gibt die Kraftstofferfassungsvorrichtung eine Ausgangsspannung des Kraftstoffdrucksensors, d. h. ein Kraftstoffdrucksignal, über einen Signalausgangsabschnitt, der eine Pufferschaltung, einen Signalausgangsanschluss und dergleichen aufweist, an die Signalleitung aus. Die elektronische Regelungsvorrichtung empfängt die Ausgangsspannung des Kraftstoffdrucksensors von der Signalleitung.
Ferner wird in der elektronischen Regelungseinheit das Auftreten einer Fehlfunktion in einer Signalübertragungsstrecke, die den Signalausgangsabschnitt und die in der Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung angeordnete Signalleitung aufweist, wie folgt erfasst. Es wird auf der Grundlage davon, ob eine Spannung der Signalleitung (Eingangsspannung von der Signalleitung) außerhalb eines vorbestimmten Normbereichs liegt, bestimmt, ob eine Fehlfunktion auftritt.
Entsprechend dem oben beschriebenen Fehlfunktionserfassungsverfahren ist es möglich, Fehlfunktionen zu erfassen, zum Beispiel, dass die Signalleitung unterbrochen ist, dass die Signalleitung mit einer Masseleitung oder einer Versorgungsleitung kurzgeschlossen ist oder dass der Signalausgangsabschnitt vollkommen defekt ist. Es ist möglich, zu erfassen, ob die Spannung auf der Signalleitung (nachfolgend auch als „Signal-leitungsspannung” bezeichnet) außerhalb des Normbereichs bleibt.
Jedoch weicht ein Wert einer Signalübertragungscharakteristik der Signalübertragungsstrecke von einem Referenzwert (ein theoretischer Wert, der sich aus der Berechnung eines Kraftstoffdrucks aus einem Spannungserfassungswert des Kraftstoffdrucksignal s in der elektronischen Regelungsvorrichtung ergibt) ab, obwohl sich die Signalleitungsspannung mit der Ausgangsspannung des Kraftstoffdrucksensors ändert. Daher ändert sich die in die elektronische Regelungsvorrichtung eingespeiste Signalleitungsspannung nicht wie geschätzt relativ zu der Ausgangsspannung des Kraftstoffdrucksensors (Kraftstoffdrucksignal). Auch dieser Zustand ist eine Fehlfunktion und kann nicht erfasst werden, weil die Abweichung des Werts einer Signalübertragungscharakteristik von dem Referenzwert nicht erfasst werden kann.
Was zum Beispiel den Wert der Signalübertragungscharakteristik betrifft, so tritt eine Sprungantwortzeit als eine Antwortzeit von einem Zeitpunkt, zu dem sich die Eingangsspannung (Ausgangsspannung des Kraftstoffdrucksensors) abrupt ändert, zu einem Zeitpunkt, zu dem die der elektronischen Regelungseinheit zugeführte Signalleitungsspannung in den geänderten Wert umgewandelt wird, auf. Ferner tritt eine konstante Differenz (so genannter Offset) zwischen der Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke und der der elektronischen Regelungsvorrichtung zugeführte Signalleitungsspannung auf. Ferner gibt es einen Fall, in dem die Differenz zwischen der Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke und der der elektronischen Regelungsvorrichtung zugeführte Signalleitungsspannung nicht konstant ist, sondern sich mit der Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke ändert. In diesem Fall bedeutet jede Differenz zwischen jedem von mehreren Eingangsspannungen der Signalübertragungsstrecke und der der elektronischen Regelungseinheit zugeführten Signalleitungsspannung einen Eingangs-/Ausgangs-Beziehungswert, der die Eingangs-/Ausgangs-Beziehung der Signalübertragungsstrecke repräsentiert, und wird ein Wert einer Signalübertragungscharakteristik der Signalübertragungsstrecke.
Wenn die elektronische Regelungseinheit die Abweichung des Werts einer Signalübertragungscharakteristik von dem Referenzwert nicht erkennen kann, kann der Kraftstoffdruck nicht korrekt aus der Spannung des über die Signalleitung eingegebenen Kraftstoffdrucksignal s berechnet werden, was letztendlich zu einer Verschlechterung der Genauigkeit der Einspritzregelung führt.
Wenn zum Beispiel die Sprungantwortzeit länger als der Referenzwert ist und der Kraftstoffdruck zunimmt, erfasst die elektronische Regelungseinheit einen Kraftstoffdruck, der niedriger als ein tatsächlicher Kraftstoffdruck ist. Wenn hingegen stattdessen der Kraftstoffdruck abnimmt, erfasst die elektronische Regelungseinheit einen Kraftstoffdruck, der höher als ein tatsächlicher Kraftstoffdruck ist.
Ferner erfasst die elektronische Regelungseinheit einen Kraftstoffdruck, der höher als der tatsächliche Kraftstoffdruck ist, wenn zum Beispiel der Offset größer als der Referenzwert ist. Wenn hingegen der Offset kleiner als der Referenzwert ist, erfasst die elektronische Regelungseinheit einen Kraftstoffdruck, der niedriger als ein tatsächlicher Kraftstoffdruck ist. Dieses Ereignis kann ebenso auf einen Fall angewendet werden, wo eine Differenz zwischen der Ausgangsspannung des Kraftstoffdrucksensors und der der elektronischen Regelungsvorrichtung zugeführten Signalleitungsspannung nicht konstant ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzregelungssystem bereitzustellen, das eine Abweichung eines Werts einer Signalübertragungscharakteristik in einer Signalübertragungsstrecke eines Kraftstoffdrucksignal s von einem Referenzwert in einer elektronischen Regelungseinheit zum Empfangen eines Eingangs des Kraftstoffdrucksignal s erfassen kann, um dadurch eine Verbesserung der Regelungsgenauigkeit zu erreichen.
Ein Kraftstoffeinspritzregelungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung und eine elektronische Regelungsvorrichtung auf. Die Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung umfasst einen Kraftstoffdruckdetektor und einen Signalausgangsabschnitt. Der Kraftstoffdruckdetektor ist in einer Kraftstoffzuführung zwischen einem Kraftstoffauslass in einem Kraftstoffdruckspeicher, in dem sich ein mit Kraftstoffdruck beaufschlagter Kraftstoff befindet, und einem Einspritzkanal eines Injektors angeordnet. Der Kraftstoffdruckdetektor gibt ein Kraftstoffdrucksignal einer Spannung aus, die einem Kraftstoffdruck in der Kraftstoffzuführung entspricht. Der Signalausgangsabschnitt empfängt das Kraftstoffdrucksignal von dem Kraftstoffdrucksensor als ein Ausgangssollsignal und überträgt das empfange Ausgangssollsignal zu einer Analogsignal-Übertragungsleitung.
Das Kraftstoffdrucksignal wird über die Analogsignal-Übertragungsleitung zu der elektronischen Regelungseinheit übertragen. Die elektronische Regelungseinheit erfasst eine Spannung des über die Signalleitung übertragenen Kraftstoffdrucksignal s, berechnet aus dem Erfassungswert der Spannung einen Kraftstoffdruck und führt auf der Grundlage des berechneten Kraftstoffdrucks eine Kraftstoffeinspritzung durch.
Die Kraftstoffruckerfassungsvorrichtung weist einen Ausgangsspannungs-Schaltabschnitt auf, um das Ausgangssollsignal in Antwort auf eine Schaltanweisung von der elektronischen Regelungsvorrichtung auf eine bestimmte Spannung zu schalten.
Die elektronische Regelungsvorrichtung weist einen Anweisungsabschnitt zur Bereitstellung der Schaltanweisung an die Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung und einen Erfassungsabschnitt auf. Der Erfassungsabschnitt erfasst eine Abweichung eines Werts einer Signalübertragungscharakteristik von einem Referenzwert auf der Grundlage der Spannung der analogen Signalübertragungsleitung.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann die elektronische Regelungseinheit, die das Kraftstoffsignal empfängt, eine Abweichung des Signalübertragungswerts erfassen.
Die oben beschriebenen und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen sind:
1 ein schematisches Diagramm, das ein Kraftstoffeinspritzregelungssystem mit einem Motor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm, das das Kraftstoffeinspritzregelungssystem gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ein schematisches Diagramm, das eine Schaltfolge einer Spannung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung eines Erfassungsverfahrens einer Antwortverzögerungszeit;
5A–5C schematische Diagramme zur Erläuterung einer Offset-Spannungs-Abweichung und einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion;
6 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung einer Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion;
7 ein Flussdiagramm, das eine Antwortverzögerungserfassung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
8 ein Flussdiagramm, das eine Offset-Abweichungs-Erfassung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
9 ein Flussdiagramm, das eine Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
10 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung eines Inhalts der Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion;
11 ein Flussdiagramm, das eine Offset-Abweichungs-Korrektur zeigt;
12 ein Flussdiagramm, das eine Korrektur einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion zeigt;
13 ein erstes schematisches Diagramm zur Erläuterung eines Inhalts der Korrektur einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion;
14 ein Flussdiagramm, das eine Nachkorrekturspannungsberechnung der Korrektur einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion zeigt;
15A–15C schematische zweite Diagramme zur Erläuterung eines Inhalts der Korrektur einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion;
16 ein Flussdiagramm, das eine Anomaliebestimmung zeigt;
17 ein Blockdiagramm, das ein Kraftstoffeinspritzregelungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
18 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung einer Schaltfolge einer Spannung gemäß der zweiten Ausführungsform;
19 ein Flussdiagramm, das eine Antwortverzögerungserfassung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
20 ein Flussdiagramm, das eine Offset-Abweichtungs-Erfassung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
21 ein Flussdiagramm, das eine Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
22 ein Blockdiagramm, das ein Kraftstoffeinspritzregelungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
23 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung einer Schaltfolge einer Spannung gemäß der dritten Ausführungsform; und
24 ein Flussdiagramm, das eine Antwortverzögerungserfassung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
Nachfolgend ist ein Einspritzregelungssystem gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Einspritzregelungssystem gemäß den Ausführungsformen ist so ausgelegt, dass die Kraftstoffeinspritzung zum Beispiel eines in einem Fahrzeug (Automobil) eingebauten Dieselmotors geregelt wird.
[Erste Ausführungsform]
Wie es in 1 gezeigt ist, weist ein Einspritzregelungssystem 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Injektoren IJ1 bis IJ4, die jeweiligen Zylindern (vier Zylinder in dieser Ausführungsform) #1 bis #4 eines Dieselmotors 13 zugeordnet sind, und eine elektronische Regelungseinheit (ECU) 11 zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung in den Motor 13 durch Ansteuern der Injektoren IJ1 bis IJ4 auf.
Kraftstoffversorgungsleitungen (Kraftstoffdurchführungen) 17, die sich von Kraftstoffaustrittsöffnungen 15a eines Verteilerrohrs (common rail) 15 als einem Kraftstoff-Kraftstoffdruckspeicher erstrecken, sind jeweils mit einem der Injektoren IJ1 bis IJ4 verbunden. Ein sich in einem Kraftstofftank 19 des Fahrzeugs befindlicher Kraftstoff wird durch eine Kraftstoffpumpe 21 mit Kraftstoffdruck beaufschlagt und dem Verteilerrohr 15 zugeführt. Der in dem Verteilerrohr 15 befindliche Hochdruckkraftstoff wird über die Kraftstoffversorgungsleitungen 17 den jeweiligen Injektoren IJ1 bis IJ4 zugeführt.
Die Injektoren IJ1 bis IJ4 weisen jeweils einen Einspritzkanal 23 zum Einspritzen der zugeführten Kraftstoffs in den jeweiligen Zylinder des Motors 13 und einen Aktor 25 zum Öffnen des Einspritzkanals 23 durch einen Antriebsmechanismus des Aktors. Daher wird in jedem der Injektoren IJ1 bis IJ4 der jeweilige Einspritzkanal 23 durch die Betätigung des jeweiligen Aktors 25 geöffnet und Kraftstoff in den jeweiligen der Zylinder #1 bis #4 eingespritzt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kraftstoffpumpe 21 zum Beispiel eine Hochdruckpumpe, die zum Pumpen durch die Rotation einer Kurbelwelle des Motors 13 betätigt wird. Eine mit Kraftstoffdruck beaufschlagte Menge (Abgabemenge) an Kraftstoff wird entsprechend einer Öffnungs-/Schließ-Zeitsteuerung eines elektromagnetischen Ventils (nicht gezeigt) eingestellt. Jeder der Aktoren 25 der Injektoren IJ1 bis IJ4 ist zum Beispiel ein Solenoid zum Öffnen des Einspritzkanals 23 durch Bestromen von dessen Spule. Alternativ ist der Aktor 25 ein Piezoaktor.
Ferner weist in jedem der Injektoren IJ1 bis IJ4 ein Verbindungsabschnitt (das heißt ein Kraftstoffeinlassanschluss) zur Verbindung mit der Kraftstoffzuführleitung 17 einen Kraftstoffdrucksensor (nachfolgend als „Kraftstoffdrucksensor” bezeichnet) 27 zur Erfassung eines Kraftstoffdrucks (Einspritzdrucks) an seiner Position auf, um ein Kraftstoffdrucksignal (im Folgenden als „Kraftstoffdrucksignal” bezeichnet) in Form einer elektrischen Spannung auszugeben, die dem Kraftstoffdruck entspricht. Daher ändert sich der durch den Kraftstoffsensor 27 erfasste Kraftstoffdruck durch eine Kraftstoffeinspritzung durch die Injektoren IJ1 bis IJ4. Nachfolgend repräsentiert der Kraftstoffdruck den durch den Kraftstoffdrucksensor 27 erfassten Kraftstoffdruck und den in dem Kraftstoffeinlassanschluss eines jede Injektors IJ1 bis IJ4 vorliegenden Kraftstoffdruck und ist nachfolgend kurz als „Kraftstoffdruck” bezeichnet.
Die Injektoren IJ1 bis IJ4 sind jeweils über eine Sensorsignalleitung 29 zur Übertragung eines von dem Kraftstoffdrucksensor 27 ausgegebenen Kraftstoffdrucksignal s zu der ECU 11 und über eine Steuersignalleitung 30 zur Übertragung von Steuersignalen von der ECU 11 zu dem Aktor 25 mit der ECU 11 verbunden. Da die Injektoren IJ1 bis IJ4 identisch aufgebaut sind und angesteuert werden, ist nachfolgend, wo es zweckmäßig ist, stellvertretend für alle Injektoren nur auf einen Injektor IJn (n = 1 bis 4) Bezug genommen.
Insgesamt, wie es in 2 gezeigt ist, ist jedes Injektors IJn durch folgende Leitungen mit der ECU 11 verbunden: Eine Kommunikationsleitung 41 zur Herstellung einer Kommunikation zwischen des Injektors IJn und der ECU 11, eine Versorgungsleitung 43 zur Bereitstellung einer konstanten Versorgungsspannung VC (5 V in dieser Ausführungsform) von der ECU 11 und einer Masseleitung 42, um ein Massepotential (Spannung an der Masseleitung) GND des Injektors IJn gleich einem Massepotential der ECU 11 zu setzen (d. h. um die ECU 11 und den Injektor IJn auf gleiche Masse zu setzen). Die Masseleitung 42 ist demnach eine Leitung zur Verbindung der Masseleitung der ECU 11 mit der Masseleitung des Injektors IJn, und des Injektors IJn wird über die Masseleitung 42 und die Versorgungsleitung 43 von der ECU 11 mit elektrischer Leistung versorgt.
Wie es aus 1 ersichtlich ist, werden zusätzlich zu dem Kraftstoffeinspritzsignal des Injektors IJn Signale verschiedener Sensoren zur Erfassung eines Betriebszustandes des Motors 13 zu der Motor-ECU 11 übertragen. Die Sensoren zur Erfassung des Betriebszustandes können zum Beispiel einen Kurbelwinkelsensor 31, einen Ansaugluftmengensensor (nicht gezeigt) zur Erfassung einer Ansaugluftmenge in den Motor 13, einen Wassertemperatursensor (nicht gezeigt) zur Erfassung einer Kühlwassertemperatur des Motors 13, ein Gaspedalpositionssensor (nicht gezeigt) etc. umfassen.
Die Motor-ECU 11 weist einen Mikrocomputer 33 zur Kraftstoffeinspritzregelung (nachfolgend als „Einspritzregelung” bezeichnet) auf, wobei des Injektors IJn zur Einspritzung des Kraftstoffs entsprechend angesteuert werden. Ferner weist der Mikrocomputer 33 einen AD-Wandler (Analog-digital-Wandler: ADC) 34 auf. Die Spannung der Signalleitung 29, die mit dem Injektor IJn verbunden ist, wird an den AD-Wandler 34 angelegt. Der Mikrocomputer 33 weist ferner eine CPU, ein ROM, ein RAM, die wohlbekannt sind, und dergleichen auf.
Weitere Konfigurationen der Motor-ECU 11 und des Injektors IJn (n = 1 bis 4) sind nachfolgend mit Bezug auf 2 beschrieben.
Die ECU 11 weist eine Steuerschaltung 35, die in Antwort auf einen Einspritzbefehl von dem Mikrocomputer 33 über die Steuersignalleitung 30 ein Steuersignal zu dem Aktor 25 des Injektors IJn ausgibt, eine Versorgungsschaltung 36, die aus einer Batteriespannung (Spannung einer Batterie in dem Fahrzeug) VB, die über eine Zündversorgungsleitung 32 des Fahrzeugs geliefert wird, die Versorgungsspannung VC erzeugt und ausgibt, und eine Kommunikationsschaltung 37 für den Mikrocomputer 33, um ihn über die Kommunikationsleitung 41 mit des Injektors IJn zu verbinden, auf.
In der ECU 11 wird die von der Versorgungsschaltung 36 ausgegebene Versorgungsspannung VC der Steuerschaltung 35 und der Kommunikationsschaltung 37 als Betriebsleistungsspannung und über die Versorgungsleitung 43 des Injektors IJn zugeführt.
Die Batteriespannung VB wird an die Zündversorgungsleitung 32 angelegt, wenn ein Zündschalter geschlossen wird. Die Kommunikationsschaltung 37 und die Kommunikationsleitung 41 können jeweils nur einem von den Injektoren IJ1 bis IJ4 oder mehreren von den Injektoren IJ1 bis IJ4 zugeordnet sein. Im letzteren Fall sind die ECU 11 (der Mikrocomputer 33) und die mehreren von den Injektoren IJ1 bis IJ4 durch eine gemeinsame Kommunikationsleitung 41 miteinander verbunden.
Ferner weist jede der Injektor IJn zusätzlich zu dem Aktor 25 und dem Kraftstoffdrucksensor 27 einen Ausgangsregelungs-IC 50 auf.
Der Ausgangsregelungs-IC 50 weist eine Kommunikationsschaltung 51 zur Kommunikation mit der ECU 11 über die Kommunikationsleitung 41 und eine Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53, die eine Spannung mit einem Wert ausgibt, der einer über die Kommunikationsleitung 41 von der ECU 11 übermittelten Forderung entspricht, auf. Ferner weist der Ausgangsregelungs-IC 50 einen Multiplexer (MPX) 55 zur Auswahl und Ausgabe von entweder einer Ausgangsspannung (das heißt eines Kraftstoffdrucksignal s und eines nachfolgend auch als Sensorausgangsspannung bezeichneten Signals) VS des Kraftstoffdrucksensors 27, einer Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53, einer Versorgungsspannung VC oder einem Massepotential GND auf. Ferner weist der Ausgangsregelungs-IC eine Ausgangsschaltung 57 auf, die aus einer Pufferschaltung gebildet ist, der die Ausgangsspannung des Multiplexers 55 eingegeben wird und die die eingegebene Spannung an einen mit der Sensorsignalleitung 29 verbundenen Anschluss 58 ausgibt.
Daher wird irgendeine von der Sensorausgangsspannung VS, der Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53, der Versorgungsspannung VC und des Massepotentials GND über die Ausgangsschaltung 57 und den Anschluss 58 zu der Sensorsignalleitung 29 als ein Sensorsignal zu der ECU 11 übertragen. Es ist zu beachten, dass der Multiplexer 55 dazu geeignet ist, unter Normalbedingungen die Sensorausgangsspannung VS auszuwählen. Ein Kraftstoffdrucksignal als die Sensorausgangsspannung VS wird zu der Sensorsignalleitung 29 als Sensorsignal ausgegeben und letztendlich der ECU 11 zugeführt.
Wenigstens der Ausgangsregelungs-IC 50 und der Kraftstoffdrucksensor 27 sind durch die von der ECU 11 gelieferte Versorgungsspannung VC funktionsfähig. Der Kraftstoffdrucksensor 27 ist zum Beispiel ein Kraftstoffdrucksensor vom Typ einer Wheatstone'schen Brücke, der vier Widerstände (so genannte Messwiderstände) umfasst, die vorgesehen sind, um eine Wheatstone'sche Brückeschaltung auf einer Membran (Kraftstoffdruckaufnahmeabschnitt) zu bilden. In einem Zustand, in dem eine Versorgungsspannung an die Wheatstone'sche Brückenschaltung angelegt ist, ändern sich Widerstandswerte der vier Widerstände in Abhängigkeit von einem Kraftstoffdruck, um eine dem Kraftstoffdruck entsprechende Ausgangsspannung zu erzeugen.
In dem oben beschriebenen Einspritzregelungssystem 10 führt der Mikrocomputer 33 der ECU 11, wenn die Ausgangsspannung VS des Kraftstoffdrucksensors 27 des Injektors IJn unter Normalbedingungen zu der Sensorsignalleitung 29 ausgegeben wird, die nachfolgenden Prozesse [1] bis [5] bei des Injektors IJn und den nachfolgenden Prozess [6] zur Steuerung der Kraftstoffpumpe 21 durch.

[1] Ein von dem Injektor IJn über die Sensorsignalleitung 29 ausgegebenes Kraftstoffdrucksignal wird durch den AD-Wandler 34 digitalisiert, indem in konstanten Zeitintervallen, die so kurz sind, dass sie die Bestimmung einer Wellenform des Kraftstoffdrucksignal s erlauben (z. B. alle 10 ms), ein Spannungswert des Kraftstoffdrucksignal s abgetastet wird. Anschließend wird aus dem digitalisierten Kraftstoffdrucksignal (d. h. einem Spannungserfassungswert des Kraftstoffdrucksignal s) ein Kraftstoffdruck (Einspritzdruck des Injektors IJn) berechnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Kraftstoffdruck zum Beispiel dadurch berechnet, dass der Spannungserfassungswert des Kraftstoffdrucksignal s in eine Formel einer linearen Funktion eingesetzt wird.
[2] Ein Soll-Einspritzzustand (zum Beispiel ein Einspritz-Startzeitpunkt und eine Einspritzmenge) wird auf der Grundlage eines Kraftstoffdrucks, der vor der Ansteuerung des Injektors IJn (wenn noch kein Kraftstoff eingespritzt wird) berechnet wird, und eines Steuerungsparameters wie etwa die Motordrehzahl oder eine Gaspedalstellung berechnet. Anschließend werden Grundwerte des auszugebenden Startzeitpunkts und einer auszugebenden Fortsetzungszeit eines Einspritzbefehlsignals zu dem Injektor IJn, erforderlich zur Realisierung des Soll-Einspritzzustands, berechnet.
[3] Ein tatsächlicher Einspritzzustand wird aus einem Berechnungswert eines Kraftstoffdrucks, der durch den Prozess [1] gewonnen wird, in konstanten Zeitintervallen in einer bestimmten Einspritz-Zustandüberwachungszeitspanne berechnet. Diese Zustandüberwachungszeitspanne umfasst eine Kraftstoffeinspritzungszeitspanne des Injektors IJn. Anschließend werden aus dem Erfassungsergebnis Korrekturwerte zur Korrektur des ausgegebenen Startzeitpunkts und der ausgegebenen Fortsetzungszeitspanne des Einspritzbefehlsignals berechnet.
[4] Die Grundwerte des ausgegebenen Zeitpunkts und der ausgegebenen Fortsetzungszeitspanne des Einspritzbefehlsignals, die in Prozess [2] berechnet wurden, werden durch die Korrekturwerte korrigiert, die in Prozess [3] berechnet wurde, um den endgültigen, ausgegebenen Startzeitpunkt und die endgültige, ausgegebene Fortsetzungszeitspanne des Einspritzbefehlsignals zu berechnen.
[5] Das Einspritzbefehlssignal für den Injektor IJn wird entsprechend dem in Prozess [4] berechneten Ergebnis an die Steuerschaltung 35 gesendet.
[6] Die Kraftstoffpumpe 21 wird so angesteuert, dass der in Prozess [1] berechnete Kraftstoffdruck, bevor der Injektor IJn angesteuert wird, einen großen Sollwert annimmt.

Die oben beschriebenen Prozesse [2] bis [5] entsprechen der Einspritzregelung.
Es gibt einige Fälle, in denen sich eine über die Sensorsignalleitung 29 der ECU 11 zugeführte Spannung (nachfolgend als „Sensorsignal-Eingangsspannung” bezeichnet) in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung VS des Kraftstoffdrucksensors 27 ändert. Ein eine Signalübertragungscharakteristik einer Signalübertragungsstrecke 59, die die Ausgangsschaltung 57, den Anschluss 58 und die Sensorsignalleitung 29 umfasst, charakteristischen Wert, weicht von einem Referenzwert (genauer, einem Schätzwert, der sich ergibt, wenn der Mikrocomputer 33 den Kraftstoffdruck aus einem Spannungserfassungswert des Kraftstoffdrucksignal s berechnet) ab. In einem solchen Fall kann der Mikrocomputer 33 den Kraftstoffdruck nicht korrekt aus dem über die Sensorsignalleitung 29 zugeführten Kraftstoffdrucksignal berechnen, so dass die Genauigkeit der Einspritzregelung und die Regelungsgenauigkeit der Kraftstoffpumpe 21 verringert sind. Abgesehen davon umfasst der charakteristische Wert der Signalübertragungscharakteristik der Signalübertragungsstrecke 59 die oben erwähnte Sprungantwortzeit, den Offset und den Eingangs-/Ausgangs-Beziehungswert.
Daher erfasst der Mikrocomputer 33 in der vorliegenden Ausführungsform eine Abweichung von einem Referenzwert in Abhängigkeit von der Sprungantwortzeit, dem Offset und dem Eingangs-/Ausgangs-Beziehungswert als dem charakteristischen Wert der Signalübertragungscharakteristik der Signalübertragungsstrecke 59 (nachfolgend als „Abweichung von einem charakteristischen Wert” bezeichnet). Anschließend korrigiert der Mikrocomputer 33 den Spannungserfassungswert des Kraftstoffdrucksignal s entsprechend der erfassten Kennwertabweichung, wodurch die Erfassungsgenauigkeit (Berechnungsgenauigkeit) des Kraftstoffdrucks verbessert werden kann.
Nachfolgend sind eine durch den Mikrocomputer 33 durchgeführte Verarbeitung und eine Operation des Ausgangsregelungs-IC 50 zur Erfassung der Abweichung von einem charakteristischen Wert der Signalübertragungsstrecke 59 erläutert.
Wie es in 3 gezeigt ist, befindet sich vor einem Zeitpunkt t1 der Injektor IJn in einem normalen Zustand und der Multiplexer 55 wählt eine Sensorausgangsspannung VS. Die Sensorausgangsspannung VS (Kraftstoffdrucksignal) wird von dem Injektor IJn als Sensorsignal an die Sensorsignalleitung 29 gegeben.
Wenn zu dem Zeitpunkt t1 die Erfassung der Abweichung von einem charakteristischen Wert der Signalübertragungsstrecke 59 gestartet wird, überträgt der Mikrocomputer 33 eine Ausgabeforderung eines Massepotentials GND über die Kommunikationsleitung 41 zu dem Injektor IJn. Die Ausgabeforderung des Massepotentials GND ist eine Ausgabeforderung, um zu bewirken, dass der Multiplexer 55 das Massepotential GND auswählt.
Anschließend wird in dem Ausgangsregelungs-IC 50 die Ausgabeforderung des Massepotentials GND von der Kommunikationsschaltung 51 zu dem Multiplexer 55 weitergegeben, und der Multiplexer 55 wählt das Massepotential GND, das zu der Ausgangsschaltung 57 übertragen wird. Daher schaltet die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 (die der Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59 entspricht) von der Sensorausgangsspannung VS zu dem Massepotential GND, wodurch auch das Sensorsignal von dem Injektor IJn zu der Sensorsignalleitung 29 von der Sensorausgangsspannung VS zu dem Massepotential GND schaltet.
Anschließend, zu einem Zeitpunkt t2 in 3, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne seit dem Umschalten verstrichen ist, so dass angenommen werden kann, dass die der ECU 11 über die Sensorsignalleitung 29 zugeführte Spannung (das Massepotential GND) stabil geworden ist, überträgt der Mikrocomputer 33 über die Kommunikationsleitung 41 die Ausgabeforderung einer Versorgungsspannung VC zu dem Injektor IJn. Die Ausgabeforderung der Versorgungsspannung VC ist eine Auswahlforderung, um zu bewirken, dass der Multiplexer 55 die Versorgungsspannung VC auswählt.
Anschließend wird in dem Ausgangsregelungs-IC 50 die Ausgabeforderung der Versorgungsspannung VC von der Kommunikationsschaltung 51 zu dem Multiplexer 55 übertragen, und der Multiplexer 55 wähle die Versorgungsspannung VC, die zu der Ausgangsschaltung 57 übertragen wird. Daher schaltet die an die Ausgangsschaltung 57 angelegte Spannung von dem Massepotential GND zu der Versorgungsspannung VC, wodurch das Sensorsignal von dem Injektor IJn zu der Sensorsignalleitung 29 auch von dem Massepotential GND zu der Versorgungsspannung VC schaltet.
Der Mikrocomputer 33 tastet die Sensorsignal-Eingangsspannung in jedem Abtastintervall (zum Beispiel 10 μs) ab dem Zeitpunkt, zu dem die Ausgabeforderung der Versorgungsspannung VC zu dem Injektor IJn übertragen wird. Dieser Zeitpunkt entspricht dem Schaltzeitpunkt, zu dem der Multiplexer 55 die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 von dem Massepotential GND zu der Versorgungsspannung VC umschaltet, und damit einem Zeitpunkt, zu dem eine Spannungsflanke der Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59 erzeugt wird. Das heißt, es wird durch den AD-Wandler 34 eine AD-Wandlung (Digitalisierung) durchgeführt.
Ferner erfasst der Mikrocomputer 33, wie es in 4 gezeigt ist, eine Zeit von dem oben beschriebenen Schaltzeitpunkt zu einem Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass ein Digitalisierungswert der Sensorsignal-Eingangsspannung die Versorgungsspannung VC erreicht, als eine Antwortverzögerungszeit Td. Insbesondere wird die Anzahl der Tastzeitpunkte mit einem Abtastintervall multipliziert, um so die Antwortverzögerungszeit Td zu berechnen. Die Abtastung (sampling) wird in einer Zeitspanne von dem oben beschriebenen Schaltzeitpunkt zu einem Zeitpunkt, zu dem der Digitalisierungswert der Sensorsignal-Eingangsspannung die Versorgungsspannung VC erreicht, durchgeführt.
Die Antwortverzögerungszeit Td ist eine Abweichung von dem Referenzwert der Sprungantwortzeit, sie ist aber auch die Sprungantwortzeit selbst. Das heißt, da der Referenzwert der Sprungantwortzeit in der vorliegenden Ausführungsform auf Null gesetzt ist, erfasst der Mikrocomputer 33 die Sprungantwortzeit selbst als die Antwortverzögerungszeit Td. Wenn die Antwortverzögerungszeit ungleich Null ist (das heißt, wenn die Antwortverzögerungszeit in der Signalübertragungsstrecke 59 existiert), erfasst somit der Mikrocomputer 33 bei einer Kraftstoffdruckänderung, sofern keine Gegenmaßnahme ergriffen wird, einen Wert zu einem Zeitpunkt, der geringfügig früher als ein Zeitpunkt eines tatsächlichen Kraftstoffdrucks ist. Das heißt, wenn der Kraftstoffdruck abrupt zunimmt, bis die Sensorsignal-Eingangsspannung in einen Wert umgewandelt ist, der dem Kraftstoffdruck entspricht, der nach der abrupten Erhöhung der Sensorsignal-Eingangsspannung vorhanden ist, erfasst der Mikrocomputer 33 einen Wert, der kleiner als der tatsächliche Kraftstoffdruck ist. Umgekehrt erfasst der Mikrocomputer 33, wenn der Kraftstoffdruck abrupt abnimmt, bis die Sensorsignal-Eingangsspannung in einen Wert umgewandelt ist, der dem Kraftstoffdruck entspricht, der bei der abrupten Verringerung der Sensorsignal-Eingangsspannung vorhanden ist, einen Wert, der größer als der tatsächliche Kraftstoffdruck ist.
Wenn die Erfassung der Antwortverzögerungszeit Td abgeschlossen ist, überträgt der Mikrocomputer 33 zu einem Zeitpunkt t3 in 3 über die Kommunikationsleitung 41 eine Ausgabeforderung einer Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung zu dem Injektor IJn.
Die Ausgabeforderung der Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung umfasst eine Spannungsforderung, die die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 veranlasst, die Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung auszugeben, und eine Auswahlforderung, die den Multiplexer 55 veranlasst, eine Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 auszugeben. Die Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung ist eine Spannung zwischen einem Massepotential GND (= 0 V) und einer Versorgungsspanung (= 5 V), zum Beispiel 2 V.
In dem Ausgangsregelungs-IC 50 des Injektors IJn wird, wenn die Kommunikationsschaltung 51 die Ausgabeforderung der Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung empfängt, eine Spannungsforderung an die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 gegeben. Ferner wird ane Auswahlforderung an den Multiplexer 55 gesendet. Anschließend gibt die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 eine Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung (0 2 V) aus, und der Multiplexer 55 wählt eine Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53, die zu der Ausgangsschaltung 57 übertragen wird. Dadurch schaltet die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 von der Versorgungsspannung VC zu der Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung (VR in 3). Daher schaltet auch das Sensorsignal von dem Injektor IJn zu der Sensorsignalleitung 29 von der Versorgungsspannung VC zu der Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung.
Ferner tastet der Mikrocomputer 33 die Sensorsignal-Eingangsspannung ab, wenn nach der Übertragung der Ausgabeforderung der Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung die oben genannte Wartezeit verstrichen ist. Das heißt, durch den AD-Wandler wird die Digitalisierung durchgeführt. Ferner berechnet der Mikrocomputer 33 durch Subtraktion der Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung (Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59) von einem Sensorsignal-Erfassungswert einen Wert als Offset-Spannungs-Abweichung.
Die Offset-Spannungs-Abweichung ist eine Abweichung von einem Referenzwert des Offset, aber auch der Offset selbst. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform erfasst der Mikrocomputer 33 den Offset selbst als die Offset-Spannungs-Abweichung, da der Referenzwert des Offset auf Null gesetzt ist. 5A zeigt eine Beziehung (Sensorcharakteristik) zwischen einem Kraftstoffdruck und einer Sensorsignal-Eingangsspannung („ECU-Eingangsspannung” in 5). In einem normalen Zustand, in dem die Offset-Spannungs-Abweichung Null ist. Wenn die Offset-Spannungs-Abweichung nicht Null ist, wie es in 5B gezeigt ist, ist eine als durchgezogene Linie gezeigte Sensorsignal-Eingangsspannung durch die Offset-Spannungs-Abweichung von der Sensorsignal-Eingangsspannung des normalen Zustands, der durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist, nach oben oder unten verschoben.
Wenn die Erfassung der Offset-Spannungs-Abweichung beendet ist, führt der Mikrocomputer 33 der ECU 11 einen Prozess zur Erfassung mehrerer Spannungen einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion durch, die eine Abweichung von einer charakteristischen Funktion der Signalübertragungsstrecke 59 zeigen.
Die Abweichung von einer charakteristischen Funktion repräsentiert eine Übertragungscharakteristik, in der eine Differenz zwischen einer Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59 (Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57) und einer Ausgangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59 (Sensorsignal-Eingangsspannung) nicht konstant ist. Die Differenz ändert sich in Abhängigkeit von der Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59. Daher ist eine Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruck und der Sensorsignal-Eingangsspannung (ECU-Eingangsspannung) nicht konstant, wenn die Abweichung von einer charakteristischen Funktion auftritt. Sofern keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden, erfasst der Mikrocomputer 33 somit einen von einem tatsächlichen Kraftstoffdruck abweichenden Wert. In der vorliegenden Ausführungsform erfasst der Mikrocomputer 33 einen Eingangs-/Ausgangs-Beziehungswert als Unterschiede zwischen der Sensorsignal-Eingangsspannung und mehreren Eingangsspannungen der Signalübertragungsstrecke 59 als Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion. In der vorliegenden Ausführungsform stellt der Mikrocomputer 33 den Referenzwert der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion auf Null. Das heißt, der Mikrocomputer 33 erfasst einen Kraftstoffdruck unter der Annahme, dass die Eingangsspannung der Signalübertragungstrecke 59 und die Sensorsignal-Eingangsspannung gleich werden, wenn die Signalübertragungsstrecke 59 normal ist.
Daher entspricht jede der Spannungen einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion dem Eingangs-/Ausgangs-Beziehungswert, der die Eingangs-/Ausgangs-Beziehung der Signalübertragungsstrecke zeigt. Ferner entspricht jede der Spannungen einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion einer Abweichung des Eingangs-/Ausgangs-Beziehungswerts von dem Referenzwert, wenn der Referenzwert der Eingangs-/Ausgangs-Relation auf Null gesetzt ist.
Der Mikrocomputer 33 führt jede der folgenden Operationen (1) und (2) in Bezug auf jede von mehreren von Sollspannungen zwischen dem Massepotentials GND und der Versorgungsspannung VC zur Erfassung von mehreren Spannungen einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion durch. Die Sollspannung ist hier eine Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59 zur Erfassung der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion.

(1) Der Mikrocomputer 33 überträgt eine Ausgabeforderung einer Sollspannung über die Kommunikationsleitung 41 zu dem Injektor IJn.

Die Ausgabeforderung der Sollspannung, ebenso wie die Ausgabeforderung der oben beschriebenen Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung, umfasst eine Spannungsforderung, die die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 veranlasst, die Sollspannung auszugeben, und eine Auswahlforderung, die den Multiplexer 55 veranlasst, die Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 auszuwählen. Wenn in dem Ausgangsregelungs-IC 50 des Injektors IJn die Kommunikationsschaltung 51 die Ausgabeforderung der Sollspannung empfängt, wird eine Spannungsforderung zu der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 und eine Auswahlforderung zu dem Multiplexer 55 übertragen. Anschließend gibt die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 die Sollspannung aus und der Multiplexer 55 wählt die Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53. Dadurch wird die an die Ausgangsschaltung 57 angelegte Spannung zu der Sollspannung geschaltet.

(2) Ferner tastet der Mikrocomputer 33 die Sensorsignal-Eingangsspannung ab, wenn nach der Übertragung der Ausgabeforderung der Sollspannung die oben genannte Wartezeit verstrichen ist. Anschließend berechnet der Mikrocomputer 33 durch Subtraktion eines Werts der momentanen Sollspannung von einem Sensorsignal-Erfassungswert einen Wert als eine Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion.

Insbesondere wird die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion dann berechnet, wenn angenommen wird, dass die momentane Sollspannung eine Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59 ist. Ferner wird die berechnete Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion in einem Speicherbereich für die Abweichung von einer charakteristischen Funktion des RAM ist, und zwar in Verbindung mit einer Information, die dazu geeignet ist, die momentane Sollspannung zu bestimmen.
Daher, wie es in 6 gezeigt ist, wird in Bezug auf jede der Sollspannungen eine Differenz zwischen der Sollspannung und einer tatsächlichen Sensorsignal-Eingangsspannung („ECU-Eingangsspannung” in 6) als eine Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion erfasst und in dem Speicherbereich für die Abweichung von einer charakteristischen Funktion gespeichert.
Wenn die Erfassung der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion in Bezug auf alle Sollspannungen beendet ist, überträgt der Mikrocomputer 33 zu einem Zeitpunkt t4 in 3 eine Ausgabeforderung der Sensorausgangsspannung VS über die Kommunikationsleitung 41 zu dem Injektor IJn. Die Ausgabeforderung der Sensorausgangsspannung VS ist eine Auswahlforderung, die den Multiplexer 55 veranlasst, die Sensorausgangsspannung VS auszuwählen.
Anschließend wird in dem Ausgangsregelungs-IC 50 des Injektors IJn die Ausgabeforderung der Sensorausgangsspannung VS von der Kommunikationsschaltung 51 zu dem Multiplexer 55 gegeben, und der Multiplexer 55 wählt die Sensorausgangsspannung VS, die zu der Ausgangsschaltung 57 übertragen wird. Der Injektor IJn wird durch diesen Vorgang in den normalen Zustand zurückversetzt.
Nachfolgend ist mit Bezug auf die 7 bis 9 eine durch den Mikrocomputer 33 zur Verwirklichung der oben erläuterten Operation durchgeführte Verarbeitung beschrieben. Jede Verarbeitung wird für jeden der Injektoren IJn durchgeführt.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Antwortverzögerungserfassung zur Erfassung einer Anwortverzögerungszeit Td zeigt.
Die Antwortverzögerungserfassung wird zu einem Erfassungsstartzeitpunkt der Abweichung von einem charakteristischen Wert durchgeführt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Erfassungsstartzeitpunkt der Abweichung von einem charakteristischen Wert ein Einschaltzeitpunkt des Computers. Daher wird, wenn der Mikrocomputer 33 zu arbeiten beginnt, indem er die Versorgungsspannung VC von der Versorgungsschaltung 36 empfängt, die Antwortverzögerungserfassung in 7 für den Injektor IJn durchgeführt.
In S110 wird, wenn der Mikrocomputer 33 die Antwortverzögerungserfassung startet, die Ausgabeforderung des oben beschriebenen Massepotentials GND zu dem Injektor IJn übertragen, wodurch der Ausgangsspannungs-IC 50 die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 von der Sensorausgangsspannung VS zu dem Massepotential GND schaltet. Diese Operation in S110 entspricht der Operation zum Zeitpunkt t1 in 3.
Anschließend, in S120, wartet der Prozess die oben erwähnte Wartezeit ab. In S130 wird die Ausgabeforderung der Versorgungspannung VC zu dem Injektor IJn übertragen, wodurch der Ausgangsregelungs-IC 50 die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 von dem Massepotential GND zu der Versorgungsspannung VC schaltet. Diese Operation in S130 entspricht der Operation zum Zeitpunkt t2 in 3.
In S140 wird ein Zähler (Zeitmesszähler) zur Messung einer Antwortverzögerungszeit Td auf Null gesetzt. In S150 wird die Sensorsignal-Eingangsspannung von dem Injektor IJn abgetastet. Insbesondere wird die Sensorsignal-Eingangsspannung durch den AD-Wandler 34 digitalisiert. In S160 wird bestimmt, ob der in S150 erfasste Sensorsignal-Erfassungswert größer als oder gleich groß wie ein Wert ist, den man durch Subtraktion einer vorbestimmten Randwerts MA von der Versorgungsspannung VC erhält. Dieser Wert „VC-MA” ist ein Bestimmungswert zur Bestimmung, ob die Sensorsignal-Eingangsspannung die Versorgungsspannung VC erreicht hat. Der Randwert ist als ein positiver Wert in der Größenordnung von fünf Prozent der Versorgungsspannung VC.
Wenn bestimmt wird, dass der Sensorsignal-Erfassungswert nicht größer als oder gleich groß wie der Wert „VC – MA” ist, fährt das Verfahren mit S170 fort, in dem der Prozess das oben genannte Abtastintervall (zum Beispiel 10 μs) abwartet. Nachdem der Zeitmesszähler in S180 um eins inkrementiert ist, kehrt der Prozess zu S150 zurück, wo die Sensorsignal-Eingangsspannung erneut abgetastet wird.
Wenn in S160 bestimmt wird, dass der Sensorsignal-Erfassungswert größer als oder gleich groß wie der Wert „VC – MA” ist, wird bestimmt, dass die Sensorsignal-Eingangsspannung die Versorgungsspannung VC erreicht hat, und das Verfahren fährt mit S190 fort.
In S190 wird der momentane Wert des Zeitmesszählers mit einem Abtastintervall multipliziert, um die Antwortverzögerungszeit Td zu erhalten. Die berechnete Antwortverzögerungszeit Td wird in einem vorbestimmten Bereich des RAM gespeichert.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Offset-Abweichungserfassung zur Erfassung einer Offset-Spannungs-Abweichung zeigt. Die Offset-Abweichungserfassung folgt der Antwortverzögerungserfassung in 7.
In S210 wird die Ausgabeforderung der Spannung der Offset-Spannungs-Abweichung zu der Injektor IJn übertragen, wodurch der Ausgangsregelungs-IC 50 die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 auf die Offset-Spannungs-Abweichung schaltet.
In S220 wartet der Prozess die oben genannte Wartezeit ab, und anschließend wird die Sensorsignal-Eingangsspannung von dem Injektor IJn abgetastet. Diese Operation in S210 entspricht der Operation zum Zeitpunkt t3 in 3.
In S230 wird die Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichungs-Abweichung von dem in S220 erfassten Signalerfassungswert subtrahiert, um eine Offset-Spannungs-Abweichung zu erhalten. Die berechnete Offset-Spannungs-Abweichung wird in einem vorbestimmten Bereich des RAM gespeichert.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Abweichungserfassung zur Erfassung von mehreren Spannungen einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion zeigt. Diese Abweichungserfassung wird gemäß der in 8 gezeigten Offset-Abweichungserfassung durchgeführt.
In S310 initialisiert der Mikrocomputer 33 einen Spannungsanweisungszähler auf Null. Dieser Zähler fungiert als ein Indikator, der die Sollspannung anzeigt.
Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Sollspannungen (Änderungsanzahl) als „Erfassungskartengröße” und die Erfassungskartengröße mit „N” bezeichnet ist. Ferner ist der Minimalwert der Sollspannung als „minimale Sollspannung” und der Maximalwert der Sollspannung als „maximale Sollspannung” bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Sollspannung um einen konstanten Stufenbetrag ΔV von der minimalen Sollspannung zu der maximalen Sollspannung erhöht, und die Sollspannung kann auf „N” Wegen umgeschaltet werden. Daher wird der Stufenbetrag ΔV, um den die Sollspannung erhöht wird, durch folgende Formel ausgedrückt: ΔV = (maximale Sollspannung – minimale Sollspannung)/(N – 1)
In der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in 10 gezeigt ist, steht jede Sollspannung zwischen der minimalen Sollspannung und der maximalen Sollspannung in Beziehung zu jedem Wert des Zählers, der von Null ausgehend um jeweils eins inkrementiert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in 10 gezeigt ist, beträgt die minimale Sollspannung 0,5 V, die maximale Sollspannung 4,5 V und die Erfassungskartengröße N = 5. Daher ist der Stufenbetrag ?V 1 V und die Sollspannung wird auf fünf Werte mit einem Stufenbetrag von 1 V in einem Bereich von 0,5 V bis 4,5 V geschaltet.
Wie es in 9 gezeigt ist, wird in S230 eine Sollspannungshinzufügung entsprechend der unten stehenden Formel (1) berechnet. Diese Sollspannungshinzufügung entspricht einem Wert, der durch Multiplikation des Stufenbetrags ΔV mit einem Wert des Zählers gewonnen wird (nachfolgend als „Zählerwert” bezeichnet). In folgender Formel und Beschreibung repräsentieren [Zähler] und <Zähler> den Zählerwert oder -betrag. Sollspannungshinzufügungswert = {(maximale Sollspannung – minimale Sollspannung)/(Erfassungskartengröße – 1)} × [Zähler] (1)
In S330 wird die Sollspannung [Zähler] als die Sollspannung, die dem momentanen Zählwert entspricht, nach folgender Formel (2) berechnet: Sollspannung [Zähler] = minimale Sollspannung + Sollspannungshinzufügungswert (2)
In S340 wird eine in S330 berechnete Ausgabeforderung der Sollspannung [Zähler] zu dem Injektor IJn übertragen, wodurch der Ausgangsregelungs-IC 50 die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 zu der Sollspannung [Zähler] umschaltet. Diese Operation in S340 entspricht der oben genannten Operation (1).
Als nächstes wird in S350 nach Beenden der oben genannten Wartezeit die Sensorsignal-Eingangsspannung von dem Injektor IJn abgetastet. Im nachfolgenden S360 wird durch Subtraktion eines in S330 berechneten Werts der „Sollspannung [Zähler]” von dem Sensorsignal-Erfassungswert als dem Wert der in S350 erfassten Sensorsignal-Eingangsspannung als „Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion [Zähler]” berechnet (10). Ferner werden in S360 die berechnete „Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion [Zähler]” und die „Sollspannung [Zähler]”, wie es beispielhaft in der Tabelle in 10 gezeigt ist, mit Identifizierungsnummern in Beziehung gesetzt, die die gleichen Werte wie die momentanen Zählerwerte haben, die zum Beispiel in einem Speicherbereich für die Abweichung von einer charakteristischen Funktion in dem RAM gespeichert sind. Die Operationen S350 und S360 entsprechend der oben beschriebenen Operation (2).
In S370 wird der Zähler um eins inkrementiert. In S380 wird bestimmt, ob der Zählerwert einen Wert der Erfassungskartengröße erreicht hat. Wenn der Zählerwert den Wert der Erfassungskartengröße nicht erreicht hat, kehrt der Prozess zu S320 zurück.
Wenn in S380 bestimmt wird, dass der Zählerwert den Wert der Erfassungskartengröße erreicht hat, fährt der Prozess mit S390 fort. In S390 wird die Ausgabeforderung der oben genannten Sensorausgangsspannung VS zu dem Injektor IJn übertraen, wodurch der Ausgangsregelungs-IC 50 die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 auf die Sensorausgangsspannung VS schaltet. Die Operation in S390 entspricht einer Operation zum Zeitpunkt t4 in 3.
Durch die Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion wie sie oben beschrieben ist, wird, wie es in 10 gezeigt ist, der Zählerwert um jeweils eins von Null auf vier (= Erfassungskartengröße – 1) erhöht, und die Sollspannung wird in fünf Werte mit einem Stufenbetrag von 1 V von 0,5 V auf 4,5 V geschaltet. Ferner wird jede Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion berechnet, wenn jede Sollspannung als eine Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59 eingestellt ist. Jede Sollspannung und jede Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion werden in Beziehung mit Identifizierungsnummmern, die die gleichen Werte haben wie die momentanen Zählerwerte, wenn sie entsprechend berechnet sind, in dem Speicherbereich des RAM gespeichert. Daher wird jede Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion auf diese Weise gespeichert, um die entsprechende Sollspannung zu identifizieren.
Wenn die oben beschriebene Abweichungserfassung beendet ist, wird der Injektor IJn in den normalen Zustand gesetzt. Das Kraftstoffdrucksignal (Sensorausgangsspannung VS) wird über die Sensorsignalleitung 29 von dem Injektor IJn zu der ECU 11 übertragen.
Daher führt die Mikrocomputer-ECU 33 die oben beschriebenen Prozesse [1] bis [6] durch, wenn die Abweichungserfassung beendet ist, um die Injektoren IJ1 bis IJ4 und die Kraftstoffpumpe 21 zu steuern.
Nachfolgend ist die durch den Mikrocomputer 33 durchgeführte Verarbeitung unter Verwendung der Abweichungen charakteristischer Werte (Antwortverzögerungszeit Td, Offset-Spannungs-Abweichung und Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion) der Signalübertragungsstrecke 59, erfasst durch die Prozesse der 7 bis 9, beschrieben.
(Korrekturprozess auf der Grundlage der Antwortverzögerungszeit Td)
Wenn bestimmt wird, dass ein Fahrer eines Fahrzeugs in dem Kraftstoffpumpensteuerungsprozess [6] ein Gaspedal niederdrückt, erhöht der Mikrocomputer 33 eine von der Kraftstoffpumpe 21 zu dem Verteilerrohr 15 zu liefernde Kraftstoffmenge, um so den Kraftstoffdruck zu erhöhen, wodurch die Ausgangsleistung des Motors 13 erhöht wird. Insbesondere wird die durch die Kraftstoffpumpe 21 geförderte Kraftstoffmenge so geregelt, dass ein Sollwert des Kraftstoffdrucks erhöht wird und der durch den Kraftstoffdruckerfassungsprozess [1] berechnete Kraftstoffdruck den erhöhten Sollwert erreicht.
Wenn die Antwortverzögerungszeit Td existiert (Td ≠ 0), wird eine Vergrößerung des zu der ECU 11 übertragenen Kraftstoffdrucksignal s stärker verzögert als eine Vergrößerung eines tatsächlichen Kraftstoffdrucks. Sofern keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden, wird die durch die Kraftstoffpumpt 21 geförderte Kraftstoffmenge auch dann noch erhöht, wenn der tatsächliche Kraftstoffdruck schon den Sollwert überschritten hat.
Daher führt der Mikrocomputer 33 die folgende Korrektur durch, wenn die in der Antwortverzögerungserfassung in 7 berechnete Antwortverzögerungszeit Td nicht Null ist.
In einer Zeitspanne von einem Zeitpunkt, zu dem der Sollwert des Kraftstoffdrucks erhöht wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem die Antwortverzögerungszeit Td verstrichen ist, addiert der Mikrocomputer 33 einen bestimmten Wert zu jedem Spannungserfassungswert des durch die Digitalisierung in konstanten Zeitintervallen gewonnenen Spannungserfassungswert des Kraftstoffdrucksignal s. Das heißt, wenn eine aus dem Spannungserfassungswert des Kraftstoffdrucksignal s in konstanten Zeitintervallen gebildete Wellenform als eine Wellenform dargestellt wird, wie es in Teil (3) von 4 gezeigt ist, wird die aus dem Spannungserfassungswert in konstanten Zeitintervallen gebildete Wellenform so korrigiert, dass sie eine Rechteckform besitzt, wie es in Teil (2) von 4 gezeigt ist.
(Korrektur auf der Grundlage der Offset-Spannungs-Abweichung)
Wenn die in dem Prozess von 8 berechnete Offset-Spannungs-Abweichung nicht Null ist, führt der Mikrocomputer 33 die Offset-Abweichungs-Korrektur in 11 durch, wenn das über die Sensorsignalleitung 29 von dem Injektor IJn eingegebene Kraftstoffdrucksignal in der oben beschriebenen Kraftstoffdruckerfassung (1) digitalisiert wird.
In S420 wird ein durch Subtraktion der Offset-Spannungs-Abweichung von einem Kraftstoffdrucksignal erfassungswert gewonnener Wert als eine korrigierte Offset-Spannungs-Abweichung berechnet. Das heißt, die korrigierte Offset-Spannungs-Abweichung ist ein durch Korrektur des Kraftstoffdrucksignal erfassungswerts durch die Digitalisierung auf der Grundlage der Offset-Spannungs-Abweichung gewonnener Wert.
Der Kraftstoffdrucksignal erfassungswert ist der Sensorsignal-Erfassungswert (Erfassungswert der Sensorsignal-Eingangsspannung). In einer normalen Zeit wird der Sensorsignal-Erfassungswert als der Kraftstoffdrucksignal erfassungswert bezeichnet, da das Kraftstoffdrucksignal von dem Kraftstoffdrucksensor 27 des Injektors IJn zu der Sensorsignalleitung 29 übertragen wird.
Wenn der Prozess in S420 beendet ist, ist auch die Offset-Abweichungs-Korrektur beendet, und der Mikrocomputer 33 berechnet aus der in der Offset-Abweichungs-Korrektur berechneten korrigierten Abweichungsspannung einen Kraftstoffdruck.
(Korrektur auf der Grundlage der Spannung der Abweichung von der charakteristischen Funktion)
Bei der Kraftstoffdruckerfassung [1] führt der Mikrocomputer 33 eine Korrektur der Abweichung von der charakteristischen Funktion in 12 durch, wenn das von dem Injektor IJn über die Sensorsignalleitung 29 übertragene Kraftstoffdrucksignal digitalisiert wird.
In S520 wird der Zähler (Spannungsanweistungszähler) auf Null initialisiert. In S530 werden eine Sollspannung (Zähler) und eine Spannung (Zähler) einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion, die einer Identifizierungsnummer entspricht, die den gleichen Wert hat wie der momentane Zählwert, aus dem Speicherbereich für eine Abweichung von einer charakteristischen Funktion des RAM gelesen. Anschließend wird daraus gemäß der nachstehenden Formel (3) eine tatsächliche charakteristische Spannung berechnet.
Die „Sollspannung < >” repräsentiert eine Sollspannung, die so gespeichert ist, dass sie der gleichen Identifizierungsnummer entspricht wie ein Wert in < > von den Sollspannungen, die in dem Speicherbereich einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion gespeichert sind.
Entsprechend repräsentiert die „Spannung < > einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion” ein Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion, die so gespeichert ist, dass sie der gleichen Identifizierungsnummer entspricht wie ein Wert in < > von den in dem Speicherbereich für eine Abweichung von einer charakteristischen Funktion gespeicherten Spannungen einer Abweichung von einer charakterischen Funktion. Tatsächliche charakteristische Spannung = Sollspannung <Zähler> + Spannung <Zähler> einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion (3)
Das heißt, die tatsächliche charakteristische Spannung ist ein tatsächlich gemessener Wert einer Ausgangsspanung (Sensorsignal-Eingangsspannung) in der Signalübertragungsstrecke 59, wenn die „Sollspannung <Zähler>” als eine Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59 eingestellt ist.
In S540 wird bestimmt, ob der durch die Digitalisierung gewonnene Kraftstoffsignalerfassungswert kleiner als oder gleich groß wie die in S530 berechnete tatsächliche charakteristische Spannung ist. Sofern „der Kraftstoffdrucksignal erfassungswert ≤ die tatsächliche charakteristische Spannung” ist, wird in S550 der Zähler inkrementiert. In S560 wird bestimmt, ob der Zählerwert einen Wert der Erfassungskartengröße erreicht hat. Wenn der Zählerwert nicht den Wert der Erfassungskartengröße erreicht hat, kehrt der Prozess zu S530 zurück.
Wenn in S540 bestimmt wird, dass „der Kraftstoffdrucksignal erfassungswert ≤ die tatsächliche charakteristische Spannung” ist oder wenn in S560 bestimmt wird, dass der Zählerwert den Wert der Erfassungskartengröße erreicht hat, fährt der Prozess mit S570 fort. Anschließend wird eine in 14 gezeigte Nachkorrekturspannungsberechnung durchgeführt, die nachfolgend beschrieben ist.
Das heißt, in den Schritten S520 bis S560 wird von den jeweiligen Abschnitten, die durch jeweilige tatsächliche charakteristische Spannungen unterteilt sind, die durch Addition der Sollspannungen und der Spannungen einer charakteristischen Funktion gewonnen werden, die einander entsprechen (das heißt, die jeweiligen Spannungen, die den gleichen Identifizierungsnummern entsprechen), die, wie es in 10 gezeigt ist, in dem Speicherbereich für eine Abweichung von einer charakteristischen Funktion des RAM gespeichert sind, ein Abschnitt, in dem der digitalisierte Kraftstoffdrucksignal erfassungswert existiert, als die Form des Zählerwerts erfasst. Der jede Abschnitt ist durch den Zählerwert gezeigt, der den gleichen Wert wie die Identifizierungsnummer hat, die der tatsächlichen charakteristischen Spannung auf der obersten Seite des Abschnitts entspricht (das heißt, die Identifizierungsnumer, die der Sollspannung und der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion entspricht, die zur Berechnung der tatsächlichen charakteristischen Spannung auf der obersten Seite verwendet wird).
Insbesondere die durch die Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion in 9 in dem Speicherbereich für eine Abweichung von einer charakteristischen Funktion gespeicherten jeweiligen Spannungen einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion werden als Werte geschätzt, die in 10 gezeigt sind.
In diesem Fall, wie es in 13 gezeigt ist, sind die jeweiligen tatsächlichen charakteristischen Spannungen 0,5 V (= 0,5 V + 0 V), 2,3 V (= 1,5 V + 0,8 V), 3,9 V (= 2,5 V + 1,4 V), 4,3 V ( = 3,5 V + 0,8 V) und 4,5 V ( = 4,5 V + 0 V).
Der Zählerwert, der einen Abschnitt „kleiner als oder gleich groß wie 0,5 V” zeigt, ist Null.
Der Zählerwert, der einen Abschnitt „größer als 0,5 V und kleiner als oder gleich groß wie 2,3 V” zeigt, ist eins.
Der Zählerwert, der einen Abschnitt „größer als 2,3 V und kleiner als oder gleich groß wie 3,9 V” zeigt, ist zwei.
Der Zählerwert, der einen Abschnitt „mehr als 3,9 V und kleiner als oder gleich groß wie 4,3 V” zeigt, ist drei.
Der Zählerwert, der einen Abschnitt „mehr als 4,3 V und kleiner als oder gleich groß wie 4,5 V” zeigt, ist vier.
Der Zählerwert, der einen Abschnitt „mehr als 4,5 V” zeigt, ist fünf.
Nachfolgend ist ein durch „Zählerwert = X” (mit X zwischen Null und fünf) gezeigter Abschnitt als der X-te Abschnitt bezeichnet.
Wenn der Kraftstoffdrucksignal erfassungswert 2,7 V beträgt, so liegt dieser Wert in dem zweiten Abschnitt „Zählerwert = 2”. Daher wird in S520 bis S560, wenn der Zählerwert zwei ist (das heißt, wenn die in S530 berechnete tatsächliche charakteristische Spannung 3,9 V beträgt) in S540 „JA” bestimmt, und der Prozess fährt mit S570 fort.
Wie es in 14 gezeigt ist, wird bei der in S570 in 12 durchgeführten Nachkorrekturspannungsberechnung bestimmt, ob der momentane Zählerwert in S610 Null ist. Wenn der Zählerwert Null ist, fährt der Prozess mit S620 fort. In diesem Fall liegt der Kraftstoffdrucksignal erfassungswert innerhalb des Nullabschnitts.
In S620 wird die „Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion <0>”, die der gleichen Identifizierungsnummer (= 0) entspricht, als der Zählerwert aus dem Speicherbereich für eine Abweichung von einer charakteristischen Funktion gelesen.
Anschließend wird eine Nachkorrekturspannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion durch Subtraktion der „Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion <0>” von dem Kraftstoffdrucksignal erfassungswert berechnet. Danach ist die Nachkorrekturspannungsbearbeitung beendet.
Die Nachkorrekturspannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion ist ein durch Korrektur des Kraftstoffdrucksignal erfassungswerts durch die Digitalisierung unter Verwendung der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion gefundener Wert.
Wenn die Postkorrekturspannungsberechnung beendet ist, ist auch die Korrektur einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion in 12 beendet, und der Mikrocomputer 33 berechnet aus der durch die Korrektur einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion berechnete Nachkorrekturspannung einer Abweichung einer charakteristischen Funktion einen Kraftstoffdruck.
Wenn in S610 bestimmt wird, dass der Zählerwert Null ist, fährt der Prozess mit S630 fort, in dem bestimmt wird, ob der Zählerwert ein Wert der Erfassungskartengröße (= 5) ist. Wenn der Zählerwert der Wert der Erfassungskartengröße ist, fährt der Prozess mit S640 fort. In diesem Fall liegt der Kraftstoffdrucksignal erfassungswert innnerhalb des fünften Abschnitts.
In S640 wird die „Spannung <Zähler – 1> einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion”, die der gleichen Identifizierungsnummer (in diesem Fall „vier”) als dem „Zählerwert – 1” entspricht, aus dem Speicherbereich für eine Abweichung von einer charakteristischen Funktion gelesen. Danach wird eine Nachkorrekturspannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion durch Subtraktion der „Spannung <Zähler – 1> einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion” von dem Kraftstoffdrucksignal erfassungswert berechnet. Anschließend ist die Nachkorrekturberechnung beendet.
Wenn in S630 bestimmt wird, das der Zählerwert nicht gleich dem Wert der Erfassungskartengröße ist, fährt der Prozess mit S650 fort. Dies ist ein Fall, in dem der Zählerwert zwischen eins und vier liegt und der Kraftstoffdrucksignal erfassungswert zu diesem Zeitpunkt innerhalb eines Abschnitts von dem ersten bis vierten Abschnitt liegt (das heißt ein Fall, in dem sowohl die untere Grenze als auch die obere Grenze innerhalb eines durch eine tatsächliche charakteristische Spannung unterteilten Abschnitts liegen).
In S650 werden die „Sollspannung <Zähler – 1>” und die „Spannung <Zähler – 1> einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion”, die der gleichen Identifizierungsnummer „Zählerwert – 1” entspricht, und die „Sollspannung <Zähler>” und die „Spannung <Zähler> einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion”, die der gleichen Identifizierungsnummer als dem Zählerwert entsprechen, aus dem Speicherbereich für eine Abweichung von einer charakteristischen Funktion gelesen. Ein Zähler und ein Nenner werden durch Einsetzen dieser ausgelesenen Spannungen und des Kraftstoffdrucksignal erfassungwerts in die folgenden Formeln (4) und (5) berechnet. Zählerwert = Kraftstoffdrucksignal – Erfassungswert – (Sollspannung <Zähler – 1> + Spannung <Zähler – 1 > einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion (4) Nennerwert = (Sollspannung <Zähler> + Spannung <Zähler> einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion) – (Sollspannung <Zähler – 1> + Spannung <Zahler – 1> einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion (5)
In S670 wird eine Korrigierte Position gemäß der folgenden Formel (6) berechnet. Korrigierte Position = Zählerwert/Zählerwert (6)
Ferner wird in S680 ein Korrekturwert (Korrekturwert der Abweichung von einer charakteristischen Funktion) zur Korrektur des Kraftstoffdrucksignal erfassungswerts berechnet. Korrekturwert einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion = (Spannung <Zähler> einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion – Spannung <Zähler – 1> einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion) × Korrekturwert + Spannung <Zähler – 1> einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion (7)
In S690 wird eine Nachkorrekturspannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion durch Subtraktion des in S680 berechneten Korrekturwerts von dem Kraftstoffdrucksignal erfassungswert berechnet.
Unter Bezugnahme auf die 15A bis 15C sind die Schritte S650 bis S690 nachfolgend detaillierter beschrieben. Die Spannungswerte und die numerischen Werte, die in 15 gezeigt sind, sind die der in den 10 bis 13 gezeigten speziellen Fälle, der momentane Kraftstoffdrucksignal erfassungswert beträgt 2,7 V, und der Zählerwert ist zwei, denn der Prozess von S610 bis S650 in 14 fortfährt.
In den Schritten S650 bis S670, wie es in 15A gezeigt ist, wird eine geradlinige Kurve mit einer auf einer horizontalen Achse aufgetragenen Sollspannung und einer auf einer vertikalen Achse aufgetragenen tatsächlichen Spannung mit Bezug auf den Abschnitt (nachfolgend als ein „Erfassungsabschnitt” bezeichnet) erzeugt, in dem der momentane Kraftstoffdrucksignal erfassungswert existiert. Das heißt, die geradlinige Kurve zeigt eine Eingangs-/Ausgangs-Beziehung zu der Signalübertragungsstrecke 59.
In der in 15A gezeigten Kurve ist der Minimalwert der tatsächlichen charakteristischen Spannung eine tatsächliche charakteristische Spannung am unteren Ende des Erfassungsabschnitts (in dieser Ausführungsform 2,3 V). Der Maximalwert der tatsächlichen charakteristischen Spannung ist eine tatsächliche charakteristische Spannung am oberen Ende des Erfassungsabschnitts (in dieser Ausführungsform 3,9 V). Eine Gesamtbreite β in der Querrichtung ist ein Stufenbetrag ΔV einer Sollspannung.
In S650 ist ein Gesamtzunahmebetrag der tatsächlichen charakteristischen Spannungen in dem Erfassungsabschnitt (Differenz zwischen dem unteren Ende und dem oberen Ende) als ein Nennerwert (in dieser Ausführungsform 1,6 V (= 3,9 V – 2,3 V) eingestellt, und eine Differenz zwischen der tatsächlichen charakteristischen Spannung am unteren Ende des Erfassungsabschnitts und dem Kraftstoffdrucksignal erfassungswert ist als ein Zählerwert (in dieser Ausführungsform 0,4 V (= 2,7 V – 2,3 V) eingestellt. In S670 ist ein Verhältnis des Zählerwerts zu dem Nennerwert als eine Korrigierte Position (in dieser Ausführungsform 0,25) berechnet.
Wenn auf der horizontalen Achse der Kurve in 15A eine Breite von dem unteren Ende des Erfassungsabschnitts zu der Position des Kraftstoffdrucksignal erfassungswerts mit „α” bezeichnet ist, ist die in S670 berechnete, korrigierte Position gleich einem Verhältnis von „α” zu der Gesamtbreite „β” auf der horizontalen Achse (α/β).
In S680, wie es in 15B gezeigt ist, ist eine geradlinige Kurve mit einer Sollspannung auf der horizontalen Achse und einer Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion auf der vertikalen Achse in Bezug auf den Erfassungsabschnitt dargestellt (eine geradlinige Kurve, die eine Beziehung zwischen der Sollspannung und der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion zeigt).
Daher ist in der in 15B gezeigten Kurve der Minimalwert der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion eine Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion an einem unteren Ende des Erfassungsabschnitts (in dieser Ausführungsform 0,8 V). Der Maximalwert der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion ist eine Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion an einem oberen Ende des Erfassungsabschnitts (in dieser Ausführungsform 1,4 V). Eine Gesamtbreite β entlang der horizontalen Achse ist ein Stufenbetrag ΔV einer Sollspannung ebenso wie in 15A.
In S680 wird ein Wert „a” in 15B durch Multiplikation eines Gesamterhöhungsbetrags „b” der Spannungen einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion in dem Erfassungsabschnitt mit der in S670 gewonnene korrigierten Position (= α/β) gewonnen. Ferner wird die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion an dem unteren Ende des Erfassungsabschnitts zu dem Wert „a” addiert, um so einen korrigierten Wert (in dieser Ausführungsform 0,95 V) der Abweichung von einer charakteristischen Funktion zu berechnen. Das heißt, die korrigierte Position ist die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion bei einer Position der Kurve, die um eine Breite „α” von dem unteren Ende des Erfassungsabschnitts in der horizontalen Richtung der Kurve in 15B versetzt ist. Die korrigierte Position ist die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion, die so geschätzt ist, dass sie in dem momentanen Kraftstoffdrucksignal erfassungswert enthalten ist.
In S690, wie es in 15C gezeigt ist, wird eine Nachkorrekturspannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion (in diesem Beispiel 1,75 V) als der Kraftstoffdruckersignalerfassungswert nach der Korrektur durch Subtraktion des in S680 berechneten korrigierten Werts von dem Kraftstoffdrucksignal erfassungswert zu dieser Zeit berechnet.
Wie oben in S650 bis S690 wird die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion, die in dem Kraftstoffdrucksignal erfassungswert enthalten ist, aus den tatsächlichen charakteristischen Spannungen an beiden Enden des Erfassungsabschnitts geschätzt. Ferner wird der Kraftstoffdrucksignal erfassungswert durch die Verwendung der geschätzten Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion als dem korrigierten Wert korrigiert.
Ferner ist der Erfassungsabschnitt der Nullabschnitt und die tatsächliche charakteristische Spannung und die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion an dem unteren Ende des Erfassungsabschnitts existieren nicht, wenn in S610 bestimmt wird, dass der Zählerwert Null ist. Somit wird in S620 die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion an dem oberen Ende des Erfassungsabschnitts (das heißt die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion <0>) als ein Korrekturwert zur Korrektur des Kraftstoffdrucksignal erfassungswerts verwendet.
Ebenso ist der Erfassungsabschnitt der fünften Abschnitt und existieren die tatsächliche charakteristische Spannung und die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion an dem oberen Ende des Erfassungsabschnitts nicht, wenn in S630 bestimmt wird, dass der Zählerwert ein Wert der Erfassungskartengröße ist. Somit wird in S640 die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion an dem unteren Ende des Erfassungsabschnitts (das heißt die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion <4>) als ein Korrekturwert zur Korrektur des Kraftstoffdrucksignal erfassungswerts verwendet.
(Anomaliebestimmung)
Der Mikrocomputer der ECU 11 führt den Prozess der 7 bis 9 und anschließend die Anomaliebestimmung in 16 durch.
16 ist ein Flussdiagramm der Anomaliebestimmung, die der Mikrocomputer 33 durchführt. In S710 wird bestimmt, ob die in der Antwortverzögerungserfassung in 7 berechnete Antwortverzögerungszeit Td, die in der Offset-Abweichungs-Erfassung in 8 erfasste Offset-Spannungs-Abweichung und die in der Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion in 9 erfassten mehreren Spannungen einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion (nachfolgend als ein Erfassungswert bezeichnet) jeweils einen vorbestimmten Wert für die Anomaliebestimmung überschreitetn. Wenn alle diese Erfassungswerte den vorbestimmten Wert nicht überschreiten, ist die Anomaliebestimmung beendet. Bezüglich des vorbestimmten Werts, der für die Bestimmung in S710 verwendet wird, wird ein Wert, der für die Anomaliebestimmung geeignet ist, für jeden Erfassungswert eines Bestimmungssollwerts eingestellt, jedoch kann der vorbestimmte Wert hinsichtlich der mehreren Spannungen einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion gleich sein.
Wenn in S710 bestimmt wird, dass irgendeiner der Erfassungswerte den vorbestimmten Wert überschreitet, bestimmt der Computer, dass die Signalübertragungsstrecke 59 defekt ist. Das Verfahren fährt dann mit S720 fort, in dem eine Fail-Safe-Verarbeitung durchgeführt wird.
In der Fail-Safe-Verarbeitung wird zum Beispiel ein Benutzer eines Fahrzeugs über die Anomalie informiert, indem ein Warnlicht eingeschaltet wird, eine Nachricht auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird, oder dergleichen. Ferner stoppt in der Fail-Safe-Verarbeitung der Injektor IJn die Kraftstoffeinspritzung und/oder die Kraftstoffpumpe 21 die Förderung des mit Kraftstoffdruck beaufschlagten Kraftstoffs.
Nach der Fail-Safe-Verarbeitung ist die Anomaliebestimmung beendet. Die Anomaliebestimmung in 16 kann auch nur bezüglich eines Abschnitts der Antwortverzögerungszeit Td, der Offset-Spannungs-Abweichung und der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion durchgeführt werden.
Gemäß dem oben beschriebenen Einspritzregelungssystem kann sowohl die Antwortverzögerungszeit als auch die Offset-Spannungs-Abweichung und die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion als die Abweichung von einer charakteristischen Funktion der Signalübertragungsstrecke 59 des Kraftstoffdrucksignal s in der ECU 11, die ein Eingangssignal des Kraftstoffdrucksignal s von dem Injektor IJn empfängt, erfasst werden.
Da der Kraftstoffdrucksignal erfassungswert (Spannungserfassungswert des Kraftstoffdrucksignal s) auf der Grundlage der erfassten Abweichung von einer charakteristischen Funktion (der Antwortverzögerungszeit, der Offset-Spannungs-Abweichung oder der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion) der ECU 11 korrigiert wird, kann die Erfassungsgenauigkeit des Kraftstoffdrucks verbessert sein. Schließlich können die Regelungsgenauigkeit der Einspritzregelung und die Regelungsgenauigkeitkeit der Kraftstoffpumpe 21 verbessert sein.
Wenn die erfasste Abweichung von einer charakteristischen Funktion so groß ist, dass sie keine Bedeutung für die Korrektur des Kraftstoffdrucksignal erfassungswerts hat (das heißt die Regelungsgenauigkeit der Kraftstoffeinspritzung oder der Kraftstoffpumpe 21 nicht aufrecht erhalten werden kann), wird diese Situation durch die Anomaliebestimmung in 16 bestimmt, um die oben genannte Fail-Safe-Verarbeitung durchzuführen. Daher kann, wenn die Erfassungsgenauigkeit des Kraftstoffdrucks, die zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung oder der Kraftstoffpumpe 21 erforderlich ist, aufgrund einer zu großen Abweichung von einer charakteristischen Funktion in der Signalübertragungsstrecke 59 nicht verwirklicht werden kann, ein Fahrer des Fahrzeugs aufgefordert werden, das Fahrzeug reparieren zu lassen, um so eine übermäßige Kraftstoffeinspritzung zu verhindern.
Da die Ausgabeforderung der Spannung als eine Schaltanweisung von der ECU 11 über die Kommunikationsleitung 41 an den Ausgangsregelungs-IC 50 des Injektors IJn gegeben wird, können die Operation der ECU 11 und die Operation des Injektors IJn leicht in Bezug auf die Operation zur Erfassung der Abweichung von einer charakteristischen Funktion in der Signalübertragungsstrecke 59 synchronisiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Injektor IJn einer Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung, der Kraftstoffdrucksensor 27 entspricht einem Kraftstoffdruckerfassungsmittel, die Ausgangsschaltung 57 und der Anschluss 58 entsprechen einem Signalausgabemittel, und das der Ausgangsschaltung 57 eingegebene Signal entspricht einem Ausgangssollsignal. Ferner entspricht die Sensorsignalleitung 29 einer Signalleitung für eine analoge Signalübertragung, und der Mikrocomputer 33 der ECU 11 entspricht einem Regelungsmittel.
Die Kommunikationsschaltung 51, die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 und der Multiplexer 55 des Injektors IJn entsprechen einem Ausgangsspannungs-Schaltmittel.
Der Mikrocomputer 33 der ECU 11 entspricht ferner einem Beispiel des Anweisungsmittels und des Erfassungsmittels. Insbesondere entsprechen die Schritte S110 bis S130, S210, S310 bis S340, S370 und S380 dem Anweisungsmittel.
Die Schritte S140 bis S190, S220, S230, S350 und S360 entsprechen einem Erfassungsmittel.
Das Massepotential GND, die Versorgungsspannung VC, die Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung und die Sollspannung entsprechen jeweils einer bestimmten Spannung, die von dem Kraftstoffdrucksignal verschieden ist. Das Massepotential GND entspricht einer ersten Spannung, und die Versorgungsspannung VC entspricht einer zweiten Spannung.
Der Mikrocomputer 33 der ECU 11 entspricht ferner einem Anomalie-Erfassungsmittel und einem Fail-Safe-Mittel. Insbesondere 710 entspricht einem Anomaliebestimmungsmittel und S720 entspricht einem Fail-Safe-Mittel.
[Zweite Ausführungsform]
Bezug nehmend auf 17 ist nachfolgend eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie es in 17 gezeigt ist, ist zwischen der ECU 11 und des Injektors IJn in dem Einspritzregelungssystem 60 gemäß der zweiten Ausführungsform die Kommunikationsleitung 41 nicht vorgesehen. Daher weist die ECU 11 die Kommunikationsschaltung 37 nicht auf, und die Kommunikationsschaltung 51 ist ebenfalls nicht in dem Ausgangsregelungs-IC 50 des Injektors IJn vorgesehen.
Die ECU 11 weist einen Schalter 61 auf, der in Antwort auf einen Befehl von dem Mikrocomputer 33 die Sensorsignalleitung 29 mit der Masseleitung verbindet. Daher wird, wenn der Schalter 61 geschlossen wird, eine Spannung der Sensorsignalleitung 29 zwangsweise auf das Massepotential GND gelegt. Ein Transistor oder ein Relais können als der Schalter 61 verwendet werden.
Der Ausgangsregelungs-IC 50 des Injektors IJn weist statt der Kommunikationsschaltung 51 eine Schalterregelungsschaltung 63 auf. Die Schalterregelungsschaltung 63 veranlasst den Multiplexer 55, die Sensorausgangsspannung VS in einer normalen Zeit auszuwählen, und überwacht eine Spannung der Sensorsignalleitung 29 in der normalen Zeit. Wenn erfasst wird, dass die Spannung der Sensorsignalleitung 29 wieder von dem Massepotential GND (d. h. der SEnsorausgangsspannung VS) verschieden ist, nachdem sie auf Massepotential GND gesetzt wurde, werden der Multiplexer 55 und die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 so geregelt, dass der Mikrocomputer 33 der ECU 11 veranlasst wird, die Abweichung von einer charakteristischen Funktion in der Signalübertragungsstrecke 59 zu erfassen, um die Eingangsspannung des Multiplexers 55 verschiedentlich auf die Ausgangsschaltung 57 zu legen.
Bezug nehmend auf 18 sind nachfolgend die Erfassung der Abweichung von einer charakteristischen Funktion in der Signalübertragungsstrecke 59 und eine Operation des Ausgangsregelungs-IC 50 des Injektors IJn (im Wesentlichen eine Operation der Schalterregelungsschaltung 63) erläutert.
Vor dem Zeitpunkt 111 in 18 öffnet der Mikrocomputer 33 der ECU 11 den Schalter 61 in einer normaln Zeit, und der Multiplexer 55 wählt die Sensorausgangsspannung VS des Injektors IJn. Daher wird die Sensorausgangsspannung VS (das Kraftstoffdrucksignal) als ein Sensorsignal von dem Injektor IJn zu der Sensorsignalleitung 29 ausgegeben.
Wenn der Startzeitpunkt der Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion zum Starten der Erfassung der Abweichung von einer charakteristischen Funktion in der Signalübertragungsstrecke 59 in Bezug auf der Injektor IJn gekommen ist (t11 in 18), schließt der Mikrocomputer 33 der ECU 11 den Schalter 61, um die Sensorsignalleitung 29 mit der Masseleitung zu verbinden. Wenn eine erste konstante Zeit T1 von diesem Zeitpunkt verstrichen ist (t12 in 18), öffnet der Mikrocomputer 33 den Schalter 61. Die erste konstante Zeit T1 wird auf eine Zeit gesetzt, in der die Spannung der Sensorsignalleitung 29 stabil das Massepotential GND erreicht hat, nachdem der Schalter 61 geschlossen wurde.
Anschließend erfasst die Schalterregelungsschaltung 63 in dem Ausgangsregelungs-IC 50 des Injektors IJn, dass die Spannung der Sensorsignalleitung 29 wieder von dem Massepotential GND verschieden ist, nachdem sie zuvor auf das Massepotential GND gelegt wurde. Die Schalterregelungsschaltung 63 startet die Messung einer Zeit durch einen internen Timer ab einem Zeitpunkt der Erfassung, dass die Spannung der Sensorsignalleitung 29 wieder von dem Massepotential GND verschieden ist (das heißt, einem Zeitpunkt t12, wenn die Sensorsignalleitung 29 von einem Zustand, in dem sie mit der Masseleitung verbunden ist, zu einem normalen Zustand zurückkehrt, und der nachfolgend als Sensorsignalleitungsrückkehrzeitpunkt bezeichnet ist). Gleichzeitig regelt die Schalterregelungsschaltung 63 den Multiplexer 55 und die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 auf der Grundlage der Messzeit (das heißt der seit dem Sensorsignalleitungsrückkehrzeitpunkt verstrichenen Zeit).
Die Schalterregelungsschaltung 63 veranlasst den Multiplexer 55, die Versorgungsspannung VC für eine Zeitspanne, bis eine zweite konstante Zeit T2 seit dem Sensorsignalleitungsrückkehrzeitpunkt verstrichen ist, auszuwählen. Daher schaltet die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 von der Sensorausgangsspannung VS auf die Versorgungsspannung VC. Dadurch schaltet auch das Sensorsignal von dem Injektor IJn zu der Sensorsignalleitung 29 von der Sensorausgangsspannung VS auf die Versorgungsspannung VC. Die zweite konstante Zeit T2 ist auf eine Zeit gesetzt, in der sich die Eingangsspannung von der Sensorsignalleitung 29 zu der ECU 11 auf die geschaltete Spannung stabilisiert hat (in diesem Fall die Versorgungsspannung VC).
Die Schaltregelungsschaltung 63 veranlasst den Multiplexer 55, zu einem Zeitpunkt t3 in 8 das Massepotential GND auszuwählen, wenn seit dem Sensorsignalleitungsrückkehrzeitpunkt die zweite konstante Zeit T2 verstrichen ist. Daher schaltet die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 von der Versorgungsspannung VC auf das Massepotential GND. Dadurch schaltet auch das Sensorsignal von dem Injektor IJn zu der Sensorsignalleitung 29 von der Versorgungsspannung VC auf das Massepotential GND.
Der Mikrocomputer 33 der ECU 11 misst ferner eine seit der Wiederöffnung des Schalters 61 verstrichene Zeit, und zwar softwarebasierend durch einen Timer. Ferner tastet (digitalisiert) der Mikrocomputer 33 der ECU 11 in jedem der oben genannten Abtastintervalle ein Sensorsignal-Eingangsspannung ab, wenn bestimmt wird, dass die zweite konstante Zeit T2 seit der Wiederöffnung des Schalters 61 verstrichen ist.
Ferner erfasst der Mikrocomputer 33 eine Zeit von dem Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass die zweite konstante Zeit T2 verstrichen ist, zu einem Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass der Digitalisierungswert der Sensorsignal-Eingangsspannung das Massepotential GND erreicht hat, als eine Antwortverzögerungszeit Td. Insbesondere wird die Antwortverzögerungszeit Td durch Multiplikation einer Abtastrate mit der Abtastintervall berechnet. Die Abtastrate ist eine Abtastzahl von dem Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass die zweite konstante Zeit T2 verstrichen ist, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass der Digitalisierungswert des Sensorsignal-Eingangsspannung das Massepotential GND erreicht hat.
Das heißt, gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Antwortverzögerungszeit Td berechnet, indem die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 des Injektors IJn (Eingangsspanung der Signalübertragungsstrecke 59) von der Versorgungsspannung VC auf das Massepotential GND geschaltet wird, was gegenüber der ersten Ausführungsform der umgekehrte Vorgang ist.
Wenn eine dritte konstante Zeit T3, in der eine Erfassung der Antwortverzögerungszeit Td der ECU 11 sicher abgeschlossen ist, seit einem Zeitpunkt t13, zu dem der Multiplexer 55 das Massepotential GND auswählt, verstrichen ist, veranlasst die Schalterregelungsschaltung 63 die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53, die Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung (= 2 V) auszugeben, und ferner den Multiplexer 55, die Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 aufzuwählen. Daher schaltet die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 von dem Massepotential GND auf die Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung (in 18 mit VR bezeichnet).
Wenn der Mikrocomputer 33 der ECU 11 bestimmt, dass eine Zeit (T2 + T3) die zweite konstante Zeit T2 und die dritte konstante Zeit T3 enthält, seit einem Zeitpunkt, zu dem der Schalter 61 wieder geöffnet wurde, verstrichen ist, berechnet der Mikrocomputer 33 der ECU 11 eine Offset-Spannungs-Abweichung ebenso wie in der ersten Ausführungsform.
Das heißt, wenn bestimmt wird, dass die Zeit (T2 + T3) verstrichen ist, wartet der Mikrocomputer 33 die Wartezeit ab, in der sich die Eingangsspannung der ECU 11 von der Sensorsignalleitung 29 auf die geschaltete Spannung stabilisiert hat. Danach tastet der Mikrocomputer 33 die Sensorsignal-Eingangsspannung ab. Ein durch Subtraktion der Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung von einem Erfassungswert der Sensorsignal-Eingangsspannung gewonnener Wert wird als die Offset-Spannungs-Abweichung definiert.
Nach einer vierten konstanten Zeit T4, nach der eine Erfassung der Offset-Spannungs-Abweichung in der ECU 11 sicher beendet ist verstrichen ist, seit dem Zeitpunkt t4, zu dem die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 auf die Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung geschaltet wurde, veranlasst die Schalterregelungsschaltung 63 den Multiplexer 55, die Ausgangsspannung VR der Festspannungsausgangsschaltung 53 auszuwählen. In diesem Zustand schaltet die Schalterregelungsschaltung 63 aufeinanderfolgend die Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 auf die oben genannten fünf Sollspannungen (0,5 V; 1,5 V; 2,5 V; 3,5 V und 4,5 V), wenn eine fünfte konstante Zeit T5 verstrichen ist. Daher schaltet die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57, wenn seit dem Zeitpunkt t4 eine Zeit ”T4 + T5” verstrichen ist, von der Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung auf eine Anfangs-Sollspannung (der minimalen Sollspannung = 0,5 V). Danach, wenn die fünfte konstante Zeit T5 verstrichen ist, schaltet die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 auf ”1,5 V; 2,5 V; 3,5 V und 4,5 V”, und zwar in dieser Reihenfolge.
Wenn bestimmt wird, dass eine Zeit (T2 + T3 + T4), die die zweite konstante Zeit T2, die dritte konstante Zeit T3 und die vierte konstante Zeit T4 enthält, seit einem Zeitpunkt, zu dem der Schalter 61 wieder geöffnet wurde, verstrichen ist, erfasst der Mikrocomputer 33 eine Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion bei jeder der fünf Sollspannungen. Die fünfte Zeit T5 wird auf eine Zeit gesetzt, in der die Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion in Bezug auf eine Sollspannung durch die ECU 11 sicher erfasst werden kann.
Wenn die fünfte konstante Zeit T5 nach dem Schalten der Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 auf die maximale Sollspannung (= 4,5 V) verstrichen ist, veranlasst die Schalterregelungsschaltung 63, wie es zum Zeitpunkt T5 in 18 gezeigt ist, den Multiplexer 55, die Sensorausgangsspannung VS auszuwählen. Durch diese Operation wird der Injektor IJn in einen normalen Zustand zurückversetzt.
Wenn der Mikrocomputer 33 der ECU 11 die Erfassung der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion in Bezug auf die maximale Sollspannung (= 4,5 V) beendet hat, führt der Mikrocomputer 33 der ECU 11 die Verarbeitungen [1] bis [6], die Korrektur und die Anomaliebestimmung wie oben beschrieben durch.
Nachfolgend wird zur Verwirklichung der mit Bezug auf 18 erläuterten Operation die durch den Mikrocomputer 33 der ECU 11 durchgeführte Verarbeitung mit Bezug auf die Flussdiagramme der 19 bis 21 erläutert. Die gleichen Schritte der 19 bis 21 wie die der oben beschriebenen 7 bis 9, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf eine Wiederholung der Beschreibung ist an dieser Stelle verzichtet.
19 ist ein Flussdiagramm, das eine Antwortverzögerungserfassung zeigt, die statt der Verarbeitung der 7 der ersten Ausführungsform durchgeführt wird, um die Antwortverzögerungszeit Td zu erfassen.
In S115 schließt der Mikrocomputer 33 den Schalter 61, um die Sensorsignalleitung 29 mit der Masseleitung zu verbinden. Die Operation S115 entspricht der Operation zum Zeitpunkt t11 in 18.
In S125 wartet der Prozess die oben genannte erste konstante Zeit T1 ab, bevor er mit S135 fortfährt.
In S135 wird die Verbindung der Sensorsignalleitung 29 zu der Masseleitung durch Öffnen des Schalter 61 getrennt. Die Operation S135 entspricht der Operation zum Zeitpunkt t12 in 18.
In S137 wartet der Prozess bis zu einem Spannungsänderungszeitpunkt, zu dem sich die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 des Injektors IJn von der Versorgungsspannung VC auf das Massepotential GND geändert hat (das heißt bis zum Zeitpunkt t13 in 18). Insbesondere wartet der Prozess bis seit einem Zeitpunkt, zu dem in S135 der Schalter 61 geöffnet wurde, die zweite konstante Zeit verstrichen ist.
Wenn in S137 bestimmt wird, dass der Spannungsänderungszeitpunkt gekommen ist, fährt der Prozess mit S140 fort, in dem der Zeitmesszähler zur Messung der Antwortverzögerungszeit Td auf Null gesetzt wird.
In S150 wird die Sensorsignal-Eingangsspannung von dem Injektor IJn abgetastet. Im nachfolgenden Schritt S165 wird bestimmt, ob ein Erfassungswert der in S150 erfassten Sensorsignal-Eingangsspannung kleiner als oder gleich groß wie ein durch Addition eines vorbestimmten Randwerts zu dem Massepotential GND (= GND + Randwert) gewonnener Wert ist. Der Wert ”GND + Randwert” ist ein Bestimmungswert zur Bestimmung, ob die Sensorsignal-Eingangsspannung das Massepotential GND erreicht hat, und der Randwert wird auf einen positiven Wert in der Größenordnung von fünf Prozent der Versorgungsspannung VC gesetzt, ebenso wie in der ersten Ausführungsform.
Wenn in S165 bestimmt wird, dass der Sensorsignal-Erfassungswert nicht kleiner als oder gleich groß wie der Wert ”GND + Randwert” ist, fährt der Prozess mit S170 fort, in dem der Prozess das oben beschriebene Abtastintervall (zum Beispiel 10 μm) abwartet. Nachdem in S180 der Zeitmesszähler um eines (+1) inkrementiert ist, kehrt der Prozess zu S150 zurück, in dem die Sensorsignal-Eingangsspannung erneut abgetastet wird.
Wenn in S165 bestimmt wird, dass der Sensorsignal-Erfassungswert kleiner als oder gleich groß wie der Wert ”GND + Randwert” ist, bestimmt der Mikrocomputer 33, dass die Sensorsignal-Eingangsspannung das Massepotential GND erreicht hat. Danach fährt der Prozess mit S190 fort. In S190 wird durch Multiplikation des momentanen Werts des Zeitmesszählers mit der Abtastintervall die Antwortverzögerungszeit Td berechnet. Die berechnete Antwortverzögerungszeit Td wird in dem vorbestimmten Bereich des RAM gespeichert, woraufhin die Antwortverzögerungserfassung beendet ist.
20 ist ein Flussdiagramm, das eine Offset-Abweichungs-Erfassung zur Erfassung einer Offset-Spannungs-Abweichung zeigt, die statt der Verarbeitung in 8 der ersten Ausführungsform durchgeführt wird. Die Offset-Abweichungs-Erfassung wird anschließend an die Antwortverzögerungserfassung in 19 durchgeführt.
In S215 wartet der Prozess bis zu einem Spannungsänderungszeitpunkt, zu dem sich die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 des Injektors IJn von dem Massepotential GND auf die Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung ändert (das heißt der Zeitpunkt t14 in 18). Insbesondere wartet der Prozess bis seit dem Zeitpunkt, zu dem in S135 in 19 der Schalter 61 geöffnet wurde, die Zeit ”T2 + T3” verstrichen ist.
Wenn in S215 bestimmt wird, dass der Spannungsänderungszeitpunkt gekommen ist, fährt der Prozess mit S220 fort, in dem der Prozess die oben genannte Wartetzeit abwartet. Danach wird die Sensorsignal-Eingangsspannung von dem Injektor IJn abgetastet. In S230 wird die Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung von dem Sensorsignal-Erfassungswert subtrahiert, um die Offset-Spannungs-Abweichung zu erhalten. Die berechnete Offset-Spannungs-Abweichung wird in dem vorbestimmten Bereich des RAM gespeichert, woraufhin die Offset-Abweichungs-Erfassung beendet ist.
21 ist ein Flussdiagramm, das eine Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion zur Erfassung von mehreren Spannungen einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion zeigt, die statt der Verarbeitung in 9 der ersten Ausführungsform durchgeführt wird.
Wenn in S135 der Mikrocomputer 33 bestimmt, dass seit dem Zeitpunkt, zu dem der Schalter 61 geöffnet wurde, eine Zeit ”T2 + T3 + T4” verstrichen ist, startet der Mikrocomputer 33 die Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion.
Die Offset-Abweichungs-Erfassung in 20 ist bereits beendet, wenn die Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion beginnt.
Wie es in 21 gezeigt ist, führt der Mikrocomputer 33 die gleiche Verarbeitung wie in den Schritten S310 bis 330 in 9 durch, wenn der Mikrocomputer 33 die Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion startet.
In S345 wartet der Prozess bis zu dem Spannungsänderungszeitpunkt, zu dem sich die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 des Injektors IJn auf die ”Sollspannung [Zähler]” von den fünf Sollspannungen ändert. Insbesondere wartet der Prozess ab, bis seit einem Startzeitpunkt zum Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion eine Zeit ”T5 × (Zähler + 1)” verstrichen ist.
Wenn in S345 bestimmt wird, dass die Spannungsänderungszeit gekommen ist, wird die gleiche Verarbeitung wie in den Schritten S350 bis S380 in 9 durchgeführt. Bis in S380 bestimmt wird, dass der Zählerwert einen Wert der Erfassungskartengröße (= fünf) erreicht hat, wird die Verarbeitung S320 bis S370 wiederholt. Dadurch wird, ebenso wie in der ersten Ausführungsform, jede Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion berechnet und in dem Speicherbereich des RAM gespeichert.
Ferner ist die Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion beendet, wenn in S380 bestimmt wird, dass der Zählerwert den Wert der Erfassungskartengröße erreicht hat.
In dem Einspritzregelungssystem 60 wie es oben beschrieben ist schaltet die Schalterregelungsschaltung 63 des Injektors IJn aufeinanderfolgend die Eingangsspannung der Ausgangsschaltung 57 in einem vorbestimmten Muster und während einer vorbestimmten Zeitspanne auf die bekannte Spannung, wenn der Mikrocomputer 33 der ECU 11 die Sensorsignalleitung 29 mit einer vorbestimmten Spannungsleitung (der Masseleitung in der vorliegenden Ausführungsform) durch Schließen/Öffnen des Schalters 61 verbindet/trennt. Das heißt der Mikrocomputer 33 der ECU 11 schaltet zwangsweise die Spannung der Sensorsignalleitung 29 auf das Massepotential GND, wodurch eine Anweisung zum Schalten der Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59 zu dem Injektor IJn erzeugt wird. Daher kann auf die Kommunikationsleitung 41 der ersten Ausführungsform verzichetet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die Schalterregelungsschaltung 63, die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 und der Multiplexer 55 des Injektors IJn dem Ausgangsspannungs-Schaltmittel. Der Mikrocomputer 33, der S115 bis S135 durchführt, entspricht dem Anweisungsmittel. Das Massepotential GND entspricht der vorbestimmten Spannung. Die Versorgungsspannung VC entspricht der ersten Spannung und das Massepotential GND entspricht der zweiten Spannung.
[Dritte Ausführungsform]
Was das Kraftstoffeinstprizregelungssystem 70 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft, das in 22 gezeigt ist, so sind nachfolgend nur unterschiedliche Punkte gegenüber der zweiten Ausführungsform erläutert.
Wie es in 22 gezeigt ist, weist der Injektor IJn des Kraftstoffeinspritzregelungssystems 70 gemäß der dritten Ausführungsform keinen Schalter auf. Ferner unterscheidet sich die Funktionsweise der Schalterregelungsschaltung 63 des Injektors IJn von derjenigen der zweiten Ausführungsform.
Nachfolgend sind eine Operation der Schalterregelungsschaltung 63 des Injektors IJn und eine Verarbeitung des Mikrocomputers 33 der ECU 11 mit Bezug auf 23 erläutert. Diese dienen der Erfassung der Abweichung von einer charakteristischen Funktion in der Signalübertragungsstrecke 59.
Zuerst, wie es zum Zeitpunkt t22 in 23 gezeigt ist, empfängt die Schalterregelungsschaltung 63 des Injektors IJn von der ECU 11 die Versorgungsspannung VC. Die Schalterregelungsschaltung 63 startet die Messzeit durch einen interenen Timer ab dem Operationsstartpunkt. Die Schalterregelungsschaltung 63 steuert den Multiplexer 55 und die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 auf der Grundlage der gemessenen Zeit (das heißt einer seit dem Operationsstartpunkt verstrichenen Zeit) an.
Die Schalterregelungsschaltung 63 veranlasst den Multiplexer 55, die Versorgungsspannung für eine Zeitspanne bis zum Verstreichen der zweiten konstanten Zeit T2 seit dem Operationsstartpunkt auszuwählen. Wenn die zweite konstante Zeit T2 abgelaufen ist, wird der Multiplexer 55 veranlasst, das Massepotential GND zum Zeitpunkt t23 in 23 auszuwählen. Ferner veranlasst die Schalterregelungsschaltung 63 die Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 zu einem Zeitpunkt t24 in 23, nachdem die dritte konstante Zeit T3 seit dem Zeitpunkt t23 verstrichen ist, die Spannung zur Erfassung einer Offset-Abweichung auszugeben, und den Multiplexer 55, die Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 auszuwählen. Ferner veranlasst die Schalterregelungsschaltung 63 den Multiplexer 55, nachdem seit dem Zeitpunkt t24 die vierte konstante Zeit T4 verstrichen ist, dass die Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 auszuwählen. In diesem Zustand schaltet die Schalterregelungsschaltung 63 aufeinanderfolgend die Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 auf die oben genannten fünf Sollspannungen (0,5 V; 1,5 V; 2,5 V; 3,5 V und 4,5 V), wenn die fünfte konstante Zeit T5 verstrichen ist. Ferner bewirkt die Schalterregelungsschaltung 63 zu einem Zeitpunkt t25 in 23, dass der Multiplexer 55 die Sensorausgangsspannung VS wählt, wenn nach dem Schalten der Ausgangsspannung VR der Festspannungs-Erzeugungsschaltung 53 zu der maximalen Sollspannung (= 4,5 V) die fünfte konstante Zeit T5 verstrichen ist.
Der Mikrocomputer 33 der ECU 11 misst ferner eine von einem Operationsstartzeitpunkt verstrichene Zeit.
Wenn der Mikrocomputer 33 bestimmt, dass seit einer Einschaltzeit die zweite konstante Zeit T2 verstrichen ist, tastet (digitalisiert) der Mikrocomputer 33 in jedem der oben genannten Abtastintervalle eine Sensorsignal-Eingangsspannung ab. Ferner erfasst der Mikrocomputer 33, ebenso wie in der zweiten Ausführungsform, eine Zeit seit dem Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass die zweite konstante Zeit T2 verstrichen ist, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass der Digitalisierungswert der Sensorsignal-Eingangsspannung das Massepotential GND erreicht hat. Diese erfasste Zeit entspricht der Antwortverzögerungszeit Td.
Wenn der Mikrocomputer 33 bestimmt, dass eine Zeit (T2 + T3), die die zweite konstante Zeit T2 und die dritte konstante Zeit T3 enthält, seit seiner Einschaltzeit verstrichen ist, berechnet der Mikrocomputer 33 eine Offset-Spannungs-Abweichung wie in der zweiten Ausführungsform.
Ferner erfasst der Mikrocomputer 33 eine Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion für jede der fünf Sollspannungen, wenn der Mikrocomputer 33 bestimmt, dass eine Zeit (T2 + T3 + T4), die die zweite konstante Zeit, die dritte konstante Zeit und die vierte konstante Zeit enthält, seit seiner Einschaltzeit verstrichen ist.
Wenn der Mikrocomputer 33 die Erfassung der Spannung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion in Bezug auf die maximale Sollspannung (= 4,5 V) beendet hat, führt der Mikrocomputer 33 die Verarbeitung [1] bis [6], die Korrektur und die Anomaliebestimmung durch.
24 ist ein Flussdiagramm, das eine Antwortzeiterfassung zur Erfassung der Antwortverzögerungszeit Td durchführt, die statt der Verarbeitung in 19 der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird. Die Verarbeitungen, die mit jenen in 19 identisch sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf eine wiederholte Beschreibung ist an dieser Stelle verzichtet.
In S138, ebenso wie in S137 in 19, wartet der Mikrocomputer 33, bis sich die Eingangsspannung von der Versorgungsspannung VC auf das Massepotential GND geändert hat (das heißt bis zum Zeitpunkt t23 in 23). In der vorliegenden Ausführungsform wartet der Mikrocomputer 33 ab, bis seit der Einschaltzeit die zweite konstante Zeit T2 verstrichen ist.
Wenn in S138 bestimmt wird, dass die zweite konstante Zeit T2 verstrichen ist, werden S140 bis S190, die gleich wie in 19 sind, ausgeführt, um eine Antwortverzögerungszeit Td zu berechnen. Die berechnete Antwortverzögerungszeit Td wird in einem vorbestimmten Bereich des RAM gespeichert.
Ferner führt der Mikrocomputer 33 die Offset-Abweichungs-Erfassung in 20 durch, wenn der Mikrocomputer 33 die Antwortverzögerungserfassung in 23 beendet hat. In der Offset-Abweichungs-Erfassung in S215 wartet der Mikrocomputer 33 ab, bis seit seiner Einschaltzeit die Zeit (T2 + T3) verstrichen ist. Ferner führt der Mikrocomputer 33 die Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion in 21 durch, wenn der Mikrocomputer 33 die Offset-Abweichungs-Erfassung beendet hat. Die Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion startet, wenn bestimmt wird, dass seit der Einschaltzeit die Zeit (T2 + T3 + T3) verstrichen ist.
Wenn in dem Einspritzregelungssystem 70, wie es oben beschrieben ist, die Versorgung des Injektors IJn mit der Versorgungsspannung VC von der ECU 11 gestartet wird, schaltet die Schalterregelungsschaltung 63 des Injektors IJn in einem vorbestimmten Muster und für eine vorbestimmte Zeitspanne aufeinanderfolgend die Ausgangsspannung der Ausgangsschaltung 57 auf die bekannten Spannung. Das heißt, die ECU 11 startet die Versorgung des Injektors IJn mit der Versorgungsspannung VC, wodurch eine Anweisung zum Schalten der Eingangsspannung der Signalübertragungsstrecke 59 an der Injektor IJn erzeugt wird. Daher kann auf die Kommunikationsleitung 41 der ersten Ausführungsform verzichtet werden, und ebenso kann auf den Schalter 61 der zweiten Ausführungsform verzichtet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Versorgungsquelle 36 einem Anweisungsmittel. Der Mikrocomputer 33, der die Verarbeitungen in den 24, 20 und 21 durchführt, entspricht einem Erfassungsmittel.
Die bevorzugten Ausführungsformen sind oben beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt.
Gemäß einer Modifikation der dritten Ausführungsform kann die Versorgungsschaltung 36 die Übertragung der Versorgungsspannung VC zu der Versorgungsleitung 43 starten, wenn die Versorgungsschaltung 36 einen bestimmten Befehl von dem Mikrocomputer 33 empfängt. Das heißt, die Versorgungsspannung VC wird dem Injektor IJn zugeführt. In diesem Fall kann der Mikrocomputer 33 den bestimmten Startbefehl zu der Versorgungsschaltung 36 übertragen, wenn der Mikrocomputer 33 eingeschaltet wird oder wenn nach dem Einschalten des Mikrocomputers 33 eine bestimmte Zeit verstrichen ist. Ferner kann der Mikrocomputer 33 in diesem Fall abwarten, bis seit der Erzeugung des Startbefehls in S138 die zweite konstante Zeit T2 verstrichen ist. In S215 kann der Mikrocomputer 33 abwarten, bis seit der Erzeugung des Startbefehls die Zeit „T2 + T3” verstrichen ist. Die Erfassung einer Abweichung von einer charakteristischen Funktion in 21 kann durchgeführt werden, wenn bestimmt wurde, dass seit dem Startbefehlszeitpunkt die Zeit (T2 + T3 + T4) verstrichen ist.
Ferner kann die dritte Ausführungsform wie folgt modifiziert sein. Unmittelbar nach dem Schließen eines Zündschalters ist ein Kraftstoffdruck eines Erfassungsziels im allgemeinen konstant (z. B. 100 kPa, also AtmosphärenKraftstoffdruck), und eine Sensorausgangsspannung VS besitzt ebenfalls einen bekannten Wert, der dem konstanten Kraftstoffdruck entspricht. Dadurch kann die Schalterregelungsschaltung 63 des Injektors IJn den Multiplexer 55 veranlassen, die Sensorausgangsspannung VS nur für eine vorbestimmte Zeitspanne ab dem Zeitpunkt t23 in 23 aufzuwählen. Der Mikrocomputer 33 der ECU 11 kann eine Offset-Spannungs-Abweichung durch Subraktion des oben genannten Werts von einem Erfassungswert der Sensorsignal-Eingangsspannung (Sensorsignal-Erfassungswert) in einer vorbestimmten Zeitspanne berechnen.
Der Injektor IJn kann die Ausgangsschaltung 57 aufweisen. In diesem Fall entspricht der Anschluss 58 für den Signalausgang einem Signalausgabemittel. Die Position, wo der Kraftstoffdrucksensor 27 angeordnet ist, ist nicht auf den Kraftstoffeinlassanschluss des Injektors IJn beschränkt, sondern kann jede Position in der Kraftstoffdurchführung von dem Kraftstoffauslass 15a des Verteilerrohrs 15 zu dem Einspritzkanal 23 des Injektors IJn sein.
Die Kraftstofferfassungsvorrichtung kann unabhängig von dem Injektor IJn ausgelegt sein. Ferner kann das Kraftstoffregelungssystem auf einen Benzinmotor angewendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008-144749 A [0002]

Claims

Kraftstoffeinspritzregelungssystem mit: – einer Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung (IJ1–IJ4) mit einem Kraftstoffdruckerfassungsmittel (27), das in einer Kraftstoffdurchführung (17) zwischen einem Kraftstoffauslass (15a) eines Kraftstoffdruckspeichers (15), der einen durch eine Kraftstoffpumpe (21) gelieferten, mit Kraftstoffdruck beaufschlagten Kraftstoff speichert, und einem Einspritzkanal (23) eines Injektors (IJ1–IJ4), der den mit Kraftstoffdruck beaufschlagten Kraftstoff in einen Zylinder eines Motors (13) einspritzt, angeordnet ist, wobei das Kraftstoffdruckerfassungsmittel (27) ein Kraftstoffdrucksignal mit einer Spannung, die einem Kraftstoffdruck in der Kraftstoffzuführung (17) entspricht, erfasst, und wobei ein Signalausgabemittel (57, 58), das das Kraftstoffdrucksignal als ein Ausgangssollsignal an eine analoge Signalübertragungsleitung (29) ausgibt; und – einer elektronischen Regelungseinheit (11), zu der das Kraftstoffdrucksignal über die analoge Signalübertragungsleitung (29) übertragen wird, wobei die elektronische Regelungseinheit ein Regelungsmittel (33) zur Erfassung der Spannung des Kraftstoffdrucksignals aufweist, den Kraftstoffdruck aus dem Erfassungswert der Spannung berechnet und eine Kraftstoffeinspritzregelung durchführt, bei der die Injektoren (IJ1–IJ4) den Kraftstoff auf der Grundlage eines berechneten Werts des Kraftstoffdrucks einspritzen, wobei: – die Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung (IJ1–IJ4) ein Ausgangsspannung-Schaltmittel (51, 53, 55) zum Schalten des dem Signalausgabemittel (57, 58) zugeführten Ausgangsollsignals auf eine bestimmte Spannung aufweist, die von dem Kraftstoffdrucksignal verschieden ist, in Antwort auf eine Schaltanweisung der elektronischen Regelungseinheit (11); und – die elektronische Regelungseinheit (11) ein Anweisungsmittel (33, 36, S110–S130, S115–S135, S210, S310–S340, S370, S380) zur Ausgabe der Schaltanweisung an die Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung (IJ1–IJ4) und ein Erfassungsmittel (33, S140–S190, S220, S230, S350, S360) zur Erfassung einer Abweichung eines Werts einer Signalübertragungscharakteristik in einer Signalübertragungsstrecke (59), die ein Signalausgabemittel (57, 58) und die analoge Signalübertragungsleitung (29) aufweist, von einem Referenzwert auf der Grundlage der Spannung der analogen Signalübertragungsleitung.
Kraftstoffeinspritzregelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: – das Ausgangsspannung-Schaltmittel (51, 53, 55) das Ausgangssollsignal auf wenigstens eine erste Spannung und eine zweite Spannung als die bestimmte Spannung schaltet und das Ausgangssollsignal von der ersten Spannung auf die zweite Spannung schaltet; und – das Erfassungsmittel (33, 36, S140–S190, S220, S230, S350, S360) als die Abweichung eine Zeit von einem Zeitpunkt, zu dem das Ausgangsspannungs-Schaltmittel (51, 53, 55) das Ausgangssollsignal von der ersten Spannung zu der zweiten Spannung schaltet, zu einem Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass die Spannung der analogen Signalübertragungsleitung (29) die zweite Spannung erreicht.
Kraftstoffeinspritzregelungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel (33, 36, S140–S190, S220, S230, S350, S360) die Spannung der analogen Signalübertragungsleitung erfasst, wenn das Ausgangsspannung-Schaltmittel das Ausgangssollsignal auf die bestimmte Spannung schaltet, und eine Differenz zwischen dem Erfassungswert und der bestimmten Spannung als die Abweichung erfasst.
Kraftstoffeinspritzregelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass: – das Ausgangsspannungs-Schaltmittel (51, 53, 55) das Ausgangssollsignal auf mehrere Sollspannungen als der bestimmten Spannung schaltet; – das Erfassungsmittel (33, 36, S140–S190, S220, S230, S350, S360) die Spannung der analogen Signalübertragungsleitung (29) erfasst, wenn das Ausgangsspannungs-Schaltmittel (51, 53, 55) das Ausgangssollsignal auf eine der mehreren Sollspannungen schaltet; – das Erfassungsmittel (33, 36, S140–S190, S220, S230, S350, S360) eine Differenz zwischen dem Erfassungswert und der Sollspannung, auf die durch das Ausgangsspannungs-Schaltmitte im Moment geschaltet ist, berechnet; und – das Erfassungsmittel (33, 36, S140–S190, S220, S230, S350, S360) die in Bezug auf jede der mehreren Sollspannungen als der Abweichung berechnete Differenz erfasst.
Kraftstoffeinspritzregelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungsmittel (33) den Erfassungswert der Spannung des Kraftstoffdrucksignals auf der Grundlage der durch das Erfassungsmittel (33, 36, S140–S190, S220, S230, S350, S360) erfassten Abweichung korrigiert und den Kraftstoffdruck aus dem korrigierten Erfassungswert berechnet.
Kraftstoffeinspritzregelungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungsmittel (33) die Kraftstoffpumpe (21) auf der Grundlage des berechneten Kraftstoffdrucks regelt.
Kraftstoffeinspritzregelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Regelungseinheit (11) umfasst: – ein Anomaliebestimmungsmittel (33, S170) zur Bestimmung, ob die durch das Erfassungsmittel (33, 36, S140–S190, S220, S230, S350, S360) erfasste Abweichung einen vorbestimmten Wert überschreitet; und – ein Fail-Safe-Mittel (33, S270) zur Durchführung einer vorbestimmten Fail-Safe-Verarbeitung, wenn das Anomaliebestimmungsmittel bestimmt, dass die Abweichung den vorgeschriebenen Wert überschreitet.
Kraftstoffeinspritzregelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: – eine Kommunikationsleitung (41) zur Verbindung der Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung und der elektronischen Regelungseinheit derart, dass sie miteinander kommunizieren, wobei – das Anweisungsmittel (33, 36, S110–S130, S115–S135, S210, S310–S340, S370, S380) die Schaltanweisung über die Kommunikationsleitung an die Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung gibt.
Kraftstoffeinspritzregelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anweisungsmittel (33, 36, S110–S130, S115–S135, S210, S310–S340, S370, S380) die Schaltanweisung durch zwangsweises Schalten der Spannung der analogen Signalübertragungsleitung auf eine vorbestimmte Spannung liefert.
Kraftstoffeinspritzregelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass: – eine Versorgungsspannung der Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung (27) von der elektronischen Regelungseinheit (11) zugeführt wird; und – das Anweisungsmittel (33, 36, S110–S130, S115–S135, S210, S310–S340, S370, S380) die Schaltanweisung an die Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung durch Starten einer Lieferung der Versorgungsspannung an die Kraftstoffdruck-Erfassungsvorrichtung gibt.