DE102013217803B4

DE102013217803B4 - Kraftstoffeinspritzsteuereinheit

Info

Publication number: DE102013217803B4
Application number: DE102013217803.4A
Authority: DE
Inventors: Toshio Nishimura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2018-10-11
Anticipated expiration: 2033-09-06
Also published as: JP2014055570A; JP5790611B2; US20140069389A1; US9512801B2; DE102013217803A1

Abstract

Kraftstoffeinspritzsteuereinheit, die Anschlüsse (5a, 5b) aufweist, die mit einer Spule (3c) eines Einspritzventils (3) verbindbar sind, aufweisend:
- einen Normalsteuerungsabschnitt (7b, 170), der eine hohe Ventilöffnungsspannung (VF1) an die Anschlüsse (5a, 5b) legt, um eine Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzventil (3) auszuführen;
- einen Erfassungssteuerabschnitt (7f, 160), der eine niedrige Ventilöffnungsspannung (VF2), die unter der hohen Ventilöffnungsspannung (VF1) liegt, an die Anschlüsse (5a, 5b) legt, um eine Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzventil (3) auszuführen; und
- einen Ventilöffnungserfassungsabschnitt (7c, 163), der erfasst, dass sich das Einspritzventil an einer Position vollständiger Öffnung befindet, indem er einen Wendepunkt auf einer Wellenform eines elektrischen Stromes (IL) erfasst, der durch die Spule (3c) fließt, wenn die niedrige Ventilöffnungsspannung (VF2) angelegt wird, wobei
- der Erfassungssteuerabschnitt eine Kraftstoffeinspritzung intermittierend ausführt, und
- eine Frequenz der Kraftstoffeinspritzung durch den Erfassungssteuerabschnitt niedriger als eine Frequenz der Kraftstoffeinspritzung durch den Normalsteuerungsabschnitt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzsteuereinheit zur Steuerung eines Einspritzventils.
Die JP 2010-532448 A ( DE 10 2007 031 552 A1 ), die JP 2010-73705 A und die JP 2001-221121 A offenbaren eine Kraftstoffeinspritzsteuereinheit zur Steuerung eines Einspritzventils. Insbesondere offenbart die JP 2001-221121 A , dass ein Ventilöffnungszeitpunkt eines Einspritzventils erfasst wird, indem ein Wendepunkt auf einer Wellenform eines Spulenstroms erfasst wird. Ferner offenbaren diese Patentdokumente, dass ein Fehler eines Einspritzventils auf der Grundlage des erfassten Ventilöffnungszeitpunkts derart korrigiert wird, dass eine Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzmenge verbessert wird.
Ein Einspritzventil muss eine hohe Ansprechempfindlichkeit aufweisen. Wenn beispielsweise eine Spannung an das Einspritzventil gelegt wird, öffnet sich das Einspritzventil genau genommen, um Kraftstoff in einer kurzen Zeitspanne einzuspritzen. D.h., vorzugsweise ist eine Ventilöffnungsverzögerung kurz. Um die Ventilöffnungsverzögerung zu verkürzen, wird das Einspritzventil zu Beginn der Ventilöffnung mit hoher Spannung und hohem Strom angesteuert. Es ist jedoch schwierig, einen charakteristischen Punkt, wie beispielsweise einen Wendepunkt, in einem Zustand auf der Wellenform des Spulenstroms zu erfassen, in dem das Einspritzventil mit hoher Spannung und hohem Strom angesteuert wird.
Um den Ventilöffnungszeitpunkt zu erfassen, sind weitere Verbesserungen in einer Kraftstoffeinspritzsteuereinheit erforderlich.
Aus der US 2009 / 0 132 180 A1 sind ferner ein Fehlerdetektor und ein Verfahren zur Erfassung von Fehlern bekannt, die dazu ausgelegt sind, eine Ventilbewegung eines Kraftstoffeinspritzventils eines Verbrennungsmotorsystems anhand einer Erfassung und Analyse von Diskontinuitäten („Fehlern“) in dem Strom durch einen Steueraktuator des Ventils zu erfassen. Die DE 10 2009 003 215 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils, insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Komponente des Einspritzventils, insbesondere eine Ventilnadel, mittels eines elektromagnetischen und/oder piezoelektrischen Aktors angetrieben wird, und bei dem mindestens eine elektrische Betriebsgröße des Aktors, insbesondere eine Aktorspannung und/oder ein Aktorstrom, ausgewertet wird, um Informationen über einen Betriebszustand des Einspritzventils zu erhalten. Aus der JP 2001 - 280 189 A ist ein weiteres Steuerverfahren für ein elektromagnetisches Einspritzventil bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzsteuereinheit bereitzustellen, die einen Ventilöffnungszeitpunkt eines Einspritzventils erfassen und einen Fehler einer Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund eines Fehlers des Ventilöffnungszeitpunkts korrigieren kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kraftstoffeinspritzsteuereinheit nach dem Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:

1 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Verbrennungsmotorsystems gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 einen Schaltplan einer Ansteuerschaltung der ersten Ausführungsform;
3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Steuerverarbeitung der ersten Ausführungsform; und
4 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Betriebs der ersten Ausführungsform.

Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt ein Verbrennungsmotorsystem 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Verbrennungsmotorsystem 1 weist einen Verbrennungsmotor (EG) 2 für ein Fahrzeug auf. Das Verbrennungsmotorsystem 1 weist ein Kraftstoffversorgungssystem zur Versorgung des Verbrennungsmotors 2 mit Kraftstoff auf. Das Kraftstoffversorgungssystem weist ein Einspritzventil (INJ) 3, mehrere Sensoren (SNS) 4 und eine Kraftstoffeinspritzsteuereinheit (ECU) 5 auf.
Das Einspritzventil 3 ist ein Öffner-Magnetventil. Das Einspritzventil 3 empfängt unter Druck stehenden Kraftstoff von einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt). Wenn das Einspritzventil 3 geöffnet wird, wird der unter Druck stehende Kraftstoff in den Verbrennungsmotor 2 gespritzt. Das Einspritzventil 3 ist in einem Ansaugkanal des Verbrennungsmotors 2 angeordnet. In diesem Fall spritzt das Einspritzventil 3 den Kraftstoff in Richtung der Ansaugluft und bildet ein Luft-Kraftstoff-Gemisch. Alternativ kann das Einspritzventil 3 an einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 2 angeordnet sein. In diesem Fall spritzt das Einspritzventil 3 den Kraftstoff in Richtung einer Verbrennungskammer.
Das Einspritzventil 3 weist einen Stator 3a mit einem festen Kern, eine Nadel 3b mit einem beweglichen Ventil und einem beweglichen Kern und eine Spule 3c zur Magnetisierung des Stators 3a auf. Die Spule 3c ist eine Magnetspule. Wenn die Spule 3c mit Strom versorgt wird, wird die Nadel 3b in Richtung des Stators 3a gezogen. Die Nadel 3b wird durch eine Feder (nicht gezeigt) in einer Ventilschließrichtung vorgespannt.
Wenn die Spule 3c nicht mit Strom versorgt wird, wird die Nadel 3b in einer Ventilschließrichtung vorgespannt. Folglich spritzt das Einspritzventil 3 keinen Kraftstoff ein. Wenn die Spule 3c mit Strom versorgt wird, wird die Nadel 3b magnetisch in Richtung des Stators 3a gezogen. Das Einspritzventil 3 wird geöffnet, um den Kraftstoff einzuspritzen. Es tritt eine bestimmte Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Spule 3c mit Strom versorgt wird, und dem Zeitpunkt, an dem das Einspritzventil 3 geöffnet wird, auf. Wenn die Spule 3c stromlos geschaltet wird, wird das Einspritzventil 3 geschlossen, um die Kraftstoffeinspritzung zu stoppen. Es tritt eine bestimmte Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Spule 3c stromlos geschaltet wird, und dem Zeitpunkt, an dem das Einspritzventil 3 geschlossen wird, auf.
Die Sensoren 4 dienen zur Steuerung des Verbrennungsmotors 2. Die Sensoren 4 weisen beispielsweise einen Beschleunigungssensor, einen Verbrennungsmotordrehzahlsensor und einen Ansaugluftsensor zur Erfassung einer Ansaugluftmenge auf.
Die Kraftstoffeinspritzsteuereinheit 5 ist eine elektronische Steuereinheit (ECU). Die ECU 5 weist Anschlüsse 5a und 5b auf, die mit der Spule 3c des Einspritzventils 3 verbunden werden können. Die ECU 5 weist eine Ansteuerschaltung (DRV) 6 auf, die die an die Spule 3c gelegte Spannung und den in die Spule 3c fließenden elektrischen Strom steuert. Die Ansteuerschaltung 6 weist eine Hochspannungsversorgung 6a zur Ansteuerung des Einspritzventils 3 mit hoher Geschwindigkeit und eine Niederspannungsversorgung 6b zur Ansteuerung des Einspritzventils 3 mit niedriger Geschwindigkeit auf.
Die Hochspannungsversorgung 6a ist mit einer Verstärkerschaltung verbunden, die eine Batteriespannung verstärkt. Die Spannung „VF1“ der Hochspannungsversorgung 6a beträgt 40V. Die Hochspannungsversorgung 6a legt die hohe Spannung an das Einspritzventil 3, so dass das Einspritzventil 3 aus einer vollständig geschlossenen Position in eine vollständig geöffnete Position gesteuert wird.
Die Niederspannungsversorgung 6b ist mit einer Batterie eines Fahrzeugs verbunden. Die Spannung „VF2“ der Niederspannungsversorgung 6b ist niedriger als die Spannung „VF1“ der Hochspannungsversorgung 6a. Die Niederspannungsversorgung 6b gibt die niedrige Spannung derart an das Einspritzventil 3, dass das Einspritzventil 3 aus einer vollständig geschlossenen Position in eine vollständig geöffnete Position gesteuert wird. Die hohe Spannung und die niedrige Spannung, die von der Hochspannungsversorgung 6a und der Niederspannungsversorgung 6b bereitgestellt werden, werden als eine Ventilöffnungsspannung bezeichnet. Die niedrige Ventilöffnungsspannung entspricht einer Erfassungsspannung zur Erfassung eines Wendepunkts, der anzeigt, dass das Einspritzventil 3 vollständig geöffnet ist, aus einer Wellenform des elektrischen Stroms, der durch die Spule 3c fließt. Die niedrige Ventilöffnungsspannung entspricht ferner einer Haltespannung zum Speisen des elektrischen Stromes derart in das Einspritzventil 3, dass sich das Einspritzventil 3 stabil an der vollständig geöffneten Position positioniert ist. Die Spannung „VF2“ der Niederspannungsversorgung 6b beträgt 12V.
Die ECU 5 weist eine Verarbeitungseinheit (CPU) 7 und einen Speicher (MMR) 8, in dem Programme gespeichert werden, auf. Die ECU 5 ist ein Mikrocomputer mit einem Speichermedium. Das Speichermedium speichert verschiedene Programm, die vom Computer ausgeführt werden. Das Speichermedium ist ein Halbleiterspeicher oder eine magnetische Disk.
Die CPU 7 führt die im Speicher 8 gespeicherten Programme aus, um eine Steuerung des Einspritzventils 3 auszuführen. Die CPU 7 weist mehrere Steuerabschnitte auf.
Die CPU 7 dient als eine Einspritzsteuereinheit, die das Einspritzventil 3 steuert, um den Kraftstoff der vom Verbrennungsmotor 2 benötigten Menge einzuspritzen. Die Einspritzsteuereinheit bestimmt eine Ventilöffnungsdauer des Einspritzventils 3, um die Kraftstoffeinspritzmenge abzustimmen. Die Kraftstoffeinspritzmenge kann von einer geringen Einspritzmenge bis zu einer normalen Einspritzmenge abgestimmt werden. Die geringe Einspritzmenge wird erhalten, indem ein Anlegen der Ventilöffnungsspannung gestoppt wird, bevor das Einspritzventil 3 die vollständig geöffnete Position aus der vollständig geschlossenen Position erreicht. Die normale Einspritzmenge wird erhalten, indem ein Anlegen der Ventilöffnungsspannung gestoppt wird, nachdem das Einspritzventil 3 die vollständig geöffnete Position erreicht hat.
Die CPU 7 weist einen Energieversorgungsdauer-Berechnungsabschnitt (ESP) 7a auf. Der Energieversorgungsdauer-Berechnungsabschnitt 7a bestimmt eine Energieversorgungsdauer „TS“, in der die Ventilöffnungsspannung an das zu öffnende Einspritzventil 3 gelegt wird. Eine Ventilöffnungsverzögerungsdauer „TK“ wird von der Energieversorgungsdauer „TS“ subtrahiert. Anschließend wird eine Ventilschließverzögerungsdauer „TT“ addiert, um eine Ventilöffnungsdauer des Einspritzventils 3 zu erhalten. Folglich ist die Energieversorgungsdauer „TS“ äquivalent zu einer Soll-Kraftstoffeinspritzmenge „Q“. Wenn die geringe Einspritzmenge eingespritzt wird, ist die Energieversorgungsdauer „TS“ derart definiert, dass das Anlegen der Ventilöffnungsspannung gestoppt wird, bevor das Einspritzventil 3 die vollständig geöffnete Position aus der vollständig geschlossenen Position erreicht.
Die CPU 7 weist einen Normalsteuerungsabschnitt (UC) 7b auf. Der Normalsteuerungsabschnitt 7b dient zum Ausführen einer normalen Kraftstoffeinspritzsteuerung. Wenn die normale Kraftstoffeinspritzsteuerung ausgeführt wird, wird das Einspritzventil 3 mit hoher Geschwindigkeit gesteuert bzw. angetrieben. Wenn die normale Kraftstoffeinspritzsteuerung ausgeführt wird, wird kein Wendepunkt aus der Wellenform des elektrischen Stromes erfasst. Wenn die normale Kraftstoffeinspritzsteuerung ausgeführt wird, wird nicht erfasst, dass das Einspritzventil 3 die vollständig geschlossene Position erreicht.
Der Normalsteuerungsabschnitt 7b legt die Ventilöffnungsspannung an die Anschlüsse 5a, 5b, mit denen das Einspritzventil 3 verbunden ist. Nachdem eine bestimmte Zeitspanne verstrichen ist, wird das Anlegen der Ventilöffnungsspannung gestoppt. Der Normalsteuerungsabschnitt 7b legt die hohe Ventilöffnungsspannung temporär an die Anschlüsse 5a, 5b. Der Normalsteuerungsabschnitt 7b steuert die Ansteuerschaltung 6 derart, dass die Hochspannungsversorgung 6a die Spule 3c intermittierend mit Energie versorgt. Folglich wird die Ventilöffnungsspannung an die Spule 3c gelegt, so dass ein Magnetisierungsstrom fließt. Der Normalsteuerungsabschnitt 7b bewegt die Nadel 3b in einer Ventilöffnungsrichtung.
Wenn die geringe Einspritzmenge zugeführt wird, stoppt der Normalsteuerungsabschnitt 7b das Anlegen der hohen Ventilöffnungsspannung „VF1“ an die Spule 3c, bevor das Einspritzventil 3 die vollständig geöffnete Position erreicht. Folglich kann die Kraftstoffeinspritzung geringer Menge erzielt werden. Ferner kann der Normalsteuerungsabschnitt 7b die Bestromung der Spule 3c stoppen, nachdem das Einspritzventil 3 die vollständig geöffnete Position erreicht hat.
Der Normalsteuerungsabschnitt 7b stimmt die der Spule 3c zugeführte elektrische Energie derart ab, dass das Einspritzventil 3 in einer frühen Stufe der Energieversorgungsdauer „TS“ schnell vollständig geöffnet wird. Der Normalsteuerungsabschnitt 7b kann die der Spule 3c zugeführte elektrische Energie derart abstimmten, dass das Einspritzventil 3 in einer letzteren Stufe der Energieversorgungsdauer „TS“ stabil an einer vollständig geöffneten Position gehalten wird. Die letztere Stufe der Energieversorgungsdauer „TS“ kann einer Zeitspanne zwischen einem Zeitpunkt, an dem das Einspritzventil 3 vollständig geöffnet wird, und einem Zeitpunkt, an dem die Energieversorgungsdauer „TS“ endet, entsprechen. In dieser Ausführungsform legt der Normalsteuerungsabschnitt 7b die hohe Ventilöffnungsspannung von der Hochspannungsversorgung 6a in der frühen Stufe der Energieversorgungsdauer „TS“ an die Spule 3c und die niedrige Ventilöffnungsspannung von der Niederspannungsversorgung 6b in der letzteren Stufe der Energieversorgungsdauer „TS“ an die Spule 3c. Ferner beschränkt der Normalsteuerungsabschnitt 7b, in dieser Ausführungsform, den durch die Spule 3c fließenden elektrischen Strom in der letzteren Stufe der Energieversorgungsdauer „TS“ derart, dass das Einspritzventil 3 stabil an der vollständig geöffneten Position gehalten wird.
Der Normalsteuerungsabschnitt 7b ändert die an die Anschlüsse 5a, 5b gelegte Spannung am Ventilöffnungszeitpunkt in eine Ventilöffnungsspannung (+40V). Nachdem die Energieversorgungsdauer „TS“ verstrichen ist, ändert der Normalsteuerungsabschnitt 7b die an die Anschlüsse 5a, 5b gelegte Spannung in eine Ventilschließspannung. Die Ventilschließspannung dient zum Bewegen des Einspritzventils 3 in einer Ventilschließrichtung und zum Halten des Einspritzventils 3 an der Kraftstoffschließposition. Die Ventilschließspannung kann eine Stoppspannung (null Volt) der Zeit sein, in der das Einspritzventil 3 nicht angesteuert wird.
Der Normalsteuerungsabschnitt 7b kann eine Entmagnetisierungssteuerung ausführen, um die in der Spule 3c zurückbleibende Restmagnetisierungsenergie schnell zu mindern. Die Entmagnetisierungssteuerung kann ausgeführt werden, nachdem das Anlegen der Ventilöffnungsspannung gestoppt wurde. Die Entmagnetisierungssteuerung kann beispielsweise von einem geschlossenen Stromkreis mit der Spule 3c ausgeführt werden. Die Restmagnetisierungsenergie wird schnell verringert, indem dem geschlossenen Stromkreis mit der Spule 3c Energie zugeführt wird. Der geschlossene Stromkreis kann eine Energiequelle in Rückwärtsrichtung, eine Schaltvorrichtung und einen Widerstand aufweisen. Die Energiequelle in Rückwärtsrichtung kann eine Rückwärtsspannung an die Spule 3c legen. Die Rückwärtsspannung beschleunigt die Minderung der Restmagnetisierungsenergie.
Die CPU 7 weist einen Ventilöffnungserfassungsabschnitt (VOD) 7c auf. Der Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c erfasst, dass sich das Einspritzventil 3 an der vollständig geöffneten Position befindet, indem er einen Wendepunkt auf einer Wellenform eines elektrischen Stromes „IL“ erfasst, der über die Anschlüsse 5a, 5b durch die Spule 3c fließt. Der Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c erfasst den Wendepunkt, wenn die niedrige Ventilöffnungsspannung von der Niederspannungsversorgung 6b an die Spule 3c gelegt wird. Genauer gesagt, der Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c spricht auf einen Erfassungssteuerabschnitt (DC) 7f an und erfasst den Wendepunkt, während die niedrige Ventilöffnungsspannung an die Spule 3c gelegt wird. Der Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c erfasst den Wendepunkt auf der Wellenform des elektrischen Stromes „IL“, der durch eine Änderung in der Induktivität der Spule 3c hervorgerufen wird. Der Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c entspricht einem Wendepunkterfassungsabschnitt.
Die Induktivität der Spule 3c ändert sich in Übereinstimmung mit einer Position der Nadel 3b und deren Bewegungen. Der elektrische Strom „IL“ ändert sich ebenso in Übereinstimmung mit der Position der Nadel 3b. Insbesondere ändert sich dann, wenn sich die Nadel 3b an der vollständig geöffneten Position befindet, die Wellenform des elektrischen Stromes „IL“ nicht gleichmäßig. Diese Änderung erscheint als ein Wendepunkt auf der Wellenform des elektrischen Stromes „IL“. Der Wendepunkt einer Wellenform kann anhand einer mathematischen Verarbeitung erfasst werden. Der Wendepunkt kann beispielsweise anhand einer Differentiationsverarbeitung und/oder einer Integrationsverarbeitung erfasst werden.
An einem Zeitpunkt, an dem der Wendepunkt erscheint, befindet sich das Einspritzventil 3 an der vollständig geöffneten Position. D.h., dies ist ein tatsächlicher Ventilöffnungszeitpunkt. Der Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c erfasst einen Wendepunkt bei einer einzelnen Kraftstoffeinspritzung, die vom Erfassungssteuerabschnitt 7f ausgeführt wird, wodurch ein tatsächlicher Ventilöffnungszeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung erkannt wird. Folglich wird dadurch, dass der Wendepunkt auf der Wellenform des elektrischen Stromes bei einer vorhergehenden Kraftstoffeinspritzung erfasst wird, der Ventilöffnungszeitpunkt der vorhergehenden Kraftstoffeinspritzung erkannt.
Der Ventilöffnungszeitpunkt ändert sich aufgrund verschiedener Faktoren, wie beispielsweise eines mechanischen Fehlers des Einspritzventils, eines Fehlers des elektrischen Stromes, eines Fehlers der Spannung und einer Änderung der Temperatur. Folglich wird dadurch, dass der Ventilöffnungszeitpunkt erfasst wird, eine Differenz zwischen dem Ventilöffnungszeitpunkt und einem beabsichtigten Soll-Ventilöffnungszeitpunkt erhalten. D.h., ein Fehler der Kraftstoffeinspritzmenge „Q“ kann erhalten werden. Ferner kann, auf der Grundlage des Ventilöffnungszeitpunkts, die Energieversorgungsdauer „TS“ derart korrigiert werden, dass die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzmenge „Q“ erhalten wird.
Die CPU 7 weist einen Korrekturbetragsberechnungsabschnitt (CA) 7d auf. Auf der Grundlage des Ventilöffnungszeitpunkts bei der vorhergehenden Kraftstoffeinspritzung berechnet der Korrekturbetragsberechnungsabschnitt 7d einen Korrekturbetrag „Te“ der Energieversorgungsdauer „TS“ bei einer nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung. Wenn der Ventilöffnungszeitpunkt bei der vorhergehenden Kraftstoffeinspritzung vor dem Soll-Ventilöffnungszeitpunkt liegt, wird der Korrekturbetrag „Te“ erstellt, um die Energieversorgungsdauer „TS“ bei der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung zu verringern. Wenn der Ventilöffnungszeitpunkt bei der vorhergehenden Kraftstoffeinspritzung nach dem Soll-Ventilöffnungszeitpunkt liegt, wird der Korrekturbetrag „Te“ erstellt, um die Energieversorgungsdauer „TS“ bei der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung zu vergrößern.
Die CPU 7 weist einen Korrekturabschnitt (C) 7e auf. Der Korrekturabschnitt 7e korrigiert wenigstens entweder die Energieversorgungsdauer „TS“, die der Energieversorgungsdauer-Berechnungsabschnitt 7a erstellt, auf der Grundlage des Korrekturbetrags „Te“, oder einen Parameter zur normalen Steuerung durch den Normalsteuerungsabschnitt 7b.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird, bei der Korrekturverarbeitung, eine Ventilöffnungsverzögerungsdauer bei einer vorhergehenden Kraftstoffeinspritzung erhalten. Die Ventilöffnungsverzögerungsdauer ist eine Zeitspanne von dem Zeitpunkt, an dem die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“ angelegt wird, bis zum Ventilöffnungszeitpunkt. Auf der Grundlage der Ventilöffnungsverzögerungsdauer der vorhergehenden Kraftstoffeinspritzung wird die Energieversorgungsdauer „TS“ bei der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung korrigiert, so dass die Ventilöffnungsdauer bei der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung die Soll-Ventilöffnungsdauer wird, die der Energieversorgungsdauer-Berechnungsabschnitt 7a berechnet. Auf der Grundlage des Fehlers der Ventilöffnungsverzögerungsdauer bei der vorhergehenden Kraftstoffeinspritzung bezüglich der Soll-Ventilöffnungsverzögerungsdauer wird ein Fehler der Ventilöffnungsverzögerungsdauer bezüglich der Soll-Ventilöffnungsverzögerungsdauer bei der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung geschätzt. Ein Fehler der Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund des obigen Fehlers wird kompensiert. Die Soll-Ventilöffnungsverzögerungsdauer kann einen zulässigen Bereich aufweisen.
Gemäß der obigen Konfiguration dienen der Korrekturbetragsberechnungsabschnitt 7d und der Korrekturabschnitt 7e als ein Korrekturverarbeitungsabschnitt. Der Korrekturverarbeitungsabschnitt korrigiert den Parameter bei der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung derart, dass ein Fehler der Kraftstoffeinspritzmenge, der aus dem Fehler des Ventilöffnungszeitpunkts bei der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung und des Soll-Ventilöffnungszeitpunkts resultiert, auf der Grundlage des bei der vorhergehenden Kraftstoffeinspritzung erfassten Ventilöffnungszeitpunkts verringert werden. Der Parameter ist beispielsweise die Energieversorgungsdauer „TS“. Folglich kann die beabsichtigte Kraftstoffeinspritzmenge richtig erhalten werden.
Die CPU 7 weist den Erfassungssteuerabschnitt 7f auf, der eine Erfassungsspannung an die Anschlüsse 5a, 5b legt. Der Erfassungssteuerabschnitt 7f legt die niedrige Ventilöffnungsspannung an die Spule 3c. Der Erfassungssteuerabschnitt 7f legt die hohe Ventilöffnungsspannung nicht an die Spule 3c. Der Erfassungssteuerabschnitt 7f legt die niedrige Ventilöffnungsspannung derart an, dass ein deutlicher Wendepunkt auf der Wellenform des elektrischen Stromes „IL“ erscheint. Der Wendepunkt zeigt, dass sich das Einspritzventil 3 an der vollständig geöffneten Position befindet. Da die niedrige Ventilöffnungsspannung niedriger als die hohe Ventilöffnungsspannung ist, kann die Wellenform des durch die Spule 3c fließenden elektrischen Stromes einfache beobachtet werden. Ein Wert der niedrigen Ventilöffnungsspannung wird derart erstellt, dass das Einspritzventil 3 langsamer als gewöhnlich gesteuert bzw. betrieben wird. Der Wert der niedrigen Ventilöffnungsspannung wird derart erstellt, dass ein deutlicher Wendepunkt auf der Wellenform des elektrischen Stromes „IL“ erscheint. Der Erfassungssteuerabschnitt 7f dient zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung zur Erfassung.
Der Erfassungssteuerabschnitt 7f legt die niedrige Ventilöffnungsspannung an die Anschlüsse 5a, 5b, mit denen das Einspritzventil 3 verbunden ist. Nachdem eine bestimmte Zeitspanne verstrichen ist, wird das Anlegen der niedrigen Ventilöffnungsspannung gestoppt. Der Erfassungssteuerabschnitt 7f steuert die Ansteuerschaltung 6 derart, dass die Niederspannungsversorgung 6b die Spule 3c intermittierend mit Energie versorgt.
Der Erfassungssteuerabschnitt 7f weist eine Stoppschaltung zum Halten des Einspritzventils 3 an der vollständig geschlossenen Position auf. Der Erfassungssteuerabschnitt 7f ändert die an die Anschlüsse 5a, 5b gelegte Spannung am Ventilöffnungszeitpunkt zur niedrigen Ventilöffnungsspannung. Nachdem die Energieversorgungsdauer „TS“ verstrichen ist, ändert der Erfassungssteuerabschnitt 7f die an die Anschlüsse 5a, 5b gelegte Spannung zur Ventilschließspannung.
Wenn die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“ durch den Erfassungssteuerabschnitt 7f an die Spule 3c gelegt wird, wird der Ventilöffnungszeitpunkt vom Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c erfasst. Währenddessen wird der Korrekturbetrag „Te“ verwendet, wenn die hohe Ventilöffnungsspannung „VF1“ durch den Normalsteuerungsabschnitt 7b an die Spule 3c gelegt wird. Folglich wird, im Korrekturbetragsberechnungsabschnitt 7d, der vom Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c erfasste Ventilöffnungszeitpunkt verwendet, um einen Fehler des Ventilöffnungszeitpunkts von dann, wenn die hohe Ventilöffnungsspannung „VF1“ an die Spule 3c gelegt wird, zu schätzen. Es wird beispielsweise eine vorbestimmte Wandlungsverarbeitung zur Kompensation der Differenz des Ventilöffnungszeitpunkts aufgrund einer Differenz zwischen der hohen Ventilöffnungsspannung „VF1“ und der niedrigen Ventilöffnungsspannung „VF2“ ausgeführt. Es wird beispielsweise ein Normalisierungsprozess (normalizing process) ausgeführt.
Die Ansteuerschaltung 6 weist, wie in 2 gezeigt, einen MOS1 zwischen der Hochspannungsversorgung 6a und dem Pluspol 5a auf. Der MOS1 dient als Schalter auf der Seite hohen Potentials zum Anlegen der hohen Ventilöffnungsspannung. Ein MOS2 ist zwischen den Minuspol 5b und das Massepotential geschaltet. Der MOS2 dient als ein Schalter auf der Seite niedrigen Potentials. Ein MOS3 ist zwischen die Niederspannungsversorgung 6b und den Pluspol 5a geschaltet. Der MOS3 dient als ein Schalter auf der Seite hohen Potentials zum Anlegen der niedrigen Ventilöffnungsspannung. Folglich kann eine elektrische Energie von der Hochspannungsversorgung 6a oder der Niederspannungsversorgung 6b an die Spule 3c gegeben werden. Die Ansteuerschaltung 6 kann selektiv die hohe Ventilöffnungsspannung „VF1“ oder die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“ an die Anschlüsse 5a, 5b legen. Die hohe Ventilöffnungsspannung „VF1“ dient zum Öffnen des Einspritzventils 3 mit hoher Geschwindigkeit. Die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“ dient zum langsamen Öffnen des Einspritzventils 3.
Ein Widerstand „R“ ist zwischen den MOS2 und das Massepotential geschaltet. Ein Spannungsabfall im Widerstand „R“ zeigt den elektrischen Strom „IL“. Der Spannungsabfall im Widerstand „R“ wird von einer Erfassungsschaltung 6c erfasst. Der erfasste Spannungsabfall wird an die CPU 7 gesendet. Die Erfassungsschaltung 6c erfasst den elektrischen Strom „IL“, indem sie den Spannungsabfall im Widerstand „R“ erfasst. Die Erfassungsschaltung 6c erfasst den elektrischen Strom „IL“ derart, dass ein Wendepunkt anhand eines mathematischen Prozesses im Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c erkannt werden kann.
Der MOS1, der MOS2 und der MOS3 sind Schaltvorrichtungen. Diese Schaltvorrichtungen sind Leistungs-MOSFETs (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren). Als Schaltvorrichtung kann jedoch ebenso ein Bipolartransistor oder ein IGBT (Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode) verwendet werden.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Verarbeitung zur Steuerung der Ansteuerschaltung 6. Die ECU 5 führt die Steuerverarbeitung aus, wenn die Kraftstoffeinspritzung erlaubt wird. In Schritt 151 bestimmt die ECU 5, ob ein Kraftstoffeinspritzsignal erzeugt wird. Wenn kein Kraftstoffeinspritzsignal erzeugt wird, wird der Prozess in Schritt 151 wiederholt. Wenn das Kraftstoffeinspritzsignal in Schritt 151 erzeugt wird, schreitet das Verfahren zu Schritt 152 voran.
In Schritt 152 bestimmt die ECU 5, ob eine Erfassung des Ventilöffnungszeitpunkts vom Erfassungssteuerabschnitt 7f und Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c ausgeführt werden sollte. Ein Ausführungszeitpunkt der der Ventilöffnungszeitpunktserfassung wird in Schritt 152 erstellt.
Die Erfassung des Ventilöffnungszeitpunkts wird einzig ausgeführt, während der Verbrennungsmotor 2 läuft. Der Erfassungssteuerabschnitt 7f benötigt eine verhältnismäßig lange Ventilöffnungszeitspanne. Aus diesem Grund wird einzig dann, wenn eine lange Ventilöffnungszeitspanne vorgesehen werden kann, die Erfassung des Ventilöffnungszeitpunkts ausgeführt. Die Erfassung wird beispielsweise dann, wenn eine Kraftstoffeinspritzung großer Menge erforderlich ist, ausgeführt.
Es ist wahrscheinlich, dass die Erfassung des Ventilöffnungszeitpunkts eine Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzmenge verschlechtert. Folglich wird die Erfassung des Ventilöffnungszeitpunkts vorzugsweise unregelmäßig bei mehreren Kraftstoffeinspritzungen ausgeführt. Die Erfassung des Ventilöffnungszeitpunkts wird beispielsweise intermittierend ausgeführt.
Die Erfassung des Ventilöffnungszeitpunkts kann, ungeachtet des Betriebszustands des Verbrennungsmotors 2, intermittierend mit niedriger Frequenz ausgeführt werden. Die Bestimmungsbedingung in Schritt 152 wird derart erstellt, dass die Frequenz der Kraftstoffeinspritzung durch den Erfassungssteuerabschnitt 7f geringer als die Frequenz der Kraftstoffeinspritzung durch den Normalsteuerungsabschnitt 7b ist.
Wenn die Antwort in Schritt 152 JA lautet, schreitet das Verfahren zu Schritt 160 voran. In Schritt 160 führt die ECU 5 eine Kraftstoffeinspritzung zur Erfassung des Ventilöffnungszeitpunkts aus.
In Schritt 161 erstellt die ECU 5 die Energieversorgungsdauer „TS“. Die Energieversorgungsdauer „TS“ zur Erfassung des Ventilöffnungszeitpunkts ist ein fester Wert.
In Schritt 162 schaltet die ECU 5 den MOS2 und den MOS3 EIN. Dies führt dazu, dass die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“ von der Niederspannungsversorgung 6b an die Spule 3c gelegt wird. Der elektrische Strom fließt durch die Spule 3c, und die Spule 3c wird magnetisiert. Die Nadel 3b wird in Richtung des Stators 3a gezogen. Das Einspritzventil 3 startet einen Ventilöffnungsvorgang. Die Nadel 3b wird langsam graduell angehoben. Wenn die Nadel 3b graduell angehoben wird, ändert sich die Induktivität der Spule 3c. Anschließend stoppt die Nadel 3b an der vollständig geöffneten Position. Aus diesem Grund erscheint eine vorübergehende Änderung ebenso in der Induktivität der Spule 3c. Solch eine Änderung der Induktivität erzeugt den Wendepunkt auf der Wellenform des elektrischen Stromes „IL“.
In Schritt 163 erfasst die ECU 5 den Wendepunkt auf der Wellenform des elektrischen Stromes „IL“. Die Erfassung des Wendepunktes kann anhand einer mathematischen Verarbeitung, wie beispielsweise einer Differentiation und/oder Integration, erfolgen.
In Schritt 164 bestimmt die ECU 5, ob die Energieversorgungsdauer „TS“ verstrichen ist. Bis die Energieversorgungsdauer „TS“ verstrichen ist, wiederholt die ECU 5 den Prozess in Schritt 163. Wenn die Energieversorgungsdauer „TS“ verstrichen ist, schreitet das Verfahren zu Schritt 165 voran.
In Schritt 165 schaltet die ECU 5 den MOS2 und den MOS3 AUS. Folglich wird das Anlegen der niedrigen Ventilöffnungsspannung „VF2“ beendet. Die Magnetisierung der Spule 3c wird ebenso beendet. Die Nadel 3b stoppt die Bewegung in der Ventilöffnungsrichtung und beginnt anschließend, sich vom Stator 3a zu entfernen. D.h., das Einspritzventil 3 beginnt einen Ventilschließvorgang, bevor es vollständig geöffnet wird. Der Hubbetrag der Nadel 3b verringert sich graduell.
In Schritt 166 erstellt die ECU 5 den Korrekturbetrag „Te“ auf der Grundlage des momentan erhaltenen Ventilöffnungszeitpunkts. Der Korrekturbetrag „Te“ dient zur Gewinnung einer Soll-Kraftstoffeinspritzmenge „Q“ durch eine Kompensation des Fehlers der Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund eines Fehlers des Ventilöffnungszeitpunkts bei einer nachfolgenden normalen Kraftstoffeinspritzung. Der Prozess in Schritt 166 entspricht dem Korrekturbetragsberechnungsabschnitt 7d.
Wenn die Antwort in Schritt 152 NEIN lautet, schreitet das Verfahren zu Schritt 170 voran. In Schritt 170 führt die ECU 5 die normale Kraftstoffeinspritzung aus, bei der kein Ventilöffnungszeitpunkt erfasst wird.
In Schritt 171 erstellt die ECU 5 die Energieversorgungsdauer „TS“. Die Energieversorgungsdauer „TS“ wird derart erstellt, dass die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge „Q2“ erhalten wird, indem die hohe Ventilöffnungsspannung „VF1“ und die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“ angelegt werden. Der in Schritt 166 erhaltene Korrekturbetrag „Te“ wird zur Energieversorgungsdauer „TS“ addiert. Folglich wird der Korrekturbetrag „Te“ einzig für eine nachfolgende normale Ventilöffnungssteuerung reflektiert.
In Schritt 172 schaltet die ECU 5 den MOS1 und den MOS2 EIN. Dies führt dazu, dass die hohe Ventilöffnungsspannung „VF1“ von der Hochspannungsversorgung 6a an die Spule 3c gelegt wird. Der elektrische Strom fließt durch die Spule 3c, und die Spule 3c wird mit hoher Geschwindigkeit magnetisiert. Die Nadel 3b wird mit hoher Geschwindigkeit in Richtung des Stators 3a gezogen. Das Einspritzventil 3 startet einen Ventilöffnungsvorgang mit hoher Geschwindigkeit. Die Nadel 3b wird mit hoher Geschwindigkeit angehoben.
In Schritt 173 bestimmt die ECU 5, ob eine Anfangsdauer „TP“ in der Energieversorgungsdauer „TS“ verstrichen ist. Während der Anfangsdauer „TP“ wird die hohe Ventilöffnungsspannung „VF1“ angelegt. Wenn die Anfangsdauer „TP“ verstrichen ist, schreitet das Verfahren zu Schritt 174 voran.
In Schritt 174 schaltet die ECU 5 den MOS1 AUS. In Schritt 175 startet die ECU 5 eine Schaltsteuerung des MOS3. Die ECU 5 steuert den MOS3 derart, dass der durch die Spule 3c fließende elektrische Strom „IL“ mit dem Soll-Strom übereinstimmt. Dies führt dazu, dass die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“ von der Niederspannungsversorgung 6b an die Spule 3c gelegt wird. Der Soll-Strom wird derart erstellt, dass das Einspritzventil 3 an der vollständig geöffneten Position gehalten wird. Der Soll-Strom ist geringer als der maximale Strom, den die Niederspannungsversorgung 6b in die Spule 3c speisen kann. Der Soll-Strom wird als der minimale elektrische Strom erstellt, der das Einspritzventil 3 an der vollständig geöffneten Position halten kann. Dies führt dazu, dass die Spule 3c beim minimalen Pegel magnetisiert wird.
In Schritt 176 bestimmt die ECU 5, ob die Energieversorgungsdauer „TS“ verstrichen ist. Bis die Energieversorgungsdauer „TS“ verstrichen ist, setzt die ECU 5 die Energieversorgung der Spule 3c fort. Während der Energieversorgungsdauer „TS“ wiederholt die ECU 5 die Prozesse in den Schritten 173 bis 175. Wenn die Energieversorgungsdauer „TS“ verstrichen ist, schreitet das Verfahren zu Schritt 177 voran.
In Schritt 177 schaltet die ECU 5 den MOS1, den MOS2 und den MOS3 AUS. Folglich wird das Anlegen der Ventilöffnungsspannung beendet. Die Magnetisierung der Spule 3c wird ebenso beendet. Die Nadel 3b stoppt die Bewegung in der Ventilöffnungsrichtung und beginnt anschließend sich vom Stator 3a zu entfernen. Der Hubbetrag der Nadel 3b verringert sich graduell.
4 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Betriebs der vorliegenden Ausführungsform. „VL“ kennzeichnet die Spannung an einem Pluspol der Spule 3c, „IL“ kennzeichnet den elektrischen Strom, der durch die Spule 3c fließt, und „LF“ kennzeichnet den Hubbetrag der Nadel 3b. 4 zeigt, dass zwei Kraftstoffeinspritzungen ausgeführt werden. Die Wellenformen von „t1“ bis „t4“ zeigen den Ventilöffnungsvorgang durch die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“. D.h., die Wellenformen von „t1“ bis „t4“ zeigen den Fall auf, in dem die Wendepunkterfassungsverarbeitung (Schritt 160) ausgeführt wird. Die Wellenformen von „t5“ bis „t9“ zeigen die Ventilöffnung durch die hohe Ventilöffnungsspannung „VF1“. In den Wellenformen nach „t5“ zeigen durchgezogene Linien einen Fall auf, in dem die Energieversorgungsdauer „TS“ lang ist und eine Stromsteuerung ausgeführt wird. Gestrichelte Linien zeigen einen Fall auf, in dem die Kraftstoffeinspritzung geringer Menge ausgeführt wird.
Zum Zeitpunkt „t1“ wird die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“ an die Spule 3c gelegt. Der elektrische Strom „IL“ nimmt graduell zu. Zum Zeitpunkt „t2“ beginnt der Hubbetrag „LF“ der Nadel 3b sich zu erhöhen.
Zum Zeitpunkt „t3“ erreicht der Hubbetrag „LF“ 100%. In diesem Moment erscheint ein Wendepunkt „DP“ auf der Wellenform des elektrischen Stromes „IL“. Am Wendepunkt „DP“ ist der elektrische Strom „IL“ temporär verringert. Der Wendepunkt „DP“ wird durch den Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c erfasst (Schritt 163). In der vorliegenden Ausführungsform ist der Ventilöffnungszeitpunkt gleich „t3“. Auf der Grundlage des erfassten Ventilöffnungszeitpunkts wird die Ventilöffnungsverzögerungsdauer erhalten.
Nachdem die Energieversorgungsdauer „TS“ verstrichen ist, werden der MOS2 und der MOS3 AUS geschaltet. Der elektrische Strom „IL“ wird schnell verringert, und der Hubbetrag „LF“ wird ebenso verringert.
Zum Zeitpunkt „t5“ wird die hohe Ventilöffnungsspannung „VF1“ an die Spule 3c gelegt. Der elektrische Strom „IL“ wird schnell erhöht. Zum Zeitpunkt „t7“ erreicht der Hubbetrag „LF“ 100%. In diesem Moment erscheint kein Wendepunkt auf der Wellenform des elektrischen Stromes „IL“. Wenn die Anfangsdauer „TP“ zum Zeitpunkt „t8“ verstrichen ist, wird der MOS1 AUS geschaltet. Die Schaltsteuerung des MOS3 wird gestartet. Dies führt dazu, dass die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“ intermittierend an die Spule 3c gelegt wird. Der elektrische Strom „IL“ wird zum Soll-Strom gesteuert. Der Hubbetrag „LF“ wird im vollständig geöffneten Zustand gehalten. Nachdem die Energieversorgungsdauer „TS“ zum Zeitpunkt „t9“ verstrichen ist, wird der MOS2 AUS geschaltet. Zum gleichen Zeitpunkt wird die Schaltsteuerung des MOS3 abgeschlossen. Dies führt dazu, dass der elektrische Strom „IL“ und ebenso der Hubbetrag „LF“ graduell verringert werden.
Wie durch gestrichelte Linien gezeigt, wird die hohe Ventilöffnungsspannung „VF1“ zum Zeitpunkt „t5“ an die Spule 3c gelegt. Der elektrische Strom „IL“ wird schnell erhöht. Im Falle einer geringen Einspritzmenge verstreicht die Energieversorgungsdauer „TS“, bevor sich das Einspritzventil 3 an der vollständig geöffneten Position befindet. In der vorliegenden Ausführungsform verstreicht die Energieversorgungsdauer „TS“ zum Zeitpunkt „t6“. Der MOS1, der MOS2 und der MOS3 werden zum Zeitpunkt „t6“ AUS geschaltet. Der elektrische Strom „IL“ wird schnell verringert, und der Hubbetrag wird ebenso verringert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Ventilöffnungszeitpunkt des Einspritzventils 3, wie vorstehend beschrieben, auf der Grundlage des Wendepunktes „DP“ erfasst werden, der erscheint, wenn die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“ an die Spule 3c gelegt wird. Auf diese Weise kann der Ventilöffnungszeitpunkt richtig erfasst werden. Ferner kann der Wendepunkt anhand eines verhältnismäßig einfachen mathematischen Verfahrens erfasst werden. Folglich kann eine Rechenlast der CPU 7 beschränkt werden.
Ferner kann, da ein Ventilöffnungszeitpunkt richtig erfasst wird, die Energieversorgungsdauer bei einer nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung korrigiert werden. Dies führt dazu, dass der Fehler der Kraftstoffeinspritzmenge beschränkt wird. Die Kraftstoffeinspritzmenge kann mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
Ferner kann, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die geringe Einspritzmenge erhalten werden, indem die Ventilöffnungsspannung gestoppt wird, bevor sich das Einspritzventil 3 an der vollständig geöffneten Position befindet. Der Fehler des Ventilöffnungszeitpunkts hat einen signifikanten Einfluss auf die geringe Einspritzmenge. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die geringe Einspritzmenge jedoch, da der Fehler eines Ventilöffnungszeitpunkts kompensiert werden kann, richtig erhalten werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Korrekturbetrag „Te“ einzig auf die Energieversorgungsdauer „TS“ der normalen Ventilöffnungssteuerung angewandt. Der Korrekturbetrag „Te“ wird nicht auf die Kraftstoffeinspritzsteuerung zur Erfassung des Ventilöffnungszeitpunkts angewandt. Da die Kraftstoffeinspritzsteuerung zur Erfassung des Ventilöffnungszeitpunkts jedoch intermittierend ausgeführt wird, kann der Ventilöffnungszeitpunkt erfasst werden, ohne dass der Ansteuerzustand des Verbrennungsmotors 2 verschlechtert wird.
(Weitere Ausführungsform)
Vorstehend ist die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt.
Die Steuereinheiten können durch Software, Hardware oder eine Kombination hiervon konfiguriert werden. Die Steuereinheit kann ebenso anhand einer analogen Schaltung konfiguriert werden.
Wenn das Einspritzventil 3 vollständig geschlossen ist, können beide Anschlüsse der Spule 3c kurzgeschlossen oder auf Masse gelegt werden.
Ferner kann, nach der Energieversorgungsdauer „TS“, eine Rückwärtsspannung bezüglich der Ventilöffnungsspannung angelegt werden.
Darüber hinaus können die Spannungswerte der Hochspannungsversorgung 6a und der Niederspannungsversorgung 6b geändert werden.
Die Energieversorgungsdauer „TS“ kann in Übereinstimmung mit einer Kraftstoffeinspritzmenge „Q“ erstellt werden. In diesem Fall kann die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge „Q“ durch die niedrige Ventilöffnungsspannung „VF2“ erhalten werden.
Vorstehend ist eine Kraftstoffeinspritzsteuereinheit beschrieben.
Eine Kraftstoffeinspritzsteuereinheit 5 weist einen Erfassungssteuerabschnitt 7f auf, der einen Ventilöffnungszeitpunkt erfasst. Der Erfassungssteuerabschnitt 7f legt eine niedrige Ventilöffnungsspannung von einer Niederspannungsversorgung 6b an das Einspritzventil 3. Ein durch eine Spule 3c fließender elektrischer Strom wird graduell erhöht. Wenn das Einspritzventil 3 vollständig geöffnet ist, erscheint ein Wendepunkt auf einer Wellenform des elektrischen Stromes. Ein Ventilöffnungserfassungsabschnitt 7c erfasst den Wendepunkt und erkennt einen Ventilöffnungszeitpunkt. Ein Korrekturmengenberechnungsabschnitt 7d berechnet eine Korrekturmenge einer Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund eines Fehlers des Ventilöffnungszeitpunkts. Bei einer nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung korrigiert der Korrekturabschnitt 7e eine Stromversorgungsdauer. Dies führt dazu, dass der Fehler der Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund eines Fehlers des Ventilöffnungszeitpunkts korrigiert wird.

Claims

Kraftstoffeinspritzsteuereinheit, die Anschlüsse (5a, 5b) aufweist, die mit einer Spule (3c) eines Einspritzventils (3) verbindbar sind, aufweisend: - einen Normalsteuerungsabschnitt (7b, 170), der eine hohe Ventilöffnungsspannung (VF1) an die Anschlüsse (5a, 5b) legt, um eine Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzventil (3) auszuführen; - einen Erfassungssteuerabschnitt (7f, 160), der eine niedrige Ventilöffnungsspannung (VF2), die unter der hohen Ventilöffnungsspannung (VF1) liegt, an die Anschlüsse (5a, 5b) legt, um eine Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzventil (3) auszuführen; und - einen Ventilöffnungserfassungsabschnitt (7c, 163), der erfasst, dass sich das Einspritzventil an einer Position vollständiger Öffnung befindet, indem er einen Wendepunkt auf einer Wellenform eines elektrischen Stromes (IL) erfasst, der durch die Spule (3c) fließt, wenn die niedrige Ventilöffnungsspannung (VF2) angelegt wird, wobei - der Erfassungssteuerabschnitt eine Kraftstoffeinspritzung intermittierend ausführt, und - eine Frequenz der Kraftstoffeinspritzung durch den Erfassungssteuerabschnitt niedriger als eine Frequenz der Kraftstoffeinspritzung durch den Normalsteuerungsabschnitt ist.
Kraftstoffeinspritzsteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - der Ventilöffnungserfassungsabschnitt einen Ventilöffnungszeitpunkt erkennt, an dem sich das Einspritzventil an einer Position vollständiger Öffnung befindet, wobei - die Kraftstoffeinspritzsteuereinheit ferner aufweist: - einen Korrekturverarbeitungsabschnitt (7d, 7e), der einen Parameter bei einer nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung, die von dem Normalsteuerungsabschnitt ausgeführt wird, auf der Grundlage des Ventilöffnungszeitpunkts, der bei einer vorhergehenden Kraftstoffeinspritzung erfasst wird, die von dem Erfassungssteuerabschnitt ausgeführt wird, derart korrigiert, dass ein Fehler bei einer Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund eines Fehlers des Ventilöffnungszeitpunkts bei der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung, die von dem Normalsteuerungsabschnitt ausgeführt wird, verringert wird.
Kraftstoffeinspritzsteuereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter eine Energieversorgungsdauer (TS) des Einspritzventils ist.
Kraftstoffeinspritzsteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Normalsteuerungsabschnitt ein Anlegen der hohen Ventilöffnungsspannung stoppt, bevor sich das Einspritzventil an der Position vollständiger Öffnung befindet.
Kraftstoffeinspritzsteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilöffnungserfassungsabschnitt den Wendepunkt anhand einer Differentiationsverarbeitung und/oder einer Integrationsverarbeitung erfasst.