DE102013222312A1 - Fahrzeugmotorsteuervorrichtung und Steuerverfahren dafür - Google Patents

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Abstract

In einem Induktivelement, das intermittent durch ein Verstärkungsöffnungs- und Schließelement angeregt wird, und einen Hochspannungskondensator auf eine hohe Spannung lädt, werden ein Induktivelementstrom proportional zu einer Spannung an beiden Enden eines Stromdetektionswiderstands, und eine verstärkte Detektionsspannung, die eine unterteilte Spannung des Hochspannungskondensators ist, an einem Verstärkungssteuerschaltungsteil über einen Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler, der in einer Arithmetiksteuerschaltungseinheit vorgesehen ist, eingegeben. Der Verstärkungssteuerschaltungsteil justiert den Induktivelementstrom so, dass er geeignet ist für die Zeit ab der jetzigen raschen Anregung bis zur nächsten raschen Anregung, und steuert Öffnen und Schließen des Verstärkungsöffnungs- und Schließelementes, um so eine zielverstärkte Hochspannung zu erhalten, die durch einen Mikroprozessor einer Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit variabel eingestellt wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung, welche eine Elektromagnetspule zum Antreiben eines Solenoidventils rasch anregt, unter Verwendung einer Verstärkungsschaltungseinheit, die eine Hochspannung aus einer Fahrzeugbatterie erzeugt und dann Ventilöffnungshaltesteuerung unter Verwendung einer Spannung der Fahrzeugbatterie durchführt, um das Solenoidventil zur Kraftstoffeinspritzung eines Innenverbrennungsmotor bei hoher Geschwindigkeit anzutreiben, und insbesondere auf eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung, die eine verbesserte Verstärkungsschaltungseinheit zum Erhalten einer verstärkten Hochspannung beinhaltet, und ein Steuerverfahren derselben.
  • 2. Beschreibung verwandten Stands der Technik
  • Es gibt eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung, welche sequentiell Ventilöffnungsbefehlssignale an eine Mehrzahl elektromagnetischer Spulen erzeugt, die jeweils für Zylinder eines Mehrzylindermotors vorgesehen sind und ein Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil unter Verwendung eines Mikroprozessors antreiben, der anhand eines Kurbelwinkelsensors betrieben wird, um so sequentiell selektiv Einstellwertöffnungszeit und Ventilöffnungszeitraum einzustellen, und der eine rasche Anregungssteuerung und Ventilöffnungshaltesteuerung unter Verwendung einer Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit durchführt, um so rasches Ventilöffnen und Ventilöffnungshalten des Solenoidventils durchzuführen. Bei dieser Fahrzeugmotorsteuervorrichtung ist es bekannt, dass ein Wert einer durch die Verstärkungsschaltungseinheit erzeugten Verstärkungshochspannung, die eine Hochspannungsventilöffnungsleistungsfähigkeit des Solenoidventils festlegt, anhand eines Kraftstoffdrucks variabel justiert wird,, ein Werte eines intermittent angetriebenen Stroms für ein in der Verstärkungsschaltungseinheit vorgesehenes Induktivelement variabel anhand einer Drehzahl oder einer Batteriespannung justiert wird, eine Ausgangsspannung der Verstärkungsschaltungseinheit automatisch so justiert wird, dass eine an die Elektromagnetspule angelegte tatsächliche Spannung zu einer vorbestimmten Hochspannung wird, oder eine Verstärkungshochspannung automatisch so justiert wird, dass ein Spitzenstrom, der durch die Elektromagnetspule fließt, zu einem vorgegebenen Zielstrom wird. Bei diesem wohlbekannten Beispiel werden gezielte rasche Anregungssteuerung und Ventilöffnungshaltesteuerung durch Detektieren eines Anregungsstroms für die Kraftstoffeinspritz-Elektromagnetspule, Detektieren einer Verstärkungsspannung der Verstärkungsschaltungseinheit oder Detektieren eines Antriebsstroms des Verstärkungsinduktionselementes durchgeführt.
  • Beispielsweise detektiert gemäß 1 von PTL 1 mit dem Titel "Fuel injection valve control device" ein Mikrocomputer 12 einen Spitzenstrom Ip, der durch die Kraftstoffeinspritz-Elektromagnetsolenoide INJ1 und INJn während einer raschen Anregungsperiode fließt, unter Verwendung eines Stromdetektionswiderstands R10, justiert einen Leitungslastzyklus eines MOS-Transistors MN1 abhängig von einer Differenz von einem Zielspitzenstrom Ip0, und lädt einen Kondensator C1 durch Intermittieren eines Stroms eines Verstärkungsinduktors L1 (verstärkendes induktives Element). Zusätzlich überwacht der Mikrocomputer 12 eine Teilerspannung V1 einer Spannung an beiden Enden des Kondensators C1 und justiert einen Leitungslastzyklus so, dass eine vorbestimmte Zielspannung zum Erhalten des angestrebten Spitzenstroms Ip0) ermittelt werden kann. Dadurch ist es möglich, zuverlässig eine angemessene Kraftstoffeinspritzung bei einer Motorgeschwindigkeit von einer niedrigen Drehzahlzone bis zu einer hohen Drehzahlzone durchzuführen. In diesem Beispiel wird ein Anregungsstrom des elektromagnetischen Solenoids (Elektromagnetspule) unter Verwendung des Stromdetektionswiderstands detektiert, um so am Mikrocomputer eingegeben zu werden, und eine verstärkte Hochspannung wird durch einen Teilerwiderstand so unterteilt, dass sie am Mikrocomputer eingegeben wird, aber ein Antriebsstrom für das Verstärkungsinduktionselement nicht detektiert wird.
  • Weiterhin sind gemäß 1 von PTL 2 mit dem Titel "Boosting power supply device" in einer Schaltung, in der eine Spule 2, der eine Stromversorgungsspannung VB zugeführt wird, ein Transistor 3 und ein Stromdetektionswiderstand 4 in Reihe geschaltet, ist eine Reihenschaltung einer Ladediode 6 und eines Kondensators 5 parallel zum Transistor 3 verbunden, fließt ein Antriebsstrom Is zur Spule 2, wenn der Transistor 3 geschlossen wird, und fließt ein zum Kondensator 5 aus der Spule 2 fließender Ladestrom Ic, wenn der Transistor 3 geöffnet wird, durch den Stromdetektionswiderstand 4. Daher öffnet die Verstärkungsstromvorrichtung 1 den Transistor 3, wenn der Antriebsstrom Is auf einen höherseitigen Stromschwellenwert Ih ansteigt und schließt den Transistor, wenn der Ladestrom Ic auf einen unterseitigen Stromschwellenwert iL absinkt. Zusätzlich, wenn eine Stromversorgungsspannung oder eine Motordrehzahl reduziert wird, nimmt der höherseitige Stromschwellenwert iH ab, und steigt der unterseitige Stromschwellenwert iL an. Dadurch wird ein Anstiegsbereich eines Antriebsstroms Is so reduziert, dass er einen Anstieg bei der Temperatur der Verstärkungsstromversorgungsspannung mindert. In diesem Beispiel wird die Detektion eines Anregungsstroms des Elektromagnetsolenoids (Elektromagnetspule) nicht offenbart, aber ein Strom der Spule 2, die ein Verstärkungsinduktionselement ist, und eine verstärkte Hochspannung werden detektiert und die beiden werden als Eingangssignale für eine Analogvergleichsschaltung behandelt. Somit zeichnet ein Mikrocomputer 17 numerisch Schwellenwerte auf, welche für Register 28 und 29 oder 54 und 55 (siehe 2 oder 11) in den Schwellenwertänderungsschaltungen 15 und 51 eingestellt sind.
  • Zitateliste
  • Patentliteratur
    • PTL 1: JP-A-2005-163625 (1 und 2, Zusammenfassung und Absätze [0034] und [0035])
    • PTL 2; JP-A-2010-041800 (1, 2 und 11, und Zusammenfassung).
  • (1) Probleme des verwandten Stands der Technik
  • Wie bei Bezugnahme auf ein Zeitdiagramm von 2 und eine Beschreibung desselben klar ist, trifft in einer in PTL 1 offenbarten Kraftstoffeinspritzventilsteuervorrichtung ein Anregungsstrom für das elektromagnetische Solenoid zu einem Spitzenwert ein und beginnt, zwischen den Zeitpunkten t0 und t1 abgeschwächt zu werden, wenn ein Transistor Q1 zum Anlegen einer Hochspannung geschlossen wird. Daher ist eine Variation im Anregungsstrom sanft und dadurch ist ein Variationsgradient gering, insbesondere um den Spitzenpunkt herum, selbst falls es Fehler beim Messzeitpunkt gibt. Daher weist die Kraftstoffeinspritzventilsteuervorrichtung ein Merkmal auf, in welchem es schwierig ist, dass ein Detektionsfehler eines Spitzenstroms auftritt. Dies liegt daran, dass ein Widerstand des elektromagnetischen Solenoids groß ist und eine Differenzspannung zwischen einer Restspannung des Kondensators und einem Spannungsabfall im elektromagnetischen Solenoid aufgrund eines Anstiegs beim Anregungsstrom gesenkt wird. Wenn es jedoch einen Fehler bei der Ankunftszeit eines Spitzenwerts gibt, selbst wenn der Spitzenwert der gleiche ist, gibt es ein Problem damit, dass eine Kraftstoffeinspritz-Charakteristik fluktuiert. Aus diesem Grund, falls ein Widerstand des elektromagnetischen Solenoids dazu gebracht wird, klein zu sein, um so den Anregungsstrom rasch zu erhöhen, und dadurch der Anregungsstrom beim vorbestimmten Sollgrenzstrom eintrifft, um so den Transistor Q1 zum Anlegen einer Hochspannung zu öffnen, gibt es einen Vorteil, in welchem die Zeit zum Eintreffen bei einem angestrebten Sollgrenzwert reduziert wird und somit dessen Fluktuationsfehler reduziert wird, es gibt aber einen Hintergrund, in welchem es schwierig ist, den Anregungsstrom, der rasch variiert, unter Verwendung eines Mehrkanal-A/D-Wandlers, der bei niedriger Geschwindigkeit betrieben wird, zu detektieren.
  • Andererseits wird in PTL 1 ein Transistor MN1, der intermittent das Verstärkungsinduktionselement anregt, so angetrieben, dass er in Reaktion auf ein PWM-Signal mit einem variablen Tastzyklus, der durch den Mikrocomputer 12 erzeugt wird, geöffnet und geschlossen wird, und es gibt somit ein Problem dahingehend, dass ein durch das Verstärkungsinduktionselement fließender Strom abhängig von einer Fluktuation in der Stromversorgungsspannung oder einer Fluktuation im Widerstand des induktiven Elementes, verursacht durch die Temperatur selbst im selben Ein- und Aus-Verhältnis variiert, eine verstärkte Hochspannung selbst dann fluktuiert, wenn ein Ein- und Aus-Verhältnis konstant ist, und dadurch die Kraftstoffeinspritz-Charakteristik fluktuiert. Zusätzlich ist es in einem Fall, bei dem die Drehzahl niedrig ist und es hinreichend Erlaubnis zum Laden gibt, effektiv, eine Frequenz des PWM-Signals durch Absenken eines Ein- und Aus-Verhältnisses zu erhöhen, aber dies ist schwierig, da ein Antriebsstrom des induktiven Elementes nicht in der im PTL 1 offenbarten Kraftstoffeinspritzventilsteuervorrichtung detektiert wird und es somit ein Problem dahingehend gibt, dass ein Ansteigen bei der Temperatur des induktiven Elements nicht unterdrückt werden kann.
  • Als Nächstes wird die in PTL 2 offenbarte "Verstärkungsstromversorgungsvorrichtung" durch eine Hardware-Logik unter Verwendung einer analogen Vergleichsschaltung gebildet und aus diesem Grund gibt es einen Vorteil dahingehend, dass der Mikrocomputer nicht erforderlich ist, um einen Strom des induktiven Elementes 2, der bei hoher Frequenz fluktuiert, zu lesen, und stellt lediglich numerische Werte des höherseitigen Stromschwellenwerts iH und des niederseitigen Stromschwellenwerts iL ein. Zusätzlich überwacht gemäß der Beschreibung von Absatz [0050] eine Ladungssteuerschaltung 16 eine geladene Spannung VC des Kondensators 5 und gestattet dem Transistor 3, über eine UND-Schaltung 13 geöffnet und geschlossen zu werden. Daher wird kein Überwachungssignal einer verstärkten Hochspannung am Mikrocomputer 17 eingegeben und ein Wert der verstärkten Hochspannung wird auf einen vorbestimmten Konstantwert fixiert, der durch die Ladesteuerschaltung 16 so eingestellt ist, dass er nicht variabel justiert wird. Daher gibt es ein Problem damit, dass die Kraftstoffeinspritz-Charakteristik abhängig von einer Temperaturfluktuation des elektromagnetischen Solenoids fluktuiert.
  • Andererseits ist im PTL 2 beabsichtigt, dass, wenn eine Stromversorgungsspannung oder eine Drehzahl abgesenkt wird, ein Temperaturanstieg der Verstärkungsstromversorgungsvorrichtung durch Absenken des höherseitigen Stromschwellenwertes iH und Anheben des niederseitigen Stromschwellenwertes iL vermindert wird, um so einen Anstiegsbereich des Antriebsstroms Is zu reduzieren; jedoch ist in Relation zur Größenordnung des Antriebsstroms nicht nur eine Stromversorgungsspannung, sondern auch ein Einfluss einer Widerstandsvariation, welche durch Temperatur des induktiven Elementes verursacht wird, ein Hauptfluktuationsfaktor und es ist problematisch, einen Anstiegsbereich des Antriebsstroms Is unter Verwendung von beispielsweise einem Zwei-Element-Kennfeld einzustellen, das nur durch die Stromversorgungsspannung und die Drehzahl gebildet ist. Da beispielsweise ein Widerstand des induktiven Elements zum Zeitpunkt des Startens bei niedriger Temperatur klein ist, wird eine Anstiegszeit des Antriebsstroms verkürzt, somit die zum Abschluss des mehrmaligen Ladens des Kondensators erforderliche Zeit verkürzt und dadurch die Erlaubniszeit bis zur nächsten Kraftstoffeinspritzung verlängert. Jedoch steigt während Hochgeschwindigkeitsantrieb über lange Zeit ein Widerstand an und dadurch wird die Erlaubniszeit abgekürzt. Daher gibt es ein Problem dahingehend, dass die Wärmeerzeugung des induktiven Elementes nicht effektiv unterdrückt werden kann, wenn nicht ein Anstiegsbereich des Antriebsstroms basierend auf der Stromversorgungsspannung, der Motordrehzahl und der Temperatur (Widerstand) des induktiven Elementes verändert wird. Weiter, wie in 11 gezeigt, selbst falls ein Anstiegsbereich ohne Stufen eingestellt wird, ist es schwierig, wie ein Anstiegsbereich des Antriebsstroms Is zu bestimmen ist, und falls eine verstärkte Hochspannung variabel zu justieren ist, steigt die Schwierigkeit davon weiter an.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • (2) Aufgabe der Erfindung
  • Eine erste Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung einschließlich einer Verstärkungsschaltungseinheit bereitzustellen, die eine stabile Kraftstoffeinspritz-Charakteristik bereitstellen kann, einen Temperaturanstieg eines verstärkenden induktiven Elements unterdrücken kann, einem Zielwert eines Antriebsstroms des Verstärkungsinduktionselementes und einem Zielwert einer verstärkten Hochspannung, die eine geladene Spannung eines Hochspannungskondensators ist, zu gestatten, leicht variabel eingestellt zu werden, und keine Hochgeschwindigkeitssteuerlast an einem Mikrocomputer erfordert. Eine zweite Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Fahrzeugmotorsteuerverfahren bereitzustellen, das zum Unterdrücken eines Temperaturanstiegs durch Reduzieren eines Antriebsstroms eines Verstärkungsinduktionselementes, so klein als möglich zu sein, anhand von tatsächlichen Antriebsumständen, und zuverlässigen Erzielen einer angestrebten verstärkten Hochspannung, bis die nächste Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, in der Lage ist.
  • Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung wird eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß dieser Erfindung bereitgestellt, die beinhaltet eine Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit für eine Mehrzahl elektromagnetischer Spulen zum Antreiben von Solenoidventilen, um die Solenoidventile für Kraftstoffeinspritzung, die in entsprechenden Zylindern eines Mehrzylindermotors vorgesehen sind, sequentiell anzutreiben; eine Verstärkungsschaltungseinheit, die eine verstärkte Hochspannung zum Durchführen rascher Anregung an den elektromagnetischen Spulen erzeugt; eine Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit, die einen Mikroprozessor als Hauptbestandteilselement aufweist; und eine Einspritzsteuerschaltungseinheit, die eine Weitergabe zwischen dem Mikroprozessor und der Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit durchführt, in welcher die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit einen Mehrkanal-A/D-Wandler beinhaltet, der bei niedriger Geschwindigkeit betrieben wird, kooperierend mit dem Mikroprozessor; einen Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler mit einer Mehrzahl von Kanälen; und einen Verstärkungssteuerschaltungsteil, in welchem der Mikroprozessor Erzeugungsmomente von Ventilöffnungsbefehlssignalen INJn für die Elektromagnetspulen und einen Ventilöffnungsbefehls-Erzeugungszeitraum Tn auf Basis von Signalspannungen von zumindest einigen eines Luftflusssensors, eines Gaspedalpositionssensors und eines Kraftstoffdrucksensors, die in einer Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe enthalten sind, die am Mehrkanal-A/D-Wandler eingegeben werden, bestimmt, und Operationen eines Kurbelwinkelsensors und eines Motordrehzahlsensors einer Öffnungs- und Schließsensorgruppe, in welcher die Verstärkungsschaltungseinheit ein induktives Element, das intermittent durch ein Verstärkungsöffnungs- und Schließelement aus einer Fahrzeugbatterie angeregt wird; einen Stromdetektionswiderstand beinhaltet, der in Reihe mit dem induktiven Element verbunden ist; und einen Hochspannungskondensator, der durch Freisetzen elektromagnetischer Energie, die im induktiven Element gespeichert ist, über eine Ladungsdiode geladen wird, wenn ein Induktivelementstrom Ix proportional zu einer Spannung an beiden Enden des Stromdetektionswiderstands an der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit eingegeben wird, das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement so gesteuert wird, dass es in Reaktion auf ein Verstärkungssteuersignal Ex geöffnet und geschlossen wird, welches durch den Verstärkungssteuerschaltungsteil erzeugt wird, und das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement geöffnet wird, in welchem eine Teilerspannung der Spannung an beiden Enden des Hochspannungskondensators an der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit als eine Verstärkungsdetektionsspannung Vx eingegeben wird, eine analoge Signalspannung proportional zum Induktivelementstrom Ix und der verstärkten Induktionsspannung Vx am Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler eingegeben wird und Daten, die digital durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler umgewandelt werden, in einem Strom-Istwertregister und einem Spannungs-Istwertregister gespeichert werden, in welchem der Verstärkungssteuerschaltungsteil ein höherseitiges Stromeinstellregister und ein höherseitiges Spannungseinstellregister beinhaltet, die aus dem Mikroprozessor gesendet werden, um eingestellt zu werden; einen höherseitigen Stromkomparator und einen höherseitigen Spannungskomparator, die jeweils die Größen von in den Einstellregistern gespeicherter numerischer Werte und in den Stromistwertregistern und Spannungsistwertregistern gespeicherten Werten vergleichen; und einen logischen Schaltungsteil, in welchem der logische Schaltungsteil einen Wert eines höherseitigen Zielstroms Ix2, der im Höherseiten-Stromeinstellregister gespeichert ist, mit einem Wert des induktiven Elementstroms Ix, der aus der Verstärkungsschaltungseinheit gesendet wird, durch den höherseitigen Stromkomparator vergleicht, und wenn der Wert des Induktivelementstroms Ix kleiner als der Wert des höherseitigen Zielstroms Ix2 ist, der Logikschaltungsteil das Verstärkungssteuersignal Ex so aktiviert, dass das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement so angetrieben wird, dass es schließt, wobei der Logikschaltungsteil einen Wert der Höherseitenzielspannung Vx2, die im höherseitigen Spannungseinstellregister gespeichert ist, mit einem Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx, die aus der Verstärkungsschaltungseinheit gesendet wird, unter Verwendung des höherseitigen Spannungskomparators vergleicht und wenn der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx kleiner als der Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 ist, der Logikschaltungsteil das Verstärkungssteuersignal Ex so valide macht, dass das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement so angetrieben wird, dass es geschlossen ist, und wobei die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit in eine Datenverarbeitungsfunktion des Einstellens von numerischen Werten des höherseitigen Zielstroms Ix2 und der Höherseitenzielspannung Vx2 in der Verstärkungsschaltungseinheit unter Verwendung des Mikroprozessors und Umwandeln numerischer Werte des Induktivelements Ix und der verstärkten Induktionsspannung Vx unter Verwendung des Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandlers, und eine Digitallogiksteuerfunktion des Durchführens negativer Rückkopplungssteuerung, um so eine Beziehung zu erhalten, in welcher ein Zielwert, als welcher der numerische Wert eingestellt wird, gleich ist einem überwachten Istwert, in welchen der numerische Wert unter Verwendung des Verstärkungssteuerschaltungsteils umgewandelt wird, unterteilt ist.
  • Zusätzlich ist gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung ein Fahrzeugmotorsteuerverfahren ein Steuerverfahren, das eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß dem Aspekt verwendet, in welchem der Verstärkungssteuerschaltungsteil eine Ladebedarfszeit Tc misst, nachdem die Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, bis eine Ladespannung des Hochspannungskondensators der Verstärkungsschaltungseinheit auf die Minimalspannung Vx0 aufgrund rascher Anregung für die Elektromagnetspulen reduziert wird und an der Höherseitenzielspannung Vx2 durch Wiederaufladen unter Verwendung eines Verstärkungszeitraummesstimers eintrifft, oder eine Ladeerlaubniszeit Tb, nachdem die Ladespannung an der Höherseitenzielspannung Vx2 ankommt, bis die nächsten Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, unter Verwendung eines Bereitschaftszeitmesstimers misst, in welchem der mit dem Mikroprozessor kooperierende Programmspeicher ein Steuerprogramm beinhaltet, das ein Stromreduktionsjustiermittel ist, in welchem das Stromreduktionsjustiermittel die vorliegende Ladeerlaubniszeit Tb basieren auf einer Abweichung Ts–Tc zwischen der zuvor durch den Verstärkungszeitraummesstimer gemessenen Ladebedarfszeit Tc und einem Kraftstoffeinspritzintervall Ts bis die nächsten Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, berechnet, oder die durch den Bereitschaftszeitmesstimer gemessene vorige Ladeerlaubniszeit Tb ausliest, um so die aktuelle Ladeerlaubniszeit Tb entsprechend dem aktuellen Kraftstoffeinspritzintervall Ts zu berechnen, und in welchem das Stromreduktionsjustiermittel einen Wert des höherseitigen Zielstroms Ix2, der an das Höherseitenstromeinstellregister gesendet wird, korrigiert, um abzunehmen, wenn die aktuelle Ladeerlaubniszeit Tb gleich oder größer einem vorgegebenen Wert ist, einen Wert des höherseitigen Zielstroms Ix2 so korrigiert, dass er ansteigt, wenn die aktuelle Ladeerlaubniszeit Tb kleiner als ein vorgegebener Wert ist, und das Laden des Hochspannungskondensators unter Verwendung eines höherseitigen Reduktionszielstroms Ix20 durchführt.
  • Die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß dem Aspekt dieser Erfindung beinhaltet eine Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit für eine Mehrzahl von Elektromagnetspulen zum Antreiben von Solenoidventilen, eine Verstärkungsschaltungseinheit, eine Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit und eine Injektionssteuerschaltungseinheit. Die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit beinhaltet einen Mehrkanal-A/D-Wandler, der bei niedriger Geschwindigkeit mit einem Mikroprozessor kooperierend betrieben wird, einen Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler mit einer Mehrzahl von Kanälen und einen Verstärkungssteuerschaltungsteil. Der Verstärkungssteuerschaltungsteil beinhaltet eine Mehrzahl von Numerikwertkomparatoren und einen Logikschaltungsteil. Die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit ist in eine Datenverarbeitungsfunktion des Einstellens numerischer Werte eines Zielversorgungsstroms für ein Verstärkungsinduktivelement der Verstärkungsschaltungseinheit und einer Zielverstärkungsspannung eines bis zu einer verstärkten Spannung geladenen Hochspannungskondensators, und Umwandeln numerischer Werte eines Induktivelementstroms und verstärkter Detektionsspannung, und eine Digitallogiksteuerfunktion des Durchführens negativer Rückkopplungssteuerung derart, dass ein Zielwert, als welcher der numerische Wert eingestellt wird, der gleiche wie der überwachte aktuelle Wert, in welchen der numerische Wert umgewandelt wird, unterteilt. Daher gibt es einen Effekt, in welchem der Mikroprozessor leicht Einstelldaten, die ein Steuerkonstantwert ist, unter Verwendung eines Einstellregisters justieren kann und den Verstärkungssteuerschaltungsteil das Öffnen und Schließen eines Verstärkungsöffnungs- und Schließelements steuert, das Öffnungs- und Schließoperationen bei einer hohen Frequenz durchführt, um so eine Hochgeschwindigkeitssteuerbelastung am Mikroprozessor zu lindern, verbessert die Steuergenauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung durch Justieren der verstärkten Hochspannung und justiert einen Induktivelementstrom, der für eine angestrebte verstärkte Hochspannung geeignet ist, so dass eine Steuerung so durchgeführt wird, dass eine verstärkte Hochspannung erhalten wird, die konstant innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums variiert.
  • Zusätzlich wird im Fahrzeugmotorsteuerverfahren gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung das Wiederaufladen des Hochspannungskondensators abgeschlossen, nachdem die Elektromagnetspulen für die Kraftstoffeinspritzung rasch angeregt werden, und eine Ladeerlaubniszeit, bis die nächste rasche Anregung durchgeführt wird, gemessen wird, und ein höherseitiger Zielstrom für das induktive Element so justiert wird, dass er anhand eines Grads der aktuellen Ladeerlaubniszeit erhöht oder abgesenkt wird. Daher gibt es einen Effekt, bei dem in einem Fall, bei dem die Drehzahl des Motors niedrig ist und ein Kraftstoffeinspritzintervall Ts ab der vorherigen Kraftstoffeinspritzung bis zur nächsten Kraftstoffeinspritzung lang ist, der Hochspannungskondensator nicht rasch geladen werden muss und somit ein höherer Zielstrom reduziert wird, um so den Stromverbrauch in der Verstärkungsschaltungseinheit zu reduzieren, wodurch ein Temperaturanstieg von Schaltungsteilen gemindert wird. Zusätzlich, da eine Ladebedarfszeit Tc des Hochspannungskondensators so fluktuiert, dass sie in inverser Proportion zu einer Stromversorgungsspannung der Fahrzeugbatterie ansteigt oder absinkt und abhängig von einer Temperatur des Induktivelement fluktuiert und das Kraftstoffeinspritzintervall Ts in inverser Proportion zur Motordrehzahl fluktuiert, kann ein höherseitiger Zielstrom genau durch Messen der Ladebedarfszeit Tc oder der Ladeerlaubniszeit Tb als Lerninformation eingestellt werden.
  • Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung bei Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Gesamtschaltungsblockdiagramm einer Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 dieser Erfindung.
  • 2 ist ein detailliertes Blockdiagramm einiger in 1 gezeigter Steuerschaltungen.
  • 3 ist ein detailliertes Blockdiagramm des in 1 gezeigten Verstärkungssteuerschaltungsteils.
  • 4 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb der in 1 gezeigten Fahrzeugmotorsteuervorrichtung illustriert.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation des in 1 gezeigten Mikroprozessors illustriert.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation der in 1 gezeigten Einspritzsteuerschaltungseinheit illustriert.
  • 7 ist ein Gesamtschaltungsblockdiagramm einer Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 2 dieser Erfindung.
  • 8 ist ein detailliertes Blockdiagramm einiger in 7 gezeigter Steuerschaltungen.
  • 9 ist ein detailliertes Blockdiagramm des in 7 gezeigten Verstärkungssteuerschaltungsteils.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsform 1
  • (1) Detaillierte Konfigurationsbeschreibung
  • Nachfolgend wird eine Beschreibung von 1 gegeben, die ein Gesamtschaltungsblockdiagramm einer Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 dieser Erfindung ist. In 1 beinhaltet eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100A eine Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A, die als ein integriertes Schaltelement eines Chips oder von zwei Chips zusammen mit einem Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A und einer Einspritzsteuerschaltung 170, die später beschrieben werden, ausgebildet ist, eine Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 für später beschriebene Elektromagnetspulen 81 bis 84, die in einem Kraftstoffeinspritzsolenoidventil 108 vorgesehen sind, und eine Verstärkungsschaltungseinheit 200A, die eine Hochspannungsquelle für rasches Anregen der Elektromagnetspulen 81 bis 84 ist. Zuerst liefert eine Fahrzeugbatterie 101, die mit dem Äußeren der Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100A verbunden ist, direkt eine Batteriespannung Vb an die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100A und liefert eine Hauptstromversorgungsspannung Vba an die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100A über einen Steuerstromversorgungsschalter 102. Der Steuerstromversorgungsschalter 102 ist ein Ausgabekontaktpunkt eines Hauptstromversorgungsrelais, das geschlossen wird, wenn ein (nicht gezeigter) Stromversorgungsschalter geschlossen wird und mit einer vorbestimmten Verzögerungszeit geöffnet wird, wenn der Stromversorgungsschalter geöffnet wird. Während der Steuerstromversorgungsschalter 102 geöffnet ist, wird der Speicherzustand eines RAM 112, das später beschrieben wird, unter Verwendung der Batteriespannung Vb, die direkt aus der Fahrzeugbatterie 101 geliefert wird, aufrechterhalten.
  • Die Fahrzeugbatterie 101 liefert eine Lastantriebsspannung Vbb an die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100A über einen Laststromversorgungsschalter 107, und der Laststromversorgungsschalter 107 ist ein Ausgabekontaktpunkt eines Laststromversorgungsrelais, das durch einen Befehl aus einem Mikroprozessor 111 beeinflusst (biased) wird. Eine Öffnungs- und Schließsensorgruppe 103 beinhaltet beispielsweise Öffnungs- und Schließsensoren, wie etwa einen, eine Motordrehzahl detektierenden Rotationssensor, einen ein Kraftstoffeinspritztiming bestimmenden Kurbelwinkelsensor und einen die Fahrzeuggeschwindigkeit detektierenden Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, und manuelle Betriebsschalter wie etwa einen Gaspedalschalter, einen Bremspedalschalter, einen Handbremsenschalter und einen Gangschalter, der eine Position eines Gangschalthebels eines Getriebes detektiert. Eine Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe 104 beinhaltet Analogsensoren, die Antriebssteuerung des Motors durchführen, wie etwa einen Gaspedalpositionssensor, der ein Ausmaß des Herunterdrückens des Gaspedals detektiert, einen Drosselpositionssensor, der ein Ausmaß einer Ventilöffnung einer Einlassdrossel detektiert, einen Luftmassenmesssensor, der eine Einlassmenge in den Motor detektiert, einen Kraftstoffdrucksensor eines einzuspritzenden Kraftstoffs, einen Abgassensor, der Sauerstoffkonzentration eines Abgases detektiert und einen Kühlwassertemperatursensor des Motors (im Fall eines wassergekühlten Motors). Diese Analogsensoren sind Analogsensoren mit einer niedrigen Änderungsrate, deren Änderungsrate relativ glatt ist.
  • Eine Analogsensorgruppe 105 ist beispielsweise Klopfsensoren, die Kompressions- und Explosionsvibrationen des Motors detektieren, und die Klopfsensoren werden als Sensoren verwendet, die das Zündtiming in einem Fall justieren, bei dem ein Fahrzeugmotor ein Benzinmotor ist. Eine elektrische Lastgruppe 106, welche durch die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100A angetrieben wird, wird beispielsweise durch elektrische Lasten gebildet, die Hauptmaschinen wie etwa Zündspulen (im Falle eines Benzinmotors) und Elektromotoren für Einlassventilöffnungssteuerung und Ergänzungsmaschinen, wie etwa ein Heizer für den Abgassensor, ein Stromversorgungsrelais zum Zuführen von Strom an eine Last und eine elektromagnetische Kupplung zum Antreiben einer Klimaanlage und Warn- und Anzeigevorrichtungen beinhalten. Zusätzlich werden die Elektromagnetspulen 81 bis 84, welche spezifische elektrischen Lasten in der elektrischen Lastgruppe sind, verwendet, um das Kraftstoffeinspritzsolenoidventil 108 anzutreiben und die Mehrzahl von Elektromagnetspulen werden sequentiell in einer öffnenden und schließenden Weise durch selektive Öffnungs- und Schließelemente, die später beschrieben werden, die in den entsprechenden Zylindern vorgesehen sind, verbunden, und führen Kraftstoffeinspritzung in die entsprechenden Zylinder des Mehrzylindermotors durch.
  • Außerdem bilden in einem Fall eines Vier-Zylinder-Reihenmotors in den Elektromagnetspulen 81 bis 84, die so vorgesehen sind, dass sie der Reihenfolge der angeordneten Zylinder 1 bis 4 entsprechen, die Elektromagnetspulen 81 und 84 für die Zylinder 1 und 4, die außerhalb angeordnet sind, eine erste Gruppe, und bilden die Elektromagnetspulen 83 und 82 für die Zylinder 3 und 2, die innerhalb angeordnet sind, eine zweite Gruppe. Es wird ein Kraftstoff so eingespritzt, dass er in der Reihenfolge beispielsweise der Elektromagnetspule 81, der Elektromagnetspule 83, der Elektromagnetspule 82 und der Elektromagnetspule 81 zirkuliert, und die Elektromagnetspulen 81 und 84 der ersten Gruppe und die Elektromagnetspulen 83 und 82 injizieren abwechselnd einen Kraftstoff, um so eine Fahrzeugvibration zu reduzieren. Auch führen im Falle eines Sechs-Zylinderreihenmotors oder eines Acht-Zylinderreihenmotors Elektromagnetspulen der individuellen ersten und zweiten Gruppen abwechselnd Kraftstoffeinspritzung durch und dadurch wird die Fahrzeugvibration reduziert und Ventilöffnungsbefehlssignale für die Elektromagnetspulen derselben Gruppe überlappen einander nicht zeitlich.
  • Als Nächstes, als ein internes Bestandteilselement der Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100A, beinhaltet die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A den Mikroprozessor 111, das RAM 112 für einen Arithmetikprozess, einen nicht-flüchtigen Programmspeicher 113A, der beispielsweise ein Flash-Speicher ist, einen Niedergeschwindigkeitsbetriebs-Mehrkanal-A/D-Wandler 114a, der beispielsweise von einem sequentiellen Umwandlungstyp ist und ein 16-Kanal analoges Eingangssignal in ein Digitalsignal umwandelt, einen Pufferspeicher 114b, der durch den Niedergeschwindigkeitsbetriebs-Mehrkanal-A/D-Wandler 114a umgewandelte Digitaldaten speichert und mit dem Mikroprozessor 111 über einen Bus verbunden ist, einen Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115, der beispielsweise von einem Delta-Sigma-Typ ist und ein 6-Kanal-Analogeingangssignal in ein Digitalsignal umwandelt, und den später beschriebenen Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A, der durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 umgewandelte Digitaldaten speichert und mit dem Mikroprozessor 111 verbunden ist. Zusätzlich können Daten des Programmspeichers 113A elektrisch kollektiv in der Einheit eines Blocks gelöscht werden und einige Blöcke werden als ein nicht-flüchtiger Datenspeicher verwendet und speichern und reservieren wichtige Daten des RAMs 112.
  • Eine Konstantspannungsquelle 120 wird mit einer Spannung aus der Fahrzeugbatterie 101 über den Steuerstromversorgungsschalter 102 versorgt, erzeugt eine Steuerstromversorgungsspannung Vcc von beispielsweise 5 Volt Gleichstrom, welcher der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A zugeführt wird, und auch direkt mit einer Spannung aus der Fahrzeugbatterie 101 versorgt wird, um so eine Sicherungsspannung von beispielsweise 2,8 V Gleichstrom zum Speichern und Halten von Daten des RAMs 112 zu erzeugen. Eine Öffnungs- und Schließ-Eingabeschnittstellenschaltung 130 ist zwischen der Öffnungs- und Schließsensorgruppe 103 und einem digitalen Eingangsanschluss DIN der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A verbunden und führt Umwandlung eines Spannungspegels oder einen Rauschunterdrückungsprozess durch. Zusätzlich wird die Öffnungs- und Schließ-Eingabeschnittstellenschaltung 130 mit der Hauptstromversorgungsspannung Vba versorgt, um so betrieben zu werden. Eine Niedergeschwindigkeits-Analog-Eingabeschnittstellenschaltung 140 ist zwischen der Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe 104 und einem Analogeingangsanschluss AINL der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A verbunden und führt Umwandlung eines Spannungspegels oder einen Rauschunterdrückungsprozess durch. Weiter wird die Niedergeschwindigkeits-Analog-Eingabeschnittstellenschaltung 140 unter Verwendung der Steuerstromversorgungsspannung Vcc als einer Stromquelle betrieben.
  • Eine Hochgeschwindigkeits-Analog-Eingangsschnittstellenschaltung 150 ist zwischen der Analogsensorgruppe 105 und einem Analogeingangsteil AINH der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A verbunden und führt eine Umwandlung eines Spannungspegels oder einen Rauschunterdrückungsprozess durch. Zusätzlich wird die Hochgeschwindigkeits-Analog-Eingangsschnittstellenschaltung 150 unter Verwendung der Steuerstromversorgungsspannung Vcc als einer Stromquelle betrieben. Weiter, in einem Fall, bei dem die Analogsensorgruppe 105 mit einer hohen Änderungsrate nicht verwendet wird, ist die Hochgeschwindigkeits-Analog-Eingangsschnittstellenschaltung 150 nicht notwendig, sondern der Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 spielt eine wichtige Rolle, wie später beschrieben. Eine Ausgabeschnittstellenschaltung 160 beinhaltet eine Mehrzahl von Leistungstransistoren, welche die elektrische Lastgruppe 106 ausschließlich der Elektromagnetspulen 81 bis 84 antreiben, die spezifische elektrische Lasten sind, in Reaktion auf ein Lastantriebsbefehlssignal Dri, das durch die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A erzeugt wird, und der elektrischen Lastgruppe 106 wird eine Spannung aus der Fahrzeugbatterie 101 über einen Ausgangskontaktpunkt des (nicht gezeigten) Laststromversorgungsrelais zugeführt.
  • Die Verstärkungsschaltungseinheit 200A, die mit der Lastantriebsspannung Vbb aus der Fahrzeugbatterie 101 über den Laststromversorgungsschalter 107 versorgt wird, erzeugt eine verstärkte Hochspannung Vh von beispielsweise 72 V Gleichstrom, mit einer später beschriebenen Konfiguration. Die verstärkte Hochspannung Vh und die Lastantriebsspannung Vbb werden an die später beschriebene Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 angelegt, die mit einer Mehrzahl von Elektromagnetspulen 81 bis 84 verbunden ist. Die Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 beinhaltet ein Öffnungs- und Schließelement für die Stromversorgungssteuerung, das so betrieben wird, dass es durch Empfangen eines Öffnungs- und Schließbefehlssignals Drj aus der Einspritzsteuerschaltung 170 geschlossen und geöffnet wird, und einen Stromdetektionswiderstand für die Elektromagnetspulen 81 bis 84, und gibt ein Stromdetektionssignal Vex, das eine Signalspannung proportional zu einem Anregungsstrom ist, an die Einspritzsteuerschaltung 170 oder den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 ein. Zusätzlich, in einem Fall einer Form, in welcher die später beschriebene Einspritzsteuerschaltung 170 eine Analogvergleichsschaltung verwendet, wird das Stromdetektionssignal Vex an der Einspritzsteuerschaltung 170 eingegeben, und in einem Fall einer Form der Verwendung einer Digitalvergleichsschaltung wird das Stromdetektionssignal Vex über den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 digital gewandelt und wird dann an der Einspritzsteuerschaltung 170 als ein Stromdetektionssignal Dex eingegeben.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung von 2 vorgenommen, die ein detailliertes Blockdiagramm einiger in 1 gezeigter Steuerschaltungen ist. In 2 wird die Verstärkungsschaltungseinheit 200A durch Hauptschaltungen einschließlich eines Stromdetektionswiderstands 201A, eines Induktivelements 202, einer Ladediode 203 und eines Hochspannungskondensators 204 gebildet, die in Reihe miteinander verbunden sind, und an denen die Batteriespannung Vbb angelegt wird, und ein Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206, welches zwischen dem Induktivelement 202 und einer Erdungsschaltung verbunden ist. Falls ein Strom, der durch das Induktivelement 202 fließt, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geschlossen ist, zu einem vorgegebenen Wert oder größer wird, wird das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geöffnet und damit wird im Induktivelement 202 gespeicherte elektromagnetische Energie über die Ladediode 203 an den Hochspannungskondensator 204 freigesetzt. Die verstärkte Hochspannung Vh, die eine Ladespannung des Hochspannungskondensators 204 ist, wird auf eine vorgegebene Zielspannung erhöht, indem intermittent das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 mehrmals angetrieben wird.
  • Zusätzlich ist der Stromdetektionswiderstand 201A mit einer Position verbunden, durch welche beide Ströme fließen, einschließlich einem Antriebsstrom, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geschlossen ist und somit das Induktivelement 202 geschaltet ist, um so mit Strom versorgt zu werden, und einen Strom, der den Kondensator lädt, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geöffnet ist und somit elektromagnetische Energie aus dem Induktivelement 202 an den Hochspannungskondensator 204 freigesetzt wird. Eine Spannung an beiden Enden des Stromdetektionswiderstands 201A wird durch einen Differentialverstärker 205 verstärkt und am Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 als ein Induktivelementstrom Ix eingegeben. Zusätzlich wird eine Spannung an den beiden Enden des Hochspannungskondensators 204 durch Teilerwiderstände 208 und 209 unterteilt und an einem anderen Eingangskanal des Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandlers 115 als eine verstärkte Detektionsspannung Vx eingegeben. Der später beschriebene Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A erzeugt ein Verstärkungssteuersignal Ex anhand von Werten des Induktivelementstroms Ix und der verstärkten Detektionsspannung Vx, die durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 digital gewandelt werden, um so das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 über einen Antriebswiderstand 207 zu öffnen und zu schließen.
  • Die Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 beinhaltet eine Reihenschaltung eines ersten Niederspannungs-Öffnungs- und Schließelements 185a zum Anlegen der Lastantriebsspannung Vbb an einen gemeinsamen Anschluss COM14 der Elektromagnetspulen 81 und 84 der ersten Gruppe und eine erste Rückflussverhinderungsdiode 187a, ein erstes Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186a zum Anlegen der verstärkten Hochspannung Vh, selektive Öffnungs- und Schließelemente 181 und 184, die jeweils auf der stromabwärtigen Seite der Elektromagnetspulen 81 und 84 angeordnet sind, einen erste Stromdetektionswiderstand 188a, der zusammen auf der stromabwärtigen Seite der selektiven Öffnungs- und Schließelemente 181 und 184 vorgesehen ist, und eine Freilaufdiode 189a, die parallel zur Reihenschaltung der Elektromagnetspulen 81 und 84 der ersten Gruppe, den selektiven Öffnungs- und Schließelementen 181 und 184 und dem ersten Stromdetektionswiderstand 188a verbunden ist. Zusätzlich sind ähnlicherweise die Elektromagnetspulen 83 und 82 der zweiten Gruppe mit einem zweiten Niederspannungs-Öffnungs- und Schließelement 185b, einer zweiten Rückflussverhinderungsdiode 187b, einem zweiten Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186b, selektiven Öffnungs- und Schließelementen 182 und 183, einem zweiten Stromdetektionswiderstand 188b und einer zweiten Freilaufdiode 189b verbunden. Weiter beinhalten die selektiven Öffnungs- und Schließelemente 181 bis 184 eine Spannungsbegrenzungsfunktion zum Absorbieren einer Spannungsspitze, welche auftritt, wenn Anregungsströme der Elektromagnetspulen 81 bis 84 blockiert sind.
  • Die Einspritzsteuerschaltung 170, die mit der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A kooperiert, erzeugt ein erstes Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal A14 als das Öffnungs- und Schließbefehlssignal Drj, um so das erste Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186a zu schließen, erzeugt ein erstes Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal B14, um so das erste Niederspannungs-Öffnungs- und Schließelement 185b zu schließen, und erzeugt selektive Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC1 und CC4, um so die selektiven Öffnungs- und Schließelemente 181 und 184 zu schließen. Ähnlich erzeugt die Einspritzsteuerschaltung 170 ein zweites Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal A32, um so das zweite Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186b zu schließen, erzeugt ein zweites Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal B32, um so das zweite Niederspannungs-Öffnungs- und Schließelement 185b zu schließen und erzeugt selektive Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC3 und CC2, um so die selektiven Öffnungs- und Schließelemente 183 und 182 zu schließen. Zusätzlich erzeugen eine Eingangsfilterschaltung und erste und zweite Differentialverstärker (alle nicht gezeigt) eine 2-Kanal-Stromdetektionssignalspannung Vex unter Verwendung von Stromdetektionssignalen D14 und D32, die jeweils Spannungen an beiden Enden der ersten und zweiten Stromdetektionswiderstände 188a und 188b sind, um so an der Einspritzsteuerschaltung 170 oder dem Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 eingegeben zu werden.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung von 3 gegeben, die ein detailliertes Blockdiagramm des in 1 gezeigten Verstärkungssteuerschaltungsteils ist. In 3 beinhaltet der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A ein Strom-Istwert-Register 211a, das einen Istwert des Induktivelementstroms Ix speichert, welcher durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 digital gewandelt ist, ein Spannungs-Istwert-Register 211b, das einen Istwert der verstärkten Detektionsspannung Vx speichert, ein Niederseitenstromeinstellregister 213a, in welchem ein niederseitiger Zielstrom Ix1 durch den Mikroprozessor 111 eingestellt wird, ein Höherseitenstromeinstellregister 215a, in welchem ein höherseitiger Zielstrom Ix2 eingestellt wird, ein niederseitiger Stromkomparator 212a, der einen im Niederseitenstromeinstellregister 213a gespeicherten numerischen Wert mit einem Istwert des Strom-Istwert-Registers 211a vergleicht, und einen höherseitigen Stromkomparator 214a, der einen im höherseitigen Stromeinstellregister 215a gespeichert numerischen Wert mit einem Istwert des Strom-Istwert-Registers 211a vergleicht. Weiter beinhaltet der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A ein niederseitiges Spannungseinstellregister 213b, in welchem eine Niederseitenzielspannung Vx1 durch den Mikroprozessor 111 eingestellt wird, ein höherseitiges Spannungseinstellregister 215b, in welchem eine Höherseitenzielspannung Vx2 eingestellt wird, einen niederseitigen Spannungskomparator 212b, der einen im niederseitigen Spannungseinstellregister 213b gespeicherten numerischen Wert mit einem Istwert des Spannungsistwertregisters 211b vergleicht, und einen höherseitigen Spannungskomparator 214b, der einen im höherseitigen Spannungseinstellregister 215b gespeicherten numerischen Wert mit einem Istwert des Spannungsistwertregisters 211b vergleicht.
  • Eine erste Flip-Flop-Schaltung 216a wird durch eine Ausgabe des niederseitigen Stromkomparators 212a gesetzt und durch eine Ausgabe des höherseitigen Stromkomparators 214a rückgesetzt, und eine zweite Flip-Flop-Schaltung 216b wird durch eine Ausgabe des niederseitigen Spannungskomparators 212b gesetzt und wird durch eine Ausgabe des höherseitigen Spannungskomparators 214b rückgesetzt. Ein Logikproduktelement 217a gibt das Verstärkungssteuersignal Ex mit einem Logikpegel "H" aus, wenn sowohl eine gesetzte Ausgabe der ersten Flip-Flop-Schaltung 216a als auch eine gesetzte Ausgabe der zweiten Flip-Flop-Schaltung 216b im Logikpegel "H" sind, wodurch das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 über den Antriebswiderstand 207 von 2 eingeschaltet wird. Daher, falls ein Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx zeitweilig gleich oder größer einer Höherseitenzielspannung Vx2 wird, befindet sich eine gesetzte Ausgabe der zweiten Flip-Flop-Schaltung 216b in einem Logikpegel "L", bis der Wert gleich oder niedriger als die Niederseitenzielspannung Vx1 wird, und dies hemmt die Erzeugung des Verstärkungsteuersignals Ex. Falls der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx zeitweilig gleich oder kleiner als die Niederseitenzielspannung Vx1 wird, befindet sich eine gesetzte Ausgabe der zweiten Flip-Flop-Schaltung 216b in einem Logikpegel "H", bis der Wert gleich oder größer der Höherseitenzielspannung Vx2 wird, und dies gestattet es, dass das Verstärkungssteuersignal Ex erzeugt wird.
  • Falls andererseits der Wert des Induktivelementstroms Ix gleich oder kleiner dem niederseitigen Zielstrom Ix1 ist, befindet sich eine Ausgabe der ersten Flip-Flop-Schaltung 216a in einem Logikpegel "H" bis der Wert gleich oder größer als der höherseitige Zielstrom Ix2 wird und somit kann das Verstärkungssteuersignal Ex erzeugt werden. Ob ein Logikpegel des Verstärkungssteuersignals Ex tatsächlich "H" wird oder nicht, wird durch einen Zustand der zweiten Flip-Flop-Schaltung 216b bestimmt. Zusätzlich, falls der Wert des Induktivelementstroms Ix gleich oder größer dem höherseitigen Zielstrom Ix2 wird, befindet sich eine Ausgabe der ersten Flip-Flop-Schaltung 216a in einem Logikpegel "L", bis der Wert gleich oder niedriger als der niederseitige Zielstrom Ix1 wird und somit die Erzeugung des Verstärkungssteuersignals Ex stoppt. Weiterhin, falls beispielsweise ein Wert von 1/4 (oder 1/2) des höherseitigen Zielstroms Ix2 anstelle davon verwendet wird, dass der Mikroprozessor 111 direkt einen Wert des im Niederseitenstromeinstellregisters 213 gespeicherten niederseitigen Zielstroms Ix1 einstellt, ist das niederseitige Stromeinstellregister 213a nicht notwendig. In diesem Fall kann der niederseitige Stromkomparator 212a Daten vergleichen, welche durch Verschieben von in dem höherseitigen Stromeinstellregister 215a gespeicherten Binärdaten stromabwärts um zwei Bits (oder ein Bit) erhalten wird, mit Eingabedaten des Stromistwertregisters 211a vergleichen.
  • Zusätzlich, falls beispielsweise ein durch Subtrahieren eines zwei Bits (einem Bit) entsprechenden Differenzwerts von der Höherseitenzielspannung Vx2 ermittelter Wert anstelle davon verwendet wird, dass der Mikroprozessor 111 direkt einen Wert der in dem Niederseitenspannungseinstellregister 213b gespeicherten Niederseitenzielspannung Vx1 einstellt, ist das niederseitige Spannungseinstellregister 213b nicht notwendig. In diesem Fall, falls die unteren zwei Bits (oder das untere eine Bit) des höherseitigen Spannungseinstellregisters 215b jederzeit auf logisch "1" eingestellt ist, kann der Niederseitenspannungskomparator 212b die unteren zwei Bits (oder das untere eine Bit) des Höherseitenspannungseinstellregisters 215b durch eine logische "0" ersetzen, um somit Eingabedaten des Spannungsistwertregisters 211b verglichen zu werden. Zusätzlich ist der angemessene Differenzwert zwischen der Höherseitenzielspannung Vx2 und der Niederseitenzielspannung Vx1 klein, kann aber größer sein als zumindest eine Spannung, die einmal durch elektromagnetische Energie des Induktivelements 202 verstärkt wird. Zusätzlich, in einem Zustand, in dem eine geladene Spannung des Hochspannungskondensators 204 auf die Minimalspannung Vx0 durch einzelne rasche Anregung für die Elektromagnetspulen 81 bis 84 reduziert wird, kann die Niederseitenzielspannung Vx1 gleich oder größer der Minimalspannung Vx0 sein.
  • Ein Verstärkungszeitraummesstimer 220A misst eine Ladezeit für den Hochspannungskondensator 204 in Reaktion auf ein Taktungsbefehlssignal STA, das ein Logikpegel "H" in einem Zeitraum aufweist, wenn ein Logikpegel der gesetzten Ausgabe der zweiten Flip-Flop-Schaltung 216b "H" ist, und der Hochspannungskondensator 204 wird durch Durchführen von Öffnungs- und Schließsteuerung am Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geladen. Der Verstärkungszeitraummesstimer 220A wird durch ein Rücksetzbefehlssignal RST initialisiert, welches über eine logische Summe von steigenden Differentialsignalen von Ventilöffnungsbefehlssignalen INJ81 bis INJ84, erzeugt durch den Mikroprozessor, erhalten wird. Zusätzlich werden das Taktungsbefehlssignal STA und ein Istwert des Verstärkungszeitraummesstimers 220A an den Mikroprozessor 111 gesendet und somit kann der Mikroprozessor 111 überwachen, ob das Laden des Hochspannungskondensators 204 abgeschlossen ist oder nicht, über das Zeitmessbefehlssignal STA. Falls jedoch der Mikroprozessor 111 eine Ladungsbedarfszeit Tc, die der aktuelle Wert des Verstärkungszeitraummesstimers 220A unmittelbar vor Erzeugung der nächsten Ventilöffnungsbefehlssignalen INJ81 bis INJ84 ist, einliest, ist das Taktungsbefehlssignal STA nicht notwendigerweise zu überwachen.
  • Zusätzlich, in einem Bereitschaftszeitraum, nachdem die Ladespannung des Hochspannungskondensators 204 die Höherseitenzielspannung Vx2 erreicht, bis die nächste rasche Anregung durchgeführt wird, selbst falls der Hochspannungskondensator 204 etwas Spannungsabfall erfährt, aufgrund von durch Leckwiderstand innerhalb und außerhalb des Hochspannungskondensators 204 verursachte Selbstentladung, beginnt der Hochspannungskondensator 204 nicht, wieder geladen zu werden, bis zur nächsten raschen Anregung, falls die Niederseitenzielspannung Vx1 niedriger eingestellt wird als die Restladespannung zu dieser Zeit. Daher, falls das Laden eingestellt ist, unmittelbar zu starten, wenn die Ladespannung gleich oder niedriger als die Niederseitenzielspannung Vx1 aufgrund des Startens der raschen Anregung wird, und dadurch der Verstärkungszeitraummesstimer 220A zeitweilig direkt nachdem das Laden startet, initialisiert wird, kann das Zeitmessen im Wesentlichen synchron mit der Erzeugung der Ventilöffnungsbefehlssignale INJ81 bis INJ84 starten, selbst falls der Mikroprozessor 111 das Rücksetzbefehlssignal RST nicht verwendet.
  • (2) Detaillierte Beschreibung von Wirkungen und Operationen
  • Nachfolgend werden in der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 dieser wie in 1 konfigurierten Erfindung Effekte und Operationen im Detail unter Bezugnahme auf ein Zeitdiagramm von 4 beschrieben, das Operationen illustriert, und Flussdiagramme von 5 und 6, die Operationen illustrieren. Zuerst wird in 1, wenn ein (nicht gezeigter) Stromversorgungsschalter geschlossen wird, der Steuerstromversorgungsschalter 102, der ein Ausgangskontaktpunkt des Hauptstromversorgungsrelais ist, geschlossen und somit wird die Hauptstromversorgungsspannung Vba an der Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100A angelegt. Als Ergebnis erzeugt die Konstantspannungsquelle 120 die Steuerstromversorgungsspannung Vcc von beispielsweise 5 V Gleichstrom und der Mikroprozessor 111 startet eine Steueroperation. Der Mikroprozessor 111 schließt den Laststromversorgungsschalter 107 durch Vorspannen des Laststromversorgungsrelais gemäß den Betriebszuständen der Öffnungs- und Schließsensorgruppe 103, der Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe 104 und der Analogsensorgruppe 105 mit einer hohen Änderungsrate, und von Inhalt eines Steuerprogramms, das im nicht-flüchtigen Programmspeicher 113A gespeichert ist. Zusätzlich erzeugt der Mikroprozessor 111 das Lastantriebsbefehlssignal Dri für die elektrische Lastgruppe 106 und erzeugt das Öffnungs- und Schließbefehlssignal Drj über die Einspritzsteuerschaltungseinheit 170 für die Elektromagnetspulen 81 bis 84, die spezifische elektrische Lasten der elektrischen Lastgruppe 106 sind. Andererseits lädt die Verstärkungsschaltungseinheit 200A den Hochspannungskondensator 204 auf eine Hochspannung, über einen intermittenten Betrieb des in 2 gezeigten Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung von 4 gegeben, die ein Zeitdiagramm ist, welches einen Betrieb der in 1 gezeigten Fahrzeugmotorsteuervorrichtung ist. (A) von 4 zeigt eine logische Wellenform der Ventilöffnungsbefehlssignale INJn, (wobei n 81 bis 84 ist), die sequentiell durch den Mikroprozessor 111 erzeugt werden. Diese Wellenform wird in einen Logikpegel "H" zum Zeitpunkt t0 vor dem oberen Totpunkt eines Zylinders geschaltet, der ein Kraftstoffeinspritzziel ist, um so einen Ventilöffnungsbefehl zu erzeugen und wird zu einem Logikpegel "L" zum Zeitpunkt t4 geschaltet, wenn ein Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn verstrichen ist, um so den Ventilöffnungsbefehl aufzuheben. Die nächsten Ventilöffnungsbefehlssignale INJn werden erzeugt, wenn ein Kraftstoffeinspritzintervall Ts entsprechend einem Umgekehrten der Drehzahl verstrichen ist. Zusätzlich ist der Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn ein Wert, der proportional zu einer Einlassmenge (g/Sek.) eines Einlassrohrs ist, welche durch den Luftmassensensor detektiert wird und welche proportional zur Drehzahl (U/s) und einer Durchschnittsflussrate (g/s) eines zugeführten Kraftstoffs ist, wenn das Ventil geöffnet ist, und je größer der Kraftstoffdruck eines zugeführten Kraftstoffs ist, desto größer ist die Durchschnittsflussrate. (B) von 4 zeigt eine logische Wellenform der Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignale A14 und A32 und wenn beispielsweise das Ventilöffnungsbefehlssignal INJ81 oder INJ84 erzeugt wird, wird das Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal A14 in einem Zeitraum, ab dem Zeitpunkt t0 bis zum später beschriebenen Zeitpunkt t1 auf den Logikpegel "H" geschaltet und dadurch wird das erste Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186a geschlossen. Zusätzlich wird in einem Fall, bei dem die Ventilöffnungsbefehlssignale INJ83 und INJ82 erzeugt werden, das Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal A32 auf einen Logikpegel "H" geschaltet und dadurch wird das zweite Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186b geschlossen.
  • (C) von 4 zeigt eine logische Wellenform der Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignale B14 und B32 und wenn beispielsweise das Ventilöffnungsbefehlssignal INJ81 oder INJ84 erzeugt wird, wird ein Logikpegel des ersten Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal B14 abwechselnd auf "H" und "L" in einem Zeitraum ab dem Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4, der später beschrieben wird, geschaltet, und dadurch führt das erste Niederspannungs-Öffnungs- und Schließelement 185a eine Öffnungs- und Schließoperation durch. Zusätzlich wird in einem Fall, bei dem das Ventilöffnungsbefehlssignal INJ82 oder INJ83 erzeugt wird, ein Logikpegel des zweiten Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal B32 abwechselnd auf "H" und "L" geschaltet und dadurch führt das zweite Niederspannungs-Öffnungs- und Schließelement 185b eine Öffnungs- und Schließoperation durch. Weiterhin werden in einer abnormalen Situation, in welcher die verstärkte Hochspannung Vh nicht erhalten werden kann, aufgrund eines abnormalen Betriebs der Verstärkungsschaltungseinheit 200A die Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignale B14 und B32, wie durch die Strichpunkt-Linie 401 angezeigt, erzeugt, wird eine Ventilöffnungsoperation unter Verwendung des ersten oder zweiten Niederspannungs-Öffnungs- und Schließelements 185a oder 185b durchgeführt und wird der Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn bis zu einem Ausmaß ausgedehnt, bei dem die Ventilöffnungsbedarfszeit vergrößert wird. Wenn die Verstärkungsschaltungseinheit 200A normal betrieben wird, können die Niederspannungs-Öffnungs- und Schließelemente 185a und 185b im Zeitraum der Strichpunktlinie 401 geschlossen werden.
  • (D) von 4 zeigt eine logische Wellenform der selektiven Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC1 bis CC4, und wenn irgendwelche der Ventilöffnungsbefehlssignale INJ81 bis INJ84 erzeugt werden, wird irgendeines der selektiven Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC1 bis CC4 zu Logikpegel "H" geschaltet und dadurch wird irgendeines der selektiven Öffnungs- und Schließelemente 181 bis 184 geschlossen. Zusätzlich werden zu den Zeitpunkten t2 bis t3, die später beschrieben werden, wie durch die Strichpunktwellenform 402 angezeigt, Logikpegel der selektiven Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC1 bis CC4 auf "L" eingestellt und dadurch ist es möglich, einen Anregungsstrom rasch abzuschwächen. (E) von 4 zeigt eine Wellenform einer Spannungsspitze, die erzeugt wird, wenn Anregungsströme der Elektromagnetspulen 81 bis 84 durch die selektiven Öffnungs- und Schließelemente 181 bis 184 blockiert werden, und die Größe der Spannungsspitze wird durch die Spannungsbegrenzungsdioden der selektiven Öffnungs- und Schließelemente 181 bis 184 begrenzt. Zusätzlich ist die Strichpunkt-Wellenform 403 eine Spannungsspitzenwellenform entsprechend der Strichpunkt-Wellenform 402 und ist die durchgezogene Wellenform 404 eine Spannungsspitzenwellenform, die erzeugt wird, wenn das Ventilöffnungsbefehlssignal INJn zum Zeitpunkt t4 aufgehoben wird.
  • (F) von 4 zeigt eine Wellenform eines Anregungsstroms Iex irgendeiner der Elektromagnetspulen 81 bis 84 beispielsweise wenn das Ventilöffnungsbefehlssignal INJ81 erzeugt wird, und das erste Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186a und das selektive Öffnungs- und Schließelement 181a wie unter Bezugnahme auf (B) und (D) von 4 geschlossen werden, wird die Elektromagnetspule 180 unter Verwendung der verstärkten Hochspannung Vh rasch angeregt. Daher steigt der Anregungsstrom Iex rasch an und erreicht somit einen eingestellten Grenzstrom Ia zum Zeitpunkt t1. Zu dieser Zeit wird ein Logikpegel des ersten Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignals A14 auf "L" geschaltet und dadurch stoppt der Antrieb des ersten Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelements 186a. Jedoch weist ein Transistor, der ein Öffnungs- und Schließelement ist, eine Öffnungsreaktionsverzögerungszeit auf und insbesondere in einem Fall, in dem ein Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement ein Feldeffekttransistor ist, ist eine Antwortverzögerungszeit groß und weist auch als eine Charakteristik auf, von der Temperatur abhängig zu sein. Aus diesem Grund steigt der Anregungsstrom Iex kontinuierlich an, selbst wenn der Antrieb des Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelements stoppt, und startet, um nach Erreichen eines Spitzenstroms Ip aufgrund von Überschießen abgeschwächt zu werden. Zusätzlich wird die Anstiegs-Charakteristik des Anregungsstroms Iex durch eine Fluktuation in einem Widerstand aufgrund einer Temperaturvariation der Elektromagnetspule beeinflusst. Daher steigt in einem Fall, bei dem der Anregungsstrom rasch ansteigt, der Spitzenstrom Ip aufgrund von Überschießen selbst in derselben Öffnungsantwortzeit an.
  • Dieser Überschussstrom wird überwacht und als ein tatsächlich gemessener Spitzenstrom Ip durch die Spitzenhalteschaltung 172, die später beschrieben wird, die in der Einspritzsteuerschaltung 170 vorgesehen ist, gespeichert. Der Mikroprozessor 111 liest den überwachten und gespeicherten Wert aus und justiert einen Wert der verstärkten Hochspannung Vh unter Verwendung eines Verstärkungshochspannungskorrekturbefehlsmittels 505, das später in 5 beschrieben wird, und führt eine solche Steuerung durch, dass der tatsächlich gemessene Spitzenstrom Ip zu einem vorbestimmten Zielgrenz-Spitzenstrom Ip0 wird. Das Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement wird geöffnet und dadurch fließt der Anregungsstrom Iex zur ersten und zweiten Freilaufdiode 189a oder 189b zurück und wird verringert, und wird schließlich gleich oder kleiner einem eingestellten Abschwächungsstrom Ib. Zu dieser Zeit wird das selektive Öffnungs- und Schließelement zu den Zeitpunkten t2 bis t3 geöffnet, wie durch die gestrichelte Linie 402 angezeigt, und wird der Anregungsstrom Iex rasch abgeschwächt. Ein Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 ist ein Ventilöffnungshaltesteuerzeitraum. Wenn der Anregungsstrom auf einen eingestellten Anstiegsumkehrungshaltestrom Id oder kleiner abfällt, wird das erste oder das zweite Niederspannungs-Öffnungs- und Schließelement 185a oder 185b geschlossen und somit steigt der Anregungsstrom invers. Zusätzlich, wenn der Anregungsstrom auf einen eingestellten fallenden Inversionshaltestrom Ic oder größer ansteigt, wird das erste oder das zweite Niederspannungs-Öffnungs- und Schließelement 185a oder 185b geöffnet und somit fällt der Anregungsstrom invers. Ein Zwischendurchschnittsstrom zwischen dem eingestellten fallenden Inversionshaltestrom Ic und dem eingestellten ansteigenden Inversionshaltestrom Id ist ein Ventilöffnungshaltestrom Ih.
  • (G) von 4 zeigt eine Taktperiodenzone einer tatsächlich gemessenen Ankunftszeit Ta, die durch einen Raschanregungszeitraummesstimer 171, später beschrieben, der in der Einspritzsteuerschaltung 170 vorgesehen ist, gemessen wird. Die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta ist eine Zeit, nachdem eine Hochspannung beginnt, zu irgendeiner der Elektromagnetspulen 81 bis 84 geliefert zu werden, bis der Anregungsstrom Iex am eingestellten Grenzstrom Ia ankommt. Der Mikroprozessor 111 liest die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta, berechnet eine Abweichung zu einer vorbestimmten Zielankunftszeit Ta0, justiert einen Wert der verstärkten Hochspannung Vh unter Verwendung des verstärkten Hochspannungskorrekturbefehlsmittel 505, das später in 5 beschrieben wird und führt eine Steuerung so durch, dass die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta die gleiche wird wie die Zielankunftszeit Ta0. In einem Fall, bei dem der vorgegebene Zielbegrenzungsspitzenstrom Ip0 oder die Zielankunftszeit Ta0 nicht nur durch Justieren der verstärkten Hochspannung Vh ermittelt werden können, wird der Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn unter Verwendung des Ventilöffnungszeitraumjustiermittels 504, das später in 5 beschrieben wird, justiert.
  • (H) von 4 zeigt eine Variations-Charakteristik der verstärkten Hochspannung Vh, die eine Ladespannung des Hochspannungskondensators 204 ist. Zum Zeitpunkt t0 werden die Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignale A14 und A32 erzeugt und beginnen die Elektromagnetspulen 81 bis 84, rasch angeregt zu werden. Zu dieser Zeit fällt die verstärkte Hochspannung Vh rasch ab einem Anfangswertzustand nahe an der Niederseitenzielspannung Vx1 ab, und fällt auf einen Wert der Minimalspannung Vx0 zum Zeitpunkt t1, wenn die Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignale A14 und A32 aufgehoben werden. Danach, falls die Ladung des Hochspannungskondensators 204 ab dem Zeitpunkt t2 mit der Pausenzeit wieder aufgenommen wird, steigt die Ladespannung an, wie durch die durchgezogene Linien-Charakteristik 406 angezeigt und kommt bei der Höherseitenzielspannung Vx2 zum Zeitpunkt t5 an. Jedoch startet die rasche Arretierung zum Zeitpunkt t0 und die verstärkte Detektionsspannung Vx wird gleich oder kleiner als die Niederseitenzielspannung Vx1, und dadurch kann das Laden des Hochspannungskondensators 204 wieder aufgenommen werden. In diesem Fall ändert sich die Ladespannung wie durch die Punktstrichlinien-Charakteristik 407 angezeigt, und kommt auf der Höherseitenzielspannung Vx2 um die Zeit t2–t1 früher als der Zeitpunkt t5 an. Zusätzlich ist die Zeit ab dem Ladestartzeitpunkt t2 bis zum Ladeabschlusszeitpunkt t5 die tatsächliche Ladebedarfszeit Tc und ist die Zeit vom Zeitpunkt t5 bis zum Zeitpunkt t6, wenn das nächste Ventilöffnungsbefehlssignal INJn erzeugt wird, die Ladeerlaubniszeit Tb.
  • Jedoch kann aus Gründen der Bequemlichkeit die Ladebedarfszeit Tc die ab dem Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t5 gemessene Zeit verwenden und der in 3 gezeigte Verstärkungszeitraummesstimer 220A misst die Zeit ab dem Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t5. Zusätzlich ist ein Wert vom Minimalwert Vbmin bis zum Maximalwert Vbmax der in (H) von 4 gezeigten Batteriespannung kleiner als die Minimalspannung Vx0, welche der Minimalwert der verstärkten Hochspannung Vh ist. Die Höherseitenzielspannung Vx2 und die Niederseitenzielspannung Vx1 oder die Minimalspannung Vx0 fluktuieren nicht, selbst wenn die Batteriespannung fluktuiert. Jedoch fluktuiert die Ladebedarfszeit Tc beachtlich, abhängig von der Größe der Batteriespannung.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung von 5 gegeben werden, die ein Flussdiagramm ist, das einen Betrieb der in 1 gezeigten Fahrzeugmotorsteuervorrichtung illustriert. In 5 ist Schritt 500 ein Schritt, in welchem der Mikroprozessor 111 eine Kraftstoffeinspritzsteueroperation startet. Der Mikroprozessor 111 beginnt ab dem Startschritt bis zu einem Betriebsendschritt, welcher der später beschriebene Schritt 510 ist, führt andere Steuerprogramme aus und führt wiederholt die Schritte nach Rücksprung zu Schritt 500 wieder aus. Ein Repetitionszyklus desselben ist kürzer als ein Kraftstoffeinspritzintervall bei maximaler Drehzahl. Der nachfolgende Schritt 501 ist ein Bestimmungsschritt, in welchem der Moment des Erzeugens der Ventilöffnungsbefehlssignale INJn (wobei n gleich 81 bis 84 ist) basierend auf einer Kolbenposition des Motors bestimmt wird, welche durch den Kurbelwinkelsensor detektiert wird, welcher einer der Öffnungs- und Schließsensorgruppe 103 ist. Es wird JA festgestellt, und der Ablauf schreitet dann zu Schritt 502a fort, falls der Moment der Erzeugungsmoment ist, und falls der Moment nicht der Erzeugungsmoment ist, wird NEIN festgestellt, und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 504a fort. Im Schritt 502a wird die durch den Raschanregungszeitraummesstimer 171, der später beschrieben wird, tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta (siehe (G) von 4) eingelesen und im nachfolgenden Schritt 502b wird der durch die später in 6 beschriebene Spitzenhalteschaltung 172 tatsächlich gemessene Spitzenstrom Ip (siehe (F) von 4) eingelesen und Ablauf schreitet zu Schritt 502c fort.
  • In Schritt 502c wird die durch den Verstärkungszeitraummesstimer 220A von 3 (oder ein Bereitschaftszeitmesstimer 220B von 9) gemessene Ladebedarfszeit Tc (oder die Ladeerlaubniszeit Tb) von (H) in 4 eingelesen und der Ablauf schreitet zu Schritt 503a fort. Im Schritt 503a wird das Ventilöffnungsbefehlssignal INJn in dem Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn erzeugt, der zeitweilig basierend auf der durch den Drehzahlsensor, der einer der Sensoren der Öffnungs- und Schließsensorgruppe 103 ist, detektierten Motordrehzahl bestimmt ist, und eine Einlassmenge und Kraftstoffdruck, welche durch den Luftmassensensor und den Kraftstoffdrucksensor, welche Sensoren der Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe 104 sind, detektiert werden, und der Ablauf schreitet zu Schritt 504a fort. Zusätzlich initialisiert der in 3(a) (oder 9) gezeigte Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A (oder ein Verstärkungssteuerschaltungsteil 210B) Verstärkungszeitraummesstimer 220A (oder den Bereitschaftszeitmesstimer 220B) in Reaktion auf das in Schritt 503a erzeugte Ventilöffnungsbefehlssignal INJn und dies wird in Schritt 503b angezeigt. Weiterhin initialisiert die Einspritzsteuerschaltung 170 den Raschanregungszeitraummesstimer 171 und die Spitzenhalteschaltung 172 in Schritt 621 und Schritt 622 von 6, später beschrieben, in Reaktion auf das in Schritt 503a erzeugte Ventilöffnungsbefehlssignal INJn, und dies wird in Schritt 503c angezeigt.
  • Schritt 504a ist ein Bestimmungsschritt, in welchem festgestellt wird, ob die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta, die in Schritt 503a Eingangsleitung ist, später als die vorbestimmte Zielankunftszeit Ta0 ist oder nicht, und es wird JA festgestellt und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 504b fort, falls die Zeit Ta später als die Zeit Ta0 ist, und es wird NEIN festgestellt und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 505a fort, falls die Zeit Ta nicht später als die Zeit Ta0 ist. Im Schritt 504b wird das Endtiming des in Schritt 503a erzeugten Ventilöffnungsbefehlssignals INJn korrigiert, um erweitert zu werden und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 505a fort. Der Schrittblock 504, der durch die Schritte 504a und 504b gebildet ist, ist ein Ventilöffnungszeitraumjustiermittel. Der Schritt 505a ist ein Schritt, in welchem festgestellt wird, ob die nächste verstärkte Hochspannung Vh korrigiert ist oder nicht, um so anhand von Abweichung zwischen Werten der tatsächlich gemessenen Ankunftszeit Ta und der tatsächlich gemessenen Spitzenstrom Ip, die in den Schritten 502a und 502b ausgelesen werden, und der vorbestimmten Zielankunftszeit Ta0 und dem Zielgrenzspitzenstrom Ip0 zu steigen oder abzunehmen. JA wird festgestellt und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 505b fort, falls ein Anstieg oder Abfall notwendig ist und es wird NEIN bestimmt und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 506a fort, falls ein Ansteigen oder Abfallen nicht notwendig ist. In Schritt 505b werden im Höherseitenspannungseinstellregister 215b und dem Niederseitenspannungseinstellregister 213b von 3 gespeicherte Werte der Höherseitenzielspannung Vx2 und der Niederseitenzielspannung Vx1 korrigiert und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 506a fort. Der durch Schritt 505a und Schritt 505b gebildete Schrittblock 505 ist ein verstärktes Hochspannungskorrekturbefehlsmittel.
  • Schritt 506a ist ein Bestimmungsschritt, in welchem festgestellt wird, ob ein Antriebsstrom für das Induktivelement 202 von 2 rasch ansteigt oder nicht. Beispielsweise in einem Fall, bei dem der Gangwechselsensor, welches einer der Öffnungs- und Schließsensorgruppe 103 ist, eine Verschiebung zu einem niedrigeren Gang detektiert, oder der Gaspedalpositionssensor, der einer der Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe 104 ist, ein plötzliches Herunterdrücken detektiert, in einem Fall, wo die nachfolgende Einspritzung durchgeführt wird, unmittelbar nachdem die vorhergehende Einspritzung durchgeführt wird, in einem geteilten Injektionsmodus oder dergleichen, wird JA festgestellt, und wenn JA festgestellt wird, schreitet der Ablauf zu Schritt 506b fort und falls NEIN festgestellt wird, schreitet der Ablauf zu Schritt 507a fort. Im Schritt 506b wird ein Wert eines höherseitigen Nennstroms Ix3 oder eines höherseitigen Anstiegsstroms Ix4 ausgewählt und wird als ein Wert des in dem höherseitigen Spannungseinstellregister 215a von 3 gespeicherten höherseitigen Zielstroms Ix2 eingestellt, und dann schreitet der Ablauf zum Betriebsendschritt 510 fort. Zusätzlich ist der höherseitige Nennstrom Ix3 ein vorgegebener Einstellstrom, der darauf abzielt, dass das Laden des Hochspannungskondensators 204 abgeschlossen ist, bis zum nächsten raschen Anregungsmoment, selbst in einem Fall, bei dem eine Spannung der Fahrzeugbatterie 101 niedrig ist und eine Motordrehzahl hoch ist. Weiterhin wird der höherseitige Anstiegsstrom Ix4 angewendet, wenn eine unterteilte nachfolgende Einspritzung durchgeführt wird und ist ein kurzzeitiger Nenneinstellwert, der größer ist als der höherseitige Nennstrom Ix3. Der durch Schritt 506a und Schritt 506b gebildete Schrittblock 506 ist ein Stromanstiegsbefehlsmittel.
  • Schritt 507a ist ein Bestimmungsschritt, in welchem, falls ein Differenzwert ΔT = Tn – Tc zwischen der vorherigen Ladebedarfszeit Tc, eingelesen in Schritt 502c (gemessen als Zeit nachdem das vorhergehende Ventilöffnungsbefehlssignal INJn erzeugt ist, bis das Laden des Hochspannungskondensators 204 abgeschlossen ist) und der Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn, welcher durch das nächste Ventilöffnungsbefehlssignal INJn terminiert wird, innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereichs liegt, wird ein angemessenes JA bestimmt und dann schreitet der Ablauf zum Betriebsendschritt 510 fort, falls aber der Differenzwert ΔT zu groß oder zu klein ist, wird NEIN festgestellt und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 507b fort. Zusätzlich, im Schritt 502c, falls die vorherige Ladeerlaubniszeit Tb innerhalb des vorherigen Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraums Tn eingelesen wird, ist die vorherige Ladebedarfszeit Tc = Tn – Tb. Daher wird die aktuelle Ladeerlaubniszeit Tb' in dem Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn', der diesmal terminiert wird, als Tb' = Tn' – Tc = Tb + (Tn' – Tn) berechnet.
  • Der Schritt 507b ist ein Schritt, in welchem Werte des Höherseitenzielstroms Ix2 und des Niederseitenzielstroms Ix1, die im Höherseitenstromeinstellregister 215a und dem Niederseitenstromeinstellregister 213a von 3 gespeichert sind, so korrigiert werden, dass sie ansteigen oder abfallen, und der Ablauf schreitet zum Betriebsendschritt 510 fort. Der Niederseitenzielstrom Ix1 wird beispielsweise auf einen Wert von 1/4 des Höherseitenzielstroms Ix2 zusammen damit eingestellt. Falls die Ladeerlaubniszeit Tb zu klein ist, wird der Höherseitenzielstrom Ix2 erhöht und falls die Ladeerlaubniszeit Tb zu groß ist, wird der Höherseitenzielstrom Ix2 gesenkt. Somit ist der durch Schritte 507a und 507b gebildeten Schrittblock 507 ein Stromreduktionsjustiermittel. Daher, gemäß dem Stromanstiegsbefehlsmittel 506 und dem Stromreduktionsjustiermittel 507, wenn der Motor plötzlich beschleunigt wird, wird ein Antriebsstrom des Induktivelements 202 gezwungen, auf einen Höherseitennennstrom Ix3 eingestellt zu werden, über Schritt 506b und schließlich, falls ein Übergang zur Reisefahrt eines Normalgeschwindigkeitsfahrzeugs durchgeführt wird, wird der Antriebsstrom graduell über Schritt 507b reduziert und wird ein intermittenter Antrieb basierend auf einem höherseitigen Unterdrückungszielstrom Ix20 durchgeführt, der ein für die Motordrehzahl geeigneter Lernwert ist, die Batteriespannung oder die Temperaturbedingung des induktiven Elements. Als Ergebnis wird ein Temperaturanstieg der Verstärkungsschaltungseinheit 200A reduziert und ein Erlaubnis der Durchführung von Kurzzeitnennteilereinspritzung unter Verwendung des höherseitigen Anstiegstroms Ix4 kommt vor. Zusätzlich wird gemäß dem Ventilöffnungszeitraumjustiermittel 504 und dem verstärkten Hochspannungskorrekturbefehlsmittel 505 die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta oder der tatsächlich gemessene Spitzenstrom überwacht und es werden der Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn und die verstärkte Zielspannung so korrigiert, dass sie einer Fluktuation in der Raschanregungs-Charakteristik entsprechen.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung von 6 gegeben, die ein Flussdiagramm ist, welches einen Betrieb der in 1 gezeigten Einspritzsteuerschaltungseinheit illustriert. Zusätzlich besteht die Einspritzsteuerschaltung 170 aus einer Logikschaltung, in welcher ein Mikroprozessor nicht eingebettet ist, und das hier beschriebene Flussdiagramm illustriert äquivalent einen Betrieb der Logikschaltung. Es wird eine Beschreibung eines Falls gegeben, bei dem das durch die Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 von 2 erzeugte Stromdetektionssignal Vex an der Einspritzsteuerschaltung 170 als ein Analogsignal eingegeben wird. Schritt 600 ist ein Schritt, in welchem die Einspritzsteuerschaltung 170 beginnt, betrieben zu werden, eine Reihe von Schritten einschließlich Schritt 600 bis Schritt 612 wiederholt ausgeführt wird, und der Ablauf nach dem Betriebsendschritt 612 unmittelbar zum Betriebsstartschritt 600 fortschreitet. Der nachfolgende Schritt 601a ist ein Bestimmungsschritt, in welchem festgestellt wird, ob das durch den Mikroprozessor 111 erzeugte Ventilöffnungsbefehlssignal INJn in einem Logikpegel "H" ist oder nicht, und es wird JA bestimmt und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 620 in einem Logikpegel "H" fort, und es wird NEIN bestimmt und dann schreitet der Ablauf beim Logikpegel "L" zu Schritt 603d fort. Der Schritt 620 ist ein Bestimmungsschritt, in welchem festgestellt wird, ob eine Zeit gerade nachdem sich der Logikpegel des Ventilöffnungsbefehlssignals INJn von "L" nach "H" ändert, vorliegt oder nicht, und JA wird bestimmt und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 621 fort, falls die Zeit gerade nachdem der Logikpegel des Ventilöffnungsbefehlssignals INJn sich von "L" zu "H" ändert, und NEIN wird bestimmt und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 602 fort, falls die Zeit nicht gerade nach dem Änderung ist, sondern der nächste Zyklus. Schritt 621 ist ein Schritt, in welchem ein aktueller Wert des in Schritt 605a, der später beschrieben wird, aktivierten Raschanregungszeitraummesstimers 171 rückgesetzt wird, um so initialisiert zu werden, und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 622 fort. Der Schritt 622 ist ein Schritt, in welchem der aktuelle Wert des im später beschriebenen Schritt 606 aktivierten Spitzenhalteschaltung 172 rückgesetzt wird, um so initialisiert zu werden, und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 602 fort.
  • Schritt 602 ist ein Bestimmungsschritt, in welchem festgestellt wird, ob der Anregungsstrom Iex der Elektromagnetspulen 81 bis 84, welche durch das Stromdetektionssignal Vex detektiert wird, zum eingestellten Grenzstrom Ia gestiegen ist oder nicht, und NEIN wird bestimmt, und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 603a fort, falls der Strom Iex nicht dahin gestiegen ist, und JA wird bestimmt und dann schreitet der Ablauf zu Schritt 605b fort, falls der Strom Iex dahin gestiegen ist. Schritt 603a ist ein Schritt, in welchem irgendeines der selektiven Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC1 bis CC4 erzeugt wird, irgendeines der elektrischen Öffnungs- und Schließelemente 181 bis 184 angetrieben wird, um so geschlossen zu sein, und dann der Ablauf zu Schritt 604a fortschreitet. Schritt 604a ist ein Schritt, in welchem das erste oder zweite Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal A14 oder A32 erzeugt wird, das erste oder das zweite Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186a oder 186b angetrieben wird, um so geschlossen zu sein, und dann der Ablauf zu Schritt 605a fortschreitet. Schritt 605a ist ein Schritt, in welchem der in der Einspritzsteuerschaltung 170 vorgesehen Raschanregungszeitraummesstimer 171 aktiviert wird, um so das Messen der tatsächlich gemessenen Ankunftszeit Ta zu starten, und dann der Ablauf zu Schritt 606 fortschreitet. Schritt 606 ist ein Schritt, in welchem die in der Einspritzsteuerschaltung 170 vorgesehene Spitzenhalteschaltung 172 so aktiviert wird, dass sie einen Betrieb startet, in welchem Ströme, die größer sind als vorherige Ströme, sequentiell anhand eines Anstiegs beim Anregungsstrom Iex gespeichert werden, und dann der Ablauf zu Schritt 601a zurückkehrt.
  • Falls ein Logikpegel des Ventilöffnungsbefehlssignals INJn noch immer "H" ist, und der Anregungsstrom Iex nicht am eingestellten Grenzstrom Ia ankommt, werden Schritt 601a (Bestimmung von JA), Schritt 620 (Bestimmung von NEIN), Schritt 602 (Bestimmung von NEIN) und die Schritte 603a bis 606 wiederholt durchgeführt und schließlich, falls die Bestimmung in Schritt 602 JA ist, entkommt der Ablauf aus dieser Zirkulationsschleife und schreitet zu Schritt 605b fort. Zu dieser Zeit steigt der Anregungsstrom Iex an und kommt beim eingestellten Grenzstrom Ia an.
  • Schritt 605b ist ein Schritt, in welchem der in Schritt 605a aktivierte Raschanregungszeitraummesstimer 171 die Taktungsoperation stoppt, ein getakteter aktueller Wert gehalten wird, so wie er ist, und dann der Ablauf zu Schritt 607a fortschreitet. Schritt 607a ist ein Schritt, in welchem das erste oder das zweite Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal B14 oder B32 erzeugt wird, und das erste oder zweite Niederspannungsschaltelement 185a oder 185b angetrieben wird, um geschlossen zu sein, und dann der Ablauf zu Schritt 604b fortschreitet. Schritt 604b ist ein Schritt, in welchem das erste oder das zweite Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal A14 oder A32, das in Schritt 604a erzeugt wird, aufhört, erzeugt zu werden, dem ersten oder dem zweiten Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186a oder 186b befohlen wird, sich zu öffnen und dann der Ablauf zu Schritt 608 fortschreitet. Schritt 608 ist ein Bestimmungsschritt, in welchem festgestellt wird, dass der Anregungsstrom Iex reduziert wird, um einen vorbestimmten Einstellabschwächungsstrom Ib zu passieren und NEIN wird bestimmt und Ablauf kehrt zu Schritt 601a zurück, falls der Strom Iex den Strom Ib nicht passiert und JA wird bestimmt und der Ablauf schreitet der Ablauf zu Schritt 623 fort, falls der Strom Iex reduziert wird, um den Strom Ib zu passieren. Falls ein Logikpegel des Ventilöffnungsbefehlssignals INJn immer noch "H" ist, und der Anregungsstrom Iex nicht reduziert wird, um den eingestellten Abschwächungsstrom Ib zu passieren, werden Schritt 601a (Bestimmung von JA), Schritt 620 (Bestimmung von NEIN), Schritt 602 (Bestimmung von JA), Schritt 605b, Schritt 607a, Schritt 604b und Schritt 608 wiederholt ausgeführt, und schließlich, falls die Bestimmung in Schritt 608 JA ist, entkommt der Ablauf aus dieser Zirkulationsschleife und schreitet zu Schritt 623 fort. Zu dieser Zeit wird der Anregungsstrom Iex reduziert, um den eingestellten Abschwächungsstrom Ib zu passieren.
  • Schritt 623 ist ein Schritt, in welchem ein Signal, das der durch den Raschanregungszeitraummesstimer 171 gemessenen tatsächlich gemessenen Ankunftszeit Ta und dem durch die Spitzenhalteschaltung 172 gemessenen tatsächlich gemessenen Spitzenstrom Ip gestattet, gelesen zu werden, für den Mikroprozessor 111 erzeugt wird, und dann der Ablauf zu Schritt 603b fortschreitet. Der Mikroprozessor 111 liest die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta und den tatsächlich gemessenen Spitzenstrom Ip über den Niedergeschwindigkeitsbetriebs-Mehrkanal-A/D-Wandler 114a, der bei niedriger Geschwindigkeit betrieben wird. Falls jedoch dieses Datenlesen durchgeführt wird, gerade bevor das nächste Ventilöffnungsbefehlssignal INJn erzeugt wird, ist Schritt 623 nicht notwendig. Schritt 603b ist ein Schritt, in welchem irgendeines der selektiven Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC1 bis CC4, die in Schritt 603a erzeugt werden, aufhört, erzeugt zu werden, alle selektiven Öffnungs- und Schließelemente 181 bis 184 geöffnet werden und dann der Ablauf zu Schritt 601b fortschreitet. Schritt 601b ist ein Bestimmungsschritt, in welchem festgestellt wird, ob das durch den Mikroprozessor 111 erzeugte Ventilöffnungsbefehlssignal INJn immer noch auf einem Logikpegel "H" ist oder nicht, und JA wird bestimmt und der Ablauf schreitet dann zu Schritt 607b in einem Logikpegel "H" fort und NEIN wird bestimmt und der Ablauf dann zu Schritt 603d bei einem Logikpegel "L" fort. Schritt 607b ist ein Schritt, in welchem das erste oder das zweite Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal B14 oder B32, das in Schritt 607a erzeugt wird, stoppt, erzeugt zu werden, das erste oder zweite Niederspannungsschaltelement 185a oder 185b geöffnet wird und dann der Ablauf zu Schritt 509 fortschreitet. Schritt 609 ist ein Bestimmungsschritt, in welchem festgestellt wird, dass der Anregungs-Strom Iex reduziert wird, um einen vorgegebenen eingestellten Fallumkehrhaltestrom Ic zu passieren, und es wird NEIN bestimmt und Ablauf kehrt zu Schritt 601b zurück, falls der Strom Iex den Strom Ic nicht passiert und es wird JA bestimmt und der Ablauf schreitet dann zu Schritt 603c fort, falls der Strom Iex reduziert wird, um den Strom Ic zu passieren.
  • Schritt 603c ist ein Schritt, in welchem irgendeines der selektiven Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC1 bis CC4 erzeugt wird, irgendeines der selektiven Öffnungs- und Schließelemente 181 bis 184 angetrieben wird, um geschlossen zu sein, und dann der Ablauf zu Schritt 610 fortschreitet. Der Schritt 610 ist ein Bestimmungsschritt, in dem bestimmt wird, dass der Anregungsstrom Iex reduziert ist, um einen vorgegebenen, eingestellten Anstiegsinversionshaltestrom Id zu passieren, und NEIN wird festgestellt und Ablauf kehrt zu Schritt 601b zurück, falls der Strom Iex den Strom Id nicht passiert und JA wird bestimmt und der Ablauf schreitet dann zu Schritt 607c fort, falls der Strom Iex reduziert wird, um den Strom Id zu passieren. Schritt 607c ist ein Schritt, in dem das erste oder zweite Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal B14 oder B32 erzeugt wird und das erste oder zweite Niederspannungsschaltelement 185a oder 185b angetrieben wird, um geschlossen zu sein, und dann der Ablauf zu Schritt 611 fortschreitet. Schritt 611 ist ein Bestimmungsschritt, in dem festgestellt wird, dass der Anregungsstrom Iex ansteigt, um den voreingestellten fallenden Inversionshaltestrom Ic zu passieren und es wird JA festgestellt und Ablauf kehrt zu Schritt 601b zurück, falls der Strom Iex den Strom Ic passiert, und es wird NEIN bestimmt und der Ablauf kehrt zu Schritt 601c zurück, falls der Strom Iex den Strom Ic nicht passiert. Schritt 601c ist ein Bestimmungsschritt, in dem festgestellt wird, ob das durch den Mikroprozessor 111 erzeugte Ventilöffnungsbefehlssignal INJn noch auf Logikpegel "H" ist, und es wird JA festgestellt und der Ablauf kehrt dann zu Schritt 607c bei einem Logikpegel "H" zurück und es wird NEIN festgestellt und Ablauf schreitet dann zu Schritt 603d in einem Logikpegel "L" fort.
  • Schritt 603d ist ein Schritt, in dem irgendeines der selektiven Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC1 bis CC4, die in den Schritten 603a oder 603c erzeugt werden, stoppt, erzeugt zu werden, alle selektiven Öffnungs- und Schließelemente 181 bis 184 geöffnet werden und der Ablauf zu Schritt 604c fortschreitet. Schritt 604c ist ein Schritt, in welchem das erste oder zweite Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignale A14 oder A32, das in Schritt 604a erzeugt wird, stoppt, erzeugt zu werden, dem ersten oder zweiten Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186a oder 186b befohlen wird, geöffnet zu sein, und dann der Ablauf zu Schritt 607d fortschreitet. Schritt 607d ist ein Schritt, in welchem das erste oder zweite Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignal B14 oder B32, das in Schritt 607a oder 607c erzeugt wird, stoppt, erzeugt zu werden, das erste oder zweite Niederspannungsschaltelement 185a oder 185b geöffnet wird und dann der Ablauf zu Operationsendschritt 612 fortschreitet. Wenn ein Umriss der Gesamtoperation in Kombination mit dem Zeitdiagramm von 4 im in der oben beschriebenen Weise konfigurierten Flussdiagramm beschrieben wird, entsprechen die Schritte 603a, 604a, 605a, 606, 601a, 620 und 602 dem Raschanregungszeitraum ab dem Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1. Zusätzlich entsprechen die Schritte 607a, 604b, 608, 601a, 620, 602 und 605b dem Stromabschwächungszeitraum ab dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2. Weiterhin entsprechen die Schritte 603b, 601b, 607b, 609 dem Raschabschwächungszeitraum vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3. Weiterhin entsprechen Schritte 603c, 610, 607c, 611, 601b, 607b, 609 und 603c und Schritte 607c, 611 und 601c dem Ventilöffnungshaltezeitraum vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4. Zusätzlich entsprechen die Schritte 603d, 604c und 607d dem Initialisierungsprozesszeitraum unmittelbar nach dem Zeitpunkt t4.
  • In der obigen Beschreibung ist die Beschreibung unter der Annahme gegeben worden, dass das durch die Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 von 2 erzeugte Stromdetektionssignal Vex an der Einspritzsteuerschaltung 170 als ein Analogsignal eingegeben wird, der Raschanregungszeitraummesstimer 171 eine Analogsignalspannung erzeugt, die graduell gemäß dem Start des Zeitzählens ansteigt und die Spitzenhalteschaltung 172 einen Kondensator verwendet, welche den Maximalwert eines Signals, das detektiert und gleichgerichtet wird, speichert. Jedoch kann das Stromdetektionssignal Vex am Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 eingegeben werden, ein digital umgewandelter Wert desselben kann an der Einspritzsteuerschaltung 170 eingegeben werden und der Raschanregungszeitraummesstimer 171 der Spitzenhalteschaltung 172 kann eine Digitalschaltung verwenden. In diesem Fall werden die Vergleichsprozesse in den Schritten 602, 608, 609, 610 und 611 durch eine Digitalvergleichsschaltung anstelle einer Analogvergleichsschaltung durchgeführt und Einstellwerte wie etwa der Einstellgrenzstrom Ia, der Einstellabschwächungsstrom Ib, der Abfallreversionshaltestrom Ic und der Einstellanstiegsinversionshaltestrom Id werden in einem Einstellregister (nicht gezeigt), übertragen vom Mikroprozessor 111, gespeichert.
  • (3) Hauptpunkte und Merkmale von Ausführungsform 1
  • Wie aus der obigen Beschreibung klar ist, ist eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 dieser Erfindung eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100A, die beinhaltet eine Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 für eine Mehrzahl von Elektromagnetspulen 81 bis 84 zum Antreiben von Solenoidventilen nacheinander, um die Kraftstoffeinspritzsolenoidventile 108 zur Kraftstoffeinspritzung sequentiell anzutreiben, die in entsprechenden Zylindern eines Mehrzylindermotors vorgesehen sind; eine Verstärkungsschaltungseinheit 200A, die eine verstärkte Hochspannung Vh zum Durchführen rascher Anregung der Elektromagnetspulen 81 bis 84 erzeugt; eine Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A, die einen Mikroprozessor 111 als ein Hauptbestandteilselement aufweist; und eine Einspritzsteuerschaltungseinheit 170, die ein Relais zwischen dem Mikroprozessor 111 und der Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 durchführt. Die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A beinhaltet einen Niedergeschwindigkeitsbetriebs-Mehrkanal-A/D-Wandler 114a, der bei niedriger Geschwindigkeit betrieben wird, der mit dem Mikroprozessor 111 kooperiert, einen Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 mit einer Mehrzahl von Kanälen und ein Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A. Der Mikroprozessor 111 bestimmt Erzeugungsmomente von Ventilöffnungsbefehlssignalen INJn (wobei n 81 bis 84 ist) für die Elektromagnetspulen 81 bis 84 und einen Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn auf Basis von Signalspannungen zumindest einiger von einem Luftmassensensor, einem Gaspedalpositionssensor, einem Kraftstoffdrucksensor, die in einer Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe 104 enthalten sind, die am Mehrkanal-A/D-Wandler 114A eingegeben werden, und Operationen eines Kurbelwinkelsensors und eines Drehzahlsensors einer Öffnungs- und Schließsensorgruppe 103.
  • Die Verstärkungsschaltungseinheit 200A beinhaltet ein Induktivelement 202, das intermittent durch ein Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 aus einer Fahrzeugbatterie 101 angeregt wird; einen Stromdetektionswiderstand 201A, der in Reihe mit dem Induktivelement verbunden ist; und einen Hochspannungskondensator 204, der durch Freisetzen von in dem Induktivelement 202 gespeicherter elektromagnetischer Energie über eine Ladungsdiode 203 geladen wird, wenn ein Induktivelementstrom Ix proportional zu einer Spannung an beiden Enden des Stromdetektionswiderstands an der Arithmeti- und Steuerschaltungseinheit 110A eingegeben wird, das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 gesteuert wird, in Reaktion auf ein durch den Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A erzeugtes Verstärkungssteuersignal Ex geöffnet und geschlossen zu werden, und das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement geöffnet wird. Eine geteilte Spannung der Spannung an beiden Enden des Hochspannungskondensators 204 wird an der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A als verstärkte Detektionsspannung Vx eingegeben, eine Analogsignalspannung proportional zum Induktivelementstrom Ix und der verstärkten Detektionsspannung Vx wird am Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 eingegeben und Daten, die durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler digital gewandelt werden, werden in einem Strom-Istwert-Register 211a und einem Spannungs-Istwert-Register 211b gespeichert.
  • Der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A beinhaltet ein Höherseitenstromeinstellregister 215a und ein Höherseitenspannungseinstellregister 215b, die aus dem Mikroprozessor 111 gesendet werden, um eingestellt zu werden; ein Höherseitenstromkomparator 214a und ein Höherseitenspannungskomparator 214b, die jeweils die Größe numerischer Werte, die in den Einstellregistern gespeichert sind, und von in dem Strom-Istwert-Register 211a und dem Spannungs-Istwert-Register 211b gespeicherten numerischen Werten vergleichen; und einen Logikschaltungsteil 219a. Der Logikschaltungsteil 219a vergleicht einen Wert des in dem Höherseitenstromeinstellregister 215a gespeicherten Höherseitenzielstrom Ix2 mit einem Wert des aus der Verstärkungsschaltungseinheit 200A gesendeten Induktivelementstroms Ix durch den Höherseitenstromkomparator 214a. Wenn der Wert des Induktivelementstroms Ix kleiner als der Wert des Höherseitenzielstroms Ix2 ist, aktiviert der Logikschaltungsteil 219a das Verstärkungssteuersignal Ex so, dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 angetrieben wird, geschlossen zu sein. Zusätzlich vergleicht der Logikschaltungsteil 219a einen Wert einer in dem Höherseitenspannungseinstellregister 215b gespeicherten Höherseitenzielspannung Vx2 mit einem Wert der aus der Verstärkungsschaltungseinheit 200A gesendeten verstärkten Detektionsspannung Vx unter Verwendung des Höherseitenspannungskomparators 214b. Wenn der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx kleiner als der Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 ist, macht der Logikschaltungsteil 219a das Verstärkungssteuersignal Ex so gültig, dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 angetrieben wird, geschlossen zu sein.
  • Daher ist die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A in eine Datenverarbeitungsfunktion des Einstellens numerischer Werte des Höherseitenzielstroms Ix2 der Höherseitenzielspannung Vx2 in der Verstärkungsschaltungseinheit 200A unter Verwendung des Mikroprozessors 100 und Umwandeln numerischer Werte des Induktivelementstroms Ix und der verstärkten Detektionsspannung Vx unter Verwendung des Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandlers 115, und eine Digitallogiksteuerfunktion des Durchführens von negativer Rückkopplungssteuerung, um so eine Beziehung zu ermitteln, in der ein Zielwert, als welcher der numerische Wert eingestellt ist, der gleiche ist wie ein überwachter Istwert, in welchen der numerische Wert umgewandelt wird, unter Verwendung des Verstärkungssteuerschaltungsteils 210A, unterteilt.
  • Der Stromdetektionswiderstand 201A der Verstärkungsschaltungseinheit 200A ist mit einer Position verbunden, durch welche Lade- und Entladeströme fließen, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geschlossen ist, und somit das Induktivelement 202 angeregt ist und Energie speichert, und wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geöffnet ist und somit elektromagnetische Energie an den Hochspannungskondensator 204 freigesetzt wird.
  • Der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A beinhaltet weiter ein Niederseitenstromeinstellregister 213a; und einen Niederseitenstromkomparator 212a, der die Größen eines im Einstellregister gespeicherten numerischen Werts und eines im Strom-Istwert-Register 211a gespeicherten Werts vergleicht. Der Logikschaltungsteil 219a veranlasst das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206, geöffnet zu sein, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geschlossen ist und somit ein Wert des Induktivelementstroms Ix gleich oder größer einem Wert des Höherseitenzielstroms Ix2 ist, und erzeugt wieder das Verstärkungssteuersignal Ex, wenn ein Wert des Induktivelementstroms Ix abfällt, um einen Wert oder kleiner des in dem Niederseitenstromeinstellregisters 213a gespeicherten Niederseitenzielstroms Ix1 zu passieren. Der Niederseitenzielstrom Ix1, der im Niederseitenstromeinstellregister 213a gespeichert ist, besteht aus individuellen Einstelldaten, die aus dem Mikroprozessor 111 gesendet werden, oder verriegelten Einstelldaten, welche durch Teilen der Einstelldaten des Höherseitenstromeinstellregisters 215a durch eine vorgegebene Vergrößerung ermittelt wird.
  • Wie oben beinhaltet in Relation zu einem zweiten Aspekt dieser Erfindung der Verstärkungssteuerschaltungsteil das Niederseitenstromeinstellregister und den Niederseitenstromkomparator, veranlasst das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement, geöffnet zu sein, wenn der Induktivelementstrom Ix ansteigt, um den Höherseitenzielstrom Ix2 zu passieren und veranlasst das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement, geschlossen zu sein, wenn der Niederseitenzielstrom Ix1 abfällt, um den Niederseitenzielstrom Ix1 zu passieren, wodurch ein Induktivelementstrom Ix zwischen dem Niederseitenzielstrom Ix1 und dem Höherseitenzielstrom Ix2 gesteuert wird. Daher wird die nächste Anregung durchgeführt, ohne darauf zu warten, dass ein durch das Induktivelement fließender Strom Null wird, und somit gibt es ein Merkmal, das der Hochspannungskondensator durch Intermittieren des Induktivelementstroms bei einer hohen Frequenz geladen werden kann und die Verstärkungssteuereffizienz durch Reduzieren eines Hystereseverlusts eines das Induktivelement bildenden magnetischen Materials gesteigert werden kann. Zusätzlich, wenn der Niederseitenzielstrom Ix1 einen Wert von 1/2 oder 1/4 des Höherseitenzielstroms Ix2 verwendet, wird ein Wert des Niederseitenstromeinstellregisters gleich einem Wert, der durch Entfernen des unteren einen Bits oder der unteren zwei Bits des Höherseitenstromeinstellregisters ermittelt wird, sind, und somit gibt es ein Merkmal, dass das Niederseitenstromeinstellregister weggelassen werden kann und das Höherseitenstromeinstellregister gemeinsam verwendet werden kann. Weiterhin, wenn der Niederseitenzielstrom Ix1 einen Wert von 1/2 oder 1/4 des Höherseitenzielstroms Ix2 verwendet, wird eine Menge an durch einzelne Entladung an den Hochspannungskondensator umgewandelte elektrische Energie 75% oder 94% eines Falls, bei dem der Niederseitenzielstrom auf Null gesetzt wird, aber alternativ kann eine Hochfrequenzintermittentsteuerung durchgeführt werden. Jedoch ist 25% oder 6% der unumgewandelten elektromagnetischen Energie kein Verlust, sondern verbleibt als etwas beim nächsten Mal gespeicherte elektromagnetische Energie.
  • Der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A beinhaltet weiter ein Niederseitenspannungseinstellregister 213b und einen Niederseitenspannungskomparator 212b, der die Größe eines in dem Einstellregister gespeicherten numerischen Wertes und eines in Spannungs-Istwert-Register 211b gespeicherten numerischen Werts vergleicht. Der Logikschaltungsteil 219A invalidiert das Verstärkungssteuersignal Ex so, dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geöffnet wird, wenn der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx gleich oder größer einem Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 ist. Zusätzlich vergleicht der Logikschaltungsteil 219A einen im Niederseitenspannungseinstellregister 213b gespeicherten Wert der Niederseitenzielspannung Vx1 mit einem aus der Verstärkungsschaltungseinheit 200A gesendeten Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx unter Verwendung des Niederseitenspannungskomparators 212b und macht das Verstärkungssteuersignal Ex so valide, dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 angetrieben wird, geschlossen zu sein, wenn ein Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx kleiner als ein Wert der Niederseitenzielspannung Vx1 ist. Individuelle Einstelldaten, die ein Wert der Niederseitenzielspannung Vx1 sind, die aus dem Mikroprozessor 111 gesendet wird, werden im Niederseitenspannungseinstellregister 213b gespeichert, oder verriegelte Einstelldaten, die ein Wert sind, der durch Subtrahieren eines vorgegebenen Differenzwerts von einem Wert der Höherseitenzielspannung Vx2, der im Höherseitenspannungseinstellregister 215b gespeichert ist, ermittelt wird, wird darin gespeichert. Der Differenzwert ist größer als eine Inkrementspannung, die in dem Hochspannungskondensator 204 über Einzelstromblockierung des Induktivelements 202 geladen wird und ist kleiner als eine Entladungsspannung Vx2–Vx0 des Kondensators 204 anhand einer einzelnen raschen Anregung der Elektromagnetspulen 81 bis 84.
  • Wie oben beinhaltet in Beziehung auf einen vierten Aspekt dieser Erfindung der Verstärkungssteuerschaltungsteil das Niederseitenspannungseinstellregister und den Niederseitenspannungskomparator, veranlasst das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement, geöffnet zu sein, wenn die verstärkte Detektionsspannung Vx ansteigt, um die Höherseitenzielspannung Vx2 zu passieren, und macht das Verstärkungssteuersignal Ex valide, wenn die verstärkte Detektionsspannung Vx fällt, um die Niederseitenzielspannung Vx1 zu passieren, wodurch das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement so gesteuert wird, dass es abhängig von der Größe des Induktivelementstroms Ix geöffnet und geschlossen wird.
  • Daher, wenn die verstärkte Hochspannung Vh an der Höherseitenzielspannung Vx2 ankommt, stoppt die intermittente Anregung des Verstärkungselements sofort, und wenn die verstärkte Hochspannung Vh gleich oder kleiner der Niederseitenzielspannung Vx1 ist, beginnt die intermittente Anregung des Verstärkungselementes. Daher gibt es ein Merkmal, dass die verstärkte Hochspannung Vh auf einen spezifischen Wert zwischen Vx1 und Vx2 gesteuert werden kann, und wenn eine Ladespannung des Hochspannungskondensators aufgrund Entladung an die Elektromagnetspulen 81 bis 84 reduziert wird, kann der intermittente Betrieb des Verstärkungselements unmittelbar starten.
  • Der Logikschaltungsteil 219A beinhaltet erste und zweite Flip-Flop-Schaltungen 216a und 216b und ein Logikproduktelement 217a. Die erste Flip-Flop-Schaltung 216a wird eingestellt, wenn ein Wert des Induktivelementstroms Ix gleich oder kleiner einem vorgegebenen Niederseitenzielstrom Ix1 ist und wird rückgesetzt, wenn der Wert des Induktivelementstroms Ix gleich oder größer dem vorgegebenen Höherseitenzielstrom Ix2 ist. Die zweite Flip-Flop-Schaltung 216b wird gesetzt, wenn ein Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx gleich oder kleiner einem Wert einer vorbestimmten Niederseitenzielspannung Vx1 ist, und wird rückgesetzt, wenn der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx gleich oder größer der vorbestimmten Höherseitenzielspannung Vx2 ist. Das Logikproduktelement 217a macht das Verstärkungssteuersignal Ex valide, so dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 angetrieben wird, geschlossen zu sein, wenn beide gesetzten Ausgaben der ersten und zweiten Flip-Flop-Schaltungen 216a und 216b logisch "1" sind.
  • Wie oben beinhaltet in Relation auf einen fünften Aspekt dieser Erfindung der Verstärkungssteuerschaltungsteil die erste Flip-Flop-Schaltung, die anhand der Größe des Induktivelementstroms Ix arbeitet und die zweite Flip-Flop-Schaltung, die anhand der Größe der verstärkten Detektionsspannung Vx arbeitet, und intermittent das Induktivelement unter Verwendung des Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelements anregt, bis eine angestrebte verstärkte Hochspannung Vh erhalten wird. Daher gibt es ein Merkmal, dass es möglich ist, die Zeit, die erforderlich ist, elektromagnetische Energie des induktiven Elements an den Hochspannungskondensator mit der einfachen Logikschaltungskonfiguration freizusetzen, sicherzustellen, und es möglich ist, zu verhindern, dass das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement zufällig aufgrund einer kleinen Fluktuation des verstärkten Hochspannungsfahrzeugs in einem Ladungsabschlusszustand des Hochspannungskondensators geöffnet und geschlossen wird.
  • Die Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 beinhaltet erste und zweite Niederspannungsöffnungs- und Schließelemente 185a und 185b, welche die Elektromagnetspulen 81 und 84 der ersten Gruppe und die Elektromagnetspulen 83 und 82 der zweiten Gruppe, welche alternativ Kraftstoffeinspritzung durchführen, mit der Fahrzeugbatterie 101 für jede Gruppe verbinden; erste und zweite Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelemente 186a und 186b, die mit einer Ausgabe der Verstärkungsschaltungseinheit 200A verbunden sind; Öffnungs- und Schließelemente für Stromversorgungssteuerung, die eine Mehrzahl von selektiven Öffnungs- und Schließelementen 181 bis 184 beinhalten, die individuell mit den Elektromagnetspulen 81 bis 84 verbunden sind; und erste und zweite Stromdetektionswiderstände 188a und 188b, die in Reihe mit den Elektromagnetspulen 81 und 84 der ersten Gruppe und den Elektromagnetspulen 83 und 82 der zweiten Gruppe verbunden sind. Die Einspritzsteuerschaltung 170 erzeugt das Ventilöffnungsbefehlssignal INJn und Öffnungs- und Schließbefehlssignale Drj einschließlich erster und zweiter Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignale A14 und A32 für die ersten und zweiten Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelemente 186a und 186b, erste und zweite Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignale B14 und B32 für die ersten und zweiten Niederspannungsöffnungs- und Schließelemente 185a und 185b; und selektive Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC1 bis CC4 für die selektiven Öffnungs- und Schließelemente 181 bis 184, in Antwort auf ein Stromdetektionssignal Vex durch die ersten und zweiten Stromdetektionswiderstände 188a und 188b. Das Stromdetektionssignal Vex wird an der Einspritzsteuerschaltung 170 als ein Stromdetektionssignal Dex eingegeben, das durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 digital gewandelt wird. Der Mehrkanal-A/D-Wandler 114a ist ein A/D-Wandler vom sequentiellen Umwandlungstyp, der bei niedriger Geschwindigkeit betrieben wird, während der Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 ein Delta-Sigma-Typ-A/D-Wandler ist. Die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A besteht aus einem integrierten Schaltelement eines Chips oder von zwei Chips, die den gesamten Mehrkanal-A/D-Wandler 114a, den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115, den Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A und die Einspritzsteuerschaltung 170 enthalten.
  • Wie oben wird in Relation zu einem sechsten Aspekt dieser Erfindung ein durch den Verstärkungssteuerschaltungsteil und die Injektionssteuerschaltungseinheit gehandhabtes Analogsignal durch den Delta-Sigma-Typ-A/D-Wandler, der bei hoher Geschwindigkeit betrieben wird, digital gewandelt. Daher werden der Verstärkungssteuerschaltungsteil und die Injektionssteuerschaltungseinheit digitalisiert und werden dadurch mit der den Mikroprozessor enthaltenden Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit integriert oder bilden ein integriertes Schaltungselement, das in der Lage ist, leicht eine Zwischenverbindung durchzuführen. Daher gibt es ein Merkmal, dass die Niedergeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler zusammen verwendet werden und dadurch ist es möglich, die Kosten für das digitale Umwandeln einer Mehrzahl von Analogsignalen daran zu hindern, anzusteigen, und eine kleine und preisgünstige Fahrzeugmotorsteuervorrichtung zu erhalten, die in der Lage ist, durch Digitalisierung ein integriertes Schaltelement zu verwenden.
  • Ausführungsform 2
  • (1) Detaillierte Konfigurationsbeschreibung
  • Nachfolgend wird eine Beschreibung von 7 gegeben, die ein Gesamtschaltungsblockdiagramm einer Vorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung ist, hauptsächlich basierend auf den Differenzen gegenüber jenen in 1. Zusätzlich wird ein Hauptunterschied zwischen der Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100B gemäß der Ausführungsform 2 und der Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100A gemäß Ausführungsform 1 durch einen Unterschied zwischen dem später in den 8 und 9 beschriebenen Verstärkungssteuerschaltungsteil 210B und dem Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A verursacht und die sonstige Gesamtkonfiguration ist exakt die gleiche wie in den 1 und 7. Als Ergebnis sind die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A und der Programmspeicher 113A durch die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110B und einen Programmspeicher 113B ersetzt und dasselbe Bezugszeichen bezeichnet in jeder Zeichnung denselben oder einen entsprechenden Teil.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung von 8 gegeben, die ein Blockdiagramm einiger in 7 gezeigter Steuerschaltungen sind. In 8 weist eine Verstärkungsschaltungseinheit 200B dieselbe Konfiguration wie die Verstärkungsschaltungseinheit 200A von 2 auf, aber ein Stromdetektionswiderstand 201B ist mit einer Emitterschaltung des Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelements 206 verbunden. Daher wird die Verstärkungsschaltungseinheit 200B durch Hauptschaltungen gebildet, welche ein induktives Element 202, eine Ladediode 203, einen Hochspannungskondensator 204, die in Reihe miteinander verbunden sind, und an welche die eine Steuerstromversorgungsspannung Vbb angelegt wird, und eine Reihenschaltung eines Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelements 206 und eines Stromdetektionswiderstands 201B, die zwischen dem induktiven Element 202 und einer Erdungsschaltung verbunden sind, gebildet. Falls ein durch das Induktivelement 202 fließender Strom, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geschlossen ist, zu einem vorbestimmten Wert oder mehr wird, wird das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geöffnet und somit wird im induktiven Element 202 gespeicherte elektromagnetische Energie über die Ladediode 203 an den Hochspannungskondensator 204 freigesetzt. Die verstärkte Hochspannung Vh, die eine Ladespannung des Hochspannungskondensators 204 ist, wird auf eine angestrebte vorbestimmte Spannung erhöht, indem das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 mehrfach intermittent angetrieben wird.
  • Zusätzlich, eine Spannung an beiden Enden des Stromdetektionswiderstands 201B, der einen durch das Induktivelement 202 fließenden Antriebsstrom nur detektieren kann, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geschlossen ist, und die am Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 eingegeben wird, der in der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110B als ein Induktivelementstrom Ix vorgesehen ist. Zusätzlich wird eine Spannung an beiden Enden des Hochspannungskondensators durch Teilerwiderstände 208 und 209 geteilt und wird an einem anderen Eingangskanal des Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandlers 115 als eine verstärkte Detektionsspannung Vx eingegeben. Der später beschriebene Verstärkungssteuerschaltungsteil 210b erzeugt ein Verstärkungssteuersignal Ex anhand von Werten des Induktivelementstroms Ix und der verstärkten Detektionsspannung Vx, die durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 digital gewandelt sind, um so das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 über einen Antriebswiderstand 207 zu öffnen und zu schließen.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung von 9 gegeben, die ein detailliertes Blockdiagramm des in 7 gezeigten Verstärkungssteuerschaltungsteil 210B ist. In 9 beinhaltet in derselben Weise wie die Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A von 3 der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210B ein Strom-Istwert-Register 211a, der einen Istwert des Induktivelementstroms Ix speichert, der durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 digital gewandelt wird, ein Spannungsistwertregister 211b, das einen Istwert der verstärkten Detektionsspannung Vx speichert, ein Höherseitenstromeinstellregister 215a, in dem ein Höherseitenzielstrom Ix2 durch den Mikroprozessor 111 eingestellt wird, und einen Höherseitenstromkomparator 214a, der einen im Höherseitenstromeinstellregister 215a gespeicherten numerischen Wert mit einem Istwert des Strom-Istwert-Registers 211a vergleicht. Weiter stellt ein Zeitgrenzeinstellregister 218b, in welchem die Grenzzeit Toff durch den Mikroprozessor 111 eingestellt wird, eine Grenzzeit des Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelements 206 in Kooperation mit einem Grenzzeiteinstelltimer 218a ein, welcher die Zeit misst, wenn eine Rücksetzausgabe einer Flip-Flop-Schaltung 216a, die später beschrieben wird, erzeugt wird.
  • Zusätzlich erzeugt beispielsweise in einem Fall, bei dem der Grenzzeiteinstelltimer 218a ein (nicht gezeigtes) Taktsignal ab dem Anfangswert 0 addiert und zählt, der Grenzzeiteinstelltimer 218a ein Zeitendesignal, wenn ein Einstellwert des Zeitgrenzeinstellregisters 218b zu einem Istzählwert des Grenzzeiteinstelltimers 218a passt. Jedoch in einem Fall, bei dem der Grenzzeiteinstelltimer 218a ein Subtraktionszähler ist, wird auch ein Istwertregister des Subtraktionszählers als das Zeitgrenzeinstellregister 218b verwendet und der Mikroprozessor 111 sendet eine Grenzzeit Toff an das Istwertregister des Subtraktionszählers, um eingestellt zu werden. Zusätzlich kann der Grenzzeiteinstelltimer 218a ein Zeitendsignal erzeugen, wenn ein Istwert des Istwertregisters Null wird. Obwohl die Grenzzeit Toff auf eine voreingestellte feste Zeit gesetzt sein kann, ist die Zeit, die erforderlich ist, damit das Induktivelement 202 elektromagnetische Energie an den Hochspannungskondensator 204 freisetzt, umgekehrt proportional zu einer Ladespannung des Hochspannungskondensators 204. Daher wird es bevorzugt, dass zumindest zwei Typen von Grenzzeit Toff durch Einstellen der Grenzzeit Toff auf eine lange Zeit verwendet werden, wenn der Antrieb startet, bis ein Wert der verstärkten Hochspannung Vh an der minimalen Spannung Vx0 von (H) von 4 ankommt und Einstellen der Grenzzeit Toff auf eine kurze Zeit in einem normalen Antriebszustand des Übersteigens der Minimalspannung Vx0, um das Auftreten von verschwendeter Bereitschaftszeit zu vermeiden.
  • In derselben Weise wie der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A beinhaltet der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210B weiter ein Niederseitenspannungseinstellregister 213b, in welchem eine Niederseitenzielspannung Vx1 durch den Mikroprozessor 111 eingestellt wird, ein Höherseitenspannungseinstellregister 215b, in welchem eine Höherseitenzielspannung Vx2 eingestellt wird, einen Niederseitenspannungskomparator 212b, der einen im Niederseitenspannungseinstellregister 213b gespeicherten numerischen Wert mit einem Istwert des Spannungsistwertregisters 211b vergleicht, und einen Höherseitenspannungskomparator 214b, der einen im Höherseitenspannungseinstellregister 215b gespeicherten numerischen Wert mit einem Istwert des Spannungsistwertregisters 211b vergleicht. Eine erste Flip-Flop-Schaltung 216a wird durch eine Zeitendeausgabe des Grenzzeiteinstelltimers 218a gesetzt und wird durch die Ausgabe des Höherseitenstromkomparator 214a rückgesetzt und eine zweite Flip-Flop-Schaltung 216b wird durch eine Ausgabe des Niederseitenspannungskomparators 212b gesetzt und wird durch eine Ausgabe des Höherseitenspannungskomparators 214b rückgesetzt. Ein Logikprodukt-Element 217a gibt das Verstärkungssteuersignal Ex mit einem Logikpegel "H" aus, wenn sowohl eine eingestellte Ausgabe der ersten Flip-Flop-Schaltung 216a als auch eine eingestellte Ausgabe der zweiten Flip-Flop-Schaltung 216b auf einem Logikpegel "H" sind, wodurch das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 über den Antriebswiderstand 207 von 8 angetrieben wird, geschlossen zu sein.
  • Daher, falls ein Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx zeitweilig gleich oder größer der Höherseitenzielspannung Vx2 wird, ist eine gesetzte Ausgabe der zweiten Flip-Flop-Schaltung 216b in einem Logikpegel "L", bis die Werte gleich oder kleiner als die Niederseitenzielspannung Vx1 werden, und dies hemmt die Erzeugung des Verstärkungssteuersignals Ex. Falls der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx zeitweilig gleich oder niedriger als die Niederseitenzielspannung Vx1 wird, ist eine eingestellte Ausgabe der zweiten Flip-Flop-Schaltung 216b auf einem Logikpegel "H", bis der Wert gleich oder größer der Höherseitenzielspannung Vx2 wird und dies gestattet es, dass das Verstärkungssteuersignal Ex erzeugt wird. Wenn andererseits das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geöffnet wird und dann die Grenzzeit Toff verstrichen ist, ist eine Ausgabe der ersten Flip-Flop-Schaltung 216a auf einen Logikpegel "H", bis ein Wert des induktiven Elementstroms Ix gleich oder größer dem Höherseitenzielstrom Ix2 wird und damit kann das Verstärkungssteuersignal Ex erzeugt werden. Ob ein Logikpegel des Verstärkungssteuersignals Ex tatsächlich "H" wird oder nicht, wird durch einen Zustand der zweiten Flip-Flop-Schaltung 215b festgelegt. Zusätzlich, falls der Wert des induktiven Elementstroms Ix gleich oder größer dem Höherseitenzielstrom Ix2 wird, ist eine Ausgabe der ersten Flip-Flop-Schaltung 216a auf einem Logikpegel "L", bis die im Grenzzeiteinstelltimer 218a eingestellten Grenzzeit Toff verstreicht und somit die Erzeugung des Verstärkungssteuersignal Ex stoppt.
  • Ein Bereitschaftzeitmesstimer 220B misst eine Ladungsbereitschaftszeit für den Hochspannungskondensator 204 in Reaktion auf ein Taktbefehlssignal STA, das einen Logikpegel "H" in einem Zeitraum aufweist, wenn ein Logikpegel der Rücksetzausgabe, der zweiten Flip-Flop-Schaltung 216b "H" ist, und das Laden des Hochspannungskondensators 204 abgeschlossen ist, und wird durch Durchführen von Öffnungs- und Schließsteuerung am Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 pausiert. Der Bereitschaftzeitmesstimer 220B wird vorab durch eine Anstiegsdifferentialschaltung 217b für eine Rücksetzausgabe der zweiten Flip-Flop-Schaltung 216b initialisiert, wenn die Taktung startet. Zusätzlich werden das Taktbefehlssignal STA und ein Istwert des Bereitschaftzeitmesstimers 220B an den Mikroprozessor 111 gesendet und somit kann der Mikroprozessor 111 überwachen, ob ein Laden des Hochspannungskondensators 204 abgeschlossen ist, durch das Taktbefehlssignal STA. Falls jedoch der Mikroprozessor 111 eine Ladeerlaubniszeit Tb liest, die ein Istwert des Bereitschaftzeitmesstimers 220B unmittelbar vor Erzeugen der nächsten Ventilöffnungsbefehlssignale INJ81 bis INJ84 ist, ist es nicht erforderlich, dass das Taktbefehlssignal STA überwacht wird. Zusätzlich kann der Bereitschaftzeitmesstimer 220B durch ein Rücksetzbefehlssignal RST initialisiert werden, das durch eine logische Summe von ansteigenden Differentialsignalen vom Ventilöffnungsbefehlssignalen INJ81 bis INJ84 erhalten wird, erzeugt durch den Mikroprozessor.
  • (2) Detaillierte Beschreibung von Wirkungen und Operationen
  • Nachfolgend wird in der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 2 dieser Erfindung, konfiguriert wie in 7, ein Umriss von Wirkungen und Operationen basierend auf den Unterschieden gegenüber jenen in 1 beschrieben. Zusätzlich werden das Operationen illustrierende Zeitdiagramm von 4 und die Operationen illustrierenden Ablaufdiagramme von 5 und 6 so wie sie sind auf Ausführungsform 2 angewendet, außer bezüglich einiger Unterschiede. Zuerst wird in 7, wenn ein (nicht gezeigter) Stromversorgungsschalter geschlossen wird, der Steuerstromversorgungsschalter 102, der ein Ausgangskontaktpunkt der Hauptstromversorgungsrelais ist, geschlossen, und damit wird die Hauptstromversorgungsspannung Vba an die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100B angelegt. Als Ergebnis erzeugt die Konstantstromquelle 120 die Steuerstromversorgungsspannung Vcc von beispielsweise 5 V Gleichstrom und startet der Mikroprozessor 111 eine Steueroperation. Der Mikroprozessor 111 schließt den Laststromversorgungsschalter 107 durch Schalten des Laststromversorgungsrelais gemäß den Betriebszuständen der Öffnungs- und Schließsensorgruppe 103, der Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe 104 und der Analogsensorgruppe 105 mit einer hohen Änderungsrate, und Inhalten eines in dem nicht-flüchtigen Programmspeicher 113B gespeicherten Steuerprogramms. Zusätzlich erzeugt der Mikroprozessor 111 das Lastantriebsbefehlssignal Dri für die elektrische Lastgruppe 106 und erzeugt das Öffnungs- und Schließbefehlssignal Drj über die Einspritzsteuerschaltung 170 für die Elektromagnetspulen 81 bis 84, welche spezifische elektrische Lasten der elektrischen Lastgruppe 106 sind.
  • Zusätzlich gibt es in 8 keine Differenz dahingehend, dass die Verstärkungsschaltungseinheit 200B den Hochspannungskondensator 204 auf eine Hochspannung über einen intermittenten Betrieb des Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelements 206 lädt, aber der Stromdetektionswiderstand 201B misst keinen Strom, wenn das induktive Element 202 den Hochspannungskondensator 204 lädt, und somit wird eine Verbindungsschaltung des Stromdetektionswiderstands 201b vereinfacht. Zusätzlich erzeugt in 9 der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210B das Verstärkungssteuersignal Ex unter Verwendung der ersten Flip-Flop-Schaltung 216a, die basierend auf dem Höherseitenzielstrom Ix2 und der Grenzzeit Toff betrieben wird, und der zweiten Flip-Flop-Schaltung 216b, die basierend auf der Höherseitenzielspannung Vx2 und der Niederseitenzielspannung Vx1 so betrieben wird, dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 gesteuert wird, geöffnet und geschlossen zu werden. Der Bereitschaftzeitmesstimer 220B misst nicht die Ladebedarfszeit Tc, die in (H) von 4 gezeigt ist, sondern die Ladeerlaubniszeit Tb. Als durch Subtrahieren einer gemessenen Ladeerlaubniszeit Tb von einem früheren Kraftstoffeinspritzintervall Ts ermitteltes Ergebnis ist gleich einer vorherigen Ladebedarfszeit Tc.
  • Obwohl in der obigen Beschreibung ein Vier-Zylinder-Motor beschrieben worden ist, gilt dasselbe für einen Sechs-Zylinder- oder Acht-Zylinder-Motor. Die Elektromagnetspulen, welche die in den entsprechenden Zylindern bereitgestellten Kraftstoffeinspritzsolenoidventile antreiben, sind in eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe unterteilt, die abwechselnd Kraftstoffeinspritzung durchführen, und die Ventilöffnungsbefehlssignale INJn überlappen einander in derselben Gruppe zeitlich nicht. Jedoch kann nach Bedarf eine dritte Gruppe oder eine vierte Gruppe hinzugefügt werden. Zusätzlich, obwohl in der obigen Beschreibung das Symbol für den Flächentransistor als ein Öffnungs- und Schließelement verwendet wird, kann im Falle eines Leistungstransistors der Flächentransistor durch einen Feldeffekttransistor, der üblicherweise verwendet wird, ersetzt werden. Weiter, obwohl in der obigen Beschreibung das Niederseitenstromeinstellregister 213a, das Niederseitendspannungseinstellregister 213b, das Höherseitenstromeinstellregister 215a, das Höherseitenspannungseinstellregister 215b und das Zeitgrenzeinstellregister 218b innerhalb der Verstärkungssteuerschaltungsteile 210A und 210B vorgesehen sind, kann das RAM 112 als ein Einstellregister unter Verwendung einer Direktspeicherzugriffssteuervorrichtung verwendet werden.
  • (3) Hauptpunkte und Merkmale von Ausführungsform 2
  • Wie aus der obigen Beschreibung klar ist, ist eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 2 dieser Erfindung eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung 100B, die eine Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 für eine Mehrzahl von Elektromagnetspulen 81 bis 84 zum Antreiben von Solenoidventilen; eine Verstärkungsschaltungseinheit 200B, die verstärkte Hochspannung Vh zum Durchführen rascher Anregung der Elektromagnetspulen 81 bis 84 erzeugt; eine Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110B, die einen Mikroprozessor 111 als ein Hauptbestandteilselement beinhaltet; und eine Einspritzsteuerschaltung 170 führt eine Vermittlung zwischen dem Mikroprozessor 111 und der Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 durch, um in entsprechenden Zylindern eines Mehrzylindermotors vorgesehene Kraftstoffeinspritzsolenoidventile 108 sequentiell anzutreiben. Die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110B beinhaltet einen bei niedriger Geschwindigkeit betriebenen Niedergeschwindigkeitsbetriebs-Mehrkanal-A/D-Wandler 114a, der mit dem Mikroprozessor 111 kooperiert, einen Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 mit einer Mehrzahl von Kanälen und einen Verstärkungssteuerschaltungsteil 210B. Der Mikroprozessor 111 bestimmt Erzeugungsmomente von Ventilöffnungsbefehlssignalen INJn (wobei n 81 bis 84 ist) für die Elektromagnetspulen 81 bis 84 und einen Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn auf Basis von Signalspannungen zumindest einiger eines Luftmassensensors, eines Gaspedalpositionssensors und eines Kraftstoffdrucksensors, die in einer Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe 104 enthalten sind, die am Niedergeschwindigkeitsbetriebs-Mehrkanal-A/D-Wandler 114A eingegeben werden, und Operationen eines Kurbelwinkelsensors und eines Motordrehzahlsensors einer Öffnungs- und Schließsensorgruppe 103.
  • Die Verstärkungsschaltungseinheit 200B beinhaltet ein Induktivelement 202, das intermittent durch ein Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 aus einer Fahrzeugbatterie 101 angeregt wird; einen Stromdetektionswiderstand 201B, der in Reihe mit dem induktiven Element verbunden ist und einen Hochspannungskondensator 204, der durch Freisetzen von in dem induktiven Element 202 gespeicherter elektrische Energie über eine Ladediode 203 geladen wird, wenn ein zu einer Spannung an beiden Enden des Stromdetektionswiderstands proportionaler Induktivelementstrom Ix an der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110B eingegeben wird, das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 so gesteuert wird, dass es in Reaktion auf ein durch den Verstärkungssteuerschaltungsteil 210B erzeugtes Verstärkungssteuersignal Ex geöffnet und geschlossen wird, und das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geöffnet ist. Eine geteilte Spannung der Spannung an beiden Enden des Hochspannungskondensators 204 wird an der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110b als eine verstärkte Detektionsspannung Vx eingegeben, eine zum Induktivelementstrom Ix proportionale analoge Signalspannung und die verstärkte Detektionsspannung Vx wird am Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 eingegeben, und Daten, welche durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler digital gewandelt werden, werden in einem Stromistwertregister 211a und einem Spannungsistwertregister 211b gespeichert.
  • Der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210B beinhaltet ein Höherseitenstromeinstellregister 215a und ein Höherseitenspannungseinstellregister 215b, die aus dem Mikroprozessor gesendet werden und eingestellt werden; einen Höherseitenstromkomparator 214a und einen Höherseitenspannungskomparator 214b, die jeweils die Größen von in den Einstellregistern gespeicherten numerischen Werten und in dem Stromistwertregister 211a und dem Spannungsistwertregister 211b gespeicherten numerischen Werten vergleichen; und einen Logikschaltungsteil 219B. Der Logikschaltungsteil 219B vergleicht einen im Höherseitenstromeinstellregister 215a gespeicherten Wert eines Höherseitenzielstroms Ix2 mit einem aus der Verstärkungsschaltungseinheit 200B gesendeten Wert des Induktivelementstroms Ix unter Verwendung des Höherseitenstromkomparators 214a. Wenn der Wert des Induktivelementstroms Ix kleiner als der Wert des Höherseitenzielstroms Ix2 ist, aktiviert der Logikschaltungsteil 219a das Verstärkungssteuersignal Ex so, dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 angetrieben wird, geschlossen zu sein. Zusätzlich vergleicht der Logikschaltungsteil 219B einen im Höherseitenspannungseinstellregister 215b gespeicherten Wert einer Höherseitenzielspannung Vx2 mit einem aus der Verstärkungsschaltungseinheit 200B gesendeten Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx unter Verwendung des Höherseitenspannungskomparators 214b. Wenn der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx kleiner als der Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 ist, macht der Logikschaltungsteil 219B das Verstärkungssteuersignal Ex valide, so dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 angetrieben wird, geschlossen zu sein.
  • Daher ist die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110B in eine Datenverarbeitungsfunktion des Einstellens numerischer Werte des Höherseitenzielstroms Ix2 und der Höherseitenzielspannung Vx2 in der Verstärkungsschaltungseinheit 200B unter Verwendung des Mikroprozessors 111 und Umwandelns numerischer Werte des Induktivelementstroms Ix und der verstärkten Detektionsspannung Vx unter Verwendung des Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandlers 115, und eine Digitallogiksteuerfunktion des Durchführens negativer Rückkopplungssteuerung, um so eine Beziehung zu erhalten, in der ein Zielwert, als welcher der numerische Wert eingestellt wird, der gleiche wie ein überwachter Istwert ist, in welchen der numerische Wert umgewandelt wird, unter Verwendung des Verstärkungssteuerschaltungsteils 210B, unterteilt.
  • Der Stromdetektionswiderstand 201B der Verstärkungsschaltungseinheit 200B ist zumindest mit einer Position verbunden, durch welche ein Speicherladestrom fließt, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geschlossen ist, und somit das Induktivelement 202 angeregt wird und speichert Energie. Der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210B beinhaltet weiter einen Grenzzeiteinstelltimer 218a mit einem Zeitgrenzeinstellregister 218b, das ein Vergleichseinstellregister für Additionstaktung oder ein Istwertregister für Subtraktionstaktung ist. Der Logikschaltungsteil 219B veranlasst das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206, geöffnet zu werden, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geschlossen ist, und somit ist ein Wert des Induktivelementstroms Ix gleich oder größer als ein Wert des Höherseitenzielstroms Ix2 und erzeugt wieder das Verstärkungssteuersignal Ex, wenn eine Offen-Zeit des Verstärkungsöffnungs- und Schließelements eine Grenzzeit Toff, die im Zeitgrenzeinstellregister 218b eingestellt ist, übersteigt. Eine aus dem Mikroprozessor 111 gesendete Grenzzeit Toff oder ein in dem Zeitgrenzeinstellregister 218b gespeicherter fester Konstantenwert.
  • Wie oben beinhaltet in Relation auf einen dritten Aspekt dieser Erfindung der Verstärkungssteuerschaltungsteil den Grenzzeiteinstelltimer zum Bestimmen einer Grenzzeit Toff des Verstärkungsöffnungs- und Schließelements. Daher gibt es ein Merkmal dahingehend, dass selbst wenn ein Freigabestrom elektromagnetische Energie, der aus dem Induktivelement an den Hochspannungskondensator fließt, nicht detektiert wird, eine erwartete Zeit, wenn der Freisetzungsstrom im Wesentlichen Null wird, im Zeitgrenzeinstellregister eingestellt wird und dadurch ist es möglich, leicht Öffnungs- und Schließsteuerung des Verstärkungsöffnungs- und Schließelements durchzuführen. Zusätzlich gibt es in einem Fall, bei dem die Grenzzeit Toff durch den Mikroprozessor eingestellt wird, ein Merkmal, das die Grenzzeit Toff am Verstärkungsstartpunkt auf Groß eingestellt wird und falls eine geladene Spannung des Hochspannungskondensators ansteigt, die Grenzzeit Toff auf Klein eingestellt wird, und dadurch ist es möglich, eine verschwendete Zeit für ein nicht-leitendes Induktivelement zu reduzieren.
  • Der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210B beinhaltet weiter ein Niederseitenspannungseinstellregister 213b und einen Niederseitenspannungskomparator 212b, der die Größen eines in dem Einstellregister gespeicherten numerischen Wertes und eines im Spannungsistwertregisters 211b gespeicherten numerischen Wertes vergleicht. Der Logikschaltungsteil 219B invalidiert das Verstärkungssteuersignal Ex, so dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 geöffnet wird, wenn der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx gleich oder größer einem Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 ist. Zusätzlich vergleicht der Logikschaltungsteil 219B einen in dem Niederseitenspannungseinstellregister 213b gespeicherten Wert der Niederseitenzielspannung Vx1 mit einem aus der Verstärkungsschaltungseinheit 200B gesendeten Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx unter Verwendung des Niederseitenspannungskomparators 212b und macht das Verstärkungssteuersignal Ex valide, so dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 angetrieben wird, geschlossen zu sein, wenn ein Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx kleiner als ein Wert der Niederseitenzielspannung Vx1 ist. Individuell eingestellte Daten, die eine aus dem Mikroprozessor 111 gesendeter Wert der Niederseitenzielspannung Vx1 sind, werden im Niederseitenspannungseinstellregister 213b gespeichert, oder verriegelte Einstelldaten, die ein durch Subtrahieren eines vorbestimmten Differenzwerts von einem in dem Höherseitenspannungseinstellregister 215b gespeicherten Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 ermittelter Wert sind, werden darin gespeichert. Der Differenzwert ist größer als eine Inkrementspannung, welche durch Einzelstromblockierung des Induktivelements 202 in den Hochspannungskondensator 204 geladen wird, und ist kleiner als eine Entladespannung Vx2–Vx0 des Kondensators 204 gemäß einer Einzelraschanregung für die Elektromagnetspulen 81 bis 84.
  • Wie oben beinhaltet in Relation auf den vierten Aspekt dieser Erfindung das Verstärkungssteuerschaltungsteil das Niederseitenspannungseinstellregister und den Niederseitenspannungskomparator, veranlasst das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement, geöffnet zu sein, wenn die verstärkte Detektionsspannung Vx ansteigt, um die Höherseitenzielspannung Vx2 zu passieren und macht das Verstärkungssteuersignal Ex valide, wenn die verstärkte Detektionsspannung Vx es nicht schafft, die Niederseitenzielspannung Vx1 zu passieren, wodurch das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement gesteuert wird, um so geöffnet und geschlossen zu sein, abhängig von der Größe des Induktivelementstroms Ix.
  • Daher liegt dasselbe Merkmal wie in Ausführungsform 1 vor.
  • Der Logikschaltungsteil 219B beinhaltet erste und zweite Flip-Flop-Schaltungen 216a und 216b; und ein Logikproduktelement 217a. Die erste Flip-Flop-Schaltung 216a wird eingestellt, wenn eine Offen-Zeit des Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelements 206 gleich oder größer einer vorbestimmten Grenzzeit Toff ist, und wird rückgesetzt, wenn der Wert des Induktivelementstroms Ix gleich oder größer dem vorbestimmten Höherseitenzielstrom Ix2 ist. Die zweite Flip-Flop-Schaltung 216b wird gesetzt, wenn ein Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx gleich oder kleiner einem Wert einer vorbestimmten Niederseitenzielspannung Vx1 ist und wird rückgesetzt, wenn der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx2 gleich oder größer der vorbestimmten Höherseitenzielspannung Vx2 ist. Das Logikproduktelement 217a macht das Verstärkungssteuersignal Ex valide, so dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement 206 angetrieben wird, geschlossen zu sein, wenn beide eingestellte Ausgaben der ersten und zweiten Flip-Flop-Schaltungen 216a und 216b auf logisch "1" sind. Wie oben beinhaltet in Relation auf den fünften Aspekt dieser Erfindung der Verstärkungssteuerschaltungsteil die erste Flip-Flop-Schaltung, die anhand der Größe des Induktivelementstroms Ix betrieben wird, und die zweite Flip-Flop-Schaltung, die anhand der Größe der verstärkten Detektionsspannung Vx betrieben wird, und intermittent das Induktivelement unter Verwendung des Verstärkungsöffnungs- und Schließelements anregt, bis eine angestrebte verstärkte Hochspannung Vh erhalten wird. Daher liegt dasselbe Merkmal wie in Ausführungsform 1 vor.
  • Die Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit 180 beinhaltet erste und zweite Niederspannungsöffnungs- und Schließelemente 185a und 185b, welche die Elektromagnetspulen 81 und 84 einer ersten Gruppe und die Elektromagnetspulen 83 und 82 einer zweiten Gruppe, welche abwechselnd Kraftstoffeinspritzung durchführen, mit der Fahrzeugbatterie 101 für jede Gruppe verbinden; ersten und zweite Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelemente 186a und 186b, die mit einer Ausgabe der Verstärkungsschaltungseinheit 200B verbunden sind; Öffnungs- und Schließelemente zur Stromversorgungssteuerung, die eine Mehrzahl von selektiven Öffnungs- und Schließelementen 181 bis 184 beinhalten, die individuell mit den Elektromagnetspulen 81 bis 84 verbunden sind; und erste und zweite Stromdetektionswiderstände 188a und 188b, die in Reihe mit den Elektromagnetspulen 81 und 84 der ersten Gruppe und den Elektromagnetspulen 83 und 82 der zweiten Gruppe verbunden sind. Die Einspritzsteuerschaltung 170 erzeugt das Ventilöffnungsbefehlssignal INJn und die Öffnungs- und Schließbefehlssignale Drj, einschließlich ersten und zweiten Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignalen A14 und A32 für die ersten und die zweiten Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelemente 186a und 186b, ersten und zweiten Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignale B14 und B32 für das erste und zweite Niederspannungsöffnungs- und Schließelemente 185a und 185b und selektive Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC1 bis CC4 für die selektiven Öffnungs- und Schließelemente 181 bis 184, in Reaktion auf ein Stromdetektionssignal Vex durch die ersten und zweiten Soll-Stromdetektionswiderstände 188a und 188b. Das Stromdetektionssignal Vex wird an der Einspritzsteuerschaltung 170 als ein Stromdetektionssignal Dex eingegeben, das durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 digital gewandelt wird. Der Mehrkanal-A/D-Wandler 114a ist ein A/D-Wandler vom sequentiellen Umwandlungstyp, der bei niedriger Geschwindigkeit betrieben wird, während der Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115 ein Delta-Sigma-Typ-A/D-Wandler ist. Die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit 110A besteht aus einem integrierten Schaltelement eines Chips oder von zwei Chips, die den gesamten Mehrkanal-A/D-Wandler 114a, den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler 115, den Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A oder 210B und die Einspritzsteuerschaltung 170 enthalten.
  • Wie oben wird in Relation zu dem sechsten Aspekt dieser Erfindung ein durch den Verstärkungssteuerschaltungsteil und die Injektionssteuerschaltungseinheit gehandhabtes Analogsignal durch den Delta-Sigma-Typ-A/D-Wandler, der bei hoher Geschwindigkeit betrieben wird, digital gewandelt. Daher werden der Verstärkungssteuerschaltungsteil und die Injektionssteuerschaltungseinheit digitalisiert und werden dadurch mit der den Mikroprozessor enthaltenden Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit integriert oder bilden ein integriertes Schaltungselement, das in der Lage ist, leicht eine Zwischenverbindung durchzuführen. Daher gibt es das gleiche Merkmal wie in Ausführungsform 1.
  • Hauptpunkte und Merkmale von Ausführungsformen 1 und 2
  • Wie aus der obigen Beschreibung klar ist, beinhaltet in einem für die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 oder 2 verwendeten Fahrzeugmotorsteuerverfahren der Verstärkungssteuerschaltungsteil 210A oder 210B weiterhin einen Verstärkungszeitraummesstimer 220A, der eine Ladebedarfszeit Tc, nachdem die Ventilöffnungsbefehlssignale INJn (wobei n 81 bis 84 ist) erzeugt werden, bis eine Ladespannung des Hochspannungskondensators 204 auf die Minimalspannung Vx0 aufgrund rascher Anregung für die Elektromagnetspulen 81 bis 84 reduziert wird und durch Wiederaufladen an der Höherseitenzielspannung Vx2 ankommt, misst, oder ein Bereitschaftzeitmesstimer 220B, der eine Ladespielraumzeit Tb, nachdem die Ladespannung an der Höherseitenzielspannung Vx2 ankommt, bis die nächsten Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, misst. Der Programmspeicher 113A oder 113B, der mit dem Mikroprozessor 111 kooperiert, beinhaltet ein Steuerprogramm, das ein Stromreduktionsjustiermittel 507 ist. Das Stromreduktionsjustiermittel 507 berechnet die jetzige Ladeerlaubniszeit Tb basierend auf einer Abweichung Ts–Tc zwischen der Ladebedarfszeit Tc, die vorher durch den Verstärkungszeitraummesstimer 220A gemessen worden ist, und einem Kraftstoffeinspritzintervall Ts, bis die nächsten Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden. Alternativ liest das Stromreduktionsjustiermittel 507 die vorige Ladeerlaubniszeit Tb, welche durch den Bereitschaftzeitmesstimer 220B gemessen wird, aus, berechnet die jetzige Ladeerlaubniszeit Tb entsprechend dem jetzigen Kraftstoffintervall Ts, korrigiert einen an das Höherseitenstromeinstellregister 215a gesendeten Wert des Höherseitenzielstroms Ix2, um so abzusinken, wenn die jetzige Ladeerlaubniszeit Tb gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist, und korrigiert einen Wert des Höherseitenzielstroms Ix2, um so anzusteigen, wenn die jetzige Ladeerlaubniszeit Tb kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Zusätzlich wird der Hochspannungskondensator unter Verwendung eines Unterdrückungs-Höherseitenzielstroms Ix20 geladen.
  • Bei einem für die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 dieser Erfindung verwendeten Fahrzeugmotorsteuerverfahren wird ein Takt-Istwert des Verstärkungszeitraummesstimers 220A durch ein Rücksetzbefehlssignal RST rückgesetzt, das durch eine logische Summe von ansteigenden Signalen der Ventilöffnungsbefehlssignale INJn ermittelt wird, welche durch den Mikroprozessor 111 erzeugt werden. Die Ladebedarfszeit Tc ist die Zeit, die gemessen wird, gerade nachdem das Rücksetzen abgeschlossen ist, bis eine Ladespannung des Hochspannungskondensators 204 bei der Höherseitenzielspannung Vx2 ankommt. Wenn das Kraftstoffeinspritzintervall Ts, nachdem die vorherigen Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, bis die Istwert-Öffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, als ein Ventilöffnungszyklus eingestellt wird, liest der Mikroprozessor 111 die Ladebedarfszeit Tc im vorherigen Ventilöffnungszyklus, der durch den Verstärkungszeitraummesstimer 220A gemessen ist, bevor die aktuellen Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden. Die verstärkte Hochspannung Vh, die durch Laden des Hochspannungskondensators 204 basierend auf dem durch das Stromreduktionsjustiermittel 507 im aktuellen Ventilöffnungszyklus korrigierten Höherseitenzielstrom Ix2 ermittelt wird, wird zur Kraftstoffeinspritzung im nächsten Ventilöffnungszyklus verwendet.
  • Wie oben, liest in Relation auf einen achten Aspekt dieser Erfindung der Mikroprozessor einen Messwert des Verstärkungszeitraummesstimers synchron zu durch den Mikroprozessor erzeugten Ventilöffnungsbefehlssignalen und misst der Verstärkungszeitraummesstimer die nächste Ladebedarfszeit synchron mit den Ventilöffnungsbefehlssignalen und setzt ihn zurück. Daher gibt es ein Merkmal, dass der Mikroprozessor das Kraftstoffeinspritzintervall Ts, das diesmal als Ladezeit vorgesehen ist, einstellt, und den aktuellen Höherseitenzielwert Ix2 durch Vergleichen der ladbaren Zeit und der vorherigen Ladebedarfszeit Tc korrigieren kann. Zusätzlich enthält die hier beschriebene Ladebedarfszeit Tc einen Hochspannungszufuhrzeitraum, wenn eine rasche Anregung an den Elektromagnetspulen und eine Stromabschwächungsperiode der Elektromagnetspulen durchgeführt wird. In diesen Zeiträumen kann die Intermittenz des Verstärkungsöffnungs- und Schließelementes stoppen, so dass ein Laden des Hochspannungskondensators pausiert, oder die Ladung kann kontinuierlich durchgeführt werden. Falls eine Zeitmessung synchron mit dem Rücksetzsignal in beiden Fällen startet, kann die Ladespielraumzeit Tb einfach durch Subtrahieren der Ladebedarfszeit Tc vom Kraftstoffeinspritzintervall Ts berechnet werden.
  • In einem für die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 2 dieser Erfindung verwendeten Fahrzeugmotorsteuerverfahren ist der Bereitschaftzeitmesstimer 220B ein Timer, der eine Ladepausenzeit misst, welche eine Zeit von einem Zeitpunkt, wenn eine Ladespannung des Hochspannungskondensators 204 rückgesetzt wird, vor Ankommen bei der Höherseitenzielspannung Vx2, bis zu einem Zeitpunkt, wenn die Ladespannung auf einen vorbestimmten Schwellenwert reduziert oder weniger reduziert wird, aufgrund der raschen Stromversorgung an die Elektromagnetspulen 81 bis 84 und somit wieder aufgeladen werden muss, nachdem er an der Höherseitenzielspannung Vx2 angekommen ist, oder die Zeit, bis der Mikroprozessor 111 die nächsten Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt. Der vorbestimmte Schwellenwert ist eine Niederseitenzielspannung Vx1, die durch Subtrahieren eines Differenzwerts größer als ein Spannungsabfall aufgrund von Selbstentladung des Hochspannungskondensators 204 von der Höherseitenzielspannung Vx2 in der Ladepausenzeitzone ermittelt wird. Wenn das Kraftstoffeinspritzintervall, nachdem die vorherigen Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt sind, bis die jetzigen Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, als ein Ventilöffnungszyklus gesetzt wird, liest der Mikroprozessor 111 die Ladeerlaubniszeit Tb im vorherigen Ventilöffnungszyklus, gemessen durch den Bereitschaftzeitmesstimer 220B, bevor die jetzigen Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden. Die verstärkte Hochspannung Vh, welche durch Laden des Hochspannungskondensators 204, basierend auf dem Höherseitenzielstrom Ix2, korrigiert durch das Stromreduktionsjustiermittel 507, im jetzigen Ventilöffnungszyklus ermittelt wird, wird für die Kraftstoffeinspritzung im nächsten Ventilöffnungszyklus verwendet.
  • Wie oben liest in Relation zu einem neunten Aspekt dieser Erfindung der Mikroprozessor einen zuvor gemessenen Wert des Bereitschaftszeitmesstimers synchron zu den durch den Mikroprozessor erzeugten Ventilöffnungsbefehlssignalen, korrigiert dann den jetzigen Höherseitenzielstrom Ix2 und verwendet die verstärkte Hochspannung Vh dementsprechend für die nächste rasche Anregung. Daher gibt es ein Merkmal, dass der Mikroprozessor einfach den jetzigen Höherseitenzielstrom Ix2 durch Vergleichen einer Variationszeit zwischen dem vorherigen Kraftstoffeinspritzintervall Ts und dem diesmal planmäßigen Kraftstoffeinspritzintervall Ts mit der durch den Bereitschaftszeitmesstimer detektierten vorherigen Ladeerlaubniszeit Tb korrigieren kann.
  • In einem für die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 oder 2 dieser Erfindung verwendeten Fahrzeugmotorsteuerverfahren beinhaltet der mit dem Mikroprozessor 111 kooperierende Programmspeicher 113A oder 113B ein Steuerprogramm, das ein Stromraschanstiegsbefehlsmittel 506 ist. Das Stromraschanstiegsbefehlsmittel 506 wird basierend auf einem Ausmaß an Heruntertreten eines Gaspedals betrieben, das durch einen Gaspedalpositionssensor detektiert wird, der ein Analogsensor einer Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe 104 ist, und ein Signalintervall eines Motordrehzahlsensors, der ein Öffnungsgrads- und Schließsensor einer Öffnungs- und Schließsensorgruppe 103 ist, wird in einem Fall ausgeführt, bei dem ein rasches Abnehmen eines Kraftstoffeinspritzintervalls aufgrund eines raschen Anstiegs bei der Motordrehzahl vorhergesagt wird oder ein rascher Abfall eines Kraftstoffeinspritzintervalls aufgrund einer Mehrzahl von unterteilten Injektionen in einem einzelnen Kraftstoffeinspritzzeitraum vorhergesagt wird, und ist ein Mittel zum Einstellen des Höherseitenzielstroms Ix2, um rasch anzusteigen. Als ein Wert des Höherseitenzielstroms, der eingestellt ist, rasch erhöht zu werden, können zumindest zwei Arten von Einstellwerten einschließlich einem Höherseitennennstrom Ix3 oder einem Höherseitenanstiegsstrom Ix4 ausgewählt werden. Der Höherseitennennstrom Ix3 ist ein eingestellter Strom, der auf den Abschluss der Ladung des Hochspannungskondensators 204 bis zum nächsten raschen Anregungsmoment abzielt, selbst in einem Fall, bei dem eine Spannung der Fahrzeugbatterie 101 niedrig ist und die Motordrehzahl hoch ist. Demgegenüber ist der Unterdrückungs-Höherseitenzielstrom Ix20 ein Wert gleich oder kleiner dem Höherseitennennstrom Ix3, wird der Höherseitenanstiegsstrom Ix4 angelegt, wenn die unterteilten Injektionen durchgeführt werden, und ist ein Kurzzeitnenneinstellstrom größer als der Höherseitennennstrom Ix3.
  • Wie oben wird gemäß einem zehnten Aspekt dieser Erfindung der Höherseitenzielstrom eingestellt, rasch erhöht zu werden in einem Fall, bei dem ein rascher Abfall des Kraftstoffeinspritzintervalls vorhergesagt wird. Daher gibt es ein Merkmal, das unter der Bedingung, in welchem der Höherseitenzielstroms für das Induktivelement unmittelbar rasch erhöht wird auf den Höherseitennennstrom Ix3 in einem Fall, bei dem das Kraftstoffeinspritzintervall rasch abgesenkt wird, der Induktivelementstrom für graduellen Abfall unterdrückt werden kann, so dass die Ladebedarfszeit dem Kraftstoffeinspritzintervall entspricht, wenn ein Reisefahren bei relativ stabiler normaler Motordrehzahl durchgeführt wird, und in einem Fall von unterteilten Injektionen der Höherseitenanstiegsstrom Ix4 nur angelegt wird, wenn kontinuierliche Injektion über kurze Zeit durchgeführt wird, und der Hochspannungskondensator durch den Höherseitennennstrom Ix3 oder den Höherseitenunterdrückungszielstrom, welcher kleiner als der Höherseitennennstrom Ix3 ist, normal geladen wird, wodurch ein Temperaturanstieg der Verstärkungsschaltungseinheit reduziert wird. Zusätzlich gibt es eine Beziehung, in welcher die Ladebedarfszeit in inversem Verhältnis zum angelegten Höherseitenzielstrom Ix2 abnimmt, aber der Stromverbrauch im Induktivelement proportional zum Höherseitenzielstrom Ix2 erhöht wird und somit den Höherseitenzielstrom Ix2 bei Reisefahren zu unterdrücken, erzielt einen beachtlichen Effekt bei der Reduktion des Stromverbrauchs und eines Temperaturanstiegs der Verstärkungsschaltungseinheit.
  • In einem für die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 oder 2 dieser Erfindung verwendeten Fahrzeugmotorsteuerverfahren beinhaltet die Einspritzsteuerschaltung 170 einen Raschanregungszeitraummesstimer 171 oder/und eine Spitzenhalteschaltung 172 eines Raschanregungsstroms. Der Programmspeicher 113A oder 113B, der mit dem Mikroprozessor 111 kooperiert, beinhaltet ein Steuerprogramm, das ein verstärktes Hochspannungskorrekturbefehlsmittel 505 ist. Der Raschanregungszeitraummesstimer 171 misst eine tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta, nachdem ein erstes oder zweites Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186a oder 186b, das zwischen der Verstärkungsschaltungseinheit 200A oder 200B und den ersten und zweiten Elektromagnetspulen 81 und 84 oder 82 und 83 verbunden ist, angetrieben wird, geschlossen zu sein, bis der Anregungsstrom Iex für die Elektromagnetspulen 81 bis 84 an einem eingestellten Grenzzielstrom Ia ankommt. Die Spitzenhalteschaltung 172 misst und speichert einen tatsächlich gemessenen Spitzenstrom Ip, der transient aufgrund einer Öffnungsantwortverzögerung des Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelements überschießt, wenn der Öffnungsbefehl dem ersten oder zweiten Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement 186a oder 186b dadurch gegeben wird, dass der Anregungsstrom Iex beim eingestellten Grenzstrom Ia ankommt, und dann beginnt, abgeschwächt zu werden. Das verstärkte Hochspannungskorrekturbefehlsmittel 505 korrigiert einen Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 auf eine niedrigere Seite innerhalb einer vorgegebenen Grenze, wenn die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta kürzer als eine vorbestimmte Zielankunftszeit Ta0 ist, oder der tatsächlich gemessene Spitzenstrom Ip größer als ein vorbestimmter Zielgrenzspitzensrom Ip0 ist, und korrigiert einen Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 zu einer höheren Seite innerhalb einer vorgegebenen Grenze, wenn die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta länger als die vorbestimmte Zielankunftszeit Ta0 ist.
  • Wie oben wird in Relation auf einen elften Aspekt dieser Erfindung eine Anstiegszeit-Charakteristik oder eine Überschussstrom-Charakteristik des Raschanregungsstroms überwacht und wird ein Zielwert der verstärkten Hochspannung Vh justiert. Daher gibt es ein Merkmal, dass, wenn die Elektromagnetspulen niedrige Temperatur und niedrigen Widerstand beim Starten des Antriebs aufweisen, die verstärkte Hochspannung Vh so vermindert wird, dass die Anstiegs-Charakteristik des Raschanregungsstroms einer vorbestimmten Referenz-Charakteristik entspricht, und wenn die Elektromagnetspulen hohe Temperatur und hohen Widerstand aufgrund kontinuierlichen Schwerlastantriebs aufweisen, wird die verstärkte Hochspannung Vh so erhöht, dass die Anstiegs-Charakteristik des Raschanregungsstroms zu einer vorbestimmten Referenz-Charakteristik passt und als Ergebnis kann ein gleichförmiger Ventilöffnungszeitraum sichergestellt werden.
  • In einem für die Fahrzeugmotorsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 oder 2 dieser Erfindung verwendeten Fahrzeugmotorsteuerverfahren beinhaltet der Programmspeicher 113A oder 113B, der mit dem Mikroprozessor 111 kooperiert, ein Steuerprogramm, welches das Ventilöffnungszeitraumjustiermittel 504 ist. Das Ventilöffnungszeitraumjustiermittel 504 wird auf einen Fall angewendet, bei dem die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta nicht so justiert werden kann, dass sie eine vorbestimmte Zielankunftszeit Ta0 innerhalb einer Anstieg- und Abfallkorrekturgrenze der Höherseitenzielspannung Vx2 durch das verstärkte Hochspannungskorrekturbefehlsmittel 505 ist. Das Ventilöffnungszeitraumjustiermittel 504 korrigiert einen Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn, der ein Erzeugungszeitraum der Ventilöffnungsbefehlssignale INJn ist, um sich zu erstrecken, wenn der Anstieg des raschen Anregungsstroms verspätet ist, und den Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn so korrigiert, dass er verkürzt ist, wenn der Anstieg des raschen Anregungsstroms vorgezogen ist.
  • Wie oben wird in Relation auf einen zwölften Aspekt dieser Erfindung, wenn eine Fluktuation der Anstiegszeit-Charakteristik des raschen Anregungsstroms nicht mit einem justierbaren Bereich der verstärkten Hochspannung korrigiert werden kann, eine Steuerung so durchgeführt, dass ein angepeilter Ventilöffnungszeitraum erhalten wird, indem der Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum justiert wird. Daher gibt es ein Merkmal, das die Steuerungsgenauigkeit eines Ventilöffnungszeitraums in einem Fall aufrecht erhalten werden kann, bei dem eine Batteriespannung abnormal reduziert ist, oder eine angepeilte verstärkte Hochspannung nicht erhalten werden kann, aufgrund abnormaler Überhitzung der Verstärkungsschaltungseinheit.
  • Verschiedene Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung werden Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich sein, ohne vom Schutzumfang und Geist dieser Erfindung abzuweichen und es versteht sich, dass diese nicht auf die hier dargestellten illustrativen Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims (12)

  1. Fahrzeugmotorsteuervorrichtung (100A; 100B), umfassend: eine Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit (180) für eine Mehrzahl von Elektromagnetspulen (81–84) zum Antreiben von Solenoidventilen (108), um die Solenoidventile (108) für Kraftstoffeinspritzung, die in entsprechenden Zylindern eines Mehrzylindermotors vorgesehen sind, sequentiell anzutreiben; eine Verstärkungsschaltungseinheit (200A; 200B), die eine verstärkte Hochspannung Vh zum Durchführen rascher Anregung an den elektromagnetischen Spulen (81–84) erzeugt; eine Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit (110A; 110B), die einen Mikroprozessor (111) als Hauptbestandteilselement aufweist; und eine Einspritzsteuerschaltungseinheit (170), die eine Weitergabe zwischen dem Mikroprozessor (111) und der Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit (180) durchführt, wobei die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit (110A; 110B) beinhaltet einen Mehrkanal-A/D-Wandler (114a), der bei niedriger Geschwindigkeit betrieben wird, kooperierend mit dem Mikroprozessor (111); einen Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler (115) mit einer Mehrzahl von Kanälen; und einen Verstärkungssteuerschaltungsteil (210A; 210B), in welchem der Mikroprozessor (111) Erzeugungsmomente von Ventilöffnungsbefehlssignalen INJn für die Elektromagnetspulen (82–84) und einen Ventilöffnungsbefehls-Erzeugungszeitraum Tn auf Basis von Signalspannungen von zumindest einigen eines Luftflusssensors, eines Gaspedalpositionssensors und eines Kraftstoffdrucksensors, die in einer Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe (104) enthalten sind, die am Mehrkanal-A/D-Wandler (114a) eingegeben werden, bestimmt, und Operationen eines Kurbelwinkelsensors und eines Motordrehzahlsensors einer Öffnungs- und Schließsensorgruppe (103), die Verstärkungsschaltungseinheit (210A; 210B) beinhaltet ein induktives Element (202), das intermittent durch ein Verstärkungsöffnungs- und Schließelement (206) aus einer Fahrzeugbatterie (101) angeregt wird; einen Stromdetektionswiderstand (201A; 201B), der in Reihe mit dem induktiven Element (202) verbunden ist; und einen Hochspannungskondensator (204), der durch Freisetzen elektromagnetischer Energie, die im induktiven Element (202) gespeichert ist, über eine Ladungsdiode (203) geladen wird, wenn ein Induktivelementstrom Ix proportional zu einer Spannung an beiden Enden des Stromdetektionswiderstands (201A; 201B) an der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit (110A; 110B) eingegeben wird, das Verstärkungs-öffnungs- und Schließelement (206) so gesteuert wird, dass es in Reaktion auf ein Verstärkungssteuersignal Ex geöffnet und geschlossen wird, welches durch den Verstärkungssteuerschaltungsteil (210A; 210B) erzeugt wird, und das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement (206) geöffnet wird, eine Teilerspannung der Spannung an beiden Enden des Hochspannungskondensators (204) an der Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit (110A; 110B) als eine Verstärkungsdetektionsspannung Vx eingegeben wird, eine analoge Signalspannung proportional zum Induktivelementstrom Ix und der verstärkten Induktionsspannung Vx am Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler (115) eingegeben wird und Daten, die digital durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler (115) umgewandelt werden, in einem Strom-Istwertregister (211a) und einem Spannungs-Istwertregister (211b) gespeichert werden, wobei der Verstärkungssteuerschaltungsteil (210A; 210B) ein höherseitiges Stromeinstellregister (215a) und ein höherseitiges Spannungseinstellregister (215b) beinhaltet, die aus dem Mikroprozessor (111) gesendet werden, um eingestellt zu werden; einen höherseitigen Stromkomparator (214a) und einen höherseitigen Spannungskomparator (214b), die jeweils die Größen von in den Einstellregistern (215a, 215b) gespeicherter numerischer Werte und in dem Stromistwertregister (211a) und Spannungsistwertregister (211b) gespeicherten Werten vergleichen; und einen logischen Schaltungsteil (219A; 219B), der logische Schaltungsteil (219A; 219B) einen Wert eines höherseitigen Zielstroms Ix2, der im Höherseiten-Stromeinstellregister (215a) gespeichert ist, mit einem Wert des induktiven Elementstroms Ix, der aus der Verstärkungsschaltungseinheit (200A; 200B) gesendet wird, durch den höherseitigen Stromkomparator (214a) vergleicht, und wenn der Wert des Induktivelementstroms Ix kleiner als der Wert des höherseitigen Zielstroms Ix2 ist, der Logikschaltungsteil (219A; 219B) das Verstärkungssteuersignal Ex so aktiviert, dass das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement (206) so angetrieben wird, dass es schließt, der Logikschaltungsteil (219A; 219B) einen Wert der Höherseitenzielspannung Vx2, die im höherseitigen Spannungseinstellregister (215b) gespeichert ist, mit einem Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx, die aus der Verstärkungsschaltungseinheit (200A; 200B) gesendet wird, unter Verwendung des höherseitigen Spannungskomparators (214b) vergleicht und wenn der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx kleiner als der Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 ist, der Logikschaltungsteil (219A; 219B) das Verstärkungssteuersignal Ex so valide macht, dass das Verstärkungsöffnungs- und Schließelement (206) so angetrieben wird, dass es geschlossen ist, und die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit (110A; 110B) in eine Datenverarbeitungsfunktion des Einstellens von numerischen Werten des höherseitigen Zielstroms Ix2 und der Höherseitenzielspannung Vx2 in der Verstärkungsschaltungseinheit (200A; 200B) unter Verwendung des Mikroprozessors und Umwandeln numerischer Werte des Induktivelements Ix und der verstärkten Induktionsspannung Vx unter Verwendung des Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandlers (115), und eine Digitallogiksteuerfunktion des Durchführens negativer Rückkopplungssteuerung, um so eine Beziehung zu erhalten, in welcher ein Zielwert, als welcher der numerische Wert eingestellt wird, gleich ist einem überwachten Istwert, in welchen der numerische Wert unter Verwendung des Verstärkungssteuerschaltungsteils (210A; 210B) umgewandelt wird, unterteilt ist.
  2. Fahrzeugmotorsteuervorrichtung (100A) gemäß Anspruch 1, wobei der Stromdetektionswiderstand (201A) der Verstärkungsschaltungseinheit (200A) mit einer Position verbunden ist, durch welche Lade- und Entladeströme fließen, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement (206) geschlossen ist, und somit das Induktivelement (202) angeregt ist und Energie speichert, und wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement (206) geöffnet ist und somit elektromagnetische Energie an den Hochspannungskondensator (204) freigesetzt wird, der Verstärkungssteuerschaltungsteil (210A) weiter beinhaltet: ein Niederseitenstromeinstellregister (213a); und einen Niederseitenstromkomparator (212a), der die Größen eines im Einstellregister (213a) gespeicherten numerischen Werts und eines im Strom-Istwert-Register (211a) gespeicherten Werts vergleicht, der Logikschaltungsteil (219a) das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement (206) veranlasst, geöffnet zu sein, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement (206) geschlossen ist und somit ein Wert des Induktivelementstroms Ix gleich oder größer einem Wert des Höherseitenzielstroms Ix2 ist, und wieder das Verstärkungssteuersignal Ex erzeugt, wenn ein Wert des Induktivelementstroms Ix abfällt, um einen Wert des in dem Niederseitenstromeinstellregisters (213) gespeicherten Niederseitenzielstroms Ix1 zu passieren, der Niederseitenzielstrom Ix1, der im Niederseitenstromeinstellregister (213a) gespeichert ist, aus individuellen Einstelldaten besteht, die aus dem Mikroprozessor (111) gesendet werden, oder verriegelten Einstelldaten, welche durch Teilen der Einstelldaten des Höherseitenstromeinstellregisters (215a) durch eine vorgegebene Vergrößerung ermittelt wird.
  3. Fahrzeugmotorsteuervorrichtung (100B) gemäß Anspruch 1, wobei der Stromdetektionswiderstand (201B) der Verstärkungsschaltungseinheit (200B) mit einer Position verbunden ist, durch welche ein Speicherladestrom fließt, wenn zumindest das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement (206) geschlossen ist und somit das Induktivelement (202) angeregt ist und Energie speichert, der Verstärkungssteuerschaltungsteil (210B) weiter einen Grenzzeiteinstelltimer (218a) enthält, der ein Zeitgrenzeinstellregister (218b) aufweist, das ein Vergleichseinstellregister für Additionszeiterfassung oder ein Istwertregister für Subtraktionszeiterfassung ist, der Logikschaltungsteil (219B) das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement (206) veranlasst, geöffnet zu sein, wenn das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement (206) geschlossen ist und somit ein Wert des Induktivelementstroms Ix gleich oder größer einem Wert des Höherseitenzielstroms Ix2 ist, und wieder das Verstärkungssteuersignal Ex erzeugt, wenn eine Offen-Zeit des Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelements (206) eine Grenzzeit Toff übersteigt, die im Zeitgrenzeinstellregister (218b) eingestellt ist, und eine aus dem Mikroprozessor (111) gesendete Grenzzeit Toff oder ein fester Konstantenwert im Zeitgrenzeinstellregister (218b) gespeichert wird.
  4. Fahrzeugmotorsteuervorrichtung (100A; 100B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verstärkungssteuerschaltungsteil (210A; 210B) weiter beinhaltet ein Niederseitenspannungseinstellregister (213b); und einen Niederseitenspannungskomparator (212b), der die Größe eines in dem Niederseitenspannungs-Einstellregister (213b) gespeicherten numerischen Wertes und eines im Spannungs-Istwert-Register (211b) gespeicherten numerischen Werts vergleicht, der Logikschaltungsteil (219A; 219B) das Verstärkungssteuersignal Ex so invalidiert, dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement (206) geöffnet wird, wenn der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx gleich oder größer einem Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 ist; der Logikschaltungsteil (219A; 219B) einen im Niederseitenspannungseinstellregister (213b) gespeicherten Wert der Niederseitenzielspannung Vx1 mit einem aus der Verstärkungsschaltungseinheit (200A; 200B) gesendeten Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx unter Verwendung des Niederseitenspannungskomparators (212b) vergleicht und das Verstärkungssteuersignal Ex so valide macht, dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement (206) angetrieben wird, geschlossen zu sein, wenn ein Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx kleiner als ein Wert der Niederseitenzielspannung Vx1 ist, individuelle Einstelldaten, die ein Wert der Niederseitenzielspannung Vx1 sind, die aus dem Mikroprozessor (111) gesendet wird, im Niederseitenspannungseinstellregister (213b) gespeichert werden, oder verriegelte Einstelldaten, die ein Wert sind, der durch Subtrahieren eines vorgegebenen Differenzwerts von einem Wert der Höherseitenzielspannung Vx2, der im Höherseitenspannungseinstellregister (215b) gespeichert ist, ermittelt wird, darin gespeichert wird, und der Differenzwert größer ist als eine Inkrementspannung, die in dem Hochspannungskondensator (204) über Einzelstromblockierung des Induktivelements (202) geladen wird und kleiner ist als eine Entladungsspannung Vx2–Vx0 des Kondensators (204) anhand einer einzelnen raschen Anregung der Elektromagnetspulen (81–84).
  5. Fahrzeugmotorsteuervorrichtung (100A; 100B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Logikschaltungsteil (219A) beinhaltet erste und zweite Flip-Flop-Schaltungen (216a, 216b); und ein Logikproduktelement (217a), die erste Flip-Flop-Schaltung (216a) gesetzt wird, wenn ein Wert des Induktivelementstroms Ix gleich oder kleiner einem vorgegebenen Niederseitenzielstrom Ix1 ist, oder eine Offen-Zeit des Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement (206) gleich oder größer einer vorbestimmten Grenzhzeit Toff ist, und rückgesetzt wird, wenn der Wert des Induktivelementstroms Ix gleich oder größer dem vorgegebenen Höherseitenzielstrom Ix2 ist, die zweite Flip-Flop-Schaltung (216b) gesetzt wird, wenn ein Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx gleich oder kleiner einem Wert einer vorbestimmten Niederseitenzielspannung Vx1 ist, und rückgesetzt wird, wenn der Wert der verstärkten Detektionsspannung Vx gleich oder größer der vorbestimmten Höherseitenzielspannung Vx2 ist, und das Logikproduktelement (217a) das Verstärkungssteuersignal Ex valide macht, so dass das Verstärkungs-Öffnungs- und Schließelement (206) angetrieben wird, geschlossen zu sein, wenn beide gesetzten Ausgaben der ersten und zweiten Flip-Flop-Schaltungen (216a, 216b) logisch "1" sind.
  6. Fahrzeugmotorsteuervorrichtung (100A; 100B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Solenoidventil-Antriebssteuerschaltungseinheit (180) beinhaltet: erste und zweite Niederspannungsöffnungs- und Schließelemente (185a, 185b), welche die Elektromagnetspulen einer ersten Gruppe (81, 84) und die Elektromagnetspulen einer zweiten Gruppe (83, 82), welche alternativ Kraftstoffeinspritzung durchführen, mit der Fahrzeugbatterie (101) für jede Gruppe verbinden; erste und zweite Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelemente (186a, 186b), die mit einer Ausgabe der Verstärkungsschaltungseinheit (200A; 200B) verbunden sind; Öffnungs- und Schließelemente für Stromversorgungssteuerung, die eine Mehrzahl von selektiven Öffnungs- und Schließelementen (181, 184) beinhalten, die individuell mit den Elektromagnetspulen (81–84) verbunden sind; und erste und zweite Stromdetektionswiderstände (188a, 188b), die in Reihe mit den Elektromagnetspulen (81, 84, 83, 82) der ersten Gruppe und zweiten Gruppe verbunden sind, die Einspritzsteuerschaltung (170) das Ventilöffnungsbefehlssignal INJn und Öffnungs- und Schließbefehlssignale Drj einschließlich erster und zweiter Hochspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignale A14 und A32 für die ersten und zweiten Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelemente (186a, 186b), erste und zweite Niederspannungs-Öffnungs- und Schließbefehlssignale B14 und B32 für die ersten und zweiten Niederspannungsöffnungs- und Schließelemente (185a, 185b); und selektive Öffnungs- und Schließbefehlssignale CC1 bis CC4 für die selektiven Öffnungs- und Schließelemente (181 bis 184), in Antwort auf ein Stromdetektionssignal Vex durch die ersten und zweiten Stromdetektionswiderstände (188a, 188b) erzeugt, das Stromdetektionssignal Vex an der Einspritzsteuerschaltung (170) als ein Stromdetektionssignal Dex eingegeben wird, das durch den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler (115) digital gewandelt wird, der Mehrkanal-A/D-Wandler (114a) ein A/D-Wandler vom sequentiellen Umwandlungstyp ist, der bei niedriger Geschwindigkeit betrieben wird, während der Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler (115) ein Delta-Sigma-Typ-A/D-Wandler ist, und die Arithmetik- und Steuerschaltungseinheit (110A; 110B) aus einem integrierten Schaltelement eines Chips oder von zwei Chips besteht, die den gesamten Mehrkanal-A/D-Wandler (114a), den Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler (115), den Verstärkungssteuerschaltungsteil (210A; 210B) und die Einspritzsteuerschaltung (170) enthalten.
  7. Fahrzeugmotorsteuervorrichtung (100A; 100B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, verwendendes Fahrzeugmotorsteuerverfahren, wobei der Verstärkungssteuerschaltungsteil (210A, 210B) eine Ladebedarfszeit Tc misst, nachdem die Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, bis eine Ladespannung des Hochspannungskondensators (204) der Verstärkungsschaltungseinheit (200A; 200B) auf die Minimalspannung Vx0 aufgrund rascher Anregung für die Elektromagnetspulen (81–84) reduziert wird und an der Höherseitenzielspannung Vx2 durch Wiederaufladen unter Verwendung eines Verstärkungszeitraummesstimers (220A) eintrifft, oder eine Ladeerlaubniszeit Tb, nachdem die Ladespannung an der Höherseitenzielspannung Vx2 ankommt, bis die nächsten Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, unter Verwendung eines Bereitschaftszeitmesstimers (220B) misst, ein mit dem Mikroprozessor kooperierende Programmspeicher ein Steuerprogramm beinhaltet, das ein Stromreduktionsjustiermittel (507) ist, das Stromreduktionsjustiermittel (507) die vorliegende Ladeerlaubniszeit Tb basierend auf einer Abweichung Ts–Tc zwischen der zuvor durch den Verstärkungszeitraummesstimer (220A) gemessenen Ladebedarfszeit Tc und einem Kraftstoffeinspritzintervall Ts bis die nächsten Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, berechnet, oder die durch den Bereitschaftszeitmesstimer (220B) gemessene vorige Ladeerlaubniszeit Tb ausliest, um so die aktuelle Ladeerlaubniszeit Tb entsprechend dem aktuellen Kraftstoffeinspritzintervall Ts zu berechnen, und das Stromreduktionsjustiermittel (507) einen Wert des höherseitigen Zielstroms Ix2, der an das Höherseitenstromeinstellregister (215a) gesendet wird, korrigiert, um abzunehmen, wenn die aktuelle Ladeerlaubniszeit Tb gleich oder größer einem vorgegebenen Wert ist, einen Wert des höherseitigen Zielstroms Ix2 so korrigiert, dass er ansteigt, wenn die aktuelle Ladeerlaubniszeit Tb kleiner als ein vorgegebener Wert ist, und das Laden des Hochspannungskondensators unter Verwendung eines höherseitigen Reduktionszielstroms Ix20 durchführt.
  8. Fahrzeugmotorsteuerverfahren gemäß Anspruch 7, wobei ein Takt-Istwert des Verstärkungszeitraummesstimers (220A) durch ein Rücksetzbefehlssignal RST rückgesetzt wird, das durch eine logische Summe von ansteigenden Signalen der Ventilöffnungsbefehlssignale INJn ermittelt wird, welche durch den Mikroprozessor (111) erzeugt werden, die Ladebedarfszeit Tc die Zeit ist, die gemessen wird, gerade nachdem das Rücksetzen abgeschlossen ist, bis eine Ladespannung des Hochspannungskondensators (204) bei der Höherseitenzielspannung Vx2 ankommt, wenn das Kraftstoffeinspritzintervall Ts, nachdem die vorherigen Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, bis die Istwert-Öffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, als ein Ventilöffnungszyklus eingestellt wird, die Ladebedarfszeit Tc im vorherigen Ventilöffnungszyklus, die durch den Verstärkungszeitraummesstimer 220A gemessen ist, durch den Mikroprozessor (111) gelesen wird, bevor die aktuellen Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, und die verstärkte Hochspannung Vh, die durch Laden des Hochspannungskondensators (204) basierend auf dem durch das Stromreduktionsjustiermittel (507) im aktuellen Ventilöffnungszyklus korrigierten Höherseitenzielstrom Ix2 ermittelt wird, zur Kraftstoffeinspritzung im nächsten Ventilöffnungszyklus verwendet wird.
  9. Fahrzeugmotorsteuerverfahren gemäß Anspruch 7, wobei der Bereitschaftzeitmesstimer (220B) der eine Ladepausenzeit misst, welche eine Zeit von einem Zeitpunkt, wenn eine Ladespannung des Hochspannungskondensators (204) rückgesetzt wird, vor Ankommen bei der Höherseitenzielspannung Vx2, bis zu einem Zeitpunkt, wenn die Ladespannung auf einen vorbestimmten Schwellenwert oder weniger reduziert wird, aufgrund der raschen Stromversorgung an die Elektromagnetspulen (81–84) und somit wieder aufgeladen werden muss, nachdem er an der Höherseitenzielspannung Vx2 angekommen ist, oder die Zeit, bis der Mikroprozessor (111) die nächsten Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt, der vorbestimmte Schwellenwert eine Niederseitenzielspannung Vx1 ist, die durch Subtrahieren eines Differenzwerts größer als ein Spannungsabfall aufgrund von Selbstentladung des Hochspannungskondensators (204) von der Höherseitenzielspannung Vx2 in der Ladepausenzeitzone ermittelt wird, wenn das Kraftstoffeinspritzintervall Ts, nachdem die vorherigen Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt sind, bis die jetzigen Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, als ein Ventilöffnungszyklus gesetzt wird, die Ladeerlaubniszeit Tb im vorherigen Ventilöffnungszyklus, gemessen durch den Bereitschaftzeitmesstimer (220B), durch den Mikroprozessor (111) gelesen wird, bevor die jetzigen Ventilöffnungsbefehlssignale INJn erzeugt werden, die verstärkte Hochspannung Vh, welche durch Laden des Hochspannungskondensators (204), basierend auf dem Höherseitenzielstrom Ix2, korrigiert durch das Stromreduktionsjustiermittel (507), im jetzigen Ventilöffnungszyklus ermittelt wird, für die Kraftstoffeinspritzung im nächsten Ventilöffnungszyklus verwendet wird.
  10. Fahrzeugmotorsteuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei ein mit dem Mikroprozessor (111) kooperierender Programmspeicher (113A; 113B) ein Steuerprogramm, das ein Stromraschanstiegsbefehlsmittel (506) ist, beinhaltet, das Stromraschanstiegsbefehlsmittel (506) basierend auf einem Ausmaß an Heruntertreten eines Gaspedals betrieben wird, das durch einen Gaspedalpositionssensor detektiert wird, der ein Analogsensor einer Niedergeschwindigkeits-Analogsensorgruppe (104) ist, und ein Signalintervall eines Motordrehzahlsensors, der ein Öffnungsgrads- und Schließsensor einer Öffnungs- und Schließsensorgruppe (103) ist, ausgeführt wird, wenn ein rasches Abnehmen eines Kraftstoffeinspritzintervalls aufgrund eines raschen Anstiegs bei der Motordrehzahl vorhergesagt wird oder ein rascher Abfall eines Kraftstoffeinspritzintervalls aufgrund einer Mehrzahl von unterteilten Injektionen in einem einzelnen Kraftstoffeinspritzzeitraum vorhergesagt wird, zumindest zwei Arten von Einstellwerten einschließlich einem Höherseitennennstrom Ix3 oder einem Höherseitenanstiegsstrom Ix4 als ein Wert des Höherseiten-Zielstroms ausgewählt werden können, gesetzt zu werden, rasch anzusteigen, der Höherseitennennstrom Ix3 ein eingestellter Strom ist, der auf den Abschluss der Ladung des Hochspannungskondensators (204) bis zum nächsten raschen Anregungsmoment abzielt, selbst in einem Fall, bei dem eine Spannung der Fahrzeugbatterie niedrig ist und die Motordrehzahl hoch ist, und der Unterdrückungs-Höherseitenzielstrom Ix20 ein Wert gleich oder kleiner dem Höherseitennennstrom Ix3 ist, und der Höherseitenanstiegsstrom Ix4 angelegt wird, wenn die unterteilten Injektionen durchgeführt werden, und ist ein Kurzzeitnenneinstellstrom größer als der Höherseitennennstrom Ix3.
  11. Fahrzeugmotorsteuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Einspritzsteuerschaltung (170) einen Raschanregungszeitraummesstimer (171) oder/und eine Spitzenhalteschaltung (172) eines Raschanregungsstroms beinhaltet, ein Programmspeicher (113A, 113B), der mit dem Mikroprozessor (111) kooperiert, ein Steuerprogramm beinhaltet, das ein verstärktes Hochspannungskorrekturbefehlsmittel (505) ist, der Raschanregungszeitraummesstimer (171) eine tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta misst, nachdem ein erstes oder zweites Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement (186a, 186b), das zwischen der Verstärkungsschaltungseinheit (200A; 200B) und den ersten und zweiten Elektromagnetspulen (81–84; 83–82) verbunden ist, angetrieben wird, geschlossen zu sein, bis der Anregungsstrom Iex für die Elektromagnetspulen (81–84) an einem eingestellten Grenzzielstrom Ia ankommt, die Spitzenhalteschaltung (172) einen tatsächlich gemessenen Spitzenstrom Ip misst und speichert, der transient aufgrund einer Öffnungsantwortverzögerung des Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelements (186a, 186b) überschießt, wenn ein Öffnungsbefehl dem ersten oder zweiten Hochspannungs-Öffnungs- und Schließelement (186a, 186b) dadurch gegeben wird, dass der Anregungsstrom Iex beim eingestellten Grenzstrom Ia ankommt, und dann beginnt, abgeschwächt zu werden, das verstärkte Hochspannungskorrekturbefehlsmittel (505) einen Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 auf eine niedrigere Seite innerhalb einer vorgegebenen Grenze korrigiert, wenn die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta kürzer als eine vorbestimmte Zielankunftszeit Ta0 ist, oder der tatsächlich gemessene Spitzenstrom Ip größer als ein vorbestimmter Zielgrenzspitzensrom Ip0 ist, und einen Wert der Höherseitenzielspannung Vx2 zu einer höheren Seite innerhalb einer vorgegebenen Grenze korrigiert, wenn die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta länger als die vorbestimmte Zielankunftszeit Ta0 ist.
  12. Fahrzeugmotorsteuerverfahren gemäß Anspruch 11, wobei der Programmspeicher (113A; 113B), der mit dem Mikroprozessor (111) kooperiert, ein Steuerprogramm beinhaltet, welches das Ventilöffnungszeitraumjustiermittel (504) ist, das Ventilöffnungszeitraumjustiermittel (504) auf einen Fall angewendet wird, bei dem die tatsächlich gemessene Ankunftszeit Ta nicht so justiert werden kann, dass sie eine vorbestimmte Zielankunftszeit Ta0 innerhalb einer Anstieg- und Abfallkorrekturgrenze der Höherseitenzielspannung Vx2 durch das verstärkte Hochspannungskorrekturbefehlsmittel (505) ist, und das Ventilöffnungszeitraumjustiermittel (504) einen Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn korrigiert, der ein Erzeugungszeitraum der Ventilöffnungsbefehlssignale INJn ist, um sich zu erstrecken, wenn der Anstieg des raschen Anregungsstroms verspätet ist, und den Ventilöffnungsbefehlserzeugungszeitraum Tn so korrigiert, dass er verkürzt ist, wenn der Anstieg des raschen Anregungsstroms vorgezogen ist, so dass die Korrektur auf eine Beziehung zur Erhalten eines angepeilten Ventilöffnungszeitraums durchgeführt wird.
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