DE102015224819B4

DE102015224819B4 - Hochdruckeinspritzersteuerung

Info

Publication number: DE102015224819B4
Application number: DE102015224819.4A
Authority: DE
Inventors: Tomoya Tanizawa; Takahiko FURUTA
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2019-12-05
Anticipated expiration: 2035-12-11
Also published as: JP6398683B2; JP2016113955A; DE102015224819A1

Abstract

Hochdruckeinspritzersteuerung (1), die einen Einspritzer (5, 6) steuert und die aufweist:
eine Spannungsverstärkungsschaltung (30), die Energie in einem Kondensator (C10) auf der Grundlage einer Spannung (VB), die von einer Batterie zugeführt wird, akkumuliert;
einen Spannungsverstärkungszeitdetektor (20), der eine Spannungsverstärkungszeit (ΔT) erfasst, die zum Ändern einer Spannung (Vc) des Kondensators (C10) von einem ersten Spannungswert auf einen zweiten Spannungswert, der größer als der erste Spannungswert ist, benötigt wird;
einen Spannungsverstärkungsvermögensrechner (21), der ein Spannungsverstärkungsvermögen, das eine Energiemenge, die sich je Zeiteinheit in dem Kondensator (C10) ansammelt, angibt, auf der Grundlage der Spannungsverstärkungszeit (ΔT) berechnet;
einen Einspritzzeitkorrigierer (22), der eine Einspritzeinstellzeit (H) des Einspritzers (5, 6) auf der Grundlage des Spannungsverstärkungsvermögens korrigiert.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckeinspritzersteuerung, die einen Kraftstoffeinspritzer steuert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Beispiel für diese Art von Hochdruckeinspritzersteuerung ist in der JP 2008 - 190 388 A ( EP 1 953 372 A2 ) beschrieben. Diese Hochdruckeinspritzersteuerung weist eine Spannungsverstärkungsschaltung (Spannungsaufwärtswandlungsschaltung) auf, die die Batteriespannung verstärkt bzw. aufwärts wandelt. Wenn Kraftstoff von dem Einspritzer eingespritzt wird, führt die Hochdruckeinspritzersteuerung zunächst die Spannung, die von der Spannungsverstärkungsschaltung verstärkt wurde, dem Einspritzer zu und öffnet den Einspritzer. Danach hält die Hochdruckeinspritzersteuerung den Ventilöffnungszustand des Einspritzers durch Halten des Zufuhrstroms des Einspritzers auf einem konstanten Wert. Wenn eine Einspritzeinstellzeit nach dem Öffnen des Einspritzers verstrichen ist, stoppt die Hochdruckeinspritzersteuerung die Zufuhr der Energie zu dem Einspritzer, schließt den Einspritzer und stoppt die Einspritzung.
In der Hochdruckeinspritzersteuerung gibt es individuelle Unterschiede der Vorrichtungen, die in der Spannungsverstärkungsschaltung enthalten sind, aufgrund von Herstellungstoleranzen, Temperaturtoleranzen, Haltbarkeitstoleranzen und Ähnlichem. Derartige individuelle Unterschiede der Vorrichtungen bewirken Variationen in dem Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung. Da in der Hochdruckeinspritzersteuerung die Entladungs- und Verstärkungsvorgänge der Kondensatoren in der Spannungsverstärkungsschaltung während einer Kraftstoffeinspritzung gleichzeitig durchgeführt werden, treten, wenn Variationen in dem Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung vorhanden sind, Variationen in dem Zufuhrstrom des Kraftstoffeinspritzventils auf. Dieses bewirkt Variationen bzw. Unterschiede in der Einspritzmenge.
Die DE 10 2010 040 123 A1 offenbart eine Kraftstoffeinspritz-Steuervorrichtung, die eine Einspritzer steuert und die eine Spannungsverstärkungsschaltung aufweist, die Energie in einem Kondensator auf der Grundlage einer Spannung, die von einer Batterie zugeführt wird, akkumuliert und einer Spule eines Solenoids einer Einspritzdüse zuführt. Die Kraftstoffeinspritz-Steuervorrichtung weist außerdem einen Ladeabschnitt zum Entladen des Kondensators auf einen vorbestimmten Sollwert, einen Einstellabschnitt zum Einstellen einer Erregungszeitspanne der Spule und einen Erregungssteuerabschnitt zum Steuern der Entladung des Kondensators zu der Spule auf. Die Erregungszeitspanne wird beim Erfassen, dass die Spannung des Kondensators den Sollwert vor Beginn der Erregungszeitspanne erreicht, verlängert.
Die EP 1 953 372A2 beschreibt einen Solenoidventiltreiber für ein Kraftfahrzeug-Kraftstoffeinspritzsystem. Der Soleoidventiltreiber enthält einen Kondensator, der entladen wird, um eine Spule eines Solenoidventils zu erregen, und eine Steuerung. Die Steuerung bestimmt eine Entladestartzeit, die eine Zeit ist, zu der eine Entladung des Kondensators gestartet werden soll, um die Spule des Solenoidventils zu erregen. Wenn die Entladestartzeit in einem Zustand erreicht ist, in dem eine geladene Spannung des Kondensators außerhalb eines Sollspannungspegels liegt, erhöht die Steuerung die Entladestartzeit, um eine Betriebsverzögerung des Solenoidventils zu beseitigen.
Die JP 2007 - 113 547 A beschreibt eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung, bei der ein Mikrocomputer eine Ladeperiode misst, in der die Ladespannung um einen bestimmten Wert ansteigt, und eine geladene Spannung des Kondensators über eine Erfassungsschaltung erfasst. Wenn die Ladeperiode nicht innerhalb eines vorbestimmten Normalbereichs liegt, beurteilt der Mikrocomputer, dass eine Fehlfunktion vorliegt, bei der der Kondensator mehrmals elektrische Ladungen nicht speichern konnte, die zum Durchführen der Kraftstoffeinspritzung erforderlich sind.
Die JP 2007 57 368 A beschreibt ein Ladegerät mit Lebensdauerdiagnosefunktion für einen Leistungs-Kondensator. Ein Lebensdauerdiagnose-Beurteilungsteil diagnostiziert die Lebensdauer des Leistungs-Kondensators auf der Grundlage des Vergleichs der Eigenschaften der Ladezeit und der Ladespannung des Kondensators, die in einem Ladezeit-/Ladespannungsspeicher voreingestellt sind, Lebensdauerdiagnoseergebnissen gemäß diesen Eigenschaften und der gemessenen Ladezeit ab dem Beginn des Ladens des Kondensators und der gemessenen Ladespannung.
Die JP H05 - 215 800 A beschreibt ein Verfahren zum Diagnostizieren einer Verschlechterung eines Kondensators, der in einer Leistungswandlungsvorrichtung mit einer Batterie als Stromquelle verwendet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochdruckeinspritzersteuerung zu schaffen, die Variationen bzw. Unterschiede in der Einspritzmenge beschränken kann.
Eine Hochdruckeinspritzersteuerung, die einen Antrieb eines Einspritzers steuert, enthält eine Spannungsverstärkungsschaltung, die in einem Kondensator Energie auf der Grundlage einer Spannung, die von einer Batterie zugeführt wird, akkumuliert, einen Spannungsverstärkungszeitdetektor, der eine Spannungsverstärkungszeit erfasst, die für eine Spannungsänderung des Kondensators von einem ersten Spannungswert auf einen zweiten Spannungswert, der höher als der erste Spannungswert ist, benötigt wird, einen Spannungsverstärkungsvermögensrechner, der ein Spannungsverstärkungsvermögen, das eine Energiemenge, die sich je Zeiteinheit in dem Kondensator ansammelt bzw. akkumuliert, angibt, auf der Grundlage der Spannungsverstärkungszeit berechnet, und einen Einspritzzeitkorrigierer, der eine Einspritzeinstellzeit des Einspritzers auf der Grundlage des Spannungsverstärkungsvermögens korrigiert.
Bei dieser Struktur können Variationen der Einspritzmenge beschränkt werden, da die Einspritzeinstellzeit des Einspritzers auf der Grundlage des individuellen Spannungsverstärkungsvermögens der Spannungsverstärkungsschaltung eingestellt wird.
Figurenliste

1 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Struktur einer Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen eines Schaltstroms 110 und eines Kondensatorsstroms 111 in der Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen eines Einspritzsignals, des Betriebs der jeweiligen Transistoren T20, T21 und T23, eines Einspritzerstroms I20 und der Einspritzmenge eines Einspritzers in der Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
4 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen einer Kondensatorspannung Vc in der Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
5 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen des Einspritzsignals, des Einspritzerstroms I20 und der Kondensatorspannung Vc in der Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
6 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Struktur einer Verstärkungsspannungserfassungseinheit der Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
7 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Mikrocomputers in der Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
8 ist eine Grafik, die Änderungen der Kondensatorspannung Vc in der Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur einer Verarbeitung darstellt, die von der Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird.
10 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur einer Verarbeitung darstellt, die von einer Modifikation einer Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird.
11 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Mikrocomputers in einer Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
12 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur einer Verarbeitung darstellt, die von der Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird.
13 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Mikrocomputers in einer Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
14 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur einer Verarbeitung darstellt, die von der Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der dritten Ausführungsform durchgeführt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Erste Ausführungsform)
Im Folgenden wird eine Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. Die Hochdruckeinspritzersteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in einem Zylinderdirekteinspritzmotor installiert. In einem Zylinderdirekteinspritzmotor wird Hochdruckkraftstoff direkt in Zylinder eingespritzt und diesen zugeführt, wenn ein Einspritzer angetrieben wird.
Wie es in 1 dargestellt ist, enthält eine Hochdruckeinspritzersteuerung 1 gemäß der Ausführungsform eine elektronische Steuerung (ECU), die einen bekannten Mikrocomputer beinhaltet, der eine CPU, verschiedene Arten von Speichern und Ähnliches aufweist. Die Hochdruckeinspritzersteuerung 1 wird im Folgenden einfach als „ECU 1“ bezeichnet.
Die ECU 1 enthält zusätzlich zu dem Mikrocomputer 2 eine Antriebsschaltung 3 zum Antreiben von Einspritzern 5 und 6 und eine Einspritzersteuerschaltung 4 zum Steuern eines Antriebs der Einspritzer 5 und 6 über die Antriebsschaltung 3. 1 stellt nur zwei Einspritzer in Entsprechung zu den beiden Zylindern dar.
Die Einspritzer 5 und 6 sind normalerweise geschlossene elektromagnetische Ventile und enthalten jeweilige Solenoide 50 und 60. Die hochpotenzialseitigen Anschlüsse der Solenoide 50 und 60 sind mit jeweiligen Anschlüssen INJ1P und INJ2P der ECU 1 verbunden. Die niederpotenzialseitigen Anschlüsse der Solenoide 50 und 60 sind mit jeweiligen Anschlüssen INJ1M und INJ2M der ECU 1 verbunden. Wenn die Solenoide 50 und 60 von der Antriebsschaltung 3 erregt werden, bewegt sich ein Ventilkörper (nicht gezeigt) an die Ventilöffnungsposition gegen eine Vorspannungskraft einer Rückstellfeder, um eine Kraftstoffeinspritzung durchzuführen. Wenn die Erregung der Solenoide 50 und 60 unterbrochen wird, kehrt der Ventilkörper zu der Ursprungsventilschließposition zurück, um die Kraftstoffeinspritzung zu stoppen.
Die Antriebsschaltung 3 enthält eine Spannungsverstärkungsschaltung 30, Transistoren T20 bis T23, Dioden D20 und D21 und einen Stromerfassungswiderstand R20.
Die Spannungsverstärkungsschaltung 30 enthält eine Spule L10, einen Transistor T10, einen Kondensator C10, Stromerfassungswiderstände R10 und R11, eine Diode D10 und eine Spannungsverstärkungssteuerschaltung 31.
Ein Ende der Spule L10 ist mit einer Batterieenergieleitung verbunden, die zu einer fahrzeugeigenen Energiequelle (Batteriespannung VB) führt. Das andere Ende der Spule L10 ist mit dem Drain-Anschluss des Transistors T10 verbunden. Der Source-Anschluss des Transistors T10 ist mit Masse über den Stromerfassungswiderstand R10 verbunden. Der Stromerfassungswiderstand R10 wird verwendet, um einen Schaltstrom 110, der durch den Transistor T10 fließt, zu erfassen.
Der Gate-Anschluss des Transistors T10 ist mit der Spannungsverstärkungssteuerschaltung 31 verbunden. Das heißt, der Transistor T10 wird in Abhängigkeit von einem Ausgang der Spannungsverstärkungssteuerschaltung 31 ein- oder ausgeschaltet. Ein Ende des Kondensators C10 ist mit einem Abschnitt zwischen der Spule L10 und dem Transistor T10 über die Rückflussverhinderungsdiode D10 verbunden. Das andere Ende des Kondensators C10 ist über den Stromerfassungswiderstand R11 geerdet. Der Stromerfassungswiderstand R11 wird verwendet, um einen Kondensatorstrom 111, der durch den Kondensator C10 fließt, zu erfassen.
Die Spannungsverstärkungssteuerschaltung 31 schaltet den Transistor T10 in Abhängigkeit von dem Schaltstrom 110, der über den Stromerfassungswiderstand R10 erfasst wird, und dem Kondensatorstrom 111, der über den Stromerfassungswiderstand R11 erfasst wird, ein oder aus. Genauer gesagt schaltet die Spannungsverstärkungssteuerschaltung 31, wie es in 2(A) und 2(B) dargestellt ist, den Transistor T10 zu dem Zeitpunkt t10 ein, und wenn der Schaltstrom 110 einen vorbestimmten Schwellenstrom Ith1 zu dem Zeitpunkt t11 erreicht, schaltet sie den Transistor T10 zu dem Zeitpunkt t12 unmittelbar nach dem Zeitpunkt t11 aus. Hier wird während der Zeitdauer von dem Zeitpunkt t10, zu dem der Transistor T10 eingeschaltet wird, bis zu dem Zeitpunkt t12, zu dem der Transistor T10 ausgeschaltet wird, die elektrische Energie, die in der Spule L10 akkumuliert wurde, über die Diode D10 in dem Kondensator C10 akkumuliert.
Der Kondensatorstrom 111 erhöht sich zu dem Zeitpunkt t12, wenn eine Akkumulation von elektrischer Energie in dem Kondensator C10 startet, und dann verringert sich der Kondensatorstrom 111 graduell. Wenn der Kondensatorstrom 111 gleich einem vorbestimmten Schwellenstrom Ith2 oder weniger zu dem Zeitpunkt t13 wird, schaltet die Spannungsverstärkungssteuerschaltung 31 den Transistor T10 zu dem Zeitpunkt t14 unmittelbar nach dem Zeitpunkt t13 erneut ein. Dieses erhöht erneut den Schaltstrom 110. Danach schaltet die Spannungsverstärkungssteuerschaltung 31 den Transistor T10 auf der Grundlage des Schaltstroms 110 und des Kondensatorstroms 111 wiederholt ein und aus. Dieses akkumuliert elektrische Energie in dem Kondensator C10. Die Spannung des Kondensators C10 (d. h. die verstärkte Spannung der Spannungsverstärkungsschaltung 30) wird unten auch als Kondensatorspannung Vc bezeichnet.
Der Transistor T20 ist zwischen dem Kondensator C10 der Spannungsverstärkungsschaltung 30 und einem Verbindungspunkt P1 der Anschlüsse INJ1P und INJ2P der Antriebsschaltung 3 angeordnet. Das heißt, wenn der Transistor T20 eingeschaltet wird, wird die elektrische Energie, die in dem Kondensator C10 akkumuliert wurde, den Solenoiden 50 und 60 zugeführt. Wenn die Energie in dem Kondensator C10 auf diese Weise freigesetzt wird, wird den Solenoiden 50 und 60 ein Strom zugeführt, und die Einspritzer 5 und 6 werden geöffnet.
Der Transistor T21 ist zwischen dem Anschluss INJ1M der Antriebsschaltung 3 und der Masse angeordnet. Der Transistor T22 ist zwischen dem Anschluss INJ2M der Antriebsschaltung 3 und der Masse angeordnet. Wenn entweder der Transistor T21 oder der Transistor T22 eingeschaltet wird, kann ein Strom entweder dem Solenoid 50 oder dem Solenoid 60 zugeführt werden. Das heißt, entweder der Einspritzer 5 oder der Einspritzer 6, der zu öffnen ist, kann ausgewählt werden.
Der Stromerfassungswiderstand R20 ist zwischen dem Transistor T21 und der Masse angeordnet. Der Stromerfassungswiderstand R20 wird verwendet, um einen Einspritzerstrom I20, der durch die Solenoide 50 und 60 fließt, zu erfassen.
Die Anschlüsse INJ1P und INJ2P der Antriebsschaltung 3 sind mit der Batterieenergieleitung über die Diode D20 und den Transistor T23 verbunden. Dementsprechend kann ein konstanter Strom von der Batterieenergieleitung den Solenoiden 50 und 60 durch Einschalten des Transistors T23 zugeführt werden. Die Diode D21 ist eine Rückführungsdiode, durch die der Strom, der durch die Solenoide 50 und 60 fließt, wenn der Transistor T22 ausgeschaltet ist, zurückfließt.
Der Mikrocomputer 2 erzeugt ein Einspritzsignal für jeden Zylinder auf der Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsinformationen, die von verschiedenen Arten von Sensoren erfasst werden, beispielsweise eine Verbrennungsmotordrehzahl Ne, eine Beschleunigerposition ACC, eine Verbrennungsmotorwassertemperatur THW, und gibt das erzeugte Einspritzsignal an die Einspritzersteuerschaltung 4 aus.
Die Einspritzersteuerschaltung 4 treibt die Einspritzer 5 und 6 durch Einschalten und Ausschalten der Transistoren T20 bis T23 auf der Grundlage des Einspritzsignals, das von dem Mikrocomputer 2 gesendet wird, an.
Im Folgenden wird die Antriebssteuerung der Einspritzer 5 und 6 durch die Einspritzersteuerschaltung 4 beschrieben. Aus Vereinfachungsgründen wird nur die Antriebssteuerung des Einspritzers 5 beschrieben.
Wie es in 3 dargestellt ist, schaltet die Einspritzersteuerschaltung 4 zu dem Zeitpunkt t20, zu dem der Signalpegel des Einspritzsignals von dem niedrigen Pegel in den hohen Pegel wechselt, den Transistor T21 und den Transistor T20 ein. Dieses bewirkt, dass die Spannungsverstärkungsschaltung 30 die Zufuhr von Energie zu dem Solenoid 50 startet, wie es in 3 dargestellt ist.
Danach überwacht die Einspritzersteuerschaltung 4 den Einspritzerstrom I20, und wenn der Einspritzerstrom I20 einen Spitzenstrom Ip zu dem Zeitpunkt t21 erreicht, schaltet sie den Transistor T20 aus. Der Spitzenstrom Ip wird auf einen Wert eingestellt, der größer als ein Ventilöffnungsschwellenstrom lo ist, der benötigt wird, um den Einspritzer 5 zu öffnen. Das heißt, zu dem Zeitpunkt t21, zu dem der Einspritzerstrom I20 den Ventilöffnungsschwellenstrom lo überschreitet, wird der Einspritzer 5 geöffnet und die Kraftstoffeinspritzung wird gestartet. Die Einspritzersteuerschaltung 4 schaltet den Transistor T20 zu dem Zeitpunkt t22 aus und hält dann den Ventilöffnungszustand des Einspritzers 5 durch wiederholtes Ein- und Ausschalten des Transistors T23, wie es in 3 dargestellt ist.
Insbesondere wenn der Einspritzerstrom I20 einen unteren Haltestromgrenzwert IL erreicht, während der Transistor T20 ausgeschaltet ist, führt die Einspritzersteuerschaltung 4 dem Solenoid 50 einen Strom von der Batterieenergieleitung durch Einschalten des Transistors T23 zu. Der untere Haltestromgrenzwert IL wird auf einen Wert eingestellt, der größer als ein Ventilschließschwellenstrom Ic ist, mit dem der Einspritzer 5 geschlossen wird. Wenn der Einspritzerstrom I20 einen oberen Haltestromgrenzwert IH erreicht, während der Transistor T20 eingeschaltet ist, stoppt die Einspritzersteuerschaltung 4 die Zufuhr des Stroms zu dem Solenoid 50 durch Ausschalten des Transistors T23. Der obere Haltestromgrenzwert IH wird auf einen Wert eingestellt, der kleiner als der Ventilöffnungsschwellenstrom lo ist. Während der Signalpegel des Einspritzsignals der hohe Pegel ist, hält die Einspritzersteuerschaltung 4 den Ventilöffnungszustand des Einspritzers 5 durch wiederholtes Ein- und Ausschalten des Transistors T23.
Wie es in 3(A), 3(C) und 3(D) dargestellt ist, schaltet die Einspritzersteuerschaltung 4 den Transistor T21 und den Transistor T23 aus, wenn der Signalpegel des Einspritzsignals zu dem Zeitpunkt t23 von dem hohen Pegel in den niedrigen Pegel wechselt. Dieses schließt den Einspritzer 5 zu dem Zeitpunkt t24, zu dem der Einspritzerstrom 120 kleiner als der Ventilschließschwellenstrom Ic wird.
In der Ausführungsform ist die Zeitdauer bzw. Periode, während der der Signalpegel des Einspritzsignals auf den hohen Pegel eingestellt ist, äquivalent zu der Einspritzeinstellzeit H der Einspritzer 5 und 6. Da der Einspritzer 5 Kraftstoff von dem Zeitpunkt t21, zu dem der Schaltstrom 110 den Ventilöffnungsschwellenstrom lo erreicht, bis zu dem Zeitpunkt t24 einspritzt, zu dem der Schaltstrom 110 kleiner als der Ventilschließschwellenstrom Ic wird, ändert sich die Einspritzmenge des Einspritzers 5, wie es in 3 dargestellt ist.
In der oben beschriebenen ECU 1 sind individuelle Unterschiede in der Spannungsverstärkungsschaltung 30 vorhanden. Individuelle Unterschiede in der Spannungsverstärkungsschaltung 30 werden durch Variationen beispielsweise der Induktanzkomponente und der Widerstandskomponente der Spule L10, des Durchlasswiderstands und der Schaltzeit des Transistors T10, der Durchlassspannung der Diode D10 und der Kapazitätskomponente und Widerstandskomponente des Kondensators C10 verursacht. Diese Vorrichtungen weisen Herstellungstoleranzen, die in der Herstellungsstufe entstehen, und Variationen hinsichtlich des Konstruktionsmaterials, Temperaturtoleranzen, die aufgrund von Temperatureigenschaften des Konstruktionsmaterials entstehen, und Festigkeitstoleranzen bzw. Lebensdauertoleranzen, die von einer Verschlechterung oder Ähnlichem eines Lötabschnitts von Vorrichtungen und dem Konstruktionsmaterial entstehen, auf, und die individuellen Unterschiede in der Spannungsverstärkungsschaltung 30 werden durch diese Toleranzen bewirkt.
Derartige individuelle Unterschiede in der Spannungsverstärkungsschaltung 30 bewirken Variationen bzw. Unterschiede des Spannungsverstärkungsvermögens der Spannungsverstärkungsschaltung 30. Das Spannungsverstärkungsvermögen gibt die Energiemenge an, die sich in dem Kondensator C10 je Zeiteinheit ansammelt, und die Einheit ist J/s. Wenn beispielsweise der Durchlasswiderstand des Transistors T10 groß ist, ist die zeitliche Änderung des Schaltstroms 110 während der eingeschalteten Periode gering. In diesem Fall verschieben sich Änderungen des Schaltstroms 110 von der durchgezogenen Linie zu der Punkt-Strich-Linie in 2, so dass die Zeit, bis der Schaltstrom 110 den Schwellenstrom Ith1 erreicht, lang wird. Daher wird die Energiemenge, die sich in dem Kondensator C10 je Zeiteinheit ansammelt, klein. Das heißt, das Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung 30 wird geringer.
Wenn die Widerstandskomponente des Kondensators C10 groß ist, wie es durch die Punkt-Strich-Linie in 2 dargestellt ist, wird die Periode bzw. Zeitdauer, während der der Schaltstrom 110 gleich null ist (d. h. die Zeit, die benötigt wird, bis sich der Kondensatorstrom 111 auf den Schwellenstrom Ith2 in der ausgeschalteten Periode des Transistors T10 verringert), lang. Da sich die Energiemenge, die sich in dem Kondensator C10 je Zeiteinheit ansammelt, in diesem Fall verringert, wird das Spannungsverstärkungsvermögen in der Spannungsverstärkungsschaltung 30 geringer.
Wenn im Gegensatz dazu der Durchlasswiderstand des Transistors T10 klein ist oder die Widerstandskomponente des Kondensators C10 klein ist, ändern sich der Schaltstrom 110 und der Kondensatorstrom 111, wie es durch die Zweipunkt-Strich-Linien in 2(A) und 2(B) gezeigt ist. Da sich die Energiemenge, die sich in dem Kondensator C10 je Zeiteinheit ansammelt, erhöht, wird somit das Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung 30 größer.
Wenn Variationen in dem Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung 30 vorhanden sind, wie es oben beschrieben wurde, treten Variationen in den zeitlichen Änderungen der Kondensatorspannung VC auf, wie es beispielsweise in 4 dargestellt ist. Das heißt, wenn das ideale Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung 30 ohne Toleranzen als Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β angegeben wird, ändert sich, wenn das Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung 30 einen Wert α1 aufweist, der größer als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ist, die Kondensatorspannung VC von der Änderungskurve, die durch die durchgezogene Linie angegeben ist, in die Änderungskurve, die durch die Zweipunkt-Strich-Linie angegeben ist. Das heißt, die Erhöhungsrate der Kondensatorspannung VC ist größer als bei dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β.
Wenn das Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung 30 einen Wert α2 aufweist, der kleiner als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ist, ändert sich die Kondensatorspannung VC von der Kurve, die durch die durchgezogene Linie angegeben ist, in die Kurve, die durch die Punkt-Strich-Linie angegeben ist. Das heißt, die Erhöhungsrate der Kondensatorspannung VC ist kleiner als bei dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β.
Derartige Unterschiede in dem Spannungsverstärkungsvermögen bewirken Variationen bzw. Unterschiede in dem Einspritzerstrom 120. Insbesondere wird angenommen, dass sich, wenn sich das Einspritzsignal wie mit der durchgezogenen Linie in 5 dargestellt ändert, der Einspritzerstrom 120, wenn das Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung 30 auf das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β eingestellt wird, ändert, wie es durch die durchgezogene Linie in 5 dargestellt ist. Wenn in diesem Fall das Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung 30 niedriger als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ist, verzögert sich der Zeitpunkt, zu dem der Schaltstrom 110 den Ventilöffnungsschwellenstrom lo erreicht, im Vergleich zu dem Fall des Bezugsspannungsverstärkungsvermögens β. Das heißt, der Einspritzer 5 wird später als bei dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β geöffnet, was zu einer Verringerung der Einspritzmenge führt.
Wenn im Gegensatz dazu das Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung 30 höher als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ist, liegt der Zeitpunkt, zu dem der Schaltstrom 110 den Ventilöffnungsschwellenstrom lo erreicht, früher als bei dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β, da sich der Einspritzerstrom I20 wie mit der Zweipunkt-Strich-Linie in 5 darstellt ändert. Das heißt, der Einspritzer 5 wird früher als bei dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β geöffnet, was zu einer Erhöhung der Einspritzmenge führt.
Wie es oben beschrieben wurde, treten Variationen in der Einspritzmenge in Abhängigkeit von dem Spannungsverstärkungsvermögen der Spannungsverstärkungsschaltung 30 auf. Die ECU 1 gemäß der Ausführungsform stellt die Einspritzeinstellzeit H in Abhängigkeit von dem Spannungsverstärkungsvermögen α der Spannungsverstärkungsschaltung 30 ein, um dieses Problem zu lösen.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Einspritzeinstellzeit H eingestellt wird. Zunächst wird beschrieben, wie das Spannungsverstärkungsvermögen α der Spannungsverstärkungsschaltung 30 unter Verwendung der ECU 1 erfasst wird.
Wie es in 1 dargestellt ist, enthält die ECU 1 einen Verstärkungsspannungsdetektor 7. Wie es in 6 dargestellt ist, enthält der Verstärkungsspannungsdetektor 7 Komparatoren 70 und 71.
Die Spannung, die durch Unterteilen der Batteriespannung VB unter Verwendung von Spannungsteilungswiderständen R30 und R31 erhalten wird, wird in den nichtinvertierenden Eingangsanschluss des Komparators 70 eingegeben. Die Spannung, die durch Unterteilen der Kondensatorspannung VC unter Verwendung von Spannungsteilungswiderständen R32 und R33 erhalten wird, wird in den invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 70 eingegeben. Die Widerstandswerte der Spannungsteilungswiderstände R30 bis R33 werden derart eingestellt, dass der Signalpegel des Ausgangssignals des Komparators 70 von dem niedrigen Pegel in den hohen Pegel wechselt, wenn die Kondensatorspannung VC gleich oder größer als die Batteriespannung VB wird.
Die Spannung, die durch Unterteilen der Batteriespannung VB unter Verwendung von Spannungsteilungswiderständen R40 und R41 erhalten wird, wird in den nichtinvertierenden Eingangsanschluss des Komparators 71 eingegeben. Die Spannung, die durch Unterteilen der Kondensatorspannung VC unter Verwendung von Spannungsteilungswiderständen R42 und R43 erhalten wird, wird in den invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 71 eingegeben. Die Widerstandswerte der Spannungsteilungswiderstände R40 bis R43 werden derart eingestellt, dass der Signalpegel des Ausgangssignals des Komparators 71 von dem niedrigen Pegel in den hohen Pegel wechselt, wenn die Kondensatorspannung VC gleich oder größer als die Sollverstärkungsspannung Vth wird. Die Sollverstärkungsspannung Vth wird auf einen Wert eingestellt, der größer als die Batteriespannung VB ist. Die Sollverstärkungsspannung Vth wird mittels Experimenten oder Ähnlichem im Voraus eingestellt, so dass mit dieser das Spannungsverstärkungsvermögen α erfasst werden kann.
Die Ausgänge der Komparatoren 70 und 71 werden von dem Mikrocomputer 2 empfangen. Wie es in 7 gezeigt ist, enthält der Mikrocomputer 2 einen Spannungsverstärkungszeitdetektor 20, einen Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21, einen Einspritzzeitkorrigierer 22 und einen Einspritzzeitanweiser 23.
Der Spannungsverstärkungszeitdetektor 20 erfasst eine Spannungsverstärkungszeit ΔT, die benötigt wird, damit die Kondensatorspannung VC die Sollverstärkungsspannung Vth von der Batteriespannung VB aus erreicht, auf der Grundlage der Ausgänge der Komparatoren 70 und 71. Insbesondere erfasst der Spannungsverstärkungszeitdetektor 20 die Spannungsverstärkungszeit ΔT unter der Bedingung, dass der Kondensator C10 nicht entladen wird und die Kondensatorspannung VC gleich oder kleiner als die Batteriespannung VB ist. Wenn beispielsweise der Zündschalter eingeschaltet wird, ist die obige Bedingung erfüllt, da sich keine Energie in dem Kondensator C10 angesammelt hat und die Einspritzer 5 und 6 nicht angetrieben werden. Wenn in diesem Fall beispielsweise der Zündschalter eines Fahrzeugs eingeschaltet wird und die ECU 1 zu dem Zeitpunkt t30 erregt wird, wie es in 8 dargestellt ist, wird, da keine Energie in dem Kondensator C10 angesammelt wurde, die Batteriespannung VB über die Diode D10 in den Kondensator C10 geladen. Dementsprechend erhöht sich die Kondensatorspannung VC auf die Batteriespannung VB. Der Ausgang des Komparators 70 ändert sich von dem niedrigen Pegel in den hohen Pegel zu dem Zeitpunkt t31, zu dem die Kondensatorspannung VC die Batteriespannung VB erreicht .Wenn danach die Kondensatorspannung VC die Sollverstärkungsspannung Vth zu dem Zeitpunkt t32 erreicht, da die Sollverstärkungsspannung 30 den Spannungsverstärkungsbetrieb durchführt, ändert sich der Ausgang des Komparators 71 zu dem Zeitpunkt t32 von dem niedrigen Pegel in den hohen Pegel.
Der Spannungsverstärkungszeitdetektor 20 erfasst die Spannungsverstärkungszeit ΔT durch Messen der Zeitdauer von dem Zeitpunkt t31, zu dem der Ausgang des Komparators 70 von dem niedrigen Pegel in den hohen Pegel wechselt, bis zu dem Zeitpunkt t32, zu dem der Ausgang des Komparators 71 von dem niedrigen Pegel in den hohen Pegel wechselt. Wie es in 7 dargestellt ist, gibt der Spannungsverstärkungszeitdetektor die erfasste Spannungsverstärkungszeit ΔT an den Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 aus.
Der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 berechnet das Spannungsverstärkungsvermögen α auf der Grundlage der folgenden Formel f1 unter Verwendung der Spannungsverstärkungszeit ΔT, die von dem Spannungsverstärkungszeitdetektor ausgegeben wird. In der Formel gibt „C_p“ die Kapazität des Kondensators C10 an, und „ΔV“ gibt „Vth - VB“ an. $α = \frac{1}{2 Δ t} C_{p} Δ V^{2}$
Der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 gibt das berechnete Spannungsverstärkungsvermögen α an den Einspritzzeitkorrigierer 22 aus.
Der Einspritzzeitkorrigierer 22 stellt eine Einspritzkorrekturzeit ΔH auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen dem Spannungsverstärkungsvermögen α, das von dem Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 ausgegeben wird, und dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ein.
Wenn das Spannungsverstärkungsvermögen auf das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β eingestellt wird, wird angenommen, dass sich die Kondensatorspannung VC wie beispielsweise in 5 dargestellt ändert. Die Kondensatorspannung VC und der Einspritzerstrom I20 können durch die folgenden Formeln (f2) und (f3) erhalten werden. Hierbei gibt „En“ die Energie in dem Kondensator C10, der vollständig geladen ist, an und „ΔE_INJ“ gibt die Entladungsenergie der Einspritzer 5 und 6 an. Außerdem gibt „L“ die Induktivität der Solenoide 50 und 60 an. $V c = \sqrt{\frac{2}{C_{p}} (E n - \int (Δ E_{I N J} - α) d t}$
$I 20 = \frac{1}{L} \int V c d t$
Wenn das Spannungsverstärkungsvermögen α größer als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ist, ändert sich die Kondensatorspannung Vc, wenn die Einspritzer 5 und 6 geöffnet werden, von der Änderungskurve, die durch die durchgezogene Linie in 5 angegeben ist, in die Änderungskurve, die durch die Zweipunkt-Strich-Linie angegeben ist. Das heißt, die Kondensatorspannung VC ist größer als bei dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β. Dementsprechend wird die Zeit, bis der Einspritzerstrom 120 den Ventilöffnungsschwellenstrom lo erreicht, kürzer. In diesem Fall berechnet der Einspritzzeitkorrigierer 22 die Einspritzkorrekturzeit ΔH derart, dass sie die Einspritzeinstellzeit H verringert, um dieselbe Einspritzmenge wie bei dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β zu erhalten. Insbesondere berechnet der Einspritzzeitkorrigierer 22 die Einspritzkorrekturzeit ΔH derart, dass sie auf einen negativen Wert eingestellt wird. Grundlegend stellt der Einspritzzeitkorrigierer 22 den Absolutwert der Einspritzkorrekturzeit ΔH auf einen größeren Wert ein, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen dem Spannungsverstärkungsvermögen α und dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β größer ist.
Wenn im Gegensatz dazu das Spannungsverstärkungsvermögen α kleiner als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ist, ändert sich die Kondensatorspannung Vc, wenn die Einspritzer 5 und 6 geöffnet werden, von der Änderungskurve, die durch die durchgezogene Linie in 5 angegeben ist, in die Änderungskurve, die durch die Punkt-Strich-Linie angegeben ist. Das heißt, die Kondensatorspannung VC ist kleiner als bei dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β. Dementsprechend wird die Zeit, bis der Einspritzerstrom 120 den Ventilöffnungsschwellenstrom lo erreicht, länger. In diesem Fall berechnet der Einspritzzeitkorrigierer 22 die Einspritzkorrekturzeit ΔH derart, dass sich die Einspritzeinstellzeit H erhöht, um dieselbe Einspritzmenge wie bei dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β zu erhalten. Insbesondere berechnet der Einspritzzeitkorrigierer 22 die Einspritzkorrekturzeit ΔH derart, dass sie auf einen positiven Wert eingestellt wird. Grundlegend stellt der Einspritzzeitkorrigierer 22 den Absolutwert der Einspritzkorrekturzeit ΔH auf einen größeren Wert ein, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen dem Spannungsverstärkungsvermögen α und dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β größer ist.
Wie es in 7 dargestellt ist, gibt der Einspritzzeitkorrigierer 22 die berechnete Einspritzkorrekturzeit ΔH an den Einspritzzeitanweiser 23 aus.
Der Einspritzzeitanweiser 23 erzeugt ein Einspritzsignal für jeden Zylinder auf der Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsinformationen, die von verschiedenen Arten von Sensoren erfasst werden, beispielsweise der Verbrennungsmotordrehzahl Ne, der Beschleunigerposition ACC, der Verbrennungsmotorwassertemperatur THW. Außerdem korrigiert der Einspritzzeitanweiser 23 die Einspritzeinstellzeit H des Einspritzsignals auf der Grundlage der folgenden Formel (f4) unter Verwendung der Einspritzkorrekturzeit ΔH. $H \leftarrow H + Δ H$
Wenn das Spannungsverstärkungsvermögen α größer als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ist, wird, wie es durch die Zweipunkt-Strich-Linie in 5 dargestellt ist, die Einspritzeinstellzeit H auf die Zeit H1 eingestellt, die kürzer als eine Bezugseinspritzeinstellzeit Hb ist. Dementsprechend liegt, wie es in 5 dargestellt ist, der Zeitpunkt, zu dem der Einspritzerstrom I20 kleiner als der Ventilschließschwellenstrom Ic ist, früher. Dementsprechend kann das Erhöhen der Einspritzmenge aufgrund des hohen Spannungsverstärkungsvermögens α durch die Verringerung der Einspritzmenge, die bewirkt wird, da der Zeitpunkt, zu dem die Einspritzer 5 und 6 geschlossen werden, früher liegt, verhindert werden, und es kann die Einspritzmenge der Einspritzer 5 und 6 in die Nähe der Einspritzmenge gebracht werden, die dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β entspricht.
Wenn im Gegensatz dazu das Spannungsverstärkungsvermögen α kleiner als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ist, wird, wie es durch die Punkt-Strich-Linie in 5 gezeigt ist, die Einspritzeinstellzeit H auf die Zeit H2 eingestellt, die größer als die Bezugseinspritzeinstellzeit Hb ist. Dementsprechend liegt, wie es in 5 dargestellt ist, der Zeitpunkt, zu dem der Einspritzerstrom 120 kleiner als der Ventilschließschwellenstrom Ic ist, später. Dementsprechend kann eine Verringerung der Einspritzmenge aufgrund des niedrigen Spannungsverstärkungsvermögens α durch die Erhöhung der Einspritzmenge, die bewirkt wird, da der Zeitpunkt, zu dem die Einspritzer 5 und 6 geschlossen werden, später liegt, verhindert werden, und es kann die Einspritzmenge der Einspritzer 5 und 6 in die Nähe der Einspritzmenge gebracht werden, die dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β entspricht.
Wie es in 7 dargestellt ist, gibt der Einspritzzeitanweiser 23 das Einspritzsignal, bei dem die Einspritzeinstellzeit H korrigiert wurde, an die Einspritzersteuerschaltung 4 aus. Dementsprechend treibt die Einspritzersteuerschaltung 4 die Einspritzer 5 und 6 durch Ein- und Ausschalten der Transistoren T20 bis T23 auf der Grundlage des Einspritzsignals, bei dem die Einspritzeinstellzeit H korrigiert wurde, an.
Im Folgenden wird die Korrekturprozedur für die Einspritzeinstellzeit H, die von dem Mikrocomputer 2 durchgeführt wird, mit Bezug auf 9 zusammengefasst.
Wie es in 9 dargestellt ist, bestimmt der Mikrocomputer 2 zunächst, ob der Kondensator C10 entladen wird (Schritt S1). Wenn der Kondensator C10 nicht entladen wird (NEIN in Schritt S1), bestimmt der Mikrocomputer 2, ob die Kondensatorspannung Vc gleich oder kleiner als die Batteriespannung VB ist (Schritt S2). Wenn der Kondensator C10 nicht entladen wird, (NEIN in Schritt S1) und die Kondensatorspannung VC gleich oder kleiner als die Batteriespannung VB ist (JA in Schritt S2), berechnet der Mikrocomputer 2 das Spannungsverstärkungsvermögen α der Spannungsverstärkungsschaltung 30 (Schritt S3). Außerdem korrigiert der Mikrocomputer 2 die Einspritzeinstellzeit H der Einspritzer 5 und 6 auf der Grundlage des Spannungsverstärkungsvermögens α (Schritt S4).
In der obigen ECU 1 gemäß der Ausführungsform können die folgenden Wirkungen und Funktionen (1) bis (3) erzielt werden.
(1) Da die Einspritzeinstellzeit H der Einspritzer 5 und 6 auf der Grundlage des individuellen Spannungsverstärkungsvermögens α der Spannungsverstärkungsschaltung 30 eingestellt wird, können Variationen der Einspritzmenge beschränkt werden.
(2) Die Einspritzeinstellzeit H wird auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Spannungsverstärkungsvermögen α, das von dem Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 berechnet wird, und dem im Voraus eingestellten Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β korrigiert. Insbesondere wenn das Spannungsverstärkungsvermögen α größer als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ist, wird die Einspritzeinstellzeit H derart korrigiert, dass sie kleiner als die Bezugseinspritzeinstellzeit Hb wird. Wenn im Gegensatz dazu das Spannungsverstärkungsvermögen α kleiner als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ist, wird die Einspritzeinstellzeit H derart korrigiert, dass sie größer als die Bezugseinspritzeinstellzeit Hb wird. Dieses kann die Einspritzmenge der Einspritzer 5 und 6 auf eine bestimmte Einspritzmenge einstellen, die dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β entspricht, so dass Variationen in der Einspritzmenge noch genauer verhindert werden können.
(3) Der Spannungsverstärkungszeitdetektor 20 erfasst die Spannungsverstärkungszeit ΔT unter der Bedingung, dass der Kondensator C10 nicht entladen wird und die Kondensatorspannung VC gleich oder kleiner als die Batteriespannung VB ist. Dieses ermöglicht die Erfassung der Spannungsverstärkungszeit ΔT mit höherer Genauigkeit, so dass die Rechengenauigkeit hinsichtlich des Spannungsverstärkungsvermögens α verbessert werden kann.
(Modifikation)
Im Folgenden wird eine Modifikation der ECU 1 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
In dieser Modifikation führt der Mikrocomputer 2 die Verarbeitung der 10 anstelle der Verarbeitung der 9 durch. Das heißt, der Mikrocomputer 2 bestimmt, ob die Kraftstoffeinspritzung mittels der Einspritzer 5 und 6 noch nicht gestartet wurde, nachdem die ECU 1 erregt wurde (Schritt S5). Wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinspritzung mittels der Einspritzer 5 und 6 noch nicht gestartet wurde, nachdem die ECU 1 erregt wurde, führt der Mikrocomputer 2 die Schritte S3 und S4 durch. Sogar mit dieser Struktur können ähnliche Wirkungen und Funktionen wie mit der ersten Ausführungsform erhalten werden.
(Zweite Ausführungsform)
Im Folgenden wird eine ECU 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die ECU 1 wird hauptsächlich hinsichtlich der Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie es in 11 dargestellt ist, enthält der Mikrocomputer 2 gemäß der zweiten Ausführungsform einen Spannungsverstärkungsvermögensspeicher 24. Der Spannungsverstärkungsvermögensspeicher 24 enthält einen nichtflüchtigen Speicher wie beispielsweise einen EEPROM. Wenn das Spannungsverstärkungsvermögen α der Spannungsverstärkungsschaltung 30 berechnet ist, speichert der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 Informationen hinsichtlich des berechneten Spannungsverstärkungsvermögens α in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher 24. Für die Dauer, während der der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 das Spannungsverstärkungsvermögen α nicht berechnen kann, gibt der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 das Spannungsverstärkungsvermögen α, das in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher 24 gespeichert ist, an den Einspritzzeitkorrigierer 22 aus.
Die Dauer, während der der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 das Spannungsverstärkungsvermögen α nicht berechnen kann, repräsentiert die Dauer, während der mindestens eine der folgenden zwei Bedingungen erfüllt ist: Der Kondensator C10 wird entladen und die Kondensatorspannung VC überschreitet die Batteriespannung VB. Alternativ kann die Dauer, während der der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 das Spannungsverstärkungsvermögen α nicht berechnen kann, eine Dauer sein, die durch Ausschließen der Dauer zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die ECU 1 erregt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoffeinspritzung der Einspritzer 5 und 6 gestartet wird, erhalten wird.
Der Einspritzzeitkorrigierer 22 stellt die Einspritzkorrekturzeit ΔH auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen dem Spannungsverstärkungsvermögen α, das von dem Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 ausgegeben wird, und dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ein.
Im Folgenden wird die Korrekturprozedur für die Einspritzeinstellzeit H, die von dem Mikrocomputer 2 durchgeführt wird, mit Bezug auf 12 zusammengefasst.
Wie es in 12 dargestellt ist, berechnet der Mikrocomputer 2 das Spannungsverstärkungsvermögen α der Spannungsverstärkungsschaltung 30 in der Verarbeitung in Schritt S3 und speichert dann das Spannungsverstärkungsvermögen α in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher 24 (Schritt S10).
Wenn im Gegensatz dazu der Kondensator C10 entladen wird (JA in Schritt S1) oder die Kondensatorspannung VC die Batteriespannung VB überschreitet (NEIN in Schritt S2), liest der Mikrocomputer 2 das Spannungsverstärkungsvermögen α, das in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher 24 gespeichert ist, aus (Schritt S11). Außerdem korrigiert der Mikrocomputer 2 die Einspritzeinstellzeit H der Einspritzer 5 und 6 auf der Grundlage des ausgelesenen Spannungsverstärkungsvermögens α (Schritt S4).
In der obigen ECU 1 gemäß der zweiten Ausführungsform können außerdem die folgenden Funktionen und Wirkungen (4) erzielt werden.
(4) Wenn die Einspritzer 5 und 6 angetrieben werden, ist beispielsweise mindestens eine der folgenden beiden Bedingungen erfüllt: Der Kondensator C10 wird entladen und die Kondensatorspannung VC überschreitet die Batteriespannung VB. Da die ECU 1 gemäß der zweiten Ausführungsform die Einspritzeinstellzeit H sogar unter einer derartigen Bedingung korrigieren kann, können Variationen in der Einspritzmenge noch genauer beschränkt werden.
(Dritte Ausführungsform)
Im Folgenden wird eine ECU 1 gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. Die ECU 1 wird im Folgenden hauptsächlich hinsichtlich der Unterschiede zu der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Wie es in 13 dargestellt ist, weist die ECU 1 gemäß der dritten Ausführungsform einen Vorrichtungstemperaturdetektor 8 zum Erfassen der Vorrichtungstemperatur Ts der Spule L10, des Kondensators C10 und Ähnlichem der Spannungsverstärkungsschaltung 30 auf. Der Vorrichtungstemperaturdetektor 8 enthält beispielsweise einen Thermistor. Das Ausgangssignal des Vorrichtungstemperaturdetektors 8 wird von dem Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 empfangen.
Wenn das Spannungsverstärkungsvermögen α berechnet wird, erfasst der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 die Vorrichtungstemperatur Ts unter Verwendung des Vorrichtungstemperaturdetektors 8. Der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 assoziiert die erfasste Vorrichtungstemperatur Ts mit dem berechneten Spannungsverstärkungsvermögen α (ordnet diese zu) und speichert diese beiden in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher 24. Jedes Mal, wenn der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 das Spannungsverstärkungsvermögen α berechnet, assoziiert der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 die Vorrichtungstemperatur Ts mit dem Spannungsverstärkungsvermögen α und speichert diese beiden in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher 24, um die Beziehung zwischen der Vorrichtungstemperatur Ts und dem Spannungsverstärkungsvermögen α zu lernen.
Für die Dauer, während der der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 das Spannungsverstärkungsvermögen α nicht berechnen kann, erfasst der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 die derzeitige Vorrichtungstemperatur Ts unter Verwendung des Vorrichtungstemperaturdetektors 8 und berechnet anhand der erfassten Vorrichtungstemperatur Ts das Spannungsverstärkungsvermögen α entsprechend der derzeitigen Vorrichtungstemperatur Ts auf der Grundlage von Lernergebnissen der Vergangenheit, die in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher 24 gespeichert sind. Für die Dauer, während der der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 das Spannungsverstärkungsvermögen α nicht berechnen kann, gibt der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 das Spannungsverstärkungsvermögen α, das auf diese Weise berechnet wurde, an den Einspritzzeitkorrigierer 22 aus.
Der Einspritzzeitkorrigierer 22 stellt die Einspritzkorrekturzeit ΔH auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen dem Spannungsverstärkungsvermögen α, das von dem Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 ausgegeben wird, und dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β ein.
Im Folgenden wird die Korrekturprozedur für die Einspritzeinstellzeit H, die von dem Mikrocomputer 2 durchgeführt wird, mit Bezug auf 14 zusammengefasst.
Wie es in 14 dargestellt ist, berechnet der Mikrocomputer 2 das Spannungsverstärkungsvermögen α in der Verarbeitung in Schritt S3 und erfasst dann die Vorrichtungstemperatur Ts unter Verwendung des Vorrichtungstemperaturdetektors 8 (Schritt S20). Anschließend speichert der Mikrocomputer 2 das berechnete Spannungsverstärkungsvermögen α und die erfasste Vorrichtungstemperatur Ts in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher 24 (Schritt S21).
Wenn im Gegensatz dazu der Kondensator C10 entladen wird (JA in Schritt S1) oder die Kondensatorspannung VC die Batteriespannung VB überschreitet (NEIN in Schritt S2), erfasst der Mikrocomputer 2 die Vorrichtungstemperatur Ts unter Verwendung des Vorrichtungstemperaturdetektors 8 (Schritt S22). Außerdem berechnet der Mikrocomputer 2 das Spannungsverstärkungsvermögen α, das der erfassten Vorrichtungstemperatur Ts entspricht, auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem vergangenen Spannungsverstärkungsvermögen α und der vergangenen Vorrichtungstemperatur Ts, die in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher 24 gespeichert sind (Schritt S23). Außerdem korrigiert der Mikrocomputer 2 die Einspritzeinstellzeit H der Einspritzer 5 und 6 auf der Grundlage des Spannungsverstärkungsvermögens α (Schritt S4).
In der obigen ECU 1 gemäß der dritten Ausführungsform können außerdem die Funktionen und Wirkungen (5) erzielt werden.
(5) Vorrichtungen der Spannungsverstärkungsschaltung 30, beispielsweise die Spule L10 und der Kondensator C10, weisen sogenannte Temperatureigenschaften auf, die von der Temperatur abhängen. Derartige Temperatureigenschaften der Vorrichtungen bewirken Variationen in der Einspritzmenge der Einspritzer 5 und 6. In der ECU 1 gemäß der dritten Ausführungsform können, da die Einspritzeinstellzeit H in Abhängigkeit von der Temperatur der Spannungsverstärkungsschaltung 30 korrigiert wird, Variationen in der Einspritzmenge, die von den Temperatureigenschaften der Vorrichtungen abhängen, beschränkt werden.
(Weitere Ausführungsformen)
Die obigen Ausführungsformen können die folgenden Strukturen aufweisen.
Die Mikrocomputer in den obigen Ausführungsformen können die Einspritzkorrekturzeit ΔH einstellen, ohne das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen β zu verwenden. Der Einspritzzeitkorrigierer 22 kann beispielsweise die Einspritzkorrekturzeit ΔH anhand des Spannungsverstärkungsvermögens α, das von dem Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 auf der Grundlage eines Kennlinienfelds, das die Beziehung zwischen dem Spannungsverstärkungsvermögen α und der Einspritzkorrekturzeit ΔH angibt, berechnet wird, einstellen. In diesem Fall wird das Kennlinienfeld, das die Beziehung zwischen dem Spannungsverstärkungsvermögen α und der Einspritzkorrekturzeit ΔH angibt, im Voraus mittels Experimenten oder Ähnlichem erzeugt und in einem nichtflüchtigen Speicher des Mikrocomputers 2 gespeichert. Sogar mit einer derartigen Struktur können ähnliche Wirkungen und Funktionen wie in den obigen Ausführungsformen erzielt werden.
Der Spannungsverstärkungszeitdetektor 20 in den obigen Ausführungsformen verwendet die Zeit, die benötigt wird, bis die Kondensatorspannung VC die Sollverstärkungsspannung Vth von der Batteriespannung VB aus erreicht, als Spannungsverstärkungszeit ΔT, aber das Berechnungsverfahren für die Spannungsverstärkungszeit ΔT kann geeignet geändert werden. Das heißt, der Spannungsverstärkungszeitdetektor 20 muss nur die Zeit, die benötigt wird, damit die Kondensatorspannung VC sich von dem ersten Spannungswert auf den zweiten Spannungswert ändert, der größer als der erste Spannungswert ist, als Spannungsverstärkungszeit ΔT berechnen. Außerdem muss der Spannungsverstärkungsvermögensrechner 21 nur das Spannungsverstärkungsvermögen α auf der Grundlage der Spannungsverstärkungszeit ΔT berechnen, die auf diese Weise von dem Spannungsverstärkungszeitdetektor 20 berechnet wird.
Die Erfindung ist nicht auf die obigen speziellen Beispiele beschränkt. Das heißt, ein Beispiel, das durch Ändern der obigen speziellen Beispiele von dem Fachmann auf geeignete Weise erhalten wird, ist ebenfalls in dem Bereich der Erfindung enthalten, solange das Beispiel die Eigenschaften der Erfindung aufweist. Die Komponenten, die in den speziellen Beispielen enthalten sind, und deren Anordnung und Bedingungen sind beispielsweise nicht auf die obigen beschränkt und können geeignet geändert werden. Außerdem können die Komponenten, die in den obigen Ausführungsformen enthalten sind, kombiniert werden, solange es technisch möglicht ist und die Kombination ebenfalls in dem Bereich der Erfindung enthalten ist, solange sie die Eigenschaften der Erfindung enthält.

Claims

Hochdruckeinspritzersteuerung (1), die einen Einspritzer (5, 6) steuert und die aufweist: eine Spannungsverstärkungsschaltung (30), die Energie in einem Kondensator (C10) auf der Grundlage einer Spannung (VB), die von einer Batterie zugeführt wird, akkumuliert; einen Spannungsverstärkungszeitdetektor (20), der eine Spannungsverstärkungszeit (ΔT) erfasst, die zum Ändern einer Spannung (Vc) des Kondensators (C10) von einem ersten Spannungswert auf einen zweiten Spannungswert, der größer als der erste Spannungswert ist, benötigt wird; einen Spannungsverstärkungsvermögensrechner (21), der ein Spannungsverstärkungsvermögen, das eine Energiemenge, die sich je Zeiteinheit in dem Kondensator (C10) ansammelt, angibt, auf der Grundlage der Spannungsverstärkungszeit (ΔT) berechnet; einen Einspritzzeitkorrigierer (22), der eine Einspritzeinstellzeit (H) des Einspritzers (5, 6) auf der Grundlage des Spannungsverstärkungsvermögens korrigiert.
Hochdruckeinspritzersteuerung (1) nach Anspruch 1, wobei der Einspritzzeitkorrigierer (22) die Einspritzeinstellzeit (H) auf der Grundlage des Spannungsverstärkungsvermögens, das von dem Spannungsverstärkungsvermögensrechner (21) berechnet wird, und eines voreingestellten Bezugsspannungsverstärkungsvermögens (β) korrigiert.
Hochdruckeinspritzersteuerung (1) nach Anspruch 2, wobei der Einspritzzeitkorrigierer (22) die Einspritzeinstellzeit (H) auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Spannungsverstärkungsvermögen, das von dem Spannungsverstärkungsvermögensrechner (21) berechnet wird, und dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen (β) derart korrigiert, dass eine Energiemenge des Einspritzers (5, 6) konstant wird.
Hochdruckeinspritzersteuerung (1) nach Anspruch 3, wobei der Einspritzzeitkorrigierer (22) im Voraus eine Bezugseinspritzeinstellzeit (Hb) aufweist, die dem Bezugsspannungsverstärkungsvermögen (β) entspricht, wenn das Spannungsverstärkungsvermögen größer als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen (β) ist, der Einspritzzeitkorrigierer (22) die Einspritzeinstellzeit (H) derart korrigiert, dass die Einspritzeinstellzeit (H) kürzer als die Bezugseinspritzeinstellzeit (Hb) wird, und wenn das Spannungsverstärkungsvermögen kleiner als das Bezugsspannungsverstärkungsvermögen (β) ist, der Einspritzzeitkorrigierer (22) die Einspritzeinstellzeit (H) derart korrigiert, dass die Einspritzeinstellzeit (H) länger als die Bezugseinspritzeinstellzeit (Hb) wird.
Hochdruckeinspritzersteuerung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Spannungsverstärkungszeitdetektor (20) die Spannungsverstärkungszeit (ΔT) erfasst, wenn der Kondensator (C10) nicht geladen wird.
Hochdruckeinspritzersteuerung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Spannungsverstärkungszeitdetektor (20) die Spannungsverstärkungszeit (ΔT) erfasst, wenn die Spannung (Vc) des Kondensators (C10) gleich oder kleiner als die Spannung (VB) der Batterie ist.
Hochdruckeinspritzersteuerung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Spannungsverstärkungszeitdetektor (20) die Spannungsverstärkungszeit (ΔT) von einem Zeitpunkt, zu dem die Einspritzersteuerung erregt wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Einspritzer (5, 6) eine Kraftstoffeinspritzung startet, erfasst.
Hochdruckeinspritzersteuerung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die außerdem aufweist: einen Spannungsverstärkungsvermögensspeicher (24), der das Spannungsverstärkungsvermögen speichert, das von dem Spannungsverstärkungsvermögensrechner (21) berechnet wird, wobei der Einspritzzeitkorrigierer (22) die Einspritzeinstellzeit (H) auf der Grundlage des Spannungsverstärkungsvermögens, das in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher (24) gespeichert ist, korrigiert, während der Spannungsverstärkungsvermögensrechner (21) nicht in der Lage ist, das Spannungsverstärkungsvermögen zu berechnen.
Hochdruckeinspritzersteuerung (1) nach Anspruch 8, die außerdem aufweist: einen Vorrichtungstemperaturdetektor (8), der eine Temperatur (Ts) einer Vorrichtung der Spannungsverstärkungsschaltung (30) erfasst, wobei der Spannungsverstärkungsvermögensrechner (21) die Temperatur (Ts) der Vorrichtung der Spannungsverstärkungsschaltung (30) unter Verwendung des Vorrichtungstemperaturdetektors (8) während einer Erfassung der Spannungsverstärkungszeit (ΔT) erfasst, der Spannungsverstärkungsvermögensrechner (21) Informationen, die eine Beziehung zwischen der erfassten Temperatur (Ts) der Vorrichtung und dem Spannungsverstärkungsvermögen angeben, in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher (24) speichert, und der Spannungsverstärkungsvermögensrechner (21) das Spannungsverstärkungsvermögen anhand der Temperatur (Ts) der Vorrichtung, die von dem Vorrichtungstemperaturdetektor (8) erfasst wird, auf der Grundlage der Informationen, die die Beziehung zwischen der Temperatur (Ts) der Vorrichtung und dem Spannungsverstärkungsvermögen angeben, die in dem Spannungsverstärkungsvermögensspeicher (24) gespeichert ist, berechnet, während der Spannungsverstärkungsvermögensrechner (21) nicht in der Lage ist, das Spannungsverstärkungsvermögen zu berechnen.