DE102017221813B4

DE102017221813B4 - Einspritzsteuereinheit

Info

Publication number: DE102017221813B4
Application number: DE102017221813.4A
Authority: DE
Inventors: Toshio Nishimura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2023-02-16
Anticipated expiration: 2037-12-05
Also published as: JP6717176B2; US10605190B2; JP2018091303A; DE102017221813A1; US20180156148A1

Abstract

Einspritzsteuereinheit mit:- einer Konstantstromsteuereinheit (5, 205), die eine Konstantstromsteuerung ausführt, um einen Strom einer Spule (3) zu steuern, um in einem vorbestimmten Strombereich unterhalb eines Spitzenstroms (Ip) zu liegen, durch Zulassen oder Unterbrechen einer ersten Spannung, die an die Spule gelegt wird, nachdem der Spitzenstrom, der beginnt, ein Einspritzventil zu öffnen, an die Spule gelegt wurde, die das Einspritzventil ansteuert; und- einer Hochvoltanlegesteuereinheit (5, 205), die eine zweite Spannung, die höher als die erste Spannung ist, an die Spule legt, in einem Fall, in dem eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule unter den vorbestimmten Strombereich fällt, erfüllt ist, wenn die Konstantstromsteuereinheit die Konstantstromsteuerung ausführt; dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Strom der Spule einen zweiten unteren Grenzwert (Itd2, Itd2a) unterhalb eines ersten unteren Grenzwerts (Itd1, Itd1a) des vorbestimmten Strombereichs erreicht, nachdem der Spitzenstrom an die Spule gelegt wurde, die Hochvoltanlegesteuereinheit die zweite Spannung an die Spule legt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzsteuereinheit zur Steuerung eines Öffnens oder Schließens eines Einspritzventils.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Einspritzsteuereinheit zur Steuerung eines Öffnens oder Schließens eines Einspritzventils ist eine Einheit, die verwendet wird, um ein Einspritzventil zu öffnen oder zu schließen, um Kraftstoff einzuspritzen. Wenn eine Spannung einer Fahrzeugbatterie beispielsweise eine niedrige Spannung von kleiner oder gleich 8V oder kleiner oder gleich 6V ist, muss das Einspritzventil unter einer Bedingung, die strenger als eine gewöhnliche Bedingung ist, zuverlässig geöffnet oder geschlossen werden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfinder beabsichtigt, die Einspritzsteuereinheit zu verbessern, um das Einspritzventil unter einer harten Bedingung dahingehend, dass die Spannung der Fahrzeugbatterie, die eine Energieversorgungsspannung ist, die niedrige Spannung ist, zuverlässig zu öffnen oder zu schließen. Gemäß der JP 2009-532625 A (bzw. WO 2007/118750 A1 ) kann ein Strom, der hoch ist und verwendet wird, um das Einspritzventil zu öffnen, auf der Grundlage eines Typs des Einspritzventils erneut in eine Spule gespeist werden, die das Einspritzventil ansteuert, um das Einspritzventil zuverlässig zu öffnen, bevor eine Konstantstromsteuerung erfolgt, bei der ein Strom, der geringer als ein Spitzenstrom ist, in die Spule gespeist wird, nachdem der Spitzenstrom in die Spule gespeist wurde. Es kann jedoch passieren, dass ein erforderlicher Strom nicht durch die Spule fließen kann, wenn die Energieversorgungsspannung unter der harten Bedingung dahingehend, dass die Energieversorgungsspannung die niedrige Spannung ist, an die Spule gelegt wird.
In der US 2013/0139791 A1 ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gezeigt, der ein elektrischer Strom zugeführt wird, indem eine Hochspannung von einer Hochspannungsquelle an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung angelegt wird, deren Spannung zum Zeitpunkt des Öffnens eines Ventils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf eine höhere Spannung als eine Batteriespannung angehoben wird. Danach wird der elektrische Strom auf einen Stromwert abgesenkt, bei dem ein Ventilelement nicht in einem offenen Ventilzustand gehalten werden kann, indem das Anlegen der Hochspannung gestoppt wird. Anschließen wird in einer Phase, in der ein Versorgungsstrom auf einen Haltestrom umgeschaltet wird, eine weitere Hochspannung von der Hochspannungsquelle an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung angelegt.
Die DE 601 20 795 T2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Einspritzvorrichtung bzw. Injektors in einem Verbrennungsmotor, bei dem eine zeitlich veränderliche Stromwelle einen Anfangsabschnitt, der durch eine relativ hohe Stromstärke definiert ist, einen Zwischenabschnitt, während dessen die Stromstärke auf Nullwerte reduziert wird, und einen Endabschnitt enthält, der durch eine relativ niedrige Stromstärke definiert ist.
Bei der Einspritzvorrichtung bzw. Injektor aus der US 2012/0180762 A1 wird ein Magnetventil mit einer Spannung von einer Batterie und mit einer Aufwärtsspannung durch einen DC/DC-Aufwärtswandler versorgt, wobei die Aufwärtsspannung höher als die Batteriespannung ist.
Die JP 2003 - 222061 A zeigt ein Kraftstoffeinspritzventil bei dem ein Spannungsverstärker vorgesehen ist, um eine höhere Spannung als die der Batterie zu erzeugen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einspritzsteuereinheit bereitzustellen, die ein Einspritzventil für den Fall, dass eine angelegte Spannung, die eine Spannung ist, die an eine Spule gelegt wird, die das Einspritzventil ansteuert, eine niedrige Spannung ist, zuverlässig steuern kann.
Diese Aufgabe wird durch die Einspritzsteuereinheit gemäß Anspruch 1 und 2 gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Einspritzsteuereinheit auf: eine Konstantstromsteuereinheit, die eine Konstantstromsteuerung ausführt, um einen Strom einer Spule zu steuern, um in einem vorbestimmten Strombereich unterhalb eines Spitzenstroms zu liegen, durch Zulassen oder Unterbrechen einer ersten Spannung, die an die Spule gelegt wird, nachdem der Spitzenstrom, der beginnt, ein Einspritzventil zu öffnen, an die Spule gelegt wurde, die das Einspritzventil ansteuert, und eine Hochvoltanlegesteuereinheit, die eine zweite Spannung, die höher als die erste Spannung ist, an die Spule legt, in einem Fall, in dem eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule unter den vorbestimmten Strombereich fällt, erfüllt ist, wenn die Konstantstromsteuereinheit die Konstantstromsteuerung ausführt. Auf diese Weise kann eine hohe Spannung an die Spule gelegt werden und kann die Einspritzsteuereinheit steuern, um das Einspritzventil zuverlässig zu öffnen oder zu schließen.
Figurenliste
Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:

1 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer elektrischen Konfiguration einer Einspritzsteuereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung von Signaländerungen gemäß der ersten Ausführungsform;
3 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der elektrischen Konfiguration der Einspritzsteuereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung von Signaländerungen gemäß der zweiten Ausführungsform;
5 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung von Signaländerungen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung von Signaländerungen gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die im Wesentlichen gleichen Teile und Komponenten in den folgenden Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und mitunter nicht wiederholt beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Nachstehend ist eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. 1 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer elektrischen Konfiguration einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 101, die gleichbedeutend mit einer Einspritzsteuereinheit ist. Die elektronische Steuereinheit 101 ist eine Vorrichtung, die Einspritzventile 2 vom Magnetspulentyp ansteuert, die Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor spritzen, der Zylinder aufweist und an einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, befestigt ist. In diesem Fall weist der Verbrennungsmotor N Zylinder auf und ist eine Gesamtzahl der Einspritzventile ebenso N. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann N größer oder gleich eins sein. Die elektronische Steuereinheit 101 steuert einen Bestromungsstartzeitpunkt und ein Bestromungszeitintervall einer elektromagnetischen Spule 3, die eine induktive Last ist, die jedes der Einspritzventile 2 bildet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die elektromagnetische Spule 3 als eine Spule 3 bezeichnet. Jedes der Einspritzventile 2 ist ein elektromagnetisches Ventil eines Öffner-Typs (normal geschlossen). Wenn ein Strom durch die Spule 3 fließt, wird das Einspritzventil 2 geöffnet. Der Kraftstoff, der durch eine Kraftstoffpumpe verdichtet wird, wird dem Einspritzventil 2 zugeführt. Wenn das Einspritzventil 2 geöffnet wird, wird der verdichtete Kraftstoff an eine Brennkraftmaschine gegeben, die der obige Verbrennungsmotor ist. Da das Einspritzventil 2 den Kraftstoff in die Brennkraftmaschine spritzt, wird ein Luft-Kraftstoff-Gemisch erzeugt.
Wie in 1 gezeigt, weist die elektronische Steuereinheit 101 Hauptkomponenten auf, die einen Mikrocomputer 4, eine Steuerschaltung 5, einen Entladeschalter 6, einen Konstantstromschalter 7, der ein Schalter einer Konstantstromsteuerung ist, und einen Zylinderwählschalter 8, der ein Schalter für eine Zylinderwahl ist, umfassen. Die elektronische Steuereinheit 101 startet oder beendet eine Bestromung der Spule 3, die das Einspritzventil 2 ansteuert, um dieses zu öffnen oder zu schließen. Die elektronische Steuereinheit 101 weist ferner periphere Schaltungen auf, die mit den Hauptkomponenten verknüpft sind und umfassen: eine Rückflussverhinderungsdiode 9, eine Umlaufdiode 10, einen Strommesswiderstand 11, Spannungspuffer 12, 13 und 14, die einen ersten Spannungspuffer 12, einen zweiten Spannungspuffer 13 und einen dritten Spannungspuffer 14 umfassen, einen Verstärker 15, der eine Spannung misst, die an dem Strommesswiderstand 11 erzeugt wird, D/A-Wandler (DAC) 16 und 17, die einen ersten D/A-Wandler 16 und einen zweiten D/A-Wandler 17 umfassen, und Komparatoren 18 und 19, die einen ersten Komparator 18 und einen zweiten Komparator 19 umfassen.
Der Mikrocomputer 4 weist eine CPU, ein EEPROM und ein SRAM auf, die nicht gezeigt sind. Der Mikrocomputer 4 arbeitet auf der Grundlage eines Programms, das in einem Speicher gespeichert ist, der gleichbedeutend mit einem nicht-flüchtigen materiellen Speichermedium ist. Der Mikrocomputer 4 gibt ein Einspritzbefehlssignal an einem Einspritzbefehlszeitpunkt an die Steuerschaltung 5. Die Steuerschaltung 5, der Verstärker 15, die D/A-Wandler 16 und 17 und die Komparatoren 18 und 19 werden durch integrierte Schaltungseinheiten, wie beispielsweise ASICs (anwendungsspezifische integrierte Schaltungen oder application specific integrated circuits), gebildet. Die Steuerschaltung 5 weist ein Steuersubjekt einschließlich einer logischen Schaltung und einer CPU und eine Speichereinheit einschließlich eines RAM, eines ROM und eines EEPROM auf. Die Steuerschaltung 5 führt verschiedene Steuerungen auf der Grundlage von Hardware und Software aus.
Die Steuerschaltung 5 steuert, um den Entladeschalter 6, den Konstantstromschalter 7 und den Zylinderwählschalter 8 durch die Spannungspuffer 12 bis 14 ein- oder auszuschalten, misst einen Strom, der durch den Strommesswiderstand 11 fließt, durch eine Anschlussspannung des Strommesswiderstands 11 und führt die verschiedenen Steuerungen in Übereinstimmung mit einem den Strom anzeigenden Messsignal aus. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzielt die Steuerschaltung 5 Funktionen einer Hochvoltanlegesteuereinheit und einer Konstantstromsteuereinheit. Der Entladeschalter 6, der Konstantstromschalter 7 und der Zylinderwählschalter 8 werden jeweils durch einen n-leitenden MOS-Transistor gebildet. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Schalter 6 bis 8 durch andere Transistoren, wie beispielsweise Bipolartransistoren, gebildet sein.
Der MOS-Transistor, der den Entladeschalter 6 bildet, weist auf: ein Gate, das über den ersten Spannungspuffer 12 mit der Steuerschaltung 5 verbunden ist, einen Drain, der mit einem ersten Versorgungsknoten N1 verbunden ist, der ein Versorgungsknoten einer Verstärkungsspannung Vboost ist, und eine Source, die mit einem Stromaufwärts-Anschluss 1a verbunden ist, der ein Anschluss ist, der sich stromaufwärts der elektronischen Steuereinheit 101 befindet. Ein Drain und eine Source des MOS-Transistors, der den Konstantstromschalter 7 bildet, sind mit einem zweiten Versorgungsknoten N2, der ein Versorgungsknoten einer Energieversorgungsspannung VB ist, bzw. dem Stromaufwärts-Anschluss 1a verbunden. Genauer gesagt, der Drain und die Source des MOS-Transistors, der den Konstantstromschalter 7 bildet, sind zwischen dem zweiten Versorgungsknoten N2 und dem Stromaufwärts-Anschluss 1a angeordnet. Die Rückflussverhinderungsdiode 9 ist mit der Source des Konstantstromschalters 7 und dem Stromaufwärts-Anschluss 1a verbunden. Genauer gesagt, die Rückflussverhinderungsdiode 9 ist zwischen dem Konstantstromschalter 7 und dem Stromaufwärts-Anschluss 1a angeordnet. Ein Gate des MOS-Transistors, der den Konstantstromschalter 7 bildet, ist über den zweiten Spannungspuffer 13 mit der Steuerschaltung 5 verbunden. Die Umlaufdiode 10 ist in Sperrrichtung mit dem Stromaufwärts-Anschluss 1a und einem Masseknoten NS verbunden. Genauer gesagt, die Umlaufdiode 10 ist in Sperrrichtung zwischen dem Stromaufwärts-Anschluss 1a und dem Masseknoten NS angeordnet.
Die Spule 3 des Einspritzventils 2, die ein Ansteuerobjekt ist, ist mit dem Stromaufwärts-Anschluss 1a und einem Stromabwärts-Anschluss 1b, der ein Anschluss stromabwärts der elektronischen Steuereinheit 101 ist, verbunden. Genauer gesagt, die Spule 3 ist zwischen dem Stromaufwärts-Anschluss 1a und dem Stromabwärts-Anschluss 1b angeordnet. Ein Drain des MOS-Transistors, der den Zylinderwählschalter 8 bildet, ist mit dem Stromabwärts-Anschluss 1b verbunden, eine Source des MOS-Transistors, der den Zylinderwählschalter 8 bildet, ist mit einem ersten Anschluss des Strommesswiderstands 11 verbunden, und ein zweiter Anschluss des Strommesswiderstands 11 ist mit einem Masseknoten NS verbunden. Genauer gesagt, der Drain und die Source des MOS-Transistors, der den Zylinderwählschalter 8 bildet, und der Strommesswiderstand 11 sind zwischen dem Stromabwärts-Anschluss 1b und dem Masseknoten NS in Reihe geschaltet. Ein Gate des MOS-Transistors, der den Zylinderwählschalter 8 bildet, ist über den dritten Spannungspuffer 14 mit der Steuerschaltung 5 verbunden.
Die Anschlussspannung des Strommesswiderstands 11, die eine Spannung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss des Strommesswiderstands 11 ist, wird an den Verstärker 15 gegeben. Der Verstärker 15 verstärkt die Anschlussspannung, die an dem Strommesswiderstand 11 erfasst wird, und gibt die verstärkte Anschlussspannung an nicht-invertierende Eingangsanschlüsse der Komparatoren 18 und 19. Die Steuerschaltung 5 schaltet zeitlich seriell und gibt eine Spannung entsprechend einem Strommessschwellenwert über den ersten D/A-Wandler 16 an einen invertierenden Eingangsanschluss des ersten Komparators 18. In diesem Fall umfasst der Strommessschwellenwert, der ein Erfassungsschwellenwert ist, einen Spitzenstrom-Schwellenwert Ip, einen ersten oberen Grenzwert Itu1 und einen ersten unteren Grenzwert Itd1 eines ersten vorbestimmten Strombereichs und einen zweiten oberen Grenzwert Itu3 und einen dritten unteren Grenzwert Itd3 eines zweiten vorbestimmten Strombereichs. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Spitzenstrom-Schwellenwert Ip gleichbedeutend mit einem Spitzenstrom.
Die Steuerschaltung 5 gibt die Spannung entsprechend dem Strommessschwellenwert über den zweiten D/A-Wandler 17 an einen invertierenden Eingangsanschluss des zweiten Komparators 19. In diesem Fall ist der Strommessschwellenwert, der der Erfassungsschwellenwert ist, gleichbedeutend mit einem vorbestimmten Stromwert Itd2, der kleiner als der erste untere Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs ist. Auf diese Weise kann die Steuerschaltung 5 bestimmen, ob der Strom, der über den Strommesswiderstand 11 fließt, den Strommessschwellenwert erreicht.
2 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Ventilöffnungsintervalls des Einspritzventils 2.
Wenn ein Leistungsschalter, wie beispielsweise ein Zündschalter (nicht gezeigt), eingeschaltet wird, wird die Energieversorgungsspannung VB, die gleichbedeutend mit einer ersten Spannung ist, an den Mikrocomputer 4 und die Steuerschaltung 5 der elektronischen Steuereinheit 101 gelegt. Anschließend erzeugt eine Verstärkungsschaltung (nicht gezeigt) die Verstärkungsspannung Vboost, indem sie die Energieversorgungsspannung VB verstärkt, und gibt die Verstärkungsschaltung die Verstärkungsspannung Vboost an den ersten Versorgungsknoten N1. In diesem Fall ist die Verstärkungsspannung Vboost, die gleichbedeutend mit einer zweiten Spannung ist, eine Spannung, die höher als die Energieversorgungsspannung VB ist. Die Steuerschaltung 5 weist den ersten D/A-Wandler 16 digital an, die Spannung entsprechend dem Spitzenstrom-Schwellenwert Ip an den invertierenden Eingangsanschluss des ersten Komparators 18 zu geben. Für gewöhnlich gibt der erste Komparator 18 ein Signal aus, das einen L-Pegel zeigt. Wenn der Strom, der über den Strommesswiderstand 11 fließt, den Spitzenstrom-Schwellenwert Ip erreicht, gibt der erste Komparator 18 ein Signal aus, das einen H-Pegel zeigt.
Wenn der Kraftstoff in einen Zylinder gespritzt wird, gibt der Mikrocomputer 4 einen aktiven Pegel des Einspritzbefehlssignals an die Steuerschaltung 5. In diesem Fall ist der aktive Pegel des Einspritzbefehls der H-Pegel. Die Steuerschaltung 5 steuert, um den Zylinderwählschalter 8 an einem Zeitpunkt t1 einzuschalten, der in der 2 gezeigt ist. Wie in 2 gezeigt, ist der Zeitpunkt t1 ein Einschaltzeitpunkt eines Ansteuersignals des Zylinderwählschalters 8. Die Steuerschaltung 5 steuert, um den Entladeschalter 6 an oder kurz nach dem Zeitpunkt t1 einzuschalten. Wie in 2 gezeigt, ist der Zeitpunkt t1 gleichbedeutend mit einem Einschaltzeitpunkt eines Ansteuersignals des Entladeschalters 6.
Wenn der Zylinderwählschalter 8 und der Entladeschalter 6 eingeschaltet werden, wird die Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3 gelegt. Wie in 2 gezeigt, kann ein Strom der Spule 3 erhöht werden und kann das Einspritzventil 2 in einem Spitzenstromsteuerintervall T1 von dem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t2 beginnen, sich zu öffnen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Strom der Spule 3, der der Strom ist, der durch die Spule 3 fließt, gleichbedeutend mit dem Strom, der über den Strommesswiderstand 11 fließt. Da die Anschlussspannung des Strommesswiderstands 11 erfasst wird, kann der Strom, der durch die Spule 3 fließt, der gleichbedeutend mit dem Strom ist, der über den Strommesswiderstand 11 fließt, unter Verwendung des Strommesswiderstands 11 erfasst werden.
Wenn der Strom der Spule 3 den Spitzenstrom-Schwellenwert Ip am Zeitpunkt t2 in der 2 erreicht, gibt der erste Komparator 18 das den H-Pegel zeigende, von dem L-Pegel geänderte Signal an die Steuerschaltung 5. Die Steuerschaltung 5 wechselt, um eine Aufschaltstromsteuerung während eines Aufschaltstromsteuerintervalls T2 auszuführen, das in der 2 gezeigt ist, wenn sie eine Ausgangsänderung des ersten Komparators 18 empfängt.
Wenn eine Energie, die an die Spule 3 gegeben wird, einen Ventilöffnungssollwert erreicht, der vorbestimmt ist, öffnet das Einspritzventil 2 vollständig. Genauer gesagt, wenn die Energie, die an die Spule 3 gegeben wird, den Ventilöffnungssollwert erreicht, nimmt das Einspritzventil 2 einen vollständig geöffneten Zustand an. Der Ventilöffnungssollwert, der gleichbedeutend mit einer Energie ist, die erforderlich ist, um das Einspritzventil 2 vollständig zu öffnen, wird auf der Grundlage eines Wertes erstellt, indem eine Bestromungsmenge der Spule 3 des Einspritzventils 2 über die Zeit integriert wird. Genauer gesagt, wie in 2 gezeigt, wird der Ventilöffnungssollwert auf der Grundlage eines zeitintegrierten Wertes des Stroms der Spule 3 erstellt.
Wenn das Spitzenstromsteuerintervall T1 in Übereinstimmung mit einem Typ des Einspritzventils 2 kürzer wird, erreicht die Energie, die bei einer Steuerung während des Spitzenstromsteuerintervalls T1 an die Spule 3 gegeben wird, den Ventilöffnungssollwert nicht. In diesem Fall wird das Einspritzventil 2 gegebenenfalls nicht zuverlässig geöffnet.
Die Aufschaltstromsteuerung ist vorgesehen, um die Energie zu korrigieren, die erforderlich ist, um das Einspritzventil 2 vollständig zu öffnen. Da die Steuerschaltung 5 einen Erregerstrom der Spule 3 erhöhen kann, um in dem ersten vorbestimmten Strombereich von dem ersten oberen Grenzwert Itu1 bis zu dem ersten unteren Grenzwert Itd1 zu liegen, der nahe dem Spitzenstrom-Schwellenwert Ip ist, kann, indem sie die Aufschaltstromsteuerung ausführt, um den Strom der Spule 3 zu steuern, die Steuerschaltung 5 das Einspritzventil 2 zuverlässig öffnen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Erregerstrom der Spule 3 gleichbedeutend mit dem Strom der Spule 3.
Wenn die Steuerschaltung 5 erfasst, dass der Strom der Spule 3 den Spitzenstrom-Schwellenwert Ip am Zeitpunkt t2 gemäß 2 erreicht, steuert die Steuerschaltung 5, um den Entladeschalter 6 auszuschalten. Die Steuerschaltung 5 weist den ersten D/A-Wandler 16 digital an, die Spannung entsprechend dem ersten unteren Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs an den invertierenden Eingangsanschluss des ersten Komparators 18 zu geben. Folglich kann der erste Komparator 18 bestimmen, ob der Strom, der über den Strommesswiderstand 11 fließt, den ersten unteren Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs erreicht.
Wenn die Steuerschaltung 5 steuert, um den Entladeschalter 6 am Zeitpunkt t2 gemäß 2 auszuschalten, wird eine induktive Spannung zwischen zwei Enden der Spule 3 des Einspritzventils 2 erzeugt. In diesem Fall fließt ein Strom, der auf der Grundlage der induktiven Spannung erzeugt wird, über die Spule 3 durch die Umlaufdiode 10. Wie in 2 gezeigt, nimmt der Erregerstrom der Spule 3 von dem Zeitpunkt t2 bis zu einem Zeitpunkt t4 über einen Zeitpunkt t3 kontinuierlich ab. Wenn der erste Komparator 18 bestimmt, dass der Strom der Spule 3 den ersten unteren Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs am Zeitpunkt t3 gemäß 2 erreicht, gibt der erste Komparator 18 das Den L-Pegel zeigende, von dem H-Pegel geänderte Signal an die Steuerschaltung 5.
Wenn die Steuerschaltung 5 die Ausgangsänderung des ersten Komparators 18 empfängt, steuert die Steuerschaltung 5, um den Konstantstromschalter 7 einzuschalten. Wie in 2 gezeigt, ist der Zeitpunkt t3 gleichbedeutend mit einem Einschaltzeitpunkt des Ansteuersignals des Konstantstromschalters 7. Wenn der Erregerstrom der Spule 3 den ersten unteren Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs am Zeitpunkt t3 erreicht, ist es, in einem Fall, in dem die Energieversorgungsspannung VB eine niedrige Spannung ist, die kleiner oder gleich 8V oder kleiner oder gleich 6V ist, möglich, dass ein Strom, der erforderlich ist, nicht durch die Spule 3 fließen kann, wo die Steuerschaltung 5 die Energieversorgungsspannung VB an die Spule 3 legt, um den Strom der Spule 3 wieder zu erhöhen. In diesem Fall nimmt der Strom der Spule 3 kontinuierlich ab. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Energieversorgungsspannung VB gleichbedeutend mit einer angelegten Spannung der Spule 3, die eine Spannung ist, die an die Spule 3 gelegt wird. Wenn keine Steuerung erfolgt, nimmt der Strom der Spule 3 in Übereinstimmung mit einer Zeitkonstante, die vorbestimmt ist, als ein Strom Ia gemäß 2 ab.
Wenn der Strom der Spule 3 einen zweiten unteren Grenzwert Itd2, der der vorbestimmte Stromwert Itd2 ist, der kleiner als der erste untere Grenzwert Itd1 ist, am Zeitpunkt t4 gemäß 2 erreicht, erfasst der zweite Komparator 19, dass der Strom der Spule 3 den zweiten unteren Grenzwert Itd2 am Zeitpunkt t4 gemäß 2 erreicht, und gibt der zweite Komparator 19 das den L-Pegel zeigende, von dem H-Pegel geänderte Signal an die Steuerschaltung 5. Wenn die Steuerschaltung 5 eine Ausgangsänderung des zweiten Komparators 19 empfängt, steuert die Steuerschaltung 5, um den Entladeschalter 6 einzuschalten. Wie in 2 gezeigt, ist der Zeitpunkt t4 gleichbedeutend mit einem Einschaltzeitpunkt des Ansteuersignals des Entladeschalters 6.
Die Steuerschaltung 5 weist den ersten D/A-Wandler 16 digital an, die Spannung entsprechend dem ersten oberen Grenzwert Itu1 des ersten vorbestimmten Strombereichs an den invertierenden Eingangsanschluss des ersten Komparators 18 zu geben. Folglich kann der erste Komparator 18 bestimmen, ob der Strom, der über den Strommesswiderstand 11 fließt, den ersten oberen Grenzwert Itu1 des ersten vorbestimmten Strombereichs erreicht. Da die Verstärkungsspannung Vboost höher als die Energieversorgungsspannung VB ist, wird der Strom der Spule 3 sogleich erhöht, wenn die Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3 gelegt wird. Wenn der Erregerstrom der Spule 3 erhöht wird, kann der Erregerstrom auf einen Wert erhöht werden, der gleich dem ersten oberen Grenzwert Itu1 des ersten vorbestimmten Strombereichs ist.
Wenn der Strom der Spule 3 den ersten oberen Grenzwert Itu1 des ersten vorbestimmten Strombereichs erreicht, erfasst der erste Komparator 18, dass der Strom der Spule 3 den ersten oberen Grenzwert Itu1 des ersten vorbestimmten Strombereichs erreicht, an einem Zeitpunkt t5, der in der 2 gezeigt ist, und gibt der erste Komparator 18 das den H-Pegel zeigende, von dem L-Pegel geänderte Signal an die Steuerschaltung 5. Wenn die Steuerschaltung 5 die Ausgangsänderung des ersten Komparators 18 empfängt, steuert die Steuerschaltung 5, um den Entladeschalter 6 und den Konstantstromschalter 7 auszuschalten. Wie in 2 gezeigt, ist der Zeitpunkt t5 gleichbedeutend mit einem Aus-Zeitpunkt des Ansteuersignals des Entladeschalters 6 und einem Aus-Zeitpunkt eines Ansteuersignals des Konstantstromschalters 7.
Die Steuerschaltung 5 weist den ersten D/A-Wandler 16 digital an, die Spannung entsprechend dem ersten unteren Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs an den invertierenden Eingangsanschluss des ersten Komparators 18 zu geben. Wenn der Entladeschalter 6 und der Konstantstromschalter 7 ausgeschaltet werden, nimmt der Strom der Spule 3 ab. Wenn der Strom der Spule 3 den ersten unteren Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs erreicht, steuert die Steuerschaltung 5, um den Konstantstromschalter 7 erneut einzuschalten. In einem Zeitintervall von dem Zeitpunkt t5 bis zu einem Zeitpunkt t6 steuert die Steuerschaltung 5, wie in 2 gezeigt, um den Konstantstromschalter 7 ein- oder auszuschalten, um den Strom der Spule 3, der durch den Strommesswiderstand 11 erfasst wird, zu steuern, um in dem ersten vorbestimmten Strombereich zu liegen.
Wenn das Aufschaltstromsteuerintervall T2 von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t6 gemäß 2 verstrichen ist, beendet die Steuerschaltung 5 die Aufschaltstromsteuerung und schaltet die Steuerschaltung 5 um, um von dem Zeitpunkt t6 bis zu einem Zeitpunkt t9 gemäß 2 eine Haltesteuerung auszuführen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Haltesteuerung gleichbedeutend mit der Konstantstromsteuerung. Die Haltesteuerung ist eine Steuerung, die ausgeführt wird, um einen Zustand des Einspritzventils 2, das bei der Aufschaltstromsteuerung geöffnet wird, aufrechtzuerhalten.
Die Steuerschaltung 5 steuert, um den Konstantstromschalter 7 ein- oder auszuschalten, um den Erregerstrom der Spule 3 in dem zweiten vorbestimmten Strombereich von dem zweiten oberen Grenzwert Itu3 bis zu dem dritten unteren Grenzwert Itd3 aufrechtzuerhalten. Der zweite obere Grenzwert Itu3 des zweiten vorbestimmten Strombereichs wird eingestellt, um unter dem ersten oberen Grenzwert Itu1 des ersten vorbestimmten Strombereichs zu liegen, und der dritte untere Grenzwert Itd3 des zweiten vorbestimmten Strombereichs wird eingestellt, um unter dem ersten unteren Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs zu liegen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der erste untere Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs eingestellt, um über dem zweiten oberen Grenzwert Itu3 des zweiten vorbestimmten Strombereichs zu liegen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der erste untere Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs jedoch eingestellt werden, um kleiner oder gleich dem zweiten oberen Grenzwert Itu3 des zweiten vorbestimmten Strombereichs zu sein.
Wenn die Steuerschaltung 5 die Haltesteuerung startet, weist die Steuerschaltung 5 den ersten D/A-Wandler 16 digital an, eine Spannung entsprechend dem dritten unteren Grenzwert Itd3 des zweiten vorbestimmten Strombereichs an den invertierenden Eingangsanschluss des ersten Komparators 18 zu geben. Wenn die Steuerschaltung 5 die Haltesteuerung startet, nimmt der Strom der Spule 3 ab. Wenn der Strom der Spule 3 den dritten unteren Grenzwert Itd3 des zweiten vorbestimmten Strombereichs erreicht, erfasst der erste Komparator 18, dass der Strom der Spule 3 den dritten unteren Grenzwert Itd3 erreicht, und gibt der erste Komparator 18 das den L-Pegel anzeigende, vom H-Pegel geänderte Signal an die Steuerschaltung 5. Wenn die Steuerschaltung 5 die Ausgangsänderung des ersten Komparators 18 empfängt, steuert die Steuerschaltung 5, um den Konstantstromschalter 7 einzuschalten. Die Steuerschaltung 5 weist den ersten D/A-Wandler 16 digital an, eine Spannung entsprechend dem zweiten oberen Grenzwert Itu3 des zweiten vorbestimmten Strombereichs an den invertierenden Eingangsanschluss des ersten Komparators 18 auszugeben. Wenn der Konstantstromschalter 7 eingeschaltet wird, nimmt der Erregerstrom der Spule 3 zu. Wenn der Strom der Spule 3 den zweiten oberen Grenzwert Itu3 an einem Zeitpunkt t8 gemäß 2 erreicht, steuert die Steuerschaltung 5, um den Konstantstromschalter 7 wieder auszuschalten. Die Steuerschaltung 5 weist den ersten D/A-Wandler 16 digital an, eine Spannung entsprechend dem dritten unteren Grenzwert Itd3 des zweiten vorbestimmten Strombereichs an den invertierenden Eingangsanschluss des ersten Komparators 18 auszugeben. Wenn der Konstantstromschalter 7 ausgeschaltet wird, nimmt der Erregerstrom der Spule 3 ab. Da die Steuerschaltung 5 die obigen Verarbeitungen wiederholt ausführt, kann der Strom der Spule 3 in dem zweiten vorbestimmten Strombereich gehalten werden.
Wenn der Mikrocomputer 4 erfasst, dass eine Einspritzzeit verstrichen ist, und den aktiven Pegel des Einspritzbefehlssignals, der der L-Pegel zeigt, an die Steuerschaltung 5 ausgibt, steuert die Steuerschaltung 5, um den Zylinderwählschalter 8 auszuschalten. In diesem Fall steuert die Steuerschaltung 5, um den Konstantstromschalter 7 auszuschalten. Folglich kann die Steuerschaltung 5 das Einspritzventil 2 schließen und die Einspritzsteuerung bezüglich des Zylinders beenden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform legt, wenn die Konstantstromsteuerung erfolgt, um den Strom der Spule 3 zu steuern, um in dem ersten vorbestimmten Strombereich zu liegen, der unter dem Spitzenstrom-Schwellenwert Ip liegt, durch Zulassen oder Unterbrechen der Energieversorgungsspannung VB, die an die Spule 3 gelegt wird, nachdem die Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3 gelegt wurde, um den Strom der Spule 3 den Spitzenstrom-Schwellenwert Ip erreichen zu lassen, die Steuerschaltung 5 die Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3, in einem Fall, in dem eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule 3 den zweiten unteren Grenzwert Itd2 erreicht, der unter dem ersten unteren Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs liegt, erfüllt ist. Folglich kann, da die Konstantstromsteuerung ausgeführt werden kann, um den Strom der Spule 3 zu steuern, um in dem ersten vorbestimmten Strombereich zu liegen, durch Anlegen der Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3, wenn die Energieversorgungsspannung VB die niedrige Spannung ist, die kleiner oder gleich 6V oder kleiner oder gleich 8V ist, das Einspritzventil 2 zuverlässig vollständig geöffnet werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Verstärkungsspannung Vboost gleichbedeutend mit der angelegten Spannung der Spule 3.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt, in einem Ventilöffnungsintervall des Einspritzventils 2 von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t9, die Steuerschaltung 5 die Konstantstromsteuerung aus, die gleichbedeutend mit einer ersten Konstantstromsteuerung ist, um den Strom der Spule 3 zu steuern, um in dem ersten vorbestimmten Strombereich von dem ersten oberen Grenzwert Itu1 bis zu dem ersten unteren Grenzwert Itd1 zu liegen, und führt die Steuerschaltung 5 anschließend die Konstantstromsteuerung aus, die gleichbedeutend mit einer zweiten Konstantstromsteuerung ist, um den Strom der Spule 3 zu steuern, um in dem zweiten vorbestimmten Strombereich von dem zweiten oberen Grenzwert Itu3 bis zu dem dritten unteren Grenzwert Itd3 zu liegen, der unter dem ersten vorbestimmten Strombereich liegt. In diesem Fall ist, wenn der zweite vorbestimmte Strombereich unter dem ersten vorbestimmten Strombereich liegt, der zweite obere Grenzwert Itu3 des zweiten vorbestimmten Strombereichs geringer als der erste untere Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs. Alternativ kann, gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn der zweite vorbestimmte Strombereich unter dem ersten vorbestimmten Strombereich liegt, der zweite obere Grenzwert Itu3 des zweiten vorbestimmten Strombereichs geringer als der erste obere Grenzwert Itu1 des ersten vorbestimmten Strombereichs sein. Die Steuerschaltung 5 legt die Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3, wenn eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule 3 den zweiten unteren Grenzwert Itd2 erreicht, der geringer als der erste untere Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs ist, erfüllt ist. Auf diese Weise kann das Einspritzventil 2 zuverlässig vollständig geöffnet werden.
Wie in 2 gezeigt, legt, wenn der Strom der Spule 3 anfangs den zweiten unteren Grenzwert Itd2 erreicht, der geringer als der erste untere Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs ist, nachdem sich der Strom der Spule 3 von dem Spitzenstrom-Schwellenwert Ip verringert hat, die Steuerschaltung 5 die Verstärkungsspannung Vboost einmalig an die Spule 3. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Steuerschaltung 5 die Verstärkungsspannung Vboost jedoch zweimal oder öfter an die Spule 3 legen, wenn eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule 3 den zweiten unteren Grenzwert Itd2 erreicht, in dem Aufschaltstromsteuerintervall T2, wo die Aufschaltstromsteuerung fortlaufend ausgeführt wird, erfüllt ist. In diesem Fall ist das Aufschaltstromsteuerintervall T2 gleichbedeutend mit einem vorbestimmten Zeitintervall von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t6 gemäß 2. Ein oberer Grenzwert einer Gesamtzahl des Anlegens der Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3 kann auf eine vorbestimmte Anzahl gesetzt werden, die im Voraus erstellt wird. Auf diese Weise kann die Aufschaltstromsteuerung ausgeführt werden, um den Strom der Spule 3 zu steuern, um in dem ersten vorbestimmten Strombereich zu liegen.
Da die Steuerschaltung 5 die Verstärkungsspannung Vboost nur dann an die Spule 3 legt, wenn der Strom der Spule 3 nicht erhöht wird, kann eine elektrische Ladung, die in einem Kondensator (nicht gezeigt) akkumuliert wird, der die Verstärkungsspannung Vboost aufrechterhält, eingespart werden. Genauer gesagt, ein Kapazitätswert des Kondensators kann verringert werden, und es ist nicht erforderlich, ein Verstärkungsvermögen der Verstärkungsschaltung, die die Verstärkungsspannung Vboost erzeugt, zu erhöhen.
(Zweite Ausführungsform)
Die 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 3 gezeigt, sind, in einer elektrischen Konfiguration einer elektronischen Steuereinheit 201, der zweite Komparator 19 und der zweite D/A-Wandler 17 der elektronischen Steuereinheit 101 nicht vorgesehen. Ferner weist die elektronische Steuereinheit 201 eine Steuerschaltung 205 auf, die einen Timer 20 aufweist und im Austausch für die Steuerschaltung 5 in der elektronischen Steuereinheit 101 vorgesehen ist. Der Timer 20 ist ein Timer, der eine verstrichene Zeit misst, die ein vorbestimmtes Zeitintervall Ta ist, das seit einem Zeitpunkt verstrichen ist, an dem der Strom der Spule 3 unter den ersten unteren Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs fällt. Das vorbestimmte Zeitintervall Ta ist ein erstes vorbestimmtes Zeitintervall, das in der Annahme einer harten Bedingung dahingehend, dass die Energieversorgungsspannung VB eine niedrigste Spannung ist, die kleiner oder gleich 6V ist, bestimmt ist. Insbesondere wird das vorbestimmte Zeitintervall Ta auf ein Zeitintervall eingestellt, das länger ist als eine Obergrenze eines Zeitintervalls von einem Zeitpunkt, an dem der Strom der Spule 3 den ersten unteren Grenzwert Itd1 erreicht, bis zu einem Zeitpunkt, an dem der Strom der Spule 3 den ersten oberen Grenzwert Itu1 erreicht, bei der harten Bedingung. Genauer gesagt, das vorbestimmte Zeitintervall Ta wird auf ein Zeitintervall eingestellt, das länger ist als eine Obergrenze eines Zeitintervalls, in dem der Strom der Spule 3 von dem ersten unteren Grenzwert Itd1 zu dem ersten oberen Grenzwert Itu1 variiert. Andere Teile von Komponenten der elektrischen Konfiguration der elektronischen Steuereinheit 201 sind im Wesentlichen gleich denjenigen in der ersten Ausführungsform und nachstehend nicht wiederholt beschrieben.
4 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Ventilöffnungsintervalls des Einspritzventils 2. Die Beschreibungen bezüglich des Spitzenstromsteuerintervalls T1, bis der Strom der Spule 3 den Spitzenstrom-Schwellenwert Ip erreicht, sind gleich denjenigen in der ersten Ausführungsform und nachstehend nicht wiederholt. Wenn die Steuerschaltung 205 erfasst, dass der Strom der Spule 3 den Spitzenstrom-Schwellenwert Ip am Zeitpunkt t2 gemäß 4 erreicht, steuert die Steuerschaltung 205, um den Entladeschalter 6 auszuschalten. Folglich nimmt der Strom der Spule 3 ab. Wenn der Strom der Spule 3 am Zeitpunkt t3 unter den ersten unteren Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs fällt, gibt der Komparator 18, der der erste Komparator 18 in der ersten Ausführungsform ist, das den L-Pegel zeigende, vom H-Pegel geänderte Signal aus. Wenn die Steuerschaltung 205 die Ausgangsänderung des Komparators 18 empfängt, steuert die Steuerschaltung 205, um den Konstantstromschalter 7 einzuschalten. Wenn die Energieversorgungsspannung VB die niedrige Spannung ist, ist es möglich, dass ein Strom, der erforderlich ist, nicht durch die Spule 3 fließen kann, wo die Steuerschaltung 205 die Energieversorgungsspannung VB an die Spule 3 legt.
Folglich misst der Timer 20 der Steuerschaltung 205 die verstrichene Zeit, die das vorbestimmte Zeitintervall Ta seit dem Zeitpunkt, an dem der Strom der Spule 3 unter den ersten unteren Grenzwert Itd1 fällt, verstrichen ist, und steuert die Steuerschaltung 205, um den Entladeschalter 6 einzuschalten, um die Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3 zu legen, und zwar wenn die Zeit an einem Zeitpunkt t4a, der in der 4 gezeigt ist, verstrichen ist. Folglich kann der Strom der Spule 3 erhöht werden. Dementsprechend kann der Strom der Spule 3 gesteuert werden, um den ersten vorbestimmten Strombereich zu erreichen. Die Beschreibungen zu einem Zeitintervall von dem Zeitpunkt t4a bis zu dem Zeitpunkt t9 sind gleich denjenigen in der ersten Ausführungsform und nachstehend nicht wiederholt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform legt, wenn das vorbestimmte Zeitintervall seit einem Zeitpunkt, an dem der Strom der Spule 3 unter den ersten vorbestimmten Strombereich fällt, verstrichen ist, die Steuerschaltung 205 die Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3. In diesem Fall fällt, wenn der Strom der Spule 3 unter den ersten vorbestimmten Strombereich fällt, der Strom der Spule 3 unter den ersten unteren Grenzwert Itd1 des ersten vorbestimmten Strombereichs. Folglich können Effekte gleich denjenigen in der ersten Ausführungsform erzielt werden.
(Dritte Ausführungsform)
5 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der Strom der Spule 3 den Spitzenstrom-Schwellenwert Ip erreicht, die Konstantstromsteuerung in einem vorbestimmten Bereich nur einmalig in einem Zeitintervall von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t9 ausgeführt. Genauer gesagt, verglichen mit der ersten Ausführungsform, erfolgt die zweite Konstantstromsteuerung in der vorliegenden Ausführungsform nicht. Die im Wesentlichen gleichen Teile und Komponenten wie in der ersten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie in 5 gezeigt, sind die Zeitpunkte t1 bis t4 und t9 gleich denjenigen in der ersten Ausführungsform, weist ein Konstantstromsteuerbereich einen ersten oberen Grenzwert, der durch Itu1 a gekennzeichnet ist, und einen ersten unteren Grenzwert, der durch Itd1 a gekennzeichnet ist, auf, und ist ein zweiter unterer Grenzwert durch Itd2a gekennzeichnet. Wenn eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule 3 den zweiten unteren Grenzwert Itd2a erreicht, der unter dem ersten unteren Grenzwert Itd1a des Konstantstromsteuerbereichs liegt, erfüllt ist, legt die Steuerschaltung 5 die Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden Effekte gleich denjenigen in der ersten Ausführungsform erzielt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist wenigstens ein Teil des Aufschaltstromsteuerintervalls T2 von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t9 gemäß 5 als ein zweites vorbestimmtes Zeitintervall bezeichnet. In diesem Fall kann die Steuerschaltung 5 die Verstärkungsspannung Vboost in einer Grenze, die das zweite vorbestimmte Zeitintervall ist, an die Spule 3 legen. Alternativ kann die Steuerschaltung 5 die Verstärkungsspannung Vboost in dem zweiten vorbestimmten Zeitintervall wenigstens einmalig in einer Grenze, die eine Obergrenzenanzahl ist, die vorbestimmt ist, an die Spule 3 legen. In diesem Fall ist die Obergrenzenanzahl der obere Grenzwert der Gesamtzahl eines Anlegens der Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3.
(Vierte Ausführungsform)
6 zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der Strom der Spule 3 den Spitzenstrom-Schwellenwert Ip erreicht, die Konstantstromsteuerung nur einmalig in einem Zeitintervall von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t9 ausgeführt. Ferner ist die vorliegende Ausführungsform äquivalent zur zweiten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die zweite Konstantstromsteuerung nicht erfolgt. Die im Wesentlichen gleichen Teile und Komponenten wie in der zweiten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie in 6 gezeigt, sind die Zeitpunkte t1 bis t3, t4a und t9 gleich denjenigen in der ersten Ausführungsform und weist ein Konstantstromsteuerbereich einen ersten oberen Grenzwert, der durch Itu1a gekennzeichnet ist, und einen ersten unteren Grenzwert, der durch Itd1 a gekennzeichnet ist, auf. Wenn das vorbestimmte Zeitintervall Ta seit einem Zeitpunkt, an dem der Strom der Spule 3 unter den ersten unteren Grenzwert Itd1 a des Konstantstrombereichs fällt, verstrichen ist, legt die Steuerschaltung 205 die Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden Effekte gleich denjenigen in der zweiten Ausführungsform erzielt.
(Weitere Ausführungsform)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Ausführungsformen innerhalb ihres Schutzumfangs angewandt werden. Die vorliegende Erfindung ist beispielsweise wie folgt modifizierbar oder erweiterbar.
Gemäß der ersten und der dritten Ausführungsform wird die Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3 gelegt, wenn eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule 3 den zweiten unteren Grenzwert Itd2 oder Itd2a erreicht, erfüllt ist. Gemäß der zweiten und der vierten Ausführungsform wird die Verstärkungsspannung Vboost an die Spule 3 gelegt, wenn eine Bedingung dahingehend, dass das vorbestimmte Zeitintervall Ta seit einem Zeitpunkt, an dem der Strom der Spule 3 unter den ersten unteren Grenzwert Itd1 oder Itd1a fällt, verstrichen ist, erfüllt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Verstärkungsspannung Vboost, die höher als die Energieversorgungsspannung VB ist, jedoch an die Spule 3 gelegt werden, wenn eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule 3 unter einem vorbestimmten Strombereich liegt, auf andere Weisen erfasst wird.
Gemäß der ersten Ausführungsform werden die Steuerschaltung 5, der Verstärker 15, die D/A-Wandler 16 und 17 und die Komparatoren 18 und 19 durch integrierte Schaltungseinheiten, wie beispielsweise ASICs (anwendungsspezifische integrierte Schaltungen), gebildet. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die obigen Komponenten jedoch durch integrierte Schaltungseinheiten gebildet werden, die andere Schaltungen oder Blöcke umfassen. In gleicher Weise können die Komponenten in der zweiten, dritten und vierten Ausführungsform durch integrierte Schaltungseinheiten gebildet werden, die andere Schaltungen oder Blöcke umfassen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Steuerschaltungen 5 und 205 durch andere Steuereinheiten ersetzt werden. Die Steuereinheiten weisen Funktionen auf, die durch einen Computer anhand von Software in einem Speicher, Hardware oder einer Kombination von beiden realisierbar sind. Wenn die Steuereinheiten beispielsweise durch Schaltungen aufgebaut sind, die Hardware sind, können die Schaltungen eine digitale Schaltung einschließlich wenigstens einer logischen Schaltung oder eine analoge Schaltung aufweisen. Wenn die Steuereinheiten verschiedene Steuerungen anhand von Software ausführen, speichern Speichereinheiten der Steuereinheiten Programme und führen Steuerobjekte der Steuereinheiten die Programme aus, um entsprechende Steuerungen auszuführen.
Gemäß den obigen Ausführungsformen ist die Spule 3, die das Einspritzventil 2 von einem Zylinder ansteuert, beschrieben, um die Beschreibung zu vereinfachen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf Konfigurationen anwendbar, die Zylinder, wie beispielsweise zwei Zylinder, vier Zylinder und sechs Zylinder, aufweisen.
Gemäß den obigen Ausführungsformen sind der Entladeschalter 6, der Konstantstromschalter 7 und der Zylinderwählschalter 8 durch MOS-Transistoren aufgebaut. Die obigen Schalter können jedoch durch andere Transistoren, wie beispielsweise Bipolartransistoren, aufgebaut oder verschiedene Schalter sein.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Kombination der obigen Ausführungsformen anwendbar. Ein Teil der obigen Konfiguration gemäß den obigen Ausführungsformen kann in einem Fall, in dem die obigen Aufgaben noch gelöst werden, ausgelassen sein. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Ausführungsformen innerhalb ihres Schutzumfangs angewandt werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend in Verbindung mit ihren Ausführungsformen beschrieben ist, sollte wahrgenommen werden, dass sie nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung soll derart verstanden werden, dass sie verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen mit umfasst. Ferner sollen, obgleich die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen, die bevorzugt sind, gezeigt sind, andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einziges Element umfassen, ebenso als mit im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet verstanden werden.
Vorstehend ist eine Einspritzsteuereinheit beschrieben.
Eine Einspritzsteuereinheit weist auf: eine Konstantstromsteuereinheit 5, 205, die eine Konstantstromsteuerung ausführt, um einen Strom einer Spule 3 zu steuern, um in einem vorbestimmten Strombereich unterhalb eines Spitzenstroms Ip zu liegen, durch Zulassen oder Unterbrechen einer ersten Spannung, die an die Spule gelegt wird, nachdem der Spitzenstrom, der beginnt, ein Einspritzventil zu öffnen, an die das Einspritzventil ansteuernde Spule gelegt wurde, und eine Hochvoltanlegesteuereinheit 5, 205, die eine zweite Spannung, die höher als die erste Spannung ist, an die Spule legt, in einem Fall, in dem eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule unter den vorbestimmten Strombereich fällt, erfüllt ist, wenn die Konstantstromsteuereinheit die Konstantstromsteuerung ausführt.

Claims

Einspritzsteuereinheit mit: - einer Konstantstromsteuereinheit (5, 205), die eine Konstantstromsteuerung ausführt, um einen Strom einer Spule (3) zu steuern, um in einem vorbestimmten Strombereich unterhalb eines Spitzenstroms (Ip) zu liegen, durch Zulassen oder Unterbrechen einer ersten Spannung, die an die Spule gelegt wird, nachdem der Spitzenstrom, der beginnt, ein Einspritzventil zu öffnen, an die Spule gelegt wurde, die das Einspritzventil ansteuert; und - einer Hochvoltanlegesteuereinheit (5, 205), die eine zweite Spannung, die höher als die erste Spannung ist, an die Spule legt, in einem Fall, in dem eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule unter den vorbestimmten Strombereich fällt, erfüllt ist, wenn die Konstantstromsteuereinheit die Konstantstromsteuerung ausführt; dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Strom der Spule einen zweiten unteren Grenzwert (Itd2, Itd2a) unterhalb eines ersten unteren Grenzwerts (Itd1, Itd1a) des vorbestimmten Strombereichs erreicht, nachdem der Spitzenstrom an die Spule gelegt wurde, die Hochvoltanlegesteuereinheit die zweite Spannung an die Spule legt.
Einspritzsteuereinheit mit: - einer Konstantstromsteuereinheit (5, 205), die eine Konstantstromsteuerung ausführt, um einen Strom einer Spule (3) zu steuern, um in einem vorbestimmten Strombereich unterhalb eines Spitzenstroms (Ip) zu liegen, durch Zulassen oder Unterbrechen einer ersten Spannung, die an die Spule gelegt wird, nachdem der Spitzenstrom, der beginnt, ein Einspritzventil zu öffnen, an die Spule gelegt wurde, die das Einspritzventil ansteuert; und - einer Hochvoltanlegesteuereinheit (5, 205), die eine zweite Spannung, die höher als die erste Spannung ist, an die Spule legt, in einem Fall, in dem eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule unter den vorbestimmten Strombereich fällt, erfüllt ist, wenn die Konstantstromsteuereinheit die Konstantstromsteuerung ausführt; dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn ein erstes vorbestimmtes Zeitintervall (Ta) seit einem Zeitpunkt, an dem der Strom der Spule unter den vorbestimmten Strombereich fällt, verstrichen ist, die Hochvoltanlegesteuereinheit die zweite Spannung an die Spule legt.
Einspritzsteuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Strom der Spule unter den vorbestimmten Strombereich fällt, in einem Fall, in dem die Konstantstromsteuereinheit die Konstantstromsteuerung ausführt, um den Strom der Spule zu steuern, um in dem vorbestimmten Strombereich zu liegen, die Hochvoltanlegesteuereinheit die zweite Spannung an die Spule legt, in einer Grenze, die ein zweites vorbestimmtes Zeitintervall (T2) ist.
Einspritzsteuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Strom der Spule unter den vorbestimmten Strombereich fällt, in einem Fall, in dem die Konstantstromsteuereinheit die Konstantstromsteuerung ausführt, um den Strom der Spule zu steuern, um in dem vorbestimmten Strombereich zu liegen, die Hochvoltanlegesteuereinheit die zweite Spannung an die Spule legt, wenigstens einmal in einer Obergrenzenanzahl, die vorbestimmt ist.
Einspritzsteuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - die Konstantstromsteuereinheit, in einem Ventilöffnungsintervall des Einspritzventils, eine erste Konstantstromsteuerung der Konstantstromsteuerung ausführt, um den Strom der Spule zu steuern, um in einem ersten vorbestimmten Strombereich zu liegen, und anschließend eine zweite Konstantstromsteuerung der Konstantstromsteuerung ausführt, um den Strom der Spule zu steuern, um in einem zweiten vorbestimmten Strombereich unterhalb des ersten vorbestimmten Strombereichs zu liegen; und - die Hochvoltanlegesteuereinheit die zweite Spannung, die höher als die erste Spannung ist, an die Spule legt, in einem Fall, in dem eine Bedingung dahingehend, dass der Strom der Spule einen zweiten unteren Grenzwert (Itd2) erreicht, der geringer als ein erster unterer Grenzwert (Itd1 ) des ersten vorbestimmten Strombereichs ist, erfüllt ist.
Einspritzsteuereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Strom der Spule unter den ersten vorbestimmten Strombereich fällt, in einem Fall, in dem die Konstantstromsteuereinheit die Konstantstromsteuerung ausführt, um den Strom der Spule zu steuern, um in dem ersten vorbestimmten Strombereich zu liegen, die Hochvoltanlegesteuereinheit die zweite Spannung in einer Grenze, die ein vorbestimmtes Zeitintervall ist, anlegt.
Einspritzsteuereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Strom der Spule unter den ersten vorbestimmten Strombereich fällt, in einem Fall, in dem die Konstantstromsteuereinheit die Konstantstromsteuerung ausführt, um den Strom der Spule zu steuern, um in dem ersten vorbestimmten Strombereich zu liegen, die Hochvoltanlegesteuereinheit die zweite Spannung an die Spule legt, wenigstens einmal in einer Obergrenzenanzahl, die vorbestimmt ist.