DE102018201922B4 - Electronic control unit - Google Patents

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DE102018201922B4 DE102018201922.3A DE102018201922A DE102018201922B4 DE 102018201922 B4 DE102018201922 B4 DE 102018201922B4 DE 102018201922 A DE102018201922 A DE 102018201922A DE 102018201922 B4 DE102018201922 B4 DE 102018201922B4
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Abstract

Elektronische Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass eine Energieversorgungsschaltung (4) eine Energiequelle (Vboost, VB) an eine induktive Last (3a, 3b) liefert, die eine Einspritzdüse (2a, 2b), die Kraftstoff an eine Brennkraftmaschine liefert, öffnet und schließt, wobei die elektronische Steuereinheit aufweist:einen vorgeschalteten Schalter (9, 10), der die Erregung der induktiven Last (3a, 3b) ein- und ausschaltet;einen nachgeschalteten Schalter (16, 17), der die Einspritzdüse auswählt;eine Rückflussschaltung (20, 21), die ein auf dem nachgeschalteten Schalter erzeugtes Signal an die Energiequelle zurückführt;eine Ende-Bestimmungseinheit (6), die durch die Rückflussschaltung entsprechend einer Erfassungsspannung, die durch Erfassen einer auf der Seite des nachgeschalteten Schalters erzeugten Spannung erhalten wird, ein Ende eines Rückflusses bestimmt; undeine Ein-/Aus-Steuereinheit (6), die eine Ein-/Aus-Steuerung des nachgeschalteten Schalters mindestens einmal in einem Zustand des Ausschaltens des vorgeschalteten Schalters durchführt, unter der Bedingung, dass die Ende-Bestimmungseinheit das Ende des Rückflusses bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dassbei Bestimmung des Endes des Rückflusses durch die Rückflussschaltung die Ende-Bestimmungseinheit eine Spannung (Vh) während einem Rückflusszeitraum erfasst und das Ende des Rückflusses unter der Bedingung, dass eine erste Schwellenspannung (Vth1) unterschritten wird, die auf eine um einen vorbestimmten Wert (Vsys1) niedrigere Spannung als die während dem Rückflusszeitraum erfasste Spannung festgelegt ist, bestimmt.Electronic control unit configured so that a power supply circuit (4) supplies a power source (Vboost, VB) to an inductive load (3a, 3b) which opens an injector (2a, 2b) supplying fuel to an internal combustion engine and closes, the electronic control unit comprising:an upstream switch (9, 10) which switches on and off the excitation of the inductive load (3a, 3b);a downstream switch (16, 17) which selects the injector;a reflux circuit ( 20, 21) which feeds back a signal generated on the downstream switch to the power source;an end determination unit (6) controlled by the flyback circuit according to a detection voltage obtained by detecting a voltage generated on the downstream switch side end of reflux determined; andan on/off control unit (6) that performs on/off control of the downstream switch at least once in a state of turning off the upstream switch on condition that the end determination unit determines the end of reflux, thereby characterized in thatwhen the reflux circuit determines the end of the reflux, the end determination unit detects a voltage (Vh) during a reflux period and the end of the reflux under the condition that a first threshold voltage (Vth1) is fallen below, which is set to a by a predetermined value (Vsys1) lower voltage than the voltage sensed during the reflux period is determined.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuervorrichtung zur Steuerung des Öffnens und Schließens einer Einspritzdüse.The present invention relates to an electronic control device for controlling the opening and closing of an injector.

Eine elektronische Steuereinheit wird verwendet, um eine Einspritzdüse zu öffnen und zu schließen und Kraftstoff einzuspritzen. Herkömmlich wird bei der Erfassung des Ventilschließzeitpunkts der Einspritzdüse eine elektromotorische Kraft zum Zeitpunkt des Schließens einer in der Einspritzdüse konfigurierten Nadel gemessen und der Ventilschließzeitpunkt anhand des Messergebnisses ermittelt (z. B. JP 2015-96720 A ).An electronic control unit is used to open and close an injector and inject fuel. Conventionally, when detecting the valve closing timing of the injector, an electromotive force is measured at the closing timing of a needle configured in the injector, and the valve closing timing is determined from the measurement result (e.g. JP 2015-96720 A ).

Die elektronische Steuereinheit unterbricht einen Strom, der zum Zeitpunkt des Schließens der Einspritzdüse durch eine antreibende elektromagnetische Spule der Einspritzdüse fließt. Bei Stromunterbrechung wird an einem Erregerknoten der elektromagnetischen Spule eine Rückflussspannung bzw. Flyback-Spannung erzeugt. Für eine effektive Nutzung der Energie entsprechend der Rückflussspannung kann daher eine Rückflussschaltung zum Rückfluss eines entsprechend der Rückflussspannung erzeugten Stroms an eine Energieversorgungsschaltung bereitgestellt sein. Wenn eine solche Rückflussschaltung bereitgestellt ist, wird nach einer Rückflussperiode, während der die Rückflussspannung an die Energieversorgungsschaltung zurückgeführt wird, eine Restspannungsperiode erzeugt, die sich im Wesentlichen mit dem Ventilschließzeitpunkt der Einspritzdüse überschneidet, was es schwierig macht, den Ventilschließzeitpunkt zu erfassen.The electronic control unit interrupts a current flowing through a driving electromagnetic coil of the injector at the time of closing the injector. When the current is interrupted, a flyback voltage is generated at an excitation node of the electromagnetic coil. Therefore, in order to effectively use the power corresponding to the reverse voltage, a reverse flow circuit for returning a current generated according to the reverse voltage to a power supply circuit may be provided. When such a reflux circuit is provided, after a reflux period during which the reflux voltage is fed back to the power supply circuit, a residual voltage period is generated that substantially overlaps with the valve closing timing of the injector, making it difficult to detect the valve closing timing.

Nach einer in JP 2015-96720 A beschriebenen Technik wird die elektromotorische Kraft, die durch die nach dem Rückfluss durch die Rückflussschaltung erzeugte Restspannung überlagert wird, durch zwei Arten von Filtern, auf die verschiedene Grenzfrequenzen eingestellt sind, gefiltert, wobei der Vergleich auf der Differenz zwischen Nachfilterspannungen durchgeführt wird und den Ventilschließzeitpunkt basierend auf einem Zeitpunkt erfasst wird, bei dem die Differenz zwischen den Nachfilterspannungen zu einem Wendepunkt wird.After an in JP 2015-96720 A In the technique described above, the electromotive force superimposed by the residual voltage generated after the reflux circuit by the reflux circuit is filtered by two kinds of filters to which different cut-off frequencies are set, and the comparison is made based on the difference between the post-filter voltages and the valve closing timing is detected at a point in time when the difference between the post-filter voltages becomes an inflection point.

Wenn die Toleranz eines Elements, das den Schaltkreis bildet, groß ist oder angenommen wird, dass eine Temperaturänderung groß ist, ändert dieser Einfluss eine Zeitkonstante und verändert den abnehmenden Grad der Restspannung. Daher besteht die Möglichkeit, dass es nicht möglich ist, den Ventilschließzeitpunkt mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Weiterhin ist eine komplizierte arithmetische Verarbeitung mit zwei Arten von Filtern notwendig, um die elektromotorische Kraft zu extrahieren.When the tolerance of an element constituting the circuit is large or a temperature change is assumed to be large, this influence changes a time constant and changes the decreasing degree of the residual voltage. Therefore, there is a possibility that it is not possible to detect the valve closing timing with high accuracy. Furthermore, complicated arithmetic processing with two kinds of filters is necessary to extract the electromotive force.

Der nächstkommende Stand der Technik ist in der JP 2014 - 171 132 A gezeigt. Diese zeigt eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung zum Antreiben einer elektromagnetischen Last, wie beispielsweise eines Injektors (Kraftstoffeinspritzvorrichtung). Eine Strombetragseinstellschaltung schwächt eine durch eine elektromotorische Kraft bzw. Spannung auftretende sprunghaft ansteigende Spannung. Des Weiteren soll eine Fehldiagnose-Auftrittsperiode der elektromagnetischen Last selbst bei einer Ansteuerperiode der elektromagnetischen Last verkürzt werden, um eine Fehlerdiagnose beim Schließen eines Ventils der Einspritzdüse in Bezug auf eine Berechnung des Einspritzzyklus adäquat durchzuführen.The closest prior art is in JP 2014 - 171 132 A shown. This shows an engine control device for driving an electromagnetic load such as an injector (fuel injection device). A current amount adjusting circuit weakens a voltage surge occurring due to an electromotive force or voltage. Furthermore, a misdiagnosis occurrence period of the electromagnetic load should be shortened even in a drive period of the electromagnetic load in order to adequately perform a fault diagnosis when a valve of the injector is closed with respect to a calculation of the injection cycle.

In der JP 2012 - 122 462 A wird der Betrieb einer elektromagnetischen Laststeuervorrichtung zum Zuführen eines großen Stroms zu einem Injektor beschrieben. Eine durch einen Überstrom verursachter Bruch eines Entladungsmittels in einer elektromagnetischen Laststeuervorrichtung wird vermieden, indem eine Elektrizität entladen wird und ein Entladevorgang so gesteuert wird, dass ein Entladestrom auf einen vorgeschriebenen Stromschwellenwert oder darunter abgesenkt wird.In the JP 2012 - 122 462 A describes the operation of an electromagnetic load control device for supplying a large current to an injector. Breakage of a discharge means in an electromagnetic load control device caused by an overcurrent is avoided by discharging electricity and controlling a discharging operation so that a discharging current is lowered to a prescribed current threshold value or below.

Die JP 2003 - 86 422 A offenbart eine Elektromagnetventil-Antriebsvorrichtung, die in der Lage ist, ein in verschiedenen Anwendungen verwendetes Elektromagnetventil mit gutem Ansprechverhalten zu betreiben.the JP 2003 - 86 422 A discloses a solenoid valve driving device capable of driving a solenoid valve used in various applications with high responsiveness.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Steuereinheit bereit zu stellen, die mit einer einfachen Konfiguration einen Ventilschließzeitpunkt präzise erfassen kann.It is an object of the present invention to provide an electronic control unit capable of precisely detecting a valve closing timing with a simple configuration.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand gemäß Anspruch 1 und den Gegenstand gemäß Anspruch 5 gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is solved by the subject matter of claim 1 and the subject matter of claim 5 . Developments according to the invention are the subject matter of the dependent claims.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine elektronische Steuereinheit bereitgestellt mit einem vorgeschalteten Schalter, der die Erregung einer induktiven Last zum Öffnen und Schließen der Einspritzdüse, die Kraftstoff an einen Verbrennungsmotor liefert, ein- und ausschaltet; einem nachgeschalteten Schalter, der die Einspritzdüse auswählt; einer Rückflussschaltung, die ein auf der Seite des nachgeschalteten Schalters erzeugtes Signal an die Energiequelle zurückführt; eine Ende-Bestimmungseinheit, die ein Ende des Rückflusses durch die Rückflussschaltung gemäß einem durch Erfassung einer Spannung erhaltenen Erfassungsspannung, die auf der Seite des nachgeschalteten Schalters erzeugt wird, bestimmt; und eine Ein-/Aus-Steuereinheit, die die Ein-/Aus-Steuerung des nachgeschalteten Schalters mindestens einmal in einem Zustand des Ausschaltens des vorgeschalteten Schalters unter der Bedingung durchführt, dass die Ende-Bestimmungseinheit das Ende des Rückflusses bestimmt.According to the present invention, there is provided an electronic control unit including an upstream switch that turns on and off energization of an inductive load for opening and closing the injector that supplies fuel to an internal combustion engine; a downstream switch that selects the injector; a feedback circuit that feeds back a signal generated on the downstream switch side to the power source; an end determination unit that determines an end of the reflux through the reflux circuit according to a detection voltage obtained by detecting a voltage generated on the downstream switch side; and an on/off control unit that performs on/off control of the downstream switch at least once in a state of turning off the upstream switch performs under the condition that the end determination unit determines the end of the reverse flow.

Da eine Ein-/Aus-Steuerung am nachgeschalteten Schalter mindestens einmal im Zustand des Ausschaltens des vorgeschalteten Schalters unter der Bedingung durchgeführt wird, dass die Ende-Bestimmungseinheit das Ende des Rückflusses bestimmt, ist es möglich, die auf der Seite des nachgeschalteten Schalters erzeugte Spannung zu stabilisieren und ein Spannungsänderung, die durch eine in der induktiven Last erzeugte elektromotorische Kraft verursacht wird, wenn die Einspritzdüse geschlossen ist, einfach zu erfassen. Dadurch ist es möglich, mit einer einfachen Konfiguration einen Ventilschließzeitpunkt präzise zu erfassen.

  • 1 zeigt einen elektrisches Schaltschema einer elektronischen Steuereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • 2 zeigt ein Strukturdiagramm, das schematisch eine Einspritzdüse gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 3 zeigt ein Zeitdiagramm, das schematisch Signaländerungen jedes Teils gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 4 zeigt ein Flussidagramm, das schematisch einen Verarbeitungsvorgang gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 5 zeigt ein vergrößertes Diagramm eines Hauptteils des Zeitdiagramms in 3 gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm, das schematisch einen Verarbeitungsvorgang gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 7 zeigt ein Zeitdiagramm, das schematisch Signaländerungen jedes Teils gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
Since on/off control of the downstream switch is performed at least once in the state of turning off the upstream switch under the condition that the end determination unit determines the end of reflux, it is possible to reduce the voltage generated on the downstream switch side to stabilize and to easily detect a voltage change caused by an electromotive force generated in the inductive load when the injector is closed. Thereby, it is possible to precisely detect a valve closing timing with a simple configuration.
  • 1 shows an electrical circuit diagram of an electronic control unit according to a first embodiment.
  • 2 12 is a structural diagram schematically showing an injector according to the first embodiment.
  • 3 12 is a timing chart schematically showing signal changes of each part according to the first embodiment.
  • 4 FIG. 14 is a flowchart schematically showing a processing operation according to the first embodiment.
  • 5 FIG. 12 shows an enlarged diagram of a main part of the time chart in FIG 3 according to the first embodiment.
  • 6 12 is a flowchart schematically showing a processing operation according to a second embodiment.
  • 7 12 is a timing chart schematically showing signal changes of each part according to the second embodiment.

Nachfolgend werden einige Ausführungsformen einer elektronischen Steuereinheit mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen werden Konfigurationen zur Durchführung gleicher oder ähnlicher Vorgänge durch die gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen gekennzeichnet und ihre Beschreibung kann nach Bedarf weggelassen werden.Some embodiments of an electronic control unit are described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, configurations for performing the same or similar operations are denoted by the same or similar reference characters, and their description may be omitted as appropriate.

(Erste Ausführungsform)(First embodiment)

Die 1 bis 5 sind Erklärungsdiagramme einer ersten Ausführungsform. 1 zeigt schematisch ein elektrisches Schaltschema einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 101. Wie es in 1 gezeigt ist, ist die elektronische Steuereinheit 101 eine Einheit zum Antrieb von N Einspritzdüsen 2a, 2b von z. B. einem Magnetventil zum Einspritzen und Zuführen von Kraftstoff zu einem N-Zylinder-Verbrennungsmotor „A“, der in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automobil, angeordnet ist. Dieses Beispiel zeigt N=2 Zylinder. Die Einspritzdüsen 2a, 2b sind normalerweise geschlossene Magnetventile. Die Einspritzdüsen 2a, 2b werden mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgt, der durch eine Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) unter Druck gesetzt wird, und durch Steuerung der elektronischen Steuereinheit 101 geöffnet und geschlossen. Wenn die Einspritzdüse 2a, 2b geöffnet ist, wird dem Verbrennungsmotor „A“ unter Druck gesetzter Kraftstoff zugeführt.the 1 until 5 12 are explanatory diagrams of a first embodiment. 1 schematically shows an electrical schematic of an electronic control unit (ECU) 101. As shown in FIG 1 As shown, the electronic control unit 101 is a unit for driving N injectors 2a, 2b of e.g. B. a solenoid valve for injecting and supplying fuel to an N-cylinder internal combustion engine "A" mounted in a vehicle such as an automobile. This example shows N=2 cylinders. The injection nozzles 2a, 2b are normally closed solenoid valves. The injection nozzles 2a, 2b are supplied with pressurized fuel which is pressurized by a fuel pump (not shown) and opened and closed by the control of the electronic control unit 101. When the injector 2a, 2b is opened, pressurized fuel is supplied to the engine "A".

Wie es in 2 gezeigt ist, umfassen die Einspritzdüsen 2a, 2b jeweils einen Stator 3y mit einem festen Kern, der einen Elektromagneten bildet, einen Mover 3z mit einer Nadel zum Öffnen und Schließen einer Kraftstoffeinspritzöffnung und eine elektromagnetische Spule 3a, 3b (nachfolgend abgekürzt als Spule: entspricht einer induktiven Last) zur Erregung des Stators 3y. Die Spule 3a, 3b ist so ausgelegt, dass sie einen Wert in der Größenordnung von mH aufweist (ca. einige Ω).like it in 2 As shown, the injectors 2a, 2b each comprise a fixed-core stator 3y constituting an electromagnet, a mover 3z having a needle for opening and closing a fuel injection port, and an electromagnetic coil 3a, 3b (hereinafter abbreviated as coil: corresponds to one inductive load) to excite the stator 3y. The coil 3a, 3b is designed to have a value of the order of mH (about a few Ω).

Wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, wird kein Strom durch die Spule 3a, 3b geleitet und der Mover 3z wird durch ein elastisches Mittel (z. B. Feder), das in der Figur nicht gezeigt ist, in Richtung der Kraftstoffeinspritzöffnung vorgespannt. Wenn also die Spule 3a, 3b nicht erregt ist, wird, auch wenn unter Druck gesetzter Kraftstoff den Einspritzdüsen 2a oder 2b zugeführt wird, kein Kraftstoff in den Verbrennungsmotor „A“ eingespritzt. Wenn der Spule 3a oder 3b ein Erregerstrom zugeführt wird, wird der Mover 3z in Richtung des Stators 3y gezogen. Dann wird die Kraftstoffeinspritzöffnung geöffnet und der unter Druck gesetzte Kraftstoff in den Verbrennungsmotor „A“ eingespritzt.When no fuel is injected, no current is passed through the coil 3a, 3b and the mover 3z is biased towards the fuel injection port by an elastic means (e.g. spring) not shown in the figure. Therefore, when the coil 3a, 3b is not energized, even if pressurized fuel is supplied to the injector 2a or 2b, no fuel is injected into the engine "A". When an exciting current is supplied to the coil 3a or 3b, the mover 3z is attracted toward the stator 3y. Then, the fuel injection port is opened and the pressurized fuel is injected into the engine “A”.

Die elektronische Steuereinheit 101 umfasst eine Energieversorgungsschaltung 4, einen Mikrocomputer 5, der ein Einspritzbefehlssignal ausgibt, einen Steuer-IC 6, eine vorgeschaltete Schaltung 7 und eine nachgeschaltete Schaltung 8. Die Energieversorgungsschaltung 4 ist so konfiguriert, um zwei Arten von voneinander verschiedenen Energiequellen (z. B. einer Energieversorgungsspannung VB und einer verstärkten Spannung Vboost) an die vorgeschaltete Schaltung 7 auszugeben. Wenn zum Beispiel durch Betätigen eines Zündschalters (nicht gezeigt) die elektronische Steuereinheit 101 mit einer Batteriespannung versorgt wird, kann die Energieversorgungschaltung 4 die Batteriespannung als die Energieversorgungsspannung VB ausgeben und kann ebenso eine durch Verstärkung der Batteriespannung durch einen DC-DC-Wandler (nicht gezeigt) erhaltene verstärkte Spannung Vboost in einem Ausgangskondensator 4a erzeugen und vom Ausgangskondensator 4a ausgeben.The electronic control unit 101 comprises a power supply circuit 4, a microcomputer 5 which outputs an injection command signal, a control IC 6, an upstream circuit 7 and a downstream circuit 8. The power supply circuit 4 is configured to use two types of power sources (e.g (e.g. a power supply voltage VB and a boosted voltage Vboost) to the upstream circuit 7 . For example, when the electronic control unit 101 is supplied with a battery voltage by operating an ignition switch (not shown), the power supply circuit 4 can output the battery voltage as the power supply voltage VB and also can output a voltage obtained by amplifying the battery voltage by a DC-DC converter (not shown ) obtained boosted voltage Vboost in an output capacitor 4a and output from the output capacitor 4a.

Der Mikrocomputer 5 ist so konfiguriert, dass er eine CPU, einen ROM, einen RAM, eine I/O und dergleichen (nicht gezeigt) umfasst und verschiedene Arten von Verarbeitungsvorgängen basierend auf einem im ROM gespeicherten Programm durchführt. Der Mikrocomputer 5 berechnet einen Einspritzbefehlszeitpunkt basierend auf einem Sensorsignal von einem Sensor (nicht gezeigt), der außerhalb bereitgestellt ist, und gibt ein Kraftstoffeinspritz-Befehlssignal zum Einspritzbefehlszeitpunkt an den Steuer-IC 6 aus.The microcomputer 5 is configured to include a CPU, ROM, RAM, I/O, and the like (not shown), and performs various types of processing based on a program stored in the ROM. The microcomputer 5 calculates an injection command timing based on a sensor signal from a sensor (not shown) provided outside, and outputs a fuel injection command signal at the injection command timing to the control IC 6 .

Der Steuer-IC 6 ist eine integrierte Schaltungsvorrichtung (engl.: integrated circuit device) wie beispielsweise ein ASIC. Der Steuer-IC 6 umfasst zum Beispiel einen Steuerungshauptkörper, der aus einer Logikschaltung, einer CPU, usw. und einer Speichereinheit wie einem RAM, einem ROM und einem EEPROM besteht, und ist so konfiguriert, dass er verschiedene Arten von Steuerungen auf der Basis von Hard- und Software ausführt. Der Steuer-IC 6 wird als eine Ende-Bestimmungseinheit und als eine Ein/Aus-Steuerungseinheit verwendet.The control IC 6 is an integrated circuit device such as an ASIC. The control IC 6 includes, for example, a control main body composed of a logic circuit, a CPU, etc., and a storage unit such as a RAM, a ROM, and an EEPROM, and is configured to perform various types of controls based on hardware and software running. The control IC 6 is used as an end determination unit and an on/off control unit.

Die vorgeschaltete Schaltung 7 ist so konfiguriert, dass sie, wie in 1 gezeigt, einen Entladeschalter (entspricht einem vorgeschalteten Schalter) 9 zum Ein-/Ausschalten der Weitergabe der verstärkten Spannung Vboost an die Spule 3a, 3b und einen Konstantstrom-Steuerungsschalter (nachfolgend als ein Konstantstromschalter abgekürzt: entspricht einem vorgeschalteten Schalter) 10 zur Durchführung einer Konstantstromsteuerung unter Verwendung der Energieversorgungsspannung VB, den Dioden 11, 12, eines Widerstandes 13 und eines Kondensators 14, verbindet und wird mit einer vorgeschalteten Ausgangsklemme 1a verbunden.The upstream circuit 7 is configured such that, as in 1 shown, a discharge switch (corresponds to an upstream switch) 9 for turning on/off the passing of the boosted voltage Vboost to the coil 3a, 3b, and a constant current control switch (hereinafter abbreviated as a constant current switch: corresponds to an upstream switch) 10 for performing constant current control using the power supply voltage VB, the diodes 11, 12, a resistor 13 and a capacitor 14, and is connected to an upstream output terminal 1a.

Der Entladeschalter 9 und der Konstantstromschalter 10 sind zum Beispiel durch einen N-Kanal-MOS-Transistor konfiguriert. Obwohl der Entladeschalter 9 und der Konstantstromschalter 10 durch eine andere Transistorart (z. B. Bipolartransistor) konfiguriert sein können, wird in dieser Ausführungsform der Fall der Verwendung des N-Kanal-MOS-Transistors beschrieben. Die verstärkte Spannung Vboost wird von der Energieversorgungsschaltung 4 an Drain des MOS-Transistors, der den Entladeschalter 9 bildet, geliefert, Source ist mit der vorgeschalteten Ausgangsklemme 1a verbunden und ein Steuersignal wird von dem Steuer-IC 6 an Gate bereitgestellt. Dabei übergibt der Entladeschalter 9 die verstärkte Spannung Vboost der Energieversorgungsschaltung 4 entsprechend der Steuerung des Steuer-ICs 6 an die Ausgangsklemme 1a.The discharge switch 9 and the constant current switch 10 are configured by an N-channel MOS transistor, for example. Although the discharge switch 9 and the constant current switch 10 may be configured by another type of transistor (e.g., bipolar transistor), in this embodiment, the case of using the N-channel MOS transistor will be described. The boosted voltage Vboost is supplied from the power supply circuit 4 to the drain of the MOS transistor constituting the discharge switch 9, the source is connected to the upstream output terminal 1a, and a control signal is provided from the control IC 6 to the gate. At this time, the discharge switch 9 outputs the boosted voltage Vboost of the power supply circuit 4 according to the control of the control IC 6 to the output terminal 1a.

Die Energieversorgungsspannung VB wird von der Energieversorgungsschaltung 4 an Drain des MOS-Transistors, der den Konstantstromschalter 10 bildet, geliefert, Source ist durch die Diode 11 in der Vorwärtsrichtung mit der vorgeschalteten Anschlussklemme 1a verbunden und ein Steuersignal wird von dem Steuer-IC 6 an Gate bereitgestellt. Dabei übergibt der Konstantstromschalter 9 die Energieversorgungsspannung VB entsprechend der Steuerung des Steuer-ICs 6 an die Ausgangsklemme 1a.The power supply voltage VB is supplied from the power supply circuit 4 to the drain of the MOS transistor constituting the constant current switch 10, the source is connected to the upstream terminal 1a through the diode 11 in the forward direction, and a control signal is supplied from the control IC 6 to the gate provided. At this time, the constant current switch 9 outputs the power supply voltage VB according to the control of the control IC 6 to the output terminal 1a.

Die Diode 11 ist angeschlossen, um einen Rückfluss vom Ausgangsknoten der verstärkten Spannung Vboost der Energieversorgungsschaltung 4 an den Ausgangsknoten der Energieversorgungsspannung VB zu verhindern. Zwischen der vorgeschalteten Ausgangsklemme 1a und einem Masseknoten 15 ist die Rückflussdiode 12 in der Rückwärtsrichtung angeschlossen, und der Widerstand 13 und der Kondensator 14 sind parallel geschaltet. Die Rückflussdiode 12 ist mit dem Pfad eines Stroms, der zurückfließt, wenn die Einspritzdüse 2a, 2b geschlossen ist, verbunden.The diode 11 is connected to prevent reverse flow from the output node of the boosted voltage Vboost of the power supply circuit 4 to the output node of the power supply voltage VB. Between the upstream output terminal 1a and a ground node 15, the reflux diode 12 is connected in the reverse direction, and the resistor 13 and the capacitor 14 are connected in parallel. The reflux diode 12 is connected to the path of a current that flows back when the injector 2a, 2b is closed.

Die nachgeschaltete Schaltung 8 ist so konfiguriert, um, wie in 1 gezeigt, Zylinderwahlschalter (entsprechen den nachgeschalteten Schaltern) 16, 17 zur Auswahl zwischen den Einspritzdüsen 2a und 2b, Kondensatoren 18, 19, Dioden 20, 21 als Rückflussschaltungen und einen Stromerfassungswiderstand 22 zu verbinden und ist an die nachgeschalteten Ausgangsklemmen 1b, 1c angeschlossen. Der Stromerfassungswiderstand 22 ist zum Beispiel auf etwa 0.3 Ω festgelegt.The downstream circuit 8 is configured to, as in 1 shown to connect cylinder selector switches (corresponding to the downstream switches) 16, 17 for selecting between the injectors 2a and 2b, capacitors 18, 19, diodes 20, 21 as reflux circuits and a current detecting resistor 22 and is connected to the downstream output terminals 1b, 1c. The current detection resistor 22 is set to about 0.3 Ω, for example.

Die Zylinderwahlschalter 16, 17 sind zum Beispiel durch einen N-Kanal-MOS-Transistor konfiguriert. Die Kapazitätswerte der Kondensatoren 14, 18 sind zum Beispiel auf etwa 1000 bis 2200 pF festgelegt und für Emissionsgeräuschbekämpfung oder für den elektrostatischen Schutz bereitgestellt. Der Widerstand 13 zum Beispiel auf etwa 20 kΩ festgelegt. Der Widerstand 13 ist bereitgestellt, um die vorgeschaltete Ausgangsklemme 1a nach Rückfluss auf einem Grundniveau zu stabilisierenThe cylinder selector switches 16, 17 are configured by an N-channel MOS transistor, for example. The capacitance values of the capacitors 14, 18 are set at about 1000 to 2200 pF, for example, and are provided for emission noise control or for electrostatic protection. The resistor 13 is set at about 20 kΩ, for example. The resistor 13 is provided to stabilize the upstream output terminal 1a at a ground level after reflux

Obwohl die Zylinderwahlschalter 16, 17 ebenso durch eine andere Transistorart (z. B. Bipolartransistor) konfiguriert sein können, wird in dieser Ausführungsform der Fall der Verwendung des MOS-Transistors beschrieben.Although the cylinder selector switches 16, 17 can also be configured by another type of transistor (e.g., bipolar transistor), the case of using the MOS transistor will be described in this embodiment.

Drains der MOS-Transistoren, die die Zylinderwahlschalter 16, 17 bilden, sind mit den nachgeschalteten Ausgangsklemmen 1b bzw. 1c verbunden, Sources sind durch den Stromerfassungswiderstand 22 mit dem Masseknoten 15 verbunden und Gates sind mit der Steuer-IC 6 verbunden. Dabei können die Zylinderwahlschalter 16, 17 entsprechend der Steuerung des Steuer-ICs 6 selektiv einen Strom durch die Spule 3a, 3b führen.Drains of the MOS transistors constituting the cylinder selector switches 16, 17 are connected to the downstream output terminals 1b, 1c, respectively, sources are connected to the ground node 15 through the current detection resistor 22, and gates are connected to the control IC 6. The cylinder selector switch 16, 17 according to the control of the control IC 6 selectively conduct a current through the coil 3a, 3b.

Zwischen den nachgeschalteten Ausgangsklemmen 1b, 1c und dem Masseknoten 15 sind die Kondensatoren 18 bzw. 19 angeschlossen. Weiterhin sind zwischen den nachgeschalteten Ausgangsklemmen 1b, 1c und dem Ausgangsknoten der verstärkten Spannung Vboost der Energieversorgungsschaltung 4 die Rückflussdioden 20 bzw. 21 in der Vorwärtsrichtung angeschlossen.The capacitors 18 and 19 are connected between the downstream output terminals 1b, 1c and the ground node 15. Furthermore, between the downstream output terminals 1b, 1c and the output node of the boosted voltage Vboost of the power supply circuit 4, the reverse flow diodes 20, 21 are connected in the forward direction, respectively.

Die Rückflussdioden 20, 21 sind mit den Erregerpfaden der Rückflussströme, die durch die Spulen 3a, 3b fließen, wenn die Einspritzdüsen 2a bzw. 2b geschlossen sind, verbunden. Die Rückflussdioden 20, 21 sind die Rückflussschaltungen zum Rückfluss der Ströme von der nachgeschalteten Seite der Zylinderwahlschalter 16, 17 zu dem Ausgangskondensator 4a der Energieversorgungsschaltung 4, und sind so angeschlossen, dass sie die Rückflussströme in den Ausgangskondensators 4a der Energieversorgungsschaltung 4 laden, wenn die Einspritzdüsen 2a bzw. 2b geschlossen sind.The reflux diodes 20, 21 are connected to the excitation paths of the reflux currents flowing through the coils 3a, 3b when the injectors 2a, 2b are closed, respectively. The return diodes 20, 21 are the return circuits for returning the currents from the downstream side of the cylinder selector switches 16, 17 to the output capacitor 4a of the power supply circuit 4, and are connected so as to charge the return currents in the output capacitor 4a of the power supply circuit 4 when the injectors 2a and 2b are closed.

Der Steuer-IC 6 schaltet die Schalter 9, 10, 16, 17 ein oder aus. Darüber hinaus erfasst der Steuer-IC 6 den durch die Spule 3a, 3b der Einspritzdüse 2a, 2b fließenden Strom durch Erfassung der Spannung zwischen den Anschlüssen des Stromerfassungswiderstandes 22 und führt entsprechend dem Erfassungssignal verschiedene Arten der Steuerung durch.The control IC 6 turns the switches 9, 10, 16, 17 on or off. In addition, the control IC 6 detects the current flowing through the coil 3a, 3b of the injector 2a, 2b by detecting the voltage across the terminals of the current detecting resistor 22 and performs various kinds of control according to the detection signal.

Nun wird die Funktionsweise der oben beschriebenen Konfiguration beschrieben. Wenn die Batteriespannung an die elektronische Steuereinheit 101 geliefert wird, erzeugt die Energieversorgungsschaltung 4 die Energieversorgungsspannung VB und erzeugt ebenso die verstärkte Spannung Vboost und gibt diese aus. Obwohl zur Vereinfachung nicht in 1 gezeigt, wird der Energieversorgungsausgang der Energieversorgungsschaltung 4 an den Mikrocomputer 5 und den Steuer-IC 6 bereitgestellt, um dadurch den Mikrocomputer 5 und den Steuer-IC 6 zu aktivieren.The operation of the configuration described above will now be described. When the battery voltage is supplied to the electronic control unit 101, the power supply circuit 4 generates the power supply voltage VB and also generates and outputs the boosted voltage Vboost. Although for the sake of simplicity not in 1 As shown, the power supply output of the power supply circuit 4 is supplied to the microcomputer 5 and the control IC 6, to thereby activate the microcomputer 5 and the control IC 6.

Wie an einem Zeitpunkt t1 in 3 gezeigt, schaltet der Steuer-IC 6, wenn der Mikrocomputer 5 einen aktiven Pegel „H“ des Einspritzbefehlssignals der Einspritzdüse 2a an den Steuer-IC 6 ausgibt, den Zylinderwahlschalter 16 und auch den Entladeschalter 9 und den Konstantstromschalter 10 an, wodurch der Strom zu der Spule 3a der Einspritzdüse 2a geliefert wird und die Einspritzdüse geöffnet und gestartet wird.As at a time t1 in 3 1, when the microcomputer 5 outputs an active level "H" of the injection command signal of the injector 2a to the control IC 6, the control IC 6 turns on the cylinder selector switch 16 and also the discharge switch 9 and the constant current switch 10, causing the current to is supplied to the coil 3a of the injector 2a and the injector is opened and started.

Da zu diesem Zeitpunkt die verstärkte Spannung Vboost an die Spule 3a der Einspritzdüse 2a geliefert wird, steigt der Strom zur Öffnung der Einspritzdüse 2a rapide an und der Elektromagnet des Stators 3y der Einspritzdüse 2a kann schnell magnetisiert werden. Dies führt dazu, dass eine Nadel im Inneren der Einspritzdüse 2a durch den Elektromagnet angezogen und die Einspritzdüse 2a schließlich vollständig geöffnet wird. Wie im Übergangszustand der Ventilöffnung der Einspritzdüse 2a in 3 gezeigt, gibt es eine Verzögerungszeit Ta vom Zeitpunkt t1, wenn Energieversorgung an die Spule 3a startet, bis zu einem Zeitpunkt ta, wenn die Einspritzdüse 3a vollständig geöffnet ist.At this time, since the boosted voltage Vboost is supplied to the coil 3a of the injector 2a, the current for opening the injector 2a increases rapidly and the electromagnet of the stator 3y of the injector 2a can be magnetized quickly. As a result, a needle inside the injector 2a is attracted by the electromagnet, and the injector 2a is finally fully opened. As in the transient state of the valve opening of the injection nozzle 2a in 3 As shown, there is a delay time Ta from time t1 when energization to the coil 3a starts to a time ta when the injector 3a is fully opened.

Der Steuer-IC 6 erfasst die Spannung zwischen den Anschlüssen des Stromerfassungswiderstandes 22 und misst dadurch den Stromwert. An einem Zeitpunkt t2 in 3, wenn der Erregerstrom (nachfolgend als ein Einspritzstrom bezeichnet) der Spule 3a einen vorbestimmten Spitzenstromschwellwert Ip erreicht, schaltet der Steuer-IC 6 den Entladungsschalter 9 und den Konstantstromschalter 10 aus. Dann, zu den Zeitpunkten t3 bis t4 in 3, führt der Steuer-IC 6 die Ein-/Aus-Steuerung des Konstantstromschalters 10 so durch, dass der Einspritzstrom innerhalb einem vorbestimmten Konstantstrombereich fällt. Dadurch kann der Steuer-IC 6 die Steuerung so durchführen, dass der Einspritzstrom innerhalb einem bestimmten Bereich von konstanten Strömen fällt.The control IC 6 detects the voltage between the terminals of the current detection resistor 22 and thereby measures the current value. At a time t2 in 3 When the excitation current (hereinafter referred to as an injection current) of the coil 3a reaches a predetermined peak current threshold Ip, the control IC 6 turns the discharge switch 9 and the constant current switch 10 off. Then, at times t3 to t4 in 3 , the control IC 6 performs the on/off control of the constant current switch 10 so that the injection current falls within a predetermined constant current range. This allows the control IC 6 to perform control so that the injection current falls within a certain range of constant currents.

Dann, an einem Zeitpunkt t5 in 3, wenn der Mikrocomputer 5 das Einspritzbefehlssignal der Einspritzdüse 2a als einen nicht-aktiven Pegel „L“ an den Steuer-IC 6 ausgibt, schaltet der Steuer-IC 6 den Entladeschalter 9, den Konstantstromschalter 10 und den Zylinderwahlschalter 16 aus. Dann nimmt der Einspritzstrom rapide ab und die Magnetisierung des Elektromagnets des Stators 3y der Einspritzdüse 2a kann gestoppt werden. Dies führt dazu, dass die durch den Elektromanget angezogen Nadel im Inneren der Einspritzdüse 2a durch die Vorspannkraft des elastischen Mittels (z. B. Feder) entsprechend dem Verschwinden der elektromagnetischen Kraft in die Ausgangsposition zurückgeführt wird, so dass die Einspritzdüse geschlossen ist. Wie im Übergangszustand des Ventilschließens der Einspritzdüse 2a in 3 gezeigt, tritt eine Verzögerungszeit Tb vom Zeitpunkt t5, wenn die Energieversorgung der Spule unterbrochen wird, bis zu einem Zeitpunkt t7, wenn die Einspritzdüse 2a vollständig geschlossen ist, auf.Then, at a time t5 in 3 When the microcomputer 5 outputs the injection command signal of the injector 2a as a non-active level "L" to the control IC 6, the control IC 6 turns off the discharge switch 9, the constant current switch 10 and the cylinder selector switch 16. Then, the injection current decreases rapidly, and the magnetization of the electromagnet of the stator 3y of the injector 2a can be stopped. As a result, the needle attracted by the electromanget inside the injector 2a is returned to the original position by the biasing force of the elastic means (e.g. spring) according to the disappearance of the electromagnetic force, so that the injector is closed. As in the transient state of valve closing of the injector 2a in 3 1, a delay time Tb occurs from a time t5 when the coil is de-energized to a time t7 when the injector 2a is fully closed.

Da zum Zeitpunkt t5 in 3 alle Schalter 9, 10, 16 vom Ein- in den AusZustand geändert werden, wird der Strom, der durch die Spule 3a der Einspritzdüse 2a fließt, unvermittelt unterbrochen. Zu diesem Zeitpunkt wird die in der Spule 3a angesammelte Energie durch die Rückflussdiode 20 an den Ausgangsknoten der verstärkten Spannung Vboost der Energieversorgungsschaltung 4 bereitgestellt.Since at time t5 in 3 all the switches 9, 10, 16 are changed from on to off, the current flowing through the coil 3a of the injector 2a is abruptly cut off. At this time, the energy accumulated in the coil 3a is supplied to the output node of the boosted voltage Vboost of the power supply circuit 4 through the reflux diode 20 .

Zu diesem Zeitpunkt, wenn eine Spannung Vlo der nachgeschalteten Ausgangsklemme 1b eine Spannung Vh (etwa 65V: genauer gesagt, Vh = Vboost +Vf) nahe der verstärkten Spannung Vboost erreicht, ist die Spannung Vlo der Ausgangsklemme 1b bei der Spannung Vh gesättigt, der Rückflussstrom fließt durch die Rückflussdiode 20 und die in der Spule 3a der Einspritzdüse 2a angesammelte Energie kann im Ausgangskondensator 4a der Energieversorgungschaltung 4 regeneriert werden. Dabei wird die in der Spule 3a der Einspritzdüse 2a angesammelte Energie allmählich entladen. Wenn der Strom nicht mehr durch die Diode 20 fließt, endet der Rückfluss.At this time, when a voltage Vlo of the downstream output terminal 1b reaches a voltage Vh (about 65V: more specifically, Vh = Vboost +Vf) close to the boosted voltage Vboost, the voltage Vlo of the output terminal 1b is saturated at the voltage Vh, the reverse flow current flows through the reflux diode 20, and the energy accumulated in the coil 3a of the injector 2a can be regenerated in the output capacitor 4a of the power supply circuit 4. At this time, the energy accumulated in the coil 3a of the injector 2a is gradually discharged. When the current stops flowing through the diode 20, the reverse flow stops.

Unmittelbar nach dem Ende des Rückflusses beträgt die Klemmenspannung der vorgeschalteten Ausgangsklemme 1a etwa -1V (= der Minuswert der Vorwärtsspannung der Diode 12) und die Klemmenspannung Vlo der nachgeschalteten Ausgangsklemme 1b beträgt etwa 65V. Daher wird nach dem Ende des Rückflusses elektrische Ladung basierend auf der Spannung Vlo der Ausgangsklemme 1 b zwischen dem Kondensator 14 der vorgeschalteten Schaltung 7 und dem Kondensator 18 der nachgeschalteten Schaltung 8 umverteilt und die Spannung Vlo nimmt basierend auf einer Zeitkonstante, die entsprechend den Kondensatoren 14 und 18, der Spule 3a und dem Widerstand 13 bestimmt ist, ab. Die Spannung Vlo, die sich nach dem Ende des Rückflusses ändert, wird nachfolgend als eine Restspannung nach Rückfluss bezeichnet.Immediately after the end of the reflux, the terminal voltage of the upstream output terminal 1a is about -1V (= the minus value of the forward voltage of the diode 12) and the terminal voltage Vlo of the downstream output terminal 1b is about 65V. Therefore, after the reflux stops, electric charge is redistributed between the capacitor 14 of the upstream circuit 7 and the capacitor 18 of the downstream circuit 8 based on the voltage Vlo of the output terminal 1b, and the voltage Vlo increases based on a time constant corresponding to the capacitors 14 and 18, the coil 3a and the resistor 13. The voltage Vlo that changes after the end of reflux is hereinafter referred to as a residual voltage after reflux.

Andererseits, wenn die Erregung der Spule 3a gestoppt wird, wird die Nadel des Movers 3z, die durch die elektromagnetische Kraft der Spule 3a angezogen wird, entsprechend der Vorspannkraft des elastischen Mittels (nicht gezeigt) in die Schließposition bewegt, sodass die Einspritzdüse 2a geschlossen wird. Insbesondere bei der in 3 gezeigten Ventilschließzeit t7 der Einspritzdüse 2a bewegt sich die Nadel des Movers 3z schnell und erzeugt dadurch einen gegenseitigen Induktionseffekt in der Spule 3a. Dabei wird in der Spule 3a eine induzierte elektromotorische Kraft erzeugt und die Spannung Vlo der Ausgangsklemme 1b steigt an. Der Steuer-IC 6 kann den Ventilschließzeitpunkt t7 durch Erlangung eines Wendepunktes (z. B. ein oder zwei oder mehrerer der Zeitpunkte des Anstiegs, Maximums und Abfalls der Spannung Vlo der Ausgangsklemme 1b) einer in der Spule 3a induzierten gegenelektromotorischen Kraft berechnen.On the other hand, when the energization of the coil 3a is stopped, the needle of the mover 3z attracted by the electromagnetic force of the coil 3a is moved to the closing position according to the biasing force of the elastic means (not shown), so that the injection nozzle 2a is closed . Especially with the in 3 The valve closing time t7 of the injection nozzle 2a shown, the needle of the mover 3z moves quickly and thereby generates a mutual induction effect in the coil 3a. At this time, an induced electromotive force is generated in the coil 3a, and the voltage Vlo of the output terminal 1b increases. The control IC 6 can calculate the valve closing timing t7 by obtaining an inflection point (e.g., one or two or more of the timings of rise, maximum and fall of the voltage Vlo of the output terminal 1b) of a back electromotive force induced in the coil 3a.

Wenn sich der genaue Ventilschließzeitpunk t7 der Einspritzdüse 2a mit einem Zeitraum überschneidet, in dem die Restspannung nach Rückfluss der Ausgangsklemme 1b langsam abnimmt, so wird die Spannung der langsamen Änderung gemäß der Zeitkonstante der Restspannung nach Rückfluss auf der in der Spule 3a induzierten gegenelektromotorische Kraft überlagert, was die Berechnung des genauen Ventilschließzeitpunkts t7 erschwert.When the precise valve closing timing t7 of the injector 2a overlaps with a period in which the post-reflux residual voltage of the output terminal 1b slowly decreases, the voltage of slow change according to the time constant of the post-reflux residual voltage is superimposed on the back electromotive force induced in the coil 3a , which makes it difficult to calculate the exact valve closing time t7.

Deshalb schaltet der Steuer-IC 6 in dieser Ausführungsform alle Schalter 9, 10, 16 zum Zeitpunkt t5 in 3 aus und schaltet dann den Zylinderwahlschalter 16 zum Zeitpunkt t6 vor dem Ventilschließzeitpunkt t7 erneut ein und aus. Die Restspannung nach Rückfluss bei Nicht-Ein- und -Ausschalten des Zylinderwahlschalters 16 zum Zeitpunkt t6 ist schematisch durch eine gestrichelte Linie vom Zeitpunkt t6 bis zum Zeitpunkt t7 in 3 gezeigt.Therefore, in this embodiment, the control IC 6 turns on all the switches 9, 10, 16 at time t5 3 and then turns the cylinder selector switch 16 on and off again at time t6 before the valve closing time t7. The residual voltage after reflux when the cylinder selector switch 16 is not turned on and off at time t6 is schematically indicated by a broken line from time t6 to time t7 in FIG 3 shown.

Durch erneutes Ein- und Ausschalten des Zylinderwahlschalters 16 zum Zeitpunkt t6 kann die angesammelte Energie in der Spule 3a, den Kondensatoren 14, 18 und dergleichen schnell an den Masseknoten 15 zum Zeitpunkt t6 entladen werden und die Restspannung nach Rückfluss kann so weit wie möglich von der induzierten elektromotorischen Spannung getrennt werden, die danach in der Spule 3a zum Ventilschließzeitpunkt t7 induziert wird.By turning the cylinder selector switch 16 on and off again at time t6, the energy accumulated in the coil 3a, capacitors 14, 18 and the like can be quickly discharged to the ground node 15 at time t6, and the residual voltage after reflux can be reduced as much as possible from the induced electromotive voltage which is thereafter induced in the coil 3a at the valve closing timing t7.

Zu dem Ventilschließzeitpunkt t7 der Einspritzdüse 2a steigt die Spannung Vlo der Ausgangsklemme 1b basierend auf der in der Spule 3a induzierten induzierte elektromotorischen Kraft erneut an und der Steuer-IC 6 erfasst die in der Spule 3a induzierten gegenelektromotorische Kraft durch Erlangung der Spannung Vlo der Ausgangsklemme 1b und berechnet den Ventilschließzeitpunkt t7 durch Erlangung des Wendepunktes der gegenelektromotorischen Kraft. Dadurch ist es möglich, den genauen Ventilschließzeitpunkt t7 zu berechnen und zu erfassen. Dadurch ist es möglich, die zum Ventilschließzeitpunkt t7 der Einspritzdüse 2a erzeugte induzierte elektromotorische Spannung zu messen und die Überlagerung der induzierten elektromotorischen Spannung mit der Restspannung nach Rückfluss so weit wie möglich zu vermeiden. Daher ist es möglich, den Einfluss der Restspannung nach Rückfluss, die ein Fluktuationsfaktor bei der Erfassung des Ventilschließzeitpunkts t7 ist, zu eliminieren und den genauen Ventilschließzeitpunkt t7 zu erhalten.At the valve closing timing t7 of the injector 2a, the voltage Vlo of the output terminal 1b rises again based on the electromotive force induced in the coil 3a, and the control IC 6 detects the back electromotive force induced in the coil 3a by obtaining the voltage Vlo of the output terminal 1b and calculates the valve closing timing t7 by obtaining the inflection point of the counter electromotive force. This makes it possible to calculate and record the exact valve closing time t7. This makes it possible to measure the induced electromotive voltage generated at the valve closing timing t7 of the injector 2a and to avoid the superimposition of the induced electromotive voltage on the residual voltage after reflux as much as possible. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the residual stress after reflux, which is a fluctuation factor in detecting the valve closing timing t7, and obtain the accurate valve closing timing t7.

Zu den Zeitpunkten t11 bis t17 in 3 ist das Erregungssteuerungsverfahren der Spule 3b der Einspritzdüse 2b gezeigt, es entspricht im Wesentlichen dem Erregungssteuerungsverfahren der Spule 3a der Einspritzdüse 2a. Daher werden die Zeitpunkte gemäß der Einspritzdüse 2b mit t11 bis t17 bezeichnet, um den jeweiligen Zeitpunkten t1 bis t7 gemäß der Einspritzdüse 2a zu entsprechen, und die Beschreibung wird weggelassen.At times t11 to t17 in 3 Fig. 1 shows the energization control method of the coil 3b of the injector 2b, it is substantially the same as the energization control method of the coil 3a of the injector 2a. Therefore, the timings according to the injector 2b are denoted by t11 to t17 to correspond to the respective timings t1 to t7 according to the injector 2a, and the description is omitted.

Nachfolgend wird ein konkretes Beispiel für die Implementierung eines solchen Steuerungsverfahrens unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von 4 und ein Zeitdiagramm von 5 beschrieben. 4 zeigt ein konkretes Beispiel eines Verarbeitungsvorgangs zur Entladung der Restspannung nach Rückfluss und 5 ist ein vergrößertes Diagramm eines Hauptteils des in 3 gezeigten Zeitdiagramms.A concrete example for the implementation of such a control method is given below with reference to a flow chart from 4 and a timing chart of 5 described. 4 Fig. 12 shows a concrete example of processing for discharging the residual voltage after reverse flow and 5 is an enlarged diagram of a main part of FIG 3 timing diagram shown.

Zuerst erlangt der Steuer-IC 6 die Spannung Vlo der Ausgangsklemme 1b in S1 in 4 und bestimmt in S2, ob die Spannung Vlo niedriger als die verstärkte Spannung Vboost ist oder nicht. Zum Zeitpunkt t5 in 5, wenn der Mikrocomputer 5 das Einspritzbefehlssignal als den nicht-aktiven Pegel „L“ an den Steuer-IC 6 ausgibt, schaltet der Steuer-IC 6 den Entladeschalter 9, den Konstantstromschalter 10 und den Zylindennrahlschalter 16 aus.First, the control IC 6 acquires the voltage Vlo of the output terminal 1b in S1 in 4 and determines in S2 whether or not the voltage Vlo is lower than the boosted voltage Vboost. At time t5 in 5 When the microcomputer 5 outputs the injection command signal as the non-active level "L" to the control IC 6, the control IC 6 turns off the discharge switch 9, the constant current switch 10 and the cylinder number switch 16.

Dann, wie oben beschrieben, wird die gegenelektromotorische Kraft in der Spule 3a erzeugt und die Spannung Vlo der Ausgangsklemme 1b steigt rapide auf die Spannung Vh (genauer gesagt: Vh = Vboost + Vf) in die Nähe der verstärkten Spannung Vboost. In diesem Fall wird die gegenelektromotorische Kraft zurückgeführt und durch die Rückflussdiode 20 in den Ausgangskondensator 4a der Energieversorgungschaltung 4 geladen. Wenn der Steuer-IC 6 bestimmt, dass die Spannung Vlo größer als die verstärkte Spannung Vboost ist, wird bestimmt, dass der Strom im Prozess des Rückflusses ist. Obwohl die Vorwärtsspannung Vf der Diode 20 in der Spannungsbedingung (Vlo > Vboost) in S2 nicht berücksichtigt wird, kann die Bedingung unter Berücksichtigung der Vorwärtsspannung Vf abgeleitet werden. Als die in der Spannungsbedingung von S2 verwendete verstärkte Spannung Vboost kann der durch den Steuer-IC 6 erfasste aktuelle Messwert der Spannung des Ausgangsknotens der verstärkten Spannung Vboost oder der Ausgangsstandardwert der verstärkten Spannung Vboost verwendet werden.Then, as described above, the counter electromotive force is generated in the coil 3a, and the voltage Vlo of the output terminal 1b rises rapidly to the voltage Vh (specifically, Vh = Vboost + Vf) near the boosted voltage Vboost. In this case, the counter electromotive force is fed back and charged into the output capacitor 4a of the power supply circuit 4 through the reflux diode 20 . When the control IC 6 determines that the voltage Vlo is larger than the boosted voltage Vboost, it is determined that the current is in the process of reflux. Although the forward voltage Vf of the diode 20 is not considered in the voltage condition (Vlo>Vboost) in S2, the condition can be derived considering the forward voltage Vf. As the boosted voltage Vboost used in the voltage condition of S2, the current measured value of the voltage of the output node of the boosted voltage Vboost detected by the control IC 6 or the output standard value of the boosted voltage Vboost can be used.

Bei JA in S2 berechnet der Steuer-IC 6 eine erste Schwellenspannung Vth1 durch Subtraktion eines vorbestimmten Wertes Vsys1 von der in S1 erfassten und erlangten Spannung Vlo. Der vorbestimmte Wert Vsys1 ist eine vorbestimmte Spannung. In dieser Ausführungsform wird die erste Schwellenspannung Vth1 sequentiell gemäß der Spannung Vlo berechnet. Daher ist die erste Schwellenspannung Vth1 niedriger als die Rückflusszeitspannung Vh.If YES in S2, the control IC 6 calculates a first threshold voltage Vth1 by subtracting a predetermined value Vsys1 from the voltage Vlo detected and obtained in S1. The predetermined value Vsys1 is a predetermined voltage. In this embodiment, the first threshold voltage Vth1 is calculated sequentially according to the voltage Vlo. Therefore, the first threshold voltage Vth1 is lower than the flyback time voltage Vh.

Nach dem Ende der Rückflussverarbeitung durch die Rückflussdiode 20, wie in 5 an den Zeitpunkten t6a bis t6b gezeigt, nimmt die Spannung Vlo als die Restspannung nach Rückfluss langsam ab, wie es oben beschrieben ist. Wenn in S5 die Restspannung nach Rückfluss eine Bedingung (Vlo < Vth1) erfüllt, bestimmt der Steuer-IC 6, dass der Rückfluss endet (JA in S5). In S6 in 4 schaltet der Steuer-IC 6 zum Zeitpunkt t6b in 5 den Zylinderwahlschalter 16 ein. Dadurch ist es möglich, die in der Spule 3a, dem Kondensator 18 und dergleichen angesammelte Restspannung schnell zu entladen.After the end of the reverse flow processing by the reverse flow diode 20 as in FIG 5 shown at times t6a to t6b, the voltage Vlo as the residual voltage after reflux slowly decreases as described above. When the residual voltage after reflux satisfies a condition (Vlo<Vth1) in S5, the control IC 6 determines that the reflux ends (YES in S5). In S6 in 4 the control IC 6 turns on at time t6b 5 the cylinder selector switch 16 on. This makes it possible to quickly discharge the residual voltage accumulated in the coil 3a, the capacitor 18 and the like.

Dann erlangt der Steuer-IC 6 in S7 den Wert der Spannung Vlo und bestimmt in S8, ob die Spannung Vlo eine zweite Schwellenspannung Vth2 unterschreitet oder nicht. Die zweite Schwellenspannung Vth2 ist eine vorbestimmte Spannung, die niedriger als die erste Schwellenspannung Vth1 ist. Zu einem Zeitpunkt, an dem in S8 eine Bedingung (Vlo < Vth2) erfüllt ist, wie zu einem Zeitpunkt t6c in 5 gezeigt, schaltet der Steuer-IC 6 den Zylinderwahlschalter 16 wieder aus (S9 in 4).Then, the control IC 6 obtains the value of the voltage Vlo in S7 and determines whether or not the voltage Vlo is lower than a second threshold voltage Vth2 in S8. The second threshold voltage Vth2 is a predetermined voltage lower than the first threshold voltage Vth1. At a time when a condition (Vlo<Vth2) is satisfied in S8, like a time t6c in 5 shown, the control IC 6 turns the cylinder selector switch 16 off again (S9 in 4 ).

Dann erlangt der Steuer-IC 6 in S10 in 4 die Spannung Vlo und berechnet den Ventilschließzeitpunkt t7 basierend auf einem Wendepunkt der Spannung Vlo an den Zeitpunkten t7a bis t7c in 5. Wenn der Strom der Spule 3a unterbrochen ist, wird das Anziehen des Movers 3z gemäß dem Erregerstrom der Spule 3a gelöst. Dann wird der Mover 3z in die Position bewegt, in der die Einspritzöffnung der Einspritzdüse 2a vollständig geschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt, da der Mover 3z betrieben wird, wird in der Spule 3a die induzierte elektromotorische Kraft erzeugt und die Spannung Vlo steigt an.Then, in S10, the control IC 6 acquires in 4 the voltage Vlo and calculates the valve closing timing t7 based on an inflection point of the voltage Vlo at the timings t7a to t7c in 5 . When the current of the coil 3a is cut off, the attraction of the mover 3z is released according to the exciting current of the coil 3a. Then, the mover 3z is moved to the position where the injection hole of the injection nozzle 2a is completely closed. At this time, since the mover 3z is operated, the induced electromotive force is generated in the coil 3a and the voltage Vlo increases.

Der Wendepunkt der Spannung Vlo zum Zeitpunkt des Wiederanstiegs ist zumindest einer der Zeitpunkte aus Zeitpunkt t7a, wenn die Spannung vom Grundniveau ansteigt, Zeitpunkt t7b, wenn die Spannung zum Maximalwert wird, und Zeitpunkt t7c, wenn die Spannung vom Maximalwert fällt und das Grundniveau erreicht. Der Steuer-IC 6 berechnet die Zeitpunkte t7a bis t7c des Wendepunktes durch kontinuierliches Abtasten der Spannung Vlo vom Zeitpunkt t6 bis zum Zeitpunkt t7c, und kann den Ventilschließzeitpunkt t7 basierend auf den Zeitpunkten t7a bis t7c berechnen. Da der Mover 3z die Maximalgeschwindigkeit zu einem Zeitpunkt unmittelbar bevor die Einspritzöffnung vollständig geschlossen ist erreicht, wird die induzierte elektromotorische Kraft zum Zeitpunkt t7b maximal und basierend auf dem Zeitpunkt t7b, wenn der Spannungswert das Maximum erreicht, kann der Ventilschließzeitpunkt t7 berechnet werden.The inflection point of the voltage Vlo at the time of recovery is at least one of time t7a when the voltage rises from the base level, time t7b when the voltage becomes the maximum value, and time t7c when the voltage falls from the maximum value and reaches the base level. The control IC 6 calculates the timings t7a to t7c of the inflection point by continuously sampling the voltage Vlo from the timing t6 to the timing t7c, and can calculate the valve closing timing t7 based on the timings t7a to t7c. Since the mover 3z reaches the maximum speed at a time immediately before the injection hole is fully closed, the induced electromotive force becomes maximum at time t7b, and based on the time t7b when the voltage value reaches the maximum, the valve closing time t7 can be calculated.

Die Erfinder wissen, dass der Gradient der Restspannung nach Rückfluss durch eine Änderung der Zeitkonstante der Schaltung beeinflusst wird, die durch Elementtoleranz oder Temperatur verursacht wird. Dadurch wird verhindert, dass der Ventilschließzeitpunkt t7 mit hoher Genauigkeit erfasst wird.The inventors know that the residual voltage gradient after reflux is affected by a change in the time constant of the circuit caused by element tolerance or temperature. This prevents the valve closing timing t7 from being detected with high accuracy.

Gemäß dieser Ausführungsform, unter der Bedingung, dass bestimmt ist, dass der Rückfluss endet, schaltet der Steuer-IC 6 den Zylinderwahlschalter 16 im Zustand des Ausschaltens des Entladungsschalters 9 und des Konstantstromschalters 10 einmal ein und aus. Daher ist es möglich, die Restspannung nach dem Rücklauf durch den Zylinderwahlschalter 16 schnell zu entladen und den Entladezeitraum der Restspannung nach Rückfluss von dem Ventilschließzeitpunkt t7 so weit wie möglich zu trennen. Dadurch ist es möglich, den Ventilschließzeitpunkt t7 mit der oben beschriebenen einfachen Konfiguration so genau wie möglich zu erfassen.According to this embodiment, under the condition that it is determined that the reflux ends, the control IC 6 turns the cylinder selector switch 16 on and off once in the state of turning off the discharge switch 9 and the constant current switch 10. Therefore, it is possible to quickly discharge the residual voltage after the return by the cylinder selector switch 16 and to separate the discharge period of the residual voltage after the return from the valve closing timing t7 as much as possible. This makes it possible to detect the valve closing timing t7 as accurately as possible with the simple configuration described above.

Bei der Bestimmung des Endes des Rückflusses durch die Diode 20 bestimmt der Steuer-IC 6, dass der Rückfluss endet, unter der Bedingung, dass die erste Schwellenspannung Vth1, die niedriger als die Spannung Vh (≈ Vboost) während dem Rückflusszeitraum festgelegt ist, unterschritten wird. Insbesondere bei der Bestimmung des Endes des Rückflusses durch die Diode 20 erfasst der Steuer-IC 6 die Spannung Vh während dem Rückflusszeitraum und bestimmt, dass der Rückfluss endet, unter der Bedingung, dass die erste Schwellenspannung Vth1, die die Spannung ist, die um den vorbestimmten Wert Vsys1 niedriger als die während dem Rückflusszeitraum erfasste Spannung Vh eingestellt ist, unterschritten wird.In determining the end of the reverse flow through the diode 20, the control IC 6 determines that the reverse flow ends under the condition that the first threshold voltage Vth1 lower than the voltage Vh (≈ Vboost) set during the reverse flow period is fallen below becomes. Specifically, when determining the end of the reverse flow through the diode 20, the control IC 6 detects the voltage Vh during the reverse flow period and determines that the reverse flow ends under the condition that the first threshold voltage Vth1, which is the voltage around the predetermined value Vsys1 is set lower than the voltage Vh detected during the reflux period.

In diesem Fall ist es möglich, einen Zeitraum vom Ende des Rückflusses bis zum Einschalten des Zylinderwahlschalters 16 so weit wie möglich zu verkürzen. Wenn der Zylinderwahlschalter 16 während dem Rückflusszeitraum eingeschaltet ist, fließt unerwünscht ein großer Strom durch den Zylinderwahlschalter 16. Da der Zylinderwahlschalter 16 nachdem bestimmt ist, dass der Rückfluss endet, eingeschaltet ist, ist es möglich, Energie, die nicht zur Regeneration benutzt werden kann, nachdem die Energie, die in der Spule 3a, dem Kondensator 18 und dergleichen angesammelt ist, im Ausgangskondensator 4a regeneriert wurde, schnell zu entladen.In this case, it is possible to shorten a period of time from the end of reflux until the cylinder selector switch 16 is turned on as much as possible. When the cylinder selector switch 16 is turned on during the reflux period, a large current undesirably flows through the cylinder selector switch 16. Since the cylinder selector switch 16 is turned on after it is determined that the reflux ends, it is possible to waste energy that cannot be used for regeneration. after the energy accumulated in the coil 3a, the capacitor 18 and the like is regenerated in the output capacitor 4a to quickly discharge.

Der Steuer-IC 6 schaltet den Zylinderwahlschalter 16 aus, wenn die Spannung Vlo unter die zweite Schwellenspannung Vth2 fällt, nachdem der Steuer-IC 6 den Zylinderwahlschalter 16 eingeschaltet hat. Das heißt, es ist zum Beispiel möglich, die Spannung Vlo zumindest einmal vor dem Zeitpunkt t7, zu dem die Einspritzdüse 2a tatsächlich geschlossen ist, zu einer Spannung niedriger als die zweite Schwellenspannung Vth2 zu verringern, so dass es möglich ist, die Änderung der durch die gegenelektromotorische Kraft um den Ventilschließzeitpunkt t7 erzeugten Spannung Vlo einfach zu trennen und den Ventilschließzeitpunkt t7 so genau wie möglich zu erfassen.The control IC 6 turns off the cylinder selector switch 16 when the voltage Vlo falls below the second threshold voltage Vth2 after the control IC 6 turns the cylinder selector switch 16 on. That is, for example, it is possible to decrease the voltage Vlo to a voltage lower than the second threshold voltage Vth2 at least once before the time point t7 at which the injector 2a is actually closed, so that it is possible to reduce the change in the through to easily separate the back electromotive force voltage Vlo generated around the valve closing timing t7 and to detect the valve closing timing t7 as accurately as possible.

(Zweite Ausführungsform)(Second embodiment)

Die 6 und 7 sind Diagramme zur Erklärung einer zweiten Ausführungsform. Die gleichen Abschnitte wie in der vorstehenden Ausführungsform werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen. Weiterhin werden die gleichen Verarbeitungsinhalte zur Erläuterung durch die gleichen Schrittnummern bezeichnet. 6 zeigt ein Flussdiagramm, das ein konkretes Beispiel eines Vorgangs zur Entladung der Restspannung nach Rückfluss zeigt. In dieser Ausführungsform wird ein Modus beschrieben, in dem der Steuer-IC 6 die abgelaufene Zeit unter Verwendung eines internen Timers bzw. Zeitnehmers misst und die Ein-/Aus-Zeitpunkte des Zylinderwahlschalters 16 steuert.the 6 and 7 are diagrams for explaining a second embodiment. The same portions as in the above embodiment are denoted by the same reference numerals and their description is omitted. Further, the same processing contents are denoted by the same step numbers for explanation. 6 FIG. 14 is a flowchart showing a concrete example of a process for discharging the residual voltage after reverse flow. In this embodiment, a mode in which the control IC 6 measures the elapsed time using an internal timer and controls the on/off timing of the cylinder selector switch 16 will be described.

Wie in 6 gezeigt, führt der Steuer-IC 6 die gleichen Schritte S1 bis S6 wie in der vorstehenden Ausführungsform durch und schaltet dadurch den Zylinderwahlschalter 16 an, wenn die Spannung Vlo die erste Schwellenspannung Vth1 unterschreitet. Dadurch ist es möglich, die im Kondensator 18 und dergleichen angesammelte Restspannung schnell zu entladen.As in 6 1, the control IC 6 performs the same steps S1 to S6 as in the above embodiment, thereby turning on the cylinder selector switch 16 when the voltage Vlo falls below the first threshold voltage Vth1. This makes it possible to quickly discharge the residual voltage accumulated in the capacitor 18 and the like.

Dann, in S6a in 6, bestimmt der Steuer-IC 6 unter Verwendung des internen Timers, ob eine vorbestimmte Zeit T1 abgelaufen ist oder nicht. Wenn die vorbestimmte Zeit T1 abgelaufen ist, schaltet der Steuer-IC 6 den Zylinderwahlschalter 16 in S9 in 6 aus.Then, in S6a in 6 , the control IC 6 determines whether or not a predetermined time T1 has elapsed using the internal timer. When the predetermined time T1 elapses, the control IC 6 turns on the cylinder selector switch 16 in S9 6 out.

Dann bestimmt der Steuer-IC 6 unter Verwendung des internen Timers, ob eine zweite vorbestimmte Zeit T2 abgelaufen ist oder nicht. Wie in 7 gezeigt, ist die vorbestimmte Zeit T2 auf eine Zeit länger als die erste vorbestimmte Zeit T1 festgelegt und ist wünschenswerterweise eine Zeit vom Zeitpunkt t6b, wenn der Zylinderwahlschalter 16 eingeschaltet ist, bis zu einem Zeitpunkt t8 unmittelbar vor dem Zeitpunkt t7a, wenn angenommen wird, dass die induzierte elektromotorische Kraft erfasst wird.Then, the control IC 6 determines whether or not a second predetermined time T2 has elapsed using the internal timer. As in 7 1, the predetermined time T2 is set to a time longer than the first predetermined time T1, and is desirably a time from the time t6b when the cylinder selector switch 16 is turned on to a time t8 immediately before the time t7a when it is assumed that the induced electromotive force is detected.

Wenn der Steuer-IC 6 bestimmt, dass die zweite vorbestimmte Zeit T2 abgelaufen ist (JA in S12), erlangt der Steuer-IC 6 die Spannung Vlo zwangsweise in S10 und berechnet den Ventilschließzeitpunkt T7 basierend auf dem Wendepunkt (die Zeitpunkte t7a bis t7c) der Spannung Vlo in S11 (siehe Zeitpunkt t8 oder später in 7).When the control IC 6 determines that the second predetermined time T2 has elapsed (YES in S12), the control IC 6 forcibly acquires the voltage Vlo in S10 and calculates the valve closing timing T7 based on the inflection point (times t7a to t7c) of the voltage Vlo in S11 (see time t8 or later in 7 ).

Wenn die vorbestimmte Zeit T2 in S12 nicht abläuft, erlangt der Steuer-IC 6 die Spannung Vlo in S7 und bestimmt in S13, ob die Spannung Vlo niedriger als eine Schwellenspannung Vth3 (z. B. 1 V) ist oder nicht (ein Zeitpunkt t6e in 7). Wenn die Spannung Vlo nicht niedriger als die Schwellenspannung Vth 3 ist, führt der Steuer-IC 6 die Verarbeitung zurück zu S6 und schaltet den Zylinderwahlschalter 16 wieder ein und aus (Zeitpunkte t6f, t6g in 7).When the predetermined time T2 does not elapse in S12, the control IC 6 acquires the voltage Vlo in S7 and determines whether or not the voltage Vlo is lower than a threshold voltage Vth3 (eg, 1 V) in S13 (a time point t6e in 7 ). If the voltage Vlo is not lower than the threshold span voltage Vth is 3, the control IC 6 returns the processing to S6 and turns the cylinder selector switch 16 on and off again (times t6f, t6g in 7 ).

Das heißt, selbst wenn der Steuer-IC 6 den Zylinderwahlschalter 16 zum Zeitpunkt t6b in 7 einschaltet und die vorbestimmte Zeit T1 abläuft, kann sich Restenergie in der Spule 3a, dem Kondensator 14 und dergleichen ansammeln. Selbst wenn also der Steuer-IC 6 den Zylinderwahlschalter 16 zu einem Zeitpunkt t6d, nach Ablauf der vorbestimmten Zeit T1, wieder ausschaltet, wird die Restenergie der Spule 3a im Kondensator 18 freigesetzt und die Spannung Vlo kann die Schwellenspannung Vth3 überschreiten, wie es an den Zeitpunkten t6d bis t6f in 7 gezeigt ist. Deshalb schaltet der Steuer-IC 6 den Zylinderwahlschalter 16 wiederholt ein und aus, wie es in S6 bis S9 in 6 gezeigt ist, bis er in S12 in 6 bestimmt, dass die vorbestimmte Zeit T2 abgelaufen ist.That is, even if the control IC 6 turns the cylinder selector switch 16 on at time t6b 7 turns on and the predetermined time T1 elapses, residual energy may accumulate in the coil 3a, the capacitor 14 and the like. Therefore, even if the control IC 6 turns off the cylinder selector switch 16 again at a time t6d after the lapse of the predetermined time T1, the residual energy of the coil 3a in the capacitor 18 is released and the voltage Vlo may exceed the threshold voltage Vth3 as shown in the Times t6d to t6f in 7 is shown. Therefore, the control IC 6 turns the cylinder selector switch 16 on and off repeatedly as shown in S6 to S9 in 6 is shown until it is in S12 in 6 determines that the predetermined time T2 has elapsed.

Dies macht es möglich, fast die gesamte in der Spule 3a und dem Kondensator 18 verbleibende Energie zu entladen. Die Anzahl der Ein-/Aus-Steuerungen des Zylinderwahlschalters 16 in S6 bis S9 ist mindestens eins, wünschenswerterweise mehr als eins wie beispielsweise zwei oder drei, und noch wünschenswerter zwei oder weniger. Insbesondere durch zweimaliges Wiederholen der Ein-/Aus-Steuerung ist es möglich, fast die gesamte Restenergie zu entladen. Dadurch ist es möglich, bis zum Ablauf der vorbestimmten Zeit T2 fast die gesamte Restenergie zu entladen, so dass es möglich ist, die Spannungsänderung gemäß der induzierten elektromotorischen Kraft der Spule 3a, die durch die Bewegung des Movers 3z verursacht wird, so genau wie möglich zu erfassen und den Ventilschließzeitpunkt t7 so genau wie möglich zu berechnen. Dadurch ist es möglich, eine Einspritzmenge genau zu erfassen und den Ventilschließzeitpunkt t7 und die Einspritzmenge für die nachfolgende Steuerung zu nutzen.This makes it possible to discharge almost all of the energy remaining in the coil 3a and the capacitor 18. The number of on/off controls of the cylinder selector switch 16 in S6 to S9 is at least one, desirably more than one such as two or three, and more desirably two or less. In particular, by repeating the on/off control twice, it is possible to discharge almost all of the residual energy. This makes it possible to discharge almost all of the residual energy by the lapse of the predetermined time T2, making it possible to accurately measure the voltage change according to the induced electromotive force of the coil 3a caused by the movement of the mover 3z and calculate the valve closing time t7 as accurately as possible. This makes it possible to accurately detect an injection amount and use the valve closing timing t7 and the injection amount for subsequent control.

Weiterhin, da der Steuer-IC 6 den Zylinderwahlschalter 16 erneut einschaltet, wenn die Erfassungsspannung die dritte Schwellenspannung Vth3 nach dem Zeitpunkt t6d, wenn der Zylinderwahlschalter 16 ausgeschaltet wird, überschreitet, auch wenn die Energie in der Spule 3a, dem Kondensator 18 und dergleichen verbleibt, ist es möglich, die Energie wieder zu entladen. Dadurch ist es möglich, die Spannungsänderung gemäß der induzierten elektromotorischen Kraft der Spule 3a so genau wie möglich zu erfassen und den Ventilschließzeitpunkt t7 so genau wie möglich zu berechnen.Furthermore, since the control IC 6 turns on the cylinder selector switch 16 again when the detection voltage exceeds the third threshold voltage Vth3 after time t6d when the cylinder selector switch 16 is turned off, even if the energy remains in the coil 3a, the capacitor 18 and the like , it is possible to discharge the energy again. This makes it possible to detect the voltage change according to the induced electromotive force of the coil 3a as accurately as possible and to calculate the valve closing timing t7 as accurately as possible.

Ferner, da der Steuer-IC 6 die Ein-/Aus-Steuerung des Zylinderwahlschalters 16 zum Zeitpunkt t6g nach dem Ablauf der zweiten vorbestimmten Zeit T2 ab dem Zeitpunkt t6b, wenn der Steuer-IC 6 bestimmt, dass der Rückfluss endet, stoppt, ist es möglich, den Zylinderwahlschalter 16 vor dem Ventilschließzeitpunkt t7 sicher auszuschalten und dann den Ventilschließzeitpunkt t7 unter Verwendung der Änderung der Spannung Vlo einfach zu erfassen.Further, since the control IC 6 stops the on/off control of the cylinder selector switch 16 at time t6g after the lapse of the second predetermined time T2 from time t6b when the control IC 6 determines that the reflux ends it is possible to surely turn off the cylinder selector switch 16 before the valve closing timing t7 and then easily detect the valve closing timing t7 using the change in the voltage Vlo.

(Weitere Ausführungsformen)(Further embodiments)

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen begrenzt, und es können verschiedene Ausführungsformen und Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang abzuweichen. So können zum Beispiel die folgenden Änderungen oder Erweiterungen vorgenommen werden. Die vorgenannten Ausführungsformen können beliebig kombiniert werden.The present invention is not limited to the above embodiments, and various embodiments and changes can be made without departing from the scope. For example, the following changes or extensions can be made. The aforementioned embodiments can be combined at will.

Während die erste Ausführungsform einen Modus zeigt, in welchem die Spannung Vlo während dem Rückflusszeitraum erfasst wird, und die Spannung, die um den vorbestimmten Wert Vsys1 niedriger als die Erfassungsspannung Vlo festgelegt ist, sequentiell als die erste Schwellenspannung Vth1 berechnet wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und die erste Schwellenspannung Vth1 kann eine feste Spannung sein.While the first embodiment shows a mode in which the voltage Vlo is detected during the reflux period, and the voltage set lower than the detection voltage Vlo by the predetermined value Vsys1 is sequentially calculated as the first threshold voltage Vth1, the invention is not is limited to this, and the first threshold voltage Vth1 may be a fixed voltage.

Während ein Modus gezeigt ist, in dem die Signale und Spannungen der Ausgangsklemmen 1b, 1c, die mit den Zylinderwahlschaltern 16, 17 verbunden sind, als „auf der nachgeschalteten Schalterseite erzeugte Signale und Spannungen“ angewandt werden, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. So können zum Beispiel Signal und Spannung des gemeinsamen Anschlusspunktes des Stromerfassungswiederstands 22 oder Signal und Spannung eines anderen Knotens in der nachgeschalteten Schaltung 8 angewandt werden. Darüber hinaus ist die Schaltungskonfiguration nicht auf die in den vorstehenden Ausführungsformen gezeigte Konfiguration beschränkt.While a mode is shown in which the signals and voltages of the output terminals 1b, 1c connected to the cylinder selector switches 16, 17 are applied as "signals and voltages generated on the downstream switch side", the invention is not limited thereto. For example, the signal and voltage of the common connection point of the current sensing resistor 22 or the signal and voltage of another node in the downstream circuit 8 can be used. In addition, the circuit configuration is not limited to the configuration shown in the above embodiments.

Während ein Modus gezeigt ist, in dem die an der Ausgangsklemme 1b, 1c erzeugte Spannung zum Ausgangskondensator 4a der verstärkten Spannung Vboost in der Energieversorgungsschaltung 4 zurückfließt, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Wenn ein Kondensator (nicht gezeigt) an dem Ausgangsknoten der Energieversorgungsspannung VB der Energieversorgungsschaltung 4 bereitgestellt ist, kann die Schaltung so konfiguriert sein, dass die Spannung zum Kondensator auf der Seite des Konstantstromschalters 10 zurückgeführt wird.While a mode is shown in which the voltage generated at the output terminal 1b, 1c flows back to the output capacitor 4a of the boosted voltage Vboost in the power supply circuit 4, the invention is not limited thereto. If a capacitor (not shown) is provided at the output node of the power supply voltage VB of the power supply circuit 4, the circuit may be configured so that the voltage is fed back to the capacitor on the constant current switch 10 side.

Anstelle des Mikrocomputers 5 und dem Steuer-IC 6 können verschiedene Arten von Steuervorrichtungen eingesetzt werden. Eine durch die Steuervorrichtung bereitgestellte Einrichtung und/oder Funktion kann durch eine in einer materiellen Speichervorrichtung aufgezeichnete Software und einen Computer, Software oder Hardware zur Ausführung der Software oder eine Kombination davon bereitgestellt werden. Wenn die Steuervorrichtung zum Beispiel durch eine elektronische Schaltung als Hardware bereitgestellt wird, kann die Steuervorrichtung durch eine digitale Schaltung mit ein oder mehreren logischen Schaltungen oder einer analogen Schaltung konfiguriert sein. Wenn die Steuervorrichtung verschiedene Arten von Steuerung zum Beispiel durch Software ausführt, ist ein Programm in der Speichereinheit gespeichert und ein Steuerungshauptkörper führt das Programm aus, wodurch ein dem Programm entsprechendes Verfahren implementiert wird.Instead of the microcomputer 5 and the control IC 6, various types of control devices can be used. A facility and/or function provided by the control device may be provided by software recorded in a tangible storage device and provide a computer, software or hardware to run the software, or a combination thereof. For example, when the control device is provided by an electronic circuit as hardware, the control device may be configured by a digital circuit having one or more logic circuits or an analog circuit. When the control device executes various kinds of control by software, for example, a program is stored in the storage unit and a control main body executes the program, thereby implementing a method corresponding to the program.

Während in den vorstehenden Ausführungsformen der Einfachheit der Beschreibung halber die Spulen 3a, 3b der Einspritzdüsen 2a, 2b für zwei Zylinder dargestellt und beschrieben wurden, können die gleichen Inhalte auf eine andere Anzahl von Zylindern, wie zum Beispiel vier oder sechs Zylinder, angewandt werden.While in the foregoing embodiments, for convenience of description, the coils 3a, 3b of the injectors 2a, 2b have been shown and described for two cylinders, the same contents can be applied to a different number of cylinders, such as four or six cylinders.

Während in den vorstehenden Ausführungsformen der Entladeschalter 9, der Konstantstromschalter 10 und die Zylinderwahlschalter 16, 17 unter Verwendung des MOS-Transistors beschrieben wurden, können eine andere Transistorart, wie zum Beispiel ein Bipolartransistor, oder verschiedene Arten von Schaltern verwendet werden.While the discharge switch 9, the constant current switch 10 and the cylinder selector switches 16, 17 have been described using the MOS transistor in the above embodiments, another type of transistor such as a bipolar transistor or various types of switches may be used.

Die vorstehenden Ausführungsformen können kombiniert werden. Ein Modus, in welchem ein Teil der vorstehenden Ausführungsform weggelassen wird, kann als eine Ausführungsform betrachtet werden.The above embodiments can be combined. A mode in which part of the above embodiment is omitted can be regarded as an embodiment.

Obwohl die vorliegende Erfindung gemäß den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen und Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung umfasst verschiedene Änderungen und Modifikationen im Äquivalenzbereich. Darüber hinaus sind verschiedene Kombinationen und Änderungen und andere Kombinationen und Änderungen mit nur einem Element oder mehr oder weniger als einem Element im Sinn und Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.Although the present invention has been described according to the above embodiments, it should be understood that the present invention is not limited to the above embodiments and structures. The present invention includes various changes and modifications in the range of equivalents. Furthermore, various combinations and modifications and other combinations and modifications including only one element or more or less than one element are within the spirit and scope of the present invention.

Claims (6)

Elektronische Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass eine Energieversorgungsschaltung (4) eine Energiequelle (Vboost, VB) an eine induktive Last (3a, 3b) liefert, die eine Einspritzdüse (2a, 2b), die Kraftstoff an eine Brennkraftmaschine liefert, öffnet und schließt, wobei die elektronische Steuereinheit aufweist: einen vorgeschalteten Schalter (9, 10), der die Erregung der induktiven Last (3a, 3b) ein- und ausschaltet; einen nachgeschalteten Schalter (16, 17), der die Einspritzdüse auswählt; eine Rückflussschaltung (20, 21), die ein auf dem nachgeschalteten Schalter erzeugtes Signal an die Energiequelle zurückführt; eine Ende-Bestimmungseinheit (6), die durch die Rückflussschaltung entsprechend einer Erfassungsspannung, die durch Erfassen einer auf der Seite des nachgeschalteten Schalters erzeugten Spannung erhalten wird, ein Ende eines Rückflusses bestimmt; und eine Ein-/Aus-Steuereinheit (6), die eine Ein-/Aus-Steuerung des nachgeschalteten Schalters mindestens einmal in einem Zustand des Ausschaltens des vorgeschalteten Schalters durchführt, unter der Bedingung, dass die Ende-Bestimmungseinheit das Ende des Rückflusses bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bestimmung des Endes des Rückflusses durch die Rückflussschaltung die Ende-Bestimmungseinheit eine Spannung (Vh) während einem Rückflusszeitraum erfasst und das Ende des Rückflusses unter der Bedingung, dass eine erste Schwellenspannung (Vth1) unterschritten wird, die auf eine um einen vorbestimmten Wert (Vsys1) niedrigere Spannung als die während dem Rückflusszeitraum erfasste Spannung festgelegt ist, bestimmt.Electronic control unit configured so that a power supply circuit (4) supplies a power source (Vboost, VB) to an inductive load (3a, 3b) which opens an injector (2a, 2b) supplying fuel to an internal combustion engine and closes, the electronic control unit comprising: an upstream switch (9, 10) which switches the excitation of the inductive load (3a, 3b) on and off; a downstream switch (16, 17) that selects the injector; a feedback circuit (20, 21) which feeds back a signal generated on the downstream switch to the power source; an end determination unit (6) which determines an end of a reverse flow by said reflux circuit according to a detection voltage obtained by detecting a voltage generated on the downstream switch side; and an on/off control unit (6) that performs on/off control of the downstream switch at least once in a state of turning off the upstream switch on condition that the end determination unit determines the end of the reverse flow, characterized in that when the reflux circuit determines the end of reflux, the end determination unit detects a voltage (Vh) during a reflux period and determines the end of reflux under the condition that a first threshold voltage (Vth1) is fallen below, which is set to one by one predetermined value (Vsys1) lower voltage than the voltage detected during the reflux period is determined. Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bestimmung des Endes des Rückflusses durch die Rückflussschaltung die Ende-Bestimmungseinheit das Ende des Rückflusses unter der Bedingung bestimmt, dass eine erste Schwellenspannung (Vth1) unterschritten wird, die niedriger als eine Spannung (Vh) während einem Rückflusszeitraum festgelegt ist.Electronic control unit after claim 1 , characterized in that when the reflux circuit determines the end of reflux, the end determination unit determines the end of reflux under the condition that a first threshold voltage (Vth1) is fallen below, which is lower than a voltage (Vh) during a reflux period . Elektronische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein-/Aus-Steuereinheit den nachgeschalteten Schalter ausschaltet, wenn die Erfassungsspannung eine zweite Schwellenspannung (Vth2) unterschreitet, nachdem die Ein-/Aus-Steuereinheit den nachgeschalteten Schalter einschaltet.Electronic control unit according to any of Claims 1 or 2 , characterized in that the on/off controller turns off the downstream switch when the detection voltage falls below a second threshold voltage (Vth2) after the on/off controller turns on the downstream switch. Elektronische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein-/Aus-Steuereinheit den nachgeschalteten Schalter zu einem Zeitpunkt (t6d, t6g) ausschaltet, wenn eine erste vorbestimmte Zeit (T1) ab einem Zeitpunkt (t6b, t6f) abläuft, wenn der nachgeschaltete Schalter eingeschaltet ist.Electronic control unit according to any of Claims 1 or 2 , characterized in that the on/off control unit turns off the downstream switch at a time (t6d, t6g) when a first predetermined time (T1) elapses from a time (t6b, t6f) when the downstream switch is on. Elektronische Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass eine Energieversorgungsschaltung (4) eine Energiequelle (Vboost, VB) an eine induktive Last (3a, 3b) liefert, die eine Einspritzdüse (2a, 2b), die Kraftstoff an eine Brennkraftmaschine liefert, öffnet und schließt, wobei die elektronische Steuereinheit aufweist: einen vorgeschalteten Schalter (9, 10), der die Erregung der induktiven Last (3a, 3b) ein- und ausschaltet; einen nachgeschalteten Schalter (16, 17), der die Einspritzdüse auswählt; eine Rückflussschaltung (20, 21), die ein auf dem nachgeschalteten Schalter erzeugtes Signal an die Energiequelle zurückführt; eine Ende-Bestimmungseinheit (6), die durch die Rückflussschaltung entsprechend einer Erfassungsspannung, die durch Erfassen einer auf der Seite des nachgeschalteten Schalters erzeugten Spannung erhalten wird, ein Ende eines Rückflusses bestimmt; und eine Ein-/Aus-Steuereinheit (6), die eine Ein-/Aus-Steuerung des nachgeschalteten Schalters mindestens einmal in einem Zustand des Ausschaltens des vorgeschalteten Schalters durchführt, unter der Bedingung, dass die Ende-Bestimmungseinheit das Ende des Rückflusses bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein-/Aus-Steuereinheit den nachgeschalteten Schalter wieder einschaltet, wenn die Erfassungsspannung eine dritte Schwellenspannung (Vth3) nach dem Zeitpunkt (t6d) überschreitet, wenn der nachgeschaltete Schalter ausgeschaltet ist.An electronic control unit configured so that a power supply circuit (4) supplies a power source (Vboost, VB) to an inductive load (3a, 3b) comprising an injector (2a, 2b) supplying fuel to an internal combustion engine fert, opens and closes, the electronic control unit comprising: an upstream switch (9, 10) which switches the excitation of the inductive load (3a, 3b) on and off; a downstream switch (16, 17) that selects the injector; a feedback circuit (20, 21) which feeds back a signal generated on the downstream switch to the power source; an end determination unit (6) which determines an end of a reverse flow by said reflux circuit according to a detection voltage obtained by detecting a voltage generated on the downstream switch side; and an on/off control unit (6) that performs on/off control of the downstream switch at least once in a state of turning off the upstream switch on condition that the end determination unit determines the end of reflux, characterized in that the on/off control unit turns on the downstream switch again when the sense voltage exceeds a third threshold voltage (Vth3) after the time (t6d) when the downstream switch is turned off. Elektronische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein-/Aus-Steuereinheit die Ein-/Aus-Steuerung des nachgeschalteten Schalters zum Zeitpunkt (t6g) nach Ablauf einer zweiten vorbestimmten Zeit (T2) ab dem Zeitpunkt (t6b) stoppt, wenn die Ende-Bestimmungseinheit das Ende des Rückflusses durch die Rückflussschaltung bestimmt.Electronic control unit according to any of Claims 1 until 5 , characterized in that the on/off control unit stops the on/off control of the downstream switch at time (t6g) after a lapse of a second predetermined time (T2) from time (t6b) when the end determination unit End of reflux determined by the reflux circuit.
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