DE112016001897T5

DE112016001897T5 - Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE112016001897T5
Application number: DE112016001897.5T
Authority: DE
Inventors: Keisuke YANOTO
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2018-01-04
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: DE112016001897B4; US10125730B2; WO2016170738A1; CN107849997A; US20180149124A1; JP6358163B2; JP2016205276A; CN107849997B

Abstract

Eine ECU (30) als eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung umfasst: einen Injektorsteuerungsteil (31), welcher einen Magnetkreis (56) eines Kraftstoffinjektors (21) durch einen spezifizierten Einspritzimpuls (P1) erregt, um dadurch den Kraftstoffinjektor (21) zu öffnen, und welcher den Magnetkreis (56) durch einen spezifizierten Erregungsimpuls (P2) in einem Bereich erregt, in welchem ein Nadelventil (53) des Kraftstoffinjektors (21) nicht angetrieben wird; und einen Speicherteil (33), welcher Informationen mit Bezug auf ein Verhalten einer Antriebsspannung (negative Anschlussspannung Vm) des Kraftstoffinjektors (21) speichert, wenn der Magnetkreis (56) durch den Injektorsteuerungsteil (31) durch den spezifizierten Erregungsimpuls (P2) erregt wird.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2015-89305 , welche am 24. April 2015 angemeldet wurde und deren Offenbarung hierin durch Inbezugnahme mit aufgenommen ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine.
Allgemeiner Stand der Technik
Im Allgemeinen umfasst ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem einer Verbrennungskraftmaschine einen Kraftstoffinjektor vom elektromagnetisch angetriebenen Typ, und dieses berechnet einen erforderlichen Einspritzbetrag gemäß einem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine und öffnet den Kraftstoffinjektor durch einen Einspritzimpuls mit einer Impulsbreite gemäß dem erforderlichen Einspritzbetrag.
Jedoch neigt bei dem Kraftstoffinjektor der Verbrennungskraftmaschine vom Direkteinspritztyp, welcher Kraftstoff mit hohem Druck in einen Zylinder einspritzt, eine Linearität einer Veränderungscharakteristik eines tatsächlichen Einspritzbetrags mit Bezug auf eine Einspritzimpulsbreite in einem Teilhubbereich (Bereich, in welchem eine Einspritzimpulsbreite kurz ist und somit ein Hubbetrag eines Ventilkörpers in einen Teilhubzustand gebracht ist, in welchem der Hubbetrag eine Position eines vollständigen Hubs nicht erreicht) dazu, schlecht zu werden. In diesem Teilhubbereich neigen Variationen des Hubbetrags des Ventilkörpers (beispielsweise eines Nadelventils, eines Ankers) dazu, groß zu werden, und Variationen eines Einspritzbetrags neigen dazu, groß zu werden. Wenn die Variationen des Einspritzbetrags groß werden, ist es wahrscheinlich, dass eine Abgasemission und die Fahrbarkeit schlechter werden.
Mit Blick auf eine Technologie betreffend eine Korrektur der Variationen bei dem Einspritzbetrag des Kraftstoffinjektors wird eine Technologie vorgeschlagen, die ein Verhalten eines Ankers eines Solenoids bzw. einer Magnetspule basierend auf einem Verhalten einer Antriebsspannung (beispielsweise einer negativen Anschlussspannung) des Kraftstoffinjektors erfasst, wie beispielsweise in Patentliteratur 1 offenbart, eine Technologie, welche eine Antriebsspannung einer Magnetspule mit einer Referenzspannung vergleicht, die durch Filtern der Antriebsspannung durch einen Tiefenpassfilter erhalten wird, um dadurch eine Ankerposition der Magnetspule basierend auf einer Überschneidung derselben zu erfassen. Bei dieser Technologie werden Variationen des Hubbetrags des Ventilkörpers des Kraftstoffinjektors basierend auf dem erfassten Verhalten des Ankers abgeschätzt und Variationen des Einspritzbetrags werden korrigiert.
Es gilt jedoch allgemein, dass das Verhalten der Antriebsspannung des Kraftstoffinjektors durch eine individuelle Differenz eines Magnetkreises des Kraftstoffinjektors beeinflusst wird, und dass somit Variationen bei dem Verhalten der Antriebsspannung zwischen den individuellen Magnetkreisen hervorgerufen werden. Um die Erfassungsgenauigkeit des Verhaltens des Ankers der Magnetspule (das heißt, eines Verhaltens des Ventilkörpers des Kraftstoffinjektors) basierend auf dem Verhalten der Antriebsspannung zu verbessern, ist es wünschenswert, dass ein Variationsausmaß des Verhaltens der Antriebsspannung, welches durch die individuelle Differenz des Magnetkreises des Kraftstoffinjektors beeinflusst wird, mit hoher Genauigkeit erfasst werden kann.
Literatur des Standes der Technik
Patentliteratur

Patentliteratur 1: US 2003-0071613 A

Kurzfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine vorzusehen, welche ein Variationsausmaß eines Verhaltens einer Antriebsspannung, welches durch eine individuelle Differenz eines Magnetkreises eines Kraftstoffinjektors beeinflusst wird, mit hoher Genauigkeit erfassen kann.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung vorgesehen, wobei die Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Kraftstoffinjektor vom elektromagnetisch angetriebenen Typ vorgesehenen ist und wobei die Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung umfasst: einen Steuerungsteil, welcher einen Magnetkreis des Kraftstoffinjektors durch einen spezifizierten Einspritzimpuls erregt, um den Kraftstoffinjektor zu öffnen, und welcher den Magnetkreis durch einen spezifizierten Erregungsimpuls in einem Bereich erregt, in welchem ein Ventilkörper des Kraftstoffinjektors nicht angetrieben wird; und einen Speicherteil, welcher Informationen mit Bezug auf ein Verhalten einer Antriebsspannung des Kraftstoffinjektors speichert, wenn der Magnetkreis durch den Steuerungsteil durch den Erregungsimpuls erregt wird.
Bei dieser Konfiguration können die Informationen mit Bezug auf das Verhalten der Antriebsspannung, wenn der Kraftstoffinjektor nicht angetrieben wird, gespeichert werden, so dass ein Effekt einer induzierten elektromotorischen Kraft durch ein Verhalten des Ventilkörpers des Kraftstoffinjektors reduziert ist und somit Informationen, welche durch ein Variationsausmaß durch eine individuelle Differenz des Magnetkreises beeinflusst werden, gehalten werden können. Somit kann, wenn diese Informationen verwendet werden, ein Variationsausmaß des Verhaltens der Antriebsspannung, welches durch die individuelle Differenz des Magnetkreises des Kraftstoffinjektors beeinflusst wird, mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine vorzusehen, welche ein Variationsausmaß eines Verhaltens einer Antriebsspannung, welche durch eine individuelle Differenz eines Magnetkreises eines Kraftstoffinjektors beeinflusst wird, mit hoher Genauigkeit erfassen kann.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
1 ist eine Abbildung, um eine allgemeine Konfiguration eines Maschinensteuerungssystems zu zeigen, auf welches eine ECU (Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.
2 ist eine schematische Ansicht, um eine allgemeine Konfiguration eines Kraftstoffinjektors von 1 zu zeigen.
3 ist eine Abbildung, um ein Beispiel einer Konfiguration einer Antriebsschaltung eines Kraftstoffinjektors zu zeigen.
4 ist ein Funktionsblockdiagramm der ECU von 1.
5 ist eine schematische Ansicht, um einen Ventilöffnungszustand zu der Zeit einer Vollhubeinspritzung eines Kraftstoffinjektors zu zeigen.
6 ist eine schematische Ansicht, um einen Ventilöffnungszustand zu der Zeit einer Teilhubeinspritzung eines Kraftstoffinjektors zu zeigen.
7 ist ein Zeitdiagramm, um einen Einspritzimpuls und einen Hubbetrag zu der Zeit einer Vollhubeinspritzung und zu der Zeit einer Teilhubeinspritzung eines Kraftstoffinjektors zu zeigen.
8 ist ein Diagramm, um eine Beziehung zwischen einer Einspritzimpulsbreite und einem tatsächlichen Einspritzbetrag eines Kraftstoffinjektors zu zeigen.
9 sind Zeitdiagramme, um Variationen eines Verhaltens einer Antriebsspannung darzustellen, welche durch einen Magnetkreis eines Kraftstoffinjektors beeinflusst wird.
10 ist ein Diagramm, um ein Beispiel von Variationen eines Werts eines Antriebsspannungsverhaltens zu zeigen, der aus einem Verhalten einer in 9 gezeigten negativen Anschlussspannung berechnet wird.
11 ist ein Flussdiagramm, um eine Berechnungsverarbeitung eines Magnetkreisvariationswerts zu zeigen, welche durch eine ECU gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird.
12 ist ein Flussdiagramm, um einen Ablauf einer Berechnungsverarbeitung einer Spannungswendepunktzeit, welche einem Beispiel eines Werts des Antriebsspannungsverhaltens entspricht, zu zeigen.
13 ist ein Zeitdiagramm, um ein Beispiel zum Berechnen einer Spannungswendepunktzeit darzustellen.
Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen beschrieben. Für ein einfaches Verständnis der Beschreibung werden die gleiche Bauelemente in den jeweiligen Abbildungen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, soweit dies möglich ist, und auf eine sich wiederholende Beschreibung derselben wird verzichtet.
Ein Maschinensteuerungssystem 10, auf welches eine ECU (Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird, wird mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst das Maschinensteuerungssystem 10 eine Maschine 11 vom Direkteinspritztyp (nachfolgend einfach als „Maschine 11” bezeichnet), welche einer Verbrennungskraftmaschine vom Direkteinspritztyp entspricht, und eine elektronische Steuerungseinheit 30 (nachfolgend als „ECU 30” bezeichnet), und dieses ist in einer solchen Art und Weise konfiguriert, dass die ECU 30 ein Verhalten der Maschine 11 steuert. Die Maschine 11 besitzt eine Mehrzahl von Zylindern 40, wie beispielsweise eine Reihenvierzylindermaschine mit vier Zylindern, in 1 werden jedoch lediglich ein einzelner Zylinder 40 und Leitungen, welche mit dem Zylinder 40 verbunden sind, gezeigt.
Ein Luftfilter 13 ist bei dem Abschnitt einer Lufteinlassleitung 12 der Maschine 11 am weitesten stromaufwärts vorgesehen und einen Luftströmungsmesser 14 zum Erfassen eines Einlassluftbetrags ist auf einer stromabwärtigen Seite des Luftfilters 13 vorgesehen. Ein Drosselventil 16, dessen Öffnung durch einen Motor 15 gesteuert wird, und ein Drosselöffnungssensor 17, welcher eine Öffnung des Drosselventils 16 (Drosselventilöffnung) erfasst, sind auf einer stromabwärtigen Seite des Luftströmungsmessers 14 vorgesehen.
Ferner ist ein Ausgleichsbehälter 18 auf einer stromabwärtigen Seite des Drosselventils 16 vorgesehen und der Ausgleichsbehälter 18 ist mit einem Lufteinlassleitungsdrucksensor 19 vorgesehen, der einen Lufteinlassleitungsdruck erfasst. Weiter ist der Ausgleichsbehälter 18 mit einem Lufteinlasskrümmer 20 vorgesehen, welcher Luft in die jeweiligen Zylinder 40 der Maschine 11 einführt.
Der Zylinder 40 besitzt einen Kolben 40a und einen Zylinder 40b. Jeder der Zylinder 40 der Maschine 11 ist mit einem Kraftstoffinjektor 21 vorgesehen, welcher Kraftstoff direkt in jeden Zylinder einspritzt. Ferner ist ein Zylinderkopf 40c oberhalb des Zylinders 40b mit einer Zündkerze 22 für jeden Zylinder 40 vorgesehen und ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder wird durch eine Funkenentladung der Zündkerze 22 jedes Zylinders 40 entzündet.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der Kraftstoffinjektor 21 eine Antriebsspule 51, einen Kolben 52, ein Nadelventil 53 (Ventilkörper), einen Anschlag 54 und einen festgelegten Kern 55. Der Kraftstoffinjektor 21 entspricht einem Injektor eines bekannten elektromagnetischen Antriebstyps (Solenoid-Typs). Das Kraftstoffeinspritzventil 21 ist in der folgenden Art und Weise konfiguriert: das heißt, wenn ein elektrischer Strom durch die Antriebsspule 51 eines bei dem Kraftstoffinjektor 21 eingebauten Solenoids bzw. einer Magnetspule geleitet wird, wird das Nadelventil 53 durch eine durch die Antriebsspule 51 erzeugte elektromagnetische Kraft integral mit dem Kolben 52 (beweglicher Kern) in einer Richtung, um den Kraftstoffinjektor 21 zu öffnen, angetrieben, um dadurch einen Ventilöffnungszustand herbeizuführen, wodurch eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird. Wenn bei dem Kraftstoffinjektor 21 der durch die Antriebsspule 51 geleitete Strom gestoppt wird, wird das Nadelventil 53 hin zu einer Ventilschließposition zurückgeführt, um dadurch einen Ventilschließzustand herbeizuführen, wodurch die Kraftstoffeinspritzung gestoppt wird. Hierbei wird eine Kraftstoffeinspritzsteuerung durch den Kraftstoffinjektor 21 später detailliert beschrieben.
Mit den jeweiligen Zylindern 40 der Maschine 11 ist eine Auslassleitung 23 verbunden. Die Auslassleitung 23 ist mit einem Abgassensor (Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor, Sauerstoffsensor oder dergleichen) vorgesehen, welcher ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder einen fetten/mageren Zustand eines Abgases erfasst, und ein Katalysator 25, wie ein Dreiwegekatalysator oder dergleichen, welcher das Abgas reinigt, ist auf einer stromabwärtigen Seite des Abgassensors 24 vorgesehen.
Ferner ist ein Zylinder 40b der Maschine 11 mit einem Kühlwassertemperatursensor 26, welcher eine Kühlwassertemperatur erfasst, und einem Klopfsensor 27, welcher ein Klopfen erfasst, vorgesehen. Obwohl dies in 1 nicht gezeigt ist, ist eine Kurbelwelle 28, die eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 40a in eine kreisförmige Bewegung umwandelt, mit jedem Kolben 40a gekoppelt. Ein Kurbelwinkelsensor 29, welcher zu jeder Zeit ein Impulssignal ausgibt, wenn die Kurbelwelle 28 um einen spezifizierten Kurbelwinkel rotiert wird, ist auf einer Außenumfangsseite der Kurbelwelle 28 fixiert, und ein Kurbelwinkel und eine Maschinendrehzahl werden basierend auf einem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 29 erfasst. Das Maschinensteuerungssystem 10 ist mit einem Gaspedalsensor 41 vorgesehen, welcher eine Gaspedalbetätigung (einen Niederdrückbetrag eines Gaspedals) erfasst.
Ausgangssignale von diesen verschiedenen Sensoren werden bei der ECU 30 eingegeben. Die ECU 30 besitzt hauptsächlich einen Mikrocomputer und diese führt verschiedenartige Maschinensteuerungsprogramme aus, die in einem eingebauten ROM (Speichermedium) gespeichert sind, wodurch ein Kraftstoffeinspritzbetrag, ein Zündzeitpunkt, eine Drosselöffnung (Einlassluftbetrag) und dergleichen gemäß einem Maschinenbetriebszustand gesteuert werden.
Wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist die ECU 30 mit einem Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 (Mikrocomputer zum Steuern der Maschine 11), einer Injektorantriebs-IC 113 (IC bzw. integrierte Schaltung zum Antreiben des Kraftstoffinjektors 21) und dergleichen vorgesehen. Die ECU 30, wie in 4 gezeigt, berechnet einen erforderlichen Einspritzbetrag gemäß dem Maschinenbetriebszustand (beispielsweise der Maschinendrehzahl, der Maschinenlast oder dergleichen) und diese berechnet eine erforderliche Einspritzimpulsbreite Ti (Einspritzzeit) gemäß dem erforderlichen Einspritzbetrag. Dann öffnet die ECU 30 den Kraftstoffinjektor 21 durch die erforderliche Einspritzimpulsbreite Ti entsprechend dem erforderlichen Kraftstoffeinspritzbetrag durch die Injektorantriebs-IC 113, wodurch Kraftstoff mit dem erforderlichen Einspritzbetrag eingespritzt wird. Ferner ist die ECU 30 ebenso mit einer Leistungszuführungs-IC 111, welche eine konstante Spannungsleistung zu dem Maschinesteuerungsmikrocomputer 112 führt, vorgesehen, wie in 3 gezeigt ist.
Die Erregung der Antriebsspule 51 des Kraftstoffinjektors 21 vom elektromagnetischen Antriebstyp (Solenoid-Typ), wie in 3 gezeigt, wird durch eine Antriebsschaltung 100 einschließlich der ECU 30 gesteuert. Genauer gesagt, die Antriebsschaltung 100 steuert eine Erregungs-Startzeit und eine Erregungs-Zeitdauer (mit anderen Worten, Erregungs-Stoppzeit) bei der Antriebsspule 51, wodurch der Kraftstoffeinspritzbetrag und eine Kraftstoffeinspritzzeit bei jedem Zylinder 40b durch den Kraftstoffinjektor 21 gesteuert werden.
Wie in 3 gezeigt ist, ist die Antriebsschaltung 100 des Kraftstoffinjektors 21 mit einer Batterie 110, der Leistungszuführungs-IC 111, dem Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 und der Injektorantriebs-IC 113 vorgesehen. Die Batterie 110 entspricht einem Batterieleistungszuführteil, welcher eine elektrische Leistung zum Erregen der Antriebsspule 51 und eine elektrische Leistung zum Antreiben des Maschinensteuerungsmikrocomputers 112 zuführt.
Die Leistungszuführungs-IC 111 entspricht einem Konstantspannungsleistungszuführteil, welcher den Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 mit der konstanten Spannungsleistung versorgt. Wenn die Leistungszuführungs-IC 111 den Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 nicht mit der konstanten Spannungsleistung versorgen kann, gibt die Leistungszuführungs-IC 111 ein Reset-Signal aus, um den Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 zurückzusetzen.
Der Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 entspricht einem Steuerungsteil, welcher ein Injektorantriebssignal hin zu der Injektorantriebs-IC 113 ausgibt. Der Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 ist in einer solchen Art und Weise konfiguriert, dass dieser einen Reset-Vorgang durchführt, wenn ein Reset-Signal von der Leistungszuführungs-IC 111 eingegeben wird.
Die Injektorantriebs-IC 113 entspricht einem Steuerungsteil, welcher eine Erregungssteuerung bei der Antriebsspule 51 des Kraftstoffinjektors 21 basierend auf dem von dem Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 eingegebenen Injektorantriebssignal durchführt. Die Injektorantriebs-IC 113 steuert die Erregung eines Entladungsschalters 114, eines Konstantstromschalters 115, eines Ladeschalters 119 und eines Zylinderauswahlschalters 126, welche jeweils einen MOS-Transistor besitzen, wodurch diese Schalter 114, 115, 119, 126 an- oder ausgeschaltet werden.
Der Zylinderauswahlschalter 126 besitzt einen Ausgangsanschluss (Drain), der mit einem anderen Ende der Antriebsspule 51 (auf einer stromabwärtigen Seite in einem Erregungspfad der Antriebsspule 51) verbunden ist. Ein Stromerfassungswiderstand 127 ist zwischen dem anderen Ausgangsanschluss (Source) des Zylinderauswahlschalters 126 und einer Masseleitung eingefügt. Der Stromerfassungswiderstand 127 erfasst über den Zylinderauswahlschalter 126 einen durch die Antriebsspule 51 fließenden Strom (Antriebsstrom), und eine in dem Stromerfassungswiderstand 127 entwickelte Spannung wird als ein Stromerfassungssignal IN1 bei der Injektorantriebs-IC 113 eingegeben, um einen Erfassungsstrom anzuzeigen.
Die Antriebsschaltung 100, welche die Injektorantriebs-IC 113 steuert, ist ferner mit Dioden 121, 123, 124 und 125, Kondensatoren 117 und 122, einer Drosselspule 118 und einem Widerstand 120 vorgesehen. Der Ladeschalter 119, die Drosselspule 118, der Widerstand 120 und die Diode 121 bilden eine Spannungsverstärkerschaltung, welche den Kondensator 122 auf eine spezifizierte Ladespannung lädt.
Ein Ende der Drosselspule 118 ist mit einer Leistungszuführung verbunden, welche eine Batteriespannung VB zuführt, und das andere Ende ist mit einem Ausgangsanschluss (Drain) des Ladeschalters 119 verbunden. Der andere Ausgangsanschluss (Source) des Ladeschalters 119 ist über den Widerstand 120 geerdet. Ein Gate-Anschluss des Ladeschalters 119 ist mit der Injektorantriebs-IC 113 verbunden und der Ladeschalter 119 wird gemäß einem Ausgang der Injektorantriebs-IC 113 an- oder abgeschaltet.
Ferner ist ein Ende (Anschluss auf der positiven Seite) des Kondensators 122 mit einem Verbindungspunkt der Drosselspule 118 und dem Ladeschalter 119 über die Diode 121 zum Verhindern eines Rückflusses verbunden. Außerdem ist das andere Ende (Anschluss auf der negativen Seite) des Kondensators 122 geerdet.
Bei dieser Spannungsverstärkerschaltung wird, wenn der Ladeschalter 119 an- oder abgeschaltet wird, eine Fly-Back-Spannung bzw. Rücklaufspannung (elektromotorische Rückspannung), welche höher als die Batteriespannung VB ist, bei dem Verbindungspunkt der Drosselspule 118 und des Ladeschalters 119 erzeugt und der Kondensator 122 wird über die Diode 121 durch die Rücklaufspannung geladen. Auf diese Art und Weise wird der Kondensator 122 auf eine Spannung geladen, die höher als die Batteriespannung VB ist. Der Kondensator 122 wird durch die Injektorantriebs-IC 113 in einer solchen Art und Weise gesteuert, dass die Ladespannung auf eine im Vorhinein eingestellte, spezifizierte Ladespannung gebracht wird.
Der Entladungsschalter 114 führt einen großen elektrischen Strom von dem Kondensator 122 hin zu der Antriebsspule 51 um den Kraftstoffinjektor 21 zu öffnen. Der Entladungsschalter 114 ist vorgesehen, um die bei dem Kondensator 122 geladene elektrische Energie hin zu der Antriebsspule 51 abzugeben. Wenn der Entladungsschalter 114 angeschaltet ist, ist der Anschluss des Kondensators 122 auf der positiven Seite (Anschluss mit hoher Spannung) mit einer Endseite der Antriebsspule 51 elektrisch verbunden, wodurch eine Entladung ausgehend von dem Kondensator 122 hin zu der Antriebsspule 51 gestartet wird. Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Spannungsverstärkerschaltung bilden der Entladungsschalter 114 und der Kondensator 122 eine Spitzenstrom-Antriebsschaltung.
Der Konstantstromschalter 115 leitet einen vorgegebenen Strom (Haltestrom), welcher einen Ventilöffnungszustand hält, nachdem der Kraftstoffinjektor 21 geöffnet ist, hin zu der Antriebsspule 51. Wenn der Konstantstromschalter 115 in einem Zustand, in welchem der Zylinderauswahlschalter 126 an ist, angeschaltet wird, wird ein elektrischer Strom über die Diode 123 zum Verhindern eines Rückflusses von einer Leistungszuführleitung durch die Antriebsspule 51 geleitet. Diesbezüglich entspricht die Diode 125 einer Feedback-Diode für eine Konstantstromsteuerung für die Antriebsspule 51, und diese führt den elektrischen Strom zu der Antriebsspule 51 zurück, wenn der Konstantstromschalter 115 in einem Zustand, in welchem der Zylinderauswahlschalter 126 angeschaltet ist, von An auf Aus geschaltet wird. Der Konstantstromschalter 115, die Diode 123 und die Diode 125 bilden eine Konstantstromantriebsschaltung.
Der Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 für verschiedenartige Steuerungen durch, um die Maschine 11 zu betätigen. Eine der Steuerungen liegt darin, ein Injektorantriebssignal zu erzeugen und auszugeben. Der Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 erzeugt das Injektorantriebssignal für jeden Zylinder 40 basierend auf den Betriebsinformationen der Maschine 11, welche durch die vorstehend beschriebenen verschiedenartigen Sensoren erfasst werden, beispielsweise der Maschinendrehzahl, einer Gaspedalöffnung, einer Maschinenkühlmitteltemperatur und einem Kraftstoffdruck in einem Common-Rail, und dieser gibt das Injektorantriebssignal zu der Injektorantriebs-IC 113 aus.
Die Injektorantriebs-IC 113 ist in einer solchen Art und Weise konfiguriert, dass diese eine Spannung einer Leitung für elektrische Leistung von der Leistungszuführungs-IC 111 des Konstantspannungsleistungszuführteils hin zu dem Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 als eine Bestimmungsspannung IN2 erfasst. In einem Fall, in welchem die Bestimmungsspannung IN2 niedriger als eine Schwellenspannung ist, welche um eine spezifizierte Spannung höher als eine Reset-Spannung ist, gibt die Injektorantriebs-IC 113 ein Antriebssignal aus, um den Konstantstromschalter 115 auf Aus zu schalten. Ferner hält die Injektorantriebs-IC 113 in einem Fall, in welchem das Stromerfassungssignal IN1, welches einen durch die Antriebsspule 51 fließenden elektrischen Strom angibt, niedriger als ein Schwellenstrom ist und die Bestimmungsspannung IN2 niedriger als die Schwellenspannung ist, nachdem die Injektorantriebs-IC 113 das Antriebssignal ausgibt, um den Konstantstromschalter 115 abzuschalten, einen Zustand aufrecht, in welchem der Konstantstromschalter 115 Aus ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Injektorantriebs-IC 113 derart konfiguriert, dass diese einen Spannungswert (negative Anschlussspannung Vm) bei einem negativen Anschluss 116 der Antriebsspule 51 des Kraftstoffinjektors 21 erfasst. Der negative Anschluss 116 der Antriebsspule 51 ist, wie in 3 gezeigt ist, näher an einer Seite der Antriebsspule 51 (auf der stromabwärtige Seite auf dem Erregungspfad der Antriebsspule 51) angeordnet als ein Verbindungspunkt eines Ausgangsanschlusses (Drain) des Zylinderauswahlschalters 126 und der Diode 124 in der Antriebsschaltung 100.
Ein Ventilöffnungsvorgang des Kraftstoffinjektors 21 vom elektromagnetisch angetriebenen Typ wird mit Bezug auf 2 und 5 bis 7 beschrieben. Bei dem Kraftstoffinjektor 51 wird, wenn ein Einspritzimpuls angeschaltet wird, um die Antriebsspule 51 dadurch zu erregen bzw. zu bestromen, wie in 5 und 6 gezeigt ist, ein Magnetkreis 56 durch die Erregung bzw. Bestromung der Antriebsspule 51 ausgebildet, welcher den festgelegten Kern 55 und den Kolben 52 (beweglicher Kern) durchläuft. Durch den Magnetkreis 56 wird eine elektromagnetische Anziehungskraft in einer axialen Richtung zwischen dem festgelegten Kern 55 und dem Kolben 52 aufgebracht, wodurch das Nadelventil 53 (Ventilkörper) mit dem Kolben 52 durch die elektromagnetische Anziehungskraft in einer Ventilöffnungsrichtung (in einer Aufwärtsrichtung in 5 und 6) angetrieben wird und dann der Kraftstoffinjektor 21 in einen Ventilöffnungszustand gebracht wird.
Der Ventilöffnungszustand des Kraftstoffinjektors 21 ist gemäß einer Einspritzimpulsbreite des Einspritzimpulses in einen in 5 gezeigten Vollhubbereich bzw. Bereich eines vollständigen Hubs und einen in 6 gezeigten Teilhubbereich aufgeteilt. 7(a) zeigt einen Einspritzimpuls und 7(b) zeigt einen Hubbetrag als Charakteristika, wenn der Kraftstoffinjektor 21 geöffnet wird. Wie in 7 gezeigt ist, wird das Nadelventil 53 um einen Hubbetrag gemäß der Einspritzimpulsbreite geöffnet, wenn der Kraftstoffinjektor 21 durch einen Einspritzimpuls mit einem spezifizierten Stromwert und einer spezifizierten Einspritzimpulsbreite erregt wird.
In dem Vollhubbereich, in welchem die Einspritzimpulsbreite vergleichsweise lang ist, wie in 7 mit einer durchgehenden Linie gezeigt, erreicht der Hubbetrag des Nadelventils 53 eine Vollhubposition (Position, bei welcher der Kolben 52 gegen einen Anschlag 54 stößt), wie in 5 gezeigt ist. Andererseits wird in dem Teilhubbereich, in welchem die Einspritzimpulsbreite vergleichsweise kurz ist, wie in 7 mit einer gestrichelten Linie gezeigt, ein Teilhubzustand herbeigeführt, in welchem der Hubbetrag des Nadelventils 53 die Vollhubposition nicht erreicht (Zustand, in welchem der Kolben 52 noch nicht gegen den Anschlag 54 stößt), wie in 6 gezeigt ist.
In dem Vollhubbereich führt die ECU 30 eine Vollhubeinspritzung durch, um den Kraftstoffinjektor 21 durch einen Einspritzimpuls zu öffnen, bei welchem der Hubbetrag des Nadelventils 53 die Vollhubposition erreicht, wohingegen die ECU 30 in dem Teilhubbereich eine Teilhubeinspritzung durchführt, um den Kraftstoffinjektor 21 durch einen Einspritzimpuls zu öffnen, welcher einen Teilhubzustand herbeiführt, in welchem der Hubbetrag des Nadelventils 53 die Vollhubposition nicht erreicht.
Bei dem Kraftstoffinjektor 21 der Maschine 11 vom Direkteinspritztyp, welcher Kraftstoff mit hohem Druck in den Zylinder einspritzt, wie in 8 gezeigt, neigt die Linearität einer Veränderungscharakteristik eines tatsächlichen Einspritzbetrags mit Bezug auf eine Einspritzimpulsbreite in dem Teilhubbereich (Bereich, um den Teilhubzustand herbeizuführen, in welchem die Einspritzimpulsbreite kurz ist, und in welchem der Hubbetrag des Nadelventils 53 die Vollhubposition nicht erreicht) dazu, schlecht zu sein. In diesem Teilhubbereich neigen Variationen des Hubbetrags des Nadelventils 53 dazu, zwischen den individuellen Kraftstoffinjektoren 21 groß zu werden, und somit neigen Variationen des Einspritzbetrags dazu, groß zu werden. Außerdem ist es wahrscheinlich, dass sich eine Abgasemission und die Fahrbarkeit verschlechtern, wenn die Variationen des Einspritzbetrags groß werden.
Bei dem Kraftstoffinjektor 21 wird die negative Anschlussspannung Vm durch eine induzierte elektromotorische Kraft (siehe 13) verändert, nachdem der Einspritzimpuls abgeschaltet ist. Zu dieser Zeit wird eine Veränderungsgeschwindigkeit des Nadelventils 53 (Veränderungsgeschwindigkeit des Kolbens 52) vergleichsweise stark verändert und somit eine Veränderungscharakteristik der negativen Anschlussspannung Vm verändert, wenn der Kraftstoffinjektor 21 geschlossen wird, so dass ein Spannungswendepunkt, bei welchem die Veränderungscharakteristik der negativen Anschlussspannung Vm verändert wird, in der Nähe einer Ventilschließzeit gebildet wird. Mit anderen Worten, es wird erachtet, dass die Veränderungscharakteristik der negativen Anschlussspannung Vm in der Nähe der Ventilschließzeit des Kraftstoffinjektors 21 mit der Ventilschließzeit des Kraftstoffinjektors 21 in Zusammenhang steht. Ferner steht die Ventilschließzeit des Kraftstoffinjektors 21 außerdem mit dem tatsächlichen Kraftstoffeinspritzbetrag des Kraftstoffinjektors 21 in Zusammenhang. Somit wird erachtet, dass durch Beobachten eines Verhaltens der negativen Anschlussspannung Vm (Antriebsspannung) ein Verhalten eines Ankers des Kraftstoffinjektors 21 (das heißt, ein Verhalten des Hubbetrags des Nadelventils 53), die Ventilschließzeit und der Kraftstoffeinspritzbetrag mit hoher Genauigkeit abgeschätzt werden können.
Allgemein gilt, dass ein Verhalten der Antriebsspannung des Kraftstoffinjektors 21 durch Variationen des Magnetkreises 56 des Kraftstoffinjektors 21 beeinflusst wird, und dass somit Variationen bei den individuellen Kraftstoffinjektoren 21 hervorgerufen werden. Somit stehen „die Variationen bei dem Magnetkreis 56” für eine individuelle Differenz des Magnetkreises 56, welcher bei dem individuellen Kraftstoffinjektor 21 ausgebildet ist, und diese werden beispielsweise durch eine Abweichung eines Zustands hervorgerufen, in welchem der festgelegte Kern 55 und der Kolben 52 (beweglicher Kern) mit dem darin ausgebildeten Magnetkreis 56 kombiniert sind. Um die Erfassungsgenauigkeit des Verhaltens des Kraftstoffinjektors 21 unter Verwendung der negativen Anschlussspannung Vm (Antriebsspannung) zu verbessern, ist es aus diesem Grund wünschenswert, Variationen des Magnetkreises 56 bei den individuellen Kraftstoffinjektoren 21 mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
Die durch das Verhalten des Ankers (Verhalten des Nadelventils 53) des Kraftstoffinjektors 21 erzeugte induzierte elektromotorische Kraft wird jedoch in einer Phase, während welcher der Kraftstoffinjektor 21 geöffnet wird, bei dem Verhalten der Antriebsspannung überlagert. Aus diesem Grund existiert in einem Fall, in welchem der Kraftstoffinjektor 21 angetrieben wird, ein Fall, in welchem die Variationen des Magnetkreises 56 und ein durch das Verhalten des Ankers der Magnetspule erzeugter Betrag einer induzierten elektromotorischen Kraft nicht voneinander getrennt werden können, was es somit schwierig macht, die Variationen des Magnetkreises 56 aus dem Verhalten der Antriebsspannung mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
Somit wird der Magnetkreis 56 bei der vorliegenden Ausführungsform durch einen spezifizierten Erregungsimpuls in einem Bereich, in welchem das Nadelventil 53 des Kraftstoffinjektors 21 nicht angetrieben wird, anstelle des zu der Zeit des herkömmlichen Öffnens des Kraftstoffinjektors 21 verwendeten Einspritzimpulses erregt und die Variationen des Magnetkreises 56 werden unter Verwendung des Verhaltens der negativen Anschlussspannung Vm (Antriebsspannung) zu dieser Zeit erfasst.
Hier wird eine Technologie zum Erfassen der Variationen des Magnetkreises 56 bei der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 9 und 10 weiter beschrieben. 9(A) zeigt einen Antriebsstrom, 9(B) zeigt ein Verhalten eines Ankers (Nadelventil 53) und 9(C) zeigt eine zeitliche Veränderung einer negativen Anschlussspannung, wenn ein Erregungsimpuls auf einen Kraftstoffinjektor aufgebracht wird. In 9 und 10 sind Verhalten von drei Kraftstoffinjektoren als Beispiele gezeigt und die Verhalten entsprechend der jeweiligen Kraftstoffinjektoren sind durch die Bezugszeichen „a”, „b” und „c” bezeichnet. Eine horizontale Achse von 10 entspricht einer Ventilschließzeit und eine vertikale Achse entspricht einem Wert eines Antriebsspannungsverhaltens, und 10 zeigt eine Charakteristik zwischen der Ventilschließzeit und dem Wert des Antriebsspannungsverhaltens. Wie durch einen Graphen einer geraden Linie in 10 gezeigt ist, entspricht eine Standardbeziehung zwischen der Ventilschließzeit und dem Wert des Antriebsspannungsverhaltens einer proportionalen Beziehung. Hier entspricht „der Wert des Antriebsspannungsverhaltens” einem Wert, welcher aus dem Verhalten (beispielsweise Zeitübergang) der Antriebsspannung, wie der negativen Anschlussspannung Vm, abgeleitet wird.
Als „der Wert des Antriebsspannungsverhaltens” kann ein beliebiger Index, wie ein Index, welcher die Zeit als eine Einheit verwendet (beispielsweise ein Differenzialwert der negativen Anschlussspannung), und ein Index, welcher die Spannung als eine Einheit verwendet (beispielsweise eine Spannungsdifferenz zu einer Referenzspannung zu der vorliegenden Zeit), ausgewählt werden. Als ein Beispiel des Werts des Antriebsspannungsverhaltens kann eine Zeit (Spannungswendepunktzeit Tdiff) vorgegeben sein, welche ausgehend von einer spezifizierten Referenzzeit bis zu einer Zeit verstreicht, wenn der Spannungswendepunkt in Zusammenhang mit dem Spannungswendepunkt erzeugt wird, bei welchem die Spannungscharakteristik der negativen Anschlussspannung Vm in der Nähe der Ventilschließzeit verändert wird. Hier wird zunächst das Verhalten der Antriebsspannung des Kraftstoffinjektors 21 als eine allgemeine Idee unter Verwendung eines technischen Ausdrucks „des Werts des Antriebsspannungsverhaltens” beschrieben, und später wird die Spannungswendepunktzeit Tdiff mit Bezug auf 12 und 13 detailliert beschrieben.
Wenn der Kraftstoffinjektor 21 durch einen spezifizierten Einspritzimpuls erregt wird, wie in 9(A) mit einer unterbrochenen Linie gezeigt ist, wird der Anker (Nadelventil 53) in einer Ventilöffnungsrichtung angetrieben, wie in 9(B) mit einer unterbrochene Linie gezeigt ist. Das Verhalten der negativen Anschlussspannung Vm zu dieser Zeit umfasst Variationen des Magnetkreises 56 und besitzt die dabei überlagerte induzierte elektromotorische Kraft durch das Verhalten des Ankers. Aus diesem Grund können die Variationen des Magnetkreises 56 und der Betrag der induzierten elektromotorischen Kraft in einem Zustand, in welchem der Kraftstoffinjektor 21 angetrieben wird, nicht voneinander getrennt werden, und somit ist es wahrscheinlich, dass die Erfassungsgenauigkeit der Variationen des Magnetkreises 56 reduziert ist.
Im Gegensatz dazu wird der Magnetkreis 56 bei der vorliegenden Ausführungsform durch „einen spezifizierten Erregungsimpuls” in einem Bereich erregt, in welchem das Nadelventil 53 (Ventilkörper) des Kraftstoffinjektors 21 nicht angetrieben wird. Bei einem Erregungsimpuls P2, wie in 9(A) mit einer durchgehenden Linie gezeigt, ist eine Impulsbreite gleich einem Einspritzimpuls P1, ein Ziel-Stromwert ist jedoch kleiner eingestellt als bei dem Einspritzimpuls P1. Dieser Erregungsimpuls P2 gibt eine Antriebsenergie (elektrischer Strom) in einem Ausmaß ein, bei welchem der Ventilkörper des Kraftstoffinjektors 21 nicht angetrieben wird. Auf diese Art und Weise wird, wie in 9(B) mit einer durchgehenden Linie gezeigt ist, der Anker (Nadelventil 53) auch während einer Erregung des Magnetkreises 56 nicht angetrieben, und somit kann eine Abweichung zwischen dem Verhalten „a”, „b”, „c” der negativen Anschlussspannung Vm bei drei Kraftstoffinjektoren 21, welche in 9(C) gezeigt sind, in einem Zustand erfasst werden, in welchem ein Effekt des Verhaltens des Ankers nicht hervorgerufen wird. Aus diesem Grund ist es möglich, das Verhalten der negativen Anschlussspannung Vm, welches durch die Variationen des Magnetkreises 56 bei jedem Einspritzventil 21 stark beeinflusst wird, zu erfassen. Der Wert des Antriebsspannungsverhaltens, welcher unter Verwendung der auf diese Art und Weise erfassten Verhalten „a”, „b”, „c” der negativen Anschlussspannung Vm hergeleitet wird, wird ebenso zu einem Wert, welcher die Variationen bei den individuellen Magnetkreisen 56 stark reflektiert, und wie in 10 gezeigt ist, entsprechen Differenzen zwischen den Werten „a”, „b”, „c” des Antriebsspannungsverhaltens, welche aus den Antriebsspannungen von drei Kraftstoffinjektoren 21 hergeleitet werden, einem Magnetkreisvariationswert, welcher ein Variationsausmaß bei dem Magnetkreis 56 von jedem der Kraftstoffinjektoren 21 zeigt (was später detailliert beschrieben wird).
Mit Blick auf diese Charakteristika misst die ECU 30 bei der vorliegenden Ausführungsform die negative Anschlussspannung Vm (Antriebsspannung), wenn der Magnetkreis 56 durch den spezifizierten Erregungsimpuls des Bereichs erregt wird, in welchem der Nadelkörper 53 (Ventilkörper) des Kraftstoffinjektors 21 nicht angetrieben wird, und diese berechnet den Magnetkreisvariationswert als Informationen mit Bezug auf die negative Anschlussspannung Vm (Antriebsspannung) unter Verwendung des Verhaltens der gemessenen negativen Anschlussspannung, und diese speichert den Magnetkreisvariationswert als die Informationen mit Bezug auf die Ventilschließzeit. Außerdem ist die ECU 30 derart konfiguriert, dass diese den Einspritzimpuls der Teilhubeinspritzung basierend auf dem Magnetkreisvariationswert korrigiert, um dadurch Variationen des Einspritzbetrags zwischen den individuellen Kraftstoffinjektoren 21 zu verhindern.
Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die ECU 30 einen Injektorsteuerungsteil 31, einen Berechnungsteil 32, einen Speicherteil 33 und einen Einspritzimpuls-Korrektur-Berechnungsteil 34, welche sich auf die jeweiligen vorstehend beschriebenen Funktionen beziehen. Der Injektorsteuerungsteil 31 und der Berechnungsteil 32 sind in der Injektorantriebs-IC 113 enthalten, wohingegen der Speicherteil 33 und der Einspritzimpuls-Korrektur-Berechnungsteil 34 in dem Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 enthalten sind.
Der Injektorsteuerungsteil 31 erregt den Magnetkreis 56 des Kraftstoffinjektors 21 durch einen spezifizierten Einspritzimpuls, um dadurch den Kraftstoffinjektor 21 zu öffnen. Ferner erregt der Injektorsteuerungsteil 31 den Magnetkreis 56 durch einen spezifizierten Erregungsimpuls zu der Zeit des Erlangens von Zeitreihendaten der negativen Anschlussspannung Vm, welche zum Berechnen des Werts des Antriebsspannungsverhaltens durch den Berechnungsteil 32 verwendet werden.
Der Berechnungsteil 32 berechnet den Wert des Antriebsspannungsverhaltens basierend auf der negativen Anschlussspannung Vm, welche von dem Kraftstoffinjektor 21 erfasst wird, der durch den Erregungsimpuls durch den Injektorsteuerungsteil 31 erregt wird, und dieser berechnet den Magnetkreisvariationswert unter Verwendung des durch den Injektorsteuerungsteil 31 berechneten Werts des Antriebsspannungsverhaltens.
Der Speicherteil 33 speichert den durch den Berechnungsteil 32 berechneten Magnetkreisvariationswert.
Der Einspritzimpuls-Korrektur-Berechnungsteil 34 führt eine Korrekturberechnung des auf den Kraftstoffinjektor 21 aufgebrachten Einspritzimpulses unter Verwendung des in dem Speicherteil 33 gespeicherten Magnetkreisvariationswerts durch. Insbesondere korrigiert der Einspritzimpuls-Korrektur-Berechnungsteil 34 eine Ziel-Impulsbreite Ti des Einspritzimpulses (das heißt, eine Erregungszeit des Kraftstoffinjektors 21) gemäß dem für jeden der Kraftstoffinjektoren 21 berechneten Magnetkreisvariationswert. Der Injektorsteuerungsteil 31 erregt jeden der Kraftstoffinjektoren 21 gemäß diesen korrigierten Ziel-Impulsbreiten.
Die Berechnungsverarbeitung des Magnetkreisvariationswerts wird mit Bezug auf ein in 11 gezeigtes Flussdiagramm detailliert beschrieben. Ein in 11 gezeigter Steuerungsablauf wird beispielsweise bei einer spezifizierten Periode durch die ECU 30 durchgeführt.
Bei Schritt S01 überprüft der Injektorsteuerungsteil 31, ob ein vorliegender Betriebszustand der Maschine 11 einem Zustand entspricht, in welchem die Kraftstoffzuführung unterbrochen ist. Der Injektorsteuerungsteil 31 erlangt Informationen hinsichtlich des Betriebszustands der Maschine 11 beispielsweise von dem Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 und verwendet die Informationen für die Bestimmung dahingehend, ob der vorliegende Betriebszustand der Maschine 11 dem Zustand entspricht, in welchem eine Kraftstoffzufuhrunterbrechung vorliegt. Als Ergebnis der Bestimmung bei Schritt S01 entspricht der vorliegende Betriebszustand eines Fahrzeugs in einem Fall, in welchem der vorliegende Betriebszustand der Maschine 11 dem Zustand entspricht, in welchem die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist (Schritt S01: Ja), einem Betriebszustand, in welchem der Kraftstoffinjektor 21 nicht angetrieben wird, so dass der Steuerungsablauf zu Schritt S02 voranschreitet, um die Berechnungsverarbeitung des Magnetkreisvariationswerts zu starten. Andererseits wird der vorliegende Steuerungsablauf in einem Fall, in welchem der vorliegende Betriebszustand der Maschine 11 nicht dem Zustand entspricht, in welchem die Kraftstoffzuführung unterbrochen ist (Schritt S01: Nein), beendet.
Bei Schritt S02 stellt der Injektorsteuerungsteil 31 den Ziel-Stromwert (beispielsweise Korr_IP, wie in 9(A) gezeigt) und die Erregungsimpulsbreite (beispielsweise Korr_Zeit, wie in 9(A) gezeigt), durch welche das Nadelventil 53 des Kraftstoffinjektors 21 nicht angetrieben wird, basierend auf dem vorliegenden Betriebszustand der Maschine 11 ein. In diesem Zusammenhang kann lediglich eine Größe aus dem Ziel-Stromwert Korr_IP und der Erregungsimpulsbreite Korr_Zeit gemäß dem Betriebszustand eingestellt werden. Der Ziel-Stromwert Korr_IP ist beispielsweise höher eingestellt, wenn ein Steuerungskraftstoffdruck der Maschine 11 höher ist, und dieser ist niedriger eingestellt, wenn der Steuerungskraftstoffdruck geringer ist. Wenn die Verarbeitung von Schritt S02 beendet ist, schreitet der Steuerungsablauf zu Schritt S03 voran.
Bei Schritt S03 führt der Injektorsteuerungsteil 31 eine Erregungssteuerung durch, um den Magnetkreis 56 durch den aus dem Ziel-Stromwert Korr_IP und der Erregungsimpulsbreite Korr_Zeit, welche bei Schritt S02 eingestellt werden, geschaffenen Erregungsimpuls P2 zu erregen, und der Berechnungsteil 32 erlangt die Zeitreihendaten der negativen Anschlussspannung Vm von jedem der Kraftstoffinjektoren 21 während der Erregungssteuerung. Der Berechnungsteil 32 erlangt beispielsweise das Verhalten der negativen Anschlussspannung Vm, nachdem der Erregungsimpuls P2 unterbrochen ist (wenn der Erregungsimpuls hin zu einem Aus-Zustand umgeschaltet wird). Wenn die Verarbeitung von Schritt S03 abgeschlossen ist, schreitet der Steuerungsablauf zu Schritt S04 voran.
Bei Schritt S04 führt der Berechnungsteil 32 eine Filterverarbeitung der bei Schritt S03 erlangten Zeitreihendaten der negativen Anschlussspannung Vm durch. Wenn die Filterverarbeitung von Schritt S04 abgeschlossen ist, schreitet der Steuerungsablauf zu Schritt S05 voran.
Bei Schritt S05 berechnet der Berechnungsteil 32 den Wert V_fb des Antriebsspannungsverhaltens von jedem der Kraftstoffinjektoren 21 unter Verwendung der Zeitreihendaten der negativen Anschlussspannung Vm, welche der Filterverarbeitung bei Schritt S04 unterzogen werden. Wenn die Verarbeitung von Schritt S05 abgeschlossen ist, schreitet der Steuerungsablauf zu Schritt S06 voran.
Bei Schritt S06 berechnet der Berechnungsteil 32 einen Durchschnittswert V_fb_Ave des Werts V_fb des Antriebsspannungsverhaltens von jedem der Kraftstoffinjektoren 21, welcher bei Schritt S05 berechnet wird. Wenn die Verarbeitung von Schritt S06 abgeschlossen ist, schreitet der Steuerungsablauf zu Schritt S07 voran.
Bei Schritt S07 berechnet der Berechnungsteil 32 ein Verhältnis des bei Schritt S06 berechneten Werts V_fb des Antriebsspannungsverhaltens von jedem der Kraftstoffinjektoren 21 zu dem bei Schritt S07 berechneten Durchschnittswert V_fb_Ave von diesen Werten V_fb des Antriebsspannungsverhaltens, und der berechnete Wert wird als der Magnetkreisvariationswert in dem Speicherteil 33 gespeichert. Wenn die Verarbeitung von Schritt S07 abgeschlossen ist, wird der vorliegende Steuerungsablauf beendet.
Die Spannungswendepunktzeit Tdiff, welche einem Beispiel des vorstehend beschriebenen Werts des Antriebsspannungsverhaltens entspricht, wird mit Bezug auf 12 und 13 beschrieben.
Nachdem der Erregungsimpuls abgeschaltet ist, berechnet der Berechnungsteil 32 der Injektorantriebs-IC 113 in der ECU 30 eine erste Filterspannung Vsm1 für jeden Zylinder der Maschine 11, welche durch Unterziehen der negativen Anschlussspannung Vm des Kraftstoffinjektors 21 einer Filterverarbeitung (Glättungsverarbeitung) durch einen ersten Tiefenpassfilter, dessen Grenzfrequenz einer ersten Frequenz f1 entspricht, die niedriger als eine Frequenz einer Rauschkomponente ist, erhalten wird. Ferner berechnet der Berechnungsteil 32 der Injektorantriebs-IC 113 eine zweite Filterspannung Vsm2 für jeden Zylinder der Maschine 11, welche durch Unterziehen der negativen Anschlussspannung Vm des Kraftstoffinjektors 21 einer Filterverarbeitung (Glättungsverarbeitung) durch einen zweiten Tiefenpassfilter, dessen Grenzfrequenz einer zweiten Frequenz f2 entspricht, die niedriger als die erste Frequenz f1 ist, erhalten wird. Auf diese Art und Weise können die erste Filterspannung Vsm1, bei welcher die Rauschkomponente von der negativen Anschlussspannung Vm entfernt ist, und die zweite Filterspannung Vsm2 zum Erfassen des Spannungswendepunkts berechnet werden.
Ferner berechnet der Berechnungsteil 32 der Injektorantriebs-IC 113 in der ECU 30 die Differenz Vdiff (= Vsm1 – Vsm2) zwischen der ersten Filterspannung Vsm1 und der zweite Filterspannung Vsm2 für jeden Zylinder der Maschine 11, und dieser berechnet eine Zeit, die ausgehend von einer spezifizierten Referenzzeit bis zu der Zeit verstreicht, wenn die Differenz Vdiff zu einem Wendepunkt wird, als eine Spannungswendepunktzeit Tdiff für jeden Zylinder der Maschine 11. Zu dieser Zeit berechnet der Berechnungsteil 32 der Injektorantriebs-IC 113 bei der vorliegenden Ausführungsform die Spannungswendepunktzeit Tdiff unter Verwendung einer Zeit, wenn die Differenz Vdiff größer als ein spezifizierter Schwellenwert Vt wird, als eine Zeit, zu welcher die Differenz Vdiff zu einem Wendepunkt wird. Mit anderen Worten, der Berechnungsteil 32 der Injektorantriebs-IC 113 berechnet eine Zeit, die ausgehend von der spezifizierten Referenzzeit bis zu der Zeit, zu welcher die Differenz Vdiff größer als der spezifizierte Schwellenwert Vt wird, verstreicht, als die Spannungswendepunktzeit Tdiff. Auf diese Art und Weise kann die Spannungswendepunktzeit Tdiff, die sich gemäß der Ventilschließzeit des Kraftstoffinjektors 21 verändert, mit hoher Genauigkeit berechnet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Spannungswendepunktzeit Tdiff unter Verwendung einer Zeit, zu welcher der Erregungsimpuls von Aus auf An geschaltet wird, als die Referenzzeit berechnet.
Die Spannungswendepunktzeit Tdiff kann durch eine Spannungswendepunktzeit-Berechnungsroutine berechnet werden, die beispielsweise durch ein Flussdiagramm von 12 gezeigt ist. Diese Routine kann bei Schritt S05 des in 11 gezeigten Flussdiagramms in einem Fall durchgeführt werden, in welchem die Spannungswendepunktzeit Tdiff als der Wert des Antriebsspannungsverhaltens verwendet wird. Mit anderen Worten, die in 12 gezeigte Spannungswendepunktzeit-Berechnungsroutine wird durch den Berechnungsteil 23 der ECU 30 durchgeführt.
Zunächst wird bei Schritt S101 die negative Anschlussspannung Vm des Kraftstoffinjektors 21 erlangt. In diesem Fall wird eine Berechnungsphase Ts der vorliegenden Routine zu einer Aufnahmephase Ts der negativen Anschlussspannung Vm.
Dann schreitet die Routine zu Schritt S102 voran, bei welchem die erste Filterspannung Vsm1 berechnet wird, die durch Unterziehen der negativen Anschlussspannung Vm des Kraftstoffinjektors 21 der Filterverarbeitung durch den ersten Tiefenpassfilter erhalten wird, dessen Grenzfrequenz der ersten Frequenz f1 entspricht, die niedriger als die Frequenz der Rauschkomponente ist, (mit anderen Worten, ein Tiefenpassfilter, dessen Durchlassband einem Frequenzband entspricht, das niedriger als die Grenzfrequenz f1 ist).
Der erste Tiefenpassfilter entspricht einem Digitalfilter, der durch die nachfolgende Gleichung (1) implementiert ist, welche einen aktuellen Wert Vsm1(k) der ersten Filterspannung Vsm1 unter Verwendung des vorhergehenden Werts Vsm1(k – 1) der ersten Filterspannung Vsm1 und eines aktuellen Werts Vm(k) der negativen Anschlussspannung Vm feststellt. Vsm1(k) = {(n1 – 1)/n1} × Vsm1(k – 1) + (1/n1) × Vm(k) (1)
Eine Zeitkonstante „n1” des ersten Tiefenpassfilters ist derart eingestellt, dass diese die folgende Gleichung (2) erfüllt, welche eine Aufnahme- bzw. Abtastfrequenz fs (= 1/Ts) der negativen Anschlussspannung Vm und die Grenzfrequenz f1 des ersten Tiefenpassfilters verwendet. 1/fs:1/f1 = 1:(n1 – 1) (2)
Auf diese Art und Weise kann die erste Filterspannung Vsm1 auf einfache Art und Weise durch Unterziehen der negativen Anschlussspannung Vm des Kraftstoffinjektors 21 der Filterverarbeitung durch den ersten Tiefenpassfilter berechnet werden, dessen Grenzfrequenz der ersten Frequenz f1 entspricht, je niedriger als die Frequenz der Rauschkomponente ist.
Dann schreitet die Routine zu Schritt S103 voran, bei welchem die zweite Filterspannung Vsm2 durch Unterziehen der negativen Anschlussspannung Vm des Kraftstoffinjektors 21 der Filterverarbeitung durch den zweiten Tiefenpassfilter, dessen Grenzfrequenz der zweiten Frequenz f2 entspricht, die niedriger als die erste Frequenz f1 ist, (mit anderen Worten, ein Tiefenpassfilter, dessen Durchlassband dem Frequenzband entspricht, welches niedriger als die Grenzfrequenz f2 ist), berechnet wird.
Der zweite Tiefenpassfilter entspricht einem Digitalfilter, welcher durch die nachfolgende Gleichung (3) implementiert ist, welche einen aktuellen Wert Vsm2(k) der zweiten Filterspannung Vsm2 unter Verwendung des vorhergehenden Werts Vsm2(k – 1) der zweiten Filterspannung Vsm2 und eines aktuellen Werts Vm(k) der negativen Anschlussspannung Vm feststellt. Vsm2(k) = {(n2 – 1)/n2} × Vsm2(k – 1) + (1/n2) × Vm(k) (3)
Eine Zeitkonstante „n2” des zweiten Tiefenpassfilters ist derart eingestellt, dass diese die folgende Gleichung (4) erfüllt, welche die Aufnahme- bzw. Abtastfrequenz fs (= 1/Ts) der negativen Anschlussspannung Vm und die Grenzfrequenz f2 des zweiten Tiefenpassfilters verwendet. 1/fs:1/f2 = 1:(n2 – 1) (4)
Auf diese Art und Weise wird die zweite Filterspannung Vsm2 durch Unterziehen der negativen Anschlussspannung Vm des Kraftstoffinjektors 21 der Filterverarbeitung durch den zweiten Tiefenpassfilter, dessen Grenzfrequenz der zweiten Frequenz f2 entspricht, die niedriger als die erste Frequenz f1 ist, erhalten.
Dann schreitet die Routine zu Schritt S104 voran, bei welchem die Differenz Vdiff (= Vsm1 – Vsm2) zwischen der ersten Filterspannung Vsm1 und der zweiten Filterspannung Vsm2 berechnet wird. In diesem Zusammenhang wird ebenso empfohlen, eine Schutzverarbeitung durchzuführen, um zu verhindern, dass die Differenz Vdiff größer oder gleich „0” ist, um dadurch lediglich eine negative Komponente zu extrahieren.
Dann schreitet die Routine zu Schritt S105 voran, bei welchem der Schwellenwert Vt erlangt wird und außerdem der vorherige Wert Tdiff(k – 1) der Spannungswendepunktzeit Tdiff erlangt wird. Der Schwellenwert Vt wird durch den Maschinensteuerungsmikrocomputer 112 beispielsweise gemäß einem Kraftstoffdruck und einer Kraftstofftemperatur berechnet. Alternativ kann der Schwellenwert Vt einem festgelegten Wert entsprechen, der im Vorhinein eingestellt wird.
Dann schreitet die Routine zu Schritt S106 voran, bei welchem bestimmt wird, ob die Zeit vorliegt, bei welcher der Erregungsimpuls von Aus auf An geschaltet wird. In einem Fall, in welchem bei diesem Schritt S106 bestimmt wird, dass die Zeit vorliegt, zu welcher der Erregungsimpuls von Aus auf An geschaltet wird, schreitet die Routine zu Schritt S109 voran, bei welchem ein aktueller Wert Tdiff(k) der Spannungswendepunktzeit Tdiff auf „0” zurückgesetzt wird. Tdiff(k) = 0
Andererseits schreitet die Routine in einem Fall, in welchem bei diesem Schritt S106 bestimmt wird, dass nicht die Zeit vorliegt, zu welcher der Erregungsimpuls von Aus auf An geschaltet wird, zu Schritt S107, bei welchem bestimmt wird, ob der Erregungsimpuls An ist. In einem Fall, in welchem bei diesem Schritt S107 bestimmt wird, dass der Erregungsimpuls An ist, schreitet die Routine zu Schritt S110, bei welchem ein spezifizierter Wert Ts (die Berechnungsphase der vorliegenden Routine) zu dem vorhergehenden Wert Tdiff(k – 1) der Spannungswendepunktzeit Tdiff addiert wird, um dadurch den aktuellen Wert Tdiff(k) der Spannungswendepunktzeit Tdiff zu finden, wodurch die Spannungswendepunktzeit Tdiff hochgezählt wird. Tdiff(k) = Tdiff(k – 1) + Ts
Dann schreitet die Routine in einem Fall, in welchem bei Schritt S107 bestimmt wird, dass der Erregungsimpuls nicht An ist (mit anderen Worten, dass der Erregungsimpuls Aus ist), zu Schritt S108, bei welchem bestimmt wird, ob die Differenz Vdiff zwischen der ersten Filterspannung Vsm1 und der zweiten Filterspannung Vsm2 größer als der Schwellenwert Vt ist (die Differenz Vdiff ausgehend von kleiner zu größer als der Schwellenwert Vt verändert wird).
In einem Fall, in welchem bei Schritt S108 bestimmt wird, dass die Differenz Vdiff zwischen der ersten Filterspannung Vsm1 und der zweite Filterspannung Vsm2 noch nicht größer als der Schwellenwert Vt ist, schreitet die Routine zu Schritt S110, bei welchem die Verarbeitung zum Hochzählen der Spannungswendepunktzeit Tdiff fortgesetzt wird.
Dann wird in einem Fall, in welchem bei Schritt S108 bestimmt wird, dass die Differenz Vdiff zwischen der ersten Filterspannung Vsm1 und der zweiten Filterspannung Vsm2 größer als der Schwellenwert Vt ist, bestimmt, dass die Berechnung der Spannungswendepunktzeit Tdiff abgeschlossen ist, und anschließend schreitet die Routine zu Schritt S111 voran, bei welchem der aktuelle Wert Tdiff(k) der Spannungswendepunktzeit Tdiff auf dem vorherigen Wert Tdiff(k – 1) gehalten wird. Tdiff(k) = Tdiff(k – 1)
Auf diese Art und Weise wird eine Zeit, die ausgehend von einer Zeit (Referenzzeit), zu welcher der Erregungsimpuls von Aus auf An geschaltet wird, bis die Differenz Vdiff größer als der Schwellenwert Vt ist, verstreicht, als die Spannungswendepunktzeit Tdiff berechnet, und der berechnete Wert der Spannungswendepunktzeit Tdiff wird bis zu einer nächsten Referenzzeit gehalten. Auf diese Art und Weise wird die Verarbeitung zum Berechnen der Spannungswendepunktzeit Tdiff für jeden der Zylinder der Maschine 11 durchgeführt.
Ein Beispiel zum Berechnen der Spannungswendepunktzeit Tdiff der vorliegenden Ausführungsform wird unter Verwendung eines in 13 gezeigten Zeitdiagramms beschrieben.
Nachdem der Erregungsimpuls auf Aus geschaltet ist, wird die erste Filterspannung Vsm1 durch Filtern der negativen Anschlussspannung Vm des Kraftstoffinjektors 21 durch den ersten Tiefenpassfilter berechnet und die zweite Filterspannung Vsm2 wird durch Filtern der negativen Anschlussspannung Vm des Kraftstoffinjektors 21 durch den zweiten Tiefenpassfilter berechnet. Ferner wird die Differenz Vdiff (= Vsm1 – Vsm2) zwischen der ersten Filterspannung Vsm1 und der zweiten Filterspannung Vsm2 berechnet.
Nachdem die Spannungswendepunktzeit Tdiff zu einer Zeit (Referenzzeit) t1 auf „0” zurückgesetzt ist, wenn der Erregungsimpuls von Aus auf An geschaltet wird, wird die Berechnung der Spannungswendepunktzeit Tdiff gestartet. Dann wird die Verarbeitung zum Hochzählen der Spannungswendepunktzeit Tdiff mit der spezifizierten Phase Ts wiederholend durchgeführt.
Dann wird die Berechnung der Spannungswendepunktzeit Tdiff zu einer Zeit t2 abgeschlossen, wenn die Differenz Vdiff zwischen der ersten Filterspannung Vsm1 und der zweiten Filterspannung Vsm2 größer als der Schwellenwert Vt ist, nachdem der Erregungsimpuls auf Aus geschaltet ist. Auf diese Art und Weise wird die Zeit, welche ausgehend von der Zeit (Referenzzeit) t1, zu welcher der Erregungsimpuls von Aus auf An geschaltet wird, hin zu der Zeit t2, wenn die Differenz Vdiff größer als der Schwellenwert Vt ist, verstreicht, als die Spannungswendepunktzeit Tdiff berechnet.
Der berechnete Wert der Spannungswendepunktzeit Tdiff wird bis zu einer nächsten Referenzzeit t3 gehalten und der Maschinenmikrocomputer 112 erlangt die Spannungswendepunktzeit Tdiff in dieser Phase von der Injektorantriebs-IC 113 (eine Phase ausgehend von der Zeit t2, wenn die Berechnung der Spannungswendepunktzeit Tdiff abgeschlossen ist, bis zu der nächsten Referenzzeit t3).
Die ECU 30 (Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung) gemäß der vorliegenden Ausführungsform erregt den Magnetkreis 56 durch den Injektorsteuerungsteil 31 durch den spezifizierten Erregungsimpuls P2 in einem Bereich, in welchem das Nadelventil 53 des Kraftstoffinjektors 21 nicht angetrieben wird, und diese speichert die Informationen (den Magnetkreisvariationswert bei der vorliegenden Ausführungsform), welche sich auf das Verhalten der Antriebsspannung (negative Anschlussspannung Vm) des Kraftstoffinjektors 21 zu dieser Zeit beziehen, in dem Speicherteil 33. Bei der Antriebsspannung zu der Zeit des Antreibens des Kraftstoffinjektors 21 werden die induzierte elektromotorische Kraft, welche durch das Verhalten des Ankers (das Verhalten des Nadelventils 53) des Kraftstoffinjektors 21 hervorgerufen wird, und die durch die individuelle Differenz des Magnetkreises 56 hervorgerufenen Variationen überlagert. Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration können die Informationen mit Bezug auf das Verhalten der Antriebsspannung, wenn der Kraftstoffinjektor 21 nicht angetrieben wird, gespeichert werden, so dass der Effekt der induzierten elektromotorischen Kraft durch das Verhalten des Ankers des Kraftstoffinjektors 21 reduziert wird und die Informationen, welche durch das Ausmaß der Variation, die durch die individuelle Differenz des Magnetkreises 56 hervorgerufen wird, stark beeinflusst werden, gehalten werden können. Somit kann das Ausmaß der Variation des Verhaltens der Antriebsspannung, welche durch die individuelle Differenz des Magnetkreises 56 des Kraftstoffinjektors 21 beeinflusst wird, mit hoher Genauigkeit erfasst werden, wenn die Informationen verwendet werden.
Ferner misst die ECU 30 durch den Berechnungsteil 32 das Verhalten der negativen Anschlussspannung Vm, wenn der Magnetkreis 56 durch den Erregungsimpuls erregt wird, und diese berechnet den Magnetkreisvariationswert, welcher das Ausmaß der Variation des Verhaltens der Antriebsspannung durch den Effekt des Magnetkreises 56 zeigt, durch den Berechnungsteil 32 basierend auf dem gemessenen Verhalten der negativen Anschlussspannung Vm und speichert den berechneten Magnetkreisvariationswert als die Informationen mit Bezug auf das Verhalten der Antriebsspannung in dem Speicherteil 33. Der Injektorsteuerungsteil 31 verwendet zu der Zeit des Öffnens des Kraftstoffinjektors 21 den Einspritzimpuls P1, welcher basierend auf dem in dem Speicherteil 33 gespeicherten Magnetkreisvariationswert korrigiert ist. Bei dieser Konfiguration wird der Einspritzimpuls P1 basierend auf den Variationen korrigiert, die durch die individuelle Differenz des Magnetkreises 56 des Kraftstoffinjektors 21 hervorgerufen werden, und jeder der Kraftstoffinjektoren 21 wird durch den korrigierten Einspritzimpuls geöffnet, so dass der Effekt der Variationen, welche durch die individuelle Differenz des Magnetkreises 56 von jedem der Kraftstoffinjektoren 21 hervorgerufen werden, gut reduziert werden kann und somit die Steuerungsgenauigkeit des Öffnens von jedem der Kraftstoffinjektoren 21 verbessert werden kann.
Bislang wurde die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf spezifische Beispiele beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese spezifischen Beispiele beschränkt. Das heißt, eine Ausführungsform, bei welcher ein Fachmann Gestaltungsveränderungen bei diesen spezifischen Beispielen geeignet hinzufügt, ist ebenso in dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung enthalten, solange diese Merkmale der vorliegenden Offenbarung besitzen. Beispielsweise sind jedes Element, welches in den jeweiligen vorstehend beschriebenen spezifischen Beispielen vorgesehen ist, und eine Anordnung, ein Material, ein Zustand, eine Gestalt und eine Größe des Elements nicht auf die beispielhaft dargestellten beschränkt, sondern diese können geeignet modifiziert werden. Ferner können die jeweiligen Elemente, die ihm jeder vorstehend beschriebenen Ausführungsform vorgesehen sind, miteinander kombiniert werden, solange diese technisch kombiniert werden können, und eine Ausführungsform, bei welcher diese Elemente miteinander kombiniert sind, liegt in dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung, solange die Ausführungsform die Merkmale der vorliegenden Offenbarung umfasst.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist eine Konfiguration dargestellt, bei welcher der Magnetkreisvariationswert als „die Informationen mit Bezug auf das Verhalten der negativen Anschlussspannung Vm (Antriebsspannung)” in dem Speicherteil gespeichert wird. Es müssen jedoch lediglich Informationen in dem Speicherteil gespeichert werden, welche das Verhalten der negativen Anschlussspannung Vm reflektierten, und es kann beispielsweise eine Konfiguration eingesetzt werden, bei welcher die Zeitreihendaten der negativen Anschlussspannung Vm so gespeichert werden, oder es kann eine Konfiguration angewendet werden, bei welcher Informationen gespeichert werden, die aus den Zeitreihendaten der negativen Anschlussspannung hergeleitet werden, wie der Wert des Antriebsspannungsverhaltens (beispielsweise die Spannungswendepunktzeit Tdiff).
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist als eine Bedingung, bei welcher die Berechnungsverarbeitung des Magnetkreisvariationswerts, wie in dem Flussdiagramm von 11 gezeigt, dargestellt ist, eine Bedingung beschrieben, bei welcher der Betriebszustand des Fahrzeugs dem Zustand entspricht, in welchem die Kraftstoffzuführung unterbrochen ist (siehe Schritt S01 von 11). Der vorliegende Betriebszustand des Fahrzeugs muss jedoch lediglich einem Betriebszustand entsprechen, bei welchem der Kraftstoffinjektor 21 nicht angetrieben wird, und es kann beispielsweise eine Konfiguration eingesetzt werden, bei welcher die Berechnungsverarbeitung des Magnetkreisvariationswerts vor einem Start der Maschine 11 durchgeführt wird, nachdem eine Zündung auf An geschaltet ist. Ferner kann ebenso eine Konfiguration eingesetzt werden, bei welcher die Berechnungsverarbeitung des Magnetkreisvariationswerts zu der Zeit eines Betriebszustands durchgeführt wird, in welchem der Kraftstoffinjektor 21 angetrieben wird.
Ferner ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bei der Berechnungsverarbeitung des Magnetkreisvariationswerts, wie in dem Flussdiagramm von 11 gezeigt, eine Konfiguration dargestellt, bei welcher das Verhältnis des Werts V_fb des Antriebsspannungsverhaltens von jedem der Kraftstoffinjektoren 21 zu dem Durchschnittswert V_fb_Ave dieser Werte V_fb des Antriebsspannungsverhaltens als der Magnetkreisvariationswert berechnet wird (siehe Schritt S07 von 11). Der Magnetkreisvariationswert muss jedoch lediglich einem Wert entsprechen, um eine Abweichung zwischen dem Wert V_fb des Antriebsspannungsverhaltens von jedem der Kraftstoffinjektoren 21 und dem Durchschnittswert V_fb_Ave von diesen zu reflektieren, und es kann beispielsweise eine Konfiguration eingesetzt werden, bei welcher eine Differenz zwischen dem Wert V_fb des Antriebsspannungsverhaltens von jedem der Kraftstoffinjektoren 21 und dem Durchschnittswert V_fb_Ave von diesen als der Magnetkreisvariationswert berechnet wird.
In gleicher Art und Weise kann eine Konfiguration eingesetzt werden, bei welcher ein Basiswert V_fb_Basis mit Bezug auf das Verhalten der Antriebsspannung eingestellt ist, und bei welcher eine Abweichung (Verhältnis oder Differenz) zwischen dem Wert V_fb des Antriebsspannungsverhaltens von jedem der Kraftstoffinjektoren 21 und dem Basiswert V_fb_Basis als der Magnetkreisvariationswert berechnet wird. In diesem Fall kann eine Konfiguration eingesetzt werden, bei welcher der Basiswert V_fb_Basis einem im Vorhinein eingestellten spezifizierten Wert entspricht, oder es kann eine Konfiguration eingesetzt werden, bei welcher der Basiswert V_fb_Basis unter Verwendung eines Werts berechnet wird, der durch Filtern des gemessenen Verhaltens der Antriebsspannung durch einen Filter erhalten wird.
Ferner ist bei der Ausführungsform eine Konfiguration dargestellt, bei welcher die negative Anschlussspannung Vm als die Antriebsspannung des Kraftstoffinjektors 21 gemessen wird. Als die Antriebsspannung des Kraftstoffinjektors 21 kann jedoch beispielsweise ein Spannungswert verwendet werden, der bei einem anderen Abschnitt gemessen wird, wie eine positive Anschlussspannung der Antriebsspule 51.
Weiter ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bei der Berechnungsverarbeitung des Magnetkreisvariationswerts, wie in dem Flussdiagramm von 11 gezeigt, eine Konfiguration dargestellt, bei welcher der Ziel-Stromwert Korr_IP und die Erregungsimpulsbreite Korr_Zeit des Erregungsimpulses P2 basierend auf dem vorliegenden Betriebszustand der Maschine 11 eingestellt sind. Es kann jedoch eine Konfiguration eingesetzt werden, bei welcher diese Werte spezifizierten Werten entsprechen.
Weiter ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eine Konfiguration dargestellt, bei welcher in der ECU 30 der Einspritzimpuls-Korrektur-Berechnungsteil 34 des Maschinensteuerungsmikrocomputers 112 die Ziel-Impulsbreite Ti des Einspritzimpulses (mit anderen Worten, eine Erregungszeit von jedem der Kraftstoffinjektoren 21) gemäß dem Magnetkreisvariationswert für jeden der Kraftstoffinjektoren 21, welcher in dem Speicherteil 33 gespeichert ist, korrigiert, und bei welcher der Injektorsteuerungsteil 31 der Injektorantriebs-IC 113 jeden der Kraftstoffinjektoren 21 gemäß der korrigierten Ziel-Impulsbreite erregt (mit anderen Worten, die Erregungszeit bei jedem der Kraftstoffinjektoren 21 basierend auf dem Magnetkreisvariationswert korrigiert). Der Einspritzimpuls kann jedoch durch andere Technologien korrigiert werden. Beispielsweise kann eine Konfiguration eingesetzt werden, bei welcher ein Erfassungswert der Antriebsspannung, wie die negative Anschlussspannung Vm, wenn der Kraftstoffinjektor 21 angetrieben wird, unter Verwendung des Magnetkreisvariationswerts für jeden der Kraftstoffinjektoren 21, der in dem Speicherteil 33 gespeichert ist, korrigiert wird, und bei welcher der Einspritzimpuls basierend auf dem korrigierten Erfassungswert der Antriebsspannung eingestellt wird.
Die vorliegende Offenbarung wurde gemäß der Ausführungsform davon beschrieben, es ist jedoch verständlich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsform und die Konfiguration beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung soll verschiedene Modifikationen und Variationen abdecken, die in einen Äquivalenzbereich der vorliegenden Offenbarung fallen. Zusätzlich liegen ebenso verschiedene Kombinationen und Konfigurationen und weitere Kombinationen und Konfigurationen, welcher weiter mehr, weniger oder lediglich ein einzelnes Element umfassen, ebenso in dem Grundgedanken und dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung.

Claims

Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, welche mit einem Kraftstoffinjektor (21) mit einem elektromagnetischen Antrieb vorgesehen ist, wobei die Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung (30) aufweist: einen Steuerungsteil (31), welcher einen Magnetkreis (56) des Kraftstoffinjektors durch einen spezifizierten Einspritzimpuls (P1) erregt, um den Kraftstoffinjektor zu öffnen, und welcher den Magnetkreis durch einen spezifizierten Erregungsimpuls (P2) in einem Bereich erregt, in welchem ein Ventilkörper (53) des Kraftstoffinjektors nicht angetrieben wird; und einen Speicherteil (33), welcher Informationen mit Bezug auf ein Verhalten einer Antriebsspannung des Kraftstoffinjektors speichert, wenn der Magnetkreis durch den Steuerungsteil durch den spezifizierten Erregungsimpuls erregt wird.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, ferner aufweisend: einen Berechnungsteil (32), welcher das Verhalten der Antriebsspannung des Kraftstoffinjektors misst, wenn der Magnetkreis durch den Steuerungsteil durch den spezifizierten Erregungsimpuls erregt wird, und welcher einen Magnetkreisvariationswert, welcher ein Ausmaß einer Variation des Verhaltens durch einen Effekt des Magnetkreises zeigt, basierend auf dem gemessenen Verhalten der Antriebsspannung berechnet, wobei der Speicherteil den durch den Berechnungsteil berechneten Magnetkreisvariationswert als die Informationen mit Bezug auf das Verhalten der Antriebsspannung speichert, und der Steuerungsteil den spezifizierten Einspritzimpuls, welcher basierend auf dem in dem Speicherteil gespeicherten Magnetkreisvariationswert korrigiert ist, verwendet, wenn der Steuerungsteil den Kraftstoffinjektor öffnet.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Informationen mit Bezug auf das Verhalten der Antriebsspannung eine Abweichung zwischen einem Wert (V_fb) eines Antriebsspannungsverhaltens, welcher aus dem gemessenen Verhalten der Antriebsspannung berechnet wird, und einem Durchschnittswert (V_fb_Ave) der einzelnen Werte (V_fb) des Antriebsspannungsverhaltens der Mehrzahl von bei der Verbrennungskraftmaschine vorgesehenen Kraftstoffinjektoren umfassen.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Informationen mit Bezug auf das Verhalten der Antriebsspannung eine Abweichung zwischen einem Wert (V_fb) eines Antriebsspannungsverhaltens, welcher aus dem gemessenen Verhalten der Antriebsspannung berechnet wird, und einem Basiswert (V_fb_Basis) mit Bezug auf das Verhalten der Antriebsspannung umfassen.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, wobei der Basiswert im Vorhinein eingestellt ist.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, wobei der Basiswert unter Verwendung eines Wertes berechnet wird, der durch Filtern des gemessenen Verhaltens der Antriebsspannung durch einen Filter erhalten wird.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Abweichung einem Verhältnis zwischen beiden Werten entspricht.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Abweichung einer Differenz zwischen beiden Werten entspricht.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Antriebsspannung einer negativen Anschlussspannung (Vm) des Kraftstoffinjektors entspricht.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei der Wert des Antriebsspannungsverhaltens einem Index unter Verwendung der Zeit als eine Einheit entspricht.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei der Wert des Antriebsspannungsverhaltens einem Index unter Verwendung der Spannung als eine Einheit entspricht.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der spezifizierte Erregungsimpuls in einem Bereich eingestellt ist, in welchem der Ventilkörper des Kraftstoffinjektors durch Regulieren eines Ziel-Stromwerts (Korr_IP) oder einer Erregungsimpulsbreite (Korr_Zeit) davon nicht angetrieben wird.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 12, wobei der Ziel-Stromwert und/oder die Erregungsimpulsbreite des spezifizierten Erregungsimpulses gemäß einem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine verändert wird.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 13, wobei der Ziel-Stromwert des spezifizierten Erregungsimpulses höher eingestellt ist, wenn ein Steuerungskraftstoffdruck der Verbrennungskraftmaschine höher ist, und wobei dieser niedriger eingestellt ist, wenn der Steuerungskraftstoffdruck der Verbrennungskraftmaschine geringer ist.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Steuerungsteil den Magnetkreis zu der Zeit eines Betriebsbereichs, in welchem der Kraftstoffinjektor keinen Kraftstoff einspritzt, durch den spezifizierten Erregungsimpuls erregt.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 15, wobei der Steuerungsteil den Magnetkreis vor dem Start der Verbrennungskraftmaschine durch den spezifizierten Erregungsimpuls erregt.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 15, wobei der Steuerungsteil den Magnetkreis in einem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsbetrieb, während die Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, durch den spezifizierten Erregungsimpuls erregt.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Informationen mit Bezug auf das Verhalten der Antriebsspannung aus einem Wert berechnet werden, der durch Glätten der Antriebsspannung durch einen Filter erhalten wird, wenn der Magnetkreis durch den Steuerungsteil durch den spezifizierten Erregungsimpuls erregt wird.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Steuerungsteil eine Erregungszeit des Kraftstoffinjektors basierend auf den Informationen korrigiert, welche sich auf das Verhalten der Antriebsspannung beziehen und in dem Speicherteil gespeichert sind, wenn der Steuerungsteil den Kraftstoffinjektor öffnet.
Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Steuerungsteil einen Erfassungswert der Antriebsspannung basierend auf den Informationen korrigiert, welche sich auf das Verhalten der Antriebsspannung beziehen und in dem Speicherteil gespeichert sind, und der Steuerungsteil den spezifizierten Einspritzimpuls basierend auf dem korrigierten Erfassungswert einstellt, wenn der Steuerungsteil den Kraftstoffinjektor öffnet.