DE10056477A1 - Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Eine elektronische Steuerungseinheit ECU (11) berechnet eine Befehlseinspritzmenge auf der Basis von Fahrbetriebsbedingungen (Schritte 100, 110) und berechnet eine Einspritzzeit auf der Basis eines erfassten Brennstoffdrucks (Schritt 120). Ferner berechnet die elektronische Steuerungseinheit ECU (11) eine vorläufige Einspritzperiode (Schritt 180) und berechnet erneut eine Einspritzperiode auf der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks und der Befehlseinspritzmenge (Schritt 260), wenn der Einspritzzeitbrennstoffdruck korrekt erfasst wurde (Schritt 250).
Description
Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzsystem zum
Zuführen eines Hochdruckbrennstoffs zu einer
Brennstoffeinspritzeinrichtung (Injektor), die zur
Verwendung in einem Fahrzeug geeignet ist.
In einer Diesel-Brennkraftmaschine berechnet eine
elektronische Steuerungseinheit (ECU) eine
Befehlseinspritzzeit und eine Befehlseinspritzmenge an
Brennstoff auf der Basis einer Maschinenbelastung, wie
einer Maschinendrehzahl, einem Beschleunigungsgrad und
dergleichen.
In einem Drucksammelungs-Brennstoffeinspritzsystem, in
welchem Brennstoff von einem Drucksammelrohr einer
Einspritzeinrichtung zugeführt wird, wird innerhalb des
Drucksammelrohrs ein Brennstoffdruck ermittelt, und eine
elektronische Steuerungseinheit berechnet eine
Brennstoffeinspritzzeit und eine Brennstoffeinspritzmenge
auf der Basis des Brennstoffdrucks, der
Befehlseinspritzzeit und der Befehlseinspritzmenge. Die
elektronische Steuerungseinheit steuert die Erregung der
Einspritzeinrichtung auf der Basis der Einspritzzeit, der
Einspritzmenge und eines pulsierenden Ausgangssignals eines
Drehzahlerfassungssensors.
Aus der Druckschrift JP-A-3-18645 wird gemäß der
Darstellung in den Fig. 13 und 24 ein Brennstoffdruck
NPC innerhalb des Sammelrohrs erfasst, wenn ein
vorbestimmter Puls vom Drehzahlsensor ausgegeben wird. Eine
elektronische Steuerungseinheit berechnet eine
Brennstoffeinspritzzeit einschließlich einer
Brennstoffeinspritzzeit-Pulsanzahl CNECAMF und eine
redundante Zeit TTMF, sowie eine Einspritzperiode TQMF auf
der Basis des erfassten Brennstoffdrucks NPC.
Gemäß der Darstellung in den Fig. 13 und 24 berechnet
somit die elektronische Steuerungseinheit eine
Brennstoffeinspritzzeit auf der Basis einer
Befehlseinspritzzeit TFIN von einem oberen Totpunkt TDC und
einer erhaltenen Einspritzverzögerungszeit TDM auf der
Basis des Brennstoffdrucks NPC. Die Befehlseinspritzzeit
TFIN wird in Form von Winkelgraden (° CA,
Kurbelwellenwinkel) erhalten. Beispielsweise bestimmt die
elektronische Steuerungseinheit den vorbestimmten Puls als
Steuerungsanfangsposition und berechnet die Einspritzzeit
entsprechend dieser Steuerungsanfangsposition. Die
elektronische Steuerungseinheit zählt Pulse von der
Steuerungsanfangsposition und bestimmt die redundante Zeit
TTMF zur Steuerung der Einspritzzeit.
Da die elektronische Steuerungseinheit die Einspritzzeit
berechnen muss, bevor die elektronische Steuerungseinheit
spätestens mit dem Zählen der Pulse beginnt, muss der
Brennstoffdruck NPC innerhalb des Sammelrohrs vor einer
Berechnung der Einspritzzeit ermittelt werden. In gleicher
Weise berechnet die elektronische Steuerungseinheit die
Einspritzperiode TQMF bevor die elektronische
Steuerungseinheit mit dem Zählen der Pulse beginnt.
Wird eine Voreinspritzung (Piloteinspritzung) durchgeführt,
dann berechnet die elektronische Steuerungseinheit eine
Voreinspritzzeit einschließlich einer Voreinspritzzeit-
Pulsanzahl CNECAPF und einer redundanten Zeit TTPF auf der
Basis der Befehlseinspritzzeit TFIN, einem Zeitintervall
TINT, einer Einspritzvollendungsverzögerungszeit TDEP und
einer Voreinspritzperiode TQPF. Da somit die elektronische
Steuerungseinheit eine Voreinspritzperiode TQPF auf der
Basis des Brennstoffdrucks NPC vor der
Steuerungsanfangsposition berechnen muss, ist der
Brennstoffdruck spätestens vor der
Steuerungsanfangsposition zu erfassen.
Der Brennstoffdruck innerhalb des Sammelrohrs ändert sich
jedoch infolge einer Brennstoffdruckzufuhr von einer
Hochdruckbrennstoffversorgungspumpe. Somit entsteht während
eines Übergangszustands beim Fahren wie einer
Beschleunigung eine Differenz zwischen der berechneten
Einspritzmenge und einer tatsächlichen Einspritzmenge der
Einspritzeinrichtung infolge einer Druckdifferenz zwischen
dem erfassten Brennstoffdruck und einem tatsächlichen
Einspritzzeitbrennstoffdruck.
Zur Verminderung der Differenz wird gemäß der Druckschrift
JP-A-5-125985 ein Brennstoffdruck innerhalb einer
Sammelleitung erfasst, wenn eine elektronische
Steuerungseinheit die Erregung einer
Brennstoffeinspritzeinrichtung beendet, und es wird eine
Einspritzzeit und eine Einspritzperiode für einen nächsten
Zylinder auf der Basis des erfassten Brennstoffdrucks
berechnet.
Da jedoch die Berechnung um eine Einspritzung verzögert
ist, wird gemäß der Druckschrift JP-A-5-125985 eine
Druckdifferenz zwischen dem erfassten Brennstoffdruck in
einem vorherigen Zylinder und einem tatsächlichen
Brennstoffdruck in einem nächsten Zylinder vergrößert zum
Bewirken einer großen Differenz zwischen der berechneten
Befehlseinspritzmenge und einer tatsächlichen
Einspritzmenge.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Differenz zwischen einer berechneten Befehlseinspritzmenge
und einer tatsächlichen Einspritzmenge in einem
Drucksammelungs-Brennstoffeinspritzsystem zu vermindern.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
eine Einspritzperiode auf der Basis eines
Einspritzzeitbrennstoffdrucks zur Einspritzzeit berechnet.
Somit kann eine Einspritzperiode auf der Basis des
tatsächlichen Brennstoffdrucks zur Einspritzzeit erhalten
werden. Die Differenz zwischen der berechneten
Einspritzmenge und der tatsächlichen Einspritzmenge wird
somit vermindert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
eine vorläufige Einspritzperiode berechnet, und die
Einspritzperiode wird erneut berechnet, wenn der
Einspritzzeitbrennstoffdruck korrekt erfasst ist. Somit
ändert sich der Einspritzbetrag nicht in abrupter Weise,
auch wenn der Brennstoffdruck nicht korrekt erfasst wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
eine Korrektur berechnet auf der Basis des
Einspritzzeitbrennstoffdrucks, ein vorausgesagter
(angenommener) Druck wird berechnet auf der Basis der
Korrektur, und die Einspritzperiode wird auf der Basis des
vorausgesagten Drucks berechnet. Auf diese Weise wird eine
Differenz zwischen der berechneten Einspritzperiode und
einer tatsächlichen erforderlichen Einspritzperiode
vermindert.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden verständlich durch die nachfolgende detaillierte
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der
Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
Drucksammel-Brennstoffeinspritzsystems gemäß der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer
Brennstoffeinspritzsteuerung (erstes Ausführungsbeispiel),
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der
früheren Hälfte einer Mehrfacheinspritzsteuerung (erstes
Ausführungsbeispiel),
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der
späteren Hälfte der Mehrfacheinspritzsteuerung (erstes
Ausführungsbeispiel),
Fig. 5 ein Zeitdiagramm der Brennstoffeinspritzung
(erstes Ausführungsbeispiel),
Fig. 6 eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einem
vorausgesagten Druck und einer Einspritzverzögerungszeit
(erstes Ausführungsbeispiel),
Fig. 7 eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einer
Einspritzperiode, einem Brennstoffdruck und einer
Befehlseinspritzmenge (erstes Ausführungsbeispiel),
Fig. 8 eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einer Drehzahl,
einer Einspritzmenge und einem Intervall (erstes
Ausführungsbeispiel),
Fig. 9 eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung eines Schaltvorgangs einer
Redundanzwinkelsteuerung und einer Zeitsteuerung (erstes
Ausführungsbeispiel),
Fig. 10 ein Zeitdiagramm einer Vielzahl von
Einspritzungen im Rahmen der Redundanzwinkelsteuerung
(erstes Ausführungsbeispiel),
Fig. 11 ein Zeitdiagramm einer Vielzahl von
Einspritzungen im Rahmen der Zeitsteuerung (erstes
Ausführungsbeispiel),
Fig. 12 eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung einer Beziehung zwischen dem Intervall
und der Einspritzverzögerungszeit (erstes
Ausführungsbeispiel),
Fig. 13 ein Zeitdiagramm einer Vielzahl von
Einspritzungen (Stand der Technik),
Fig. 14 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
einer Brennstoffeinspritzsteuerung (zweites
Ausführungsbeispiel),
Fig. 15 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
eines normalen Pilotbereichs einer
Mehrfacheinspritzsteuerung (zweites Ausführungsbeispiel),
Fig. 16 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
eines frühen Pilotbereichs der Mehrfacheinspritzsteuerung
(zweites Ausführungsbeispiel),
Fig. 17 ein Zeitdiagramm der Brennstoffeinspritzung
(zweites Ausführungsbeispiel),
Fig. 18 ein Zeitdiagramm des frühen Pilotbereichs
(zweites Ausführungsbeispiel),
Fig. 19 ein Zeitdiagramm des normalen Pilotbereichs
(zweites Ausführungsbeispiel),
Fig. 20 eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einem
vorausgesagten Druck und einer Einspritzverzögerungszeit
(zweites Ausführungsbeispiel),
Fig. 21 eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung einer Relation zwischen einer
Einspritzperiode, einem Brennstoffdruck und einer
Befehleinspritzmenge (zweites Ausführungsbeispiel),
Fig. 22 eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung einer Drehzahl, einer Einspritzmenge und
einem Intervall (zweites Ausführungsbeispiel),
Fig. 23A eine Darstellung zur Veranschaulichung
gleichartiger Zylinder bei zwei Druckzuführungen und drei
Einspritzungen (zweites Ausführungsbeispiel),
Fig. 23B eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung gleichartiger Zylinder bei einer
Druckzuführung und einer Einspritzung (zweites
Ausführungsbeispiel), und
Fig. 24 ein Zeitdiagramm von Mehrfacheinspritzungen
(Stand der Technik).
Gemäß Fig. 1 umfasst eine Diesel-Brennkraftmaschine 1 eine
Einspritzeinrichtung (Injektor) 2 für eine Brennkammer
jedes Zylinders. Ein elektromagnetisches
Einspritzsteuerungsventil 3 steuert durch Ein-Aus-Schalten
eine Brennstoffeinspritzung durch die Einspritzeinrichtung
2 in die Maschine 1. Jede Einspritzeinrichtung 2 ist mit
einem Hochdrucksammelrohr 4 verbunden, das gemeinsam für
jeden Zylinder verwendet wird. Wird das
Einspritzsteuerungsventil 3 geöffnet, dann wird Brennstoff
von dem Sammelrohr 4 in die Maschine 1 mittels der
Einspritzeinrichtung 2 eingespritzt.
Die Einspritzeinrichtung 2 umfasst eine Nadel zum Öffnen
oder Schließen einer Düse und eine Staudruckkammer bei der
Staudruckseite derselben, auf welche der Brennstoffdruck
des Sammelrohrs 4 einwirkt. Das Einspritzsteuerungsventil 3
ist zwischen der Staudruckkammer und einer Niederdruckseite
vorgesehen. Wird das Einspritzsteuerungsventil 3
geschlossen, dann ermöglicht der Brennstoffdruck innerhalb
der Staudruckkammer ein Schließen der Nadel der Düse. Wird
das Einspritzsteuerungsventil 3 geöffnet, dann wird der
Brennstoffdruck innerhalb der Staudruckkammer zur
Niederdruckseite entspannt, so dass zum Bewirken einer
Einspritzung von Brennstoff die Nadel der Düse geöffnet
wird. Daher muss ein Brennstoff, dessen Druck dem
Brennstoffeinspritzdruck entspricht, ständig in dem
Sammelrohr 4 angesammelt werden. Das Sammelrohr 4 ist mit
einer Hochdruckversorgungspumpe 7 mittels eines
Zuführungsrohrs 6 einschließlich eines Prüfventils 5
verbunden.
Die Hochdruckpumpe 7 saugt Brennstoff aus einem
Brennstofftank 8 über eine Brennstoffzuführungspumpe 9 an.
Die Hochdruckpumpe 7 umfasst eine Nocke zur Synchronisation
mit der Drehung der Maschine 1 zum Bewirken einer hin- und
hergehenden Bewegung eines Tauchkolbens, erzeugt im
Brennstoff den erforderlichen hohen Druck und führt ihn dem
Sammelrohr 4 zu. Die Hochdruckpumpe 7 umfasst ferner eine
Entlademengensteuerungseinrichtung 10.
Eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 11 steuert den
Betrieb des Einspritzsteuerungsventils 3 und der
Entlademengensteuerungseinrichtung 10. Erfassungssignale
eines Drehzahlsensors 12 und eines
Beschleunigungsöffnungsgradsensors 13 werden in die
elektronische Steuerungseinheit 11 eingegeben, und
Eingangssignale eines Drucksensors 14 zur Erfassung des
Brennstoffdrucks im Sammelrohr 4 und verschiedener anderer
Sensoren 15 erfassen eine Wassertemperatur, eine
Ansauglufttemperatur, einen Ansaugluftdruck und
dergleichen, die der elektronischen Steuerungseinheit 11
zugeführt werden.
Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt eine
Betriebsbedingung der Maschine 1 auf der Basis der
Erfassung und der Eingangssignale, und gibt
Steuerungssignale zu dem Einspritzsteuerungsventil 3 und
der Entlademengensteuerungseinrichtung 10 ab. Die
elektronische Steuerungseinheit 11 umfasst
Speichereinrichtungen (RAM, ROM) zum Speichern von
Erfassungsdaten, Steuerungsprogrammen und dergleichen.
Eine Brennstoffeinspritzsteuerung durch die elektronische
Steuerungseinheit 11 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf
die Fig. 2 bis 4 beschrieben.
Eine Drehzahl Ne und ein Beschleunigungsöffnungsgrad Accp
werden in die elektronische Steuerungseinheit 11 mittels
des Drehzahlsensors 12 und des
Beschleunigungsöffnungsgradsensors 13 eingegeben (Schritt
100). Danach berechnet die elektronische Steuerungseinheit
11 eine Befehlseinspritzmenge QFIN auf der Basis der
Drehzahl Ne und des Beschleunigungsöffnungswinkels Accp
unter Verwendung eines vorbestimmten Programms und eines
Kennfelds (Schritt 110).
In gleicher Weise berechnet die elektronische
Steuerungseinheit 11 eine Befehlseinspritzzeit TFIN auf der
Basis der Drehzahl Ne und der Befehlseinspritzmenge QFIN
unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Kennfelds (Schritt
120). Ein Brennstoffdruck NPCn innerhalb des Sammelrohrs 4
wird der elektronischen Steuerungseinheit 11 über den
Drucksensor 14 zugeführt (Schritt 130). Hierbei bedeutet
der Zusatz "n" gegenwärtig erfasste Daten in diesem Ablauf.
Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob eine
Mehrfacheinspritzung durchgeführt wird, bei welcher
Brennstoff zu einer Vielzahl von Zeiten durch eine
Voreinspritzung (Piloteinspritzung) eingespritzt wird oder
nicht (Schritt 140). Die elektronische Steuerungseinheit 11
kann dabei bestimmen, dass die Mehrfacheinspritzungen auf
der Basis der Fahrbedingungen erfolgen sollen oder zuvor
mittels eines Schalters eingestellt werden können.
Wird durch die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt,
dass Mehrfacheinspritzungen nicht durchgeführt werden
sollen, dann berechnet die elektronische Steuerungseinheit
11 einen vorausgesagten Druck NPCF durch Einsetzen des
Brennstoffdrucks NPCn aus Schritt 130 in die nachfolgenden
Gleichungen (Schritt 150).
NPCF = NPCn + ΔPC
ΔPc = NPCMn-1 - NPCn-1
Hierbei bezeichnet NPCn-1 einen der elektronischen
Steuerungseinheit 11 in Schritt 130 eines vorherigen
Ablaufs zugeführten Brennstoffdruck. NPCMn-1 bezeichnet
einen Einspritzzeitbrennstoffdruck gemäß einem (nachfolgend
noch beschriebenen) Schritt 240 eines vorherigen Ablaufs.
Die Druckdifferenz ΔPC zwischen NPCn-1 und NPCMn-1 ist etwa
gleich der Differenz bei diesem Ablauf ungeachtet eines
normalen Fahrbetriebs oder eines Übergangsfahrbetriebs.
Somit wird der vorausgesagte Druck NPCF unter
Berücksichtung der Druckdifferenz ΔPC zur Verminderung
eines Fehlers bei der Einspritzzeit dieses Ablaufs
berechnet.
Eine Einspritzverzögerungszeit TDM wird berechnet auf der
Basis des vorausgesagten Drucks NPCF in Abhängigkeit von
einem Kennfeld gemäß Fig. 6 (Schritt 160). Die
Einspritzverzögerungszeit TDM ist gemäß der Darstellung in
Fig. 5 bestimmt als die Zeit von der Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 bis zum tatsächlichen Einspritzen
des Brennstoffs. Da der Brennstoffdruck auf die Nadel zum
Öffnen der Düse einwirkt, ist die Einspritzverzögerungszeit
in der Einspritzeinrichtung 2 in Abhängigkeit von dem
Brennstoffdruck variabel. Das Kennfeld kann durch
Experimente bestimmt werden zum Erhalten einer Beziehung
zwischen dem Brennstoffdruck und der
Einspritzverzögerungszeit.
Eine Einspritzzeit wird auf der Basis der
Befehlseinspritzzeit TFIN gemäß Schritt 120 und der
Einspritzverzögerungszeit TDM gemäß Schritt 160 berechnet
(Schritt 170). Die Einspritzzeit wird gemäß Fig. 5
erhalten aus der Einspritzzeit-Pulsanzahl CNECAMF von einer
Steuerungsanfassposition bis unmittelbar vor der
Einspritzstartzeit, und einer Redundanzzeit TTMF von diesem
Puls bis zur Einspritzstartzeit.
(A - TFIN)/X = CNECAMF + Z
(Z/X) × Y - TDM = TTMF
falls TTMF < 0, dann wird der nachfolgende Schritt
durchgeführt.
CNECAMF ← CNECAMF - 1
TTMF ← TTMF + Y
Hierbei bezeichnet CNECAMF eine Integralzahl, und Z
bezeichnet einen redundanten Wert. Gemäß der Darstellung in
Fig. 5 bezeichnet A einen Winkel von der
Steuerungsanfangsposition zu einem oberen Totpunkt TDC, und
X bezeichnet einen Winkel entsprechend einem Ausgangspuls
des Drehzahlsensors 12. Y bezeichnet eine Zeit, während der
sich die Maschine um den Winkel X mit der Drehzahl zu
diesem Zeitpunkt dreht.
Danach berechnet die elektronische Steuerungseinheit eine
vorläufige Einspritzperiode TQMF auf der Basis der
Befehlseinspritzmenge QFIN und des vorausgesagten Drucks
NPCF in Abhängigkeit von einem Kennfeld gemäß Fig. 7
(Schritt 180). Die elektronische Steuerungseinheit
bestimmt, ob die Steuerungsanfangsposition vorliegt oder
nicht auf der Basis des Ausgangssignals des Drehzahlsensors
12 (Schritt 190). Liegt die Steuerungsanfangsposition nicht
vor, dann wartet die elektronische Steuerungseinheit 11 bis
zum Erreichen der Steuerungsanfangsposition. Liegt die
Steuerungsanfangsposition vor, dann beginnt die
elektronische Steuerungseinheit mit dem Zählen von
Ausgangspulsen des Drehzahlsensors 12 (Schritt 200).
Die elektronische Steuerungseinheit bestimmt, ob die
gezählte Pulsanzahl die Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF
erreicht oder nicht (Schritt 210). Erreicht die gezählte
Pulsanzahl nicht die Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF, dann
wartet die elektronische Steuerungseinheit 11, bis die
Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF erreicht ist. Liegt die
Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF vor oder wurde sie
erreicht, dann bestimmt die elektronische Steuerungseinheit
11, ob die Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen ist
oder nicht (Schritt 220).
Die elektronische Steuerungseinheit 11 wartet, bis die
Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen ist, und ist die
Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen, dann erregt die
elektronische Steuerungseinheit 11 die Einspritzeinrichtung
2 (Schritt 230). In diesem Falle wirkt der Brennstoffdruck
auf die Nadel in der Einspritzeinrichtung 2 zum Öffnen der
Düse ein.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Einspritzzeitbrennstoffdruck
NPCMn innerhalb des Sammelrohrs 4 der elektronischen
Steuerungseinheit 11 über den Drucksensor 14 zugeführt
(Schritt 240). Die elektronische Steuerungseinheit 11
bestimmt, ob eine absolute Differenz zwischen dem
Einspritzzeitbrennstoffdruck NPCMn und dem Brennstoffdruck
NPCn in Schritt 130 größer als ein bestimmter Betrag α ist
oder nicht (Schritt 250).
Ist die absolute Differenz kleiner als der bestimmte Betrag
α, dann bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 11,
dass der Einspritzzeitbrennstoffdruck NPCMn korrekt
eingegeben wurde ohne einen Einfluss durch Rauschen
(Störungen) oder dergleichen, und die elektronische
Steuerungseinheit 11 berechnet erneut eine Einspritzperiode
TQMF auf der Basis der Befehleinspritzzeitmenge QFIN und
dem Einspritzbrennstoffdruck NPCMn in Abhängigkeit von dem
Kennfeld gemäß Fig. 7 (Schritt 260). Hierbei kann der
bestimmte Betrag α durch Experimente bestimmt werden.
Ist die absolute Differenz größer als der bestimmte Betrag
α, dann bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 11,
dass der Einspritzbrennstoffdruck NPCMn nicht korrekt
eingegeben wurde infolge von Einflüssen durch Rauschen
(Störungen) oder dergleichen, und die elektronische
Steuerungseinheit 11 verwendet die vorläufige
Einspritzperiode TQMF, die in Schritt 180 berechnet wurde
(Schritt 270).
Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob die
Einspritzperiode TQMF abgelaufen ist oder nicht (Schritt
280). Die elektronische Steuerungseinheit wartet, bis die
Einspritzperiode TQMF abgelaufen ist, und ist die
Einspritzperiode TQMF abgelaufen, dann beendet die
elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 290). Hierbei wirkt der
Brennstoffdruck auf die Nadel in der Einspritzeinrichtung 2
zum Schließen der Düse ein, und die Brennstoffeinspritzung
wird beendet. Nach dem Schritt 290 ist die gegenwärtige
Brennstoffeinspritzsteuerung vollständig abgeschlossen.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung berechnet die
elektronische Steuerungseinheit 11 die Einspritzzeit auf
der Basis des vorausgesagten Drucks NPCF und berechnet die
Einspritzperiode TQMF auf der Basis des tatsächlichen
Einspritzzeitbrennstoffdrucks NPCMn. Beispielsweise wird
gemäß Fig. 5 die vorläufige Einspritzperiode TQMF in der
Weise berechnet, wie sie entsprechend einer gestrichelten
Linie dargestellt ist. Wird jedoch die Einspritzperiode
TQMF auf der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks NPCMn
berechnet, dann wird die Einspritzperiode TQMF entsprechend
einer durchgezogenen Linie korrigiert. Somit wird der
Brennstoff, dessen Menge der Befehlseinspritzmenge QFIN in
Schritt 110 entspricht, auch bei einem
Übergangsbetriebszustand eingespritzt, wobei die Differenz
zwischen der Befehlseinspritzmenge QFIN und der
tatsächlichen Einspritzmenge vermindert wird.
Bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 11, dass
Mehrfacheinspritzungen gemäß Schritt 140 durchzuführen
sind, dann erhält die elektronische Steuerungseinheit 11
die Voreinspritzmenge QPILOT unter Verwendung eines (nicht
dargestellten) Kennfelds (Schritt 305). Die elektronische
Steuerungseinheit 11 berechnet eine Haupteinspritzmenge
QMIN durch Subtrahieren der Voreinspritzmenge QPILOT von
der Befehlseinspritzmenge QFIN gemäß Schritt 110 (Schritt
310).
QMIN ← QFIN - QPILOT
Danach erhält die elektronische Steuerungseinheit 11 ein
Intervall TINT (siehe Fig. 10) zwischen der
Voreinspritzung (Piloteinspritzung) und der
Haupteinspritzung auf der Basis der Drehzahl Ne und der
Befehlseinspritzmenge QFIN in Abhängigkeit von einem
Kennfeld gemäß Fig. 8 (Schritt 320). Die elektronische
Steuerungseinheit 11 berechnet einen vorausgesagten Druck
NPCFM zur Haupteinspritzung gemäß der nachfolgenden
Gleichung (Schritt 330).
NPCFM ← NPCn + (NPCMn-1 - NPCn-1)
Hierbei bedeutet NPCn einen Brennstoffdruck innerhalb des
Sammelrohrs 4 gemäß Schritt 130, NPCMn-1 bezeichnet den
Brennstoffdruck innerhalb des Sammelrohrs 4 in Schritt 240
eines vorherigen Ablaufs, und NPCn-1 bezeichnet den
Brennstoffdruck innerhalb des Sammelrohrs 4 gemäß Schritt
130 eines vorherigen Ablaufs.
Die elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet einen
vorausgesagten Druck NPCFP zur Voreinspritzzeit gemäß der
nachfolgenden Gleichung (Schritt 340).
NPCFP ← NPCn + (NPCPn-1 - NPCn-1)
Hierbei bedeutet NPCPn-1 einen Brennstoffdruck innerhalb des
Sammelrohrs 4 gemäß einem (nachfolgend noch beschriebenen)
Schritt 530 eines vorherigen Ablaufs.
Die elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet eine
vorläufige Voreinspritzperiode TQPF auf der Basis des
angenommenen Drucks NPCFP in Schritt 340 und der
Voreinspritzmenge QPILOT gemäß Schritt 300 in Abhängigkeit
von einem Kennfeld, das ähnlich dem in Fig. 7 gezeigten
Kennfeld ist (Schritt 350).
Die elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet eine
Voreinspritzvollendungsverzögerungszeit TDEP auf der Basis
des vorausgesagten Drucks NPCFP und der Voreinspritzmenge
QPILOT in Abhängigkeit von einem (nicht dargestellten)
Kennfeld (Schritt 360). Die
Voreinspritzvollendungsverzögerungszeit TDEP bezeichnet
eine Zeit von der Entregung des Einspritzsteuerungsventils
3 bis zur tatsächlichen Beendigung der
Brennstoffeinspritzung der Einspritzeinrichtung 2. Die
elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet eine
Haupteinspritzverzögerungszeit TDM auf der Basis des
vorausgesagten Drucks NPCFM bei der Haupteinspritzung in
Abhängigkeit von einem in Fig. 6 dargestellten Kennfeld
(Schritt 370).
Die elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet gemäß der
Darstellung in Fig. 10 eine Voreinspritzzeitpulsanzahl
CNECAPF und eine Voreinspritzzeitredundanzzeit TTPF auf der
Basis der Befehleinspritzzeit TFIN, dem Intervall TINT, der
Voreinspritzvollendungsverzögerungszeit TDEP und der
vorläufigen Voreinspritzperiode TQPF in Schritt 350
(Schritt 380). Diese Berechnung wird in gleicher Weise wie
in Schritt 170 auf der Basis des oberen Totpunkts TDC als
Kriterium durchgeführt.
Danach bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 11, ob
eine Schwingungsverhinderungsmarke F (die nachstehend noch
beschrieben wird) auf "1" gesetzt ist oder nicht (Schritt
390). Ist die Marke auf "1" gesetzt, dann bestimmt die
elektronische Steuerungseinheit 11, ob das Intervall TINT
über dem ersten Schwellenwert T1 liegt oder nicht (Schritt
400). Liegt das Intervall TINT über dem ersten
Schwellenwert T1, dann berechnet die elektronische
Steuerungseinheit 11 eine Haupteinspritzzeitpulsanzahl
CNECAMF und eine Haupteinspritzzeitredundanzzeit TTMF auf
der Basis der Befehleinspritzzeit TFIN und der
Haupteinspritzverzögerungszeit TDM (Schritt 410). Diese
Berechnung wird in gleicher Weise wie in Schritt 170 auf
der Basis des oberen Totpunkts TDC als Kriterium
durchgeführt. Ferner wird in die elektronische
Steuerungseinheit 11 der Wert "1" der
Schwingungsverhinderungsmarke F eingegeben mit der
Bedeutung, dass eine Redundanzwinkelsteuerung durchgeführt
wird (Schritt 420).
Liegt das Intervall TINT unter dem ersten Schwellenwert T1,
dann gibt die elektronische Steuerungseinheit 11 die
Voreinspritzzeitpulsanzahl CNECAPF in die
Haupteinspritzzeitpulsanzahl CNECAMF ein (Schritt 430).
Danach berechnet die elektronische Steuerungseinheit 11
gemäß der Darstellung in Fig. 11 eine
Haupteinspritzzeitredundanzzeit TTMF auf der Basis der
Befehlseinspritzzeit TFIN und der
Haupteinspritzverzögerungszeit TDM gemäß Schritt 370
(Schritt 440). Diese Berechnung wird in gleicher Weise wie
diejenige des Schritts 170 durchgeführt. Ferner gibt die
elektronische Steuerungseinheit 11 eine "0" in die
Schwingungsverhinderungsmarke F ein mit der Bedeutung, dass
eine zeitliche Steuerung durchgeführt wird (Schritt 450).
Hat gemäß Schritt 390 die Marke F nicht den Wert "1", dann
bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 11, ob das
Intervall TINT über dem zweiten Schwellenwert T2 liegt oder
nicht (Schritt 460). Liegt das Intervall TINT über dem
zweiten Schwellenwert T2, dann führt die elektronische
Steuerungseinheit 11 eine Redundanzwinkelsteuerung nach
Schritt 410 durch. Liegt das Intervall TINT unter dem
zweiten Schwellenwert T2, dann führt die elektronische
Steuerungseinheit 11 eine zeitliche Steuerung nach Schritt
430 durch. Gemäß der Darstellung in Fig. 9 wird zwischen
der Redundanzwinkelsteuerung und der zeitlichen Steuerung
nicht häufig umgeschaltet, da der erste und zweite
Schwellenwert T1 und T2 verwendet werden. Hierbei umfasst
die Schalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die
Schritte 390, 400, 420, 450 und 460.
Nach der Vollendung des Schritts 420 oder des Schritts 450
berechnet die elektronische Steuerungseinheit 11 eine
vorläufige Haupteinspritzperiode TQMF auf der Basis der
Haupteinspritzmenge QMAIN gemäß Schritt 310 und dem
vorausgesagten Druck NPCFM bei der Haupteinspritzung in
Abhängigkeit von einem Kennfeld, das gleich dem in Fig. 7
gezeigten Kennfeld ist (Schritt 470). Die elektronische
Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob der durch den
Drehzahlsensor 12 erfasste Puls zur
Steuerungsanfangsposition wird oder nicht (Schritt 480).
Wird der Puls nicht zur Steuerungsanfangsposition, dann
wartet die elektronische Steuerungseinheit 11, bis der Puls
zur Steuerungsanfangsposition wird.
Ist die Steuerungsanfangsposition erreicht, dann beginnt
die elektronische Steuerungseinheit 11 mit dem Zählen der
Pulsanzahl beginnend mit der Steueranfangsposition (Schritt
490). Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob
die Pulsanzahl die Voreinspritzzeitpulsanzahl CNECAPF
erreicht oder nicht (Schritt 500). Ist die
Voreinspritzzeitpulsanzahl CNECAPF noch nicht erreicht,
dann wartet die elektronische Steuerungseinheit bis zum
Erreichen des Werts CNECAPF. Ist der Wert CNECAPF erreicht,
dann bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 11, ob
die Voreinspritzzeitredundanzzeit TTPF abgelaufen ist oder
nicht (Schritt 510).
Ist die Voreinspritzzeitredundanzzeit TTPF noch nicht
abgelaufen, dann wartet die elektronische Steuerungseinheit
11, bis diese Zeit abgelaufen ist; ist die
Voreinspritzzeitredundanzzeit TTPF abgelaufen, dann startet
die elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 520). Danach wird ein
Voreinspritzzeitbrennstoffdruck NPCPn innerhalb des
Sammelrohrs 4 zu diesem Zeitpunkt in die elektronische
Steuerungseinheit 11 mittels des Drucksensors 14 eingegeben
(Schritt 530). Die elektronische Steuerungseinheit 11
bestimmt, ob eine absolute Differenz zwischen dem
Voreinspritzzeitbrennstoffdruck NPCPn und dem
Brennstoffdruck NPCn in Schritt 130 kleiner als ein
bestimmter Betrag β ist oder nicht (Schritt 540).
Ist die absolute Differenz kleiner als der bestimmte Betrag
β, dann bestimmt die elektronische Steuerungseinheit, dass
der Voreinspritzzeitbrennstoffdruck NPCPn korrekt
eingegeben wurde, und die elektronische Steuerungseinheit
11 berechnet erneut eine Voreinspritzperiode TQPF auf der
Basis des Werts von NPCPn aus Schritt 350 (Schritt 550).
Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob die
Voreinspritzperiode TQPF abgelaufen ist oder nicht (Schritt
560). Nach dem Ablaufen der Voreinspritzperiode TQPF
beendet die elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung
der Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 570).
Ist die absolute Differenz kleiner als der bestimmte Betrag
β, dann bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 11,
dass der Piloteinspritzzeitbrennstoffdruck NPCPn nicht
korrekt eingegeben wurde infolge einer Beeinflussung durch
Rauschen, Störungen oder dergleichen, und die elektronische
Steuerungseinheit 11 verwendet die vorläufige
Voreinspritzperiode TQPF, die in Schritt 350 berechnet
wurde (Schritt 580). Die elektronische Steuerungseinheit 11
bestimmt, ob die vorläufige Voreinspritzperiode TQPF
abgelaufen ist oder nicht (Schritt 560). Nach dem Ablaufen
von TQPF beendet die elektronische Steuerungseinheit 11 die
Erregung der Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 570).
Nach dem Schritt 210 führt die elektronische
Steuerungseinheit 11 Schritte gemäß der Darstellung in den
Fig. 10 und 11 durch, und die elektronische
Steuerungseinheit 11 berechnet erneut gemäß der
vorstehenden Beschreibung die Haupteinspritzperiode TQMF
auf der Basis des Haupteinspritzzeitbrennstoffdrucks NPCMn
und führt eine Haupteinspritzung durch. Beispielsweise
werden gemäß der Darstellung in den Fig. 10 und 11 die
vorläufige Voreinspritzperiode TQPF und die vorläufige
Haupteinspritzperiode TQMF gemäß den gestrichelten Linien
berechnet. Werden jedoch die Voreinspritzperiode TQPF und
die Haupteinspritzperiode TQMF auf der Basis des
Voreinspritzzeitbrennstoffdrucks NPCPn und des
Haupteinspritzzeitbrennstoffdrucks NPCMn berechnet, dann
werden die Werte TQPF und TQMF gemäß den durchgezogenen
Linien korrigiert. Somit wird der Brennstoff, dessen Menge
die Befehlseinspritzmenge QFIN in Schritt 110 ist, auch
während Übergangszuständen des Fahrens eingestellt, wobei
die Differenz zwischen der Befehlseinspritzmenge QFIN und
der tatsächlichen Einspritzmenge vermindert wird.
Wird das Intervall TINI verkürzt, dann ändert sich ferner
gemäß der Darstellung in Fig. 12 die
Einspritzverzögerungszeit TDM plötzlich infolge einer
magnetischen Remanenz im Einspritzsteuerungsventil 3. Ist
während einer Änderung der Drehzahl oder während eines
Übergangszustands das tatsächliche Intervall TINT kleiner
als das mittels der elektronischen Steuerungseinheit 11
berechnete Intervall TINT, dann vergrößert sich die
Einspritzmenge plötzlich, da die Haupteinspritzperiode TQMF
in beiden Fällen gleich ist.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt jeweils
eine Umschaltung zwischen der Redundanzwinkelsteuerung und
der zeitlichen Steuerung in Abhängigkeit vom Intervallwert
TINT. Gemäß Fig. 11 wird die Voreinspritzzeitpulsanzahl
CNECAPF in gleicher Weise wie die
Haupteinspritzzeitpulsanzahl CNECAMF angepasst, und die
Haupteinspritzzeitverzögerungszeit TTMF steuert den Beginn
der Erregung, wodurch eine Veränderung des Intervalls TINT
infolge von Drehzahländerungen, die eine plötzliche
Änderung der Einspritzmenge bewirken, unterdrückt werden.
Gemäß der Darstellung in Fig. 10 steuert die
Redundanzwinkelsteuerung unabhängig die Einspritzzeit
entsprechend der Voreinspritzzeitpulsanzahl CNECAPF und der
Haupteinspritzzeitpulsanzahl CNECAMF. Gemäß der
Redundanzwinkelsteuerung üben die Drehzahländerungen und
die Ne-Pulsamplitude des Drehzahlsensors 12 einen
Änderungseinfluss auf das tatsächliche Intervall aus.
Jedoch wird die tatsächliche Einspritzzeit bezüglich des
oberen Totpunkts TDC nicht in dieser Weise beeinflusst.
Andererseits steuert gemäß Fig. 11 die zeitliche Steuerung
in gemeinsamer Weise die Voreinspritzzeitpulsanzahl CNECAPF
und die Haupteinspritzzeitpulsanzahl CNECAMF auf jeweils
den gleichen Wert. Gemäß der zeitlichen Steuerung üben die
Drehzahländerung und die Ne-Pulsamplitude des
Drehzahlsensors 12 einen Änderungseinfluss auf die
tatsächliche Einspritzzeit bezüglich des oberen Totpunkts
TDC aus. Das tatsächliche Intervall wird jedoch nicht in
dieser Weise beeinflusst.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung und entsprechend dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Einspritzperiode
auf der Basis des tatsächlichen Brennstoffdrucks zur
Einspritzzeit erhalten werden, da die Einspritzperiode auf
der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks berechnet wird.
Daher wird die Differenz zwischen der berechneten
Einspritzmenge und der tatsächlichen Einspritzmenge auch
dann vermindert, wenn ein Übergangszustand des Fahrens
vorliegt. Da eine vorläufige Einspritzperiode berechnet
wird, und da die Einspritzperiode erneut berechnet wird,
wenn der Einspritzzeitbrennstoffdruck korrekt erfasst wird,
ändert sich die Einspritzmenge auch dann nicht plötzlich,
wenn der Brennstoffdruck nicht korrekt erfasst wurde.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die
Differenz zwischen der berechneten Einspritzmenge bei jeder
Einspritzung und der tatsächlichen Einspritzmenge
vermindert, da die Einspritzperiode berechnet wird auf der
Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks zu jeder
Einspritzzeit bei einer Mehrfacheinspritzung. Ferner
schaltet die Schalteinrichtung die Steuerungen in
Abhängigkeit von dem Intervall um, wodurch
Intervalländerungen infolge von Drehzahländerungen
unterdrückt werden.
Eine Brennstoffeinspritzsteuerung durch die elektronische
Steuerungseinheit 11 wird gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel nachstehend unter Bezugnahme auf die
Fig. 14 bis 16 beschrieben.
Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, für
welchen Zylinder Brennstoff während dieses Ablaufs
eingespritzt wird (Schritt 100). Der Schritt 100 ist
vorgesehen zum Lesen eines Korrekturwerts ΔPC derselben
Zylinderart entsprechend dem in diesem Ablauf in den
nachfolgenden Schritten nach Schritt 100 (beispielsweise
Schritt 150) bestimmten Zylinder. Der Korrekturwert ΔPC
wird aus einem Speicher in der elektronischen
Steuerungseinheit 11 gelesen. Der Korrekturwert ΔPC wird in
einem (nachfolgend noch beschriebenen) Schritt 260 und
weiteren Schritten zu einer Brennstoffeinspritzzeit eines
vorherigen Ablaufs berechnet und in dem Speicher
abgespeichert.
Nachstehend wird dieselbe Zylinderart beschrieben. Weist
die Maschine 1 gemäß der Darstellung in Fig. 23 sechs
Zylinder auf und führt die Versorgungspumpe 7 den
Brennstoff unter Druck viermal zu, während sich eine
Kurbelwelle zweimal dreht (zwei Zuführungen unter Druck,
drei Einspritzungen), dann sind die
Brennstoffeinspritzzeiten und die
Brennstoffzuführungszeiten unterschiedlich für jeweils den
ersten bis sechsten Zylinder. Sind diese Zeiten
unterschiedlich, dann sind die
Einspritzzeitbrennstoffdrücke innerhalb des Sammelrohrs 4
erheblich unterschiedlich zwischen jedem Zylinder. Ist die
Brennstoffeinspritzzeit die gleiche wie die
Brennstoffzuführungszeit, dann ist der Brennstoffdruck im
Wesentlichen derselbe. Daher bestimmt die elektronische
Steuerungseinheit 11, dass der erste, zweite und dritte
Zylinder jeweils von gleicher Art sind wie der vierte,
fünfte und sechste Zylinder. Dabei kann die elektronische
Steuerungseinheit 11 bestimmen, dass nur gemeinsame
Zylinder jeweils die Zylinder der gleichen Art sind.
Umfasst andererseits gemäß der Darstellung in Fig. 23 die
Maschine 1 vier Zylinder, und führt die
Hochdruckversorgungspumpe 7 den Brennstoff mit Hochdruck
viermal zu (eine Zuführung unter Druck, eine Einspritzung),
dann sind die Brennstoffeinspritzzeiten und die
Brennstoffzuführungszeiten für jeden Zylinder gleich. In
diesem Fall bestimmt die elektronische Steuerungseinheit
11, dass alle Zylinder Zylinder der gleichen Art sind.
Nach dem Schritt 100 bestimmt die elektronische
Steuerungseinheit 11, ob lediglich eine Haupteinspritzung
durchgeführt werden soll oder eine Mehrfacheinspritzung,
bei welcher eine Voreinspritzung vor einer
Haupteinspritzung durchgeführt wird (Schritt 102). Bestimmt
die elektronische Steuerungseinheit 11, dass lediglich eine
Haupteinspritzung durchgeführt wird, dann geht der Ablauf
über zu Schritt 105. Die elektronische Steuerungseinheit 11
bestimmt, ob eine vorbestimmte
Brennstoffdruckerfassungsposition (Position vor dem oberen
Totpunkt entsprechend K° Kurbelwellenwinkel) vorliegt oder
nicht auf der Basis des Ausgangssignals des Drehzahlsensors
12. Liegt die Brennstoffdruckerfassungsposition nicht vor,
dann wartet die elektronische Steuerungseinheit 11 bis zum
Auftreten dieser Position. Ist die
Brennstoffdruckerfassungsposition erreicht, dann wird die
Drehzahl Ne mittels des Drehzahlsensors 12 in die
elektronische Steuerungseinheit 11 eingegeben, und es wird
ein Beschleunigungsöffnungsgrad Accp in die elektronische
Steuerungseinheit 11 mittels des
Beschleunigungsöffnungsgradsensors 13 eingegeben (Schritt
110). Hierbei wird K° Kurbelwellenwinkel beispielsweise auf
40° Kurbelwellenwinkel eingestellt.
Die elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet eine
Befehlseinspritzmenge QFIN auf der Basis der Drehzahl Ne
und des Beschleunigungsöffnungsgrads Accp in Abhängigkeit
von einem vorbestimmten Programm und einem (nicht
dargestellten) Kennfeld (Schritt 120). In gleicher Weise
berechnet die elektronische Steuerungseinheit 11 eine
Befehlseinspritzzeit TFIN auf der Basis der Drehzahl Ne und
der Befehlseinspritzmenge QFIN unter Verwendung eines
Kennfelds (Schritt 130). Ein Brennstoffdruck NPCn innerhalb
des Sammelrohrs 4 wird mittels des Drucksensors 14 der
elektronischen Steuerungseinheit 11 zugeführt (Schritt
140). Hierbei bedeutet der Zusatz "n" gegenwärtig erfasste
Daten dieses Ablaufs. Nachstehend wird lediglich der
Haupteinspritzablauf beschrieben.
In diesem Ablauf wird danach der Korrekturwert in dem
Speicher der elektronischen Steuerungseinheit 11 zugeführt
(Schritt 150). Wird die Maschine 1 gestartet, dann wird der
Korrekturwert auf den Wert "0" initialisiert für eine
Verwendung bei einer Korrektur durch Addieren oder
Subtrahieren, oder wird auf "1" initialisiert, wenn der
Wert zur Verwendung im Rahmen einer Multiplikation
vorgesehen ist. Zuerst wird ein Berechnungsbeispiel
beschrieben. In diesem Beispiel wird ein vorausgesagter
Druck NPCF auf der Basis des Brennstoffdrucks NPCn gemäß
Schritt 140 unter Verwendung der Addition/Subtraktion-
Korrektur nach den folgenden Gleichungen berechnet (Schritt
160).
NPCF = NPCn + ΔPCn-1
ΔPCn-1 = NPCMn-1 - NPCn-1 (erhalten in Schritt 260 des
vorherigen Ablaufs)
Dabei bezeichnet ΔPCn-1 einen gemäß Schritt 260 des
vorherigen Ablaufs berechneten Korrekturwert. Der
Korrekturwert wird in dem Speicher entsprechend derselben
Zylinderart als der gegenwärtige Zylinder entsprechend dem
in Schritt 100 bestimmten Zylinder gespeichert. Innerhalb
einer Zylindergruppe mit demselben Druckmuster wird somit
der Korrekturwert bei derselben Zylindergruppe ausgelesen.
Ferner bezeichnet NPCn-1 einen Brennstoffdruck gemäß Schritt
140 des vorherigen Ablaufs, und NPCMn-1 bezeichnet einen
Einspritzzeitbrennstoffdruck gemäß Schritt 250 (wird
nachstehend noch beschrieben) des vorherigen Ablaufs.
Der Korrekturwert ΔPCn-1 entspricht der Differenz zwischen
NPCn-1 und NPCMn-1 und ist im Wesentlichen innerhalb dieses
Ablaufs gleich, ungeachtet eines normalen Betriebszustands
oder eines Übergangsbetriebszustands. Der vorausgesagte
Druck NPCF wird somit berechnet unter Berücksichtigung des
Korrekturwerts ΔPCn-1 zur Verminderung eines Fehlers bei
einer Einspritzzeit dieses Ablaufs.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann eine Korrektur
unter Verwendung einer Multiplikation durchgeführt werden.
In diesem Fall erfolgt die Korrektur unter Verwendung eines
Verhältnisses zwischen dem Einspritzzeitbrennstoffdruck
NPCM und dem Brennstoffdruck gemäß den nachfolgenden
Gleichungen.
NPCF = Kn-1 × NPCn
Kn-1 = NPCMn-1/NPCn-1 (berechnet in Schritt 260 des
vorherigen Ablaufs)
Danach berechnet die elektronische Steuerungseinheit 11
eine Einspritzverzögerungszeit TDM auf der Basis des
vorausgesagten Drucks NPCF in Abhängigkeit von einem in
Fig. 20 gezeigten Kennfeld (Schritt 170). Die
Einspritzverzögerungszeit TDM ist gemäß Fig. 17 eine
Periode von dem Starten der Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 durch die elektronische
Steuerungseinheit 11 bis zum tatsächlichen Einspritzen des
Brennstoffs. Die Einspritzverzögerungszeit ändert sich in
Abhängigkeit vom Brennstoffdruck in der
Einspritzeinrichtung 2, da der Brennstoffdruck auf die
Nadel zum Öffnen der Düse einwirkt. Das Kennfeld kann durch
Experimente erhalten werden zum Erzielen einer Beziehung
zwischen dem Brennstoffdruck und der
Einspritzverzögerungszeit.
Eine Einspritzzeit wird auf der Basis der
Befehlseinspritzzeit TFIN gemäß Schritt 130 und der
Einspritzverzögerungszeit TDM gemäß Schritt 170 berechnet
(Schritt 180). Die Einspritzzeit wird gemäß Fig. 17
erhalten aus einer Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF von
einer Steuerungsanfangsposition bis unmittelbar vor einer
Einspritzstartzeit, und einer Redundanzzeit TTMF von diesem
Puls bis zu der Einspritzstartzeit.
(A - TFIN)/X = CNECAMF + Z
(Z/X) × Y - TDM = TTMF
Falls gilt TTMF < 0, dann wird der nachfolgende Schritt
durchgeführt.
CNECAMF = CNECAMF - 1
TTMF = TTMF + Y
Hierbei bedeutet CNECAMF eine Intergralzahl, und Z eine
Redundanz (Überbestimmung).
Gemäß Fig. 17 bezeichnet A einen Winkel von der
Steuerungsanfangsposition zu einem oberen Totpunkt TDC, und
X ist ein Winkel entsprechend einem vom Drehzahlsensor 12
ausgegebenen Puls. Y bezeichnet eine Zeit, während der sich
die Maschine um den Winkel X entsprechend der Drehzahl zu
diesem Zeitpunkt dreht.
Danach berechnet die elektronische Steuerungseinheit eine
Einspritzperiode TQMF auf der Basis der
Befehlseinspritzmenge QFIN und dem vorausgesagten Druck
NPCF in Abhängigkeit von einem in Fig. 21 gezeigten
Kennfeld (Schritt 190). Die elektronische Steuerungseinheit
11 bestimmt, ob die Steuerungsanfangsposition vorliegt oder
nicht auf der Basis des Ausgangssignals des Drehzahlsensors
12 (Schritt 200). Liegt die Steuerungsanfangsposition nicht
vor, dann wartet die elektronische Steuerungseinheit 11,
bis die Steuerungsanfangsposition erreicht ist. Ist die
Steuerungsanfangsposition erreicht, dann startet die
elektronische Steuerungseinheit 11 das Zählen der vom
Drehzahlsensor 12 ausgegebenen Pulse (Schritt 210).
Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob die
gezählte Pulsanzahl die Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF
erreicht oder nicht (Schritt 220). Erreicht die gezählte
Pulsanzahl nicht die Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF, dann
wartet die elektronische Steuerungseinheit 11, bis die
Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF erreicht ist. Ist die
Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF erreicht, dann bestimmt die
elektronische Steuerungseinheit 11, ob die
Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen ist oder nicht
(Schritt 230).
Die elektronische Steuerungseinheit 11 wartet, bis die
Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen ist, und ist die
Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen, dann startet
die elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 240). Hierdurch wirkt der
Brennstoffdruck auf die Nadel in der Einspritzeinrichtung 2
ein zum Öffnen der Düse.
Startet die elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung
der Einspritzeinrichtung 2, d. h. wird die Haupteinspritzung
gestartet, dann wird ein Einspritzzeitbrennstoffdruck NPCMn
in die elektronische Steuerungseinheit 11 eingegeben
(Schritt 250). Die elektronische Steuerungseinheit
berechnet den Korrekturwert ΔPCn oder Kn auf der Basis von
NPCMn und dem Brennstoffdruck NPCn gemäß Schritt 140 unter
Verwendung der nachfolgenden Gleichungen.
ΔPCn = NPCMn - NPCn
Kn = NPCMn/NPCn
Die elektronische Steuerungseinheit 11 sichert (speichert)
den Korrekturwert ΔPCn oder Kn in der Speichereinrichtung
für die Brennstoffeinspritzung des nächsten Ablaufs und der
nachfolgenden Abläufe (Schritt 260).
Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob die
Einspritzperiode TQMF abgelaufen ist oder nicht (Schritt
270). Die elektronische Steuerungseinheit 11 wartet bis zum
Ablaufen der Einspritzperiode TQMF, und ist die
Einspritzperiode TQMF abgelaufen, dann beendet die
elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 280). Hierdurch wirkt der
Brennstoffdruck auf die Nadel in die Einspritzeinrichtung 2
ein zum Schließen der Düse, und die Brennstoffeinspritzung
wird beendet. Nach dem Schritt 280 ist die
Brennstoffeinspritzsteuerung beendet. Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel führt eine
Steuerungseinrichtung der vorliegenden Erfindung die
Brennstoffeinspritzsteuerung durch, und eine
Korrekturberechnungseinrichtung verarbeitet die Schritte
250 und 260.
Bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 11, dass eine
Mehrfacheinspritzung gemäß Schritt 102 durchzuführen ist,
dann geht der Ablauf zu Schritt 300 über, in welchem die
Mehrfacheinspritzsteuerung gemäß den Fig. 15 und 16
durchgeführt wird. Die elektronische Steuerungseinheit 11
bestimmt ferner, ob ein früherer Voreinspritzbereich
(Pilotbereich) oder ein normaler Einspritzbereich vorliegt
auf der Basis der Betriebsbedingungen der Maschine (Schritt
301). In der frühen Voreinspritzbereichssteuerung wird die
Voreinspritzung länger als ein vorbestimmtes Intervall vor
der Haupteinspritzung durchgeführt. In der normalen
Voreinspritzbereichssteuerung wird die Voreinspritzung
innerhalb des vorbestimmten Intervalls vor der
Haupteinspritzung durchgeführt.
Im Allgemeinen wird die normale
Voreinspritzbereichssteuerung in einem niedrigen
Drehzahlbereich durchgeführt, so dass der Abgasausstoß und
die Betriebsgeräusche der Maschine vermindert werden. In
einem niedrigen Drehzahlbereich, insbesondere dann, wenn
eine Maschinenlast groß oder klein ist, vermindert die
frühe Voreinspritzbereichssteuerung die Abgasemission und
die Betriebsgeräusche der Maschine in effektiverer Weise.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel teilt die
elektronische Steuerungseinheit 11 die
Mehrfacheinspritzsteuerung in eine frühe
Voreinspritzbereichssteuerung und eine normale
Voreinspritzbereichssteuerung gemäß Schritt 301 auf.
Hierbei wird eine frühe Voreinspritzbereichssteuerung etwa
bei einem Winkel von 70° Kurbelwellenwinkel vor dem oberen
Totpunkt (TDC) durchgeführt.
Bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 11 das
Vorliegen der normalen Voreinspritzbereichssteuerung, dann
geht der Ablauf zu Schritt 302. In Schritt 302 wie im Falle
des Ablaufs entsprechend lediglich einer Haupteinspritzung
bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 11, ob eine
vorbestimmte Brennstoffdruckerfassungsposition vorliegt
oder nicht auf der Basis des Ausgangssignals des
Drehzahlsensors 12. Gemäß der Darstellung in Fig. 19 liegt
die Brennstoffdruckerfassungsposition bei 40°
Kurbelwellenwinkel vor dem oberen Totpunkt TDC. Liegt die
Brennstoffdruckerfassungsposition nicht vor, dann wartet
die elektronische Steuerungseinheit 11 bis zum Erreichen
dieser Position. Ist die Brennstoffdruckerfassungsposition
erreicht, dann wird eine Drehzahl Ne in die elektronische
Steuerungseinheit 11 mittels des Drehzahlsensors 12
eingegeben, und ein Beschleunigungsöffnungsgrad Accp wird
in die elektronische Steuerungseinheit 11 mittels des
Beschleunigungsöffnungsgradsensors 13 eingegeben (Schritt
303).
Die elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet eine
Befehlseinspritzmenge QFIN auf der Basis der Drehzahl Ne
und des Beschleunigungsöffnungsgrads Accp in Abhängigkeit
von einem vorbestimmten Programm und einem (nicht
dargestellten) Kennfeld (Schritt 304). In gleicher Weise
berechnet die elektronische Steuerungseinheit 11 eine
Befehlseinspritzzeit TFIN (Schritt 305). Ein
Brennstoffdruck NPCn innerhalb des Sammelrohrs 4 wird der
elektronischen Steuerungseinheit 11 mittels des
Drucksensors 14 zugeführt (Schritt 306).
Die elektronische Steuerungseinheit erhält eine
Voreinspritzmenge QPILOT unter Verwendung eines (nicht
dargestellten) Kennfelds (Schritt 307). Die elektronische
Steuerungseinheit 11 berechnet eine Haupteinspritzmenge
QMIN durch Subtrahieren der Voreinspritzmenge QPILOT von
der Befehlseinspritzmenge QFIN gemäß Schritt 304 (Schritt
310).
QMIN = QFIN - QPILOT
Danach erhält die elektronische Steuerungseinheit 11 ein
Intervall TINT (siehe Fig. 19) zwischen der
Voreinspritzung und der Haupteinspritzung auf der Basis der
Drehzahl Ne und der Befehlseinspritzmenge QFIN in
Abhängigkeit von einem Kennfeld gemäß Fig. 22 (Schritt
320). Die elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet
einen angenommenen Druck NPCFM gemäß den nachfolgenden
Gleichungen (Schritte 325, 330).
NPCF = NPCn + ΔPCn-1
Hierbei bezeichnet NPCn den Brennstoffdruck innerhalb des
Sammelrohrs 4 gemäß Schritt 306, und ΔPCn-1 bezeichnet den
in Schritt 460 eines vorherigen Ablaufs berechneten
Korrekturwert.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann eine Korrektur
unter Verwendung einer Multiplikation durchgeführt werden.
In diesem Fall erfolgt die Korrektur unter Verwendung eines
Verhältnisses zwischen dem Einspritzzeitbrennstoffdruck
NPCM und dem Brennstoffdruck NPC gemäß den nachfolgenden
Gleichungen.
NPCF = Kn-1 × NPCn
Kn-1 = NPCMn-1/NPCn-1 (berechnet in Schritt 460 des
vorherigen Ablaufs)
Danach berechnet die elektronische Steuerungseinheit 11
eine Voreinspritzperiode TQPF auf der Basis des
angenommenen Drucks NPCFP gemäß Schritt 330 und der
Voreinspritzmenge QPILOT gemäß Schritt 305 in Abhängigkeit
von einem (nicht gezeigten) Kennfeld gleich dem in Fig. 21
gezeigten Kennfeld (Schritt 340).
Die elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet eine
Voreinspritzbeendigungsverzögerungszeit TDEP auf der Basis
des angenommenen Drucks NPCF und der Voreinspritzmenge
QPILOT in Abhängigkeit von einem (nicht gezeigten) Kennfeld
(Schritt 350). Die Voreinspritzbeendigungsverzögerungszeit
TDEP ist bestimmt als eine Zeit von der Entregung des
Einspritzsteuerungsventils 3 bis zur tatsächlichen
Beendigung der Brennstoffeinspritzung durch die
Einspritzeinrichtung 2. Danach berechnet die elektronische
Steuerungseinheit 11 eine Haupteinspritzverzögerungszeit
TDM auf der Basis des angenommenen Drucks NPCF in
Abhängigkeit von einem in Fig. 20 gezeigten Kennfeld
(Schritt 360).
Die elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet eine
Voreinspritzzeitpulsanzahl CNECAPF und eine
Voreinspritzzeitredundanzzeit TTPF auf der Basis der
Befehlseinspritzzeit TFIN, dem Intervall TINT, der
Voreinspritzbeendigungsverzögerungszeit TDEP und der
Voreinspritzperiode TQPF gemäß Schritt 340 (Schritt 370).
Diese Berechnung wird gemäß der Darstellung in Fig. 18 in
gleicher Weise wie in Schritt 180 auf der Basis des oberen
Totpunkts TDC als Kriterium durchgeführt.
Danach berechnet die elektronische Steuerungseinheit 11
eine Haupteinspritzzeitpulsanzahl CNECAMF und eine
Haupteinspritzzeitredundanzzeit TTMF auf der Basis der
Befehlseinspritzzeit TFIN und der
Haupteinspritzverzögerungszeit TDM (Schritt 380). Diese
Berechnung wird ebenfalls in gleicher Weise wie diejenige
in Schritt 180 auf der Basis des oberen Totpunkts TDC als
Kriterium durchgeführt.
Die elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet eine
Haupteinspritzperiode TQMF auf der Basis der
Haupteinspritzmenge QMAIN gemäß Schritt 310 und des
angenommenen Drucks NPCF gemäß Schritt 330 in Abhängigkeit
von einem Kennfeld, das ähnlich dem in Fig. 21 gezeigten
Kennfeld ist (Schritt 390). Die elektronische
Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob der mittels des
Drehzahlsensors 12 erfasste Puls die
Steuerungsanfangsposition ist, d. h. die
Pulszählstartposition bildet oder nicht (Schritt 400). Ist
der Puls nicht die Steuerungsanfangsposition, dann wartet
die elektronische Steuerungseinheit 11, bis die
Steuerungsanfangsposition erreicht ist.
Ist die Steuerungsanfangsposition erreicht, dann startet
die elektronische Steuerungseinheit 11 das Zählen der
Pulsanzahl von der Steuerungsanfangsposition (Schritt 410)
an. Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob die
Pulsanzahl die Voreinspritzzeitpulsanzahl CNECAPF erreicht
oder nicht (Schritt 420). Wird die
Voreinspritzzeitpulsanzahl CNECAPF nicht erreicht, dann
wartet die elektronische Steuerungseinheit 11 bis zum
Erreichen des Werts CNECAPF. Wurde der Wert CNECAPF
erreicht, dann bestimmt die elektronische Steuerungseinheit
11, ob die Voreinspritzzeitredundanzzeit TTPF abgelaufen
ist oder nicht (Schritt 430).
Ist die Voreinspritzzeitredundanzzeit TTPF noch nicht
abgelaufen, dann wartet die elektronische Steuerungseinheit
11 auf das Ablaufen dieser Zeit. Ist jedoch die
Voreinspritzzeitredundanzzeit TTPF abgelaufen, dann startet
die elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 440). Hierdurch öffnet die
Nadel in die Einspritzeinrichtung 2 die Düse zum Starten
der Voreinspritzung. Hierbei wird ein
Voreinspritzzeitbrennstoffdruck NPCPn innerhalb des
Sammelrohrs 4 zu diesem Zeitpunkt der elektronischen
Steuerungseinheit 11 über dem Drucksensor 14 zugeführt
(Schritt 450). Die elektronische Steuerungseinheit 11
berechnet den Korrekturwert ΔPC oder Kn auf der Basis des
Voreinspritzzeitbrennstoffdrucks NPCPn und des
Brennstoffdrucks NPCn von Schritt 306 unter Verwendung der
nachfolgenden Gleichungen, und speichert den Korrekturwert
ΔPC oder Kn in einem vorbestimmten Speicher (Schritt 460).
ΔPCn = NPCPn - NPCn
Kn = NPCPn/NPCn
Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob die
Einspritzperiode TQPF abgelaufen ist oder nicht (Schritt
470). Die elektronische Steuerungseinheit 11 wartet bis zum
Ablaufen der Einspritzperiode TQPF, und wenn die
Einspritzperiode TQPF abgelaufen ist, beendet die
elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 480). Hierbei schließt die
Nadel in der Einspritzeinrichtung 2 die Düse und die
Brennstoffvoreinspritzung wird beendet.
Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob die
gezählte Pulsanzahl die Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF
erreicht oder nicht (Schritt 490), und ob die
Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen ist oder nicht
(Schritt 500). Die elektronische Steuerungseinheit 11
wartet bis die gezählte Pulsanzahl die
Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF erreicht, und bis die
Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen ist. Ist die
Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen, dann startet
die elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 510). Hierdurch wird die
Nadel in der Einspritzeinrichtung 2 nach oben angehoben zum
Öffnen der Düse zur Durchführung der Haupteinspritzung.
Danach geht der Ablauf zum Schritt 270 in Fig. 14 über,
und die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob die
Einspritzperiode TQMF abgelaufen ist oder nicht. Ist die
Einspritzperiode TQMF abgelaufen, dann beendet die
elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 280). Hierbei schließt die
Nadel in der Einspritzeinrichtung 2 die Düse, und die
Brennstoffhaupteinspritzung wird beendet. Nach Schritt 280
ist die gegenwärtige Steuerung beendet.
Bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 11, dass die
frühe Voreinspritzbereichssteuerung in Schritt 301
vorliegt, dann bestimmt die elektronische Steuerungseinheit
11, ob eine Brennstoffdruckerfassungsposition vorliegt
(Schritt 302a). Wie in Schritt 302 bestimmt die
elektronische Steuerungseinheit 11, ob eine vorbestimmte
Brennstoffdruckerfassungsposition vorliegt oder nicht auf
der Basis des Ausgangssignals des Drehzahlsensors 12.
Bei dieser Brennstoffdruckerfassungsposition wird die
Voreinspritzung vor der Haupteinspritzung durchgeführt, und
zwar früher als in Schritt 302 in der normalen
Voreinspritzbereichssteuerung. Somit wird gemäß der
Darstellung in Fig. 18 die
Brennstoffdruckerfassungsposition auf 80°
Kurbelwellenwinkel vor dem oberen Totpunkt TDC eingestellt.
Liegt die Brennstoffdruckerfassungsposition nicht vor, dann
wartet die elektronische Steuerungseinheit 11 bis zum
Erreichen dieser Position. Wird die
Brennstoffdruckerfassungsposition erreicht, dann startet
die elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 gemäß den Schritten 303 bis 440
(Schritte 303 bis 440).
Die vorbestimmte Steuerungsanfangsposition gemäß der
Bestimmung in Schritt 400a wird in höherem Maße zuvor
geändert als bei der Steuerungsanfangsposition, die im
Rahmen der normalen Voreinspritzbereichssteuerung bestimmt
wurde (Schritte 200, 400). Bei diesem Schritt bestimmt die
elektronische Steuerungseinheit 11, ob dies zu einer
geänderten Steuerungsanfangsposition führt oder nicht.
Durch diesen Schritt 440 öffnet die Nadel der
Einspritzeinrichtung 2 die Düse zur Durchführung der frühen
Voreinspritzung. Die elektronische Steuerungseinheit 11
bestimmt, ob die Einspritzperiode TQPF abgelaufen ist oder
nicht (Schritt 470). Die elektronische Steuerungseinheit 11
wartet bis zum Ablaufen der Einspritzperiode TQPF, und ist
die Einspritzperiode TQPF abgelaufen, dann beendet die
elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 480). Hierdurch schließt
die Nadel in der Einspritzeinrichtung 2 die Düse, und die
frühe Voreinspritzung wird beendet.
Die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob die
gezählte Pulsanzahl die Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF
erreicht oder nicht (Schritt 490), und ob die
Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen ist oder nicht
(Schritt 500). Die elektronische Steuerungseinheit 11
wartet, bis die gezählte Pulsanzahl die
Einspritzzeitpulsanzahl CNECAMF erreicht, und bis die
Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen ist. Ist die
Einspritzzeitredundanzzeit TTMF abgelaufen, dann startet
die elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 510). Hierdurch wirkt der
Brennstoffdruck auf die Nadel in der Einspritzeinrichtung 2
in anhebender Weise zum Öffnen der Düse zur Durchführung
der Haupteinspritzung ein.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung der Schritte 250 und
260 wird der Haupteinspritzzeitbrennstoffdruck NPCMn
innerhalb des Sammelrohrs 4 mittels des Drucksensors 14 der
elektronischen Steuerungseinheit 11 zugeführt (Schritt
520). Die elektronische Steuerungseinheit 11 berechnet
einen Korrekturwert ΔPCn oder Kn auf der Basis des Werts
NPCMn und dem Brennstoffdruck NPCn unter Verwendung der
nachfolgenden Gleichungen.
ΔPC = NPCMn - NPCn
Kn = NPCMn/NPCn
Die elektronische Steuerungseinheit 11 speichert den
Korrekturwert ΔPCn oder Kn in einem vorbestimmten Speicher
(Schritt 530).
Danach kehrt der Ablauf zu Schritt 270 (siehe Fig. 14)
zurück, und die elektronische Steuerungseinheit 11
bestimmt, ob die Einspritzperiode TQMF abgelaufen ist oder
nicht. Ist die Einspritzzeit TQMF abgelaufen, dann beendet
die elektronische Steuerungseinheit 11 die Erregung der
Einspritzeinrichtung 2 (Schritt 280). Hierdurch schließt
die Nadel in der Einspritzeinrichtung 2 die Düse, und die
Hauptbrennstoffeinspritzung wird beendet. Nach dem Schritt
280 ist die vorliegende Steuerung beendet.
Hierbei wird gemäß Fig. 19 der vorausgesagte Druck NPCF
berechnet durch Erfassen des
Voreinspritzzeitbrennstoffdrucks NPCPn, wenn die normale
Voreinspritzbereichsteuerung durchgeführt wird. Gemäß der
Darstellung in Fig. 18 wird ferner der vorausgesagte Druck
NPCF berechnet durch Erfassen des
Haupteinspritzzeitbrennstoffdrucks NPCPn, wenn die frühe
Voreinspritzbereichssteuerung durchgeführt wird, wie in dem
Bereich, in welchem lediglich die Haupteinspritzung
erfolgt.
Da der Einfluss einer Druckänderung innerhalb des
Sammelrohrs 4 nach der Voreinspritzung innerhalb des frühen
Voreinspritzbereichs vermindert ist, wird der
Brennstoffdruck innerhalb des Sammelrohrs 4 in die
elektronische Steuerungseinheit 11 bei der
Haupteinspritzung eingegeben zur Verbesserung der
Genauigkeit der Einspritzmengensteuerung. Somit sind die
Zeiten bei Eingabe des Einspritzbrennstoffdrucks im frühen
Voreinspritzbereich unterschiedlich zu denjenigen des
normalen Einspritzbereichs.
Da ein Intervall zwischen der Voreinspritzung und der
Haupteinspritzung andererseits im normalen
Voreinspritzbereich klein ist, ist der
Druckänderungseinfluss innerhalb des Sammelrohrs 4 nach der
Voreinspritzung groß. Wird der Brennstoffdruck innerhalb
des Sammelrohrs 4 bei der Haupteinspritzung eingegeben,
dann wird die Genauigkeit der Einspritzmengensteuerung
somit nicht verbessert. Daher wird der
Druckänderungseinfluss vermieden durch Eingeben des
Brennstoffdrucks bei der Voreinspritzung. Da das Intervall
kurz ist, ist ferner der Brennstoffdruck innerhalb des
Sammelrohrs 4 im Wesentlichen der gleiche von der
Voreinspritzung bis zur Haupteinspritzung, wodurch die
Genauigkeit der Brennstoffmengensteuerung verbessert wird.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird der Korrekturwert
berechnet auf der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks,
wird der vorausgesagte Druck berechnet auf der Basis des
Korrekturwerts, und wird die Einspritzperiode berechnet auf
der Basis des vorausgesagte Drucks. Somit wird die
Differenz zwischen der berechneten Einspritzperiode und der
tatsächlich erforderlichen Einspritzperiode
(Einspritzperiode entsprechend dem tatsächlichen
Einspritzdruck) auch bei Übergangsperioden vermindert. Da
ferner die elektronische Steuerungseinheit 11 bestimmt, ob
der gegenwärtige Zylinder ein Zylinder der gleichen Art ist
oder nicht, wird die Differenz zwischen der berechneten
Einspritzperiode und der tatsächlichen Einspritzperiode
vermindert, auch wenn die Nummer des Zylinders
unterschiedlich ist zur Nummer der Brennstoffzuführungen.
Somit berechnet die elektronische Steuerungseinheit 11 eine
Befehlseinspritzmenge auf der Basis von
Fahrbetriebsbedingungen (Schritte 100, 110), und berechnet
(Schritt 120) eine Einspritzzeit auf der Basis eines
erfassten Brennstoffdrucks. Ferner berechnet die
elektronische Steuerungseinheit eine vorläufige
Einspritzperiode (Schritt 180) und berechnet erneut eine
Einspritzperiode auf der Basis des
Einspritzzeitbrennstoffdrucks und der Befehlseinspritzmenge
(Schritt 260), wenn der Einspritzzeitbrennstoff korrekt
erfasst wurde (Schritt 250).
Claims (12)
1. Brennstoffeinspritzvorrichtung, mit:
einer Einspritzeinrichtung (2) zum Einspritzen von Brennstoff,
einem Drucksammelrohr (4) zum Ansammeln von Hochdruckbrennstoff und zum Zuführen des Hochdruckbrennstoffs zu der Einspritzeinrichtung (2),
einer Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) zum Erfassen des Brennstoffdrucks innerhalb des Drucksammelrohrs (4), und
einer Steuerungseinrichtung (11) zum Steuern der Einspritzeinrichtung (2) zum Einspritzen des Brennstoffs, wobei
die Steuerungseinrichtung (11) eine Einspritzzeit der Einspritzeinrichtung (2) auf der Basis des erfassten Brennstoffdrucks berechnet, und
die Steuerungseinrichtung (11) eine Einspritzperiode auf der Basis eines Einspritzzeitbrennstoffdrucks zum Einspritzzeitpunkt berechnet.
einer Einspritzeinrichtung (2) zum Einspritzen von Brennstoff,
einem Drucksammelrohr (4) zum Ansammeln von Hochdruckbrennstoff und zum Zuführen des Hochdruckbrennstoffs zu der Einspritzeinrichtung (2),
einer Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) zum Erfassen des Brennstoffdrucks innerhalb des Drucksammelrohrs (4), und
einer Steuerungseinrichtung (11) zum Steuern der Einspritzeinrichtung (2) zum Einspritzen des Brennstoffs, wobei
die Steuerungseinrichtung (11) eine Einspritzzeit der Einspritzeinrichtung (2) auf der Basis des erfassten Brennstoffdrucks berechnet, und
die Steuerungseinrichtung (11) eine Einspritzperiode auf der Basis eines Einspritzzeitbrennstoffdrucks zum Einspritzzeitpunkt berechnet.
2. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitbrennstoffdruck innerhalb des Drucksammelrohrs (4) zum Einspritzzeitpunkt erfasst, und
die Steuerungseinrichtung (11) eine gegenwärtige Einspritzperiode auf der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks zum Einspritzzeitpunkt berechnet.
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitbrennstoffdruck innerhalb des Drucksammelrohrs (4) zum Einspritzzeitpunkt erfasst, und
die Steuerungseinrichtung (11) eine gegenwärtige Einspritzperiode auf der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks zum Einspritzzeitpunkt berechnet.
3. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei
die Steuerungseinrichtung (11) ferner eine vorläufige Einspritzperiode auf der Basis des erfassten Brennstoffdrucks berechnet,
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitbrennstoffdruck innerhalb des Drucksammelrohrs (4) zum Einspritzzeitpunkt erfasst, und
die Steuerungseinrichtung (11) erneut eine gegenwärtige Einspritzperiode auf der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks berechnet, wenn der Einspritzzeitbrennstoffdruck korrekt erfasst wurde.
die Steuerungseinrichtung (11) ferner eine vorläufige Einspritzperiode auf der Basis des erfassten Brennstoffdrucks berechnet,
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitbrennstoffdruck innerhalb des Drucksammelrohrs (4) zum Einspritzzeitpunkt erfasst, und
die Steuerungseinrichtung (11) erneut eine gegenwärtige Einspritzperiode auf der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks berechnet, wenn der Einspritzzeitbrennstoffdruck korrekt erfasst wurde.
4. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitbrennstoffdruck zum Einspritzzeitpunkt bei jeder Einspritzzeit einer Mehrfacheinspritzung erfasst, und
die Steuerungseinrichtung (11) eine gegenwärtige Einspritzperiode auf der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks berechnet.
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitbrennstoffdruck zum Einspritzzeitpunkt bei jeder Einspritzzeit einer Mehrfacheinspritzung erfasst, und
die Steuerungseinrichtung (11) eine gegenwärtige Einspritzperiode auf der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks berechnet.
5. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei
die Steuerungseinrichtung (11) eine Befehlseinspritzmenge berechnet,
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitbrennstoffdruck zum Einspritzzeitpunkt erfasst, und
die Steuerungseinrichtung (11) eine gegenwärtige Einspritzperiode auf der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks und der Befehlseinspritzmenge berechnet.
die Steuerungseinrichtung (11) eine Befehlseinspritzmenge berechnet,
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitbrennstoffdruck zum Einspritzzeitpunkt erfasst, und
die Steuerungseinrichtung (11) eine gegenwärtige Einspritzperiode auf der Basis des Einspritzzeitbrennstoffdrucks und der Befehlseinspritzmenge berechnet.
6. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei
die Steuerungseinrichtung (11) eine Schalteinrichtung
umfasst zum Umschalten zu einer Berechnung der
Einspritzzeit einer Haupteinspritzung auf der Basis eines
Brennstoffeinspritzintervalls einer Mehrfacheinspritzung.
7. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer
Korrekturwertberechnungseinrichtung zum Berechnen eines
Korrekturwerts auf der Basis des Brennstoffdrucks und des
Einspritzzeitbrennstoffdrucks, wobei
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitbrennstoffdruck zum Einspritzzeitpunkt erfasst,
die Steuerungseinrichtung (11) einen vorausgesagten Druck auf der Basis des Brennstoffdrucks und des Korrekturwerts berechnet, und
die Steuerungseinrichtung (11) die Einspritzperiode auf der Basis des vorausgesagten Drucks berechnet.
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitbrennstoffdruck zum Einspritzzeitpunkt erfasst,
die Steuerungseinrichtung (11) einen vorausgesagten Druck auf der Basis des Brennstoffdrucks und des Korrekturwerts berechnet, und
die Steuerungseinrichtung (11) die Einspritzperiode auf der Basis des vorausgesagten Drucks berechnet.
8. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitpunktbrennstoffdruck bei einer Haupteinspritzzeit erfasst, wenn eine frühe Voreinspritzbereichssteuerung einer Mehrfacheinspritzung durchgeführt wird, und
die Korrekturwertberechnungseinrichtung den Korrekturwert berechnet auf der Basis des Brennstoffdrucks und des Einspritzzeitbrennstoffdrucks.
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitpunktbrennstoffdruck bei einer Haupteinspritzzeit erfasst, wenn eine frühe Voreinspritzbereichssteuerung einer Mehrfacheinspritzung durchgeführt wird, und
die Korrekturwertberechnungseinrichtung den Korrekturwert berechnet auf der Basis des Brennstoffdrucks und des Einspritzzeitbrennstoffdrucks.
9. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitpunktbrennstoffdruck bei einer Voreinspritzzeit erfasst, wenn eine normale Voreinspritzbereichssteuerung einer Mehrfacheinspritzung durchgeführt wird, und
die Korrekturwertberechnungseinrichtung den Korrekturwert auf der Basis des Brennstoffdrucks und des Einspritzzeitbrennstoffdrucks berechnet.
die Brennstoffdruckerfassungseinrichtung (14) den Einspritzzeitpunktbrennstoffdruck bei einer Voreinspritzzeit erfasst, wenn eine normale Voreinspritzbereichssteuerung einer Mehrfacheinspritzung durchgeführt wird, und
die Korrekturwertberechnungseinrichtung den Korrekturwert auf der Basis des Brennstoffdrucks und des Einspritzzeitbrennstoffdrucks berechnet.
10. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei
der Korrekturwert zum Einspritzzeitpunkt eines vorherigen
Zylinders berechnet wird.
11. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei
der Korrekturwert bei einem vorherigen Einspritzzeitpunkt
berechnet wird.
12. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, ferner
mit einer Hochdruckversorgungspumpe (7) innerhalb des
Drucksammelrohrs (4), zum Zuführen des Brennstoff unter
Druck zu verschiedenen Zeiten bezüglich der Anzahl der
Zylinder, wobei
die Steuerungseinrichtung (11) einen Korrekturwert
eines Zylinders, in welchem die Zuführungszeit des unter
Druck stehenden Brennstoffs dieselbe ist wie in einem
gegenwärtigen Zylinder, als vorherigen Korrekturwert
verwendet.
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