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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Common Rail Bauart-Steuerungssystem zur Treibstoffeinspritzung
eines Dieselmotors. Insbesondere bezieht sich die vorliegenden Erfindung
auf ein Lernverfahren einer Treibstoffzufuhrpumpe, die einen Treibstoffdruck
einer Common Rail steuert.
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In zurückliegenden Jahren hat ein
Common Rail Bauart-Steuerungssystem
zur Treibstoffeinspritzung als Treibstoffeinspritzsystem für einen
Dieselmotor Aufmerksamkeit angezogen. Das Common Rail Bauart-Steuerungssystem
zur Treibstoffeinspritzung sammelt Hochdrucktreibstoff in einer
Common Rail, die den entsprechenden Zylindern gemeinsam ist, und
spritzt den Treibstoff zu vorbestimmten Zeiten durch mit der Common
Rail verbundene Einspritzventile in die entsprechenden Zylinder
ein. Das Common Rail Bauart-Steuerungssystem zur Treibstoffeinspritzung
regelt einen Common Rail Druck durch das Regulieren einer Menge
des Hochdrucktreibstoffs, der von der Treibstoffzufuhrpumpe unter
Druck zugeführt
wurde, was eine Treibstoffabgabemenge zu der Common Rail variieren
kann.
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Eine Treibstoffzufuhrpumpe der Bauart,
bei der die Ansaugung gesteuert ist, um die Treibstoffabgabemenge
in einem Zeitraum zu bestimmten, in dem Treibstoff gezogen wird,
kann geeignet als Treibstoffzufuhrpumpe eingesetzt werden. Die Treibstoffzufuhrpumpe
dieser Bauart steuert die Menge des in eine Druckkammer gezogenen
Treibstoffes mit einem Ansaugsteuerventil einer elektromagnetisch angetriebenen
Bauart. Ein Überprüfungsventil
ist in einem Durchtritt vorgesehen, der von dem Ansaugsteuerungsventil
zu der Druckkammer der Treibstoffzufuhrpumpe führt. Auf diese Weise wird der
von dem Ansaugsteuerungsventil zu der Druckkammer führende Durchtritt
von dem Beginn eines Vorgangs Treibstoff unter Druck zu setzen,
bis zu dem Ende eines Zufuhrvorgangs von unter Druck stehendem Treibstoff
geschlossen. Bei dieser Konstruktion wird ein Hochdruck des Treibstoffs
nicht auf das Ansaugsteuerventil angewendet, weshalb die Größe des elektromagnetischen
Ventils verglichen mit einer bekannten Treibstoffzufuhrpumpe verringert
werden kann, die eine Steuerung vor dem Takt durchführt.
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Um den Common Rail Druck auf einen
Solldruck zu regeln, muss de Abgabemenge der Treibstoffzufuhrpumpe
ausgesprochen genau geregelt werden. Die Steuerung des Ansaugsteuerungsventils
wird z.B. durch das Regulieren einer Stellung eines Ventilkörpers durchgeführt. Bei
der Steuerung wird ein Hubgrad des Ventilkörpers gemäß einem Energisierungsgrad
geändert,
um einen Öffnungsbereich
eines Fließdurchtritts
zu ändern
und die Einlassgeschwindigkeit des Treibstoffs zu regulieren. In diesem
Fall wird eine Fließsteuerungscharakteristik einfach
durch Instrumentenfehler beeinflusst, wie z.b. eine Variation der
Form der Öffnung
des Ansaugsteuerungsventils oder eine Vorspannkraft eines Federteils,
die den Ventilkörper
vorspannt. Deswegen trat ein Problem auf, das eine Charakteristik
zwischen dem angewendeten Strom und der Abgabemenge einer tatsächlichen
Ausstattung von einer zentralen Charakteristik abweicht, die in
ein Kennfeld eingegeben wurde, und somit die Steuerbarkeit des Drucks
(in) der Common Rail verschlechtert ist.
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Deswegen ist ein Verfahren die Variation
der Fließsteuerungscharakteristik
durch eine Lernsteuerung aufzunehmen, vorgeschlagen. Z.B. in der
ungeprüften
Veröffentlichung
der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-82230 (Patentschrift 1), ein Verfahren
durch das allmähliche Ändern eines
Stromwertes von einem bestimmten Wert, bei dem sicher gestellt ist,
dass die Ziehmenge null ist einen ziehenden Anfangsstromwert zu
berechnen, bei dem die Treibstoffzufuhrpumpe tatsächlich beginnt
den Treibstoff zu ziehen. Dieses Verfahren ist auf die Tatsache gerichtet,
dass die Einflüsse
der Variation wegen der Instrumentenfehler in Form einer Abweichung
des Stromwerts beim Start des Ziehens erscheinen, bei dem die Treibstoffzufuhrpumpe
tatsächlich
beginnt, den Treibstoff zu ziehen.
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Bei dem obigen Verfahren ist nur
die Abweichung in einer Richtung einer Stromachse in der Charakteristik
zwischen dem angewendeten Strom und der Abgabemenge korrigiert,
aber ein Gradientenbestandteil wird nicht korrigiert. Es wird von
einer Annahme ausgegangen, dass der Einfluss der Instrumentenfehler
in der Richtung der Stromachse auftritt. Jedoch sollte die Abweichung
des Gradienten korrigiert werden, um eine genauere Steuercharakteristik zu
erhalten. In diesem Fall ist ein Verfahren, einen Gradientenkorrekturkoeffizienten
ausgehend von zwei Formeln zu berechnen, die die Beziehung zwischen
dem angewendeten Strom und der Abgabemenge in zwei gleichmäßigen Betriebszuständen ausdrücken, in
der obigen Patentschrift 1 beschrieben. Falls jedoch die Motordrehzahl
zwischen den beiden Betriebszuständen
geändert
wird, kann angenommen werden, dass die den beiden Betriebszuständen entsprechenden
Gradientenkorrekturkoeffizienten sich voneinander unterscheiden.
Deswegen ist es nicht notwendigerweise der Fall, dass der Gradient
mit dem obigen Verfahren der Patentschrift 1 ausreichend korrigiert
werden kann, die die Änderung
der Abweichung des Gradientenbestandteils wegen der Änderung
der Motordrehzahl nicht berücksichtigt.
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Deswegen ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Druckreaktion der Common Rail Drucksteuerung
durch Lernen zu verbessern und eine Variation eines Gradienten einer
Charakteristik einer Treibstoffzufuhrpumpe zwischen angewendetem
Strom und einer Abgabemenge so zu korrigieren, dass die Variation
in einer Charakteristik wegen Instrumentenfehlern der Treibstoffzufuhrpumpe
aufgenommen wird und eine Abgabemenge einer Treibstoffzufuhrpumpe
ausgesprochen genau gesteuert wird.
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Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung hat ein Steuerungssystem zur Treibstoffeinspritzung eine
Common Rail zum Ansammeln von Hochdrucktreibstoff, der in eine Verbrennungskraftmaschine
eingespritzt wird, eine Treibstoffzufuhrpumpe, um den Treibstoff
unter Druck zu setzen, dessen Fließrate durch ein Ansaugsteuerungsventil geregelt
wird und um den Treibstoff zu der Common Rail zuzuführen, und
eine Steuerungseinrichtung zum Steuern des Drucks in der Common
Rail durch das Steuern des Ansaugsteuerungsventils. Die Steuerungseinrichtung
hat eine Einrichtung zum Lernen der Richtung einer Stromachse, eine
Drehzahlkorrektureinrichtung und eine Gradientenkorrektureinrichtung.
Die Einrichtung zum Lernen der Richtung einer Stromachse berechnet
Abweichungen in einer Richtung einer Stromachse einer aktuellen
Charakteristik zwischen einem angewendeten Strom und der Abgabemenge
der Treibstoffzufuhrpumpe aus einer vorbestimmten zentralen Charakteristik
in vielfachen Betriebszuständen
in einem Leerlaufdrehzahlbereich. Die Drehzahlkorrektureinrichtung
führt eine Drehzahlkorrektur
durch, um zumindest eine der Abweichungen der Stromachsenrichtung
zu korrigieren, die durch die Einrichtung zum Lernen der Richtung einer
Stromachse ausgehend von der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine berechnet
wurden. Die Gradientenkorrektureinrichtung korrigiert einen Gradienten
einer charakteristischen Linie zwischen dem angewendeten Strom und
der Abgabemenge ausgehend von den Abweichungen der Stromachsenrichtung
nach der Drehzahlkorrektur und den Abgabemengen, die Abweichungen
entsprechen.
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Falls der Gradient der Charakteristik
zwischen dem angewendeten Strom und der Abgabemenge wegen Instrumentenfehlern
des Ansaugsteuerungsventils variiert, kann die erforderliche Abgabemenge
entsprechend dem Befehlsstrom nicht erhalten werden, so dass die
Steuerbarkeit des Drucks der Common Rail verschlechtert wird. Der
Gradient der Charakteristik zwischen dem angewendeten Strom und
der Abgabemenge kann korrigiert werden, falls Parameter des Verhältnisses
zwischen dem angewendeten Strom und der Abgabemenge zumindest in zwei
Punkten in einem gleichmäßigen und
stabilen Drehzahlbereich erhalten werden. Zuerst lernt die Steuerungseinrichtung
Abweichungen in der Stromachsenrichtung der Charakteristik zwischen
dem angewendeten Strom und der Abgabemenge in einer Vielzahl von
Betriebszuständen
in dem Bereich der Leerlaufdrehzahl. Die Abweichung ändert sich,
falls die Drehzahl sich ändert.
Deswegen wird die Abweichung ausgehend von dem Verhältnis zwischen
im voraus bekannten Abweichungen und der Drehzahl korrigiert. Auf
diese Weise kann ein Gradientenabweichungsbestandteil alleine durch
das Entfernen eines Drehzahlbestandteils extrahiert werden. Die
Abweichung des Gradienten kann aus einem Verhältnis zwischen den Abweichungen
nach der Drehzahlkorrektur und einem Unterschied zwischen den Abgabemengen
entsprechend den Abweichungen berechnet werden. Auf diese Weise
kann die Fließsteuerungsgenauigkeit
der Treibstoffzufuhrpumpe verbessert werden und die Druckerwiderung
des Drucks der Common Rail kann durch das genaue Korrigieren der Abweichungen
des Gradienten der Charakteristik stark verbessert werden.
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Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen
wie auch Betriebsverfahren und Funktionen von betroffenen Teilen
werden aus einer Studie der folgenden detaillierten Beschreibung,
den angehängten Ansprüchen und
den Zeichnungen erkannt, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden.
In den Zeichnungen:
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1 ist
eine schematische Ansicht und zeigt ein Steuerungssystem zur Treibstoffeinspritzung
einer Verbrennungskraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Querschnittsansicht und zeigt eine Treibstoffzufuhrpumpe des
Steuerungssystem zur Treibstoffeinspritzung gemäß der ersten Ausführungsform;
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3 ist
ein Flussdiagramm und zeigt eine durch eine ECU durchgeführte Common
Rail Drucksteuerung des Steuerungssystem zur Treibstoffeinspritzung
gemäß der ersten
Ausführungsform;
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4 ist
ein Flussdiagramm und zeigt ein durch die ECU durchgeführtes Abarbeiten
der Berechnung eines Gradientenabweichungskoeffizienten gemäß der ersten
Ausführungsform;
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5(a) ist
ein Diagramm und zeigt ein Lernverfahren in der Richtung einer Stromachse
in einem warmen Leerlaufbetriebszeitraum gemäß der ersten Ausführungsform;
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5(b) ist
ein Diagramm und zeigt ein Lernverfahren in der Stromachsenrichtung
in einem Betriebszeitraum einer zwangsweisen Leerlauferhöhung gemäß der ersten
Ausführungsform;
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6(a) ist
ein Diagramm und zeigt eine Drehzahlkorrekturtabelle gemäß der ersten
Ausführungsform,
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6(b) ist
ein Diagramm und zeigt ein Verhältnis
zwischen der Drehzahl und einem Drehzahlkorrekturkoeffizienten;
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7(a) ist
ein Diagramm und zeigt ein Berechnungsverfahren einer Gradientenabweichung
in dem warmen Leerlaufbetriebszeitraum gemäß der ersten Ausführungsform;
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7(b) ist
ein Diagramm und zeigt das Berechnungsverfahren der Gradientenabweichung
in dem warmen Leerlaufbetriebszeitraum gemäß der ersten Ausführungsform;
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8 ist
ein Flussdiagramm und zeigt eine durch eine ECU durchgeführte Common
Rail Drucksteuerung gemäß einer
zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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9 ist
ein Flussdiagramm und zeigt ein durch die ECU durchgeführtes Abarbeiten
der Berechnung eines Gradientenabweichungskoeffizienten gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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10 ist
ein Diagramm und zeigt eine Abweichung zwischen einer tatsächlichen
Charakteristik und einer mittleren Charakteristik;
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11(a) ist
ein Diagramm und zeigt ein Verhältnis
zwischen einer Charakteristik vor der Korrektur und einem Rückmeldeausmaß gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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11(b) ist
ein Diagramm und zeigt ein Verhältnis
zwischen der Charakteristik nach der Korrektur und dem Rückmeldeausmaß gemäß der zweiten
Ausführungsform;
und
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12 ist
ein Diagramm und zeigt ein Teilverfahren eines Betriebsbereichs
gemäß der zweiten Ausführungsform.
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(Erste Ausführungsform)
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Mit Bezug auf 1 ist ein Common Rail Bauart-Steuerungssystem
zur Treibstoffeinspritzung eines Dieselmotors gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie aus 1 ersichtlich ist, hat das Common Rail Bauart-Steuerungssystem
zur Treibstoffeinspritzung der ersten Ausführungsform ein Common Rail
1, zum Ansammeln von Hochdrucktreibstoff, eine Vielzahl von Treibstoffeinspritzventilen 2,
die entsprechend mit der Common Rail 1 zum Einspritzen des Treibstoffs
in entsprechende Zylinder des Motors verbunden sind, und eine elektronische
Steuereinheit (eine ECU) 3 als Steuerungseinrichtung zum
Steuern der Treibstoffeinspritzventile 2 und zum Steuern
der Zufuhr des Hochdrucktreibstoffs von einer Treibstoffzufuhrpumpe 4 zu
der Common Rail 1. In 1 ist
das Treibstoffeinspritzventil 2 gezeigt, das nur einem
Zylinder des Motors der Vierzylinderbauart entspricht. Die anderen
Zylinder weisen die gleiche Konstruktion auf, wie der in 1 gezeigte Zylinder.
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Die Treibstoffzufuhrpumpe 4 setzt
den aus einem Treibstofftank 9 durch einen Filter 10 gezogenen
Niederdrucktreibstoff unter Hochdruck, und führt den unter Druck stehenden
Treibstoff unter Druck durch einen Hochdruckdurchtritt 11 der
Common Rail 1 zu. Die ECU 3 steuert die Abgabemenge
des von der Treibstoffzufuhrpumpe abgegebenen Treibstoffs so, dass
der Druck in der Common Rail 1 ein vorbestimmter Einspritzdruck
wird. Die Common Rail 1 ist mit einem Niederdruckdurchtritt 12 verbunden,
das durch ein Druckverringerungsventil 13 zu dem Treibstofftank 9 führt, so
dass eine Steuerung zur Druckverringerung, um den Druck in der Common
Rail 1 (der Common Rail Druck) zu verringern, durchgeführt werden
kann, falls das erforderlich ist. Der Hochdruckdurchtritt 11 ist
durch ein Sicherheitsventil 14 mit dem Niederdruckdurchtritt 12 verbunden,
so dass der Druck der Common Rail nicht über einen vorbestimmten Druck
auf einen Hochdruck ansteigt. Aus den Treibstoffeinspritzventilen 2 ausfließender Treibstoff
wird durch Niederdruckdurchtritte 15, 12 zu dem Treibstofftank 9 zurückgeführt.
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Ein Beispiel der Konstruktion der
Treibstoffzufuhrpumpe 4 ist aus 2 ersichtlich. In 2 ist ein Zylinderkopf 5 an
einer oberen Fläche
eines Pumpengehäuses 41 befestigt,
um einen Kolben 51 in einem Zylinderkopf 5 so
zu halten, dass sich der Kolben 51 darin auf eine gleitende
Weise hin- und her bewegen kann. Eine Druckkammer 52 des
Treibstoffs ist bei einer Endfläche
des Kolbens 51 und einer inneren Wandfläche des Zylinderkopfes 5 auf
der oberen Seite des Kolbens 51 bereitgestellt, so dass der
Niederdrucktreibstoff durch ein Überprüfungsventil 53 in
die Druckkammer 52 fließt.
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Eine Antriebswelle 42 ist
durch das Pumpengehäuse 41 eingefügt und wird
angetrieben, um synchron mit der Drehung des Motors zu drehen, so dass
die Antriebswelle 42 sich einmal dreht, während der
Motor eine halbe Umdrehung macht. Einen Nocke 44 ist auf
dem äußeren Randbereich
der Antriebswelle 42 einstöckig und exzentrisch ausgebildet.
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Ein Schuh 45, dessen Profil
eine Rechteckform aufweist, ist gleitbar im äußeren Randbereich der Nocke 44 durch
eine Buchse 46 gehalten. Ein mit dem Kolben 51 einstöckig ausgebildetes
Plattenteil 54 wird durch eine Vorspannkraft einer Feder 55 gegen
eine obere Endfläche
des Schuhs 45 gedrückt. Ruf
diese Weise bewegt sich der Kolben 51 in 2 gemäß der Drehung
der Nocke 44 in einer vertikalen Richtung hin und her und
setzt den Treibstoff in der Druckkammer 52 unter Druck.
Eine andere Druckkammer mit einer ähnlichen Konstruktion ist unterhalb
der Nocke 44 ausgebildet, so dass der Treibstoff abwechselnd
durch die Drehung der Antriebswelle 42 in die Druckkammern
gezogen und unter Druck gesetzt wird.
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Der Treibstoff in einem Treibstoffsumpf 71 wird
durch das Ansaugsteuerungsventil 5 in die Druckkammer 52 gezogen.
Der Treibstoff wird aus dem Treibstofftank 9 zugeführt und
durch eine Zufuhrpumpe 7 auf einen vorbestimmten Niederdruck unter
Druck gesetzt, und wird durch einen Treibstoffdurchtritt 73 zu
dem Treibstoffsumpf 71 geliefert. Das Ansaugsteuerungsventil 6 weist
einen Ventilkörper 62 auf.
Der Ventilkörper 62 ist
gleitbar in einem Gehäuse 61 gehalten,
um einen Zwischenraum zwischen dem Treibstoffsumpf 71 und
einem zu dem Überprüfungsventil 53 führenden
Treibstoffdurchtritt 72 zu öffnen oder zu schließen. Das
Ansaugsteuerungsventil 6 weist eine Spiralfeder 63 zum
Antreiben des Ventilkörpers 62 auf.
die ECU 3 steuert auf die Spule 63 angewendeten
Strom, so dass der Hubgrad des abgeschrägten Ventilkörpers 62 gemäss dem angewendeten
Stromwert geändert
wird.
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Der Ventilkörper 62 des Ansaugsteuerungsventils 6 wird
durch eine Vorspannkraft einer Feder in eine Ventilöffnungsrichtung
(nach rechts in 2) vorgespannt,
um den Treibstoffdurchtritt 72 mit dem Treibstoffsumpf 71 zu
verbinden, wenn die Spule 63 nicht energisiert ist. Falls
die Spule 63 energisiert ist, bewegt sich der Ventilkörper 62 in
eine Ventilschließrichtung
(nach links in 2), und
sein Ventilöffnungsgrad ändert sich
gemäß dem angewendeten Stromwert.
Die ECU 3 steuert den auf die Spule 63 angewendeten
Strom, um den Öffnungsbereich
des Ansaugsteuerungsventils 6 und die Einlassgeschwindigkeit
des Treibstoffs zu regulieren. Auf diese Weise kann die Menge des
in die Druckkammer 52 gezogenen Treibstoffes gesteuert
werden.
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Das Überprüfungsventil 53 ist
zwischen dem Treibstoffdurchtritt 72 und der Druckkammer 52 vorgesehen,
um den Treibstoff nur zu der Druckkammer 52 fließen zu lassen.
In einem normalen Zustand ist ein Ventilkörper 56 des Überprüfungsventils 53 durch eine
Vorspannkraft einer Feder in eine Ventilschließrichtung (nach oben in 2) vorgespannt. Falls ein Niederdrucktreibstoff
aus dem Ansaugsteuerungsventil 6 durch den Treibstoffdurchtritt 72 hinein
fließt, öffnet der
Treibstoffdruck den Ventilkörper 56,
wobei der Treibstoff in die Druckkammer 52 gezogen wird. Während der
Treibstoff unter Druck gesetzt wird, wird der Ventilkörper 56 durch
den Druck des Treibstoffs geschlossen. Der unter Druck gesetzte
Treibstoff wird durch eine Abgabeventil 57 abgegeben und durch
den in 1 gezeigten Hochdruckdurchtritt 11 der
Common Rail 1 zugeführt.
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Die ECU 3 ist zusätzlich zu
dem Drucksensor 20 mit verschiedenen Sensoren zum Erfassen
der Betriebszustände
des Motors verbunden, wie z.B. einem Beschleunigerpositionssensor,
einem Drehzahlsensor, einem Wassertemperatursensor und ähnlichem.
Die ECU 3 bestimmt eine optimale Einspritzzeit, eine optimale
Einspritzmenge und ähnliches
ausgehend von den Signalen der obigen Sensoren und steuert die Treibstoffeinspritzventile 2.
Die ECU 3 regelt den Druck der Common Rail durch das Berechnen
der Abgabemenge der Treibstoffzufuhrpumpe 4 und durch das
Antreiben des Ansaugsteuerungsventils 6, so dass der durch
den Drucksensor 20 gefüllte
Druck dem Solldruck folgt, der dem Einspritzdruck entspricht.
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Als nächstes wird eine durch die
ECU 3 durchgeführte
Abarbeitung der Common Rail Drucksteuerung ausgehend von einem in 3 gezeigten Flussdiagramm
erklärt.
Zuerst berechnet die ECU 3 in Schritt S101 die Motordrehzahl
NE und eine Beschleunigerposition ACCP aus den Erfassungssignalen,
die von den verschiedenen, oben erklärten Sensoren eingegeben werden.
Danach wird in Schritt S102 der Solldruck Pt der Common Rail aus
der Motordrehzahl NE und der Beschleunigerposition ACCP, die in
Schritt S101 berechnet wurden, der Einspritzmenge QINJ und ähnlichem
berechnet. Danach wird in Schritt S103 der tatsächliche Common Rail Druck Pc
ausgehend von dem Signal berechnet, das von dem Drucksensor 20 eingegeben
wird. Danach wird in Schritt S104 eine notwendige Abgabemenge Q des
von der Treibstoffzufuhrpumpe 4 abgegebene Treibstoffs
aus einer Treibstoffmenge berechnet, die ein Unterschied zwischen
dem berechneten Soll-Common Rail Druck Pt und dem tatsächlichen Common
Rail Druck Pc ist, während
eine erwartete Treibstoffausfließmenge QLEAK die Einspritzmenge QINJ
und ähnliches
berücksichtigt
werden. Danach wird in Schritt S105 die in Schritt S104 berechnete notwendige
Abgabemenge Q in den Strom I umgewandelt, der auf die Spule 63 des
Ansaugsteuerungsventils 6 ausgehend von einem die Abgabemenge
Q und die Motordrehzahl NE als Parameter einsetzenden zweidimensionalen
Kennfeld (ein I-Q-Basiskennfeld)
angewendet.
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Falls eine tatsächliche Fließsteuerungscharakteristik
(eine tatsächliche
Charakteristik) der Treibstoffzufuhrpumpe 4 wegen des Einflusses
der Instrumentenfehler, wie z.B. einer Variation der Form des Ventilabschnitts
oder der Vorspannkraft der Feder des Ansaugsteuerungsventils 6 stark
von dem I-Q-Basiskennfeld abweicht, kann die Sollabgabemenge Q entsprechend
dem Befehlsstromwert I, der auf das Ansaugsteuerventil 6 angewendet
wird, nicht erhalten werden. Als Ergebnis wird die Drucksteuerbarkeit
der Common Rail 1 verschlechtert. Deswegen wird in der
vorliegenden Ausführungsform
ein Abweichungskoeffizient eines Gradienten (ein Gradientenabweichungskoeffizient)
der I-Q-Charakteristik (der Charakteristik zwischen dem angewendeten Strom
I und der Abgabemenge Q) berechnet, bevor die Treibstoffzufuhrpumpe 4 angetrieben
wird, und die Gradientenabweichung in dem gesamten Bereich des I-Q-Basiskennfelds ausgehend
von dem Gradientenabweichungskoeffizienten korrigiert wird. Ein Beispiel
der Abarbeitung zum Berechnen des Gradientenabweichungskoeffizienten
wird ausgehend von einem Flussdiagramm erklärt, das in 4 gezeigt ist.
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Zuerst bestimmt die ECU 3 als
Steuerungseinrichtung in Schritt S201 des in 4 gezeigten Flussdiagramms ob ein Lernzustand
eingeführt
ist, bei dem das Lernen des Gradienten der I-Q-Charakteristik durchgeführt werden
kann. Der Lernzustand wird eingeführt, wenn der Motor sich z.B.
in einem normalen, warmen Leerlaufbetriebszeitraum befindet und
ein Wert eines Gesamtwertwerts der Druckkorrektur oder die Abweichung
von der Basis I-Q-Charakteristik gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Wert.
Der warme Leerlaufbetriebszeitraum kann ausgehend von den Erfassungssignalen
bestimmt werden, die von den verschiedenen Sensoren wie z.B. Motordrehzahlsensor, Wassertemperatursensor
und ähnlichen
ausgegeben werden. Das Lernen des Gradienten wird nicht durchgeführt, falls
die Abweichung von der Basis I-Q-Charakteristik geringer ist, als
der vorbestimmte Wert. Auf diese Weise wird das Lernen der Treibstoffzufuhrpumpe 4 verhindert,
falls die Fließsteuerungsgenauigkeit
der Treibstoffpumpe 4 sich in einer Höhe befindet, in der das Lernen
nicht notwendig ist. Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S201 "JA" ist, schreitet die
Abarbeitung zu Schritt S202 voran.
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In Schritt S202 wird das Lernen in
der Richtung der Stromachse der Charakteristik (das Stromachsenrichtungslernen)
in dem normalen, warmen Leerlaufzeitraum (wenn die Drehzahl NE z.B.
600 U/min beträgt)
durchgeführt.
Das Stromachsenrichtungslernen in Schritt S202 wird ausgehend von
einem Diagramm erklärt,
das in 5(a) gezeigt
ist. Eine durchgehende Linie "a" in 5(a) zeigt eine zentrale Charakteristik,
die in das Kennfeld eingegeben wurde. Es wird angenommen, dass die
tatsächliche
Fließsteuerungscharakteristik
(die tatsächliche Charakteristik
vor dem Stromachsenrichtungslernen) der Treibstoffzufuhrpumpe 4,
die durch einen gestrichelte Linie "b" in 4 gezeigt ist, in der Stromachsenrichtung
und in dem Gradienten von der zentralen Charakteristik abweicht,
die durch die durchgehende Linie "a" gezeigt
ist. Falls bei diesem Fall bei der in 3 gezeigten
Drucksteuerung der Common Rail die notwendige Abgabemenge Q, die
ausgehend von dem Solldruck der Common Rail (dem Einspritzdruck)
Pt und dem tatsächlichen
Common Rail Druck Pc berechnet wird, eine bestimmte Abgabemenge
QA ist (z.B. 15 mm3/Takt),
entspricht der in das Kennfeld eingegebene und der Abgabemenge QA entsprechende Strom I0,
wie aus 5(a) ersichtlich
ist. Falls das Ansaugsteuerungsventil 6 ausgehend von der
Mittelcharakteristik des Kennfelds durch das Anwenden des Stroms
I0 auf das Ansaugsteuerungsventil 6 angetrieben
wird, wird die tatsächliche
Abgabemenge null werden. In 5(a),
stellt IA einen Stromwert dar, der von der
tatsächlichen
Charakteristik ausgeht und der Abgabemenge QA entspricht.
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Deswegen wird zuerst das Stromachsenrichtungslernen
durchgeführt.
Auf diese Weise wird zuerst der Lernwert LVA durch
das Berechnen der Abweichung der Stromachsenrichtung der tatsächlichen Charakteristik
von der zentralen Charakteristik erhalten (ein Unterschied zwischen
dem Stromwert I0, der in das Kennfeld eingegeben
wird, und dem tatsächlichen
Stromwert IA der tatsächlichen Charakteristik). Genauer
wird ein Wert eines Integralterms (die Abweichung von der Basis
I-Q-Charakteristik) in einem Zustand bevor das Stromachsenrichtungslernen durch
ein öffentlich
bekanntes PID-Verfahren und ähnliches
allmählich
verringert wird so, dass die tatsächliche Abgabemenge mit der
Abgabemenge QA zusammenfällt. Der Lernwert LVA wird durch das Umwandeln der gesamten Änderung
in den Stromwert berechnet. Die Korrektur in Stromachsenrichtung
der Kennfeldzentralcharakteristik kann durch das Einsetzen des Lernwertes
LVA durchgeführt werden. Wie jedoch durch
eine Strichpunktlinie "c" in 5(a) gezeigt ist, ist die Abweichung
des Gradienten noch nicht korrigiert. Deswegen wird die Gradientenabweichung
ausgehend von den Lernwerten in der Stromachsenrichtung in den entsprechenden
Zeiträumen korrigiert,
in dem ein Unterschied zwischen den Abgabemengen verwendet wird,
die entsprechend in dem warmen Leerlaufzeitraum und dem Zeitraum
einer zwangsweisen Leerlauferhöhung
ausgeglichen werden.
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Genauer wird in Schritt S203 die
Motordrehzahl NE gezwungen erhöht,
um das Stromachsenrichtungslernen des Zeitraums der zwangsweisen Leerlauferhöhung durchzuführen.
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Auf diese Weise wird der Motor in
einen Betriebszustand der zwangsweisen Leerlauferhöhung gebracht,
bei dem der Einspritzdruck gleich dem Druck des normalen, warmen
Leerlaufzeitraums ist.
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Danach wird in Schritt S204 ausgehend
von 5(b) das Stromachsenrichtungslernen
in dem Zeitraum der zwangsweisen Leerlauferhöhung durchgeführt. Die
Motordrehzahl NE in dem Zeitraum der zwangsweisen Leerlauferhöhung beträgt z.B. 1000
U/min. In 5(b) stellt
eine durchgehende Linie "a" die mittlere Charakteristik
dar, und eine Strichpunktlinie "c" ist die I-Q-Charakteristiklinie
nach dem Stromachsenrichtungslernen in dem Warmleerlaufzeitraum.
Die Abweichung in der Stromachsenrichtung wird durch das Durchführen des
Stromachsenrichtungslernens auf eine ähnliche Weise berechnet, wenn
die notwendige Abgabemenge, die zum Beibehalten des Solldrucks der
Common Rail (des Einspritzdrucks) Pt erforderlich ist, einen bestimmten Wert
QB (z.B. 30mm3/Takt)
in dem Zeitraum der zwangsweisen Leerlauferhöhung beträgt. Eine Strichzweipunktlinie "d" in 5(b) stellt
eine I-Q-Charakteristiklinie nach dem Stromachsenrichtungslernen
in dem Zeitraum der zwangsweisen Leerlauferhöhung dar. Die Abweichung der
I-Q-Charakteristiklinie "d" nach dem Stromachsenrichtungslernen
in dem Zeitraum der zwangsweisen Leerlauferhöhung von der I-Q-Charakteristiklinie "c" nach dem Stromachsenrichtungslernen
in dem warmen Leerlaufzeitraum ist als Lernwert LVB definiert.
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In Schritt S205 wird der in Schritt
S204 berechnete Lernwert LVB in einen Lernwert
LVB' umgewandelt,
wobei eine erste Drehzahlkorrekturtabelle eingesetzt wird. Die Motordrehzahl
NE ändert
sich zwischen den normalen, warmen Leerlaufzeitraum und dem Zeitraum
der zwangsweisen Leerlauferhöhung.
Die Abweichung in der Stromachsenrichtung ändert sich, falls sich die
Motordrehzahl NE ändert. Deswegen
kann der Lernwert LVB nicht direkt verwendet
werden. Es kann angenommen werden, dass es einen bestimmten Zusammenhang
zwischen der Abweichung in der Stromachsenrichtung und der Motordrehzahl
NE gibt. Deswegen wird der Zusammenhang im Voraus durch Experimente
und ähnliches
erhalten, und die erste Drehzahlkorrekturtabelle ausgehend von dem
Zusammenhang ausgebildet. Auf diese Weise wird der Lernwert LVB in dem Zeitraum der zwangsweisen Leerlauferhöhung in
den Lernwert LVB' in dem normalen, warmen Leerlaufzeitraum
umgewandelt, in dem die erste Drehzahlkorrekturtabelle verwendet
wird. Eine Tabelle in 6(a) zeigt
Inhalte der Korrekturtabelle ausgehend von der Drehzahl NE von 600
U/min. Es gibt ein proportionales Verhältnis zwischen der Drehzahl
NE und einem Drehzahlkorrekturkoeffizienten αNE,
wie z.B. in 6(b) gezeigt ist.
Deswegen kann der Lernwert LVB' durch das Multiplizieren
des Lernwerts LVB mit dem Drehzahlkorrekturkoeffizienten αNE erhalten
werden. Auf diese Weise kann eine Abweichkomponente des Gradienten
alleine durch das Entfernen einer Drehzahlkomponente von der Abweichung
in der Stromachsenrichtung extrahiert werden. 6(b) zeigt ein Beispiel des Verhältnisses
zwischen der Drehzahl NE und dem Drehzahlkorrekturkoeffizienten αNE.
Das Verhältnis
ist nicht auf das proportionale Verhältnis beschränkt, falls
es einen bestimmten Zusammenhang gibt.
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Danach wird in Schritt S206 die Gradientenabweichung
bei der normalen Leerlaufdrehzahl aus dem Lernwert LVA und
dem Lernwert LVB' berechnet. Falls der Lernwert LVB' erhalten
wird, wie aus 7(a) ersichtlich
ist, können
zwei Punkte auf der I-Q-Charakteristiklinie "c" nach
dem Stromachsenrichtungslernen in dem normalen, warmen Leerlaufzeitraum
erhalten werden. Deswegen kann der Gradient der Charakteristiklinie "c" einzigartig durch die bereits bekannte,
in das Kennfeld eingegebene Charakteristik, den Lernwert LVB' und
die Abgabemenge QA, QB fixiert
werden. Genauer kann die Gradientenabweichung von dem Gradienten
der Kennfeldzentralcharakteristik berechnet werden. Die Gradientenabweichung
kann z.B. durch das Berechnen der Abweichung der Abgabemenge mit
Bezug auf den Befehlsstromwert berechnet werden. Genauer wird die Befehlsabgabemenge
durch die bestimmte Menge C (mm3/Takt) verringert,
da die Abgabemenge mit Bezug auf den Befehlsstromwert I (mA) um
eine bestimmte Menge C (mm3/Takt) abweicht.
Alternativ kann die Charakteristik durch das Durchführen einer proportionalen
Rechnung unter Verwendung eines vorbestimmten Korrekturkoeffizienten
mit Bezug auf den Wert der mittleren Charakteristik (den in das Kennfeld
eingegebenen Wert) korrigiert werden.
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Danach wird in Schritt S207 die Gradientenabweichung
in dem gesamten Drehzahlbereich ausgehend von der in Schritt S206
berechneten Gradientenabweichung berechnet. Es kann angenommen werden,
dass die Gradientenabweichung und die Drehzahl grundlegend das gleiche
Verhältnis
haben, wie das in der ersten Drehzahlkorrekturtabelle gezeigte Verhältnis. Deswegen
kann die Korrektur des Gradienten ausgehend von einer zweiten Drehzahlkorrekturtabelle ähnlich der
ersten Drehzahlkorrekturtabelle durchgeführt werden. Die erste Drehzahlkorrekturtabelle
kann eine genauere Korrektur in dem engeren Drehzahlbereich durchführen, als
die zweite Drehzahlkorrekturtabelle. Deswegen kann eine genauere
Korrektur durch das Erhöhen
der Anzahl der Abstände
der Drehzahl NE in der ersten Drehzahlkorrekturtabelle in einem
beschränkten Drehzahlbereich
von der Leerlaufdrehzahl zu der Leerlauferhöhungsdrehzahl durchgeführt werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform
ist der Gradientenabweichungskoeffizient DGi bei der Leerlaufdrehzahl
durch den folgenden Ausdruck (1) definiert: DGi = GA / GC, (1)
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In dem Ausdruck (1) stellt
GA den Gradienten der tatsächlichen
Charakteristik dar und GC ist der Gradient der mittleren Charakteristik.
Danach wird der Gradientenabweichungskoeffizient DGa in dem gesamten
Drehzahlbereich aus dem Gradientenabweichungskoeffizienten DGi bei
der Leerlaufdrehzahl unter Verwendung der zweiten Drehzahlkorrekturtabelle
berechnet.
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Somit ist der berechnete Gradientenabweichungskoeffizient
DGa auf das I-Q-Basiskennfeld
angewendet, das in Schritt S105 des Flussdiagramms aus 3 verwendet wird, um den
Gradienten in dem gesamten Drehzahlbereich zu korrigieren. Als Ergebnis
kann die Fließsteuergenauigkeit
der Treibstoffzufuhrpumpe 4 verbessert werden.
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Wie oben erklärt wurde, kann in der vorliegenden
Ausführungsform
die Gradientenabweichung einfach durch eine proportionale Berechnung
ausgehend von dem Verhältnis
zwischen den Lernwert LVA in der Stromachsenrichtung
in dem normalen Leerlaufzeitraum und dem Lernwert LVB in
der Stromachsenrichtung in dem Zeitraum der zwangsweisen Leerlauferhöhung und
den ausgeglichenen Abgabemengen QA, QB berechnet werden. Bei der Berechnung der
Gradientenabweichung wird der Lernwert LVB ausgehend
von der Motordrehzahl NE korrigiert. Auf diese Weise kann die Gradientenabweichung
genauer berechnet werden, wodurch die Genauigkeit der Lernkorrektur
verbessert wird. Als Ergebnis können
die Variationen wegen der Instrumentenfehler des Ansaugsteuerungsventils 6 und ähnliches
aufgenommen werden, und die äußerst genaue
Drucksteuerung kann erhalten werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Als nächstes wird ausgehend von 8 bis 12 eine Lernsteuerung erklärt, die
durch die ECU 3 als Steuerungseinrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Das Steuerungssystem
der Common Rail Bauart zur Treibstoffeinspritzung und die Treibstoffzufuhrpumpe 4 gemäß der zweiten
Ausführungsform weisen
die gleiche Konstruktion auf, wie die in 1 und 2 gezeigte
erste Ausführungsform.
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Die ECU 3 führt die
Common Rail Drucksteuerungsverarbeitung ausgehend von einem in 8 gezeigten Flussdiagramm
durch. zuerst berechnet die ECU 3 in Schritt S301 die Motordrehzahl
NE und die Beschleunigerposition ACCP von den Erfassungssignalen,
die von den oben erklärten,
verschiedenen Sensoren ausgegeben werden. Danach werden in Schritt
S302 die Einspritzmenge QINJ und die vorweg genommene Treibstoffausfließmenge QLEAK
berechnet. Danach wird der Solldruck Pt der Common Rail ausgehend
von der Motordrehzahl NE, der Beschleunigerposition ACCP, der Einspritzmenge
QINJ und ähnlichem
in Schritt S303 berechnet. Danach wird der tatsächliche Druck Pc der Common Rail
ausgehend von dem Signal berechnet, dass von dem Drucksensor 20 in
Schritt S304 berechnet wurde. Danach wird in Schritt S305 eine Rückmeldemenge
QFB des Treibstoffes entsprechend dem Druckunterschied zwischen
dem berechneten Solldruck Pt der Common Rail und dem tatsächlichen
Druck Pc der Common Rail durch eine Rückmeldeberechnung unter Verwendung
eines öffentlich
bekannten PID-Verfahrens und ähnlichem
berechnet. In Schritt S306 wird die notwendige Abgabemenge Q der Treibstoffzufuhrpumpe 4 durch
das Hinzufügen
der Rückmeldemenge
QFB zu der Einspritzmenge QINJ und die in Schritt S302 berechnete
Treibstoffausfließmenge
QLEAK berechnet. Danach wird in Schritt S307 die notwendige Abgabemenge
Q in den Strom I umgewandelt, der auf die Spule 63 des
Ansaugsteuerungsventils 6 angewendet wird, wobei das I-Q-Basiskennfeld,
das die Abgabemenge Q und die Drehzahl NE als Parameter einsetzt
und eine Gradientenabweichungskoeffizientenkorrekturtabelle, bei
der Drehzahl NE als Parameter eingesetzt ist, verwendet wird.
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9 zeigt
ein Flussdiagramm der Gradientenlernabarbeitung zum Berechnen des
Gradientenabweichungskoeffizienten DG. Der Gradientenabweichungskoeffizient
DG ist in der Gradientenabweichungskoeffizientenkorrekturtabelle
gespeichert. Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde,
kann die Sollabgabemenge Q, die dem Strom I entspricht, der auf
das Ansaugsteuerungsventil 6 angewendet wird, wegen des
Einflusses von Instrumentenfehlern, wie z.B. Variationen in der
Form des Ventilabschnitts und der Vorspannkraft der Feder des Ansaugsteuerungsventils 6 nicht
erhalten werden, falls die tatsächliche
Charakteristik der Treibstoffzufuhrpumpe 4 einen Gradienten
aufweist, der unterschiedlich von dem der mittleren Charakteristik
ist, die in das Kennfeld eingegeben wurde, wie aus 10 ersichtlich ist. Im Gegensatz kann
die in 10 gezeigte Abweichung
durch die Rückmeldemenge
(z.B. einen Wert des Integralterms) QFB in Schritt S305 in der Steuerung
der vorliegenden Ausführungsform
berechnet werden, in der der Druckunterschied zwischen dem Solldruck
Pt der Common Rail und dem tatsächlichen
Druck Pc der Common Rail durch einen PID-Kompensator geregelt wird.
Die Rückmeldemenge
QFB wird ebenfalls durch die Variation des Betriebszustandes oder
der Treibstofftemperatur zusätzlich
zu dem Gradienten der I-Q-Charakteristik beeinflusst. Deswegen gibt
es wie aus 11(a) ersichtlich
ist, eine Möglichkeit,
dass die Charakteristik sogar variiert, falls der angewendete Strom
I der gleiche ist. In 11(a) stellt
eine durchgehende Linie "a" die in das Kennfeld
eingegebene zentrale Charakteristik dar, eine strichlierte Linie "b" stellt die tatsächliche Charakteristik dar,
wobei eine Pfeilmarke die Rückmeldemengen
QFB darstellt und Punkte die charakteristischen Werte in dem tatsächlichen
Betrieb vor der Regelung darstellen. Deswegen sind in der vorliegenden
Ausführungsform
die Abweichungen bei vielen Punkten abgefragt und die Variationskomponenten
durch das statistische Durchführen
einer linearen Annäherung
entfernt. Ruf diese Weise wird die tatsächliche Charakteristik (der in
dem einzelnen inhärente
Gradient der Charakteristik) erhalten.
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Zuerst bestimmt die ECU 3 in
Schritt S401 des Flussdiagramms aus 9,
ob ein zum Lernen des Gradienten der I-Q-Charakteristik durchzuführen geeigneter
Lernzustand eingeführt
ist. Ein Fahrzustand, der in der Lage ist, die Lerngenauigkeit beizubehalten,
kann als Lernzustand verwendet werden. Bevorzugt sollten ungleichmäßige Zustände, wie
z.B. ein plötzlicher
Beschleunigungsbetriebszustand ein plötzlicher Verzögerungsbetriebszustand
oder ein frei beschleunigter Betriebszustand (ein Betriebszustand
in dem das Beschleunigerpedal in einem nicht belasteten Zustand
tief niedergedrückt
ist), in dem die I-Q-Charakteristik leicht variiert, von dem Lernzustand
ausgeschlossen werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein allmählicher
Beschleunigungsbetriebszustand, in dem die Lerngenauigkeit des Gesamtwerts
verbessert werden kann, als Lernzustand eingeführt. Falls das Ergebnis der
Bestimmung in Schritt S401 "JA" ist, schreitet die
Abarbeitung zu Schritt S402 voran. Falls das Ergebnis der Bestimmung
in Schritt S401" NEIN" wird die Steuerung
direkt beendet.
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In Schritt S402 wird der Betriebsbereich
in der Richtung der Drehzahl NE -Achse ausgehend von dem vorliegenden
Betriebszustand bestimmt. Die Drehzahl NE, die in Schritt S301 berechnet
wurde, wird als Betriebszustand eingesetzt. Genauer wird der Betriebsbereich
des Motors in eine Vielzahl von Bereichen entlang der Richtung der
Drehzahl NE -Achse unterteilt, wie aus 12 ersichtlich ist, und es wird in Schritt
S402 bestimmt, welcher der unterteilten Betriebsbereiche den vorliegenden
Betriebszustand (die Drehzahl NE) hat. Der Betriebsbereich wird
auf diese Weise unterteilt, da die Drehzahl NE sich erhöht, wenn
die Abgabemengenhöhe
erhöht wird,
und die mittlere Charakteristik (der in das Kennfeld eingegebene
Wert), der in 10 gezeigt
ist, ändert
sich, falls die Drehzahl NE sich in dem Übergangszustand ändert. Die
Gradientenabweichung wird durch das Durchführen des Abfragens vieler Punkte
für jeden
Betriebsbereich berechnet. Die Anzahl der Drehzahlbereiche ist beliebig
gemäß der maximalen
Drehzahl des Motors und ähnlichem
eingestellt, so dass eine Abweichung zwischen den Lernwerten der
verschiedenen Drehzahlbereiche sich innerhalb eines erlaubbaren
Grads befindet. Z.B. kann der gesamte Betriebsbereich so unterteilt werden,
dass die Breite von jedem Bereich ein Wert zwischen 500 U/min und
1000 U/min oder ähnlich wird.
Die zentrale Drehzahl von jedem Bereich wird als repräsentative
Drehzahl NEr des Bereichs eingesetzt, und die I-Q-Charakteristik
bei der repräsentativen
Drehzahl NEr wird als zentrale Charakteristik des Bereichs eingesetzt.
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In Schritt S403 wird die Abweichung
der tatsächlichen
Abgabemenge von dem mittleren Charakteristikwert mit Bezug auf den
angewendeten Stromwert I berechnet. Wie aus 11(a) ersichtlich ist, entspricht die
Abweichungen von dem mittleren Charakteristikwert der Rückmeldemenge
QFB zu der Zeit, bei der die Druckregelung durchgeführt wird,
um den SollDruck Pt der Common Rail zu folgen. Die tatsächliche
Charakteristik kann durch das Durchführen der Abfrage von vielen
Punkten der Rückmeldemengen
QFB und die lineare Annäherung
erhalten werden. Die Abweichung wird in Form eines gesamten Terms
bereitgestellt. Unter einigen Zuständen des Fahrzeugs fällt die
Berechnung des gesamten Terms zurück und der gesamte Term alleine
kann die Abweichung nicht ausreichend ausdrücken. In solchen Fällen kann
die Summe eines Differenzialterms und eines Proportionalterms in
der Abweichung enthalten sein.
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In Schritt S404 wird bestimmt, ob
das Lernen beendet werden kann oder nicht. Z.B. ist der Zustand zum
Beenden des Lernens eingeführt,
wenn das Fahrzeug eine bestimmte Reiseentfernung gefahren ist. Z.B.
ist der Zustand zum Beenden des Lernens eingeführt, wenn die Fahrentfernung
5000 km erreicht, was weit genug ist, um eine Beispielanzahl sicherzustellen,
die für
die Berechnung des Gradientenabweichungskoeffizienten DG notwendig
ist. Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S404 "JA" ist, schreitet die
Abarbeitung zu Schritt S405 voran. Falls das Ergebnis der Bestimmung
in Schritt S404 "NEIN" ist, werden die
Schritte ab Schritt S402 wiederholt.
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In Schritt S405 wird der Gradientenabweichungskoeffizient
DG ausgehend von den Beispieldaten der vielen Punkte jedes Betriebsbereiches
berechnet. Es wird angenommen, dass die Abweichung in dem gleichen
Bereich der Abweichung bei der repräsentativen Drehzahl NEr (die
mittlere Drehzahl) des in 12 gezeigten
Bereichs entspricht. Die Punkte in 11(a) stellen
die I-Q-Charakteristikwerte (die Charakteristikwerte vor der Regelung)
ausgehend von der Abweichung in dem tatsächlichen Betrieb dar. Die tatsächliche
I-Q-Charakteristiklinie kann aus den Punkten in 11(a) durch eine lineare Approximation
unter Verwendung öffentlich
bekannter, statistischer Verfahren bestimmt werden. Die charakteristischen
Werte vor der Regelung werden durch die Ausfließmenge QLEAK die Variation
der Einspritzmenge QINJ, den Fehler des gesamten Terms und ähnliches
zusätzlich
zu dem reinen Gradienten der I-Q-Charakteristik
beeinflusst. Jedoch können
die Fehlerbestandteile durch das Ausführen des Plottens von vielen
Punkten entfernt werden. Auf diese Weise kann die tatsächliche
Charakteristik (oder der im einzelnen inhärente Gradient der tatsächlichen
Charakteristik) berechnet werden und die Gradientenabweichung von
dem Gradienten der zentralen Charakteristik kann berechnet werden.
Genauer, wenn die zentrale Charakteristiklinie durch den folgenden
Ausdruck angenähert
wird: y = ax und die tatsächliche I-Q-Charakteristiklinie
durch den folgenden Ausdruck angenähert wird: y = bx, kann der
Gradientenabweichungskoeffizient DG in dem Bereich z.B. durch ein Verhältnis (b/a)
der Gradienten a, b bereitgestellt werden.
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Danach wird in Schritt S406 der Wert
des Gradientenabweichungskoeffizienten DG, der in Schritt S405 berechnet
wurde, in der Gradientenabweichungskoeffizientenkorrekturtabelle
gespeichert und die Abarbeitung zum Lernen des Gradienten wird beendet.
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Wie oben erklärt wurde, kann bei der Drucksteuerungsabarbeitung
der 8 der Abweichung des
Gradienten durch das Durchführen
der Regelung berechnet werden, um dem Solldruck Pt der Common Rail
zu jeder Zeit zu folgen, wie durch die Pfeilmarken in 11(a) gezeigt ist, und durch
das Speichern von jeder Rückmeldemenge
(dem Lernwert) QFB in der ECU 3, so dass die Rückmeldemenge QFB
in dem statistischen Abarbeiten verwendet wird. Zu dieser Zeit können die
Variationsbestandteile aufgenommen und inhärente Gradienten können durch das
Berechnen der Lernwerte der vielen Punkte berechnet werden. Darüber hinaus
kann der Berechnungsfehler wegen des Unterschiedes in dem Drehzahlbereich
durch das Unterteilen des Betriebsbereichs entlang der Drehzahlachse
und durch das Berechnen der Gradientenabweichung für jeden
Bereich verringert werden. Alternativ kann eine Information der
Drehzahl NE zur selben Zeit in der ECU 3 gespeichert werden,
wie die Rückmeldemenge
QFB. Als Ergebnis können äußerst genaue
Lernwerte für den
gesamten Drehzahlbereich erhalten werden.
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Der Druck der Common Rail kann in
dem gesamten Drehzahlbereich durch das Speichern der Lernwerte (der
Gradientenabweichungskoeffizienten) DG mit Bezug auf die mittlere
Charakteristik (dem in das Kennfeld eingegebenen Wert) in der ECU 3 für jeden
Bereich im Voraus und durch das Reflektieren der Lernwerte DG in
den nächsten
Betrieb und später
gesteuert werden. Ein in 11(b) gezeigtes
Diagramm zeigt eine Auswirkung der in der vorliegenden Ausführungsform
durchgeführten
Korrektur. In 11(b) stellt
eine Strichpunktlinie "c" die Charakteristik
dar, nachdem der Lernwert DG in die zentrale Charakteristik reflektiert
wurde. In dem Diagramm der 11(a) vor
der Korrektur wird die Rückmeldemenge
QFB groß,
da es eine Abweichung zwischen der mittleren Charakteristik und
der tatsächlichen
Charakteristik gibt. Im Gegensatz wird nach der Korrektur die Rückmeldemenge
QFB durch das Durchführen
der Drucksteuerung ausgehend von der Charakteristik verringert,
die durch die Strichpunktlinie "c" gezeigt ist, in
der der Lernwert DG reflektiert ist.
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Die Korrektur gemäß der vorliegenden Ausführungsform
wird unter der Voraussetzung durchgeführt, dass das Lernen von Instrumentenfehlern
in der Stromachsenrichtung beendet wurde. Konventionelle, bekannte
Verfahren können
als dieses Lernverfahren in der Stromachsenrichtung eingesetzt werden.
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Die vorliegende Erfindung sollte
nicht auf die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt
sein, sondern kann auf viele andere Weisen eingesetzt werden, ohne
von dem Geist der Erfindung abzuweichen.
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Ein Steuerungssystem zur Treibstoffeinspritzung
eines Dieselmotors hat eine Treibstoffzufuhrpumpe (4),
um den Treibstoff unter Druck zu setzen, dessen Menge durch ein
Ansaugsteuerungsventil (6) gesteuert wird, und um den Treibstoff
unter Druck in eine Common Rail (1) zuzuführen, und
eine elektronische Steuereinheit (ECU) (3) um den Druck
in der Common Rail (1) durch das Steuern des Ansaugsteuerungsventils
(6) zu steuern. Die ECU (3) berechnet Abweichungen
in einer Stromachsenrichtung einer tatsächlichen Charakteristik zwischen
einem angewendeten Strom und einer Abgabemenge der Treibstoffzufuhrpumpe
(4) aus einer vorbestimmten mittleren Charakteristik in
einem warmen Leerlaufzeitraum und einem Zeitraum einer zwangsweisen Leerlauferhöhung. Die
ECU (3) führt
eine Drehzahlkorrektur zum Korrigieren der Abweichungen ausgehend
von der Drehzahl durch und korrigiert den Gradienten einer charakteristischen
Linie ausgehend von den Abweichungen nach der Drehzahlkorrektur und
den Abgabemengen entsprechend der Abweichungen.