DE102004052427B4

DE102004052427B4 - Einspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004052427B4
Application number: DE102004052427.0A
Authority: DE
Inventors: Mamoru Oki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: DE102004052427A1; JP2005155601A; JP4096924B2; US20050092303A1; US6910458B2

Abstract

Einspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit: einer Anweisungswertberechnungseinrichtung (10) zum Berechnen eines Anweisungswerts einer Einspritzmenge auf der Grundlage einer Anweisungseinspritzmenge, die gemäß einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors und einem Kraftstoffeinspritzdruck eingerichtet wird; einer Einspritzmengensteuerungseinrichtung (10) zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzmenge, die in jeden Zylinder des Verbrennungsmotors (1) zugeführt wird, unter Betätigen eines Injektors (4), der für jeden der Zylinder vorgesehen ist, auf der Grundlage des Anweisungswerts der Einspritzmenge; einer Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung (S11, S24) zum Durchführen einer Lernsteuerung zum Lernen eines Korrekturbetrags für jeden der Zylinder zum Glätten einer Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern; und einer Wiedergabeeinrichtung (10) zum Wiedergeben des Korrekturbetrags für jeden der Zylinder bei der Berechnung der Anweisungseinspritzmenge oder des Anweisungswerts der Einspritzmenge; wobei dann, wenn eine vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebsbedingung erfüllt ist, die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung (S11, S24) die Lernsteuerung durchführt, während eine Zylinderabschaltsteuerung (S4, S17) durchgeführt wird, bei der alle Zylinder einheitlich oder im Wesentlichen einheitlich in K Gruppen geteilt werden und die Zylinderabschaltsteuerung (S4, S17) mit den Zylindern einer Gruppe in den K Gruppen durchgeführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei der ein Korrekturbetrag zum Korrigieren einer Anweisungseinspritzmenge gemäß einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors oder ein Anweisungswert einer Einspritzmenge gemäß der Anweisungseinspritzmenge und einem Kraftstoffeinspritzdruck gelernt wird. Der gelernte Korrekturbetrag wird verwendet, um die Anweisungseinspritzmenge des Anweisungswerts der Einspritzung zu korrigieren.
Herkömmlicherweise wurde ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem (im Folgenden als ”Common-Rail-System” bezeichnet) vorgeschlagen, bei dem ein in der Common-Rail (der gemeinsamen Leitung) gesammelter Hochdruckkraftstoff in jeden Zylinder bei einem Mehrzylinderdieselverbrennungsmotor eingespritzt wird. Das Common-Rail-System führt eine Piloteinspritzsteuerung durch, bei der eine geringe Menge Kraftstoff mehrere Male vor einer Haupteinspritzung eingespritzt wird, die hauptsächlich das Drehmoment des Verbrennungsmotors ausmacht, um die Verbrennung von dem Beginn der Haupteinspritzung zu stabilisieren. Zum Einspritzen der geringen Menge Kraftstoff über mehrere Male wird ein Elektromagnetventil eines Injektors mehrere Male während eines Verbrennungstakts des Verbrennungsmotors betätigt. Die Piloteinspritzsteuerung zielt darauf ab, Verbrennungsmotorschwingungen und ein Verbrennungsmotorgeräusch zu verringern und die Emission von dem Verbrennungsmotor zu verbessern.
Zusätzlich wurde eine Technik vorgeschlagen, die ein Gleichgewicht zwischen der Piloteinspritzsteuerung und einer Einspritzmengenkorrektursteuerung für eine Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern aufgreift (Uneinheitlichkeitsbetragskorrektur: FCCB-Korrektur). Des Weiteren wurde ebenso eine Technik vorgeschlagen, die ein Gleichgewicht zwischen der Piloteinspritzsteuerung, einer Korrektur bei einer Leerlaufdrehzahlsteuerung (ISC-Korrektur) und anderen Korrektursteuerungen aufgreift (beispielsweise JP H07-63 104 A ).
Im Allgemeinen berechnet das Common-Rail-System eine Anweisungseinspritzmenge unter Hinzufügen eines Korrekturbetrags einer Einspritzmenge unter Berücksichtigung der Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur, der Kraftstofftemperatur usw., zu einer Basiseinspritzmenge, die gemäß einer Verbrennungsmotordrehzahl und einem Beschleunigungshub berechnet wird. Darauf berechnet das System eine gegenwärtige Zufuhrdauer (Anweisungswert der Einspritzmenge) eines gepulsten Injektorantriebssignals (TQ-Impuls) gemäß der Anweisungseinspritzmenge und einem Kraftstoffeinspritzdruck (Common-Rail-Druck), der beispielsweise durch einen Kraftstoffdrucksensor erfasst wird.
Das Common-Rail-System steuert eine Kraftstoffeinspritzmenge, die in jedem Zylinder des Verbrennungsmotors zugeführt wird, unter Betätigen des Elektromagnetventils jedes Injektors auf der Grundlage des Anweisungswerts der Einspritzmenge. Somit erreicht der Anweisungswert der Einspritzmenge, die zu dem Elektromagnetventil des Injektors zugeführt wird, die Kraftstoffeinspritzmenge bei dem Common-Rail-System zu steuern, und üblicherweise wird eine Beziehung zwischen dem Anweisungswert der Einspritzmenge (Anweisungseinspritzimpulsdauer) und einer Ist-Kraftstoffeinspritzmenge mit Bezug auf jeden der Injektoren sichergestellt.
Jedoch unterliegt die Kraftstoffeinspritzmenge, die mit Bezug auf jeden der Injektoren sichergestellt wird, einem Fehler und wird der Fehler nach einer Leistungsverschlechterung (Funktionsverschlechterung) des Injektors auf Grund von der Tatsache größer, dass eine säkulare Änderung (säkulare Änderungsverschlechterung des Injektors) aufgetreten ist. Obwohl der Fehler der Einspritzmenge hinsichtlich des Anweisungswerts der Einspritzmenge unter individuellem Einstellen der Injektoren sichergestellt wird, kann die Piloteinspritzmenge auf Grund des Fehlers zu klein oder sogar zu null werden, wenn der Korrekturbetrag (ΔQ) durch die herkömmliche FCCB-Korrektursteuerung ein negativer Wert ist, da die Piloteinspritzmenge gering oder kleiner als 5 mm³/Hub ist. Dagegen kann die Piloteinspritzmenge zu groß werden, wenn der Korrekturbetrag (ΔQ) durch die herkömmliche FCCB-Korrektursteuerung ein positiver Wert wird.
In einem solchen Fall kann der Zweck der Piloteinspritzsteuerung nicht ausreichend erzielt werden. Insbesondere neigt unter einem hohen Einspritzdruck der Fehler der Einspritzmenge hinsichtlich des Anweisungswerts der Einspritzmenge dazu, größer zu werden, sodass das Sicherstellen der Leistungsfähigkeit von jedem der Injektoren in einer sehr kleinen Einspritzmenge schwierig ist, wie z. B. 1 mm³/Hub.
Um derartige Probleme zu bewältigen, wurde ein Lernsteuerungssystem für die Piloteinspritzmenge vorgeschlagen. Das System lernt den Fehler der Einspritzmenge hinsichtlich der gegenwärtigen Zufuhrdauer des TQ-Impulses bei der Piloteinspritzsteuerung unter Verwendung der herkömmlichen FCCB-Korrektur oder der Leerlaufdrehzahlkorrektur (ISC-Korrektur), wie in JP H07-63 104 A beschrieben ist. Da jedoch die Bedingung zum Lernen des Korrekturbetrags auf eine Einspritzbedingung (beispielsweise einen Einspritzdruck des Kraftstoffs) auf einen stabilen Leerlaufbetrieb beschränkt ist, kann der gelernte Korrekturbetrag bei anderen Kraftstoffdrücken nicht genau wiedergegeben werden, die hauptsächlich verwendet werden, während das Fahrzeug fährt, oder unter einem hohen Einspritzdruck. Zusätzlich ist in einem Fall, indem das in JP H07-63 104 A beschriebene System auf einen Achtzylinderverbrennungsmotor angewendet wird, die Beziehung zwischen dem Fehler und der Variation bei dem Achtzylinderverbrennungsmotor, da der Fehler der Einspritzmenge zwischen Zylindern und der Variation der Drehzahl zwischen Zylindern kaum auftaucht. Daher ist es unfähig, die Piloteinspritzmenge zwischen den Zylindern bei einem derartigen Mehrzylinderverbrennungsmotor genau zu lernen.
Weitere Kraftstoffeinspritzmengensteuerungsvorrichtungen sind aus JP 2004-300 994 A , US 2003/0 164 166 A1 und DE 103 43 759 A1 bekannt. Diese Druckschriften beschäftigen sich alle mit der Steuerung von Mehrfacheinspritzungen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf den vorstehend genannten Sachverhalt gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die fähig ist, die Lernsteuerung auch bei einem Mehrzylindermotor mit mehr als fünf Zylindern genau durchzuführen. Es ist ferner Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die fähig ist, die Anweisungseinspritzmenge oder den Anweisungswert der Einspritzmenge auf der Grundlage des Korrekturbetrags, die mit Bezug auf jedes Druckniveau berechnet wird, über einen breiten Betriebsbereich, der bei einer üblichen Verbrennungsmotorbetriebsbedingung verwendet wird, zu korrigieren, wenn eine vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebsbedingung erfüllt ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit Einspritzmengensteuerungsvorrichtungen mit den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. Anspruch 5 gelöst.
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung, die in Anspruch 1 beschrieben ist, eine vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebsbedingung erfüllt ist, wenn beispielsweise eine von einer stabilen Leerlaufbedingung, einer Lernsteuerungsvorbedingung und einer Lernsteuerungsdurchführungsbedingung erfüllt ist, führt die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung die Lernsteuerung durch, während eine Zylinderabschaltsteuerung durchgeführt wird, bei der alle Zylinder einheitlich oder im Wesentlichen einheitlich in K Gruppen geteilt werden, und die Zylinderabschaltsteuerung mit den Zylindern einer Gruppe in den K Gruppen durchgeführt wird.
Demgemäß werden alle Zylinder in eine Zylindergruppe zum Durchführen von Kraftstoffeinspritzungen und eine Zylindergruppe zum Anhalten der Kraftstoffeinspritzungen unterteilt und wird dann die Lernsteuerung zum Lernen eines Korrekturbetrags für jeden der Zylinder zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern nur an der Zylindergruppe zum Durchführen der Kraftstoffeinspritzung durchgeführt. Somit ist es möglich, nicht nur Kraftstoffeinspritzungen auszudünnen sondern auch die Erfassungszeitabstimmung (Berechnungszeitabstimmung) der Verbrennungsmotordrehzahlvariation für jeden der Zylinder und die Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern. Demgemäß wird die Beziehung zwischen der Einspritzmengenvariation zwischen Zylindern und der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen Zylindern groß, da die Einspritzmengenvariation zwischen Zylindern und die Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen Zylindern in hohem Maße auftritt. Daher ist es möglich, die Lernsteuerung für den Korrekturbetrag hinsichtlich des Anweisungswerts der Einspritzmenge, der entsprechend der Anweisungseinspritzmenge berechnet wird, auch bei einem Mehrzylinderverbrennungsmotor mit mehr als 5 Zylindern genau durchzuführen.
Gemäß Anspruch 2 werden vorzugsweise alle Zylinder einheitlich oder im Wesentlichen einheitlich auf der Grundlage der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors, einer Reihenfolge einer Einspritzung oder einer Zylinderanordnung unterteilt. Beispielsweise können bei einem V-8-Verbrennungsmotor die Zylinder in zwei Gruppen unterteilt werden, so dass die Zylinderanordnung der Zylindergruppen symmetrisch ist. Des Weiteren können die Zylinder in zwei Gruppen unterteilt werden, so dass der Kraftstoff zu jedem anderen Zylinder in der Einspritzreihenfolge zugeführt wird.
Wenn eine vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebsbedingung erfüllt ist, wenn beispielsweise eine von einer stabilen Leerlaufbedingung, einer Lernsteuerungsvorbedingung und einer Lernsteuerungsdurchführungsbedingung erfüllt ist, führt die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung vorzugsweise die Lernsteuerung zum Lernen eines Korrekturbetrags für jeden der Zylinder zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern durch, während die Zylinderabschaltsteuerung und die Kraftstoffeinspritzsteuerung durchgeführt werden. Die Zylinderabschaltsteuerung wird vorzugsweise mit Bezug auf jede Zylindergruppe durchgeführt, bei der alle von den Zylindern einheitlich oder im Wesentlichen einheitlich in K Gruppen unterteilt sind, und die Gruppe die eine der K Gruppen ist. Die Kraftstoffeinspritzsteuerung wird mit der Anweisungseinspritzmenge unter jedem Druckniveau durchgeführt.
Demgemäß ist es möglich, die Anweisungseinspritzmenge oder die Anweisungswerte der Einspritzmenge auf der Grundlage des Korrekturbetrags für jeden der Zylinder mit Bezug auf jedes Druckniveau über einen breiten Betriebsbereich zu korrigieren, in dem der Verbrennungsmotor normalerweise läuft.
Wenn bei der Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 4 eine vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebsbedingung erfüllt ist, wenn beispielsweise eine von einer stabilen Leerlaufbedingung, einer Lernsteuerungsvorbedingung und einer Lernsteuerungsdurchführungsbedingung erfüllt ist, führt die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung vorzugsweise eine erste Lernsteuerung zum Lernen eines ersten Korrekturbetrags für jeden der Zylinder zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern und eine zweite Lernsteuerung zum Lernen eines zweiten Korrekturbetrags einheitlich für alle Zylinder zum Aufrechterhalten der Verbrennungsmotordrehzahl auf einer Sollverbrennungsmotordrehzahl durch, während eine Kraftstoffeinspritzsteuerung mit der Anweisungseinspritzmenge durchgeführt wird.
Demgemäß werden alle von den Zylindern in eine Zylindergruppe zum Durchführen von Kraftstoffeinspritzungen und eine Zylindergruppe zum Anhalten der Kraftstoffeinspritzungen unterteilt und wird die erste Lernsteuerung zum Lernen des ersten Korrekturbetrags für jeden der Zylinder zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern und die zweite Lernsteuerung zum Lernen des zweiten Korrekturbetrags gleichmäßig für alle von den Zylindern zum Aufrechterhalten der Verbrennungsmotordrehzahl auf der Sollverbrennungsmotordrehzahl nur an der Zylindergruppe zum Durchführen der Kraftstoffeinspritzung durchgeführt. Somit ist es möglich, nicht nur Kraftstoffeinspritzungen sondern auch eine Erfassungszeitabstimmung (Berechnungszeitabstimmung) der Verbrennungsmotordrehzahlvariation für jeden der Zylinder und der Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern auszudünnen. Daher ist es möglich, die Anweisungseinspritzmenge oder den Anweisungswert der Einspritzmenge auf der Grundlage des ersten Korrekturbetrags und des zweiten Korrekturbetrags zu korrigieren. Zusätzlich ist es möglich, quantitativ den Einspritzmengenvariationsbetrag für jeden der Anweisungswerte der Einspritzmenge, den Einspritzmengenvariationsbetrag zwischen den Zylindern, die individuelle Differenz des Injektors oder den Verschlechterungsbetrag für den Injektor auf Grund einer säkularen Änderung mit Bezug auf jeden der Zylinder zu erfassen, während die Kraftstoffeinspritzsteuerung mit der Anweisungseinspritzmenge durchgeführt wird.
Wenn bei der Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 5 eine vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebsbedingung erfüllt ist, wenn beispielsweise eine von einer stabilen Leerlaufbedingung, einer Lernsteuerungsvorbedingung und einer Lernsteuerungsdurchführungsbedingung erfüllt ist, führt die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung vorzugsweise eine erste Lernsteuerung zum Lernen eines ersten Korrekturbetrags für jeden der Zylinder zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern des Verbrennungsmotors und eine zweite Lernsteuerung zum Lernen eines zweiten Korrekturbetrags einheitlich für alle Zylinder zum Aufrechterhalten der Verbrennungsmotordrehzahl auf einer Sollverbrennungsmotordrehzahl durch, während eine Kraftstoffeinspritzsteuerung mit der Anweisungseinspritzmenge mit Bezug auf jedes Druckniveau durchgeführt wird.
Demgemäß ist es möglich, die Anweisungseinspritzmenge oder die Anweisungswerte der Einspritzmenge auf der Grundlage der ersten und zweiten Korrekturbeträge für jeden der Zylinder mit Bezug auf jedes Druckniveau über einen breiten Betriebsbereich zu korrigieren, in dem der Verbrennungsmotor normalerweise läuft.
Zusätzlich werden die erste Lernsteuerung zum Lernen des ersten Einspritzmengenkorrekturbetrags für jeden der Zylinder mit Bezug auf jedes der Druckniveaus, das nicht auf einen Kraftstoffeinspritzdruck in der stabilen Leerlaufbedingung beschränkt ist, und die zweite Lernsteuerung zum Lernen des zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrags gleichmäßig für alle von den Zylindern mit Bezug auf jedes der Druckniveaus, das nicht auf einen Kraftstoffeinspritzdruck in der stabilen Leerlaufbedingung beschränkt ist, zum Aufrechterhalten der Leerlaufdrehzahl bei der Sollverbrennungsmotordrehzahl durchgeführt.
Demgemäß ist es möglich, quantitativ den Einspritzmengenvariationsbetrag hinsichtlich jedem der Anweisungswerte der Einspritzmenge, des Einspritzmengenvariationsbetrags zwischen den Zylindern, der individuellen Differenz des Injektors oder des Verschlechterungsbetrags des Injektors auf Grund einer säkularen Änderung mit Bezug auf jeden der Zylinder über einen breiten Betriebsbereich zu erfassen, in dem der Verbrennungsmotor normalerweise läuft.
Wenn des Weiteren eine vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebsbedingung erfüllt ist, wenn beispielsweise eine von einer stabile Leerlaufbedingung, einer Lernsteuerungsvorbedingung und einer Lernsteuerungsdurchführungsbedingung erfüllt ist, führt die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung eine erste Lernsteuerung zum Lernen eines ersten Korrekturbetrags für jeden der Zylinder zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern und eine zweite Lernsteuerung zum Lernen eines zweiten Korrekturbetrags gleichmäßig für alle von den Zylindern zum Aufrechterhalten der Verbrennungsmotordrehzahl auf einer Sollverbrennungsmotordrehzahl durch, während eine Zylinderabschaltsteuerung durchgeführt wird. Die Zylinderabschaltsteuerung wird mit Bezug auf jede Zylindergruppe durchgeführt, in der alle von den Zylindern einheitlich oder im Wesentlichen einheitlich in K Gruppen unterteilt sind, und die Gruppe die eine der K Gruppen ist.
Demgemäß werden alle von den Zylindern in eine Zylindergruppe zum Durchführen von Kraftstoffeinspritzungen und eine Zylindergruppe zum Anhalten von Kraftstoffeinspritzungen unterteilt und wird dann die erste Lernsteuerung zum Lernen des ersten Korrekturbetrags für alle von den Zylindern zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern und die zweite Lernsteuerung zum Lernen des zweiten Korrekturbetrags gleichmäßig für alle von den Zylindern zum Aufrechterhalten der Verbrennungsmotordrehzahl auf der Sollverbrennungsmotordrehzahl nur an der Zylindergruppe zum Durchführen der Kraftstoffeinspritzung durchgeführt.
Somit ist es möglich, nicht nur Kraftstoffeinspritzungen, sondern ebenso eine Erfassungszeitabstimmung (Berechnungszeitabstimmung) der Verbrennungsmotordrehzahlvariation für jeden der Zylinder und eine Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern auszudünnen. Demgemäß wird die Beziehung zwischen der Einspritzmengenvariation zwischen Zylindern und der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen Zylindern groß, da die Einspritzmengenvariation zwischen Zylindern und die Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen Zylindern in hohem Maße auftreten. Daher ist es möglich, die Lernsteuerung zum Lernen der ersten und zweiten Korrekturbeträge hinsichtlich des Anweisungswerts der Einspritzmenge, der entsprechend der Anweisungseinspritzmenge berechnet wird, auch bei einem Mehrzylinderverbrennungsmotor mit mehr als fünf Zylindern genau durchzuführen.
Bei der Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 6 werden vorzugsweise alle Zylinder einheitlich oder im Wesentlichen einheitlich auf der Grundlage der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors, einer Reihenfolge der Einspritzung oder ein Zylinderanordnung in die K Gruppen unterteilt. Beispielsweise können bei einem V-8-Verbrennungsmtor die Zylinder in zwei Gruppen unterteilt werden, sodass die Zylinderanordnung der Zylindergruppen symmetrisch ist. Des Weiteren können die Zylinder in zwei Gruppen unterteilt werden, sodass der Kraftstoff zu jedem anderen Zylinder in der Einspritzreihenfolge zugeführt wird.
Wenn sich bei der Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 7 der erste Korrekturbetrag oder der zweite Korrekturbetrag nicht stabilisiert hat, nachdem eine vorbestimmte Dauer abgelaufen ist, wird die Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern vorzugsweise nicht geglättet, nachdem eine vorbestimmte Dauer abgelaufen ist, die Verbrennungsmotordrehzahl im Wesentlichen nicht der Sollverbrennungsmotordrehzahl entspricht, nachdem die vorbestimmte Dauer abgelaufen ist, oder der erste Korrekturbetrag oder der zweite Korrekturbetrag gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist, setzt die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung die Durchführung der ersten oder der zweiten Lernsteuerung aus oder hält diese an oder lernt den ersten Korrekturbetrag oder den zweiten Korrekturbetrag erneut. Daher ist es möglich, ein unkorrektes Lernen oder ein übermäßiges Lernen der ersten und der zweiten Korrekturbeträge zu verhindern.
Wenn bei der Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 8 eine Verbrennungsmotorbetriebsbedingung sich in einem unstabilen Zustand befindet, wenn beispielsweise die Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen Zylindern gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, während die erste Lernsteuerung durchgeführt wird, die Verbrennungsmotordrehzahl gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, während die zweite Lernsteuerung durchgeführt wird, die Variation des ersten oder des zweiten Korrekturbetrags gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist oder die Variation des Kraftstoffeinspritzdrucks gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, setzt die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung vorzugsweise die Durchführung der ersten oder der zweiten Lernsteuerung aus oder hält diese an oder lernt den ersten Korrekturbetrag oder den zweiten Korrekturbetrag erneut. Daher ist es möglich, ein unkorrektes Lernen oder ein übermäßiges Lernen der ersten und zweiten Korrekturbeträge zu verhindern.
Wenn bei der Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 9 eine vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebsbedingung erfüllt ist, wenn beispielsweise eine von einer stabile Leerlaufbedingung, einer Lernsteuerungsvorbedingung und einer Lernsteuerungsdurchführungsbedingung erfüllt ist, führt die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung vorzugsweise die erste Lernsteuerung und die zweite Lernsteuerung durch, während die Mehrfacheinspritzungssteuerung mit einer geringen Einspritzmenge entsprechend einem Wert von 1/N einer Gesamteinspritzmenge durchgeführt wird, die durch die durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen einheitlich geteilte Anweisungseinspritzmenge mit Bezug auf jedes Druckniveau berechnet wird.
Demgemäß ist es möglich, die Anweisungseinspritzmenge oder die Anweisungswerte der Einspritzmenge auf der Grundlage der ersten und der zweiten Korrekturbeträge für jeden der Zylinder mit Bezug auf jedes Druckniveau oder den breiten Betriebsbereich zu korrigieren, in dem der Verbrennungsmotor normalerweise läuft.
Zusätzlich können die erste Lernsteuerung zum Lernen des ersten Einspritzmengenkorrekturbetrags für jeden der Zylinder in Bezug auf jedes der Druckniveaus, die nicht auf einen Kraftstoffeinsprotzdruck in der stabilen Leerlaufbedingung beschränkt sind, und die zweite Lernsteuerung zum Lernen des zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrags einheitlich für alle von den Zylindern mit Bezug auf jedes der Druckniveaus, die nicht auf einem Kraftstoffeinspritzdruck in der stabilen Leerlaufbedingung beschränkt sind, zum Aufrechterhalten der Leerlaufdrehzahl auf der Sollverbrennungsmotordrehzahl durchgeführt werden.
Demgemäß ist es möglich, quantitativ den Einspritzmengenvariationsbetrag hinsichtlich jedem der Anweisungswerte der Einspritzmenge, den Einspritzmengenvariationsbetrag zwischen den Zylindern, die individuelle Differenz des Injektors oder den Verschlechterungsbetrag des Injektors auf Grund einer säkularen Änderung mit Bezug auf jeden der Zylinder auch in einem Fall zu erfassen, in dem 1) der Einspritzdruck hoch ist, wobei es schwierig ist, die Qualität des Injektors sicherzustellen, und bei dem die Einspritzmenge klein ist, 2) in dem der Einspritzdruck niedrig ist und die Einspritzmenge gering ist oder in dem 3) der Einspritzdruck ein mittlerer ist und die Einspritzmenge gering ist.
Wenn des Weiteren die vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebsbedingung erfüllt ist, wenn beispielsweise eine von einer stabile Leerlaufbedingung, einer Lernsteuerungsvorbedingung und einer Lernsteuerungsdurchführungsbedingung erfüllt ist, führt die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung vorzugsweise eine erste Lernsteuerung zum Lernen eines ersten Korrekturbetrags für jeden der Zylinder zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern und eine zweite Lernsteuerung zum Lernen eines zweiten Korrekturbetrags gleichmäßig für alle von den Zylindern zum Aufrechterhalten der Verbrennungsmotordrehzahl aus einer Sollverbrennungsmotordrehzahl durch, während eine Zylinderabschaltsteuerung durchgeführt wird. Die Zylinderabschaltsteuerung wird mit Bezug auf jede Zylindergruppe durchgeführt, in der alle von den Zylindern einheitlich oder im Wesentlichen einheitlich in K Gruppen unterteilt sind und die Gruppe die eine der K Gruppen ist.
Demgemäß wird die Beziehung zwischen der Einspritzmengenvariation zwischen den Zylindern und der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern groß, da die Einspritzmengenvariation zwischen den Zylindern und die Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern in hohem Maße auftreten. Daher ist es möglich, die Lernsteuerung zum Lernen der ersten und zweiten Korrekturbeträge auf eine geringe Einspritzmenge, wie z. B. eine Piloteinspritzmenge, oder den Anweisungswert der Einspritzmenge entsprechend der geringen Einspritzmenge bei einem Mehrzylinderverbrennungsmotor mit mehr als fünf Zylindern genau durchzuführen.
Bei der Einspritzmengesteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 10 sind der erste Korrekturbetrag und der zweite Korrekturbetrag ein Einspritzmengenkorrekturbetrag zu der geringen Einspritzmenge pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung oder ein Einspritzdauerkorrekturbetrag zu dem Anweisungswert der Einspritzmenge pro einer Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung für jeden der Zylinder mit Bezug auf jedes der Druckniveaus.
Daher ist es möglich, den Fehlerbetrag der Einspritzmenge hinsichtlich beispielsweise der geringen Einspritzmenge, die gemäß der Verbrennungsmotorbetriebsbedingung berechnet wird, oder den Anweisungswert der Einspritzmenge, der gemäß der geringen Einspritzmenge und dem Kraftstoffeinspritzdruck berechnet wird, zu minimieren. Daher kann die ideale Beziehung zwischen der geringen Einspritzmenge oder dem Anweisungswert der Einspritzmenge und der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge gebildet werden.
Bei der Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 11 wird ein Wert, zu dem ein erster Wert, der der durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen N einheitlich geteilte erste Korrekturbetrag ist, ein zweiter Wert, der der durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen N einheitlich geteilte zweite Korrekturbetrag ist, und ein vorhergehend gelernter Wert addiert wird mit Bezug auf jedes der Druckniveaus aktualisiert und als gegenwärtig gelernter Wert für jeden der Zylinder mit Bezug auf jedes der Druckniveaus gespeichert. Daher kann die ideale Beziehung zwischen dem Anweisungswert der Einspritzmenge und der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge, die tatsächlich in jeden der Zylinder eingespritzt wird, gebildet werden.
Demgemäß ist es möglich, die Anweisungseinspritzmenge, die gemäß der Verbrennungsmotorbetriebsbedingung berechnet wird, oder die Anweisungswerte der Einspritzmenge, die gemäß der Anweisungseinspritzmenge und dem Kraftstoffeinspritzdruck berechnet wird, auf der Grundlage des gelernten Werts mit Bezug auf jedes Druckniveau über den breiten Betriebsbereich zu korrigieren, indem der Verbrennungsmotor normalerweise läuft.
Wenn bei der Einspritzmengensteuervorrichtung gemäß Anspruch 12 eine Variation des vorhergehend gelernten Werts und des gegenwärtig gelernten Werts gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist oder ein akkumulierter gelernter Wert, der aus allen gelernten Werten akkumuliert wird, die durch die erste und zweite Lernsteuerung berechnet werden, im Wesentlichen gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird der gegenwärtig gelernte Wert ungültig gemacht. Daher ist es möglich, ein unkorrektes Lernen oder ein übermäßiges Lernen bei dem gegenwärtig gelernten Wert zu verhindern.
Zusätzlich kann, wie in Anspruch 13 angegeben ist, die Mehrfacheinspritzung eine N-Aufteilungseinspritzung, die eine Piloteinspritzung einmal oder mehr als einmal vor einer Haupteinspritzung durchführt, eine N-Aufteilungseinspritzung, die eine Nacheinspritzung einmal oder mehr als einmal nach der Haupteinspritzung durchführt, oder eine N-Aufteilungseinspritzung sein, die eine Piloteinspritzung einmal oder mehr als einmal vor einer Haupteinspritzung und eine Nacheinspritzung einmal oder mehr als einmal nach der Haupteinspritzung durchführt.
Andere Aufgaben sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erkennbar, in denen ähnliche Teile durch ähnliche Bezugszeichen bezeichnet sind und in denen:
1 eine schematische Ansicht eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems ist;
2 ein charakteristisches Diagramm zum Berechnen einer Basiseinspritzmenge ist;
3 ein charakteristisches Diagramm für eine Berechnung einer Einspritzanweisungsimpulsdauer TQ ist;
4A ein Zeitdiagramm ist, das eine gegenwärtige Zufuhrdauer eines TQ-Impulses darstellt;
4B ein Zeitdiagramm ist, das die Wellenform des Injektorantriebsstroms darstellt;
4C ein Zeitdiagramm ist, das die Kraftstoffeinspritzrate darstellt;
5 ein charakteristisches Diagramm zum Berechnen der Piloteinspritzmenge ist;
6 ein charakteristisches Diagramm zur Berechnung des Pilotintervalls ist;
7 ein Diagram einer Erklärungsunterstützung des Aufteilungsmusters der Zylindergruppen ist;
8A ein Diagramm zur Erklärungsunterstützung der Einspritzmengenvariation zwischen den Zylindern bei dem V-8-Verbrennungsmotor ist;
8B ein Diagramm zur Erklärungsunterstützung des erfassten Werts der Verbrennungsmotordrehzahlvariation für jeden der Zylinder und der Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahl ist;
8C ein Diagramm zur Erklärungsunterstützung des erfassten Werts der Verbrennungsmotordrehzahlvariation für jeden der Zylinder und der Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahl bei der Zylinderabschaltsteuerung mit der Zylindergruppe A ist;
8D ein Diagramm zur Erklärungsunterstützung des erfassten Werts der Verbrennungsmotordrehzahlvariation für jeden der Zylinder und der Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahl bei der Zylinderabschaltsteuerung mit der Zylindergruppe B ist;
9 ein Ablaufdiagram des Piloteinspritzmengenlernsteuerungsverfahrens ist;
10 ein Diagramm zur Erklärungsunterstützung des Einspritzmusters bei der einheitlichen Aufteilungseinspritzsteuerung ist;
11 ein Diagramm ist, das die Einspritzverhalten und die Inhalte der Steuerung modelliert;
12 ein Diagramm ist, das die Einspritzverhalten und die Inhalte der Steuerung modelliert;
13 ein Zeitdiagramm ist, das die Änderung des ISC-Korrekturbetrags über der Verbrennungsmotorlastvariation darstellt;
14 ein Blockdiagramm ist, das die Lernsteuerungsstoppbedingung zeigt;
15 ein Diagramm ist, das die Einspritzverhalten und die Inhalte der Steuerung modelliert;
16 ein Diagramm zur Erklärungsunterstützung des Schutzes des gelernten Werts ist; und
17 eine Abbildung zum Speichern des gelernten Werts ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die 1 bis 17 sind Ansichten zur Erklärungsunterstützung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem (im Folgenden als ”Common-Rail-System” bezeichnet).
Das Common-Rail-System in diesem Ausführungsbeispiel hat einen Mehrzylinderverbrennungsmotor 1 (beispielsweise einen V-8-Dieselverbrennungsmotor, der im Folgenden als ”V-8-Verbrennungsmotor” oder ”Verbrennungsmotor” bezeichnet wird), eine Common-Rail (gemeinsame Leitung) 2, eine Zufuhrpumpe 3, eine Vielzahl von Injektoren 4 und eine Verbrennungsmotorsteuerungseinheit (ECU) 10. Als Sammler sammelt die Common-Rail 2 einen Hochdruckkraftstoff, wobei der Druck des Kraftstoffs in der Common-Rail 2 einem Einspritzdruck des Kraftstoffs entspricht, der in eine Brennkammer jedes Zylinders zugeführt wird. Als Pumpe zum Zuführen von Kraftstoff führt die Zufuhrpumpe 3 den Kraftstoff in die Common-Rail 2 unter Druckbeaufschlagen des angesaugten Kraftstoffs zu. Der Injektor 4 ist mit Bezug auf jeden der Zylinder des V-8-Verbrennungsmotors vorgesehen. Die ECU 10 steuert die Zufuhrpumpe 3 und die Injektoren 4 elektrisch.
Ein Einlassventil öffnet und schließt einen Einlassanschluss von jedem der Zylinder bei dem V-8-Verbrennungsmotor 1. In ähnlicher Weise öffnet und schließt ein Auslassventil einen Auslassanschluss von jedem der Zylinder. Ein Kolben ist für eine axiale Gleitbewegung in jedem der Zylinder gepasst und ist mit einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle durch einen Verbindungsstab verbunden. Ein Kühler 14 ist in einem (nicht gezeigten) Verbrennungsmotorraum an einer Position angeordnet, an der der Kühler 14 dem entgegen gesetzten Wind ausgesetzt wird. Der Kühler 14 ist mit einem Kühlmitteltemperatursensor 37 versehen, der die Temperatur des Kühlmittels zum Kühlen des Verbrennungsmotors 1 erfasst.
Das von den Zylindern ausgestoßene Abgas strömt durch ein Abgasrohr 15, treibt ein Turbinenrad eines Turboladers (VGT) 16 mit variabler Geometrie an und wird durch einen Katalysator und einen (nicht gezeigten) Schalldämpfer ausgestoßen, während sich der V-8-Verbrennungsmotor 1 in Betrieb befindet. Der VGT 16 wird auf der Grundlage von Signalen gesteuert, die durch einen Einlassdrucksensor, einen Verstärkungsdrucksensor 44 und einen VGT-Positionssensor 47 bereitgestellt werden. Komprimierte Hochtemperatureinlassluft wird in die Zylinder durch die Einlassanschlüsse des Verbrennungsmotors 1 gesaugt, nachdem sie durch einen Zwischenkühler 18 gekühlt ist.
Ein Drosselventil 19 ist in einem Einlassrohr 17 angeordnet. Das Drosselventil 19 stellt eine Strömungsmenge der Einlassluft ein, die durch das Einlassrohr 17 in den Verbrennungsmotor 1 strömt. Ein Stellglied 20, das durch ein Steuerungssignal gesteuert wird, das von der ECU 10 abgegeben wird, stellt eine Öffnung des Drosselventils 19 ein. Ein Drosselpositionssensor (nicht gezeigt) zum Erfassen der Öffnung des Drosselventils 19 ist an dem Stellglied 20 vorgesehen. Der Drosselpositionssensor kann die Positionen erfassen, bei denen das Drosselventil vollständig geschlossen ist, wie z. B. in der Leerlaufbetriebsbedingung, bzw. die im Wesentlichen vollständig geöffnete Position, wie z. B. in dem Hochlastbetrieb, und kann die Signale an die ECU 10 abgeben.
Ein Drallsteuerungsventil 21 (SCV), das als Reaktion auf ein Signal betätigt wird, das durch die ECU bereitgestellt wird, ist in der Umgebung des Einlassanschlusses des Einlassrohrs 17 angeordnet. Das SCV 21 ist in einem Bypass-Durchgang 23 angeordnet, der einen Einlassdurchgang 22 überbrückt, der mit einem Einlasstemperatursensor 45 versehen ist. Das SCV 21 wird bei einer Niedriglastbedingung zum Schließen des Durchgangs 23 nicht energiebeaufschlagt und wird bei einer Hochlastbedingung zum Öffnen des Durchgangs 23 energiebeaufschlagt.
Ein Abgasrezirkulationsrohr 24 ist mit dem Einlassrohr 17 verbunden, um einen Teil des Abgases, das durch das Abgasrohr 15 strömt, in das Einlassrohr 17 bei einer Abgasrezirkulationssteuerung (EGR-Steuerung) zu rezirkulieren. Ein Ventil 25 (EGR-Ventil) für die EGR-Steuerung ist an den Verbindungsabschnitt des Einlassrohrs 17 und des Abgasrezirkulationsrohrs 24 angeordnet. Das Abgas, das durch das Abgasrohr 15 in das Einlassrohr 17 strömt, wird mit der Einlassluft gemischt und das gemischt Gas wird in die Zylinder zum Verringern der Erzeugung von Stickstoffoxiden (NO_x) gesaugt. Die Position des EGR-Ventils 25 wird so gesteuert, dass die EGR-Menge einer vorbestimmten Menge entspricht, die mit Bezug auf jede Betriebsbedingung des V-8-Verbrennungsmtors 1 eingerichtet wird. Die EGR-Menge wird zum Beibehalten einer vorbestimmten Menge mit einer Rückführregelung unter Verwendung von Signalen von einem Einlassluftströmungssensor 43, dem Einlasstemperatursensor 45, einem Abgas-O₂-Sensor 48 und einem EGR-Ventilpositionssensor 46 geregelt.
Es ist erforderlich, dass der Hochdruckkraftstoff, der auf den Kraftstoffeinspritzdruck mit Druck beaufschlagt wird, in der Common-Rail 2 kontinuierlich gesammelt wird. Die Kraftstoffzufuhrpumpe 3 führt den Hochdruckkraftstoff durch ein Druckrohr 46 in die Common-Rail 2 zum Sammeln des Hochdruckkraftstoffs in Common-Rail 2 zu. Ein Druckbegrenzer 27 zum Blassen den Drucks zum Verhindern, dass der Kraftstoffeinspritzdruck über einen vorbestimmten Grenzdruck ansteigt, ist an einem (nicht gezeigten) Ablassrohr angeordnet, das den Kraftstoff von der Common-Rail 2 zu einem Kraftstofftank in einer vorbestimmten Bedingung zurückführt. Der Druck des Kraftstoffs, der in der Common-Rail 2 gesammelt ist (Common-Rail-Druck) entsprechend dem Kraftstoffeinspritzdruck wird durch eine Einspritzdruckerfassungseinrichtung, beispielsweise einem Common-Rail-Drucksensor 30 erfasst.
Die Kraftstoffzufuhrpumpe 3 ist eine Hochdruckpumpe mit einer (nicht gezeigten) Förderpumpe zum Herauspumpen des Kraftstoffs aus dem (nicht gezeigten) Kraftstofftank und einem Solenoidventil, wie z. B. einem Einstellventil, zum Einstellen der Ausstoßmenge der Hochdruckpumpe in die Common-Rail 2. Ein Kraftstofftemperatursensor 36 zum Erfassen einer Temperatur des Kraftstoffs, der aus dem Kraftstofftank gesaugt wird, ist an der Kraftstoffzufuhrpumpe 3 vorgesehen.
Ein Injektor 4 ist für jeden der Zylinder (#1–#8) an dem Zylinderblock des V-8-Verbrennungsmotors 1 vorgesehen. Jeder der Injektoren 4 ist ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil mit einer Einspritzdüse, durch di der Hochdruckkraftstoff in den entsprechenden Zylinder eingespritzt wird, einem Stellglied, wie z. B. einem Solenoidventil zum Betätigen der Düsennadel an der Kraftstoffeinspritzdüse in Richtung auf eine Öffnungsrichtung, und einer Feder zum Vorspannen der Düsennadel in Richtung auf eine Schließrichtung.
Jeder Injektor 4 spritzt den Hochdruckkraftstoff, der in der Common-Rail 2 gesammelt ist, in den entsprechenden Zylinder ein, während beispielsweise das Solenoidventil offen ist. Der Kraftstoff, des aus den Injektoren 3 austritt und aus einer Gegendrucksteuerungskammer zum Steuern des Gegendrucks ausgestoßen wird, der auf die Düsennadel aufgebracht wird (Rückführkraftstoff) wird in den Kraftstofftank durch einen Kraftstoffrückführdurchgang zurückgeführt. Zusätzlich wird, wenn die Öffnungsdauer (Kraftstoffeinspritzdauer) des Solenoidventils von jedem der Injektoren 4 länger ist, die in jedem der Zylinder eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge größer.
Die ECU 10 ist mit einem Mikrocomputer einer herkömmlichen Architektur mit einer CPU zum Durchführen von Steuerungsprozessen und Berechnungsprozessen, einer Speichervorrichtung (Speicher, wie z. B. ein ROM, ein Standby-RAM, ein EEPROM, ein RAM usw.) zum Speichern von Programmen und Daten, einem Eingabeschaltkreis, einem Ausgabeschaltkreis, einem Leitungsschaltkreis, einem Injektorantriebsschaltkreis, einem Pumpenantriebsschaltkreis usw. versehen. Eine Spannungssignalabgabe von dem Common-Rail-Drucksensor 30 und andere Sensorsignale, die von anderen Sensorarten abgegeben werden, werden in den Mikrocomputer bei der ECU 10 eingegeben, nachdem ein A/D-Wandler die analogen Signale in digitale Signale umwandelt. Wenn ein Zündschlüssel auf eine IG-Position zurückgestellt wird, wobei ei Zündschalter (nicht gezeigt) nach dem Kurbeln des Verbrennungsmotors 1 eingeschaltet ist, steuert die ECU 10 elektronisch die Stellglieder zum Betätigen der Bauteile einschließlich der Kraftstoffzufuhrpumpe 3 und den Injektoren 4 auf der Grundlage der in dem Speicher gespeicherten Programme.
Eine Zylinderidentifikationseinrichtung hat einen Signalrotor 31, der sich entsprechend einer Nockenwelle des V-8-Verbrennungsmotors 1 dreht, die fähig ist, sich einmal zu drehen, während die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 1 sich zweimal dreht, einen Zylinderzahn (vorstehenden Abschnitt), der an einem Randabschnitt des Rotors 31 entsprechend jedem der Zylinder ausgebildet ist, und einen Zylinderidentifikationssensor (elektromagnetischer Aufnahmesensor) 32, der einen Zylinderidentifikationssignalimpuls G erzeugt, der durch Annäherung und Entfernung von diesen Zylinderzähnen erzeugt wird.
Eine Verbrennungsmotordrehzahlerfassungsvorrichtung hat einen Signalrotor 33, der sich entsprechend der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 1 dreht (beispielsweise einen Rotationskörper, der sich einmal dreht, während sich die Kurbelwelle einmal dreht), eine große Anzahl von Zähnen (vorstehenden Abschnitten) zum Erfassen eines Kurbelwinkels, die an einem Randabschnitt des Signalrotors 33 ausgebildet sind, und einem Kurbelwinkelsensor (elektromagnetischer Aufnahmesensor) 34 zum Erzeugen eines NE-Signalimpulses jedes Mal dann, wenn die Zähne zum erfassen eines Kurbelwinkels vor dem Kurbelwinkelsensor 34 verlaufen. Der Kurbelwinkelsensor 34 stellt eine Vielzahl von NE-Signalimpulsen bereit, während sich der Signalrotor 33 einmal dreht, während sich nämlich die Kurbelwelle einmal dreht. Ein spezifischer NE-Signalimpuls entspricht dem oberen Todpunkt (OT) des Kolbens von jedem der Zylinder (Zylinder #1 bis #8). Die ECU 10 misst Intervalle zwischen den NE-Impulsen, um die Verbrennungsmotordrehzahl NE zu erfassen.
Die ECU 10 hat eine Ausstoßmengensteuerungseinheit, die einen optimalen Kraftstoffeinspritzdruck (optimalen Common-Rail-Druck) entsprechend der Betriebsbedingung des V-8-Verbrennungsmotors 1 berechnet und das Solenoidventil der Kraftstoffzufuhrpumpe 3 durch einen Pumpenantriebsschaltkreis antreibt. Die ECU 10 berechnet einen Sollkraftstoffdruck PFIN auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl NE und der Anweisungseinspritzmenge und steuert die Ausstoßmenge des Kraftstoffs, die von der Kraftstoffzufuhrpumpe 3 ausgestoßen wird, unter Einstellen eines Pumpenantriebssignals (Antriebsstrom) zum Antreiben des Solenoidventils der Kraftstoffzufuhrpumpe 3, um den Sollkraftstoffdruck PFIN zu erzielen. Genauer gesagt kann zum Verbessern der Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung die ECU 10 das Pumpenantriebssignal zum Antrieben des Solenoidventils der Kraftstoffzufuhrpumpe 3 unter Verwendung einer Rückführregelung regeln, sodass der Kraftstoffdruck in der Common-Rail 2 (der Common-Rail-Druck NPC), der durch den Common-Rail-Drucksensor 30 erfasst wird, dem Sollkraftstoffdruck PFIN entspricht, der entsprechend der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 1 eingerichtet wird.
Die ECU 10 arbeitet ebenso als eine Einspritzmengensteuerungseinrichtung, die die Kraftstoffeinspritzmenge steuert, die in jeden der Zylinder einzuspritzen ist. Zusätzlich hat die ECU 10 eine Einspritzzeitabstimmungsbestimmungsvorrichtung, eine Basiseinspritzmengenbestimmungsvorrichtung, eine Anweisungseinspritzmengenbestimmungsvorrichtung, eine Einspritzdauerbestimmungsvorrichtung und eine Injektorantriebsvorrichtung.
Die Einspritzzeitabstimmungsbestimmungsvorrichtung berechnet eine optimale Anweisungseinspritzzeitabstimmung TFIN (Einspritzzeitabstimmung) gemäß der Verbrennungsmotordrehzahl NE, dem Beschleunigerhub ACCP und einem (nicht gezeigten) charakteristischen Kennfeld. Das charakteristische Kennfeld wird im Voraus unter Verwendung von experimentellen Arten erstellt.
Die Basiseinspritzmengenbestimmungsvorrichtung berechnet eine optimale Basiseinspritzmenge Q gemäß der Verbrennungsmotordrehzahl NE, dem Beschleunigerhub ACCP und einem charakteristischem Kennfeld (in 2 gezeigt). Das charakteristische Kennfeld wird im Voraus unter Verwendung von experimentellen Daten erstellt.
Die Anweisungseinspritzmengenbestimmungsvorrichtung berechnet eine Anweisungseinspritzmenge QFIN unter Addieren einer Einspritzmengenkorrekturmenge zu der Basiseinspritzmenge Q, um die Kraftstofftemperatur THF, die durch den Kraftstofftemperatursensor 36 erfasst wird, und die Kühlmitteltemperatur THW, die durch den Kühlmitteltemperatursensor 37 erfasst wird, zu berücksichtigen.
Die Einspritzdauerbestimmungsvorrichtung berechnet eine Anweisungseinspritzdauer (Anweisungswert der Einspritzmenge) gemäß dem Common-Rail-Druck NPC, der Anweisungseinspritzmenge QFIN und einem charakteristischen Kennfeld (in 3 gezeigt), das im Voraus unter Verwendung von experimentellen Daten erstellt wird. Die Anweisungseinspritzdauer entspricht einer Zufuhrdauer des Stroms, der dem Solenoid von jedem der Injektoren 4 zugeführt wird.
Die Injektorantriebsvorrichtung bringt einen gepulsten Injektorantriebsstrom (Einspritzungsanweisungsimpuls, TQ-Impuls oder Injektorantriebssignal) auf das Solenoidventil von jedem der Injektoren 4 durch den Injektorantriebsschaltkreis EDC auf.
4 ist ein Zeitdiagramm, das die Stromzufuhrdauer (Anweisungswert der Einspritzmenge TQ) des TQ-Impulses (Injektorantriebssignal) für einen spezifischen Zylindern, beispielsweise den Zylinder #1 zeigt. 4B ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenform des Injektorantriebsstroms, der zu dem Solenoidventil des Injektors 4 für den Zylinder #1 zugeführt wird, entsprechend der Stromzufuhrdauer des TQ-Impulses zeigt. Zusätzlich ist 4C ein Zeitdiagramm, das eine Kraftstoffeinspritzrate für den Zylinder #1 zeigt.
In diesem Ausführungsbeispiel berechnet die ECU 10 die Basiseinspritzmenge Q, die Einspritzzeitabstimmung TFIN und den Sollkraftstoffdruck PFIN unter Verwendung der Signale von der Verbrennungsmotordrehzahlerfassungsvorrichtung und dem Beschleunigerhubsensor 35, die als eine Betriebsbedingungserfassungsvorrichtung zum Erfassen der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 1 arbeiten.
Alternativ kann die ECU zumindest entweder die Einspritzmenge Q, die Anweisungseinspritzmenge QFIN, die Einspritzzeitabstimmung TFIN oder den Sollkraftstoffdruck PFIN unter Berücksichtigung des Common-Rail-Drucks NPC, der durch den Common-Rail-Drucksensor 30 erfasst wird, und der Signal von den anderen Sensoren, wie z. B. dem Kraftstofftemperatursensor 36, dem Kühlmitteltemperatursensor 37, einem Auslaufkraftstofftemperatursensor 38, einem Öltemperatursensor 39, einem Leerlaufbeschleunigerhubsensor 40, einem Atmosphärendrucksensor 41, einem Atmosphärentemperatursensor (Umgebungstemperatursensor) 42, einem Einlassluftmengensensor 43, dem Verstärkungsdrucksensor 44, dem Einlasstemperatursensor 45, dem EGR-Ventilpositionssensor 46, dem VGT-Positionssensor 47, dem Abgas-O₂-Sensor 48, einem Abgastemperatursensor 49, einem Abgasdrucksensor 50, einem Drosselpositionssensor, einem Einlassdrucksensor, einem Einspritzzeitabstimmungssensor usw. korrigieren, die als Betriebsbedingungserfassungsvorrichtung dienen. Ein Stromzufuhrschaltkreis für einen Starter mit der ECU 10 verbunden. Wenn der Zündschlüssel in einen Schlüsselzylinder eingesetzt wird und auf eine Startposition ST gedreht wird, wobei der Starterschalter eingeschaltet ist, führt der Stromzufuhrschaltkreis einen Strom dem Starter zu. Der EUC 10 wird ein Signal, das eine gewählte Schaltposition eines Getriebes anzeigt, das durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird, ein Signal, das das Niederdrücken des Kupplungspedals anzeigt, ein Signal, das die Stromzufuhr zu dem Starter anzeigt, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor abgegeben wird, Signale zum Erfassen von elektrischen Lasten einschließlich einer elektromagnetischen Kupplung für ein Klimatisierungssystem, eines elektrischen Lüfters für einen Kondensator des Klimatisierungssystems, eines Lüfters zum Blasen von Luft in das Fahrgastabteil für das Klimatisierungssystem, eines elektrischen Lüfters für den Kühler und Frontschienwerfer, und Signale zum Erfassen von Fahrzeuginformationen, wie z. B. mechanische Belastungen einschließlich eines Verdichters für das Klimatisierungssystem, einer Ölpumpe für ein Servolenkungssystem usw. eingegeben.
Bei dem Common-Rail-System ist die ECU 10 fähig, eine Mehrfacheinspritzungssteuerung durchzuführen, die Kraftstoff mit einer Unterteilung in mehr als einmal in einem Zyklus (Einlasstakt, Verdichtungstakt, Expansionstakt und Auslasstakt des Verbrennungsmotors 1, insbesondere in einem einzigen Verbrennungstakt für jeden der Zylinder einspritzt. Beispielsweise wird der Injektor 4 mehr als einmal in dem Verdichtungs- und Expansionstakt zum Durchführen der Mehrfacheinspritzungssteuerung betätigt. Die Mehrfacheinspritzungssteuerung führt die Piloteinspritzungen mehr als einmal vor einer Haupteinspritzung, Nacheinspritzungen mehr als einmal nach einer Haupteinspritzung oder Piloteinspritzungen mehr als einmal vor einer Haupteinspritzung und Nacheinspritzungen mehr als einmal nach der Hautpeinspritzung durch.
Demgemäß berechnet die ECU 10 jede Einspritzmenge bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung gemäß der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 1. Genauer gesagt weist die ECU 10 eine Piloteinspritzmengenbestimmungsvorrichtung und eine Haupteinspritzmengenbestimmungsvorrichtung auf.
Die Piloteinspritzmengenbestimmungsvorrichtung berechnet die Piloteinspritzmenge KPILOT gemäß der Verbrennungsmotordrehzahl NE, der Anweisungseinspritzmenge QFIN und einem charakteristischen Kennfeld (in 5 gezeigt), das im Voraus unter Verwendung von experimentellen Daten erstellt wird. Die Haupteinspritzmengenbestimmungsvorrichtung bestimmt die Haupteinspritzmenge QMAIN unter Abziehen der Piloteinspritzmenge QPILOT von einer Gesamteinspritzmenge TOTALQ.
Die ECU 10 weist des Weiteren eine erste Intervallbestimmungsvorrichtung und eine zweite Intervallbestimmungsvorrichtung auf. Die erste Intervallbestimmungsvorrichtung berechnet eine erstes Intervall TINT zwischen der Piloteinspritzung und der Haupteinspritzung gemäß der Verbrennungsmotordrehzahl NE, der Anweisungseinspritzmenge QFIN und einem charakteristischen Kennfeld (in 6 gezeigt) bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung. Das Kennfeld im Voraus unter Verwendung von experimentellen Daten erstellt. Die zweite Intervallbestimmungsvorrichtung berechnet ein zweites Intervall zwischen Piloteinspritzungen gemäß der Verbrennungsmotordrehzahl NE, der Piloteinspritzmenge QPILOT und einem (nicht gezeigten) charakteristischen Kennfeld bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung. Das Kennfeld wird im Voraus unter Verwendung von experimentellen Daten erstellt.
Des Weiteren weist die ECU 10 eine Piloteinspritzdauerbestimmungsvorrichtung und eine Haupteinspritzdauerbestimmungsvorrichtung auf. Die Piloteinspritzdauerbestimmungsvorrichtung berechnet eine Piloteinspritzdauer (Anweisungswert der Einspritzmenge) TQPILOT gemäß der Piloteinspritzmenge QPILOT, einem Common-Rail-Druck NPC und einem (nicht gezeigten) charakteristischen Kennfeld, das im Voraus unter Verwendung von experimentellen Daten erstellt wird. Die Haupteinspritzdauerbestimmungsvorrichtung berechnet eine Haupteinspritzdauer (Anweisungswert der Einspritzmenge) TQMAIN gemäß der Haupteinspritzmenge QMAIN, dem Common-Rail-Druck NPC und einem (nicht gezeigten) charakteristischen Kennfeld, das im Voraus unter Verwendung von experimentellen Daten erstellt wird.
Die ECU 10 in diesem Ausführungsbeispiel erfasst eine Verbrennungsmotordrehzahlvariation mit Bezug auf jeden Expansionstakt für jeden der Zylinder und vergleicht den erfassten Wert der Verbrennungsmotordrehzahlvariation für jeden der Zylinder mit einem Durchschnittswert der Verbrennungsmotordrehzahlvariation für alle Zylinder, während der V-8-Verbrennungsmotor 1 sich im Leerlauf befindet (stabile Leerlaufbedingung), oder die ECU 10 führt eine Lernsteuerung für die Piloteinspritzmenge durch (die Vorbedingung für die Pilotlernsteuerung ist erfüllt und die Durchführungsbedingung für die Pilotlernsteuerung ist erfüllt). Darauf führt die ECU 10 eine Steuerung für eine Einspritzmengenkorrektur zwischen den Zylindern (FCCB-Korrektur) zum Einstellen einer optimale Einspritzmenge für jeden der Zylinder des V-8-Verbrennungsmotors durch, um den Durchschnitt der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern zu bilden.
Insbesondere berechnet die ECU 10 die Momentane Verbrennungsmotordrehzahl mit Bezug auf jeden Verbrennungstakt für jeden der Zylinder des Verbrennungsmotor durch Berechnen eines Intervalls der NE-Signalimpulse von dem Kurbelwinkelsensor 34. Darauf liest die ECU 10 den Maximalwert bei den Intervallen der NE-Signalimpulse zwischen 90° KW vor OT (vor oberem Todpunkt) und 90° KW nach OT (nach oberem Todpunkt) als niedrigste Verbrennungsmotordrehzahl N1 bei den momentanen Verbrennungsmotordrehzahlen des Zylinders ein. In ähnlicher Weise liest die ECU 10 den Minimalwert der Intervalle der NE-Signalimpulse zwischen 90° KW vor OT und 90° KW nach OT als die höchste Verbrennungsmotordrehzahl Nh bei den momentanen Verbrennungsmotordrehzahlen des Zylinders ein. An Stelle der niedrigsten Verbrennungsmotordrehzahl N1 und der höchsten Verbrennungsmotordrehzahl Nh können eine niedrige Verbrennungsmotordrehzahl und eine hohe Verbrennungsmotordrehzahl verwendet werden, die die Verbrennungsmotordrehzahlvariation des Zylinders darstellen.
Nach dem Durchführen dieser Berechnungen mit Bezug auf jeden der Zylinder berechnet die ECU 10 die Differenz ΔNk zwischen der höchsten Verbrennungsmotordrehzahl Nh und der niedrigsten Verbrennungsmotordrehzahl N1 mit Bezug auf jeden der Zylinder. Demgemäß berechnet die ECU 10 einen Wert der Verbrennungsmotordrehzahlvariation mit Bezug auf jeden der Zylinder des V-8-Verbrennungsmotors. Nach dem Berechnen des Durchschnittswerts für die Verbrennungsmotordrehzahl von allen Zylindern berechnet die ECU 10 die Differenz der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern auf der Grundlage des Werts der Verbrennungsmotordrehzahl mit Bezug auf jeden der Zylinder und des Durchschnittswerts der Verbrennungsmotordrehzahlvariation für alle Zylinder. Dann addiert die ECU 10 den ersten Einspritzmengenkorrekturbetrag (FCCB-Korrekturbetrag) oder den ersten Einspritzdauerkorrekturbetrag als ersten Korrekturbetrag zu der Einspritzmenge für jede Einspritzung mit Bezug auf jeden der Zylinder, sodass der Durchschnitt der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern des Verbrennungsmotors 1 gebildet wird.
Zusätzlich führt die ECU 10 eine Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahlkorrektur (ISC-Korrektur) einheitlich für alle Zylinder auf der Grundlage der Differenz ΔNE zwischen der Leerlaufdrehzahl und der Sollverbrennungsmotordrehzahl durch, sodass die Leerlaufdrehzahl (Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahl) als gegenwärtige Verbrennungsmotordrehzahl der Sollverbrennungsmotordrehzahl entspricht, während der Verbrennungsmotor 1 sich im Leerlauf befindet, oder führt die ECU 10 die Lernsteuerung für die Piloteinspritzmenge durch (die Vorbedingung für die Pilotlernsteuerung ist erfüllt und die Durchführungsbedingung für die Pilotlernsteuerung ist erfüllt).
Insbesondere vergleicht die ECU 10 die Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahl NE für jeden der Zylinder des Verbrennungsmotors 1 mit der Sollverbrennungsmotordrehzahl (Soll-NE), um einen zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrag (ISC-Korrekturbetrag) oder einen zweiten Einspritzdauerkorrekturbetrag als zweiten Korrekturbetrag gemäß der Differenz der Verbrennungsmotordrehzahlen zu berechnen. Darauf addiert die ECU 10 den zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrag (ISC-Korrekturbetrag) oder den zweiten Einspritzdauerkorrekturbetrag zu der Einspritzmenge mit Bezug auf jeden der Zylinder einheitlich, sodass die Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahl der Sollverbrennungsmotordrehzahl entspricht. Vorzugsweise kann die ECU 10 die ISC-Korrektur unter Vergleichen der Verbrennungsmotordrehzahl NE entsprechend der Leerlaufdrehzahl mit der Sollverbrennungsmotordrehzahl durchführen, die auf der Grundlage der Betriebbedingung, wie z. B. der Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur THW und der Kraftstofftemperatur, und der Fahrzeugbedingung eingerichtet wird, wie z. B. der elektrischen Last und der mechanischen Last, und unter Korrigieren der Einspritzmenge proportional zu der Differenz zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl und der Sollverbrennungsmotordrehzahl zum Erzielen der Sollverbrennungsmotordrehzahl mit einer Rückführregelung durchführen.
Wenn die ECU 10 eine Lernsteuerung der geringen Einspritzmenge (Piloteinspritzmengenlernsteuerung) durchführt, werden die 8 Zylinder in zwei Gruppen von 4 Zylindern unterteilt. Die Zylindergruppe A weist nämlich die Zylinder #2, #3, #5 und #8 auf und die Zylindergruppe B weist die Zylinder #1, #4, #6 und #7 auf, wie in 7 gezeigt. Dann führt die ECU 10 die Steuerung für die Einspritzmengenkorrektur zwischen den Zylindern (FCCB-Korrektur) und die Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahlkorrektur (ISC-Korrektur) mit Bezug auf jede der Zylindergruppen A und B mit einer Kraftstoffabschaltsteuerung durch, wobei 4 Zylinder ausgeschaltet sind, wie in den 8C und 8D gezeigt ist.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Zylinder in die Zylindergruppe A und B unterteilt, sodass der Kraftstoff zu jedem zweiten Zylinder in der Einspritzreihenfolge zugeführt wird (#5 → #4 → #2 → #6 → #3 → #7 → #8 → #1). Die Zylindergruppe A weist nämlich die Zylinder #2, #3, #5 und #8 auf und die Zylindergruppe B weist die Zylinder #1, #4, #6 und #7 auf. Alternativ können die Zylinder in zwei Gruppen unterteilt werden, wobei die Zylinderanordnung der Zylindergruppen symmetrisch ist. Zusätzlich können hinsichtlich der Zylinderanordnung Zylinder von beispielsweise einem Reihensechs zylinderverbrennungsmotor, einem Reihenachtzylinderverbrennungsmotor, einem V-6-Verbrennungsmotor, einem V-10-Verbrennungsmotor, einem V-12-Verbrennungsmotor und einem Boxerverbrennungsmotor in K Gruppen, wie z. B. zwei und drei Gruppen von drei bis fünf Zylindern unterteilt werden und kann die ECU die Zylinderabschaltsteuerung mit 3 bis 5 Zylindern mit Bezug auf jede der Gruppen durchführen.
[Steuerungsverfahren in dem Ausführungsbeispiel]
Ein Verfahren der Lernsteuerung der Piloteinspritzmenge in diesem Ausführungsbeispiel wird kurz unter Bezugnahme auf die 1 bis 17 beschrieben. 9 ist ein Ablaufdiagramm des Verfahrens der Lernsteuerung der Piloteinspritzmenge. Die Steuerungsroutine, die in 9 gezeigt ist, wird bei einem vorbestimmten Zeitintervall wiederholt, nachdem der Zündschalter eingeschaltet ist.
Wenn die in 9 gezeigte Steuerungsroutine eingeleitet wird, bestimmt die ECU 10 in Schritt S1, ob die Vorbedingung für die Pilotlernsteuerung erfüllt ist oder nicht. Wenn das Ergebnis negativ ist (NEIN), läuft der Prozess zu (ZURÜCK).

Insbesondere 1) bestimmt die ECU 10 zuerst, ob die Betriebsbedingung des V-8-Verbrennungsmotors der Leerlauf ist oder nicht, auf der Grundlage von zumindest einem der Sensorsignale von den verschiedenartigen Sensoren, die an den Verbrennungsmotor 1 oder dem Fahrzeug angebracht sind, die fähig sind, die Verbrennungsmotorbetriebbedingung, Schaltsignale von Schaltern und den Anweisungswert für die Steuerung zu erfassen. Als Beispiele dieser Sensoren und Schalter dienen der Schaltpositionssensor, der Kupplungssensor, der Startersensor, der Common-Rail-Drucksensor 30, der Kurbelwinkelsensor 34, der Beschleunigerhubsensor 35, der Leerlaufbeschleunigerhubsensor 40; der EGR-Positionssensor 46, der VGT-Positionssensor 47, der Abgastemperatursensor 49, der Drosselpositionssensor usw..
2) Zweitens bestimmt die ECU 10, ob die Sensorsignale von den verschiedenen Sensoren, die an dem Verbrennungsmotor 1 oder dem Fahrzeug angebracht sind, die fähig sind, die Umgebungsbedingungen zu erfassen, innerhalb vorbestimmter Bereiche liegen, die Anzeigen, dass der lastfreie Leerlaufkraftstoffverbrauch in einem erwarteten Bereich liegt. Als Beispiele dieser Sensoren dienen der Kraftstofftemperatursensor 36, der Kühlmitteltemperatursensor 37, der Ablaufkraftstofftemperatursensor 38, der Öltemperatursensor 39, der Leerlaufbeschleunigerhubsensor 40, der Atmosphärendrucksensor 41, der Atmosphärentemperatursensor (Umgebungstemperatursensor) 42, der Einlassluftmengensensor 43, der Verstärkungsdrucksensor 44, der Einlasstemperatursensor 45, der Abgas-O₂-Sensor 48, der Abgastemperatursensor 49, der Abgasdrucksensor 50, der Drosselpositionssensor usw..
3) Drittens bestimmt die ECU 10, dass die Verbrennungsmotorlast innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, gemäß zumindest einem der Sensorsignale von verschiedenartigen Sensoren, die an dem Verbrennungsmotor 1 oder dem Fahrzeug angebracht sind, die fähig sind, die Verbrennungsmotorlastbedingung zu erfassen, Schaltsignale von Schaltern und dem Anweisungswert für die Steuerung. Als Beispiele dieser Sensoren, Schalter und des Anweisungswerts dienen Schalter und Sensoren, die fähig sind, die elektrischen Lasten zu erfassen, wie z. B. des elektrischen Lüfters für den Kühler, einer elektrischen Heizeinrichtung, der Frontscheinwerfer und der elektromagnetischen Bremsen, Schalter und Sensoren, die fähig sind, Lasten des Klimatisierungssystems, des Verdichters für beispielsweise das Servolenkungssystem und die Pumpen, sowie Änderungen der zweiten Einspritzmengenkorrekturmenge, die erforderlich ist, um die Leerlaufdrehzahlvariation oder die Verbrennungsmotordrehzahl auf der vorbestimmten Leerlaufdrehzahlvariation oder der vorbestimmten Leerlaufdrehzahl zu halten.
4) Als letztes bestimmt die ECU 10, dass die Anweisungseinspritzmenge, der Anweisungswert der Einspritzmenge, der erste Einspritzmengenkorrekturbetrag (FCCB-Korrekturbetrag), der zweite Einspritzmengenkorrekturbetrag (ISC-Korrekturbetrag), der Kraftstoffeinspritzdruck (Common-Rail-Druck) usw., die Anzeigen, dass die Verbrennungsmotordrehzahl stabil ist, innerhalb der vorbestimmten Bereiche liegen.

Es wird bestimmt, dass die Pilotlernvorbedingung erfüllt ist, wenn die Bedingungen (1) bis (4), die vorstehend beschrieben sind, erfüllt sind und unterbindende Bedingungen, die getrennt definiert sind, nicht erfüllt sind.
Wenn genauer gesagt eine Lerntemperaturbedingung erfüllt ist (wenn beispielsweise die Temperatur des Verbrennungsmotorkühlmittels innerhalb des Bereichs zwischen 60°C und 90°C liegt), eine Leerlaufstabilbedingung erfüllt ist (wenn beispielsweise die Schaltposition des Getriebes sich neutral auf N oder Parken P befindet), wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeitsbedingung erfüllt ist (wenn beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit SPD gleich wie oder geringer als 0 km/h ist), der Beschleunigerhub anzeigt, dass das Beschleunigerpedal nicht niedergedrückt ist (wenn beispielsweise der Beschleunigerhub ACCP gleich wie oder geringer als 0% ist), wenn die Leerlaufdrehzahl sich in einer stabilen Bedingung befindet (wenn beispielsweise die Verbrennungsmotordrehzahl NE gleich wie der geringer als 1000 U/min ist), wenn die Verbrennungsmotordrehzahlbedingung erfüllt ist (wenn beispielsweise die Verbrennungsmotordrehzahl NE gleich wie oder geringer als 1000 U/min ist), wenn die Kraftstoffeinspritzdruckbedingung erfüllt ist (wenn beispielsweise der Common-Rail-Druck Pc gleich wie oder geringer als 100 MPa ist), wenn die Anweisungseinspritzmengenbedingung erfüllt ist (wenn beispielsweise die Anweisungseinspritzmenge QFIN gleich wie oder geringer als 5 mm³/Hub entsprechend dem lastfreien Kraftstoffverbrauches) wenn die Atmosphärendruckbedingung erfüllt ist (beispielsweise erfüllen die Atmosphärendrücke bei großen Höhen diese Bedingung nicht), wenn die Einlassluftmengenlernbedingung nicht erfüllt ist, wenn die IST-Korrekturbetragsstabilbedingung erfüllt ist (wenn der zweite Einspritzmengenkorrekturbetrag (ISC-Korrekturbetrag) sich in einem schwankendem Zustand befindet, ist diese Bedingung nicht erfüllt), wenn die Verbrennungsmotorstabilbedingung erfüllt ist (wenn die Verbrennungsmotorlastvariation nicht aufgetreten ist, der Klimaanlagenschalter ausgeschaltet ist, ein Relais-Schalter des elektrischen Lüfters für den Kühler ausgeschaltet ist, und die elektrischen Lasten, wie z. B. die elektrische Heizeinrichtung, der Frontscheinwerfer, die elektromagnetische Bremse usw. ausgeschaltet sind, ist diese Bedingung erfüllt, und wenn alle vorstehend beschriebenen Bedingungen über eine vorbestimmte Dauer kontinuierlich erfüllt sind, wird bestimmt, dass die Pilotlernvorbedingung erfüllt ist. Wenn dagegen die Bedingungen, die vorstehend beschrieben sind, nicht erfüllt sind, wird bestimmt, dass die Pilotlernvorbedingung nicht erfüllt ist.
Wenn andererseits das Ergebnis in dem Schritt S1 positiv ist (JA); wenn nämlich die Pilotlernvorbedingung erfüllt ist, bestimmt die ECU 10, ob die Pilotlerndurchführungsbedingung erfüllt ist oder nicht (Schritt S2). Wenn das Ergebnis negativ ist, läuft der Prozess zu ZURÜCK.
Insbesondere bestimmt die ECU 10 oder berechnet beispielsweise eine Laufzeit des Verbrennungsmotors, die Anzahl der Abschaltungen des Zündschalters (IG AUS) und/oder die Laufleistung des Fahrzeugs oder Werte, die diesen Werten gemäß der Last eine Wertung hinzufügen (der Kraftstoffeinspritzdruck, die Verbrennungsmotordrehzahl, die Anweisungseinspritzmenge, die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen usw.). Wenn darauf der Wert einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird bestimmt, dass die Pilotlerndurchführungsbedingung erfüllt ist.
Alternativ kann bestimmt werden, dass die Pilotlerndurchführungsbedingung erfüllt ist, wenn der erste Einspritzmengenkorrekturbetrag (FCW-Korrekturbetrag) zu dem Zeitpunkt, wenn Schritt S1 positiv ist, der zweite Einspritzmengenkorrekturbetrag (ISC-Korrekturbetrag) zu dem Zeitpunkt, wenn Schritt S1 positiv ist, die Variation der Verbrennungsmotordrehzahl und/oder die Variation der Verbrennungsmotordrehzahl mit Bezug auf jeden der Zylinder einen vorbestimmten Wert übersteigt. Des Weiteren kann erzwungen durch ein externes Signal bestimmt werden, dass die Pilotlerndurchführungsbedingung erfüllt ist. Alternativ kann erzwungen bestimmt werden, dass die Pilotlerndurchführungsbedingung in einem Fall erfüllt ist, bei dem ein Verschlechterungsbetrag des Injektors 4 auf Grund einer säkularen Änderung gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer verlaufen ist, seit eine Marke für einen Starterstromzufuhr ausgeschaltet ist, wenn ein vorbestimmte Zeitdauer verlaufen ist, seit der Verbrennungsmotor gestartet wurde, wenn das Pilotlernen erforderlich war, wenn ein erneutes Lernen auf Grund eines unkorrekten Lernens oder eines übermäßigen Lernens durchgeführt wird, oder wenn sich das Common-Rail-System in einem normalen Betriebszustand zu dem Zeitpunkt befindet, wenn die Pilotlernvorbedingung erfüllt ist. Dagegen kann bestimmt werden, dass die Pilotlerndurchführungsbedingung nicht erfüllt ist, wenn die vorstehend beschriebenen Bedingungen nicht erfüllt sind.
Wenn andererseits das Ergebnis in dem Schritt S2 positiv ist (JA), wenn nämlich die Pilotlerndurchführungsbedingung erfüllt ist, führ die ECU 10 eine Piloteinspritzmengenlernsteuerung durch. Die Piloteinspritzmengenlernsteuerung korrigiert die Einspritzvariation, eine individuelle Differenz des Injektors 4 und den Verschlechterungsbetrag des Injektors 4 auf Grund einer säkularen Änderung zu dem Anweisungswert der Einspritzmenge (Piloteinspritzdauer TQPILOT) für jede der Piloteinspritzungen pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung gemäß dem gelernten Wert (Piloteinspritzmengenkorrekturbetrag) für jeden der Zylinder bei der ersten Lernsteuerung (FCW-Steuerung) und der zweiten Lernsteuerung (IST-Korrektur), welche nachstehend beschrieben werden. Die Piloteinspritzdauer TQPILOT wird gemäß der Piloteinspritzmenge QPILOT und dem Common-Rail-Druck NPC eingerichtet.
Wenn der Prozess in die Piloteinspritzmengenlernsteuerung voranschreitet, bestimmt die ECU 10 zuerst, ob eine Lernsteuerung für die Zylindergruppe A beendet ist oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 10, ob ein Lernbeendigungsmarke für die Zylindergruppe A eingeschaltet ist oder nicht (Schritt S3). Wenn das Ergebnis positiv ist, führt die ECU 10 die Zylinderabschaltsteuerung mit den vier Zylindern der Zylindergruppe A (Zylinder #2, #3, #5 und #8) durch, wie in 7 gezeigt ist. Die ECU 10 betätigt nämlich nur die Solenoidventile der vier Injektoren 4 entsprechend der Zylindergruppe A bei jeder vorbestimmten Einspritzzeitabstimmung (Schritt S4) und führt die Piloteinspritzmengenlernsteuerung durch, die nachstehend beschrieben wird.
Darauf fixiert die ECU 10 die Verbrennungsbedingungen (Einspritzbedingung, Einlassbedingung und Auslassbedingung) der Zylindergruppe A des V-8-Verbrennungsmotors (Schritt S5). Das Fixieren der Einspritzbedingung und der Einlass- und Auslassbedingungen der Zylindergruppe A wird auf die nachstehend beschriebene Art und Weise durchgeführt.
Zuerst richtet, wie in 10 gezeigt ist, die ECU 10 die Anzahl der Mehrfacheinspritzung auf N (N = ”5” in diesem Ausführungsbeispiel) bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung ein. Zusätzlich richtet die ECU 10 den Sollwert für den Common-Rail-Druck mit Bezug auf jedes voneinander unterschiedliche Druckniveau ein. Wie in 10 gezeigt ist, richtet nämlich die Ecu 10 den Sollkraftstoffdruck PFIN bei A ein [MPa]. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Sollkraftstoffdruck sequenziell von B [MPa] zu E [MPa] eingerichtet.
Der Sollkraftstoffdruck PFIN, nämlich der Common-Rail-Druck mit Bezug auf jedes Druckniveau, in dem die Piloteinspritzmengenlernsteuerung durchgeführt wird, kann auf einen frei wählbaren Druck eingerichtet werden. Des Weiteren kann er Common-Rail-Druck nicht nur auf fünf Druckniveaus eingerichtet werden, sondern er kann auch auf frei wählbare Druckniveaus, wie z. B. 3, 7 und 10 Druckniveaus eingerichtet werden.
Nachdem die ECU 10 die Berechnung der Einspritzmengenkorrekturbeträge (gelernten Werte) für das gleiche Druckniveau beendet, ändert zusätzlich die ECU 10 den Common-Rail-Druck auf das nächste Druckniveau (beispielsweise A → B, B → C, C → D und D → E) und schreitet dann der Prozess zu dem Schritt S6 weiter.
An diesem Punkt stellt die ECU 10 das Pumpenantriebssignal (Antriebsstromwert) für den Solenoid der Zufuhrpumpe 3 gemäß der Druckdifferenz zwischen dem Common-Rail-Druck NPC, der durch den Common-Rail-Drucksensor 30 erfasst wird, und dem Sollkraftstoffdruck PFIN ein, um den Sollkraftstoffdruck PFIN als Sollwert des Common-Rail-Drucks zu erzielen. Beispielsweise führt die ECU 10 eine Rückführregelung durch, sodass der Common-Rail-Druck NPC dem Sollkraftstoffdruck PFIN entspricht, nämlich durch Steuern der Ausstoßkraftstoffmenge aus der Zufuhrpumpe 3, wobei die Ausstoßkraftstoffmenge durch Ändern der Öffnung des Solenoids der Zufuhrpumpe unter Einstellen des Ein-Aus-Verhältnisses (Stromzufuhrdauer oder Einschaltdauerverhältnis) des Pumpenantriebssignals pro Zeiteinheit gemäß der Druckdifferenz zwischen dem Common-Rail-Druck NPC und dem Sollkraftstoffdruck PFIN geregelt wird. Demgemäß wird der Common-Rail-Druck von dem Druckniveau A entsprechend einem niedrigem Einspritzdruck bei einer normalen Leerlaufbedingung zu dem Druckniveau E entsprechend einem hohen Einspritzdruck geändert, der von einem Druck bei der normalen Leerlaufbedingung unterschiedlich ist.
Zusätzlich richtet die ECU 10 eine Referenzposition der Einspritzzeitabstimmung TFIN für N (N = ”5” in diesem Ausführungsbeispiel) Einspritzungen an einer Position in der Umgebung des OT ein. Des Weiteren richtet die ECU eine Sollverbrennungsmotordrehzahl für die ISC-Korrektur bei 740 U/min ein, hält die EGR-Steuerung an und fixiert den Sollverstärkungsdruck, eine Ventilöffnung des Drosselventils 19 und eine Ventilöffnung des SCV.
Darüber hinaus fixiert die ECU 10 ein Intervall für jeden Anweisungswert beider Mehrfacheinspritzsteuerung, wenn die ECU 10 die Piloteinspritzmengenlernsteuerung durchführt. Wie beispielsweise in 10 gezeigt ist, richtet die ECU 10 das Intervall QP1-2 des Anweisungswerts auf TPL1CR (beispielsweise 10° KW), das Intervall QP2-3 des Anweisungswerts auf TPL2CR (beispielsweise 11° KW), das Intervall QP3-4 des Anweisungswerts auf TPL3CR (beispielsweise 12° KW) und das Intervall QP4-5 des Anweisungswerts auf TFUPCR (beispielsweise 13° KW) ein. In diesem Ausführungsbeispiel ist QP4 die Hautpeinspritzung.
Das Fixieren der Einspritzbedingung und der Einlass- und Auslassbedingungen für die Zylindergruppe B des V-B-Verbrennungsmotors 1 wird in ähnlicher Weise wie dasjenige für die Zylindergruppe A durchgeführt.
Darauf führt die Ecu 10 eine einheitliche N-Aufteilungseinspritzungssteuerung durch, während die ECU 10 die Kraftstoffabschaltsteuerung mit den vier Zylindern der Zylindergruppe A des V-B-Verbrennungmmtors 1 durchführt. Die ECU 10 führt nämlich die Mehrfacheinspritzsteuerung durch (N-Aufteilungseinspritzung), die die Piloteinspritzmenge QPILOT des Kraftstoffs entsprechend einem Wert von 1/N der gesamten Einspritzmenge (der Wert von 1/N eines lastfreien Kraftstoffverbrauchs) einspritzt, wobei die Anweisungseinspritzmenge (QFIN) durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen N geteilt wird. Aus diesem Zweck berechnet die ECU 10 jeden Einspritzmengenanweisungswert oder jede Piloteinspritzmenge) pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung, bei der die Gesamteinspritmenge gleichmäßig durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen N geteilt ist.
Wie in der Berechnungsgleichung der Formel 1 nachstehend gezeigt ist, entspricht der Einspritzmengenanweisungswert dieser Piloteinspritzung einem Wert von 1/N der Gesamteinspritzmenge totalQ, wobei der Wert durch Teilen der Anweisungseinspritzmenge durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen N, beispielsweise einen Wert von 1/N des lastfreien Kraftstoffverbrauchs Qidle berechnet wird, der verwendet wird, bei dem die Betriebsbedingung der Zylindergruppe A des V-8-Verbrennungsmotors sich in der stationären Leerlaufbedingung befindet. Die Anweisungseinspritzmenge wird unter Hinzufügen des Einspritzmengenkorrekturbetrags, der die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur THW und die Kraftstofftemperatur THF berücksichtigt, zu der Basiseinspritzmenge berechnet, die aus einem charakteristischem Kennfeld berechnet wird, das im Voraus unter Verwendung der experimentellen Daten der Beziehung zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl NE und dem Beschleunigerhub ACCP oder eine Berechnungsgleichung erstellt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Gesamteinspritzmenge totalQ 5 mm³/Hub, wenn die Betriebsbedingung der Zylindergruppe A des Verbrennungsmotors 1 sic hin der stationären Leerlaufbedingung befindet. Daher wird der Anweisungswert der Einspritzmenge für jede der Piloteinspritzungen 1 mm³/Hub pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung, wenn die ECU 10 die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen auf 5 einrichtet. (Piloteinspritzmenge = (Qidle)/N + (vorhergehend gelernter Wert) × Korrekturbetrag) = (totalQ)/N + (vorhergehend gelernter Wert) × (Korrekturbetrag) (1)
Die Ecu 10 kann den Piloteinspritzbetrag unter Korrigieren von den Anweisungswerten der Einspritzmenge (QPL1 = QPL2 = QPL3 = QPL4 (Qmain) = QPL5 (Qfup) = totalQ/N) für die Piloteinspritzung auf der Grundlage des Werts Qidle/N mit 1/N des Einspritzmengenanweisungswerts bei dem lastfreien Kraftstoffverbrauch berechnen, wie in der nachstehenden Formel 2 gezeigt ist, damit die Wirkung des Intervalls zwischen den Anweisungswerten bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung zu dem Zeitpunkt, wenn die Piloteinspritzmengenlernsteuerung durchgeführt wird, die Wirkung des Drucks in den Zylindern bei der Einspritzstartzeitabstimmung und die Wirkung des Kraftstoffeinspritzdrucks (Common-Rail-Druck) berücksichtigt wird, sodass die N-Aufteilungseinspritzmenge gleich der Piloteinspritzmenge wird, wie in 11 gezeigt ist. (Piloteinspritzmenge) = Qidle/N + QPLCPQ + QINT + (vorhergehend gelernter Wert) × (Korrekturbetrag) (2)
Dabei ist Qidle ein angewendeter Wert gemäß einem Kennfeld, da im Voraus unter Verwendung von experimentellen Daten eine Beziehung zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl NE, dem Beschleunigerhub ACCP und der Basiseinspritzmenge oder einer Berechnungsgleichung erstellt wird. QPLCPQ ist ein Korrekturkoeffizient für den Druck in dem Zylinder und QINT ist ein Korrekturkoeffizient für die Intervallabhängigkeit. QPLCPQ und QINT können ein Einspritzdauerkorrekturbetrag (Stromzufuhrkorrekturbetrag des TQ-Impulses) entsprechend dem Anweisungswert von jeder der Einspritzmengen (Piloteinspritzdauer) TQPILOT für die Piloteinspritzung pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung an Stelle des Kraftstoffeinspritzmengenkorrekturbetrags entsprechend der geringen Einspritzmenge (Piloteinspritzbetrag) QPILOT pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung sein.
Wie in 8C gezeigt ist, führt die ECU 10 darauf, die erste Lernsteuerung (FCCB-Korrektursteuerung) zum Lernen des ersten Einspritzmengenkorrekturbetrags (FCCB-Korrekturbetrag) QFCCB entsprechend der Piloteinspritzmenge für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A durch, während die ECU 10 die Zylinderabschaltsteuerung mit den vier Zylindern der Zylindergruppe A und die einheitliche N-Aufteilungseinspritzsteuerung durchführt (Schritt 7). Wie insbesondere in 12 gezeigt ist, fügt die ECU 10 den ersten Einspritzmengenkorrekturbetrag (FCCB-Korrekturbetrag) QFCCB zu den Anweisungswerten der Einspritzmenge für die Piloteinspritzung pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung mit der Zylindergruppe A durch Durchführen der ersten Lernsteuerung (FCCB-Korrektursteuerung) zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A gemäß der Differenz der Verbrennungsmotordrehzahlvariationen zwischen den Zylindern der Zylindergruppe A hinzu, sodass die Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern der Zylindergruppe A geglättet wird. Bei diesem Prozess wird der FCCB-Korrekturbetrag von jeder der Einspritzungen für jeden der Zylinder durch Addieren von QFCCB/N zu dem Piloteinspritzbetrag entsprechend dem Wert von 1/N des vorstehend beschriebenen lastfreien Kraftstoffverbrauchs wiedergegeben.
Darauf führt die ECU 10 die zweite Lernsteuerung (ISC-Korrektur) zum Lernen des zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrags (ISC-Korrekturbetrag) QISC für die Piloteinspritzmenge für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A durch, während die ECU 10 die Zylinderabschaltsteuerung mit den vier Zylindern der Zylindergruppe A und die einheitliche N-Aufteilungseinspritzsteuerung durchführt (Schritt S8). Wie in 12 gezeigt ist, führt die ECU 10 die zweite Lernsteuerung (ISC-Korrektur) durch, um die Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahl von jedem der Zylinder der Zylindergruppe A auf die Sollverbrennungsmotordrehzahl (Sollleerlaufdrehzahl) einzustellen. Bei der zweiten Lernsteuerung addiert die ECU 10 den zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrag (ISC-Korrekturbetrag) QISC zu dem FCCB-Korrekturbetrag für jeden der Zylinder (QFCCB/N) der Zylindergruppe A gleichmäßig für alle Zylinder. In diesem Prozess gibt die ECU 10 QISC/N auf den Wert wieder, der unter Addieren des Piloteinspritzbetrags entsprechend dem Wert von 1/N des lastfreien Kraftstoffverbrauchs Qidle und des FCCB-Korrekturbetrags für jede der Einspritzungen von jedem der Zylinder (QFCCB/N) der Zylindergruppe A gleichmäßig für alle Zylinder berechnet wird. Bei der ISC-Korrektur addiert die ECU fortgesetzt beispielsweise 1 mm³/Hub zu der Kraftstoffeinspritzmenge von allen Zylindern bei Zeitintervallen in dem Bereich von 50 ms bis 70 ms für eine vorbestimmte Zeit oder bis sich der ISC-Korrekturbetrag QISC stabilisiert hat, insbesondere bis die Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahl im Wesentlichen der Sollverbrennungsmotordrehzahl entspricht.
Darauf bestimmt die ECU 10, ob die Verbrennungsmotorlastvariation einen Grenzwert der Lastvariation bei dem Prozess der Piloteinspritzlernsteuerung nicht übersteigt oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 10, wie in 13 gezeigt ist, ob Sensorsignale von verschiedenartigen Sensoren, die fähig sind, die Verbrennungsmotorlastvariation zu erfassen, wie z. B. die Variation eines Klimatisierungssystems und des Servolenkungssystems usw., Schaltsignale von Schaltern und ein ISC-Korrektursammelbetrag, der der ISC-Korrekturbetrag QISC ist, der aus dem ISC-Korrekturbetrag bei dem ersten Mal der zweiten Lernsteuerung zu dem ISC-Korrekturbetrag bei diesem Mal der Lernsteuerung akkumuliert wird, den Grenzwert der Lastvariation nicht übersteigt oder nicht (Schritt S9). Wenn das Ergebnis negativ ist, wenn nämlich die Verbrennungsmotorlastvariation den Grenzwert der Lastvariation überstiegen hat, läuft der Prozess zu ZURÜCK, um die Piloteinspritzmengenlernsteuerung anzuhalten, um das unkorrekte Lernen und das übermäßige Lernen zu verhindern. Bei diesem Prozess kann die ECU 10 den FCCB-Korrekturbetrag QFCCB und den vorstehend beschriebenen ISC-Korrekturbetrag QISC erneut lernen.
Wenn andererseits das Ergebnis in dem Schritt S9 positiv ist, wenn nämlich die Verbrennungsmotorlastvariation den Grenzwert der Lastvariation nicht übersteigt, bestimmt die ECU, ob der V-8-Verbrennungsmotor 1 stationär mit den Zylindern der Zylindergruppe A läuft oder nicht. Wie insbesondere in 14 gezeigt ist, bestimmt die ECU 10, ob die Piloteinspritzmengenlernsteuerung durchzuführen ist oder nicht, und ob die Variation des gegenwärtigen FCCB-Korrekturbetrags QFCCB hinsichtlich des vorhergehenden FCCB-Korrekturbetrags QFCCB, ob die Variation des gegenwärtigen ISC-Korrekturbetrags QISC hinsichtlich des vorhergehenden ISC-Korrekturbetrags QISC, ob die Variation des Kraftstoffeinspritzdrucks und die Variation der Verbrennungsmotordrehzahl NE jeweils innerhalb vorbestimmter Bereiche liegen oder nicht (Schritt S10). Wenn das Ergebnis negativ ist, wenn nämlich die ECU 10 bestimmt, dass der Verbrennungsmotor nicht stationär läuft, hält die ECU 10 die Piloteinspritzmengenlernsteuerung an und beendet die Steuerungsroutine in 9.
Wenn andererseits das Ergebnis in dem Schritt S10 positiv ist, wenn nämlich der Verbrennungsmotor stationär mit den Zylindern der Zylindergruppe A läuft, wie in 15 gezeigt ist, berechnet die ECU 10 den gegenwärtigen gelernten Wert für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A bei dem Common-Rail-Druck des gegenwärtigen Druckniveaus auf der Grundlage des ISC-Korrekturbetrags und des FCCB-Korrekturbetrags (Schritt S11). Insbesondere wird der gegenwärtige gelernte Wert für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A auf der Grundlage eines Werts QFCCB/N, der der FCCB-Korrekturbetrag für jede Einspritzung in dem Schritt S7 ist, der durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen N geteilt ist, und eines Werts QISC/N, der der ISC-Korrekturbetrag für jede Einspritzung in dem Schritt S8 ist, der durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen N geteilt ist, berechnet. Die Berechnungsgleichung ist nachstehend gezeigt und die Berechnung wird für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A mit Bezug auf jedes der Druckniveaus des Common-Rail-Drucks vorgenommen. (Vorliegender gelernter Wert) = QISC/N + QFCCB/N + (vorhergehend gelernter Wert) = (QISC + QFCCB)/N + (vorhergehend gelernter Wert) = {(ISC-Korrekturbetrag) + (FCCB-Korrekturbetrag)}/N + (vorhergehend gelernter Wert) (3)
Der gegenwärtig gelernte Wert für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A wird als Einspritzmengenkorrekturbetrag (Korrekturwert) hinsichtlich der geringen Einspritzmenge (Piloteinspritzmenge) pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung bei dem vorliegenden Druckniveau des Common-Rail-Drucks zum Addieren zu dem Anweisungswert der Einspritzmenge (totalQ/N) berechnet, der der Wert von 1/N des lastfreien Kraftstoffverbrauchs der Piloteinspritzung ist. Der gegenwärtig gelernte Wert für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A kann ein Einspritzdauerkorrekturbetrag (gleich Stromzufuhrdauerkorrekturbetrag des TQ-Impulses) hinsichtlich jedem der Anweisungswerte der Einspritzmenge für die Piloteinspritzung TQPILOT (= Piloteinspritzdauer) pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung an Stelle des Einspritzmengekorrekturbetrags hinsichtlich der geringen Einspritzmenge QPIOLT (= Piloteinspritzmenge) pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung sein.
Dann überprüft die ECU 10 das Niveau des gegenwärtig gelernten Werts, der in dem Schritt S11 berechnet wird (Schutz des gelernten Werts) und steuert das Niveau des gegenwärtig gelernten Werts. Wie insbesondere in 16 gezeigt ist, bestimmt die Ecu 10, ob die Variation des gegenwärtig gelernten Werts zu dem vorhergehend gelernten Wert (Differenz zwischen dem vorhergehend gelernten Wert und dem gegenwärtig gelernten Wert) innerhalb eines normalen Bereichs des gelernten Werts liegt oder nicht (zulässiger Bereich für eine Änderung des Werts pro Piloteinspritzmengenlernsteuerung). Zusätzlich bestimmt die ECU 10, ob ein gesammelter Lernbetrag (Gesamtlernbetrag), der aus allen gelernten Werten aus dem gelernten Werten aus dem gelernten Wert bei dem ersten Mal (bei dem Start der Lernsteuerung) zu dem gegenwärtigen gelernten Wert zu diesem Zeitpunkt akkumuliert wird, den Grenzwert des übermäßigen Lernens oder des unkorrekten Lernens übersteigt oder nicht (Schritt S12). Wenn das Ergebnis negativ ist, wenn nämlich die ECU 10 bestimmt, dass der gegenwärtig gelernte Wert ein abnormaler Wert ist, macht die ECU 10 den gegenwärtig gelernten Wert ungültig und beendet die Steuerungsroutine in 9. In diesem Prozess kann die ECU 10 den FCCB-Korrekturbetrag QFCCB und den ISC-Korrekturbetrag QISC erneut lernen, wie vorstehend beschrieben ist.
Wenn andererseits das Ergebnis in dem Schritt S12 positiv ist, bestimmt die ECU 10, ob die Berechnung des gelernten Werts in allen vorbestimmten Druckniveaus des Common-Rail-Drucks beendet wurde oder nicht. Beispielsweise bestimmt die ECU 10, ob die Berechnung des gelernten Werts unter dem Druckniveau E [MPa] beendet wurde oder nicht (Schritt 13). Wenn das Ergebnis negativ ist, wenn nämlich die ECU bestimmt, dass die Berechnung des gelernten Werts unter allen vorbestimmten Druckniveaus des Common-Rail-Drucks nicht beendet wurde, schreitet der Prozess zu dem Schritt 5 über die Schritte 1 bis 4 voran. In dem Schritt 5 ändert die ECU die Bedingung der Einspritzung für die Zylindergruppe A und die Einlass- und Auslassbedingungen nicht. Darauf ändert die ECU den Common-Rail-Druck von dem vorhergehenden Druckniveau zu dem nächsten Druckniveau (beispielsweise A → B, B → C, C → D und D → E), und führt dann die Piloteinspritzmengenlernsteuerung erneut durch, um den gelernten Wert für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A unter dem nächsten Druckniveau des Common-Rail-Drucks gemäß dem ISC-Korrekturbetrag und dem FCCB-Korrekturbetrag zu berechnen.
Wenn das Ergebnis in dem Schritt S13 positiv ist, wenn nämlich die ECU bestätigt, dass die Berechnung des gelernten Werts unter allen der vorbestimmten Druckniveaus des Common-Rail-Drucks beendet wurde, schreibt die ECU 10 den gelernten Wert, der in dem Schritt S11 berechnet wird, nämlich den gelernten Wert für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A mit Bezug auf jedes der Druckniveaus des Common-Rail-Drucks in ein Kennfeld in einer in 17 gezeigten Form und speichert die gelernten Werte in dem Speicher, wie z. B. dem Standby-RAM, einem EEPROM usw. (Schritt S14). Darauf schaltet die ECU 10 eine Lernbeendigungsmarke er Zylindergruppe A ein (Schritt 15). Dann schreitet der Prozess zu dem Schritt S3 über den Schritt S1 und den Schritt S2 voran.
Wenn das Ergebnis in dem Schritt S3 positiv ist, bestimmt die ECU 10, ob die Lernsteuerung für die Zylindergruppe B beendet wurde oder nicht. Insbesondere überprüft die ECU, ob eine Lernbeendigungsmarke für die Zylindergruppe B eingeschaltet ist oder nicht (Schritt S16). Wenn das Ergebnis negativ ist, führt die ECU 10 die Zylinderabschaltsteuerung mit den vier Zylindern der Zylindergruppe B durch (Zylinder #1, #4. #6 und #7), wie in 7 gezeigt ist. Die ECU 10 betätigt nämlich nur die Solenoidventile der vier Injektoren 4 entsprechend der Zylindergruppe B bei jeder vorbestimmten Einspritzzeitabstimmung und führt die nachstehende Piloteinspritzmengenlernsteuerung durch (Schritt S17).
Darauf fixiert die ECU 10 auf ein Art und Weise, die dem Schritt S5 ähnlich ist, wie vorstehend beschrieben ist, die Verbrennungsbedingung (die Einspritzbedingung, die Einlassbedingung und die Auslassbedingung) für die Zylindergruppe B (Schritt S18). Dann führt die ECU 10 auf eine Art und Weise, die ähnlich dem Schritt S6 ist, wie vorstehend beschrieben ist, die einheitliche N-Aufteilungseinsspritzsteuerung durch, während sie die Zylinderabschaltsteuerung mit vier Zylindern der Zylindergruppe B durchführt (Schritt S19). Dann führt die ECU 10 auf eine dem Schritt S7 ähnliche Art und Weise, wie vorstehend beschrieben ist, die erste Lernsteuerung (FCCB-Korrektur) zum Lernen des ersten Einspritzmengekorrekturbetrags QFCCB (FCCB-Korrekturbetrag) entsprechend der Piloteinspritzmenge für jeden der Zylinder der Zylindergruppe B durch, während sie die Zylinderabschaltsteuerung und die einheitliche N-Aufteilungseinspritzsteuerung durchführt (Schritt S20), wie in 8D gezeigt ist. Dann führt die ECU 10 auf eine dem Schritt S8 ähnliche Art und Weise, wie vorstehend beschrieben ist, die zweite Lernsteuerung (ISC-Korrektur) zum Lernen des zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrags QISC (ISC-Korrekturbetrag) entsprechend der Piloteinspritzmenge für jeden der Zylinder der Zylindergruppe B durch, während sie die Zylinderabschaltsteuerung und die einheitliche N-Aufteilungseinspritzsteuerung durchführt (Schritt S21).
Darauf bestimmt die ECU 10 auf eine dem Schritt S9 ähnliche Art und Weise, wie vorstehend beschrieben ist, ob die Variation der Verbrennungsmotorlast den Grenzwert der Lastvariation bei dem Prozess der Piloteinspritzmengenlernsteuerung übersteigt oder nicht, wie vorstehend beschrieben ist (Schritt S22). Wenn das Ergebnis negativ ist, hält die ECU 10 die Piloteinspritzmengenlernsteuerung an.
Wenn andererseits das Ergebnis in dem Schritt S22 positiv ist, bestimmt die ECU 10 auf eine dem Schritt S10 ähnliche Art und Weise, wie vorstehend beschrieben ist, ob der Verbrennungsmotor stationär mit den Verbrennungszylindern der Zylindergruppe B läuft oder nicht (Schritt S23). Wenn das Ergebnis negativ ist, hält die ECU 10 die Piloteinspritzmengenlernsteuerung an.
Wenn andererseits das Ergebnis in dem Schritt S23 positiv ist, berechnet die ECU 10 auf eine dem Schritt S11 ähnliche At und Weise, wie vorstehend beschrieben ist, den gegenwärtig gelernten Wert für jeden der Zylinder der Zylindergruppe B unter dem vorliegenden Druckniveau des Common-Rail-Drucks gemäß dem ISC-Korrekturbetrag und dem FCCB-Korrekturbetrag (Schritt 24). Darauf überprüft die ECU 10 auf eine dem Schritt S12 ähnliche Art und Weise, wie vorstehend beschrieben ist, das Niveau des gegenwärtig gelernten Werts (Schutz des gelernten Werts), das in dem Schritt 24 berechnet wird, für jeden der Zylinder der Zylindergruppe B (Schritt S25). Wenn das Ergebnis negativ ist, wenn nämlich das Niveau außerhalb des Bereichs liegt, macht die ECU 10 den gegenwärtig gelernten Wert ungültig.
Wenn andererseits das Ergebnis in dem Schritt 25 positiv ist, bestimmt die ECU 10, ob die Berechnung der gelernten Werte unter allen vorbestimmten Druckniveaus des Common-Rail-Drucks beendet wurde oder nicht (Schritt 26). Wenn das Ergebnis negativ ist, schreitet der Prozess zu dem Schritt S17 über die Schritte S1 bis S16 voran.
Wenn andererseits das Ergebnis in dem Schritt S26 positiv ist (JA) schreibt die ECU 10 auf eine dem Schritt S14 ähnliche Art und Weise, wie vorstehend beschrieben ist, den gelernten Wert, der in dem Schritt S24 berechnet wird, nämlich den gelernten Wert für jeden der Zylinder der Zylindergruppe B mit Bezug auf jedes der Druckniveaus des Common-Rail-Drucks in das Kennfeld mit der in 17 gezeigten Form und speichert die gelernten Werte in dem Speicher, wie z. B. einem Standby-RAM, einem EEPROM usw. (Schritt S27). Darauf schaltet die ECU 10 eine Lernbeendigungsmarke der Zylindergruppe B ein (Schritt 28). Dann beendet die ECU 10 die Piloteinspritzmengenlernsteuerung und beendet die Steuerungsroutine in 9.
Die Lernbeendigungsmarken der Zylindergruppe A und B können automatisch ausgeschaltet werden, wenn zumindest entweder die Häufigkeit, mit der der Zündschalter ausgeschaltet wird, die Laufleistung des Fahrzeugs, die Verbrennungsmotorbetriebszeit, der Verschlechterungsbetrag der Zylinder auf Grund einer säkularen Änderung, der Fehlerbetrag der Einspritzmenge zwischen den Zylindern oder der Fehlerbetrag der Einspritzmenge hinsichtlich jedem der Anweisungswerte der Kraftstoffeinspritzmenge TQPILOT (Piloteinspritzdauer) der Piloteinspritzung pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Wenn die Piloteinspritzmengenlernsteuerung beendet ist, wie vorstehend beschrieben ist, kehrt der Verbrennungsmotorbetrieb zu dem normalen Betrieb zurück. Die ECU 10 gibt den gespeicherten gelernten Wert für jeden der Zylinder der Zylindergruppen A und B unter jedem der Druckniveaus des Common-Rail-Drucks als Einspritzmengenkorrekturbetrag wieder, bei dem die Piloteinspritzmenge auf der Grundlage der Berechnungsgleichung 4 berechnet wird, wie nachstehend gezeigt ist. Bei dem Prozess berechnet die ECU den Betrag durch eine Interpolation oder ähnliches hinsichtlich des Einspritzmengenkorrekturbetrags der geringen Einspritzmenge QPILOT (Piloteinspritzmenge) pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung, der ein anderer als der Einspritzmengenkorrekturbetrag unter den Druckniveaus ist, die bei der Piloteinspritzmengenlernsteuerung verwendet werden, nämlich alle vorbestimmte Druckniveaus des Common-Rail-Drucks. (Piloteinspritzmenge) = (QPLB + QISC × KISC) × QUKRF + QFCCB × KFCCB + (gelernter Wert) × QKPC × QKNE + QPLCPQ + QINT (4)
Dabei ist QPLB ein aufgebrachter Wert (aus einem charakteristischen Kennfeld berechneter Wert, der unter Verwendung von experimentellen Daten der Beziehung zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl NE der Basiseinspritzmenge Q und dem Beschleunigerhub ACCP erstellt wird), ist QISC der ISC-Korrekturbetrag, ist KISC ein ISC-Korrekturwiedergabekoeffizient, ist QKTHF ein Kraftstofftemperaturkorrektukoeffizient, ist QFCCB der FCCB-Korrekturbetrag, ist KFCCB der FCCB-Korrekturbetragswiedergabekoeffizient, ist QKPC ein Lernwertkorrekturkoeffizient für eine Druckempfindlichkeit, ist QNE ein Lernwertkorrekturkoeffizient für eine Verbrennungsmotordrehzahlempfindlichkeit, ist QPLCPQ ein Korrekturkoeffizient für den Druck in dem Zylinder und ist QINT ein Korrekturkoeffizient für die Intervallabhängigkeit. Der gelernte Wert ist der gegenwärtig gelernte Wert, der entsprechend dem Lernwertkennfeld mit der in 17 gezeigten Form, das in dem Speicher gespeichert ist, für jeden der Zylinder hinsichtlich jedem der Druckniveaus berechnet wird. QPLCPQ und QINT können ein Einspritzdauerkorrekturbetrag (= Stromzufuhrdauerkorrekturbetrag des TQ-Impulses) zu jedem der Anweisungswerte der Einspritzmenge für die Piloteinspritzung pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung an Stelle des Einspritzmengenkorrekturbetrags zu der geringen Einspritzmenge (= Piloteinspritzmenge) pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung sein.
[Vorteile des Ausführungsbeispiels]
Wenn, wie vorstehend beschrieben ist, bei dem Common-Rail-System in diesem Ausführungsbeispiel die ECU 10 die Piloteinspritzmengenlernsteuerung durchführt (die Pilotvorbedingung ist erfüllt und die Pilotlerndurchführungsbedingung ist erfüllt), führt die ECU 10 die erste Lernsteuerung (FCCB-Korrektur) zum Lernen des ersten Einspritzmengenkorrekturbetrags (FCCB-Korrekturbetrag) für jeden der Zylinder und die zweite Lernsteuerung (ISC-Korrektur) zum Lernen des zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrags, der erforderlich ist, um die Leerlaufdrehzahl (Durchschnittsleerlaufdrehzahl) auf der Sollverbrennungsmotordrehzahl zu halten, gleichmäßig für alle Zylinder durch, während die ECU 10 die Mehrfacheinspritzung mit der Piloteinspritzung QPILOT entsprechend dem Wert von 1/N der Gesamteinspritzmenge, die durch Teilen der Anweisungseinspritzmenge durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen N berechnet wird, mit Bezug auf jedes der Druckniveaus durchführt.
Demgemäß ist es möglich, den Einspritzmengenkorrekturbetrag zu der Piloteinspritzmenge pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung oder den Einspritzdauerkorrekturbetrag zu jedem der Anweisungswerte der Einspritzmenge der Piloteinspritzung pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung über den breiten Betriebsbereich, bei dem der Verbrennungsmotor normalerweise läuft, auf der Grundlage des ersten Einspritzkorrekturbetrags für jeden der Zylinder, die mit Bezug auf jedes der Druckniveaus berechnet wird, und des zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrags gleichmäßig für alle Zylinder zu korrigieren.
Zusätzlich führt die ECU 10 die erste Lernsteuerung zum Lernen des ersten Einspritzmengenkorrekturbetrags für jeden der Zylinder mit Bezug auf jedes der Druckniveaus, die nicht auf einen Kraftstoffeinspritzdruck in der stabilen Leerlaufbedingung beschränkt sind, und die zweite Lernsteuerung zum Lernen des zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrags, der zum Aufrechterhalten der Leerlaufdrehzahl auf Der Solldrehzahl erforderlich ist, gleichmäßig für alle Zylinder durch.
Demgemäß ist es auch in einem Fall, in dem ein 1) der Einspritzdruck hoch ist, wobei es schwierig ist, die Qualität des Injektors sicherzustellen, und die Einspritzmenge gering ist, wie z. B. 1 mm³/Hub, in dem 2) der Einspritzdruck niedrig ist und die Einspritzmenge gering ist oder in dem 3) der Einspritzdruck ein mittlerer Druck ist und die Einspritzenge gering ist, möglich, während die Mehrfacheinspritzung mit einer geringen Einspritzmenge durchgeführt wird, quantitativ den Einspritzmengenvariationsbetrag für jeden der Anweisungswerte der Einspritzmenge der Piloteinspritzung pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung, den Einspritzmengenvariationsbetrag zwischen den Zylindern, die individuelle Differenz des Injektors 4 oder den Verschlechterungsbetrag für den Injektor 4 auf Grund einer säkularen Änderung mit Bezug auf jeden der Zylinder der Zylindergruppe A und der Zylindergruppe B über den breiten Betriebsbereich zu erfassen, in dem der Verbrennungsmotor normalerweise läuft.
Wenn darüber hinaus in einer herkömmlichen Lernsteuerung, wie in den 8A und 8B gezeigt ist, die ECU eine Piloteinspritzmengenlernsteuerung beispielsweise bei dem V-8-Verbrennungsmotor durchführt, ist es nahezu unmöglich, die Lernsteuerung für den ersten Einspritzmengenkorrekturbetrag (FCCB-Korrekturbetrag) für jeden der Zylinder zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern auf Grund der Einspritzmengenvariation zwischen den Zylindern und für einen zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrag gleichmäßig für alle Zylinder zum Aufrechterhalten der Leerlaufdrehzahl (Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahl) auf der Solldrehzahl genau und empfindlich durchzuführen, da die Beziehung zwischen der Einspritzmengenvariation zwischen den Zylindern und der Variation der Verbrennungsmotordrehzahl für jeden der Zylinder gering ist.
Wenn jedoch bei dem Common-Rail-System in diesem Ausführungsbeispiel die ECU die Piloteinspritzmengenlernsteuerung beispielsweise bei dem V-8-Verbrennungsmotor unter einer Bedingung durchführt, dass die Pilotlernvorbedingung erfüllt ist und die Pilotlerndurchführungsbedingung erfüllt ist, werden die Zylinder in zwei Gruppen von vier Zylindern, nämlich die Zylindergruppe A und die Zylindergruppe B aufgeteilt und führt die ECU die erste Lernsteuerung (FCCB-Korrektur) zum Lernen des ersten Einspritzmengenkorrekturbetrags für jeden der Zylinder und die zweite Lernsteuerung (ISC-Korrektur) zum Lernen des zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrags (ISC-Korrekturbetrag) gleichmäßig für alle Zylinder zum Aufrechterhalten der Leerlaufdrehzahl auf der Sollverbrennungsmotordrehzahl durch, während die ECU die Zylinderabschaltsteuerung mit den vier Zylindern der Zylindergruppe A oder der Zylindergruppe B durchführt.
Wie in den 8C und 8D gezeigt ist, wird unter der Durchführung der Zylinderabschaltsteuerung mit vier Zylindern die Empfindlichkeit jedes Einspitzmengenkorrekturbetrags bei der Lernkorrektursteuerung des ersten Einspitzmengenkorrekturbetrags (FCCB-Korrekturbetrag) zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern auf die Einspritzmengenvariation zwischen den Zylindern und bei der Lernkorrektursteuerung des zweiten Einspritzmengenkorrekturbetrags (ISC-Korrekturbetrag) zum Aufrechterhalten der Leerlaufdrehzahl (Durchschnittsverbrennungsmotordrehzahl) auf der Sollverbrennungsmotordrehzahl hoch. Es ist nämlich möglich, nicht nur die Kraftstoffeinspritzungen sondern ebenso die Erfassungszeitabstimmung (Berechnungszeitabstimmung) der Verbrennungsmotordrehzahlvariation für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A oder der Zylindergruppe B, den Durchschnitt der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen allen Zylindern der Zylindergruppe A oder der Zylindergruppe B und die durchschnittliche Verbrennungsmotordrehzahl für die Zylinder der Zylindergruppe A oder der Zylindergruppe B zu verringern. Demgemäß wird die Beziehung zwischen der Einspritzmengenvariation zwischen den Zylindern und der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern hoch, da die Einspritzmengenvariation zwischen den Zylindern und die Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern mit Bezug auf die Zylindergruppe A und die Zylindergruppe B in hohem Maße auftritt. Daher ist es möglich, die Lernsteuerung für die geringe Einspritzmenge, wie z. B. die Piloteinspritzenge, die vorstehend beschrieben ist, auch bei dem Mehrzylinderverbrennungsmotor mit mehr als fünf Zylindern, wie z. B. bei einem Sechszylinderverbrennungsmotor, einem Achtzylinderverbrennungsmotor usw. genau durchzuführen.
[Abwandlungen des Ausführungsbeispiels]
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung auf das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem mit der Piloteinspritzmengenlernsteuerung angewendet. Stattdessen kann die vorliegende Erfindung auf eine Einspritzmengensteuerungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine angewendet werden, die mit einer elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspitzpumpe der Verteilerbauart oder einer elektronisch gesteuerten Reihenkraftstoffeinspritzpumpe versehen ist. In dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel sind die Injektoren elektromagnetische Kraftstoffeinspritzungsventile, aber die Injektoren können Injektoren mit piezoelektrischen Kraftstoffeinspritzventilen sein. Die Anzahl der Piloteinspritzungen, die vor der Haupteinspritzung durchgeführt werden (Voreinspritzungen) können gleich wie oder größer als einmal eingerichtet sein und die Anzahl der Piloteinspritzungen, die nach der Haupteinspritzung durchgeführt werden (Nacheinspritzungen) kann gleich wie oder größer als 0 eingerichtet werden.
Obwohl das vorstehend genannte Ausführungsbeispiel die Gesamteinspritzmenge gleichmäßig und genau in N-Aufteilungseinspritzmengen für N-Einspritzungen in dem Schritt S6 und S19 der in 9 gezeigten Steuerungsroutine aufteilt, wird die Gesamteinspritzmenge nicht notwendigerweise genau und gleichmäßig in N-Aufteilungseinspritzmengen geteilt. Wenn beispielsweise alternativ total-Q 5 mm³/Hub ist, kann die N-Aufteilungseinspritzung unter Aufteilen der total-Q im Wesentlichen gleichmäßig in vier Aufteilungseinspritzmengen von 1 mm³/Hub, 1 mm³/Hub, 1 mm³/Hub und 2 mm³/Hub durchgeführt werden und kann der FCCB-Korrekturbetrag (erster Einspritzmengenkorrekturbetrag) und der ISC-Korrekturbetrag (zweiter Einspitzmengenkorrekturbetrag) auf jede der Einspritzungen geeignet gemäß der Art und Weise der Aufteilung (wie z. B. eine proportionale Aufteilung von 1:1:1:2, 1/4 usw.) wiedergegeben werden, und kann dann die Berechnung des gegenwärtig gelernten Werts für jeden der Zylinder der Zylindergruppe A und der Zylindergruppe B in dem Schritt SL und dem Schritt S24 der in 9 gezeigten Steuerungsroutine ausgeführt werden.
Die Vorteile der Abwandlungen sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen des vorstehend genannten Ausführungsbeispiels.
Ein nichtflüchtiger Speicher, wie z. B. ein EPROM oder ein Flash-Memory, oder ein anderes Speichermedium, wie z. B. eine DVD-ROM, eine CD-ROM oder eine Floppy Disk können zum Speichern des gegenwärtig gelernten Werts oder des vorhergehend gelernten Werts verwendet werden, der bei der gegenwärtigen oder vorhergehenden Piloteinspritzmengenlernsteuerung aktualisiert wird, an Stelle des Standby-RAM oder es EEPROM, der als eine Korrekturbetragspeichereinrichtung zum Aktualisieren und Speichern des Einspritzmengenkorrekturbetrags oder des Einspritzdauerkorrekturbetrags für jeden der Zylinder in dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel verwendet wird. In einem derartigen Fall werden die Inhalte der Speichervorrichtung gespeichert, nachdem der Zündschalter ausgeschaltet wird oder nachdem der Zündschlüssel aus dem Zündschloss gezogen ist.
Wenn darüber hinaus der FCCB-Korrekturbetrag gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, der ISC-Korrekturbetrag gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, der gesamte gelernte Wert gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist oder die Differenz zwischen dem vorhergehend gelernten Wert und dem gegenwärtig gelernten Wert außerhalb des vorbestimmten Bereichs bei der vorstehend genannten Piloteinspritzmengenlernsteuerung liegt, wird bestimmt, dass die Variation der Einspritzmenge größer als ein vorbestimmter Wert hinsichtlich des Einspritzmengenanweisungswerts ist. Daher ist es möglich, einen Fehlfunktion des Injektors individuell zu erfassen. In einem derartigen Fall kann eine Anzeigeleuchte erleuchtet werden, um einen Fahrer dazu zu veranlassen, den Injektor 4 zu wechseln. Zusätzlich kann die ECU ermöglichen, die vorstehend genannte Piloteinspritzmengenlernsteuerung bei einer konstanten oder bei einer variablen Lernkorrekturfrequenz durchzuführen (beispielsweise der Laufleistung des Fahrzeugs).
Wenn bei dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel die vorbestimmte Verbrennungsmotorbedingung erfüllt ist, werden alle Zylinder des Verbrennungsmotors einheitlich in K Gruppen aufgeteilt. Und während die ECU die Zylinderabschaltsteuerung mit der Anzahl der Zylinder mit Bezug auf jede Gruppe und die Mehrfacheinspritzungssteuerung mit einer geringen Einspritzmenge entsprechend dem Wert von 1/N der gesamten Einspritzmenge, die Anweisungseinspritzmenge ist, die einheitlich durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen mit Bezug auf jedes der Druckniveaus ist, durchführt, führt die ECU ebenso die erste Lernsteuerung (FCCB-Korrektur) zum Lernen des ersten Einspritzmengenkorrekturbetrag (FCCB-Korrekturbetrag) für jeden der Zylinder und die zweite Lernsteuerung (ISC-Korrektur) zum Lernen des zweiten Einspritzkorrekturbetrags (der zum Aufrechterhalten der Leerlaufdrehzahl auf der Sollverbrennungsmotordrehzahl erforderlich ist, gleichmäßig für alle Zylinder durch. Während jedoch die ECU die Zylinderabschaltsteuerung mit der Anzahl de Zylinder mit Bezug auf jede der Gruppen und die Einspritzsteuerung (Einzeleinspritzsteuerung) der Anweisungseinspritzmenge mit Bezug auf jedes Druckniveau durchführt, kann die ECU die erste Lernsteuerung (FCCB-Korrekturbetrieb) zum Lernen des ersten Einspritzmengenkorrekturbetrags (FCCB-Korrekturbetrag) für jeden der Zylinder und die zweite Lernsteuerung (ISC-Korrektur) zum Lernen des zweiten Einspritzkorrekturbetrags gleichmäßig für alle Zylindern durchführen, die zum Aufrechterhalten der Leerlaufdrehzahl auf der Sollverbrennungsmotordrehzahl benötigt wird.
Während die ECU die Zylinderabschaltsteuerung mit der Anzahl der Zylinder mit Bezug auf jede der Gruppen und die Einspritzsteuerung (Einzeleinspritzsteuerung) der Anweisungseinspritzmenge mit Bezug auf jedes Druckniveau durchführt, kann zusätzlich die ECU nur die erste Lernsteuerung (FCCB-Korrekturbetrieb) zum Lernen des ersten Einspritzmengenkorrekturbetrags (FCCB-Korrekturbetrag) für jeden der Zylinder durchführen. Während des Weiteren die ECU die Zylinderabschaltsteuerung mit der Anzahl der Zylinder mit Bezug auf jede der Gruppen durchführt, kann die ECU nur die erste Lernsteuerung (FCCB-Korrekturbetrieb) zum Lernen des ersten Einspritzmengenkorrekturbetrags (FCCB-Korrekturbetrag) für jeden der Zylinder durchführen.
In dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel ist der Verbrennungsmotor ein V-8, aber diese Erfindung kann auf einen Reihensechszylinderverbrennungsmotor, einen Reihenachtzylinderverbrennungsmotor, einen V-6-Verbrennungsmotor, einen V-10-Verbrennungsmotor, einen V-12-Verbrennungsmotor und einen Boxerverbrennungsmotor angewendet werden.
Somit wird bei der Einspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine wird ein Anweisungswert einer Einspritzmenge auf der Grundlage einer Anweisungseinspritzmenge berechnet. Darauf wird ein Injektor, der für die Zylinder vorgesehen ist, so betätigt, dass eine Kraftstoffeinspritzmenge, die in jedem der Zylinder zugeführt wird, gemäß dem Aneisungswert gesteuert wird. In diesem Prozess wird ein Korrekturbetrag, der bei einer Lernsteuerung gelernt wird, auf die Berechnung der Anweisungseinspritzmenge oder den Anweisungswert wiedergegeben. Die Lernsteuerung wird durchgeführt, während eine Zylinderabschaltsteuerung durchgeführt wird, wenn eine vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebbedingung erfüllt ist. Bei der Zylinderabschaltsteuerung werden alle Zylinder in K Gruppen geteilt und wird die Zylinderabschaltsteuerung mit den Zylindern einer Gruppe in den K Gruppen durchgeführt.

Claims

Einspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit: einer Anweisungswertberechnungseinrichtung (10) zum Berechnen eines Anweisungswerts einer Einspritzmenge auf der Grundlage einer Anweisungseinspritzmenge, die gemäß einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors und einem Kraftstoffeinspritzdruck eingerichtet wird; einer Einspritzmengensteuerungseinrichtung (10) zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzmenge, die in jeden Zylinder des Verbrennungsmotors (1) zugeführt wird, unter Betätigen eines Injektors (4), der für jeden der Zylinder vorgesehen ist, auf der Grundlage des Anweisungswerts der Einspritzmenge; einer Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung (S11, S24) zum Durchführen einer Lernsteuerung zum Lernen eines Korrekturbetrags für jeden der Zylinder zum Glätten einer Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern; und einer Wiedergabeeinrichtung (10) zum Wiedergeben des Korrekturbetrags für jeden der Zylinder bei der Berechnung der Anweisungseinspritzmenge oder des Anweisungswerts der Einspritzmenge; wobei dann, wenn eine vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebsbedingung erfüllt ist, die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung (S11, S24) die Lernsteuerung durchführt, während eine Zylinderabschaltsteuerung (S4, S17) durchgeführt wird, bei der alle Zylinder einheitlich oder im Wesentlichen einheitlich in K Gruppen geteilt werden und die Zylinderabschaltsteuerung (S4, S17) mit den Zylindern einer Gruppe in den K Gruppen durchgeführt wird.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei alle Zylinder einheitlich oder im Wesentlichen einheitlich auf der Grundlage der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors, einer Reihenfolge der Einspritzung oder einer Zylinderanordnung geteilt werden.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, des Weiteren mit: einer Änderungseinrichtung (S13, S26) zum Ändern eines Einspritzdrucks des in jeden der Zylinder des Verbrennungsmotors (1) zugeführten Kraftstoffs auf eine Vielzahl von Druckniveaus; wobei die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung (S11, S24) die Lernsteuerung während der Durchführung einer Kraftstoffeinspritzsteuerung der Anweisungseinspritzmenge mit Bezug auf jedes der Druckniveaus durchführt.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung (S11, S24) eine erste Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung zum Durchführen einer ersten Lernsteuerung zum Lernen eines ersten Korrekturbetrags für jeden der Zylinder zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern und eine zweite Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung zum Durchführen einer zweiten Lernsteuerung zum Lernen eines zweiten Korrekturbetrags einheitlich für alle Zylinder zum Aufrechterhalten der Verbrennungsmotordrehzahl auf einer Sollverbrennungsmotordrehzahl aufweist; und wobei die Wiedergabeeinrichtung (10) den ersten Korrekturbetrag und den zweiten Korrekturbetrag bei der Berechnung der Anweisungseinspritzmenge oder des Anweisungswerts der Einspritzmenge wiedergibt.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit: einer Anweisungswertberechnungseinrichtung (10) zum Berechnen eines Anweisungswerts einer Einspritzmenge auf der Grundlage einer Anweisungseinspritzmenge, die gemäß einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors (1) und einem Kraftstoffeinspritzdruck eingerichtet wird; einer Einspritzmengensteuerungseinrichtung (10) zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzmenge, die in jeden Zylinder des Verbrennungsmotors (1) zugeführt wird, unter Betätigen eines Injektors (4), der für jeden der Zylinder vorgesehen ist, auf der Grundlage des Anweisungswerts der Einspritzmenge; einer Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung (S11, S24) zum Durchführen einer ersten Lernsteuerung zum Lernen eines ersten Korrekturbetrags für jeden der Zylinder zum Glätten der Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern des Verbrennungsmotors und einer zweiten Lernsteuerung zum Lernen eines zweiten Korrekturbetrags einheitlich für alle Zylinder zum Aufrechterhalten der Verbrennungsmotordrehzahl auf einer Sollverbrennungsmotordrehzahl; einer Wiedergabeeinrichtung (10) zum Wiedergeben des ersten Korrekturbetrags und des zweiten Korrekturbetrags bei der Berechnung der Anweisungseinspritzmenge oder des Anweisungswerts der Einspritzmenge; und einer Änderungseinrichtung (S13, S26) zum Ändern eines Einspritzdrucks des in jeden der Zylinder des Verbrennungsmotors zugeführten Kraftstoffs auf eine Vielzahl von Druckniveaus; wobei dann, wenn eine vorbestimmte Verbrennungsmotorbetriebsbedingung erfüllt ist, die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung (S11, S24) die erste Lernsteuerung und die zweite Lernsteuerung durchführt, während eine Zylinderabschaltsteuerung (S4, S17) durchgeführt wird, bei der alle Zylinder einheitlich oder im Wesentlichen einheitlich in K Gruppen geteilt werden, wobei die Zylinderabschaltsteuerung (S4, S17) mit den Zylindern einer Gruppe in den K Gruppen durchgeführt wird und eine Kraftstoffeinspritzsteuerung mit Bezug auf jedes Druckniveau durchgeführt wird.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei alle Zylinder einheitlich oder im Wesentlichen einheitlich auf der Grundlage der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors, einer Reihenfolge der Einspritzung oder einer Zylinderanordnung geteilt sind.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei dann, wenn sich der erste Korrekturbetrag oder der zweite Korrekturbetrag nicht stabilisiert hat, nachdem eine vorbestimmte Dauer abgelaufen ist, die Verbrennungsmotordrehzahlvariation zwischen den Zylindern nicht geglättet ist, nachdem eine vorbestimmte Dauer abgelaufen ist, die Verbrennungsmotordrehzahl im Wesentlichen nicht der Sollverbrennungsmotordrehzahl entspricht, nachdem eine vorbestimmte Dauer abgelaufen ist, oder der erste Korrekturbetrag oder der zweite Korrekturbetrag gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung die Durchführung der ersten oder der zweiten Lernsteuerung aussetzt oder anhält oder den ersten Korrekturbetrag oder den zweiten Korrekturbetrag erneut lernt (S10, S23).
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei dann, wenn die Verbrennungsmotorbetriebsbedingung sich in einem unstabilen Zustand befindet, die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung die Durchführung der ersten oder der zweiten Lernsteuerung aussetzt oder anhält oder den ersten Korrekturbetrag oder den zweiten Korrekturbetrag erneut lernt (S10, S23).
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, des Weiteren mit: einer Einstelleinrichtung (S6, S19) zum Einstellen der Anzahl von Mehrfacheinspritzungen auf N Mal bei einer Mehrfacheinspritzungssteuerung, die eine Vielzahl von Einspritzungen in einem Verbrennungstakt des Verbrennungsmotors (1) durch eine mehr als einmalige Betätigung eines Injektors (4) durchführt; wobei die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung (S11, S24) die erste Lernsteuerung und die zweite Lernsteuerung durchführt, während die Mehrfacheinspritzungssteuerung (S6, S19) mit einer geringen Einspritzmenge entsprechend einem Wert von 1/N einer Gesamteinspritzmenge durchgeführt wird, die durch die durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen einheitlich geteilte Anweisungseinspritzmenge mit Bezug auf jedes Druckniveau berechnet wird.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der erste Korrekturbetrag und der zweite Korrekturbetrag ein Einspritzmengenkorrekturbetrag zu der geringen Einspritzmenge pro Einspritzung bei der Mehrfacheinspritzungssteuerung oder ein Einspritzdauerkorrekturbetrag zu dem Anweisungswert der Einspritzmenge pro Einspritzung in der Mehrfacheinspritzungssteuerung für jeden der Zylinder mit Bezug auf jedes der Druckniveaus ist.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, des Weiteren mit einer Speichereinrichtung (S14, S27) zum Aktualisieren und Speichern eines Wertes, zu dem ein erster Wert, der der durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen N einheitlich geteilte erste Korrekturbetrag ist, ein zweiter Wert, der der durch die Anzahl der Mehrfacheinspritzungen N einheitlich geteilte zweite Korrekturbetrag ist, und ein vorhergehend gelernter Wert hinzugefügt wird, mit Bezug auf jedes der Druckniveaus als ein gegenwärtig gelernter Wert für jeden der Zylinder mit Bezug auf jedes der Druckniveaus.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei dann, wenn eine Variation des vorhergehend gelernten Werts und des gegenwärtig gelernten Werts gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist oder ein akkumulierter gelernter Wert, der aus allen gelernten Werten akkumuliert wird, die durch die erste und zweite Lernsteuerung berechnet werden, im Wesentlichen gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Lernsteuerungsdurchführungseinrichtung den gegenwärtig gelernten Wert ungültig macht (S12, S25).
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Mehrfacheinspritzung eine N-Aufteilungseinspritzung, die eine Piloteinspritzung einmal oder mehr als einmal vor einer Haupteinspritzung durchführt, eine N-Aufteilungseinspritzung, die eine Nacheinspritzung einmal oder mehr als einmal nach der Haupteinspritzung durchführt, oder eine N-Aufteilungseinspritzung ist, die eine Piloteinspritzung einmal oder mehr als einmal vor einer Haupteinspritzung und eine Nacheinspritzung einmal oder mehr als einmal nach der Haupteinspritzung durchführt (S6, S19).