DE102004054778A1

DE102004054778A1 - Einspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004054778A1
Application number: DE102004054778A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kariya Asano; Eiji Kariya Takemoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2005-06-23
Also published as: JP2005146947A; US20050107943A1; US6985807B2

Abstract

Erfindungsgemäß wird ein Einspritzmengenlernprozess mit lediglich Daten durchgeführt, die innerhalb einer vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind. Wenn die Anzahl der akkumulierten Datenwerte einen vorgeschriebenen Zählwert (N) erreicht, bestimmt eine Steuerungsvorrichtung (6), ob eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden ist und dem Zeitpunkt, zu dem der letzte Datenwert erfasst worden ist, kleiner als die vorgeschriebene Zeit ist. Wenn die Differenz kleiner als die vorgeschriebene Zeit ist, korrigiert die Steuerungsvorrichtung (6) eine Befehlsmenge auf der Grundlage der vorgeschriebenen Anzahl von Datenwerten. Gemäß diesem Verfahren werden bei Korrektur der Einspritzmenge alte Daten, die vor der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind, verworfen, und die Befehlsmenge wird unter Verwendung lediglich der vorgeschriebenen Anzahl von Datenwerten korrigiert, die innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind, wodurch die Lerngenauigkeit verbessert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zur Korrektur einer Differenz zwischen einer tatsächlichen Einspritzmenge und einer Soll-Einspritzmenge.

Herkömmlich werden Voreinspritzvorgänge bei Dieselbrennkraftmaschinen durchgeführt, um Verbrennungsgeräusche und NOx-Emissionen zu verringern. Ein Voreinspritzvorgang spritzt eine kleine Kraftstoffmenge in eine Verbrennungskammer der Dieselbrennkraftmaschine vor dem Haupt-Einspritzvorgang. Jedoch muss, damit ein Voreinspritzvorgang eine optimale Wirkung hat (d.h. eine Verringerung der Verbrennungsgeräusche und der NOx-Emissionen), die Genauigkeit der Einspritzmenge sehr hoch sein.

Die vorliegende Anmeldung gibt einen Einspritzmengen-Lernprozess an, der eine Differenz zwischen einer tatsächlichen eingespritzten Kraftstoffmenge (die nachstehend als Ist-Menge bezeichnet ist) und eine vorbestimmte Befehlsmenge (die nachstehend als Soll-Menge bzw. Soll-Kraftstoffmenge bezeichnet ist) korrigiert (vgl. japanische Anmeldung JP 2003-185633). Gemäß dieser Art des Einspritzmengenlernprozesses wird ein Lern-Einspritzvorgang durchgeführt, wenn die Brennkraftmaschine sich in einem Leerlaufzustand befindet, beispielsweise wenn die Soll-Kraftstoffmenge für die Einspritzvorrichtungen Null ist. Dann wird die Ist-Einspitzmenge auf der Grundlage einer Änderung des Betriebszustands der Brennkraftmaschine (beispielsweise Maschinendrehzahlvariation, Luft/Kraftstoff und dergleichen) geschätzt, die durch das Einspritzen verursacht wird. Schließlich wird die Differenz zwischen der Ist-Menge und der Soll-Menge bestimmt und korrigiert. Die Differenz zwischen der Ist-Menge und der Soll-Menge wird üblicherweise durch funktionelle Differenzen zwischen den Einspritzkomponenten bzw. -produkten einschließlich des Injektors verursacht.

Die Differenz wird schließlich entsprechend einer Vielzahl von Datenwerten korrigiert, die aus den einzelnen Zylindern erfasst werden. Beispielsweise wird ein Durchschnitt von N Datenwerten für N Zylinder zur Bestimmung einer geeigneten Korrektur gebildet. Dies liegt daran, dass Ist-Einspritzmengen für unterschiedliche Einspritzvorrichtungen unterschiedlich sind, selbst wenn den Einspritzvorrichtungen das Einspritzen derselben Kraftstoffmenge befohlen wird.

Jedoch können selbst bei Verwendung des vorstehend beschriebenen Durchschnittsermittlungsverfahrens alte Daten zu fehlerhaftem Lernen oder zu einer Verringerung der Lerngenauigkeit führen. Dies gilt deswegen, weil die Einspritzprodukte dazu tendieren, mit zunehmendem Alter unterschiedlich zu funktionieren, weshalb die alten Daten die gegenwärtige Einspritzmengendifferenz nicht korrekt wiedergeben können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Problem des Stands der Technik zu beheben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 12 gelöst.

Erfindungsgemäß wird eine Einspritzmengensteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine angegeben, bei der die Lerngenauigkeit verbessert wird, indem ein Einspritzmengenlernprozess lediglich mit Daten durchgeführt wird, die innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer erfasst werden.

Genauer bestimmt die Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zunächst, ob zumindest eine vorbestimmte Lernbedingung erfüllt ist. Dann führt die Steuerungsvorrichtung einen Lerneinspritvorgang mit Einspritzeinrichtungen (Injektoren) durch. Die Einspritzmengensteuerungsvorrichtung erfasst dann Daten, die eine Änderung eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine wiedergeben. Die Zustandsänderung gibt einen Einfluss des Lerneinspritzvorgangs an jedem Zylinder an. Die Einspritzmengensteuerungsvorrichtung bestimmt dann, welche der erfassten Daten verwendbar sind und berechnet eine Korrekturmenge auf der Grundlage der verwendbaren Daten. Schließlich justiert die Einspritzmengensteuerungsvorrichtung die Befehlseinspritzung (Soll-Einspritzung) entsprechend der Korrekturmenge. Die Einspritzmengensteuerungsvorrichtung weist eine Datenbestimmungseinrichtung zur Bestimmung auf, welche Daten verwendbar sind.

Bei der Erfassung einer vorbestimmten Anzahl von Datenwerten, die nachstehend als die vorgeschriebene Anzahl von Datenwerten bezeichnet ist, bestimmt die Datenbestimmungseinrichtung, ob eine Differenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein ältester Datenwert erfasst worden ist, und einem Zeitppunkt, zu dem der letzte (neuste) Datenwert erfasst worden ist, kleiner oder gleich einer vorbestimmten Zeitdauer ist, die nachstehend als vorgeschriebene Zeit bezeichnet ist. Die Datenbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die erfassten Datenwerte verwendbar sind, wenn bestimmt wird, dass sie innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind.

Dementsprechend wird die Lerngenauigkeit verbessert, da keine alten Daten zur Berechnung der Korrektur verwendet werden. Lediglich die Datenwerte, die innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind, werden verwendet.

Wenn in der Einspritzmengensteuerungsvorrichtung die Datenbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der älteste Datenwert (die ältesten Daten) erfasst worden ist, und dem Zeitpunkt, zu dem der letzte Datenwert (die letzten Daten) erfasst worden ist, die vorgeschriebene Zeit überschreitet, verwirft sie die alten Daten. Als Ergebnis verringert sich die Gesamtanzahl der Datenwerte unterhalb des vorgeschriebenen Zählwerts. Daher werden neu erfasste Daten die letzten Daten, und wird die Gesamtanzahl der Datenwerte erneut gleich dem vorgeschriebenen Zählwert.

Eine andere Einspritzmengensteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung führt, wenn Lernbedingungen erfüllt sind, einen Lerneinspritvorgang mit einer an jedem Zylinder einer Brennkraftmaschine angebrachten Einspritzeinrichtung (Injektor) durch. Die Einspritzmengensteuerungsvorrichtung erfasst dann Daten, die eine Änderung eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine wiedergeben. Die Zustandsänderung gibt einen Einfluss des Lerneinspritzvorgangs an jedem Zylinder an. Die Einspritzmengensteuerungsvorrichtung bestimmt dann, ob die erfassten Daten verwendbar sind. Schließlich berechnet die Einspritzmengensteuerungsvorrichtung berechnet eine Korrekturmenge auf der Grundlage der verwendbaren Daten und justiert die Befehlseinspritzung (Soll-Einspritzung) entsprechend der Korrekturmenge. Die Einspritzmengensteuerungsvorrichtung weist eine Datenbestimmungseinrichtung zur Bestimmung auf, ob erfasste Daten verwendbar sind.

Die Datenbestimmungseinrichtung bestimmt die Daten als verwendbar, wenn diese entweder vor einem ersten Zeitpunkt (expiration) oder nach einem zweiten Zeitpunkt (expiration) erfasst wurden. Der Zeitpunkt ist derart definiert, dass er nach einer vorgeschriebenen Zeit nach der Erfassung des ältesten Datenwerts auftritt. Der zweite Zeitpunkt ist als derart definiert, dass er vor einer vorgeschriebenen Zeit vor der Erfassung des letzten Datenwerts auftritt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden, falls die vorgeschriebene Anzahl von zu erfassenden Daten innerhalb der vorgeschriebenen Zeitdauer nicht spezifiziert ist (beispielsweise, ein vorgeschriebener Zählwert wie in Patentanspruch 1 ist nicht gesetzt), die innerhalb der vorgeschriebenen Zeitdauer erfassten Daten zur Berechnung der Korrekturmenge verwendet. Falls zusätzlich die Gesamtanzahl der Datenwerte den vorgeschriebenen Zählwert überschreitet und alle innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind, wird eine Korrekturmenge unter Verwendung der überschüssigen Daten berechnet, weshalb die Lerngenauigkeit weiter verbessert wird.

In jeder der vorstehend beschriebenen Einspritzmengensteuerungsvorrichtungen kann die Datenbestimmungseinrichtung einen Gewichtungsfaktor jedem der innerhalb der vorgeschriebenen Zeitdauer erfassten Datenwerte zuweisen. Den zuletzt erfassten Daten wird ein höherer Gewichtungsfaktor als den älteren innerhalb der vorgeschriebenen Zeitdauer erfassten Daten zugewiesen.

Daher berechnet die Korrekturmengenberechnungseinrichtung die Korrekturmenge lediglich unter Verwendung der Daten, denen Gewichtungsfaktoren zugewiesen worden sind.

Weiterhin kann die Berechnung der Korrekturmenge unter Verwendung lediglich der höher gewichteten Daten die Lerngenauigkeit verbessern, da die höher gewichteten Daten den gegenwärtigen Systemzustand genauer wiedergeben.

In jedem der vorstehend beschriebenen Einspritzmengensteuerungsvorrichtungen kann die Datenerfassungseinrichtung die Erfassung der Daten von einem ersten Zylinder starten, um einen oberen Totpunkt zu erreichen, nachdem die Lernbedingungen erfüllt sind. Dies ermöglicht einen unmittelbaren Start des Lernprozesses und einen Abschluss in kurzer Zeit.

In jedem der vorstehend beschriebenen kann die Datenerfassungseinrichtung die Anzahlen der Datenwerte für jeden Zylinder vergleichen und Daten aus einem ausgewählten Zylinder im Vorzug gegenüber anderen Zylindern erfassen.

Wenn es unmöglich ist, Daten für jede Einspritzung zu erfassen (beispielsweise, wenn Daten lediglich einmal pro Rotation der Brennkraftmaschine erfasst werden kann, da eine Rotation zur Erfassung des Änderungszustands der Brennkraftmaschine erforderlich ist), ohne dass Daten aus einem Zylinder (der erste Zylinder, der nach Erfüllen der Lernbedinungen den oberen Totpunkt erreicht) unmittelbar nach Erfüllung der Lernbdingungen erfasst werden können, werden Daten aus dem ausgewählten Zylinder im Vorzug gegenüber anderen Zylindern erfasst (das heißt, Daten werden intensiv aus einem ausgewählten Zylinder, oder gleichmäßig aus allen Zylindern erfasst). Damit kann die Lernzeit verringert werden, und die Korrektur aller Zylinder kann früh durchgeführt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der ausgewählte Zylinder als der Zylinder definiert, der die größten Anzahl an Datenwerten aufweist, die vorher daraus beschafft worden sind.

In diesem Fall kann durch Erfassung von Daten aus Zylindern mit einer relativ großen Anzahl von Datenwerten im Vorzug gegenüber anderen Zylindern ohne Verwerfen von vorab erfassten Daten aufgrund des Verstreichens der vorgeschriebenen Zeit das Lernen in kurzer Zeit abgeschlossen werden.

In jedem der vorstehend beschriebenen Einspritzmengensteuerungsvorrichtung kann die Datenbestimmungseinrichtung alternativ auf der Grundlage der Fahrzeugfahrdistanz und/oder der Betätigungshäufigkeit (Betriebsfrequenz) des Injektors bestimmen, ob erfasste Daten verwendbar sind.

Die Differenz zwischen der tatsächlich aus einem Injektor eingespritzte Kraftstoffmenge (Ist-Einspritzmenge) und der Befehlsmenge (Soll-Menge) tritt oft aufgrund eine physikalischen Änderung des Injektors im Verlaufe der Zeit auf. Die Datenbestimmungseinrichtung kann ebenfalls nicht anhand der verstrichenen Zeit seit dem Datenerfassungszeitpunkt, sondern anhand der Fahrzeugfahrdistanz oder einer Injektorbetätigungshäufigkeit, die eine Änderung des Injektors mit der Zeit beeinflussen, bestimmen, ob die erfassten Daten verwendbar sind.

Wenn beispielsweise die erfassten Datenwerte den vorgeschriebenen Zählwert erreichen, kann die Datenbestimmungseinrichtung bestimmen, ob eine Fahrdistanz zwischen dem Punkt, zu dem die ältesten Daten erfasst worden sind, und dem Punkt, zu dem die letzten Daten erfasst worden sind, kleiner oder gleich einer vorbestimmten Distanz ist, die nachstehend als vorgeschriebene Distanz bezeichnet ist, oder ob eine Differenz in der Injektorbetätigungshäufigkeit zwischen dem Punkt, zu dem die ältesten Daten erfasst worden sind, und dem Punkt, zu dem die letzten Daten erfasst worden sind, kleiner oder gleich einer vorbestimmten Betätigungshäufigkeit ist, die nachstehend als vorgeschriebene Betätigungshäufigkeit bezeichnet ist. Falls die Distanz (Differenz) kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Distanz (oder der vorgeschriebenen Betätigungshäufigkeit) ist, bestimmt die Datenbestimmungseinrichtung, welche Datenwerte verwendbar sind.

Die Datenbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Daten innerhalb des Verlaufs der vorgeschriebenen Distanz (oder der Injektorbetätigungshäufigkeit) verwendbar sind.

In jedem der vorstehend beschriebenen Einspritzmengensteuerungsvorrichtungen kann die Lernbedingungsbestimmungseinrichtung die Lernbedingung als dann definieren, wenn eine Befehlskraftstoffeinspritzmenge kleiner oder gleich null ist.

Dadurch kann eine durch die Lerneinspritzung verursachte Änderung des Zustands der Brennkraftmaschine korrekt erfasst werden, und kann ein Einspritzmengenlernprozess genau durchgeführt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel tritt die Nicht-Einspritzzeit auf, wenn eine Befehlseinspritzmenge null oder kleiner ist, was angibt, dass die Brennkraftmaschine sich in einem Leerlaufzustand wieder bei einem Gangwechsel oder während einer Verlangsamung befindet.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine erläuternde Darstellung einer Datenerfassungssequenz eines Einspritzmengenlernprozesses gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 Graphen, die das Erfüllen von Lernbedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen,
3 Graphen, die eine Datenerfassungssequenz gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
4 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Dieselbrennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung,
5 ein Flussdiagramm eines Einspritzmengenlernprozesses gemäß dem in 4 gezeigten Kraftstoffeinspritzsystem,
6 ein Flussdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels für einen Datenüberprüfungsprozess des Einspritzmengenlernprozesses gemäß 5,
7 ein Flussdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels für den Datenüberprüfungsprozess des Einspritzmengenlernprozesses gemäß 5, und
8 eine erläuternde Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines Datenüberprüfungsprozesses des Einspritzmengenlernprozesses gemäß 5.
Erstes Ausführungsbeispiel
4 zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Dieselbrennkraftmaschine, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Dieselbrennkraftmaschine weist eine (nachstehend als Brennkraftmaschine 1 bezeichnete) Vier-Zylinder-Dieselbrennkraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspitzvorrichtung auf.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung weist ein Common-Rail 2, eine Kraftstoffpumpe 4, einen Injektor 5 und eine elektronische Steuerungseinheit 6 auf. Das Common-Rail 2 speichert Hochdruckkraftstoff (unter hohem Druck gesetzten Kraftstoff). Die Kraftstoffpumpe 4 setzt den aus einem Kraftstofftank 3 gepumpten Kraftstoff unter Druck und führt ihn dem Common-Rail 2 zu. Der Injektor 5 spritzt den aus dem Common-Rail 2 zugeführten Hochdruckkraftstoff in einen Zylinder (Verbrennungskammer 1a) der Brennkraftmaschine 1. Die nachstehend als ECU 6 bezeichnete elektronische Steuerungseinheit 6 steuert das System.
Das Common-Rail 2 akkumuliert den aus der Kraftstoffpumpe 4 zugeführten, unter hohem Druck stehenden Kraftstoff auf einen von der ECU 6 eingestellten Soll-Rail-Druck. Das Common-Rail 2 weist einen Drucksensor 7 und einen Druckbegrenzer 8 auf. Der Drucksensor 7 erfasst einen Kraftstoffdruck und gibt einen Druckwert zu der ECU 6 auf. Der Druckbegrenzer 8 begrenzt den Druck in dem Common-Rail 7 derart, dass er niedriger oder gleich einem Druckschwellwert ist.
Die Kraftstoffpumpe 4 weist eine Nockenwelle 9, eine Zufuhrpumpe (F/P) 10, einen Kolben 12 und ein elektromagnetisches Dosierventil 14 auf. Die Brennkraftmaschine 1 treibt die Nockenwelle 9 an. Die Nockenwelle 9 treibt die Zufuhrpumpe 10 an, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 3 zu pumpen. Der Kolben 12 bewegt sich in einen Zylinder 11 synchron mit der Rotation der Nockenwelle 9 hin und her. Das elektromagnetische Dosierventil 14 dosiert eine zu einer Druckkammer 13 des Zylinders 11 durch die Zufuhrpumpe 10 übertragene Kraftstoffmenge.
Wenn der Kolben 12 innerhalb des Zylinders 11 sich von einer Position entsprechend einem oberen Totpunkt (top dead center position) zu einer Position entsprechend einem unteren Totpunkt (bottom dead center position) bewegt, drückt der durch die Zufuhrpumpe 10 zugeführte Kraftstoff ein Einlassventil 15 auf und bewegt sich in die Druckkammer 13. Wenn alternativ dazu der Kolben 12 sich innerhalb des Zylinders 11 von der Position entsprechend dem unteren Totpunkt zu der Position entsprechend dem oberen Totpunkt bewegt, setzt er den Kraftstoff in der Druckkammer 13 unter Druck. Der unter Druck gesetzte Kraftstoff drückt ein Förderventil 16 auf und bewegt sich mit Nachdruck in das Common-Rail 2.
Der Injektor 5 ist an der Oberseite jedes Zylinders der Brennkraftmaschine 1 angeordnet und kommuniziert mit dem Common-Rail 2 über eine Hochdruckrohranlage 17. Der Injektor 5 weist ein Solenoidventil (Elektromagnetventil) 5a und eine Düse 5b auf. Das Solenoidventil 5a arbeitet auf der Grundlage von Befehlen aus der ECU 6. Die Düse 5b injiziert Kraftstoff, wenn das Solenoidventil 5a erregt wird.
Das Solenoidventil 5a arbeitet zum Öffnen und Schließen eines (nicht gezeigten) Niedrigdruckdurchlasses. Der Niedrigdruckdurchlass ist zwischen einer (nicht gezeigten) Druckkammer, der Hochdruckkraftstoff aus dem Common-Rail 2 zugeführt wird, und einer Niedrigdruckseite angeordnet. Das Solenoidventil 5a öffnet den Niedrigdruckdurchlass, wenn er mit einem elektrischen Strom erregt wird, und schließt den Niedrigdruckdurchlass bei Nichtvorhandensein einer elektrischen Ladung.
Die Düse 5b weist eine (nicht gezeigte) Nadel auf, die eine (nicht gezeigte) Einspritzöffnung öffnet und schließt. Kraftstoffdruck der Druckkammer drängt die Nadel in eine Schließrichtung (die Richtung, die die Einspritzöffnung schließt). Dementsprechend verringert sich bei Erregung des Solenoidventils 5a und Öffnen des Niedrigdruckdurchlasses der Kraftstoffdruck in der Druckkammer. Dies bewirkt, dass die Nadel in der Düse 5b sich anhebt und das Ventil öffnet (die Einspritzöffnung öffnet). Als Ergebnis wird der aus dem Common-Rail 2 zugeführte Hochdruckkraftstoff durch die Einspritzöffnung eingespritzt. Alternativ dazu steigt, wenn der Niedrigdruckdurchlass aufgrund dessen, dass kein elektrischer Strom dem Solenoidventil 5a zugeführt wird, geschlossen wird, der Kraftstoffdruck in der Druckkammer an. Dies bewirkt, dass die Nadel innerhalb der Düse 5b absinkt und das Ventil schließt, um ein weiteres Einspritzen zu beenden.
Die ECU 6 ist mit einem Drehzahlsensor 18, einem (nicht gezeigten) Beschleunigungssensor und einem Drucksensor 7 verbunden. Der Drehzahlsensor 18 erfasst eine Maschinendrehzahl. Der Beschleunigungssensor erfasst ein Beschleunigungsöffnungsausmaß (Fahrpedal- bzw. Beschleunigungsbetätigungsausmaß, acceleration opening) (Maschinenlast). Der Drucksensor 7 erfasst einen Rail-Druck. Aufgrund der durch diese Sensoren erfassten Informationen berechnet die ECU 6 einen Kraftstoffeinspritzzeitverlauf, eine Einspritzmenge für den Soll-Rail-Druck des Common-Rails 7 und einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1. Entsprechend den berechneten Ergebnissen steuert die ECU 6 das elektromagnetische Dosierventil 14 der Kraftstoffpumpe 4 und das Solenoidventil 5a des Injektors 5.
Die ECU 6 führt einen Einspritzmengenlernprozess zur Korrektur einer Differenz zwischen einer zu dem Injektor 5 gesendeten Soll-Kraftstoffmenge und der durch den Injektor 5 eingespritzten Ist-Kraftstoffmenge (der tatsächlichen Einspritzmenge) durch. Zur Durchführung des Einspritzmengenlernprozesses weist die ECU 6 eine Lernbedingungsbestimmungseinrichtung 6a, eine Lerneinspritzanweisungseinrichtung 6b, eine Datenerfassungseinrichtung 6c, eine Datenbestimmungseinrichtung 6d, eine Korrekturmengenberechnungseinrichtung 6e und eine Einspritzmengenkorrektureinrichtung 6f auf.
Unter Bezugnahme auf 5 ist nachstehend ein Beispiel für einen durch die ECU 6 gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Einspritzmengenlernprozess beschrieben.
Dabei sei bemerkt, dass die ECU 6 den Einspritzmengenlernprozess für eine Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine 1 in der nachstehenden Reihenfolge durchführt: Erster Zylinder (angegeben mit #1), dritter Zylinder (#3), vierter Zylinder (#4) und zweiter Zylinder (#2).
Schritt 100: Die ECU 6 überprüft ein Lernabschluss-Flag. Das Flag identifiziert, ob der Einspritzmengenlernprozess für alle Zylinder (#1 bis #4) der Brennkraftmaschine 1 abgeschlossen ist. Falls das Flag auf "EIN" gesetzt ist, wurde das Lernen für alle Zylinder abgeschlossen und beendet die ECU 6 den Prozess. Falls das Flag auf "AUS" gesetzt ist (zurückgesetzt ist) geht die ECU 6 zu Schritt 110 über.
Schritt 110: Die ECU 6 bestimmt, ob Lernbedingungen erfüllt sind. Die Lernbedingungen weisen Beschleunigungsöffnungsausmaß = 0 und Soll-Einspritzmengen ≤ 0 auf, wie es in 2 gezeigt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein Zylinder zwischen 90° KW (Kurbelwellenwinkel, CA) der letzteren Hälfte eines Kompressionshubs und 90° KW der ersten Hälfte eines Expansionshubs als Einspritzzylinder definiert, wie es in 3 gezeigt ist. Daher sind die Lernbedingungen jedes Mal erfüllt, wenn der Einspritzzylinder wechselt (alle 180° KW).
Bei Bestimmung, dass die Lernbedingungen erfüllt sind (Schritt 110: JA), setzt die ECU 6 das Lernzulassungs-Flag auf 1 und geht zu Schritt 120 über, andernfalls setzt die ECU 6 das Lernzulassungs-Flag auf 0 und beendet den Prozess.
Schritt 120: Die ECU 6 zeichnet die Nummer "i" eines gegenwärtigen Einspritzzylinders auf.
Schritt 130: Die ECU 6 bestimmt, ob ein Einspritzmengenlernprozess für den Einspritzzylinder "i" abgeschlossen ist. Falls die ECU 6 bestimmt, dass der Einspritzmengenlernprozess für den Zylinder "i" abgeschlossen ist (Schritt 130: JA), beendet sie den Prozess. Falls die ECU 6 bestimmt, dass der Einspritzmengenlernprozess für den Zylinder "i" noch nicht abgeschlossen ist (Schritt 130: NEIN), geht sie zu Schritt 140 über.
Schritt 140: Die ECU 6 führt den Einspritzmengenlernprozess an dem Zylinder "i" aus. Weiterhin erfasst (beschafft) die ECU 6 Daten (beispielsweise Maschinendrehzahl) zur Berechnung einer Änderungsgröße eines Zustands der Brennkraftmaschine (beispielsweise eine Maschinendrehzahländerung), die zur Identifizierung des Einflusses des Lerneinspritzens verwendet wird.
Unter Bezugnahme auf 3 ist nachstehend ein Datenerfassungsprozess ausführlicher beschrieben.
An dem Punkt (a) entlang der Zeitachse des Graphens bestimmt die ECU 6, ob die Lernbedingungen erfüllt sind. Wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Lernzulassungs-Flag auf 1 gesetzt ist, geht die ECU 6 zu den Punkten (b) bis (f) über.
An Punkt (b) dosiert die ECU 6 eine Maschinendrehzahl ωa vor der Ausführung des Einspritzmengenlernprozesses.
An Punkt (c) beendet die ECU 6 das Messen der Maschinendrehzahl ωa. Daher entspricht die Maschinendrehzahl ωa einer Durchschnittsmaschinendrehzahl zwischen den Punkten (b) und (c) und wird anhand der erforderlichen Zeit und eines Rotationswinkels zwischen den Punkten (b) und (c) berechnet.
An Punkt (d) führt die ECU 6 den Einspritzmengenlernprozess durch.
An Punkt (e) misst die ECU 6 eine Maschinendrehzahl ωb nach der Ausführung des Einspritzmengenlernvorgangs.
An Punkt (f) beendet die ECU 6 das Messen der Maschinendrehzahl ωb. Daher entspricht die Maschinendrehzahl ωb einer Durchschnittsmaschinendrehzahl zwischen den Punkten (e) und (f) und wird anhand der erforderlichen Zeit und des Rotationswinkels zwischen den Punkten (e) und (f) berechnet.
Daher sei bemerkt, dass die ECU 6 den Einspritzmengenlernprozess unmittelbar vor dem oberen Totpunkt (TDC) durchführt, so dass die Zündung in der Umgebung des oberen Totpunkts eines Einspritzzylinders (#1 in 3) durchgeführt wird.
Unter erneuter Bezugnahme auf 5 ist der Teil des Einspritzmengenlernprozesses beschrieben, der nach der Erfassung der Daten durchgeführt wird.
Schritt 150: Die ECU 6 bestimmt, ob die Daten (der Datenwert) erfolgreich erfasst worden sind. Die ECU 6 überprüft, ob die in Schritt 110 angegebenen Lernbedingungen beibehalten worden sind, ohne dass zu dem normalen Einspritzen zurückgekehrt ist oder dass der Rail-Druck sich geändert hat, bevor die Daten erfasst worden sind. Wenn die ECU 6 bestimmt, dass die Daten erfolgreich erfasst worden sind (Schritt 150: JA), geht sie zu Schritt 160 voran, andernfalls beendet sie den Prozess.
Schritt 160: Die ECU 6 addiert 1 zu der Gesamtanzahl N(i) der akkumulierten Daten (bzw. der akkumulierten Datenwerte) für den Zylinder #i und geht zu Schritt 170 voran.
Schritt 170: Die ECU 6 überprüft die akkumulierten Daten, um zu bestimmen, ob diese verwendbar sind, was nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf 6 beschrieben ist.
Schritt 180: Die ECU 6 bestimmt, ob die Gesamtzahl der akkumulierten Daten N(i) größer oder gleich einem vorgeschriebenen Zählwert N ist, der gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf drei eingestellt ist. Wenn der vorgeschriebene Zählwert N der Datenwerte erreicht worden ist (Schritt 180: JA), geht die ECU 6 zu Schritt 190 voran, andernfalls beendet sie den Prozess.
Schritt 190: Die ECU 6 korrigiert die Soll-Einspritzmenge (Befehlseinspritzmenge) für den Zylinder #i. Ein Einspritzmengenkorrekturprozess ist in der JP-A-2003-310146 offenbart. Zunächst schätzt die ECU 6 eine Ist-Menge (die Kraftstoffmenge, die tatsächlich aus dem Injektor 5 eingespritzt wird) auf der Grundlage einer Maschinendrehzahlvariation, die als Ergebnis des Lerneinspritzens auftritt. Dann kompensiert die ECU 6 eine Differenz zwischen der Ist-Menge und der Soll-Menge. Die ECU 6 berechnet die Maschinendrehzahlvariation anhand der unmittelbar vor dem Lerneinspritzen erfassten Maschinendrehzahl ωa und der unmittelbar nach dem Lerneinspritzvorgang erfassten Maschinendrehzahl ωb. Die ECU 6 berechnet eine Korrekturmenge durch Durchschnittsbildung der N akkumulierten Maschinendrehzahlvariationsdatenwerte. Nach der Korrektur der Einspritzmenge geht die ECU 6 zu Schritt 200 über.
Schritt 200: Die ECU 6 setzt ein Lernabschluss-Flag für den Zylinder #i auf "EIN" und geht zu Schritt 210 über.
Schritt 210: Die ECU 6 bestimmt, ob Lernabschluss-Flags für alle Zylinder (i = 1 bis 4) auf "EIN" gesetzt sind. Wenn die Flags für alle Zylinder auf "EIN" gesetzt sind (Schritt 210: JA), geht die ECU 6 zu Schritt 220 über, andernfalls beendet sie den Prozess.
Schritt 220: Die ECU 6 setzt das Lernabschluss-Flag auf "EIN" und beendet den Prozess. Es sei bemerkt, dass die in Schritten 200 und 210 beschriebenen Lernabschluss-Flags Flags sind, die jedem der einzelnen Einspritzzylinder #1 – #4 zugeordnet sind, wohingegen das in Schritten 220 uns 100 beschriebene Lernabschluss-Flag ein Flag zur Identifizierung ist, ob das Lernen für alle Zylinder abgeschlossen worden ist oder nicht. Somit wird das Abschlussflag der Schritte 220 und 100 lediglich dann auf "EIN" gesetzt, wenn jedes der vier Lernflags, die jeweils den vier Zylindern #1 – #4 zugeordnet sind, gleichzeitig auf "EIN" gesetzt sind.
Unter Bezugnahme auf 6 wird ein erstes Ausführungsbeispiel für die in Schritt 170 erwähnte Überprüfung der akkumulierten Daten ausführlicher beschrieben.
Schritt 171: Die ECU 6 bestimmt, ob die Anzahl der akkumulierten Datenwerte N(i) den vorgeschriebenen Zählwert N erreicht hat. Wenn N(i) = N (Schritt 171: JA), geht die ECU 6 zu Schritt 172 über, andernfalls beendet sie den Überprüfungsprozess und geht zu Schritt 180 von 5 über.
Schritt 172: Von den N Datenwerten berechnet die ECU 6 eine Zeitdifferenz δt zwischen der Erfassungszeit des ältesten Datenwerts und der Erfassungszeit tn des neuesten Datenwerts.
Schritt 173: Die ECU 6 bestimmt, ob die in Schritt 172 berechnete Zeitdifferenz δt gleich oder größer einer vorgeschriebenen Zeit ist. Wenn δt ≥ vorgeschriebene Zeit gilt (Schritt 173 > JA), geht die ECU 6 zu Schritt 174 über, andernfalls beendet die ECU 6 den Überprüfungsprozess und geht zu Schritt 180 von 5 über.
Schritt 174: Die ECU 6 verwirft die ältesten Daten (den ältesten Datenwert) aus den N Datenwerten.
Schritt 175: Die ECU 6 verringert die Gesamtzahl der akkumulierten Daten N(i) um die Anzahl der verworfenen Datenwerte, beendet den Überprüfungsprozess und geht zu Schritt 180 von 5 über.
Der Einspritzmengenlernprozess gemäß diesem Ausführungsbeispiel beruht auf ein in 1 gezeigtes Zeitverlaufsdiagramm.
Die ECU 6 führt die in Schritt 140 beschriebene Datenerfassungsverarbeitung durch, wenn das Lernzulassungs-Flag zu dem auf der horizontalen Achse von 1 angegebenen Zeitpunkt t11 wird. Gemäß 1 führt die ECU 6 eine Datenerfassung an dem Zylinder #1 zwischen t1 und t2 durch. Dann führt die ECU 6 eine Datenerfassung in der Reihenfolge #3, #4, #2 und #1 bis zu dem Zeitpunkt t6 durch, zu welchem Zeitpunkt die ECU 6 das Lernzulassungs-Flag auf 0 setzt. Wenn das Lernzulassungs-Flag auf 0 zu dem Zeitpunkt t6 gesetzt ist, beendet die ECU 6 die Datenerfassung. Die ECU 6 führt zu t7 den Datenerfassungsprozess erneut durch, wenn das Lernzulassungs-Flag auf 1 gesetzt ist.
Wenn die Anzahl der erfassten Daten N(i) der Zylinder #i den vorgeschriebenen Zählwert N(3) erreichen, korrigiert die ECU 6 die Befehlsmenge. Zur Durchführung der Korrektur müssen alle drei Datenwerte innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sein.
Wenn dementsprechend N (drei) Datenwerte für den Zylinder #1 zu dem Zeitpunkt t8 erfasst worden sind, berechnet die ECU 6 eine Zeitdifferenz Δt zwischen dem Zeitpunkt t11, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden ist, und dem Zeitpunkt t8, zu dem der letzten Datenwert erfasst worden sind. Die ECU 6 bestimmt dann, ob die Zeitdifferenz Δt innerhalb der vorgeschriebenen Zeit liegt. Falls die Zeitdifferenz Δt innerhalb der vorgeschriebenen Zeit liegt (d.h., wenn alle drei Datenwerte innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind), korrigiert die ECU 6 die Befehlsmenge für den Zylinder #1 auf der Grundlage der drei Datenwerte.
Bei Abschluss der Einspritzmengenkorrektur für den Zylinder #1 beendet die ECU 6 die Datenerfassung für den Zylinder #1.
Obwohl in 1 dargestellt ist, dass drei Datenwerte für den Zylinder #4 zu dem Zeitpunkt t11 erfasst worden sind, wird demgegenüber die ECU 6 die Befehlsmenge für den Zylinder #4 nicht korrigieren. Dies liegt daran, dass die Zeitdifferenz Δt zwischen dem Zeitpunkt t3, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden sind, und dem Zeitpunkt t11, zu dem der letzte Datenwert erfasst worden ist, die vorgeschriebene Zeit überschreitet. Weiterhin befindet sich der zu dem Zeitpunkt t3 erfasst Datenwert (der älteste Datenwert) sich außerhalb der vorgeschriebenen Zeit und wird daher verworfen. Zu diesem Punkt wird die Anzahl der akkumulierten Datenwerte von #4 zwei. Wenn darauffolgend zu t12 Daten akkumuliert werden, wird die Anzahl der Datenwerte 3, und die ECU bestimmt, ob eine Zeitdifferenz Δt zwischen dem Erfassungszeitpunkt t10 des ältesten Datenwerts und dem Erfassungszeitpunkt t12 des letzten Datenwerts sich innerhalb der vorgeschriebenen Zeit befindet. Da die Zeitdifferenz Δt innerhalb der vorgeschriebenen Zeit liegt, führt die ECU 6 die Einspritzmengenkorrektur für den Zylinder #4 auf der Grundlage der drei akkumulierten Datenwerte aus.
Wirkung des ersten Ausführungsbeispiels
In dem Einspritzmengenlernprozess gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bestimmt die ECU 6 zunächst, ob eine vorbestimmte Anzahl von Datenwerten akkumuliert worden ist. Dann bestimmt die ECU 6, ob eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden ist, und dem Zeitpunkt, zu dem der letzte Datenwert erfasst worden ist, innerhalb einer vorgeschriebenen Zeit liegt. Wenn die Zeitdifferenz innerhalb der vorgeschriebenen Zeit liegt, korrigiert die ECU 6 die Befehlsmenge auf der Grundlage der vorgeschriebenen Anzahl von Datenwerten. Entsprechend diesem Verfahren wird, wenn die ECU 6 die Korrektur durchführt, ältere Daten, die vor der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind, verworfen, und die Befehlsmenge wird auf der Grundlage von lediglich der vorgeschriebenen Anzahl von Datenwerten korrigiert, die innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind. Folglich wird die Lerngenauigkeit verbessert.
Zweites Ausführungsbeispiel
7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel zur Überprüfung der akkumulierten Daten entsprechend dem Schritt 170 gemäß 5.
Der Überprüfungsprozess gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass die ECU 6 nach Ausführung des Schritts 175 zu Schritt 171 zurückkehrt. Weiterhin unterscheidet sich die durch die ECU 6 in Schritt 171 durchgeführte Bestimmung etwas. Die Verarbeitungsschritte 172 bis 174 sind dieselben.
Das heißt, dass gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die ECU 6 die Daten überprüft, wenn die Anzahl der akkumulierten Datenwerte N(i) den vorgeschriebenen Zählwert N erreicht (Schritt 171: JA). Jedoch überprüft gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die ECU 6 die Daten, bevor die Anzahl der Datenwerte N(i) den vorgeschriebenen Zählwert N erreicht, und verwirft alle Daten außerhalb der vorgeschriebenen Zeit. Insbesondere geht in Schritt 171 die ECU 6 zur Berechnung der Zeitdifferenz Δt über, wenn N(i) größer oder gleich 2 ist.
Drittes Ausführungsbeispiel
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel korrigiert die ECU 6 die Befehlseinspritzmenge nicht, bis eine vorgeschriebene Anzahl N von Datenwerten innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind. Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel korrigiert jedoch, falls die Anzahl der akkumulierten Datenwerte nicht größer als oder gleich dem vorgeschriebenen Zählwert sind, wenn die vorgeschriebene Zeit verstreicht, die ECU 6 die Befehlseinspritzmenge unter Verwendung der verfügbaren Daten.
Ebenfalls bei diesem Verfahren korrigiert die ECU 6, wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die Befehlsmenge unter Verwendung lediglich der innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfassten Daten. Irgendwelche alten Daten, die vor der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind, werden verworfen. Folglich wird die Lerngenauigkeit verbessert.
Es wird darauf hingewiesen, dass gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die vorgeschriebene Anzahl der Datenwerte, die innerhalb der vorgeschriebenen Zeit zu akkumulieren sind, nicht spezifiziert ist. Daher korrigiert die ECU 6 die Befehlseinspritzmenge auf der Grundlage der während der vorgeschriebenen Zeit akkumulierten Daten. Dies ermöglicht den Abschluss des Einspritzmengenlernprozesses innerhalb einer kurzen Zeit. Beispielsweise korrigiert gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, unter Bezugnahme auf 1, die ECU 6, selbst wenn drei Datenwerte für den Zylinder #4 zu dem Zeitpunkt t11 akkumuliert sind, die Einspritzmenge für den Zylinder #4 nicht, da die Zeitdifferenz Δt zwischen dem Zeitpunkt t3, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden ist, und dem Zeitpunkt t11, zu dem der letzte Datenwert erfasst worden ist, die vorgeschriebene Zeit überschreitet.
Im Gegensatz dazu korrigiert gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die ECU 6 die Befehlseinspritzmenge jedes Mal, wenn die verstrichene Zeit die vorgeschriebene Zeit erreicht. Beispielsweise wird der erste Datenwert für den Zylinder #4 bei t3 erfasst, wodurch der Beginn des Ablaufs der vorgeschriebenen Zeit initiiert wird. Wenn die Zeit einen Zeitpunkt irgendwo zwischen t10 und t11 erreicht, zu dem die vorgeschriebene Zeit verstreicht, korrigiert die ECU 6 die Befehlseinspritzmenge auf der Grundlage von irgendwelchen Daten, die bis zu diesem Punkt erfasst worden sind (zwei Datenwerte, die bei t3 und t10 erfasst worden sind). Die ECU 6 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel berücksichtigt nicht die Anzahl der Datenwerte. Die ECU 6 berücksichtigt lediglich die Zeit, zu dem die Daten erfasst worden sind. Daher kann das Einspritzmengenlernen des Zylinders #4 früher als gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel abgeschlossen werden.
Weiterhin sei bemerkt, dass das dritte Ausführungsbeispiel zu einer Korrektur auf der Grundlage von mehr Datenwerten als diejenigen führen kann, die in den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, da die ECU 6 nicht die Menge der Daten, sondern lediglich die Zeit berücksichtigt, zu denen diese erfasst worden sind. Daher kann die Lerngenauigkeit weiter verbessert werden.
Viertes Ausführungsbeispiel
Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel weist die ECU 6 Gewichtungsfaktoren jedem Datenwert zu, der innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst wird.
Es sei bemerkt, dass ein neu erfasster Datenwert eine gegenwärtige Einspritzmenge genauerer wiedergibt als ein alter Datenwert, selbst wenn die alten und neuen Datenwerte innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind. Daher kann die ECU 6 die Lerngenauigkeit erhöhen, indem die neueren Daten höher als die älteren Daten gewichtet werden.
Beispielsweise können die Daten entsprechend einer Gleichung zum Bilden eines Durchschnittswerts der Maschinendrehzahlvariation δ gewichtet werden, die nachstehend gezeigt ist und als Gleichung 1 bezeichnet ist.
δave: Durchschnittswert der Maschinendrehzahlvariation δ
δi: Maschinendrehzahlvariation, die zu dem i-ten Zeitpunkt erfasst wird
ti: Erfassungszeit von δi
tn: gegenwärtige Zeit
Fünftes Ausführungsbeispiel
Gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel vergleicht die ECU 6 die Anzahl der akkumulierten Datenwerte für jeden Zylinder zur Erfassung von Daten aus einem ausgewählten Zylinder im Vorzug gegenüber anderen Zylindern. Das heißt, dass die Daten (Datenwerte) eines ausgewählten Zylinders intensiv erfasst werden, während Daten für alle anderen Zylinder gleichmäßig erfasst werden.
Beispielsweise werden gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Daten aus jedem Einspritzzylinder erfasst. Daher wird die Datenerfassung aus einem Zylinder unmittelbar nach Setzen des Lernzulassungs-Flags von 0 auf 1 gestartet. Jedoch kann gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein Datenwert lediglich einmal pro Maschinerotation erfasst werden. In einem derartigen Fall kann es besser sein, auf den nächsten Einspritzzylinder zur Erfassung von Daten zu warten, anstelle dass Daten aus einem Zylinder unmittelbar nach Erfüllung der Lernbedingungen erfasst werden.
Ein konkretes Beispiel für das fünfte Ausführungsbeispiel (gemäß dem die Daten eines ausgewählten Zylinders intensiv erfasst werden) ist nachstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. 8 zeigt eine Untersuchung der Erfassungsverarbeitung von Daten aus dem Lerneinspritzen, während dessen die Maschine eine Rotation ausführt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel erfasst die ECU 6 keine Daten für einen Zylinder während Zeitdauern (Perioden), in denen Lernbedingungen zwar erfüllt sind (Lernzulassungs-Flag = 1), die jedoch vor Abschluss einer vollen Rotation der Maschine ablaufen. Wenn beispielsweise ein Versuch zur Erfassung von Daten für den Zylinder #4 zu dem Zeitpunkt t11 gemacht wird, wobei das Lernzulassungs-Flag auf 1 gesetzt ist, werden die Daten nicht erfasst, da das Lernzulassungs-Flag sich zu t12 auf 0 ändert, was vor dem Zeitpunkt liegt, zu dem die Datenerfassung abgeschlossen werden kann.
Wenn alternativ das Lernzulassungs-Flag zu dem Zeitpunkt t1 auf 1 gesetzt ist, führt die ECU 6 den Lerneinspritzvorgang und den Datenerfassungsprozess für den Zylinder #2 während der Zeit durch, während der die Maschine zwischen t1 und t2 eine Rotation ausführt. Gleichermaßen führt die ECU 6 den Lerneinspritzvorgang und den Datenerfassungsprozess für den Zylinder #3 zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 durch. Falls jedoch ein Versuch zur Erfassung von Daten für den Zylinder #2 zu t3 oder später gemacht wird, kann die Datenerfassung nicht abgeschlossen werden, da bei t4 sich das Lernzulassungs-Flag auf 0 ändert, was vor dem Abschluss einer vollen Rotation liegt.
Wenn zu dem Zeitpunkt t8 das Lernzulassungs-Flag sich auf 1 ändert, wartet die ECU 6 eine halbe Rotation (180° KW) und erfasst Daten für den Zylinder #2 zu t9 und t10, ohne dass Daten für den Zylinder #4 erfasst werden. Dies liegt daran, dass zu dem Zeitpunkt t8 die zur Korrektur des Zylinders #2 erforderliche Anzahl von Datenwerten (beispielsweise 3) mit der Erfassung von lediglich einem zusätzlichen Datenwert erzielt sein wird.
Weiterhin ist während der Zeit zwischen t5 und t7 das Lernzulassungs-Flag lediglich für eine Rotation 1. Daher können, während Daten für den Zylinder #2 bei t5 erfasst werden können, keine Daten für den Zylinder #1 nach Abwarten einer halben Rotation erfasst werden, da vor Abschluss der Datenerfassung das Lernzulassungs-Flag sich von 1 auf 0 ändert.
Entsprechend dem vorstehend beschriebenen Prozess kann eine vorgeschriebene Anzahl von Datenwerten, die für die Korrektur der Befehlsmenge für den Zylinder #2 erforderlich ist, früher als gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erfasst werden, wobei die Daten für jeden Zylinder unmittelbar nach Änderung des Lernzulassungs-Flags von 0 auf 1 erfasst werden können. Daher ist die Korrektur vollständig, ohne dass vorhergehend erfasste Daten verworfen werden müssen.
Ein Beispiel für die Datenerfassung für den Zylinder #2 wurde im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel für den Fall beschrieben, in dem die Einspritzreihenfolge für die 4-Zylinder-Brennkraftmaschine 1 Zylinder #1, Zylinder #3, Zylinder #4 und Zylinder #2 ist. Alternativ dazu können die Zylinder derart gruppiert werden, dass der Zylinder #1 mit dem Zylinder #4 gepaart ist, und der Zylinder #3 mit dem Zylinder #2 gepaart ist. Beispielsweise sei Zylinder (A) als Einspritzzylinder unmittelbar nach Änderung des Lernzulassungs-Flags von 0 auf 1 betrachtet. Zusätzlich sei Zylinder (B) als Datenerfassungszylinder betrachtet. Die Daten können wie nachstehend beschrieben erfasst werden:
Wenn der Einspritzmengenkorrekturprozess für die Zylinder #1 und #4 früher durchgeführt wird, werden (A) und (B) wie nachstehend beschrieben kombiniert:
(B) ist Zylinder #1, wenn (A) Zylinder #1 ist,
(B) ist Zylinder #4, wenn (A) Zylinder #3 ist (180° KW abwarten),
(B) ist Zylinder #4, wenn (A) Zylinder #4 ist, und
(B) ist Zylinder #1, wenn (A) Zylinder #2 ist (180° KW abwarten).
Wenn der Einspritzmengenkorrekturprozess für die Zylinder #1 und #4 abgeschlossen ist, werden (A) und (B) wie nachstehend beschrieben kombiniert:
(B) ist Zylinder #3, wenn (A) Zylinder #1 ist (180° KW abwarten,
(B) ist Zylinder #3, wenn (A) Zylinder #3 ist,
(B) ist Zylinder #2, wenn (A) Zylinder #4 ist (180° KW abwarten), und
(B) ist Zylinder #2, wenn (A) Zylinder #2 ist.
Wenn die Korrektur von Zylinder #1 abgeschlossen ist und die Korrektur von Zylinder #4 noch nicht abgeschlossen ist, werden (A) und (B) wie nachstehend beschrieben kombiniert:
(B) ist Zylinder #3, wenn (A) Zylinder #1 ist (180° KW abwarten),
(B) ist Zylinder #4, wenn (A) Zylinder #3 ist (180° KW abwarten),
(B) ist Zylinder #4, wenn (A) Zylinder #4 ist, und
(B) ist Zylinder #2, wenn (A) Zylinder #2 ist.
Welches der Zylinderpaare #1 und #4 oder #3 und #2 zunächst die Datenerfassung startet, wird entsprechend davon bestimmt, wann sich das Lernzulassungs-Flag zuerst von 0 auf 1 ändert.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann durch Erfassung von Daten für spezifische Zylinder (beispielsweise #1 und #4) im Vorzug gegenüber anderen Zylindern (beispielsweise #3 und #2) die vorgeschriebene Anzahl von Datenwerten schneller erfasst werden, und kann die Menge von verworfenen Daten verringert werden, da die Anzahl der Gelegenheiten zur Erfassung von Daten für die spezifischen Zylinder (#1 und #4) ansteigt.
Obwohl gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Einspritzmengenlernprozess durchgeführt wird, wenn das Lernzulassungs-Flag auf 1 gesetzt ist, sei bemerkt, dass die Überprüfung der akkumulierten Daten (Schritt 170) und die Einspritzmengenkorrektur (Schritt 190) durchgeführt werden können, nachdem das Lernzulassungs-Flag 0 wird. Dies würde eine Verarbeitungsbelastung für die ECU 6 während der Datenerfassung verringern.
Weiterhin ist gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Maschinendrehzahlvariation als Beispiel für den sich ändernden Zustand der Brennkraftmaschine beschrieben, wodurch der Einfluss des Lerneinspritzens angegeben wird. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Einspritzmengenkorrekturprozess auch entsprechend einer Druckänderung innerhalb des Zylinders oder einer Luft-Kraftstoff-Änderung zusätzlich zu der Maschinendrehzahlvariation ausgeführt werden.
Weiterhin wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Einspritzmengenkorrekturprozess durchgeführt, wenn N akkumulierte Datenwerte innerhalb einer vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind. Jedoch kann gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel auf der Grundlage einer Fahrzeugfahrdistanz oder einer Betätigungshäufigkeit (Betätigungsfrequenz) des Injektors 5 bestimmt werden, ob der Einspritzmengenkorrekturprozess durchgeführt werden soll oder nicht. Wenn beispielsweise in Schritt 170 (Schritte 171 bis 175 der Subroutine) akkumulierte Daten geprüft werden, bestimmt die ECU 6 unter den N akkumulierten Datenwerten, ob eine Fahrdistanz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden ist, und dem Zeitpunkt, zu dem der letzte Datenwert erfasst worden ist, innerhalb einer vorgeschriebenen Distanz liegt, oder ob eine Betätigungshäufigkeit des Injektors 5 zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden ist, und der Betätigungshäufigkeit des Injektors 5 zu dem Zeitpunkt, zu dem der letzte Datenwert erfasst worden ist, innerhalb eines vorgeschriebenen Zählwertbereichs liegt. Wenn die Fahrdistanz innerhalb der vorgeschriebenen Distanz liegt (oder die Betätigungshäufigkeit des Injektors 5 innerhalb des vorgeschriebenen Zählwertbereichs liegt), korrigiert die ECU 6 die Einspritzmenge auf der Grundlage der N akkumulierten Datenwerte.
Gleichermaßen korrigiert gemäß dem vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel die ECU 6 nicht die Einspritzmenge, bis eine vorgeschriebene Distanz (oder ein vorgeschriebener Zählwert der Betätigungshäufigkeit des Injektors 5) seit der Erfassung des ersten Datenwerts verstrichen ist.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird erfindungsgemäß ein Einspritzmengenlernprozess mit lediglich Daten durchgeführt, die innerhalb einer vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind. Wenn die Anzahl der akkumulierten Datenwerte einen vorgeschriebenen Zählwert N erreicht, bestimmt eine Steuerungsvorrichtung 6, ob eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden ist und dem Zeitpunkt, zu dem der letzte Datenwert erfasst worden ist, kleiner als die vorgeschriebene Zeit ist. Wenn die Differenz kleiner als die vorgeschriebene Zeit ist, korrigiert die Steuerungsvorrichtung 6 eine Befehlsmenge auf der Grundlage der vorgeschriebenen Anzahl von Datenwerten. Gemäß diesem Verfahren werden bei Korrektur der Einspritzmenge alte Daten, die vor der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind, verworfen, und die Befehlsmenge wird unter Verwendung lediglich der vorgeschriebenen Anzahl von Datenwerten korrigiert, die innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind, wodurch die Lerngenauigkeit verbessert wird.

Claims

Einspritzmengensteuerungsvorrichtung (6) für eine Brennkraftmaschine (1) mit einer Lernbedingungsbestimmungseinrichtung (6a) zur Bestimmung, ob zumindest eine vorbestimmte Lernbedingung erfüllt ist, einer Lerneinspritzanweisungseinrichtung (6b), die eingerichtet ist, zumindest einem Injektor aus einer Vielzahl von Injektoren (5), die jeweils an einem aus einer Vielzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine (1) angebracht sind, anzuweisen, eine Kraftstoffbefehlsmenge in die Zylinder einzuspritzen, wenn die zumindest eine Lernbedingung erfüllt ist, eine Datenerfassungseinrichtung (6c) zur Erfassung einer Vielzahl von Datenwerten für den zumindest einen aus der Vielzahl der Zylinder, wobei die Vielzahl der Datenwerte eine Änderung eines Betriebszustands wiedergeben, die durch die Befehlskraftstoffmenge verursacht wird, einer Datenbestimmungseinrichtung (6d) zur Identifizierung, welche aus der Vielzahl der Datenwerten verwendbar sind, einer Korrekturmengenberechnungseinrichtung (6e), die eine Korrekturmenge zur Korrektur der Befehlsmenge auf der Grundlage der durch die Datenbestimmungseinrichtung (6d) als verwendbar bestimmten Datenwerte berechnet, und einer Einspritzmengenkorrektureinrichtung (6f), die die Befehlsmenge entsprechend der Korrekturmenge korrigiert.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei die Datenbestimmungseinrichtung (6d) bestimmt, welche der erfassten Datenwerte verwendbar sind, lediglich nachdem die Anzahl der Vielzahl der Datenwerte zumindest gleich einem vorgeschriebenen Zählwert (N) ist.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung (6) nach Anspruch 2, wobei die Datenbestimmungseinrichtung (6d) Daten als verwendbar identifiziert, wenn eine Differenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden ist, und dem Zeitpunkt, zu dem der letzte Datenwert erfasst worden ist, geringer als eine vorgeschriebene Zeit ist.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung (6) nach Anspruch 3, wobei die Datenbestimmungseinrichtung (6d) bei Bestimmung, dass die Differenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden ist, und dem Zeitpunkt, zu dem der letzte Datenwert erfasst worden ist, größer oder gleich der vorgeschriebenen Zeit ist, den ältesten Datenwert verwirft und die Anzahl der Datenwerte um 1 verringert.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei die Datenbestimmungseinrichtung (6d) Datenwerte jeweils als verwendbar identifiziert, wenn diese vor einem ersten Zeitpunkt oder nach einem zweiten Zeitpunkt erfasst werden, wobei der erste Zeitpunkt als eine vorgeschriebene Zeit nach der Erfassung des ältesten Datenwerts definiert ist und der zweite abgelaufene Zeitpunkt als die vorgeschriebene Zeit vor der Erfassung des letzten Datenwerts definiert ist.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei die Datenbestimmungseinrichtung (6d) einen Gewichtungsfaktor jedem der als verwendbar bestimmten Datenwerte zuweist, und die Korrekturmengenberechnungseinrichtung (6e) die Korrekturmenge auf der Grundlage der Daten berechnet, denen Gewichtungsfaktoren zugewiesen worden sind, wobei den später erfassten Daten ein höherer Gewichtungsfaktor als den älteren erfassten Daten zugewiesen wird.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Datenerfassungseinrichtung (6c) die Erfassung der Daten von einem ersten Zylinder startet, um einen oberen Totpunkt zu erreichen, nachdem die zumindest eine Lernbedingung erfüllt ist.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei die Datenerfassungseinrichtung (6c) die. Anzahlen der Datenwerte aus jedem der Vielzahl von Zylindern vergleicht und die Vielzahl der Datenwerte aus einem ausgewählten Zylinder im Vorzug gegenüber anderen Zylindern erfasst.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung (6) nach Anspruch 8, wobei der ausgewählte Zylinder den Zylinder mit der größten Anzahl oder der kleinsten Anzahl von Datenwerten, die daraus erfasst worden sind, aufweist.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Datenbestimmungseinrichtung (6d) auf der Grundlage der Fahrzeugfahrdistanz und/oder der Betätigungshäufigkeit des Injektors bestimmt, ob erfasste Daten verwendbar sind.
Einspritzmengensteuerungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die zumindest eine Lernbedingung eine Nicht-Einspritzzeit aufweist, die als ein Fall definiert ist, in dem die dem Injektor angegebene Befehlsmenge niedriger oder gleich 0 ist.
Verfahren zur Steuerung einer Einspritzmenge für eine Brennkraftmaschine (1) mit den Schritten Bestimmen (110), ob zumindest eine vorbestimmte Lernbedingung erfüllt ist, Einspritzen (140) einer Befehlskraftstoffmenge in zumindest einen aus einer Vielzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine (1), wenn die zumindest eine Lernbedingung erfüllt ist, Erfassen (140) einer Vielzahl von Datenwerten für den zumindest einen aus der Vielzahl der Zylinder, wobei die Vielzahl der Datenwerte eine Änderung eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine (1) wiedergeben, die durch die Befehlskraftstoffmenge verursacht wird, Identifizieren (170), welche aus der Vielzahl der Datenwerten verwendbar sind, und Korrigieren (190) der Befehlsmenge entsprechend einer Korrekturmenge auf der Grundlage der als verwendbar bestimmten Daten.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt Identifizieren (170), welcher der Vielzahl der Datenwerte verwendbar ist, lediglich dann auftritt, nachdem die Anzahl der Vielzahl der Datenwerte zumindest gleich einem vorgeschriebenen Zählwert (N) ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Vielzahl der Datenwerte als verwendbar identifiziert werden, wenn eine Differenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden ist, und dem Zeitpunkt, zu dem der letzte Datenwert erfasst worden ist, geringer als eine vorgeschriebene Zeit ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Datenwerte der Vielzahl der Datenwerte jeweils als verwendbar identifiziert werden, wenn sie vor einem ersten Zeitpunkt erfasst worden sind, der als eine vorgeschriebene Zeit nach der Erfassung des ältesten Datenwerts definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Datenwerte der Vielzahl der Datenwerte jeweils als verwendbar identifiziert werden, wenn sie nach einem zweiten Zeitpunkt erfasst worden sind, der als eine vorgeschriebene Zeit vor der Erfassung des letzten Datenwerts definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 12, weiterhin mit dem Schritt Zuweisen eines Gewichtungsfaktor zu jedem der als verwendbar bestimmten Datenwerte, wobei den später erfassten Daten ein höherer Gewichtungsfaktor als den älteren erfassten Daten zugewiesen wird, so dass die Korrekturmenge entsprechend den Gewichtungsfaktoren berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Erfassung (140) der Vielzahl der Datenwerte von einem ersten Zylinder an startet, um einen oberen Totpunkt zu erreichen, nachdem die zumindest eine Lernbedingung erfüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt der Erfassung (140) der Vielzahl der Datenwerte den Schritt Vergleichen der Anzahlen der Datenwerte aus jedem der Vielzahl von Zylindern und Erfassen der Vielzahl der Datenwerte aus einem ausgewählten Zylinder im Vorzug gegenüber anderen Zylindern aufweist, wobei der ausgewählte Zylinder den Zylinder mit der größten Anzahl oder der kleinsten Anzahl der vorab daraus erfassten Datenwerte aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt Identifizieren (170), welche der Datenwerte aus der Vielzahl der Datenwerte verwendbar sind, auf der Fahrzeugfahrdistanz und/oder der Betätigungshäufigkeit des Injektors beruht.