-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung
für eine
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
einer Selbstzündungsbauart.
Die Steuervorrichtung treibt ein Kraftstoffeinspritzventil auf der
Grundlage eines Druckes in der Brennkammer eines Teils des Zylinders
an, um eine Zündzeitgebung für jeden
Zylinder auf eine Sollzündzeitgebung
zu steuern.
-
Wie
dies in dem japanischen Patent
JP-3331987 (
US-6 209 515 B1 )
offenbart ist, ist ein Steuergerät allgemein
bekannt, das einen Zylinderdrucksensor zum Erfassen eines Drucks
in einer Brennkammer aufweist, der nur an einem Zylinder angebracht
ist, in dem die Menge eines rückgeführten Abgases
(EGR-Menge) in einen Einlasskanal von einem Auslasskanal am größten ist,
und es steuert Einspritzstartzeitgebungen von allen Zylindern auf
der Grundlage des Druckes, der durch den Zylinderdrucksensor erfasst
wird. Angesichts der Tatsache, dass die Verbrennung eine Tendenz
hat, dass sie in einem Zylinder mit der größten EGR-Menge am einfachsten
instabil wird, ist hierbei der Zylinderdrucksensor nur an dem Zylinder
mit der größten EGR-Menge
angebracht. Dadurch kann eine Zündzeitgebung
eines Zylinders, in dem eine Verbrennung eine Tendenz hat, dass
sie am stärksten
instabil wird, direkt auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses
des Zylinderdrucksensors herausgefunden werden, was es wiederum
ermöglicht,
eine Montage von Zylinderdrucksensoren an allen Zylindern zu vermeiden
und die Einspritzzeitgebungen von allen Zylindern so zu steuern, dass
keine Fehlzündung
verursacht wird.
-
Wenn
jedoch bei dem vorstehend beschriebenen Steuergerät der Zustand
einer Einströmung
der EGR-Menge von jedem Zylinder durch die zeitliche Änderung
oder dergleichen der Brennkraftmaschine geändert wird, falls die Zündzeitgebungen
von allen Zylindern in der vorstehend beschriebenen Art und Weise
gesteuert werden, was von einem Zylinder abhängt, kann ein Ereignis stattfinden,
bei dem die Zündzeitgebung des
Zylinders nicht geeignet ist. Wenn eine Brennkraftmaschine einen
Zylinder aufweist, dessen Zündzeitgebung
nicht geeignet ist, werden die Abgabecharakteristika der Brennkraftmaschine
beeinträchtigt
oder das Fahrverhalten eines Fahrzeugs wird reduziert, an dem die
Brennkraftmaschine angebracht ist.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde zum Lösen der vorstehend beschriebenen
Probleme geschaffen. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
der Selbstzündungsbauart
vorzusehen, die die Einspritzzeitgebungen von allen Zylindern auf
der Grundlage eines Drucks in der Brennkammer eines Teils der Zylinder
in geeigneter Weise steuern kann.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung hat eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung eine Einrichtung
zum Steuern einer Zündzeitgebung
für einen
Teil der Zylinder, die eine Einspritzzeitgebung des Teils der Zylinder auf
der Grundlage des Erfassungsergebnisses durch eine Erfassungseinrichtung
in dem Teil der Zylinder steuert, um eine Zündzeitgebung die Sollzündzeitgebung
zu regeln, die auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses berechnet
wird. Die Steuervorrichtung hat des Weiteren eine Einrichtung zum
Steuern der anderen Zylinder, die Einspritzzeitgebungen der anderen
Zylinder derart steuert, dass Momente, die durch eine Verbrennung
in den anderen Zylindern erzeugt werden, einem Moment entsprechen,
das durch eine Verbrennung in dem Teil der Zylinder zur Zeit der
Regelung erzeugt wird, die durch die Einrichtung zum Steuern der
Zündzeitgebung
des Teils der Zylinder durchgeführt
wird, wodurch Zündzeitgebungen
der anderen Zylinder derart gesteuert werden, dass diese der Zündzeitgebung
des Teils der Zylinder entsprechen.
-
Bei
dem vorstehend beschriebenen Aufbau kann die Zündzeitgebung des Teils der
Zylinder durch das Erfassungsergebnis der Erfassungseinrichtung
berechnet werden. Aus diesem Grund kann diese berechnete Zündzeitgebung
auf die Sollzündzeitgebung
geregelt werden. Im Gegensatz dazu können die Zündzeitgebungen der anderen
Zylinder nicht direkt herausgefunden werden. Wenn jedoch eine Istzündzeitgebung
auf die Sollzündzeitgebung
in dem Teil der Zylinder gesteuert werden kann, wohingegen die Istzündzeitgebungen
von der Sollzündzeitgebung
bei den anderen Zylindern getrennt sind, treten Abweichungen zwischen
dem Moment, das durch die Verbrennung in dem Teil der Zylinder erzeugt
wird, und den Momenten auf, die durch eine Verbrennung in den anderen
Zylindern erzeugt werden. Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau
werden angesichts dieses Problems die Einspritzzeitgebungen der
anderen Zylinder zur Zeit der Steuerung durch die Einrichtung zum
Steuern des Teils der Zylinder derart gesteuert, dass die Momente,
die durch die Verbrennung in den anderen Zylindern erzeugt werden,
dem Moment entsprechen, das durch eine Verbrennung in dem Teil der
Zylinder erzeugt wird. Wenn diese Momente einander entsprechen,
ist dadurch offensichtlich, dass die Zündzeitgebungen der anderen
Zylinder der Sollzündzeitgebung
entsprechen. Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau können somit
die Einspritzzeitgebungen von allen Zylindern der Brennkraftmaschine
in geeigneter Weise auf der Grundlage des erfassten Druckes in der
Brennkammer des Teils der Zylinder der Kraftmaschine gesteuert werden.
-
1 zeigt
eine Ansicht zum Darstellen des Gesamtaufbaus eines Kraftmaschinensystems
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel.
-
2 zeigt
eine Ansicht zum Darstellen der Beziehung zwischen dem Arbeitsbereich
und dem Verbrennungszustand einer Dieselkraftmaschine gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
-
3A, 3B und 3C zeigen
Ansichten zum Darstellen der Beziehung zwischen einer Einspritzmenge
und einem abgegebenen Moment sowie der Beziehung zwischen einer
Einspritzzeitgebung und einem abgegebenen Moment bei jeweiligen
Verbrennungszuständen.
-
4 zeigt
eine Ansicht zum Darstellen eines Verfahrens zum Steuern einer Zündzeitgebung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
-
5 zeigt
eine Ansicht zum Darstellen einer Verarbeitung bezüglich einer
Kraftstoffeinspritzsteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
-
6A und 6B zeigen
Zeitdiagramme zum Darstellen des Fortschritts einer Drehzahl bei
jeweiligen Zylindern.
-
7 zeigt
eine Blockansicht zum Darstellen von Steuerblöcken zum Berechnen eines Zylinderarbeitsvolumens.
-
8 zeigt
ein Zeitdiagramm zum Darstellen des Fortschritts einer Drehzahl,
eines Wertes, der augenblicklich äquivalent zu einem Moment ist,
und eines Zylinderarbeitsvolumens.
-
9 zeigt
ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Verarbeitungsprozedur bezüglich des
Lernens eines Einspritzmengenlernwertes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
-
10 zeigt
ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Prozedur einer Verarbeitung
zum Gewinnen der Abgabe eines Zylinderdrucksensors gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
-
11 zeigt
ein Flussdiagramm zum Darstellen der Prozedur einer Verarbeitung
zum Berechnen einer Wärmeerzeugungsrate
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
-
12 zeigt
ein Flussdiagramm zum Darstellen der Prozedur einer Verarbeitung
zum Berechnen der Zündzeitgebung
einer Hauptverbrennung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
-
13 zeigt
ein Zeitdiagramm zum Darstellen eines Modus zum Berechnen der Zündzeitgebung.
-
14 zeigt
ein Flussdiagramm zum Darstellen der Prozedur einer Regelung der
Zündzeitgebung
eines Zylinders, an dem ein Zylinderdrucksensor angebracht ist,
und zwar gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
-
15 zeigt
ein Flussdiagramm zum Darstellen der Prozedur einer Regelung der
Zündzeitgebung
eines Zylinders, an dem kein Zylinderdrucksensor angebracht ist,
und zwar gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
-
16 zeigt
ein Flussdiagramm zum Darstellen der Prozedur einer Verarbeitung
zum Berechnen eines Momentenänderungsbetrages
und eines Momentendurchschnittswertes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
-
17 zeigt
ein Flussdiagramm zum Darstellen der Prozedur einer Verarbeitung
zum Berechnen des Korrekturwertes der Zündzeitgebung des Zylinders,
an dem kein Zylinderdrucksensor angebracht ist, und zwar gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
-
18 zeigt
ein Zeitdiagramm zum Darstellen des Lernens eines Lernwertes und
des Modus zum Wiedergeben des Lernwertes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
-
19 zeigt
eine Ansicht zum Darstellen des Gesamtaufbaus eines Kraftmaschinensystems
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel.
-
(Erstes Ausführungsbeispiel)
-
Nachfolgend
wird ein erstes Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, bei dem eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung
für eine
Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
auf eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung angewendet wird, die
bei einer Dieselkraftmaschine angebracht ist.
-
In
der 1 ist der Gesamtaufbau eines Kraftmaschinensystems
gemäß diesem
Ausführungsbeispiel dargestellt.
-
Wie
dies in der Zeichnung dargestellt ist, sind eine Luftreinigungsvorrichtung 14,
eine Luftdurchsatzmessvorrichtung 15, eine Kühlvorrichtung 16,
ein Drosselventil 18 stromaufwärts von einem Einlasskanal 12 einer
Dieselkraftmaschine 10 angeordnet. Der Einlasskanal 12 ist
mit den Brennkammern 20 der jeweiligen Zylinder in Verbindung
(hierbei sind anhand eines Beispiels 4 Zylinder gezeigt, nämlich ein
erster Zylinder #1 bis vierter Zylinder #4). Ein Hochdruckkraftstoff,
der in einer Common-Rail 22 akkumuliert wird, wird in diese Brennkammern 20 über Kraftstoffeinspritzventile 24 eingespritzt.
Dadurch wird ein Luft/Kraftstoff-Gemisch aus Kraftstoff und Luft
in der Brennkammer 20 zugeführt, um mittels Verbrennung
die Drehkraft der Dieselkraftmaschine 10 zu erzeugen. Hierbei
ist die Brennkammer 20 des vierten Zylinders #4 mit einem
Zylinderdrucksensor 21 zum Erfassen eines Drucks in der
Brennkammer 20 versehen.
-
Andererseits
wird das Abgas in einen Auslasskanal 26 ausgelassen. Der
Auslasskanal 26 ist mit einem Oxidationskatalysator 28 und
einem NOx-Adsorptionsreduktionskatalysator 30 zum Adsorbieren
und Reduzieren von Stickoxiden (NOx) vorgesehen.
-
Der
Einlasskanal 12 und der Auslasskanal 26 sind mit
einem Turbolader 36 mit variabler Düse versehen. Außerdem sind
der Einlasskanal 12 und der Auslasskanal 26 mit
einem Abgasrückführungskanal (EGR-Kanal) 38 versehen,
der diese Kanäle 12, 26 miteinander
in Verbindung bringen kann, und die Kanalfläche zwischen dem Einlasskanal 12 und
dem EGR-Kanal 38 kann durch ein EGR-Ventil 40 reguliert
werden.
-
Das
Kraftmaschinensystem, das vorstehend beschrieben ist, hat verschiedene
Arten an Sensoren zum Erfassen des Betriebszustands der Dieselkraftmaschine 10 wie
zum Beispiel ein Kurbelwinkelsensor 42 zum Erfassen des
Drehwinkels der Kurbelwelle der Dieselkraftmaschine 10.
Des Weiteren hat das Kraftmaschinensystem verschiedene Arten an
Sensoren zum Erfassen einer Forderung, die durch einen Benutzer
gestellt wird, wie zum Beispiel einen Beschleunigungsvorrichtungssensor 44 zum
Erfassen des Betätigungsbetrags
eine Beschleunigungspedals.
-
Eine
elektronische Steuereinheit (ECU) 50 ist aus einer Zentralverarbeitungseinheit,
einem kontinuierlichen Haltespeicher 52 und dergleichen
gebildet. Hierbei ist der kontinuierliche Haltespeicher 52 eine
Speichervorrichtung zum Halten von Daten ungeachtet des Zustands
eine Stromversorgungsschalters wie zum Beispiel ein Sicherungs-RAM,
in dem der Zustand einer Stromzufuhr ungeachtet des Zustands eines
Zündschalters
kontinuierlich gehalten wird (Stromversorgungsschalter der ECU 50),
und ein nicht flüchtiger
Speicher, der Daten kontinuierlich ungeachtet des Vorhandenseins
oder Fehlens der Stromversorgung hält.
-
Die
ECU 50 steuert verschiedene Arten an Aktuatoren wie zum
Beispiel das Kraftstoffeinspritzventil 24 auf der Grundlage
der Erfassungswerte der verschiedenen Arten an Sensoren zum Erfassen
des Betriebszustands der Dieselkraftmaschine 10 und auf
der Grundlage der Forderung, die durch den Benutzer gestellt wird,
um die Abgabecharakteristika (abgegebenes Moment Abgascharakteristika)
der Dieselkraftmaschine 10 zu steuern. Insbesondere führt die
ECU 50 die Kraftstoffeinspritzsteuerung zum Steuern einer
Kraftstoffeinspritzmenge und einer Kraftstoffeinspritzzeitgebung
derart durch, dass die Abgabecharakteristika gesteuert werden. Zum
Beispiel berechnet die ECU 50 eine erforderliche Einspritzmenge
der Dieselkraftmaschine 10 auf der Grundlage der Drehzahl,
die auf dem Erfassungswert des Kurbelwinkelsensors 42 beruht,
und dem Betätigungsbetrag
des Beschleunigungspedals, der durch den Beschleunigungsvorrichtungssensor 44 erfasst wird.
Dann betätigt
die ECU 50 das Kraftstoffeinspritzventil 24 auf
der Grundlage der erforderlichen Einspritzmenge, um ein abgegebenes
Moment auf ein erforderliches Moment als Reaktion auf den Betätigungsbetrag des Beschleunigungspedals
zu Steuern. Da jedoch zu dieser Zeit Änderungen der Einspritzcharakteristika durch
die individuelle Differenz und die zeitliche Änderung des Kraftstoffeinspritzventils 24 verursacht
werden, auch wenn der Befehlswert einer Einspritzmenge (Befehlseinspritzmenge)
zu dem Kraftstoffeinspritzventil 24 gleich bleibt, könnte eine
Isteinspritzmenge nicht gleich bleiben. Somit lernt die ECU 50 eine
Abweichung der Einspritzcharakteristika, um die Abweichung auszugleichen,
dass heißt
sie führt
eine so genannte Lernsteuerung durch.
-
Wenn
die Kraftstoffeinspritzsteuerung durchgeführt wird, müssen die Abgascharakteristika
der Dieselkraftmaschine 10 ebenfalls gesteuert werden.
Die Steuerung der Abgascharakteristika kann dadurch bewirkt werden,
dass eine Zündzeitgebung
gesteuert wird. Hierbei kann die Zündzeitgebung dadurch gesteuert
werden, dass die Einspritzzeitgebung gesteuert wird, aber eine Änderung
der Zündzeitgebung
relativ zu einer Änderung
der Einspritzzeitgebung hängt
stark von einem Verbrennungssteuermodus ab. Die 2 zeigt
den Verbrennungssteuermodus bei diesem Ausführungsbeispiel. Bei diesem
Ausführungsbeispiel
wird der Verbrennungssteuermodus gemäß der Drehzahl und der Last
(Moment, Einspritzmenge und dergleichen) umgeschaltet. Hierbei ist
in einem normalen Verbrennungsbereich Frischluft im Vergleich zum
Kraftstoff im Überschuss vorhanden.
Hierbei ist ein Anteil der EGR-Menge (nachfolgend als „EGR-Rate" bezeichnet) in dem
Gas, das in die Brennkammer 20 geladen wird, eine spezifische
Rate (zum Beispiel „30%" oder weniger). Außerdem ist in
einem Verbrennungsbereich mit Vormischung/niedriger Temperatur die
EGR-Menge überschüssig. Hierbei ist
die EGR-Rate eine spezifische Rate, die größer ist als in dem normalen
Verbrennungsbereich (zum Beispiel „40 bis 50%"). Außerdem ist
in einem fetten Verbrennungsbereich ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis ein
spezifischer Wert (zum Beispiel „14,5" oder weniger).
-
Die
fette Verbrennung wird gelegentlich nur für wenige Sekunden wie zum Beispiel
von einigen 10 Sekunden zum Beispiel zur Zeit einer fetten Spülung des
NOx-Adsorptionsreduktionskatalysators 30 durchgeführt (die
fette Spülung
bedeutet, dass der Umgebungsdruck des NOx- Adsorptionsreduktionskatalysators 30 zu
einer fetten Atmosphäre
gebracht wird, um das adsorbierte NOx zu reduzieren). Diese fette
Verbrennung wird gewöhnlicherweise
in dem Bereich durchgeführt,
in dem die Verbrennung mit Vormischung/niedriger Temperatur durchgeführt wird.
-
In
dem vorstehend genannten normalen Verbrennungsbereich ist eine Verbrennung
stabil, und die Zündzeitgebung
wird nicht so durch eine kleine Änderung
der Einspritzzeitgebung geändert.
Aus diesem Grund ist kein sehr hoher Genauigkeitsgrad bei der Steuerung
der Zündzeitgebung
erforderlich. Andererseits hat die Verbrennung in dem Verbrennungsbereich
mit Vormischung/niedriger Temperatur und in dem fetten Verbrennungsbereich
eine Tendenz, dass sie leicht instabil wird, und die Zündzeitgebung
wird durch eine kleine Änderung
der Einspritzzeitgebung stark geändert.
Um die Abgascharakteristika gut zu steuern, ist es aus diesem Grund
vorzuziehen, die Zündzeitgebung
zu erfassen und die Einspritzzeitgebung mit einem hohen Genauigkeitsgrad
zu steuern. Angesichts der Tatsache, dass der Druck in der Brennkammer 20 durch
die Zündung
des Kraftstoffes erhöht
wird, kann hierbei die Zündzeitgebung
durch den Zylinderdrucksensor 21 erfasst werden. Wenn jedoch
alle Zylinder mit den Zylinderdrucksensoren versehen ist, ist die
Anzahl der Komponenten erhöht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird dann ein Zylinder (der vierte Zylinder #4) mit dem Zylinderdrucksensor 21 versehen,
und die anderen Zylinder (erster Zylinder #1 bis dritter Zylinder
#3) werden so eingestellt, dass sie dem Moment entsprechen, das
durch die Verbrennung in dem vierten Zylinder #4 erzeugt wird, um
deren Zündzeitgebungen
indirekt zu steuern.
-
Diese
Steuerung beruht auf den Charakteristika, die in den 3A bis 3C gezeigt
sind. Wie dies in der 3A gezeigt ist, wird in dem
normalen Verbrennungsbereich ein abgegebenes Moment als Reaktion auf
eine kleine Änderung
der Einspritzmenge geändert, wohingegen
das abgegebene Moment als Reaktion auf eine kleine Änderung
der Zündzeitgebung
kaum geändert
wird. Im Gegensatz dazu, wie dies in der 3B gezeigt
ist, wird in dem Verbrennungsbereich mit Vormischung/niedriger Temperatur
eine Änderung
des abgegebenen Momentes auf eine kleine Änderung der Einspritzmenge
träger
als in dem normalen Verbrennungsbereich. Dabei wird des Weiteren
das abgegebene Moment durch eine kleine Änderung der Zündzeitgebung geändert. Wie
dies in der 3C gezeigt ist, wird des weiteren
in dem zweiten Verbrennungsbereich und in einem Verbrennungsbereich
mit extrem großer
EGR, in dem die EGR-Rate stärker
als in der Verbrennung mit niedriger Temperatur erhöht wird,
das abgegebene Moment durch eine Änderung der Einspritzmenge
kaum geändert.
Dabei wird des Weiteren der Änderungsgrad
des abgegebenen Momentes auf eine Änderung der Zündzeitgebung
stärker
als bei der Verbrennung mit niedriger Temperatur erhöht.
-
Angesichts
der vorstehend beschriebenen Charakteristika kann gefolgert werden,
dass, wenn die durch die Verbrennung in dem ersten Zylinder #1 bis
dritten Zylinder #3 erzeugten Momente so eingestellt werden, dass
sie dem Moment entsprechen, das durch die Verbrennung in dem vierten
Zylinder #4 in dem Verbrennungsbereich mit Vormischung/niedriger
Temperatur und in dem fetten Verbrennungsbereich erzeugt wird, wie
dies in der 4 gezeigt ist, die Zündzeitgebungen
des ersten Zylinders #1 bis dritten Zylinders #3 auf gewünschte Zündzeitgebungen
gesteuert werden können.
-
Dies
ist dadurch begründet,
dass das EGR-Gas zum größten Teil
in einfacher Weise in die Brennkammer 20 des vierten Zylinders
#4 hinein strömt,
so dass hierbei der vierte Zylinder #4 mit dem Zylinderdrucksensor 21 versehen
wird. Wenn die Menge des EGR-Gases groß ist, wird die Verbrennung
in einfacher Weise instabil, und somit wird der vierte Zylinder
#4 zu einem Zylinder, in dem die Verbrennung am ehesten instabil wird.
Durch Bereitstellen des Zylinderdrucksensors 21 für diesen
Zylinder wird somit die Zündzeitgebung
direkt herausgefunden.
-
Eine
Verarbeitung bezüglich
einer Kraftstoffeinspritzsteuerung ist in der 5 gezeigt,
die durch die ECU 50 verarbeitet wird.
-
Ein
Filter B2 ist ein Teil zum Durchführen eines Filterprozesses,
um so Störgrößen und
dergleichen von der Abgabe des Zylinderdrucksensors 21 zu
beseitigen. Ein A/D-Wandlerbereich B4 ist ein Bereich zum Wandeln
der analogen Daten der Abgabe des Filters 2 zu digitalen Daten.
Ein Sensorabgabekalibrierungsbereich B6 kalibriert die Abgabe des
A/D-Wandlerbereiches B4, um die Verarbeitung zum Ausgleichen der
individuellen Differenz des Zylinderdrucksensors 21 durchzuführen. Ein
Wärmeerzeugungsratenberechnungsbereich
B8 berechnet eine Wärmeerzeugungsrate
als zeitlichen Daten auf der Grundlage des Drucks in der Brennkammer 20,
der durch den Zylinderdrucksensor 21 erfasst wird.
-
Ein
Bereich B10 zum Berechnen einer Einspritzzeitgebung für den vierten
Zylinder ist ein Bereich zum Regeln der Einspritzzeitgebung des
vierten Zylinders auf eine Solleinspritzzeitgebung auf der Grundlage
eines Parameters, der verschiedene Betriebszustände zeigt, wie zum Beispiel
eine Drehzahl und die Wärmeerzeugungsrate.
Andererseits speichert ein Bereich B12 zum Speichern eines Lernwertes
der Einspritzzeitgebung für
den vierten Zylinder den Lernwert der geeigneten Zeitgebung als
die Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders #4. Wenn die vorstehend
genannte Regelung der Zündzeitgebung
des vierten Zylinders #4 durchgeführt wird, wird die Steuerung
mit einer offenen Steuerung der Zündzeitgebung für jeden
Betriebszustand in Kombination durchgeführt, so dass eine Regelkorrekturgröße als ein
Lernwert gelernt wird. Hierbei ist der Bereich B10 zum Berechnen
der Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders #4 durch den kontinuierlichen
Haltespeicher 52 gebildet.
-
Ein
Momentenberechnungsbereich B14 ist ein Bereich zum Berechnen von
verschiedenen Arten an physikalischen Größen, die das abgegebene Moment
auf der Grundlage der Drehzahl der Dieselkraftmaschine 10 quantifizieren.
Ein Bereich B16 zum Berechnen einer Abweichung der Einspritzzeitgebung
ist ein Bereich zum Berechnen einer Abweichung der Einspritzzeitgebung
jeweils des ersten bis dritten Zylinders #1 bis #3 von der Einspritzzeitgebung
des vierten Zylinders #4 auf der Grundlage der Abgabe von dem Momentenberechnungsbereich
B14. Die Abweichung soll das Moment, das durch die Verbrennung in
dem jeweiligen ersten bis dritten Zylinder #1 bis #3 erzeugt wird,
mit dem Moment in Übereinstimmung
bringen, das durch die Verbrennung in dem vierten Zylinder #4 erzeugt
wird. Die Summe der Abweichung, die auf diese Art und Weise berechnet
wird, und der Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders #4 wird
zu einem Befehlswert der Einspritzzeitgebung des jeweiligen ersten
bis dritten Zylinders #1 bis #3. Ein Bereich B18 zum Speichern des
Lernwertes speichert den Lernwert mit einem geeigneten Wert als
die Abweichung des jeweiligen ersten bis dritten Zylinders #1 bis
#3. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel
die Steuerung der Zündzeitgebung
auf der Grundlage der vorstehend genannten Abweichung der Einspritzzeitgebung
durchgeführt
wird, wird die Steuerung mit der offenen Steuerung der Abweichung
in Kombination für
jeden Betriebsmodus durchgeführt,
so dass eine Regelkorrekturgröße als ein
Lernwert gelernt wird. Hierbei ist der Bereich B18 zum Speichern
des Lernwertes der Abweichung durch den kontinuierlichen Haltespeicher 52 gebildet.
-
Ein
Einspritzmengenlernbereich B20 lernt den Lernwert einer Einspritzmenge
zum Ausgleichen von Änderungen
zwischen den Zylindern des Momentes, das durch die Verbrennung des
Kraftstoffes in der Brennkammer 20 erzeugt wird, und zwar
auf der Grundlage der Abgabe von dem Momentenberechnungsbereich B14.
Ein Bereich B22 zum Speichern des Lernwertes der Einspritzmenge
speichert die Lernwerte der Einspritzmengen der jeweiligen Zylinder.
Hierbei ist der Bereich B22 zum Speichern des Lernwertes der Einspritzmenge
durch den kontinuierlichen Haltespeicher 52 gebildet.
-
Nachfolgend
werden eine Verarbeitung bezüglich
des Lernens der Einspritzmenge und eine Verarbeitung der Zündzeitgebungssteuerung
in dieser Reihenfolge beschrieben.
-
<Einspritzmengenlernverarbeitung>
-
Die
Drehzahl der Kurbelwelle wird auf eine gewünschte Drehzahl durch die Kraftstoffeinspritzsteuerung
gesteuert. Wenn die Drehzahl in kleinen Zeitintervallen analysiert
wird, werden eine Erhöhung
der Drehzahl und eine Verringerung der Drehzahl synchron mit jedem
Hub in einem Verbrennungszyklus wiederholt. Wie dies in der 6A gezeigt
ist, ist nämlich
die Verbrennungsserienfolge der Zylinder der erste Zylinder (#1) → der dritte
Zylinder (#3) → der
vierte Zylinder (#4) → der
zweite Zylinder (#2), und der Kraftstoff wird zur Verbrennung in
Intervallen von 180° CA
eingespritzt und zugeführt.
Wenn dabei der Fortschritt der Drehzahl des jeweiligen Zylinders
hinsichtlich der Verbrennungsperiode von jedem Zylinder betrachtet
wird (eine Periode von 180° CA),
dann wird eine Drehkraft auf die Kurbelwelle durch die Verbrennung
aufgebracht, um die Drehzahl zu erhöhen, und dann wird die Drehzahl
durch die Last verringert, die auf die Kurbelwelle und dergleichen aufgebracht
wird. In diesem Fall wird angenommen, dass das Arbeitsvolumen von
jedem Zylinder gemäß dem Verhalten
der Drehzahl geschätzt
werden kann.
-
Hierbei
kann gefolgert werden, dass, wenn die Verbrennungsperiode des jeweiligen
Zylinders beendet ist, das Arbeitsvolumen des jeweiligen Zylinders
aus der Drehzahl zu dieser Zeit berechnet wird. Wie dies in der 6B gezeigt
ist, wird zum Beispiel das Arbeitsvolumen des ersten Zylinders bei
einem Zeitpunkt t1 berechnet, wenn die Verbrennungsperiode des ersten
Zylinders beendet ist, und dann wird das Arbeitsvolumen des dritten
Zylinders bei einem Zeitpunkt t2 berechnet, wenn die Verbrennungsperiode
des dritten Zylinders beendet ist. In diesem Fall beinhaltet jedoch
die Drehzahl, die durch das Erfassungssignal (NE-Puls) des Kurbelwinkelsensors 42 berechnet
wird, Störgrößen und
Faktoren von Erfassungsfehlern, wie dies in der 6B gezeigt
ist, wobei sich der Erfassungswert (durch durchgezogene Linien gezeigt)
der Drehzahl hinsichtlich einer Istdrehzahl (durch gestrichelte
Linien gezeigt) ändert.
Aus diesem Grund ist ein Problem vorhanden, dass das Arbeitsvolumen
an den Zeitpunkten t1, t2 nicht korrekt berechnet werden kann.
-
Wie
dies in der 7 gezeigt ist, fängt somit
bei diesem Ausführungsbeispiel
ein Filterverarbeitungsbereich M1 die Drehzahl Ne als ein Eingabesignal
in Intervallen von spezifischen Winkeln ein, und er extrahiert nur
eine sich ändernde
Komponente der Drehzahl zu jedem Zeitpunkt, um einen augenblicklichen
Momentenäquivalenzwert
Neflt zu berechnen. Dabei wird die Drehzahl Ne in Intervallen der
Abgabe des Ne-Pulses abgetastet (30° CA bei diesem Ausführungsbeispiel).
Der Filterverarbeitungsbereich M1 ist zum Beispiel durch einen BPF
(Bandpassfilter) gebildet, und eine hochfrequente Komponente sowie
eine niederfrequente Komponente, die in dem Drehzahlsignal enthalten
sind, werden durch den BPF beseitigt. Der augenblickliche Wert Momentenäquivalenzwert
Neflt(i) der Abgabe von diesem Filterverarbeitungsbereich M1 wird
zum Beispiel durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt. Neflt(i) = k1 × Ne(i) + k2 × Ne(i – 2) + k3 × Neflt(i – 1) + k4 × Neflt(i – 2) (1)
-
In
der Gleichung (1) ist Ne(i) dieser Abtastwert der Drehzahl, Ne(i – 2) ist
der vorletzte Abtastwert der Drehzahl, Neflt(i – 1) ist der letzte augenblickliche
Momentenäquivalenzwert,
Neflt(1 – 2)
ist der vorletzte augenblickliche Momentenäquivalenzwert, und k1 bis k4
sind Konstanten. Jedes Mal wenn die Drehzahl in den Filterverarbeitungsbereich
M1 eingegeben wird, wird der augenblickliche Wert Momentenäquivalenzwert
Neflt(i) durch die vorstehend genannte Gleichung (1) berechnet.
-
Die
vorstehend genannte Gleichung (1) ist eine Gleichung, die dadurch
erhalten wird, dass eine Übertragungsfunktion
G(s) diskretisiert wird, die durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt wird,
in der ζ ein Dämpfungskoeffizient
ist und ω eine
Resonanzfrequenz ist.
-
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird insbesondere angenommen, dass die Resonanzfrequenz ω die Verbrennungsfrequenz
der Dieselkraftmaschinen ist, und in der vorstehend genannten Gleichung
(1) sind die Konstanten k1 bis k4 auf der Grundlage der Annahme
festgelegt, dass ω =
Verbrennungsfrequenz gilt. Die Verbrennungsfrequenz ist eine Winkelfrequenz,
die eine Verbrennungsfrequenz für
jeden Einheitswinkel ausdrückt.
Im Falle von vier Zylindern ist die Verbrennungsperiode (Verbrennungswinkelperiode)
180° CA
und die Verbrennungsfrequenz wird durch den Kehrwert der Verbrennungsperiode
berechnet.
-
Außerdem fängt ein
Integrationsverarbeitungsbereich M2, der in der 7 gezeigt
ist, den augenblicklichen Momentenäquivalenzwert Neflt ein und
integriert den augenblicklichen Momentenäquivalenzwert Neflt für jede Verbrennungsperiode
des jeweiligen Zylinders über
ein spezifisches Intervall, wodurch Zylinderarbeitsvolumina Sneflt
#1 bis Sneflt #4 der Momentenintegrationswerte der jeweiligen Zylinder
berechnet werden. Dabei werden den NE-Pulszahlen von 0 bis 23 die
Ne-Pulse zugewiesen, die in Intervallen von 30° CA abgegeben werden. Wenn dies
in der Verbrennungsserienfolge der Zylinder beschrieben wird, werden
den NE-Pulszahlen von „0
bis 5" den Verbrennungsperioden
des ersten Zylinders zugewiesen, den NE-Pulszahlen von „6 bis
11" werden den Verbrennungsperioden
des dritten Zylinders zugewiesen, den NE-Pulszahlen von „12 bis 17" werden den Verbrennungsperioden
des vierten Zylinders zugewiesen und den NE-Pulszahlen von „18 bis 23" werden den Verbrennungsperioden
des zweiten Zylinders zugewiesen. Die Zylinderarbeitsvolumina Sneflt #1
bis Sneflt #4 werden für
die jeweiligen Zylinder #1 bis #4 durch die folgende Gleichung (3)
berechnet. Sneflt #1 = Neflt(0) +
Neflt(1) + Neflt(2) + Neflt(3) + Neflt(4) + Neflt(5)
Sneflt
#3 = Neflt (6) + Neflt (7) + Neflt (8) + Neflt (9) + Neflt (10)
+ Neflt(11)
Sneflt #4 = Neflt(12) + Neflt(13) + Neflt(14) +
Neflt(15) + Neflt(16) + Neflt(17)
Sneflt #2 = Neflt(18) + Neflt(19)
+ Neflt(20) + Neflt(21) + Neflt(22) + Neflt(23) (3)
-
Hierbei
wird in der folgenden Beschreibung eine Zylinderzahl auch durch
#i bezeichnet, und die Zylinderarbeitsvolumina Sneflt #1 bis Seflt
#4 werden auch als Zylinderarbeitsvolumen #i bezeichnet.
-
Die 8 zeigt
ein Zeitdiagramm zum Darstellen der Verläufe der Drehzahl Ne, des augenblicklichen Momentenäquivalenzwerts
Neflt und dem Zylinderarbeitsvolumen Seflt #i. In der 8 schwingt
der augenblickliche Momentenäquivalenzwert
Neflt hinsichtlich eines Referenzniveaus Ref nach oben und nach
unten, und das Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #i wird dadurch berechnet,
dass der augenblickliche Momentenäquivalenzwert Neflt innerhalb
der Verbrennungsperiode des jeweiligen Zylinders integriert wird.
Außerdem
entspricht zu dieser Zeit der integrierte Wert des augenblicklichen
Momentenäquivalenzwerts
Neflt an der positiven Seite des Referenzniveaus Ref einem Verbrennungsmoment,
und der integrierte Wert des augenblicklichen Momentenäquivalenzwerts
Neflt an der negativen Seite des Referenzniveaus Ref entspricht
einem Lastmoment. Hierbei wird das Referenzniveau Ref gemäß der durchschnittlichen
Drehzahl der jeweiligen Zylinder bestimmt.
-
In
diesem Fall wird das Gleichgewicht des Verbrennungsmomentes und
des Lastmomentes in der Verbrennungsperiode von jedem Zylinder im
Wesentlichen 0, und das Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #1 wird 0 (das
Verbrennungsmoment – das
Lastmoment = 0). Wenn jedoch die Einspritzcharakteristika und die
Reibungscharakteristika des Kraftstoffeinspritzventils 24 zwischen
den jeweiligen Zylindern aufgrund der individuellen Differenz und
einer zeitlichen Änderung
des jeweiligen Zylinders unterschiedlich sind, treten Änderungen des
Zylinderarbeitsvolumens Sneflt #i auf. Wie dies in der Zeichnung
gezeigt ist, treten Änderung
folgendermaßen
auf: das Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #1 größer 0 für den ersten Zylinder, wohingegen
das Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #2 kleiner 0 für den zweiten Zylinder.
-
Durch
Berechnen des Zylinderarbeitsvolumens Sneflt #i in der vorstehend
beschriebenen Art und Weise ist es möglich, zu erfassen, welche
Differenz der Einspritzcharakteristika des Kraftstoffeinspritzventils 24 hinsichtlich
eines idealen Wertes für
den jeweiligen Zylinder verursacht wird, und welche Änderungen
der Einspritzcharakteristika des Kraftstoffeinspritzventils 24 zwischen
den Zylindern verursacht werden.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird somit der Betrag der Abweichung zwischen den Zylindern der Einspritzcharakteristika
des Kraftstoffeinspritzventils 24 als der Betrag der Abweichung
zwischen den Zylindern des Zylinderarbeitsvolumens Sneflt #1 unter
Verwendung des Zylinderarbeitsvolumens Sneflt #1 gelernt. Die 9 zeigt
die Prozedur einer Verarbeitung bezüglich der Berechnung des Betrags
der Abweichung. Diese Verarbeitung wird durch den Momentenberechnungsbereich
B14, den Einspritzmengenlernbereich B20 und den Bereich B22 zum
Speichern des Lernwertes der Einspritzmenge verarbeitet, die in
der 5 gezeigt sind. Diese Verarbeitung wird durch
die ECU 30 zur Zeit eines Starts des NE-Pulses durchgeführt.
-
Gemäß der 9 wird
zunächst
bei einem Schritt S10 das Zeitintervall des NE-Pulses aus der Zeit von
diesem NE-Interupt und der Zeit des letzten NE-Interupts berechnet,
und eine gegenwärtige
Drehzahl Ne (augenblickliche Drehzahl) wird dadurch berechnet, dass
ein Kehrwert des Zeitintervalls berechnet wird. Bei dem nachfolgenden
Schritt S12 wird der augenblickliche Momentenäquivalenzwert Nedflt(i) unter
Verwendung der vorstehend genannten Gleichung (1) berechnet.
-
Bei
dem nachfolgenden Schritt S14 wird diese NE-Pulszahl bestimmt. Bei
den Schritten S16 bis S22 werden die Zylinderarbeitsvolumina Sneflt
#i für
den ersten bis vierten Zylinder berechnet: nämlich
wenn die NE-Pulszahl
eine von „0
bis 5" ist, wird
das Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #i des ersten Zylinders berechnet
(Schritt S16);
wenn die NE-Pulszahl eine von „6 bis
11" ist, wird das
Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #i des dritten Zylinders berechnet
(Schritt S18);
wenn die NE-Pulszahl eine von „12 bis
17" ist, wird das
Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #i des vierten Zylinders berechnet
(Schritt S20); und
wenn die NE-Pulszahl eine von „18 bis
23" ist, wird das
Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #i des zweiten Zylinders berechnet
(Schritt S22).
-
Danach
wird bei einem Schritt S24 bestimmt, ob Lernbedingungen gelten oder
nicht. Diese Lernbedingungen beinhalten folgendes: die Berechnung
des Zylinderarbeitsvolumens ist für alle Zylinder abgeschlossen;
die Leistungsübertragungseinheit
(Antriebsstrang) des Fahrzeugs ist in einem bereits bestimmten Zustand;
und Umgebungszustände
sind in einem bereits spezifischen Zustand, und wenn alle diese
Bedingungen erfüllt
sind, wird bestimmt, dass die Lernbedingungen gelten. Hinsichtlich
der Leistungsübertragungseinheit reicht
es zum Beispiel aus, zu bestimmen, dass die Bedingungen der Leistungsübertragungseinheit
erfüllt
ist, wenn die Kupplung des Leistungsübertragungssystems nicht in
einem halb eingekuppelten Zustand ist. Hinsichtlich der Umgebungsbedingung
reicht es außerdem
aus, zu bestimmen, dass die Bedingung der Umgebungsbedingung erfüllt ist,
wenn ein Kraftmaschinenkühlwasser
in einer spezifischen Leerlaufbeendigungstemperatur oder höher ist.
-
Wenn
die Lernbedingungen nicht gelten, wird diese Verarbeitung beendet,
ohne dass irgendeine Verarbeitung durchgeführt wird. Wenn außerdem die
Lernbedingungen gelten, schreitet zu einem Schritt S26. Bei dem
Schritt S26 wird ein Zähler
nitgr um ein inkrementiert, und eine integrierte Größe Qlp #1
wird für
jeden Zylinder unter Verwendung der folgenden Gleichung (4) berechnet.
Hierbei ist die integrierte Größe Qlp #1
ein integrierter Wert eines Einspritzcharakteristikwertes, der dadurch
berechnet wird, dass das Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #1 mit einem
Umwandlungskoeffizienten Ka multipliziert wird. Wenn der Zähler nitgr
eine spezifische Zahl erreicht, wird diese integrierte Größe Qlp #1
durch die spezifische Zahl gemittelt, um den Einspritzcharakteristikwert
zu berechnen. Qlp #i = Qlp #1 + Ka × Sneflt
#1 (4)
-
Wenn
hierbei die vorstehend beschriebene Verarbeitung durchgeführt wird,
wird das Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #1 des jeweiligen Zylinders
auf 0 zurückgesetzt.
-
Dann
wird bei einem Schritt S28 bestimmt, ob der Zähler nitgr eine spezifische
Zahl kitgr erreicht hat oder nicht. Die spezifische Zahl kitgr ist
auf einen Wert festgelegt, der einen Rechenfehler unterdrücken kann, der
durch Störgrößen oder
dergleichen verursacht wird, wenn der Einspritzcharakteristikwert
berechnet wird. Der Einspritzcharakteristikwert wird dadurch erhalten,
dass das Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #i mit dem Umwandlungsfaktor
ka multipliziert wird. Wenn nitgr ≥ kitgr
gilt, schreitet die Routine zu einem Schritt S30. Bei dem Schritt
S30 wird der Einspritzcharakteristikwert Qlrn #i für jeden
Zylinder berechnet. Dann wird die integrierte Größe Qlp #i auf 0 zurückgesetzt,
und der Zähler
nitgr wird auf 0 zurückgesetzt. Qlrn #1 = Qlrn #i + Kb × Qlp #i/kitgr (5)
-
In
der Gleichung (5) wird die integrierte Größe Qlp #i gemittelt, die über die
spezifische Zahl kitgr integriert wird, und der Einspritzcharakteristikwert
Qlrn #i wird mit dem gemittelten Lernwert aktualisiert. Dabei kann
jeder Fehler des Zylinderarbeitsvolumens Sneflt #i dadurch adsorbiert
werden, dass die integrierte Größe Qlp #i
gemittelt wird. Hierbei wird in der vorstehend genannten Gleichung
(5) der Koeffizient Kb so festgelegt, dass zum Beispiel ein Bereich „0 < Kb ≤ 1" erfüllt wird.
-
Als
nächstes
wird bei einem Schritt S32 ein Einspritzmengenlernwert ΔQlrn #i unter
Verwendung der folgenden Gleichung (6) berechnet. ΔQlrn
#i = Qlrn #i – 14 F
Qlrn #i (6)
-
Der
Betrag der Abweichung des Einspritzcharakteristikwertes Qlrn #i
für jeden
Zylinder hinsichtlich des gemittelten Wertes (1/4 × ΣQlrn #1)
der Einspritzcharakteristikwerte von allen Zylindern kann unter
Verwendung der Gleichung (6) berechnet werden.
-
Bei
dem nächsten
Schritt S34 wird der Einspritzmengenlernwert ΔQlrn #1 in den spezifischen
Bereich des kontinuierlichen Haltespeichers 52 geschrieben.
Der Datenspeicherbereich der vorstehend beschriebenen Daten in dem
kontinuierlichen Haltespeicher 52 ist den jeweiligen, vielen
Bereichen zugeteilt, die dadurch eingeteilt werden, dass die Kraftstoffeinspritzmenge
und der Kraftstoffdruck in der Common-Rail 22 als Parameter verwendet
werden. Da der Einspritzmengenlernwert ΔQlrn #1 sich in Abhängigkeit
von der Kraftstoffeinspritzmenge und dem Kraftstoffdruck ändert, wird
der Einspritzmengenlernwert ΔQlrn
#1 in jedem der Bereiche gespeichert, die durch die Kraftstoffeinspritzmenge
und den Kraftstoffdruck eingeteilt sind. Durch Lernen des Einspritzmengenlernwertes ΔQlrn #i für jeden
Bereich kann aus diesem Grund das Kraftstoffeinspritzventil 24 durch
den geeigneten Einspritzmengenlernwert ΔQlrn #i entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge
und dem Kraftstoffdruck betätigt
werden.
-
Wenn
der Einspritzmengenlernwert ΔQlrn
#1 berechnet und gespeichert wird, wird das Kraftstoffeinspritzventil 24 unter
Verwendung dieses Einspritzmengenlernwertes ΔQlrn #i bei der Kraftstoffeinspritzsteuerung
beim nächsten
Mal und darauffolgend betätigt.
-
<Zündzeitgebungssteuerung>
-
Die 10 zeigt
die Prozedur einer Verarbeitung zum Gewinnen der Abgabe von dem
Zylinderdrucksensor 21. Diese Verarbeitung wird durch den
A/D-Wandlerbereich B4 durchgeführt,
der in der 5 gezeigt ist. Diese Verarbeitung
wird in spezifischen Zeitintervallen oder in spezifischen Kurbelwinkelintervallen
wiederholt durchgeführt.
-
Bei
dieser Verarbeitungsserie wird zunächst bei einem Schritt S810
bestimmt, ob diese Zeitgebung innerhalb eines Abtastintervalls ist
oder nicht, in dem der Druck in der Brennkammer 20 des
vierten Zylinders #4 abgetastet wird. Hierbei ist das Abtastintervall
so festgelegt, dass ein Intervall enthalten ist, in dem die Verbrennung
des Kraftstoffes in der Brennkammer 20 des vierten Zylinders
#4 auftritt. Während
bestimmt wird, dass diese Zeitgebung innerhalb des Abtastintervalls
ist, werden bei einem Schritt S812 analoge Daten, die durch den
Zylinderdrucksensor 21 abgegeben werden, zu digitalen Daten
umgewandelt und in spezifischen Intervallen gespeichert. Hierbei
wird das Abtastintervall beendet, und dann wird diese Verarbeitungsserie
beendet.
-
Die 11 zeigt
die Prozedur der Verarbeitung bezüglich der Berechnung einer
Wärmeerzeugungsrate.
Diese Verarbeitung wird durch den Bereich B8 zum Berechnen der Wärmeerzeugungsrate
durchgeführt, der
in der 5 gezeigt ist.
-
Bei
dieser Verarbeitungsserie werden zunächst bei einem Schritt S820
die Daten des Zylinderdrucks, die durch die in der 10 gezeigte
Verarbeitung erhalten werden, einer Glättungsverarbeitung ausgesetzt, um
plötzliche Änderungen
des Zylinderdrucks abzumildern. Diese Verarbeitung wird so durchgeführt, dass
die Wirkung von unbeabsichtigten Größen und dergleichen unterdrückt werden,
und sie kann zum Beispiel durch eine Gewichtungsmittlungsverarbeitung
oder eine Bewegungsmittlungsverarbeitung von dem letzten Abtastwert
und von diesem Abtastwert verwirklicht werden. Bei dem nächsten Schritt
S822 wird eine Wärmeerzeugungsrate
auf der Grundlage der Zylinderdruckdaten nach der Glättungsverarbeitung
berechnet. Hierbei wird die Wärmeerzeugungsrate
durch die folgende Gleichung unter Verwendung des Zylinderdrucks
P, des Volumens V der Brennkammer 20 und des Verhältnisses
der spezifischen Wärme κ berechnet. Wärmeerzeugungsrate
= (VdP + κPdV)/(κ – 1)
-
Bei
dem nächsten
Schritt S824 wird die Wärmeerzeugungsrate
für jeden
Kurbelwinkel gespeichert. Wenn hierbei die vorstehend beschriebene
Verarbeitung bei dem Schritt S824 beendet wird, wird diese Verarbeitungsserie
einmal beendet.
-
Die 12 zeigt
die Prozedur einer Verarbeitung zum Berechnen einer Zündzeitgebung
einer Hauptverbrennung mit einer Zündzeitgebung des Kraftstoffes
durch die Haupteinspritzung. Diese Verarbeitung wird durch den Bereich
B10 zum Berechnen der Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders
verarbeitet, der in der 5 gezeigt ist. Diese Verarbeitung
wird zum Beispiel in spezifischen Intervallen wiederholt durchgeführt.
-
Bei
dieser Verarbeitungsserie werden zunächst bei einem Schritt S830
die Daten der Wärmeerzeugungsrate
gelesen, die bei der in der 11 gezeigten
Verarbeitung berechnet werden. Bei dem nächsten Schritt S932 wird eine
Zeitgebung als eine Zündzeitgebung
berechnet und gespeichert, wenn die Wärmeerzeugungsrate einen Schwellwert
nach einem Zustand kreuzt, bei dem die Wärmeerzeugungsrate kleiner ist
als der Schwellwert. Wie dies nämlich
in der 13 gezeigt ist, wird die Zeitgebung,
wenn die Wärmeerzeugungsrate
den Schwellwert kreuzt, als die Zündzeitgebung des Kraftstoffes
durch die Haupteinspritzung angenommen. Hierbei ist in der 13 ein
Fall anhand eines Beispieles gezeigt, bei dem zwei Stufen von Einspritzungen
der ersten Voreinspritzung und der Haupteinspritzung innerhalb eines
Verbrennungszyklus durchgeführt werden.
Wenn hierbei die Verarbeitung bei dem Schritt S832 beendet wird,
werden diese Verarbeitungsserien beendet.
-
Die 14 zeigt
die Prozedur einer Verarbeitung für eine Zündzeitgebungsregelung des vierten
Zylinders #4, in dem der Zylinderdrucksensor 21 angebracht
ist. Diese Verarbeitung wird durch den Bereich B10 zum Berechnen
der Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders und durch den Bereich
B12 zum Speichern des Lernwertes der Einspritzzeitgebung des vierten
Zylinders verarbeitet, die in der 5 gezeigt
sind. Hierbei wird die Verarbeitung zum Beispiel in spezifischen
Intervallen wiederholt durchgeführt.
-
Bei
diesen Verarbeitungsserien wird zunächst bei einem Schritt S40
der Basiswert (Basiseinspritzzeitgebung) auf der Grundlage der Drehzahl,
der Befehlseinspritzmenge und der durchgeführten Verbrennungssteuerung
(Verbrennungsmuster) festgelegt. Hierbei ist die Basiseinspritzzeitgebung
die Summe des Wertes der offenen Steuerung auf der Grundlage der
vorstehend genannten Parameter und des Einspritzzeitgebungslernwertes
eines Korrekturwertes des Wertes mit offener Steuerung, der durch
die Regelung gelernt wird, wie dies in der 14 gezeigt
ist. Bei dem nächsten
Schritt S42 wird eine Sollzündzeitgebung
auf der Grundlage der Drehzahl, der Befehlseinspritzmenge und des
Verbrennungsmusters festgelegt. Die Beziehung zwischen den vorstehend
genannten Parametern und der Sollzündzeitgebung wird herausgefunden,
um so die Abgascharakteristika gut steuern zu können. Bei dem nächsten Schritt
S44 wird die Zündzeitgebung
des vierten Zylinders #4, in dem der Zylinderdrucksensor 21 angebracht
ist, gelesen, die durch die in der 12 gezeigte Verarbeitung
berechnet wird.
-
Bei
dem nächsten
Schritt S46 wird ein Regelkorrekturbetrag berechnet, um die Zündzeitgebung
auf die Sollzündzeitgebung
zu bringen. Hierbei reicht es bei dem Schritt S46 aus, zum Beispiel
eine Proportionalsteuerung auf der Grundlage der Differenz zwischen
der Zündzeitgebung
und der Sollzündzeitgebung
durchzuführen.
Dann wird bei einem Schritt S48 der Befehlswert der Einspritzzeitgebung
als die Summe der Basiseinspritzzeitgebung und des Regelkorrekturbetrags
berechnet. Die Zündzeitgebung
kann durch eine Steuerung der Einspritzzeitgebung durch diesen Befehlswert
geregelt werden.
-
Wenn
diesbezüglich
die Lernbedingungen erfüllt
sind, wenn zum Beispiel der Regelkorrekturbetrag der Regelung stabil
wird und der Abstand, der nach dem letzten Lernvorgang durchschritten
wird, einen spezifischen Abstand erreicht, wird bei einem Schritt
S50 der Einspritzzeitgebungslernwert durch den Regelkorrekturbetrag
aktualisiert. Wenn die Verarbeitung bei dem Schritt S48 oder bei
dem Schritt S50 beendet wird, werden dann diese Verarbeitungsserien
einmal beendet.
-
Die 15 zeigt
die Prozedur einer Verarbeitung für eine Zündzeitgebungsregelung der Zylinder
#k (k = 1 bis 3) in denen kein Zylinderdrucksensor 21 angebracht
ist. Diese Verarbeitung wird durch den Momentenberechnungsbereich
B14, den Bereich B16 zum Berechnen der Abweichung der Einspritzzeitgebung
und den Bereich B18 zum Speichern der Abweichung des Lernwertes
durchgeführt,
die in der 5 gezeigt sind. Diese Verarbeitung
wird zum Beispiel in spezifischen Intervallen wiederholt durchgeführt.
-
Bei
diesen Verarbeitungsserien wird zunächst bei einem Schritt S62
bestimmt, ob dieses ein Betriebsbereich ist oder nicht, in dem eine Änderung
des abgegebenen Momentes relativ zu einer kleinen Änderung der
Zündzeitgebung
noch bemerkbarer ist als eine Änderung
des abgegebenen Momentes relativ zu einer kleinen Änderung
der Einspritzmenge. Es wird nämlich
bestimmt, ob dieses ein Verbrennungsbereich mit Vormischung/niedriger
Temperatur oder der fette Verbrennungsbereich ist oder nicht. Wenn
bestimmt wird, dass dieses der vorstehend genannte Betriebsbereich
ist, schreitet die Routine zu einen Schritt S64. Bei dem Schritt S64
wird ein Anfangswert der Einspritzzeitgebungsabweichung von jedem
Zylinder #k hinsichtlich der Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders
#4 festgelegt, der jener Zylinder ist, in dem der Zylinderdrucksensor 21 angebracht
ist. Hierbei ist der Anfangswert ein Wert, der dadurch erhalten
wird, dass der Lernwert der Einspritzzeitgebungsabweichung zu einem
Wert der offenen Steuerung addiert wird, der durch die Drehzahl,
die Befehlseinspritzmenge und das Verbrennungsmuster bestimmt wird.
-
Bei
dem nächsten
Schritt S66 werden der Momentenänderungsbetrag
von jedem Zylinder #i und der Momentenmittelwert bei N-Verbrennungszyklen
berechnet. Hierbei ist der Momentenmittelwert ein Mittelwert, der
N-Verbrennungszyklen, der durch die Verbrennung des Kraftstoffes
in jedem Zylinder #1 erzeugt wird. Außerdem ist der Momentenänderungsbetrag
ein Parameter, der dadurch erhalten wird, dass Änderungen der N-Verbrennungszyklen
des Momentes quantifiziert werden, das durch die Verbrennung des Kraftstoffes
in jedem Zylinder #i erzeugt wird. Diese Verarbeitung ist in der 16 gezeigt.
-
Bei
einem Schritt S661 wird nämlich
zunächst
ein Parameter i zum Bestimmen einer Zylinderzahl auf „1" gesetzt. Bei dem
nächsten
Schritt S662 wird das Zylinderarbeitsvolumen Sneflt #1 des i-ten
Zylinders für N-Verbrennungszyklen
berechnet (N: natürliche
Zahl). Dann wird bei einem Schritt S663 der Mittelwert des Zylinderarbeitsvolumens
Sneflt #1 für
die N-Verbrennungszyklen als der Momentenmittelwert TA #i des i-ten
Zylinders berechnet. Bei dem nächsten
Schritt S664 wird die Quadratsumme der Differenz zwischen dem Zylinderarbeitsvolumen
Sneflt #1 und dem Momentenmittelwert TA #1 für die N-Verbrennungszyklen
als der Momentenänderungsbetrag ΔT #i berechnet.
Bei dem nächsten
Schritt S665 wird bestimmt, ob der Momentenmittelwert TA #1 und
der Momentenänderungsbetrag ΔT #i für alle Zylinder
berechnet sind oder nicht. Wenn die Berechnung für alle Zylinder nicht beendet
ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S666, bei dem der vorstehend
genannte Parameter i um 1 inkrementiert wird, und dann werden die
Verarbeitungen bei den Schritt S662 bis S666 wiederholt durchgeführt. Wenn
bei dem Schritt S665 andererseits bestimmt wird, dass die Berechnung
für alle
Zylinder beendet ist, wird die Verarbeitung bei dem Schritt S66
beendet, die in der 15 gezeigt ist.
-
Bei
dem Schritt S68 nach der Verarbeitung bei dem Schritt S66 werden
die Korrekturwerte OFFSETk der Zündzeitgebungsabweichungen
des ersten Zylinders #1 bis dritten Zylinders #3 auf der Grundlage
des Momentenänderungsbetrages
und des Momentenmittelwertes berechnet. Diese Korrekturwerte OFFSETk
werden zum Korrigieren der Anfangswerte verwendet, die bei dem Schritt
S64 berechnet werden, und zwar durch die Abweichungen der Einspritzzeitgebungen
des ersten Zylinders #1 bis dritten Zylinders #3 hinsichtlich der Einspritzzeitgebung
des vierten Zylinders #4. Diese Verarbeitung ist in der 17 gezeigt.
-
Bei
diesen Verarbeitungsserien wird zunächst bei einem Schritt S681
ein Parameter k zum Bestimmen einer Zylinderzahl auf „1" gesetzt. Bei dem
nächsten
Schritt S682 wird bestimmt, ob der Momentenänderungsbetrag ΔTA #k des
k-ten Zylinders #k um einen spezifischen Wert oder mehr größer als
der Momentenänderungsbetrag ΔTA #4 des
vierten Zylinders ist oder nicht, und zwar anders gesagt, ob der
Momentenänderungsbetrag ΔTA #k größer als ΔTA #4 × α ist oder
nicht. Diese Verarbeitung wird so durchgeführt, dass bestimmt wird, ob
die Verbrennung des k-ten Zylinders instabil wird und in einem Zustand
ist oder nicht, bei dem eine Fehlzündung verursacht werden könnte. Hierbei
wird die Regelung auf der Grundlage der erfassten Zündzeitgebung
für den
vierten Zylinder #4 so durchgeführt,
dass angenommen wird, dass eine instabile Verbrennung des vierten
Zylinders #4 vermieden wird. Wenn der Momentenänderungsbetrag ΔTA #k des
k-ten Zylinders #k um den spezifischen WERt oder mehr größer als
der Momentenänderungsbetrag ΔTA #4 des
vierten Zylinders ist, kann aus diesem Grund gefolgert werden, dass
die Verbrennung in dem k-ten Zylinder #k in einen instabilen Zustand
versetzt wurde. Die vorstehend genannten Konstante α ist ein
Parameter, der zum Bestimmen dessen verwendet wird, ob die Verbrennung
in dem k-ten Zylinder #k in einen instabilen Zustand versetzt wurde
oder nicht, und zwar auf der Grundlage jenes Grades, um den der
Momentenänderungsbetrag ΔTA #k des k-ten
Zylinders #k größer als
der Momentenänderungsbetrag ΔTA #4 des
vierten Zylinders #4 ist. Wenn bei dem Schritt S682 bestimmt wird,
dass der Momentenänderungsbetrag ΔTA #k des
k-ten Zylinders #k um den vorbestimmten Wert oder mehr größer als
der Momentenänderungsbetrag ΔTA #4 des
vierten Zylinders #4 ist, dann wird ein spezifischer Betrag A von
dem Korrekturbetrag OFFSETk bei dem Schritt S683 subtrahiert, um die
Einspritzzeitgebung zur vorgerückten
Seite zu korrigieren.
-
Wenn
andererseits die Bestimmung bei dem Schritt S682 negativ ist, schreitet
die Routine zu einen Schritt S684. Bei den Verarbeitungen der Schritte
S684 bis S691 wird das Moment, das durch die Verbrennung in dem
k-ten Zylinder #k erzeugt wird, auf jenes Moment geregelt, das durch
die Verbrennung in dem vierten Zylinder #4 erzeugt wird, damit die
Zündzeitgebung
des k-ten Zylinders #k der Zündzeitgebung
des vierten Zylinders #4 entspricht. Bei dem Schritt S684 wird nämlich bestimmt,
ob der Momentenmittelwert TA #k des k-ten Zylinders #k um einen
spezifischen Wert oder mehr größer als
der Momentenmittelwert TA #4 des vierten Zylinders #4 ist oder nicht,
und zwar anders gesagt, ob der Momentenmittelwert TA #k größer als
der spezifische Wert TA #4 × β ist oder
nicht. Wenn dann die Bestimmung bei dem Schritt S684 positiv ist,
wird bei einem Schritt S685 ein spezifischer Betrag B zu dem Korrekturwert
OFFSETk addiert, um die Verarbeitung zum Korrigieren der Einspritzzeitgebung
des k-ten Zylinders #k zur verzögerten
Seite durchzuführen.
Bei dem nächsten
Schritt S686 wird bestimmt, ob der Korrekturwert OFFSETk größer als
ein oberer Grenzwert OMAX ist oder nicht. Dieser obere Grenzwert
OMAX bestimmt einen zulässigen
Abweichungsbetrag der Einspritzzeitgebung des k-ten Zylinders #k
hinsichtlich der Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders #4. Wenn
die Bestimmung bei dem Schritt S686 positiv ist, wird bei einem
Schritt S687 der Korrekturwert OFFSETk auf den oberen Grenzwert
OMAX festgelegt.
-
Wenn
die Bestimmung bei dem Schritt S684 andererseits negativ ist, schreitet
die Routine zu einen Schritt S688. Bei dem Schritt S688 wird bestimmt,
ob der Momentenmittelwert TA #k des k-ten Zylinders #k um einen
spezifischen Wert oder weniger kleiner als der Momentenmittelwert
TA #4 des vierten Zylinders ist oder nicht, und zwar anders gesagt,
ob der Momentenmittelwert TA #k kleiner als der spezifische Wert
TA #4 × γ ist oder
nicht. Wenn die Bestimmung bei dem Schritt S688 positiv ist, wird
dann bei einem Schritt S689 ein spezifischer Betrag C von dem Korrekturwert
OFFSETk subtrahiert, um die Verarbeitung zum korrigieren der Einspritzzeitgebung
des k-ten Zylinders #k zur vorgerückten Seite durchzuführen. Bei
dem nächsten
Schritt S690 wird bestimmt, ob der Korrekturwert OFFSETk kleiner
als ein unterer Grenzwert OMIN ist oder nicht. Dieser untere Grenzwert
OMIN bestimmt einen zulässigen
Abweichungsbetrag der Einspritzzeitgebung des k-ten Zylinders #k hinsichtlich
der Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders #4. Wenn die Bestimmung
bei dem Schritt S690 positiv ist, wird bei einem Schritt S691 der
Korrekturwert OFFSETk auf den unteren Grenzwert OMIN festgelegt.
Diesbezüglich
wird der absolute Wert des oberen Grenzwertes OMAX kleiner als der
absolute Wert des unteren Grenzwertes OMIN festgelegt. Dies ist
durch den folgenden Grund begründet.
-
Wenn
die Dieselkraftmaschine 10 in Betrieb ist, wird der Zwischenraum
zwischen dem Kolben und der Zylinderinnenwand vergrößert. Aus
diesem Grund wird bei der Dieselkraftmaschine 10 ein Verdichtungsdruck in
der Brennkammer 20 durch dessen zeitlicher Änderung
verringert, und somit wird die Verbrennung in einen instabilen Zustand
versetzt, und zwar besteht anders gesagt eine leichte Tendenz, dass
eine Fehlzündung
auftritt. Unter diesem Gesichtspunkt kann durch Erhöhen des
zulässigen
Abweichungsbetrags zur vorgerückten Seite
die Fehlzündung
ungeachtet der zeitlichen Änderung
in geeigneter Weise unterdrückt
werden. Durch Verringern des zulässigen
Abweichungsbetrags zur verzögerten
Seite kann außerdem
das Auftreten der Fehlzündung,
die durch eine übermäßige Verzögerung verursacht
wird, in geeigneter Weise unterdrückt werden.
-
Wenn
die Verarbeitungen bei den Schritten S683, S687 und S691 beendet
sind, oder wenn die Bestimmungen bei den Schritten S686, S688 und
S690 negativ sind, schreitet die Routine zu einen Schritt S692. Bei
dem Schritt S692 wird bestimmt, ob die Berechnung des Korrekturwertes
OFFSETk für
alle Zylinder des ersten Zylinders #1 bis dritten Zylinders #3 beendet
ist oder nicht. Wenn die Berechnung nicht beendet ist, wird dann
bei einem Schritt S693 der vorstehend beschriebene Parameter k um
1 inkrementiert, und die Verarbeitungen bei den Schritten S682 bis
S692 werden wiederholt durchgeführt.
Andererseits wird bei dem Schritt S692 bestimmt, dass die Berechnung
des Korrekturwertes OFFSETk für
alle Zylinder beendet ist, und die Verarbeitung bei dem Schritt
S68 wird beendet, wie dies in der 15 gezeigt
ist.
-
Dann
wird bei einem Schritt S70, der in der 15 gezeigt
ist, die Einspritzzeitgebung des k-ten Zylinders #k als ein Wert
berechnet, der dadurch erhalten wird, dass der Anfangswert und der
Korrekturwert OFFSETk zu der Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders
#4 addiert werden. Wenn hierbei die Lernbedingungen gelten, wenn
zum Beispiel der Korrekturwert OFFSETk stabil wird, und der Abstand,
der nach dem letzten Lernvorgang durchwandert wird, den spezifischen
Abstand erreicht, wird bei einem Schritt S72 der Einspritzzeitgebungslernwert
durch den Regelkorrekturbetrag aktualisiert. Wenn die Verarbeitung
bei dem Schritt S70 oder bei dem Schritt S72 beendet ist, oder wenn
die Bestimmung bei dem Schritt S62 negativ ist, werden dann diese
Verarbeitungsserien einmal beendet.
-
Die 18 zeigt
den Lernvorgang der Kraftstoffeinspritzmenge und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung und
dem Zustand zum Wiedergeben der Lernwerte bei diesem Ausführungsbeispiel.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird der Lernvorgang der Einspritzmenge durchgeführt, nachdem eine spezifische
Zeit nach einer Verlagerung des Verbrennungszustands des Kraftstoffes
zu der normalen Verbrennung verstrichen ist, so dass ein fehlerhafter
Lernvorgang in geeigneter Weise vermieden werden kann, der durch
ein Lernen in einem Übergangszustand
verursacht wird. Außerdem
wird bei diesem Ausführungsbeispiel
das Lernen der Einspritzzeitgebung durchgeführt, nachdem eine spezifische
Zeit nach einer Verlagerung des Verbrennungszustandes des Kraftstoffes
zu der fetten Verbrennung verstrichen ist, so dass ein fehlerhaftes
Lernen in geeigneter Weise vermieden werden kann, das durch ein
Lernen in einem Übergangszustand
verursacht wird.
-
Diesbezüglich werden
die jeweiligen Lernwerte in allen Zuständen der Kraftstoffverbrennung
wiedergegeben, aber es ist vorzuziehen, dass ein Lernwert, der angesichts
der Differenz zwischen den Betriebsbereichen in geeigneter Weise
korrigiert wird, anstelle einer Verwendung des Lernwertes verwendet
wird, der in dem spezifischen Verbrennungszustand des Kraftstoffes
gelernt wird. Wenn zum Beispiel der Einspritzmengenlernwert, der
bei der normalen Verbrennung gelernt wird, zur Zeit der fetten Verbrennung
verwendet wird, ist es nämlich
vorzuziehen, dass der zu verwendende Einspritzmengenlernwert hinsichtlich
der Differenz zwischen dem Betriebszustand, bei dem der Einspritzmengenlernwert
gelernt wird, und dem Betriebszustand umgewandelt wird, bei dem
die fette Verbrennung durchgeführt
wird (Differenz des Kraftstoffdrucks oder dergleichen), und zwar
zu einem angemessenen Wert in jenem Betriebszustand, bei dem die
fette Verbrennung durchgeführt
wird.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie vorstehend im Einzelnen beschrieben ist, können die
folgenden Wirkungen bewirkt werden.
- (1) Die
Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders #4 wird auf die Sollzündzeitgebung
geregelt, und gleichzeitig wird die Einspritzzeitgebung des anderen
Zylinders #k derart gesteuert, dass das Moment, das durch die Verbrennung
in dem anderen Zylinder #k erzeugt wird, jenem Moment entspricht,
das durch die Verbrennung in dem vierten Zylinder #4 erzeugt wird,
wodurch die Zündzeitgebung
des anderen Zylinders #k so gesteuert wird, dass sie der Zündzeitgebung
des vierten Zylinders #4 entspricht. Dadurch ist es möglich, die
Einspritzzeitgebungen von allen Zylindern auf der Grundlage des
Erfassungsergebnisses des Zylinderdrucksensors 21 zum Erfassen
des Drucks in der Brennkammer eines Teils der Zylinder der Dieselkraftmaschine 10 in
geeigneter Weise zu steuern.
- (2) Der Einspritzmengenlernwert zum Korrigieren der Kraftstoffmenge,
die in jeden der verschiedenen Zylinder tatsächlich derart einzuspritzen
ist, dass die Momente nahe aneinander liegen, die durch die Verbrennung
in den verschiedenen Zylindern erzeugt werden, wird bei einem Betriebszustand
(zur Zeit der normalen Verbrennung) gelernt, bei dem eine kleine Änderung
der Einspritzmenge eine noch dominantere Wirkung auf eine Änderung des
abgegebenen Momentes der Dieselkraftmaschine 10 als eine
kleine Änderung der
Einspritzzeitgebung hat. Unter Verwendung dieses Lernwertes zur
Zeit der Steuerung der Zündzeitgebung
ist es außerdem
möglich,
die Faktoren der Änderungen
des Momentes zu bestimmen, das durch die Verbrennung zwischen den
Zylinder erzeugt wird, und zwar für die Steuerung der Zündzeitgebung.
Somit ist es möglich,
die Steuerung der Zündzeitgebung
auf der Grundlage des abgegebenen Momentes angemessen durchzuführen.
- (3) In dem Zylinder von dem ersten Zylinder #1 bis dritten Zylinder
#3, in dem der durch die Verbrennung erzeugte Momentenänderungsbetrag ΔTA #k um
den spezifischen Betrag oder mehr größer als der Momentenänderungsbetrag ΔT #4 ist,
der durch die Verbrennung in dem vierten Zylinder #4 erzeugt wird,
wird die Einspritzzeitgebung um den spezifischen Betrag zur vorgerückten Seite
gesteuert. Durch Steuern der Einspritzzeitgebung in dieser Art und
Weise zur vorgerückten
Seite, bei der eine Fehlzündung
weniger leicht verursacht wird, ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit
des Auftretens der Fehlzündung
in angemessener Weise zu vermindern.
- (4) Die Einspritzmengenlernwerte werden gelernt, damit die Zündzeitgebungen
des ersten Zylinders #1 bis dritten Zylinders #3 mit der Zündzeitgebung
des vierten Zylinders #4 übereinstimmen.
Dadurch ist es möglich,
die Einspritzmengenlernwerte zur Zeit der Steuerung der Zündzeitgebungen
von diesen Zylindern zu verwenden, und in Erweiterung ist es möglich, die
Zündzeitgebungen
schnell zu steuern.
- (5) Das Lernen der Einspritzzeitgebungen des ersten Zylinders
#1 bis dritten Zylinders #3 wird durchgeführt, nachdem eine spezifische
Zeit nach einer Versetzung eines Betriebsbereiches in jenen Betriebsbereich
(fetter Verbrennungsbereich) verstrichen ist, in dem eine kleine Änderung
der Einspritzzeitgebung eine noch dominantere Wirkung auf eine Änderung
des abgegebenen Momentes der Dieselkraftmaschine 10 als
eine kleine Änderung
der Einspritzmenge hat. Dadurch ist es möglich, die Einspritzzeitgebungslernwerte
in angemessener Weise zu lernen. Zusätzlich wird das Lernen durchgeführt, nachdem
die spezifische Zeit nach der Versetzung des Betriebsbereiches in
den vorstehend genannten Betriebsbereich verstrichen ist, so dass
es möglich
ist, ein fehlerhaftes Lernen in angemessener Weise zu vermeiden,
das durch ein Lernen in dem Übergangszustand
verursacht wird.
- (6) Der Einspritzzeitgebungslernwert wird gelernt, damit die
Zündzeitgebung
des vierten Zylinders #4 mit der Sollzündzeitgebung übereinstimmt.
Dadurch ist es möglich,
den Einspritzzeitgebungslernwert zur Zeit der Steuerung der Zündzeitgebung
des vierten Zylinders #4 zu verwenden und in Erweiterung ist es
möglich,
die Zündzeitgebung
schnell zu steuern.
- (7) Das Lernen der Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders
#4 wird durchgeführt,
nachdem eine spezifische Zeit nach einer Versetzung eines Betriebsbereiches
in jenen Betriebsbereich (fetter Betriebsbereich) verstrichen ist,
in dem eine kleine Änderung
der Einspritzzeitgebung eine noch dominantere Wirkung auf eine Änderung
des abgegebenen Momentes der Dieselkraftmaschine 10 als
eine kleine Änderung
der Einspritzmenge hat. Dadurch ist es möglich, die Einspritzzeitgebungslernwerte
angemessen zu lernen. Zusätzlich
wird das Lernen durchgeführt,
nachdem die spezifische Zeit nach einer Versetzung des Betriebsbereiches
in den vorstehend beschriebenen Betriebsbereich verstrichen ist,
so dass es möglich
ist, ein fehlerhaftes Lernen angemessen zu vermeiden, das durch
ein Lernen in dem Übergangszustand
verursacht wird.
- (8) Damit die Zündzeitgebung
von jedem Zylinder der Sollzündzeitgebung
entspricht, wird der Betrag der Steuerung mit offener Steuerung
des Kraftstoffeinspritzventils 24, der sich auf die Einspritzzeitgebung
bezieht, für
jeden Betriebsbereich der Dieselkraftmaschine 10 festgelegt.
Dadurch ist es möglich,
dass die Einspritzzeitgebung der Solleinspritzzeitgebung schnell
folgt.
- (9) Bei den zulässigen
Abweichungsbeträgen
der Einspritzzeitgebungen des ersten Zylinders #1 bis dritten Zylinders
#3 von der Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders #4 werden die
zulässigen
Abweichungsbeträge
an der vorgerückten
Seite größer festgelegt
als die zulässigen
Abweichungsbeträge
an der verzögerten
Seite. Dadurch ist es möglich,
ungeachtet der seitlichen Änderung
eine Fehlzündung
angemessen zu unterdrücken.
- (10) Der vierte Zylinder #4, in dem die Menge des einströmenden Abgases
am größten ist,
das rückzuführen ist
(EGR-Gas), ist mit dem Zylinderdrucksensor 21 versehen.
Der Zylinder, in dem die rückzuführende Menge
des einströmenden
Abgases am größten ist,
ist ein Zylinder mit der höchsten
Wahrscheinlich, dass die Verbrennung instabil wird, und zwar anders
gesagt ein Zylinder mit der größten Wahrscheinlichkeit, dass
eine Fehlzündung
auftreten wird. Diesbezüglich
ist es durch Anbringen des Zylinderdrucksensors 21 in einem
derartigen Zylinder möglich,
den Verbrennungszustand direkt zu überwachen und somit in angemessener
Weise eine instabile Verbrennung zu verhindern.
- (11) Das abgegebene Moment der Dieselkraftmaschine 10 wird
auf der Grundlage einer Erhöhung
der Drehzahl der Abgabewelle der Dieselkraftmaschine 10 berechnet,
die durch eine Kraftstoffeinspritzung in dem jeweiligen Zylinder
erzeugt wird. Dadurch ist es möglich,
verschiedene Arten an Verarbeitungen auf der Grundlage des abgegebenen
Momentes durchzuführen,
ohne dass eine neue Hardware wie zum Beispiel ein Momentensensor
vorgesehen wird.
- (12) Die Zündzeitgebungssteuerung
des ersten Zylinder #1 bis dritten Zylinders #3 auf der Grundlage
des Momentes des vierten Zylinders #4 wird in einem Betriebsbereich
durchgeführt,
in dem eine Änderung
des abgegebenen Momentes der Dieselkraftmaschine 10 hinsichtlich
einer kleinen Änderung
der Einspritzzeitgebung größer als
ein spezifischer Wert wird. Dadurch ist es möglich, die Steuerung der Zündzeitgebungen von
diesen Zylindern angemessen durchzuführen.
-
(Zweites Ausführungsbeispiel)
-
Nachfolgend
wird ein zweites Ausführungsbeispiel
mit einem Fokus auf den Unterschied zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel
und dem zweiten Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
In
der 19 ist der gesamte Aufbau eines Kraftmaschinensystems
gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
gezeigt. Wie dies in der Zeichnung bei diesem Ausführungsbeispiel
gezeigt ist, ist außerdem
ein Zylinderdrucksensor 21 in dem ersten Zylinder #1 mit
der kleinsten EGR-Menge zusätzlich
zu dem vierten Zylinder #4 angebracht. Das abgegebene Moment, das
durch die Verbrennung des Kraftstoffes in dem dritten Zylinder #3
erzeugt wird, wird mit dem abgegebenen Moment in Übereinstimmung
gebracht, das durch die Verbrennung des Kraftstoffes in dem vierten
Zylinder #4 erzeugt wird, um die Zündzeitgebung des dritten Zylinders
#3 zu steuern. Anders gesagt wird die Zündzeitgebung des dritten Zylinders
#3 dadurch gesteuert, dass das abgegebene Moment, das durch die
Verbrennung des Kraftstoffes in dem dritten Zylinder #3 erzeugt
wird, mit dem abgebebenen Moment in Übereinstimmung gebracht wird,
das durch die Verbrennung des Kraftstoffes in dem vierten Zylinder
#4 erzeugt wird, der ähnlich
dem dritten Zylinder #3 hinsichtlich des Zustandes des einströmenden EGR-Gases
ist. Außerdem
wird das abgegebene Moment, das durch die Verbrennung des Kraftstoffes
in dem zweiten Zylinder #2 erzeugt wird, mit dem abgegebenen Moment
in Übereinstimmung
gebracht, das durch die Verbrennung des Kraftstoffes in dem ersten
Zylinder #1 erzeugt wird, um die Zündzeitgebung des zweiten Zylinders
#2 zu steuern. Anders gesagt wird die Zündzeitgebung des zweiten Zylinders
#2 dadurch gesteuert, dass das abgegebene Moment, das durch die
Verbrennung des Kraftstoffes in dem zweiten Zylinder #2 erzeugt
wird, mit dem abgegebenen Moment in Übereinstimmung gebracht wird,
das durch die Verbrennung des Kraftstoffes in dem ersten Zylinder
#1 erzeugt wird, der ähnlich
dem zweiten Zylinder #2 hinsichtlich des Zustandes des einströmenden EGR-Gases
ist. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Zündzeitgebungen
des zweiten Zylinders #2 und des dritten Zylinders #3 zu steuern,
in denen kein Zylinderdrucksensor 21 angebracht ist, und
zwar auf der Grundlage des Vergleiches des abgegebenen Momentes
von dem ersten Zylinder #1 und dem vierten Zylinder #4, die ähnlich hinsichtlich
des Zustandes des einströmenden EGR-Gases
sind, und somit kann gefolgert werden, dass sie ähnliche Zündzustände wie der zweite Zylinder #2
und der dritte Zylinder #3 haben.
-
Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
können
zusätzlich
zu den Wirkungen, die in (1) bis (9), (11) und (12) gezeigt sind,
die bei dem ersten Ausführungsbeispiel
bewirkt werden, die folgenden Wirkungen außerdem bewirkt werden.
- (13) Die vielen Zylinder, in denen jeweils
der Zylinderdrucksensor 21 angebracht ist, werden derart
ausgewählt,
dass sie sich hinsichtlich des Zustandes des einströmenden,
rückzuführenden
Abgases am stärksten voneinander
unterscheiden. Dadurch ist es möglich,
die Einspritzzeitgebung auf die Solleinspritzzeitgebung mit einer
höheren
Genauigkeit zu steuern.
-
(Andere Ausführungsbeispiele)
-
Diesbezüglich können die
vorstehend beschriebenen, jeweiligen Ausführungsbeispiele für eine Implementierung
abgewandelt werden.
-
Bei
den verschiedenen Ausführungsbeispielen
ist der Bereich, in dem das Lernen der Einspritzzeitgebung durchgeführt wird,
auf den fetten Verbrennungsbereich beschränkt. Wenn jedoch das Lernen
der Einspritzmenge beendet ist, kann das Lernen der Einspritzzeitgebung
mit einer höheren
Genauigkeit auch in dem Bereich mit Vormischung/niedriger Temperatur
durchgeführt
werden.
-
Das
Verfahren zum Berechnen des abgegebenen Momentes, das durch die
Verbrennung in dem jeweiligen Zylinder erzeugt wird, und zwar auf
der Grundlage eines Erhöhungsbetrags
der Drehzahl der Abgabewelle der Dieselkraftmaschine 10,
was durch die Kraftstoffeinspritzung in dem jeweiligen Zylinder
entwickelt wird, ist nicht auf jenes Verfahren beschränkt, das
anhand eines Beispiels in den Ausführungsbeispielen offenbart
ist. Kurz gesagt ist ein Erhöhungsbetrag
der Drehzahl der Abgabewelle hinsichtlich der Drehzahl unmittelbar
vor der Kraftstoffeinspritzung in den jeweiligen Zylinder ein Parameter,
der sich auf das abgegebene Moment bezieht, wobei der Erhöhungsbetrag
durch die Kraftstoffeinspritzung entwickelt wird, so dass es ausreicht,
das abgegebene Moment durch ein angemessenes Verfahren auf der Grundlage
dieses Parameters zu quantifizieren.
-
Der
Momentenänderungsbetrag
ist nicht auf jenen beschränkt,
der durch das Verfahren quantifiziert wird, das anhand eines Beispieles
in den Ausführungsbeispielen
beschrieben ist. Zum Beispiel kann der Momentenänderungsbetrag in der folgenden
Art und Weise quantifiziert werden: entweder ein Moment oder seine äquivalenten
Werte in einem beliebigen Verbrennungszyklus der N-Verbrennungszyklen
wird als ein Referenzwert festgelegt; und der Momentenänderungsbetrag
wird auf der Grundlage der Abweichung entweder des Momentes oder
seiner äquivalenten
Werte bei dem anderen Verbrennungszyklus von dem Referenzwert quantifiziert.
-
Anstelle
einer Berechnung des abgegebenen Momentes, das durch die Verbrennung
in dem jeweiligen Zylinder erzeugt wird, und zwar auf der Grundlage
eines Erhöhungsbetrags
der Drehzahl der Abgabewelle der Dieselkraftmaschine 10,
wobei der Erhöhungsbetrag
durch die Kraftstoffeinspritzung in dem entsprechenden Zylinder
entwickelt wird, kann außerdem
ein Momentensensor vorgesehen werden, und das abgegebene Moment
kann durch den Momentensensor erfasst werden.
-
Das
Verfahren zum Auswählen
eines Zylinders, in dem der Zylinderdrucksensor 21 angebracht
ist, ist nicht auf jene Verfahren beschränkt, die anhand eines Beispiels
in den Ausführungsbeispielen
beschrieben sind. Zum Beispiel kann bei einem V-Zylinder ein Zylinderdrucksensor 21 pro
Zylindergruppe vorgesehen sein.
-
Ein
Zylinderdrucksensor (21) ist in einem vierten Zylinder
(#4) angebracht. Die Einspritzzeitgebung des vierten Zylinders (#4)
wird so gesteuert, dass die durch den Zylinderdrucksensor (#4) erfasste
Zündzeitgebung
des vierten Zylinders (#4) auf eine Sollzündzeitgebung geregelt wird.
Die Zündzeitgebungen
des ersten Zylinders (#1) bis dritten Zylinders (#3) werden dadurch
indirekt gesteuert, dass die Einspritzzeitgebungen so gesteuert
werden, dass die abgegebenen Momente, die durch eine Verbrennung
in dem ersten Zylinder (#1) bis dritten Zylinder (#3) erzeugt werden,
mit einem abgegebenen Moment in Übereinstimmung
gebracht werden, das durch eine Verbrennung in dem vierten Zylinder
(#4) erzeugt wird.
