-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzmengensteuerungseinheit
bzw. eine Einspritzmengenregelungseinheit, die Einspritzmengen von Kraftstoffeinspritzventilen
steuert bzw. regelt, die Kraftstoff in entsprechende Zylinder einer
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine einspritzen, sowie ein die Einheit
aufweisendes Kraftstoffeinspritzsystem.
-
Herkömmlicherweise
variiert in einem Kraftstoffeinspritzsystem, in dem Kraftstoff in
jeden Zylinder einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine durch ein entsprechendes
von Kraftstoffeinspritzventilen eingespritzt wird, eine Änderungsgröße
einer Drehgeschwindigkeit bei einem Expansionshub zwischen den Zylindern
aufgrund der Änderung einer Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils
beispielsweise aufgrund von Herstellungsfehlern bei einer Herstellung
der Ventile. Dementsprechend kann aufgrund einer Änderung
in den Drehgeschwindigkeitsänderungen eine Kraftmaschinenschwingung
erzeugt werden. Beispielsweise kann, wenn die Drehgeschwindigkeitsänderungen
der Zylinder in einem Leerlaufbetriebszustand variieren und hierdurch
die Kraftmaschinenschwingung erzeugt wird, die Kraftmaschinenschwingung
einem Fahrzeuginsassen Unannehmlichkeiten bereiten.
-
Um
eine derartige Änderung in den Drehgeschwindigkeitsänderungen
unter den Zylindern zu verringern, ist eine Zwischenzylinder-Einspritzmengenkorrektur
bekannt, durch die die Einspritzmengen der Kraftstoffeinspritzventile,
die Kraftstoff einspritzen, für jeweilige Zylinder korrigiert
werden (siehe beispielsweise
JP3591428B2 ). In der herkömmlichen Zwischenzylinder-Einspritzmengenkorrektur
gemäß der
JP3591428B2 wird
die Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils auf der Grundlage
der Drehgeschwindigkeitsänderung bei dem Expansionshub
jedes Zylinders korrigiert, um die Änderung in den Drehgeschwindigkeitsänderungen
unter den Zylindern zu verringern. Beispielsweise wird in einem
Zylinder mit einer großen Drehgeschwindigkeitsänderung
die Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils verringert, und
in einem Zylinder mit einer kleinen Drehgeschwindigkeitsänderung
wird die Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils vergrößert.
-
Die
Drehgeschwindigkeitsänderung, die eine Differenz zwischen
dem maximalen Wert der Drehgeschwindigkeit bei dem Expansionshub
eines jeweiligen Zylinders und dem minimalen Wert der Drehgeschwindigkeit
bei dem Start des Expansionshubs ist, wird jedoch nicht nur durch
die Einspritzmenge des in einen jeweiligen Zylinder eingespritzten
Kraftstoffs bei dem Expansionshub beeinflusst, sondern auch durch
die Drehgeschwindigkeitsänderung eines unmittelbar vorausgehenden
Zylinders, der den Expansionshub unmittelbar vor einem jeweiligen
Zylinder ausführt.
-
Jeder
Zylinder neigt dazu, eine Brennkraftmaschine gegen das Trägheitsmoment
eines Kolbens in einem unmittelbar vorausgehenden Zylinder bei dem
Start des Expansionshubs zu drehen. Als Ergebnis wird, wenn die
Kraftstoffeinspritzmenge die gleiche ist, wenn die Drehgeschwindigkeitsänderung des
unmittelbar vorausgehenden Zylinders klein ist und das Trägheitsmoment
des unmittelbar vorausgehenden Zylinders klein wird, die Drehgeschwindigkeitsänderung
eines jeweiligen Zylinders groß, wobei umgekehrt, wenn
die Drehgeschwindigkeitsänderung des unmittelbar vorausgehenden
Zylinders groß ist und das Trägheitsmoment des
unmittelbar vorausgehenden Zylinders klein wird, die Drehgeschwindigkeitsänderung
eines jeweiligen Zylinders klein wird.
-
Wenn
die Einspritzmenge in der vorstehend genannten Art und Weise auf
der Grundlage der Drehgeschwindigkeitsänderung eines jeweiligen
Zylinders, die aufgrund des Einflusses der Drehgeschwindigkeitsänderung
des unmittelbar vorausgehenden Zylinders vergrößert
oder verkleinert wird, korrigiert wird, kann die Einspritzmenge
nicht mit einer hohen Genauigkeit korrigiert werden, um die Änderung
in den Drehgeschwindigkeitsänderungen zwischen den Zylindern
zu verringern. Dementsprechend wird, wenn die Änderung
in den Drehgeschwindigkeitsänderungen zwischen den Zylindern besonders
groß ist, eine Zeitdauer, die zur Verringerung der Änderung
in den Drehgeschwindigkeitsänderungen erforderlich ist,
lang.
-
Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit den vorstehend genannten
Nachteilen. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Einspritzmengensteuerungseinheit, die Einspritzmengen von Kraftstoffeinspritzventilen
zum Einspritzen von Kraftstoff in entsprechende Zylinder einer Brennkraftmaschine
mit einer hohen Genauigkeit korrigiert, um eine Änderung
in Drehgeschwindigkeitsänderungen zwischen den Zylindern
umgehend zu verringern, und ein die Einheit aufweisendes Kraftstoffeinspritzsystem
bereitzustellen.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Einspritzmengenregelungseinheit gemäß Patentanspruch
1 und ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Patentanspruch
6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen
Patentansprüchen angegeben.
-
Zur
Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine
Einspritzmengensteuerungseinheit zur jeweiligen Steuerung einer
Einspritzmenge einer Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen bereitgestellt. Jedes
der Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen spritzt einen Kraftstoff
in einen entsprechenden von Zylindern einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine ein.
Die Einheit umfasst eine Drehgeschwindigkeitserhalteeinrichtung,
eine Integrationswertberechnungseinrichtung und eine Korrektureinrichtung.
Die Drehgeschwindigkeitserhalteeinrichtung dient zum Erhalten einer
Drehgeschwindigkeit der Kraftmaschine. Die Integrationswertberechnungseinrichtung dient
zur Berechnung eines Integrationswerts der Drehgeschwindigkeit,
die größer oder gleich einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit
ist, bei einem Expansionshub eines jeweiligen Zylinders. Die Korrektureinrichtung
dient zum Korrigieren der Einspritzmenge der Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen
auf der Grundlage des Integrationswerts eines jeweiligen Zylinders,
um eine Änderung in der Drehgeschwindigkeitsänderung
zwischen den Zylindern zu verringern. Die Drehgeschwindigkeitsänderung
ist eine Differenz zwischen einer maximalen Drehgeschwindigkeit
bei dem Expansionshub eines jeweiligen Zylinders und einer minimalen
Drehgeschwindigkeit bei einer Startzeit des Expansionshubs eines
jeweiligen Zylinders.
-
Zur
Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ebenso
ein Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellt, das eine Hochdruckpumpe,
eine gemeinsame Kraftstoffleitung bzw. einen Common-Rail, eine Vielzahl
von Kraftstoffeinspritzventilen und die Einspritzmengensteuerungseinheit
umfasst. Die Hochdruckpumpe setzt den Kraftstoff unter Druck und führt
eine Zwangszufuhr des Kraftstoffs aus. Der Common-Rail speichert
Kraftstoff auf, der durch die Hochdruckpumpe zwangszugeführt
wird. Jedes der Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen spritzt
einen Kraftstoff, der durch den Common-Rail aufgespeichert ist,
in einen entsprechenden von Zylindern einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
ein.
-
Die
Erfindung wird zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen
und zugehörigen Vorteilen am besten aus der nachstehenden
Beschreibung, den beigefügten Patentansprüchen
und der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung, die einen Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
veranschaulicht,
-
2 einen
Graphen, der Kennlinien einer Drehgeschwindigkeitsänderung
bei einem Expansionshub jedes Zylinders gemäß dem
Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
-
3 ein
Flussdiagramm, das eine Einspritzmengenkorrekturroutine gemäß dem
Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und
-
4 ein
veranschaulichendes Diagramm, das ein Lernen von Erfüllungsbedingungen
für eine Einspritzmengenkorrektur gemäß dem
Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben.
-
(Kraftstoffeinspritzsystem 10)
-
Ein
Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß der
Erfindung ist in 1 gezeigt. Ein Aufspeicherungskraftstoffeinspritzsystem 10 umfasst
einen Kraftstofftank 12, eine Hochdruckpumpe 14,
eine gemeinsame Kraftstoffleitung bzw. einen Common-Rail 20,
ein Kraftstoffeinspritzventil 30 und eine elektronische
Steuerungseinheit (ECU) 40.
-
Die
Hochdruckpumpe 14 als eine Kraftstoffzufuhrpumpe ist eine
allgemein bekannte Pumpe, die eine Kraftstoffansaugung in eine Druckkammer
als Ergebnis einer Hin- und Herbewegung eines Kolbens bzw. eines
Druckstücks entsprechend einer Drehung einer Nocke einer
Nockenwelle, die mit einer Kurbelwelle einer Dieselkraftmaschine
gedreht wird, unter Druck setzt. Eine Kraftstoffmenge, die in die
Druckkammer durch die Hochdruckpumpe 14 gesaugt wird, wird
durch ein Regelventil 16 gesteuert, das auf der Einlassseite
der Hochdruckpumpe 14 angeordnet ist. Das Regelventil 16 ist
ein elektromagnetisches Ventil, das eine Ansaugöffnungsfläche
aufgrund der Bewegung eines Ventilelements entsprechend einem einer
elektromagnetischen Ansteuerungseinheit zugeführten Stromwert ändert.
Durch ein Regulieren der Menge des in die Druckkammer angesaugten
Kraftstoffs wird eine Kraftstoffmenge gesteuert, die die Hochdruckpumpe 14 zuführt.
-
Der
Common-Rail 20 speichert Kraftstoff auf, den die Hochdruckpumpe 14 zuführt.
Ein Kraftstoffdruck wird auf einem vorbestimmten hohen Druck entsprechend
einer Kraftmaschinenbetriebsbedingung gehalten. Ein Drucksensor 22 als
eine Druckerfassungseinrichtung erfasst einen Common-Rail-Druck
innerhalb des Common-Rails 20 und gibt den Common-Rail-Druck
an die ECU 40 aus.
-
Eine
Druckbegrenzungseinrichtung 24 ist ein Ventil, das geöffnet
wird, wenn der Common-Rail-Druck einen vorbestimmten Druck überschreitet,
um den Common-Rail-Druck auf dem vorbestimmten Druck oder darunter
zu halten. Strömungsdämpfer 26 sind auf
einer Ausgabeseite des Common-Rails 20 zur Verringerung
eines Pulsierens in dem Common-Rail 20 oder in einem Rohr
angeordnet, das den Strömungsdämpfer 26 und
das Kraftstoffeinspritzventil 30 verbindet.
-
Das
Kraftstoffeinspritzventil 30 ist in einem jeweiligen Zylinder
beispielsweise einer Vier-Zylinder-Dieselkraftmaschine angeordnet,
um Kraftstoff, den der Common-Rail 20 aufspeichert, in
den Zylinder einzuspritzen. Das Kraftstoffeinspritzventil 30 ist eine
allgemein bekannte elektromagnetisch angetriebene Einspritzvorrichtung,
die eine Kraftstoffeinspritzmenge steuert, indem eine Verbindung
zwischen einer Steuerungskammer, die einen Kraftstoffdruck an eine
Düsennadel in einer Ventilschließrichtung anlegt,
und einer Niedrigdruckseite durch eine elektromagnetische Ansteuerungseinheit 32 gesteuert
wird.
-
Die
ECU 40 als eine Einspritzmengensteuerungseinheit umfasst
einen Mikrocomputer, der hauptsächlich eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU),
einen Nurlesespeicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff
(RAM) und einen Flash-Speicher aufweist. Ein Steuerungsprogramm, das
eine Zwischenzylindereinspritzmengenkorrektur ausführt,
ist in dem ROM oder dem Flash-Speicher gespeichert. Das Steuerungsprogramm
bewirkt, dass die ECU 40 als eine Drehgeschwindigkeitserhalteeinrichtung,
eine Integrationswertberechnungseinrichtung, eine Korrektureinrichtung,
eine Drehgeschwindigkeitsänderungsberechnungseinrichtung,
eine Differenzberechnungseinrichtung und eine Bestimmungseinrichtung
fungiert. Die ECU 40 speichert ein Einspritzmengenkennfeld,
das eine Beziehung zwischen einer Impulsbreite eines Einspritzanweisungssignals,
das das Kraftstoffeinspritzventil 30 anweist Kraftstoff
einzuspritzen, und der Einspritzmenge zeigt, in einer Speichereinheit,
wie beispielsweise einem Flash-Speicher. Die ECU 40 berechnet die
Impulsbreite des Einspritzanweisungssignals entsprechend einer Solleinspritzmenge
auf der Grundlage des Einspritzmengenkennfelds, um die Einspritzmenge
des Kraftstoffeinspritzventils 30 zu steuern.
-
Die
ECU 40 erfasst einen Betriebszustand der Dieselkraftmaschine
auf der Grundlage von Erfassungssignalen von verschiedenen Sensoren,
wie beispielsweise einem Drehgeschwindigkeitssensor, der eine Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit
(NE) erfasst, einem Beschleunigungseinrichtungssensor, der einen Öffnungsgrad
eines Fahrpedals (ACC) erfasst, einem Kurbelwinkelsensor, der einen
Kurbelwinkel (CR) erfasst, einem Temperatursensor, der eine Wassertemperatur
(Temp) erfasst, und einem Drucksensor 22, der einen Common-Rail-Druck
(PC) erfasst. Die ECU 40 steuert das Regelventil 16 der Hochdruckpumpe 14,
die elektromagnetische Ansteuerungseinheit 32 des Kraftstoffeinspritzventils 30 und
dergleichen, um die Dieselkraftmaschine so zu steuern, dass sie
eine optimale Betriebsbedingung aufweist.
-
(Einspritzmengenkorrektur)
-
Nachstehend
ist eine Einspritzmengenkorrektur in dem Kraftstoffeinspritzsystem 10 beschrieben.
In 2 ist eine Änderung einer Drehgeschwindigkeit
NE gezeigt, wenn Zylinder einer Vier-Zylinder-Dieselkraftmaschine
einen Expansionshub einer nach dem anderen ausführen. Gemäß 2 drückt eine
Drehgeschwindigkeitsänderung ΔNE eine Differenz
zwischen einer maximalen Drehgeschwindigkeit bei dem Expansionshub
eines jeweiligen Zylinders und einer minimalen Drehgeschwindigkeit
bei dem Start des Expansionshubs aus.
-
Eine
in 3 gezeigte Einspritzmengenkorrekturroutine verringert
eine Änderung in den Drehgeschwindigkeitsänderungen
zwischen einer Vielzahl von Zylindern, die in 2 gezeigt
sind. Die ECU 40 führt die Einspritzmengenkorrekturroutine gemäß 3 einmal
bei dem Start eines Kraftmaschinenanlassens aus. Die Einspritzmengenkorrektur
wird nicht jedes Mal bei dem Start des Kraftmaschinenanlassens ausgeführt.
Stattdessen wird die Korrektur etwa einmal pro mehrerer Kraftmaschinenanlassvorgänge
ausgeführt, wenn eine Fahrentfernung größer
oder gleich einer vorbestimmten Entfernung ist, wobei dadurch eine Änderung
in der Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils 30 klein
ist. Es ist wünschenswert, eine Ausführungsfrequenz
der Korrektur zu verkleinern.
-
In
einem Schritt S300 gemäß 3 bestimmt
die ECU 40, ob Lernbedingungen der Einspritzmengenkorrektur
erfüllt sind. In 4 sind die Bedingungen
zur Ausführung des Einspritzmengenkorrekturlernens veranschaulicht.
Das Einspritzmengenkorrekturlernen wird ausgeführt, wenn
Störungen, die eine Drehgeschwindigkeit schwanken lassen,
so klein wie möglich sind. Wenn beispielsweise alle nachstehend
genannten Bedingungen erfüllt sind, wird das Einspritzmengenkorrekturlernen
ausgeführt.
- – Kraftstofftemperatur,
Common-Rail-Druck und Einspritzmenge liegen innerhalb eines vorbestimmten
Bereichs.
- – Leerlaufbetriebszustand
- – Beschleunigungseinrichtung aus
- – Eine Korrekturgröße einer Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung
(ISC) ist stabil.
- – Ein Zusatzgerät, wie beispielsweise ein
Klimaanlagensystem, ist ausgeschaltet.
- – Die vorstehend genannten Bedingungen dauern eine
vorbestimmte Zeit oder länger an.
-
Wenn
in S300 die Lernbedingungen der Einspritzmengenkorrektur nicht erfüllt
sind, beendet die ECU 40 die Routine. Wenn die Lernbedingungen
der Einspritzmengenkorrektur erfüllt sind, bestimmt die ECU 40 in
S302, ob ein nachstehend genannter Ausdruck (1) erfüllt
ist. |ΔNEn – ΔNE(n
+ 1)| ≥ ΔNEavr × K (1)
-
In
dem Ausdruck (1) ist ΔNEn eine Drehgeschwindigkeitsänderung
eines Zylinders, der zuerst einen Expansionshub von #n zwischen
den Zylindern ausführt, in denen der Expansionshub sequentiell ausgeführt
wird (2). ΔNE(n + 1) ist eine Drehgeschwindigkeitsänderung
eines Zylinders, der als nächstes einen Expansionshub von
#(n + 1) ausführt (2). ΔNEavr
ist ein Durchschnittswert der Drehgeschwindigkeitsänderungen
der Zylinder. K (0 < K ≤ 1)
ist ein Konvergenzkoeffizient.
-
Die
ECU 40 erhält die Drehgeschwindigkeit jedes Zylinders
auf der Grundlage des Erfassungssignals des Drehgeschwindigkeitssensors
und berechnet die Drehgeschwindigkeitsänderung jedes Zylinders
auf der Grundlage der erhaltenen Drehgeschwindigkeit. Auf der Grundlage
der berechneten Drehgeschwindigkeitsänderung jedes Zylinders
wird eine Differenz zwischen Drehgeschwindigkeitsänderungen
der Zylinder, in denen der Expansionshub sequentiell ausgeführt
wird, berechnet.
-
K
wird beispielsweise auf 0,5 als zugehörigen Anfangswert
eingestellt. Anders ausgedrückt drückt der Ausdruck
(1) aus, dass die Differenz zwischen Drehgeschwindigkeitsänderungen
der Zylinder, in denen der Expansionshub sequentiell ausgeführt
wird, größer oder gleich der Hälfte (in
dem Fall von K = 0,5) einer durchschnittlichen Drehgeschwindigkeitsänderung ΔNEavr
ist. Indem (ΔNEavr × K) in dem Ausdruck (1) auf
einen vorbestimmten Wert gebracht wird, wird der vorbestimmte Wert,
der mit der Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeitsänderungen
verglichen wird, durch den Konvergenzkoeffizienten K auf einfache
Weise eingestellt, wobei die durchschnittliche Drehgeschwindigkeitsänderung ΔNEavr
ein Bezugswert ist.
-
Die
ECU 40 berechnet zumindest einmal Drehgeschwindigkeitsänderungen
aller Zylinder, in denen der Expansionshub sequentiell ausgeführt wird.
Dann bestimmt die ECU 40, ob zumindest eine der Differenzen
zwischen den berechneten Drehgeschwindigkeitsänderungen
den Ausdruck (1) erfüllt.
-
Wenn
der Ausdruck (1) in S302 nicht erfüllt ist, wird bestimmt,
dass die Differenz der Drehgeschwindigkeitsänderungen zwischen
den Zylindern klein ist. Dann führt die ECU 40 in
S304 die Einspritzmengenkorrektur auf der Grundlage der herkömmlichen
Drehgeschwindigkeitsänderung jedes Zylinders aus. Nach
der Einspritzmengenkorrektur in S304 schreitet die Steuerung der
ECU 40 zu S310 voran.
-
Wenn
der Ausdruck (1) in S302 erfüllt ist, integriert die ECU 40 in
S306 die Drehgeschwindigkeit eines jeweiligen Zylinders, die größer
oder gleich einer durchschnittlichen Drehgeschwindigkeit als eine vorbestimmte
Drehgeschwindigkeit ist. Ein Integrationswert für einen
jeweiligen Zylinder ist eine Fläche der Drehgeschwindigkeit
eines jeweiligen Zylinders, die größer oder gleich
der durchschnittlichen Drehgeschwindigkeit ist, was durch eine schraffierte
Fläche in 2 angezeigt ist. Die ECU 40 korrigiert
die Einspritzmenge auf der Grundlage des in S306 berechneten Integrationswerts
für jeden Zylinder. Die ECU 40 korrigiert die
Einspritzmenge, indem die Impulsbreite des Einspritzanweisungssignals
justiert wird. Beispielsweise verringert die ECU 40 die
Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils für einen
Zylinder mit einem großen Integrationswert. Die ECU 40 vergrößert
die Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils für einen
Zylinder mit einem kleinen Integrationswert.
-
Der
Grund, warum die Einspritzmengenkorrektur auf der Grundlage des
Integrationswerts der schraffierten Fläche in 2 ausgeführt
wird, ist nachstehend beschrieben. Obwohl die Einspritzmenge für
einen Zylinder von #n in 2 die gleiche ist, ändert
sich die Drehgeschwindigkeitsänderung des Zylinders von
#n entsprechend der Größe der Drehgeschwindigkeitsänderung
eines Zylinders, der dem #(n – 1)-Expansionshub entspricht.
Wenn die Drehgeschwindigkeitsänderung des Zylinders von
#(n – 1) klein wird, wird die Drehgeschwindigkeitsänderung des
Zylinders für #n groß. Wenn die Drehgeschwindigkeitsänderung
des Zylinders von #(n – 1) groß wird, wird die
Drehgeschwindigkeitsänderung des Zylinders von #n klein.
-
Der
Grund hierfür ist, dass ein Kolben bei dem Expansionshub
des nachfolgenden Zylinders gegen ein Trägheitsmoment eines
Kolbens in einem unmittelbar vorausgehendem Zylinder gedrückt
wird, der bei dem Expansionshub des unmittelbar vorausgehenden Zylinders
gedrückt wird, wobei hierdurch die Dieselkraftmaschine
gedreht wird. Wenn die Drehgeschwindigkeitsänderung des
unmittelbar vorausgehenden Zylinders klein ist und das Trägheitsmoment
klein wird, wird die Drehgeschwindigkeitsänderung des nachfolgenden
Zylinders groß. Umgekehrt wird, wenn die Drehgeschwindigkeitsänderung des
unmittelbar vorausgehenden Zylinders groß ist und das Trägheitsmoment
groß wird, die Drehgeschwindigkeitsänderung des
nachfolgenden Zylinders klein.
-
In
der vorstehend beschriebenen Art und Weise ändert sich,
auch wenn die gleiche Einspritzmenge an Kraftstoff eingespritzt
wird, die Drehgeschwindigkeitsänderung des nachfolgenden
Zylinders entsprechend den Drehgeschwindigkeitsänderungen
des unmittelbar vorausgehenden Zylinders. Dementsprechend wird,
wenn die Einspritzmengenkorrektur auf der Grundlage der Drehgeschwindigkeitsänderung
des Zylinders in der herkömmlichen Art und Weise ausgeführt
wird, eine Genauigkeit der Einspritzmengenkorrektur niedrig. Als
Ergebnis wird, wenn eine Änderung in den Drehgeschwindigkeitsänderungen
zwischen den Zylindern besonders groß ist, eine Konvergenzzeit
länger, die zur Verringerung der Änderung in den
Drehgeschwindigkeitsänderungen zwischen den Zylindern innerhalb
eines vorbestimmen Bereichs benötigt wird.
-
Bei
dem Expansionshub des nachfolgenden Zylinders wird, wenn die Dieselkraftmaschine
gedreht wird, um eine zugehörige Drehgeschwindigkeit gegen
das Trägheitsmoment des unmittelbar vorausgehenden Zylinders
zu vergrößern, und die durchschnittliche Drehgeschwindigkeit
erreicht wird, die die vorbestimmte Drehgeschwindigkeit ist, die
Drehgeschwindigkeitsänderung danach nicht durch das Trägheitsmoment
des unmittelbar vorausgehenden Zylinders beeinflusst, wobei sie
durch die Größe einer Arbeit bestimmt wird, die
der nachfolgende Zylinder bei dem Expansionshub ausführt.
-
Genauer
gesagt wird der Integrationswert der Drehgeschwindigkeit, die größer
oder gleich der durchschnittlichen Drehgeschwindigkeit bei dem Expansionshub
eines jeweiligen Zylinders ist, nicht durch die Drehgeschwindigkeitsänderung
des unmittelbar vorausgehenden Zylinders beeinflusst. Der vorstehend genannte
Integrationswert wird als eine effektive Größe
einer Arbeit betrachtet, die ein jeweiliger Zylinder ausführt,
wenn durch das Kraftstoffeinspritzventil 30 bei dem Expansionshub
eingespritzter Kraftstoff verbrannt wird. Dementsprechend wird,
da die Änderung in den Drehgeschwindigkeitsänderungen
zwischen den Zylindern auf der Grundlage des berechneten Integrationswerts
verringert wird, die Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils 30 mit einer
hohen Genauigkeit korrigiert. Als Ergebnis wird die Änderung
in den Drehgeschwindigkeitsänderung zwischen den Zylindern
umgehend verringert.
-
Wenn
die vorbestimmte Drehgeschwindigkeit, die als der Grenzwert bei
einer Berechnung des Integrationswerts dient, zu klein ist, wird
die Integrationsberechnung ausgeführt, wobei der Bereich
der Drehgeschwindigkeit bei dem Start des Expansionshubs eines jeweiligen
Zylinders, der durch die Drehgeschwindigkeitsänderung des
unmittelbar vorausgehenden Zylinders in großem Umfang beeinflusst wird,
in einem zugehörigen Integrationsbereich aufgenommen wird.
Als Ergebnis kann die Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils 30 trotz
der Korrektur auf der Grundlage des Integrationswerts nicht mit
hoher Genauigkeit korrigiert werden.
-
Demgegenüber
erreicht, wenn die als der Grenzwert dienende vorbestimmte Drehgeschwindigkeit
zu groß ist, die maximale Drehgeschwindigkeit nicht die
vorbestimmte Drehgeschwindigkeit, wobei hierdurch die Drehgeschwindigkeit
in einigen Zylindern nicht integriert werden kann. Außerdem nimmt,
da der berechnete Integrationswert klein ist, eine Berechnungsgenauigkeit
bei einer Berechnung des Integrationswerts ab.
-
Durch
ein derartiges Einstellen der vorbestimmten Drehgeschwindigkeit,
die ein Grenzwert bei einer Berechnung des Integrationswerts ist,
dass sie die durchschnittliche Drehgeschwindigkeit ist, kann der
Einfluss einer Drehung des unmittelbar vorausgehenden Zylinders
so weit wie möglich beseitigt werden. Ebenso wird verhindert,
dass ein Zylinder vorhanden ist, für den die Integrationsberechnung bei
der Drehgeschwindigkeit nicht ausgeführt werden kann, da
die maximale Drehgeschwindigkeit die vorbestimmte Drehgeschwindigkeit
nicht erreicht, wobei der Wert des berechneten Integrationswerts
so groß wie möglich gemacht wird. Dementsprechend
verbessert sich die Berechnungsgenauigkeit des Integrationswerts,
wobei hierdurch die Korrekturgenauigkeit der Einspritzmenge des
Kraftstoffeinspritzventils 30 verbessert wird, die auf
der Grundlage des Integrationswerts korrigiert wird.
-
Wenn
der Ausdruck (1) in S302 nicht erfüllt ist, ist die Differenz
der Drehgeschwindigkeitsänderungen zwischen dem unmittelbar
vorausgehenden Zylinder und dem nachfolgenden Zylinder klein. Somit
wird, obwohl die herkömmliche Einspritzmengenkorrektur
auf der Grundlage der Drehgeschwindigkeitsänderung in S304
ausgeführt wird, die Konvergenzzeit nicht lang.
-
Nachdem
die Einspritzmengenkorrektur auf der Grundlage des berechneten Integrationswerts
in S306 ausgeführt worden ist, addiert die ECU 40 in S308
+1 zu einem Zähler CT. Wenn die Einspritzmengenkorrekturroutine
gemäß 3 ausgeführt wird,
wird der Zähler CT beispielsweise auf 0 (Null) als ein
Anfangswert gesetzt.
-
In
S310 bestimmt die ECU 40, ob der Korrekturwert für
die Einspritzmenge eines jeweiligen Zylinders, der in S304 oder
S306 berechnet ist, kleiner oder gleich einem Sollwert ist.
-
Wenn
der Korrekturwert der Einspritzmenge für einen jeweiligen
Zylinder kleiner oder gleich dem Sollwert ist, wird bestimmt, dass
der Korrekturwert der Einspritzmenge klein wird, wobei somit die Änderung
der Drehgeschwindigkeitsänderungen zwischen den Zylindern
verringert worden ist. Dann schreitet die Steuerung zu S312 voran.
-
Wenn
der Korrekturwert der Einspritzmenge für einen jeweiligen
Zylinder größer als der Sollwert ist, wird bestimmt,
dass der Korrekturwert der Einspritzmenge groß ist, wobei
somit die Änderung der Drehgeschwindigkeitsänderungen
zwischen den Zylindern nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs verringert
worden ist. Dann springt die Steuerung der ECU 40 zu S300
zurück.
-
In
S312 bestimmt die ECU 40, ob die vorliegende Einspritzmengenkorrektur
die Integrationswertkorrektur ist. Wenn die vorliegende Korrektur nicht
die Integrationswertkorrektur ist, sondern die herkömmliche
Korrektur ist, die allein auf der Drehgeschwindigkeitsänderung
beruht, beendet die ECU 40 die Routine.
-
Wenn
die vorliegende Einspritzmengenkorrektur die Integrationswertkorrektur
ist, bestimmt die ECU 40 in S314, ob der Zähler
CT zwischen CT0 und CT1 liegt (CT0 ≤ CT ≤ CT1).
Anders ausgedrückt wird bestimmt, ob die Konvergenzzeit
als Ergebnis der vorliegenden Integrationswertkorrektur innerhalb eines
vorbestimmten Zeitbereichs liegt. Wenn der Zähler CT zwischen
CT0 und CT1 liegt (CT0 ≤ CT ≤ CT1), beendet die
ECU 40 die Routine.
-
In
S316 bestimmt die ECU 40, ob der Zähler CT nicht
zwischen CT0 und CT1 liegt, und ferner, ob CT größer
als CT1 ist (CT > CT1).
Wenn CT größer als CT1 ist, ist die Konvergenzzeit
als Ergebnis der Integrationswertkorrektur größer
als der vorbestimmte Zeitbereich. Somit macht in S318 die ECU 40 den Konvergenzkoeffizienten
K, der in S302 verwendet wird, kleiner als den derzeitigen Koeffizienten
K, wobei der kleinere Koeffizient K für die nächste
Integrationswertkorrektur verwendet wird.
-
Wenn
der Konvergenzkoeffizient K verkleinert wird, wird der Ausdruck
(1) erfüllt, wobei die Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeitsänderungen
der Zylinder, in denen der Expansionshub sequentiell ausgeführt
wird, kleiner als die derzeitige Einspritzgrößenkorrektur
ist. Dementsprechend wird bei der nächsten Einspritzmengenkorrektur
die Integrationswertkorrektur in einer Phase ausgeführt,
in der die Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeitsänderungen
der Zylinder kleiner ist als die derzeitige Korrektur. Als Ergebnis
wird die Änderung der Drehgeschwindigkeitsänderungen
zwischen den Zylindern umgehend verringert.
-
Wenn
der vorbestimmte Wert, der durch die Bestimmungseinrichtung für
eine zugehörige Bestimmung verwendet wird, verkleinert
wird, wenn die Konvergenzzeit durch ein Ausführen der Integrationswertkorrektur
länger als der vorbestimmte Zeitbereich ist, wird der Integrationswert
unter Verwendung einer Differenz in der Drehgeschwindigkeitsänderung berechnet,
die im Vergleich zu der Differenz in der Drehgeschwindigkeitsänderung
zwischen den Zylindern, wenn der vorbestimmte Wert groß ist,
noch kleiner ist. Als Ergebnis wird, auch wenn die Differenz in der
Drehgeschwindigkeitsänderung zwischen den Zylindern klein
ist, die Integration der Drehgeschwindigkeit eines jeweiligen Zylinders,
die größer oder gleich der vorbestimmten Drehgeschwindigkeit
ist, zum Korrigieren der Einspritzmenge berechnet. Somit wird die
Konvergenzzeit kurz.
-
Wenn
der Zähler CT in S316 nicht zwischen CT0 und CT1 (CT0 ≤ CT ≤ CT1)
liegt und nicht größer als CT1 (CT > CT1) ist, ist der
Zähler CT kleiner als CT0 (CT < CT0). In einem derartigen Fall ist
die Konvergenzzeit als Ergebnis der Integrationswertkorrektur kürzer
als der vorbestimmte Zeitbereich. Dementsprechend macht die ECU 40 in
S320 den Konvergenzkoeffizienten K, der in S302 verwendet wird,
größer als den derzeitigen Koeffizienten K, wobei
der größere Koeffizient K für die nächste
Integrationswertkorrektur verwendet wird. Die Konvergenzzeit der
Integrationswertkorrektur ist kürzer als der vorbestimmte
Zeitbereich, da es scheint, dass die Konvergenzzeit als Ergebnis
einer Ausführung der Integrationswertkorrektur, auch wenn
die Integrationswertkorrektur nicht erforderlich ist, übermäßig
kurz gemacht worden ist.
-
Dementsprechend
wird durch ein Vergrößern des Konvergenzkoeffizienten
K den Ausdruck (1) erfüllt, wobei die Differenz zwischen
den Drehgeschwindigkeitsänderungen der Zylinder, in denen
der Expansionshub sequentiell ausgeführt wird, größer als
die vorliegende Einspritzmengenkorrektur ist. Als Ergebnis wird
in der nächsten Einspritzmengenkorrektur die Integrationswertkorrektur
nicht ausgeführt, bis die Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeitsänderungen
der Zylinder größer als die derzeitige Korrektur
ist. Dementsprechend wird eine Ausführung der Integrationswertkorrektur
verhindert, wenn die Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeitsänderung
der Zylinder klein ist, wobei somit die Integrationswertkorrektur
nicht erforderlich ist. Als Ergebnis wird die Verarbeitungslast
der Einspritzmengenkorrektur verringert.
-
Wenn
die Konvergenzzeit kürzer als der vorbestimmte Zeitbereich
ist, scheint es, dass die Integrationswertkorrektur ausgeführt
wird, auch wenn die Integrationswertkorrektur nicht erforderlich
ist, wobei hierdurch die Konvergenzzeit übermäßig
kurz gemacht wird. Folglich vergrößert die Bestimmungseinrichtung
den vorbestimmten Wert, der für eine zugehörige
Bestimmung verwendet wird. Dementsprechend wird der Integrationswert
berechnet, wenn die Differenz in der Drehgeschwindigkeitsänderung
im Vergleich zu der Differenz der Drehgeschwindigkeitsänderung
zwischen den Zylindern, wenn der vorbestimmte Wert klein ist, noch
größer ist. Als Ergebnis wird die Verarbeitungslast
der Einspritzmengenkorrektur verringert, da die Ausführung
der Integrationswertkorrektur verhindert wird, wenn die Differenz
zwischen den Drehgeschwindigkeitsänderungen der Zylinder
klein ist und somit die Integrationswertkorrektur nicht erforderlich
ist. Nachdem der Konvergenzkoeffizient K in S318 oder S320 geändert
worden ist, beendet die ECU 40 die Routine.
-
Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben
ist, wird anstelle der Drehgeschwindigkeitsänderung jedes
Zylinders, die sich entsprechend der Größe der
Drehgeschwindigkeitsänderung des unmittelbar vorausgehenden
Zylinders ändert, die Einspritzmenge auf der Grundlage
des Integrationswerts der Drehgeschwindigkeit, die größer
oder gleich der durchschnittlichen Drehgeschwindigkeit ist, korrigiert,
wodurch der Einfluss der Größe der Drehgeschwindigkeitsänderung des
unmittelbar vorausgehenden Zylinders soweit wie möglich
beseitigt wird.
-
Dementsprechend
wird die Einspritzmenge mit einer hohen Genauigkeit korrigiert,
wobei hierdurch die Änderung der Drehgeschwindigkeitsänderungen
zwischen den Zylindern innerhalb des vorbestimmten Bereichs umgehend
verringert wird.
-
In
der vorstehend beschriebenen Art und Weise wird gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel die Einspritzmenge mit
einer hohen Genauigkeit korrigiert, indem die Integrationswertkorrektur ausgeführt
wird, so dass die Änderung in den Drehgeschwindigkeitsänderungen
zwischen den Zylindern innerhalb des vorbestimmten Bereichs umgehend
verringert wird. Dementsprechend ist das vorliegende Ausführungsbeispiel
insbesondere bei dem Lernen der sehr kleinen Einspritzmenge effektiv.
-
Zusätzlich
schaltet gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die ECU 40 dementsprechend, ob der Ausdruck (1) in S302
erfüllt ist, zwischen der Korrektur, die auf dem Integrationswert
basiert, und der Korrektur um, die auf der Drehgeschwindigkeitsänderung
basiert. Da die Verarbeitungslast bei einer Berechnung des Integrationswerts
größer ist als bei einer Berechnung der Drehgeschwindigkeitsänderung,
wird die Verarbeitungslast der ECU 40 so weit wie möglich
verringert, indem die Integrationswertkorrektur nur ausgeführt
wird, wenn die Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeitsänderungen
der Zylinder, in denen der Expansionshub sequentiell ausgeführt
wird, groß ist.
-
Die
Verarbeitungslast bei einer Berechnung des Integrationswerts bei
der Drehgeschwindigkeit eines jeweiligen Zylinders, die größer
oder gleich der vorbestimmten Drehgeschwindigkeit ist, ist größer als
die Verarbeitungslast bei einer Berechnung der Drehgeschwindigkeitsänderung
eines jeweiligen Zylinders. Dementsprechend wird, indem zwischen
der Berechnung des Integrationswerts und der Berechnung der Drehgeschwindigkeitsänderung
eines jeweiligen Zylinders, deren Verarbeitungslast kleiner als
die der Berechnung des Integrationswerts entsprechend der Differenz
in der Drehgeschwindigkeitsänderung zwischen den Zylindern
ist, die zur Ausführung der Korrektur der Einspritzmenge
des Kraftstoffeinspritzventils 30 erforderliche Verarbeitungslast
verringert.
-
(Weitere Ausführungsbeispiele)
-
Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel schaltet die ECU 40 dementsprechend,
ob der Ausdruck (1) in S302 erfüllt ist, zwischen der Korrektur,
die auf dem Integrationswert basiert, und der Korrektur um, die
auf der Drehgeschwindigkeitsänderung basiert. Alternativ
kann, wenn die Verarbeitungslast bei einer Berechnung des Integrationswerts keine
Rolle spielt, der Bestimmungsschritt gemäß S302
weggelassen werden, wobei immer allein die Integrationswertkorrektur
ausgeführt werden kann.
-
Wenn
eine vorbestimmte Genauigkeit bei einer Berechnung des Integrationswerts
sichergestellt ist, wobei der Einfluss der Drehgeschwindigkeitsänderung
des unmittelbar vorausgehenden Zylinders soweit wie möglich
beseitigt ist, und verhindert wird, dass ein Zylinder vorhanden
ist, für den die Integrationsberechnung bei der Drehgeschwindigkeit
nicht ausgeführt werden kann, da die maximale Drehgeschwindigkeit
die vorbestimmte Drehgeschwindigkeit nicht erreicht, ist der Grenzwert
der Drehgeschwindigkeit bei einer Berechnung des Integrationswerts nicht
auf den Durchschnittswert der Drehgeschwindigkeiten begrenzt.
-
In
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die
Konvergenzzeit durch den Zähler nur gemessen, wenn die
Integrationswertkorrektur ausgeführt wird. Alternativ hierzu
kann die Konvergenzzeit durch den Zähler nicht nur bei
einer Ausführung der Integrationswertkorrektur gemessen werden,
sondern auch gemessen werden, wenn die Einspritzmengenkorrektur
allein unter Verwendung der herkömmlichen Drehgeschwindigkeitsänderung ausgeführt
wird. Dann kann, wenn die Konvergenzzeit jenseits des vorbestimmten
Zeitbereichs liegt, der Konvergenzkoeffizient K in dem Ausdruck
(1) geändert werden. Genauer gesagt kann eine Steuerung von
S304 zu S308 in 3 voranschreiten.
-
Außerdem
kann unabhängig von der Konvergenzzeit der Konvergenzkoeffizient
K als ein konstanter Wert ohne eine Änderung des Konvergenzkoeffizienten
K verwendet werden. In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist das Kraftstoffeinspritzsystem der Dieselkraftmaschine beschrieben.
Zusätzlich kann, wenn Kraftstoff in einen jeweiligen Zylinder
durch ein entsprechendes der Kraftstoffeinspritzventile eingespritzt
wird, die Erfindung beispielsweise bei einem Kraftstoffeinspritzsystem einer
Direkteinspritzung-Benzinkraftmaschine angewendet werden.
-
Funktionen
der Vielzahl von Einrichtungen gemäß der Erfindung
sind durch Hardware-Betriebsmittel, deren Funktionen durch ihre
eigenen Konfigurationen spezifiziert sind, Hardware-Betriebsmittel, deren
Funktionen durch ein Programm spezifiziert sind, oder zugehörigen
Kombinationen verwirklicht. Die Funktionen der Vielzahl von Einrichtungen
sind nicht auf diejenigen begrenzt, die durch Hardware-Betriebsmittel
verwirklicht sind, die physikalisch unabhängig zueinander
sind.
-
In
dieser Art und Weise ist die Erfindung nicht auf das vorstehend
beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt und kann bei
verschiedenen Ausführungsbeispielen angewendet werden,
ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
-
Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen werden einem Fachmann ersichtlich. Die
Erfindung in ihrem breiteren Sinn ist folglich nicht auf spezifische Einzelheiten,
eine repräsentative Vorrichtung und veranschaulichende
Beispiele, die gezeigt und beschrieben sind, begrenzt.
-
Wie
es vorstehend beschrieben ist, steuert eine Einspritzmengensteuerungseinheit
jeweils eine Einspritzmenge einer Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen
(30). Die Einheit umfasst eine Drehgeschwindigkeitserhaltevorrichtung
(40) zum Erhalten einer Drehgeschwindigkeit der Kraftmaschine,
eine Integrationswertberechnungsvorrichtung (40) zur Berechnung
eines Integrationswerts der Drehgeschwindigkeit, die größer
oder gleich einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit ist, bei einem Expansionshub
eines jeweiligen Zylinders, und eine Korrekturvorrichtung (40)
zum Korrigieren der Einspritzmenge der Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen
(30) auf der Grundlage des Integrationswerts eines jeweiligen
Zylinders, um eine Änderung in einer Drehgeschwindigkeitsänderung
(ΔNE) zwischen den Zylindern zu verringern.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 3591428
B2 [0003, 0003]